JP2021053669A

JP2021053669A - 環状膨出部を有するパイプ部材の製造方法及び装置

Info

Publication number: JP2021053669A
Application number: JP2019179198A
Authority: JP
Inventors: 太加夫佐藤; Takao Sato
Original assignee: Sato Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Sato Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2019-09-30
Filing date: 2019-09-30
Publication date: 2021-04-08
Anticipated expiration: 2039-09-30
Also published as: JP7233099B2

Abstract

【課題】３つの環状膨出部を有するパイプ部材を、生産性良く且つ工業的に有利に製造し得る方法、並びにそのための装置を提供する。【解決手段】パイプ収容孔１４内にパイプ素材１０をクランプした後、第一のパンチ型５０にて第一のサブクランプ型１８をパイプ素材１０の軸方向に押圧して、メインクランプ型１６と第一のサブクランプ型１８との間で、第一の環状膨出部４を形成した後、第二のパンチ型５２を第二のサブクランプ型２０に当接せしめ、更に第二のサブクランプ型２０が第一のサブクランプ型１８に当接するように、第二のサブクランプ型２０を軸方向に押し込んで、第二のパンチ型５２と第二のサブクランプ型２０との間、及び第二のサブクランプ型２０と第一のサブクランプ型１８との間で、第二の環状膨出部６と第三の環状膨出部８とを形成して、目的とするパイプ部材２を製造するようにした。【選択図】図４

Description

本発明は、環状膨出部を有するパイプ部材の製造方法及び装置に係り、特に、３つの環状膨出部を有するパイプ部材を、生産性良く製造し得る方法と、そのための装置に関するものである。

従来から、車両配管用や各種の装置、機器等に用いられているパイプに対して、ゴムホースや樹脂ホース等のホース類を接続すべく、パイプの先端部には、所定の距離を隔てて複数の環状膨出部、所謂スプール部乃至はバルジ部が突出形成されている。それら複数の環状膨出部に跨がるように、ホース類を差し込んでなる状態において、その環状膨出部間に位置するホース部位をクランプ金具にて締め付けることにより、ホース類とパイプとの接続部分のシール性が有利に確保され得ると共に、パイプからのホースの抜け落ちが良好に防止され得ることとなるからである。

そして、そのような複数の環状膨出部を有利に形成するために、特公平１−３８５７１号公報や特開２００７−１５２３８４号公報等においては、上下にそれぞれ分割された固定金型と可動金型とを用い、それら固定金型と可動金型との間に形成されたパイプ収容孔内に、加工されるべきパイプを収容して、クランプした状態において、スライド金型をパイプの端部に押し当てて、軸方向に押し込むようにプレスすることにより、固定金型と可動金型との間及び可動金型とスライド金型との間にそれぞれ設けられた成形凹所内に、かかるパイプの管壁部位を変形させて、収容せしめることにより、軸方向に所定の距離を隔てて位置する、２つの環状膨出部が形成されてなるパイプを得るようにした装置が、明らかにされている。

しかしながら、それら公報に開示の装置は、パイプの一方の端部側の部位に所定距離を隔てて２つの環状膨出部を形成し得るに過ぎないものであって、それら２つの環状膨出部に加えて、更に、パイプの他方の端部側の部位にも環状膨出部を形成して、合計３つの環状膨出部が形成されてなるパイプを製造し得るものではなく、また、そこでは、そのような３つの環状膨出部を有するパイプを製造し得る技術については、何等明らかにされていない。

特に、車両用モータオイルクーラー、ＥＧＲクーラー、角形エンジンオイルクーラー、ウォーター＆ウォーマークーラー等の熱交換器の本体に対して、冷却液等の液体を流通せしめるホースを接続するに際しては、接続部材としての金属製のパイプを用い、その一方の端部側に、ホースを接続するための２つの環状膨出部が設けられる一方、他方の端部側には、熱交換器本体等の液出入口に対するろう付けのための環状膨出部が、更に設けられることとなるのであるが、それら３つの環状膨出部を有するパイプを生産性良く製造し得る有効な手法については、未だ、提案されていないのが現状である。

特公平１−３８５７１号公報特開２００７−１５２３８４号公報

ここにおいて、本発明は、かくの如き事情を背景にして為されたものであって、その解決課題とするところは、目的とする３つの環状膨出部を有するパイプ部材を、生産性良く且つ工業的に有利に製造し得る方法、並びにそのための装置を提供することにある。

