WO1995009951A1

WO1995009951A1 - Robinet a bec courbe utilisant un materiau tubulaire et procede de fabrication

Info

Publication number: WO1995009951A1
Application number: PCT/JP1994/001393
Authority: WO
Inventors: Hachihei Watanabe; Masatoshi Enoki; Katsuaki Nakamura; Tatsuo Matsukuma; Tsuguya Okubo; Akira Yubisui; Takayoshi Yanagida; Hiromi Katahira; Toshiyuki Iwao; Yuji Matsuo
Original assignee: Toto Ltd.
Priority date: 1993-10-06
Filing date: 1994-08-24
Publication date: 1995-04-13
Also published as: CA2150699A1; EP0672798A1; CN1115584A; ATE229598T1; KR0147531B1; KR950704578A; US5829468A; DE69431869D1; EP0672798B1; EP0672798A4; TW251340B; DE69431869T2; CN1061119C

Description

明細書管材を用いた水栓およびその製造方法技術分野

本発明は金属製管材を用いて構成された水栓およびその水栓の製造方法ならびにその製造方法に用いる装置に関する。

背景技術

単水栓や湯水混合栓等の各種の水栓は、銅合金等を素材とし、主として铸造法によって製造されている。この铸造法による製造では、水栓の本体部とこれから突き出る吐水管等とは一体に製造される。例えば、壁面に配管された流路に接続される湯水混合水栓では、水栓本体の背部に接続する脚管用の筒状の取付けフランジも同様に一体に成形されている。

このような铸造方法に代えて、水栓本体と吐水管とを別体として製作し、これらをロー付けまたは溶接方法によって一体化したものもある（たとえば特開平 1 — 1 8 2 4 2 3 号公報）。

図 2 9 は、このような水栓の構造の一例を示す概略図る。

この水栓は、金属製管材を利用した水栓の本体 5 1 の周壁に直径の孔 5 l a を開け、この孔 5 l a の直径 D ₁ よりも大きい内径を有する金属製管材を利用した吐水管 5 2 を電気抵抗溶接法によつて溶接して一体化したものであ

ところが、孔 5 1 a に対して内径（ d ェ ) が大きな吐水管 5 2 を接続するため、本体開孔部と吐水管 5 2 の基端部との間には内径差を生じ、吐水管 5 2 の基端部で流路が一挙に拡大してしまう。また、図 2 9 の（ b ) に示すように孔 5 1 a の周縁部分は吐水管 5 2 の内方側に入り込む形態となる。

このように孔 5 1 a と吐水管 5 2 の基端部分の流路がその流路面積や形状からみて不連続となるので、吐水管 5 2 の基端部の内壁に沿う流れに淀み点を生じると同時に、渦を伴う乱流の発生が避けられない。このため、通過圧力損失を大きくし、吐水量の変動現象や騒音を引き起こす。更に、吐水管 5 2 の基端部内周及びこれに接続されている水栓本体 5 1 の外周面は、エロージョンを発生し、耐久性に大きな影響を及ぼす。

また、水栓本体 5 1 の表面に吐水管 5 2 の基端を突き当てて接合するためには、図 2 9 の（ c ) のように吐水管 5 2 の基端部を水栓本体 5 1 の表面形状に沿うような複雑な加ェを必要とする。このため、吐水管 5 2 の加ェ工数が増えるだけでなく、加工精度を高く維持していないと吐水管 5 2 の姿勢が不適性になりやすく、検査ェ程も複雑化する。更に、水栓本体 5 1 の径が異なった場合には、その径に合わせた吐水管 5 2 を造らなければならず、生産効率が悪いという問題がある。

また、吐水管 5 2 はその基端側の端面を、水栓本体 5 1 に対する接合代としているだけなので、溶接前の段階で治具を用いた水栓本体 5 1 と吐水管 5 2 との相互の位置合わせも煩雑になる。そして、この位置合わせが不十分であれば、吐水管 5 2 の姿勢に狂いを生じることになり、製品の不良率も増えてしまう。

また、このような従来構造の水栓において、たとえば吐水管 5 2 を持って回転させたり、吐水管 5 2 の先端に吐水形態の切換えのための切換ハンドルを設けた場合には、その回転により吐水管 5 2 に加わった力は、吐水管 5 2 の基端と水栓本体 5 1 の表面との接合部分に作用しこの部分に応力が集中する。しかしながら、吐水管 5 2 の接合代は、その肉厚に実質的に等しく、接合力も低いため、この外力によって吐水管 5 2 の基端が本体 5 1 から外れてしまう危険性も高い。

このように、管材を用いた水栓本体 5 1 と吐水管 5 2 とを単にロー付けまたは溶接によって接合する方法では吐水管 5 2 の取付け精度や強度の面などの問題が残り、またエロージョンの発生が避けられないことから耐久性にも乏しいという欠点力くある。

本発明はこのような点を考慮してなされたものであり管材を用いて、精度が良くかつ機械的強度にも優れている水栓を構成する技術を提供することを目的とする。すなわち、本発明は管材を用いて構成された機械的強度があり機能的に優れている水栓の構造を提供することを目的とする。

また本発明は管材を用いて精度が良くかつ強固な水栓を製造する方法及びその製造方法に用いる装置を提供することを目的とする。

発明の開示

本発明は上記目的を達成するために、管材を用いた水栓を、内部に流体制御機構が配設され、内部流路と連通する基端部の開口の面積が先端部の開口の面積より大きい筒状フランジが外側面に一体成形により突設されている金属製管材からなる水栓本体と、

