JPH11314128A - 長手方向中間部内面に縦溝を有するパイプの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 量産に適した通常の加工方法により、しかも
少ない加工工程数で長手方向中間部内面に縦溝を有する
パイプの製造を可能とする。 【解決手段】 第１工程では、先端部を除く長手方向一
側に沿って突条６７ａが形成された芯金部６７を有する
押込ポンチ６５をパイプ素材４０Ａ内に挿入し、このパ
イプ素材を押込ポンチと共に絞りダイ６０の絞り孔６１
内に押し込んで、パイプ素材を押込み方向後端側の拡開
部４５を除き内径が芯金部の外径と同じになる細径に成
形すると共に突条によりこの細径となった部分の先端部
を除く内面に縦溝４１を形成する。第２工程では、拡開
部の内径が細径となった部分の内径とほゞ同一となるま
で同拡開部の外径を外側から搾る。第２工程は、細径と
なった部分の内面にこの部分の内径と同径のマンドレル
７７を挿入した状態で行うことが好ましい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、長手方向中間部内
面に縦溝を有する細長いパイプを製造する方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】自動車のはね上げ式の後扉の重量バラン
スを取るために用いられるガススプリング等において
は、例えば図４に示すように、シリンダを形成するパイ
プ４０の一端はシリンダヘッド５０により閉じ、パイプ
４０内面に嵌合されたピストン５５のロッド５６はパイ
プ４０他端に設けたシールハウジング５１から液密に突
出している。この種のガススプリングは、シリンダ内部
に作動油と共に封入した圧縮ガスによりロッド５６を外
向きに付勢して後扉の重量バランスを取るものである
が、伸長の途中ではピストン５５により２つに分割され
た内部空間を連通すると共に、最伸長時には両内部空間
の連通を遮断してピストン５５がシールハウジング５１
に衝撃的に当接するのを防止するために、パイプ４０の
長手方向中間部の内面にのみ縦溝４１が形成されてい
る。

【０００３】細長いパイプの長手方向中間部のみに縦溝
を形成するのは通常の加工方法では困難であり、従来は
放電加工によりこのような縦溝を形成していた。しかし
ながら、放電加工は加工速度が遅くまた工具の消耗も多
いので量産に適さないという問題がある。

【０００４】このような問題を解決する手段として、出
願人は先に特願平４−２０９１６６号に係る方法を提案
した。これは図５〜図７に示すように、先ず第１工程に
おいて真直な円筒状のパイプ素材Ｐの上端部内に拡張用
ポンチ２０を押圧挿入してパイプ４０の上端部に拡開部
４５を形成し（図５参照）、続く第２工程において溝成
形用ポンチ２５のストレート部２６をパイプ４０内に押
し込んでストレート部２６の外側面に設けた突起２７に
より拡開部４５及び先端部を除くパイプ４０の内面に縦
溝４１を形成し（図６参照）、最後の第３工程において
パイプ４０の拡開部４５を搾り用ダイ３０により外側か
ら搾ってもとのパイプ素材と同一にし、これにより拡開
部４５であった部分と突起２７が挿入された位置より先
の部分を除くパイプ４０の中間部に縦溝４１を形成して
いる。この方法によれば、塑性加工などの量産に適した
通常の加工方法により、長手方向中間部内面に縦溝が形
成されたパイプを製造することができる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記特
願平４−２０９１６６号に係る方法では、長手方向中間
部内面に縦溝を有するパイプを製造するのに３工程を必
要とし、設備費及び加工工数が増大するので製造コスト
が増大するという問題がある。本発明は上記方法におけ
る第１及び第２工程が１つの工程ですむようにし、これ
によりパイプを製造する際の工程数を減少させて製造コ
ストを減少させることを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明による長手方向中
間部内面に縦溝を有するパイプの製造方法は、先端部を
除く長手方向一側に沿って突条が形成された芯金部を有
する押込ポンチをパイプ素材内に挿入し、このパイプ素
材を押込ポンチと共に絞りダイの絞り孔内に押し込ん
で、パイプ素材を押込み方向後端側の拡開部を除き内径
が芯金部の外径と同じになる細径に成形すると共に突条
によりこの細径となった部分の先端部を除く内面に縦溝
を形成する第１工程と、拡開部の内径が細径となった部
分の内径とほゞ同一となるまで同拡開部の外径を外側か
ら搾る第２工程よりなるものである。

