JPS59296B2 - 球形可撓管継手の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、金属管を球状に膨出成形させて可撓管継手を
製造する方法に関するものである。

従来、この種類の可撓管継手は多数の部品で構成され、
複雑且つ高精度な寸法が必要とされていた。例えば、第
１図に示す球形屈折管継手の場合は、連結部１ａを備え
たケーシング１、球状部２ａを備えた内皮管２、ケーシ
ング１の上端に取付けられるフランジ３、連結部１ａに
内装されるガスケット４、５、フランジ３を固定するボ
ルト６などによつて構成されているが、これら部品の製
作には多くの工程を必要とし、特にケーシング１のガス
ケット装着部や内皮管２の球状部２ａの仕上寸法は高精
度なものが要求されていた。本発明は、外殼管と内皮管
が球状部の摺動接触により可撓状態に連結せしめられた
可撓管継手を、市販の金属管を球状型窩内で液圧により
膨出成形させることにより製造する方法を提供し、而し
て、高精度にしてコンパクトであり、しかも低廉且つ高
品質な球形可撓管継手を量産可能としたものである。以
下、本発明を図面に基づいて説明する。

第２図から第６図までは金属管から球形可撓管継手とす
るまでの製造過程の一例を示すもので、まず、第２図及
び第３図に示すように、外殼管用素材管１０’の内部に
高液圧を作用させながら、該素材管１０’を軸方向に押
圧して球状の殼部１０ａを膨出成形せしめる。

この球状殼部１０ａの膨出成形のしかたを第Ｔ図により
説明する。同図は、中心線左半を膨出成形前、右半を終
了後として示したもので、この膨出成形のための加工機
は、加圧プレステーブル１２上に固定した案内筒１３の
下部に液圧導入路１４を中央突部１５ａに開口させた端
部封隙栓１５を固定すると共に、その上方に下部成形型
１６を固定し、端部封隙栓１５の凸部１５ａと下部成形
型１６との間に素材管１０’の下端を嵌入させる間隙を
形成している。また下部成形型１６及び上部成形型ＩＴ
には、それぞれ素材管に球状殼部を膨出成形させるため
の型窩１６ａ、１Ｔａが形成され、上部成形型ＩＴは、
加圧ブレスヘッド１８により前記案内筒１３内の下部成
形型１６上において上下動自在とされ、この上部成形型
ＩＴ内における素材管１０’の嵌入孔１９には、上部成
形型１７上に設けたノツクアウトシリンダ２０により上
下動するノツクアウトを兼ねた上端部封隙栓２１を上下
動自在に嵌挿している。なお、図中２２は空気抜孔、２
３，２４は封隙用０リングを示す。このように構成した
加工機により膨出成形を実施するには、まず、加圧プレ
スヘツド１８により上部成形型１７を上限まで上昇させ
て案内筒１３から離脱させ、素材管１０′の下端を第７
図左半に示すように端部封隙栓１５の中央突部１５ａと
下部成形型１６との間隙に挿嵌し、加圧ブレスヘツド１
８の降下により上端部封隙栓２１の先端が素材管１０′
の上端面に衝当するまで下降させる。

この場合、上部成形型１７と下部成形型１６との間には
隙間２５が保たれる。次に、液圧導入路１４から素材管
１０′内に高液圧を導入するが、この高液圧によつて上
端部封隙栓２１が押しあげられることになるため、それ
を加圧プレスヘツド１８で圧下する必要がある。素材管
１０′内へ高液圧が導入されると、加圧プレスヘツド１
８により、さらに大きさ加圧力を与えて上部成形型１７
を隙間２５がなくなるまで降下させ、素材管１０′を軸
方向に圧縮する。而して、上記高液圧と軸方向の圧縮力
によつて素材管１０′を上部成形型１７と下部成形型１
６とにより形成される球状の型窩１６ａ，１７ａの内面
に密着する如く膨出変形させる。第７図右半はこの状態
を示している。この後、液圧導入路１４からの高液圧を
解除すると共に上部成形型１７を加圧プレスヘツド１８
により上動させれば、膨出成形された外殼管用素材管１
０′も上部成形型１７に嵌着した状態で上動し、従つて
、ノツクアウトシリンダ２０の下動ポート２０ａに油圧
を導入してノツクアウトを兼ねた上端部封隙栓２１を降
下させれば、上部成形型１７から外殼管用素材管１０′
７５５分離されて膨出成形が終了する。なお、空気抜孔
２２は膨出加工時に隙間２５及び型窩に存在する空気あ
るいは液体を外部へ放出するものである。このようにし
て得られた外殼管用素材管１０２の端部及び球状部の一
部を旋削除去し、第４図に示す外殼管１０を得る。

