JP5124104B2 - 配管部材の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、圧力流体が流通する熱交換系におけるエバポレ−タ，膨張弁の間に配設される配管部材の製造方法に係る技術分野に属する。

従来、圧力流体が流通する熱交換系におけるエバポレ−タ，膨張弁の間に配設される配管部材としては、例えば、以下に記載のものが知られている。
特開平６−２６５２３９号公報 特許文献１には、エバポレ−タと膨張弁とを配管経路に自由度を確保して接続するための中継パイプ構造の配管部材が記載されている。

この配管部材は、図１０に示すように、パイプ１，２とパイプ１，２の端部に取付けられた継手部品３，４とからなる。１つのパイプ１は、高圧の流体が流通する高圧用とされ相対的に径が小さく形成されている。他の１つのパイプ２は、低圧の流体が流通する低圧用とされ相対的に径が大きく形成されている。高圧用，低圧用のパイプ１，パイプ２は、一端側でエバポレータＥの本体Ｅａから突出された高圧用インレットパイプＥｂ，低圧用アウトレットパイプＥｃに板形の継手部品３を介してそれぞれ接続され、他端側で板形（ブロック形）の継手部品４を介して膨張弁Ｖに接続されている。エバポレータＥ側の継手部品３は、切削加工による製造コストを低減し流体の漏出を防止するために、パイプ１，パイプ２の両方を並列させて接続端１１，２１を貫通させたものが多くなっている。膨張弁Ｖ側の継手部品４は、切削加工による製造コストを低減し流体の漏出を防止するために、パイプ１，２の両方を並列させて接続端１１，２１を貫通させるとともに、膨張弁Ｖの側壁構造を兼ねるようにしたものが多くなっている。従って、継手部品３，４は、パイプ１，２の接続端１１，２１を貫通させるためのパイプ孔３１，３２，４１，４２と、他の継手部品や膨張弁Ｖに取付けるための取付用ネジ孔３３，４３とが設けられている。

この配管部材を製造するには、図１１に示すように、２つ割構造のクランプＣでパイプ１，２の接続端１１，２１から少し離れた箇所を保持しておき、継手部品３，４をパイプ１，２に嵌合させて、パイプ１，２の接続端１１，２１からポンチＰでプレス（かしめ）して、パイプ１，２に継手部品３，４を抜止めするような格好の外側へ膨出したフランジ部１２，２２を形成する。そして、パイプ１，２と継手部品３，４とをフランジ部１２，２２で仮止めしたような状態でろう付けし、パイプ１，２と継手部品３，４とを固着することで完成される。

前述の従来の配管部材の製造方法では、プレス加工に加えて手作業が多く仕上げ検査が面倒なろう付け加工が必要であるため、製造コストが高くなるという問題点がある。また、流通する圧力流体によるパイプ１，２（特に、膨張弁Ｖから高圧の流体が噴射される高圧用のパイプ１）の振動，脈動でろう付け部分が損傷し、継手部品３，４からパイプ１，２が離脱することがあるため、耐久性が低いという問題点がある。また、パイプ１，２にフランジ部１２，２２を形成する際に、ポンチＰのプレス圧力に耐え継手部品３，４のずれを阻止することができるようにクランプＣによるパイプ１，２の保持面積Ｓを大きくしなければならないため、使用されるパイプ１，２の形状が制約され配管の自由度が低下するという問題点がある。

本発明は、このような問題点を考慮してなされたもので、製造コストを低減することができるとともに耐久性を高めることができ、しかも継手部品のすぐ近くから曲げる際曲げの形状のパイプを配管を可能にする配管部材の製造方法を提供することを課題とする。

前述の課題を解決するため、本発明に係る配管部材の製造方法は、特許請求の範囲の各請求項に記載の手段を採用する。

即ち、請求項１では、圧力流体が流通する熱交換系におけるエバポレ−タ，膨張弁の間に配設され、パイプの接続端が板形の継手部品に貫通された配管部材を製造するものであって、継手部品のすぐ近くから曲げられる際曲げに曲げ加工されたパイプパイプの接続端付近にプレス加工で外側へ膨出したフランジ部を形成した後、パイプの径に対応したパイプ収容溝とフランジ部の径に対応したフランジ部収容溝と継手部品の大きさ，形状に対応した継手部品収容溝とが階段状に設けられパイプ収容溝がパイプの保持面積が小さくなるように薄くされたクランプを用い、パイプに継手部品を嵌合させてフランジ部に当接させフランジ部を含むパイプと継手部品との双方をクランプで締付けて保持した状態とし、再びプレス加工でパイプの継手部品を介した反対側に外側へ膨出したフランジ部を形成することを特徴とする。

