JPH06154893A

JPH06154893A - 銅管のバーリング加工方法およびその加工装置

Info

Publication number: JPH06154893A
Application number: JP33245092A
Authority: JP
Inventors: Setsuji Akaishi; 節治赤石
Original assignee: JAPAN MAASERAIZU KK
Current assignee: JAPAN MAASERAIZU KK
Priority date: 1992-11-17
Filing date: 1992-11-17
Publication date: 1994-06-03

Abstract

(57)【要約】【目的】本管と枝管との接続を確実にして、接続部位
からガスや冷温水が漏れる問題を防止するとともに、本
管と同一径の枝管を接続し得る銅管のバーリング加工方
法およびその加工装置を提供する。【構成】本管１の外周面１ａに下穴１ｂを穿設する穿
穴具８と、円錐形の先端部９ａから後端部９ｂ側に向け
て係合孔９ｃが形成され、この係合孔９ｃに係合される
連結軸１０を備えた下穴拡開具９と、先端部１３が円錐
形で基端部１４が円柱形とされ、この基端部１４側に大
径部１５を設けてこの大径部１５の前面側には刃先１６
ａが径外方向に延出する切削刃１６を形成してなる開口
拡開具１２とからなることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、各種熱交換機において
冷媒や冷温水を流通させる導管として用いられる銅管の
バーリング加工方法およびその加工装置に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】冷暖房機や空調機等の熱交換機には、冷
媒や冷温水を通す導管として銅管が採用されている。こ
の銅管は、適当な長さに切断され、この直管相互を接続
したり、配設場所に応じた曲率半径で折り曲げられた曲
管に直管を接続するといった加工が行われる。この接続
には、接続される側を本管とし接続する側を枝管とした
とき、本管側の外周面に下穴を穿設し、この下穴の周縁
を立ち上げてバーリングを形成する必要がある。

【０００３】このバーリング形成方法としては、図１６
〜図１８に示すバーリング加工方法およびその加工装置
が従来より採用されている。この加工装置としては、電
気ドリルや下穴拡開具２６が用いられる。この下穴拡開
具２６は、円錐形の先端部２６ａから後端部２６ｂ側に
向けてネジ孔２６ｃが形成され、このネジ孔２６ｃに係
合されるネジ部２７ａを形成した連結軸２７を備えてい
る。また、下穴拡開具２６には、把持棒２８の先端部が
固着されており、この把持棒２８の他端部を把持して本
管２１内に下穴拡開具２６を送り込めるようになってい
る。

【０００４】しかして、この加工装置により本管２１に
バーリング加工を施す場合は、まず、電気ドリルの切り
先で本管２１の外周面２１ａにおける枝管接続位置に、
この枝管２２の内径よりも小径の下穴２１ｂを穿設す
る。つぎに、この下穴２１ｂの外周縁に内径が枝管２２
よりも略大径の当接具２９を配しておき、本管２１内に
下穴拡開具２６を挿入して下穴２１ｂ側に下穴拡開具２
６の先端部２６ａを向けておく。

【０００５】そして、下穴拡開具２６のネジ孔２６ｃに
下穴２６側から連結軸２７のネジ部２７ｂを螺合して連
結する。この後、連結軸２７を引っ張ると、下穴拡開具
２６の先端部２６ａが円錐形となっているので、外方に
押し出されるときに周縁を押し拡げる。この際、当接具
２９によって移動が規制される位置で引っ張るのを停止
し、下穴拡開具２６と連結軸２７との係合を解除して本
管２１内から下穴拡開具２６を取り除いておく。

【０００６】これにより、本管２１には、図１７に示す
如く立ち上がり部が形成され、この立ち上がり部分が接
続用のバーリング２４となる。続いて、このバーリング
２４を有する本管２１に枝管２２を接続する場合は、予
め枝管２２の先端側２２ａに位置決め用の突起２２ｄを
形成しておく。そして、本管２１に形成されたバーリン
グ２４の開口２４ａに枝管２２の先端側２２ａを挿入
し、突起２２ｄが開口端縁２４ｂに当接した時点で位置
決めを行う。この後、開口端縁２４ｂをろう付け２５し
て本管２１と枝管２２との接続部分に間隙が生じないよ
うにする。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来のバ
ーリング加工方法は、下穴拡開具２６の先端部２６ａを
外方に向けて押し出すだけで、枝管が適合する内径に仕
上げるので、枝管２２の外周面２２ｃに対し開口端縁２
４ｂの内面側が線接触状態となって接触面積が小さくな
っていた。また、バーリング２４の開口２４ａ側から内
方に向けて枝管２２の先端側２２ａを挿入する際、波形
の頂部に位置決め用の突起２２ｄが当接して行うのが標
準であるが、バーリング２４の開口端縁２４ｂが側面視
で中央が凹んだ波形になることから、この凹んだ底部に
突起２２ｄが当接した状態でろう付けを行うと、枝管２
２の挿入幅が長くなってしまうなどばらつきを生ずる場
合があった。

