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公開番号2025124216
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-08-26
出願番号2024020114
出願日2024-02-14
発明の名称エルボ製品の製造方法及び装置
出願人株式会社佐藤製作所
代理人個人,個人
主分類B21D 51/16 20060101AFI20250819BHJP(本質的には材料の除去が行なわれない機械的金属加工;金属の打抜き)
要約【課題】加工工程の低減や加工品質の向上を図りつつ、目的とするエルボ製品を容易に且つ有利に製造し得る方法と装置を提供する。
【解決手段】所定長さの直管状のパイプ素材2を準備し、かかるパイプ素材2にプレス加工を施すことによって、パイプ素材2の軸方向両側の端部側部位に第一の環状膨出部4a及び第二の環状膨出部4bをそれぞれ形成して端部加工品6を形成し、その端部加工品6における第一の環状膨出部4aの形成側の部位を曲げ加工して、所定の角度に湾曲せしめられてなる曲管部8を形成した曲げ加工品10を得た後、曲げ加工品10における曲管部8と第二の環状膨出部4bとの間の直管状部位に第三の環状膨出部4cを形成して、目的とするエルボ製品12を製造するようにした。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
管体の軸方向の一方の端部側部位に位置して、径方向外方に膨出し且つ周方向に連続して延びる第一の環状膨出部と、管体の軸方向の他方の端部側部位に位置して、径方向外方に膨出し且つ周方向に連続して延びる第二の環状膨出部と、管体の軸方向の中間部位に位置して、径方向外方に膨出し且つ周方向に連続して延びる第三の環状膨出部と、かかる第三の環状膨出部と前記第一の環状膨出部との間に形成された、所定の角度に湾曲せしめられてなる曲管部とを有するエルボ製品を製造する方法にして、
該エルボ製品を与える所定長さの直管状のパイプ素材を準備する工程と、
かかるパイプ素材のプレス加工により、該パイプ素材の軸方向両側の端部側部位に、前記第一及び第二の環状膨出部をそれぞれ形成して、端部加工品を得る工程と、
該端部加工品における前記第一の環状膨出部の形成側の部位を曲げ加工して、所定の角度に湾曲せしめられてなる前記曲管部を形成した曲げ加工品を得る工程と、
該曲げ加工品における前記曲管部と前記第二の環状膨出部との間の直管状部位に、前記第三の環状膨出部を形成する工程と、
を含むことを特徴とするエルボ製品の製造方法。
続きを表示（約 2,400 文字）【請求項２】
前記パイプ素材のプレス加工が、該パイプ素材を軸方向に押圧して、管壁部位を径方向外方に膨出させることにより、実施され、前記第一及び第二の環状膨出部が、該パイプ素材の軸方向両側の端部側部位に、それぞれ形成されることを特徴とする請求項１に記載のエルボ製品の製造方法。
【請求項３】
前記端部加工品における前記第一の環状膨出部を含む一方の端部側部位を固定、保持する一方、該端部加工品における前記第二の環状膨出部を含む他方の端部側部位を拘束してなる状態において、該端部加工品における前記第一の環状膨出部と前記第二の環状膨出部との間に位置する曲げ加工部位を曲げ変形せしめつつ、かかる曲げ変形の進行に伴って、該端部加工品を、軸方向に、該曲げ加工部位側に押し込むようにして、前記端部加工品の曲げ加工を実施するようにしたことを特徴とする請求項１に記載のエルボ製品の製造方法。
【請求項４】
半円形状の曲げ加工部と、該曲げ加工部の半円形状の中心に設けた回動軸と、該曲げ加工部の外周面に沿って設けられた半円形断面形状の曲げ加工溝とを有するベンディングフォームを用い、該ベンディングフォームを前記回動軸回りに回動させることにより、前記曲げ加工溝内に導入される前記端部加工品における曲げ加工部位を曲げ変形せしめる一方、かかる曲げ加工部位の曲げ内側部位の外周面形状に対応する受け面を有するワイパー部材を、前記曲げ加工溝と該曲げ加工部位の曲げ内側部位との間に入り込ませて、該ワイパー部材の受け面を該曲げ加工部位の曲げ内側部位に当接せしめ、保持させることにより、該曲げ内側部位におけるシワの発生を阻止するようにしたことを特徴とする請求項３に記載のエルボ製品の製造方法。
【請求項５】
前記第三の環状膨出部が、前記曲げ加工品の管内に挿入、位置せしめたローラ加工部材を回転させつつ、管内面を押圧することにより、管壁を径方向外方に膨出せしめることによって、形成されることを特徴とする請求項１に記載のエルボ製品の製造方法。
【請求項６】
前記エルボ製品が、所定の流体を流通せしめるホースが接続される継手部品であって、該継手部品のホース接続部として、前記曲管部と前記第二の環状膨出部との間の直管状部位が構成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項５の何れか１項に記載のエルボ製品の製造方法。