そして、本発明にあっては、先ず、前記した課題を解決すべく、直管状のパイプ素材のプレス加工により、軸方向の一方の端部側部位に位置する第一の環状膨出部と、軸方向の他方の端部側部位に位置する第二の環状膨出部と、軸方向の中間部位に位置する第三の環状膨出部とを有するパイプ部材を製造する方法にして、（１）メインクランプ型の型内に第一のサブクランプ型を、更に該第一のサブクランプ型の型内に第二のサブクランプ型を、それぞれ、独立して軸方向に移動可能に且つ同軸的に配置する一方、それら第一及び第二のサブクランプ型を貫通して、該メインクランプ型の型内に達するパイプ収容孔を設けると共に、該第一のサブクランプ型を軸方向に押し込む第一のパンチ型と、前記パイプ素材及び前記第二のサブクランプ型を軸方向に押し込む第二のパンチ型とを具備せしめてなる成形装置を準備する工程と、（２）前記パイプ素材を該成形装置の前記パイプ収容孔内に配置して、クランプしてなる状態において、前記第一のパンチ型にて、前記第一のサブクランプ型を軸方向に押圧して、かかるパイプ素材に軸方向の押圧変形作用を加えることにより、前記メインクランプ型と前記第一のサブクランプ型との間で、該パイプ素材の管壁部位を径方向外方に膨出せしめて、前記第一の環状膨出部を形成する工程と、（３）前記第二のパンチ型にて、前記パイプ素材を軸方向に押圧変形せしめて、該第二のパンチ型を前記第二のサブクランプ型に当接せしめ、更に該第二のサブクランプ型が前記第一のサブクランプ型に当接するように、該第二のサブクランプ型を軸方向に押し込んで、該パイプ素材に軸方向の押圧変形作用を加えることにより、それら第二のパンチ型と第二のサブクランプ型との間及び第二のサブクランプ型と第一のサブクランプ型との間で、それぞれ、該パイプ素材の管壁部位を径方向外方に膨出せしめて、前記第二の環状膨出部及び前記第三の環状膨出部をそれぞれ形成する工程とを、含むことを特徴とする環状膨出部を有するパイプ部材の製造方法を、その要旨とするものである。

また、本発明にあっては、上記した環状膨出部を有するパイプ部材の製造方法に有利に用いられる成形装置として、直管状のパイプ素材のプレス加工により、軸方向の一方の端部側部位に位置する第一の環状膨出部と、軸方向の他方の端部側部位に位置する第二の環状膨出部と、軸方向の中間部位に位置する第三の環状膨出部とを有するパイプ部材を成形するための装置にして、ａ）一方の型端面に開口する第一のクランプ型収容孔を有すると共に、該第一のクランプ型収容孔の底部に、前記パイプ素材の一方の端部側の部位が挿入されて、保持される保持孔が形成されてなるメインクランプ型と；該メインクランプ型の第一のクランプ型収容孔内に摺動可能に収容され、筒内が第二のクランプ型収容孔とされた有底筒体からなり、該メインクランプ型の前記一方の型端面側に所定距離突出・移動するように付勢されて、該第一のクランプ型収容孔の底面との間に所定の間隙が形成せしめられる第一のサブクランプ型と；該第一のサブクランプ型の前記第二のクランプ型収容孔内に摺動可能に収容され、該第二のクランプ型収容孔の底部から所定距離突出・移動するように付勢されて、かかる第二のクランプ型収容孔の底面との間に所定の間隙が形成せしめられる第二のサブクランプ型と；かかる第二のサブクランプ型を貫通し、更に前記第一のサブクランプ型の第二のクランプ型収容孔の底部を貫通して、前記メインクランプ型の第一のクランプ型収容孔の底部の保持孔に達し、該保持孔と一体とされた、前記パイプ素材が該第二のサブクランプ型の突出・移動方向における前端面から所定長さ突出した状態において収容されるパイプ収容孔と；前記メインクランプ型と前記第一のサブクランプ型との間及び該第一のサブクランプ型と前記第二のサブクランプ型との間にそれぞれ設けられて、前記パイプ素材の管壁部位の径方向外方への膨出をそれぞれ許容する第一及び第三の環状膨出部成形部とを有するクランプ型と、ｂ）前記第一のサブクランプ型における第二のクランプ型収容孔の開口部側端部の端面に当接して押圧し、該第一のサブクランプ型を前記メインクランプ型の前記第一のクランプ型収容孔内に押し込むことにより、前記第一の環状膨出部成形部内に、該パイプ素材の管壁部位を径方向外方に膨出せしめて、前記第一の環状膨出部を形成する第一のパンチ型と、ｃ）前記第二のサブクランプ型から突出している前記パイプ素材の端部に当接して、その軸方向に押圧し、更に、該第二のサブクランプ型の突出・移動方向における前端面に当接して押圧せしめて、該第二のサブクランプ型を前記第一のサブクランプ型の第二のクランプ型収容孔内に押し込むことにより、前記第三の環状膨出部成形部内に、前記パイプ素材の管壁部位を径方向外方に膨出せしめて、前記第三の環状膨出部を形成する第二のパンチ型と、ｄ）該第二のパンチ型と前記第二のサブクランプ型との間に設けられて、該第二のパンチ型による前記パイプ素材の軸方向の押圧操作によって、かかるパイプ素材の管壁部位を径方向外方に膨出せしめて、前記第二の環状膨出部を、前記第三の環状膨出部の形成に先立って、形成する第二の環状膨出部成形部とを、備えたことを特徴とする環状膨出部を有するパイプ部材の成形装置を、その要旨とするものである。

このように、本発明に従う、環状膨出部を有するパイプ部材の製造方法、及びそのための装置によれば、メインクランプ型の型内に、第一のサブクランプ型と第二のサブクランプ型とを、それぞれ、独立して軸方向に移動可能に且つ同軸的に配置してなる状態において、パイプ素材をクランプして、第一及び第二のパンチ型を用いて、順次、かかるパイプ素材を軸方向に押圧変形させることにより、メインクランプ型と第一のサブクランプ型との間、第一のサブクランプ型と第二のサブクランプ型との間、更には第二のサブクランプ型と第二のパンチ型との間で、それぞれ、パイプ素材の管壁部位を径方向外方に膨出せしめて、第一、第三及び第二の環状膨出部をそれぞれ形成せしめるものであるところから、それら３つの環状膨出部の形成が、生産性良く且つ工業的に有利に実現され得ることとなったのであり、以て、工程の短縮が効果的に実現され、ひいては製品コストの低減にも有利に寄与し得ることとなったのである。