基端部を前記筒状フランジの先端部に嵌合して接続された流路形成用筒状部材と、から構成してなる。

また本発明は上記目的を達成するために、管材を用いた水栓を製造する方法を次の工程から構成する。

a . 金属製管材からなる水栓本体の側壁に下孔を設ける。

b . 金型を用意し、前記水栓本体を金型に対し前記下孔が所定の位置にくるように位置決め配置する。

c . パンチ部材を用意し、パンチ部材を水栓本体内の前記下孔の下方位置に配置する。

d . パンチ部材を水栓本体内から外方に向けて移動し、下孔の周縁部分を水栓本体の外方に立ち起こす。 e . 外方に立ち起こされた下孔周縁部を金型に当接させ、パンチ部材でバーリング加工することにより、筒状フランジを形成する。

f . 前記筒状フランジの先端部に流路形成用筒状部材の基端部を嵌合して接続する。

さらに本発明は上記目的を達成するために、管材を用いた水栓の製造装置を、水栓本体の側壁に設けられ流路形成用筒状部材が接合される筒状フランジを形成するための金型と、下孔を有する金属製管材からなる水栓本体を前記金型に保持する管材保持機構と、前記下孔の周縁を起こし加工する起こし加工部を有するパンチ部材と、このパンチ部材を水栓本体内から外側に移動させて筒状フランジを一体成形するパンチ駆動機構と、から構成してなる。

図面の簡単な説明

図 1 は本発明による管材を用いた水栓の一実施例を示す縦断面図、

図 2 は図 1 に示した水栓の要部を示す部分拡大断面図図 3 は本発明による管材を用いた水栓の他の実施例を示す外観斜視図であり、同図（ a ) はシングルレバー式の湯水混合水栓、同図（ b ) は横置き式湯水混合水栓、同図（ c ) は左右両端に配管が接続されたシングルレバ一式の湯水混合水栓、同図（ d ) はシャワーとカランとの切替可能な横置き式湯水混合水栓を示している。

図 4 は本発明による水栓本体に筒状フランジをバーリング加工する方法を示す図 5 の IV部拡大断面図、

図 5 は本発明による水栓本体に筒状フランジをバーリング加工する装置の一実施例を示す縦断面図、

図 6 はパーリング加工装置に用いられるパンチ部材の一実施例を示す外観斜視図、

図 7 は図 5 に示すパーリング加工装置の作用を示す縦断面図、

図 8 は図 7 の 1部拡大断面図、

図 9 はパーリング加工が施される金属製管材からなる水栓本体の一実施例を示す外観斜視図、

図 1 0 は図 5 に示すパーリング加工装置の作用を示す縦断面図、

図 1 1 は図 5 に示すパーリング加工装置の作用を示す縦断面図、

図 1 2 は本発明による筒状フランジをバーリング加工された水栓本体の一実施例を示す縦断面図、

図 1 3 はパンチ部材の取り出し構造を異にするバーリング加工装置の他の実施例を示す縦断面図、

図 1 4 は図 1 3 に示すパーリング加工装置の作用を示す縦断面図、

図 1 5 は本発明による自動バーリング加工装置の一実施例を示す部分断面を含む側面図、図 1 6 は図 1 5 に示す自動バーリング加工装置の作用を示す図、

図 1 7 は本発明によるパーリング加工に用いられるパンチ部材の他の実施例を示す側面図、

図 1 8 は図 1 7 に示すパンチ部材の一部拡大図を含む縦断面図、

図 1 9 は図 1 7 に示すパンチ部材の側面図、

図 2 0 は本発明によるパーリング加工装置の他の実施例を示す断面図、

図 2 1 は図 2 0 に示すパーリング加工装置の作用を示す断面図、

図 2 2 は図 2 0 に示すバーリング加工装置の作用を示す断面図、

図 2 3 は図 2 2 の 1 1 1 部拡大図、

図 2 4 は図 2 0 に示すバーリング加工装置の作用を示す断面図、

図 2 5 は本発明によるパーリング加工に用いられるパンチ部材の他の実施例を示す側面図、

図 2 6 は図 2 5 に示すパンチ部材の上面図、

図 2 7 は本発明によるパーリング加工の他の実施例に係る流路形成用部材の基端部を示す外観斜視図、

図 2 8 は図 2 7 に示す流路形成用部材を接合する状態を示す分解側面図、

図 2 9 は従来の管材を用いた水栓構造の一例を示す図であり、同図（ a ) は水栓本体と流路形成用部材の接台構造を示す側断面図、同図（ b ) はその平断面図、同図 ( c ) は流路形成用部材の一例を示す部分外観斜視図でめる

発明を実施するための最良の形態

図 1 は本発明による水栓の一実施例を示す縦側断面図図 2 はその要部を拡大した縦側断面図である。

図示の例は、シングルレバ一式の湯水混合栓であり、その下半分を管材を利用した本体 1 1 とし、この本体 1 1 から同様に管材を素材とする吐水管 1 2 を一体的に接合したものである。本体 1 1 はたとえば黄銅等を素材とし、その外径は 4 0 〜 6 0 mm程度であり、また肉厚を 1 . 5 〜 2 . 5 mm程度としたものである。そして、吐水管 1 2 も同様の素材であって、その外径は 1 5 〜 3 0 mm 程度であり、肉厚は 0 . 6 〜 1 . 0 mm程度である。

本体 1 1 の上端には合成樹脂を素材としたカバー 1 3 をシールを用いて結合し、本体 1 1 の内部に合成樹脂製の流路ブロック 1 4 をシールした状態で組み込んでいる，この流路ブロック 1 4 は、外部の給水管及び給湯管（いずれも図示せず）に接続され、流路ブロック 1 4 の中に収納したカートリッジ式のバルブハウジング 1 5 に連通させたものである。そして、バルブノヽウジング 1 5 の中に収納したスライド式の弁機構 1 5 a をハンドル 1 6 に連接し、このハンドル 1 6 の操作によって水と湯との混合比及び流量を設定可能とし、混合水を吐水管 1 2 側に供給することができる。

水栓本体 1 1 と吐水管 1 2 との接合は、図 2 にその詳細を示すように、本体 1 1 の側壁にバーリング加工により一体形成された筒状フランジ 2 1 の先端外周部に、吐水管 1 2 の基端内周部を嵌合し、さらにこの嵌合部を溶接することによりなされている。

