JP2009142856A - ダンパチューブの拡管方法及び装置 - Google Patents

ダンパチューブの拡管方法及び装置 Download PDF

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Abstract

【課題】 ダンパチューブを座屈させずに拡管すること。
【解決手段】 ダンパチューブ１の一端をストッパ１３により保持するとともに、ダンパチューブ１の他端をダイス１４に差し込み、ダンパチューブ１の他端にパンチ１６を挿入して推進し、該ダンパチューブ１の他端をしごき加工しながら拡管するに際し、ダンパチューブ１に作用するパンチ１６の推力をストッパ１３により支えるダンパチューブ１の拡管装置１０において、ダンパチューブ１のしごき加工による伸びに起因して該ダンパチューブ１に作用する軸方向荷重が、ダンパチューブ１に予想される座屈荷重より小荷重となるように予め定めた臨界荷重を上回るときに、ストッパ１３を逃がすストッパ逃がし手段２０を設けてなるもの。
【選択図】 図２

Description

本発明はダンパチューブの拡管方法及び装置に関する。
油圧緩衝器のダンパチューブは、特許文献１に記載の如く、薄肉管（例えば肉厚1.8mm以下）の管端開口部を拡管し、この拡管開口部にロッドガイド及びオイルシールを組込み、管端をかしめ加工してそれらのロッドガイド及びオイルシールを固定化している。
従来のダンパチューブの拡管装置は、ダンパチューブの一端をストッパにより保持するとともに、ダンパチューブの他端をダイスに差し込み、ダンパチューブの他端にパンチを挿入して推進し、該ダンパチューブの他端をしごき加工しながら拡管するに際し、ダンパチューブに作用するパンチの推力をストッパにより支えている。
特開平6-328176
ダンパチューブの管端のしごき加工は管端の肉厚を若干薄肉にする加工であるが故に、ダンパチューブは管端の薄肉化分だけ伸びることになる（例えば伸び2〜3mm程度）。従来技術では、ダンパチューブの一端を保持するストッパが固定されているから、ダンパチューブのしごき加工による伸びに起因して該ダンパチューブに作用する軸方向荷重が増加し、この荷重が該ダンパチューブの座屈荷重に達すると、ダンパチューブが座屈するに至る。ダンパチューブの内径又は外径を概ね全長に渡って拘束する手段を設け、ダンパチューブの座屈を防止することも考えられる。
本発明の課題は、ダンパチューブを座屈させずに拡管することにある。
請求項１の発明は、ダンパチューブの一端をストッパにより保持するとともに、ダンパチューブの他端をダイスに差し込み、ダンパチューブの他端にパンチを挿入して推進し、該ダンパチューブの他端をしごき加工しながら拡管するに際し、ダンパチューブに作用するパンチの推力をストッパにより支えるダンパチューブの拡管方法において、ダンパチューブのしごき加工による伸びに起因して該ダンパチューブに作用する軸方向荷重が、ダンパチューブに予想される座屈荷重より小荷重となるように予め定めた臨界荷重を上回るときに、ストッパを逃がすようにしたものである。
請求項２の発明は、請求項１の発明において更に、前記ダンパチューブの拡管後に、該ダンパチューブの一端を切断除去して該ダンパチューブの全長を一定長にするようにしたものである。
請求項３の発明は、ダンパチューブの一端をストッパにより保持するとともに、ダンパチューブの他端をダイスに差し込み、ダンパチューブの他端にパンチを挿入して推進し、該ダンパチューブの他端をしごき加工しながら拡管するに際し、ダンパチューブに作用するパンチの推力をストッパにより支えるダンパチューブの拡管装置において、ダンパチューブのしごき加工による伸びに起因して該ダンパチューブに作用する軸方向荷重が、ダンパチューブに予想される座屈荷重より小荷重となるように予め定めた臨界荷重を上回るときに、ストッパを逃がすストッパ逃がし手段を設けてなるようにしたものである。
請求項４の発明は、請求項３の発明において更に、前記ストッパ逃がし手段が、ストッパを支持する流体圧シリンダ装置と、ダンパチューブに作用する軸方向荷重が前記臨界荷重を上回るときに該流体圧シリンダ装置に生ずる流体圧をリリーフして該流体圧シリンダ装置を収縮させる圧力制御弁とを有してなるようにしたものである。
