JP4713675B1

JP4713675B1 - ホース用口金具の製造方法

Info

Publication number: JP4713675B1
Application number: JP2010164885A
Authority: JP
Inventors: 徹内海; 政洋市岡; 健次林; 勝山下
Original assignee: 名古屋技研工業株式会社
Priority date: 2010-07-22
Filing date: 2010-07-22
Publication date: 2011-06-29
Anticipated expiration: 2030-07-22
Also published as: JP2012024796A

Abstract

【課題】切削加工を可及的に少なくして切削加工にかかる加工時間を抑制する。
【解決手段】突起部１１、ソケット部４１、頭部３３及び首部３２が同一材料で一体成形されてなる中間成形品を素材とし、突起部１１に冷間塑性加工を施して管状のニップル部１２を成形した後、ニップル部の軸孔１３を頭部側まで延長する。ニップル部の成形及び軸孔の延長成形に伴う余肉により、頭部がソケット部から離間する方向に首部が伸びるように変形するのは許容し、それ以外の方向への変形は抑制し、変形後にホース用口金具として必要な寸法となるように、成形前の中間成形品の寸法は変形量だけ小さくされる。軸孔はソケット部よりも外径を細くされた首部に開けられるため、塑性加工による孔開けが可能となり、ニップル部１２が成形され、且つ軸孔１３が開けられるのに伴って生じる余肉を頭部３３の偏倚に利用することにより、上記課題を達成できる。
【選択図】図２

Description

本発明は、ニップル部の外周にソケット部を有するホース用口金具の製造方法に関する。

ホース用口金具の製造方法として、図８のように、ホース接続部となるソケット部１の内側にニップル部成形用の突起部２を一体に設け、その突起部２にパンチ３を圧入して塑性加工によりニップル部４に成形し、更にパンチ３を頭部５側まで押込んで軸孔６を貫通させるものがある（下記特許文献１参照）。このように突起部２にパンチ３を圧入することによりニップル部４が成形される際は、成形とともにニップル部４はその長さがソケット部１と同じになるまで伸びてニップル部４が完成される。

特許第３１２１５４９号公報

しかし、突起部２にパンチ３が圧入されると、ニップル部４が成形され、且つ軸孔６が開けられるのに伴って、パンチ３により押しのけられた材料（余肉）が頭部５を変形させる。実際には頭部５の外径は軸孔６の孔径に比べて大きく、孔開けにともなう断面減少率が極めて小さいため、材料が軟らかくされているとか、パンチ３の強度が強くされる等の条件が整わないと孔開けは困難であるが、仮に開けられたとしても頭部５の変形が生じる。そのため、頭部５は切削加工により形を整える必要があるが、生産性の向上のためには、切削加工を不要とする製造方法が求められている。
本発明は、このような問題に鑑み、塑性加工による軸孔の孔開けを可能とすると共に、ニップル部が成形され、且つ軸孔が開けられるのに伴って生じる余肉を頭部の偏倚に利用することにより、切削加工を可及的に少なくして切削加工にかかる加工時間を抑制することを課題とする。

本発明の第１発明は、ホース接続部である有底筒状のソケット部と、該ソケット部の底部中央からソケット部内に突出する円柱状の突起部と、前記ソケット部よりも細い外径で、ソケット部の底部中央から反突起部側に伸びる首部と、該首部を介して設けられた部品接続部である頭部とを有し、突起部、ソケット部、首部及び頭部が同一金属材料で一体成形されてなる中間成形品を素材とし、前記突起部に前記ソケット部と同心の管状のニップル部を形成すると共に、該ニップル部の軸孔を前記頭部側まで延長する成形を冷間塑性加工により行うホース用口金具の製造方法において、前記ニップル部の成形及び軸孔の延長成形に伴い押しのけられる材料により、頭部がソケット部から離間する方向に首部が伸びる変形は許容し、それ以外の方向への変形は抑制し、変形後にホース用口金具として予め定められた寸法となるように、成形前の中間成形品の寸法は変形量だけ小さくされていることを特徴とするホース用口金具の製造方法である。
第１発明によれば、軸孔はソケット部よりも外径を細くされた首部に開けられるため、冷間塑性加工による孔開けが可能とされ、ニップル部が成形され、且つ軸孔が開けられるのに伴い押しのけられる材料（余肉）によって首部が伸びて頭部をソケット部から離間する方向へ偏倚するように変形させ、その変形によってホース用口金具として予め定められた寸法となるように製造されるので、切削加工は基本的には無くすことができ、生産性を向上できる。