この筒状フランジ 2 1 は、吐水管 1 2 の接合に必要な長さだけ本体 1 1 の側壁から突出して形成されたものであり、この実施例ではその軸線が、本体 1 1 の軸線に対し 9 0 ° 以上の角度で上方に傾斜する方向に形成されている。この傾斜角度は、吐水管 1 2 の仕様に応じて任意に決定することができる。また、筒状フランジ 2 1 の基端部の開口 2 2 は、本体 1 1 内の流路（吐出通路） 1 1 a と連通し、その最大口径 D は、筒状フランジ 2 1 の先端部の開口 2 3 の口径 d より大きくなつている。これにより、筒状フランジ 2 1 の基端部の開口 2 2 の面積は、先端部の開口 2 3 の面積より大きくなる。また、筒状フランジ 2 1 の基端内周部 2 1 a は滑らかな曲面によって形成され、この曲面に沿って吐出通路 1 1 a から吐水管 1 2 へ水が流れる流路が形成されている。

このように本実施例によれば、水栓本体 1 1 から吐水管 1 2 への流路面積の急激な拡大や収縮がなく、流路形状を滑らかに形成することができる。従って、従来の管材を用いた水栓構造と比べ、通水時の乱流の発生や、流路壁からの剥離現象を抑えることができ、通過圧力損失騒音などを低減できるとともに、エロ一ジョンの発生を防止することができる。

さらに筒状フランジ 2 1 の先端外周部には、先端に向けて縮径する段差部 2 4 が形成され、この段差部 2 4 に吐水管 1 2 の基端内周部が嵌合して接続されている。そしてこの嵌合された部分を、例えば銀ロー付け

( B r a z i n g ) または、電気抵抗溶接法あるいはレ一ザ溶接などにより溶接すれば、筒状フランジ 2 1 の外周面と吐水管 1 2 の内周面の係合した部分全体を接合部とすることができ、水栓本体 1 1 に対して吐水管 1 2 を強固に接合することができる。また、接合部の面積が大きいので、水栓本体 1 1 に対する吐水管 1 2 の接合位置を正確に定めることができ、精度良く接合作業を行うことができる。

さらに吐水管 1 2 を筒状フランジ 2 1 に嵌合して接合する構造としたため、吐水管 1 2 の基端部を水栓本体 1 1 の外周面形状に対応して曲面加工する必要がなく、吐水管 1 2 の加工が従来構造と比べて容易である。

また、本実施例による水栓構造は、筒状フランジ 2 1 の先端部に吐水管 1 2 を接合したので、吐水管 1 2 に加わる外力による応力集中箇所（筒状フランジ 2 1 の基端部）と、機械的強度の比較的低い接合部分（筒状フランジ 2 1 の先端部）とを分離することができ、全体として水栓構造の強度を向上させることができる。また、筒状フランジ 2 1 の基端部は滑らかな曲面により形成されているので、応力集中度を分散させ、基端部での破損を防止すること力くできる。

さらに、筒状フランジ 2 1 は、バーリング加工により加工硬化を生じているが、引続いて行われる吐水管 1 2 の溶接工程により、加熱がなされ、再結晶することになる。これにより、筒状フランジ 2 1 の靭性と耐食性とが向上し、バーリング加工による機械的強度に加えて、更に強度を向上することになる。従って管材からなる本体 1 1 と吐水管 1 2 との結合であっても、使用上十分な強度を有する水栓構造を得ることができる。また、加熱域を筒状フランジ 2 1 の基端部から、吐水管側に移動することが可能となるため、必要最小限の加熱で接合を完了させること力でき、筒状フランジ 2 1 の基端部分のォーバーヒートによる軟化を抑えること力くできる。

以上のような本体 1 1 と吐水管 1 2 との接合構造は、水栓の他の部分にも任意に適用できる。

図 3 は水栓の各種の例であって、本発明の接合構造を適用可能な例を示すものである。

同図の（ a ) は、先に説明したシングルレバ一式の湯水混合栓であり、その本体 1 1 から斜め上に突き出して設ける吐水管 1 2 との接合部に適用する例である。同図の（ b ) は、横置き式の湯水混合栓の本体 1 1 の上面に吐水管 1 2 を接合する例であり、管材を利用した水栓本体 1 1 の上面にパーリング加工によって筒状フランジ 2 1 を形成し、これに吐水管 1 2 の基端部を接続したものである。

同図の（ c ) は、湯水混合栓の本体 1 1 の左右両端に壁配管からの脚管 1 6 a ， 1 6 b を接続するものであるこの例も、管材を利用した本体 1 1 の左右に脚管 1 6 a 1 6 b 用の筒状フランジ 2 1 をパーリング加工によって成形して接続したものである。

更に、同図の（ d ) は、本体 1 1 の下面に吐水管 1 2 を接続する部分と、壁配管からの脚管 1 7 a ， 1 7 b と本体 1 1 との接続部分に適用した例である。本体 1 1 の下面には吐水管 1 2 接続用の筒状フランジ 2 1 を形成すると共に、背部にも脚管 1 7 a ， 1 7 b 接続用の筒状フランジが形成されている。

次に水栓本体 1 1 にパーリング加工により筒状フランジ 2 1 を突設する方法について説明する。

図 4 乃至図 8 は、傾斜プレス方式のバーリング加工装置を用いて金属製管材からなる水栓本体 1 1 に筒状フランジ 2 1 を形成する方法を示した図である。

バーリング加工装置 1 0 は、図 5 および図 7 に示すように、下部ダイ 2 7 、上部ダイを兼ねる金型 3 1 、ノックアウト部材 2 8 、および押上げ機構 4 0 を備え、この

2 押上げ機構 4 0 は、ンチホルダ 4 1 、この ⁰ ンチホルダ 4 1 内を摺動するカムスライダ 4 2 、この力ムスライダ 4 2 を往復動させる駆動シリンダ 4 3 とから構成されている。そして、カムスライダ 4 2 の往復動により、バーリング加工具が金属製管材からなる本体 1 1 内から外側に直接的に移動可能に駆動されるようになっている。