（請求項１、３）
(a)ダンパチューブの拡管時に、ダンパチューブのしごき加工による伸びに起因して該ダンパチューブに作用する軸方向荷重が、ダンパチューブに予想される座屈荷重より小荷重となるように予め定めた臨界荷重を上回るときに、ストッパをダンパの伸び分だけ逃がす。従って、ダンパチューブに作用する軸方向荷重が該ダンパチューブの座屈荷重をこえることがなく、ダンパチューブを座屈させずに拡管できる。ダンパチューブの内外径拘束手段を用意する必要がなく、設備の簡素化、素材の自由度の向上を図ることができる。
（請求項２）
(b)ダイスとパンチを用いたダンパチューブのしごき加工により、ダンパチューブの内外径を精度良く拡径できる。ダンパチューブの拡管後の長さは、必要長より長めに設定すれば良く、一端を切断除去することによって簡易に必要長を確保できる。
（請求項４）
(c)ダンパチューブの素材、全長、しごき量、拡管深さ、パンチ推力等により予想される座屈荷重に安全定数を乗ずる等により、当該ダンパチューブの臨界荷重を予め定める。今回拡管対象のダンパチューブについて予め定めた臨界荷重に応ずるように、ストッパ逃がし手段を構成する圧力制御弁のリリーフ圧を設定することで、各種ダンパチューブに容易に対応し、それらのダンパチューブを座屈させずに拡管できる。
図１は拡管装置を示す模式図、図２はストッパ逃がし手段の一例を示す模式図、図３はダンパチューブの拡管状況を示す模式図、図４はダイスとパンチによるしごき加工を示す模式図、図５は拡管装置の動作を示す模式図である。
図１に示す拡管装置１０は、架台１１の上部の受台１１Ａの上面にストッパ用油圧シリンダ装置１２（流体圧シリンダ装置）を固定し、ストッパ用油圧シリンダ装置１２のピストンロッド先端にストッパ１３を設ける。拡管装置１０は、架台１１の中間部の受台１１Ｂにダイス１４を固定的に保持する。拡管装置１０は、架台１１の下部の受台１１Ｃの下面にパンチ用油圧シリンダ装置１５を固定し、パンチ用油圧シリンダ装置１５のピストンロッド先端にパンチ１６を設ける。拡管装置１０は、架台１１の受台１１Ｃの上面にイジェクタ用油圧シリンダ装置１７を固定し、イジェクタ用油圧シリンダ装置１７のピストンロッド先端にイジェクタ１８を設ける。イジェクタ１８の内径はパンチ１６のガイド孔となり、イジェクタ１８の外径はダイス１４の内径に挿入されて拡管後のダンパチューブ１を押出す。
即ち、拡管装置１０は、ダンパチューブ１（例えば肉厚1.8mm以下の薄肉鋼管）の素管（外径Ｄ0、内径ｄ0、肉厚ｔ0）の管端開口部を以下の手順で拡管（外径Ｄ、内径ｄ、肉厚ｔ）するものである（図３）。
(1)ダンパチューブ１の一端を、ストッパ用油圧シリンダ装置１２に支持されているストッパ１３に突き当てて保持するとともに、ダンパチューブ１の他端をダイス１４に差込む（図５（Ａ））。このとき、ストッパ用油圧シリンダ装置１２は、ポンプ１２Ａの吐出油を逆止弁１２Ｂ経由でその油室に供給されて伸長し、ストッパ１３をダンパチューブ１の長さに応ずる定位置に設定した後、ポンプ１２Ａの吐出停止及び逆止弁１２Ｂの逆止作用により収縮をロックされる（図２）。
(2)ダンパチューブ１の他端に、パンチ用油圧シリンダ装置１５により前進せしめられるパンチ１６を挿入して推進し、ダンパチューブ１の他端を図４に示す如くにしごき加工（ｔ＜ｔ0）しながら拡管（Ｄ＞Ｄ0、ｄ＞ｄ0）する（図５（Ｂ））。ダンパチューブ１は、しごき加工による薄肉化分だけ伸びる（例えば伸び2〜3mm程度）。パンチ１６はパンチ用油圧シリンダ装置１５により一定の推力Ｆを与えられて一定のストローク（拡管深さ）推進される。ストッパ１３はストッパ用油圧シリンダ装置１２の前述(1)の収縮ロックにより前述(1)の定位置に設定され続け、ダンパチューブ１に作用するパンチ１６の推力Ｆを支える。
(3)パンチ用油圧シリンダ装置１５によりパンチ１６を後退させてダンパチューブ１の拡管開口部から抜き、拡管終了する（図５（Ｃ））。
(4)イジェクタ用油圧シリンダ装置１７によりイジェクタ１８を前進させ、拡管済のダンパチューブ１をダイス１４外に押出す（図５（Ｄ））。拡管後のダンパチューブ１は、上述(2)のしごき加工による薄肉化分だけ伸びているから、その一端を切断除去して該ダンパチューブ１の全長を一定長に整える。
