JP2009006392A - 筒部付きフランジ継手の形成方法および筒部付きフランジ継手 - Google Patents

Abstract

【課題】ブランク５をバーリング加工して筒部付きフランジ継手１０を形成する際に、フランジ部１１および筒部１２間の屈曲部分の強度低下を抑えつつ、環状シール面１４の内径ＩＤを小さくできるようにする。
【解決手段】ブランク５を両端開口の筒部１２がフランジ部１１から立ち上がった形状にバーリング加工し、その後フランジ部１１における筒部周り部分１１ａの肉が筒部１２の内周側に移動するようにフランジ部１１における少なくとも筒部周り部分１１ａをコイニング加工するようにする。
【選択図】図７

Description

本発明は、ブランクをバーリング加工して得られる筒部付きフランジ継手の形成方法に関し、特に、筒部のフランジ部側開口の径を小さくする対策に関する。

一般に、ブランクのバーリング加工により筒部付きフランジ継手を形成することは知られている。その際に、ただ単純にブランクをバーリング加工して筒部付きフランジ継手を形成するだけでは、例えば、図１１に例示するように、屈曲部分１５０の径が大きくなり、即ち、筒部１２０のフランジ部１１０側開口縁に設定される環状シール面１４０の内径ＩＤが大きくなり、環状シール面１４０のシール面積が不足する結果となる。この場合、環状シール面１４０として必要なシール面積を確保するためには、外径ＯＤを大きくすることが必要となり、その結果、筒部付きフランジ継手自体を大きいものとせざるを得ず、環状シール面１４０にセットされるパッキン（図示省略）も大きくなる。
そのために、必要なシール面積を確保しつつ筒部付きフランジ継手やシール部材を小型化する対策として、従来では、特許文献１および特許文献２に記載されているように、筒部１２０におけるシール面１４０とは反対側の端部（図１１の上端部）を上記バーリング方向とは逆の方向（同図の下方向）に、つまり、上記屈曲部分１５０の側に向かって押圧することで該屈曲部分を座屈させ、このことで、シール面１４０の内周を筒部１２０の中心Ｐに寄せるようになされる。
特開平１０−９４８４６号公報（第４頁，図４） 実開平２−１２３３１４号全文（第１０頁，第１図）

しかしながら、上記特許文献１および２の方法では、屈曲部分を座屈させるので、この部分の強度が著しく低下するという難点があり、場合によっては、加工時点で亀裂を発生させることもある。また、筒部付きフランジ継手を自動車の排気管の連結部分に適用した場合には、排気管の高熱や振動などで、筒部付きフランジ継手の屈曲部分に亀裂を生じたり、破損したりすることがあり、強度が不足する結果となっている。

本発明は、斯かる点に鑑みてなされたものであり、その主な目的は、ブランクをバーリング加工して筒部付きフランジ継手を形成する際に、筒部およびフランジ部間の屈曲部分の強度低下を抑えつつ、筒部のフランジ部側開口の径を小さくできるようにすることにある。

上記の目的を達成すべく、本発明では、フランジ部における筒部周り部分をコイニングして該筒部周り部分の肉を筒部内周側に移動させることで、筒部のフランジ部側開口の径を小さくできるようにした。

具体的には、本発明では、筒部付きフランジ継手の形成方法として、ブランクを両端開口の筒部がフランジ部から立ち上がった形状にバーリング加工した後に、上記フランジ部における筒部周り部分の肉が該筒部の内周側に移動するように上記フランジ部における少なくとも上記筒部周り部分をコイニング加工することとする。

尚、上記の構成において、フランジ部における少なくとも筒部周り部分のコイニング加工時における板厚寸法ｄ１が、バーリング加工時における同板厚寸法ｄ０よりも薄くなる（ｄ１＜ｄ０）ようにコイニング加工する、又はフランジ部における筒部周り部分のコイニング加工による板厚寸法ｄ１を筒部の板厚寸法ｄ２と略同じ（ｄ１≒ｄ２）となるようにコイニング加工することができる。

