JP4567349B2

JP4567349B2 - 管継手のフェルールの製造方法及びフェルール

Info

Publication number: JP4567349B2
Application number: JP2004056849A
Authority: JP
Inventors: 一男斎藤; 培美布施; 孝一橋本; 芳昭長澤
Original assignee: Ihara Science Corp
Current assignee: Ihara Science Corp
Priority date: 2004-01-30
Filing date: 2004-01-30
Publication date: 2010-10-20
Anticipated expiration: 2024-01-30
Also published as: JP2005214411A

Description

本発明は、管継手のフェルールの製造方法及びフェルールに関し、詳しくは、腐食環境下での使用に適し、かつ、くい込み性能が優れた管継手のフェルールの製造方法及びフェルールに関するものである。

管継手において、ダブルフェルールタイプのくい込継手は、図４に示すように、継手本体１１、封止用前方フェルール１２、係止用後方フェルール１３及び袋ナット１４を有する。後方フェルール１３が配管１６にくい込むためには、後方フェルール１３のくい込み先端部１５の硬さが配管１６の表面硬さの少なくとも１．５倍の硬さが必要である。そのため、従来、浸炭、窒化等の高温における表面拡散を利用した表面加工法が広く行われている。しかし、浸炭、窒化等の表面硬化法では腐食性折出物の生成により表面の耐食性が著しく損なわれる。一方、錆びないフェルールの製造法としてプレス加工法（例えば、特許文献１参照）及びローラー加工法（例えば、特許文献２参照）による加工硬化法が知られている。また、フェルールの硬化法とは関係がないが、後部フェルールを押圧する袋ナットの回転トルクの減少と、後部フェルールと袋ナット間のかじり防止を目的として、後方フェルールの内径面の一部を切削加工する内径加工法（例えば、特許文献３参照）が知られている。
特公昭４５−１８０９５号公報特開平９−２２９２５７号公報特表２００１−５２０７２８

従来のプレス加工法及びローラー加工法による加工硬化法では、フェルールの先端部分に特定厚さ以上の均一な硬化領域を作製することが難しいため、くい込み先端部の硬さが不足し、満足すべきくい込みが得られなかった。例えば、従来品は、ビッカース硬さ２５０ＨｍＶ（荷重５０ｇ）程度の表面硬さを持つ市販ステンレス鋼管、特に半導体関連分野で多く使用される表面を光輝処理したＢＡ鋼管に対してくい込まなかった。
本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであって、腐食環境下での使用に適し、かつ、くい込み性能が優れた管継手のフェルールの製造方法及びフェルールを提供することを目的とする。

本発明による継手本体、フェルール及び袋ナットを有する管継手のフェルールの製造方法は、継手本体、フェルール及び袋ナットを有する管継手のフェルールの製造方法において、管材の外径を切削加工してフェルールの外径面を整え、前記管材の先端は所定のテーパ角度に切削されて先端テーパ部を形成しており、前記管材の管端面および内径面をプレス圧造法により加工硬化するするとともに、前記管材の内径面の加工硬化層を、くい込み先端部近傍のみを残して取り除くことを特徴とする。
その場合、前記管材の内径面を曲率半径Ｒの円弧状曲面に加工して、前記加工硬化層を取り除くことができる。

本発明は、以上説明したように構成されているため、次のような効果を得ることができる。
（１）管端面及び内径面の複式プレス圧造法により、フェルール先端部に安定した加工硬化領域を得ることができ、また、フェルールの先端部の硬さを目標とする３５０ＨｍＶ以上とすることができる。
（２）従来の浸炭・窒化品と同等な性能を示し、特に耐食性に関しては効果が顕著である。
（３）前記複式プレス圧造法により、自動制御装置に適し、かつ量産性にすぐれた安定したフェルールの製造方法を確立することができる。