本発明の対象とする、環状膨出部を有するパイプ部材の一例を示す説明図であって、（ａ）は、その正面説明図であり、（ｂ）は、（ａ）におけるＡ−Ａ断面説明図である。本発明に従って、パイプ素材から、第一の環状膨出部、更には、第二及び第三の環状膨出部を順次形成する工程を示す説明図である。本発明に従う、環状膨出部を有するパイプ部材の成形装置におけるクランプ型の一例を示す正面説明図である。図３に示されるクランプ型における下型と、本発明に従う成形装置を構成する２つのパンチ型とを組み合わせてなる形態を示す平面説明図である。図３に示される成形装置における下型についての説明図であって、（ａ）は、その右側面説明図であり、（ｂ）は、図３におけるＢ−Ｂ断面説明図であり、（ｃ）及び（ｄ）は、それぞれ、（ｂ）におけるＣ−Ｃ断面及びＤ−Ｄ断面説明図である。本発明に従う、環状膨出部を有するパイプ部材の製造方法における第一の環状膨出部を形成するまでの工程を示す下型の平面形態説明図（パイプ素材のみ断面形態にて示されている）であって、（ａ）は、成形装置におけるクランプ型の下型にパイプ素材をセットした状態を示す平面説明図であり、（ｂ）は、第一のパンチ型にて第一のサブクランプ型を押圧して、パイプ素材に第一の環状膨出部を形成してなる形態を示す平面説明図である。図６に示される工程に続く、本発明に従う環状膨出部を有するパイプ部材の製造方法の残余の工程を示す下型の平面形態説明図（パイプ素材のみ断面形態にて示されている）であって、（ａ）は、第一のパンチ型に代えて、第二のパンチ型を、クランプ型に対して対向配置せしめてなる形態を示す平面説明図であり、（ｂ）は、第二のパンチ型にて第二のサブクランプ型とパイプ素材を押圧して、第二及び第三の環状膨出部をそれぞれ形成してなる形態を示す平面説明図であり、（ｃ）は、第二のパンチ型を後退させて、クランプ型より切り離してなる形態を示す平面説明図である。本発明に従う環状膨出部を有するパイプ部材の成形装置における付勢手段の他の一例を示す説明図であって、（ａ）は、下型の平面形態説明図であり、（ｂ）は、（ａ）における下型の正面形態説明図である。

以下、本発明に係る、環状膨出部を有するパイプ部材の製造方法、及びそこで用いられる成形装置についての構成を、更に具体的に明らかにするために、本発明の代表的な実施の形態に基づいて、図面を参照しつつ、詳細に説明することとする。

先ず、図１には、本発明において対象とされる、３つの環状膨出部を有するパイプ部材の一例が示されている。そこにおいて、パイプ部材２は、鉄やアルミニウム、銅等の金属材質からなるものであって、その軸方向の一方の端部側の部位に位置するように、管壁部位が径方向外方に膨出せしめられてなる形態において、第一の環状膨出部４が形成されており、また、軸方向の他方の端部側部位に位置するように第二の環状膨出部６が、更には軸方向の中間部位に位置するように第三の環状膨出部８が、それぞれ、第一の環状膨出部４と同様に、管壁部位が径方向外方に膨出せしめられてなる形態において、形成されている。なお、このようなパイプ部材２は、接続部材として、例えば、熱交換器における液出入口とホースとの接続に用いられるものであって、かかるパイプ部材２の第一の環状膨出部４側において、熱交換器の液出入口に対して、ろう付け固定せしめられる一方、第二及び第三の環状膨出部６，８に跨がるように、所定のホースが外嵌せしめられて、クランプ金具等を用いて緊締されることによって、ホースが確実に接続せしめられ得るようになっている。

そして、上述の如き３つの環状膨出部４，６，８を有するパイプ部材２は、本発明に従って、図２に示される如くして製造されることとなるのである。即ち、所定の金属材質からなる直管状のパイプ素材１０を用いて、それを所定の成形型にクランプした状態において、軸方向に押圧するプレス加工を実施することにより、かかる成形型に設けられた第一の環状膨出部成形部内に、パイプ素材１０の管壁部位を径方向外方に膨出せしめて、成形することにより、先ず、第一の環状膨出部４が形成される。次いで、かかるパイプ素材１０の端部を更に押圧するプレス加工を実施することにより、第二及び第三の環状膨出部成形部において、それぞれ、パイプ素材１０の管壁部位を径方向外方に膨出せしめて、第二の環状膨出部６及び第三の環状膨出部８が形成されるようにすることによって、目的とする３つの環状膨出部４，６，８を有するパイプ部材２が製造されるのである。

具体的には、そのようなパイプ部材２の製造に際しては、先ず、メインクランプ型の型内に第一のサブクランプ型を、更に該第一のサブクランプ型の型内に第二のサブクランプ型を、それぞれ、独立して軸方向に移動可能に、且つ同軸的に配置する一方、それら第一及び第二のサブクランプ型を貫通して、該メインクランプ型の型内に達するパイプ収容孔を設けると共に、該第一のサブクランプ型を軸方向に押し込む第一のパンチ型と、前記パイプ素材及び前記第二のサブクランプ型を軸方向に押し込む第二のパンチ型とを具備せしめてなる成形装置が準備され、この成形装置のパイプ収容孔内にパイプ素材１０を配置して、クランプしてなる状態において、第一のパンチ型にて、第一のサブクランプ型をパイプ素材１０の軸方向に押圧して、かかるパイプ素材１０に軸方向の押圧変形作用を加えることにより、メインクランプ型と第一のサブクランプ型との間で、パイプ素材１０の管壁部位を径方向外方に膨出せしめて、第一の環状膨出部４が形成されるのである。

