JP2009078275A - Method and device for working branch hole - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、金属パイプの途中に形成される分岐穴、より詳しくは自動車用空調装置の金属パイプにおける分岐穴の加工方法及び加工装置に関する。 The present invention relates to a branch hole formed in the middle of a metal pipe, and more particularly to a method and apparatus for processing a branch hole in a metal pipe of an automotive air conditioner.
金属パイプの途中に形成される分岐穴は、該金属パイプ内を流れる流体や、圧力を取り出す目的のために用いられる。この分岐穴の加工方法として、特許文献1に示すように、金属パイプに下穴を穿ち、ニップルや分岐パイプを嵌め込んだ後にろう接する方法がある。
また、特許文献2に示すように、金属パイプの途中に下穴を穿つ一方で、分岐パイプの一端を拡管して、前記下穴を覆うように該分岐パイプを突き当て、ろう接する方法がある。
しかしながら、前記特許文献1においては、金属パイプ内にニップルや分岐パイプの端が突出するため、通路面積の減少、通路抵抗の増加となる。また下穴の加工によるバリが生じて、該バリが金属パイプ内を通過する流体に脱落や拡散し、所謂コンタミ物質となって圧縮機の作動不良等の不具合につながることもある。また前記特許文献2においては、下穴の加工時に、金属パイプの変形が生じやすいし、その変形から流路面積の減少、通路抵抗の増加、さらにはろう接面積が広くろう接し難いことや、充分なろう接の強度が得にくい欠点があった。
However, in the said
そこで、金属パイプ11の分岐用の連通孔14の縁部にフランジ15を設け、このフランジ15に管継手部材12を外周から覆うように嵌合し、接合する方法(特許文献3)が開発されている。この特許文献3によれば、管継手部材12が金属パイプ内に突出することが無くなり、通路面積の減少をきたすこともなく、溶接の難しさもなくなり、冷媒の配管の形成に有効なものとなっている。
しかしながら、この金属パイプに形成のフランジ加工がバルジ加工により行われるとのみ記述されている。このバルジ加工によりフランジを形成する工程は、まず金属パイプの途中を膨らます部分を形成した金型内に金属パイプをセットする。それから、金属パイプの両端を密封し、液体を金属パイプ内に注入する。次に金属パイプが膨らむまでパイプ内の圧力を上げる。そして、金属パイプに軸方向を短縮する方向に力を加えて圧縮し、金属パイプ途中の部分の膨らましを完了させる。以上の工程により、フランジ部分が形成される。 However, it is only described that the flange processing of the metal pipe is performed by bulging. In the process of forming a flange by this bulge processing, first, the metal pipe is set in a mold in which a portion that swells in the middle of the metal pipe is formed. Then, both ends of the metal pipe are sealed, and liquid is injected into the metal pipe. Next, the pressure in the pipe is increased until the metal pipe expands. Then, the metal pipe is compressed by applying a force in the direction of shortening the axial direction, and the expansion of the middle part of the metal pipe is completed. The flange portion is formed by the above process.
このように、バルジ加工にあっては、液体に圧力を掛けたり、金属パイプの軸方向に力を加えて圧縮させたりする高価な設備と厳密な工程管理が必要であり、金属パイプにフランジを備えた分岐穴を容易に形成することはできない。 In this way, in bulging, expensive equipment that applies pressure to the liquid or compresses it by applying force in the axial direction of the metal pipe and strict process control are required. The provided branch hole cannot be easily formed.
そこで、この発明においては、高コストなバルジ加工を用いずに、簡易な方法で、分岐穴にフランジを形成することを課題としている。 Therefore, in the present invention, it is an object to form a flange in the branch hole by a simple method without using expensive bulging.
