JP6108663B2

JP6108663B2 - 二層管の分岐構造の製造方法

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Publication number: JP6108663B2
Application number: JP2012005080A
Authority: JP
Inventors: 佐藤　進; 佐藤　　進
Original assignee: WATANABE, CO. LTD.
Current assignee: WATANABE, CO. LTD.
Priority date: 2012-01-13
Filing date: 2012-01-13
Publication date: 2017-04-05
Anticipated expiration: 2032-01-13
Also published as: JP2013145004A

Description

本発明は、流体の２つの流通路が並設一体化された二層管（多孔管）の配管のための分岐構造に係る技術分野に属する。

最近、自動車に設備される暖房装置の暖房性能を高めるために、フロント側にあるエンジンから離れた箇所に車室の後方側を積極的に暖房するリアヒータコアを設置することが行われている。リアヒータコアの設置では、エンジンとリアヒータコアとを接続する流体（エンジン冷却水）の２つの流通路（往路，復路）をスペース的に制約のある車室床付近の空間に長く配管しなければならなくなることから、２つの流通路が並設一体化された二層管が採用されている。二層管については、エンジン，リアヒータ付近においてインレットポート，アウトレットポートへの接続のために両流通路を分岐する必要性がある。このため、接続端末が分岐された二層管を容易に製造することのできる技術の開発が要望されている。

従来、接続端末が分岐された二層管を容易に製造することを指向した技術としては、例えば、特許文献１に記載のものが知られている。

特許文献１には、２本の管体が長手方向に沿って一部分が接合される接合部によって一体化された断面形状が８字形の素管を用い、接続端末となる部分の接合部を切断加工することによって両管体を分離させた分岐管に分岐するとともに、接続端末以外の部分の両管体をしごき加工して両管体が半円形で一体化され中央の直径方向に仕切壁を有する断面形状が円形の二層管本体を形成する二層管の分岐構造の製造方法が記載されている。

特許文献１に係る二層管の分岐構造の製造方法は、素管に簡便な２種類の加工（切断加工，しごき加工）を施すことによって接続端末が分岐された二層管を製造することができるようにして、二層管を製造を容易化するものである。

特開２００７−１０１９９号公報

特許文献１に係る二層管の分岐構造の製造方法では、分岐管を素管の切断加工によって分岐することから、分岐管の切断痕についての表面処理を行わないと配管に支障が生じてしまうため、二層管の製造が充分に容易化されているとはいえないという問題点がある。また、分岐管をエンジン，リアヒータ付近においてインレットポート，アウトレットポートへの接続のために複雑に曲げ加工する場合に、長尺の二層管本体とともに加工機にセットしなければならないため、分岐管の曲げ加工が面倒にな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、製造が充分に容易化され接続端末となる分岐管の曲げ加工が容易になる二層管の分岐構造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、本発明に係る二層管の分岐構造の製造方法は、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、流体の２つの流通路が並設一体化された二層管本体の端部に接続端末となる２本の分岐管が設けられた二層管の分岐構造の製造方法において、二層管本体の端口が拡開された拡開部に弾性を有するシール材を介して２本の別部材の分岐管がそれぞれ挿入され、二層管本体の拡開部がカシメられることによって分岐管が二層管本体に固定されるものであって、二層管本体は中央の直径方向に仕切壁を有する断面形状が円形に形成され、二層管本体に設けられた拡開部は仕切壁に直交する方向へ拡開され、シール材は中央部に分岐管が挿通される挿通孔を有して二層管本体の拡開部に嵌合されるブロック体に形成され外側面の二層管本体の拡開部の仕切壁の隅部に対面する部分に外側へ突出した膨出部が設けられ、分岐管は先端部と先端部から軸方向に少し離された箇所とに挿通したシール材を保持するビードが設けられていることを特徴とする。

この手段では、二層管本体に別部材の２本の分岐管を固定することから、分岐管の配管に向けた表面処理等を行う必要がなく、短尺の状態で既に曲げ加工された分岐管を使用することができる。また、シール材，カシメによる固定手段で二層管本体と分岐管とが接続され、コスト高となるろう付けが避けられている。また、仕切壁を有する断面形状が円形の二層管本体を仕切壁に直交する方向へ拡開させて拡開部が形成されることで、流体の２つの流通路の不規則的な拡開変形が防止される。また、ブロック体のシール材が挿通された分岐管のビードによって保持されて二層管本体の拡開部に嵌合される。また、シール材の外側面のカシメの応力が作用しにくい二層管本体の拡開部の仕切壁の隅部に対面する部分に膨出部が設けられることで、二層管本体の拡開部のカシメ後のシール性が全体的に均等に確保される。