また、より具体的な態様としては、ブランクをバーリングダイと板押えとの間に挟持し、パンチを上記板押えの側から上記バーリングダイの側に相対的に移動させることで、筒部がフランジ部から立ち上がった形状に形成されるバーリング加工を行い、しかる後、上記フランジ部における上記筒部周り部分に対応する部位が上記バーリングダイよりも隆起した状態のコイニングダイを用い、該コイニングダイを上記板押えの側に相対的に押圧することで、上記フランジ部における上記筒部周り部分に対するコイニング加工を行うようにすることができる。この場合には、バーリングダイとして、パンチとの間のクリアランスがブランクの板厚寸法よりも小さいものを用いるようにしたり、コイニングダイとして、パンチとの間のクリアランスがブランクの板厚寸法よりも小さいものを用いるようにすることもできる。

また、別の態様としては、バーリング加工とコイニング加工を兼用できる兼用ダイを用意し、ブランクを該兼用ダイと板押えとの間に挟持し、内径パンチを上記板押えの側から上記バーリングダイの側に相対的に移動させることで、筒部がフランジ部から立ち上がった形状に形成されるバーリング加工を行うとともに、上記兼用ダイおよび上記板押えを両者間のクリアランスがバーリング加工時の板厚寸法よりも小さくなる方向に相対移動することで、上記フランジ部における少なくとも上記筒部周り部分のコイニング加工を行うことができる。この場合にも、兼用ダイとして、パンチとの間のクリアランスがブランクの板厚寸法よりも小さいものを用いるようにすることができる。尚、本発明において、「相対的にパンチを移動させる」および「相対的にパンチを押圧させる」とは、実際にパンチを移動させる場合と、パンチを固定して相手を移動させる場合とを含むために、「相対的に」という表現を使用している。他の部分でも、「相対的に」という表現は、上述の意味で使用している。

さらに、上記の形成方法により形成された筒部付きフランジ継手としては、フランジ部における筒部周り部分の板厚寸法ｄ１を、該フランジ部における筒部周り部分以外の部分の板厚寸法ｄ０よりも薄く（ｄ１＜ｄ０）かつ筒部の板厚寸法ｄ２に略等しく（ｄ１≒ｄ２）するようにしたり、筒部のフランジ部側開口縁に該開口を取り囲むように形成された環状のシール面に、少なくとも１条の凹凸部を周設するようにすることもできる。

本発明によれば、ブランクを両端開口の筒部がフランジ部から立ち上がった形状にバーリング加工した後に、上記フランジ部における少なくとも上記筒部周り部分をコイニング加工することで、筒部およびフランジ部間の屈曲部分の座屈による強度低下を招くことなく、筒部のフランジ部側開口の径を小さくすることができる。

よって、屈曲部分を座屈させる従来の場合には、その座屈に伴って屈曲部分の筒部外周側表面のアール形状が小さくなり、その部分に応力が集中しやすくなることによっても強度低下を招くが、本発明では、屈曲部分の筒部外周側表面のアール形状を小さくしなくても、シール面の内径を小さくすることができるので、その場合には、上記のような応力集中による強度低下を回避することもできる。

また、筒部フランジ部側開口縁にシール面が形成される場合には、筒部のフランジ部側開口の小径化に伴ってシール面の内周が小さくなるので、同じシール面積でよい場合には該シール面に設置されるパッキンを小型化でき、筒部付きフランジ継手自体を小型化することができる。また、同じ大きさの筒部付きフランジ継手の場合には、シール面を広くすることができ、シール性を高めることができる。

また、筒部周り部分のコイニング加工により、該筒部周り部分の板厚方向反対側に位置するシール面の平面精度が高まるので、これにより、筒部付きフランジ継手のシール性を、一層、高めることができる。さらに、そのシール面に少なくとも１条の凹凸部を周設するようにすれば、シール性を一段と高めることができる。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。

