KR20040010294A - 연결부를 구비한 배관 제조 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명에서, 파이프의 임의의 위치가 클램핑되고, 커넥터가 파이프에 결합된다. 이후, 파이프를 커넥터의 내부로부터 코킹하기 위하여, 파이프의 일단부가 지름확장용 펀치와 같은 툴에 의해 확장된다. 파이프 재료의 여유공간인 파이프 변형 흡수부가 커넥터의 내면 일부에 제공되며, 지름 확장부가 형성될 때, 여분의 파이프 재료가 그 부분으로 흡수되고, 파이프의 길이가 감소되고 적정치로 조절된다. 파이프 변형 흡수부가 형성된 부분은 파이프의 전방단부로 한정되지는 않고, 중앙부에 대응하는 커넥터의 내면에 형성될 수도 있다.

Description

연결부를 구비한 배관 제조 방법{Method of manufacturing piping having joining portion}

본 발명은 연결부를 구비하고, 일 예로 차량용 공조 시스템의 냉각 사이클의 부분으로 사용되는, 배관(piping)에 관한 것이다. 더욱 상세하게, 본 발명은 소성 가공(plastic working)에 의한 배관 제조 방법에 관한 것이다. 본 발명은 또한, 배관을 제조하는 동안 자동적으로 수행되는 배관 길이 조절 방법에 관한 것이다.

본 발명은 차량용 공조 시스템의 냉각 사이클에서 많은 부품을 서로 연결하는 냉매 파이프, 즉, 예를 들면, 배출구 파이프와 흡입구 파이프이며, 승차공간에 제공된 증발기와, 엔진 구역에 제공되는 냉매 압축기, 응축기 및 리시버(receiver)를 연결하기 위한 냉매 파이프에 관한 것이다. 팽창 밸브의 전방 및 후방에 두개의 냉매 파이프가 서로 평행하게 배열되어, 냉매 파이프의 단부가 팽창 밸브에 삽입되도록 배열된다. 이러한 경우에, 냉매를 증발기에서 압축기로 가이드 하여 냉매가 팽창 밸브를 통과하여 되돌아 올 수 있게 하는 저압 파이프(low pressure pipe)가필요하지 않다. 그러나, 두개의 파이프를 용이하게 다루기 위해서는, 배출 파이프 및 복귀 파이프에서, 상기 팽창 밸브의 전방 및 후방에 위치되는 두 파이프 모두의 단부들이 같은 커넥터에 브레이징 접합(braze)되어야 한다. 이러한 방식으로, 상기 두 파이프 및 두 커넥터들은 연결부에 의해서, 서로 일체형으로 형성된다. 파이프들이 일체화함으로써 형성되는, 연결부를 구비한 파이프는 많은 경우에 사용되고 있다.

이러한 파이프들이 제조되는 경우에, 두 파이프 각각의 단부가 커넥터에 브레이징 접합될 때, 두 파이프 각각의 다른 단부가 정확히 제조되어 소정위치에 끼워질 수 없다면, 두 파이프의 단부들을 두 커넥터로 양호하게 연결하는 것이 불가능해질 것이다. 그러나, 차량용 공조 시스템의 냉각 사이클에 제공되는 냉매 파이프들은 복잡하게 휘어지는 것이 일반적이다. 따라서, 미리 절개되고 휘어진 두 파이프의 단부들을, 커넥터의 소정 위치에 각각 정확히 조절하는 것은 매우 힘든 일이다. 따라서, 파이프가 커넥터에 브레이징 접합되기 전에, 우선적으로 각 파이프들의 휨 상태 및 파이프 단부의 형상(profile)을 조절하기 위하여 수선하는 것이 필요한데, 즉, 공조 시스템의 부품으로 사용되는 각 파이프들의 정밀성을 향상시키는 것이 필요하다. 물론, 이러한 수선 공정은 연결부를 구비한 배관의 제조비용 증가를 야기한다.

상기의 문제점은 두 파이프 및 두 커넥터가 결합되는 냉매 사이클에 사용되는 연결부를 구비한 배관에 한정되지 않는다. 상기 문제점은 정해진 자세로 소정의 위치에 각각 부착되어야 하는 두 커넥터에 브레이징 접합되는, 양 단부를 갖는 휨파이프(bent pipe)를 제조하는 경우에도 발생된다. 세개 이상의 많은 휨 파이프에서, 하나의 파이프를 제조하기 위해 양 단부가 동일한 커넥터에 브레이징 접합되는 경우에, 모든 파이프의 단부가 동일한 커넥터에 정렬되어야 한다. 따라서, 부분 부분을 이루는 배관의 정밀성을 강화할 필요가 있으며, 이는 연결부를 구비한 배관의 제조비용을 증가시킨다. 상기 파이프 및 커넥터가 브레이징 접합에 의하여 서로 결합되는 경우, 상기 연결 강도가 실제적으로 향상될 수 있다. 그러나, 유체의 누설을 확인할 필요가 있어서, 제조비용이 증가된다.

이러한 연결에서, 상세한 설명이 후술되지만, 본 발명의 실시예와 관련하여, 파이프의 길이를 감소시키는 방법으로써 버클링(buckling)이 야기되는 파이프가 제공된다. 이러한 방법과 거의 유사한 첫번째 종래기술은, 파이프를 가공하는 방법으로서, 일본 특허 공개 제2000-343170호(미심사)에 공개되어 있다. 첫번째 종래기술에 따르면, 파이프의 단면에 힘이 주어지는 경우, 세로 방향의 파이프 중앙부의 여분의 금속(excess metal)이 파이프의 원통형 측면을 지지하는 금속 다이(die)에 형성되는 여유 공간(relief space)으로 밀려나게 되어, 측면으로 밀린 여분의 금속의 양에 따라 파이프의 길이가 감소된다.

그러나, 첫번째 종래기술은, 길이가 파이프의 지름보다 몇 배 긴, 직선형 파이프에 적용 가능한 것이다. 따라서, 본 발명의 주된 목적이 되고 길이가 복수개의 휨 부를 구비하는 형상을 갖는 냉매 파이프에 상기 기술을 적용하기는 불가능하였다.

두번째 종래기술로서, 일본 공개 특허 제3281997호(심사됨)는 파이프를 연결하기 위해 사용되는 커넥터를 공개하고 있으며, 이는 본 발명에 따른 연결부를 구비하는 파이프와 부분적으로 유사하다. 그러나, 두번째 종래기술에 따르면, 연결을 위해 사용되는 고체 블록에서 유체 통로를 형성하기 위한 것을 목적으로 하고, 미리 정해진 소정의 형상을 가지며, 연결에 사용되는 상기 고체 블록의 홀에 삽입된다. 연결을 위한 블록은 미리 파이프에 형성되는 대경(large diameter)을 갖는 시트 부(seat portion) 및 파이프의 일단에 형성되는 확장된 지름 사이에 지지되며, 상기 파이프는 상기 블록에 일체형으로 형성된다.

두번째 종래기술에 따르면, 상기 대경을 갖는 시트 부 및 확장 지름 부 사이의 파이프의 길이는 항상 연결용 블록의 홀의 길이와 같으며, 이는, 대경을 갖는 시트 부 및 확장 지름부 사이의 파이프 길이가 연결용 블록의 홀의 길이와 다를 수가 없다는 것이다. 따라서, 두번째 종래기술은 필연적으로 휨부가 파이프에 형성되기 때문에 필연적으로 변동하는 파이프의 길이가 임의의 값으로 조절하는 목적은 포함하고 있지 않다. 따라서, 두번째 종래기술에 의하더라도, 본 발명과는 부분적으로 유사할 뿐이고, 두번째 종래기술은 기본적으로 본 발명과는 다르다. 따라서, 두번째 종래기술은, 확장 지름부가 파이프의 단부에 가공될 때, 파이프의 길이를 임의의 값으로 조절하는 것이 불가능하다.