本発明の第２発明は、上記第１発明のホース用口金具の製造方法において、前記首部の外径Ｄ１と、前記軸孔の孔径Ｄ２とに基づき、Ｄ２²／Ｄ１²によって決まる断面減少率が１０〜８０％とされていることを特徴とするホース用口金具の製造方法である。
第２発明によれば、軸孔が開けられる首部の断面減少率が塑性加工による孔開けが可能な範囲に設定されているため、加工用パンチの破損や軸孔の曲がりなどの不具合なく孔開けが可能となる。

本発明の第３発明は、上記第１又は第２発明のホース用口金具の製造方法において、ニップル部及び軸孔の延長成形後に頭部に対して必要な成形が行われるものであり、前記軸孔はニップル部成形後、更に頭部側に延長されるが、頭部側開口に到達する貫通位置の手前で成形を止め、冷間塑性加工による成形後に切削加工により軸孔を貫通させることを特徴とするホース用口金具の製造方法である。
第３発明によれば、軸孔を貫通させないため、軸孔の成形後、頭部の成形を行う際に、折角成形した軸孔が潰れることを防止できる。軸孔を貫通させるために切削加工が必要となるが、貫通させるための切削量は上記潰れを防止する程度の僅かな量とすることができ、かかる切削加工に伴う時間は僅かで済み、全体として生産性を向上できる。

本発明の第４発明は、上記第１又は第２発明のホース用口金具の製造方法において、ニップル部及び軸孔の延長成形前又は後に頭部に対して必要な成形が行われるものであり、前記軸孔はニップル部成形後、更に頭部側に延長され、頭部側開口に到達する貫通位置まで成形し、冷間塑性加工による成形後に、成形過程で変形した軸孔の内径、若しくは前記頭部側開口を切削加工により浚い、本来の孔径で貫通させることを特徴とするホース用口金具の製造方法である。
第４発明によれば、切削加工は成形時に生ずるバリ取りや軸孔の変形の修正程度で、軸孔を始めから切削加工するものに比べて加工時間は僅かで済み、全体として生産性を向上できる。

本発明の一実施形態におけるホース用口金具を製造するための素材となる中間成形品の製造方法の工程図である。本発明の一実施形態におけるホース用口金具の第１の製造方法の工程図である。図２の製造方法のうちニップル部の成形工程の一例を示す水平断面説明図である。図３におけるニップル部成形時に使用される金型の一方の型を示す側面説明図である。本発明の一実施形態におけるホース用口金具の第２の製造方法の工程図である。本発明の一実施形態におけるホース用口金具の第３の製造方法の工程図である。本発明により製造されたホース用口金具の使用例を示す側断面説明図である。従来のホース用口金具の製造方法を示す側断面説明図である。

以下、本発明の実施形態を図面を参照しながら説明する。
図７には、本発明の製造方法にて製造されるホース用口金具であるブレーキホース用口金具の構造及び使われ方が示されている。ブレーキホース用口金具は、円筒状のホース接続部であるソケット部４２と、ソケット部４２の軸線に対して直交するように配置されたリング状の部品接続部である頭部３７と、頭部３７とソケット部４２とを繋ぐ首部３２とを備えている。首部３２は、ソケット部４２より細い円柱状（外径 7±0.2 ｍｍ程度）に成形されている。ソケット部４２は、その内部にニップル部１２を有する。ソケット部４２とニップル部１２との間には、ホース本体６１が挿入されてカシメられて、ホース本体６１がホース接続部に固定されている。頭部３７の孔３７ａにはボルト７１が挿入され，パッキン７３，７４を介して相手部品８０にネジ込まれ、ホース用口金具が固定される。ホース本体６１内を流れるブレーキオイルは、ニップル部１２および首部３２の内部に成形されたオイル通路となる軸孔１３を通り、ボルト７１の内部に成形されたオイル通路７２を通って相手部品８０のオイル通路８１に導かれる（オイルの流れは逆でもよい）。

