JP4995665B2 - Method of joining a pipe and a plurality of members to be joined - Google Patents

Method of joining a pipe and a plurality of members to be joined Download PDF

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Description

本発明は、パイプに複数個の被接合部材を接合する接合方法及び接合装置に関する。   The present invention relates to a joining method and joining apparatus for joining a plurality of members to be joined to a pipe.

従来、パイプにフランジ等の被接合部材を接合する方法として、例えば次の方法がある。   Conventionally, as a method of joining a member to be joined such as a flange to a pipe, for example, there is the following method.

パイプを被接合部材に設けられた挿通孔内に挿通するとともに、パイプの中空部内にエキスパンド加工用ダイを配置する。このダイは、中心部に楔孔部が軸方向に貫通して設けられ且つ楔孔部を中心に周方向に複数個のダイセグメントに分割されている。次いで、エキスパンド加工用マンドレルの楔部をダイの楔孔部内に差し込むことにより、ダイの各ダイセグメントをパイプの半径方向外向きに移動させる。これにより、パイプをエキスパンド加工(即ち拡管加工)し、パイプに被接合部材を接合する。なお、この接合方法は、リッジロック加工方法とも呼ばれている(例えば、特許文献1及び2参照)。
特開平11−36859号公報 特開平11−47855号公報
The pipe is inserted into an insertion hole provided in the member to be joined, and an expanding die is disposed in the hollow portion of the pipe. This die is provided with a wedge hole portion penetrating in the axial direction in the center portion and divided into a plurality of die segments in the circumferential direction around the wedge hole portion. Next, each die segment of the die is moved outward in the radial direction of the pipe by inserting the wedge portion of the expanding mandrel into the wedge hole portion of the die. As a result, the pipe is expanded (that is, expanded), and the member to be joined is joined to the pipe. This joining method is also called a ridge lock processing method (see, for example, Patent Documents 1 and 2).
Japanese Patent Laid-Open No. 11-36859 JP 11-47855 A

而して、上述した接合方法によりパイプに1個ではなく複数個の被接合部材を接合する場合には、従来では、パイプに被接合部材を1個ずつ接合していた。そのため、作業能率が悪かった。   Thus, when a plurality of members to be joined are joined to the pipe by the joining method described above, conventionally, the members to be joined are joined to the pipe one by one. Therefore, work efficiency was bad.

そこで、作業能率を向上させるため、本発明者は、図11に示すように、複数個のエキスパンド加工用押圧部が一体形成されたダイ(103)を用いて、パイプ(140)に複数個の被接合部材(145)を一括して接合する方法を考えた。なお図11において、パイプ(140)は断面円形状であり、被接合部材(145)は円環板状であり、被接合部材(145)の個数は3個である。また、(105)はダイ(103)に設けられた楔孔部、(104)はダイセグメントである。   Therefore, in order to improve the work efficiency, the inventor uses a die (103) in which a plurality of expanding processing pressing portions are integrally formed as shown in FIG. The method of joining the to-be-joined member (145) collectively was considered. In FIG. 11, the pipe (140) has a circular cross section, the member to be joined (145) has an annular plate shape, and the number of members to be joined (145) is three. Further, (105) is a wedge hole provided in the die (103), and (104) is a die segment.

しかしながら、この場合、マンドレル(120)の楔部(121)の最大直径はパイプ(140)の内径以下に制限されることから、マンドレル(120)の楔部(121)のテーパ角θ(即ち、ダイ(103)の楔孔部(105)のテーパ角θ)を大きく設定し過ぎると、同図に示すように、全ての被接合部材(145)を一括して接合することができないという難点があった。一方、この難点を解消するため、マンドレル(120)の楔部(121)のテーパ角θを小さく設定すると、エキスパンド加工時のマンドレル(120)のストローク量が増大するため、大きな加工スペースが必要となる。   However, in this case, since the maximum diameter of the wedge portion (121) of the mandrel (120) is limited to be equal to or less than the inner diameter of the pipe (140), the taper angle θ of the wedge portion (121) of the mandrel (120) (ie, If the taper angle θ of the wedge hole portion (105) of the die (103) is set too large, as shown in the figure, all the members (145) to be joined cannot be joined together. there were. On the other hand, if the taper angle θ of the wedge portion (121) of the mandrel (120) is set to be small in order to eliminate this difficulty, the stroke amount of the mandrel (120) at the time of expanding increases, so a large processing space is required. Become.

この発明は、上述した技術背景に鑑みてなされたもので、その目的は、パイプに複数個の被接合部材を作業能率良く接合することができる接合方法及び該接合方法に用いられる接合装置を提供することにある。   The present invention has been made in view of the above-described technical background, and an object thereof is to provide a joining method capable of joining a plurality of members to be joined to a pipe with high work efficiency and a joining apparatus used in the joining method. There is to do.

本発明は以下の手段を提供する。   The present invention provides the following means.

[1] 中心部に楔孔部が軸方向に貫通して設けられ且つ楔孔部を中心に周方向に複数個のダイセグメントに分割された複数個のダイが、軸方向に互いに離間して配置されるとともに、互いに隣り合う2個のダイにおいて一方のダイの各ダイセグメントと他方のダイの各ダイセグメントとがそれぞれ連結杆を介して互いに連結されたエキスパンド加工用ダイ連結体と、
ダイ連結体の各ダイの楔孔部に対応する複数個の楔部が軸方向に互いに離間して形成されたエキスパンド加工用マンドレルと、
を備えた接合装置を用い、
複数個の被接合部材にそれぞれ設けられた挿通孔内にパイプが挿通された状態で、マンドレルの各楔部をパイプの中空部内に配置されたダイ連結体の対応するダイの楔孔部内に差し込むことにより、ダイ連結体の各ダイの各ダイセグメントをパイプの半径方向外向きに移動させ、これにより、パイプの各挿通孔内への挿通部分及びその軸方向両側近傍部分からなる各エキスパンド加工対象部の少なくとも一部をエキスパンド加工し、もってパイプに複数個の被接合部材を接合することを特徴とする、パイプと複数個の被接合部材との接合方法。
[1] A wedge hole portion is provided in the center portion so as to penetrate in the axial direction, and a plurality of dies divided into a plurality of die segments in the circumferential direction around the wedge hole portion are separated from each other in the axial direction. An expanding die connected body in which each die segment of one die and each die segment of the other die are connected to each other via connecting rods in two adjacent dies,
An expanding mandrel in which a plurality of wedge portions corresponding to the wedge hole portions of each die of the die connection body are formed apart from each other in the axial direction;
Using a joining device with
With the pipe inserted into the insertion holes provided in each of the plurality of members to be joined, each wedge portion of the mandrel is inserted into the wedge hole portion of the corresponding die of the die connection body disposed in the hollow portion of the pipe. Thus, each die segment of each die of the die connected body is moved outward in the radial direction of the pipe, and thereby, each expansion processing object consisting of the insertion portion into each insertion hole of the pipe and the portions near both sides in the axial direction thereof. A method for joining a pipe and a plurality of members to be joined, wherein at least a part of the portion is expanded, and a plurality of members to be joined are joined to the pipe.

[2] ダイセグメントと連結杆とが互いに分離可能に連結されている前項1記載の接合方法。   [2] The joining method according to item 1, wherein the die segment and the connecting rod are connected to each other so as to be separable from each other.

[3] ダイセグメントと連結杆とが回転ジョイントを介して互いに連結されている前項1又は2記載の接合方法。   [3] The joining method according to item 1 or 2, wherein the die segment and the connecting rod are connected to each other via a rotary joint.

[4] ダイ連結体の複数個のダイのうち少なくとも2個のダイの楔孔部のテーパ角は、互いに異なっている前項1〜3のいずれかに記載の接合方法。   [4] The joining method according to any one of the preceding items 1 to 3, wherein the taper angles of the wedge hole portions of at least two dies among the plurality of dies of the die connection body are different from each other.

[5] ダイ連結体の複数個のダイのうち少なくとも2個のダイの直径は、互いに異なっている前項1〜4のいずれかに記載の接合方法。   [5] The joining method according to any one of items 1 to 4, wherein the diameters of at least two of the plurality of dies in the die-connected body are different from each other.

[6] マンドレルを牽引することにより、マンドレルの各楔部をダイ連結体の対応するダイの楔孔部内に差し込む前項1〜5のいずれかに記載の接合方法。   [6] The joining method according to any one of the preceding items 1 to 5, wherein each wedge portion of the mandrel is inserted into a wedge hole portion of a corresponding die of the die coupling body by pulling the mandrel.

[7] マンドレルを押圧することにより、マンドレルの各楔部をダイ連結体の対応するダイの楔孔部内に差し込む前項1〜6のいずれかに記載の接合方法。   [7] The joining method according to any one of the preceding items 1 to 6, wherein each wedge portion of the mandrel is inserted into a wedge hole portion of a corresponding die of the die connection body by pressing the mandrel.

[8] 複数個の被接合部材にそれぞれ設けられた挿通孔内にパイプが挿通された状態で、パイプの各挿通孔内への挿通部分及びその軸方向両側近傍部分からなる各エキスパンド加工対象部の少なくとも一部を、エキスパンド加工することにより、パイプに複数個の被接合部材を接合する、パイプと複数個の被接合部材との接合装置であって、
中心部に楔孔部が軸方向に貫通して設けられ且つ楔孔部を中心に周方向に複数個のダイセグメントに分割された複数個のダイが、軸方向に互いに離間して配置されるとともに、互いに隣り合う2個のダイにおいて一方のダイの各ダイセグメントと他方のダイの各ダイセグメントとがそれぞれ連結杆を介して互いに連結されたエキスパンド加工用ダイ連結体と、
ダイ連結体の各ダイの楔孔部に対応する複数個の楔部が軸方向に互いに離間して形成されたエキスパンド加工用マンドレルと、
を備え、
マンドレルの各楔部は、パイプの中空部内に配置されたダイ連結体の対応するダイの楔孔部内に差し込まれることにより、ダイ連結体の対応するダイの各ダイセグメントをパイプの半径方向外向きに移動させるものであり、
ダイ連結体の各ダイの各ダイセグメントは、マンドレルの各楔部によってパイプの半径方向外向きに移動されることにより、パイプの各エキスパンド加工対象部の少なくとも一部をエキスパンド加工するものであることを特徴とする、パイプと複数個の被接合部材との接合装置。
[8] Each expansion processing target part including an insertion part into each insertion hole of the pipe and a part in the vicinity of both sides in the axial direction in a state where the pipe is inserted into the insertion hole provided in each of the plurality of members to be joined. A joining device of a pipe and a plurality of members to be joined, wherein a plurality of members to be joined are joined to the pipe by expanding at least a part of
A plurality of dies that are provided in the center with a wedge hole penetrating in the axial direction and divided into a plurality of die segments in the circumferential direction around the wedge hole are arranged apart from each other in the axial direction. In addition, in two adjacent dies, each die segment of one die and each die segment of the other die are connected to each other via a connecting rod, respectively,
An expanding mandrel in which a plurality of wedge portions corresponding to the wedge hole portions of each die of the die connection body are formed apart from each other in the axial direction;
With
Each wedge portion of the mandrel is inserted into a wedge hole portion of a corresponding die of the die connection body disposed in the hollow portion of the pipe, so that each die segment of the corresponding die of the die connection body is directed radially outward of the pipe. Is to be moved to
Each die segment of each die of the die connected body is expanded outwardly in the radial direction of the pipe by each wedge portion of the mandrel, so that at least a part of each expanding target portion of the pipe is expanded. An apparatus for joining a pipe and a plurality of members to be joined.

