JPH0814463A - アイ形ジョイントの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】材料の無駄を無くし、高精度な仕上がりで切削
仕上げ加工を不要とし、生産効率も向上させることによ
り、大幅なコストダウンを図れる、アイ形ジョイントの
製造方法の提供。 【構成】製品であるアイ形ジョイントとほぼ等しい外径
で、その高さＨに応じて所定長に切断した金属パイプ製
素管を、第１プレス工程で、素管ａの各端縁が凸曲面状
部８，９をもつ第１中間製品に形成し、第２プレス工程
で、その上・下寄り部分に、中心線Ｘ方向へ傾いた断面
テーパ状部１７，１８をもつ第２中間製品１６を形成
し、第３プレス工程で、その上・下寄り部分を、中心線
Ｘに直交する平面をもつ中央孔付き円板状部と、その中
央孔が製品の内径と等しい内周端縁をもつ第３中間製品
を形成し、次のパイプ接続工程で、その側周部に形成し
た通孔に接続パイプを固着することで、アイ形ジョイン
トを製造する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、アイ形ジョイントの製
造方法、即ちアイ（ｅｙｅ）形の頭部と側方へ突設した
パイプ部との間に連通孔を有する構造の流体給・排用の
ジョイントを製造する方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】アイ形ジョイントは、例えば自動車で燃
料・オイル等の流体を給・排用に、タンク部と配管との
接続箇所で用いられるものであり、その形状は一般に図
１２・図１３・図１４で示すようなものである。その使
用状態は図１３で示す如く、タンク部４３に形成したネ
ジ孔４４上に、シール材４５を介して該アイ形ジョイン
トの頭部を載置させ、側部から先端部にかけて通孔４７
をもつ締付けボルト４６を、上記頭部を経てタンク部４
３のネジ孔４４に螺合させる。他方、頭部側方へ突設し
た接続パイプ３５に配管４８を繋ぐことで、タンク部４
３と配管４８とを連通状態にて接続させるものである。

【０００３】このアイ形ジョイントを製造するには、従
来の一般技術からして、１）鋳造で成形した後に切削し
て仕上げる方法、２）丸棒材を冷間鍛造して成形した後
に、切削して仕上げる方法等が考えられる。しかし、上
記１）の鋳造で成形するものは、内部に巣が生じ易い
し、その後の切削仕上げが難しいという問題点がある。
また上記２）の丸棒材から冷間鍛造で成形するものは、
コストが高くつくし、やはりその後に切削仕上げする必
要があった。

【０００４】そこで開発されたのが、金属の平板条材か
ら切削にて製造する方法である。この製造方法は、例え
ば厚みが１５ｍｍ、幅２８ｍｍ、長さ４ｍ程度の金属の
平板条材から、１個分ずつ頭部とパイプ部をもつ外形に
切削するとともに、頭部にアイ形用孔を、またパイプ部
に通孔を各々穿設し、次にアイ形用孔の内周面を湾曲状
に切削し、パイプ部の通孔のバリ取りをした後、頭部の
両側端面等を切削し、かつパイプ部の通孔に段部を形成
するものである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記の金属
の平板条材から切削して製造する方法は、切削除去する
部分が非常に多く、材料に対する製品の重量比は３分の
１程度になってしまい、材料費が非常に不経済である。
また、上記の切削加工に数種類の単能機・専用機・自動
機等を必要とするので、加工費も高くついているし、生
産効率もあまり高くない、という問題点が別個に生じて
くる。

【０００６】そこでこの製造方法では、材料費や加工費
を低減するため、これまでも機械の改良その他種々な工
夫がなされてきたが、それももはや限界になっている。
しかし加工メーカーには、さらに一層のコストダウンが
求められている現状にある。

【０００７】本発明は、上記従来のアイ形ジョイントの
製造方法がもつ問題点を解決しようとするものである。
即ち、本発明の目的は、従来の製造方法を見直し、材料
の無駄を無くすとともに、高精度な仕上がりで切削仕上
げ加工を不要とし、かつ生産効率も向上させることによ
り、大幅にコストダウンを図れるような、アイ形ジョイ
ントの製造方法を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明に係るアイ形ジョ
イントの製造方法は、製品であるアイ形ジョイントＡの
外径Ｄとほぼ等しい外径で、その高さＨに応じて所定の
長さに切断した金属パイプ製の素管ａを、三段階のプレ
ス工程とパイプ接続工程を経てアイ形ジョイントＡに形
成するものであり、