次いで、第二のパンチ型を用いて、パイプ素材１０を軸方向に押圧変形せしめて、第二のパンチ型を第二のサブクランプ型に当接せしめ、更に第二のサブクランプ型が第一のサブクランプ型に当接するように、第二のサブクランプ型を軸方向に押し込んで、パイプ素材１０に軸方向の押圧変形作用を加えることにより、それら第二のパンチ型と第二のサブクランプ型との間、及び第二のサブクランプ型と第一のサブクランプ型との間で、順次、かかるパイプ素材１０の異なる管壁部位を、それぞれ径方向外方に膨出せしめて、第二の環状膨出部６と第三の環状膨出部８とが、順次、形成せしめられるようにすることにより、目的とする３つの環状膨出部４，６，８を有するパイプ部材２が、製造されることとなる。

ところで、図３乃至図５には、上述の如き３つの環状膨出部４，６，８を有するパイプ部材２の製造に好適に用いられる成形装置の一例が、示されている。そこにおいて、成形装置におけるクランプ型１２は、図３から明らかな如く、半割形状を呈する、同一構造の対称的な上型１２Ｕと下型１２Ｌとから構成されており、それら上型１２Ｕと下型１２Ｌとの型合わせによって、それらの間に形成されるパイプ収容孔１４（１４Ｕ＋１４Ｌ）内に、パイプ素材１０を収容せしめて、クランプし得るようになっている。そして、かかるクランプ型１２は、それぞれ同軸的に配された、メインクランプ型１６と、このメインクランプ型１６内に軸方向に所定距離移動可能に収容された第一のサブクランプ型１８と、更に、この第一のサブクランプ型１８の型内に軸方向に所定距離移動可能に収容された第二のサブクランプ型２０とを備えている。なお、それら型成分は、半体形状において、それぞれ、上型１２Ｕと下型１２Ｌとを構成するようになっているところから、それら上型１２Ｕや下型１２Ｌにおいて、その構成型成分には、それぞれ、数字の後に「Ｕ」又は「Ｌ」を付けて、表示することとする。従って、数字と「Ｕ」又は「Ｌ」の組合せにて示される型成分は、その半体形状を示すものとして、理解されるべきものである。

このように、上型１２Ｕと下型１２Ｌとは同様な構造を有するものであるところから、下型１２Ｌの説明をもって、上型１２Ｕの説明に代えることとして、以下においては、下型１２Ｌについて説明することとする。

先ず、下型１２Ｌにおいて、その外郭を構成するメインクランプ型１６Ｌは、図３乃至図５より明らかな如く、一方の型端面に開口する矩形の第一のクランプ型収容孔２２Ｌを有すると共に、この第一のクランプ型収容孔２２Ｌの底部（図４における上側の端部）に、パイプ素材１０の一方の端部側の部位が挿入されて保持される保持孔２４Ｌが、形成されてなる構造とされている。また、かかるメインクランプ型１６Ｌの第一のクランプ型収容孔２２Ｌ内に摺動可能に収容され、筒内が矩形の断面形状を呈する第二のクランプ型収容孔２６Ｌとされた有底の矩形筒体からなる第一のサブクランプ型１８Ｌが設けられており、更に、かかる第一のサブクランプ型１８Ｌの第二のクランプ型収容孔２６Ｌ内には、全体として矩形形状を呈する第二のサブクランプ型２０Ｌが、摺動可能に収容、配置せしめられている。なお、それら第一のサブクランプ型１８Ｌや第二のサブクランプ型２０Ｌの浮き上がりを阻止するために、図３や図４、更には図５（ｃ）及び（ｄ）から明らかな如く、それら第一及び第二のサブクランプ型１８Ｌ，２０Ｌの両側部を押さえる規制片２８Ｌ，３０Ｌが、それぞれ、メインクランプ型１６Ｌ及び第一のサブクランプ型１８Ｌにボルト固定せしめられている。

また、図４や図５から明らかなように、メインクランプ型１６Ｌの第一のクランプ型収容孔２２Ｌの底部と、第一のサブクランプ型１８Ｌの第二のクランプ型収容孔２６Ｌの底部との間に、第一のコイルバネ３２Ｌが配設されており、この第一のコイルバネ３２Ｌの付勢力によって、第一のサブクランプ型１８Ｌを構成する有底筒体の開口部側端部が、メインクランプ型１６Ｌの一方の型端面（図４において下側の端面）から、所定長さ突出せしめられている。そして、それによって、第一のサブクランプ型１８Ｌの底部の外側面とメインクランプ型１６Ｌの第一のクランプ型収容孔２２Ｌの底面との間に、所定の第一の間隙３４Ｌが形成されているのである。加えて、第一のサブクランプ型１８Ｌの第二のクランプ型収容孔２６Ｌの底面と、それに対向する第二のサブクランプ型２０Ｌの内側面との間にも、第二のコイルバネ３６Ｌが配設されて、第一のサブクランプ型１８Ｌのメインクランプ型１６Ｌから突出せしめられる部位の端面から更に所定長さ突出するように付勢されており、これによって、第一のサブクランプ型１８Ｌの第二のクランプ型収容孔２６Ｌの底面とそれに対向する第二のサブクランプ型２０Ｌの内側面との間に、所定の第二の間隙３８Ｌが形成せしめられている。なお、それら第一のサブクランプ型１８Ｌ及び第二のサブクランプ型２０Ｌの突出量は、図５（ｂ）に示される如く、メインクランプ型１６Ｌの端面に固定された第一のストッパ４０Ｌと、第一のサブクランプ型１８Ｌの型端面に固定された第二のストッパ４２Ｌにて、それぞれ、規制され得るようになっている。