すなわち、本体 1 1 には、図 9 に示すように、所定位置に下孔 1 8 が予め形成されており、この下孔 1 8 を有する本体 1 1 は、下部ダイ 2 7 と金型 3 1 との間に位置決め配置されている。そして、この本体 1 1 内の下孔 1 8 に対応する部位には、図 7 に示すように、押上げ機構 4 0 のンチホルダ 4 1 に案内支持されたリング加工具 3 3 が配設されている。

また、金型 3 1 の下孔 1 8 に対応する部位には、図 8 に示すように、下孔 1 8 周縁に本体 1 1 の外方に起こす立ち起こし加工を施した際に、立ち起こしにより形成された筒状フランジの外周面に段差を形成するための段付き部 3 2 が設けられている。

パーリング加工具は、図 4 および図 6 に示すように、例えば先端が斜めにカツトされた形状を有する円柱状のパンチ部材 3 3 で構成ざれており、このパンチ部材 3 3 には、外周縁が断面円弧状をなす前段の起こし加工部 3 4 と、この起こし加工部 3 4 と同径かそれより稍大径に形成された後段のしごき加工部 3 5 とが形成されている o

パンチ部材 3 3 の起こし加工部 3 4 は、滑らかな曲線で、それぞれ半径の異なる面取り部 3 4 a , 3 4 b ，

3 4 c , 3 4 d が形成されている。このそれぞれの面取り部は、本体 1 1 の下孔 1 8 の周縁のうち、軸線方向位置にある周縁 1 8 a , 1 8 b (図 9 参照）に当接する部分 3 4 a , 3 4 b (図 6 参照）の半径が、軸線方向と直交する位置にある周縁 1 8 c , 1 8 d (図 9 参照）に当接する部分 3 4 c ， 3 4 d (図 6 参照）の半径より小さくされている。

図 6 に示した実施例においては、パンチ部材 3 3 の頂部の面取り部 3 4 a の半径が最も小さくなっている。なお、頂部には、パンチ部材 3 3 を押し出すためのノックァゥト部材 2 8 が揷入される凹部 3 3 a が設けられてい o

パンチ部材 3 3 の下端に接触するカムスライダ 4 2 の先端には、図 5 および図 7 に示すように、カムスライダ

4 2 の軸線に対し傾斜するカム面 4 4 が形成されておりカムスライダ 4 2 を矢印 A に示す方向に移動させることにより、パンチ部材 3 3 が矢印 B で示す径方向外側に押上げられるようになっている。

次に、本実施例における金属製管材からなる本体 1 1 のパーリング加工方法について説明する。

本体 1 1 にバ一リング加工を施す際には、まず下部ダィ 2 7 と金型 3 1 とを開放した状態において、押上げ機構 4 0 に本体 1 1 を装着し、次いで下部ダイ 2 7 と金型 3 1 とを型締めする。これにより、図 7 に示すように、本体 1 1 内の下孔 1 8 に対応する位置に、パンチ部材 3 3 が位置決め配置される。

この状態で、押上げ機構 4 0 のカムスライダ 4 2 を、矢印 A (図 5 参照）で示す軸方向に移動させる。するとパンチ部材 3 3 がカム面 4 4 によって矢印 B で示す外径側に押上げられる。

パンチ部材 3 3 が本体 1 1 内から外側に押上げられると、下孔 1 8 の周縁部は、まず起こし加工部 3 4 により立ち起こし加工され、図 4 に示すように、筒状フランジ 2 1 が張出し形成される。

この立ち起こし加工は、パンチ部材 3 3 の起こし加工部 3 4 の面取り部の半径がそれぞれ相違しているので、半径の最も小さい面取り部 3 4 a から開始され、続いて面取り部 3 4 b 、そして面取り部 3 4 c 、 3 4 d の順で立ち起こし加工が行われる。すなわち、立ち起こし加工は、下孔 1 8 の軸線方向位置にある周縁 1 8 a から始まり、周縁 1 8 b 、さらに軸線方向と直交する位置にある周縁 1 8 c 、 1 8 d の順に行われる。

このように、下孔 1 8 の軸線方向位置の周縁 1 8 a 、 1 8 b を、これと直交する方向位置の周縁 1 8 c 、 1 8 d より早く起こし加工することにより、周縁 1 8 a 、 1 8 b の割れを防止することができる。本出願人は、種々の実験により、上記のように下孔周縁の起こし加工に順序をつけることにより、周縁を同時に起こし加工した場合に比べ、割れを生じる事例が激減することを確認している。

なお、図 6 に示すような先端が斜めにカツ卜された形状のパンチ部材 3 3 でバーリング加工した場合には、図 1 2 に示すように、本体 1 1 に対し傾斜した形状の筒状フランジ 2 1 が形成され、パンチ部材 3 3 の面取り部 3 4 a 力く当接する周縁 1 8 a 部分は、面取り部 3 4 b が当接する周縁 1 8 b 部分に比べ、より大きく塑性変形させられている。

立ち起こし加工の際、筒状フランジ 2 1 の外周部は金型 3 1 で規制され、この金型 3 1 には段付き部 3 2 が設けられているので、筒状フランジ 2 1 が金型 3 1 とパンチ部材 3 3 との間で圧縮され、筒状フランジ 2 1 の外周面に段差部 2 4 がー体成形される。

この起こし加工の後、パンチ部材 3 3 のしごき加工部 3 5 により、筒状フランジ 2 1 の基部内周面にしごき加ェが施され、筒状フランジ 2 1 の内周面が二次的に圧縮変形される。このしごき加工は、しごきにより減少する肉厚が 3 0 〜 4 0 % であることが望ましい。これは、これ以上肉厚が減少すると、筒状フランジ 2 1 の基端部が破断しやすくなるとともに、逆に肉厚の減少が少ないと . 筒状フランジ 2 1 の外周部に所要の段差部が形成できないからである。