【０００９】第１プレス工程では、上記金属パイプ製の
素管ａを、該素管ａの厚みと等しい間隙の環状凹溝３，
４で、その各奥端に凹曲面部５，６を各々有する第１固
定金型１と第１押し金型２とでプレスして、素管ａの各
端縁に凸曲面部８，９をもつ第１中間製品７を形成し
（図１ないし図４参照）、

【００１０】第２プレス工程では、上記第１中間製品７
を、アイ形ジョイントＡの外径Ｄと等しい内径の短円柱
状孔１２，１３で、その各奥部に奥端寄りほど小径の円
錐台状孔１４，１５を各々有する第２固定金型１０と第
２押し金型１１とでプレスして、第１中間製品７の下寄
り部分と上寄り部分とに、中心線方向へ傾いた断面テー
パ状部１７，１８をもつ第２中間製品１６を形成し（図
５ないし図７参照）、

【００１１】第３プレス工程では、上記第２中間製品１
６を、アイ形ジョイントＡの外径Ｄと高さＨに等しい外
径と深さの短円柱状孔２１をもつ第３固定金型１９と、
平板状の押し面２２をもつ第３押し金型２０とでプレス
して、第２中間製品１６の下寄り部分と上寄り部分を、
中心線Ｘに直交する平面をもつ中央孔付き円板状部２
３，２４に形成するとともに（図８ないし図９参照）、

【００１２】かつ各中央孔２５，２６に、外径がアイ形
ジョイントＡの内周端縁２７，２８の各内径ｄに等しい
中央孔補正棒２９を圧入して、所定の内径の内周端縁３
１，３２をもつ第３中間製品３０を形成し（図１０ない
し図１１参照）、

【００１３】パイプ接続工程は、上記第３中間製品３０
の側周部３３の一部に通孔３４を形成した後に、該通孔
３４に接続パイプ３５を固着するものである（図１２・
図１４参照）。

【００１４】なお、上記アイ形ジョイントＡの上・下の
円板状部２３，２４は、プレス加工で平坦面に仕上がっ
ているが、使用時にシール材と密着させた際のシール効
果を高めるため、同心円状の条で浅い凹凸面が形成され
るように、敢えて切削加工を施しておいてもよい。

【００１５】

【作用】上記本発明に係るアイ形ジョイントＡの製造方
法では、素材としては、製品としてのアイ形ジョイント
Ａの外径Ｄとほぼ等しい外径で、かつその高さに応じて
所定の長さに切断した短円筒状の金属パイプ製の素管ａ
を用いればよい（図１参照）。そのため、従来の丸棒材
や平板条材を用いてアイ形ジョイントを製造するもの
が、不要部を切削・除去したり打ち抜いたりする必要が
あったのと異なり、本発明での素管ａは、バリ３６にな
る部分を除くと、体積を変えること無しにアイ形ジョイ
ントＡに変形されるので、材料が無駄にならずコストを
大幅に低減している。

【００１６】本製造方法の第１プレス工程では、上記金
属パイプ製の素管ａの各端縁に凸曲面状部８，９を形成
している（図４参照）。そのため、後の第３プレス工程
において、第３固定金型１９と第３押し金型２０でプレ
スして、上・下面を中心線Ｘに直交する平面をもつ中央
孔付き円板状部２３，２４を形成した後、その各中央孔
２５，２６に中央孔補正棒２９を圧入する際、該中央孔
補正棒２９の圧入をスムーズに行うことができ（図１０
参照）、かつ該各中央孔２５，２６の内周端縁３１，３
２が補正棒２９の外周面に沿って高精度な内周面を形成
することができる（図１１参照）。

【００１７】また、本製造方法の第２プレス工程では、
第１中間製品７の下寄り部分と上寄り部分とを中心線Ｘ
方向へ折り曲げ、中心線Ｘ方向へ傾いた断面テーパ状部
１７，１８に形成している（図６・図７参照）。そのた
め、後の第３プレス工程において、第３固定金型１９と
第３押し金型２０間でプレスして、中心線Ｘに直交する
平面をもつ中央孔付き円板状部２３，２４を形成する際
に、無理なくかつスムーズに内方へ折れ曲がり、中心線
Ｘに直交する中央孔付き円板状部２３，２４を形成する
ことができる（図９参照）。