また、請求項２では、流体の２つの流通路が並設一体化された二層管本体の端部に接続端末となる２本の分岐管が設けられた二層管の分岐構造の製造方法において、二層管本体の端口が拡開された拡開部に弾性を有するシール材を介して２本の別部材の分岐管がそれぞれ挿入され、二層管本体の拡開部がカシメられることによって分岐管が二層管本体に固定されるものであって、二層管本体は中央の直径方向に仕切壁を有する断面形状が円形に形成され、二層管本体に設けられた拡開部は仕切壁に直交する方向へ拡開され、シール材は中央部に分岐管が挿通される挿通孔を有して二層管本体の拡開部に嵌合されるブロック体に形成され挿通孔の内周面の二層管本体の拡開部の仕切壁の隅部に対面する部分に内側へ突出した膨出部が設けられ、分岐管は先端部と先端部から軸方向に少し離された箇所とに挿通したシール材を保持するビードが設けられていることを特徴とする。

この手段では、二層管本体に別部材の２本の分岐管を固定することから、分岐管の配管に向けた表面処理等を行う必要がなく、短尺の状態で既に曲げ加工された分岐管を使用することができる。また、シール材，カシメによる固定手段で二層管本体と分岐管とが接続され、コスト高となるろう付けが避けられている。また、仕切壁を有する断面形状が円形の二層管本体を仕切壁に直交する方向へ拡開させて拡開部が形成されることで、流体の２つの流通路の不規則的な拡開変形が防止される。また、ブロック体のシール材が挿通された分岐管のビードによって保持されて二層管本体の拡開部に嵌合される。また、シール材の挿通孔の内周面のカシメの応力が作用しにくい二層管本体の拡開部の仕切壁の隅部に対面する部分に膨出部が設けられることで、二層管本体の拡開部のカシメ後のシール性が全体的に均等に確保される。

また、請求項３では、請求項２の二層管の分岐構造の製造方法において、二層管本体は拡開部の仕切壁の一部が端口から内部側に向けて切除され、シール材は二層管本体の拡開部の仕切壁の切除端に係合する係合溝が設けられていることを特徴とする。

この手段では、二層管本体の仕切壁の切除端とシール材の係合溝とが嵌合によって係合される。

本発明に係る二層管の分岐構造の製造方法は、請求項１について、二層管本体に別部材の２本の分岐管を固定することから、分岐管の配管に向けた表面処理等を行う必要がなく、短尺の状態で既に曲げ加工された分岐管を使用することができるため、製造が充分に容易化され接続端末となる分岐管の曲げ加工が容易になる効果がある。また、シール材，カシメによる固定手段で二層管本体と分岐管とが接続され、コスト高となるろう付けが避けられているため、製造コストが安価になる効果がある。また、仕切壁を有する断面形状が円形の二層管本体を仕切壁に直交する方向へ拡開させて拡開部が形成されることで、流体の２つの流通路の不規則的な拡開変形が防止されるため、二層管本体の拡開部によって流体の流通性が損なわれることがない効果がある。また、ブロック体のシール材が挿通された分岐管のビードによって保持されて二層管本体の拡開部に嵌合されるため、組立工作が容易となるとともにカシメによるシール材の無用の膨出や不測の離脱が防止される効果がある。また、シール材の外側面のカシメの応力が作用しにくい二層管本体の拡開部の仕切壁の隅部に対面する部分に膨出部が設けられることで、二層管本体の拡開部のカシメ後のシール性が全体的に均等に確保されるため、高度のシール性が得られる効果がある。