（実施形態１）
図１および図２は、本発明の実施形態１に係る筒部付きフランジ継手の全体形状を示しており、このフランジ継手１０は、例えば、図３に示すように、自動車用エンジンの排気経路において、シリンダヘッド１とエグゾーストマニホールド２との間の接続部分１０ａや、エグゾーストマニホールド２と排気管３との間の接続部分１０ｂ，排気管３とマフラ４との間の接続部分１０ｃなどに使われる。

排気管３とマフラ４との間の接続部分１０ｃにフランジ継手１０を適用した例で具体的に説明する。このフランジ継手１０は、略菱形状のフランジ部１１と、このフランジ部１１の中央に設けられた両端開口の筒部１２とを有する。この筒部１２の内側には、図２に仮想線で示すように、排気管３の端部が嵌挿固定されるようになっている。そして、フランジ継手１０と同じフランジ継手１０′（図２の仮想線）が、該フランジ継手１０に対面するように逆向きに配置されるようになっている。筒部１２におけるフランジ部１１側（図２の下側）の開口縁部分は、該開口縁部分の周囲の部分に比べて凹設されていて、筒部１２のフランジ部１１側の開口を円環状に取り囲むシール面１４とされている。これらのシール面１４間にシール部材としての円環状のパッキン１７が配置される。各フランジ継手１０，１０′のフランジ部１１上における筒部１２を間に挟んだ２箇所には、両フランジ継手１０，１０′を互いに結合するためのボルト孔１３がそれぞれ設けられている。尚、図１および図２に示す筒部付きフランジ継手１０は、筒部１２が１つであるが、例えば、シリンダヘッド１とエグゾーストマニホールド２との間の接続部分１０ａなどに用いられる場合には、筒部付きフランジ継手が複数の筒部１２，１２，…を有することもある。

そして、筒部付きフランジ継手１０の構造は、図２に示すように、上記フランジ部１１における筒部周り部分１１ａの板厚寸法ｄ１がブランク時（或いはバーリング加工時）の板厚寸法ｄ０よりも小さくなっており、その分だけ、フランジ部１１および筒部１２間の屈曲部分１５における筒部内周側表面１５ａが筒部１２の軸心Ｐ側に向かって膨出しており、それにより、シール面１４の内周縁が半径方向内方側に移行しており、その移行した分だけ、シール面１４の内径ＩＤが小さくなっている。その結果、同じシール面積を有するパッキン１７を設ける場合には、シール面１４の外径ＯＤも小さくでき、パッキン１７および筒部付きフランジ継手１０が小型化でき、一方、シール面１４の外径ＯＤをそのままとするとシール面積を広くできシール性を高めることができる。

ここで、上記の筒部付きフランジ継手１０を形成する際に用いる加工装置について説明する。本実施形態１では、ブランク５を両端開口の筒部１２がフランジ部１１から立ち上がった形状にバーリング加工し、続いて、フランジ部１１における筒部周り部分１１ａの肉が該筒部１２の内周側に移動するようにフランジ部１１における筒部周り部分１１ａをコイニング加工するようになっており、具体的には、これらのバーリング加工およびコイニング加工に用いる加工装置は、以下のようになっている。

図４は、バーリング加工を行う装置の構成を模式的に示している。バーリングダイ２０などのダイを保持するダイホルダ７０と、パンチ４０を保持するパンチホルダ６０とが対向配置されている。バーリングダイ２０は、バックプレート７１を介してダイホルダ７０に保持されている。また、バーリングダイ２０内には、該バーリングダイ２０を軸方向に移動可能なノックアウト７２が配置されている。このノックアウト７２は、ダイホルダ７０との間に介装されたスプリング７３により、バーリングダイ２０からワーク５（本実施形態１では、筒部付きフランジ継手）を離脱させる方向に常時付勢されている。一方、パンチ４０の周りには、バーリングダイ２０との間にブランク５を挟み込むように該ブランク５を押さえる板押え３０が配置されている。パンチホルダ６０と板押え３０との間にスプリング６１が介装されている。このスプリング６１は、パンチ４０からワーク５を取り外すように上側に向かって常に付勢して配置されている。