[9] ダイセグメントと連結杆とが互いに分離可能に連結されている前項8記載の接合装置。   [9] The joining device according to item 8, wherein the die segment and the connecting rod are connected to each other so as to be separable from each other.

[10] ダイセグメントと連結杆とが回転ジョイントを介して互いに連結されている前項8又は9記載の接合装置。   [10] The joining device according to item 8 or 9, wherein the die segment and the connecting rod are connected to each other via a rotary joint.

[11] ダイ連結体の複数個のダイのうち少なくとも2個のダイの楔孔部のテーパ角は、互いに異なっている前項8〜10のいずれかに記載の接合装置。   [11] The joining apparatus according to any one of the aforementioned items 8 to 10, wherein the taper angles of the wedge hole portions of at least two dies among the plurality of dies of the die connection body are different from each other.

[12] ダイ連結体の複数個のダイのうち少なくとも2個のダイの直径は、互いに異なっている前項8〜11のいずれかに記載の接合装置。   [12] The joining device according to any one of 8 to 11 above, wherein the diameters of at least two dies of the plurality of dies of the die connection body are different from each other.

[13] マンドレルの各楔部をダイ連結体の対応するダイの楔孔部内に差し込む方向に、マンドレルを牽引する牽引駆動手段を備えている前項8〜12のいずれかに記載の接合装置。   [13] The joining device according to any one of items 8 to 12, further comprising traction drive means for pulling the mandrel in a direction in which each wedge portion of the mandrel is inserted into a wedge hole portion of a corresponding die of the die connection body.

[14] マンドレルの各楔部をダイ連結体の対応するダイの楔孔部内に差し込む方向に、マンドレルを押圧する押圧駆動手段を備えている前項8〜13のいずれかに記載の接合装置。   [14] The joining apparatus according to any one of the above items 8 to 13, further comprising a pressing drive unit that presses the mandrel in a direction in which each wedge part of the mandrel is inserted into a corresponding wedge hole part of the die connection body.

本発明は以下の効果を奏する。   The present invention has the following effects.

[1]の発明では、複数個の被接合部材にそれぞれ設けられた挿通孔内にパイプが挿通された状態で、マンドレルの各楔部をパイプの中空部内に配置されたダイ連結体の対応するダイの楔孔部内に差し込むことにより、ダイ連結体の各ダイの各ダイセグメントをパイプの半径方向外向きに移動させ、これにより、パイプの各挿通孔内への挿通部分及びその軸方向両側近傍部分からなる各エキスパンド加工対象部の少なくとも一部をエキスパンド加工し、もってパイプに複数個の被接合部材を一括接合するので、パイプに複数個の被接合部材を作業能率良く接合することができる。   In the invention of [1], in the state in which the pipe is inserted into the insertion holes provided in the plurality of members to be joined, each wedge part of the mandrel corresponds to the die connection body arranged in the hollow part of the pipe. By inserting into the wedge hole of the die, each die segment of each die of the die connected body is moved outward in the radial direction of the pipe, so that the insertion portion into each insertion hole of the pipe and the vicinity of both sides in the axial direction Since at least a part of each part to be expanded consisting of portions is expanded and a plurality of members to be joined are collectively joined to the pipe, the plurality of members to be joined can be joined to the pipe with high work efficiency.

[2]の発明では、ダイセグメントと連結杆とが互いに分離可能に連結されている。したがって、もし仮にダイ連結体の各ダイ間の間隔を変更する場合には、連結杆をダイセグメントから分離し、これに代えて適切な長さの連結杆をダイセグメントに連結することにより、各ダイ間の間隔を容易に変更することができる。   In the invention of [2], the die segment and the connecting rod are connected so as to be separable from each other. Therefore, if the interval between the dies of the die connected body is changed, the connecting rod is separated from the die segment, and instead of this, the connecting rod having an appropriate length is connected to the die segment. The distance between the dies can be easily changed.

[3]の発明では、ダイセグメントと連結杆とが回転ジョイントを介して互いに連結されている。したがって、もし仮にパイプの複数個のエキスパンド加工対象部のエキスパンド加工量(拡管量)が互いに異なる場合であっても、各エキスパンド加工対象部のエキスパンド加工を確実に行うことができる。   In the invention of [3], the die segment and the connecting rod are connected to each other through a rotary joint. Therefore, even if the expansion processing amounts (expansion amounts) of the plurality of expansion processing target portions of the pipe are different from each other, the expansion processing of each expansion processing target portion can be reliably performed.

[4]の発明では、ダイ連結体の複数個のダイの楔孔部のうち少なくとも2個のダイの楔孔部のテーパ角は、互いに異なっている。したがって、パイプの複数個のエキスパンド加工対象部のうち少なくとも2個のエキスパンド加工対象部のエキスパンド加工を、エキスパンド加工量(拡管量)が互いに異なるように行うことができる。   In the invention of [4], the taper angles of the wedge hole portions of at least two dies among the plurality of die wedge holes of the die connection body are different from each other. Therefore, it is possible to perform the expansion processing of at least two expansion processing target portions of the plurality of expansion processing target portions of the pipe so that the expansion processing amount (expansion amount) is different from each other.

[5]の発明では、ダイ連結体の複数個のダイのうち少なくとも2個のダイの直径は、互いに異なっている。したがって、パイプの複数個のエキスパンド加工対象部のうち少なくもと2個のエキスパンド加工対象部の内径が互いに異なっている場合であっても、パイプの前記2個のエキスパンド加工対象部のエキスパンド加工を確実に行うことができる。   In the invention of [5], the diameters of at least two dies out of the plurality of dies of the die connected body are different from each other. Therefore, even if the inner diameters of at least two of the plurality of expansion processing target portions of the pipe are different from each other, the expansion processing of the two expansion processing target portions of the pipe is performed. It can be done reliably.

[6]の発明では、マンドレルを牽引することにより、マンドレルの各楔部をダイ連結体の対応するダイの楔孔部内に差し込むことから、マンドレルの座屈を防止できる。   In the invention of [6], by pulling the mandrel, each wedge part of the mandrel is inserted into the wedge hole part of the corresponding die of the die connecting body, so that buckling of the mandrel can be prevented.

[7]の発明では、マンドレルを押圧することにより、マンドレルの各楔部をダイ連結体の対応するダイの楔孔部内に差し込むことから、マンドレルの各楔部間の引張破断を防止できる。   In the invention of [7], by pressing the mandrel, each wedge part of the mandrel is inserted into the wedge hole part of the corresponding die of the die connecting body, and therefore, the tensile break between the wedge parts of the mandrel can be prevented.

[8]〜[14]の発明では、それぞれ上記[1]〜[7]の発明に好適に用いられる接合装置を提供できる。   In the inventions [8] to [14], it is possible to provide a joining device that is preferably used in the inventions [1] to [7].

次に、本発明の幾つかの実施形態について図面を参照して以下に説明する。   Next, several embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

<第1実施形態>
図1〜図5は、本発明の第1実施形態に係る接合装置及び接合方法を説明するための図である。
<First Embodiment>
1-5 is a figure for demonstrating the joining apparatus and the joining method which concern on 1st Embodiment of this invention.

図1及び図2において、(50)は、第1実施形態の接合装置(1)によりパイプ(40)に複数個の被接合部材(45)が接合されて製作された接合構造体である。本第1実施形態では、被接合部材(45)の個数は3個である。   In FIG. 1 and FIG. 2, (50) is a joined structure manufactured by joining a plurality of members (45) to the pipe (40) by the joining device (1) of the first embodiment. In the first embodiment, the number of members to be joined (45) is three.

パイプ(40)は、例えば、自動車のステアリングサポートビーム、ステアリングコラムホルダ、マフラ、フレーム、プロペラシャフト、サスペンションアーム、その他の自動車の部品に用いられるものであり、あるいは配管材等に用いられるものである。ただし本発明では、パイプ(40)はこれらの用途に用いられるものであることに限定されるものではない。   The pipe (40) is used for, for example, an automobile steering support beam, a steering column holder, a muffler, a frame, a propeller shaft, a suspension arm, other automobile parts, or used for a piping material or the like. . However, in this invention, a pipe (40) is not limited to what is used for these uses.

このパイプ(40)は真直なものであり、その断面形状は円形状である。また、パイプ(40)はその軸方向(即ちその長さ方向)に延びた断面円形状の中空部(43)を有している。また、パイプ(40)の内径及び肉厚は、パイプ(40)の軸方向において一定に設定されている。   This pipe (40) is straight and its cross-sectional shape is circular. The pipe (40) has a hollow section (43) having a circular cross section extending in the axial direction (that is, in the length direction). Further, the inner diameter and the wall thickness of the pipe (40) are set constant in the axial direction of the pipe (40).

パイプ(40)は、弾性変形及び塑性変形可能な材料からなり、例えば金属製であり、詳述するとアルミニウム又はアルミニウム合金製である。ただし本発明では、パイプ(40)の材質はアルミニウム又はアルミニウム合金であることに限定されるものではなく、その他に、例えば、鉄、鋼、銅等の金属であっても良いし、プラスチックであっても良い。また、パイプ(40)は、押出材又は引抜き材からなるものであっても良いし、その他の方法で製作されたものであっても良い。   The pipe (40) is made of a material that can be elastically deformed and plastically deformed. For example, the pipe (40) is made of metal, and more specifically, made of aluminum or an aluminum alloy. However, in the present invention, the material of the pipe (40) is not limited to aluminum or an aluminum alloy, and may be other metals such as iron, steel, copper, or plastic. May be. The pipe (40) may be made of an extruded material or a drawn material, or may be manufactured by other methods.

