JP4187659B2 - フランジ継手およびその製造方法 - Google Patents

Description

技術分野
本発明は、フランジ継手、例えば自動車用エアコンディショナの配管に用いられるフランジ継手およびその製造方法に関する。
背景技術
フランジ継手は、従来、例えば図１に示すようにフランジ３の側面に配管４を溶接接合したものがある。しかしこの継手は溶接する工程を必要とする。そこで、図２に示すようにフランジ３にＬ型配管４を取付け、配管の水平部５をフランジ３に対し横方向に延設する形式のものが考えられる。
しかし、図２のものは、通常使用される配管の硬度からみて、曲折部の半径Ｒを大きくとらざるを得ず、配管４の水平部５がフランジ３に対して相当の高さｈをもち、エンジン付近の極めて限定された狭い空間に配設するには、適当でない。
発明の開示
本発明は、上記Ｌ型配管の水平部の高さｈを殆んど無くして、上記欠点を解消しようとするものである。
本発明は、取付用ボルト孔と、配管接続孔とを備えたフランジと、接続孔に取付けられたＬ型配管を備え、Ｌ型配管を材質の軟かい若しくは硬くても伸び性のあるアルミニウムまたはアルミニウム合金をもって形成し、Ｌ型配管の水平部をその下面がフランジの上面を含む平面と同一またはそれに接近するように成形したフランジ継手である。
また、本発明は、材質の柔らかい若しくは硬くても伸び性のあるアルミニウムまたはアルミニウム合金からなる配管部材をＲ＝１．０Ｄ（Ｒは半径、Ｄは管径）以下にＬ型に曲げる工程と、Ｌ型配管をパイプクランプ型内に配置し、その管端部に第１成形型を移動させて、該成形型によってＬ型配管の曲げ角度Ｒを０．５Ｄ以下又はそれに相当する角度に修正する工程と、上記管端部にフランジを嵌合し、第２成形型によってフランジから突出する管端部を拡管する工程と、第３成形型によって拡管部をフランジに押圧してフランジを管端部に固定する工程とを含むフランジ継手の製造方法である。
上記「材質の軟かい純アルミまたはアルミ合金」とは、ＪＩＳ Ａ１０００系、Ａ３０００系、Ａ５０００系、Ａ６０００系の調質０材又はＨ１４，Ｈ２４材例えば、ＪＩＳ規格Ａ１１００，Ａ１Ｎ００，Ａ３００３，Ａ３２０３の各材料をいう。「硬くても伸び性のあるアルミニウム」とは、例えばＡ６０６３−Ｔ８材等の伸び性が１５％以上の材料である。
本発明は、上記材料の選択および各成形工程を経ることによってＬ型配管４の水平部の高さを可及的に低くすることができた。
発明を実施するための最良の形態
図３〜図６に本発明のフランジ継手の実施例を示す。
フランジ３は取付用ボルト孔１と配管接続孔２を備え、配管接続孔２はその内壁にタテ方向の多数の各溝２′を形成してある。Ｌ型配管４は配管接続孔２に、回動しないように密接に嵌合され、シールボス部７によって上下方向に固定される。８はＯリング溝である。
Ｌ型配管４はフランジ３の上面から小さい半径Ｒをもって直ちに水平方向に曲折し、その水平部５は、その下面６がフランジ３の上面とほぼ同水準になっている。
図４は図３の右端面図、図５は平面図、図６は底面図である。図６において仮想線は、フランジ３に対する配管４の角度を自由に設定でき、またフランジ３は平面図で長方形のものを用いることができることを示す。
上記フランジ継手は、例えば、図７（Ａ）〜（Ｅ）の工程を経て作られる。
まず、ＪＩＳ規格Ａ３００３−Ｏ材（Ａ３０００系の調質Ｏ材）からなる管材１０を用い、これを慣用の手段によって、Ｒ＝０．６〜０．９Ｄ（Ｒは半径、Ｄは管径）をもつＬ型管材とする。
この管材１０を、パイプクランプ型１１内に配置し、その管端部１２に第１成形型１３を下降させて、Ｌ型配管１０の曲げ角度Ｒを０．５Ｄ又はそれに相当する角度に修正する。
パイプクランプ型１１には、孔１１ａが横向きに形成されている。この孔１１ａにＬ型管材１０の水平部５を支持し、管材１０の他端側を上方に立設させる。パイプクランプ型１１のＬ型管材１０の外角部に対応する部分は、管材１０の外角部の曲率Ｒ１に適合するように形成されている。また、第１成形型１３には、管材１０の外径とほぼ同じ径の内径を有する内孔１３ａを形成し、この内孔１３ａの開口部におけるＬ型管材１０の内角部に対応する部分は、管材１０の内角部の曲率Ｒ２に適合するように形成されている。修正後に第１成形型１３を除く。
