JP6619654B2 - ブラケット付パイプの製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、ブラケット付パイプの製造方法に関する。

自動車の駆動力伝達装置等に例えば油を供給する金属のパイプは、適当な部位で、その駆動力伝達装置等に固定される。そこで、パイプには、固定対象となる構造体にパイプを固定するための金属のブラケットが取り付けられているものがある。ブラケットは、ろう付けによってパイプに取り付けられている（例えば、特許文献１参照）。

特開平１０−２１３０２３号公報（段落［００２２］等）

ブラケットをパイプに取り付ける場合、まず、ＴＩＧ（Tungsten Inert Gas；タングステン不活性ガス）溶接やスポット溶接によってブラケットとパイプとを仮固定し、その後、ろう付けにより、ブラケットとパイプとを本固定することが行われることがある。
しかし、ＴＩＧ溶接やスポット溶接は、作業に熟練が必要であり、また手間が掛る。そして、作業の熟練度が低いと、製造されたブラケット付パイプの寸法精度（傾き等の精度）が低くなる場合がある。
本発明は上記事情に鑑みなされたものであって、仮固定としてＴＩＧ溶接やスポット溶接等の溶接を行うことなくブラケット付パイプを製造することができるブラケット付パイプの製造方法を提供することを目的とする。

本発明は、板状のブラケットに、パイプを通す、前記パイプの外径よりも大きい直径のバーリング加工孔を形成し、前記バーリング加工孔に前記パイプを通し、前記バーリング加工孔のつばを、外方から中心に向かってかしめて、前記ブラケットと前記パイプとを仮固定し、仮固定された前記ブラケットと前記パイプとをろう付けして本固定する、ブラケット付パイプの製造方法である。

本発明に係るブラケット付パイプの製造方法によれば、仮固定でＴＩＧ溶接やスポット溶接等の溶接を行うことなくブラケット付パイプを製造することができる。

本実施形態の製造方法により製造されるブラケット付パイプを示す模式図である。 ブラケットを示す模式図である。 図２ＡにおけるＩ−Ｉ線に沿った断面を示す断面図である。 パイプとブラケットとを互いに固定する製造工程を示す断面図であり、ブラケットの孔にパイプを挿入した状態を示す。 パイプとブラケットとを互いに固定する製造工程を示す断面図であり、ブラケットのつばをかしめて仮固定した状態を示す。 パイプとブラケットとを互いに固定する製造工程を示す断面図であり、仮固定後にろう付けで本固定した状態を示す。 かしめ装置のかしめ刃の一例を示す模式図である。

以下、本発明に係るブラケット付パイプの製造方法の実施形態について、図面を用いて説明する。
＜ブラケット付パイプの構成＞
図1は、本実施形態の製造方法により製造されるブラケット付パイプ１を示す模式図である。図示のブラケット付パイプ１は、パイプ２とブラケット３とが接合された構成である。

パイプ２は、パイプ本体２ａとキャップ２ｂとが接合された構成である。
パイプ本体２ａは、例えば外径６．３５［ｍｍ］の金属円管を長手方向の２か所で屈曲し、長手方向の両端は互いに略平行に延びている。
キャップ２ｂは、パイプ本体２ａの一端部（図示において上端部）に接合されている。キャップ２ｂは、パイプ本体よりも太い外径の円筒状に形成されている。キャップ２ｂは、円筒の一方の端面（図示において上端面）が端板によって完全に塞がれていて、他方の端面（図示において下端面）が、パイプ本体２ａを挿入できる程度の孔が形成された端板で塞がれている。また、キャップ２ｂの周壁には、内部空間と外部とを通じさせる小孔２ｃが形成されている。

そして、キャップ２ｂの他方の端部を塞いだ端板に形成された孔に、パイプ本体２ａの一方の端部が差し込まれて、パイプ本体２ａの内部空間とキャップ２ｂの内部空間とが通じた状態で、パイプ本体２ａとキャップ２ｂとが接合されている。パイプ本体２ａとキャップ２ｂとの接合は、端板の孔にパイプ本体２ａを圧入することによる摩擦力での接合であってもよいし、端板の孔の周縁をパイプ本体２ａの外周面と溶接又はろう付けする接合であってもよい。
このようにして形成されているパイプ２は、パイプ本体２ａの一方の端部（図示において下端部）から内部空間に供給されたオイルを、パイプ本体２ａからキャップ２ｂに流し、キャップ２ｂの小孔２ｃから外部に排出させる。