【０００８】このように、接触面積が小さく挿入幅にば
らつきのある接続状態であると、この銅管が配管された
熱交換機の使用を開始した際、この熱交換機に振動が加
えられた場合、本管２１と枝管２２との間に間隙が生じ
てガスや冷温水が漏れるおそれがあった。また、外力や
振動が甚だしい場合は、本管２１から枝管２２が抜ける
といった可能性もあった。

【０００９】さらに、本管２１内に下穴拡開具２６を挿
入してバーリング２４を形成するので、図１８に示す如
くバーリング２４の開口２４ａの内径Ｇ′は、下穴拡開
具２６の外径である枝管２２の外径Ｇに等しいものとな
る。例えば、本管２１の外径Ｆが１２mm、内径Ｆ′が１
０．７mmの場合、両者２１，２２間には若干の間隙を要
するために枝管２２は９．５２mm程度に制約される。従
って、本管２１に接続し得る枝管２２の外径Ｇは約９０
％までの細管となり、本管２１と同一径のものは接続で
きないという問題が残されていた。本発明は、上記課題
を解決することを目的としている。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明に係る銅管のバーリング加工方法は、本管に
枝管を接続するためのバーリングを形成するバーリング
加工方法であって、前記本管の枝管接続位置にこの枝管
の内径よりも小径の下穴を穿設する第１工程、前記下穴
の周縁を本管内から外方に押し拡げて、内径が前記枝管
の外径よりも小径で環状の立ち上げ部を形成する第２工
程、前記立ち上げ部の開口から内方に向けて押し拡げ
て、この立ち上げ部の内径を前記枝管の外径にほぼ等し
くし、さらに、前記開口の周縁を切削してこの開口端縁
部を偏平状とする第３工程、を含むことを特徴とする。

【００１１】また、銅管のバーリング加工装置は、本管
の外周面に下穴を穿設する穿穴具と、円錐形の先端部か
ら後端部側に向けて係合孔が形成され、この係合孔に係
合される連結軸を備えた下穴拡開具と、先端部が円錐形
で基端部が円柱形とされ、この基端部側に大径部を設け
てこの大径部の前面側には刃先が径外方向に延出する切
削刃を形成してなる開口拡開具とを具備することを特徴
としている。

【００１２】

【作用】第１工程において、本管の枝管接続位置に穿穴
具を用いて、この枝管の内径よりも小径の下穴を穿設す
る。第２工程において、下穴拡開具を用い前記下穴の周
縁を本管内から外方に押し拡げて、内径が前記枝管の外
径よりも小径で環状の立ち上げ部を形成する。第３工程
において、開口拡開具を用い前記立ち上げ部の開口から
内方に向けて押し拡げ、この立ち上げ部の内径を前記枝
管の外径にほぼ等しくし、さらに、前記開口の周縁を切
削してこの開口端縁部を偏平状とする。

【００１３】これにより、本管の枝管接続位置には、環
状に立ち上がったバーリングが形成される。このバーリ
ングは、下穴拡開具の先端部を内方に向けて押し拡げて
いるので、バーリングの仕上げが均質なものとなってい
る。よって、本管に枝管を接続したとき、この枝管の外
周面に対しバーリングの開口内周部が面接触状態となっ
て、大きい接触面が確保される。

【００１４】また、バーリングの開口端縁が偏平になる
ことから、バーリングの開口側から内方に向けて枝管の
先端を挿入する際、位置決めが適正になされ、枝管の挿
入幅が必要な部位まで十分に確保されてろう付けが確実
になされる。さらに、バーリングの外方から本管内に向
けて開口拡開具を挿入し、このバーリングの開口を拡開
するので、バーリングの開口部の内径は、開口拡開具の
外径である本管の外径に等しいものとすることができ
る。

【００１５】

【実施例】以下、本発明の一実施例について図を参照し
つつ説明する。図１は本発明に係るバーリング加工方法
が適用された銅管の接続例を示す斜視図である。この銅
管は、冷暖房機や空調機等の熱交換機における冷媒や冷
温水を通す導管として用いられるもので、外径が４mm〜
５０mm程度のサイズに適用される。本例では、適当な長
さに切断された外径が２５mmの直管を２本用い、接続さ
れる側を本管１としてバーリング４を形成し、接続する
側を枝管２とすることにより、両者をＴ字形に接続する
構成になっている。

