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接合・実装

パイプ端部の増肉成形技術を利用した配管継手の溶接レス工法

愛知県

新郊パイプ工業株式会社

2022年1月25日更新

プロジェクトの基本情報

プロジェクト名 鍛造による管の増肉・軸成形技術の確立とそれを活用した高機能・高圧配管締結技術である溶接レス「MKジョイント」の開発
基盤技術分野 接合・実装
対象となる産業分野 自動車、産業車両
産業分野でのニーズ対応 高性能化(既存機能の性能向上)、高性能化(信頼性・安全性向上)、高効率化(同じ生産量に対するリソースの削減)、高効率化(工程短縮)、環境配慮、低コスト化
キーワード 配管、鍛造成形、溶接レス、漏れ対策
事業化状況 研究実施中
事業実施年度 平成30年度~令和2年度

プロジェクトの詳細

事業概要

産業車両に使用される配管の締結は、溶接によるネジ・ナットなどでされているが、配管の内部は液体・気体が通ることから、締結部分からの漏れが無く、かつ劣悪環境に対応した高強度化が求められている。この要望に対し、従来技術では困難であった管端末の鍛造による増肉・軸成形を施し、管を強力に締結する高圧配管締結技術である溶接レス「MKジョイント」を完成させることで、漏れが無く高強度となる高機能高圧配管を開発する。

現行品とMKジョイント
開発した技術のポイント

・鍛造加工課題への対応
-鍛造加工時の折込みの解消
*外側増肉法、サブクランプ機構を利用した内側増肉法での成形
*形状ごとにFEM解析を行い、折込みを抑制した製造プロセスの確立
-成形工程数7工程から3工程へ削減
*形状ごとにFEM解析を行い、製造プロセスの最適化を実施
-FEM解析を利用してMKジョイント各種形状の接合面圧、ひずみ調査を実施
-形状が耐圧性能に及ぼす影響を実物試験で実施し、製品設計、最適形状を調査
・製造プロセス課題への対応
-MKジョイント用成型機の工程能力向上及び高度化を実施

鍛造加工時の折込み解消
成形工程数7工程
具体的な成果

・鍛造加工課題への対応
-材質、パイプ径の違いに合わせた成型技術の範囲が広がった
-少ない工程数(3工程)でより増肉しやすく座屈しにくい成形法に関する成果を得た
-MKジョイント各種形状について、FEM解析上の各種形状最適値を調査
・製造プロセス課題への対応
-導入したMKジョイントについて量産化に向けた設備体制を整えた
-各種試験の結果を通して、MKジョイントの最適形状及び品質保証技術の確立

成形工程数3工程
知財出願や広報活動等の状況

・補助事業に係る知的財産権出願
-発明の名称:配管端末構造
-特願2019-190158

研究開発成果の利用シーン

産業車両のニーズとして、漏れがなく現行と同等の性能とコストが求められているので、MKジョイントの特徴である溶接の無い構造に変更すれば、漏れのリスクが低減される。

実用化・事業化の状況

事業化状況の詳細

MKジョイントの基礎形状部分の特許が取得できていないため、形状変更も含めて特許対策を行っていく。現行の川下企業の設計形状に沿った形状で、切削品の部分を鍛造加工に置き換えるなど、特許に抵触しない範囲の技術と製法で提案を進める。

提携可能な製品・サービス内容

素材・部品製造、製品製造、共同研究・共同開発

製品・サービスのPRポイント

・溶接のないシンプルな機構を有する高圧配管ジョイント
・溶接工程がなく低コスト
・溶接部がなく高信頼性でリークテストが不要なため低コスト
・溶接がなく、パイプ素材に鍛造加工することで強度が均一でジョイント部が高強度
・部品数が少なく低コスト

今後の実用化・事業化の見通し

MKジョイントの形状以外では、本プロジェクトで得た知見と製法を活用して、現行の川下企業の設計形状に沿った形状で切削品の部分を鍛造加工に置き換えるなど、特許に抵触しない範囲の技術と製法で提案を進める。

実用化・事業化にあたっての課題

MKジョイントの形状では特許対策が必要。

プロジェクトの実施体制

主たる研究等実施機関 新郊パイプ工業株式会社 コーポレート戦略ものづくり本部 R&Dセンター
事業管理機関 公益財団法人科学技術交流財団
研究等実施機関 国立大学法人名古屋工業大学 つくり領域
アドバイザー 株式会社豊田自動織機
あいち産業科学技術総合センター

主たる研究等実施機関 企業情報

企業名 新郊パイプ工業株式会社(法人番号:6180001014612)
事業内容 製造業 産業車両向けの油圧配管・マフラー・運転席のピラー等の製造
社員数 144 名
生産拠点 本社工場(愛知県名古屋市南区)、鳴海工場(愛知県名古屋市緑区)、大高工場(愛知県名古屋市緑区)、多度工場(三重県桑名市多度町)ほか、海外(ベトナム)にも展開
本社所在地 〒457-0076 愛知県名古屋市南区道全町2丁目45番地
ホームページ https://shinko-pk.com/
連絡先窓口 新郊パイプ工業株式会社
メールアドレス k-mori@shinko-pk.com
電話番号 052-821-5101