本発明の製造方法の説明に先立って、本発明の一実施形態におけるホース用口金具を製造するための素材となる中間成形品の製造方法を、図１の工程図に基づいて説明する。
まず、図１Ａにおいて長尺の金属線材（例えば、材質ＳＷＣＨ）を所定長さに切断して素材Ｗとする。図１Ｂでは、素材Ｗの両端面を矯正して所定長さの素材３０とする。ここでは素材３０の両端面が平滑化される。図１Ｃでは、素材３０の一端側が絞りにより伸長されて軸部３１が形成される。図１Ｄでは、予備据込によって軸部３１の他端側に拡径部４０ａが成形される。図１Ｅでは、再度の据込によって拡径部４０ａが更に大きく膨出されて拡径部４０ｂが成形されると共に、次工程の冷間塑性加工に備えて拡径部４０ｂの端面に窪み４０ｃが形成される。図１Ｆでは、拡径部４０ｂの端面に対して冷間塑性加工を施して有底筒状のソケット部４１とソケット部４１の突出長さの略半分程度の長さの突起部１１とが同心状に成形される。図１Ｇでは、リヘッターにより液滴状のプレ頭部３３ａが形成される。図１Ｈでは、プレ頭部３３ａが球状に成形されて球状頭部３３が形成され、中間成形品とされる。ここで、次の成形に備えて中間成形品に対し焼鈍処理が行われる。
このように製造された中間成形品は、有底筒状のソケット部４１と、ソケット部４１の底部中央からソケット部内に突出する円柱状の突起部１１と、ソケット部４１よりも細い外径で、ソケット部４１の底部中央から反突起部側に伸びる首部３２と、首部３２を介して設けられた頭部３３とを有し、突起部１１、ソケット部４１、首部３２及び頭部３３が同一材料で一体成形されてなる。なお、かかる中間成形品の製造方法については、例えば、特開平１１−１９７４７により既に公知である。

図２は、本発明における第１の製造方法を示し、上記中間成形品を素材としてＡ〜Ｅの各工程を経ることにより上述のホース用口金具が製造される。図２Ａでは、リヘッターによりニップル部１２の成形と同時にニップル部１２の軸孔１３が開けられる。図３には、この成形の詳細が示されており、ソケット部４１の内側に挿入される筒状のガイドピン５２と、ガイドホルダ５１と、ガイドホルダ５１内に設けられた超硬円柱体である成形ピン５４とで構成されるニップル成形装置５０が使用されて、図２Ａに示される軸孔１３が開けられたニップル部１２が成形される。成形ピン５４の外径は、軸孔１３の径に略等しくなるように設定されている。ガイドピン５２は、突起部１１の外径より僅かに大きい内径のガイド孔５３を有している。成形中の成形ピン５４の保持のため図示を省略したが、成形ピン５４とガイド孔５３との間にはスリーブ体が挿入される。このスリーブ体については既に公知（例えば、特開平１１−１９７４７）であるため詳細な説明は省略する。

かかる塑性加工に際しては、ニップル成形装置５０を上記中間成形品を保持した金型９１，９２と同軸にセットして、ガイドホルダ５１及び成形ピン５４を動力クランク（不図示）により前進させる。金型９１，９２は左右方向に分離可能な固定型と可動型とから成る。成形ピン５４を突起部１１に圧入させると、突起部１１の中に成形ピン５４と同径の軸孔１３が成形されると共に、押し退けた材料を成形ピン５４の外周壁とガイドピン５２のガイド孔５３の内壁との間に沿って後方へ押出す。すなわち、ガイドピン５２を容器とする後方押出しにより、ニップル部１２を塑性加工により成形することができる。なお、このときは上述のスリーブ体は押出されて後退するのでニップル部１２の成形に支障は生じない。この圧入は、二段階など数次に亘って行うようにしてもよい。また、成形ピン５４が軸心に沿って真っ直ぐに押し込まれなければ成形ピン５４が破損するおそれが生じるので、突起部１１の先端面には軸孔１３の一部となる窪み（図示省略）が予め成形されているのが好ましい。