図５に示すように、バーリングダイ２０は、筒部付きフランジ継手１０の筒部１２側表面における筒部周り部分１１ａ以外の部分の表面形状に倣った成形面を有する。板押え３０は、バーリングダイ２０との間で、ブランク５における筒部１２形成部位以外の部位を挟持するようになっている。パンチ４０は、板押え３０の側からバーリングダイ２０の側に向かって移動可能になっている。

筒部付きフランジ継手１０の屈曲部分１５に対応するバーリングダイ２０の部位表面は、その屈曲部分１５における筒部外周側表面１６のアール形状に倣ったアール形状になされている。また、バーリングダイ２０と板押え３０との間にブランク５が挟持される際のそれら両者間の隙間寸法ｔ１は、ブランク５の板厚寸法ｄ０となる（ｔ１＝ｄ０）ようになされている。また、バーリングダイ２０とパンチ４０との間のクリアランスｔ２は、ブランク５の板厚寸法ｄ０よりも小さく（例えば、ｔ２＜ｄ０）されている。

一方、コイニング加工を行う装置は、上記のバーリング加工装置とは別に用意される。このコイニング加工装置の基本構成は、バーリング加工装置と略同じであるが、バーリング加工装置と大きく異なるのは、バーリングダイ２０がコイニングダイ５０に変更される点、および、スプリング６１に加えて、板押え３０を後退移動不能に支承する受台（図示省略）がスプリング６１と並列配置されている点である。このコイニング加工装置の部分構造を、図６に基づいて説明する。コイニングダイ５０は、筒部付きフランジ継手１０の筒部１２側の表面形状に倣った成形面を有する。筒部付きフランジ継手１０の屈曲部分１５に対応するコイニングダイ５０の部位表面は、バーリングダイ２０の場合と同じく、その屈曲部分１５における筒部外周側表面１６のアール形状に倣ったアール形状になされている。つまり、コイニングダイ５０の上記部位表面のアール形状は、バーリングダイ２０の上記部位表面のアール形状と略同じ（例えば、バーリングダイ２０の上記部位表面のアール形状の曲率半径ｒがｒ＝Ｒ１である場合には、コイニングダイ５０の上記部位表面のアール形状の曲率半径ｒは、ｒ＝Ｒ２≒Ｒ１）である。但し、コイニングダイ５０では、フランジ部１１における筒部周り部分１１ａに対応する部位が断面略円弧状に膨出（その膨出量＝ｄ０―ｄ１）している。また、コイニング加工終了時におけるコイニングダイ５０（膨出部位以外の部位）と板押え３０との間のクリアランスｔ３は、バーリングダイ２０の場合と同じく、ブランク５の板厚寸法ｄ０となる（ｔ３＝ｔ１＝ｄ０）ようになっている。さらに、コイニングダイ５０とパンチ４０との間のクリアランスｔ４は、バーリングダイ２０とパンチ４０との間のクリアランスｔ２に略等しくなる（ｔ４≒ｔ２）ようになされている。

次に、上記のように構成された加工装置を用いて行う筒部付きフランジ継手１０の形成方法について説明する。尚、本実施形態１では、ブランク５の筒部形成部位に、予め下孔を設けておくものとする。