この手段では、プレス加工のみで形成されたフランジ部で継手部品を挟込むようにしてパイプ，継手部品が固着されることで、手作業が多く仕上げ検査が面倒なろう付け加工が不要になる。また、流通する圧力流体によるパイプの振動，脈動で損傷する可能性のあるろう付け部分が消失することで、継手部品からパイプが離脱することがなくなる。また、パイプに後からフランジ部を形成する際に、先に形成されたフランジ部もポンチのプレス圧力を受け継手部品のずれを阻止することから、クランプによるパイプの保持面積を小さくすることができる。また、フランジ部を含むパイプと継手部品との双方がクランプで一体的に保持されることで、クランプによるパイプの保持面積をより小さくすることができる。

また、請求項２では、圧力流体が流通する熱交換系におけるエバポレ−タ，膨張弁の間に配設され、パイプの接続端が板形の継手部品に貫通された配管部材を製造するものであって、継手部品のすぐ近くから曲げられる際曲げに曲加工された形状のパイプの接続端付近にプレス加工で外側へ膨出したフランジ部を形成した後、パイプの径に対応したパイプ収容溝とフランジ部の径に対応したフランジ部収容溝と継手部品の大きさ，形状に対応した継手部品収容溝とが階段状に設けられパイプ収容溝がパイプの保持面積が小さくなるように薄くされたクランプを用い、パイプに継手部品を嵌合させてフランジ部に当接させフランジ部を含むパイプと継手部品との双方をクランプで締付けて保持した状態とし、再びプレス加工でパイプの継手部品を介した反対側に外側へ拡開した拡開部を形成することを特徴とする。

この手段では、プレス加工のみで形成されたフランジ部，拡開部で継手部品を挟込むようにしてパイプ，継手部品が固着されることで、手作業が多く仕上げ検査が面倒なろう付け加工が不要になる。また、流通する圧力流体によるパイプの振動，脈動で損傷する可能性のあるろう付け部分が消失することで、継手部品からパイプが離脱することがなくなる。また、パイプに拡開部を形成する際に、フランジ部もポンチのプレス圧力を受け継手部品のずれを阻止することから、クランプによるパイプの保持面積を小さくすることができる。また、フランジ部を含むパイプと継手部品との双方がクランプで一体的に保持されることで、クランプによるパイプの保持面積をより小さくすることができる。

また、請求項３では、請求項２の配管部材の製造方法において、継手部品にパイプのフランジ部，拡開部が収容される収容溝を予め形成しておくことを特徴とする。

この手段では、パイプに形成されたフランジ，拡開部が継手部品の収容溝に収容されることで、パイプから突出しているフランジ，拡開部が継手部品に埋込まれた格好となる。

請求項１に記載された本発明に係る配管部材の製造方法は、プレス加工のみで形成されたフランジ部で継手部品を挟込むようにしてパイプ，継手部品が固着され、手作業が多く仕上げ検査が面倒なろう付け加工が不要になるため、製造コストを低減することができる効果がある。また、流通する圧力流体によるパイプの振動，脈動で損傷する可能性のあるろう付け部分が消失し、継手部品からパイプが離脱することがなくなるため、耐久性が高くなる効果がある。また、パイプに後からフランジ部を形成する際に、先に形成されたフランジ部もポンチのプレス圧力を受け継手部品のずれを阻止することから、クランプによるパイプの保持面積を小さくすることができるため、継手部品のすぐ近くから曲げる際曲げの形状のパイプを配管を可能にする効果がある。また、フランジ部を含むパイプと継手部品との双方がクランプで一体的に保持され、クランプによるパイプの保持面積をより小さくすることができるため、使用されるパイプの形状が制約されず配管の自由度を確保することができるという前述の効果がより高められる。