【００１６】このバーリング加工に用いる加工装置は、
主に穿穴具８、下穴拡開具９および開口拡開具１２等で
あり、通常は本管１の太さに応じて各種サイズが備えら
れるとともに、補助用具１７を具備している。穿穴具８
は、図２に示すように、電気ドリルの切先であって、こ
の切先８により本管１の周面１ａに下穴１ｂを穿設す
る。また、下穴拡開具９は、前記下穴１ｂを内方から押
し拡げて予備バーリング３（図４参照）を形成するもの
で、図３に示す如く連結軸１０および台座１１を備えて
いる。

【００１７】この下穴拡開具９は、先端部が円錐形の弾
丸状に形成され、全体は本管１内に挿入可能な大きさに
なっている。この下穴拡開具９は、先端部９ａから後端
部９ｂ側に向けてネジ孔９ｃが形成されている。連結軸
１０は、先端側にネジ部１０ａが形成され、後端側に図
示しない油圧シリンダのロッドが連結されるようになっ
ている。この連結軸１０のネジ部１０ａがネジ孔９ｃに
螺入された状態で、油圧シリンダを駆動させると、前記
下穴拡開具９を軸方向に引っ張ることができる構成とな
っている。

【００１８】台座１１は断面が凸状で、前面１１ａには
本管１の曲率にほぼ等しい彎曲面１１ｃを形成してい
る。また、この彎曲面１１ｃの中央から後面１１ｂ側に
向けて貫通孔１１ｄが開設されている。開口拡開具１２
は、前記下穴１ｂを外方から押し拡げてバーリング４
（図１０参照）を形成するもので、図５に示すように、
先端部１３が円錐形に基端部１４が円柱形に形成され、
大径部１５を備えている。前記先端部１３は、頂部を下
穴１ｂの内径Ａより小さくし、この頂部から基端部１４
に向けてドリルの切先８のように、周面に螺旋溝１３ａ
が設けられている。なお、通常、この螺旋溝１３ａに沿
って立てられる刃は設けていない。

【００１９】前記基端部１４は、外径を枝管２の外径よ
り僅かに大きくしており、本管１に形成された前記予備
バーリング３の開口３ａに枝管２を挿入可能としてい
る。大径部１５は、外径を開口３ａよりも相当に大きく
しており、前面１５ａ側には切削刃１６を１個形成して
いる。この切削刃１６は、図５および図６に示すよう
に、刃先１６ａが径外方向に延出しており、開口拡開具
１２の回転時に波形の開口端縁３ｂを切削して偏平にす
る。補助用具１７は、バーリング４の形成時に本管１を
補強するもので、図７に示すように、補強金型１８，１
９と整形金型２０とからなり、これらも本管１の太さに
応じて各種サイズが備えられる。

【００２０】補強金型１８，１９は、二つ割りされた左
右一対の金型であって、図示省略しているが左右の両金
型１８，１９を挟持するクランプを具備している。この
左右の金型１８，１９の対向面には、長さ方向に沿って
本管１の外周に等しい曲率の彎曲保持面１８ａ，１９ａ
をそれぞれ形成している。また、左右の金型１８，１９
の中央には、上面１８ｂ，１９ｂから彎曲保持面１８
ａ，１９ａの下部に達する彎曲溝１８ｃ，１９ｃをそれ
ぞれ形成しており、前記開口拡開具１２を挿入可能とし
ている。

【００２１】整形金型２０は、バーリング４の変形を防
止するもので、本管１の内径よりも若干小径の円柱状に
形成されている。そして、中央には、前記枝管２の外径
よりも大径の凹所２０ａを凹設している。２０ｂは切り
欠き部である。上記補助用具１７を使用するに際して
は、整形金型２０を本管１内に挿入した後、この本管１
を補強用左右の金型１８，１９により挟む。そして、予
備バーリング３の開口３ａに向けて前記開口拡開具１２
の先端部１３側を押し込むことにより、バーリング４を
形成するのである。

【００２２】次に、バーリングの加工工程について図を
参照しつつ説明する。まず、本管１の枝管２接続位置に
下穴１ｂを穿設する。図２に示す電気ドリルの切り先８
は、枝管２の外径よりも相当小径のものが用いられる。
具体的には、図１０に示すように形成すべきバーリング
４の開口４ａの外径をＢ、高さをＣとしたとき、下穴１
ｂの径をＡとするが、本例では、図２に示す下穴１ｂの
径Ａ＝Ｂ−２＊Ｃの寸法に設定している。