被接合部材(45)は、例えば、他の部材(図示せず)に取り付けられるフランジとして用いられるものである。また、被接合部材(45)は、板状のものであり、詳述すると円環板状のものである。被接合部材(45)の周縁部には、ボルト挿通孔等の締結具挿通孔(図示せず)や接合片(図示せず)が設けられる。だたし本発明では、被接合部材(45)はフランジとして用いられるものであることに限定されるものではなく、その他に、ブラケットやステイを有するものであっても良いし、その他の目的に用いられるものであっても良い。   The member to be joined (45) is used as, for example, a flange attached to another member (not shown). Further, the member to be joined (45) is a plate-like one, and more specifically, an annular plate-like one. Fastener insertion holes (not shown) such as bolt insertion holes and joining pieces (not shown) are provided on the peripheral edge of the member to be joined (45). However, in the present invention, the member to be joined (45) is not limited to be used as a flange, but may have a bracket or a stay in addition, or for other purposes. It may be used.

この被接合部材(45)は、弾性変形可能な材料からなり、例えば金属製であり、詳述するとアルミニウム又はアルミニウム合金製である。ただし本発明では、被接合部材(45)の材質はアルミニウム又はアルミニウム合金であることに限定されるものではなく、その他に、例えば、鉄、鋼、銅等の金属であっても良いし、プラスチックであっても良い。また、被接合部材(45)は、押出材、引抜き材又は圧延材からなるものであっても良いし、ダイカスト材からなるものであっても良いし、その他の方法で製造されたものであっても良い。   The member to be joined (45) is made of an elastically deformable material, and is made of, for example, metal, and more specifically, made of aluminum or an aluminum alloy. However, in the present invention, the material of the member to be joined (45) is not limited to aluminum or an aluminum alloy. In addition, for example, a metal such as iron, steel, or copper may be used. It may be. The member to be joined (45) may be made of an extruded material, a drawn material or a rolled material, may be made of a die-cast material, or is manufactured by other methods. May be.

被接合部材(45)の中央部には、パイプ(40)が挿通される挿通孔(46)が設けられている。この挿通孔(46)の断面形状は、パイプ(40)の断面形状に対応した形状であり、即ち円形状である。   An insertion hole (46) through which the pipe (40) is inserted is provided at the center of the member to be joined (45). The cross-sectional shape of the insertion hole (46) is a shape corresponding to the cross-sectional shape of the pipe (40), that is, a circular shape.

パイプ(40)の長さは例えば50〜2000mmである。パイプ(40)の内径は例えば20〜100mmである。パイプ(40)の肉厚は例えば0.5〜5mmである。   The length of the pipe (40) is, for example, 50 to 2000 mm. The inner diameter of the pipe (40) is, for example, 20 to 100 mm. The thickness of the pipe (40) is, for example, 0.5 to 5 mm.

被接合部材(45)の厚さは例えば5〜50mmである。被接合部材(45)の直径は例えば30〜300mmである。被接合部材(45)の挿通孔(46)の直径は、エキスパンド加工前の状態のパイプ(40)の外径よりも例えば0.1〜1mm大きく設定されている。   The thickness of the member to be joined (45) is, for example, 5 to 50 mm. The diameter of the member to be joined (45) is, for example, 30 to 300 mm. The diameter of the insertion hole (46) of the member to be joined (45) is set to be, for example, 0.1 to 1 mm larger than the outer diameter of the pipe (40) in a state before the expanding process.

ただし本発明では、パイプ(40)及び被接合部材(45)の各寸法は上記の範囲であることに限定されるものではなく、接合構造体(50)の使用目的や用途に応じて様々に設定されるものである。   However, in this invention, each dimension of a pipe (40) and a to-be-joined member (45) is not limited to it being said range, According to the intended purpose and use of a joining structure (50), it is various. Is set.

図1及び図2に示すように、この接合構造体(50)において、パイプ(40)は、パイプ(40)の軸方向に互いに離間して配置された3個の被接合部材(45)(45)(45)の挿通孔(46)(46)(46)内に挿通されている。そして、この状態で、パイプ(40)の各挿通孔(46)内への挿通部分(41a)及びその軸方向両側近傍部分(41b)(41b)からなる各エキスパンド加工対象部(41)の少なくとも一部が同時にエキスパンド加工されることにより、パイプ(40)に3個の被接合部材(45)(45)(45)が一括して接合されている。本第1実施形態では、パイプ(40)の各エキスパンド加工対象部(41)の全部がエキスパンド加工されている。   As shown in FIG.1 and FIG.2, in this joining structure (50), the pipe (40) is separated from each other in the axial direction of the pipe (40). 45) are inserted into the insertion holes (46), (46) and (46) of (45). And in this state, at least each of the expansion processing target parts (41) consisting of the insertion parts (41a) into the respective insertion holes (46) of the pipe (40) and the axially both sides vicinity parts (41b) (41b). By partly expanding at the same time, three members to be joined (45), (45), and (45) are collectively joined to the pipe (40). In the first embodiment, the entire expansion processing target portion (41) of the pipe (40) is expanded.

だだし本発明では、パイプ(40)の各エキスパンド加工対象部(41)の全部がエキスパンド加工されていることに限定されるものではなく、その他に、パイプ(40)の各エキスパンド加工対象部(41)の一部だけがエキスパンド加工されていても良い。すなわち本発明では、例えば、パイプ(40)の各挿通孔(46)内への挿通部分(41a)及びその軸方向両側近傍部分(41b)(41b)のうち挿通部分(41a)だけがエキスパンド加工されていても良いし、その軸方向両側近傍部分(41b)(41b)だけがエキスパンド加工されていても良いし、挿通部分(41a)とその軸方向片側近傍部分(41b)とがエキスパンド加工されていても良い。   However, the present invention is not limited to the fact that each of the expansion processing target portions (41) of the pipe (40) is subjected to the expansion processing. In addition, each expansion processing target portion of the pipe (40) ( Only part of 41) may be expanded. That is, in the present invention, for example, only the insertion portion (41a) of the insertion portion (41a) into each insertion hole (46) of the pipe (40) and the axially both sides vicinity portions (41b) (41b) is expanded. It is also possible that only the axially opposite side portions (41b) and (41b) are expanded, or the insertion portion (41a) and its axially one side nearby portion (41b) are expanded. May be.

こうして得られた接合構造体(50)では、パイプ(40)の挿通孔(46)内への挿通部分(41a)の軸方向両側近傍部分(41b)(41b)に、2個の拡管部(膨出部)(42)(42)が局部的に外側膨出状に形成されている。そして、被接合部材(45)が両拡管部(42)(42)間に挟まれた状態に被接合部材(45)がパイプ(40)に接合されている。拡管部(42)の断面形状は円弧状である。   In the joined structure (50) obtained in this way, two expanded portions (41b) (41b) are provided in the vicinity (41b) (41b) of both sides in the axial direction of the insertion portion (41a) into the insertion hole (46) of the pipe (40). The bulging portions (42) and (42) are locally formed in an outward bulging shape. And the to-be-joined member (45) is joined to the pipe (40) in the state where the to-be-joined member (45) is sandwiched between both the expanded pipe portions (42) and (42). The cross-sectional shape of the expanded pipe portion (42) is an arc shape.

拡管部(42)の拡管量(即ちエキスパンド加工量)は例えば0.5〜10mmである。また、拡管部(42)の幅は例えば3〜30mmである。ただし本発明では、拡管部(42)の拡管量及び幅はそれぞれ上記の範囲であることに限定されるものではない。   The pipe expansion amount (that is, the expansion processing amount) of the pipe expansion portion (42) is, for example, 0.5 to 10 mm. Moreover, the width | variety of a pipe expansion part (42) is 3-30 mm, for example. However, in the present invention, the pipe expansion amount and the width of the pipe expansion portion (42) are not limited to the above ranges, respectively.

また、これらの被接合部材(45)(45)(45)において互いに隣り合う2個の被接合部材(45)(45)の間隔は例えば3〜500mmである。だたし本発明では、この間隔は上記の範囲であることに限定されるものではなく、接合構造体(50)の使用目的や用途に応じて様々に設定されるものである。   Further, in these members to be joined (45), (45) and (45), the interval between the two members to be joined (45) and (45) adjacent to each other is, for example, 3 to 500 mm. However, in this invention, this space | interval is not limited to said range, It sets variously according to the intended purpose and use of a joining structure (50).

次に、本第1実施形態の接合装置(1)について以下に説明する。   Next, the joining apparatus (1) of the first embodiment will be described below.

図3〜図5に示すように、接合装置(1)は、パイプ(40)に3個の被接合部材(45)(45)(45)を一括接合するためのものである。   As shown in FIGS. 3 to 5, the joining device (1) is for joining three members (45), (45), and (45) to be joined to the pipe (40) at once.

この接合装置(1)は、エキスパンド加工用ダイ連結体(2)、エキスパンド加工用マンドレル(20)等を備えている。   The joining device (1) includes an expanding die connection body (2), an expanding mandrel (20), and the like.

ダイ連結体(2)は、その軸方向に互いに離間して配置された複数個のエキスパンド加工用ダイ(3)を備えている。本第1実施形態では、ダイ(3)の個数は3個である。   The die connection body (2) is provided with a plurality of expanding dies (3) that are spaced apart from each other in the axial direction. In the first embodiment, the number of dies (3) is three.

また、3個のダイ(3)(3)(3)は、各被接合部材(45)の間隔に対応して離間して配置されている。   Further, the three dies (3), (3), and (3) are arranged so as to be spaced apart from each other in accordance with the interval between the members to be joined (45).

ダイ(3)は、略円柱状のものであり、パイプ(40)よりも高い強度を有しており、例えば工具鋼や超硬合金製である。また、ダイ(3)の中心部には楔孔部(5)が軸方向に貫通して設けられている。楔孔部(5)は、円錐台状又は多角錐台状であり、本第1実施形態では多角錐台状であり、詳述すると正八角錐台状である。したがって、楔孔部(5)の横断面形状は正八角形状である。   The die (3) is substantially cylindrical and has a higher strength than the pipe (40), and is made of, for example, tool steel or cemented carbide. In addition, a wedge hole portion (5) is provided in the center portion of the die (3) so as to penetrate in the axial direction. The wedge hole portion (5) has a truncated cone shape or a polygonal truncated pyramid shape. In the first embodiment, the wedge hole portion has a polygonal truncated cone shape, and more specifically, a regular octagonal truncated cone shape. Therefore, the cross-sectional shape of the wedge hole (5) is a regular octagon.

また、3個のダイ(3)(3)(3)の直径Dは、いずれも互いに等しく設定されている。   Also, the diameters D of the three dies (3), (3), and (3) are all set equal to each other.