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점들의 해결을 달성하기 위한 것이다. 본 발명은 기본적으로, 연결부를 구비한 배관을 구성하는 일부인 파이프를 제조함으로써 수행되는 수선 공정과 비교할 때, 확장 지름부가 제조 비용이 증가할 가능성이 없는 간단한 수단으로, 확장 지름부가 파이프의 단부로 형성되는 지름 확장 공정에서 파이프의 길이가 자동적으로 동시에 조절되는 경우 파이프의 길이가 임의의 길이로 용이하게 조절되는, 파이프 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다. 또한, 본 발명은, 종래 기술에 채택된 브레이징 접합가공을 수행하지 않고 기계적인 코킹(caulking)에 의해 파이프 및 커넥터가 서로 연결하는 경우, 충분히 높은 연결 강도 및 실링(sealing) 성능이 제공될 수 있어서, 종래기술에 비해 제조비용을 매우 감소시킬 수 있는 연결부를 구비한 배관 제조방법을 제공하는데 다른 목적이 있다.

도1은 본 발명에 따른 연결부를 구비하는 배관 제조방법의 제1실시예의 제1단계에서 가공되는 두개의 파이프 및 커넥터를 도시한 정면도.

도2는 상기 제1실시예의 제1단계에서, 파이프에 세로 방향 사이징이 수행되는 상태를 도시한 정면도.

도3은 제품으로서의 연결부를 구비하는 파이프를, 예시적으로 도시한, 사시도.

도4는 제1실시예의 제1단계의 기본적인 부분을 도시한 단면도.

도5는 도4에 도시된 제1단계와 연속되는 다음 순간의 기본적인 부분을 도시한 단면도.

도6은 두개의 파이프를 동시에 가공하는 펀치를 개념적으로 보여주는 개념도.

도7은 제1실시예의 제2단계에서 가공전 상태를 도시한 단면도.

도8은 제1실시예의 제2단계에서 가공 후의 상태를 도시한 단면도.

도9는 제1실시예의 제2단계에서 파이프 변형흡수부를 도시한 단면도.

도10은 두 파이프를 동시에 가공하기 위한 펀치 등을 개념적으로 보여주는 개념도.

도11은 도10의 일부를 확장하여 도시한 확대 단면도.

도12는 제2실시예의 제2단계에서 파이프 변형흡수부를 도시한 단면도.

도13은 제3실시예의 제2단계에서 파이프 변형흡수부를 도시한 단면도.

도14는 도13의 일부를 부분적으로 확대 도시한 부분 확대도.

도15는 제4실시예의 제2단계에서 파이프 변형흡수부를 도시한 단면도.

도16은 제5실시예의 제1단계의 기본적인 부분을 도시한 단면도.

도17은 도16에 도시된 제1단계와 연속되는 다음 순간의 기본 적인 부분을 도시한 단면도.

도18은 종래 기술에 따른 연결부를 구비한 배관을 제조하는 방법을 도시한 과정도.

도19는 종래 기술에서 야기되는 문제점을 도시한 개념도.

도20은 종래 기술에서 야기되는 다른 문제점들을 도시한 개념도.

도21은 제1실시예에서의 단계들과 순서가 달라진 실시예를 도시한 개념도.

도22는 제1실시예의 제1단계를 포함하지 않는 실시예를 도시하는 개념도.

도23은 커넥터를 구비하지 않는 파이프의 실시예를 도시한 개념도.

* 도면의 주요부분에 대한 설명.

1 : 파이프 세트 고정용 지그 2 : 임시 고정용 지그

3 : 처크3a : 홈부

4 : 단차부(step portion)6 : 펀치

16, 60 : 커넥터17 : 공차

20, 21 : 파이프22, 23 : 버클링부(buckled portion)

30, 31, 32, 33 : 파이프 단부

상기한 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 지름 확장부가 형성됨과 동시에, 파이프를 조절하기 위하여, 파이프의 적절한 부분을 파이프 처크에 클램핑함으로써 파이프를 고정하는 단계; 내경이 확장된 관통홀을 구비하는 커넥터를 파이프의 일단부에 결합하는 단계; 및 파이프의 지름을 확장하고 그것을 커넥터의 내면에 코킹하기 위해 지름 확장용 툴(tool)에 파이프의 일단부를 코킹(caulking)하는 단계를 포함하되, 지름 확장부를 형성하기 위하여, 지름 확장툴에 의해 파이프 단부에 소성 변형이 주어질 때, 파이프 재료의 여유 공간(relief space)인 파이프 변형흡수부가 커넥터의 내면 일부에 미리 형성되도록, 여분의 파이프 재료가 파이프 변형흡수부에 의해 흡수되며, 파이프 길이가 감소되고 소정길이로 자동적으로 조절되는, 지름 확장부가 파이프의 일단부에 형성되는 연결부를 구비하는 배관 제조 방법을 제공한다.

본 발명에 따른 연결부를 구비하는 배관 제조방법은 : 파이프를 고정하기 위하여, 파이프의 적정부가 파이프 처크(chuck)에 클램핑되는 단계; 내경 형상이 확장된 관통홀을 구비한 커넥터 또는 상기 커넥터를 대채하는 암 형태의 지그(female-type jig)가 파이프의 일단부에 결합되는 단계; 및 지름 확장용 툴과 함께 파이프의 단부를 확장시킴으로써, 파이프의 단부가 커넥터의 내면에 코킹되게하는 단계를 포함한다. 본 발명에 따른 연결부를 구비하는 배관 제조방법의 특징은 파이프 재료의 여유 공간인 파이프 변형흡수부가, 커넥터 또는 그를 대체하는 암 형태의 지름 내면 일부에 미리 형성되는 것이다. 따라서, 지름 확장부를 형성하기 위하여, 지름 확장용 툴과 파이프 단부에 소성 변형이 주어지면, 여분의 파이프 재료가 파이프 변형 흡수부에 의해 흡수되고, 파이프 길이가 감소된다. 따라서, 파이프 길이가 자동적으로 목표하는 길이로 자동적으로 조절된다.

본 발명은 파이프 처크에 의해 파이프의 적절한 부분이 클램핑됨으로써 파이프를 고정하는 단계 이후에, 파이프 단부들 중 하나에 사이징용 펀치에 의한 힘이 제공될 때, 파이프를 버클링함으로써 파이프 재료의 일부가 파이프 처크의 단면에 미리 형성된 여유 공간에 밀려나가는 경우, 파이프의 외주에 환형 돌출부를 형성시킴으로써, 파이프의 길이를 감소시키는 단계를 더 포함하는 연결부를 구비하는 배관을 제조하는 방법을 제공한다. 이러한 경우, 파이프의 길이는 복수개의 수단에 의해 독립적으로 조절될 수 있다. 따라서, 조절의 자유도가 강화될 수 있고, 또한,조절 너비가 연장될 수 있다. 돌출부를 형성하는 경우에, 파이프의 길이 감소량은 돌출부의 반지름의 증가에 의해 증가될 수 있다. 따라서, 파이프 처크의 단면에 형성된 여유 공간의 높이가 일정하게 유지되는 동안, 돌출부의 반지름이 다양하게 제조될 수 있다.

본 발명에 따른 연결부를 구비하는 배관 제조방법에서, 지름 확장부가 형성되는 면에 대향하는 면의 파이프 단부가 지그에 의해 소정위치에 고정되고 난 후, 파이프의 적절한 부분이 파이프 처크에 의해 클램핑되고 고정될 때, 파이프의 길이는 파이프 처크의 단면에 따라 조절된다.