このようにして、金属製管材からなる本体 1 1 にプレスパーリング加工を施した後、図 1 0 に示すように、ノックアウト部材 2 8 を下降させるとともに、力ムスライダ 4 ί を元の位置まで移動させ、パンチ部材 3 3 をパンチホルダ 4 1 内に収納する。

次いで、ノックアウト部材 2 8 を上昇させた後、図 1 1 に示すように、下部ダイ 2 7 および金型 3 1 を開放し、図 1 2 に示す形状にパーリング加工された本体 1 1 を取り出す。

このように、パンチ部材 3 3 の起こし加工部 3 4 により下孔 1 8 の周縁を起こし加工して筒状フランジ 2 1 を張出し形成するとともに、その外周部を金型 3 1 で規制し、パンチ部材 3 3 の外側への直線移動に伴なう起こし加工と同時に本体 1 1 を一次的に圧縮変形させ、段差部

2 4 を一体成形するようにしているので、段差部 2 4 を有する筒状フランジ 2 1 が塑性変形され、スプリングバック量を低減させること力くできる。

また、この筒状フランジ 2 1 は、パンチ部材 3 3 の起こし加工部 3 4 による起こし加工の後、しごき加工部

3 5 によるしごき加工が施されるので、この二次的な圧縮変形により、スプリングバック量をさらに低減して加ェ精度を向上させることができる。図 1 3 及び図 1 4 はバーリング加工終了後にパンチ部材 3 3 を取り出す方法の他の例を示す図 7 及び図 1 0 に相当する図である。

前記した実施例では、バ - リング加工終了後、パンチ部材 3 3 はノックァゥト部材 2 8 によりパンチホルダ 4 1 内に押し込まれて収納されるが、本実施例においては、ノ、。ンチ部材 3 3 は、ノ、。ンチホルダ 4 1 より上方に引き抜かれる。すなわち、本実施例においては、パンチ部材 3 3 の頭部中央には、入口の径が小さく、内部の径が大きい、段付きの係止穴 3 3 b が形成されている。

また、金型 3 1 には、パンチ部材 3 3 と対向する位置に、パンチ部材 3 3 と同軸に若干大径のダイ孔 5 7 が形成されており、その内部にパンチハンガ 5 3 が配設されている。パンチハンガ 5 3 は、下端に係止爪 5 4 を有し下部が縦に二つ割りとなったばね鋼製のハンガ脚 5 5 とハンガ脚 5 5 をその軸心方向に摺動自在に収納するノ、ンガホルダ 5 6 と力、ら構成されている。ノ、。ンチノヽンガ 5 3 は、図示しない駆動装置に駆動されてダイ孔 5 7 内を上下動し、ヽンガホルダ 5 6 から出入りすることによってハンガ脚 5 5 が開閉する。そして、ハンガ脚 5 5 が閉じた状態では、両係止爪 5 4 がパンチ部材 3 3 の係止穴 3 3 b 内に出入りできるようになつている。

' ーリング加工が完了すると、パンチハンガ 5 3 が下降し、ハンガ脚 5 5 の下端部をパンチ部材 3 3 の係止穴 3 3 b 内に挿入する。しかる後、ハンガホルダ 5 6 のみが上昇すると、図 1 4 に示すようにハンガ脚 5 5 が開き係止爪 5 4 がパンチ部材 3 3 の係止穴 3 3 b の段部に係合する。次に、この状態でパンチハンガ 5 3 が上昇すると、パンチ部材 3 3 がパンチハンガ 5 3 と共にダイ孔 5 7 内に引き込まれる。

続いて、金型 3 1 と下部ダイ 2 7 が上下方向に移動しパーリング加工された水栓本体 1 1 がパンチホルダ 4 1 から弓 I き抜かれる。

その後続いてパーリング加工を行う場合には、上方に引き上げられているパンチ部材 3 3 力く、パンチハンガ 5 3 を降下することにより、。ンチホルダ 4 1 内に挿入される。そしてハンガホルダ 5 6 のみを再び降下してハンガ脚 5 5 を閉じ、ンチ部材 3 3 をンチホルダ 4 1 内に残した状態でパンチハンガ 5 3 を元の位置へ上昇させる。

このように、ノ、⁰ ンチノヽンガ 5 3 を用いることにより、パンチ部材 3 3 を、パンチホルダ 4 1 内に自動的に出入れし、バーリング加工を連続的に行うことができる。 - 図 1 5 及び図 1 6 は、ワーク（水栓本体） 1 1 を、上下金型間に自動的に装着、取出しする装置の一例を示す図である。

図 1 5 及び図 1 6 において、符号 6 1 は、パーリング加工装置におけるバーリング架台であって、このパーリング架台 6 1 の上部 6 1 a には、下部ダイ 6 2 が右下がりに傾斜して固定されており、この下部ダイ 6 2 の上面は円弧面 6 2 a に形成されている。又、バ一リング架台 6 1 の上部 6 1 a には、枠型をなす昇降枠体 6 3 が各案内杆 6 3 a で昇降可能に嵌装されている。そしてこのバ — リング架台 6 1 の上部 6 1 a の裏面には、油圧シリンダ装置 6 4 が垂設されており、この油圧シリンダ装置 6 4 の出力軸 6 4 a は昇降枠体 6 3 の下部 6 3 b に連結されている。

さらに、昇降枠体 6 3 の上部 6 3 c には、上部ダイ 6 5 が右下がりに傾斜して下部ダイ 6 2 と互いに向き合つて固定されており、この上部ダイ 6 5 の下面は、下部ダイ 6 2 の円弧面 6 2 a と同形等大の円弧面 6 5 a を形成している。さらに又、この両円弧面 6 2 a 、 6 5 a の位置には、円筒状をなすパンチホルダ 6 6 が傾斜した各円弧面 6 2 a 、 6 5 a に沿って配設されている。このパンチホルダ 6 6 の中央部には、水栓本体 1 1 の挿入位置を決めるための位置決め段部 6 6 a が形成されている。又、パンチホルダ 6 6 には垂直孔 6 6 b が設けられ、この垂直孔 6 6 b 内に、パンチ部材 3 3 が昇降可能に嵌装されている。

