专利名称：接头部件结构和接头部件的成形方法
技术领域：
本发明涉及配置有管(pipe)和安装于管的头部的连接部件(connecting member)的接头部件结构和接头部件成形结构。
背景技术：
图8、图9、图10表示现有凸缘接头(flange member)的凹侧。此凸缘接头1由作为连接部件的凸缘部件(flange member)2和管3构成，在凸缘部件2上设有从接头1的连接面(connecting face)4一侧贯通到背面7一侧的贯通孔(through hole)5。贯通孔5在连接面4一侧形成连接口(connecting port)6，在背面7一侧形成管接口(pipeport)8。把管3的头部插入管接口8中进行钎焊(brazing)15，固定凸缘部件2和管3。在凸缘部件2的贯通孔5侧边做成螺钉孔(screwhole)9。
图10是把凸侧凸缘接头10与凹凸缘接头1一起表示。此凸缘接头使凸台(boss)12突出于凸缘部件11，在与凸台12相反一侧面上插入管3a，固定在凸缘部件11上。在凸缘部件11的侧边制成贯通孔13。
把凸侧凸缘接头10的凸台12插入凹侧凸缘接头1的连接口6中，用螺栓(bolt)14紧固两凸缘部件2、11，把这种凸缘接头1、10连接在一起。
在日本特开平11-141760号公报和特开2000-120952号公报中记载有这种凸缘接头的现有技术。
可是上述凹侧凸缘接头1用钎焊15固定了凸缘部件2和管3的连接部位。如果钎焊15不完整的话，会产生气体通过从连接口6的钎焊不完整部位泄漏(或者液体泄漏)现象。
如图8、图9所示，在进行钎焊15的情况下，由于把管3头部插入凸缘部件2的管接口8中，凸缘部件2的整体凸缘高度H1增加其管3的插入长度的量，从而部件的成本(cost)增加。此外在图10中，在把凹侧凸缘接头1连接在凸侧凸缘接头10连接的情况下，若在狭窄的部位和放入了部件的地方配置凸缘高度大的凸缘接头1，有时凸缘部件2与其他部件相互干扰。因此只要能维持强度，希望使凸缘部件2小型化。再有在凸缘接头1的制造工序中，进行钎焊操作，则很费劳力和费用。
发明内容
本发明就是鉴于这些问题而进行研制，因此，目的在于，提供一种接头部件和接头部件的成形方法，在利用成形来制造凸缘等的接头时，可以降低成本、同时可简单操作。
为了达到上述目的，本发明的接头部件结构，使用具有贯通孔的连接部件(凸缘部件)，把管头部与上述贯通孔连接，连接管和连接部件，在上述贯通孔的前面一侧做成扩孔部，在管头部设有扩径部，把此扩径部与上述扩孔部配合，在上述贯通孔的背面一侧做成从管外周面向外突出的凸起部，利用这些扩径部和凸起部夹持上述连接部件，把连接部件安装在管上。
上述接头部件结构可以在贯通孔的背面一侧做成扩孔部，使上述管凸起部向该扩孔部突出。
此外，上述接头部件结构可以用不同的材料做成管和连接部件的材料。
为了达到上述目的，本发明接头部件的成形方法使用具有贯通孔的连接部件，把管头部与上述贯通孔连接，连接管和连接部件的接头部件，在连接部件贯通孔的前面一侧做成扩孔部，用压板使管穿过压板插通孔和连接部件贯通孔，在连接部件的扩孔部用冲头把管头部扩径，做成扩径部，在连接部件的背面一侧，把管的余料部做成从管外周面向外突出的凸起部，利用这些扩径部和凸起部夹持住上述连接部件，把连接部件安装在管上。
上述接头部件的成形方法可以在压板插通孔前面做成扩孔部，在连接部件背面一侧做成扩孔部，在使插通孔的扩孔部和连接部件的扩孔部吻合的部位，可以使管的余料部突出，还可以在压板插通孔前面做成扩孔部，替代连接部件背面的扩孔部，使上述管的余料部向上述压板的插通孔的扩孔部突出而形成。
图1为本发明实施方式中接头部件结构的凸缘接头的剖视图。
图2A为凸缘部件的俯视图，图2的B为图2的A中X-X线方向的剖视图。
图3为本发明实施方式中接头部件成形工序中成形的凸缘部件和用于成形的外模和冲头的剖视图。
