JP4323181B2 - 二重管用継手及びその製造方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、外管と、その内部に備えられた内管とを有する二重管を接続するために用いられる二重管用継手に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のこの種の二重管用継手としては、例えば図１３、図１４に示すようなものが知られている。図１３は平面図、図１４は断面図である。
【０００３】
この二重管用継手２００は、第１の流体が流通する外管１０１と、その内部に備えられ第２の流体が流通する内管１０２と、両管を連結する連結リブ１０３とが押し出し加工または引き抜き加工にて一体成形された二重管１００を接続するために用いられるもので、二重管１００は、外管１０１の端部を除去して内管１０２を外管１０２から突出させている。
【０００４】
二重管用継手２００は、第１の流体を案内する第１の外部管３０１を連結する第１の接続部２０１と、第２の流体を案内する第２の外部管３０２を連結する第２の接続部２０２と、第１の接続部２０１に連通し第１の流体を案内する内部通路２０４が形成されたブロック状の分岐部２０３とを有する。なお、第１の接続部２０１と第２の接続部２０２は継手フランジ２０５を介して相互に接続されている。
【０００５】
分岐部２０３には、外管１０１の先端部を内部通路２０４と連通させて接合する第１の接合部２０６と、内管１０２が貫通する壁面部２０７と、壁面部２０７を貫通した内管１０２の先端部を壁面部２０７に接合する第２の接合部２０８とが設けられている。
【０００６】
外管１０１はロー材２０９を介して分岐部２０３にロー付けされ、内管１０２はロー材２１０を介して分岐部２０３にロー付けされている。なお、内管１０２の先端部にはロー材２１１を介して接続管２１２の一端がロー付け接合され、この接続管２１２の他端は第２の接続部２０２に接続されている。
【０００７】
第１、第２の外部管３０１、３０２は、継手フランジ２０５と接続される継手フランジ３０３に先端部が突出するように取り付けられており、第１、第２の外部管３０１、３０２の先端部をそれぞれ第１、第２の接続部２０１、２０２に嵌合した状態で継手フランジ３０３をボルト３０４を介して継手フランジ２０５に接続すると、二重管１００と第１、第２外部管３０１、３０２との接続が完了する。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の二重管用継手２００では、分岐部２０３が切削加工または複数の部材を組み合わせることにより形成されるため、製造コストが高いという問題点が有った。
【０００９】
また、この分岐部２０３は、厚みが大きいため、ロー付けのための予熱時間が長く、生産性が良くないという問題点も有った。
【００１０】
本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、製造コストが安価であると共にロー付け時間の短縮を図った二重管用継手を提供することを目的としている。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１記載の発明は、第１の流体が流通する外管１０１と、その内部に備えられ第２の流体が流通する内管１０２とを有し、端部において内管１０２が外管１０１から突出した二重管１００を接続するために用いられるものであって、外管１０１の先端部がロー付け接合されると共に内管１０２が先端部を外部に突出させた貫通状態でロー付け接合される分岐部２を有し、この分岐部２は湾曲部６を有する湾曲管Ｐ’により形成され、その一端に外管１０１の先端部が接合されると共に内管１０２を貫通させる貫通孔７が湾曲部６に形成され、湾曲部６の外面に貫通孔７を貫通した内管１０２の外周面に接するバーリング部８が形成され、内管１０２に同心状に装着されたロー材８０１を受け止め支持する段状のロー材支持部９が湾曲部６の内面に形成されたことを特徴としている。
