专利名称：管连接结构的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种把管连接到装置构件上的结构。
背景技术：
在车辆空调系统的技术领域中，管被连接到压缩机、冷凝器、贮液箱、膨胀阀、蒸发器等上。日本专利No.2591388揭示了把管连接在块状膨胀阀的通道上的结构。日本公开的未经审查的专利申请No.H7-329549，揭示了把管连接在贮液箱的块状盖的开口上的结构，日本公开的未经审查的专利申请No.H5-141580，揭示了把管连接在块状连接器的孔上的结构。
发明内容
本发明描述了一种可增加连接稳定性的管连接结构。
按照本发明的一个方面，管连接结构包括管和装置构件。所述管包括管体、端部和从端部径向向外延伸的轴环。装置构件包括可将管的端部装配于其中的通道；成形于通道的开口部用于安装管的轴环的凹部；向里变形的并装配到轴环上的凹部的外周壁。轴环的最大外径部偏向于凹部的底面。
图1是本发明第一个实施例的具有管连接结构的膨胀阀的侧视图；图2显示了第一个实施例的管连接方法，是管的轴环在装配前瞬间的视图；图3显示了第一个实施例的管连接的方法，是管的轴环在装配后的视图；图4显示了第一个实施例的管连接的方法，是管连接前的剖视图；图5显示了第一个实施例的管连接的方法，是管连接时的剖视图；图6显示了第一个实施例的管连接的方法，是管连接时的剖视图；
图7显示第一个实施例的管连接的方法，是连接的管的剖视图(连接结构)；图8是在第一实施例管连接方法中刀具的部分剖视立体图；图9是图8的刀具的放大剖视图；图10A是经变化的刀具的部分剖视立体图；图10B是图10A的仰视图；图11是第一实施例的经变化的管连接结构的剖视图；图12本发明第二实施例的管连接结构的剖视图；图13显示了本发明的第三个实施例的管连接方法，是形成了圆柱部的装置构件的立体图；图14显示第三个实施例的管连接方法，是在预先切割形成的圆柱部通过冲压机发生弯曲变形前的剖视图；图15显示第三个实施例的管连接方法，是在预先切割形成的圆柱部通过冲压机发生弯曲变形时的剖视图；图16显示第三个实施例的管连接方法(连接结构)，是在预先切割形成的圆柱部通过冲压机发生弯曲变形后的剖视图；图17是本发明的另一实施例的连接结构的剖视图；图18A和图18B是一个对照例的管连接结构；图18A是铆接前的剖视图；图18B是在铆接时的剖视图。
具体实施例方式
下面参考附图对本发明的具体实施例作进一步的详细说明。
第一实施例图1显示将第一个实施例的管连接结构应用到膨胀阀上。图7是同样的管连接结构的放大剖面图。
如图1和图7所示，在第一个实施例的管连接结构中，供致冷剂流过的管30与在膨胀阀20的装置构件21上的通道22连接。
如图2所示，管30包括圆形截面管体30a、位于管体30a一端的端部30b、从端部30b径向向外延伸的轴环(法兰)31。如图1所示，O型环32安装在管30的端部30b上。
装置构件21包括通道22，其具有与嵌入其中的管30的端部30b大致同样的直径，位于通道22的开口端23处的凹部24，可安装管30的轴环31，和环绕于凹部24的外围并且用工具使其向里变形且可装在轴环31上的外周壁25。通道22和凹部24的横截面为圆形。凹部24的直径大于通道22的直径。轴环31固定在装置构件21上的凹部24的底面24a和变形的外周壁25之间，以使管30被固定在装置构件21上。
管30的轴环31相对于其厚度中心线Z不对称设置，也即，管30的轴环31相对于其中心线Z不具有对称的厚度，不象如图18A和18B所示的比较例的管连接结构。