成形ピン５４による孔開けはニップル部１２に対応する位置を越えて行われ、最終的に頭部３４〜３７に形成される縦孔３４ａ〜３７ａに到達する位置より僅かに手前の位置まで達している。この孔開けによって押出される材料（余肉）は、一部が上記のようにニップル１２の成形に活用され、残りの材料は、球状頭部３３がソケット部４１から離間する方向に偏倚するように変形する（首部３２が伸びる）ことに利用される。このとき、首部３２や球状頭部３３の周囲は金型９１，９２で押えられており、首部３２の太さや球状頭部３３の形状が変わらないようにされている。そのときのソケット部４１の付け根から球状頭部３３の先端までの寸法は、図１ＨのＬ１から図２ＡのＬ２に変化する。例えば、Ｌ１＝３０ｍｍ、Ｌ２＝３１．８〜３２ｍｍとなる。即ち、首部３２が１．８〜２ｍｍ伸びることになる。因みに、首部３２の直径Ｄ１＝７ｍｍ、軸孔の孔径Ｄ２＝２．３ｍｍ、ソケット部４１の長さＬ３＝２２ｍｍ，その直径Ｄ３＝１３．４ｍｍである。従って、首部３２に軸孔を開ける際の断面減少率＝２．３²／７²≒１１％となっており、冷間塑性加工により問題なく孔開けを行うことができる。
このようにニップル部１２の軸孔１３から続く軸孔２１を塑性加工によって孔開けし、それに伴う首部３２の伸びを考慮して中間成形品の寸法管理を行うことにより孔開けのための切削加工を無くすことができる。

図４には、上記図３で示したニップル部の成形時に使用される金型９１，９２のうちの固定型９１及びストッパ９３が示されている。金型９１，９２は左右に分かれて対称形に形成され、ニップル部成形時に左右の金型９１，９２間に最終的にホース用口金具となる中間成形品を挟むようにしている。左右の金型９１，９２が合わされることによって、ニップル部１２及び軸孔１３の成形中に、球状頭部３３がソケット部４１から離間する方向に偏倚する変形は許容するが、首部３２の太さや球状頭部３３の形状が変わるのは防止するようにしている。
ストッパ９３は、球状頭部３３から僅かに離れた位置に先端がくるように設けられ、球状頭部３３がソケット部４１から離間する方向に変形するとき、その変形量が最終製品であるホース用口金具の長さよりも長くなってしまうことがないように球状頭部３３の移動を規制している。なお、上記変形量は球状頭部３３がストッパ９３に当接することはないように予め設定されるので、ストッパ９３はなくても良いが、製造バラツキを考慮して設けられている。

図２Ｂでは、頭部３４の成形及び頭部側開口である縦孔３４ａ開けが行われる。縦孔開けも切削ではなくプレス加工によって行われており、複数回の工程に分けて行われる。併せてこのとき、ソケット部４２先端の面取りも行われる。図２Ｃにおいて頭部３５となりプレス加工による縦孔３５ａ開けが完了する。かかる孔開け加工は特公平５−１６９３１にて公知である。図２Ｄでは、頭部３６の上下面の平坦度を出すためのプレス加工が行われ、図２Ｅでは、軸孔１３、２１を頭部３７の縦孔３７ａに貫通させるための孔開けが切削加工によって行われる。このとき切削される寸法は２〜３ｍｍ程度の僅かな量とされているため、この加工による生産性の低下は、孔開けを全て切削加工によって行う場合に比べて僅かである。図２Ｅでは、頭部３７の縦孔３７ａの浚い加工も行われ、縦孔３７ａの壁面にプレス加工時に残っている小さな凹凸が綺麗にされる。
このように軸孔２１の切削加工を僅かに残す理由は、塑性加工による軸孔１３、２１の孔開けが行われた後に頭部３４〜３６の成形が行われる際に軸孔１３、２１が潰されて変形するのを防止するためである。

図５は、図１の製造方法を少し変更した第２の製造方法を示す。ここで特徴的なことは、ニップル部の軸孔を頭部の縦孔に貫通する位置まで塑性加工によって開けることにある。図５では、図１にて説明した中間成形品の成形は全く同じであるため図示を省略している。図５Ａでは、図２Ａに比べて軸孔２２が頭部３３側に長く伸ばされている。図５Ｂ、Ｃでは、図２Ｂ〜Ｄと同様に頭部３５〜３６の成形が行われる。このとき、頭部３５〜３６の縦孔３５ａ〜３６ａに到達する位置まで軸孔２２が開けられているため、頭部３５〜３６の成形により軸孔２２の頭部３５〜３６に近い側の一部が潰される。この様子が図５Ｃに示されている。図５Ｄでは、図２Ｅと同様に切削加工による孔開けが行われ、軸孔２２の潰れが修正される。このときの切削加工は、潰れの修正のみであるため、切削加工に要する時間は図２Ｅの場合に比べて僅かで済み、生産性への悪影響は軽微である。図５では、図２の製造方法に比べた特徴部分のみを説明しているが、その他は図２の場合と同様である。