この発明に係る分岐穴加工方法は、金属パイプの途中に分岐用の分岐穴を加工する方法において、まず金属パイプにその径方向に下穴を形成し、この下穴をその穴形成方向に内側から外側へ膨出するように押し出し、該下穴にフランジを形成したことを特徴とする(請求項1)。 A branch hole machining method according to the present invention is a method of machining a branch hole for branching in the middle of a metal pipe. First, a pilot hole is formed in the radial direction of the metal pipe, and the pilot hole is formed inward in the hole formation direction. A flange is formed in the prepared hole by extruding from the outside so as to bulge outward (Claim 1).
これにより、金属パイプの途中に形成の分岐穴は、下穴が内側から外側へ膨出するように押し出される際にフランジが共に形成されることになり、高価な装置を採用しなくとも、フランジ加工が容易となる。 As a result, the branch hole formed in the middle of the metal pipe is formed together with the flange when the pilot hole is pushed out so as to bulge from the inside to the outside. Processing becomes easy.
その具体的な製造方法は、前記下穴に、その穴形成方向の外側から内側にピンを挿入し、該ピンを回転させつつ、内側から前記下穴に接触させ、且つ穴形成方向に動かすことでフランジを形成したことにある(請求項2)。 The specific manufacturing method is to insert a pin into the pilot hole from the outside in the hole forming direction, to contact the pilot hole from the inside while rotating the pin, and to move in the hole forming direction. (2).
これにより、ピンを回転させつつ穴形成方向に移動させることで、下穴を用いてフランジ付の分岐穴を容易に形成することができる。 Thereby, the branch hole with a flange can be easily formed using a pilot hole by moving to a hole formation direction, rotating a pin.
前記ピンはその先端が一定の角度で曲がっていることが好ましい(請求項3)。また、ピンによるフランジの形成を補助し、フランジの形状成形に有効である内周面が円筒状の固定治具を用いて製造することが好ましい(請求項4)。これにより、分岐穴のフランジに分岐パイプを嵌合する際、その嵌合作業をスムーズにすることができるし、溶接性を向上させる。 It is preferable that the tip of the pin bends at a constant angle. Further, it is preferable that the inner peripheral surface which assists the formation of the flange by the pin and is effective for the shape forming of the flange is manufactured using a fixing jig having a cylindrical shape. Thereby, when fitting a branch pipe to the flange of a branch hole, the fitting operation | work can be made smooth and weldability is improved.
この発明に係る分岐穴加工装置は、少なくとも金属パイプを固定する手段と、該金属パイプに下穴を形成する手段と、該下穴を内側から外側へ膨出しフランジを形成する手段とを備え、請求項1乃至4のいずれか1項に記載の分岐穴加工方法を実施することを特徴とする(請求項5)。
The branch hole machining apparatus according to the present invention comprises at least means for fixing a metal pipe, means for forming a pilot hole in the metal pipe, and means for expanding the pilot hole from the inside to the outside to form a flange, The branch hole machining method according to any one of
これにより、前記した請求項1乃至4のいずれか1項に記載の分岐穴加工方法を実施する装置を提供できる。即ち、金属パイプを固定する治具、該金属パイプに下穴を開けるドリル、該下穴を利用してフランジを形成するピンを持ち、フランジ付の分岐穴の加工が行われる。
Thereby, the apparatus which enforces the branch hole machining method of any one of
前記金属パイプを固定する手段にフランジ外径を規制する機能を備えることが好ましく(請求項6)、フランジの外径寸法が規制され、外嵌する金属パイプとの嵌合をスムーズにするため、該フランジと金属パイプのクリアランスを適正に保つことができる。 Preferably, the means for fixing the metal pipe has a function of regulating the outer diameter of the flange (Claim 6), the outer diameter dimension of the flange is regulated, and the fitting with the metal pipe to be externally fitted is made smooth. The clearance between the flange and the metal pipe can be kept appropriate.