さらに、図４や図５より明らかな如く、第二のサブクランプ型２０Ｌを貫通して、更に第一のサブクランプ型１８Ｌの底部を貫通するように、それら第二のサブクランプ型２０Ｌ及び第一のサブクランプ型１８Ｌの上面に、半円形の孔が設けられて、メインクランプ型１６Ｌの前記保持孔２４Ｌに達し、かかる保持孔２４Ｌと一体となる、パイプ収容孔１４Ｌが設けられており、このパイプ収容孔１４Ｌ内に、パイプ素材１０が、第二のサブクランプ型２０Ｌの突出・移動側部位の端面から更に所定長さ突出した状態において、収容せしめられ得るようになっている。

そして、上述の如く、メインクランプ型１６Ｌの第一のクランプ型収容孔２２Ｌ内に、第一のサブクランプ型１８Ｌを収容すると共に、更に、第一のサブクランプ型１８Ｌの第二のクランプ型収容孔２６Ｌ内に、第二のサブクランプ型２０Ｌを収容してなる形態のクランプ型１２において、メインクランプ型１６Ｌと第一のサブクランプ型１８Ｌとの間及び第一のサブクランプ型１８Ｌと第二のサブクランプ型２０Ｌとの間に、それぞれ、第一及び第三の環状膨出部成形部４４Ｌ，４６Ｌが設けられて、パイプ素材１０の管壁部位の径方向外方への膨出を、それぞれ、許容し得るようになっている。なお、ここでは、それら第一及び第三の環状膨出部成形部４４Ｌ，４６Ｌは、それぞれ、第一のサブクランプ型１８Ｌのパイプ収容孔１４Ｌの出口側部位（第一の間隙３４Ｌ側部位）及び第二のサブクランプ型２０Ｌのパイプ収容孔１４Ｌの出口側部位（第二の間隙３８Ｌ側部位）に設けられた、パイプ収容孔１４Ｌよりも大径の窪みによって構成されており、それら窪みの大きさにより、形成される第一及び第三の環状膨出部４，８のそれぞれの大きさが規定されるようになっている。

また、図４に示される如く、第一のパンチ型５０と第二のパンチ型５２とが、メインクランプ型１６Ｌにおける第一のサブクランプ型１８Ｌや第二のサブクランプ型２０Ｌの配設された側の型端面に対向位置せしめられ得るように、配設されている。そして、これら２つのパンチ型５０，５２にて、パイプ素材１０や第一のサブクランプ型１８Ｌ、第二のサブクランプ型２０Ｌを、それらの型に作用せしめられている付勢力に抗して、押し込んで、パイプ素材１０をプレス変形させることにより、目的とする第一乃至第三の環状膨出部４，６，８が、それぞれ、形成されるようになっているのである。具体的には、第一のパンチ型５０においては、その両側の押圧部５０ａ，５０ａが、第二のサブクランプ型２０Ｌの横幅よりも大なる間隙を有するように設けられて、それら２つの押圧部５０ａ，５０ａが、第一のサブクランプ型１８Ｌの型端面に当接せしめられ、かかる第一のサブクランプ型１８Ｌのみが第一のコイルバネ３２Ｌの付勢力に抗して、メインクランプ型１６Ｌの第一のクランプ型収容孔２２Ｌ内に押し込まれ得るようになっている。なお、それら押圧部５０ａ，５０ａの間の間隙は、第一のサブクランプ型１８Ｌから突出する第二のサブクランプ型２０Ｌの突出部位が収容され、更に第二のサブクランプ型２０Ｌから突出せしめられるパイプ素材１０の突出部位が収容される大きさの収容空間５０ｂとされている。そして、パイプ素材１０の突出端面が、収容空間５０ｂの底面に当接されてなる形態において、第一のパンチ型５０の押圧部５０ａ、５０ａにて第一のサブクランプ型１８Ｌを押し込み操作することによって、パイプ素材１０が、その軸方向に押圧プレスされて、メインクランプ型１６Ｌと第一のサブクランプ型１８Ｌとの間に形成される第一の環状膨出部形成部４４Ｌ内に、パイプ素材１０の管壁部位を径方向外方に膨出せしめることによって、第一の環状膨出部４が形成されるようになっている。

さらに、第二のパンチ型５２は、第一のパンチ型５０に代わって、メインクランプ型１６Ｌに対向配置せしめられ得るようになっており、パイプ素材１０の突出端面に当接して、その軸方向に押圧力が作用せしめられるようになっていると共に、かかるメインクランプ型１６Ｌの第一のクランプ型収容孔２２Ｌ内に収容された第一のサブクランプ型１８Ｌの第二のクランプ型収容孔２６Ｌ内に収容された第二のサブクランプ型２０Ｌの突出端面に当接して、第二のサブクランプ型２０Ｌを、第二のコイルバネ３６Ｌの付勢力に抗して、第一のサブクランプ型１８Ｌの第二のクランプ型収容孔２６Ｌ内に押し込み得るようになっている。