しかるに、拡管装置１０は、前述(2)の拡管工程でダンパチューブ１を座屈させずに拡管するため、以下の構成を具備する。即ち、拡管装置１０は、ダンパチューブ１の素材、全長、しごき量（ｔ0−ｔ）、拡管深さ、パンチ推力等によりダンパチューブ１の座屈荷重Ｂを予め算出して予想し、この座屈荷重Ｂに例えば20％の安全率に相当する安全定数0.8を乗じた臨界荷重Ａ（Ａ＝0.8Ｂ）を予め定める。そして、拡管装置１０は、ダンパチューブ１の前述(2)のしごき加工による伸びに起因して該ダンパチューブ１に作用する軸方向荷重が、上述の臨界荷重Ａを上回るときに、ストッパ１３をダンパチューブ１の伸び分だけ逃がすストッパ逃がし手段２０を有する。
ストッパ逃がし手段２０は、本実施例では、図２に示す如く、ストッパ１３を支持するストッパ用油圧シリンダ装置１２と、ダンパチューブ１に作用する軸方向荷重が上述の臨界荷重Ａを上回るときにストッパ用油圧シリンダ装置１２の油室に生ずる油圧をリリーフし、ストッパ用油圧シリンダ装置１２をダンパチューブ１の伸び分だけ収縮させる圧力制御弁２１とを有して構成される。図２の油圧回路において、ストッパ用油圧シリンダ装置１２の油室に生ずる油圧を圧力計２１Ａが検出し、この検出油圧が臨界荷重Ａに相当する圧力を上回るときだけ電磁弁からなる圧力制御弁２１を開き、ストッパ用油圧シリンダ装置１２の油室の油をタンク１２Ｃに返し、油圧シリンダ装置１２及びストッパ１３をダンパチューブ１の伸び分だけ押し戻して逃がす。
本実施例によれば以下の作用効果を奏する。
(a)ダンパチューブ１の拡管時に、ダンパチューブ１のしごき加工による伸びに起因して該ダンパチューブ１に作用する軸方向荷重が、ダンパチューブ１に予想される座屈荷重Ｂより小荷重となるように予め定めた臨界荷重Ａを上回るときに、ストッパ１３をダンパの伸び分だけ逃がす。従って、ダンパチューブ１に作用する軸方向荷重が該ダンパチューブ１の座屈荷重Ｂを超えることがなく、ダンパチューブ１を座屈させずに拡管できる。ダンパチューブ１の内外径拘束手段を用意する必要がなく、設備の簡素化、素材の自由度の向上を図ることができる。
(b)ダイス１４とパンチ１６を用いたダンパチューブ１のしごき加工により、ダンパチューブ１の内外径を精度良く拡径できる。ダンパチューブ１の拡管後の長さは、必要長より長めに設定すれば良く、一端を切断除去することによって簡易に必要長を確保できる。
(c)ダンパチューブ１の素材、全長、しごき量、拡管深さ、パンチ１６推力等により予想される座屈荷重Ｂに安全定数を乗ずる等により、当該ダンパチューブ１の臨界荷重Ａを予め定める。今回拡管対象のダンパチューブ１について予め定めた臨界荷重Ａに応ずるように、ストッパ逃がし手段２０を構成する圧力制御弁２１のリリーフ圧を設定することで、各種ダンパチューブ１に容易に対応し、それらのダンパチューブ１を座屈させずに拡管できる。
以上、本発明の実施例を図面により詳述したが、本発明の具体的な構成はこの実施例に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても本発明に含まれる。例えば、ストッパ逃がし手段２０は、臨界荷重Ａにより弾性的に縮むばね、ゴム等の弾発体によりストッパ１３を支持するものでも良く、ストッパ用油圧シリンダ装置１２とストッパ１３の間にそれらの弾発体を介装するものでも良い。また、ストッパ逃がし手段を構成する流体圧シリンダ装置は、油圧シリンダ装置に限らず、空圧シリンダ装置でも良い。
本発明によれば、薄肉管や管中間部にバルジ加工を施された管の如く、軸方向の耐力が低いダンパチューブにおいて、しごき加工を伴う拡管加工ができる。
図１は拡管装置を示す模式図である。 図２はストッパ逃がし手段の一例を示す模式図である。 図３はダンパチューブの拡管状況を示す模式図である。 図４はダイスとパンチによるしごき加工を示す模式図である。 図５は拡管装置の動作を示す模式図である。
符号の説明
１ ダンパチューブ
１０ 拡管装置
１２ ストッパ用油圧シリンダ装置（流体圧シリンダ装置）
１３ ストッパ
１４ ダイス
１６ パンチ
２０ ストッパ逃がし手段
２１ 圧力制御弁

