(57)【要約】      （修正有）【課題】簡単な構造で、曲げ加工精度が高く、汎用性に優れた、管材のつば出し成形加工機を提供する。【解決手段】管材１の端部1ａにつば出し成形するための加工機１０であって、ベースプレート１１を有し、トとクランプ手段との間にガイドロッド１４を配設し、ガイドロッド１４に沿って前進・後退制御された第１プレート１２と第２プレート１３とを有する。第１プレート１２は回転ギアプレート２３を有し、支柱３１に１次ローラ３０を有する。第２プレートは、回転ギアプレート２３に従動する従動プレート１５を有し、２次ローラ４０を有する。１次ローラ３０及び２次ローラ４０は回転ギアプレート２３の回転により公転し、１次ローラ３０は管材１の端部に６０°以下の低角度にて摺接する自転可能な円錐形状であり、２次ローラ４０は管材１の端部に約９０°に摺接する自転可能な円錐形状であることを特徴とする。【選択図】図１
2010158684.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
管材の端部につば出し成形するための加工機であって、
管材のクランプ手段に対向してベースプレートを有し、
ベースプレートとクランプ手段との間にガイドロットを配設し、当該ガイドロッドに沿ってクランプ手段に向けて前進・後退制御されたベースプレート側の第１プレートとクランプ手段側の第２プレートとを有し、
第１プレートは１次シリンダーにより前進・後退制御されるとともに主軸モーターによって回転制御された回転ギアプレートを有し、第２プレートは第１プレートに設けた２次シリンダーにより前進・後退制御されるとともに当該回転ギアプレートに従動する従動プレートを有し、
回転ギアプレートは従動プレートを貫通させて設けた支柱に１次ローラを有し、従動プレートは１次ローラに対して相対的に前進・後退する２次ローラを有し、１次ローラ及び２次ローラは回転ギアプレートの回転により公転し、
１次ローラは管材の端部に６０°以下の低角度にて摺接する自転可能な円錐形状であり、
２次ローラは管材の端部に約９０°に摺接する自転可能な円錐形状であることを特徴とする管材のつば出し成形加工機。
【請求項２】
１次シリンダーは加圧力が油圧制御され、２次シリンダーは２次ローラと１次ローラとの相対位置制御されていることを特徴とする請求項１記載の管材のつば出し成形加工機。
【請求項３】
管材の内側に挿入する座屈防止用芯金治具を有し、当該芯金治具は１次ローラを取り付けた支柱から１次ローラと２次ローラとの間を経由して１次ローラ前方に突出させてあることを特徴とする請求項１又は２記載の管材のつば出し成形加工機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は鋼管やＳＵＳ管等の金属製管材の端部につば出し加工を施すのに用いる加工機に関する。
【背景技術】
【０００２】
ルーズフランジを用いて配管接続する技術分野等においては、フランジ付管材が用いられている。
フランジ付管材としては、管材の端部にフランジ部を溶接接合するタイプと、管材の端部を拡開し、外側に折り曲げ加工（フレア加工）を施してつば出し成形するタイプがある。
【０００３】
つば出し成形方法として円錐状の１次ロ−ラで管端部を外側に約４０〜５０°位の低角度に折り曲げ、その後に２次ローラで押圧することで約９０°に外側に折り曲げ加工する工法は周知である（特許文献１）。
しかし、特許文献１に記載の加工機は、主軸の中に副軸を同一回転及び摺動可能に設け、主軸の先端フランジ部に２次ローラを有し、副軸の先端に回転と直交する方向にスライドするように１次ローラを有しているものであり、１次ローラを軸線に対して垂直スライド制御するのは機構上、複雑であるのみならず、管材の管本体とつば部とのコーナー部の曲げＲの調整が困難なため、この部分に亀裂が発生しやすく、延びの小さい例えばＳＵＳ管等のつば出し加工ができない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−８２１８４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は簡単な構造でありながら、つば出しの曲げ加工精度が高く、汎用性に優れた管材のつば出し成形加工機の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、管材の端部につば出し成形するための加工機であって、管材のクランプ手段に対向してベースプレートを有し、ベースプレートとクランプ手段との間にガイドロットを配設し、当該ガイドロッドに沿