커넥터 또는 커넥터를 대체하는 암 형태 지그의 확장될 관통홀 내면에 형성되는 파이프 변형흡수부는 상기 관통홀의 내면과 지름 확장용으로 사용되는 툴의 표면 사이의 간격으로 형성된다. 상기 파이프 변형흡수부는 커넥터 내부에 위치되는 파이프의 전방단부에 대응하게 형성될 수 있다. 또한, 상기 파이프 변형흡수부는 커넥터 내부에 위치되는 파이프의 중앙부에 대응하게 형성될 수 있다.

이하의 본 발명에 따른 연결부를 구비하는 배관 제조 방법은 후술할 구체적인 예와 같이 제공될 수 있다. 지름 확장부가 파이프의 일 단부에 형성되고, 파이프가 확장될 관통홀을 구비하는 커넥터 내에 코킹된다. 반대로, 파이프의 타단은 커넥터에 간단히 코킹될 수 있다.

본 발명에 따른 연결부를 구비하는 배관 제조방법을 수행하는 경우에, 지름 확장용 툴의 외주에 슬리브(sleeve)가 제공되는 것이 바람직하며, 상기 슬리브가 지름확장용 툴과 분리되어 이동하는 경우, 지름 확장부를 가공하기 전후에, 커넥터가 지지되는 것이 바람직하다. 확장된 파이프의 전방단부가 슬리브의 단면 일부에 의해 압착되는(crushed down) 경우, 파이프의 길이를 조절하기 위하여, 재료의 일부가 파이프 변형흡수부에 유입될 수 있다.

본 발명에 따른 연결부를 구비하는 배관 제조방법은 단일 파이프뿐만 아니라 복수개의 파이프에도 적용될 수 있다. 전술한 바와 같이, 예를 들면, 복수개의 파이프 길이가 동일하게 조절될 수 있는데, 즉, 복수개의 파이프 길이간의 관계가 조절될 수 있다. 이러한 경우에, 일 단측에서 복수개의 파이프 중 적어도 일 단부가 일반적인 커넥터에 연결될 수 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 연결부를 구비하는 배관의 몇몇 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 본 발명의 도면에 도시된 몇몇 실시예들은 미도시된 차량용 공조 시스템의 냉각 사이클의 팽창밸브의 전후방에 부착되는 배관을 제조하는 방법과 관련된다. 도3에 도시된 구체적이 예에서와 같이, 도면에 도시된 실시예의 방법에 의해 제조되는 배관은 전체 배관의 일부로 사용되며 : 소정의 형상으로 휘어지며, 하나는 대경을 갖는 파이프이고 다른 하나는 소경(small diameter)을 갖는 파이프인 두 파이프(20, 21)와 같은 복수개의 파이프; 및 코킹(caulking)에 의해 파이프의 두 단부와 결합되는 얇은 금속 플레이트로 이루어지는 두 커넥터(16, 60)를 포함한다.

전 단계에서, 융해된 알루미늄에서 연속적인 원통형 파이프 재료로 압출 몰딩(extrusion molding)됨에 의해, 파이프(20, 21)가 제조된다. 코일(coil)처럼 감겨진 상기 긴 파이프 재료는 직선화 롤러(straightening roller)에 의해 펴진 후,절단기에 의해 소정 길이로 절단된다. 이후, 도1 및 도2에 도시된 바와 같이, 일 단부(30 또는 31)가 프레스 성형의 한 형태인 벌징가공(bulging)될 수 있다. 또한, 상기 파이프의 일부는 O링 실링(O-ring seal)에 사용되는 홈(groove)을 형성하기 위해 롤링의 한 형태인 스피닝(sprinning)가공 될 수 있다. 이후, 상기 파이프(20, 21)는 파이프 벤더(pipe bender)에 의해 원하는 형상으로 휘어진다.

상기 커넥터(16)는 지름이 서로 다른 두 파이프(20, 21)의 일단부에 코킹되는데, 즉, 도1에서, 저단부에 코킹된 커넥터(16)가, 평평한 형상이 두개의 반원형 홈부를 구비하여 상기 홈부에 두 파이프(20, 21)가 코킹되어 수용되도록, E자 형상으로 형성된다. 타단부의 커넥터(60), 즉, 도1에서 상단부의 커넥터는, 파이프(20, 21)가 삽입되어 코킹된 두 원형 홀을 구비한 안경 형상으로 형성된다. 이러한 연결에서, 상기 커넥터(16)를 파이프(20, 21)에 코킹하는 것은 마지막 단계로 수행된다. 이러한 배관은 아래와 같이 부착된다. 일측단의 커넥터(16)는 볼트에 의해 냉각 사이클의 팽창밸브에 부착되고, 타단측의 커넥터(60)는 승차영역의 증발기 또는 엔진 영역의 리시버(receiver)에 같은 방식으로 부착된다.

이러한 경우에, 두 파이프중 하나인 소경 파이프(21)는 냉각 사이클의 고압축의 냉매를 리시버로부터 팽창밸브까지, 또는 팽창밸브로부터 증발기까지 가이드하는데 사용된다. 도1에 도시된 임시로 파이프를 고정하는 지그(2)와 실질적으로 동일하여, 상기 커넥터(16)가 상기 임시 파이프 고정용 지그(2)에 의해 대체될 수 있는 일단측에 배열된 커넥터(16)가, 도시되지는 않았지만, 임시 파이프 세트 지그(1)에 의해 대체될 수 있는 팽창밸브에 부착되는 경우에, 상기 소경파이프(21)가 그 자체로 상기 팽창 밸브의 내부와 연통된다. 반면에, 대경 파이프(20)는 승착공간에 배열된 증발기에서부터 엔진 영역에 배열되는 냉매 압축기로 저압 냉매를 복귀시키도록 가이드하는데 사용되는 파이프이다. 상기 대경 파이프(20)는 일측단에서 커넥터(16)에 의해 팽창밸브와 기계적으로 연결되지만, 상기 대경 밸브(20)는 팽창밸브의 내부와 직접적으로 연통되지는 않는다. 따라서, 상기 대경 파이프(20)는 미도시된 우회 통로와 연통되며, 상기 우회통로는 대경 파이프가 팽창 밸브를 돌아나가는(go round) 방식으로 팽창밸브와 평행하게 배열된다.

도1 내지 도5는 본 발명에 따른 연결부를 구비하는 배관을 제조하는 방법의 제1실시예의 제1단계를 도시한 것이다. 전술한 바와 같이, 도면부호(1)는 상기 방법에서의 지그 중 하나로서 사용되는 파이프 세트 지그이다. 도시되지는 않았지만, 차량용 공조 시스템의 냉각 사이클에서, 팽창밸브 대신 상기 파이프 세트 지그(1)는 두 파이프(20, 21)의 단부(30, 32)가 삽입되는 두 홀을 구비한다. 상기 파이프들의 단부(30, 31)는 파이프 세트 지그에 의해 정렬되고 소정 위치에 위치된다.

도면부호(2)는 임시 파이프 고정용 지그이다. 제1실시예의 제3단계에서 파이프의 단부(30, 31)에 코킹되는 커넥터(16)와 같은 방식으로, 평평한 형상의 임시 파이프 고정용 지그(2)가 파이프(20, 21)의 벌징부(bulging portion)를 수용하기 위하여, E자 형으로 형성된다. 이러한 공정의 첫번째 단계는, 임시 파이프 고정용 지그(2)가, 일측상의 파이프를 지지하기 위한 두개의 홈부에 파이프(20, 21)의 단부(30, 31) 가까이 있는 파이프(20, 21)의 부분과 느슨하게 결합되는 것이다. 앞서의 단계에 의해, 임시 파이프 고정용 지그(2)는 파이프 세트 지그(1)와 협동적으로파이프의 단부(30, 31)에 위치되고, 임시적으로, 각각의 파이프(20, 21)의 휨부의 상대적인 위치관계를 고정한다.