この外殼管１０の球状殼部１０ａの内壁は、後述の内皮
管１１と摺動接触することから、真球度と円渭性が要求
されるが、この発明においては真球度の点は使用する成
形型の型窩形状に依存することから、個々の成形品につ
いて従来法の如き切削加工仕上は必要としない。また円
渭性についても素材管のときに、その内壁面に相当する
部分を円渭にすればよく、その形状が単純な円筒内壁面
であることからその仕上方法も容易となる。次に、内皮
管１１の球状部１１ａの外表面を外殼管１０の球状殼部
１０ａの内壁に装着させる方法について述べる。

第５図は、外殼管１０の球状殼部１０ａ内の内皮管用素
材管１１′の端部を挿入し、それを装着する前の状態を
示し、また第６図は、内皮管用素材管１１′の端部を球
状に膨出成形させて内皮管１１とし、それを外殼管１０
の球状殼部１０ａの内壁に装着させた状態を示す。

上記内皮管１１の装着に用いられる加工機の構成は、第
８図に示すように外殼管の膨出成形の場合と略同様であ
り、従つて同一部分には同一符号を付してその相違点を
説明すると、下部成形型２６は第７図における上部成形
型１７と同形状の型窩２７及び嵌入孔２８を備え、案内
筒２９内に固定されている。

一方、内皮管１１を膨出成形するための上部成形型３０
は、その下端に設けた型窩３１を、外殼管１０の球状殼
部１０ａに嵌合する大径部３１ａと、内皮管１１の球状
部１１ａに嵌合する小径部３１ｂとによつて構成し、内
皮管１１の膨出成形過程で型窩３１及び外殼管１０の球
状殼部１０ａ内に存する空気あるいは液体を外部へ放出
させるための空気抜孔３２を備えている。

上記加工機によつて内皮管１１を外殼管１０内へ膨出成
形させるには、第８図左半に示すように、まず、加圧ブ
レスヘツド１８により上部成形型３０を上限まで上昇さ
せて案内筒２９から離脱させ、既述のようにして形成さ
れた外殼管１０を下部成形型２６内に図示のように挿嵌
すると共に、内皮管用素材管１１′の先端外周部が外殼
管１０の球状殼部１０ａの奥端３３に当接するように該
内皮管用素材管１１′を挿入する。

次に、加圧プレスヘツド１８の降下により、上端部封隙
栓２１の先端が内皮管用素材管１１′の上端面に衝当す
るまで下降させる。この衝当時における過度な衝当力は
、球状殼部１０ａの奥端３３との接触位置が下方に移動
し、後述する内皮管の球形膨出を阻害する。従つて衝当
力の大きさは、内皮管用素材管１１′の先端と外殼管１
０の球状殼部１０ａとの接触地点に発生する面圧が弾性
限界内となるようにすべきである。而して、上部成形型
３０が下部成形型２６に対して隙間３４を保つた位置ま
で下降させた後、次に外殼管１０の膨出成形と同様な方
法により液圧導入路１４から外殼管１０及び内皮管用素
材管１１′内に高液圧を導入し、同時に、加圧プレスヘ
ツド１８でさらに大きな加圧力を与えて上部成形型３０
を隙間３４がなくなるまで降下させることにより内皮管
用素材管１１′を軸方向に圧縮し、上記高液圧と軸方向
の圧縮力によつて、第８図右半に示すように、内皮管用
素材管１１′の下端部を上部成形型３０の型窩３１にお
ける小径部３１ｂ並びに外殼管１０の球状殼部１０ａの
内壁に沿つて球形状に膨出成形する。

これにより、外殼管１０の球状殼部１０ａの内壁に内皮
管１１の球状部１１ａが摺動可能に密接する。各型から
、外殼管１０に内皮管１１が結合した球形可撓管継手を
離脱させる操作は、外殼管用素材管１０′０）離脱の場
合と同様であり、その記述を省略する。

かくして得られた球形可撓管継手は、外殼管１０の球状
殼部１０ａの内壁と内皮管１１の球状部１１ａの外表面
との摺動接触により可撓性を具備するものである。

なお、膨出成形に関する加工機の形態は竪形としたが、
その継手の大きさ、形状などにより横形とすることもで
きる。本発明は、外殼管と内皮管の摺動接触部における
油密性を高めるためにガスケツトを装着したガスケツト
封入球形可撓管継手の製造にも適用することができる。

この場合、まず、第９図に示すようにガスケツト装着用
溝３５を備えた外殼管１０を成形するが、その膨出成形
のための加工機としては第１１図に示すようなものが使
用される。この加工機の構成並びにその成形方法は、第
７図に示すものと略同様であり、相違点は、下部成形型
３６及び上部成形型３７における型窩３８，３９の先端
部に凹部３８ａ，３９ａを円周状に設け、この凹部によ
り外殼管１０にガスケツト装着用溝３５を形成させるこ
とである。この場合、ガスケツトを正しく封入し一層油
密性を高めるために、ガスケツト装着用溝３５の内部の
角部を鋭角となノるよう内旋削するのが好ましい。