さらに、パンチホルダ 6 6 の一端部には、例えば、ェァシリンダ装置のようなシリンダ装置 7 0 の出力軸 7 0 a が連結され、このシリンダ装置 7 0 の基部 7 0 b は、パーリング架台 6 1 の基板 6 1 b に設けられたブラケット 7 1 に支軸 7 2 で揺動可能に枢着されている。又、シリンダ装置 7 0 の略中央部の直下の基板 6 1 b には、昇降シリンダ装置 7 3 が昇降可能に立設されている。この昇降シリンダ装置 7 3 の出力部 7 3 a は、シリンダ装置 7 0 の中央部に付設されたピン 7 4 に連結され、昇降シリンダ装置 7 3 を作動することにより、シリンダ装置 7 0 全体を支軸 7 2 を中心として揺動し得るようにしている

他方、パンチ部材 3 3 の直上に位置する上部ダイ 6 5 には、垂直孔（ダイ移動孔） 7 5 が穿設されており、この垂直孔 7 5 には、パンチハンガ 7 6 が昇降自在に嵌装されている。又、パンチハンガ 7 6 のねじ部 7 6 a は、パンチ部材 3 3 の頂部に形成されたねじ孔部 3 3 c に着脱可能に螺装されており、ノ、。ンチハンガ 7 6 は回転しながら昇降する昇降装置（図示されず）に連結されている以下、本実施例の作用について説明する。

まず、図 1 6 ( D ) に示すように、予め、パンチホルダ 6 6 をシリンダ装置 7 0 で下部ダイ 6 2 及び上部ダイ 6 5 から斜上方向の位置へ離して置き、このパンチホルダ 6 6 の位置決め段部 6 6 a に金属製管材からなる水栓本体 1 1 を嵌装する。次に、この本体 1 1 に設けられている下穴 1 8 を、パンチ部材 3 3 が昇降する位置に合わせた後、パンチホルダ 6 6 をシリンダ装置 7 0 で下部ダィ 6 2 及び上部ダイ 6 5 の挾持位置に引き戻す（図 1 6 ( C ) ) 。

次に、昇降シリンダ装置 7 3 を復動することにより、この昇降シリンダ装置 7 3 に連結している出力部 7 3 a を降下し、シリンダ装置 7 0 、パンチホルダ 6 6 及び本体 1 1 を下部ダイ 6 2 に当接する（図 1 6 ( B ) ) 。

次に、油圧シリンダ装置 6 4 を往動して昇降枠体 6 3 の上部ダイ 6 5 を下部ダイ 6 2 へ降下してパンチホルダ

6 6 に装着されている本体 1 1 を挾持する（図 1 6 ( A ) ) 。

金属製管体からなる水栓本体 1 1 は、図 1 6 ( A ) に示すように、上、下部ダイ 6 5 、 6 2 に挾持された状態でバ一リング加工を施され、前述したような筒状フランジが形成される。続いて、パンチハンガ 7 6 のねじ部

7 6 a をパンチ部材 3 3 のねじ孔 3 3 c に螺装した後引き上げて、パンチ部材 3 3 をパンチホルダ 6 6 の外部に移動した後、油圧シリンダ装置 6 4 を復動して昇降枠体

6 3 の上部ダイ 6 5 を上昇させ、本体 1 1 から離間させる（図 1 6 ( B ) ) 。

次に昇降シリンダ装置 7 3 を駆動して、シリンダ装置

7 0 を支持軸 7 2 を中心に回動させ、下部ダイ 6 2 からパンチホルダ 6 6 を離間させる（図 1 6 ( C ) ) 。

そしてその後、シリンダ装置 7 0 を駆動してパンチホルダ 6 6 を斜上方向に前進させ、ノ、。ンチホルダ 6 6 から加工済みの本体 1 1 を取り出す（図 1 6 ( D ) ) 。

このように本実施例によれば、本体（加工用ワーク） 1 1 を、上、下部ダイ 6 5 、 6 2 と摩擦させることなくパンチホルダ 6 6 に着脱することができるので、非鉄金属のような軟らかい材質の本体 1 1 を加工する場合であつても、本体 1 1 の表面に擦り傷などを生じさせることがない o

図 1 7 乃至図 1 9 は本発明に係るプレスパーリング加ェに用いられるパンチ部材の他の実施例を示す図である本実施例によるパンチ部材 8 1 は円柱状をしており、前段の起し加工部 8 2 と、この起し加工部 8 2 の外径 D 2 より小径の小径部 8 5 と、起し加工部 8 2 に対して少なくとも同径かそれよりもやや大径 D 3 ( D 2 ≤ D 3 ) に形成された円周方向に連続する後段のしごき加工部 8 3 とが一体に形成されている。

起し加工部 8 2 は、本体の下孔 1 8 を立ち起し始める直線状の導入部 8 2 b と、立ち起すと共に孔径を広げる拡大部 8 2 a とから形成されている。この導入部 8 2 b を設けることにより銅合金製等の比較的軟質な材料の立ち起し加工を、材料を破損することなく行える。

そして、パンチ部材 8 1 に形成された起し加工部 8 2 の拡大部 8 2 a と、しごき加工部 8 3 の前端 8 3 a との間の距離 L 1 は、図 1 8 に部分拡大して示すように、水栓本体に起し加工される筒状フランジの内周面の直線部の長さ L 2 よりも短く（ L 1 く L 2 ) なっている。また起し加工部 8 2 としごき加工部 8 3 間の小径部 8 5 は、オイノレポケット部となる。

しごき加工部 8 3 の後端を図 1 8 の一点鎖線で示すように小径 8 6 にして、しごき加工部 8 3 と筒状フランジの内周面との接触時間を短くし、オイル切れ等を防止するようにしても良い。