ってクランプ手段に向けて前進・後退制御されたベースプレート側の第１プレートとクランプ手段側の第２プレートとを有し、第１プレートは１次シリンダーにより前進・後退制御されるとともに主軸モーターによって回転制御された回転ギアプレートを有し、第２プレートは第１プレートに設けた２次シリンダーにより前進・後退制御されるとともに当該回転ギアプレートに従動する従動プレートを有し、回転ギアプレートは従動プレートを貫通させて設けた支柱に１次ローラを有し、従動プレートは１次ローラに対して相対的に前進・後退する２次ローラを有し、１次ローラ及び２次ローラは回転ギアプレートの回転により公転し、１次ローラは管材の端部に６０°以下の低角度にて摺接する自転可能な円錐形状であり、２次ローラは管材の端部に約９０°に摺接する自転可能な円錐形状であることを特徴とする。
【０００７】
ここで、１次シリンダーは加圧力が油圧制御され、２次シリンダーは２次ローラと１次ローラとの相対位置制御されているのが好ましい。
また、管材の内側に挿入する座屈防止用芯金治具を有し、当該芯金治具は１次ローラを取り付けた支柱から１次ローラと２次ローラとの間を経由して１次ローラ前方に突出させてあってもよい。
【発明の効果】
【０００８】
本発明に係る管材のつば出し成形加工機にあっては、１次ローラにて管材の端部を６０°以下の低角度に拡開、折り曲げする際には、回転ギアプレートを回転させつつ、第１プレートを前進させることになり、この前進速度及び前進量を調整することでつば部曲げＲの大きさを調整することが可能である。
また、１次シリンダーにて回転ギアプレートによる加圧調整をすることで２次シリンダーは１次ローラに対する２次ローラの前進位置及び後退位置を制御すればよいので、簡単な油圧制御系にて対応可能となる。
さらには、１次ローラが第１プレートの移動により前進・後退制御されているので１次ローラの支柱部に芯金治具を保持させると、１次ローラの前進に合せて芯金治具を管材の内側に挿入することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明に係るつば出し成形加工機の側面模式図を示す。
【図２】本発明に係るつば出し成形加工機の平面模式図を示す。
【図３】１次ローラ及び２次ローラによる加工の流れを示す。
【図４】管材の端部の拡大図を示す。
【図５】本発明に係るつば出し成形加工機の油圧系統説明図を示す。
【図６】つば部の拡大図を示す。
【図７】芯金治具を取り付けた状態を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明に係るつば出し成形加工機１０の構造例を以下、図面に基づいて説明する。
図１は側面図、図２は平面図を示し、図３（ａ）が１次ローラ３０にて管材の端部を約４０°に拡開及び外側に折り曲げ加工している状態を示し、図３（ｂ）が２次ローラ４０にてさらに約９０°までフランジ状に曲げ加工している状態を示す。
図１及び図２に示すように、加工機の一端（図１では右側）に被加工物である管材１の端部１ａを所定の長さ内側に突出するように上クランプ５１と下クランプ５２にてクランプ保持し、このクランプ手段と対向するようにベースプレート１１を配設し、このベースプレート１１とクランプ手段との間に４本のガイドロッド１４を有している。
４本のガイドロッド１４に沿って前進及び後退する、ベースプレート側の第１プレート１２とクランプ手段側の第２プレート１３を有している。
第１プレート１２はベースプレート１１に支持された１次シリンダー１６の１次シリンダーロッド１６ａにより前進・後退制御されている。
第２プレート１３は第１プレートに支持された２次シリンダー１７のシリンダーロッド１７ａにより前進・後退する。
第１プレート１２には回転ギアプレート２３が回転可能に取り付けられていて、この回転ギアプレート２３は主軸モーター２０の駆動による主軸ギア２１により中間ギア２２を介してギア伝達される。
回転ギアプレート２３はクランプ手段側に向けて支柱３１を介して１次ローラ３０を有している。
支柱３１は従動プレート１５を貫通して取り付けられていて、この従動プレート１５は第２プレート１３に回転自在に取り付けられている。
従動プレート１５は支持台４１を介して２次ローラ４０が取り付けられている。
【００１１】
１次ローラ３０及び２次ローラ４０は回転ギアプレート２３の軸心に対して垂直方向に偏心し、軸心中心に向けて傾斜した状態で取り付けられているので、回転ギアプレート２３の回転により公転し、一次ローラ３０及び二次ローラ３１はローラ軸心回りに自転可能になっている。
