JP4577770B2 - アイジョイント口金具の製造方法 - Google Patents

Description

この発明は、各種気体及び液体の可撓性供給管として自動車や産業機械等の配管に使用されるゴム又は合成樹脂製ホースの端部に取り付けられる継手金具に係り、詳しくは、アイジョイント口金具を安価に製造することができるアイジョイント口金具の製造方法に関するものである。

従来、自動車に使用されるブレーキホース、パワーステアリングホース、オイルクーラーホース等あるいは各種産業機器に使用される圧力ホースには、先端にアイジョイント口金具が接続され、このアイジョント口金具を介して対象装置に取り付けられる。アイジョイント口金具は、円環部とホースを接続する管部とを一体に形成したものであって、前記円環部にアイボルトを挿通し、対象装置にアイボルトのネジ部を螺合することによって一体に接続されるが、螺合する際には前記円環部の上下面にパッキンを配設して流体漏れを防止している。

アイジョイント口金具の製造方法としては、スリーブ本体とニップル本体とを分割して成型し、これらを突き合わせて一体に固着することによって製造する方法が知られている。例えば、アイジョイント口金具の製造方法の一例を示せば、特開２００５−７３９８号公報に記載されているように、スリーブ本体は、棒状素材の軸芯に対して直交する方向に冷間鍛造することによって首部とアイボルトを挿入する円環部とを成型及び穴明け加工した後、円環部とは反対側から軸芯方向に冷間鍛造することによってスリーブと首部内の流体通路とを同時に成型する。その後別途分割成型したフランジ状接合部を有するニップル本体を前記スリーブ本体に突き合わせて接合する。

また、分割成型したスリーブ本体とニップル本体とを突き合わせる他のホース継手金具の製造方法としては、特公平７−９２１７１号公報に記載されている。この製造方法は、前記スリーブ本体は、スリーブの形成と同時にニップル突当面に透孔よりも大きく、側面を傾斜面とした凹部を形成し、次いで、反対側にネジ形成部を形成し、その後、前記スリーブとネジ形成部の間に圧縮変形によってツバ部を形成し、ツバ部の外周面を六角形にトリミングした中間部品を冷間鍛造により成形し、さらに、ネジ形成部にネジを刻設するとともに透孔の穿設を行い、前記スリーブ本体にニップル本体のフランジ状接合部をプロジェクション溶接してなるものである。
特開２００５−７３９８号公報 特公平７−９２１７１号公報

しかしながら、上記ホース継手金具の製造方法は、いずれもプロジェクション溶接によってスリーブとニップルとを接合しているが、プロジェクション溶接用突起をスリーブ側のニップル突当面に設けている。このために、プロジェクション溶接用突起を所定の大きさ、高さに冷間鍛造により成型する、いわゆる形状出しが難しいという製法上の問題がある。また、プロジェクション溶接用突起が所定の形状、あるいは寸法通りに成型されているかどうかは、ニップルとの接合強度に影響するが、プロジェクション溶接用突起は、スリーブ内部に成型されることになるから、所定の寸法通りに成型されているかどうかを検査することが困難である。

さらに、プロジェクション溶接用突起をスリーブ側に成型する場合には、ニップル突当面の外周縁部に成型することはできず、ある程度中心方向によって成型しなければならない。言い換えれば、ニップル突当面の幅寸法を大きくしなければならないから、スリーブ側の流体通路の直径を大きくすることができないという制約がある。一定幅のニップル突き当て面を確保し流体通路の直径を大きくすれば、それだけスリーブ全体を大きくしなければならない。

この発明は、かかる現況に鑑みてなされたもので、スリーブ本体とニップル本体とを別途成型し、スリーブ本体を冷間鍛造により成型するとともに、プロジェクション溶接用突起をニップルのフランジ状接合部側に突設することによって、全体として生産コストが安く、安定した接合強度が得られ、しかもスリーブ側の流体通路の形状に設計上の自由度が得られるアイジョイント口金具の製造方法を提供することを目的とする。