도1에 도시된 바와 같이, 상기 파이프(20, 21)의 단부(30, 31)가 상기 파이프 세트 지그(1) 및 임시 파이프 고정용 지그(2)에 고정되는 경우, 사이즈의 공차(17)가 파이프의 타단부(32, 33) 사이에 발생된다. 각 파이프(20, 21)는 전술한 바와 같이 절단과 휨에 의해 제조되기 때문에, 상기 사이즈의 공차(17)를 방지하는 것은 불가능하다. 파이프(20, 21) 중 하나가 세로 방향으로 적절한 사이즈를 갖고 상기 파이프에 대하여 다른 파이프의 사이즈의 공차의 허용범위가 일례로 ±0.2mm 인 경우, 상기 파이프(20, 21)가 부착된 후에 실제적으로 측정된 사이즈의 공차(17)가, 예를 들면, ±0.3mm로서 크면, 부품의 필요한 정말성을 보장하기 위하여 사이즈의 공차(17)를 ±0.2mm의 허용범위 이내로 억누르기 위해, 도2에 도시된 파이프 처크(pipe chuck)(3) 등을 사용함으로써, 제1실시예의 제1단계인 사이징 작업(sizing work)이 수행된다.

제1실시예의 방법으로 세로 방향의 사이즈에서 공차(17)를 사이징하는 제1단계의 상세한 내용은 도4 및 도5에 도시되었다. 이러한 경우에, 긴 파이프(20)의 길이는 사이징에 의해 감소된다. 상기 연결에서, 파이프(21)가 너무 길어서 파이프(21)의 길이를 감소시킬 필요가 있거나, 파이프(20, 21)들이 너무 길어서 둘 모두의 길이를 감소시킬 필요가 있을 때에는, 같은 방식으로 상기 파이프(21)의 사이징을 수행하는 것이 가능하다. 그러나, 이러한 경우에도, 파이프(20)의 세로 방향 길이를 감소시키는 경우만이 설명될 것이다.

우선, 도4에 도시된 바와 같이, 파이프(20)의 타단부에 근접한 소정 위치가 도면에 화살표로 도시된 바와 같이, 분할 파이프 처크(split pipe chuck)(3, 3') 사이에 개재되어 고정된다. 상기 파이프 처크(3, 3')에는 각각 서로 대향하는 반원형 홈부(3a, 3a')가 제공된다. 반원형 홈부(3a, 3a')가 파이프(20)를 클램핑(clamp)하는 것이 가능하다. 상기 반원형 홈부(3a, 3a')가 서로 조합되는 경우, 원형 개구가 형성된다. 반원형 단차(step)부(4, 4')가 상기 파이프 처크(3, 3')의 상부면(8, 8')의 반원형 홈부(3a, 3a')의 모서리부에 형성되어, 파이프(20)가 원형의 개구에 수용될 때, 환형의 여유공간이 원형 개구의 상부 모서리부에 형성될 수 있게 한다.

도4에 도시된 바와 같이, 길이가 너무 긴 파이프(20)가 한쌍의 파이프 처크(3, 3')에 의해 클램핑되어 고정된 후에, 파이프(20)의 타단부(32)가 파이프의 원통형상과 같은 저면부를 구비하는 홈부(6a)가 형성되도록 하는 사이징을 위한 펀치(6)와 결합되고, 상기 펀치(6)는 하측으로 박히게(struck) 된다. 상기한 과정에 의하여, 파이프(20)의 일부가 버클링되고, 파이프 재료의 일부가 처크(3, 3')의 상부면(8, 8')에 형성된 한쌍의 반원형 단차(step)부(4, 4')로 이루어진 환형의 여유 공간으로 유입된다. 이러한 방식으로, 가로 방향(lateral direction)으로 돌출되는 파이프 버클링부(22, 23)가 형성된다. 상기 파이프 버클링부(22, 23)는 하나의 연속적인 플랜지(flange)를 구성한다.

세로 방향의 파이프(20) 사이즈가 상기 방식으로 감소되는 경우, 파이프(21)에 대한 파이프(20)의 세로 방향 사이즈 공차(17)가 허용범위 내로 감소될 수 있다. 사이징을 위해 사용되는 펀치(6)에 제공되는 원통형 홈부(6a)의 깊이가 도면부호(50)로 도시되었다. 사이징을 위한 상기 펀치(6)는, 펀치(6)가 파이프 처크(3, 3')의 상부면(8, 8')과 접촉하는 위치보다 낮게 위치된다. 따라서, 상기 원통형 홈부(6a)의 깊이(50)가 일정하기 때문에, 사이징 후의 파이프 길이가, 파이프 처크(3, 3')에 의해 클램핑된 파이프(20)의 전방 단부의 길이에 상관없이, 동일하게 될 수 있다. 따라서, 파이프 처크(3, 3')가 정확히 위치되면, 상기 플랜지 형상의 파이프 버클링부(22, 23)는, 파이프(20)의 타 단부(32)로 부터 일정한 거리의 위치에, 항상 형성될 수 있다. 또한, 상기 세로 방향의 파이프(20)의 사이즈는 적절한 값으로 감소될 수 있다.

제1실시예는 배관이 파이프(20, 21) 및 커넥터(16, 60)로 이루어진 경우를 보여주고 있다. 제1실시예에서 상기와 같은 경우를 채택한 이유는 이하 설명된다. 이해를 용이하게 하는 설명을 위해서, 두 파이프의 길이 사이의 상대적인 공차가 있다고 가정하여, 파이프의 길이를 설명한다. 그러나, 물론 필요한 파이프 길이는 각 파이프의 사이즈(50)이다. 따라서, 본 발명의 제조 방법에 의해 제조된 가장 간단한 배관이 하나의 벤트 파이프 및 상기 벤트 파이프의 양 단부에 코킹되는 두개의 커넥터로 이루어진다. 이러한 경우에서는, 복수개의 파이프의 길이를 조절할 필요가 없다. 그러나, 보통, 한번 절단된 파이프를 다시 절단하고 수선하여, 파이프의 길이가 적절하게 되도록 할 필요가 있다. 그 대신에, 상기 파이프 길이는 전술한 제1실시예의 제1단계에 의해 적절하게 조절될 수 있다.

전술한 실시예에서, 사이징을 위한 단일 펀치(6)가 파이프(20, 21)에 사이징공정을 수행하는데 사용되어, 파이프(20, 21)의 길이가 한번씩 조절될 수 있는 경우가 설명되었다. 그러나, 도6에 도시된 바와 같이, 복수개의 파이프를 동시에 사이징하는 경우에는, 사이징을 위한 펀치(6)가 가변되는 것과 같이, 복수개의 펀치(6, 6')들이 하나의 몸체에 집합된, 사이징을 위한 집합 펀치(aggregated punch)(7)가 사용되며, 사이징 단계의 전반부(first half)(제1단계)가 한번의 스트로크로 완료될 수 있다. 이러한 경우에, 복수개의 홈부가 파이프 처크(3, 3')에 형성되어, 복수개의 파이프(20, 21)가 동시에 클램핑 될 수 있다. 다른 사항들은 전술한 실시예의 사항들과 동일하다. 따라서, 다른 사항들을 상세히 설명하는 것은 생략한다.

도7 내지 도9는 본 발명의 연결부를 구비한 배관 제조방법의 제1실시예에 제공되는 제2단계를 도시한 도면이다. 제2단계에서는 코킹에 의해 간단하고 실제적으로 커넥터(60)를 파이프(20, 21)의 타 단부(32, 33)에 부착하는 공정이 수행된다. 이 단계에서, 세로방향의 배관 사이즈 또한 조절될 수 있다. 따라서, 사이즈상의 큰 공차(17)가 야기되고, 제1단계 및 제1단계에 의존하지 않은 제2단계만으로 조절되는 경우에 사이즈가 용이하게 조절될 수 없다면, 이러한 기능이 효율적으로 이용될 수 있다.