請求項２に記載された本発明に係る配管部材の製造方法は、プレス加工のみで形成されたフランジ部，拡開部で継手部品を挟込むようにしてパイプ，継手部品が固着され、手作業が多く仕上げ検査が面倒なろう付け加工が不要になるため、製造コストを低減することができる効果がある。また、流通する圧力流体によるパイプの振動，脈動で損傷する可能性のあるろう付け部分が消失し、継手部品からパイプが離脱することがなくなるため、耐久性が高くなる効果がある。また、パイプに拡開部を形成する際に、フランジ部もポンチのプレス圧力を受け継手部品のずれを阻止することから、クランプによるパイプの保持面積を小さくすることができるため、継手部品のすぐ近くから曲げる際曲げの形状のパイプを配管を可能にする効果がある。また、フランジ部を含むパイプと継手部品との双方がクランプで一体的に保持され、クランプによるパイプの保持面積をより小さくすることができるため、使用されるパイプの形状が制約されず配管の自由度を確保することができるという前述の効果がより高められる。

さらに、請求項３として、パイプに形成されたフランジ，拡開部が継手部品の収容溝に収容され、パイプから突出しているフランジ，拡開部が継手部品に埋込まれた格好となるため、継手部品周りでの無用な突出を避けることができ、配管作業が容易になる効果がある。

以下、本発明に係る配管部材の製造方法を実施するための最良の形態を図１〜図９に基づいて説明する。

図１〜図８は、本発明に係る配管部材の製造方法を実施するための最良の形態の第１例を示すものである。

第１例では、前述の従来の配管部材の製造方法と同様に、パイプ１，２と継手部品３，４とからなる中継パイプ構造の配管部材を製造するものを示してある。なお、パイプ１，２の接続端１１，２１については、継手部品３，４に貫通されてから継手部品３，４の反対側に突出され、配管の嵌合接続の際に嵌合内側となる場合を示してある。

第１例は、図１に示すように、前述の従来の配管部材の製造方法でパイプ１，２にフランジ部１２，２２を形成する前段階において、パイプ１，２にもう１つのフランジ部１３，２３を形成する。

新たに形成されるフランジ部１３，２３は、パイプ１，２の接続端１１，２１から前述のフランジ部１２，２２よりもさらに軸方向に少し長さをとった位置に設けられる。

このフランジ部１３，２３の形成には、図２に示すような２つの工具からなるプレス加工機が用いられる。工具の１つは、２つ割構造のクランプＣである。クランプＣは、接合されて円柱体となる胴部Ｃａの中心にパイプ１，２の径に対応したパイプ収容溝Ｃｂが設けられ、作業台等に設置されてパイプ１，２を締付け一定の作業位置に保持することができるものである。工具の他の１つは、ポンチＰである。ポンチＰは、円柱体の胴部Ｐａの中心にパイプ１，２に嵌合されるパイプ嵌合穴Ｐｂが設けられ、クランプＣで一定の作業位置に保持されたパイプ１，２の接続端１１，２１を加圧するものである。なお、ポンチＰのパイプ嵌合穴Ｐｂの軸長は、パイプ１，２の接続端１１，１２からフランジ部１３，２３の手前までの長さに設定されている。

このプレス加工機では、図３に示すように、ポンチＰでパイプ１，２を加圧することによって、パイプ１，２に外側へ膨出したフランジ部１３，２３を形成することができる。即ち、ポンチＰのパイプ嵌合穴Ｐｂは、パイプ１，２の嵌合された部分の外側へ膨出する変形を阻止する。また、パイプ１，２のポンチＰのパイプ嵌合穴Ｐｂから露出した部分は、クランプＣに拘束されていない箇所で外側へ膨出する変形が促される。

パイプ１，２に新たなフランジ部１３，２３を形成した後には、前述の従来の配管部材の製造方法と同様に、パイプ１，２に継手部品３，４を嵌合して、前述のフランジ部１２，２２を形成する。