具体的には、かかる第二のパンチ型５２において、その第二のサブクランプ型２０Ｌの押し込み面には、第二のサブクランプ型２０Ｌから突出するパイプ素材１０の突出長さよりも浅い深さを有する、内壁面が外方に向かって拡大するテーパ形状とされたテーパ孔５２ａが設けられており、このテーパ孔５２ａ内に、パイプ素材１０の突出部位を収容して、その突出端面をテーパ孔５２ａの底面に当接せしめてなる状態において、第二のパンチ型５２による押し込みを行うことによって、パイプ素材１０は、先ず、第二のパンチ型５２のテーパ孔５２ａの形状に従って、その押圧側端部において径方向外方に膨出変形されることとなり、これにより、第二の環状膨出部６が形成されることとなる。次いで、第二のパンチ型５２が第二のサブクランプ型２０Ｌに当接して、更に第二のサブクランプ型２０Ｌが押圧されると、第二の間隙３８Ｌ内に位置するパイプ素材１０部位がプレス変形されて、第二のサブクランプ型２０Ｌのパイプ収容孔１４Ｌ出口部位に設けられた第三の環状膨出部成形部４６Ｌに、その管壁部位が径方向外方に膨出せしめられ、第三の環状膨出部８が形成されるようになるのである。従って、ここでは、第二のパンチ型５２に設けられたテーパ孔５２ａのテーパ形状によって、パイプ素材１０が外方に膨出変形し得る窪みが形成されて、それが、第二の環状膨出部成形部５４を構成している。

なお、上述の如きクランプ型１２と、第一のパンチ型５０と、第二のパンチ型５２とを用いて、パイプ素材１０に、３つの環状膨出部４，６，８を形成するに際しては、先ず、図６（ａ）に示されるように、所定の金属材質からなるパイプ素材１０が、メインクランプ型１６の保持孔２４に至るように、第二のサブクランプ型２０及び第一のサブクランプ型１８を貫通して、延びるパイプ収容孔１４内に、配置されることとなる。そして、第二のサブクランプ型２０の型端面から第二の環状膨出部６の形成代に相当する長さにおいて、パイプ素材１０を外方に突出せしめてなる形態において、上型１２Ｕと下型１２Ｌとが型合わせされて、クランプ型１２内に、パイプ素材１０がクランプせしめられる。その後、第一のパンチ型５０が、その収容空間５０ｂ内に、第二のサブクランプ型２０の突出部と、それよりも更に突出するパイプ素材１０の突出部位とを収容してなる形態において、前進せしめられて、両側の押圧部５０ａ，５０ａが、第二のサブクランプ型２０の両側に位置する第一のサブクランプ型１８の型端面にのみ、当接せしめられるようにされるのである。

次いで、パイプ素材１０は、図６（ｂ）に示されるように、第一のパンチ型５０の前進によって、第一のサブクランプ型１８と第二のサブクランプ型２０によるクランプ状態下において、メインクランプ型１６の第一のクランプ型収容孔２２の底面に、第一のサブクランプ型１８が、第一のコイルバネ３２の付勢力に抗して押圧せしめられることにより、メインクランプ型１６と第一のサブクランプ型１８との間に形成される第一の環状膨出部形成部４４の空間内に膨出するように、その管壁部位が径方向外方に変形せしめられることとなり、以て、第一の環状膨出部４が形成されるのである。なお、その際、第二のサブクランプ型２０には、第一のパンチ型５０による押圧力は作用することがないところから、第三の環状膨出部形成部４６におけるパイプ素材１０の管壁部位の径方向外方への膨出は惹起されるようなことはない。

その後、第一のパンチ型５０は、後退せしめられて、第一のサブクランプ型１８に対する押し込み作用が解除されることとなるが、そのような押し込み作用が解除されても、第一及び第二のサブクランプ型１８，２０のクランプ力やパイプ素材１０とパイプ収容孔１４内面との間の摩擦力によって、第一のサブクランプ型１８の押し込み状態は保持されることとなるのであり、そしてその状態において、第一のパンチ型５０に代わって配置された第二のパンチ型５２による、パイプ素材１０と第二のサブクランプ型２０の軸方向への押し込み操作が開始される。即ち、図７（ａ）に示されるように、第一のパンチ型５０に代わって配置された第二のパンチ型５２が、そのテーパ孔５２ａ内にパイプ素材１０の突出端部が嵌入されてなる状態において、前進せしめられ、更に、第二のパンチ型５２の前面が第二のサブクランプ型２０の突出端面に当接せしめられて、パイプ素材１０が、その軸方向に押し込められると、図７（ｂ）に示される如く、第二のパンチ型５２と第二のサブクランプ型２０との間及び第二のサブクランプ型２０と第一のサブクランプ型１８との間にそれぞれ形成された第二及び第三の環状膨出部成形部５４及び４６内に、パイプ素材１０の管壁部位が径方向外方に膨出して、入り込むことにより、目的とする第二及び第三の環状膨出部６，８が、順次形成されるようになるのである。その後、第二のパンチ型５２が、図７（ｃ）に示される如く、後退せしめられて、クランプ型１２から取り外されることにより、パイプ素材１０に対して、その軸方向に所定の間隔を隔てて第一乃至第三の環状膨出部４，６，８が形成されてなる形態の、目的とするパイプ部材２が、上型１２Ｕと下型１２Ｌとの型開きによって取り出され得ることとなるのである。