상기 단계에서, 우선, 상측으로 연장되는 지름을 갖는 관통홀(60a)을 갖는 커넥터(60)는 파이프 처크(3, 3')에 의해 클램핑 되는 파이프(20)의 타단부(32)와 결합된다. 파이프(20)가 상기 처크(3, 3')에 결합되므로, 상기 파이프(20)는, 제2단계에서 제조되고 있는 동안, 파이프(20)가 펀치의 스트로크에 의해 이동되는 것이 방지될 수 있다.

다음으로, 도7 및 도8에 도시된 형상, 즉, 실질적으로 커넥터(60)에 형성되고 상부로 확장되는 관통홀(60a)의 내부 형상과 유사한 형상 및 벽 두께에 대한 사이즈를 고려하여 관통홀(60a)의 내면 형상보다 작은 형상으로, 파이프 지름을 확장시키기기 위한 펀치(9)가 상부로부터 삽입되고, 하측으로 스트로크가 주어진다. 전술한 과정에 의해, 도8에 도시된 바와 같이, 지름 확장을 위한 펀치(9)는 타단부(32) 근방 일부의 파이프(20)의 지름을 확장시키고, 확장 지름부(28)를 형성시킨다. 이러한 방식으로, 타단부(32)가 커넥터(60)의 관통홀(60a)의 내면에 견고히 접촉하게 되고, 타단부(32)의 지름이 더욱 확장된다. 전술한 과정에 의해, 관통홀(60a)에 형성되는 원추형 개구부(60a)를 따라 지름이 확장된, 파이프의 전방단부(29)가 형성된다.

이러한 경우에, 파이프(20)의 타단부(32)의 형상을 단지 한번의 스트로크로 변화시키는 것이 가능하다. 그러나, 상기 지름 확장용 펀치(9)가 수직 방향으로 왕복할 수 있기 때문에, 작은 스트로크들이 반복적으로 여러번 수행되어지는 경우, 제품의 정밀성을 향상시킬 수 있다.

제1실시예에서, 지름 확장용 펀치(9)의 원주를 둘러싸고, 지름 확장용 펀치(9)로 부터 상하로 별도로 이동될 수 있는 원통형 슬리브(10)가 제공된다. 상기 원통형 슬리브(10) 지름 확장용 펀치(9)가 가공을 수행하기 전에 아래에 위치되어, 상기 커넥터가 하측에 지지되게 한다. 가공 공정에서나, 지름 확장용 펀치(9)가 상측으로 되돌아 오늘 동안에도, 상기 원통형 슬리브(10)는 상기 커넥터(60)를계속하여 지지하여, 상기 커넥터(60)가 지름 확장용 펀치(9)의 움직임에 의해 이동되지 않을 수 있다.

상기 지름 확장용 펀치(9)가 스트로크를 가한 후에는, 상승하게 된다. 이후, 상기 슬리브(10) 또한 상승한다. 이후, 도9에 도시된 형상으로 형성된 파이프(20) 및 상기 코킹된 파이프(20)와 일체화된 커넥터(60)가 파이프 처크(3, 3')에 남게 된다.

전술한 바와 같이, 제1실시예의 제2단계에서, 파이프(20)의 타단부(32)가 커넥터(60)에 코킹되어, 상기 타단부(32)가 상기 커넥터(60)와 기계적으로 연결될 수 있다는 것이 기본적인 것이다. 전술한 바와 같이, 파이프(20)가 상기 커넥터(60)의 원추형 개구부(60b)를 따라 코킹되는 경우, 지름이 확장되는 파이프(20)의 전방단부(29)의 사이즈, 특히, 세로방향의 너비는, 상기 제1실시예의 제2단계가 수행되기 전에, 파이프(20)의 파이프 버클링부(22, 23) 보다는 타 단부(32)의 사이즈에 따라 변한다. 도9에 확장되어 도시된 바와 같이, 세로 방향의 원추형 개구부(60b)의 너비는 가능한 넓게 연장되어, 너비에서의 작은 간극(gap)이 지름 확장된 파이프의 전방단부(29)에 남겨질 수 있으며, 파이프 버클링부(22, 23)의 전방에 제공된 부분의 길이는 그보다 작게 형성될 수 있다. 전술한 과정에 의해, 상기 간극은 너비가 변하는 파이프 변형흡수부(70)가 된다. 상기 파이프 변형흡수부(70)는 세로 방향의 파이프(20)의 사이즈를 적절한 값으로 효율적으로 조절하는데 사용될 수 있다. 따라서, 파이프(20)의 세로 방향 사이즈 변동이 상대적으로 작은 경우, 상기 제1단계에서 수행되는 사이징 가공이 생략될 수 있으며, 상기 파이프(20, 21)는 다른 단계에서 커넥터(16)와 연결될 수 있다. 따라서, 배관의 단면 위치가 제2단계만에 의해서 실질적으로 조절될 수 있다.

제1실시예의 제2단계가, 도10 및 도10을 부분적으로 확장한 도11에 도시된 변형과 같이, 복수개의 파이프(20, 21)에 동시에 수행되는 경우에, 파이프(20, 21)에 삽입될 두개의 펀치가 하나의 몸체에 일체화된, 지름 확장용 집합 펀치(aggregated punch)(12)가 사용될 수 있다. 이러한 경우에, 상기 커넥터(60)가 지름 확장용 집합 펀치(12)에 따라 두개의 원추형 개구부에 의해 제공된다. 그러나, 다른 요소들은 전술한 경우의 요소와 동일하다. 따라서, 상세한 설명은 생략한다.

전술한 제1실시예에서, 하측 커넥터(16)는 단계의 마지막에 파이프(20, 21)에 코킹되는데, 즉, 하측 커넥터(16)가, 제1단계의 마지막 또는 제2단계가 완료된 후에 파이프(20, 21)에 코킹된다. 가공 공정에서 파이프(20, 21) 임시 고정용으로 사용되는 임시 파이프 고정용 지그(2)의 방식과 같은 방식으로, 상기 커넥터(16)의 평면 형상이 E자 형상이 된다. 따라서, 상기 파이프(20, 21)를 커넥터(16)에 삽입할 필요가 없어지는데, 즉, 커넥터(16)는 제1단계 또는 제2단계의 임의이 때에 상관없이 외측으로부터 상기 파이프(20, 21)에 결합될 수 있는 것이다. 따라서, 임시 파이프 고정용 지그(2)가 커넥터(16)로 치환되는 방식으로, 상기 커넥터(16)가 적절한 때에 파이프(20, 21)에 결합되고, 상기 파이프(20, 21)가 부분적으로 커넥터(16)에 고정된다. 또한, 상기 파이프(20, 21)는 커넥터(16)의 일부 내로부터 팽창되어, 파이프(20, 21)의 지름이 증가될 수 있다. 이러한 방식으로, 상기 파이프(20, 21)가 커텍터(16)에 고정될 수 있다.

그러나, 하측 커넥터(16)가 제1단계가 시작될 때, 각 파이프(20, 21)의 일 단부에 부착되고 코킹될 수 있다. 이러한 경우에, 도21에 도시된 바와 같이, E자 형 커넥터(16) 및 임시 고정용 지그(2)가 일단이 상기 파이프 세트 지그(1)에 삽입되는 파이프(20, 21)에 부착될 수 있으며, 상기 커넥터(16)의 일부에 스트로크가 가해져, 상기 커넥터(16)가 파이프(20, 21)에 코킹될 수 있다. 상기 임시 고정용 지그(2)는 적절한 때에 분리될 수 있는데, 예를들면, 제2단계 완료후, 임시 고정용 지그(2)가 분리될 수 있다.