この発明に係るアイジョイント口金具の製造方法は、分割して成型したスリーブ本体と、ニップル本体とを固着する製造方法であって、
スリーブ本体の製造は、筒型と凹面型からなる外型に素材を入れ、先端が尖った中型を押込んで内面に段部を有する穴を形成すると同時に、先端部に球状部を形成する中間部品の製造工程と、外型から取り出した中間部品を加締め型により加締めて、首部を形成すると同時に前記段部をニップル突当面に形成する工程と、上型と下型とを突き合わせて球状部を円盤部に形成する工程と、前記円盤部をダイの上に載せてポンチで打ち抜いてアイボルトを挿通する透孔を形成する工程とからなり、
ニップル本体の製造は、筒状型と凹型とからなる外型に入れた素材を中型で押込んで、先端にフランジ状接合部を形成する工程と、中型を取り出して、先端の尖った新たな中型で押圧して流体通路となる穴を有する筒部を形成する工程と、外型をなす凹型に換えて、内側に凹部を有し中心部に中型が挿通可能な貫通孔を設けたダイを装着し、そのまま中型を突き出して液体通路を形成する工程と、さらに、ダイに換えた押型を突き当ててフランジ状接合部の外周端縁に溶接用突起を形成する工程とからなり、
前記別途成型したニップル本体のフランジ状接合部をスリーブ本体のニップル突き当て面に突き合わせて、フランジ状接合部の溶接用突起を溶接することによって一体に固着する工程とからなることを特徴とする。
また、フランジ状接合部とニップル突き当て面とは、プロジェクション溶接または摩擦溶接によって一体に固着することができる。

この発明のアイジョイント口金具の製造方法は、狭い幅寸法で足りるから、スリーブ本体内のニップル突当面を容易に形成することができる。また、スリーブ本体とニップル本体を固着するための突起は、ニップル本体のフランジ状接合部に突設したから、突起の成型が容易であり、突起の形状、大きさ等の検査も容易である。また、前記突起は所定の位置に所定の大きさで形成することができるから、スリーブ本体とニップル本体との固着強度にバラツキがなく、安定した固着強度を得ることができる。従って、アイジョイント口金具としての品質が安定する。

以下に、この発明を図示する実施形態について詳細に説明する。図１は、冷間鍛造により成型したアイジョイント口金具のスリーブ本体とニップル本体を示す一部断面側面図である。アイジョイント口金具１０は、別途成型されたスリーブ本体２０とニップル本体３０とをプロジェクション溶接または摩擦溶接により一体に結合してなる。

スリーブ本体２０は、スリーブ２１の一端に設けた首部２２を介して円環部２３を形成してなる。前記首部２２には、スリーブ２１と円環部２３連通させる流体通路２４が形成されており、前記円環部２３にアイボルトを挿通し、対象装置にアイボルトのネジ部を螺合することによって一体に接続される。スリーブ２１の首部２２側内面には、ニップル突当面２５が形成されている。

一方、ニップル本体３０は、流体通路３４を有するニップル３１とフランジ状接合部３２とからなる。前記フランジ状接合部３２の外周縁近傍にプロジェクション溶接または摩擦溶接用突起（以下、単に溶接用突起という）３３が突設されている。アイジョイント口金具１０は、前記スリーブ本体２０のニップル突当面２５に前記フランジ状接合部３２に突設した溶接用突起３３を突き当て、プロジェクション溶接または摩擦溶接によって一体に結合する。

以下に、前記スリーブ本体２０を冷間鍛造により製造する方法について説明する。まず、図２に示すように、丸棒から切り取った素材４０を、筒状型４１と凹面型４２とからなる外型４３に入れ（図２（ａ））、先端が尖った中型４４で前記素材４０を押し込んで、内面に段部４９を有する穴４５を形成する。前記孔４５が、スリーブ２１と首部２２の流体通路２４とからなる。即ち、図２（ｂ）〜（ｄ）に示すように、筒状型４１に素材４０を入れ、先端面に突部４６を形成し、周面に段部４７を形成した中型４４を押圧すれば、後方押出によって段部４７によって形成された段部４９を有する穴４５が形成される。

