JP6832016B2 - 金属製パイプの製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、例えば、車両用燃料ホース等に接続される金属製パイプの製造方法に関する。

従来から車両用燃料ホース等と金属製パイプを締結する際には、燃料の漏れを防止するために、金属製パイプの一方の端末側の外周に環状凸部（「スプ−ル」とも称す）を設けたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１の図６に示されるように、金属製パイプ６０の一方の端末側の外周には、２個の環状凸部６２、６３が設けられている。

特開平１０−３３９３９３号公報

上記特許文献１の図６に示された２個の環状凸部６２、６３を、一度に（一回の工程で）形成しようとした場合、１個目の環状凸部６３は、精度良く形成できる。しかし、２個目の環状凸部６２が形成される際、金属製パイプ６０の外周の肉の動きが悪く、１個目の環状凸部６３が形成される際のような金属製パイプ６０の外周の肉の動きにならないという問題点があった。すなわち、１個目の環状凸部６３と２個目の環状凸部６２とを同じ精度に形成できないという問題点があった。

本発明の目的は、金属製パイプ素管の外周面から外側に向かって凸となる環状のスプ−ルを、前記パイプ素管の一方の端末から所定の位置に精度良く、かつ複数形成可能な金属製パイプの製造方法を提供することにある。

この目的を達成するために、第１発明に係る金属製パイプの製造方法は、金属製パイプ素管の外周面から外側に向かって凸となる環状のスプ−ルを、前記パイプ素管の一方の端末から所定の位置に複数有する金属製パイプの製造方法であって、
前記スプ−ルは、前記パイプ素管の縦断面視において、前記パイプ素管の一方の端末側を向く一方の傾斜面と前記パイプ素管の他方の端末側を向く他方の傾斜面のそれぞれの傾斜角度が異なる形状であり、
前記パイプ素管の他方の端末側から、前記他方の傾斜面に対応した傾斜面が設けられた割型状の第１ダイ、前記第１ダイに圧縮バネを介して離間した状態で対向し、前記一方の傾斜面に対応した傾斜面が設けられたスライド可能な割型状の第２ダイの順番に配置し、前記第１ダイと第２ダイで前記パイプ素管の外周を固定するパイプ素管の外周固定工程と、
前記パイプ素管の外周固定工程で固定された前記パイプ素管の一方の端末側から挿入可能な前記パイプ素管の内径より小さな外径を有した第１ピンを内蔵した第１パンチで前記圧縮バネが圧縮するように、前記第２ダイを前記パイプ素管の他方の端末側に向かって押すことにより、前記パイプ素管に対して、前記パイプ素管の一方の端末から最も遠い位置に、第１スプ−ルを形成する第１スプ−ル形成工程と、
前記第１スプ−ル形成工程が終了した状態の前記第１ダイと前記第２ダイと前記パイプ素管の位置関係のままで、前記第２ダイの前記一方の傾斜面に対応した傾斜面が設けられた側とは反対側に設けられた前記他方の傾斜面に対応した傾斜面と、前記パイプ素管の他方の端末側を向く入口から奥に向かって内径が小さくなるテーパー部と前記パイプ素管の一方の端末が挿入可能な有底部とを有した第２パンチと、を離間した状態で対向させ、前記第２パンチを前記パイプ素管の他方の端末側に向かって押すことにより、前記第１スプ−ル形成工程で形成された前記第１スプ−ルの位置よりも前記パイプ素管の一方の端末側の位置に、第２スプ−ルを形成するための前記パイプ素管の外周面から外側に向かって凸となる環状の仮山を形成する仮山形成工程と、
前記仮山形成工程が終了した状態の前記第１ダイと前記第２ダイと前記パイプ素管の位置関係のままで、前記第２ダイの前記他方の傾斜面に対応した傾斜面と、前記パイプ素管の一方の端末側から挿入可能な前記パイプ素管の内径より小さな外径を有した第２ピンが内蔵され、前記パイプ素管の他方の端末側を向く入口に前記一方の傾斜面に対応した傾斜面と前記パイプ素管の一方の端末が挿入可能な有底部とを有した第３パンチと、を離間した状態で対向させ、前記第３パンチを前記パイプ素管の他方の端末側に向かって押すことにより、前記仮山形成工程で形成された仮山から第２スプ−ルを形成する第２スプ−ル形成工程と、
を備えることを特徴とする。