전술한 바와 같이, 제1실시예의 변형으로서, 커넥터(16)가 파이프(20, 21)의 일단부(30, 31)에 부착되지 않는 단계는 수행되지 않고, 전술한 다른 단계가 수행되는 경우에, 도22에 도시된 바와 같이, 자유로운 일단부(30, 31)를 갖는 배관을 제조하는 것이 가능하다. 이러한 경우에, 파이프(20, 21)의 길이는 서로 다를 수 있다.

다음으로, 도12를 참조하여, 본 발명에 따른 연결부를 구비하는 배관 제조방법의 제2실시예를 설명한다. 제2실시예의 특징은 제2실시예의 제2단계의 일부가 변형된 것이다. 제2단계의 일부만을 제외하고 본 실시예의 제1단계는 제1실시예와 동일한 방식으로 다루어질 수 있다. 이러한 경우에, 제1단계에서 수행되는 사이징 작업이 생략될 수 있다.

제2실시예의 기본적인 부분을 도시한 도12와, 이에 대응하는 제1실시예에서의 기본적인 부분이 도시된 도9를 비교하여 알 수 있듯이, 상기 파이프의 변동 흡수 부분(70)이 제1실시예의 제2단계의 파이프(20, 21)에 코킹된 커넥터에 제공되며, 이러한 파이프 변동 흡수 부분(70)은 커넥터(60)의 원추형 개구부(60b)의 원추면을 따라 배열된다. 반면에, 제2실시예에서는, 상기 파이프 변형흡수부(71)가 아래와 같이 제공된다. 제1실시예의 커넥터(60)와 실질적으로 형상이 동일한 커넥터(62)에서, 평평한 단차부(62c)가 지름이 확장된 관통홀(62a)의 원추형 개구부(62b) 전방 단부측에 형성되고, 간극으로 이루어진 상기 파이프 변동 흡수 부분(71)이 방사상 방향으로 단차부분(62c) 외측으로 형성되며, 또한, 도시되지는 않았지만, 커넥터에 대응하는 형상의 지름으로 확장하기 위한 펀치에, 지름 확장부(28)가 형성된다. 물론, 제2실시예에 사용되는 지름 확장용 펀치는 파이프(20)의 전방단부를 평평하게 형성하는 형상과 기능을 포함하여, 커넥터(62)의 평평한 단차부(62c)를 따라 형성될 수 있게 한다. 제2실시예에 따른 연결부를 구비하는 배관 제조방법에서, 파이프(20)의 전방단부(29)는 상기 커넥터(62)의 평평한 단차부를 따라 휘어져서, 상기 파이프(20)가 단차부(62c)에 양호하게 결합되게 할 수 있다. 휘어진 전방 단부(29)의 전방 부분에서, 여유 공간인 파이프 변형흡수부(71)를 남기기 위하여, 파이프(20)의 버클링부(22, 23)의 전방 부분 길이가 먼저 소정 범위로 제한된다. 전술한 바에 따라, 제1실시예에서 커넥터(60)의 변형흡수부(70)가 남겨지는 파이프(20)의 전방단부(29)의 방식과 같은 방식으로, 제2실시예는 세로 방향으로 배관의 사이즈를 조절하는 기능 및 파이프(20)에 커넥터(62)를 양호하게 코킹하는 원래적인 기능을 갖게된다.

다음으로, 도13 및 도13의 부분 확대도인 도14를 참조하여, 본 발명에 따른연결부를 구비하는 배관 제조방법의 제3실시예를 설명한다. 제3실시예의 특징은 제1실시예의 제2단계의 일부가 변경되는 것이다. 따라서, 그를 제외한 다른 단계 부분들 및 제1단계는 제1실시예와 동일한 방식으로 다루어진다. 이러한 경우에, 제1단계에서 수행되는 사이징 작업은 생략될 수 있다. 또한, 커넥터(16)는 몇몇 다른 단계에서 파이프(20, 21)와 연결될 수 있다.

제3실시예에 따른 방법의 특징은, 확대된 도14에 도시된 바와 같은 위치에서, 변형흡수부(72)가 커넥터(63)에 형성된다는 것이다. 제1실시예의 이동형 슬리브와는 달리, 지름 확장용 펀치(11)의 외측에 제공되는 이동형 슬리브(10)는 형상이 단차지고(step-like), 하측면(10a)의 일부 내면에 형성되는 환형의 절개부(10b)를 구비한다.

따라서, 상기 제2단계가 제3실시예에서 수행되는 경우, 먼저, 지름 확장용 펀치(11)가 하측으로 이동하고, 파이프(20)의 타단부(32)가 확장된다. 이후, 상기 슬리브(10)가 하측으로 이동하고, 파이프의 이미 확장된 전방 단부(29)의 모서리부가 압착되며(crushed), 전방 단부(29)의 재료 일부가 변형흡수부(72)의 일부를 채운다. 상기 변형흡수부(72)는 어느 정도의 여분의 공간을 구비할 필요가 있다. 상기 여분의 공간이 제공되는 경우, 제1 및 제2실시예와 동일한 방법으로, 파이프(20)의 단부에서 지름 확장부(28)가 형성될 수 있고, 커넥터(63)를 양호하게 코킹할 수 있으며, 또한, 세로방향으로 파이프(20)의 사이즈를 조절할 수 있다. 이러한 연결에서, 코킹이 완료되면, 지름 확장용 펀치(11)가 먼저 올라가게(raise) 되고, 이후, 슬리브(10)가 올라가게 된다.

다음으로, 도15를 참조하여, 본 발명에 따른 연결부를 구비하는 배관 제조의 제4실시예를 설명한다. 제4실시예의 특징은, 제1실시예의 제2단계의 일부를 변경한 것이다. 따라서, 그 부분을 제외한 다른 부분 및 제1단계는 제1실시예와 동일한 방식으로 다뤄질 수 있다. 이러한 경우에, 제1단계에서 수행되는 사이징 작업이 생략될 수 있고, 파이프(20, 21)를 커넥터(16)와 연결하는 몇몇 다른 단계로 대체될 수 있다. 제4실시예의 제조 방법의 특징은 변형흡수부가 커넥터의 단부에 제공되지는 않지만, 세로방향의 커넥터 중심부에 제공된다.

제5실시예의 제2단계의 기본적인 부분을 도시하는 도15를, 이와 대응하며, 제1실시예의 기본적인 부분을 도시한, 도9와 비교하는 경우 알 수 있듯이, 제1실시예에서는 제2단계의 파이프 변형흡수부(70)가 커넥터(60)에 제공되며, 상기 파이프 변형 흡수부는 커넥터(60)의 원추형 개구(60b)의 원추면을 따라 배열된다. 반면에, 제4실시예에서는 파이프 변형흡수부(73)가 아래와 같이 형성된다. 형상이 실질적으로 커넥터(60)의 형상과 동일한 커넥터(64)에서, 단차부(64d)가 화장된 형태를 갖는 관통홀(64a)에 있는 대경부(large diameter portion)(64b) 및 소경부(small diameter portion)(64c)사이에 형성된다. 도시되지는 않았지만, 지름 확장용 펀치에서, 단차부 대신에 커넥터(64)의 단차부(64d)에 대응하는 부분에, 원추면이 형성된다. 전술한 바에 따르면, 간극으로 이루어진 상기 파이프 변형흡수부(73)는 단차부(64d)에 남겨진다.