このフランジ部１２，２２の形成には、図４に示すような２つの工具からなるプレス加工機が用いられる。工具の１つは、２つ割構造のクランプＣである。クランプＣは、接合されて方形盤となる台枠Ｃｃの中心にパイプ１，２の径に対応したパイプ収容溝Ｃｄとフランジ部１３，２３の径に対応したフランジ部収容溝Ｃｅと継手部品３，４の大きさ，形状に対応した継手部品収容溝Ｃｆとが階段状に設けられ、作業台等に設置されてフランジ１３，１４を含むパイプ１，２と継手部品３，４とを締付け一定の作業位置に保持することができるものである。工具の他の１つは、ポンチＰである。ポンチＰは、円柱体の胴部Ｐａの中心にパイプ１，２の嵌合されるパイプ嵌合穴Ｐｂが設けられ、クランプＣで一定の作業位置に保持されたパイプ１，２の接続端１１，２１を加圧するものである。なお、ポンチＰのパイプ嵌合穴Ｐｂの軸長は、パイプ１，２の接続端１１，１２からフランジ部１２，２２の手前までの長さに設定されている。また、クランプＣのパイプ収容溝Ｃｄ（前述のパイプ１，２の保持面積Ｓに相当）については、ポンチＰの加圧をパイプ１，２に先に形成されたフランジ部１３，２３でも受けることができて加圧の応力が分散されるとともに、継手部品３，４のずれを先に形成されたフランジ部１３，２３でも阻止することができるため、前述の従来の配管部材の製造方法に比して極めて薄く（小さく）することができる。

このプレス加工機では、図５に示すように、ポンチＰでパイプ１，２を加圧することによって、パイプ１，２に外側へ膨出したフランジ部１２，２２を形成することができる。即ち、ポンチＰのパイプ嵌合穴Ｐｂは、パイプ１，２の嵌合された部分の外側へ膨出する変形を阻止する。また、パイプ１，２のポンチＰのパイプ嵌合穴Ｐｂから露出した部分は、クランプＣに拘束されていない箇所（継手部品３，４から突出している部分）で外側へ膨出する変形が促される。

この結果、パイプ１，２に形成された２つのフランジ部１２，１３，２２，２３によって継手部品３，４が挟込まれ、パイプ１，２と継手部品３，４とが固着される。

第１例によると、手作業が多く仕上げ検査が面倒なろう付け加工が不要になって、プレス加工のみで配管部材が製造される。従って、配管部材の製造コストを低減することができる。

また、パイプ１，２と継手部品３，４との間に流通する圧力流体によるパイプ１，２の振動，脈動で損傷する可能性のあるろう付け部分が消失して、継手部品３，４からパイプ１，２が離脱することがなくなる。また、継手部品３，４からパイプ１，２のフランジ部１２，１３，２２，２３で挟込まれているため、機械的な離脱阻止構造が構成されるとともに、パイプ１，２がアルミニウム材等からなる場合に金属弾性によって継手部品３，４との間でパイプ１，２の振動，脈動がある程度吸収される。従って、耐久性が高く長期の使用が可能になる。

また、後のフランジ１２，２２を形成するクランプＣのパイプ収容溝Ｃｄ（保持面積Ｓ）を極めて薄く（小さく）することができるため、配管部材として使用されるパイプ１，２の形状が制約されず配管の自由度を確保することができる。特に、配管スペースや圧力流体の流通抵抗との関係から、パイプ１，２を継手部品３，４（フランジ１３，２３）のすぐ近くから曲げる際曲げの形状を選択することができる。なお、パイプ１，２に際曲げを選択する場合には、図６に示すように、接続端１１，２１から先に形成されるフランジ部１３，２３の位置までの長さＬと前述のクランプＣのパイプ収容溝Ｃｄ（保持面積Ｓ）の長さとの和を確保して、直状のパイプ材をベンダ等で曲げ加工したり当初から曲げ形状に成形しておくことになる。そして、パイプ１，２に先のフランジ部１３，２３を形成する際には、図７に示すように、クランプＣのパイプ収容溝Ｃｂにも曲げ形状を設けておくことで対応することができる。なお、パイプ１，２に後のフランジ部１２，２２を形成する際には、図８に示すように、特別な対応が要求されることはない。

図９は、本発明に係る配管部材の製造方法を実施するための最良の形態の第２例を示すものである。

第２例では、第１例のパイプ１，２に形成される後のフランジ１２，２２を拡開部１４，２４に変更している。なお、パイプ１，２の接続端１１，２１については、継手部品３，４に貫通されてそのまま拡開された拡開部１４，２４となって、配管の嵌合接続の際に嵌合外側となる場合を示してある。