以上のように、この発明によれば、金属パイプの途中に形成の分岐穴におけるフランジの形成が、極めて容易となる。即ち、下穴が内側より外側へ膨出するように押し出されることで行われ、従来のバルジ加工などの高価な装置を採用しなくても良くなり、コストの引き下げに寄与することができる(請求項1)。 As described above, according to the present invention, it is very easy to form a flange in a branch hole formed in the middle of a metal pipe. That is, it is performed by extruding the pilot hole so that it bulges from the inside to the outside, and it is not necessary to use an expensive device such as a conventional bulge processing, which can contribute to a reduction in cost (claim) Item 1).
また、具体的な加工方法は、金属パイプに形成の下穴にピンを挿入し、このピンを回転させつつ、内側から接触させ、且つ穴形成方向に動かすことでフランジを持つ分岐穴を形成できるもので、該ピンを回転させる機械を用いることで良く、容易に安価に製造できる(請求項2)。 Moreover, the concrete processing method can form a branched hole with a flange by inserting a pin into a prepared hole formed in a metal pipe, rotating the pin, making contact from the inside, and moving it in the hole forming direction. Therefore, it is sufficient to use a machine for rotating the pin, and it can be easily manufactured at low cost.
さらに、ピンを用いたフランジの加工において、内周面が円筒状の固定治具を用いることで、フランジの形状成形に有効で、このフランジに嵌合する分岐パイプとのクリアランスを適正に管理して挿入をスムーズにし且つ溶接時の品質を上げることができる(請求項4)。 In addition, in the processing of flanges using pins, using a fixing jig with a cylindrical inner peripheral surface is effective in shaping the flange shape, and the clearance with the branch pipe fitted to this flange is properly managed. Thus, the insertion can be made smooth and the quality during welding can be improved.
また、この発明の分岐穴の加工装置は、金属パイプを固定する手段、該金属パイプに下穴に形成する手段、該下穴を内側から外側へ膨出しフランジを形成する手段を備えている比較的構造簡易で前記発明の分岐穴加工方法を実施できる安価な装置を提供することができる(請求項5)。前記金属パイプを固定手段にフランジの外径を規制する機能を備えることで、部品の増加とならない利点を備えている(請求項6)。 Further, the branch hole processing apparatus of the present invention includes a means for fixing a metal pipe, a means for forming a pilot hole in the metal pipe, and a means for bulging the pilot hole from the inside to the outside to form a flange. It is possible to provide an inexpensive apparatus that can implement the branch hole machining method of the present invention with a simple structure (claim 5). By providing the metal pipe with a function of restricting the outer diameter of the flange to the fixing means, there is an advantage that the number of parts does not increase (Claim 6).
図1において、金属パイプ1に分岐パイプ2を溶接により接続した状態を示し、該分岐パイプ2は、金属パイプ1に形成の分岐穴3のフランジ4に外側から嵌合し、外側より溶接5している。この分岐穴3は、金属パイプ1内に突出せず、流路断面積を減少させず、流路抵抗を増加させることはない。
FIG. 1 shows a state in which a
図2において、前記分岐穴3の加工方法を実施するために用いられる分岐穴加工装置10が示されている。この装置10は、図示しないボール盤に取付られる加工部11と金属パイプ1を固定する固定治具12とより成っている。
In FIG. 2, a branch
前記加工部11は、ボール盤に固定され、螺子加工が施されるシャフト13と、このシャフト13の先端に固着の取付板14と、この取付板14の下面に下方へ垂下する穿穴工具(例えばドリル)16とフランジ形成用のピン17を備えている。