このとき、穴４５の形成と同時に筒状型４１の先端部と凹面型４２によって球状部４８が形成された中間部品２０ａを得ることができる。前記段部４７によって形成される段部４９がニップル突当面２５となる。このようにして、鍛造加工によって中間部品２０ａを成型する。

次に、図２（ｅ）〜（ｇ）に示すように、前記外型４３から中間部品２０ａを取り出して、加締め型５０の内側に球状部４８に隣接する部分をセットする。加締め型５０は、段部４９から球状部４８側の穴４５を加締めるように形成されている。中間部品２０ａの外周側に配設した加締め型５０を加締めると、スリーブ２１と球状部４８との間に首部２２が形成され、段部４９がニップル突当面２５として形成される。

前記実施形態では、加締め型５０で加締めることによって首部２２を形成したが、加締め型を絞り型に代え、中間部品２０ａを回転させながら前記絞り型を絞り込みながら首部２２を形成するようにしてもよい。

前記加締め型５０による加締めあるいは絞り型による絞り込みの際に、スリーブ２１及び首部２２の内径形状を保持するために、スリーブと首部の内径と同じ形状の芯金を挿入して加締めあるいは絞り込みを行ってもよい。このようにして、プレス加工あるいは転造加工などによって、スリーブ２１と首部２２が成型された中間部品２０ｂを得ることができる。

次に、図２（ｈ）〜（ｊ）に示すように、円環部２３を成型する。円環部２３を成型するには、上型５１と下型５２とを突き合わせて球状部４８を円盤部４８ａとする。この円盤部４８ａをダイ５３の上に水平に載せてポンチ５４で打ち抜けばよい。ポンチ５４で打ち抜いた部分が、対象装置に接続するためにアイボルトを挿通する透孔となる。また、ポンチ５４での打ち抜きだけで流体通路２４が貫通しない場合には、従来と同様に切削加工によって流体通路２４を円環部２３内に貫通させればよい。

上述したように、スリーブ本体２０は、冷間鍛造の加工方法によって製造され、切削加工による部分がほとんどないから、ドリルによるバリカエリの発生を防止することができる。また、工程も簡単であるから、生産性がよく安価に製造することができる。

一方、ニップル本体３０の製造方法の一例を図３に示す。図３は冷間鍛造による製造工程を示す。まず、丸棒から切り取った素材５５を、筒状型５６と凹型５７とからなる外型５８に入れ（図３（ａ））、中型６０で前記素材５５を押し込んで先端にフランジ状接合部６１を形成する（図３（ｂ））。次いで、前記中型６０を取り出して先端が尖った中型６３で押圧すれば、後方押出によって液体通路となる穴６４を有する筒部５９が形成される（図３（ｃ））。

次いで、前記凹型５７を取り外して、内側に凹部６５を形成し、中心部に前記中型６３が挿通可能な貫通孔６６を設けたダイ型６７を装着する。その後、中型６３を突き出せば、中型６３がポンチとして機能し、穴６４が貫通する（図３（ｄ））。貫通した穴６４は、そのまま液体通路３４となる。さらに、前記ダイ型６７と中型６３を取り外し、突き合わせ面に凹部７０を設けた押型７１をフランジ状接合部６１に突き当てる。押型７１を突き当てると、凹部７０によってフランジ状接合部６１に溶接用突起３３が形成される。

上記のように、溶接用突起３３をフランジ状接合部６１に突設する場合には、フランジ状接合部６１の外周端縁ぎりぎりに近づけて突設することができる。溶接用突起３３をフランジ状接合部６１の外周端縁ぎりぎりに突設することによって、スリーブ本体２０におけるニップル突当面２５の幅寸法も小さくすることができるから、図１で説明したように、首部２２を加締め加工あるいは転造加工によって成形することができる。

