(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
外周面に断面半円状のパイプ受溝を有し回転軸を中心に回転駆動される曲げ型を備え、該曲げ型が、外周面に断面半円状の第１の溝部を有すると共に、該第１の溝部に形成され、前記回転軸に対し直交する平面内で周方向に第１の所定距離延在する嵌合凹部を有する把持部材と、外周面に断面半円状の第２の溝部を有すると共に、該第２の溝部の先端部から周方向に第２の所定距離延出する嵌合凸部を有し、該嵌合凸部が前記嵌合凹部に嵌合し前記第１の溝部及び前記第２の溝部を結合して前記断面半円状のパイプ受溝を形成する対圧部材とを具備し、該対圧部材と前記把持部材が前記回転軸を中心とする蝶番結合によって連結され、前記回転軸を中心に相対的に回転可能に支持されているパイプ曲げ型ユニット。
【請求項２】
前記嵌合凸部の一部が、前記パイプの曲げ加工開始位置に対し前記パイプの進行方向の前方側に位置し、前記嵌合凸部の他の部分が、前記パイプの曲げ加工開始位置に対し前記パイプの進行方向に対して後方側に位置している請求項１記載のパイプ曲げ型ユニット。
【請求項３】
前記嵌合凹部に嵌合される前記嵌合凸部の嵌合部が、前記パイプの曲げ加工開始位置に対し前記パイプの進行方向の前方側に位置し、前記把持部材の前記第１の溝部と前記対圧部材の前記第２の溝部との当接部が、前記パイプの曲げ加工開始位置に対し前記パイプの進行方向の後方側に位置している請求項１記載のパイプ曲げ型ユニット。
【請求項４】
前記対圧部材は、前記回転軸に回転可能に軸支される環状の回転支持部を有し、該回転支持部の一部が前記嵌合凸部を構成し、当該回転支持部の外周面が、前記断面半円状のパイプ受溝の一部を形成する曲面である請求項１記載のパイプ曲げ型ユニット。
【請求項５】
前記対圧部材と前記把持部材は、前記嵌合凹部を挿通する中心軸を有する軸部材によって蝶番結合されている請求項１記載のパイプ曲げ型ユニット。
【請求項６】
前記把持部材が、
前記断面半円状の第１の溝部を構成する環状凹部を有し、前記嵌合凹部が、前記回転軸に直交する平面内で周方向に延在すると共に、前記環状凹部の底中心に配置され、前記断面半円状の第１の溝部が、前記嵌合凹部の一部を含み前記環状凹部に連続しており、
前記対圧部材が、
前記平面の両側に形成され、前記環状凹部に当接するように構成された曲面部であって、前記平面に直交し且つ前記回転軸から離隔する方向にオフセットした軸に円弧中心を有する曲面部を具備し、前記嵌合凸部の外周面の前記第２の溝部が、前記曲面部に隣接して前記回転軸に直交する平面を底中心とする半円状断面を有する
請求項１記載のパイプ曲げ型ユニット。
【請求項７】
前記嵌合凸部の一部が、前記パイプの曲げ加工開始位置に対し前記パイプの進行方向の前方側に位置し、前記嵌合凸部の他の部分が、前記パイプの曲げ加工開始位置に対し前記パイプの進行方向に対して後方側に位置している請求項６記載のパイプ曲げ型ユニット。
【請求項８】
前記対圧部材は、前記回転軸に回転可能に軸支される環状の回転支持部と、該回転支持部に一体的に形成され、前記断面半円状の第２の溝部及び前記曲面部が形成された本体部とを有し、該本体部に一体的に接合される前記回転支持部の一部が径方向外側に延出し、前記回転支持部が前記嵌合凸部を構成し、前記回転支持部の外周面が前記断面半円状のパイプ受溝の一部を形成する曲面である請求項６記載のパイプ曲げ型ユニット。
【請求項９】
前記対圧部材における前記本体部の前記断面半円状の第２の溝部と、前記曲面部に隣接する前記第２の溝部の端部側面とのなす角が鈍角に設定されている請求項８記載のパイプ曲げ型ユニット。
【請求項１０】
前記対圧部材は、少なくとも第１の部材及び第２の部材を具備し、前記回転支持部が前記第１の部材の主要部分を構成すると共に、前記本体部が前記第２の部材の主要部分を構成し、前記第１の部材及び前記第２の部材が接合されて前記対圧部材が構成される請求項８記載のパイプ曲げ型ユニット。
【請求項１１】
前記曲げ型が、前記把持部材及び前記対圧部材、並びに前記回転軸に対して直交する面で分割された上型と下型で構成され、該下型と前記上型との間に、前記対圧部材の前記嵌合凸部が介装される請求項１記載のパイプ曲げ型ユニット。
【請求項１２】
前記対圧部材が少なくとも二部材に分割され、該少なくとも二部材が、前記嵌合凸部を含む当接部材と前記回転軸に回転可能に軸支される回転支持部材であり、該回転支持部材に対し前記当接部材が着脱可能に接合される請求項１記載のパイプ曲げ型ユニット。
【請求項１３】
前記把持部材及び前記対圧部材が夫々、前記回転軸に対して直交する面で分割された複数の部材から成り、該複数の部材が積層されて前記把持部材及び前記対圧部材が構成される請求項１記載のパイプ曲げ型ユニット。
【請求項１４】
前記把持部材に対し所定の位置に固定されるノックピンを備え、該ノックピンに前記対圧部材が当接する位置が前記把持部材と前記対圧部材の初期相対位置となるように設定されている請求項１記載のパイプ曲げ型ユニット。
【請求項１５】
外周面に断面半円状のパイプ受溝を有し回転軸を中心に回転駆動される曲げ型と、該曲げ型のパイプ受溝に配置される加工対象のパイプを把持する把持型と、前記パイプを前記曲げ型方向に押圧する圧力型とを備え、前記曲げ型が、外周面に断面半円状の第１の溝部を有すると共に、該第１の溝部に形成され、前記回転軸に対し直交する平面内で周方向に第１の所定距離延在する嵌合凹部を有する把持部材と、外周面に断面半円状の第２の溝部を有すると共に、該第２の溝部の先端部から周方向に第２の所定距離延出する嵌合凸部を有し、該嵌合凸部が前記嵌合凹部に嵌合し前記第１の溝部及び前記第２の溝部を結合して前記断面半円状のパイプ受溝を形成する対圧部材とを具備し、該対圧部材と前記把持部材が前記回転軸を中心とする蝶番結合によって連結され、前記回転軸を中心に相対的に回転可能に支持されてパイプ曲げ型ユニットが構成されているパイプ曲げ加工装置。