又、図 1 7 の 2 点鎖線で示すように第 2 の小径部 8 7 を設けても良い。

さらに、パンチ部材 8 1 の起し加工部 8 2 側の端部 8 1 a は、図 1 9 に示すように、水栓本体の内周面形状に沿わせて径方向に円弧状に形成され、これによつて、水栓本体の下孔 1 8 の周面にパンチ部材 8 1 の全端面が接触可能となる。

また、パンチ部材 8 1 の下端部 8 l b は、カム面 8 4 を形成するようにカツトされている。

本実施例によれば、パンチ部材 8 1 に形成される起し加工部 8 2 と、しごき加工部 8 3 との間の距離 L 1 が、筒状フランジの内周面の直線部の長さ L 2 よりも短く

( L 1 < L 2 ) なっているために、筒状フランジの起し加工中に、パンチ部材 8 1 のしごき加工部 8 3 が、筒状フランジの基端部の内周面に位置し、これによつて、筒状フランジの起し加工に連続して、しごき加工部 8 3 によるしごき加工が行なわれる。起し加工部 8 2 としごき加工部 8 3 の間に小径部 8 5 が設けられているため、瞬間的に加工が中断されると共に、小径部 8 5 がオイルポケットとなり、加工力くスムーズに行なわれる。

なお、筒状フランジの開口断面形状は円形のみならず楕円形、長方形など任意の形状とすることができる。

図 2 0 乃至図 2 4 は、バーリング加工の他の実施例を示す図である。すなわちこの実施例では回転方式のバーリング加工装置が示されている。バ一リング加工装置 1 0 1 は、前述した実施例と同様、下部ダイ 1 0 2 、段付き部 1 0 4 を有する金型 1 0 3 および引上げ機構 1 0 5 を備えている。この引上げ機構 1 0 5 は、図示しない駆動モータで正逆回転駆動される引上げ棒 1 0 6 を有し、その先端には、パンチ部材 1 0 8 が螺装連結されるようになっている。

パンチ部材 1 0 8 は、円柱状をしており、前段の起こし加工部 1 0 9 と、この起こし加工部 1 0 9 と同径またはそれより稍大径の後段のしごき加工部 1 1 0 とが一体に形成されている。そして、これら両加工部 1 0 9 、 1 1 0 は、軸方向に連続し、かつ所定のピッチで回転方向にスパイラル状に傾斜する複数条のランド 1 0 9 a 、 1 1 0 a により形成されている。

金属製管材からなる水栓本体 1 1 にパーリング加工を施す場合には、まず図 2 0 に示すように、下部ダイ 1 0 2 と金型 1 0 3 とを開放した状態において、パンチホノレダ 9 6 内にパンチ部材 1 0 8 を入れた後、パンチホルダ 9 6 に水栓本体 1 1 を軸線方向から挿入して装着する。次いで、下部ダイ 1 0 2 と金型 1 0 3 とを互いに接近させ型締めする。これにより、図 2 1 に示すように、水栓本体 1 1 の下孔 1 8 に対応する位置に、パンチ部材 1 0 8 が位置決め配置される。そこでこの状態で、引上げ機構 1 0 5 の引上げ棒 1 0 6 を降下し、先端をパンチ部材 1 0 8 の上端に螺装連結する。

次いで、引上げ棒 1 0 6 を所定方向に回転させながらパンチ部材 1 0 8 を外方に引上げる。すると、パンチ部材 1 0 8 の起こし加工部 1 0 9 のランド 1 0 9 a が本体 1 1 の下孔 1 8 内周面に接触し、下孔 1 8 の周縁部が外側に起こし加工されて、筒状フランジ 2 1 が張出し形成される。

これと同時に、筒状フランジ 2 1 の外周面が金型 1 0 3 により規制され、筒状フランジ 2 1 の外周面が段付き部 1 0 4 で一次的に圧縮変形されて、段差部 2 4 が一体成形される。

パンチ部材 1 0 8 をさらに引上げると、図 2 2 および図 2 3 に示すように、パンチ部材 1 0 8 のしごき加工部 1 1 0 が筒状フランジ 2 1 の基端内周部に位置し、これによって筒状フランジ 2 1 力くしごき加工される。そしてこのしごき加工が、筒状フランジ 2 1 の先端に向かって順次行なわれる。このようにして、水栓本体 1 1 に対する回転バーリング加工が終了したならば、図 2 4 に示すように、パンチ部材 1 0 8 から引上げ棒 1 0 6 を取外した後、下部ダイ 1 0 2 と金型 1 0 3 とを開放して水栓本体 1 1 を取出すこの水栓本体 1 1 には、図 2 4 に示すように、段差 2 4 を有する筒状フランジ 2 1 が形成されている。

このように本実施例によれば、回転方式のバ一リング加工方法を採用しているので、段差 2 4 を有する筒状フランジ 2 1 を容易かつ精度良く加工することができる。

図 2 5 及び図 2 6 は、本発明に係る回転パーリング加ェに用いられるパンチ部材の他の実施例を示す図である本実施例によるパンチ部材 1 1 1 は、円柱状をしており、前段の起し加工部 1 1 2 と、この起し加工部 1 1 2 の外径 D 4 に対して少なくとも同径かそれよりもやや大径 D 5 ( D 4 ≥ D 5 ) に形成された後段のしごき加工部 1 1 3 とが一体に形成されている。そして、起し加工部 1 1 2 及びしごき加工部 1 1 3 は、軸方向に連続しかつ回転方向に所定のピッチでスパイラル状に傾斜する複数条のランド 1 1 2 a 、 1 1 3 a により形成されている。

起し加工部 1 1 2 は水栓本体に形成されている下孔の周縁を立ち起し始める導入部 1 1 2 b と筒状フランジを張出し形成する拡大部 1 1 2 c により形成されている。

図 2 5 の二点鎖線はパンチ部材 1 1 1 が回転した場合の外形を示す。また、パンチ部材 1 1 1 のしごき加工部 1 1 3 の長さ L 1 は、水栓本体に起し加工により形成される筒状フランジの内周面の直線部の長さ L 2 よりも長く（ L l > L 2 ) なっている。また、しごき加工部 1 1 3 には、図 2 6 に部分拡大して示すように、オイノレポケット部 1 1 4 が設けられている。