따라서, 제4실시예의 따른 배관 제조방법에 따르면, 도시되지는 않았지만, 지름 확장용 펀치에 의해 스트로크가 주어지면, 상기 파이프(20)가 확장된 형상의관통홀(64a)을 따라 가공되고, 지름 확장부(28)가 형성된다. 전술한 바에 따라, 파이프(20)가 커넥터(64)에 코킹된다. 동시에, 파이프(20)의 여분의 재료가 그의 여유공간이 되는 변형 흡수부(73)로 부드럽게 밀려 나가게 되어, 세로 방향의 파이프(20)의 사이즈가 감소될 수 있다. 이러한 방식으로, 파이프(20)의 길이가 적절한 값을 갖도록 형성될 수 있다. 제4실시예의 다른 요소들은 제1실시예와 동일하다.

다음으로, 도16 및 도17을 참조하여, 본 발명에 따른 연결부를 구비하는 배관 제조방법의 제5실시예를 설명한다. 전술한 제2 내지 제4실시예가 제1실시예의 제2단계를 변경시킨 것과 대응하지만, 제5실시예는 제1실시예의 제1단계를 변형시킨 것과 대응한다. 여기서, 제5실시예의 제2단계의 설명은 생략되지만, 제5실시예의 제2단계는 제1내지 제4실시예의 제2단계와 동일한 방식으로 수행될 수 있다.

제5실시예의 단계들의 기본적인 부분을 도시한 도16 및 도17을 이에 대응하는, 제1실시예를 설명하기 위한 도4 및 도5와 비교할 때, 알 수 있듯이, 제1실시예에 사용된 파이프 처크(3, 3') 대신에 상부 파이프 처크(14, 14') 및 하부 처크(15, 15')를 포함하는 두 파이프 처크 세트가 제5실시예에 사용된다. 여유 공간으로 사용되는 반원형의 단차부(4, 4')가 하부 파이프 처크(15, 15')의 상부 면에 제공된다. 제1실시예의 사이징용 펀치(6)와 같이, 사이징용 펀치(13)가 원통형 홈부(6a)에 제공될 필요가 있다. 제5실시예에서는, 단지 원통형 홈부(13a)만이 제공될 수도 있다.

세로 방향의 파이프(20)의 사이즈가 조절되는 경우, 도16에 도시된 바와 같이, 파이프가 너무 길기 때문에, 필요 간격으로 상부 처크 및 하부 처크 사이가 일정하게 유지되도록 하여, 파이프(20)의 중간부분이 상부 처크(15, 15') 및 하부 처크(15, 15')에 의해 클램핑 될 수 있다. 상기 간격은 실질적으로 측정된 파이프(20)의 길이 및 적절한 값 사이의 차이에 대응하는 값으로 설정될 수 있다. 파이프(20)의 타단부(32) 및 상부 파이프 처크(14, 14')에 사이징용 펀치(13)에 의한 스트로크가 주어지며, 상기 상부 처크(14, 14')는 하부 처크(15, 15')와 접촉하게 되는 하측 위치로 이동한다. 따라서, 두 세트의 파이프 처크 사이의 파이프(20)의 일부가 버클링되며, 벌클링된 부분의 재료가, 여유 공간으로서 하부 파이프 처크(15, 15')에 제공되는, 반원형의 단차부(4, 4')에 유입되며, 플랜지 형상의 파이프 버클링부(22, 23)가 형성될 수 있다. 상기 플랜지 부의 동작이나 효과는 제1실시예의 제1단계의 동작 및 효과와 동일하다. 이러한 방식으로, 파이프(20)의 길이가 적절한 값으로 제조될 수 있다.

상기 설명의 예로서, 아래의 경우가 설명된다. 연결부를 구비하는 배관의 적어도 일단이, 확장될 관통홀을 구비한 커넥터(60)와 같은 커넥터의 내면에 코킹될 때, 연결부가 형성된다. 동시에, 파이프(20, 21)의 길이를 자동적으로 조절하기 위한 지름 확장부(28)가 형성된다. 본 발명에 따른 연결부를 구비하는 배관 제조방법의 목적은 연결부로서 지름 확장부(28)가 파이프의 일단부에 형성되는 배관을 제조하는데 있다. 따라서, 연결부로서 형성된 지름 확장부(28)가 커넥터를 사용하지 않는 반대부분에 연결될 수 있는 경우에, 완전한 제품을 위해 커넥터를 구비시킬 필요가 없다. 따라서, 예를 들면, 도23에 도시된 바와 같이, 파이프(20)의 일단이 커넥터 없는 지름 확장부(28)인 배관이 제조되는 경우, 확장될 커넥터(60)의 관통홀(60a)의 형상과 동일한 내면 형상을 갖는 분할형 금속 다이(split type metallic die)인 암(female) 형태 지그(61)가 사용됨과 동시에, 확장 지름부(28)가 형성되며, 파이프(20)의 길이가 조절된다. 이후, 암 형태의 지그(61)가 개방된다.

상기 연결에서, 본 발명과 동일한 방식으로, 브레이징 접합이 아닌 코킹에 의하여 파이프 및 커넥터가 연결되는 방법은 현재까지 통상적으로 시도되고 있는 방식이다. 통상적인 연결부를 구비하는 배관 제조 방법 및 이러한 통상적인 방법에서 야기되는 문제점들은 이하, 도18 내지 도20을 참조하여 명확하게 설명할 것이다.

종래 기술에 따른 연결부를 구비하는 배관 제조 방법 중 하나가 도18에 도시되었다. 상기 종래의 방법은 아래와 같이 수행된다. 플랜지 및 홈(groove)이 벌징 및 스피닝에 의해 미리 형성된 일단에서, (A)단계에서 커넥터(81)가 파이프(80)에 결합된다. 상기 커넥터(81)는 가능한 먼 위치로 이동되어 방해되지 않게 할 수 있다. 그러나, 상기 커넥터가 이동할 수 있는 범위는 파이프(80)의 직선부로 제한된다. 따라서, 이동 범위가 (B)단계에 도시된 참고적인 치수(82)에 의해 지시되었다. (B)단계에서, 파이프(80)의 소정위치는 두 부분으로 분할될 수 있는 분할 지그(83, 83')에 의해 클램핑될 수 있다. 지그(83, 83')에서, 서로 결합되어, 상부로 개방된 형상으로 이루어진 내면(83a, 83a')이 형성된다.

(C)단계에서, 지그의 내면(83a, 83a') 형상과 유사하고 지그의 내면(83a, 83a') 형상보다 지그 및 펀치 사이에 남겨진 벽면 두께 만큼 더 작은 표면 형상을갖는, 지름 확장용 펀치(84)에 의해 파이프(80)의 타단부가 가공된다. 이때, 지그(83, 83')는 가공될 파이프의 일부를 지지하며, 성형을 위해 사용되는 금속 다이(metallic die)로서 기능한다. 따라서, 상기 파이프(80)의 타단은 상부로 개방된 형상으로 형성된다. 이러한 방식으로 형성된 파이프(80)의 타단부로, 상기 지그(83, 83')가 개방되어 이동한다. 이후, 커넥터(81)가 이동되어 결합된다. 따라서, 상측으로 개방된 형상이 커넥터(81)의 내면에 형성된다.

결합이후, 코킹 펀치(85)가 파이프(80)의 타단에 삽입되어, 파이프(80)의 일부(86)가 확장된다. 전술한 바와 같이, 상기 파이프(80) 및 커넥터(81) 서로 코킹된다. 그러나, 그들 사이의 연결부는 확장된 직선 파이프부(86) 뿐이다. 따라서, 연결부의 기계적 강도 및 실링(sealing) 성능은 충분히 높지 못하다. 단계들이 복잡하기 때문에 제조 비용이 높다. 또한, 커넥터(81)를 이동시키기 위하여, 파이프(80)에 긴 직선 부분을 제공할 필요가 있다. 상기 단계들이 파이프(80)가 직선인 조건하에서 수행되는 방법 고려될 수 있으며, 이후, 파이프(80)가 이후의 공정에서 요구되는 형상으로 휘어질 수 있다. 그러나, 이러한 방법에 따르면, 휨을 수행하는 것이 용이하지 않다. 또한, 파이프(80)의 길이를 조절하는 수단이 제공되어 있지 않다. 따라서, 고 정밀도의 배관을 제조하는 것이 불가능하다.