【請求項７】
管体の軸方向の一方の端部側部位に位置して、径方向外方に膨出し且つ周方向に連続して延びる第一の環状膨出部と、管体の軸方向の他方の端部側部位に位置して、径方向外方に膨出し且つ周方向に連続して延びる第二の環状膨出部と、管体の軸方向の中間部位に位置して、径方向外方に膨出し且つ周方向に連続して延びる第三の環状膨出部と、かかる第三の環状膨出部と前記第一の環状膨出部との間に形成された、所定の角度に湾曲せしめられてなる曲管部とを有するエルボ製品を製造する装置にして、
所定長さの直管状のパイプ素材をプレス加工して、該パイプ素材の軸方向両側の端部側部位に、前記第一及び第二の環状膨出部をそれぞれ形成して、端部加工品とするプレス加工装置と、
該端部加工品における前記第一の環状膨出部の形成側の部位を曲げ加工して、所定の角度に湾曲せしめられてなる前記曲管部を形成した曲げ加工品とする曲げ加工装置と、
該曲げ加工品における前記曲管部と前記第二の環状膨出部との間の直管状部位に、前記第三の環状膨出部を形成する膨出部成形装置と、
を含むことを特徴とするエルボ製品の製造装置。
【請求項８】
前記曲げ加工装置が、
半円形状の曲げ加工部と、該曲げ加工部の半円形状の中心に設けた回動軸と、該曲げ加工部の外周面に沿って設けられた半円形断面形状の曲げ加工溝とを有し、該曲げ加工溝内に導入される、前記端部加工品における前記第一の環状膨出部と前記第二の環状膨出部との間に位置する曲げ加工部位を、前記回動軸回りの回動によって曲げ変形せしめるベンディングフォームと、
かかるベンディングフォームに重ね合わせることにより、該ベンディングフォームとの間において、前記端部加工品における前記第一の環状膨出部を含む一方の端部側部位を挟持して、固定した状態において、該ベンディングフォームと共に回動せしめられるクランプ部材と、
前記端部加工品における曲げ加工部位から前記第二の環状膨出部を含む他方の端部側部位を収容し、かかる他方の端部側部位の端面に当接して、その軸方向の移動を拘束した状態において、該端部加工品の曲げ加工の進行に伴って、該端部加工品をその曲げ加工部位側に軸方向に押し込むようにするプレッシャー部材と、
を有していることを特徴とする請求項７に記載のエルボ製品の製造方法。
【請求項９】
前記ベンディングフォームと前記クランプ部材にて挟持された、前記端部加工品における第一の環状膨出部を含む一方の端部側部位の端面に当接して拘束し、該端部加工品の軸方向への移動を阻止する拘束部材が、更に配設されていることを特徴とする請求項８に記載のエルボ製品の製造方法。
【請求項１０】
前記ベンディングフォームの曲げ加工部に設けられた前記曲げ加工溝内に収容される、前記端部加工品の曲げ加工部位における曲げ内側部位の外周面に対応する受け面を有し、該受け面による該曲げ内側部位に対する当接、支持によって、該曲げ内側部位におけるシワの発生を阻止するワイパー部材が、該端部加工品と前記ベンディングフォームにおける曲げ加工溝との間に入り込むようにして、配設されていることを特徴とする請求項８又は請求項９に記載のエルボ製品の製造方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、エルボ製品の製造方法及び装置に係り、特に、目的とするエルボ製品を有利に製造することの出来る方法並びにそのための装置に関するものである。
続きを表示（約 2,800 文字）【背景技術】
【０００２】
従来から、所定の角度に湾曲せしめられてなる曲管部を有する金属製のエルボ製品は、各種の機械や装置における継手部材等として、広く用いられてきている。具体的には、ハイブリッド車用モータオイルクーラ、ＥＧＲクーラ、角形エンジンオイルクーラ、ウォーマ＆クーラ等の熱交換器の本体に対して、エルボ製品が、その一方の端部が固着されて取り付けられてなる形態において用いられており、そこでは、かかるエルボ製品の他方の端部に対して、冷却液等の液体を流通せしめるホースが接続されて、その外周部が締結バンドにて緊締せしめられるようになっている。
【０００３】
そして、そのようなエルボ製品の一つとして、所定高さのリング状のビード部である環状膨出部が金属製管体の軸方向の両端部位にそれぞれ設けられ、更に、管体軸方向の中間部位にも、そのような環状膨出部が設けられてなると共に、その中間の環状膨出部と一方の端部側部位の環状膨出部との間に、所定の角度に湾曲せしめられてなる曲管部が設けられてなる構造のものが、明らかにされている。
【０００４】