本第1実施形態では、3個のダイ(3)(3)(3)の楔孔部(5)(5)(5)のテーパ角θは互いに等しく設定されている。さらに、楔孔部(5)のテーパ角θと後述するマンドレル(20)の楔部(21)のテーパ角θとは、互いに等しく設定されている。具体的には、楔孔部(5)のテーパ角θ(即ち、楔部(21)のテーパ角θ)は例えば1〜30°に設定されている。ただし本発明では、楔孔部(5)のテーパ角θ(即ち、楔部(21)のテーパ角θ)は上記の範囲であることに限定されるものではない。   In the first embodiment, the taper angles θ of the wedge holes (5), (5), and (5) of the three dies (3), (3), and (3) are set to be equal to each other. Furthermore, the taper angle θ of the wedge hole portion (5) and the taper angle θ of the wedge portion (21) of the mandrel (20) described later are set to be equal to each other. Specifically, the taper angle θ of the wedge hole portion (5) (that is, the taper angle θ of the wedge portion (21)) is set to 1 to 30 °, for example. However, in the present invention, the taper angle θ of the wedge hole portion (5) (that is, the taper angle θ of the wedge portion (21)) is not limited to the above range.

さらに、ダイ(3)は、楔孔部(5)を中心に周方向に複数個のダイセグメント(4)に均等に分割されている。本第1実施形態では、ダイ(3)の分割数は8個である(図3参照)。   Furthermore, the die (3) is equally divided into a plurality of die segments (4) in the circumferential direction around the wedge hole (5). In the first embodiment, the number of divisions of the die (3) is eight (see FIG. 3).

各ダイ(3)の各ダイセグメント(4)は、パイプ(40)の半径方向外向きに移動されることにより、パイプ(40)の各エキスパンド加工対象部(41)の少なくとも一部をエキスパンド加工(拡管加工)するものである。   Each die segment (4) of each die (3) is expanded outward in the radial direction of the pipe (40), so that at least a part of each expansion processing target portion (41) of the pipe (40) is expanded. (Expanding process).

各ダイセグメント(4)の外周面の軸方向両端部には、それぞれ断面円弧状の押圧凸部(4a)(4a)が周方向に延びて形成されている。図5に示すように、両押圧凸部(4a)(4a)は、エキスパンド加工時にパイプ(40)の挿通孔(46)内への挿通部分(41a)の軸方向両側近傍部分(41b)(41b)を外側に押圧して塑性変形させ、これにより当該両部分(41b)(41b)に断面円弧状の前記拡管部(42)(42)を形成するものである。   At both axial ends of the outer peripheral surface of each die segment (4), pressing convex portions (4a) (4a) each having an arcuate cross section are formed extending in the circumferential direction. As shown in FIG. 5, both pressing protrusions (4a) and (4a) are provided in the vicinity of both sides (41b) in the axial direction of the insertion portion (41a) into the insertion hole (46) of the pipe (40) during the expansion process. 41b) is pressed outward and plastically deformed, thereby forming the expanded portions (42) and (42) having a circular arc cross section in both the portions (41b) and (41b).

押圧凸部(4a)の突出高さは例えば0.5〜10mmである。押圧凸部(4a)の幅は例えば2〜20mmである。ただし本発明では、押圧凸部(4a)の突出高さ及び幅はそれぞれ上記の範囲であることに限定されるものではない。   The protruding height of the pressing protrusion (4a) is, for example, 0.5 to 10 mm. The width | variety of a press convex part (4a) is 2-20 mm, for example. However, in this invention, the protrusion height and width | variety of a press convex part (4a) are not limited to said range, respectively.

各ダイセグメント(4)の外周面の軸方向中間部、即ち両押圧凸部(4a)(4a)間の部位(4b)は、エキスパンド加工時にパイプ(40)の挿通孔(46)内への挿通部分(41a)を外側に押圧し、これにより当該部分(41a)を拡管するものである。   An axially intermediate portion of the outer peripheral surface of each die segment (4), that is, a portion (4b) between the pressing convex portions (4a) and (4a) is inserted into the insertion hole (46) of the pipe (40) during the expansion process. The insertion portion (41a) is pressed outward, thereby expanding the portion (41a).

さらに、3個のダイ(3)(3)(3)のうち互いに隣り合う2個のダイ(3)(3)において、一方のダイ(3)の各ダイセグメント(4)と他方のダイ(3)の各ダイセグメント(4)とがそれぞれダイセグメント用連結杆(6)を介して互いに分離可能に連結されている。   Further, in two dies (3) (3) adjacent to each other among the three dies (3) (3) (3), each die segment (4) of one die (3) and the other die ( Each die segment (4) of 3) is connected to each other through a die segment connecting rod (6) so as to be separable from each other.

ダイセグメント用連結杆(6)は、剛性を有する棒状のものであり、例えば工具鋼や超硬合金製である。また、この連結杆(6)の断面形状は例えば円形状である。   The die segment connecting rod (6) is a rod having rigidity, and is made of, for example, tool steel or cemented carbide. Moreover, the cross-sectional shape of this connection rod (6) is circular shape, for example.

そして、連結杆(6)の一端部が一方のダイ(3)のダイセグメント(4)にねじ(図示せず)等により固定状態に分離可能に連結されており、また連結杆(3)の他端部が他方のダイ(3)のダイセグメント(4)にねじ(図示せず)等により固定状態に分離可能に連結されている。   One end of the connecting rod (6) is detachably connected to the die segment (4) of one die (3) in a fixed state by a screw (not shown) or the like. The other end is connected to the die segment (4) of the other die (3) in a fixed state by screws (not shown) or the like.

ダイ連結体(2)の端部には、3個のダイ(3)(3)(3)を支持する円柱状又は円板状の支持部(8)が設けられている。この支持部(8)の中央部には軸方向(支持部(8)の厚さ方向)に貫通した断面円形状の貫通孔(10)が設けられている。さらに、この支持部(8)は、貫通孔(10)を中心に周方向に複数個の支持部セグメント(9)に均等に分割されている。支持部(8)の分割数は、ダイ(3)の分割数と同数であり、即ち8個である。   A columnar or disk-shaped support portion (8) that supports the three dies (3), (3), and (3) is provided at the end portion of the die connection body (2). A through hole (10) having a circular cross section penetrating in the axial direction (thickness direction of the support portion (8)) is provided at the center of the support portion (8). Further, the support portion (8) is equally divided into a plurality of support portion segments (9) in the circumferential direction around the through hole (10). The number of divisions of the support part (8) is the same as the number of divisions of the die (3), that is, eight.

さらに、支持部(8)の各支持部セグメント(9)と、該支持部(8)と隣り合うダイ(3)の各ダイセグメント(4)とがそれぞれ支持部セグメント用連結杆(11)を介して互いに分離可能に連結されている。   Furthermore, each support part segment (9) of the support part (8) and each die segment (4) of the die (3) adjacent to the support part (8) each have a support part segment connecting rod (11). And are separably connected to each other.

図3〜図5に示すように、マンドレル(20)には、ダイ連結体(2)の各ダイ(3)の楔孔部(5)に対応する複数個の楔部(21)が軸方向に互いに離間して形成されている。本第1実施形態では、ダイ(3)の個数は3個であるから、楔部(21)の個数は3個である。楔部(21)は、例えば工具鋼や超硬合金製である。   As shown in FIGS. 3 to 5, the mandrel (20) has a plurality of wedge portions (21) corresponding to the wedge hole portions (5) of the dies (3) of the die connection body (2) in the axial direction. Are spaced apart from each other. In the first embodiment, since the number of dies (3) is three, the number of wedge portions (21) is three. The wedge portion (21) is made of, for example, tool steel or cemented carbide.

また、3個の楔部(21)(21)(21)は、3個のダイ(3)(3)(3)の楔孔部(5)(5)(5)の間隔に対応して離間して配置されている。   The three wedge portions (21), (21), and (21) correspond to the intervals between the wedge holes (5), (5), and (5) of the three dies (3), (3), and (3). They are spaced apart.

各楔部(21)は、ダイ(3)の楔孔部(5)に対応する形状に形成されており、すなわち正八角錐台状に形成されている。   Each wedge part (21) is formed in the shape corresponding to the wedge hole part (5) of die | dye (3), ie, is formed in the shape of a regular octagonal frustum.

本第1実施形態では、3個の楔部(21)(21)(21)のテーパ角θは互いに等しく設定されている。さらに、上述したように、楔部(21)のテーパ角θとダイ(3)の楔孔部(5)のテーパ角θとは互いに等しく設定されている。   In the first embodiment, the taper angles θ of the three wedge portions (21) (21) (21) are set to be equal to each other. Furthermore, as described above, the taper angle θ of the wedge part (21) and the taper angle θ of the wedge hole part (5) of the die (3) are set to be equal to each other.

各楔部(21)は、ダイ連結体(2)の対応するダイ(3)の楔孔部(5)内に差し込まれることにより、ダイ連結体(2)の対応するダイ(3)の各ダイセグメント(4)をパイプ(40)の半径方向外向きに移動させるものである。   Each wedge portion (21) is inserted into the wedge hole portion (5) of the die (3) corresponding to the die connection body (2), thereby each die (3) corresponding to the die connection body (2). The die segment (4) is moved radially outward of the pipe (40).

このマンドレル(20)において、互いに隣り合う2個の楔部(21)(21)の間には、両楔部(21)(21)同士を互いに分離可能に連結する楔部用連結杆(22)が配置されている。すなわち、両楔部(21)(21)は楔部用連結杆(22)を介して互いに分離可能に連結されている。   In this mandrel (20), between the two wedge parts (21) (21) adjacent to each other, the wedge part connection rod (22) for connecting the wedge parts (21) (21) to each other in a separable manner. ) Is arranged. That is, both the wedge parts (21) (21) are connected to each other through the wedge part connecting rods (22) so as to be separable from each other.

楔部用連結杆(22)は、剛性を有する棒状のものであり、例えば工具鋼や超硬合金製である。また、この連結杆(22)の断面形状は円形状である。また、この連結杆(22)の直径は、楔部(21)の先細り状の端部の直径と等しく設定されている。   The wedge connecting rod (22) is a rod having rigidity, and is made of, for example, tool steel or cemented carbide. Moreover, the cross-sectional shape of this connection rod (22) is circular. The diameter of the connecting rod (22) is set equal to the diameter of the tapered end of the wedge portion (21).

そして、連結杆(22)の一端部が互いに隣り合う2個の楔部(21)(21)のうち一方の楔部(21)にねじ(図示せず)等により固定状態に分離可能に連結されており、連結杆(22)の他端部が他方の楔部(21)にねじ(図示せず)等により固定状態に分離可能に連結されている。   Then, one end of the connecting rod (22) is connected to one of the two wedge portions (21) and (21) adjacent to each other so as to be separable into a fixed state by a screw (not shown) or the like. The other end of the connecting rod (22) is connected to the other wedge (21) in a fixed state by a screw (not shown) or the like.