先ず、図５に示すように、バーリングダイ２０と板押え３０との間にブランク５を挟持させ、パンチ４０を板押え３０の側からバーリングダイ２０の側（同図の下側から上側）に移動させる。これにより、ブランク５は、筒部１２がフランジ部１１から立ち上がった形状に形成される。このとき、筒部１２の板厚寸法ｄ２は、フランジ部１１の板厚寸法（ブランク５の板厚寸法ｄ０）よりも小さく（ｄ２＜ｄ０）なるが、バーリングダイ２０およびパンチ４０間のクリアランスｔ２がブランク５の板厚寸法ｄ０よりも小さい（ｔ２＜ｄ０）ので、上記のクリアランスｔ２がブランク５の板厚寸法ｄ０と同じ（ｔ２＝ｄ０）である場合に比べ、適正に筒部１２の内外周面が形成される。

このようにしてバーリング加工された筒部付きフランジ部材（中間品）を、バーリング加工装置から取り外して、コイニング加工装置に移載する。このコイニング加工装置では、図６に示すように、上記中間品のフランジ部１１を板押え３０にセットし、筒部１２をパンチ４０に外嵌した状態とする。そして、コイニングダイ５０を板押え３０の側（同図の下側）に向かって押圧する。この押圧は、コイニングダイ５０と板押え３０との間の隙間寸法が所定の寸法ｔ５になるまで行われる。これにより、図７に示すように、フランジ部１１における筒部周り部分１１ａが、同図に仮想線で示す状態１１ａ′から、同図に実線で示す位置１１ａまで押圧されて、この部分の板厚寸法ｄ１がブランク時（或いはバーリング加工時）の板厚寸法ｄ０よりも小さく（ｄ１＜ｄ０）なり、その分だけ、フランジ部１１および筒部１２間の屈曲部分１５における筒部内周側表面１５ａが、同図に仮想線で示す位置１５ａ′から、同図に実線で示す位置１５ａに移動することとなる。このように、フランジ部１１における筒部周り部分１１ａの筒部１２側表面が板押え３０の側に向かって押圧される状態にコイニングされ、その押圧された部位の肉が筒部１２の軸心Ｐ側に移動するので、その分だけ、シール面１４の内径ＩＤが小さくなることになる。

尚、屈曲部分１５における筒部外周側表面１６のアール形状については、図７に拡大して示すように、その屈曲部分１５に対応するコイニングダイ５０の部位のアール形状Ｒ２がバーリングダイ２０の同部位のアール形状Ｒ１と略同じ（Ｒ２≒Ｒ１）であるので、小さくなり過ぎることはない。また、このとき、コイニングダイ５０およびパンチ４０間のクリアランスｔ４が、バーリング加工時に形成された板厚ｄ２と略同じ（ｔ４≒ｔ２）であり、屈曲部分１５の筒部１２内周側に移動すべき肉が、筒部１２の側（クリアランスｔ４）に逃げるのを抑えることができる。

したがって、本実施形態１によれば、筒部付きフランジ継手１０の形成方法として、ブランク５を両端開口の筒部１２がフランジ部１１から立ち上がった形状にバーリング加工し、しかる後、フランジ部１１における筒部周り部分１１ａの肉が筒部１２の内周側に移動するように該筒部周り部分１１ａをコイニング加工するようにしたので、シール面１４の外径ＯＤは維持したまま、フランジ部１１および筒部１２間の屈曲部分１５を座屈させることなく、シール面１４の内径ＩＤを小さくすることができる。或いは、同じシール面積でよい場合には、シール面１４の外径ＯＤを小さくすることができるので、その分、筒部付きフランジ継手を小型化できる。