【請求項１６】
前記嵌合凸部の一部が、前記パイプの曲げ加工開始位置に対し前記パイプの進行方向の前方側に位置し、前記嵌合凸部の他の部分が、前記パイプの曲げ加工開始位置に対し前記パイプの進行方向に対して後方側に位置している請求項１５記載のパイプ曲げ加工装置。
【請求項１７】
前記把持部材が、
前記断面半円状の第１の溝部を構成する環状凹部を有し、前記嵌合凹部が、前記回転軸に直交する平面内で周方向に延在すると共に、前記環状凹部の底中心に配置され、前記断面半円状の第１の溝部が、前記嵌合凹部の一部を含み前記環状凹部に連続しており、
前記対圧部材が、
前記平面の両側に形成され、前記環状凹部に当接するように構成された曲面部であって、前記平面に直交し且つ前記回転軸から離隔する方向にオフセットした軸に円弧中心を有する曲面部を具備し、前記嵌合凸部の外周面の前記第２の溝部が、前記曲面部に隣接して前記回転軸に直交する平面を底中心とする半円状断面を有する
請求項１５記載のパイプ曲げ加工装置。
【請求項１８】
前記対圧部材は、前記回転軸に回転可能に軸支される環状の回転支持部と、該回転支持部に一体的に形成され、前記断面半円状の第２の溝部及び前記曲面部が形成された本体部とを有し、該本体部に一体的に接合される前記回転支持部の一部が径方向外側に延出し、前記回転支持部が前記嵌合凸部を構成し、前記回転支持部の外周面が前記断面半円状のパイプ受溝の一部を形成する曲面である請求項１７記載のパイプ曲げ加工装置。
【請求項１９】
前記対圧部材は、少なくとも第１の部材及び第２の部材を具備し、前記回転支持部が前記第１の部材の主要部分を構成すると共に、前記本体部が前記第２の部材の主要部分を構成し、前記第１の部材及び前記第２の部材が接合されて前記対圧部材が構成される請求項１８記載のパイプ曲げ加工装置。
【請求項２０】
前記対圧部材と前記把持部材は、前記嵌合凹部を挿通する中心軸を有する軸部材によって蝶番結合されている請求項１５記載のパイプ曲げ加工装置。
【請求項２１】
前記曲げ型が、前記把持部材及び前記対圧部材、並びに前記回転軸に対して直交する面で分割された上型と下型で構成され、該下型と前記上型との間に、前記対圧部材の前記嵌合凸部が介装される請求項１５記載のパイプ曲げ加工装置。
【請求項２２】
前記把持部材に対し所定の位置に固定されるノックピンを備え、該ノックピンに前記対圧部材が当接する位置が前記把持部材と前記対圧部材の初期相対位置となるように設定されている請求項１５記載のパイプ曲げ加工装置。
【請求項２３】
前記パイプ内に先端部が挿入され、前記曲げ型の所定の回転範囲で前記先端部が前記圧力型に対向するように駆動される芯金を備えた請求項１５記載のパイプ曲げ加工装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、パイプの曲げ加工に好適なパイプ曲げ型ユニット、及び該ユニットを備えたパイプ曲げ加工装置に係る。
【背景技術】
【０００２】  パイプに対する曲げ加工として、プレス曲げ、圧縮曲げ、引張曲げ、引き曲げ等、種々の加工が知られているが、回転引き曲げ加工が最も多く使われている。一般的な回転引き曲げ加工は、外周面に溝が形成された曲げ型に対し把持型によってパイプを把持し、このパイプを圧力型によって曲げ型方向に押圧しながら曲げ型（及び把持型）を回転駆動すると、パイプは接線方向に移動し曲げ型の溝に沿って曲げられるというもので、例えば特許文献１の第２柱に記載されており、特許文献２にもその段落〔０００３〕乃至〔０００６〕（曲げ型はロール型と記載）及び図１１に開示されている。【０００３】  特許文献２においては、パイプの曲げ部分の内側に発生するしわを防止するために設けられるワイパー（シュー）に関し、摺動に伴う摩耗あるいは欠損に対処し得るワイパーが提案されている（特許文献２の段落〔００１３〕及び〔００１４〕に記載）。同様に、特許文献３には、「ワイパーと曲げダイとの間に段差が生じることがなく、耐摩耗性を有し、種々の材質のパイプを使用しても問題がなく、極めて長寿命で設備調整作業を頻繁に行なう必要がないパイプ曲げ加工装置を提供する」ことを目的とし、「パイプを曲げ加工するために外周面が所定の曲率で円弧状に形成された曲げダイと、当該曲げダイとの間でパイプをクランプするクランプ部材と、当該クランプ部材を前記曲げダイを中心に回動し前記パイプを曲げるときの皺の発生を防止するワイパーと、を有するパイプ曲げ加工装置であって、前記クランプ部材の回動方向における前記ワイパーの先端部を、前記パイプの曲げ開始点を越え前記曲げダイの外周面の曲率に沿って伸延させたことを特徴とする」パイプ曲げ加工装置が提案されている（特許文献３の段落〔０００５〕及び〔０００６〕に記載）。【０００４】  更に、特許文献４には、「異なる寸法の管を曲げるために、または、異なる形式の管曲げ作業のために迅速且つ正確にダイセットを交換する」方法及び装置に関し、「管曲げ作業のため予め組立てられたダイセットが提供され、曲げダイとクランプダイと圧力ダイとを含み管曲げテーブルのスピンドルに取付け可能であるダイセットにおいて、圧力ダイとクランプダイとを曲げダイに解放可能に互いに連結し互いにかつ曲げダイに対して予め定めた整合関係で連結する第１の手段と、ダイセットと係合してこれらダイセットを含むダイをテーブルから同時に持ち上げる操作手段とを含む」旨記載されている（特許文献４の第７頁に記載）。そして、「多くの管曲げ作業はワイパーダイとマンドレルとの使用を必要とするが、必要の場合には、これらも予め組立てられたダイセットの一部をなす」旨記載されており（同第８頁）、ワイパーダイがワイパーダイ腕によって曲げダイに結合された態様も開示されている（同第１５頁及び図６）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】米国特許第５３３７５９０号明細書
