JP6414914B2 - 分岐マニホールドの製造方法 - Google Patents
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Description
図1は、本実施形態による分岐マニホールドの製造方法の最小構成を示す図である。図2は、本実施形態による分岐マニホールドの製造方法における下孔形成工程を示す断面図である。図3は、本実施形態による分岐マニホールドの製造方法におけるバーリング加工工程を示す断面図である。図4は、本実施形態による分岐マニホールドの製造方法におけるシール面形成工程を示す断面図である。
この図1が示すように、分岐マニホールドの製造方法は、下孔形成工程S1と、面取り部形成工程S2と、バーリング加工工程S3と、シール面形成工程S4と、を少なくとも備えていればよい。
面取り部形成工程S2は、管体1の前記外周面1a側において、下孔2の周囲に面取加工を施して面取り部3を形成する。
また、冷間バーリング加工を用いることで、熱間バーリング加工を用いた場合のように、管体1の外周側に突起部分が生じることもなく、熱影響による管体1の表面の荒れ等が生じるのを抑えることができる。
また、下孔2の面取り部3は、冷間バーリング加工を行うときにパンチ20で押されることによって変形するが、バーリング加工の後に、改めてシール面5を形成することで、筒状部4に配管部材(図示無し)を取り付けたときに、配管部材とシール面5との間のシール性を確実に発揮することができる。
したがって、配管部材(図示無し)を接続する継手孔6を容易かつ効率良く形成し、分岐マニホールド10Aを容易に製作することができる。
図5は、本実施形態による分岐マニホールドの最小構成を示す図である。図6は、本実施形態による分岐マニホールドの斜視図である。
この図5、図6に示すように、分岐マニホールド10Cは、管体11と、管体11に形成され、配管部材(図示無し)が接続される複数の孔12と、を備えている。
図7は、本実施形態による分岐マニホールドの構成を示す図である。図8は、本実施形態による分岐マニホールドを中心軸に直交する断面で見た断面図である。
この図7、図8に示すように、分岐マニホールド10Bは、管体11と、管体11に形成され、配管部材30が接続される複数の継手孔16と、を備えている。
継手孔16は、管体11の内周面11b側に、配管部材30(図7参照)が接続される雌ネジ部18を有している。また、継手孔16は、管体11の外周面11a側に、雌ネジ部18から管体11の径方向外側に向かって所定の角度で拡径するシール面15が形成されている。
図9に示すように、このような継手孔16に接続される配管部材30は、流体の流路を形成する筒状の配管の端部に設けられるもので、例えばステンレス合金等からなるジョイント部材31と、シール部材32と、を備えている。
シール部材32は、円環状で、例えばゴム系材料等から形成されている。シール部材32は、シール溝39に嵌め込まれている。
図10は、本実施形態による分岐マニホールドの製造方法を示す図である。図11は、本実施形態による分岐マニホールドの製造方法における下孔形成工程を示す断面図である。図12は、本実施形態による分岐マニホールドの製造方法におけるバーリング加工工程を示す断面図である。図13は、本実施形態による分岐マニホールドの製造方法におけるバーリング加工工程で、拡径下孔を形成した配管を示す斜視図である。図14は、本実施形態による分岐マニホールドの製造方法における平面部形成工程を示す断面図である。図15は、本実施形態による分岐マニホールドの製造方法における平面部形成工程で、平面部を形成した配管を示す斜視図である。
図10に示すように、本実施形態における分岐マニホールド10Bの製造方法は、下孔形成工程S11と、面取り部形成工程S12と、バーリング加工工程S13と、平面部形成工程S14と、シール面形成工程S15と、雌ネジ部形成工程S16と、を有する。
ここで、冷間バーリング加工に用いるパンチ20は、加工方向前方に位置する先端部20aから加工方向後方に位置する基端部20bに向かって、湾曲面21と、拡径面22と、が順次形成されている。湾曲面21は、パンチ20の外方に向かって凸となる凸状湾曲面である。拡径面22は、先端部20a側から基端部20b側に向かってその外径が漸次拡大するよう形成されている。拡径面22に対して基端部20b側には、その外径が一定に形成されたストレート面23が形成されている。
そこで、平面部形成工程S14では、管体11の外周面11aの窪み面11kの周囲をフライス加工等によって切削する。これにより、図14、図15に示すように、管体11の外周面11a側において外周面11aよりも径方向内側に、拡径下孔12’の周囲に、拡径下孔12’の中心軸Chに直交する平面部17を形成する。この平面部17は、図9に示した配管部材30の筒状部33の段差面38の外径よりも大きくなるように形成する。
これによって、上記継手孔16が形成される。
このようにして、複数の継手孔16が形成された管体11が製作される。
この後、図7、図9に示すように、管体11の各継手孔16に配管部材30を接続することで、分岐マニホールド10Bに複数本の配管を接続することができる。
また、冷間バーリング加工を用いることで、熱間バーリング加工を用いた場合のように、管体11の外周面11a側に突起部分が生じることもなく、熱影響による管体11の表面の荒れ等が生じるのを抑えることができる。
また、下孔12の面取り部14は、冷間バーリング加工を行うときにパンチ20で押されることによって変形するが、バーリング加工の後に、あらためてシール面15を形成することで、シール面15を精度良く形成することができる。これによって、筒状部13に配管部材30を取り付けたときに、配管部材30とシール面15との間のシール性を確実に発揮することができる。