尚、上記の実施形態１では、バーリングダイ２０のアール形状の曲率半径ｒが、ｒ＝Ｒ１である場合には、コイニングダイ５０のアール形状の曲率半径ｒは、ｒ＝Ｒ２≒Ｒ１であるが、コイニングダイ５０のアール形状の曲率半径Ｒ２が、バーリングダイ２０のアール形状の曲率半径Ｒ１よりもあまりにも小さいと、このアール部分に応力集中が起こって強度低下を招く結果となり、逆に、バーリングダイ２０のアール形状の曲率半径Ｒ１よりもあまりにも大きいと、筒部周り部分１１ａの肉を筒部１２の内周側に移動させる場合の移動する肉が少なくなり、シール面１４の内径ＩＤを小さくすることが困難になる。したがって、Ｒ２≧Ｒ１とすることが好ましく、特にＲ２≒Ｒ１とすることが好ましい。実際のＲ２の値は、筒部付きフランジ継手の大きさ・形状・板厚、材料、適用部位などによって異なるが、種々の実験を行った結果、板厚寸法２．５ｍｍのステンレスなどの鉄系鋼板の場合には、Ｒ２＝２ｍｍとすると、強度低下を招くことがなく、また亀裂などを生じることもなかった。尚、コイニング加工した際の筒部周り部分１１ａの板厚寸法ｄ１については、この板厚寸法ｄ１が筒部１２の板厚寸法ｄ２に対して薄過ぎると、その筒部周り部分１１ａの強度が不足することになり、逆に、厚過ぎるとシール面１４の内径ＩＤを小さくすることが困難となる。したがって、ｄ１≧ｄ２とすることが好ましく、特にｄ１≒ｄ２とすることが好ましい。

また、上記の実施形態１では、シール面１４をフラットに形成するようにしているが、パッキン１７との間のシール性を高めるためには、シール面１４に周方向に延びる１条ないし複数条の凹凸部（凹部又は凸部）を設けるようにしてもよく、その凹凸部は、周方向に連続していてもよいし、不連続であってもよい。

さらに、上記の実施形態１では、バーリング加工装置とコイニング加工装置を別々に設けているが、バーリング加工装置において、バーリングダイ２０をコイニングダイ５０に変更するようにしてもよい。また、バーリングダイ２０の一部がコイニング加工を行うように膨出する構造としてもよい。

（実施形態２）
上記の実施形態１では、バーリングダイ２０とコイニングダイ５０とは別々のものを使用したが、バーリングダイ２０にコイニング機能を持たせて、バーリング加工とコイニング加工とを兼用させることも可能である。その例を、本発明の実施形態２として、図８および図９に基づいて説明する。尚、実施形態１と同じ部分は同じ符号とし、説明を省略する。

本実施形態２では、バーリングダイ２０およびコイニングダイ５０の各機能を兼ね備えた兼用ダイ２０′を用いる。この兼用ダイ２０′は、フランジ部１１の筒部外周側表面１６ｂ′に接触する隆起部２０ａ′と、筒部外周側表面１６ｂ′からスペースを空けた段部２０ｂ′とを備える。バーリング加工の際には、図８に示すように、兼用ダイ２０′の隆起部２０ａ′と板押え３０′とでフランジ部１１を挟み、パンチ４０を相対的に板押え３０′から離れる方向（同図の上方向）に移動させて、筒部１２がフランジ部１１から立ち上がった形状に形成する。このとき、兼用ダイ２０′の隆起部２０ａ′と板押え３０′との間に挟まれたフランジ部１１の板厚寸法はｄ０であって、ブランクの板厚寸法と等しい。バーリング加工後の筒部１２の板厚寸法はｄ２であって、上記板厚寸法よりも小さい（ｄ２＜ｄ０）。

次に、この状態からコイニング加工を行う。具体的には、図９に示すように、板押え３０をそのままとして、兼用ダイ２０′を下降させる。この下降に伴って、隆起部２０ａ′がフランジ部１１の筒部外周側表面１６ｂ′を押圧することとなり、筒部外周側表面が１６ｂまで移動する。それと同時に、屈曲部分１５ｂ′が１５ｂまで移動することとなる。

したがって、本実施形態２によっても、実施形態１の場合と略同様の作用効果を奏することができる。

尚、上記の実施形態２では、実施形態１の場合と同様に、シール面１４をフラットに形成するようにしているが、パッキン１７との間のシール性を高めるためには、シール面１４に周方向に延びる１条ないし複数条の凹凸部（凹部又は凸部）を設けるようにしてもよく、その凹凸部は、周方向に連続していてもよいし、不連続であってもよい。