本発明に係る二層管の分岐構造の製造方法は、請求項２について、二層管本体に別部材の２本の分岐管を固定することから、分岐管の配管に向けた表面処理等を行う必要がなく、短尺の状態で既に曲げ加工された分岐管を使用することができるため、製造が充分に容易化され接続端末となる分岐管の曲げ加工が容易になる効果がある。また、シール材，カシメによる固定手段で二層管本体と分岐管とが接続され、コスト高となるろう付けが避けられているため、製造コストが安価になる効果がある。また、仕切壁を有する断面形状が円形の二層管本体を仕切壁に直交する方向へ拡開させて拡開部が形成されることで、流体の２つの流通路の不規則的な拡開変形が防止されるため、二層管本体の拡開部によって流体の流通性が損なわれることがない効果がある。また、ブロック体のシール材が挿通された分岐管のビードによって保持されて二層管本体の拡開部に嵌合されるため、組立工作が容易となるとともにカシメによるシール材の無用の膨出や不測の離脱が防止される効果がある。また、シール材の挿通孔の内周面のカシメの応力が作用しにくい二層管本体の拡開部の仕切壁の隅部に対面する部分に膨出部が設けられることで、二層管本体の拡開部のカシメ後のシール性が全体的に均等に確保されるため、高度のシール性が得られる効果がある。

さらに、請求項３として、二層管本体の仕切壁の切除端とシール材の係合溝とが嵌合によって係合されるため、カシメの際のシール材の無用の位置ずれを防止することができる効果がある。

本発明に係る二層管の分岐構造の製造方法を実施するための形態の第１例の斜視図であり、（Ａ）に組立状態が示され、（Ｂ）に分解状態が示されている。図１（Ａ）の要部の拡大され横断面図である。図１の要部の製造例を示す斜視図である。図３の製造の一工程の横断面図である。図１の他の要部の製造例を示す斜視図である。図５のの製造工程を示すものであり、（Ａ），（Ｂ）に工程順が示されている。図１のさらに他の要部の拡大された正面図である。本発明に係る二層管の分岐構造の製造方法を実施するための形態の第２例の要部の拡大された正面図である。本発明に係る二層管の分岐構造の製造方法を実施するための形態の第３例の要部の分解状態の斜視図である。図９の組立状態の拡大され横断面図である。

以下、本発明に係る二層管の分岐構造の製造方法を実施するための形態を図面に基づいて説明する。

図１〜図７は、本発明に係る二層管の分岐構造の製造方法を実施するための形態の第１例を示すものである。

第１例では、自動車に設備される暖房装置としてエンジンとリアヒータコアとを接続するに好適なものを示してある。

第１例は、図１に示すように、二層管本体１，シール材２，分岐管３で構成されている。

二層管本体１は、図３からも明らかなように、中央の直径方向に仕切壁１１を有する断面形状が円形に形成され、断面形状が半円形の流体の２つの流通路１２が並設一体化されている。この二層管本体１については、押出し成形によって断面形状を円形に形成することもできるし、押出し成形によって断面形状が８字に形成されたものをしごき加工によって最終的に断面形状を円形に形成することもできる（特許文献１参照）。二層管本体１の端口には、仕切壁１１と直交する方向に拡開されて断面形状が楕円形に近似した形状の拡開部１３が設けられている。この拡開部１３の形状は、仕切壁１１の変形を防止して流通路１２の不規則的な拡開変形を防止し、拡開部１３の形成によって流体の流通性が損なわれるのを避けることができる。

二層管本体１の拡開部１３の形成については、図３，図４に示す製造例を採ることができる。

即ち、金型を兼用した２つ割のクランプ１０と１対のポンチ２０とが使用される。クランプ１０は、後端部に二層管本体１が挿通される挿通孔１０ａが設けられ、先端部に挿通孔１０ａと連通して二層管本体１の拡開部１３の外形状に対応した拡開溝１０ｂが設けられている。ポンチ２０は、先端部に二層管本体１の流通路１２にそれぞれ侵入するテーパ形の侵入部２０ａが設けられ、後端部に浸入部２０ａと連続して二層管本体１拡開部１３（拡開された流通路１２）の内形状に対応した本体部２０ｂが設けられている。このクランプ１０には、挿通孔１０ａに挿通された二層管本体１が拡開溝１０ｂまで突出されて保持される。クランプ１０に保持された二層管本体１に対しては、端口からポンチ２０の浸入部２０ａを続いて本体部２０ｂを侵入させる。この結果、クランプ１０とポンチ２０とのプレスによって、二層管本体１の端口に拡開部１３が形成される。