【特許文献２】特開２００４−９１２５号公報
【特許文献３】特開２００８−２４６５０４号公報
【特許文献４】特表平１１−５１２０２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】  上記特許文献１においては積極的にしわが形成されるように構成されているが、一般的に、回転引き曲げ加工にはしわを無くすために、しわおさえが用いられ、特許文献２乃至４においてはワイパーが設けられている。このうち、特許文献２及び４に記載のワイパーは先端部が楔形状に形成されており、特許文献２では先端のエッジ部の摩耗が懸念され、その対策が講じられている。特に、ワイパーと曲げダイとの間には、パイプの曲げ開始線（通常は、曲げダイの回転軸を含む面が曲げダイの溝内面と交差する線）に沿って段差が存在するので、この段差に起因するしわを回避することはできない。これを最小減に抑えるにはワイパー先端部の楔形状の維持が必須であり、特に先端部を極力薄くする必要があるため脆弱であり、耐久性に乏しい。また、定期的な摩耗対策が不可避であり、頻繁な交換が必要とされている。しかも、曲げ加工の初期設定が困難であるので、熟練した技術が要求される。従って、大量の曲げ加工を連続して行うことは困難である。【０００７】  これに対し、特許文献３に一実施形態として記載されたワイパーは、上下方向に三分割された曲げダイのうちの中央ダイ部の一部を構成し、断面円弧状の凹部が形成されており（特許文献３の段落〔００２５〕乃至〔００３０〕に記載）、これにより「エッジ構造を有する先端部を形成する必要がなく、曲げダイとの間に段差が生じる虞れもない」と記載されているが（同段落〔００３２〕）、この間の説明は不明である。仮に、加工対象のパイプに対し、曲げ加工の開始から終了まで、パイプ軸に平行な三つの平面で分割された曲げダイのうち、上下のサイドダイ部が曲げ加工に寄与し、中央部がワイパーとして機能するという分離作動が行われるというのであれば、しわの発生を防止することが困難というだけでなく、曲げ加工自体も適切に行うことは困難であり、所望の曲げ加工を可能とする構成の開示は見当たらない。【０００８】  一方、特許文献４には、異なる寸法の管を曲げるために、または、異なる形式の管曲げ作業のために、曲げダイ、クランプダイ及び圧力ダイが予め組立てられたダイセットを交換し得るように構成されているが、ワイパーダイは必ずしも必須とされていない（特許文献４の第１１頁に記載）。従って、特許文献４においては、段替え機能に着目されているものの、しわの発生を適切に防止し得る機能を含めて交換可能なダイセットが開示されているものではなく、パイプの曲げ加工に好適なパイプ曲げ型ユニット及びこれを備えた装置が示唆されているものでもない。【０００９】  そこで、本発明は、しわの発生を懸念することなくパイプに対する曲げ加工を適切に行い得るパイプ曲げ型ユニットを提供することを課題とする。また、当該曲げ加工に好適なパイプ曲げ型ユニットを備えたパイプ曲げ加工装置を提供することを課題とする。【００１０】  更に、本発明は、しわの発生を懸念することなくパイプに対する曲げ加工を適切に行い、且つ、段替えを容易に行い得るパイプ曲げ型ユニット、及び該ユニットを備えたパイプ曲げ加工装置を提供することを別の課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】  上記の課題を達成するため、本発明は、外周面に断面半円状のパイプ受溝を有し回転軸を中心に回転駆動される曲げ型を備え、該曲げ型が、外周面に断面半円状の第１の溝部を有すると共に、該第１の溝部に形成され、前記回転軸に対し直交する平面内で周方向に第１の所定距離延在する嵌合凹部を有する把持部材と、外周面に断面半円状の第２の溝部を有すると共に、該第２の溝部の先端部から周方向に第２の所定距離延出する嵌合凸部を有し、該嵌合凸部が前記嵌合凹部に嵌合し前記第１の溝部及び前記第２の溝部を結合して前記断面半円状のパイプ受溝を形成する対圧部材とを具備し、該対圧部材と前記把持部材が前記回転軸を中心とする蝶番結合によって連結され、前記回転軸を中心に相対的に回転可能に支持されている構成としたものである。【００１２】  上記のパイプ曲げ型ユニットにおいて、前記嵌合凸部の一部が、前記パイプの曲げ加工開始位置に対し前記パイプの進行方向の前方側に位置し、前記嵌合凸部の他の部分が、前記パイプの曲げ加工開始位置に対し前記パイプの進行方向に対して後方側に位置している構成とするとよい。あるいは、前記嵌合凹部に嵌合される前記嵌合凸部の嵌合部が、前記パイプの曲げ加工開始位置に対し前記パイプの進行方向の前方側に位置し、前記把持部材の前記第１の溝部と前記対圧部材の前記第２の溝部との当接部が、前記パイプの曲げ加工開始位置に対し前記パイプの進行方向の後方側に位置している構成とするとよい。【００１３】  前記対圧部材は、前記回転軸に回転可能に軸支される環状の回転支持部を有し、該回転支持部の一部が前記嵌合凸部を構成し、当該回転支持部の外周面が、前記断面半円状のパイプ受溝の一部を形成する曲面である構成とするとよい。更に、前記対圧部材と前記把持部材は、前記嵌合凹部を挿通する中心軸を有する軸部材によって蝶番結合されている構成としてもよい。【００１４】