また、平面部17は、配管11の外周面11aよりも径方向内側に形成される。したがって、配管部材30を平面部17に突き当てて取り付けた状態で、配管部材30が配管11の外周面11aから径方向外側に突出する高さを抑えることができる。その結果、分岐マニホールド10Bに配管部材30を接続して構成する冷却装置の小型化が可能となる。
また、筒状部13の雌ネジ部18に配管部材30の雄ネジ部36を螺合させることで、配管部材30を容易に取り付けることができる。
このような構成によれば、配管の端部に設けられた配管部材30を接続するために、分岐マニホールド10Bに接続継手を設ける必要が無く、当然のことながら、接続継手の管体11への取り付けに溶接を行う必要もなく、溶接用のトーチを動かすスペースを確保する必要もない。したがって、継手孔16及び配管部材30のピッチを小さくし、分岐マニホールド10Bの小型化、軽量化を図ることが可能となる。
本実施形態では、バーリング加工工程S13で下孔12を広げて拡径下孔12’を形成するのに、パンチ20を用いたが、その具体的形状については何ら限定するものではなく、適宜他の形状のものを用いることができる。
図16は、本実施形態による分岐マニホールドの製造方法の変形例で用いるパンチの形状を示す図である。
この図16に示すように、バーリング加工工程S13で用いるパンチ20Bは、加工方向前方に位置する先端部20aから加工方向後方に位置する基端部20bに向かって、湾曲面21と、拡径面22と、最大径部24と、縮径部25と、小径部26と、が順次形成されている。
最大径部24は、形成すべき拡径下孔12’の内径と略等しい外径を有し、小径部26よりも先端部20a側において、最大の外径を有している。
縮径部25は、最大径部24と小径部26との間に形成され、加工方向前方の先端部20aから後方の先端部20bに向かって外径が漸次縮小するよう形成されている。
小径部26は、最大径部24に対して加工方向後方側に形成され、最大径部24の外径よりも小さな外径を有している。
パンチ20Bの最大径部24が通過した後には、拡径下孔12’の内側には、パンチ20Bの縮径部25、小径部26が位置する。これにより、拡径下孔12’の内周面とパンチ20Bとが接触するのを抑え、拡径下孔12’とパンチ20Bとの間の摩擦力を抑えることができる。したがって、冷間バーリング加工時にパンチ20Bの挿入に必要な力が小さくて済む。
バーリング加工工程S13で下孔12を広げて拡径下孔12’を形成するのに、以下に示すような構成を用いることもできる。
図17は、本実施形態による分岐マニホールドの製造方法の他の変形例において、バーリング加工工程で用いる工具の構成を示す図である。
図17に示すように、管体11に形成した下孔12を拡径する工具として、外径が順次大きくなる複数の球体50を用いてもよい。複数の球体50は、その外径が、段階的に大きくなるように設定されている。これらの球体50を、押し込み部材51によって、下孔12に、管体11の外周面11a側から内周面11b側に向かって押し込んで行くことで、下孔12を拡径し、拡径下孔12’及び筒状部13を形成することができる。
1a、11a 外周面
1b、11b 内周面
2、12 下孔
2a、12a 周囲
4、13 筒状部
3、14 面取り部
5、15 シール面
6、16 継手孔
10A、10B、10C 分岐マニホールド
12 孔
12’ 拡径下孔(下孔)
17 平面部
18 雌ネジ部
20、20B パンチ
24 最大径部
25 縮径部
26 小径部
30 配管部材
S1、S11 下孔形成工程
S2、S12 面取り部形成工程
S3、S13 バーリング加工工程
S4、S15 シール面形成工程
S14 平面部形成工程
S16 雌ネジ部形成工程
S17 配管部材取付工程
Claims (5)
- 筒状の管体に、前記管体の外周面から内周面に向かってその肉厚方向に貫通する下孔を形成する下孔形成工程と、
前記管体の前記外周面側において、前記下孔の周囲に面取加工を施して、内径側ほど管の肉厚が小さい面取り部を形成する面取り部形成工程と、
前記面取り部が形成された前記下孔へパンチを挿入して冷間バーリング加工することにより、前記下孔を拡径するとともに、前記管体の前記内周面から径方向内側に突出する筒状部を形成するバーリング加工工程と、
バーリング加工された前記下孔にシール面を形成するシール面形成工程と、
を有し、
前記バーリング加工工程で用いる前記パンチは、
前記筒状部の内径と略等しい外径を有した最大径部と、
前記最大径部に対して加工方向前方側に、前記最大径部の外径よりも小さな外径を有した小径部と、
を備え、
前記最大径部と前記小径部との間に、前記加工方向前方から後方に向かって外径が漸次拡大する拡径面を有している、分岐マニホールドの製造方法。 - 前記管体の前記外周面側において、前記下孔の周囲に、前記下孔の中心軸に直交する平面部を形成する平面部形成工程をさらに備える請求項1に記載の分岐マニホールドの製造方法。
- 前記筒状部は、前記管体の前記内周面から径方向内側にのみ突出する、請求項1または2に記載の分岐マニホールドの製造方法。
- 前記下孔を前記管体の長さ方向に間隔をあけた複数個所に設け、それぞれの前記下孔に対し、前記バーリング加工工程および前記シール面形成工程を順次施す請求項1から3のいずれか一項に記載の分岐マニホールドの製造方法。
- 前記筒状部の内周面に雌ネジ部を形成する雌ネジ部形成工程をさらに有する請求項1から4のいずれか一項に記載の分岐マニホールドの製造方法。
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