更为具体地，轴环31的最大外径部31C比轴环31厚度中心线Z更接近于管30的末端，也即，如图5至图7所示的连接装置中，轴环31的最大外径部31C位于比轴环31厚度中心线Z更接近于凹部24的底面24a。因此，轴环31的上表面31a(即，该表面比最大外径部31c更接近于管体30a，并且在如图5至图7所示的连接状态时靠接在外壁25上)的表面积大于轴环31的下表面31b(即，该表面比最大外径部31c更接近于端部30b，并且在如图5至图7所示的连接状态时靠接于凹部底面24a)的表面积。如图4所示，轴环31的上表面31a包括平面部34和光滑的圆弧部35。平面部34环绕内圆周面，圆弧部35从平面部延伸至最大外径部31c。圆弧部35的曲率半径大于T/2，在本实施例中大致等于T。标记T表示轴环31的厚度。
下面描述实现管30的上述连接结构的过程。
管30的加工过程(如图2和图3)首先，管30和装置构件21分别以各自预设的形状成形。
管30的加工过程包括多个步骤，其中轴环31以常规的方式设置于管30的端部30b，(例如，参见日本公开的未经审查的专利申请No.H5-141580的图10至图13)。轴环31相对于厚度中心线Z对称，然后，如图3所示，轴环31被成形为相对于厚度中心线Z不对称。更具体地，首先，如图2所示，管30被夹板111夹持，夹板111上设置有夹持腔112。在夹持腔112的开口端，有一直径大于夹持腔112直径的扩径部113。扩径部113以圆弧形的截面形成。下一步，如图2所示，具有外径与管30的内径相当的芯轴121安装于管30的端部。在芯轴121的一端设置有大径部122，芯轴121和管30的端部在大径部处接合。在此状态，如图2和图3所示，管30的端部和芯轴121一起受到冲压机131的冲压。冲压机131具有一个在冲压时可供芯轴121和管30的端部插入的插入腔132。插入腔132具有与管30的端部30b外径大致相当的直径。在进行冲孔操作时，轴环31受到冲压机131的末端面133和夹板111的扩径部113的挤压，被成形为所预期的轴环31的形状。然后，如图4所示，一个O型密封环32安装在管30的端部30b，从而使管30得到预期的形状。
装置构件的加工过程(见图4)凹部24通过切割装置构件21的通道22的内侧形成，使用这个操作，可形成一个具有预期通道形状的装置构件。凹部24位于通道22的开口端23，并且其直径大于通道22的直径。
管的连接下一步，将已准备完毕的管30与切割过的装置构件21连接。更具体地，如图5所示，管30的端部插入位于装置构件21上的通道22的开口端23内。安装在管30端部外周部的O型环32与通道22的内周面挤压接触，管30的轴环31安放于凹部24中。凹部24的内周面接近于最大外径部31c。轴环31位于凹部24内的外周壁25的上端面25a的下面。
在这个状态，用刀具40的连接如图6所示。更具体地，将一个环形刀片部41压入位于凹部24内的外周壁25的上端面25a上。在此操作中，外周壁25被切割出一薄壁，并且使其向里发生弯曲变形并被挤压装配在轴环31上，以把管30连接到装置构件21上。结果，得到了如图7所示的管30的连接结构。环形刀片部41包括位于其内周面上且呈圆弧形的并可使外周壁25向里发生弯曲变形的倾斜面42。
本实施例的效果描述如下。
首先，由于轴环31的最大外径部31c偏向于凹部24的底面24a，轴环31的下表面31b与凹部24的底面24a不接触的部分(对应于图18中的标注X)的面积减少，而轴环31的上表面31a的面积增大。因此，轴环31的上表面31a和外周壁25间的接触面积增大。从而，在没有增大轴环31和外周壁25各自的尺寸的情况下，轴环31和变形的外周壁25间的结合力增大。结果，即使由于空间的限制，在凹部24和轴环31尺寸不能增大的情况下，也能提供足够的挤压固定力，使管30可以稳固地被固定。