また、上記のパイプ曲げ型ユニットにおいて、前記把持部材が、前記断面半円状の第１の溝部を構成する環状凹部を有し、前記嵌合凹部が、前記回転軸に直交する平面内で周方向に延在すると共に、前記環状凹部の底中心に配置され、前記断面半円状の第１の溝部が、前記嵌合凹部の一部を含み前記環状凹部に連続しており、前記対圧部材が、前記平面の両側に形成され、前記環状凹部に当接するように構成された曲面部であって、前記平面に直交し且つ前記回転軸から離隔する方向にオフセットした軸に円弧中心を有する曲面部を具備し、前記嵌合凸部の外周面の前記第２の溝部が、前記曲面部に隣接して前記回転軸に直交する平面を底中心とする半円状断面を有する構成としてもよい。
【００１５】  更に、前記嵌合凸部の一部が、前記パイプの曲げ加工開始位置に対し前記パイプの進行方向の前方側に位置し、前記嵌合凸部の他の部分が、前記パイプの曲げ加工開始位置に対し前記パイプの進行方向に対して後方側に位置している構成としてもよい。【００１６】  あるいは、前記対圧部材は、前記回転軸に回転可能に軸支される環状の回転支持部と、該回転支持部に一体的に形成され、前記断面半円状の第２の溝部及び前記曲面部が形成された本体部とを有し、該本体部に一体的に接合される前記回転支持部の一部が径方向外側に延出し、前記回転支持部が前記嵌合凸部を構成し、前記回転支持部の外周面が前記断面半円状のパイプ受溝の一部を形成する曲面である構成とするとよい。特に、前記対圧部材における前記本体部の前記断面半円状の第２の溝部と、前記曲面部に隣接する前記第２の溝部の端部側面とのなす角が鈍角に設定される構成とするとよい。更に、前記対圧部材は、少なくとも第１の部材及び第２の部材を具備したものとし、前記回転支持部が前記第１の部材の主要部分を構成すると共に、前記本体部が前記第２の部材の主要部分を構成し、前記第１の部材及び前記第２の部材が接合されて前記対圧部材が構成されるようにしてもよい。【００１７】  また、上記のパイプ曲げ型ユニットにおいて、前記曲げ型が、前記把持部材及び前記対圧部材、並びに前記回転軸に対して直交する面で分割された上型と下型で構成され、該下型と前記上型との間に、前記対圧部材の前記嵌合凸部が介装される構成としてもよい。【００１８】  また、上記のパイプ曲げ型ユニットにおいて、前記対圧部材が少なくとも二部材に分割され、該少なくとも二部材が、前記嵌合凸部を含む当接部材と前記回転軸に回転可能に軸支される回転支持部材であり、該回転支持部材に対し前記当接部材が着脱可能に接合される構成としてもよい。前記把持部材及び前記対圧部材が夫々、前記回転軸に対して直交する面で分割された複数の部材から成り、該複数の部材が積層されて前記把持部材及び前記対圧部材が構成されることとしてもよい。更に、前記把持部材に対し所定の位置に固定されるノックピンを備えたものとし、該ノックピンに前記対圧部材が当接する位置が前記把持部材と前記対圧部材の初期相対位置となるように設定されている構成とするとよい。【００１９】  また、本発明は、外周面に断面半円状のパイプ受溝を有し回転軸を中心に回転駆動される曲げ型と、該曲げ型のパイプ受溝に配置される加工対象のパイプを把持する把持型と、前記パイプを前記曲げ型方向に押圧する圧力型とを備え、前記曲げ型が、外周面に断面半円状の第１の溝部を有すると共に、該第１の溝部に形成され、前記回転軸に対し直交する平面内で周方向に第１の所定距離延在する嵌合凹部を有する把持部材と、外周面に断面半円状の第２の溝部を有すると共に、該第２の溝部の先端部から周方向に第２の所定距離延出する嵌合凸部を有し、該嵌合凸部が前記嵌合凹部に嵌合し前記第１の溝部及び前記第２の溝部を結合して前記断面半円状のパイプ受溝を形成する対圧部材とを具備し、該対圧部材と前記把持部材が前記回転軸を中心とする蝶番結合によって連結され、前記回転軸を中心に相対的に回転可能に支持されてパイプ曲げ��ユニットが構成されているパイプ曲げ加工装置を提供するものである。【００２０】  上記のパイプ曲げ加工装置において、前記嵌合凸部の一部が、前記パイプの曲げ加工開始位置に対し前記パイプの進行方向の前方側に位置し、前記嵌合凸部の他の部分が、前記パイプの曲げ加工開始位置に対し前記パイプの進行方向に対して後方側に位置している構成とするとよい。【００２１】
更に、前記把持部材が、前記断面半円状の第１の溝部を構成する環状凹部を有し、前記嵌合凹部が、前記回転軸に直交する平面内で周方向に延在すると共に、前記環状凹部の底中心に配置され、前記断面半円状の第１の溝部が、前記嵌合凹部の一部を含み前記環状凹部に連続しており、前記対圧部材が、前記平面の両側に形成され、前記環状凹部に当接するように構成された曲面部であって、前記平面に直交し且つ前記回転軸から離隔する方向にオフセットした軸に円弧中心を有する曲面部を具備し、前記嵌合凸部の外周面の前記第２の溝部が、前記曲面部に隣接して前記回転軸に直交する平面を底中心とする半円状断面を有する構成とするとよい。