【００１３】
また、請求項２記載の発明は、請求項１に記載の二重管用継手であって、分岐部２の一端に外管１０１を軸方向に受け入れると共に軸方向に位置決めする拡径部１２が形成されたことを特徴としている。
【００１４】
また、請求項３記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載の二重管用継手であって、分岐部２の一端の先端部が外方に折曲されてロー材保持部１３を形成していることを特徴としている。
【００１６】
また、請求項４記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載の二重管用継手であって、分岐部２の内面にロー材層が設けられたことを特徴としている。
【００１７】
また、請求項５記載の発明は、請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の二重管用継手であって、二重管１００は、内管１０２が外管１０１に対して径方向に移動可能に挿入されており、貫通孔７は、内管１０２が湾曲部６における伸びが最大の部位を避けて位置するように形成されたことを特徴としている。
【００１８】
また、請求項６記載の発明は、請求項１記載の二重管用継手の製造方法であって、内径が内管１０２の外径よりも大きい直管Ｐに曲げ加工を施して湾曲部６を有する湾曲管Ｐ’を形成する工程と、湾曲管Ｐ’の一端からパンチ部材７００を挿入して貫通孔７を湾曲部６に打ち抜き形成する工程と、を含むことを特徴としている。
【００１９】
また、請求項７記載の発明は、請求項６記載の二重管用継手の製造方法であって、パンチ部材７００が湾曲部６の外面に内管１０２の外周面に接するバーリング部８を形成することを特徴としている。
【００２０】
また、請求項８記載の発明は、請求項６又は請求項７のいずれか一項に記載の二重管用継手の製造方法あって、パンチ部材７００が湾曲管Ｐ’の一端に外管１０１を軸方向に受け入れると共に軸方向に位置決めする拡径部１２を形成することを特徴としている。
【００２１】
また、請求項９記載の発明は、請求項６乃至請求項８のいずれか一項に記載の二重管用継手の製造方法であって、パンチ部材７００が湾曲管Ｐ’の一端の先端部を外方に折曲してロー材保持部１３を形成することを特徴としている。
【００２２】
また、請求項１０記載の発明は、請求項６乃至請求項９のいずれか一項に記載の二重管用継手の製造方法であって、パンチ部材７００が内管１０２に同心状に装着されたリング状のロー材８０１を受け止め支持する段状のロー材支持部９を湾曲部６の内面に形成することを特徴としている。
【００２３】
また、請求項１１記載の発明は、請求項６乃至請求項８のいずれか一項に記載の二重管用継手の製造方法であって、分岐部（２）の内面にロー材層が設けられ、外管（１０１）及び内管（１０２）を分岐部（２）に挿入する工程と、前記ロー材層を加熱して外管（１０１）及び内管（１０２）を分岐部（２）にロー付け固定する工程とを含むことを特徴としている。
【００２４】
【発明の効果】
請求項１記載の発明によれば、分岐部２を湾曲管Ｐ’で形成したことにより、切削加工や複数の部材を接合して形成する場合に比べて安価に製造することができる。また、分岐部２が薄肉となるため、ロー付け時の予熱時間が短縮し、生産性が向上する。さらに、内管１０２がバーリング部８により安定した状態で保持されると共に内管１０２のロー付け面積が大きくなるので信頼性が向上する。加えて、湾曲部６と内管１０２とのロー付け箇所において湾曲部６の内面と内管１０２との間に隙間が生じてロー付け不良となるのを防止することができる。
【００２６】
請求項２記載の発明によれば、外管１０１の分岐部２に対する接合が容易になるため、生産性が向上する。
【００２７】
請求項３記載の発明によれば、外管１０１を分岐部２にロー付けする際にロー材８０２を保持する必要が無くなるため、作業性が向上する。
【００２９】