图4为本发明实施方式中接头部件的第1成形工序，图4的A为表示把管装在压板中，把凸缘部件装在外模中的状态的剖视图，图4的B为表示把凸缘部件装在压板中的状态的剖视图，图4的C表示把管冲压成形后，结束第1成形工序的状态。
图5为图4的B的圆W部位的放大剖视图。
图6为本发明实施方式中接头部件的第2成形工序，图6的A为表示冲压成形前的状态的剖视图，图6的B表示把冲头安入管中的状态，图6的C表示把管冲压成形后，结束第2成形工序的状态。
图7为表示从图6的B到图6的C成形时，在管上形成余料部的状态，图7的A为表示在成形初期管内周面应力方向的剖视图，图7的B为表示余料部进入到压板和凸缘部件之间的状态的剖视图，图7的C为表示在凸缘部件背面形成余料部的状态的剖视图。
图8为现有接头部件结构的凸缘接头的剖视图。
图9的A为现有凸缘部件的俯视图，图9的B为图2的A中V-V线方向的剖视图。
图10为现有凹侧凸缘接头的剖视图和现有使用的和本实施方式中使用的凸侧凸缘接头的局部截断剖视图。
具体实施例方式
下面参照附图对本发明的实施方式进行说明。而且，对于与背景技术相同的部分标注相同的标号进行说明。且，图10所示的凸侧凸缘接头10，由于在本发明中没有变化，所以直接使用图10的标号进行说明。
图1为采用本发明的接头部件结构的凸侧凸缘接头1，图2的A做成接头前的凸缘部件2的俯视图，图2的B为图2的A的X-X线方向的剖视图。
凸缘接头1由凸缘部件2和管3构成。如图2的B所示，在凸缘部件2上做成贯通从凸缘接头1的连接面4侧到背面7侧的贯通孔5。贯通孔5在连接面4一侧开口做成有台阶(图示中为2个台阶)的连接口一侧的扩孔部16。如图2的B的圆Y内所示，在背面7一侧的贯通孔5的开(opening)做成锥形(taper)的背面一侧扩孔部17。在凸缘部件2的贯通孔5侧边，做成贯通从连接面4到背面的螺丝孔9。
如图1所示，组装成把管3头部与凸缘部件2的连接面4对齐。管3头部一侧做成与凸台12的直径对应的、经扩径比管3底端一侧(非成形的部)直径大的凸台插通孔(insert hole)20，使凸侧凸缘接头10(参照图10)的凸台12可以插入。此外，凸台插入孔20的端部做成喇叭口(flare)18，喇叭口18在扩孔部16的台阶面上向前端打开的方向扩径。另一方面，凸缘部件2背面7侧在位于贯通孔扩孔部17的部位，做成三角形余料部19。因此，在贯通孔5两端利用一侧的喇叭口18、另一侧的余料部19夹持凸缘部件2，使凸缘部件2固定。此外，成形使喇叭口18和扩孔部16的连接面以及余料部19和扩孔部17的连接面与凸缘部件紧密接触，把凸缘部件2和管3完全固定在一起。
如图1所示，这种凹侧凸缘接头1使管3穿过整个贯通孔5，管3的头部成为凸侧凸缘接头10的凸台插入孔20。因此，无须如图9的B所示，做成凸台12的连接口6和插入管3的管接口(pipe port)8。也就是采用本发明，可以省略背景技术的管接口8。因此，从凸缘部件2的连接面4到背面7的高度H2可以做的比现有的短。此外，管3的喇叭口18不用钎焊在凸缘部件2上。由于凸侧凸缘接头10的凸台12直接与管3连接，消除了现有钎焊情况下从焊得不好的部位漏气(gas)的问题。
下面对上述接头部件的成形工序进行说明。
图3表示用于凹侧凸缘接头1成形的外模25和冲头28，图4的A～C表示用于凸缘接头1成形的第1工序的顺序。
在图4的A中，21表示压板(cramp)。压板21具有可以穿入管3的插通孔22，把管3插入插通孔22，如图4的B所示，把凸缘部件2与压板21靠在一起时，使管3头部从凸缘部件2稍稍伸出。然后用未图示的固定设备把管3固定在压板21上。压板21在管3突出一侧面设置有与凸缘部件2的接触面23。此接触面23侧的插通孔22扩径，构成凸台成形孔24。此凸台成形孔24的直径与凸缘部件2的贯通孔5相同。