従動プレート１５はガイドロッド１４及びサブガイドロッド１８に沿って摺動し、二次シリンダー１７のシリンダーロッド１７ａの前進及び後退により、一次ローラ３０と二次ローラ３１との軸心方向の相対位置が制御されている。
【００１２】
加工機の油圧制御系統を図５にて説明する。
１次シリンダー油圧制御６１と１次シリンダー１６が油圧配管６１ａされ、第１プレート１２が前進及び押圧力が制御されている。
これに対して二次シリンダー１７は２次シリンダー油圧制御６２と油圧配管６２ａされていて、二次シリンダー１７のシリンダーロッド１７ａが前進すると２次ローラ４０が前進する。
また、上クランプ５１及び下クランプ５２はクランプ油圧制御６３と油圧配管６３ａされている。
【００１３】
次に、つば出し成形の流れを図３に基づいて説明する。
図３（ａ）は１次ローラ３０にてつば部２を外側に約４０°に拡開及び折り曲げる工程を示し、その拡大図を図４（ａ）に示す。
１次ローラ３０は略円錐形状になっていて、円錐の側面が管材１の端部１ａの内側から外側に向けて押し広げるように公転及び自転する。
この際に１次ローラ３０の前進量及び摺接圧を調整することで図６に示すようにつば部と管本管のつなぎ部の曲げＲの大きさを大きくすることも小さくすることも可能である。
従って、伸びの小さい材料、割れやすい材料、肉厚等に合わせて、曲げＲを設定することが可能になり、つば出し加工の汎用性が高い。
【００１４】
１次ローラ３０にて６０°以下の低角度まで管材の端部１ａを外側に拡開し、折り曲げた次の工程として、２次シリンダー１７により第２プレート１３を前進させる。
第２プレート１３が前進すると、２次ローラの側面部が管材の端部に当接し、公転と自転によりつば部が約９０°に折れ曲がりつば部２が完成する。
【００１５】
本発明に係るつば出し成形加工機１０にあっては、図７に示すように１次ローラ３０の支柱３１に芯金治具７０を保持する保持部７２を設けることも可能であり、保持部７２からシャフト７１を１次ローラ３０と２次ローラ４０との間からクランプ手段側に突出させ、そのシャフトの先端部に管材の内径に合致した円盤状の座屈防止用の芯金治具を取り付けてある。
このようにすると、１次ローラ３０の前進とともに芯金治具７０が管材の内側に挿入される。
【符号の説明】
【００１６】
１      管材
１ａ    端部
２      つば部
１０    つば出し成形加工機
１１    ベースプレート
１２    第１プレート
１３    第２プレート
１４    ガイドロッド
１５    従動プレート
１６    １次シリンダー
１７    ２次シリンダー
１８    サブガイドロッド
２０    主軸モーター
２１    主軸ギア
２３    回転ギアプレート
３０    １次ローラ
３１    支柱
４０    ２次ローラ
４１    支持台
５１    上クランプ
５２    下クランプ
６１    １次シリンダー油圧制御
６２    ２次シリンダー油圧制御
６３    クランプ油圧制御
【図１】
2010158684.tif 000003
【図２】
2010158684.tif 000004
【図３】
2010158684.tif 000005
【図４】
2010158684.tif 000006
【図５】
2010158684.tif 000007
【図６】
2010158684.tif 000008
【図７】
2010158684.tif 000009
【手続補正書】
【提出日】平成21年6月23日(2009.6.23)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
管材の端部につば出し成形するための加工機であって、
管材のクランプ手段に対向して、１次シリンダーを支持するベースプレートを有し、
ベースプレートとクランプ手段との間にガイドロッドを配設し、当該ガイドロッドに沿ってクランプ手段に向けて前進・後退制御されたベースプレート側の第１プレートとクランプ手段側の第２プレートとを有し、
第１プレートは１次ローラを有すると共に１次シリンダーにより前進・後退制御され、
第２プレートは２次ローラを有すると共に第１プレートに設けた２次シリンダーにより前進・後退制御され、
１次ローラは管材の端部に６０°以下の低角度にて摺接する公転及び自転可能な円錐形状であり、
２次ローラは管材の端部に約９０°に摺接する公転及び自転可能な円錐形状であり、
管材の内側に挿入する座屈防止用芯金治具を有し、当該芯金治具は当該管材の内径に合致した円盤状であり、１次ローラを支持する支柱から、１次ローラと２次ローラとの間を経由して１次ローラ前方に突出させてあることを特徴とする管材のつば出し成形加工機。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