次いで、管端部１２にフランジ１４を嵌合し、第２成形型１５を下降させる。第２成形型１５の下端突出部１６ａによって管材１０を外側に加圧することに管端部１２をフランジ１４の配管接続孔２の条溝２′に押し付ける。これによって、管材１０は接続孔２内に回動しないよう固着される。これと同時に、第２成形型１５の拡開溝１７に管端部１２を挿入させて、管端部１２を拡開する。
この第２成形型１５は、管材１０の内径よりもやや大径の突出部１６ａと、管材１０の内径よりも大径の基端部１６ｂとを備えている。突出部１６ａは第２成形型１５の基準面（フランジ１４との当接面）よりも突出し、基端部１６ｂの周囲には拡開溝１７を形成している。また、突出部１６ａと基端部１６ｂとの間には、先端側に縮径するテーパ部１６ｃを形成してある。成形後、第２成形型１５を除く。
次いで、第３成形型１８を下降させ、その成形溝１９と段部２０によって管端部１２を、フランジ３に下圧し、管の水平部５の直径に対して大きい直径の管端部２１（シールボス部７）を形成する。
第３成形溝１９は、第２成形型１５と同様に、管材１０の内径と同径又はやや小径の突出部２５ａと、管材１０の内径よりも大径の基端部２５ｂとを備えている。突出部２５ａは第３成形型１８の基準面よりも突出し、基端部２５ｂの周囲には拡開溝２６を形成している。また、突出部２５ａと基端部２５ｂとの境界部、すなわち、フランジ１４面に対応する位置に段部２６ａを設けている。この段部２６ａは、管材１０の板厚分だけ基準面よりも内方側に形成している。
段部２６ａにより、管材１０のテーパ状部分に段差が形成され、段差がフランジ３面に当接する。
次いで、管材１０の端部２１にＯリング挿嵌用の溝２２を形成して、製品とする。
なお、上記実施例において、第１成形型、第２成形型、第３成形型を用いたが、本発明の要部は、曲率Ｒの小さいＬ型配管を形成し、これをフランジに回動不能に固定し、管端部に拡開部を形成し、これにＯリング用溝を形成するとともに、Ｌ型配管の水平部の高さｈを可及的に低く形成することにある。したがって、第１成形型１３を省略して、第２成形型１５のみによって、一挙に図７（ｃ）の成形を行うこともできる。
すなわち、アルミニウムまたはアルミニウム合金からなる配管部材をＲ＝１．０Ｄ（Ｒは半径、Ｄは管径）以下にＬ型に曲げ、上記Ｌ型配管をパイプクランプ型内に配置し、その管端部にフランジを嵌合し、第２成形型１５によって管端部を拡管するとともに、フランジ１４によって管端部を曲げ半径Ｒを０．５Ｄ以下又はそれに相当するに修正し、拡管部をフランジに押圧して、管端部をフランジに固定する。
上記フランジ継手は、例えば図８に示すように用いられる。
図において、ａは図示しないラジエータ前面に配置されたコンデンサ、ｂはそのコンデンサａにホースｃにより接続されたコンプレッサで、コンプレッサｂはホースｄにより図示しないクーリングユニットｅに接続されている。ｆ、ｇ、ｈは、ホースｃ、ｄの端部に取付けられたフランジ継手であり、それぞれコンデンサａに設けた取付台ｉ、コンプレッサ２に設けた取付台ｊ、ｊに取付られる。本発明は、上記フランジ継手に適用される。
図９は、フランジ継手ｇが取付台ｊにボルト２３によって、Ｏリング２４を介して取付けられた状態を拡大して示す。
本発明によれば、Ｌ型配管をフランジに対して極めて低い位置に取付けたフランジ継手およびその製造方法を提供することができ、これを自動車用エアコンディショナの配管に用いた場合、エンジン付近の空間を有効に利用することができ、自動車設計の質的向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
図１は、従来のフランジ継手を示す側面図である。
図２は、Ｌ型配管を用いたフランジ継手を示す側面図である。
図３は、本発明のフランジ継手を、その一部を切断面で示す側面図である。
図４は、端面図である。
図５は、平面図である。
図６は、底面図である。
図７（Ａ）〜（Ｅ）は、上記フランジ継手の製造工程を示す図である。
図８は、本発明のフランジ継手が適用される自動車用エアコンディショナの配管の態様を示す図である。
図９は、本発明のフランジ継手をコンプレッサの取付台に装着した状態を示す図である。