【００１８】上記の如く、第１プレス工程・第２プレス
工程・第３プレス工程を経て成形された第３中間製品３
０は、その外径および高さは製品としてのアイ形ジョイ
ントＡの外径Ｄ・高さＨと同一の寸法に形成されるとと
もに、その中央孔付き円板状部２３，２４の内周端縁３
１，３２も、アイ形ジョイントＡの内周端縁２７，２８
の内径と同一寸法に高精度に形成される。そのため、そ
れらの部分を切削仕上げする必要は全くない。なお、該
第３中間製品３０の側周部３３の内径は、当初の素管ａ
から僅かに肉厚を増している程度であるから、その内周
部を切削して内径を大きくするような必要がない。

【００１９】したがって、この第３中間製品３０に対
し、次のパイプ接続工程において側周部に形成した通孔
３４へ接続パイプ３５を固着すれば、これで低コストか
つ高精度な製品としてのアイ形ジョイントＡが出来上が
る。

【００２０】

【実施例】図１２・図１３・図１４は、本発明に係る製
造方法で製造したアイ形ジョイントＡを示し、図１ない
し図１２は、本発明に係るアイ形ジョイントの製造方法
の各工程を示している。本発明に係るアイ形ジョイント
の製造方法では、素材として、製品であるアイ形ジョイ
ントＡの外径Ｄとほぼ等しく、かつその高さＨに応じて
所定の長さに切断した金属パイプ製の素管ａを用いる。
ここで金属パイプとは、例えば鉄やステンレスパイプで
ある（図１参照）。

【００２１】第１プレス工程での第１固定金型１と第１
押し金型２は各々、上記該素管ａの厚みと等しい間隙の
環状凹溝３，４を有し、かつその奥端部に凹曲面部５，
６を有する。この第１固定金型１と第１押し金型２でプ
レスすることにより、素管ａの各端縁に凸曲面状部８，
９を有する第１中間製品７が形成する（図１ないし図４
参照）。

【００２２】上記第１固定金型１と第１押し金型２で、
各環状凹溝３，４の各奥端部の凹曲面部５，６の形状
は、素管ａの厚みにほぼ等しい半径の曲面に形成してお
くのがよい。なお第１固定金型１は単体ではなく、上方
へ摺動可能な内金型３７との間で、上記環状凹溝３と凹
曲面部５を形成しており、また該内金型３７の下部に第
１中間製品推出し棒３８を螺装してある（図２参照）。

【００２３】また第１固定金型１の環状凹溝３の深さ
は、第１押シ金型２の環状凹溝３の深さよりも少し深め
にして、両金型１，２が離脱後に第１中間製品７が残る
ようにしてある。なお図示は省略するが、第１中間製品
７の上・下寄り部分が端部寄り程、肉厚をやや薄くして
おいてもよい。

【００２４】第２プレス工程での第２固定金型１０と第
２押し金型１１は各々、アイ形ジョイントＡの外径Ｄに
等しい内径の短円柱状孔１２と、その奥部に奥端寄りほ
ど小径の円錐台状孔１４を有する。この第２固定金型１
０と第２押し金型１１でプレスすることで、第１中間製
品７の下部寄りと上部寄り部分に、中心線Ｘ方向へ傾い
た断面テーパ状部１７，１８をもつ第２中間製品１６を
形成する（図５ないし図７参照）。

【００２５】この第２プレス工程で用いる第２固定金型
１０と第２押し金型１１で、その各円錐台状孔１４，１
５における傾斜周面は、中心線Ｘに対して４０ないし６
０度程度の角度、換言すれば水平面に対して３０ないし
５０度程度の角度にしておくのがよいが、必ずしもこれ
に限らない（図５参照）。またこの第２固定金型１０
も、第２押し金型１１が離脱後に第２中間製品１６が残
るように、第２押し金型１１よりもやや深めに形成して
ある。３９は第２中間製品押出し棒を示す。