シール材２は、ゴム材等の弾性を有する素材によって成形されたブロック体からなる。このシール材２は、中央部に分岐管３が挿通される挿通孔２１を有して二層管本体１の拡開部１３の流通路１２のそれぞれ圧入され嵌合される断面形状がＤ字に近似した形状に成形され、外側面のＤ字形の角部となる二層管本体１の拡開部１３の仕切壁１１の隅部に対面する部分に外側へ円弧形に突出した膨出部２２が設けられている。図７には、シール材２の詳細が示されており、二層管本体１の拡開部１３の流通路１２への圧入が考慮されて、外形寸法が二点鎖線で示される二層管本体１の拡開部１３の流通路１２のよりも大きく形成され、さらに外形寸法の一部が膨出部２２によって部分的に大きくなっている。

分岐管３は、通常の丸管からなる。この分岐管３は、先端部と先端部から軸方向に少し離された箇所とに挿通したシール材２を保持する環状のビード３１，３２が設けられている。

分岐管３のビード３１，３２の形成については、図５，図６に示す製造例を採ることができる。

即ち、金型を兼用した２つ割のクランプ３０とポンチ４０とが使用される。クランプ３０は、本体部３０ａの先端部に設けられた可動用溝３０ｂに可動用溝３０ｂよりも軸長の短い可動部３０ｃがスライド可能に設けられ、本体部３０ａと可動部３０ｃとに分岐管３が挿通される挿通孔３０ｄ，３０ｅが設けられている。ポンチ４０は、先端部に分岐管３の内部に侵入する円柱形の侵入部４０ａが設けられ、侵入部４０ａの基部の周囲に分岐管３の先端部側のビード３１を形成する金型となるビード成形溝４０ｂが設けられている。このクランプ３０には、図６（Ａ）に示すように、可動部３０ｃが先端部側にスライドされた状態で挿通孔３０ｄ，３０ｅに挿通された分岐管３が可動部３０ｃの先端部からわずかに突出されて保持される。クランプ３０に保持された分岐管３に対しては、端口からポンチ４０の浸入部４０ａを侵入させる。この結果、クランプ３０とポンチ４０とのプレスによって、図６（Ｂ）に示すように、クランプ３０の可動部３０ｃのスライドによる後退で分岐管３の後端部側にビード３２が形成され、クランプ３０の可動部３０ｃの端面とポンチ４０のビード成形溝４０ｂとの接合によって分岐管３の先端部側にビード３１が形成される。

前述の二層管本体１，シール材２，分岐管３については、二層管本体１の拡開部１３に対してシール材２をビード３１，３２の間に挿通保持した分岐管３を挿入することで組立てられる。そして、二層管本体１の拡開部１３を外側からカシメすることで、二層管本体１の拡開部１３に分岐管３を固定する。

第１例によると、二層管本体１に別部材の２本の分岐管３を固定することになる。従って、分岐管３の配管に向けた表面処理等を行う必要がなくなって、二層管の製造が充分に容易化されることになる。また、短尺の状態で既に曲げ加工された分岐管３を使用することができるため、接続端末となる分岐管３の曲げ加工が容易になる。また、シール材２，カシメによる固定手段で二層管本体１と分岐管３とが接続され、コスト高となるろう付けが避けられているため、製造コストが安価になる。

第１例が組立てられた状態では、弾性を有するシール材２が二層管本体１の拡開部１３と分岐管３とに圧接されて良好なシール性が得られる。従って、二層管本体１の流通路１２や分岐管３を流通る流体の漏出が完全に阻止される。また、シール材２が分岐管３の２つのビード３１，３２によって定位置に保持されているため、前述の組立工作が容易となるとともに、シール材２の不測の離脱が防止される。なお、分岐管３の後端部側のビード３２は、シール材２の二層管本体１の拡開部１３からの無用の膨出を防止して、他部材等の接触によるシール材２の劣化を防止するのにも役立つ。

さらに、第１例では、二層管本体１の拡開部１３が仕切壁１１と直交する方向に拡開されることによって、仕切壁１１の隅部がカシメの応力の作用しにくい部分となる。然しながら、二層管本体１の仕切壁１１の隅部に対面する位置にシール材２の膨出部２２が当接され、シール材２が強く二層管本体１の仕切壁１１の隅部に圧接されることになるため、二層管本体１の拡開部１３のカシメ後のシール性が全体的に均等に確保されて高度のシール性が得られる。

図８は、本発明に係る二層管の分岐構造の製造方法を実施するための形態の第２例を示すものである。

第２例は、第１例におけるシール材２の膨出部２２を挿通孔２１の内周面に設けている。即ち、シール材２の膨出部２２を挿通孔２１の内周面の一部が弦となるように膨出部２２を形成している。