ところで、かかるエルボ製品は、従来から、特許第７２３３０９９号公報に示されているように、直管状のパイプ素材の両端部と中間部に、それぞれ環状膨出部を形成した後、一方の端部の環状膨出部と中間の環状膨出部との間の直管状部位を、曲げ加工にて湾曲せしめて、曲管部とすることにより、製造されている。より具体的には、先ず、図９に示されるように、所定の金属材質からなる直管状のパイプ素材１０２を用いて、それを、所定の成形型にクランプした状態において、軸方向に押圧する第一のプレス加工を実施して、かかる成形型に設けられた環状膨出部成形部内に、パイプ素材１０２の管壁部位を径方向外方に膨出せしめて、成形することにより、パイプ素材１０２の一方の端部側に一つの環状膨出部１０４ａが形成される。次いで、かかるパイプ素材１０２の端部を更に押圧する第二のプレス加工を実施することにより、パイプ素材１０２の他方の端部側やその中間部位に位置せしめられてなる、成形型の環状膨出部成形部において、それぞれ、パイプ素材１０２の管壁部位を径方向外方に膨出せしめて、パイプ素材１０２の他方の端部側や中間部位に、２つの環状膨出部１０４ｂ，１０４ｃが形成されるようにすることによって、目的とする３つの環状膨出部１０４ａ，１０４ｂ，１０４ｃを有するプレス部材１０６が製造される。そして、更にその後、かかるプレス部材１０６を曲げ加工することによって、その一方の端部側の環状膨出部１０４ａと中間部位の環状膨出部１０４ｃとの間の直管状部位を、所定の角度に湾曲せしめて、曲管部１０８を形成することによって、目的とするエルボ製品１１０が、製造されることとなるのである。
【０００５】
しかしながら、そのようにして製造されたエルボ製品１１０にあっては、パイプ素材１０２の中間部位や他方の端部側部位に、それぞれ、環状膨出部１０４ｃ、１０４ｂを形成するための第二のプレス加工に伴って、パイプ素材１０２が加工硬化するようになるところから、その後に、曲管部１０８を形成するための曲げ加工を実施する際に、パイプ割れが発生する恐れがあることに加えて、中間の環状膨出部１０４ｃの部位に変形が惹起されるという問題が内在しており、そのために、製品品質や製品の歩留まりに少なからず問題を内在するものであった。
【０００６】
また、特許第６９６３９８１号公報においては、管体の両端部及び中間部にそれぞれ形成された３つの環状膨出部と、そのうちの２つの環状膨出部間に形成された所定の角度に湾曲せしめられてなる曲管部とを有するエルボ製品を製造する別の一つの方法が、明らかにされている。即ち、そこでは、直管状の長尺のパイプ材料より所定長さの直管素材を切り出し、次いで、かかる直管素材の一方の端部をプレス加工して、所定高さのリング状のビード部（環状膨出部）を形成せしめてなる端末加工素材を得る端末加工が実施される。その後、かかる端末加工素材に対して、曲げ加工を実施して、所定の角度に湾曲せしめられてなる曲管部とその端部から直線状に延びる直管状部を有するエルボ素材を形成し、更にその後、エルボ素材の直管状部に対して、ローラ加工部材による端末加工や剪断加工を施して、２つの環状膨出部の形成と直管状部の余剰の長さ部位の切除を行うことにより、目的とするエルボ製品が製造されるようになっているのであるが、このような製造方法においても、次のような問題を内在するものであった。
【０００７】
すなわち、そのようなローラ加工部材を用いたエルボ素材に対する加工において、かかるエルボ素材における直管状部の端末を切除して、その長さを規定する剪断加工は、ローラ加工部材に設けた回転剪断刃部と、金型の収容部の外部開口部位に設けた固定剪断刃部とによって、金型の収容部から外部に突出せしめられているエルボ素材における直管状部の端末部位を剪断加工して、分離・除去せしめるものであるところから、必然的に、かかる直管状部の剪断部位にバリが発生することとなり、そのために、剪断加工後に、そのようなバリの除去工程が必要となるのであり、これによって工程数の増加を招き、ひいては製造コストの上昇に繋がるものであった。しかも、環状膨出部の成形加工に際しても、金型の合わせ面に材料が入り込むようになり、それによって、環状膨出部にバリ状の突条乃至は突起が生じ易く、加えて、環状膨出部の形状精度にも、少なからず問題を内在するものであった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
特許第７２３３０９９号公報
特許第６９６３９８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ここにおいて、本発明は、かくの如き事情を背景にして為されたものであって、その解決課題とするところは、加工工程の低減や加工品質の向上を図りつつ、目的とするエルボ製品を容易に且つ有利に製造し得る方法と装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
そして、本発明は、上記せる課題を解決するために、以下に列挙せる如き各種の態様において、好適に実施され得るものであるが、また、以下に記載の各態様は、任意の組み合わせにおいて、採用可能である。なお、本発明の態様乃至は技術的特徴は、以下に記載のものに何等限定されることなく、明細書全体の記載、並びに図面に開示の発明思想に基づいて、認識され得るものであることが、理解されるべきである。
（【００１１】以降は省略されています）

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