図６は本発明における第３の製造方法を示している。図６Ａ〜Ｃでは、図２Ｂ〜Ｄと同様に頭部の成形が行われる。但し、図２Ｂ〜Ｄでは、既に軸孔１３、２１が開けられた状態であるのに対し、図６Ａ〜Ｃでは軸孔１３、２２が開けられていない点で相違する。図６Ｄでは、ニップル部１２の成形と軸孔１３、２２の孔開けが行われる。このときの成形及び孔開けの仕方は、図２の場合と同様であり、頭部３６がソケット部４１から離間する方向への変形は許容するが、首部３２の径が太くなったり、頭部が変形することは防止するように金型９１、９２に保持されている。このため、図２の場合と同様、図６ＣのＬ５は６ＤのＬ６に変化する。このときの各寸法は図２におけるＬ１、Ｌ２と同様となる。
この場合は、孔開けよりも頭部の成形が先に行われているため、軸孔２２の潰れもないので、切削加工は殆ど必要としないが、図６Ｅにおいて図２Ｅの場合と同様に縦孔３７ａの壁面を綺麗にすることと、軸孔２２の成形時にできる縦孔３７ａ側のバリを取る程度に軸孔２２の浚い加工が行われる。
このように図６の製造方法の場合、切削加工は殆どないに等しいので、生産性を高めることができる。

上記実施形態では、ホース用口金具として部品接続部である頭部に縦孔を有する所謂メガネ金具について説明したが、ニップル部の軸孔と同軸に雌ネジ付軸孔を有する頭部を部品接続部とした所謂メス口金具に適用しても良い。
その他、本発明は、その発明思想の範囲内で各種形態で実施可能である。

１１突起部
１２ニップル部
１３、２１、２２軸孔
３２首部
３３〜３７頭部
４１、４２ソケット部

Claims

ホース接続部である有底筒状のソケット部と、該ソケット部の底部中央からソケット部内に突出する円柱状の突起部と、前記ソケット部よりも細い外径で、ソケット部の底部中央から反突起部側に伸びる首部と、該首部を介して設けられた部品接続部である頭部とを有し、突起部、ソケット部、首部及び頭部が同一金属材料で一体成形されてなる中間成形品を素材とし、前記突起部に前記ソケット部と同心の管状のニップル部を形成すると共に、該ニップル部の軸孔を前記頭部側まで延長する成形を冷間塑性加工により行うホース用口金具の製造方法において、前記ニップル部の成形及び軸孔の延長成形に伴い押しのけられる材料により、頭部がソケット部から離間する方向に首部が伸びる変形は許容し、それ以外の方向への変形は抑制し、変形後にホース用口金具として予め定められた寸法となるように、成形前の中間成形品の寸法は変形量だけ小さくされていることを特徴とするホース用口金具の製造方法。
請求項１のホース用口金具の製造方法において、前記首部の外径Ｄ１と、前記軸孔の孔径Ｄ２とに基づき、Ｄ２²／Ｄ１²によって定まる断面減少率が１０〜８０％とされていることを特徴とするホース用口金具の製造方法。
請求項１又は２のホース用口金具の製造方法において、ニップル部及び軸孔の延長成形後に頭部に対して必要な成形が行われるものであり、前記軸孔はニップル部成形後、更に頭部側に延長されるが、頭部側開口に到達する貫通位置の手前で成形を止め、冷間塑性加工による成形後に切削加工により軸孔を貫通させることを特徴とするホース用口金具の製造方法。
請求項１又は２のホース用口金具の製造方法において、ニップル部及び軸孔の延長成形前又は後に頭部に対して必要な成形が行われるものであり、前記軸孔はニップル部成形後、更に頭部側に延長され、頭部側開口に到達する貫通位置まで成形し、冷間塑性加工による成形後に、成形過程で変形した軸孔の内径、若しくは前記頭部側開口を切削加工により浚い、本来の孔径で貫通させることを特徴とするホース用口金具の製造方法。