このようにして、３つの環状膨出部４，６，８を有するパイプ部材２を製造するようにすれば、クランプ型１２にパイプ素材１０をクランプせしめてなる状態において、第一のパンチ型５０による押圧プレス操作と、第二のパンチ型５２による押圧・プレス操作とを順次実施するだけで、３つの環状膨出部４，６，８を有するパイプ部材２が、簡単に且つ容易に形成され得て、その作業性が有利に高められ得ることとなったのであり、以て、生産性の向上にも大きく寄与し得ることとなったのである。しかも、第一の環状膨出部４の形成と、第二、第三の環状膨出部６，８の形成とが、別個に行われることとなるところから、それら３つの環状膨出部４，６，８を同時に形成する場合の如く、クランプ型の動きによって個々の環状膨出部４，６，８の形状にバラツキが惹起されるようなことがなく、第一乃至第三の環状膨出部成形部４４，４６，５４に対応した形状の環状膨出部として、有利に形成することが可能となるのである。

以上、本発明の代表的な実施形態について詳述してきたが、それは、あくまでも例示に過ぎないものであって、本発明は、そのような実施形態に係る具体的な記述によって、何等限定的に解釈されるものではないことが、理解されるべきである。

例えば、図３〜図５に例示のクランプ型１２においては、第一のサブクランプ型１８や第二のサブクランプ型２０の付勢のために、コイルバネ３２，３６が用いられているが、これに代えて、図８（ａ）及び（ｂ）に示される如く、メインクランプ型１６内に配設された第一及び第二のエアシリンダ６０，６２にて突き出し作動せしめられる第一及び第二のピストン６４，６６にて、第一のサブクランプ型１８及び第二のサブクランプ型２０に対して、それぞれ、所定の付勢力を作用せしめるようにすることも可能である。特に、このようなエアシリンダ６０，６２による付勢力を利用することにより、第一乃至第三の環状膨出部４，６，８を形成した後、クランプ型１２を構成する上型１２Ｕと下型１２Ｌの型開きを行うに先立って、第一及び第二のエアシリンダ６０，６２による付勢力を解除せしめるようにすれば、それら上型１２Ｕと下型１２Ｌとの型開きに際して、第一のサブクランプ型１８や第二のサブクランプ型２０が付勢状態に基づいて不意に移動することによって、パイプ部材２が損傷を受ける恐れがなくなる等の利点を享受することが出来ることとなる。

また、例示の実施形態では、第二のサブクランプ型２０及び第一のサブクランプ型１８が、それぞれ、第一のサブクランプ型１８の型端面及びメインクランプ型１６の型端面から突出せしめられてなる構造が採用されており、本発明にあっては、そのような構造が第一及び第二のパンチ型５０，５２による押し込み操作を容易に行い得る上において、好適に採用され得るところであるが、そのような突出形態は、必ずしも必要とされるものではなく、第一及び第二のパンチ型５０，５２による押し込み操作が可能となる各種の形態が、適宜に採用されることとなる。

さらに、第一乃至第三の環状膨出部４，６，８を形成するための第一乃至第三の環状膨出部成形部４４，４６，５４が、それぞれ、窪み形態において、第一のサブクランプ型１８、第二のサブクランプ型２０、第二のパンチ型５２の側においてのみ設けられているが、それに代えて、他方の部材側、即ち、メインクランプ型１６のクランプ孔２４開口部周り、第一のサブクランプ型１８のパイプ収容孔１４の内側開口部周り、第二のサブクランプ型２０のパイプ収容孔１４の突出部側開口部周りに設けることも可能であり、更には、それら両者に設けた窪みによって、目的とする第一乃至第三の環状膨出部成形部４４，４６，５４を構成することも可能である。

加えて、パイプ素材１０の一方の端部に形成される第一の環状膨出部４の配設位置は、メインクランプ型１６における保持孔２４の長さ（深さ）によって、規定されるものであるところから、例示の如く、パイプ素材１０の端部近傍のみならず、端部からある程度中心部側に変位した位置に設けられるようにすることも可能であり、更には、第二の環状膨出部６と第三の環状膨出部８との間の距離や、第三の環状膨出部８と第一の環状膨出部４との間の距離にあっても、それぞれ、第二のサブクランプ型２０のパイプ収容孔１４の延びる方向における長さや、第一のサブクランプ型１８の底部の厚さによって、適宜に規定され得るものである。

その他、一々列挙はしないが、本発明は、当業者の知識に基づいて、種々なる変更、修正、改良等を加えた態様において、実施され得るものであり、そしてそのような実施の態様が、本発明の趣旨を逸脱しない限りにおいて、何れも、本発明の範疇に属するものであることが、理解されるべきである。

２パイプ部材４，６，８環状膨出部
１０パイプ素材１２クランプ型
１２Ｕ上型１２Ｌ下型
１４パイプ収容孔１６メインクランプ型
１８第一のサブクランプ型２０第二のサブクランプ型
２２第一のクランプ収容孔２４保持孔
２６第二のクランプ型収容孔２８，３０規制片
３２第一のコイルバネ３４第一の間隙
３６第二のコイルバネ３８第二の間隙
４０第一のストッパ４２第二のストッパ
４４第一の環状膨出部成形部４６第三の環状膨出部成形部
５０第一のパンチ型５０ａ押圧部
５０ｂ収容空間５２第二のパンチ型
５２ａテーパ孔５４第二の環状膨出部成形部
６０第一のエアシリンダ６２第二のエアシリンダ
６４第一のピストン６６第二のピストン