【０００７】前項の発明の拡開部の内面は、細径となっ
た部分の後端側の内面から外側に向かって広がる傾斜面
とその先に続くパイプ素材の内径とほゞ同一径の円筒面
よりなるものとするのが好ましい。このようにすれば、
傾斜面の形状を変えれば縦溝の端部の切上り部分の形状
が変化し、また円筒面の長さを変化させればパイプの端
面から縦溝端部迄の距離が変化する。

【０００８】前２項の発明の第２工程は、細径となった
部分の内面にこの部分と同径のマンドレルを挿入した状
態で行うことが好ましい。このようにすれば、第２工程
において拡開部が搾られる際にその部分の内径がマンド
レルの外径より小さくなることはない。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下に、図１〜図３に示す実施の
形態により長手方向中間部内面に縦溝を有するパイプの
製造方法の説明をする。この実施の形態による製造方法
は第１工程及び第２工程よりなり、各工程では同様のプ
レス装置が使用される。各プレス装置の固定側となるボ
ルスタ１０には下型を固定支持する固定側アダプタ１１
が設けられ、可動側となるスライド１５には上型を固定
支持する可動側アダプタ１６及び可動側ホルダ１７が設
けられている。下型及び上型は、第１工程の場合は絞り
ダイ６０及び押込ポンチ６５であり、第２工程の場合は
整形ダイ７０及び整形ポンチ７５である。なお、この実
施の形態で製造されるパイプ４０の外径及び内径はそれ
ぞれ２３mm及び２０mmであり、パイプ素材４０Ａの外径
及び内径はそれぞれ２５．４mm及び２２．４mmである。

【００１０】先ず図１及び図３により第１工程の説明を
する。この第１工程で使用する絞りダイ６０の中心部に
上下方向に貫通して形成された絞り孔６１は、全長の大
半を占める真直な内孔６２と、そのスライド１５側に形
成された大径孔６４と、この両部分６２，６４を段差な
く連続させる円錐孔６３よりなり、それぞれ互いに同軸
的に形成されている。内孔６２の径は製造されるパイプ
４０の外径と同じであり、大径孔６４の径はパイプ素材
４０Ａの外径が僅かの隙間をおいて挿入可能な大きさで
ある。絞りダイ６０の絞り孔６１と同軸的に配置された
押込ポンチ６５は、短い大径の根本部６６と、先端部を
除く長手方向一側に沿って突条６７ａが形成された芯金
部６７と、円錐部６８ａと円筒部６８ｂからなる中間部
６８よりなり、それぞれ互いに同軸的に形成されてい
る。芯金部６７の外径は製造されるパイプ４０の内径と
同じであり、根本部６６の外径は僅かの隙間をおいて絞
りダイ６０の大径孔６４内に挿入可能な大きさである。
突条６７ａは蒲鉾形断面形状でその幅及び高さはそれぞ
れ０．９mmであり、従って芯金部６７と突条６７ａはパ
イプ素材４０Ａ内に挿入可能である。

【００１１】押込ポンチ６５がスライド１５と共に上昇
した状態において、図１の二点鎖線に示すように、パイ
プ素材４０Ａの下端部を大径孔６４内に挿入して絞りダ
イ６０上に載置する。この状態からスライド１５を下降
させれば、図１の二点鎖線に示すように押込ポンチ６５
の芯金部６７はパイプ素材４０Ａ内に挿入され、更に下
降すれば押込ポンチ６５の根本部６６の下端面６６ａが
パイプ素材４０Ａの上端面に当接してパイプ素材４０Ａ
を絞りダイ６０の円錐孔６３から内孔６２内に押し込
み、パイプ素材４０Ａを塑性変形させて先端側から細径
に成形する。この細径に成形された部分（以下単に細径
部という）は内面が芯金部６７に当接して芯金部６７の
外径と同じ内径になり、この内面には突条６７ａにより
縦溝４１が形成される。スライド１５の下降は、図１の
実線に示すように、押込ポンチ６５の根本部６６の下端
面６６ａが絞りダイ６０の絞り孔６１の円錐孔６３に達
する前に停止され、従ってパイプ素材４０Ａの押込み方
向後端側には、絞りダイ６０の円錐孔６３及び大径孔６
４並びに押込みポンチ６５の円錐部６８ａ及び円筒部６
８ｂにより、拡開部４５が形成される。この拡開部４５
の内面は外側に向かって広がる円錐面（傾斜面）４５ａ
とその先に続く円筒面４５ｂよりなり、突条６７ａによ
り形成される縦溝４１は、円錐面４５ａでは後端側に向
かって次第に浅くなって円筒面４５ｂに達する前に位置
４１ｃで消滅する。細径部と拡開部４５よりなり内面に
縦溝４１が形成された中間製品は、このようにして第１
工程で塑性加工により成形され、スライド１５及び押込
ポンチ６５を上昇させて絞りダイ６０から取り出す。