（実施形態３）
図１０に基づき、本発明の実施形態３を説明する。本実施形態３でも、実施形態２の場合と同様に、バーリングダイ２０およびコイニングダイ５０の各機能を兼ね備えた兼用ダイ２０″を用いる。尚、本実施形態３では、実施形態２と同じ部分は同じ符号を付して説明は省略し、異なる部分のみ説明する。

本実施形態３では、兼用ダイ２０″において、フランジ部１１におけるシール面１４とは反対側の面を押圧する押圧面２０ｃ′が、フラットな押圧面とされている。兼用ダイ２０″の押圧面は、バーリング加工時には、仮想線２０ｃ′で示す位置にあり、この状態では、兼用ダイ２０″の押圧面２０ｃ′と板押え３０″との間にあるフランジ部１１の板厚寸法はｄ０であり、ブランクの板厚寸法ｄ０と変わらない寸法となっている。また、本実施形態３では、パッキン１７との間のシール性を高めるために、シール面１４に周方向に延びる１条の凸部１８を形成するようにされている。尚、凸部１８は、周方向に連続して設けたが、不連続であってもよく、凸部の代わりに凹部としてもよい。

一方、シール面１４の部分以外のフランジ部１１の板厚寸法もｄ０であるが、兼用ダイ２０″が下降して押圧面２０ｃ′がフランジ部１１に接触した時点では、該フランジ部１１が板押え３０の押圧面３０ｃから浮いた状態となるようになっている。

この状態で、さらに兼用ダイ２０″を下降させると、フランジ部１１のシール面１４に対応する部位の板厚寸法がｄ０からｄ１″に圧縮される。その圧縮に伴って、この部分の肉が内方に移動し、屈曲部分１５ｃ′が１５ｃの位置まで移動する。尚、このとき、フランジ部１１においてシール面１４に対応する部位以外の部位は圧縮されず、元の板厚寸法ｄ０のままである。

したがって、本実施形態２によっても、実施形態１の場合と略同様の作用効果を奏することができる。

尚、上記の実施形態３では、シール面１４に対応する部位のみをコイニング加工しているが、フランジ部１１の全面をコイニング加工してもよい。

また、上記の実施形態１〜３では、自動車用エンジンの排気系に使用される筒部付きフランジ継手の場合について説明したが、本発明は、種々の筒部付きフランジ継手に適用することができる。特に、本発明の筒部付きフランジ継手は、屈曲部分の強度が向上し、かつシール性が改良されており、高熱や振動を受ける部分の接合フランジに適用することが好ましい。

図１は、本発明の実施形態１に係る筒部付きフランジ継手の全体形状を示す平面図である。 図２は、図１のII−II線断面図である。 図３は、筒部付きフランジ継手の使用用途を例示する自動車用エンジンの排気系を模式的に示す平面図である。 図４は、加工装置の全体構成を模式的に縦断面図である。 図５は、バーリング加工時の要部を示す断面図である。 図６は、コイニング加工時の要部を示す図４相当図である。 図７は、コイニング加工時の要部を拡大して示す断面図である。 図８は、本発明の実施形態２に係る筒部付きフランジ継手の形成工程におけるバーリング加工時の要部を拡大して示す図７相当図である。 図９は、コイニング加工時の要部を拡大して示す図７相当図である。 図１０は、本発明の実施形態３に係る筒部付きフランジ継手の形成工程におけるコイニング加工時の要部を拡大して示す図７相当図である。 図１１は、バーリング加工のみによる筒部付きフランジ継手を示す図２相当図である。

符号の説明

５ ブランク
１０ 筒部付きフランジ継手
１１ フランジ部
１１ａ（フランジ部における）筒部周り部分
１２ 筒部
１５ 屈曲部分
１６ 筒部外周側表面
２０ バーリングダイ
３０ 板押え
４０ パンチ
５０ コイニングダイ

Claims (10)