Claims

直管状のパイプ素材のプレス加工により、軸方向の一方の端部側部位に位置する第一の環状膨出部と、軸方向の他方の端部側部位に位置する第二の環状膨出部と、軸方向の中間部位に位置する第三の環状膨出部とを有するパイプ部材を製造する方法にして、
メインクランプ型の型内に第一のサブクランプ型を、更に該第一のサブクランプ型の型内に第二のサブクランプ型を、それぞれ、独立して軸方向に移動可能に且つ同軸的に配置する一方、それら第一及び第二のサブクランプ型を貫通して、該メインクランプ型の型内に達するパイプ収容孔を設けると共に、該第一のサブクランプ型を軸方向に押し込む第一のパンチ型と、前記パイプ素材及び前記第二のサブクランプ型を軸方向に押し込む第二のパンチ型とを具備せしめてなる成形装置を準備する工程と、
前記パイプ素材を該成形装置の前記パイプ収容孔内に配置して、クランプしてなる状態において、前記第一のパンチ型にて、前記第一のサブクランプ型を軸方向に押圧して、かかるパイプ素材に軸方向の押圧変形作用を加えることにより、前記メインクランプ型と前記第一のサブクランプ型との間で、該パイプ素材の管壁部位を径方向外方に膨出せしめて、前記第一の環状膨出部を形成する工程と、
前記第二のパンチ型にて、前記パイプ素材を軸方向に押圧変形せしめて、該第二のパンチ型を前記第二のサブクランプ型に当接せしめ、更に該第二のサブクランプ型が前記第一のサブクランプ型に当接するように、該第二のサブクランプ型を軸方向に押し込んで、該パイプ素材に軸方向の押圧変形作用を加えることにより、それら第二のパンチ型と第二のサブクランプ型との間及び第二のサブクランプ型と第一のサブクランプ型との間で、それぞれ、該パイプ素材の管壁部位を径方向外方に膨出せしめて、前記第二の環状膨出部及び前記第三の環状膨出部をそれぞれ形成する工程とを、
含むことを特徴とする環状膨出部を有するパイプ部材の製造方法。
直管状のパイプ素材のプレス加工により、軸方向の一方の端部側部位に位置する第一の環状膨出部と、軸方向の他方の端部側部位に位置する第二の環状膨出部と、軸方向の中間部位に位置する第三の環状膨出部とを有するパイプ部材を成形するための装置にして、
ａ）一方の型端面に開口する第一のクランプ型収容孔を有すると共に、該第一のクランプ型収容孔の底部に、前記パイプ素材の一方の端部側の部位が挿入されて、保持される保持孔が形成されてなるメインクランプ型と；該メインクランプ型の第一のクランプ型収容孔内に摺動可能に収容され、筒内が第二のクランプ型収容孔とされた有底筒体からなり、該メインクランプ型の前記一方の型端面側に所定距離突出・移動するように付勢されて、該第一のクランプ型収容孔の底面との間に所定の間隙が形成せしめられる第一のサブクランプ型と；該第一のサブクランプ型の前記第二のクランプ型収容孔内に摺動可能に収容され、該第二のクランプ型収容孔の底部から所定距離突出・移動するように付勢されて、かかる第二のクランプ型収容孔の底面との間に所定の間隙が形成せしめられる第二のサブクランプ型と；かかる第二のサブクランプ型を貫通し、更に前記第一のサブクランプ型の第二のクランプ型収容孔の底部を貫通して、前記メインクランプ型の第一のクランプ型収容孔の底部の保持孔に達し、該保持孔と一体とされた、前記パイプ素材が該第二のサブクランプ型の突出・移動方向における前端面から所定長さ突出した状態において収容されるパイプ収容孔と；前記メインクランプ型と前記第一のサブクランプ型との間及び該第一のサブクランプ型と前記第二のサブクランプ型との間にそれぞれ設けられて、前記パイプ素材の管壁部位の径方向外方への膨出をそれぞれ許容する第一及び第三の環状膨出部成形部とを有するクランプ型と、
ｂ）前記第一のサブクランプ型における第二のクランプ型収容孔の開口部側端部の端面に当接して押圧し、該第一のサブクランプ型を前記メインクランプ型の前記第一のクランプ型収容孔内に押し込むことにより、前記第一の環状膨出部成形部内に、該パイプ素材の管壁部位を径方向外方に膨出せしめて、前記第一の環状膨出部を形成する第一のパンチ型と、
ｃ）前記第二のサブクランプ型から突出している前記パイプ素材の端部に当接して、その軸方向に押圧し、更に、該第二のサブクランプ型の突出・移動方向における前端面に当接して押圧せしめて、該第二のサブクランプ型を前記第一のサブクランプ型の第二のクランプ型収容孔内に押し込むことにより、前記第三の環状膨出部成形部内に、前記パイプ素材の管壁部位を径方向外方に膨出せしめて、前記第三の環状膨出部を形成する第二のパンチ型と、
ｄ）該第二のパンチ型と前記第二のサブクランプ型との間に設けられて、該第二のパンチ型による前記パイプ素材の軸方向の押圧操作によって、かかるパイプ素材の管壁部位を径方向外方に膨出せしめて、前記第二の環状膨出部を、前記第三の環状膨出部の形成に先立って、形成する第二の環状膨出部成形部とを、
備えたことを特徴とする環状膨出部を有するパイプ部材の成形装置。