第二，由于轴环31的上表面31a包括的光滑圆弧状部分35延续至最大外径部31c，使外周壁25比表面31a呈直线状时更稳固地固定于上表面31a上。轴环31和变形的外周壁25间的固定力被进一步增强。
第三，由于外周壁25通过刀具40从其外周部被切割为薄壁状，并向里弯曲变形，把外周壁25挤压装配在轴环31上，就不必如以前用切削工具绕着凹部24的外周切出一圆筒部(对应于图14中的标注51)，如用铣刀(对应于图13中的标注16)切削。这样就排除了用铣刀大量的切削，减少了制造成本。
当不使用铣刀(对应于图13中的标注16)时，布置时便不受铣刀直径的限制(对应于图13中的标注d)，也即，如图11中所示的变更，两凹部24间的距离H1仅需要至少足够被切削成两个外周壁25大(大约是外周壁25厚度的两倍)。因此，装置构件21上的两通道22的间隔会减小。这样可以减小装置构件21的尺寸。在本发明中，作为选择，两凹部24可以部分重叠以使更进一步地减少两通道22之间的距离。在这种情况下，刀具的刀片部41A可以在对应于重叠的区域处有空隙，重叠区域不被铆接。
刀具举例图8和图10示出了第一实施例中的刀具实例。
图8中的刀片工具40A包括一个周向连续的环形刀片部41A。如图9所示，刀片部41A包括平行于圆柱体的中心线L的外周部圆柱面41a。刀片部41A具有连续至外周部圆柱面41a末端的并且有小厚度t的刀片缘41b。刀片部41A具有与刀片缘41b的内周面相连续的倾斜面42。倾斜面42是按预定的曲率R弯曲成凹状。这样可以使外周壁25可靠地固定轴环31。曲率中心41e和刀片缘41b等高。
在本发明中，倾斜面42可以为直线或曲线的凸状。然而，优选倾斜弯曲为如图8和图10所示的凹面的圆弧状。
图10示出了刀具40的另一种实例。如图10A和图10B中的刀具40B具有在圆周等距离排列的复数个刀片部41B。刀片部41B的数量优选设置为允许刀片部沿圆周方向以相等的间隔排列的任何数，数量不限制为特定的数。每个刀片部41B的截面都类似于图9中所示。当用如图8所示的刀片工具40A铆接时，凹部24的外周壁25会被切削成连续的环形薄圆柱状，轴环31的整个外周面可以被固定铆接。另一方面，当用如图10所示的刀具40B铆接时，可具有使凹部24的外周壁25通过间隔排列的刀片部41B被切削成薄的圆柱壁的优点，使轴环31可通过一微小力被容易地铆接。
第二实施例图12显示了第二个实施例的管30的连接结构。下面，与第一实施例相同的部件在本实施例中给予相同的标注数字，它们的结构、功能和效果将不再描述。
第二实施例与第一实施例相同的是，轴环31B如同在第一实施例中，其最大外径部31c偏向于凹部24的底面24a。然而，轴环31B与第一实施例中的轴环31的形状不同。更具体地说，在第二实施例中，轴环31B的下平面31b从末端面向最接近管30的端面呈锥形延伸。设置在凹部24的底面24a上的锥形部24c与轴环31B的下平面31b邻接。
第二实施例具有与第一实施例相同的功能与效果。
除具有第一实施例的功能与效果之外，第二实施例具有更进一步的效果，即，锥形部24c使管30的中心轴更容易对准通道22的中心轴。
第三实施例在第三个实施例中，如图13所示，在装置构件的加工过程中，铣刀在装置构件1端面上的部分17被铣刀除去，留下圆柱部51。在具有两个圆柱部时，如图13所示，邻近的圆柱部51间的空隙H设置为大于铣刀16的外径d。
第三个实施例的管连接结构中，如图13所示，圆柱部(外周壁)51已预先由铣刀16环绕装置构件21的凹部22的外周进行了切除。然后，如图14、15和16所示，每个圆柱部51通过冲压机15的冲压使其向里发生弯曲变形并被安装在轴环31上。