【００１２】次に図２により第２工程の説明をする。こ
の第２工程で使用する整形ダイ７０の中心部に上下方向
に貫通して形成された整形孔７１は、全長の大部分を占
める真直な内孔７２と、スライド１５側に形成された大
径孔７４と、この両部分７２，７４を連続させる大きな
頂角の円錐面７３よりなり、それぞれ互いに同軸的に形
成されている。内孔７２及び大径孔７４の径は、第１工
程で成形された中間製品の細径部及び拡開部４５の外径
が僅かの隙間をおいて挿入可能な大きさである。整形ダ
イ７０の整形孔７１と同軸的に配置された整形ポンチ７
５は、互いに同軸的に一体形成された短い大径の根本部
７６と細長いマンドレル７７よりなり、マンドレル７７
の外径は製造されるパイプ４０の内径と同じであり、根
本部７６の外径は僅かの隙間をおいて整形ダイ７０の大
径孔７４内に挿入可能な大きさである。

【００１３】整形ポンチ７５がスライド１５と共に上昇
した状態において、図２の二点鎖線に示すように、第１
工程で成形された中間製品の細径部を内孔７２内に挿入
する。中間製品の円錐面４５ａの頂角は整形孔７１の円
錐面７３の頂角よりもかなり小さいので、この状態では
拡開部４５は内孔７２内には入らず、拡開部４５の下半
部の外面と大径孔７４の下部の内面の間には相当な空間
が存在している。この状態からスライド１５を下降させ
れば、整形ポンチ７５のマンドレル７７は中間製品の細
径部内に挿入され、更に下降すれば整形ポンチ７５の根
本部７６の下端面７６ａが中間製品の拡開部４５の上端
面に当接される。この状態では拡開部４５の内面とマン
ドレル７７の上部との間には相当な空間が形成されてい
る。そしてスライド１５を更に下降させて拡開部４５の
上端面を押し下げれば、拡開部４５の下部は円錐面７３
から内孔７２とマンドレル７７の間に押し込まれ、細径
部は内孔７２内を下方に移動し、図２の実線に示すよう
に中間製品の拡開部４５と大径孔７４及びマンドレル７
７の上部との間の空間がなくなったところでスライド１
５の下降は停止される。これにより中間製品の拡開部４
５は、縦溝４１が消滅する位置４１ｃより押込み方向後
側の部分まで内孔７２内に押し込まれて外径が細径部と
同じ径に搾られ、この搾られた部分の内面はマンドレル
７７に当接してこれと同じ径になるので、パイプ４０の
内面に形成される縦溝４１は位置４１ｃとほゞ対応する
端部４１ａで終わり、それより押込み方向後側には形成
されない。拡開部４５が形成されていたパイプ４０の端
部には小さいフランジ部４３が形成されるが、これは後
で削除すればよい。

【００１４】上述の実施の形態によれば、長手方向中間
部内面に縦溝が形成されたパイプを僅か２工程で、それ
も塑性加工などの量産に適した生産性の高い加工方法に
より製造することができる。

【００１５】絞りダイ６０の円錐孔６３の頂角を変えて
拡開部４５の円錐面４５ａの頂角を小にすれば、縦溝４
１の拡開部４５側となる端部４１ａの切上り傾斜は緩く
なり、円錐面４５ａの頂角を大にすれば切上り傾斜は急
になる。図４に示すようなガススプリングでは、端部４
１ａの切上り傾斜の緩急により最伸長時の衝撃防止の際
の減衰特性が変化するので、このように円錐面４５ａの
頂角を変えることにより最伸長時の衝撃防止特性を調整
することができる。また、縦溝４１の端部４１ａの軸方
向位置は、拡開部４５の円錐面４５ａの拡張開始位置に
より定まるが、この位置がパイプ４０の端面から離れて
いる場合には円筒面４５ｂの長さを大にすればよい。