上記構成により、金属製パイプ素管の外周面から外側に向かって凸となる環状のスプ−ルを、前記パイプ素管の一方の端末から所定の位置に精度良く、かつ複数形成可能である。

本実施形態に係る金属製パイプの製造方法において、パイプ素管の外周固定工程と、第１ピンを内蔵した第１パンチをセットする手順を説明するための説明図である。 図１に示す第１パンチを用いて、第１スプ−ルを形成する第１スプ−ル形成工程と、同時に拡管部を形成する拡管部形成工程とを説明するための説明図である。 図２に示す工程により、パイプ素管に形成された第１スプ−ルと拡管部を説明するための説明図である。 図３に示す拡管部に対して、第２パンチをセットする手順を説明するための説明図である。 図４に示す第２パンチを用いて、環状の仮山を形成する仮山形成工程を説明するための説明図である。 図５に示す工程により、パイプ素管の外周面から外側に向かって形成された凸となる環状の仮山を説明するための説明図である。 図６に示す仮山に対して、第２ピンを内蔵した第３パンチをセットする手順を説明するための説明図である。 図７に示す第３パンチを用いて、仮山から第２スプ−ルを形成する第２スプ−ル形成工程を説明するための説明図である。 図８に示す工程により、パイプ素管に形成された第２スプ−ルを説明するための説明図である。

本発明の実施形態に係る金属製パイプの製造方法について、添付図１〜９を参照しながら、その製造工程手順に沿って説明する。

図１は本実施形態に係る金属製パイプの製造方法において、パイプ素管の外周固定工程と、第１ピンを内蔵した第１パンチをセットする手順を説明するための説明図、図２は図１に示す第１パンチを用いて、第１スプ−ルを形成する第１スプ−ル形成工程と、同時に拡管部を形成する拡管部形成工程とを説明するための説明図、図３は図２に示す工程により、パイプ素管に形成された第１スプ−ルと拡管部を説明するための説明図である。

図１〜図３において、１は内径Ｄ₁、外径Ｄ₂の金属製パイプ素管、１ａは金属製パイプ素管１の一方の端末、１ｂは金属製パイプ素管１の他方の端末、２は割型状の第１ダイ、１ｄは第１スプ−ル、１ｅは金属製パイプ素管１の外径Ｄ₂より大きな外径Ｄ₃を有した拡管部、１ｈは金属製パイプ素管１の一方の端末１ａ側を向く一方の傾斜面、１ｊは金属製パイプ素管１の他方の端末１ｂ側を向く他方の傾斜面、２ａは金属製パイプ素管１の他方の傾斜面１ｊに対応した、第１ダイ２に設けられた傾斜面、３は圧縮バネ、４は第１ダイ２に圧縮バネ３を介して離間した状態で対向したスライド可能な割型状の第２ダイ、４ａは金属製パイプ素管１の一方の傾斜面１ｈに対応した、第２ダイ４に設けられた傾斜面、４ｂは第２ダイ４の傾斜面４ａが設けられた側とは反対側に設けられた傾斜面、５は金属製パイプ素管１の一方の端末１ａ側から挿入可能な金属製パイプ素管１の内径Ｄ₁より小さな外径ｄ₁を有した第１ピン、５ａは第１ピン５において、金属製パイプ素管１の内径Ｄ₁より大きな外径ｄ₂を有した拡径部（すなわち、図１に示す第１ピン５の外径ｄ₁を有した部分より右側の外径ｄ₂を有した部分（図３に示す第１スプ−ル１ｄが形成される位置よりも金属製パイプ素管１の一方の端末１ａ側の位置に相当する部分））、６は第１ピン５を内蔵した第１パンチ、６ａは第１パンチ６の左側部分、６ｂは第１パンチ６の右側部分である。また、金属製パイプ素管１の材料としては、高圧配管用炭素鋼鋼管ＳＴＳＷ１−Ｂ、その他（ステンレススチール製、アルミニウム製等）の金属製材料を用いることが可能である。なお、以降、同一構成要素に関しては、同一番号を付し、詳細な説明は省略する。

