(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
先端部にマンドレルを取り付けたマンドレル軸が突設されたチャック部と、該マンドレル軸の一方の側部に配置された回転可能なベンディングロールと、該マンドレル軸の他方の側部に対して進退すると共に該ベンディングロールの中心を中心として所定角度範囲内を回転可能に設けられたクランプダイを備えたクランプ手段と、該クランプダイと同方向に進退自在としたプレッシャーダイとから構成されるパイプベンダーを用い、前記マンドレル軸に通した金属製パイプを前記チャック部により掴着すると共に、前記クランプダイを前進させてそのパイプを前記ベンディングロールとにより挟持させ、ついで、その金属製パイプが挟持された状態にてベンディングロールを回転作動させることにより同パイプに所定角度の曲げ加工を施す金属製パイプの曲げ加工方法において、
前記ベンディングロールについては、金属製パイプの外径形状にほぼ合致させて形成した凹円弧部に同ロールの中心を中心とした一定角度間隔で一定高さの波形形状とされ、かつ、金属製パイプの曲げ内周部に賦形される凹凸部の展開した長さと、同パイプの曲げ加工される部分の仮想の中心線の長さとがほぼ同じとなるように設けられた成形部を設け、金属製パイプの内径面とパイプベンダーのマンドレルとの隙間を所定寸法に設け、前記金属製パイプを挟持した状態にてベンディングロールを回転作動させたときにその成形部に金属製パイプの曲げ内周部が圧接することにより、そのパイプの曲げ内周部に前記成形部の波形形状とほぼ同形の複数の凹凸部が形成されることを特徴とする金属製パイプの曲げ加工方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、主に自動車の燃料補給パイプ等の金属製パイプの曲げ加工方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の自動車の燃料補給パイプ等の金属製パイプは、図８に例示するような公知のパイプベンダーａを用いて曲げ加工が施されている。そのパイプベンダーａは、先端部にマンドレルｄを取り付けたマンドレル軸ｃが突設されたチャック部ｂと、そのマンドレル軸ｃの一方の側部に配置された回転可能なベンディングロールｅと、そのロールｅの金属製パイプｐを収める凹円弧部に近接して配置されたシワ押え治具ｆと、マンドレル軸ｃの他方の側部に対して進退すると共にベンディングロールｅの中心を中心として所定角度範囲内を回転可能に設けられたクランプダイｇと、そのクランプダイｇと同方向に進退自在なプレッシャーダイｉとから構成されている。
【０００３】
しかして、加工する金属製パイプｐをマンドレル軸ｃに通してチャック部ｂにより掴着してから、クランプダイｇ及びプレッシャーダイｉを前進させてパイプｐをベンディングロールｅとクランプダイｇにより挟持させる。このときに、パイプｐはシワ押え治具ｆとプレッシャーダイｉによっても軽く支持される。ついで、その金属製パイプｐを挟持したまま、ベンディングロールｅが回転作動することにより同パイプｐに所定角度の曲げ加工が施される。
【０００４】
実開昭６２−９２０１７号の公開実用新案公報には、円弧状曲げ型の溝内に溝の長手方向に対して直角に多数の凹条を設けた金属パイプ曲げ加工用金型が開示されている。この金型により加工された金属パイプの曲げ内周部に小皺が形成される。また、特開昭６０−１６６１２４号の公開特許公報には、円弧状成形面の周方向に伸びる溝が形成されたロールを用いて管の曲げ加工を施し、曲げ内周部に管の軸線方向の突起脈を形成する襞付管の製造装置が開示されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
従来の最初に述べた金属製パイプの曲げ加工方法において、金属製パイプｐがシーム溶接型の板厚の薄いステンレスパイプの場合には、シーム溶接部分と他の部分との材質の相違により曲げ加工される箇所に不均一なシワが発生しやすい。そのシワについてはシワ押え治具ｆによりかなり抑制されるが、この治具ｆとロールｅとの位置合わせは微妙な調整を度々しなければならず、その作業は大変煩雑であった。しかも、シワの大きさや発生する箇所は製品毎に異なることから、見栄えもよくなく、安定した品質の製品を得ることが難しい。