さらに、マンドレル(20)の先端側の部分(20a)がダイ連結体(2)の支持部(8)の貫通孔(10)内に遊挿状態に挿通されている。そして、この部分(20a)に、牽引駆動手段(30)が連結されている。この牽引駆動手段(30)は、マンドレル(20)の各楔部(21)をダイ連結体(2)の対応するダイ(3)の楔孔部(5)内に差し込む方向にマンドレル(20)を牽引するものである。この牽引駆動手段(30)として例えば油圧シリンダが用いられる。   Furthermore, the tip side portion (20a) of the mandrel (20) is inserted into the through hole (10) of the support portion (8) of the die connector (2) in a loosely inserted state. And this part (20a) is connected with the traction drive means (30). The traction drive means (30) includes a mandrel (20) in a direction in which each wedge portion (21) of the mandrel (20) is inserted into a wedge hole portion (5) of a corresponding die (3) of the die connection body (2). It is a tow. For example, a hydraulic cylinder is used as the traction drive means (30).

次に、本第1実施形態の接合装置(1)を用いてパイプ(40)に3個の被接合部材(45)(45)(45)を接合する方法について以下に説明する。   Next, a method for joining three members to be joined (45), (45) and (45) to the pipe (40) using the joining device (1) of the first embodiment will be described below.

図4に示すように、3個の被接合部材(45)(45)(45)の挿通孔(46)(46)(46)内にパイプ(40)を遊挿状態に挿通する。また、パイプ(40)の中空部(43)内にダイ連結体(2)の3個のダイ(3)(3)(3)をパイプ(40)の端部開口から挿入配置する。   As shown in FIG. 4, the pipe (40) is inserted into the insertion hole (46) (46) (46) of the three members to be joined (45) (45) (45) in the loosely inserted state. Further, the three dies (3), (3), and (3) of the die connection body (2) are inserted into the hollow portion (43) of the pipe (40) from the end opening of the pipe (40).

そしてこの状態で、牽引駆動手段(30)によってマンドレル(20)をその先端側の部分(20a)からマンドレル(20)の軸方向に牽引することにより、マンドレル(20)の各楔部(21)をダイ連結体(2)の対応するダイ(3)の楔孔部(5)内に強制的に同時に差し込む。これにより、図5に示すように、ダイ連結体(2)の各ダイ(3)の各ダイセグメント(4)をパイプ(40)の半径方向外向きに同時に移動させて、パイプ(40)の各エキスパンド加工対象部(41)を同時にエキスパンド加工する。   In this state, the wedge part (21) of the mandrel (20) is pulled by pulling the mandrel (20) in the axial direction of the mandrel (20) from the tip side part (20a) by the pulling drive means (30). Are simultaneously forcibly inserted into the wedge hole portions (5) of the corresponding die (3) of the die connection body (2). As a result, as shown in FIG. 5, the die segments (4) of the dies (3) of the die connection body (2) are simultaneously moved radially outward of the pipe (40), so that the pipe (40) Each expanding process target part (41) is expanded simultaneously.

このエキスパンド加工によって、パイプ(40)のエキスパンド加工対象部(41)が外側に局部的に膨出するように塑性変形されて被接合部材(45)の挿通孔(46)の内周面に圧接されるとともに、被接合部材(45)の挿通孔(46)の内径が半径方向外向きに広がるように被接合部材(45)が弾性変形される。そして、このように被接合部材(45)が弾性変形されることに伴い、被接合部材(45)に弾性復元力が蓄積される。   By this expanding process, the expansion target part (41) of the pipe (40) is plastically deformed so as to locally bulge outward, and is pressed against the inner peripheral surface of the insertion hole (46) of the member to be joined (45). At the same time, the member to be joined (45) is elastically deformed so that the inner diameter of the insertion hole (46) of the member to be joined (45) extends radially outward. As the member to be joined (45) is elastically deformed in this way, an elastic restoring force is accumulated in the member to be joined (45).

このエキスパンド加工の際に、パイプ(40)の挿通孔(46)内への挿通部分(41a)の軸方向両側近傍部分(41b)(41b)は、ダイ(3)のセグメント(4)の2個の押圧凸部(4a)(4a)により外側に押圧されて断面円弧状に膨出される。   During this expanding process, the portions (41b) and (41b) near both sides in the axial direction of the insertion portion (41a) into the insertion hole (46) of the pipe (40) are 2 of the segment (4) of the die (3). Each of the pressing protrusions (4a) and (4a) is pressed outward to bulge in a cross-sectional arc shape.

次いで、マンドレル(20)の各楔部(21)を各楔孔部(5)内から抜出する。すると、各被接合部材(45)に蓄積された弾性復元力(スプリングバック力)により各被接合部材(45)がパイプ(40)の外周面に圧接固定される。これにより、各被接合部材(45)がパイプ(40)に接合される。次いで、ダイ連結体(2)の3個のダイ(3)(3)(3)をパイプ(40)の中空部(43)内から抜出する。   Subsequently, each wedge part (21) of the mandrel (20) is extracted from each wedge hole part (5). Then, each member to be joined (45) is pressed and fixed to the outer peripheral surface of the pipe (40) by the elastic restoring force (spring back force) accumulated in each member to be joined (45). Thereby, each to-be-joined member (45) is joined to a pipe (40). Next, the three dies (3), (3) and (3) of the die connection body (2) are extracted from the hollow portion (43) of the pipe (40).

以上の手順により、図1及び図2に示した接合構造体(50)が得られる。   By the above procedure, the joined structure (50) shown in FIGS. 1 and 2 is obtained.

而して、本第1実施形態の接合方法は次の利点がある。   Thus, the bonding method of the first embodiment has the following advantages.

3個の被接合部材(45)(45)(45)の挿通孔(46)(46)(46)内にパイプ(40)が挿通された状態で、マンドレル(20)の各楔部(21)をパイプ(40)の中空部(43)内に配置されたダイ連結体(2)の対応するダイ(3)の楔孔部(5)内に差し込むことにより、ダイ連結体(2)の各ダイ(3)の各ダイセグメント(4)をパイプ(40)の半径方向外向きに同時に移動させ、これにより、パイプ(40)の各エキスパンド加工対象部(41)を同時にエキスパンド加工し、もってパイプ(40)に3個の被接合部材(45)(45)(45)を一括接合するので、パイプ(40)に3個の被接合部材(45)(45)(45)を作業能率良く接合することができる。   Each wedge part (21) of the mandrel (20) in a state where the pipe (40) is inserted into the insertion holes (46) (46) (46) of the three members to be joined (45) (45) (45). ) Is inserted into the wedge hole portion (5) of the corresponding die (3) of the die connection body (2) disposed in the hollow portion (43) of the pipe (40), thereby the die connection body (2). Each die segment (4) of each die (3) is simultaneously moved outward in the radial direction of the pipe (40), and thereby each expansion processing target part (41) of the pipe (40) is expanded simultaneously. Since the three members to be joined (45), (45), and (45) are collectively joined to the pipe (40), the three members to be joined (45), (45), and (45) are efficiently attached to the pipe (40). Can be joined.

さらに、マンドレル(20)を牽引することにより、マンドレル(20)の各楔部(21)をダイ連結体(2)の対応するダイ(3)の楔孔部(5)内に差し込むことから、マンドレル(20)の座屈を防止できる。   Further, by pulling the mandrel (20), each wedge part (21) of the mandrel (20) is inserted into the wedge hole part (5) of the corresponding die (3) of the die connection body (2). Buckling of the mandrel (20) can be prevented.

さらに、ダイ連結体(2)の各ダイ(3)間の間隔を変更する場合には、ダイセグメント用連結杆(6)をダイセグメント(4)から分離し、これに代えて適切な長さのダイセグメント用連結杆(6)をダイセグメント(4)に連結する。これにより、各ダイ(3)間の間隔を容易に変更することができる。   Furthermore, when changing the space | interval between each die | dye (3) of a die | dye coupling body (2), it separates from the die segment (4), and replaces this with the appropriate length. The die segment connecting rod (6) is connected to the die segment (4). Thereby, the space | interval between each die | dye (3) can be changed easily.

また、マンドレル(20)の各楔部(21)間の間隔を変更する場合には、楔部用連結杆(22)を楔部(21)から分離し、これに代えて適切な長さの楔部用連結杆(22)を楔部(21)に連結する。これにより、各楔部(21)間の間隔を容易に変更することができる。   Further, when changing the interval between the wedge portions (21) of the mandrel (20), the wedge portion connecting rod (22) is separated from the wedge portion (21), and instead of an appropriate length. The wedge portion connecting rod (22) is connected to the wedge portion (21). Thereby, the space | interval between each wedge part (21) can be changed easily.

また、本第1実施形態の接合装置(1)は、本第1実施形態の接合方法に好適に用いることができる。   Moreover, the joining apparatus (1) of this 1st Embodiment can be used suitably for the joining method of this 1st Embodiment.

<第2実施形態>
図6は、本発明の第2実施形態に係る接合装置及び接合方法を説明するための図である。この接合装置(1)及び接合方法について上記第1実施形態とは異なる点を中心に以下に説明する
この接合装置(1)は、マンドレル(20)を所定方向に牽引する牽引駆動手段(図4参照、30)に代えて、マンドレル(20)の各楔部(21)をダイ連結体(2)の対応するダイ(3)の楔孔部(5)内に差し込む方向にマンドレル(20)を押圧する押圧駆動手段(31)を備えている。この押圧駆動手段(31)は、マンドレル(20)の基端側の部分(20b)に連結されている。この押圧駆動手段(31)として例えば油圧シリンダが用いられる。
Second Embodiment
FIG. 6 is a view for explaining a joining device and a joining method according to the second embodiment of the present invention. The joining apparatus (1) and joining method will be described below with a focus on differences from the first embodiment. This joining apparatus (1) is a traction drive means (FIG. 4) for pulling the mandrel (20) in a predetermined direction. Instead of reference 30), the mandrel (20) is inserted in the direction of inserting each wedge part (21) of the mandrel (20) into the wedge hole part (5) of the corresponding die (3) of the die connector (2). A pressing drive means (31) for pressing is provided. The pressing drive means (31) is connected to the proximal end portion (20b) of the mandrel (20). For example, a hydraulic cylinder is used as the pressing drive means (31).