【００２２】  更に、前記対圧部材は、前記回転軸に回転可能に軸支される環状の回転支持部と、該回転支持部に一体的に形成され、前記断面半円状の第２の溝部及び前記曲面部が形成された本体部とを有し、該本体部に一体的に接合される前記回転支持部の一部が径方向外側に延出し、前記回転支持部が前記嵌合凸部を構成し、前記回転支持部の外周面が前記断面半円状のパイプ受溝の一部を形成する曲面である構成とするとよい。また、前記対圧部材は、少なくとも第１の部材及び第２の部材を具備し、前記回転支持部が前記第１の部材の主要部分を構成すると共に、前記本体部が前記第２の部材の主要部分を構成し、前記第１の部材及び前記第２の部材が接合されて前記対圧部材が構成されるようにしてもよい。【００２３】  上記のパイプ曲げ加工装置において、前記対圧部材と前記把持部材は、前記嵌合凹部を挿通する中心軸を有する軸部材によって蝶番結合されている構成とするとよい。また、前記曲げ型は、前記把持部材及び前記対圧部材、並びに前記回転軸に対して直交する面で分割された上型と下型で構成され、該下型と前記上型との間に、前記対圧部材の前記嵌合凸部が介装されるように構成するとよい。【００２４】  また、上記のパイプ曲げ加工装置において、前記把持部材に対し所定の位置に固定されるノックピンを備え、該ノックピンに前記対圧部材が当接する位置が前記把持部材と前記対圧部材の初期相対位置となるように設定されている構成とするとよい。更に、前記パイプ内に先端部が挿入され、前記曲げ型の所定の回転範囲で前記先端部が前記圧力型に対向するように駆動される芯金を備えたものとしてもよい。
【発明の効果】
【００２５】  本発明は上述のように構成されているので以下の効果を奏する。即ち、本発明のパイプ曲げ型ユニットにおいては、これを構成する曲げ型が、外周面に断面半円状の第１の溝部を有すると共に、第１の溝部に形成され、回転軸に対し直交する平面内で周方向に第１の所定距離延在する嵌合凹部を有する把持部材と、外周面に断面半円状の第２の溝部を有すると共に、第２の溝部の先端部から周方向に第２の所定距離延出する嵌合凸部を有し、嵌合凸部が嵌合凹部に嵌合し第１の溝部及び第２の溝部を結合して断面半円状のパイプ受溝を形成する対圧部材とを具備し、対圧部材と把持部材が回転軸を中心とする蝶番結合によって連結され、回転軸を中心に相対的に回転可能に支持されているので、しわの発生を懸念することなくパイプに対する曲げ加工を適切に行なうことができる。しかも、加工対象のパイプの形状に応じて複数のパイプ曲げ型ユニットを用意しておけば、種々のパイプ形状に対する曲げ加工に際し、その形状に応じたパイプ曲げ型ユニットを選択して交換するだけでよいので、段替えが容易で段替え後の調整も不要なパイプ曲げ型ユニットを提供することができる。【００２６】  上記のパイプ曲げ型ユニットにおいて、嵌合凸部の一部が、パイプの曲げ加工開始位置に対しパイプの進行方向の前方側に位置し、嵌合凸部の他の部分が、パイプの曲げ加工開始位置に対しパイプの進行方向に対して後方側に位置している構成、あるいは、嵌合凹部に嵌合される嵌合凸部の嵌合部が、パイプの曲げ加工開始位置に対しパイプの進行方向の前方側に位置し、把持部材の第１の溝部と対圧部材の第２の溝部との当接部が、パイプの曲げ加工開始位置に対しパイプの進行方向の後方側に位置している構成とすれば、パイプにしわが発生することなく、円滑な曲げ加工を行うことができる。【００２７】  対圧部材は、回転軸に回転可能に軸支される環状の回転支持部を有するものとすれば、確実に回転軸を中心に回転可能に支持することができる。特に、把持部材に対し容易に蝶番結合することができ、回転支持部の一部が嵌合凸部を構成し、回転支持部の外周面が、断面半円状のパイプ受溝の一部を形成する曲面となるように構成すれば、対圧部材を単一部品で適切な形状に形成することができる。また、対圧部材と把持部材が、嵌合凹部を挿通する中心軸を有する軸部材によって蝶番結合されている構成とすれば、パイプにしわが発生することなく、円滑な曲げ加工を行うことができる。【００２８】
上記のパイプ曲げ型ユニットにおいて、把持部材が、断面半円状の第１の溝部を構成する環状凹部を有し、嵌合凹部が、回転軸に直交する平面内で周方向に延在すると共に、環状凹部の底中心に配置され、断面半円状の第１の溝部が、嵌合凹部の一部を含み環状凹部に連続しており、対圧部材が、前記平面の両側に形成され、環状凹部に当接するように構成された曲面部であって、前記平面に直交し且つ回転軸から離隔する方向にオフセットした軸に円弧中心を有する曲面部を具備し、嵌合凸部の外周面の第２の溝部が、曲面部に隣接して回転軸に直交する平面を底中心とする半円状断面を有する構成とすれば、対圧部材の曲面部におけるパイプに対する加工開始位置の先端部は把持部材の環状凹部に密着するが、それ以外の部分では、把持部材と対圧部材の相対回転角度が変化しても、対圧部材の曲面部と環状凹部との間に間隙が生ずるので、対圧部材を、環状凹部に干渉することなく容易且つ適切に把持部材に組み付けることができると共に、対圧部材の耐久性が向上する。
【００２９】  上記のパイプ曲げ型ユニットにおいて、嵌合凸部の一部が、パイプの曲げ加工開始位置に対しパイプの進行方向の前方側に位置し、嵌合凸部の他の部分が、パイプの曲げ加工開始位置に対しパイプの進行方向に対して後方側に位置している構成とすれば、パイプにしわが発生することなく、円滑な曲げ加工を行うことができる。【００３０】  対圧部材は、回転軸に回転可能に軸支される環状の回転支持部と、回転支持部に一体的に形成され、断面半円状の溝及び曲面部が形成された本体部とを有し、この本体部に一体的に接合される回転支持部の一部が径方向外側に延出するように形成すれば、確実に回転軸を中心に回転可能に支持することができ、把持部材に対し容易に蝶番結合することができる。しかも、回転支持部の一部が径方向外側に延出するように形成されているので、回転支持部に対する応力集中を緩和することができ、対圧部材の耐久性が向上する。この回転支持部は嵌合凸部を構成し、回転支持部の外周面が、断面半円状のパイプ受溝の一部を形成する曲面とするように構成されているので、対圧部材を単一部品で適切な形状に形成することができる。