Claims (5)

1. アルミニウムまたはアルミニウム合金製の管を、その直径Ｄの０．６〜１．０倍の曲率半径となるまでＬ字状に曲げる工程と、
   前記管のＬ字状曲げ部を、前記直径Ｄの０．５倍以下の曲率半径を有する目標Ｌ型管の外角部曲率に適合した外周側型面を有し上部が開放されたパイプクランプ型内に配置し、前記パイプクランプ型から上方に突出した管端部に、前記目標Ｌ型管の内角部曲率に適合した内周側型面を有する成形型を嵌合し、該成形型で加圧することにより、前記Ｌ字状曲げ部を前記直径Ｄの０．５倍以下の曲率半径に又はそれに相当する角度に修正する工程と、
   前記成形型を外してから前記管端部にフランジを嵌合し、前記Ｌ字状曲げ部の水平部に前記フランジを沿わせた状態で、前記フランジから突出した管端部を拡管する工程と、
   前記拡管部を前記フランジに押圧して前記管端部を前記フランジに固定する工程と、
   を含み、前記Ｌ字状曲げ部の水平部が、前記フランジの上面を含む平面に沿って延びるようにする、フランジ継手の製造方法。
2. アルミニウムまたはアルミニウム合金製の管を、その直径Ｄの０．６〜１．０倍の曲率半径となるまでＬ字状に曲げる工程と、
   前記管のＬ字状曲げ部を、前記直径Ｄの０．５倍以下の曲率半径を有する目標Ｌ型管の外角部曲率に適合した外周側型面を有し上部が開放されたパイプクランプ型内に配置し、前記パイプクランプ型から上方に突出した管端部に、前記目標Ｌ型管の内角部曲率に適合した縁部を有するフランジを嵌合した後、該管端部に成形型を嵌合し、該成形型で加圧することにより、前記Ｌ字状曲げ部を前記直径Ｄの０．５倍以下の曲率半径に又はそれに相当する角度に修正するとともに、前記Ｌ字状曲げ部の水平部に前記フランジを沿わせた状態で、前記フランジから突出した管端部を拡管する工程と、
   前記拡管部を前記フランジに押圧して前記管端部を前記フランジに固定する工程と、を含み、前記Ｌ字状曲げ部の水平部が、前記フランジの上面を含む平面に沿って延びるようにする、フランジ継手の製造方法。
3. 前記フランジから突出した管端部を拡管する工程が、前記管の前記フランジ内に位置した部分を内側から加圧して、前記フランジの内周面に圧着することを含む、請求項１または２に記載のフランジ継手の製造方法。
4. 前記管端部を前記フランジに固定する工程後に、前記管端部にＯリング挿嵌用の溝を形成することを含む、請求項１〜３のいずれかに記載のフランジ継手の製造方法。
5. 請求項１〜４のいずれかに記載された製造方法によってアルミニウムまたはアルミニウム合金製の管の端部に形成されたフランジ継手であって、前記管は、前記直径Ｄの０．５倍以下の曲率半径を有するＬ字状曲げ部と、前記Ｌ字状曲げ部の一側に連続し前記フランジが嵌合された管端部と、前記Ｌ字状曲げ部の他側に連続し前記フランジの上面を含む平面に沿って延びる水平部とを有し、前記管端部の前記フランジから突出した先端部に拡管部が形成されていることを特徴とするフランジ継手。

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