この接合装置(1)を用いてパイプ(40)に3個の被接合部材(45)(45)(45)を接合する場合には、押圧駆動手段(31)によってマンドレル(20)をその基端側の部分(20b)からマンドレル(20)の軸方向に押圧することにより、マンドレル(20)の各楔部(21)をダイ連結体(2)の対応するダイ(3)の楔孔部(5)内に強制的に同時に差し込む。これにより、ダイ連結体(2)の各ダイ(3)の各ダイセグメント(4)をパイプ(40)の半径方向外向きに同時に移動させて、パイプ(40)の各エキスパンド加工対象部(41)を同時にエキスパンド加工する。その結果、パイプ(40)に3個の被接合部材(45)(45)(45)が一括接合される。   When joining the three members to be joined (45), (45), and (45) to the pipe (40) using the joining device (1), the mandrel (20) is attached to the base by the pressing drive means (31). By pressing in the axial direction of the mandrel (20) from the end part (20b), each wedge part (21) of the mandrel (20) is caused to be a wedge hole part of the corresponding die (3) of the die connection body (2). (5) Forcibly insert them simultaneously. Thereby, each die segment (4) of each die (3) of the die connected body (2) is simultaneously moved outward in the radial direction of the pipe (40), and each expansion processing target portion (41) of the pipe (40) is thus obtained. ) At the same time. As a result, the three members to be joined (45) (45) (45) are collectively joined to the pipe (40).

本第2実施形態の接合方法によれば、マンドレル(20)の各楔部(21)間の引張破断を防止できる。   According to the joining method of the second embodiment, it is possible to prevent the tensile break between the wedge portions (21) of the mandrel (20).

<第3実施形態>
図7は、本発明の第3実施形態に係る接合装置及び接合方法を説明するための図である。この接合装置(1)及び接合方法について上記第1及び第2実施形態とは異なる点を中心に以下に説明する
この接合装置(1)は、マンドレル(20)を所定方向に牽引する牽引駆動手段(30)と、マンドレル(20)を所定方向に押圧する押圧駆動手段(31)とを備えている。牽引駆動手段(30)は、マンドレル(20)の先端側の部分(20a)に連結されており、押圧駆動手段(31)は、マンドレル(20)の基端側の部分(20b)に連結されている。
<Third Embodiment>
FIG. 7 is a view for explaining a joining device and a joining method according to the third embodiment of the present invention. The joining apparatus (1) and the joining method will be described below with a focus on differences from the first and second embodiments. The joining apparatus (1) is a traction drive means that pulls the mandrel (20) in a predetermined direction. (30) and pressing drive means (31) for pressing the mandrel (20) in a predetermined direction. The traction drive means (30) is connected to the tip side portion (20a) of the mandrel (20), and the pressing drive means (31) is connected to the base end side portion (20b) of the mandrel (20). ing.

この接合装置(1)を用いてパイプ(40)に3個の被接合部材(45)(45)(45)を接合する場合には、押圧駆動手段(31)によってマンドレル(20)をその基端側の部分(20b)からマンドレル(20)の軸方向に押圧すると同時に、牽引駆動手段(30)によってマンドレル(20)をその先端側の部分(20a)からマンドレル(20)の軸方向に牽引することにより、マンドレル(20)の各楔部(21)をダイ連結体(2)の対応するダイ(3)の楔孔部(5)内に強制的に同時に差し込む。これにより、ダイ連結体(2)の各ダイ(3)の各ダイセグメント(4)をパイプ(40)の半径方向外向きに同時に移動させて、パイプ(40)の各エキスパンド加工対象部(41)を同時にエキスパンド加工する。その結果、パイプ(40)に3個の被接合部材(45)(45)(45)が一括接合される。   When joining the three members to be joined (45), (45), and (45) to the pipe (40) using the joining device (1), the mandrel (20) is attached to the base by the pressing drive means (31). At the same time as pressing in the axial direction of the mandrel (20) from the end portion (20b), the mandrel (20) is pulled in the axial direction of the mandrel (20) from the tip end portion (20a) by the pulling drive means (30). By doing so, each wedge part (21) of the mandrel (20) is forcibly inserted simultaneously into the wedge hole part (5) of the corresponding die (3) of the die connector (2). Thereby, each die segment (4) of each die (3) of the die connected body (2) is simultaneously moved outward in the radial direction of the pipe (40), and each expansion processing target portion (41) of the pipe (40) is thus obtained. ) At the same time. As a result, the three members to be joined (45) (45) (45) are collectively joined to the pipe (40).

本第3実施形態の接合方法によれば、マンドレル(20)の座屈を防止できるし、更に、マンドレル(20)の各楔部(21)間の引張破断を防止できる。   According to the joining method of the third embodiment, buckling of the mandrel (20) can be prevented, and furthermore, tensile fracture between the wedge portions (21) of the mandrel (20) can be prevented.

<第4実施形態>
図8は、本発明の第4実施形態に係る接合装置及び接合方法を説明するための図である。この接合装置(1)及び接合方法について上記第1実施形態とは異なる点を中心に以下に説明する。
<Fourth embodiment>
FIG. 8 is a view for explaining a joining device and a joining method according to the fourth embodiment of the present invention. The joining apparatus (1) and joining method will be described below with a focus on differences from the first embodiment.

この接合装置(1)では、ダイ連結体(2)の3個のダイ(3)(3)(3)の楔孔部(5)(5)(5)のテーパ角θ(即ち、マンドレル(20)の3個の楔部(21)(21)(21)のテーパ角θ)は、互いに異なっている。詳述すると、3個のダイ(3)(3)(3)の楔孔部(5)(5)(5)のテーパ角θうち、同図の左側のダイ(3)の楔孔部(5)のテーパ角θが一番大きく、右側のダイ(3)の楔孔部(5)のテーパ角θが二番目に大きく、中央のダイ(3)の楔孔部(4)のテーパ角θが一番小さく設定されている。   In this joining apparatus (1), the taper angle θ (that is, the mandrel (3) of the wedge holes (5), (5), (5) of the three dies (3), (3), (3) of the die connection body (2). The taper angles θ) of the three wedge portions (21), (21), and (21) of 20) are different from each other. Specifically, out of the taper angle θ of the wedge holes (5), (5), and (5) of the three dies (3), (3), and (3), the wedge hole ( 5) has the largest taper angle θ, the taper angle θ of the wedge hole (5) of the right die (3) is the second largest, and the taper angle of the wedge hole (4) of the central die (3). θ is set to be the smallest.

また、ダイ連結体(2)のダイ(3)のダイセグメント(4)と連結杆(6)とが回転ジョイント(7)を介して分離可能に連結されている。すなわち、連結杆(6)の一端部は、一方のダイセグメント(4)に回転ジョイント(7)を介して互いに分離可能に連結されており、連結杆(6)の他端部は、他方のダイセグメント(4)に回転ジョイント(7)を介して互いに分離可能に連結されている。   Moreover, the die segment (4) of the die (3) and the connecting rod (6) of the die connected body (2) are connected to each other through the rotary joint (7) so as to be separable. That is, one end of the connecting rod (6) is detachably connected to one die segment (4) via the rotary joint (7), and the other end of the connecting rod (6) is connected to the other The die segment (4) is detachably connected to each other via a rotary joint (7).

回転ジョイント(7)は、エキスパンド加工時のダイセグメント(4)の移動方向とパイプ(40)の軸方向とに垂直な回転軸を中心に回転可能なものである。   The rotary joint (7) is rotatable about a rotation axis perpendicular to the moving direction of the die segment (4) during the expanding process and the axial direction of the pipe (40).

この接合装置(1)を用いてパイプ(40)に3個の被接合部材(45)(45)(45)を接合する方法は、上記第1実施形態と同様に行われる。   A method of joining the three members to be joined (45), (45), and (45) to the pipe (40) using the joining device (1) is performed in the same manner as in the first embodiment.

本第4実施形態の接合方法によれば、パイプ(40)の3個のエキスパンド加工対象部(41)(41)(41)のエキスパンド加工を、エキスパンド加工量(拡管量)が互いに異なるように行うことができる。   According to the joining method of the fourth embodiment, the expansion processing of the three expansion processing target portions (41), (41), and (41) of the pipe (40) is performed so that the expansion processing amounts (tube expansion amounts) are different from each other. It can be carried out.

<第5実施形態>
図9は、本発明の第5実施形態に係る接合装置及び接合方法を説明するための図である。この接合装置(1)及び接合方法について上記第1実施形態とは異なる点を中心に以下に説明する。
<Fifth Embodiment>
FIG. 9 is a view for explaining a joining device and a joining method according to the fifth embodiment of the present invention. The joining apparatus (1) and joining method will be described below with a focus on differences from the first embodiment.

本第5実施形態では、パイプ(40)の内径は、パイプ(40)の軸方向において一定ではなく異なっている。詳述すると、パイプ(40)の内径は、パイプ(40)の右端部に進むにつれて段階的に増大するように設定されている。そのため、パイプ(40)の3個のエキスパンド加工対象部(41)(41)(41)の内径が互いに異なっている。なお、パイプ(40)の肉厚はパイプ(40)の軸方向において一定に設定されている。   In the fifth embodiment, the inner diameter of the pipe (40) is not constant but different in the axial direction of the pipe (40). More specifically, the inner diameter of the pipe (40) is set to increase stepwise as it goes to the right end of the pipe (40). Therefore, the inner diameters of the three expansion processing target portions (41) (41) (41) of the pipe (40) are different from each other. The wall thickness of the pipe (40) is set constant in the axial direction of the pipe (40).

この接合装置(1)では、上記第4実施形態と同様に、ダイ連結体(2)のダイ(3)のダイセグメント(4)と連結杆(6)とが回転ジョイント(7)を介して分離可能に連結されている。   In this joining device (1), the die segment (4) of the die (3) of the die connector (2) and the connecting rod (6) are connected via the rotary joint (7), as in the fourth embodiment. It is separably connected.

一方、ダイ連結体(2)の各ダイ(3)の直径Dは、パイプ(40)の対応するエキスパンド加工対象部(41)の内径に適合するように設定されており、すなわち、3個のダイ(3)(3)(3)の直径Dは互いに異なっている。   On the other hand, the diameter D of each die (3) of the die connection body (2) is set so as to match the inner diameter of the corresponding expansion processing target portion (41) of the pipe (40), that is, three pieces The diameters D of the dies (3), (3) and (3) are different from each other.

また、ダイ連結体(2)の3個のダイ(3)(3)(3)の楔孔部(5)(5)(5)のテーパ角θ(即ち、マンドレル(20)の3個の楔部(21)(21)(21)のテーパ角θ)は、互いに等しく設定されている。   Further, the taper angle θ of the three dies (3), (3), and (3) of the die connector (2) (5), (5), and (5) (that is, three of the mandrels (20)). The wedge angles (21), (21) and (21) are set to be equal to each other.

この接合装置(1)を用いてパイプ(40)に3個の被接合部材(45)(45)(45)を接合する方法は、上記第1実施形態と同様に行われる。   A method of joining the three members to be joined (45), (45), and (45) to the pipe (40) using the joining device (1) is performed in the same manner as in the first embodiment.