図２Ａは、ブラケット３を示す模式図、図２Ｂは、図２ＡにおけるＩ−Ｉ線に沿った断面を示す断面図である。
ブラケット３は、厚さが例えば１［ｍｍ］の金属平板４から形成されている。そして、このブラケット３は、図２Ａ及び図２Ｂに示すように、孔５及び孔６（バーリング加工孔）が形成されている。孔５は、ブラケット付パイプ１を対象物（例えば、動力伝達装置）のケース等に組み付けるボルト等を通す孔である。一方、孔６は、パイプ２とブラケット３とが接合される部分である。

＜ブラケット付パイプの製造方法＞
まず、ブラケット３は、金属平板４に対して、プレス加工のパンチングによる穿孔で孔５と孔６の下孔とを形成する。その後、プレス加工のバーリングにより、パンチングで形成した孔６の下孔を拡張しながらつば（フランジ）７を形成する。
バーリングでは、孔６の内径をパイプ２の外径よりも大きい例えば６．４［ｍｍ］に拡張し、つば７を例えば板厚の２倍の２［ｍｍ］程度、表面から立ち上がって形成する。
なお、孔６を形成する際のパンチングとバーリングは、１回の工程で連続して行うようにしてもよいし、別々の工程で行ってもよい。

図３Ａ、図３Ｂ及び図３Ｃは、パイプ２とブラケット３とを互いに固定する製造工程を示す断面図であり、図３Ａは、ブラケット３の孔６にパイプ２を挿入した状態、図３Ｂは、ブラケット３のつば７をかしめて仮固定した状態、図３Ｃは、仮固定後にろう付けで本固定した状態、をそれぞれ示す。

図３Ａに示すように、つば７が形成されたブラケット３の孔６に、パイプ２を図１の下端側から所定位置まで通す。このとき、つば７がブラケット３の上方に突出する向きで、ブラケット３を配置する。後述するつば７に対するかしめ作業を見易くするためである。
孔６にパイプ２を通した状態（図３Ａ参照）で、図３Ｂに示すように、つば７に、外方から中心に向かう荷重を掛けて、つば７をかしめる。かしめは、例えばかしめ装置を用いて行うことができる。

図４は、かしめ装置のかしめ刃の一例を示す模式図である。図４に示した一例のかしめ刃５１，５２のうち図示右側のかしめ刃５１は、固定かしめ刃であり、動かない。そして、かしめ刃５１は、つば７の外周に接触するかしめ刃部５１ａが、例えば半径４［ｍｍ］の半円弧状に形成されている。なお、つば７の外周の外径（直径）は８．２〜８．４［ｍｍ］程度である。

一方、図示左側のかしめ刃５２は、スライドかしめ刃であり、図示左側から右側に移動し、また、移動後は元の位置まで左側に移動する。かしめ刃５２は、つば７の外周に接触するかしめ刃部５２ａが、例えば半径４［ｍｍ］の半円弧５２ｅに内接する形状であり、両端部５２ｂ，５２ｂ及び中央部５２ｃは半径４［ｍｍ］の円弧、各端部５２ｂと中央部５２ｃとを繋ぐ繋ぎ部５２ｄは直線で形成されている。

このようなかしめ刃５１，５２を有するかしめ装置によりつば７のかしめを行うとき、図４に示すように、つば７の外周の図示右側をかしめ刃部５１ａに接触させた状態でパイプ２及びブラケット３を保持する。そして、かしめ刃５２を図示右側にスライドさせてかしめ刃部５２ａを、保持されたつば７の外周の左側に接触させ、さらに、かしめ刃５２を右側に移動させてかしめ刃５１とかしめ刃５２とを突き合わせる。

これにより、つば７のうち、主に、かしめ刃５２の２つの繋ぎ部５２ｄ，５２ｄに接触した部分が、外方から中心に向けてかしめられて塑性変形する。そして、つばの塑性変形により、つば７の内周面と孔６に通されたパイプ２の外周面との間で強い摩擦力が発生し、パイプ２とブラケット３とは、ある程度の結合力で一体に結合された仮固定の状態となる。