【００２３】つぎに、下穴１ｂを拡開して予備バーリン
グ３を形成する。この際は、図３に示す如く本管１内に
下穴拡開具９を挿入して下穴１ｂ側に下穴拡開具９の先
端部９ａを向ける。そして、図３に示すように、台座１
１の彎曲面１１ｃを本管１の外周面１ａに当接させる。
この状態で、台座１１の貫通孔１１ｄに連結軸１０の先
端を挿入し、下穴１ｂ側から下穴拡開具９のネジ孔９ｃ
に連結軸１０のネジ部１０ａを螺合して連結する。

【００２４】この後、油圧シリンダを駆動させて連結軸
１０を図４の矢印方向に引っ張る。すると、下穴拡開具
９の先端部９ａが円錐形となっているので、先端が外方
に引き出されるときに下穴１ｂの周縁を押し拡げる。そ
して、この周縁部が貫通孔１１ｄ内に延出し、立ち上が
り部が形成された時点で油圧シリンダを停止し、下穴拡
開具９と連結軸１０との係合を解除して本管１内から下
穴拡開具９を取り除いておく。

【００２５】これにより、本管１には、図５に示すよう
に、環状の立ち上がり部が形成され、この立ち上がり部
分が予備バーリング３となる。この予備バーリング３の
開口３ａの内径Ｅは、下穴拡開具９の先端部９ａの外径
に等しいので、図１２に示す枝管２の外径Ｄより小径と
なっている。また、前記開口３ａの端縁３ｂは、立ち上
げ部の形成時において本管１の外周側が低く、長さ方向
が若干高くなるので、側面視が波形になる。

【００２６】続いて、予備バーリング３を拡開して本バ
ーリング４を形成する。この場合は、図５に示す如く予
備バーリング３の開口３ａに対向する位置に開口拡開具
１２を配し、その先端部１３を開口３ａに当接させる。
そして、この開口拡開具１２を回転させると、円錐形の
先端部１３によって予備バーリング３の開口３ａが順次
押し拡げられるとともに、図８に示すように、螺旋溝１
３ａにより開口３ａの内周面３ｃが僅かに削られてゆ
く。この状態で、先端部１３が開口３ａ内に入り込み、
図９に示す如く円柱形の基端部１４に達すると、予備バ
ーリング３の開口３ａが枝管２の外径Ｅと略同一にな
り、内周面３ｃは軸方向に直線状となる。

【００２７】さらに、開口拡開具１２が回転しつつ前進
して大径部１５に当接すると、波形の開口端縁３ｂが切
削刃１６により切削されて偏平となる。このようにし
て、本管１には、図１０に示す如く環状の立ち上がり部
であるバーリング４が形成される。このバーリング４
は、図１１に示すように、本管１の外周部１ｆが外方に
膨出して、開口４ｂの内径Ｄ′が枝管２の外径Ｄより僅
かに大径となり、この枝管２を挿入することができる。

【００２８】なお、この枝管２を本管１に接続するに際
しては、予め枝管２の先端側２ａに位置決め用の突起
（ディンプル）２ｄを形成しておく。この突起２ｄは、
枝管２の内方から外方に向けてパンチを行うことによ
り、外周面２ｃを僅かに隆起させて設ける。まず、接続
作業時には、前記本管１に形成されたバーリング４の開
口４ａに枝管２の先端側２ａを挿入し、突起２ｄが開口
端縁４ｂに当接した時点で位置決めを行う。このとき、
開口端縁４ｂは、偏平となっているので、突起２ｄが当
接する箇所に関係なく正確な位置決めがなされ、図１２
に示す如く充分な接続長さを確保することができる。

【００２９】また、バーリング４の内周面４ｃが軸方向
に直線状となっているので、枝管２の外周面２ｃとの密
着性がよく、両者１，２間の間隙は僅かなものとなる。
よって、この挿入後に開口端縁４ｂをろう付け５する
と、本管１と枝管２との接続が強固になされる。これに
より、この銅管が配管された熱交換機を使用する際、こ
の熱交換機に振動が加えられたり何らかの外力が作用し
ても、本管１と枝管２との間に間隙が生じることなく、
ガスや冷温水が漏れる問題が防止される。

【００３０】次に、バーリング加工方法の他の実施例を
説明する。この加工方法は、前述の本管１を曲げて曲管
６とし、この曲管６の外周面６ａにバーリング７を形成
して枝管２を接続するものである。なお、このバーリン
グ加工には、前記実施例に用いた加工装置を使用する
が、曲管６を形成する場合はベンダ等の工具を用いる。