（パイプ素管の外周固定工程）
図１に示すように、第１ダイ２、第１ダイ２に圧縮バネ３を介して離間した状態で対向させた第２ダイ４の順番に配置し、第１ダイ２と第２ダイ４で
金属製パイプ素管１の外周を固定する。

（第１スプ−ル形成工程および拡管部形成工程）
図１に示すように、上記パイプ素管の外周固定工程で固定された金属製パイプ素管１の一方の端末１ａ側に対峙させて、第１ピン５を内蔵した第１パンチ６をセットする。

次に、図２に示すように、上記パイプ素管の外周固定工程で固定された金属製パイプ素管１の一方の端末１ａ側から第１ピン５を挿入しながら、第１パンチ６で圧縮バネ３が圧縮するように、第２ダイ４を金属製パイプ素管１の他方の端末１ｂ側に向かって押すことにより、金属製パイプ素管１に対して、金属製パイプ素管１の一方の端末１ａから最も遠い位置に、第１スプ−ル１ｄを形成する（第１スプ−ル形成工程）。

また、図２に示すように、第１ピン５には拡径部５ａを有しているため、第１スプ−ル形成工程で第１スプ−ル１ｄが形成されると同時に、金属製パイプ素管１の一方の端末１ａ側の所定の範囲に外径Ｄ₃を有した拡管部１ｅが形成される（拡管部形成工程）。

図３は、図２に示す工程を経て形成される、金属製パイプ素管１の第１スプ−ル１ｄおよび拡管部１ｅを拡大して、詳細に説明するための説明図である。

本発明においては、第１スプ−ル１ｄの一方の傾斜面１ｈと他方の傾斜面１ｊのそれぞれの傾斜角度が異なる形状でありさえすればよい。しかし、本実施形態の図３に示す第１スプ−ル１ｄの一方の傾斜面１ｈと他方の傾斜面１ｊの構成にすることにより、下記のようなさらなる特有な効果を奏する。

図３において、第１スプ−ル１ｄの一方の傾斜面１ｈは、金属製パイプ素管１の一方の端末１ａ側に向かって徐々に傾斜するテーパー面であり、他方の傾斜面１ｊは、金属製パイプ素管１の外周面に対して垂直な面である。したがって、本発明の金属製パイプの製造方法が適用された後の金属製パイプを車両用燃料ホース等に挿入し接続する際、２つのメリットがある。１つ目のメリットは、テーパー面である一方の傾斜面１ｈの存在により、車両用燃料ホース等への挿入がよりスムーズになる。２つ目のメリットは、金属製パイプ素管１の外周面に対して垂直な面である他方の傾斜面１ｊの存在により、一旦、挿入された前記金属製パイプの他方の傾斜面１ｊが、前記車両用燃料ホース等の内壁に食い込み、抜け難くなるばかりか、燃料の漏れを防止する機能もより高める。

本発明において、上述した拡管部形成工程は、金属製パイプ素管１の外周面から外側に向かって凸となる環状の仮山（後記する）を形成するにあたって、必ずしも必須ではない。しかし、本実施形態の図３に示す拡管部１ｅを設けたことにより、下記のようなさらなる特有な効果（３つのメリット）を奏する。１つ目のメリットは、金属製パイプ素管１の一方の端末１ａ側に設ける先端部の外径精度と外周の面精度を高くできる。２つ目のメリットは、前記仮山（後記する）を形成する際に、金属製パイプ素管１の外周の肉が他方の端末１ｂ側に流れてしまうのを防止できる。すなわち、金属製パイプ素管１の外周の肉が安定して移動するため、精度の良い仮山を形成できる。３つ目のメリットは、前述したような精度の良い仮山が形成できると、精度の良い第２スプ−ル（後記する）を形成することができる。