【０００６】
２番目の実開昭６２−９２０１７号公報にて開示された金型による曲げ加工成形においては、金属パイプにマンドレルを挿入せずに、金型と金属パイプを収めた移動型を相対的に移動させて押し付けることにより曲げ加工を施しているので、曲げ内周部に生ずる小皺はラフな形状になり、パイプが偏平になりやすいと言えよう。最後の特開昭６０−１６６１２４号公報にて開示された襞付ベンド管の製造装置においては、圧縮により生ずる肉余り部分が溝に入り込んで突起脈を形成すると説明されているが、加工される管の太さや肉厚によってその１つの軸方向の溝だけで肉余り部分を吸収することができない場合があると思われる。また、形成される突起脈自体に不均一なシワが生じるのではないかと推測される。
【０００７】
この発明の目的は、曲げ加工されるときにパイプの曲げ内周部に生ずる多数のシワを均一な形状に安定して加工することができる金属製パイプの曲げ加工方法を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために請求項１に記載の発明は、先端部にマンドレルを取り付けたマンドレル軸が突設されたチャック部と、該マンドレル軸の一方の側部に配置された回転可能なベンディングロールと、該マンドレル軸の他方の側部に対して進退すると共に該ベンディングロールの中心を中心として所定角度範囲内を回転可能に設けられたクランプダイを備えたクランプ手段と、該クランプダイと同方向に進退自在としたプレッシャーダイとから構成されるパイプベンダーを用い、前記マンドレル軸に通した金属製パイプを前記チャック部により掴着すると共に、前記クランプダイを前進させてそのパイプを前記ベンディングロールとにより挟持させ、ついで、その金属製パイプが挟持された状態にてベンディングロールを回転作動させることにより同パイプに所定角度の曲げ加工を施す金属製パイプの曲げ加工方法において、
前記ベンディングロールについては、金属製パイプの外径形状にほぼ合致させて形成した凹円弧部に同ロールの中心を中心とした一定角度間隔で一定高さの波形形状とされ、かつ、金属製パイプの曲げ内周部に賦形される凹凸部の展開した長さと、同パイプの曲げ加工される部分の仮想の中心線の長さとがほぼ同じとなるように設けられた成形部を設け、金属製パイプの内径面と前記マンドレルとの隙間を所定寸法に設け、前記金属製パイプを挟持した状態にてベンディングロールを回転作動させたときにその成形部に金属製パイプの曲げ内周部が圧接することにより、そのパイプの曲げ内周部に前記成形部の波形形状とほぼ同形の複数の凹凸部が形成されることを特徴とするものである。
【０００９】
【発明の作用及び効果】
ベンディングロールには、金属製パイプを収める凹円弧部に均一な波形形状とされ、かつ、金属製パイプの曲げ内周部に賦形される凹凸部の展開した長さ（即ち、ベンディングロールの成形部の加工範囲における展開長さ）と、同パイプの曲げ加工される部分の仮想の中心線の長さとがほぼ同じとなるように設けられた成形部が設けられている。しかして、金属製パイプをベンディングロールとクランプダイとによって挟持した状態にて同ロールを回転作動させたときに、圧縮応力によりパイプの曲げ内周部に生ずる肉余り部分は、成形部の波形形状の凹部に入り込むように円滑に移行する。その結果、パイプの曲げ内周部には、ベンディングロールの波形形状とほぼ同形の凹凸部が均一に賦形される。
【００１０】
この金属製パイプの曲げ加工方法によれば、パイプの曲げ内周部に生ずる従来のシワと呼ばれる部分が波形形状の凹凸部として均一に賦形されて外観も見栄えよく仕上がり、安定した品質の製品を得ることができる。加えて、従来の曲げ加工方法に用いていた高価なシワ押え治具が不要となり、その治具の煩わしい調整作業が必要でなくなる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明方法の実施例を図面に基づいて説明する。図１はこの発明方法を適用するパイプベンダーのベンディングロールの正面図、図２は図１の平面図、図３はロール本体とクランプダイとの配置を示す説明図、図４はロール本体の平面図、図５はロールブロックの側面図、図６は図５のＡ−Ａ線断面図、図７は曲げ加工を施す金属製パイプの説明図である。
【００１２】