本発明は、管材の端部につば出し成形するための加工機であって、管材のクランプ手段に対向して、１次シリンダーを支持するベースプレートを有し、ベースプレートとクランプ手段との間にガイドロッドを配設し、当該ガイドロッドに沿ってクランプ手段に向けて前進・後退制御されたベースプレート側の第１プレートとクランプ手段側の第２プレートとを有し、第１プレートは１次ローラを有すると共に１次シリンダーにより前進・後退制御され、第２プレートは２次ローラを有すると共に第１プレートに設けた２次シリンダーにより前進・後退制御され、１次ローラは管材の端部に６０°以下の低角度にて摺接する公転及び自転可能な円錐形状であり、２次ローラは管材の端部に約９０°に摺接する公転及び自転可能な円錐形状であり、管材の内側に挿入する座屈防止用芯金治具を有し、当該芯金治具は当該管材の内径に合致した円盤状であり、１次ローラを支持する支柱から、１次ローラと２次ローラとの間を経由して１次ローラ前方に突出させてあることを特徴とする。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
ここで、１次シリンダーは加圧力を油圧制御することで１次ローラの前進量と摺接圧を制御するものであり、２次シリンダーは２次ローラと１次ローラとの相対位置のみを制御しているのが好ましい。
【手続補正書】
【提出日】平成21年11月16日(2009.11.16)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
管材の端部につば出し成形するための加工機であって、
管材のクランプ手段に対向して、１次シリンダーを支持するベースプレートを有し、
ベースプレートとクランプ手段との間にガイドロッドを配設し、当該ガイドロッドに沿ってクランプ手段に向けて前進・後退制御されたベースプレート側の第１プレートとクランプ手段側の第２プレートとを有し、
第１プレートは１次シリンダーにより前進・後退制御され、且つ、主軸モーターによって回転制御された回転ギアプレートを有し、
第２プレートは第１プレートに設けた２次シリンダーにより前進・後退制御され、且つ、前記回転ギアプレートに従動する従動プレートを有し、回転ギアプレートは従動プレートを貫通させて設けた支柱に１次ローラを有し、従動プレートは１次ローラに対して相対的に前進・後退する２次ローラーを有し、
１次ローラは管材の端部に６０°以下の低角度にて摺接する、回転ギアプレートの回転により公転するとともに自転可能な円錐形状であり、
２次ローラは管材の端部に約９０°に摺接する、回転ギアプレートの回転により公転するととも自転可能な円錐形状であり、
管材の内側に挿入する座屈防止用芯金治具を有し、当該芯金治具は当該管材の内径に合致した円盤状であり、１次ローラを支持する支柱から、１次ローラと２次ローラとの間を経由して１次ローラ前方に突出させてあることを特徴とする管材のつば出し成形加工機。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
本発明は、管材の端部につば出し成形するための加工機であって、管材のクランプ手段に対向して、１次シリンダーを支持するベースプレートを有し、ベースプレートとクランプ手段との間にガイドロッドを配設し、当該ガイドロッドに沿ってクランプ手段に向けて前進・後退制御されたベースプレート側の第１プレートとクランプ手段側の第２プレートとを有し、第１プレートは１次シリンダーにより前進・後退制御され、且つ、主軸モーターによって回転制御された回転ギアプレートを有し、第２プレートは第１プレートに設けた２次シリンダーにより前進・後退制御され、且つ、前記回転ギアプレートに従動する従動プレートを有し、回転ギアプレートは従動プレートを貫通させて設けた支柱に１次ローラを有し、従動プレートは１次ローラに対して相対的に前進・後退する２次ローラーを有し、１次ローラは管材の端部に６０°以下の低角度にて摺接する、回転ギアプレートの回転により公転するとともに自転可能な円錐形状であり、２次ローラは管材の端部に約９０°に摺接する、回転ギアプレートの回転により公転するととも自転可能な円錐形状であり、管材の内側に挿入する座屈防止用芯金治具を有し、当該芯金治具は当該管材の内径に合致した円盤状であり、１次ローラを支持する支柱から、１次ローラと２次ローラとの間を経由して１次ローラ前方に突出させてあることを特徴とする。