図４は図３に示す拡管部に対して、第２パンチをセットする手順を説明するための説明図、図５は図４に示す第２パンチを用いて、環状の仮山を形成する仮山形成工程を説明するための説明図、図６は図５に示す工程により、パイプ素管の外周面から外側に向かって形成された凸となる環状の仮山を説明するための説明図である。

図４〜図６において、１ｆは金属製パイプ素管１の外周面から外側に向かって凸となる環状の仮山、７は第２パンチ、７ａは金属製パイプ素管１の他方の端末１ｂ側を向く、第２パンチ７の入口、７ｂは入口７ａから奥に向かって内径が小さくなるテーパー部、７ｃは金属製パイプ素管１の一方の端末１ａが挿入可能な有底部である。

（仮山形成工程）
図４に示すように、第１スプ−ル形成工程および拡管部形成工程が終了した状態の第１ダイ２と第２ダイ４と金属製パイプ素管１の位置関係のままで、金属製パイプ素管１の一方の端末１ａ側に対向させて第２パンチ７をセットする。

次に、図５に示すように、第２パンチ７を金属製パイプ素管１の他方の端末１ｂ側に向かって押すことにより、前記第１スプ−ル形成工程で形成された第１スプ−ル１ｄの位置よりも金属製パイプ素管１の一方の端末１ａ側の位置に、第２スプ−ル（後記する）を形成するための金属製パイプ素管１の外周面から外側に向かって凸となる環状の仮山１ｆを形成する。

図６は、図５に示す工程を経て形成される、金属製パイプ素管１の仮山１ｆを拡大して、詳細に説明するための説明図である。

図６に示すような仮山１ｆを設けることにより、第２スプ−ル（後記する）を形成する際に、仮山１ｆの右側斜面が壁となり、第２スプ−ルを精度良く、安定して形成できるという作用効果を奏する。

また、上述したような拡管部形成工程および拡管部形成工程を経由した仮山形成工程を有したことにより、前述したような精度の良い仮山が形成可能であるばかりか、図６に示す、第１スプ−ル１ｄの左側の金属製パイプ素管１の外径、第１スプ−ル１ｄと仮山１ｆの間の金属製パイプ素管１の外径、および、仮山１ｆの右側の金属製パイプ素管１の外径を精度良く、かつ、同一外径に仕上げることが可能になるため、より精度の高い第２スプ−ル（後記する）を形成できるという本願発明に特有な作用効果を奏する。

本発明に係る仮山を２個以上、順次形成することにより、金属製パイプ素管１の外周面から外側に向かって凸となる環状のスプ−ルを、金属製パイプ素管１の一方の端末１ａから所定の位置に３個以上（ただし、１個目のスプ−ルは、前述した第１スプ−ル形成工程で、精度良く形成できる）、精度良く形成できる。

図７は図６に示す仮山に対して、第２ピンを内蔵した第３パンチをセットする手順を説明するための説明図、図８は図７に示す第３パンチを用いて、仮山から第２スプ−ルを形成する第２スプ−ル形成工程を説明するための説明図、図９は図８に示す工程により、パイプ素管に形成された第２スプ−ルを説明するための説明図である。

図７〜図９において、１ｇは第２スプ−ル、１ｉは金属製パイプ素管１の一方の端末１ａ側を向く一方の傾斜面、１ｋは金属製パイプ素管１の他方の端末１ｂ側を向く他方の傾斜面、８は金属製パイプ素管１の一方の端末１ａ側から挿入可能な金属製パイプ素管１の内径Ｄ₁より小さな外径ｄ₃を有した第２ピン、９は第２ピン８を内蔵した第３パンチ、９ａは金属製パイプ素管１の他方の端末１ｂ側を向く、第３パンチ９の入口、９ｂは入口９ａから奥に向かって内径が小さくなるテーパー部、９ｃは金属製パイプ素管１の一方の端末１ａが挿入可能な有底部である。