本第5実施形態の接合方法によれば、パイプ(40)の3個のエキスパンド加工対象部(41)(41)(41)の内径が互いに異なっている場合であっても、これらのエキスパンド加工対象部(41)(41)(41)のエキスパンド加工を確実に行うことができる。   According to the joining method of the fifth embodiment, even when the inner diameters of the three expansion processing target portions (41), (41), and (41) of the pipe (40) are different from each other, these expansion processing is performed. The expanding process of the target portions (41) (41) (41) can be performed reliably.

<第6実施形態>
図10は、本発明の第6実施形態に係る接合工具を説明するための図である。
<Sixth Embodiment>
FIG. 10 is a view for explaining a joining tool according to a sixth embodiment of the present invention.

この接合工具(1)では、ダイ連結体(2)の各ダイ(3)の分割数は、8個ではなく4個である。また、各ダイ(3)の楔孔部(5)は正四角錐台状である。したがって、楔孔(5)の横断面形状は正四角形状である。   In this joining tool (1), the number of divisions of each die (3) of the die connection body (2) is four instead of eight. Moreover, the wedge hole part (5) of each die | dye (3) is a regular quadrangular frustum shape. Therefore, the cross-sectional shape of the wedge hole (5) is a regular square shape.

マンドレル(20)の各楔部(21)は、ダイ(3)の楔孔部(5)に対応する形状に形成されており、すなわち正四角錐台状に形成されている。   Each wedge part (21) of the mandrel (20) is formed in a shape corresponding to the wedge hole part (5) of the die (3), that is, in the shape of a regular quadrangular pyramid.

この接合工具(1)を用いてパイプ(40)に3個の被接合部材(45)(45)(45)を接合する方法は、上記第1実施形態と同様に行われる。   A method of joining the three members to be joined (45), (45), and (45) to the pipe (40) using the joining tool (1) is performed in the same manner as in the first embodiment.

以上で本発明の幾つかの実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に示したものであることに限定されるものではない。   Although several embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to those shown in the above embodiments.

例えば、上記第1〜第5実施形態では、ダイ連結体(2)のダイ(3)の分割数は8個であり、上記第6実施形態では、ダイ(3)の分割数は4個であるが、本発明では、ダイ(3)の分割数は8個又は4個であることに限定されるものではなく、様々に変更可能であり、例えば6個であっても良いし、その他の個数であっても良く、また偶数個であっても良いし、奇数個であっても良い。   For example, in the first to fifth embodiments, the number of divisions of the die (3) of the die connected body (2) is eight, and in the sixth embodiment, the number of divisions of the die (3) is four. However, in the present invention, the number of divisions of the die (3) is not limited to eight or four, and can be variously changed. For example, the number may be six. The number may be an even number or an odd number.

また上記第1〜第6実施形態では、ダイ連結体(2)のダイ(3)の個数及びマンドレル(20)の楔部(21)の個数はともに3個であるが、本発明では、ダイ(3)の個数及び楔部(21)の個数は3個であることに限定されるものではなく、被接合部材(45)の個数に応じて設定されるものである。すなわち、本発明では、被接合部材(45)の個数が例えば2個である場合には、ダイ(3)の個数及び楔部(21)の個数は2個であり、被接合部材(45)の個数が例えば4個である場合には、ダイ(3)の個数及び楔部(21)の個数は4個である。   In the first to sixth embodiments, the number of dies (3) in the die connection body (2) and the number of wedges (21) in the mandrel (20) are both three. The number of (3) and the number of wedge portions (21) are not limited to three, but are set according to the number of members (45) to be joined. That is, in the present invention, when the number of members to be joined (45) is two, for example, the number of dies (3) and the number of wedges (21) are two, and the members to be joined (45). For example, when the number of dies is four, the number of dies (3) and the number of wedge portions (21) are four.

また本発明では、パイプ(40)は断面円形状のものであることに限定されるものではなく、その他に、断面四角形状等の断面多角形状のものであっても良い。また本発明では、パイプ(40)はその中空部(43)内にパイプ(40)の軸方向に延びた仕切り壁部(図示せず)が形成されたものであっても良い。   In the present invention, the pipe (40) is not limited to a circular cross section, and may be a polygonal cross section such as a square cross section. In the present invention, the pipe (40) may have a partition wall portion (not shown) extending in the axial direction of the pipe (40) in the hollow portion (43).

また本発明では、接合装置は、上記第1〜第6実施形態の接合装置(1)に適用された技術的思想のうち2つ以上を組み合わて構成したものであっても良い。   Moreover, in this invention, the joining apparatus may be comprised combining 2 or more among the technical ideas applied to the joining apparatus (1) of the said 1st-6th embodiment.

本発明は、パイプに複数個のフランジ等の被接合部材を接合する接合方法及び接合装置に利用可能である。   INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be used for a joining method and a joining apparatus for joining a member to be joined such as a plurality of flanges to a pipe.

図1は、本発明の第1実施形態に係る接合装置によりパイプに複数個の接合部材を接合した接合構造体の斜視図である。FIG. 1 is a perspective view of a joined structure in which a plurality of joining members are joined to a pipe by the joining device according to the first embodiment of the present invention. 図2は、同接合構造体の断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view of the joint structure. 図3は、同接合装置の斜視図である。FIG. 3 is a perspective view of the joining apparatus. 図4は、パイプに複数個の接合部材を接合する前の状態の断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view of a state before joining a plurality of joining members to a pipe. 図5は、パイプに複数個の接合部材を接合する途中の状態の断面図である。FIG. 5 is a cross-sectional view of a state in the middle of joining a plurality of joining members to a pipe. 図6は、本発明の第2実施形態に係る接合装置によりパイプに複数個の接合部材を接合する前の状態の断面図である。FIG. 6 is a cross-sectional view of a state before a plurality of joining members are joined to a pipe by the joining device according to the second embodiment of the present invention. 図7は、本発明の第3実施形態に係る接合装置によりパイプに複数個の接合部材を接合する前の状態の断面図である。FIG. 7 is a cross-sectional view of a state before a plurality of joining members are joined to a pipe by the joining device according to the third embodiment of the present invention. 図8は、本発明の第4実施形態に係る接合装置によりパイプに複数個の接合部材を接合する前の状態の断面図である。FIG. 8 is a cross-sectional view of a state before a plurality of joining members are joined to a pipe by the joining device according to the fourth embodiment of the present invention. 図9は、本発明の第5実施形態に係る接合装置によりパイプに複数個の接合部材を接合する前の状態の断面図である。FIG. 9 is a cross-sectional view of a state before a plurality of joining members are joined to a pipe by the joining device according to the fifth embodiment of the present invention. 図10は、本発明の第6実施形態に係る接合装置の斜視図である。FIG. 10 is a perspective view of a joining apparatus according to the sixth embodiment of the present invention. 図11は、本発明に関連する接合方法を説明するための断面図である。FIG. 11 is a cross-sectional view for explaining a joining method related to the present invention.

符号の説明Explanation of symbols

1:接合装置
2:ダイ連結体
3:ダイ
4:ダイセグメント
4a:押圧凸部
5:楔孔部
6:連結杆(ダイセグメント用連結杆)
7:回転ジョイント
8:支持部
20:マンドレル
21:楔部
30:牽引駆動手段
31:押圧駆動手段
40:パイプ
41:エキスパンド加工対象部
41a:挿通部分
41b:近傍部分
42:拡管部(膨出部)
43:中空部
45:被接合部材
46:挿通孔
50:接合構造体
1: Joining device 2: Die coupling body 3: Die 4: Die segment 4a: Pressing convex part 5: Wedge hole part 6: Connecting rod (die segment connecting rod)
7: Rotating joint 8: Supporting part 20: Mandrel 21: Wedge part 30: Traction driving means 31: Pressing driving means 40: Pipe 41: Expanding target part 41a: Insertion part 41b: Near part 42: Expanded part (bulging part )
43: Hollow part 45: Joined member 46: Insertion hole 50: Joining structure

Claims (14)