本実施例によれば、パンチ部材 1 1 1 のしごき加工部 1 1 3 の長さ L 1 は、筒状フランジの内周面の直線部の長さ L 2 よりも長く（ L 1 〉 L 2 ) なっているために、筒状フランジの起し加工中に、パンチ部材 1 1 1 のしごき加工部 1 1 3 が、筒状フランジの基端の内周面に位置し、これによつて、筒状フランジの起し加工に連続してしごき加工部 1 1 3 によるしごき加工が行なわれる。上記した実施例においては、筒状フランジの外周面に段差部を設け、この段差部に対し流路形成用筒状部材、例えば吐水管の基端部の内周面を嵌合して接合する例を示したが、筒状フランジの内周面に、流路形成用筒状部材の外周面を嵌合して接合してもよい。

図 2 7 及び図 2 8 は上記した構造の一実施例を示すものである。この実施例においては、吐水管 1 2 の基端部に基端に向けて縮径する縮怪段差部 1 2 a を形成し、この縮径段差部 1 2 a を前述したような方法でパーリング加工により形成した筒状フランジ 2 1 の内部に挿嵌することにより、水栓本体 1 1 に対して吐水管 1 2 が接合される o の場合には、筒状フランジ 2 1 の外周面に段差部を形成する必要はない。

この実施例によつてち目 ιί述したと同様に、機械的強度に優れた水栓本体と流路形成用筒状部材との接合構造を得ることができる

産業上の利用可能性

本発明によれぱ、水栓本体として管材を用いても、その本体側と供給側及び吐水側の流路形成用部材と ^ 強固に接合することができるので、十分に実用に耐え得る機械的強度に優れた水栓を o とがでさる

また、水栓本体と流路形成用部材との接合が、バ ― リング加ェにより.成形された筒状フランジを用いて行われているので、水栓本体内の流路と接合部材内の流路が滑らかに連通され、騒音やジョンなどを生ずることのない定常な流れの水栓を得ることができる。

さらに本発明によれば、筒状フランジをバ一リング加ェで成形する際、立ち起こし加ェを、下孔周縁の軸線方向位置から開始するようにしたので、立ち起こし部分に割れなど生ずることなく、強度的に優れた筒状フランジを得ることができ

本発明は金属製管材を用いた水栓に適用することにより、水栓の機械的強度や性能の向上を図ること力くできるなどの優れた効果を奏す o

Claims

請求の範囲

1 . 内部に流体制御機構が配設され、内部流路と連通する基端部の開口の面積が先端部の開口の面積より大きい筒状フランジが外側面に一体成形により突設されている金属製管材からなる水栓本体と、

基端部を前記筒状フランジの先端部に嵌合して接続された流路形成用筒状部材と、

からなる管材を用いた水栓。

2 . 筒状フランジの基端内周部は滑らかな曲面によつて形成され、この曲面に沿って流路が形成されている請求項 1 記載の水栓。

3 . 筒状フランジの先端外周部には、先端に向けて縮径する段差部が形成され、この段差部に流路形成用筒状部材の基端内周部が嵌合している請求項 1 記載の水栓

4 . 流路形成用筒状部材の基端外周部には、基端に向けて縮径する段差部が形成され、この段差部が前記筒状フランジの先端内周部に嵌合している請求項 1 記載の水栓。

5 . 筒状フランジはパーリング加工により成形されてなる請求項 1 記載の水栓。

6 . 次の各工程からなる管材を用いた水栓の製造方法 ο

a . 金属製管材からなる水栓本体の側壁に下孔を設ける o

d . パンチ部材を水栓本体内から外方へ向けて，動し下孔の周縁部分を水栓本体の外方に立ち起こす。

e . 外方に立ち起こされた下孔周縁部を金型に当接させ、パンチ部材でバーリング加工することにより、筒状フランジを形成する。

7 . 金型は段付き金型であり、筒状フランジの外周面にはパーリング加工により段差部が形成されることを特徴とする請求項 6 記載の水栓の製造方法。

8 . 立ち起こし加工は、下孔周縁の軸線方向位置から開始され、続いて軸線方向と直交する下孔周縁位置に向けて順次行われることを特徴とする請求項 6 記載の水栓の製造方法。

9 . 立ち起こし加工の後に、パンチ部材と金型との間で筒状フランジのしごき加工を行なうことを特徵とする請求項 6 記載の水栓の製造方法。

1 0 . パンチ部材を、水栓本体内から外側に直線的に移動させることを特徴とする請求項 6 記載の水栓の製造方法。

1 1 . パンチ部材を、回転させながら水栓本体内から外側に移動させることを特徴とする請求項 6 記載の水栓の製造方法。

1 2 . 水栓本体の側壁に設けられ、流路形成用筒状部材が接合される筒状フランジを形成するための金型と下孔を有する金属製管材からなる水栓本体を前記金型に保持する管材保持機構と、

前記下孔の周縁を起こし加工する起こし加工部を有するノ、。ンチ部材と、

このパンチ部材を水栓本体内から外側に移動させて筒状フランジを一体成形するパンチ駆動機構と、

を具備してなる管材を用いた水栓の製造装置。

1 3 . 金型は、筒状フランジの外周面に段差部を一体形成するための段部が設けられた段付き金型である請求項 1 2 記載の水栓の製造装置。

1 4 . パンチ部材の先端部には滑らかな曲線で面取り部が形成され、前記面取り部は、前記下孔周縁の軸線方向位置に当接する部分の半径が、前記下孔周縁の軸線方向と直交する位置に当接する部分の半径より小さくされている請求項 1 2 記載の水栓の製造装置。

1 5 . パンチ部材には、立ち起こし加工を施された下孔周縁をしごき加工するしごき加工部が設けられている請求項 1 2 記載の水栓の製造装置。