即ち、首部２２を加締め加工あるいは転造加工によって成形する場合には、スリーブ２１の内径と首部２２の内径との接続部分（スリーブの底部）の内面は、傾斜面となり穴明け加工のように直角に形成することができないから、ニップル突当面２５の幅寸法を大きくとることはできない。ニップル突当面２５の幅寸法を大きくとるためには、スリーブ２１の内径と首部２２の内径との接続部分（スリーブの底部）の肉厚を厚くしなければならないとともに、首部２２の外径を所定の寸法まで小さくすることができない。

これらの問題は、溶接用突起３３をフランジ状接合部３２の外周端縁ぎりぎりに突設することによって解決することができる。また、溶接用突起３３をフランジ状接合部３２側に突設することによって、突起が設計通りの大きさ、形状に形成されているかどうか容易に検査することができる。

スリーブ本体２０とニップル本体３０を成型した後は、スリーブ本体２０のニップル突当面２５にフランジ状接合部を突き合わせて、公知のプロジェクション溶接または摩擦溶接によって一体に固着すればよい。

スリーブ本体とニップル本体とを組み立てたアイジョイント口金具の一部断面側面図である。 冷間鍛造によるスリーブ本体を成型する工程を示す説明図である。 冷間鍛造によるニップル本体を成型する工程を示す説明図である。

符号の説明

１０：アイジョイント口金具
２０：スリーブ本体
２０ａ：中間部品
２１：スリーブ
２２：首部
２３：円環部
２４：流体通路
２５：ニップル突当面
３０：ニップル本体
３１：ニップル
３２：フランジ状接合部
３３：溶接用突起
３４：流体通路
４０：素材
４１：筒状型
４２：凹面型
４３：外型
４４：中型
４５：凹部
４６：突部
４７：段部
４８：球状部
５０：加締め型
５１：上型
５２：下型
５３：ダイ
５４：ポンチ
５５：素材
５６：筒状型
５７：凹型
５８：外型
６０：中型
６１：フランジ状接合部
６３：中型
６４：穴
６５：凹部
６６：貫通孔
６７：ダイ型
７０：凹部
７１：押型

Claims (3)

1. 分割して成型したスリーブ本体とニップル本体とを固着する製造方法であって、
   スリーブ本体の製造は、筒型と凹面型からなる外型に素材を入れ、先端が尖った中型を押込んで内面に段部を有する穴を形成すると同時に、先端部に球状部を形成する中間部品の製造工程と、外型から取り出した中間部品を加締め型により加締めて、首部を形成すると同時に前記段部をニップル突当面に形成する工程と、上型と下型とを突き合わせて球状部を円盤部に形成する工程と、前記円盤部をダイの上に載せてポンチで打ち抜いてアイボルトを挿通する透孔を形成する工程とからなり、
   ニップル本体の製造は、筒状型と凹型とからなる外型に入れた素材を中型で押込んで、先端にフランジ状接合部を形成する工程と、中型を取り出して、先端の尖った新たな中型で押圧して流体通路となる穴を有する筒部を形成する工程と、外型をなす凹型に換えて、内側に凹部を有し中心部に中型が挿通可能な貫通孔を設けたダイを装着し、そのまま中型を突き出して液体通路を形成する工程と、さらに、ダイに換えた押型を突き当ててフランジ状接合部の外周端縁に溶接用突起を形成する工程とからなり、
   前記別途成型したニップル本体のフランジ状接合部を前記スリーブ本体のニップル突き当て面に突き合わせ、フランジ状接合部の溶接用突起を溶接することによって、一体に固着する工程とからなるアイジョイント口金具の製造方法。
2. ニップル本体のフランジ状接合部とニップル突き当て面とをプロジェクション溶接によって一体に固着してなることを特徴とする請求項１に記載のアイジョイント口金具の製造方法。
3. ニップル本体のフランジ状接合部とニップル突き当て面とを摩擦溶接によって一体に固着してなることを特徴とする請求項１に記載のアイジョイント口金具の製造方法

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