1. ブランクを両端開口の筒部がフランジ部から立ち上がった形状にバーリング加工した後、上記フランジ部における上記筒部周り部分の肉が該筒部の内周側に移動するように上記フランジ部における少なくとも上記筒部周り部分をコイニング加工することを特徴とする筒部付きフランジ継手の形成方法。
2. 請求項１に記載の筒部付きフランジ継手の形成方法において、
   フランジ部における少なくとも筒部周り部分のコイニング加工時における板厚寸法が、バーリング加工時における同板厚寸法よりも薄くなるようにコイニング加工することを特徴とする筒部付きフランジ継手の形成方法。
3. 請求項１又は２に記載の筒部付きフランジ継手の形成方法において、
   フランジ部における筒部周り部分のコイニング加工による板厚寸法を、該筒部の板厚寸法と略同じとすることを特徴とする筒部付きフランジ継手の形成方法。
4. 請求項１，２，３のうちの何れか１項に記載の筒部付きフランジ継手の形成方法において、
   ブランクをバーリングダイと板押えとの間に挟持し、パンチを上記板押えの側から上記バーリングダイの側に相対的に移動させることで、筒部がフランジ部から立ち上がった形状に形成されるバーリング加工を行い、
   しかる後、上記フランジ部における上記筒部周り部分に対応する部位が上記バーリングダイよりも隆起した状態のコイニングダイを用い、該コイニングダイを相対的に上記板押えの側に押圧することで、上記フランジ部における上記筒部周り部分に対するコイニング加工を行うことを特徴とする筒部付きフランジ継手の形成方法。
5. 請求項１，２，３，４のうちの何れか１項に記載の筒部付きフランジ継手の形成方法において、
   バーリングダイとして、パンチとの間のクリアランスがブランクの板厚寸法よりも小さいものを用いることを特徴とする筒部付きフランジ継手の形成方法。
6. 請求項５に記載の筒部付きフランジ継手の形成方法において、
   コイニングダイとして、パンチとの間のクリアランスがブランクの板厚寸法よりも小さいものを用いることを特徴とする筒部付きフランジ継手の形成方法。
7. 請求項１，２，３のうちの何れか１項に記載の筒部付きフランジ継手の形成方法において、
   バーリング加工とコイニング加工を兼用できる兼用ダイを用意し、ブランクを該兼用ダイと板押えとの間に挟持し、内径パンチを上記板押えの側から上記バーリングダイの側に相対的に移動させることで、筒部がフランジ部から立ち上がった形状に形成されるバーリング加工を行い、
   上記兼用ダイおよび上記板押えを両者間のクリアランスがバーリング加工時の板厚寸法よりも小さくなる方向に相対移動することで、上記フランジ部における少なくとも上記筒部周り部分のコイニング加工を行うことを特徴とする筒部付きフランジ継手の形成方法。
8. 請求項７に記載の筒部付きフランジ継手の形成方法において、
   兼用ダイとして、パンチとの間のクリアランスがブランクの板厚寸法よりも小さいものを用いることを特徴とする筒部付きフランジ継手の形成方法。
9. 請求項１，２，３，４，５，６，７，８のうちの何れか１項に記載の筒部付きフランジ継手の形成方法により形成された筒部付きフランジ継手であって、
   フランジ部の筒部周り部分の板厚寸法が、該フランジ部の他の部分の板厚寸法よりも薄く、かつ上記筒部周り部分の板厚寸法が、筒部の板厚寸法に略等しいことを特徴とする筒部付きフランジ継手。
10. 請求項１，２，３，４，５，６，７，８のうちの何れか１項に記載の筒部付きフランジ継手の形成方法により形成された筒部付きフランジ継手であって、
    筒部のフランジ部側開口縁に該開口を取り囲むように形成された環状のシール面を備え、
    上記シール面に、少なくとも１条の凹凸部が周設されていることを特徴とする筒部付きフランジ継手。

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