請求項４記載の発明によれば、分岐部２内に別体のロー材を配置することなく外管１０１及び内管１０２をロー付け固定することができるため、生産性が向上する。また、外管１０１と内管１０２とにそれぞれロー材層を設ける場合に比べてロー材層を設ける箇所が少ないため、コストを安価にすることができる。
【００３０】
請求項５記載の発明によれば、内管１０２が湾曲部６における肉が薄い部位を避けてロー付けされるため、ロー付け箇所の機械的強度が向上し、信頼性が向上する。
【００３１】
請求項６記載の発明によれば、分岐部２を曲げ加工及びプレス加工により容易かつ安価に製造することができる。
【００３２】
請求項７記載の発明によれば、貫通孔７を形成する工程においてバーリング部８が同時形成されるため、工程数を増加させずにバーリング部８を形成することができる。
【００３３】
請求項８記載の発明によれば、貫通孔７を形成する工程において拡径部１２が同時形成されるため、工程数を増加させずに拡径部１２を形成することができる。
【００３４】
請求項９記載の発明によれば、貫通孔７を形成する工程においてロー材保持部１３が同時形成されるため、工程数を増加させずにロー材保持部１３を形成することができる。
【００３５】
請求項１０記載の発明によれば、貫通孔７を形成する工程においてロー材支持部９が同時形成されるため、工程数を増加させずにロー材支持部９を形成することができる。
【００３６】
請求項１１記載の発明によれば、分岐部２内に別体のロー材を配置することなく外管１０１及び内管１０２をロー付け固定することができるため、生産性が向上する。また、外管１０１と内管１０２とにそれぞれロー材層を設ける場合に比べてロー材層を設ける箇所が少ないため、コストを安価にすることができる。
【００３７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。図１は本発明の一実施形態である二重管用継手の外観斜視図、図２は図１の二重管用継手の要部断面図、図３は湾曲管の製造方法の説明図、図４〜図７は分岐部の製造方法の説明図である。
【００３８】
図１、図２に示す二重管用継手１は、例えば従来技術で説明したような二重管１００を車両用空調装置等に接続するために用いられるものである。二重管１００は、第１の流体が流通する外管１０１と、その内部に備えられ第２の流体が流通する内管１０２と、両管を連結する連結リブ１０３とが押し出し加工または引き抜き加工にて一体成形されたもので、外管１０１の端部を除去して内管１０２を外管１０２から突出させている。
【００３９】
二重管用継手１は、分岐部２、接続管３、及び継手フランジ４を有している。分岐部２には、外管１０１の先端部がロー付け接合されると共に第１の流体を案内する内部通路５が形成されている。また、分岐部２には、内管１０２が先端部を外部に突出させた貫通状態でロー付け接合されている。なお、本実施形態では、分岐部２、外管１０１、及び内管１０２はそれぞれ加工性が良好なアルミニウム材（例えば３００３等）により形成されている。
【００４０】
分岐部２は、１／４円状の湾曲部６を有する湾曲管により形成され、その一端に外管１０１の先端部が接合されると共に内管１０２を貫通させる貫通孔７が湾曲部６に形成されされている。貫通孔７から突出した内管１０２の先端部には接続管３の一端が接続されている。分岐部２の他端と接続管３の他端は継手フランジ４に保持されている。
【００４１】
分岐部２は以下の手順により製造される。まず分岐部２を形成する湾曲管Ｐ’の製造方法を図３に基づいて説明する。
【００４２】
内径が内管１０２の外径よりも大きく且つ外径が外管１０１の内径よりも大きい直管Ｐを準備し（図３（ａ））、この直管Ｐに曲げ加工を施して１／４円状の湾曲部６を有するＬ字形の湾曲管Ｐ’を形成する（図３（ｂ））。そして、湾曲管Ｐ’の他端をスエージングして径を縮小させ（図３（ｃ））、その端部に先端加工を施してフランジ部１０、１１を形成する（図３（ｄ））。
【００４３】
このようにして得られた湾曲管Ｐ’を、図４に示すように、クランプ６００とパンチ部材７００を備えたプレス装置にセットする。
【００４４】