【００２６】第３プレス工程での第３固定金型１９は、
アイ形ジョイントＡの外径Ｄと高さＨに等しい外径と深
さの短円柱状孔２１を有し、第３押し金型２０は中心線
Ｘと直交する平板状の押し面２２を有する（図８参
照）。この第３固定金型１９と第３押し金型２０でプレ
スすることで、第２中間製品１６の中心線方向へ傾いた
上部寄りと下部寄り部分をさらに屈曲させて、中心線Ｘ
に直交する平面をもつ中央孔付き円板状部２３，２４を
形成する（図９参照）。上記第３固定金型１９の底面４
０と第３押し金型２０の下の押し面２２とで、中心線Ｘ
に対して直交する中央孔付き円板状部２３，２４を形成
させている。

【００２７】さらに第３プレス工程では、上記の中心線
Ｘに直交する中央孔付き円板状部２３，２４の中央孔２
５，２６に、外径がアイ形ジョイントＡの内周端縁２
７，２８の内径ｄに等しい中央孔補正棒２９を圧入させ
て、所定の内径の各内周端縁３１，３２をもつ第３中間
製品３０を形成する。この中央孔補正棒２９は、やや大
径の第３中間製品押出し棒４２の上部寄り部分に形成し
てある（図１０参照）。

【００２８】その後のパイプ接続工程は、上記第３中間
製品３０の側周部３３の一部に通孔３４を穿設した後
に、該通孔３４に接続パイプ３５を溶着するものであり
（図１２参照）。このようにして製造されたアイ型ジョ
イントＡを使用した例を、図１３で示してある。なお図
において、４３はタンク部、４４はネジ孔、４５はシー
ル材、４６は締付けボルト、４７は通孔、４８は配管を
各々示す。

【００２９】

【発明の効果】以上で明らかな如く、本発明に係るアイ
形ジョイントの製造方法は、材料の無駄を無くすことが
できるとともに、プレス加工だけの高精度な仕上がりで
切削仕上げ加工を不要にでき、生産効率も向上できるこ
とによって、大幅にコストダウンを図ることができる。

【００３０】即ち、従来のアイ形ジョイントを製造方法
の内で、鋳造で成形した後に切削仕上げする方法は、内
部に巣が生じ易いしその後の切削仕上げが難しく、また
丸棒材を冷間鍛造して成形した後に切削仕上げする方法
は、コストが高くつくし切削仕上げする必要があった。
また金属の平板条材から切削にて製造する方法は、切削
除去する部分が非常に多く材料費が非常に不経済であ
り、切削加工に数種類の単能機・専用機・自動機等が必
要で、加工費も高くついていた。

【００３１】これに対して本発明に係るアイ形ジョイン
トの製造方法は、上記の如く素材は製品であるアイ形ジ
ョイントとほぼ等しい外径と内径で、かつアイ形ジョイ
ントの高さに応じ所定の長さに切断した短円筒状の金属
パイプ製の素管を用いるものであり、体積を変えること
無くアイ形ジョイントが成形されるので、材料が無駄に
ならずコストを大幅に低減できる。

【００３２】また、第１プレス工程で素管の各端縁に凸
曲面状部を形成しているため、第３プレス工程で中央孔
補正棒の圧入をスムーズに行うことができ、かつ該各中
央孔の内周端縁を補正棒の外周面に沿って高精度に内周
面を形成できる。また第２プレス工程で中心線方向へ傾
いた断面テーパ状部を形成しているため、第３プレス工
程で中央孔付き円板状部を形成する際に、無理なくスム
ーズに内方へ折れ曲がり、中心線に直交する中央孔付き
円板状部を、精度良く形成することができる。

【００３３】上記の如く最後のパイプ接続工程を除け
ば、短円筒形の素管から単にプレス工程だけで、所定の
形状・寸法のアイ形ジョイントを製造することができる
のであり、従来と異なり切削により仕上げ加工の必要が
ない。そのため、生産効率も向上できるとともに、製造
コストを大幅にダウンさせることができるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るアイ形ジョイントの製造方法の実
施例で用いる素材としての素管の縦断正面図である。