この金属製パイプの曲げ加工方法を適用するパイプベンダーにおいて、ベンディングロール以外の各機構・要素については前述した従来のパイプベンダーのものと基本的に同じであることから説明を省略し、本発明の重要な構成要件であるベンディングロールについて詳しく述べる。
なお、本発明にはシワ押え治具を用いない。
【００１３】
図１に示すベンディングロール１は、図示しないベースに立設された固定軸２にロール本体１０、ポスト３、ステー４、押えリング５を順に遊嵌して同固定軸２の上端部にナット６を螺着して一体状に設けられている。
【００１４】
上記ロール本体１０は、図４に示すように、前記固定軸２を通す中心穴１１が設けられた胴部１２に、その中心穴１１を中心として半円形（１８０°）より少し小さな円弧状切欠部１３を形成すると共に、その切欠部１３の端縁の接線方向に沿うように金属製パイプｐの外径形状にほぼ合致する凹円弧部１４、１４が夫々形成されている。
【００１５】
２０はロール本体１０にボルトにより締め付けて取り付けられた半円形より少し小さな円弧形のロールブロックである。このロールブロック２０には、図５及び図６に示すように、金属製パイプの外径形状にほぼ合致させた凹円弧部２２を周面２１に形成し、その凹円弧部２２に同ブロックの中心を中心とする一定角度間隔で一定高さの波形形状とした成形部２３を連続状に設ける。この成形部２３については、図７に示すように、金属製パイプｐの曲げ内周部ｑに賦形される凹凸部ｒの展開した長さと、同パイプｐの曲げ加工される部分の仮想の中心線の長さｓとがほぼ同じとなるように設けている。
【００１６】
つぎに、上記ベンディングロール１を用いた本発明の金属製パイプの曲げ加工方法を説明する。
（１）加工する金属製パイプｐをマンドレル軸ｃに通してチャック部ｂにより掴着し、クランプダイ３０及びプレッシャーダイｈを前進させてパイプｐをベンディングロール１とクランプダイ３０とにより挟持させる。
（２）ロール本体１０の凹円弧部１４とクランプダイ３０の凹円弧部３１によって金属製パイプｐを挟持した状態にて、ベンディングロール１を図示しない駆動装置により所定角度だけ時計方向に回転作動させる。
（３）これにより、ロールブロック２０の成形部２３にパイプｐの曲げ内周部ｑが圧接されて、その曲げ内周部ｑに成形部２３の波形形状とほぼ同形の複数の凹凸部ｒが均一に形成されたパイプの曲げ加工が施される。
【００１７】
（実験例）
下記条件にて、本発明の金属製パイプの曲げ加工方法を実験した。
金属製パイプ：シーム溶接型のステンレスパイプ
（外径３５ｍｍ、板厚０.５ｍｍ）
ロールブロックの成形部の形状：角度５°間隔の波形形状、高さ３.５ｍｍ
ステンレスパイプの内径面とマンドレルとの隙間：０.３ｍｍ
【００１８】
実験の結果、ステンレスパイプの曲げ内周部には、ベンディングロール１の成形部２３の波形形状とほぼ同形の凹凸部ｒが均一に賦形され、外観についても美麗であることが確認された。なお、成形部の波形形状の高さが２.５ｍｍの場合には凹み部分が大きくなり、その高さが４.５ｍｍの場合には凸の部分が鋭い形状になることが確認された。
【００１９】
この金属製パイプの曲げ加工方法によれば、パイプの曲げ内周部に生ずる従来のシワと呼ばれる部分が波形形状の凹凸部として均一に賦形された曲げ加工を施すことができ、安定した品質の製品を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  この発明方法を適用するパイプベンダーのベンディングロールの正面図
【図２】  図１の平面図
【図３】  ロール本体とクランプダイとの配置を示す説明図
【図４】  ロール本体の平面図
【図５】  ロールブロックの側面図
【図６】  図５のＡ−Ａ線断面図
【図７】  曲げ加工を施す金属製パイプの説明図
【図８】  従来のパイプベンダーの概要図
【符号の説明】
１→ベンディングロール
１０→ロール本体
１３→切欠部  １４→凹円弧部
２０→ロールブロック
２２→凹円弧部  ２３→波形形状の成形部
３０→クランプダイ
ｐ→金属製パイプ
ｑ→曲げ内周部  ｒ→凹凸部
ｓ→金属製パイプの曲げ加工される部分の仮想の中心線の長さ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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