クランプ６００は、湾曲管Ｐ’を保持すると共にパンチ部材７００と協働して湾曲管Ｐ’を所定形状に成形するためのものであり、接離可能な二つのブロック６０１、６０２から成っている。ブロック６０１、６０２間には、下側から順に、バーリング部形成領域６０３、ロー材支持部形成領域６０４、拡径部形成領域６０５、及びロー材保持部形成領域６０６が形成されている。
【００４５】
パンチ部材７００は多段円柱状のもので、クランプ６００に保持された湾曲管Ｐ’の一端に対して軸方向に挿脱される。パンチ部材７００には、下端部から順に、貫通孔形成部７０１、バーリング部形成部７０２、ロー材支持部形成部７０３、拡径部形成部７０４、及びロー材保持部形成部７０５が形成されている。
【００４６】
貫通孔形成部７０１の先端面は、打ち抜き時の抵抗が小さくなるよう、凹面状に形成されて周縁部が鋭角の刃物状となっている。
【００４７】
分岐部２の成形工程を順を追って説明する。まず、図５に示すように、湾曲管Ｐ’の一端からパンチ部材７００を軸方向に挿入し、貫通孔形成部７０１が湾曲部６に貫通孔７の下孔７’を打ち抜き形成する。
【００４８】
次いで、図６に示すように、バーリング部形成部７０２が下孔７’を拡径させると共にロー材支持部形成部７０３が湾曲部６の内面を下方に押圧する。これによって、図７に示すように、下孔７’の周縁部が外方に折曲されてバーリング部形成領域６０３の内面に沿った筒状のバーリング部８が湾曲部６の外面に形成される。また、湾曲部６の一部がロー材支持部形成領域６０４に沿うように変形し、段状のロー材支持部９が形成される。
【００４９】
また、これと同時に、湾曲管Ｐ’の一端が拡径部形成部７０４により拡径されて拡径部形成領域６０５に沿った形状の拡径部１２が形成されると共に拡径部１２の先端部がロー材保持部形成部７０５により外方に折曲されてロー材保持部形成領域６０６に沿った形状のフランジ状のロー材保持部１３が形成される。
【００５０】
このように、湾曲管Ｐ’をプレス加工して分岐部２を形成するようにしたことで、従来のブロック状の分岐部のように切削加工や複数の部材を合わせて形成するよりも容易且つ安価に製造することができる。
【００５１】
二重管１００と二重管用継手１の接続は以下の手順により行う。二重管１００の内管１０２の先端部と外管１０１の先端部にそれぞれリング状のロー材８０１、８０２を同心状に装着し、分岐部２の一端から二重管１００を同軸状に挿入する。ロー材８０１、８０２はそれぞれロー材支持部９、ロー材保持部１３に当たって停止し、内管１０２、外管１０１がロー材８０１、８０２に対して摺動する。また、内管１０２の先端部が拡径部１２の軸線上に位置する貫通孔７に入り込む。
【００５２】
外管１０１の先端部が拡径部１２の基端部に当接するまで二重管１００を押し込んだ状態において、図２に示すように、ロー材８０１はロー材支持部９により受け止め支持され、ロー材８０２はロー材保持部１３により保持されており、内管１０２の先端部はバーリング部８から外方へ突出した状態となっている。
【００５３】
ロー材支持部９が設けられていない場合には、図２に二点鎖線で示すように、ロー材８０１の下方において内管１０２と湾曲部６内面との間に大きな隙間が生じるため、ロー付け不良となる恐れがあるが、ロー材支持部９を設けたことで、そのような問題点が解消され、内管１０２と湾曲部６を確実にロー付けすることができる。
【００５４】
なお、図８に示すように、ロー材支持部９をロー材８０１が全周にわたって受け止め支持されるようにすると、ロー材８０１の内管１０２に対する姿勢が安定し、内管１０２が分岐部２により確実にロー付けできるようになるので好ましい。
【００５５】
バーリング部８から突出した内管１０２の先端部にはリング状のロー材８０３が同心状に装着されると共に接続管３の一端が接続される。そして、この状態で分岐部２を加熱してロー材８０１、８０２、及び８０３を溶融させてロー付けを行う。溶融したリング状のロー材は内管１０２を伝い、バーリング部８の貫通孔７と内管１０２の隙間に入り込む。バーリング部８加工時に内管１０２と接するバーリング部８の縁部に角Ｒもしくはテーパ（不図示）を設けると内管１０２の挿入性及びロー材の入り込みが更に良くなる。分岐部２はパイプ状で薄肉であるため従来のブロック状のものに比べて予熱時間が短く、短時間でロー付けを行うことができる。