かしめ後は、かしめ刃５２が図示左側にスライドして、仮固定で一体化されたパイプ２及びブラケット３を、かしめ機から取り外す。
なお、かしめ後のつば７には、主に、かしめ刃５２の繋ぎ部５２ｄ，５２ｄに接触した部分において、強い荷重を受けたことによるへこみや傷等の痕跡（かしめ痕）が残るが、このかしめ痕が残った部分だけがかしめられているわけではない。すなわち、本実施形態の製造方法では、かしめ刃部５１ａ，５２ａの内径はつば７の外径よりも小さいため、部分的に強く当たる部位もあるが、基本的には、つば７の全周がかしめ刃部５１ａ，５２ａに接触して、全周に亘ってかしめが行われる。

仮固定されて一体化されたパイプ２及びブラケット３に対して、図３Ｃに示すように、ブラケット３の、つば７が突出した側と反対の面３ｂの側で、つば７の内面とパイプ２の外周面とをろう材８でろう付けすることにより、パイプ２とブラケット３とを本固定する。
これにより、パイプ２とブラケット３とは強い接合力で一体化され、ブラケット付パイプ１となる。

また、つば７が形成されるとき、ブラケット３の、つば７が突出した側と反対の面３ｂの側では、つば７の根元の部分がＲ形状となるため、その面３ｂよりも凹んだ空間が形成される。そして、ろう付けのろう材８を、その凹んだ空間に配置するようにろう付けを行うことで、ろう材８がブラケットの３の面３ｂから突出することがない。したがって、ブラケット３を、その面３ｂを平面に設置して固定する場合にも、面３ｂから突出したろう材８で、平面との間でがたつきが生じるのを防ぐことができる。

以上のように、本実施形態のブラケット付パイプ１の製造方法によれば、ブラケット３の、パイプ２を通す孔６を、バーリングによりつば７を形成したものとし、孔６にパイプを通した後につば７をかしめることで、パイプ２とブラケット３とをろう付けで本固定する前に、ＴＩＧ溶接やスポット溶接等の溶接を行わずに仮固定することができる。
したがって、ＴＩＧ溶接やスポット溶接等の溶接は、作業の熟練度によって寸法精度などの品質が左右され易いが、本実施形態のブラケット付パイプ１の製造方法では、そのような作業の熟練度で品質が左右されにくく、製造されたブラケット付パイプ１の寸法精度（傾き等の精度）が低くなるのを防止乃至抑制することができる。

＜変形例＞
本実施形態のブラケット付パイプの製造方法は、つば７の全周に接触するかしめ刃５１，５２によりつば７をかしめたものであるが、かしめは、つば７の全周に接触するかしめ刃５１，５２でかしめるものでなくてもよい。すなわち、本実施形態の製造方法において、つば７の外周の一部にのみ接触する突起状のかしめ刃を用いて、つば７の複数個所を塑性変形させてかしめるものであってもよい。

このように、つば７の一部のみをかしめることで、かしめの荷重をつば７の一部に集中させることができ、かしめの荷重が少ない場合でも、かしめの強度がつば７の全周に分散するのを避けて、効率的な仮固定を行うことができる。
本実施形態のブラケット付パイプの製造方法は、ブラケット３の、つば７が突出した側とは反対の面３ｂの側でろう付けを行ったが、ろう付けは、ブラケット３の、つば７が突出した側で行ってもよい。

１ ブラケット付パイプ
２ パイプ
２ａ パイプ本体
２ｂ キャップ
３ ブラケット
４ 金属平板
５ 孔
６ 孔
７ つば
８ ろう材

Claims (2)

1. 板状のブラケットに、パイプを通す、前記パイプの外径よりも大きい直径のバーリング加工孔を形成し、
   前記バーリング加工孔に前記パイプを通し、
   前記バーリング加工孔のつばを、外方から中心に向かってかしめて、前記ブラケットと前記パイプとを仮固定し、
   仮固定された前記ブラケットと前記パイプとをろう付けして本固定する、ブラケット付パイプの製造方法において、
   前記つばの外周の半円弧に接触するかしめ刃部を有する固定かしめ刃と、前記つばの外周の半円弧に内接する、円弧と直線とで形成されたかしめ刃部を有するスライドかしめ刃とを、前記つばを挟んで突き合わせるかしめ装置によりかしめることにより、前記ブラケットと前記パイプとを仮固定するブラケット付パイプの製造方法。
2. 前記つばが突出した側と反対の面の側で、前記パイプとつばの間に形成された、前記つばが突出した面とは反対側の面よりも凹んだ空間に、前記反対側の面から突出しないようにろう材が配置されて、前記つばの内面と前記パイプの外周面とをろう付けする請求項１に記載のブラケット付パイプの製造方法。