特に、対圧部材における本体部の断面半円状の第２の溝部と、曲面部に隣接する第２の溝部の端部側面とのなす角を鈍角に設定すれば、良好な耐久性を確保することができる。更に、対圧部材は、少なくとも第１の部材及び第２の部材を具備したものとし、回転支持部が第１の部材の主要部分を構成すると共に、本体部が第２の部材の主要部分を構成し、第１の部材及び第２の部材が接合されて対圧部材が構成されるようにすれば、回転支持部が摩耗した場合には、第１の部材のみを交換すればよいので、交換作業が容易となるだけでなく、長期的にみればコストダウンとなる。【００３１】  一方、曲げ型が、把持部材及び対圧部材、並びに回転軸に対して直交する面で分割された上型と下型で構成され、下型と上型との間に、対圧部材の嵌合凸部が介装される構成とすれば、前述の構成に比し、部品点数は増加するが、各部品に要求される機能に応じた精度で製造することができ、各部品の製造が容易となる。【００３２】  また、上記のパイプ曲げ型ユニットにおいて、対圧部材が少なくとも二部材に分割され、少なくとも二部材が、嵌合凸部を含む当接部材と回転軸に回転可能に軸支される回転支持部材であり、回転支持部材に対し当接部材が着脱可能に接合される構成とすれば、必要に応じて当接部材のみを交換し得る構造となるので、摩耗対策が容易となる。把持部材及び対圧部材が夫々、回転軸に対して直交する面で分割された複数の部材から成り、複数の部材が積層されて把持部材及び対圧部材が構成されるものとすれば、複数の部材を積層することによって把持部材及び対圧部材を構成すると同時に、両者の蝶番結合を構成することができる。更に、把持部材に対し所定の位置に固定されるノックピンを備えたものとし、ノックピンに対圧部材が当接する位置が把持部材と対圧部材の初期相対位置となるように設定されている構成とすれば、把持部材と対圧部材の初期相対位置が予め設定されたパイプ曲げ型ユニットを提供することができる。【００３３】  そして、本発明のパイプ曲げ加工装置は、前述のように構成されたパイ��曲げ型ユニットと、その曲げ型のパイプ受溝に配置される加工対象のパイプを把持する把持型と、パイプを曲げ型方向に押圧する圧力型とを備え、この圧力型によってパイプを曲げ型方向に押圧しながら把持型及び曲げ型を回転させてパイプに対し曲げ加工を行うように構成されているので、しわの発生を懸念することなくパイプに対する曲げ加工を適切に行なうことができる。しかも、加工対象のパイプの形状に応じて複数のパイプ曲げ型ユニットを用意しておけば、種々のパイプ形状に対する曲げ加工に際し、その形状に応じたパイプ曲げ型ユニットを選択して交換するだけでよいので、容易に段替えを行うことができ、段替え後の調整も不要である。従って、ロボットによる自動段替えも可能となる。【００３４】  上記のパイプ曲げ加工装置において、嵌合凸部の一部が、パイプの曲げ加工開始位置に対しパイプの進行方向の前方側に位置し、嵌合凸部の他の部分が、パイプの曲げ加工開始位置に対しパイプの進行方向に対して後方側に位置している構成とすれば、円滑な曲げ加工を行うことができる。【００３５】
特に、把持部材が、断面半円状の第１の溝部を構成する環状凹部を有し、嵌合凹部が、回転軸に直交する平面内で周方向に延在すると共に、環状凹部の底中心に配置され、断面半円状の第１の溝部が、嵌合凹部の一部を含み環状凹部に連続しており、対圧部材が、前記平面の両側に形成され、環状凹部に当接するように構成された曲面部であって、前記平面に直交し且つ回転軸から離隔する方向にオフセットした軸に円弧中心を有する曲面部を具備し、嵌合凸部の外周面の第２の溝部が、曲面部に隣接して回転軸に直交する平面を底中心とする半円状断面を有する構成とすれば、対圧部材の曲面部におけるパイプに対する加工開始位置の先端部は把持部材の環状凹部に密着するが、それ以外の部分では、把持部材と対圧部材の相対回転角度が変化しても、対圧部材の曲面部と環状凹部との間に間隙が生ずるので、対圧部材を、環状凹部に干渉することなく容易且つ適切に把持部材に組み付けることができると共に、対圧部材の耐久性が向上する。
【００３６】  上記のパイプ曲げ加工装置に供される対圧部材は、回転軸に回転可能に軸支される環状の回転支持部と、回転支持部に一体的に形成され、断面半円状の溝及び曲面部が形成された本体部とを有し、本体部に一体的に接合される回転支持部の一部が径方向外側に延出するように形成すれば、確実に回転軸を中心に回転可能に支持することができ、把持部材に対し容易に蝶番結合することができる。しかも、回転支持部の一部が径方向外側に延出するように形成されているので、回転支持部に対する応力集中を緩和することができ、対圧部材の耐久性が向上する。この対圧部材における回転支持部は嵌合凸部を構成し、回転支持部の外周面が断面半円状のパイプ受溝の一部を形成する曲面とするように構成されているので、対圧部材を単一部品で適切な形状に形成することができる。【００３７】  更に、対圧部材は、少なくとも、嵌合凸部を構成する回転支持部を主要部分とする第１の部材と、本体部を主要部分とする第２の部材を具備し、第１及び第２の部材が接合されたものとすれば、回転支持部が摩耗した場合には、第１の部材のみを交換すればよいので、交換作業が容易となるだけでなく、長期的にみればコストダウンとなる。また、対圧部材と把持部材が、嵌合凹部を挿通する中心軸を有する軸部材によって蝶番結合されている構成とすれば、パイプにしわが発生することなく、円滑な曲げ加工を行うことができる。