【００５６】
本実施形態では、バーリング部８を設けたことで、内管１０２が安定して保持されると共にロー付け面積が大きくなるため、内管１０２が分岐部２に確実に固定される。
【００５７】
なお、本実施形態では、内管１０２がリブ１０３を介して外管１０１に固定されているが、内管１０２が外管１０１に対して径方向に移動可能に挿入されている場合には、図９に示すように、貫通孔７を、内管１０２が外管１０１に対して偏心し、湾曲部６における伸びが最大の部位６ａを避けて位置するように形成すると、内管１０２と湾曲部６のロー付け箇所の機械的強度が向上するので好ましい。
【００５８】
また、この例では、分岐部２の内面全体にロー材層が設けられており、外管１０１及び内管１０２を分岐部２に挿入した後、前記ロー材層を加熱して外管１０１及び内管１０２を分岐部２にロー付け固定するようにしている。このようにすることで、分岐部２とは別体のロー材８０１、８０２を用いる必要が無いため、生産性が向上する。また、外管１０１と内管１０２とにそれぞれロー材層を設ける場合に比べてロー材層を設ける箇所が少ないため、コストを安価にすることができる。
【００５９】
二重管１００がロー付け固定された分岐部２の他端は継手フランジ４（図１参照）に取り付けられる。また、接続管３の他端も継手フランジ４に取り付けられる。そして、分岐部２の他端の外周部と接続管３の他端の外周部にリング状のシール材（図示せず）が装着され、分岐部２の他端には第１の流体を案内する第１の外部接続管（図示せず）が、接続管３の他端には第２の流体を案内する第２の外部接続管（図示せず）が、それぞれ外嵌状態で接続される。
【００６０】
なお、本実施形態では、第１及び第２の外部接続管を分岐部２及び接続管３に外嵌する雄型の接続形態となっているが、第１及び第２の外部接続管を分岐部２及び接続管３の内部に挿入して接続する雌型の接続形態としてもよい。
【００６１】
また、本発明によれば、図１０、図１１に示すように、分岐部２の湾曲形状を変えることにより継手フランジ４の二重管１００に対する向きを自由に変えることもできる。
【００６２】
なお、本発明は、二重管１００の途中がフレキシブルホース等の弾性体で連結されている場合にも適用することもできる。図１２はその一例を示している。フレキシブルホース９００は、外側ホース９０１と、その内部に挿入された内側ホース９０２とを有している。
【００６３】
二重管１００は、分岐部２との接続端部と反対側の端部においても内管１０２が外管１０１から突出しており、内管１０２の先端部の外周面に内側ホース９０２の一端が外嵌され、その外周面上に装着された内側カラー１４をかしめることにより内側ホース９０２と内管１０２が固定されている。
【００６４】
また、外管１０１の先端部の外周面に外側ホース９０１の一端が外嵌され、その外周面上に装着された外側カラー１５をかしめることにより外側ホース９０１と外管１０１に固定されている。
【００６５】
なお、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で上述した実施形態に種々の変形を施すことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態である二重管用継手の外観斜視図。
【図２】図１の二重管用継手の要部断面図。
【図３】湾曲管の製造方法の説明図。
【図４】分岐部の製造方法の説明図。
【図５】分岐部の製造方法の説明図。
【図６】分岐部の製造方法の説明図。
【図７】分岐部の製造方法の説明図。
【図８】本発明の他の実施形態の要部断面図。
【図９】本発明の他の実施形態の要部断面図。
【図１０】本発明の他の実施形態の側面図。
【図１１】本発明の他の実施形態の側面図。