（第２スプ−ル形成工程）
図７に示すように、仮山形成工程が終了した状態の第１ダイ２と第２ダイ４と金属製パイプ素管１の位置関係のままで、金属製パイプ素管１の一方の端末１ａ側に対向させて、第２ピン８を内蔵した第３パンチ９をセットする。

次に、図８に示すように、金属製パイプ素管１の一方の端末１ａ側から第２ピン８を挿入しながら、第３パンチ９を金属製パイプ素管１の他方の端末１ｂ側に向かって押すことにより、前記仮山形成工程で形成された仮山１ｆから第２スプ−ル１ｇを形成する。第２ピン８が存在することにより、仮山１ｆから第２スプ−ル１ｇを形成する際にも、金属製パイプ素管１の内径が維持されるばかりか、第２スプ−ル１ｇの一方の傾斜面１ｉを所定の傾斜角度に形成できる。

図９は、図８に示す工程を経て形成される、金属製パイプ素管１の第２スプ−ル１ｇを拡大して、詳細に説明するための説明図である。図９において、第２スプ−ル１ｇの一方の傾斜面１ｉは、金属製パイプ素管１の一方の端末１ａ側に向かって徐々に傾斜するテーパー面であり、他方の傾斜面１ｋは、金属製パイプ素管１の外周面に対して垂直な面である。

本発明においては、第２スプ−ル１ｇの一方の傾斜面１ｉと他方の傾斜面１ｋのそれぞれの傾斜角度が異なる形状でありさえすればよい。また、第１スプ−ル１ｄと第２スプ−ル１ｇは、必ずしも同一の形状である必要はなく、所定の形状に形成されればよい。しかし、本実施形態の図９に示す第２スプ−ル１ｇの一方の傾斜面１ｉと他方の傾斜面１ｋの構成にすることにより、図３、図６および図９に示す第１スプ−ル１ｄと同じ（すなわち、前述したような）、本発明に特有な効果を奏する。

上述した本発明に係る構成を採用したことにより、金属製パイプ素管の外周面から外側に向かって凸となる環状のスプ−ルを、前記金属製パイプ素管の一方の端末から所定の位置に精度良く、かつ複数形成可能である。

以上、本発明の実施形態を説明したが、具体例を例示したに過ぎず、特に本発明を限定するものではなく、具体的構成等は、適宜設計変更可能である。また、発明を実施するための形態に記載された、作用及び効果は、本発明から生じる最も好適な作用及び効果を列挙したに過ぎず、本発明による作用及び効果は、発明を実施するための形態に記載されたものに限定されるものではない。

１ 金属製パイプ素管
１ａ 金属製パイプ素管１の一方の端末
１ｂ 金属製パイプ素管１の他方の端末
１ｄ 第１スプ−ル
１ｅ 拡管部
１ｆ 仮山
１ｇ 第２スプ−ル
１ｈ、１ｉ 一方の傾斜面
１ｊ、１ｋ 他方の傾斜面
２ 第１ダイ
２ａ 第１ダイ２に設けられた傾斜面
３ 圧縮バネ
４ 第２ダイ
４ａ 第２ダイ４に設けられた傾斜面
４ｂ 傾斜面４ａが設けられた側とは反対側に設けられた傾斜面
５ 第１ピン
５ａ 拡径部
６ 第１パンチ
６ａ 第１パンチ６の左側部分
６ｂ 第１パンチ６の右側部分
７ 第２パンチ
７ａ 第２パンチ７の入口
７ｂ、９ｂ テーパー部
７ｃ、９ｃ 有底部
８ 第２ピン
９ 第３パンチ
９ａ 第３パンチ９の入口

Claims (3)