第２例は、基本的に第１例と同様の構成を採用するが、パイプ１，２に拡開部１４，２４を形成するポンチＰとして、胴部Ｐａの先端部にパイプ１，２の接続端１１，２１から内部に突入される突起部Ｐｃが設けられものが使用される。

第２例によると、第１例の後のフランジ１２，２２の機能が拡開部１４，２４に代替され、第１例とほぼ同様の作用，効果が奏される。

さらに、第２例では、継手部品３，４にパイプ１，２に形成されたフランジ部１３，２３，拡開部１４，２４を収容する収容溝３４，４４が設けられ、パイプ１，２から突出しているフランジ１３，２３，拡開部１４，２４が継手部品３，４に埋込まれた格好となるようにしている。従って、継手部品３，４周りでの無用な突出を避けられ配管作業が容易になる。

以上、図示した各例の外に、高圧用，低圧用のパイプ１，２がそれぞれ別個の継手部品３，４に固着される配管部品についても適用することも可能である。

本発明に係る配管部材の製造方法は、圧力流体が流通する熱交換系の他の箇所の配管や熱交換系以外の配管接続一般に広範に適用することが可能である。

本発明に係る配管部材の製造方法を実施するための最良の形態の第１例の製造工程の断面図である。 図１の製造工程で使用される工具の斜視図である。 図２の工具の使用状態の斜視図である。 図１の製造工程で使用される他の工具の斜視図である。 図４の工具の使用状態の斜視図である。 図１の配管部材の変形例を示す断面図である。 図６の配管部材の製造工程の断面図である。 図７に続く製造工程の断面図である。 本発明に係る配管部材の製造方法を実施するための最良の形態の第２例の製造工程の断面図である。 従来の配管部材の例を示す斜視図である。 従来の配管部材の製造例を示す断面図である。

１ パイプ（高圧用）
１１ 接続端
１２ フランジ部（後の）
１３ フランジ部（先の）
１４ 拡開部
２ パイプ（低圧用）
２１ 接続端
２２ フランジ部（後の）
２３ フランジ部（先の）
２４ 拡開部
３ 継手部品（エバポレータ側）
４ 継手部品（膨張弁側）
Ｃ クランプ
Ｅ エバポレータ
Ｐ ポンチ
Ｖ 膨張弁

Claims (3)

1. 圧力流体が流通する熱交換系におけるエバポレ−タ，膨張弁の間に配設され、パイプの接続端が板形の継手部品に貫通された配管部材を製造するものであって、継手部品のすぐ近くから曲げられる際曲げに曲げ加工された形状のパイプの接続端付近にプレス加工で外側へ膨出したフランジ部を形成した後、パイプの径に対応したパイプ収容溝とフランジ部の径に対応したフランジ部収容溝と継手部品の大きさ，形状に対応した継手部品収容溝とが階段状に設けられパイプ収容溝がパイプの保持面積が小さくなるように薄くされたクランプを用い、パイプに継手部品を嵌合させてフランジ部に当接させフランジ部を含むパイプと継手部品との双方をクランプで締付けて保持した状態とし、再びプレス加工でパイプの継手部品を介した反対側に外側へ膨出したフランジ部を形成することを特徴とする配管部材の製造方法。
2. 圧力流体が流通する熱交換系におけるエバポレ−タ，膨張弁の間に配設され、パイプの接続端が板形の継手部品に貫通された配管部材を製造するものであって、継手部品のすぐ近くから曲げられる際曲げに曲げ加工された形状のパイプの接続端付近にプレス加工で外側へ膨出したフランジ部を形成した後、パイプの径に対応したパイプ収容溝とフランジ部の径に対応したフランジ部収容溝と継手部品の大きさ，形状に対応した継手部品収容溝とが階段状に設けられパイプ収容溝がパイプの保持面積が小さくなるように薄くされたクランプを用い、パイプに継手部品を嵌合させてフランジ部に当接させフランジ部を含むパイプと継手部品との双方をクランプで締付けて保持した状態とし、再びプレス加工でパイプの継手部品を介した反対側に外側へ拡開した拡開部を形成することを特徴とする配管部材の製造方法。
3. 請求項２の配管部材の製造方法において、継手部品にパイプのフランジ部，拡開部が収容される収容溝を予め形成しておくことを特徴とする配管部材の製造方法。