次に、内皮管１１の球状部１１ａを外殼管１０の球状殼
部１０ａの内部に装着させるが、この方法は第８図に基
づき記述した外殼管１０の球状殼部１０ａの内壁に内皮
管１１を装着させる場合と略同様であり、それらの相違
点は、内皮管１１の装着前にあらかじめ外殼管１０のガ
スケツト装着用溝３５に第１０図に示すようにガスケツ
ト４０を嵌めておき、この球状殼部１０ａの形状と合致
する型窩を備えた上、下部の成形型を使用して内皮管１
１を膨出成形する点である。かくして製造されたガスケ
ツト封入球形可撓管継手を第１０図に示す。同様の方法
により、第１２図に示すように、外殼管４１の両端に球
状殼部４２，４２を設けて、これらに内皮管４３，４３
を装着した可撓管継手も形成することができる。

次に、本発明の方法により行つた第６図に示す球形可撓
管継手の成形例について述べる。

素材管の材質は低炭素鋼管及び１８−８ステンレス鋼管
とし、その外径は４０ｍｍ１肉厚は前者を２１Ｅ１１後
者を１．５ｍｍとし、さらに全長は１４０關とした。外
殼管用素材管の成形条件は、低炭素鋼管の場合には、上
、下部成形型相互間の隙間を１３ｍ１１素材管内に作用
する高液圧を、初圧が３５０ｋ？効〜、終圧が１０００
ｋｇ／ＣｆＬ２となるようにして成形し、加圧プレスヘ
ツドの加圧力を約３０トンとした。ステンレス鋼管につ
いては、隙間を１２．５ｍ１１高液圧を初圧が３００ｋ
９／Ｆｍ２、終圧が１２００ｋ９／ｄとなるように設定
し、加圧プレスヘツドの加圧力を約３５トンとした。か
くして得られた外殼管用素材管の端部及び球状殼部の一
部分を旋削除去し、全長１１０１１の外殼管とした。次
に、該外殼管の球状殼部内壁に内皮管を装着させて球形
可撓管継手とする膨出成形条件は、低炭素鋼管及びステ
ンレス鋼管ともに外殼管用素材管のそれと略同じであり
、隙間のみがやや小さく、前者が１１１１１後者が１０
．５ｎである。

この内皮管用素材管の全長は１２０闘とした。また成形
完了後の管継手に関し、可撓性の柔軟度は定性的に終圧
の大きさに依存するようであつた。以上に詳述したよう
に、本発明によれば、金属管を素材とし、金型を使用し
た冷間塑性変形による膨出成形であることから、高品質
にして小型・軽量の球形可撓管継手を経済的に量産する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の球形屈折管継手の断面図、第２図〜第６
図は金属管による球形可撓管継手の製造工程を示す断面
図、第７図は本発明の方法に用い ！られる外殼管成形
用の加工機の構成及び成形過程を示す断面図、第８図は
同内皮管装着用の加工機の構成及び成形過程を示す断面
図、第９図及び第１０図はガスケツト封入球形可撓管継
手用の外殼管と完成品の断面図、第１１図はその加工機
及び １看成形過程を示す断面図、第１２図は本発明の
方法により製造可能な異なる可撓管継手の断面図である
。 １０，４１・・・・・・外殼管、１０２・・・・・・外
殼管用素材管、１０ａ，４２・・・・・・球状殼部、１
１，４３・・・・・・内皮管、１１′・・・・・・内皮
管用素材管、１１ａ・・・・・・球状部、１６，２６，
３６・・・・・・下部成形型、１６ａ，１７ａ，２７，
３１，３８，３９・・・・・・型窩、１７，３０，３７
・・・・・・上部成形型。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 外殼管用素材管の両端部に外殼管形成用の上部成形
   型と下部成形型を配置し、該管の内部に高液圧を作用さ
   せながら上部成形型を下部成形型に向けて押圧すること
   により、前記両成形型により形成された球状の型窩にな
   らつて該管の一部に球状の殼部を膨出成形せしめ、これ
   によつて形成された外殼管を内皮管装着用の下部成形型
   内に保持させてその球状殼部内へ内皮管用素材管の一端
   を挿入すると共に、該素材管の他端を同上部成形型内へ
   挿入し、内皮管用素材管の内部に高液圧を作用させなが
   ら上部成形型を下部成形型に向けて押圧することにより
   、内皮管用素材管を外殼管の球状殼部の内壁に沿わせて
   膨出成形せしめ、而して内皮管の球状部を外殼管の球状
   殼部内に摺動可能に装着せしめることを特徴とする球形
   可撓管継手の製造方法。