1. 金属製パイプ素管の外周面から外側に向かって凸となる環状のスプ−ルを、前記パイプ素管の一方の端末から所定の位置に複数有する金属製パイプの製造方法であって、
   前記スプ−ルは、前記パイプ素管の縦断面視において、前記パイプ素管の一方の端末側を向く一方の傾斜面と前記パイプ素管の他方の端末側を向く他方の傾斜面のそれぞれの傾斜角度が異なる形状であり、
   前記パイプ素管の他方の端末側から、前記他方の傾斜面に対応した傾斜面が設けられた割型状の第１ダイ、前記第１ダイに圧縮バネを介して離間した状態で対向し、前記一方の傾斜面に対応した傾斜面が設けられたスライド可能な割型状の第２ダイの順番に配置し、前記第１ダイと第２ダイで前記パイプ素管の外周を固定するパイプ素管の外周固定工程と、
   前記パイプ素管の外周固定工程で固定された前記パイプ素管の一方の端末側から挿入可能な前記パイプ素管の内径より小さな外径を有した第１ピンを内蔵した第１パンチで前記圧縮バネが圧縮するように、前記第２ダイを前記パイプ素管の他方の端末側に向かって押すことにより、前記パイプ素管に対して、前記パイプ素管の一方の端末から最も遠い位置に、第１スプ−ルを形成する第１スプ−ル形成工程と、
   前記第１スプ−ル形成工程が終了した状態の前記第１ダイと前記第２ダイと前記パイプ素管の位置関係のままで、前記第２ダイの前記一方の傾斜面に対応した傾斜面が設けられた側とは反対側に設けられた前記他方の傾斜面に対応した傾斜面と、前記パイプ素管の他方の端末側を向く入口から奥に向かって内径が小さくなるテーパー部と前記パイプ素管の一方の端末が挿入可能な有底部とを有した第２パンチと、を離間した状態で対向させ、前記第２パンチを前記パイプ素管の他方の端末側に向かって押すことにより、前記第１スプ−ル形成工程で形成された前記第１スプ−ルの位置よりも前記パイプ素管の一方の端末側の位置に、第２スプ−ルを形成するための前記パイプ素管の外周面から外側に向かって凸となる環状の仮山を形成する仮山形成工程と、
   前記仮山形成工程が終了した状態の前記第１ダイと前記第２ダイと前記パイプ素管の位置関係のままで、前記第２ダイの前記他方の傾斜面に対応した傾斜面と、前記パイプ素管の一方の端末側から挿入可能な前記パイプ素管の内径より小さな外径を有した第２ピンが内蔵され、前記パイプ素管の他方の端末側を向く入口に前記一方の傾斜面に対応した傾斜面と前記パイプ素管の一方の端末が挿入可能な有底部とを有した第３パンチと、を離間した状態で対向させ、前記第３パンチを前記パイプ素管の他方の端末側に向かって押すことにより、前記仮山形成工程で形成された仮山から第２スプ−ルを形成する第２スプ−ル形成工程と、
   を備えることを特徴とする金属製パイプの製造方法。
2. 前記第１ピンには、前記第１スプ−ルが形成される位置よりも前記パイプ素管の一方の端末側の位置に、前記パイプ素管の内径より大きな外径を有した拡径部を有し、前記拡径部を有した第１ピンが前記第１パンチに内蔵され、
   前記第１スプ−ル形成工程の際には、前記第１スプ−ルを形成するとともに、前記第１ピンの拡径部により、前記パイプ素管の一方の端末側の所定範囲を前記パイプ素管の外径より大きな外径を有した拡管部に形成する拡管部形成工程をさらに備え、
   前記仮山形成工程は、前記拡管部形成工程で形成した拡管部を用いて、前記仮山を形成することを特徴とする請求項１に記載の金属製パイプの製造方法。
3. 前記一方の傾斜面は、前記パイプ素管の一方の端末側に向かって徐々に傾斜するテーパー面であり、
   前記他方の傾斜面は、前記パイプ素管の外周面に対して垂直な面であることを特徴とする請求項１または２に記載の金属製パイプの製造方法。

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