【図１２】本発明の他の実施形態の一部破断外観斜視図。
【図１３】従来の二重管用継手の平面図。
【図１４】図１３の二重管用継手の断面図。
【符号の説明】
１ 二重管用継手
２ 分岐部
６ 湾曲部
７ 貫通孔
１００ 二重管
１０１ 外管
１０２ 内管

Claims (11)

1. 第１の流体が流通する外管（１０１）と、その内部に備えられ第２の流体が流通する内管（１０２）とを有し、端部において内管（１０２）が外管（１０１）から突出した二重管（１００）を接続するために用いられるものであって、
   外管（１０１）の先端部がロー付け接合されると共に内管（１０２）が先端部を外部に突出させた貫通状態でロー付け接合される分岐部（２）を有し、この分岐部（２）は湾曲部（６）を有する湾曲管（Ｐ’）により形成され、その一端に外管（１０１）の先端部が接合されると共に内管（１０２）を貫通させる貫通孔（７）が湾曲部（６）に形成され、湾曲部（６）の外面に貫通孔（７）を貫通した内管（１０２）の外周面に接するバーリング部（８）が形成され、内管（１０２）に同心状に装着されたリング状のロー材（８０１）を受け止め支持する段状のロー材支持部（９）が湾曲部（６）の内面に形成されたことを特徴とする二重管用継手。
2. 分岐部（２）の一端に外管（１０１）を軸方向に受け入れると共に軸方向に位置決めする拡径部（１２）が形成されたことを特徴とする請求項１に記載の二重管用継手。
3. 分岐部（２）の一端の先端部が外方に折曲されてロー材保持部（１３）を形成していることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の二重管用継手。
4. 分岐部（２）の内面にロー材層が設けられたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の二重管用継手。
5. 二重管（１００）は、内管（１０２）が外管（１０１）に対して径方向に移動可能に挿入されており、貫通孔（７）は、内管（１０２）が湾曲部（６）における伸びが最大の部位を避けて位置するように形成されたことを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の二重管用継手。
6. 請求項１記載の二重管用継手の製造方法であって、
   内径が内管（１０２）の外径よりも大きい直管（Ｐ）に曲げ加工を施して湾曲部（６）を有する湾曲管（Ｐ’）を形成する工程と、
   湾曲管（Ｐ’）の一端からパンチ部材（７００）を挿入して内管（１０２）を貫通させる貫通孔（７）を湾曲部（６）に打ち抜き形成する工程と、
   を含むことを特徴とする二重管用継手の製造方法。
7. パンチ部材（７００）が湾曲部（６）の外面に内管（１０２）の外周面に接するバーリング部（８）を形成することを特徴とする請求項６記載の二重管用継手の製造方法。
8. パンチ部材（７００）が湾曲管（Ｐ’）の一端に外管（１０１）を軸方向に受け入れると共に軸方向に位置決めする拡径部（１２）を形成することを特徴とする請求項６又は請求項７に記載の二重管用継手の製造方法。
9. パンチ部材（７００）が湾曲管（Ｐ’）の一端の先端部を外方に折曲してロー材保持部（１３）を形成することを特徴とする請求項６乃至請求項８のいずれか一項に記載の二重管用継手の製造方法。
10. パンチ部材（７００）が内管（１０２）に同心状に装着されたリング状のロー材（８０１）を受け止め支持する段状のロー材支持部（９）を湾曲部（６）の内面に形成することを特徴とする請求項６乃至請求項９のいずれか一項に記載の二重管用継手の製造方法。
11. 分岐部（２）の内面にロー材層が設けられ、外管（１０１）及び内管（１０２）を分岐部（２）に挿入する工程と、前記ロー材層を加熱して外管（１０１）及び内管（１０２）を分岐部（２）にロー付け固定する工程とを含むことを特徴とする請求項６乃至請求項８のいずれか一項に記載の二重管用継手の製造方法。

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