本発明による管継手のフェルールの製造工程について説明する。図１〜図２は、一実施例であるダブルフェルールタイプのくい込継手の後方フェルールの製造工程を示す図である。
まず、図１（ａ）に示すように、一定肉厚の管材１に対して外径荒切削により後方フェルールの外径面２を整え、プレス圧造する管端部３を先細り形状に加工する。この圧造前の管端部３の先細り形状は、図３（ａ）〜図３（ｄ）に例示するような材料の逃げを小さくする各種形状とすると後方フェルールのくい込み先端部の加工硬化率を高めるために有効である。
次に、図１（ｂ）に示すように、プレス圧造工具４を管端面５に９０°の角度で押し当て管長さ方向に一定距離だけ押して管端面５を圧造する。圧造された管端面５近傍には加工硬化層６ができる。
次に、図１（ｃ）に示すように、プレス圧造工具４を内径面７に押し当て一定距離だけ半径方向に押して内径面７をプレス圧造する。圧造された内径面７近傍には加工硬化層６ができる。
更に、図２（ｄ）に示すように、くい込み先端部の初期くい込みのタイミングを最適化するため先端テーパ部９を形成する。この先端テーパ部９の角度θは標準値４５度から最適角度に調整することが必要である。
次に、図２（ｅ）に示すように、内径面７に曲率Ｒの湾曲切削を先端まで施す。これによりくい込み先端部のみに加工硬化層を残し、他の不必要な内径面７の加工硬化層を取り除き、くい込み初期に後方フェルール全体が弓状に弾性変形し、後方フェルールのくい込み先端部に応力が集中することを容易にする。この時のＲ値は、後方フェルール全体が弓状に弾性変形する範囲の最適計算値とする。なお、内径面７の切削は、曲率Ｒの湾曲切削に限定されるものではない。
最後に、図２（ｆ）に示すように、先端面仕上げ、後端面切落し切削を行なって後方フェルールの製造を完了する。
上記フェルールの製造方法により、図２（ｆ）に示すような、くい込み先端部にやじり形状の加工硬化領域が形成され、くい込み強度が付与されたフェルールが製造される。
上記実施例では、ダブルフェルールタイプの後方フェルールの製造方法について説明したが、この方法は、シングルフェルールタイプのフェルールの製造にも適用できることは明らかである。

（試験例）
本発明により製造した後方フェルールの性能評価試験結果を表１に示す。評価欄の○印は合格を示す。くい込み深さは、平均０．０８ｍｍ以上が得られ、ＢＡ鋼管に対しても十分なくい込み性能が得られた。１０００個以上の量産で安定した製品を提供することができた。

後方フェルールの製造工程を示す図であって、（ａ）は管端部の先細り形状成形工程、（ｂ）は先端面のプレス圧造工程、（ｃ）は内径面のプレス圧造工程を示す図である。図１に続く後方フェルールの製造工程を示す図であって、（ｄ）は先端テーパ部を含む外径仕上げ切削工程、（ｅ）は内径面のＲ加工工程、（ｆ）は最終仕上げ後の後方フェルールの形状及び先端部の加工硬化領域を示す図である。管端面の先細り成形の例を示す図である。くい込み管継手の構成を示す説明図である。

符号の説明

１管材
２外径面
３管端部
４プレス圧造工具（管端面圧造用）
５管端面
６加工硬化層
７内径面
８プレス圧造工具（内径面圧造用）
９先端テーパ部
１０先端面
１１継手本体
１２前方フェルール
１３後方フェルール
１４袋ナット
１５くい込み先端部
１６管

Claims

継手本体、フェルール及び袋ナットを有する管継手のフェルールの製造方法において、管材の外径を切削加工してフェルールの外径面を整え、前記管材の先端は所定のテーパ角度に切削されて先端テーパ部が形成されており、前記管材の管端面および内径面をプレス圧造法により加工硬化するとともに、前記管材の内径面の加工硬化層を、くい込み先端部近傍のみを残して取り除くことを特徴とする管継手のフェルールの製造方法。
前記管材の内径面を曲率半径Ｒの円弧状曲面に加工して、前記加工硬化層を取り除くことを特徴とする請求項１記載のフェルールの製造方法。