凸缘部件2装在(set)外模25的支座26上。如图3所示，外模25在筒形主体27内配置有冲头28，冲头28可以沿主体27的轴向滑动。此外，在外模25的四周在主体27的轴向、在上下两个部位做成长切口(slit)孔29。在切口孔29中插入螺丝形状的挡块(stopper)30，挡块30拧在冲头28的周壁面上。因此冲头28具有仅为切口孔29长度的滑动冲程(stroke)。在冲头28的后端做成弹簧座31，在主体27的后端和弹簧座(spring seat)31之间设有弹簧32。因此成形时使冲头28向凸缘部件2移动后，若没有负荷，冲头28便返回到后方的待机位置。
冲头28从前端到底端中间夹有圆锥部34，其前端侧做成小径部35，其后端侧做成中径部36，底端侧为大径部37。小径部35的直径实际上是与管3的标准直径(未成形部分的直径)相同的直径，中径部36的直径为比图1所示的凸台插入孔20稍小一些的直径。大径部37的直径实际上与外模25的内径相同。
图5为图4的B圆W的放大图。在凸缘部件2和压板21的对接面上，在凸缘部件2的贯通孔5四周形成贯通孔5开口一侧扩径的圆锥形的扩孔部17，与此相对的、向压板21的凸台成形孔24的开口一侧形成圆锥形的扩孔部38。
如图4的A所示，采用这样的结构把凸缘部件2放在外模25的支座26上，然后如图4的B所示，把管3头部穿过凸缘部件的贯通孔5，使凸缘部件2的背面7与压板21的接触面23接触。在此状态下，管3头部与冲头28的小径部35配置于相对的位置。然后，使冲头28向管3一侧滑动，如图4的C所示，管3头部被扩径成与冲头28的圆锥形部34和中径部分36对应的形状。在此状态下，管3和凸缘部件2还未被牢固连接。
下面示出用于凸缘接头1成形的第2工序的顺序。
如图6的A所示，在第2工序中直接将第1工序成形的管3和放有管3的压板21连续使用。在第2工序中使用的冲头39由前端的小径41、圆锥部42、中径部43、形成喇叭口部44和基体部45构成。小径部41的直径实际上与管3的非成形部的直径相同，圆锥形部42为与第1工序形成的管3的圆锥部46的形状，中径部43的直径实际上与凸侧凸缘接头10的凸台12(参照图10)的直径相同，中径部43的直径做成比图6的A所示的现有管3的扩径部47稍大。如图2的B所示，冲头39的形成喇叭口部44的形状做成使管3头部沿凸缘部件2的连接口侧扩孔部16台阶面的形状。
如图6的B和C所示，采用这样的构成，将冲头39冲入管3。此时，由于冲头39的中径部43的直径比管3头部的扩径部47直径大，所以如图7的A所示，扩大管3的内周面直径。于是对管3施加箭头a1、a2所示的轴向压缩力。
若冲头39再向前运动后，由于被如图7的B所示地压缩而将产生的余料部19要挤向外周方向，所以在压板21和凸缘部件2之间产生间隙S。凸缘部件2的扩孔部17和形成于压板21上的扩孔部38有助于间隙的形成。然后冲头39再向前运动，凸缘部件2受到冲头39的基体部45的挤压，间隙S消失，凸缘部件2在冲头39和压板21之间紧密接触。于是，余料部19形成与扩孔部17和扩孔部38对应的三角形凸起。
另一方面，管3开口一侧利用冲头39的喇叭口44，使开口部向外侧扩径，管3的扩径部扩展成凸缘部件2的扩孔部16(图7的B)，在管3上形成喇叭口18。
就这样，在贯通孔5的两端利用喇叭口18和余料部19夹持凸缘部件2，凸缘部件2被安装在管3上。
以上，对本发明的实施方式进行了说明，但本发明当然可以在本发明技术思想的基础上进行各种变化。
例如在上述实施方式中，成形时，用管3的余料部19使凸缘部件2的背面7定位，但是也可以预先或随后在管3周围做成凸缘形部件，或预先安装，来代替余料部19，然后扩大管头部的直径。
此外，在上述实施方式中以2个工序成形，但是通过选择材料、加工压力等，也可以1个工序成形。
灵活应用本发明，可以广泛用于空调设备的配管接头和其他流体设备的配管接头。