【００１６】また上記実施の形態の第２工程は、パイプ
４０の細径となった部分の内面にこの部分とほゞ同径の
マンドレル７７を挿入した状態で行っており、このよう
にすれば拡開部４５が搾られる際にその部分の内径がマ
ンドレル７７の外径より小さくなることはないので製造
されたパイプ４０の内径の寸法精度が向上する。しかし
ながら本発明の第２工程は、先に述べた従来技術の第３
工程と同様な方法、すなわち図７に示すような搾り用ダ
イ３０によりパイプ４０の拡開部４５を外側から搾るこ
とにより行ってもよい。

【００１７】

【発明の効果】本発明によれば、塑性加工などの量産に
適した生産性の高い加工方法により長手方向中間部内面
に縦溝が形成されたパイプを製造することができ、しか
も従来に比して製造工程数を減少させて製造コストを減
少させることができる。

【００１８】拡開部の内面を、細径となった部分の後端
側の内面から外側に向かって広がる傾斜面とその先に続
くパイプ素材の内径とほゞ同一径の円筒面よりなるもの
としたものによれば、この傾斜面の形状を変えることに
より縦溝の端部の切上り部分の形状を調整することがで
き、また円筒面の長さを変えることにより縦溝の端部と
パイプの端部の間の距離を調節することができる。

【００１９】また、第２工程を、細径となった部分の内
面にこの部分とほゞ同径のマンドレルを挿入した状態で
行うようにしたものによれば、拡開部が搾られる際にそ
の部分の内径がマンドレルの外径より小さくなることは
ないので製造されたパイプの内径の寸法精度が向上す
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明による長手方向中間部内面に縦溝を有
するパイプの製造方法のの第１の実施形態による第１工
程の説明図である。

【図２】 図１に示す実施形態の第２工程の説明図であ
る。

【図３】 図１の３−３断面図である。

【図４】 本発明により製造されたパイプを適用した製
品の一例を示す図である。

【図５】 従来技術による長手方向中間部内面に縦溝を
有するパイプの製造方法の第１工程の説明図である。

【図６】 図５に示す従来技術の第２工程の説明図であ
る。

【図７】 図５に示す従来技術の第３工程の説明図であ
る。

【符号の説明】

４０…パイプ、４０Ａ…パイプ素材、４１…縦溝、４５
…拡開部、４５ａ…傾斜面（円錐面）、４５ｂ…円筒
面、６０…絞りダイ、６１…絞り孔、６５…押込ポン
チ、６７…芯金部、６７ａ…突条、７７…マンドレル。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ // Ｆ１６Ｆ 9/00 Ｆ１６Ｆ 9/00 Ａ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 先端部を除く長手方向一側に沿って突条
   が形成された芯金部を有する押込ポンチをパイプ素材内
   に挿入し、このパイプ素材を前記押込ポンチと共に絞り
   ダイの絞り孔内に押し込んで、前記パイプ素材を押込み
   方向後端側の拡開部を除き内径が前記芯金部の外径と同
   じになる細径に成形すると共に前記突条によりこの細径
   となった部分の先端部を除く内面に縦溝を形成する第１
   工程と、 前記拡開部の内径が前記細径となった部分の内径とほゞ
   同一となるまで同拡開部の外径を外側から搾る第２工程
   よりなる長手方向中間部内面に縦溝を有するパイプの製
   造方法。
2. 【請求項２】 前記拡開部の内面が前記細径となった部
   分の前記後端側の内面から外側に向かって広がる傾斜面
   とその先に続く前記パイプ素材の内径とほゞ同一径の円
   筒面よりなる請求項１に記載の長手方向中間部内面に縦
   溝を有するパイプの製造方法。
3. 【請求項３】 前記第２工程は前記細径となった部分の
   内面にこの部分の内径と同径のマンドレルを挿入した状
   態で行う請求項１又は請求項２に記載の長手方向中間部
   内面に縦溝を有するパイプの製造方法。