The
前記ドリル16は、モータ18により回転され、前記ピン17もモータ19により回転される。この加工部11は図示しないボール盤により上下方向へ動かされると共に、前後方向にも適宜に動かされる。
The
前記固定治具12は、水平方向へ伸びるレール部22と、その一端に上下へ立設する挟持固定部24とで構成されたL型の台座21と、前記台座21のレール部22を動く挟持可動部25とで構成されており、挟持可動部25が前後方向にスライドすることで前記金属パイプ1を挟着することができる。
The
挟持部23を構成する挟持固定部24と挟持可動部25には、水平方向に金属パイプ1を挟持するための半円部26a,26bをそれぞれ持ち、また垂直方向に円筒状の円穴28を構成する半円部29a,29bを持っている。この円穴28は、フランジの外径を規制する作用をする。
The sandwiching and
図3乃至図8において、前述の分岐穴3の加工方法が示され、時系列的に図示されている。まず図3に示すように、前記した固定治具12の挟持部23にアルミニウム等より製造された金属パイプ2が固定される。
3 to 8, the above-described method of processing the
即ち、金属パイプ1は、挟持可動部25をレール部22に沿って動かし、挟持可動部25の半円部26bと、挟持固定部24の半円部26aとの間に挟持される。なお、金属パイプ1は直径が12mm程、厚みが1.0から2.0mm程となっている。
That is, the
金属パイプ1の固定が完了したら、ドリル16を下降させ、円穴28内を通り、アルミニウム等の金属パイプ1が穿かれ、該金属パイプに下穴8が穿設される。この下穴8の直径は6mm程である。
When the fixing of the
次に加工工程が図4に示され、下穴8に先端が一定の角度で曲がっているピン17が挿入されている。このピン17は直径が2mm程で、鉄などアルミよりも硬い材料で作られ、上端が上下方向移動及び回転を与える加工部11に取付られ、該加工部11により上下方向への変位、及び加工部11に設けられたモータ19により回転が可能となっている。
Next, the machining process is shown in FIG. 4, and a
このピン17は、先端が一定角度曲がっているため、拡大した図5に示すようにピン17は挿入時の中心位置から挿入され、その後に挿入時に下穴8の中心位置に移動される。
Since the tip of the
挿入されたピン17は毎分500回転程に回転されながら、下穴の形成方向に動かされ、図6に示すように下穴8の内側から接触される。そして徐々にピン17が回転されながら下穴8の外側へ該下穴の形成方向に沿って動かされ、図7に示すように、フランジ4を形成しながら拡径し、図8に示すように、分岐穴3を形成すると共にフランジ4を形成することになる。分岐穴3の内径は、8mm程、その外径であるフランジ4の外径は10mm程、フランジの厚みは1.0から2.0mm程、フランジの高さは2.5mm程に加工されることになる。
The inserted
フランジ4の形成時、その外側は、挟持部23に形成された円穴28に接触し、規制され、挿入される分岐パイプ2の円径とのクリアランスを適正に管理することができる。
When the
以上のように、この発明において、冷媒等の液体が流れる金属パイプに分岐パイプ接続用に分岐穴3の加工が、従来採用されていたバルジ加工に比して安価に且つ容易に製造できるものである。
As described above, in the present invention, the processing of the
1 金属パイプ
2 分岐パイプ
3 分岐穴
4 フランジ
5 溶接
8 下穴
10 分岐穴加工装置
11 加工部
12 固定治具
14 取付板
16 穿穴工具(ドリル)
17 ピン
21 L型の台座
22 レール部
23 挟持部
24 挟持固定部
25 挟持可動部
28 円穴
DESCRIPTION OF
17 pin 21 L-shaped
Claims (6)
金属パイプにその径方向に下穴を形成し、この下穴をその穴形成方向に内側から外側へ膨出するように押し出し、該下穴にフランジを形成したことを特徴とする分岐穴加工方法。 In the method of processing a branch hole for branching in the middle of a metal pipe,
A branch hole machining method characterized in that a pilot hole is formed in a radial direction in a metal pipe, the pilot hole is extruded so as to bulge from the inside to the outside in the hole forming direction, and a flange is formed in the pilot hole. .
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Publications (1)
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CN109277464A (en) * | 2017-07-21 | 2019-01-29 | 博萨尔排放控制系统公司 | Method for forming casing in suppressor case |
CN109647952A (en) * | 2018-12-14 | 2019-04-19 | 安徽众汇制冷有限公司 | A kind of processing method that oil eliminator pulls out hole method and its draft |
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