中心部に楔孔部が軸方向に貫通して設けられ且つ楔孔部を中心に周方向に複数個のダイセグメントに分割された複数個のダイが、軸方向に互いに離間して配置されるとともに、互いに隣り合う2個のダイにおいて一方のダイの各ダイセグメントと他方のダイの各ダイセグメントとがそれぞれ連結杆を介して互いに連結されたエキスパンド加工用ダイ連結体と、
ダイ連結体の各ダイの楔孔部に対応する複数個の楔部が軸方向に互いに離間して形成されたエキスパンド加工用マンドレルと、
を備えるとともに、
ダイセグメントと連結杆とが回転ジョイントを介して互いに連結されている接合装置を用い、
複数個の被接合部材にそれぞれ設けられた挿通孔内にパイプが挿通された状態で、マンドレルの各楔部をパイプの中空部内に配置されたダイ連結体の対応するダイの楔孔部内に差し込むことにより、ダイ連結体の各ダイの各ダイセグメントをパイプの半径方向外向きに移動させ、これにより、パイプの各挿通孔内への挿通部分及びその軸方向両側近傍部分からなる各エキスパンド加工対象部の少なくとも一部をエキスパンド加工し、もってパイプに複数個の被接合部材を接合することを特徴とする、パイプと複数個の被接合部材との接合方法。
A plurality of dies that are provided in the center with a wedge hole penetrating in the axial direction and divided into a plurality of die segments in the circumferential direction around the wedge hole are arranged apart from each other in the axial direction. In addition, in two adjacent dies, each die segment of one die and each die segment of the other die are connected to each other via a connecting rod, respectively,
An expanding mandrel in which a plurality of wedge portions corresponding to the wedge hole portions of each die of the die connection body are formed apart from each other in the axial direction;
The equipped Rutotomoni,
Using a joining device in which a die segment and a connecting rod are connected to each other via a rotary joint ,
With the pipe inserted into the insertion holes provided in each of the plurality of members to be joined, each wedge portion of the mandrel is inserted into the wedge hole portion of the corresponding die of the die connection body disposed in the hollow portion of the pipe. Thus, each die segment of each die of the die connected body is moved outward in the radial direction of the pipe, and thereby, each expansion processing object consisting of the insertion portion into each insertion hole of the pipe and the portions near both sides in the axial direction thereof. A method for joining a pipe and a plurality of members to be joined, wherein at least a part of the portion is expanded, and a plurality of members to be joined are joined to the pipe.
ダイ連結体の複数個のダイのうち少なくとも2個のダイの楔孔部のテーパ角は、互いに異なっている請求項1記載の接合方法。The joining method according to claim 1, wherein the taper angles of the wedge hole portions of at least two of the plurality of dies of the die connection body are different from each other. 中心部に楔孔部が軸方向に貫通して設けられ且つ楔孔部を中心に周方向に複数個のダイセグメントに分割された複数個のダイが、軸方向に互いに離間して配置されるとともに、互いに隣り合う2個のダイにおいて一方のダイの各ダイセグメントと他方のダイの各ダイセグメントとがそれぞれ連結杆を介して互いに連結されたエキスパンド加工用ダイ連結体と、
ダイ連結体の各ダイの楔孔部に対応する複数個の楔部が軸方向に互いに離間して形成されたエキスパンド加工用マンドレルと、
を備えるとともに、
ダイ連結体の複数個のダイのうち少なくとも2個のダイの楔孔部のテーパ角は、互いに異なっている接合装置を用い、
複数個の被接合部材にそれぞれ設けられた挿通孔内にパイプが挿通された状態で、マンドレルの各楔部をパイプの中空部内に配置されたダイ連結体の対応するダイの楔孔部内に差し込むことにより、ダイ連結体の各ダイの各ダイセグメントをパイプの半径方向外向きに移動させ、これにより、パイプの各挿通孔内への挿通部分及びその軸方向両側近傍部分からなる各エキスパンド加工対象部の少なくとも一部をエキスパンド加工し、もってパイプに複数個の被接合部材を接合することを特徴とする、パイプと複数個の被接合部材との接合方法。
A plurality of dies that are provided in the center with a wedge hole penetrating in the axial direction and divided into a plurality of die segments in the circumferential direction around the wedge hole are arranged apart from each other in the axial direction. In addition, in two adjacent dies, each die segment of one die and each die segment of the other die are connected to each other via a connecting rod, respectively,
An expanding mandrel in which a plurality of wedge portions corresponding to the wedge hole portions of each die of the die connection body are formed apart from each other in the axial direction;
The equipped Rutotomoni,
The taper angle of the wedge hole portion of at least two dies out of the plurality of dies of the die connection body is different from each other using a joining device,
With the pipe inserted into the insertion holes provided in each of the plurality of members to be joined, each wedge portion of the mandrel is inserted into the wedge hole portion of the corresponding die of the die connection body disposed in the hollow portion of the pipe. Thus, each die segment of each die of the die connected body is moved outward in the radial direction of the pipe, and thereby, each expansion processing object consisting of the insertion portion into each insertion hole of the pipe and the portions near both sides in the axial direction thereof. A method for joining a pipe and a plurality of members to be joined, wherein at least a part of the portion is expanded, and a plurality of members to be joined are joined to the pipe.
ダイセグメントと連結杆とが互いに分離可能に連結されている請求項1〜3のいずれかに記載の接合方法。 The joining method according to claim 1, wherein the die segment and the connecting rod are connected so as to be separable from each other. ダイ連結体の複数個のダイのうち少なくとも2個のダイの直径は、互いに異なっている請求項1〜4のいずれかに記載の接合方法。   The joining method according to any one of claims 1 to 4, wherein diameters of at least two dies among the plurality of dies of the die connection body are different from each other. マンドレルを牽引することにより、マンドレルの各楔部をダイ連結体の対応するダイの楔孔部内に差し込む請求項1〜5のいずれかに記載の接合方法。   The joining method according to claim 1, wherein by pulling the mandrel, each wedge portion of the mandrel is inserted into a wedge hole portion of a corresponding die of the die connection body. マンドレルを押圧することにより、マンドレルの各楔部をダイ連結体の対応するダイの楔孔部内に差し込む請求項1〜6のいずれかに記載の接合方法。   The joining method according to any one of claims 1 to 6, wherein each wedge portion of the mandrel is inserted into a wedge hole portion of a corresponding die of the die connection body by pressing the mandrel. 複数個の被接合部材にそれぞれ設けられた挿通孔内にパイプが挿通された状態で、パイプの各挿通孔内への挿通部分及びその軸方向両側近傍部分からなる各エキスパンド加工対象部の少なくとも一部を、エキスパンド加工することにより、パイプに複数個の被接合部材を接合する、パイプと複数個の被接合部材との接合装置であって、
中心部に楔孔部が軸方向に貫通して設けられ且つ楔孔部を中心に周方向に複数個のダイセグメントに分割された複数個のダイが、軸方向に互いに離間して配置されるとともに、互いに隣り合う2個のダイにおいて一方のダイの各ダイセグメントと他方のダイの各ダイセグメントとがそれぞれ連結杆を介して互いに連結されたエキスパンド加工用ダイ連結体と、
ダイ連結体の各ダイの楔孔部に対応する複数個の楔部が軸方向に互いに離間して形成されたエキスパンド加工用マンドレルと、
を備え、
マンドレルの各楔部は、パイプの中空部内に配置されたダイ連結体の対応するダイの楔孔部内に差し込まれることにより、ダイ連結体の対応するダイの各ダイセグメントをパイプの半径方向外向きに移動させるものであり、
ダイ連結体の各ダイの各ダイセグメントは、マンドレルの各楔部によってパイプの半径方向外向きに移動されることにより、パイプの各エキスパンド加工対象部の少なくとも一部をエキスパンド加工するものであり、
ダイセグメントと連結杆とが回転ジョイントを介して互いに連結されていることを特徴とする、パイプと複数個の被接合部材との接合装置。
In a state where the pipe is inserted into the insertion holes provided in each of the plurality of members to be joined, at least one of the parts to be expanded that includes the insertion parts of the pipes into the insertion holes and the parts in the vicinity of both sides in the axial direction. By joining the plurality of members to be joined to the pipe by expanding the part, a joining device of the pipe and the plurality of members to be joined,
A plurality of dies that are provided in the center with a wedge hole penetrating in the axial direction and divided into a plurality of die segments in the circumferential direction around the wedge hole are arranged apart from each other in the axial direction. In addition, in two adjacent dies, each die segment of one die and each die segment of the other die are connected to each other via a connecting rod, respectively,
An expanding mandrel in which a plurality of wedge portions corresponding to the wedge hole portions of each die of the die connection body are formed apart from each other in the axial direction;
With
Each wedge portion of the mandrel is inserted into a wedge hole portion of a corresponding die of the die connection body disposed in the hollow portion of the pipe, so that each die segment of the corresponding die of the die connection body is directed radially outward of the pipe. Is to be moved to
Each die segment of the die of the die connecting body, by being moved by the wedge portion of the mandrel radially outward of the pipe state, and are not to expanding process at least a portion of the expanding work regions of the pipe ,
A joining device for a pipe and a plurality of members to be joined, wherein the die segment and the connecting rod are connected to each other through a rotary joint .
ダイ連結体の複数個のダイのうち少なくとも2個のダイの楔孔部のテーパ角は、互いに異なっている請求項8記載の接合装置。The joining device according to claim 8, wherein the taper angles of the wedge hole portions of at least two of the plurality of dies of the die connection body are different from each other. 複数個の被接合部材にそれぞれ設けられた挿通孔内にパイプが挿通された状態で、パイプの各挿通孔内への挿通部分及びその軸方向両側近傍部分からなる各エキスパンド加工対象部の少なくとも一部を、エキスパンド加工することにより、パイプに複数個の被接合部材を接合する、パイプと複数個の被接合部材との接合装置であって、
中心部に楔孔部が軸方向に貫通して設けられ且つ楔孔部を中心に周方向に複数個のダイセグメントに分割された複数個のダイが、軸方向に互いに離間して配置されるとともに、互いに隣り合う2個のダイにおいて一方のダイの各ダイセグメントと他方のダイの各ダイセグメントとがそれぞれ連結杆を介して互いに連結されたエキスパンド加工用ダイ連結体と、
ダイ連結体の各ダイの楔孔部に対応する複数個の楔部が軸方向に互いに離間して形成されたエキスパンド加工用マンドレルと、
を備え、
マンドレルの各楔部は、パイプの中空部内に配置されたダイ連結体の対応するダイの楔孔部内に差し込まれることにより、ダイ連結体の対応するダイの各ダイセグメントをパイプの半径方向外向きに移動させるものであり、
ダイ連結体の各ダイの各ダイセグメントは、マンドレルの各楔部によってパイプの半径方向外向きに移動されることにより、パイプの各エキスパンド加工対象部の少なくとも一部をエキスパンド加工するものであり、
ダイ連結体の複数個のダイのうち少なくとも2個のダイの楔孔部のテーパ角は、互いに異なっていることを特徴とする、パイプと複数個の被接合部材との接合装置。
In a state where the pipe is inserted into the insertion holes provided in each of the plurality of members to be joined, at least one of the parts to be expanded that includes the insertion parts of the pipes into the insertion holes and the parts in the vicinity of both sides in the axial direction. By joining the plurality of members to be joined to the pipe by expanding the part, a joining device of the pipe and the plurality of members to be joined,
A plurality of dies that are provided in the center with a wedge hole penetrating in the axial direction and divided into a plurality of die segments in the circumferential direction around the wedge hole are arranged apart from each other in the axial direction. In addition, in two adjacent dies, each die segment of one die and each die segment of the other die are connected to each other via a connecting rod, respectively,
An expanding mandrel in which a plurality of wedge portions corresponding to the wedge hole portions of each die of the die connection body are formed apart from each other in the axial direction;
With
Each wedge portion of the mandrel is inserted into a wedge hole portion of a corresponding die of the die connection body disposed in the hollow portion of the pipe, so that each die segment of the corresponding die of the die connection body is directed radially outward of the pipe. Is to be moved to
Each die segment of the die of the die connecting body, by being moved by the wedge portion of the mandrel radially outward of the pipe state, and are not to expanding process at least a portion of the expanding work regions of the pipe ,
An apparatus for joining a pipe and a plurality of members to be joined , wherein the taper angles of the wedge hole portions of at least two dies among the plurality of dies of the die linking body are different from each other .
ダイセグメントと連結杆とが互いに分離可能に連結されている請求項8〜10のいずれかに記載の接合装置。 The joining device according to any one of claims 8 to 10, wherein the die segment and the connecting rod are connected so as to be separable from each other. ダイ連結体の複数個のダイのうち少なくとも2個のダイの直径は、互いに異なっている請求項8〜11のいずれかに記載の接合装置。   The joining device according to any one of claims 8 to 11, wherein diameters of at least two dies among the plurality of dies of the die connection body are different from each other. マンドレルの各楔部をダイ連結体の対応するダイの楔孔部内に差し込む方向に、マンドレルを牽引する牽引駆動手段を備えている請求項8〜12のいずれかに記載の接合装置。   The joining device according to any one of claims 8 to 12, further comprising traction drive means for pulling the mandrel in a direction in which each wedge portion of the mandrel is inserted into a wedge hole portion of a corresponding die of the die connection body. マンドレルの各楔部をダイ連結体の対応するダイの楔孔部内に差し込む方向に、マンドレルを押圧する押圧駆動手段を備えている請求項8〜13のいずれかに記載の接合装置。   The joining apparatus according to any one of claims 8 to 13, further comprising a pressing drive unit that presses the mandrel in a direction in which each wedge portion of the mandrel is inserted into a wedge hole portion of a corresponding die of the die connection body.
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