【図２】図１で示した素管を第１プレス工程でプレス前
の縦断正面図である。

【図３】第１プレス工程でプレス時の縦断正面図であ
る。

【図４】第１中間製品の縦断正面図である。

【図５】図４で示した第１中間製品を第２プレス工程で
プレス前の縦断正面図である。

【図６】第２プレス工程でプレス時の縦断正面図であ
る。

【図７】第２中間製品の一部縦断正面図である。

【図８】図７で示した第２中間製品を第３プレス工程で
プレス前の縦断正面図である。

【図９】第３プレス工程でプレス時の縦断正面図であ
る。

【図１０】第３プレス工程で中央孔補正棒を圧入時の縦
断正面図である。

【図１１】第３中間製品の縦断正面図である。

【図１２】アイ形ジョイントの一部切り欠き正面図であ
る。

【図１３】アイ形ジョイントの使用状態を示す一部切り
欠き正面図である。

【図１４】アイ形ジョイントの平面図である。

【符号の説明】

Ａ−アイ形ジョイント ａ−素管 １−第１固定金型 ２−第２押し金型 ３−環状凹溝 ４−環状凹溝 ５−凹曲面部 ６−凹曲面部 ７−第１中間製品 ８−凸曲面部 ９−凸曲面部 １０−第２固定金型 １１−第２押し金型 １２−短円柱状孔 １３−短円柱状孔 １４−円錐台状孔 １５−円錐台状孔 １６−第２中間製品 １７−断面テーパ状部 １８−断面テーパ状部 １９−第３固定金型 ２０−第３押し金型 ２１−短円柱状孔 ２２−押し面 ２３−中央孔付き円板状部 ２４−中央孔付き円板状
部 ２５−中央孔 ２６−中央孔 ２７−円周端縁 ２８−円周端縁 ２９−中央孔補正棒 ３０−第３中間製品 ３１−内周端縁 ３２−内周端縁 ３３−側周部 ３４−通孔 ３５−接続パイプ ３６−バリ ３７−内金型 ３８−第１中間製品押出
し棒 ３９−第２中間製品押出し棒 ４０−底面 ４２−第３中間製品押出し棒 ４３−タンク部 ４４−ネジ孔 ４５−シール材 ４６−締付けボルト ４７−通孔 ４８−配管 Ｄ−外径 ｄ−内径 Ｈ−高さ Ｘ−中心線

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】製品であるアイ形ジョイントＡとほぼ等し
   い外径で、その高さに応じて所定の長さに切断した金属
   パイプ製の素管ａを、三段階のプレス工程とパイプ接続
   工程を経てアイ形ジョイントＡに形成するものであり、 第１プレス工程では、上記金属パイプ製の素管ａを、該
   素管ａの厚みと等しい間隙の環状凹溝３，４で、その各
   奥端に凹曲面部５，６を各々有する第１固定金型１と第
   １押し金型２とでプレスして、素管ａの各端縁に凸曲面
   部８，９をもつ第１中間製品７を形成し、 第２プレス工程では、上記第１中間製品７を、アイ形ジ
   ョイントＡの外径Ｄと等しい内径の短円柱状孔１２，１
   ３で、その各奥部に奥端寄りほど小径の円錐台状孔１
   ４，１５を各々有する第２固定金型１０と第２押し金型
   １１とでプレスして、第１中間製品７の下寄り部分と上
   寄り部分とに、中心線方向へ傾いた断面テーパ状部１
   ７，１８をもつ第２中間製品１６を形成し、 第３プレス工程では、上記第２中間製品１６を、アイ形
   ジョイントＡの外径Ｄと高さＨに等しい外径と深さの短
   円柱状孔２１をもつ第３固定金型１９と、平板状の押し
   面２２をもつ第３押し金型２０とでプレスして、第２中
   間製品１６の下寄り部分と上寄り部分を、中心線Ｘに直
   交する平面をもつ中央孔付き円板状部２３，２４に形成
   し、かつ各中央孔２５，２６に、外径がアイ形ジョイン
   トＡの内周端縁２７，２８の各内径ｄに等しい中央孔補
   正棒２９を圧入して、所定の内径の内周端縁３１，３２
   をもつ第３中間製品３０を形成し、 パイプ接続工程では、上記第３中間製品３０の側周部３
   ３の一部に通孔３４を形成した後に、該通孔３４に接続
   パイプ３５を固着するようにした、アイ形ジョイントの
   製造方法。