本发明接头部件结构，在连接部件(凸缘部件)的贯通孔前面侧做成扩孔部，同时使把管头部扩径后的扩径部(喇叭口)与上述扩孔部配合，在连接部件的贯通孔背面一侧，做成使管外周面向外突出的凸出部，通过这些扩径部和凸出部夹持连接部件，把连接部件安装在管上，所以可以防止例如钎焊(brazing)情况下担心流体泄漏的问题。
此外，上述接头部件结构，在上述贯通孔的上述连接部件的背面一侧，做成使贯通孔扩径的扩孔部，由于使上述管的上述凸出部向此扩孔部突出，所以成形时可以一同使凸出部成形。
进而，上述接头部件结构由于以不同的材料做成上述管和上述连接部件，所以连接部件和管的材质可以适当选择。
本发明的接头部件成形方法，使用压板，通过压板放置管，根据以冲头使上述管内面成形，使上述管头部在上述连接部件的扩孔部扩径，形成扩径部，在上述连接部件背面一侧，使管的余料部从管外周部向连接部件背面一侧的扩孔部突出，形成凸出部，通过这些扩径部和凸出部夹持上述连接部件，把连接部件安装在管上，所以仅仅在成形工序中就可以把管和连接部件进行连接，而且可以把连接部件安装在管上。由于不用钎焊工序，所以可以降低制造成本，缩短制造时间。
上述接头部件的成形方法，在与上述连接部件背面一侧的贯通孔部相对的上述压板的插通孔部位做成扩孔部，在上述连接部件背面一侧的扩孔部和上述插通孔的扩孔部相连的部位，使上述管的余料突出，所以余料部不仅可以在连接部件一侧形成，而且也在压板一侧形成，所以可以做大余料，从而使管对连接部件的固定的力变得更大。
上述接头部件的成形方法，在与上述连接部件背面一侧的贯通孔部相对的上述压板的插通孔部位做成扩孔部分，代替上述连接部件背面一侧的扩孔部，在上述压板的插通孔的扩孔部使上述管的余料突出，所以可以广泛选择是在连接部件一侧形成余料部，还是在压板一侧形成余料部。
权利要求
1.一种接头部件结构，使用具有贯通孔的连接部件，把管头部连接在所述贯通孔上，使管和连接部件连接，其特征在于，在所述贯通孔前面一侧形成扩孔部，在管头部设有扩径部，使此扩径部与所述扩孔部配合，在所述贯通孔背面一侧形成从管外周面向外突出的凸出部，利用所述的扩径部和凸出部夹持所述连接部件，把连接部件安装在管上。
2.如权利要求1所述的接头部件结构，其中，在贯通孔背面一侧形成所述扩孔部，使所述管的凸出部向此扩孔部突出。
3.如权利要求1所述的接头部件结构，其中，管和连接部件的材质以不同材料构成。
4.一种接头部件的成形方法，使用具有贯通孔的连接部件，把管头部连接在所述贯通孔上，使管和连接部件连接，其特征在于，在贯通孔前面一侧形成扩孔部，通过压板使管插入到压板的插通孔和连接部件的贯通孔，在连接部件的扩孔部内通过冲头扩大管头部的直径，形成扩径部，在连接部件背面一侧使管的余料部突出，形成凸出部，利用这些扩径部和凸出部夹持连接部件，把连接部件安装在管上。
5.如权利要求4所述的接头部件的成形方法，其中，在压板插通孔的前面形成扩孔部，在连接部件背面一侧形成扩孔部，在这2个扩孔部吻合的部位，使管的余料部突出。
6.如权利要求4所述的接头部件的成形方法，其中，在压板插通孔前面形成扩孔部，替代连接部件背面一侧的扩孔部，使所述管的余料部向所述压板的插通孔的扩孔部突出。
全文摘要
本发明提供一种接头部件的结构和接头部件的成形方法，在制造凸缘接头时可以降低费用、同时操作简单。凸缘接头由凸缘部件和管构成，在凸缘部件上形成贯通孔，把管插入贯通孔。在凸缘部件的贯通孔上形成扩孔部，在此扩孔部中，把管头部扩径成喇叭口形。另一方面，在凸缘部件背面位于形成于贯通孔的扩孔部，使管的一部分突出，形成三角形的余料部。这样在贯通孔两端位置利用管的喇叭口和余料部夹持凸缘部件，把凸缘部件固定在管上。
文档编号F16L23/026GK1580621SQ20041005588
公开日2005年2月16日 申请日期2004年8月5日 优先权日2003年8月11日
发明者黑田茂 申请人:株式会社大塚