【００３１】まず、本管１の枝管接続位置に、ドリルの
切先８を用いて図１３のような下穴６ｂを穿設する。つ
ぎに、この下穴６ｂを下穴拡開具９により立ち上げて予
備バーリングを形成した後、この予備バーリングを開口
拡開具１２により拡開し、図１４に示すように、曲管６
にバーリング７を設ける。最後に、このバーリング７の
開口７ａに枝管２を挿入して、図１５に示す如く開口端
縁７ｂをろう付け５することにより、本管１に枝管２を
接続する。この曲管６においても、接続が強固になされ
るから、ガスや冷温水が漏れる問題が防止されるととも
に、枝管２の抜け等も回避される。

【００３２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のバーリン
グ加工方法によれば、本管に穿設された下穴を下穴拡開
具によって押し拡げ、さらに、開口拡開具により外方か
ら開口を拡開するとともに開口端縁を偏平にしてバーリ
ングを形成するので、開口端縁に変形等が生じない均質
なバーリングが得られる。このため、バーリングに枝管
を挿入して本管に接続する際、両者間における接触面積
が大きく確保され、適正な接続を行うことができる。よ
って、この接続部を有する銅管が配管された熱交換機を
使用する際、この熱交換機に振動が加えられたり何らか
の外力が作用しても、本管と枝管との間に間隙が生じる
ことなく、ガスや冷温水が漏れる問題が防止される。

【００３３】また、従来のように外力や振動が甚だしい
場合に、本管から枝管が抜けるといった不具合も回避さ
れる効果がある。さらに、バーリングの外方から本管内
に向けて開口拡開具を挿入し、このバーリングの開口を
拡開するので、バーリングの開口部の内径は、開口拡開
具の外径である本管の外径に等しいものとすることがで
きる。このため、本管と同一径の枝管を接続できるとい
った利点もある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る銅管のバーリング加工
方法による本管と枝管との接続構造を示す斜視図であ
る。

【図２】本管の下穴開設作業を説明する工程図である。

【図３】本管の下穴を拡開する拡開具の断面図である。

【図４】本管の下穴拡開作業を説明する工程図である。

【図５】予備バーリングの開口を拡開する開口拡開具の
側面図である。

【図６】開口拡開具の切削刃を示す側面図である。

【図７】バーリング形成作業に用いる補強用具を示す展
開斜視図である。

【図８】予備バーリングの開口の拡開作業を説明する工
程図である。

【図９】予備バーリングの開口周縁の切削作業を説明す
る工程図である。

【図１０】バーリングが形成された本管の断面図であ
る。

【図１１】バーリングが形成された本管の平面図であ
る。

【図１２】本管に枝管が接続された状態を示す断面図で
ある。

【図１３】他の実施例の加工方法に係る曲管に下穴を穿
設する工程図である。

【図１４】同曲管に形成された予備バーリングの開口の
拡開工程図である。

【図１５】同曲管に枝管が接続された状態を示す断面図
である。

【図１６】従来のバーリング加工方法による本管の下穴
拡開作業を示す断面図である。

【図１７】同バーリングが形成された本管の斜視図であ
る。

【図１８】同本管に枝管が接続された状態を示す断面図
である。

【符号の説明】

１本管２枝管４バーリング８穿穴具９下穴拡開具９ａ先端部１０連結軸１２開口拡開具１３先端部１４基端部１５大径部１６切削刃

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】本管に枝管を接続するためのバーリング
を形成するバーリング加工方法であって、本管の枝管接続位置に枝管よりも小径の下穴を穿設する
第１工程、下穴の周縁を本管内から外方に押し拡げて、内径が枝管
の外径よりも小径で環状の立ち上げ部を形成する第２工
程、立ち上げ部の開口から内方に向けて押し拡げて、立ち上
げ部の内径を枝管の外径にほぼ等しくし、同時に、開口
の周縁を切削してこの開口端縁を面一状とする第３工
程、を含む銅管のバーリング加工方法。
【請求項２】本管の外周面に下穴を穿設する穿穴具
と、円錐形の先端部から後端部側に向けて係合孔が形成
され、この係合孔に係合される連結軸を備えた下穴拡開
具と、先端部が円錐形で基端部が円柱形とされ、この基
端部側に大径部を設けてこの大径部の前面側には刃先が
径外方向に延出する切削刃を形成してなる開口拡開具と
からなる銅管のバーリング加工装置。