Claims (4)

  1. ダンパチューブの一端をストッパにより保持するとともに、ダンパチューブの他端をダイスに差し込み、ダンパチューブの他端にパンチを挿入して推進し、該ダンパチューブの他端をしごき加工しながら拡管するに際し、ダンパチューブに作用するパンチの推力をストッパにより支えるダンパチューブの拡管方法において、
    ダンパチューブのしごき加工による伸びに起因して該ダンパチューブに作用する軸方向荷重が、ダンパチューブに予想される座屈荷重より小荷重となるように予め定めた臨界荷重を上回るときに、ストッパを逃がすことを特徴とするダンパチューブの拡管方法。
  2. 前記ダンパチューブの拡管後に、該ダンパチューブの一端を切断除去して該ダンパチューブの全長を一定長にする請求項１に記載のダンパチューブの拡管方法。
  3. ダンパチューブの一端をストッパにより保持するとともに、ダンパチューブの他端をダイスに差し込み、ダンパチューブの他端にパンチを挿入して推進し、該ダンパチューブの他端をしごき加工しながら拡管するに際し、ダンパチューブに作用するパンチの推力をストッパにより支えるダンパチューブの拡管装置において、
    ダンパチューブのしごき加工による伸びに起因して該ダンパチューブに作用する軸方向荷重が、ダンパチューブに予想される座屈荷重より小荷重となるように予め定めた臨界荷重を上回るときに、ストッパを逃がすストッパ逃がし手段を設けてなることを特徴とするダンパチューブの拡管装置。
  4. 前記ストッパ逃がし手段が、ストッパを支持する流体圧シリンダ装置と、ダンパチューブに作用する軸方向荷重が前記臨界荷重を上回るときに該流体圧シリンダ装置に生ずる流体圧をリリーフして該流体圧シリンダ装置を収縮させる圧力制御弁とを有してなる請求項３に記載のダンパチューブの拡管装置。
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