【００３８】  更に、曲げ型が、把持部材及び対圧部材、並びに回転軸に対して直交する面で分割された上型と下型で構成され、下型と上型との間に、対圧部材の嵌合凸部が介装される構成とすれば、各部品に要求される機能に応じた精度で製造することができ、各部品の製造が容易となる。【００３９】  上記のパイプ曲げ加工装置において、把持部材に対し所定の位置に固定されるノックピンを備えたものとし、ノックピンに対圧部材が当接する位置が把持部材と対圧部材の初期相対位置となるように設定されている構成とすれば、把持部材と対圧部材の初期相対位置が予め設定されたパイプ曲げ型ユニットを用いることができ、段替え後の調整も不要である。更に、パイプ内に先端部が挿入され、曲げ型の所定の回転範囲で先端部が圧力型に対向するように駆動される芯金を備えたものとすれば、曲げ半径が小さな曲げ加工を容易に行うことができ、パイプに対する曲げ限界を大幅に向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の一実施形態に係るパイプ曲げ加工装置を示す斜視図である。
【図２】本発明の一実施形態に係るパイプ曲げ型ユニットの正面図である。
【図３】本発明の一実施形態に係るパイプ曲げ加工装置の曲げ加工開始時の状態を示す平面図である。
【図４】本発明の一実施形態に係るパイプ曲げ加工装置の曲げ加工終了時の状態を示す平面図である。
【図５】本発明の一実施形態に係るパイプ曲げ加工装置の曲げ加工終了時の状態を示す断面斜視図である。
【図６】本発明の一実施形態に係るパイプ曲げ型ユニットに供する把持部材を示す斜視図である。
【図７】本発明の一実施形態に供する把持部材の側面図である。
【図８】本発明の一実施形態に係るパイプ曲げ型ユニットに供する対圧部材を示す斜視図である。
【図９】本発明の一実施形態に供する対圧部材の平面図である。
【図１０】本発明の一実施形態に供する対圧部材を示す図９のＢ視図である。
【図１１】本発明の一実施形態に供する対圧部材の右側面図である。
【図１２】本発明の一実施形態に供する対圧部材の正面図である。
【図１３】本発明の一実施形態に供する対圧部材の背面図である。
【図１４】本発明の一実施形態に供する対圧部材の図９のＣ−Ｃ線断面図である。
【図１５】本発明の他の実施形態に係るパイプ曲げ型ユニットの分解斜視図である。
【図１６】本発明の他の実施形態に係るパイプ曲げ型ユニットの斜視図である。
【図１７】本発明の他の実施形態に供する把持部材の正面図である。
【図１８】本発明の他の実施形態に供する把持部材の左側面図である。
【図１９】本発明の実施形態に係るパイプ曲げ型ユニットを用いて曲げ加工が行われたパイプを示す斜視図である。
【図２０】本発明の更に他の実施形態に供する対圧部材の平面図である。
【図２１】本発明の更に他の実施形態に係るパイプ曲げ型ユニットの曲げ加工開始時の状態を示す部分断面図である。
【図２２】本発明の更に他の実施形態に係るパイプ曲げ型ユニットの曲げ加工開始時の状態を示す斜視図である。
【図２３】本発明の更に他の実施形態に係るパイプ曲げ型ユニットの曲げ加工開始時の溝底部中央の断面を示す部分断面斜視図である。
【図２４】本発明の更に他の実施形態に係るパイプ曲げ型ユニットの曲げ加工開始時の溝底部中央から離隔した位置の断面を示す部分断面斜視図である。
【図２５】本発明の更に他の実施形態に係るパイプ曲げ型ユニットの曲げ加工開始後の溝底部中央から離隔した位置の断面を示す部分断面斜視図である。
【図２６】本発明の更に他の実施形態に係るパイプ曲げ型ユニットの曲げ加工終了時の溝底部中央から離隔した位置の断面を示す部分断面斜視図である。
【図２７】本発明の更に他の実施形態に供する対圧部材の回転支持部側から見た斜視図である。
【図２８】本発明の更に他の実施形態に供する対圧部材の第２の溝部側から見た斜視図である。
【図２９】本発明の更に他の実施形態に供する対圧部材の平面図である。
【図３０】本発明の更に他の実施形態に供する対圧部材を示す図２９のＢ視図である。
【図３１】本発明の更に他の実施形態に供する対圧部材の背面図である。
【図３２】本発明の更に他の実施形態に供する対圧部材の図３１のＣ−Ｃ線断面図である。
【図３３】本発明の更に他の実施形態に供する対圧部材の第２の溝部の底部を拡大して示す斜視図である。
【図３４】本発明の更に他の実施形態に供する対圧部材の組付状態を示す斜視図である。
【図３５】本発明の別の実施形態に供する対圧部材の組付状態を示す斜視図である。
【図３６】本発明の別の実施形態に供する対圧部材の分解斜視図である。
【図３７】本発明の更に別の実施形態に係るパイプ曲げ型ユニットに供する対圧部材を示す斜視図である。
【図３８】本発明の実施形態に係るパイプ曲げ型ユニットに供する対圧部材の別の態様を示す斜視図である。
【図３９】本発明の実施形態に係るパイプ曲げ型ユニットに供する把持部材及び対圧部材を示す斜視図である。
【図４０】本発明の更に別の実施形態に係るパイプ曲げ型ユニットを示す斜視図である。
【図４１】本発明の別の実施形態に係るパイプ曲げ加工装置を示す斜視図である。
【図４２】本発明の実施形態に係るパイプ曲げ型ユニットを用いた自動パイプ曲げ加工装置の加工状態を示す斜視図である。
【図４３】本発明の実施形態に係るパイプ曲げ型ユニットを用いた自動パイプ曲げ加工装置における段替準備状態を示す斜視図である。
【図４４】本発明の実施形態に係るパイプ曲げ型ユニットを用いた自動パイプ曲げ加工装置における段替開始状態を示す斜視図である。
【図４５】本発明の実施形態に係るパイプ曲げ型ユニットを用いた自動パイプ曲げ加工装置における段替中の状態を示す斜視図である。