第三个实施例中的管连接结构和连接方法，也具有与第一实施例同样的功能和效果。
第四实施例在第四个实施例的管连接结构中，如图17所示，管30从装置构件21的通道22中伸出。
第四实施例也具有与第一和第二实施例同样的优点。
对照例下面的对照例不包含在本发明中。
以下描述对照例的管连接结构和连接方法。
在图18A和图18B中，标记1表示装置构件；标记2表示成型于装置构件1的通道；标记3表示通道2的开口端；标记4表示位于通道2的开口部3的凹部，其直径大于通道2直径；标记5表示环绕凹部4外周的圆柱部；标记10表示管；标记表示11成型于管10端部外周的轴环；标记12表示安装于管10外周的O型环。
本对照例与上述第一至第四实施例的不同之处在于，轴环11的最大外径部位于轴环11的厚度中心线Z上。
为将管10连接到装置构件1上，首先，如图18A所示，将管10插入装置构件1的通道2上的开口部3，使管10的轴环11安装在凹部4上。然后，如图18B所示，圆柱部5受冲压机15冲压并向里发生弯曲变形，使圆柱部5被安装于轴环11上。
在本对照例中，因为轴环11的最大外径部位于轴环11的厚度中心线Z上，轴环11的下表面部X与凹部4的底面不相接触，其面积大于上述第一至第四实施例中的相应面积，从而使本连接的稳定性小于上述的第一至第四实施例的稳定性。
相反地，按照本发明，由于轴环的最大外径部偏向于凹部的底面，轴环的下表面部与凹部的底面不相接触的面积减少，同时，轴环的上表面与变形的外周壁紧密接触的面积增大。采用这种结构，通过变形的外周壁施加于轴环的挤压固定力在不增大轴环和外周壁的尺寸时增大。
虽然本发明已参照上述的各实施例进行了描述，但本发明不被上述实施例的描述所限制，在没有脱离所附的权利要求的精神和范围内可对实施例作修改和变更，而且，各实施例是为了说明本发明而不是为了限制本发明。
权利要求
1.一种管连接结构，包括管，其包括管体、端部和从端部(30b)径向向外延伸的轴环；和装置构件，包括成形为可容纳管的端部的通道；成形于通道的开口部并可容纳管的轴环的凹部；和向里变形的且可安装于轴环上的所述凹部的外周壁；其中所述的轴环的最大外径部偏向于所述凹部的底面。
2.根据权利要求1所述的管连接结构，其中轴环包括位于比最大外径部更接近于所述凹部的底面的下表面，；比最大外径部更接近于变形的外周壁的上表面；和所述上表面包括从最大外径部以光滑圆弧状延伸的部分。
3.根据权利要求1所述的管连接结构，其中安装于轴环上的外周壁是通过切削工具在凹部的外周成形的圆柱部，并通过冲压机使其向里发生弯曲变形。
4.根据权利要求2所述的管连接结构，其中安装于轴环上的外周壁是通过切削工具在凹部的外周成形的圆柱部，并通过冲压机使其向里发生弯曲变形。
5.根据权利要求1所述的管连接结构，其中安装于轴环上的外周壁是通过刀具把凹部的外周壁切削为薄壁并向里弯曲变形。
6.根据权利要求2所述的管连接结构，其中安装于轴环上的外周壁是通过刀具把凹部的外周壁切削为薄壁并向里弯曲变形。
全文摘要
一种管连接结构包括管和装置构件，所述管具有管体、位于管体一端的端部和从端部径向向外延伸的轴环；所述装置构件具有可使端部装入的通道，成型于通道开口部并可安装轴环的凹部，向里发生变形并装配到轴环上的凹部的外周壁。轴环的最大外径部偏向于凹部的底面。
文档编号F16L41/08GK1680742SQ200510063540
公开日2005年10月12日 申请日期2005年4月8日 优先权日2004年4月9日
发明者市村信雄, 高松由和, 佐藤进 申请人:康奈可关精株式会社