第２例によると、シール材２の膨出部２２が第１例と同様の作用効果を奏することに加えて、第１例よりもシール材２の膨出部２２を容易に形成することが可能になる。

図９，図１０は、本発明に係る二層管の分岐構造の製造方法を実施するための形態の第３例を示すものである。

第３例は、二層管本体１の拡開部１３における仕切壁１１の一部を内側へ向けてコ字形に切除している。切除の範囲については、二層管本体１の拡開部１３の軸長よりも少し短く、拡開部１３の内側面に沿って背高の低い突条１４が残置される程度とされている。

さらに、二層管本体１の仕切壁１１の切除に対応して、シール材２に仕切壁１１，突条１４に係合する係合溝２３が刻設されている。この係合溝２３は、二層管本体１の突条１４に係合する側面係合溝２３ａと、二層管本体１の仕切壁１１の軸長方向の切除端１５と係合する底面係合溝２３ｂとからなる。なお、シール材２は、第１例の断面形状がＤ字に近似した形状の２個が一体化されている。

第３例によると、シール材２を二層管本体１の拡開部１３に嵌合させる際に、シール材２の係合溝２３の側面係合溝２３ａを二層管本体１の突条１４に係合させることで、嵌合の押込みのガイドとしての機能を奏させることができる。また、シール材２の係合溝２３の底面係合溝２３ｂを二層管本体１の切除端１５に係合させることで、嵌合の押込みの限界を規制することができる。また、二層管本体１の拡開部１３のカシメの際には、二層管本体１の突条１４，切除端１５とシール材２の係合溝２３との係合によって、シール材２の無用の位置ずれを防止することができる。

以上、図示した各例の外に、二層管本体１の拡開部１３や分岐管３のビード３１，３２を他の製造手段で製造することも可能である。

本発明に係る二層管の分岐構造の製造方法は、自動車の暖房装置以外の流体の流通にも適用することが可能である。

１二層管本体
１１仕切壁
１２流通路
１３拡開部
２シール材
２１挿通孔
２２膨出部
２３係合溝
３分岐管
３１，３２ビード

Claims

流体の２つの流通路が並設一体化された二層管本体の端部に接続端末となる２本の分岐管が設けられた二層管の分岐構造の製造方法において、二層管本体の端口が拡開された拡開部に弾性を有するシール材を介して２本の別部材の分岐管がそれぞれ挿入され、二層管本体の拡開部がカシメられることによって分岐管が二層管本体に固定されるものであって、二層管本体は中央の直径方向に仕切壁を有する断面形状が円形に形成され、二層管本体に設けられた拡開部は仕切壁に直交する方向へ拡開され、シール材は中央部に分岐管が挿通される挿通孔を有して二層管本体の拡開部に嵌合されるブロック体に形成され外側面の二層管本体の拡開部の仕切壁の隅部に対面する部分に外側へ突出した膨出部が設けられ、分岐管は先端部と先端部から軸方向に少し離された箇所とに挿通したシール材を保持するビードが設けられていることを特徴とする二層管の分岐構造の製造方法。
流体の２つの流通路が並設一体化された二層管本体の端部に接続端末となる２本の分岐管が設けられた二層管の分岐構造の製造方法において、二層管本体の端口が拡開された拡開部に弾性を有するシール材を介して２本の別部材の分岐管がそれぞれ挿入され、二層管本体の拡開部がカシメられることによって分岐管が二層管本体に固定されるものであって、二層管本体は中央の直径方向に仕切壁を有する断面形状が円形に形成され、二層管本体に設けられた拡開部は仕切壁に直交する方向へ拡開され、シール材は中央部に分岐管が挿通される挿通孔を有して二層管本体の拡開部に嵌合されるブロック体に形成され挿通孔の内周面の二層管本体の拡開部の仕切壁の隅部に対面する部分に内側へ突出した膨出部が設けられ、分岐管は先端部と先端部から軸方向に少し離された箇所とに挿通したシール材を保持するビードが設けられていることを特徴とする二層管の分岐構造の製造方法。
請求項２の二層管の分岐構造の製造方法において、二層管本体は拡開部の仕切壁の一部が端口から内部側に向けて切除され、シール材は二層管本体の拡開部の仕切壁の切除端に係合する係合溝が設けられていることを特徴とする二層管の分岐構造の製造方法。