따라서, 종래의 방법에 따르면, 파이프가 커넥터(81)에 연결되기 전에, 사이즈와 휨 형상의 정밀도를 강화할 필요가 있다. 도19에 도시된 바와 같이, 배관을 제조하기 위하여, 커넥터(81, 88)가 두 파이프(80, 87)의 양단에 부착되는 경우에, 적정치보다 훨씬 긴 파이프(80) 및 적정치보다 훨씬 짧은 파이프(87)가 일단부에정렬되어 커넥터(88)에 고정되면, 상기 두 파이프(80, 87)가 휘어지기 때문에, 파이프(80, 87)의 타단부의 위치가 3차원적으로 변동한다. 따라서, 소정위치에서 그들을 커넥터(81)에 연결 시기키는 매우 어렵다. 상기 파이프(80)의 전방단부(89)가 세로 방향 길이의 변동에 의해서도 커넥터(81)로 부터 돌출될 수 있다. 또한, 파이프(87)의 전방단부(90)는 소정위치에 올 수 없듯이, 두 파이프(80, 87)는 커넥터(81)에 불완전하게 코킹된다.

따라서, 도20에 도시된 바와 같이, 파이프(80, 87)의 전방단부가 커넥터(81)의 소정위치에서 정렬되고, 이러한 부분의 확장 및 코킹이 타 부분의 확장 및 코킹 이전에 수행되는 경우, 파이프(80, 87)의 하측 단부는 커넥터(88)에 정렬될 수 없다. 따라서, 도면부호(91)에 나타내어지듯이, 파이프의 단면이 커넥터(88)의 표면으로부터 이동된다. 상기의 이유로, 파이프를 커넥터(88)와 양호하게 코킹하는 것을 달성할 수 없다.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 차환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 명백할 것이다.

전술한 바와 같이 본 발명에 의하면, 전술한 종래 기술에 의한 연결부를 구비한 배관 제조방법의 많은 문제점들이 본 발명에 의하여 해결될 수 있는 효과가있다.

또한, 본 발명에 의하면, 배관 제조 및 치수의 고정밀성을 실현 하는 것이 상대적으로 간단한 제조 장치를 저렴한 제조비용으로 용이하게 수행할 수 있는 다른 효과가 있다.

Claims (14)

1. 지름 확장부가 형성됨과 동시에, 파이프를 조절하기 위하여, 파이프의 적정 부분을 파이프 처크로 클램핑함으로써 파이프를 고정하는 단계;

   내경이 확장된 관통홀을 구비하는 커넥터를 파이프의 일단부에 결합하는 단계; 및

   파이프의 지름을 확장하고 파이프의 일단부를 커넥터의 내면에 코킹하기 위해, 지름 확장용 툴(tool)에 파이프의 일단부를 코킹(caulking)하는 단계를 포함하되,

   지름 확장부를 형성하기 위하여, 지름 확장툴에 의해 파이프 단부에 소성 변형이 주어질 때, 파이프 재료의 여유 공간(relief space)인 파이프 변형흡수부가 커넥터의 내면 일부에 미리 형성되어, 여분의 파이프 재료가 파이프 변형흡수부에 의해 흡수되며, 파이프 길이가 감소되고, 소정길이로 자동적으로 조절되는,

   지름 확장부가 파이프의 일단부에 형성되는 연결부를 구비하는 배관 제조방법.
2. 제1항에 있어서,

   파이프 처크에 의해 파이프의 적절한 부분이 클램핑됨으로써 파이프를 고정하는 단계 이후에, 파이프 단부들 중 하나에 사이징용 펀치에 의한 힘이 제공될때, 파이프를 버클링함으로써 파이프 재료의 일부가 파이프 처크의 단면에 미리 형성된 여유 공간에 밀려나가는 경우, 파이프의 외주에 환형 돌출부를 형성시킴으로써, 파이프의 길이를 감소시키는 단계

   를 더 포함하는 연결부를 구비하는 배관 제조방법.
3. 제2항에 있어서,

   파이프의 길이 감소량은 돌출부의 반지름이 증가되는 경우 증가되는

   연결부를 구비하는 배관 제조방법.
4. 제3항에 있어서,

   파이프 처크의 단면에 형성된 여유 공간의 높이가 일정하게 유지되는

   연결부를 구비하는 배관 제조방법.
5. 제1항에 있어서,

   상기 지름 확장부가 형성되는 면에 대향하는 면의 파이프 단부가 지그에 의해 소정위치에 고정되고 난 후, 파이프의 적절한 부분이 파이프 처크에 의해 클램핑되고 고정될 때, 파이프의 길이가 파이프 처크의 단면에 따라 조절되는

   연결부를 구비하는 배관 제조방법.
6. 제1항에 있어서,

   상기 커넥터 내부의 파이프 변형흡수부가, 상기 커넥터의 관통홀 내면과 지름 확장용 툴의 표면 사이의 간격에 형성되는

   연결부를 구비하는 배관 제조방법.
7. 제6항에 있어서,

   상기 파이프 변형 흡수부는 커넥터 내부에 위치되는 파이프의 단부와 대응하게 형성되는

   연결부를 구비하는 배관 제조방법.
8. 제6항에 있어서,

   상기 파이프 변형 흡수부는 상기 커넥터 내부에 위치되는 파이프의 중앙부와 대응하게 형성되는

   연결부를 구비하는 배관 제조방법.
9. 제1항에 있어서,

   지름 확장부가 파이프의 일단부에 형성될 때 상기 파이프가 커넥터에 코킹(caulk)되어, 파이프가 커넥터에 코킹되고, 커넥터가 파이프의 타단부에 간단히 코킹되는

   연결부를 구비하는 배관 제조방법.
10. 제1항에 있어서,

    상기 지름 확장용 툴의 외주에 제공된 슬리브(sleeve)가 지름확장용 툴과 분리되어 이동하는 경우, 지름 확장부의 가공 전후에, 커넥터가 지지되는

    연결부를 구비하는 배관 제조방법.
11. 제10항에 있어서,

    상기 파이프의 확장된 전방단부가 슬리브의 단면 일부에 의해 압착되고(crushed), 압착된 재료가 파이프 변형흡수부에 유입되게 하는

    연결부를 구비하는 배관 제조방법.
12. 제1항에 있어서,

    복수개의 파이프 중 적어도 일 단부에서 일반적인 커넥터에 연결되는

    연결부를 구비하는 배관 제조방법.
13. 제1항에 있어서,

    파이프의 단부의 지름 확장부에 연결되는 커넥터 대신에, 내면이 확장되는 관통홀을 구비하는 분할 가능한 암 형태의 지그(female type jig)가 사용되어, 파이프의 단부가 확장되고, 상기 암 형태의 지그에 코킹되며, 상기 암 형태의 지그는 개방되는

    연결부를 구비하는 배관 제조방법.
14. 커넥터가 단부에 부착됨과 동시에, 파이프의 길이를 조절하기 위하여 파이프의 적정부를 클램핑하고 고정하는 단계;

    상기 파이프의 단부와 관통홀을 구비한 커넥터를 결합하는 단계; 및

    파이프 단부의 클램핑 위치로 부터의 길이가 일정하게 될 수 있도록, 커넥터에 파이프의 단부를 형성시키고 코킹하는 단계를 포함하되,

    상기 파이프의 길이는, 파이프의 길이를 소정치로 조절할 수 있도록, 파이프의 여분의 재료가 코킹부에 의해 흡수되며,

    단부에 커넥터를 구비하는

    연결부를 구비하는 배관 제조방법.