【図４６】本発明の実施形態に係るパイプ曲げ型ユニットを用いたパイプ曲げ加工装置におけるパイプの曲げ加工状態を示す断面図である。
【図４７】図４６の一部を拡大して示す断面図である。
【図４８】従来の曲げ型及びワイパーを備えた回転引き曲げ加工装置におけるパイプの曲げ加工状態を示す断面図である。
【図４９】図４８の一部を拡大して示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００４１】  以下、本発明の望ましい実施形態について図面を参照して説明する。図１は本発明の一実施形態に係るパイプ曲げ型ユニット、並びに、これに加え把持型２００及び圧力型３００等を含む一実施形態に係るパイプ曲げ加工装置を示すもので、パイプ曲げ型ユニットは、外周面に断面半円状のパイプ受溝（後述する第１及び第２の溝部１１、２１によって構成）を有し回転軸（Ａ）を中心に回転駆動される曲げ型１００を備えている。そして、パイプ曲げ加工装置においては、加工対象のパイプＰが、曲げ型１００と把持型２００との間に把持され、圧力型３００によって曲げ型１００方向に押圧されながら前進駆動され、圧縮荷重及び軸押し荷重によってパイプＰに対し曲げ加工が行われるように構成されている。尚、図１においてはパイプＰに対して軸押し荷重を付与し前進駆動する機構は省略されているが、図４２乃至図４５に１ａで示しており、これについては後述する。
【００４２】  本実施形態の曲げ型１００は把持部材１０及び対圧部材２０を備えており、図１及び図２に示すように、把持部材１０には断面半円状の第１の溝部１１が形成されると共に、この第１の溝部１１に、回転軸（Ａ）に対し直交する平面内で周方向に所定距離延在するように所定幅の嵌合凹部１２が形成されている。また、把持部材１０には基部１３が一体的に形成されており、回転軸（Ａ）を構成する軸部材６０が基部１３に固定されると共に、保持部材７０が把持部材１０に固定される。更に、基部１３の所定位置にノックピン８０が固定されるが、これについては後述する。
【００４３】  上記の把持部材１０は、図６及び図７に示すように、断面半円状の第１の溝部１１を構成する環状凹部１０ｂを有すると共に、回転軸（Ａ）に直交する平面内で周方向に延在する所定幅の嵌合凹部１２を具備している。この嵌合凹部１２は環状凹部１０ｂの底中心に配置されている。而して、断面半円状の第１の溝部１１は、嵌合凹部１２の一部を含み環状凹部１０ｂに連続している。即ち、把持部材１０は、パイプＰを把持する把持部１０ａ（把持型２００との接合面は平面）と、これに連続して形成される環状凹部１０ｂを有し、把持部１０ａ及び環状凹部１０ｂと一体的に基部１３が形成されている。
【００４４】  而して、第１の溝部１１は、把持部１０ａに形成される断面半円状の溝部１１ａと、環状凹部１０ｂに形成される断面半円状の溝部１１ｂの、連続した断面半円状を有する。更に、溝部１１ａには、パイプＰの把持を確実に行うため、把持型２００の内周面と同様、溝部１１ａの周方向に複数の把持条が並設されている。そして、第１の溝部１１の中央部（軸中心部）には、溝部１１ａに隣接する部分から溝部１１ｂの周方向（環状）に約２７０°に亘って、嵌合凹部１２が形成されている。尚、本実施形態の把持部材１０は、曲げ型１００の一部として一体的に形成されているが、図１５乃至図１８を参照して後述するように、別体で形成して接合することとしてもよい。
【００４５】  一方、対圧部材２０には、図１及び図２に示すように、外周面に断面半円状の第２の溝部２１が形成されると共に、この第２の溝部２１の先端部から周方向に所定距離延出するように嵌合凸部２２が形成されており、この嵌合凸部２２が上記の嵌合凹部１２に嵌合すると、把持部材１０の第１の溝部１１と対圧部材２０の第２の溝部２１によって断面半円状のパイプ受溝が形成される。図３に示すように、対圧部材２０は回転支持部２３を有し、この回転支持部２３が軸部材６０（回転軸（Ａ））に回転可能に軸支されており、回転支持部２３の一部によって上記の嵌合凸部２２が構成されている。従って、回転支持部２３の外周面が曲面に形成されており、把持部材１０の第１の溝部１１と共に断面半円状のパイプ受溝を形成するように構成されている。
【００４６】  上記の対圧部材２０は、図８乃至図１４に示すように形成されている。即ち、環状凹部１０ｂに当接し得るように配置される曲面部（対圧部）２０ａと、回転軸（Ａ）に回転可能に軸支される回転支持部２３が一体的に形成されており、この回転支持部２３の一部によって嵌合凸部２２が構成されている。従って、回転支持部２３の外周面が曲面に形成されており、把持部材１０の第１の溝部１１と共に断面半円状のパイプ受溝を形成するように構成されている。即ち、対圧部材２０には断面半円状の第２の溝部２１が形成されており、把持部材１０の第１の溝部１１に当接する第２の溝部２１の端面形状は、図２に当接部（Ｒ）で示すように、正面視で湾曲している。尚、第１の溝部１１に当接する位置に向かって曲面部２０ａの板厚が漸減するように形成されているが、嵌合凸部２２が延出する部分で回転支持部２３と一体となっているので、連続して極端に薄く形成されることはなく、十分な強度が確保されている。
【００４７】  そして、嵌合凸部２２の外周側面２２ａ（即ち、回転支持部２３の外周側面）は、図８並びに図１０乃至図１４に示すように曲面に形成されており、嵌合凸部２２が把持部材１０の嵌合凹部１２に嵌合されると把持部材１０の第１の溝部１１の半円状断面の一部を構成し、両者によって断面半円状のパイプ受溝が形成されるように設定されている。尚、本実施形態の回転支持部２３は環状に形成されているが、嵌合凸部２２以外の部分を空隙として回転支持部２３をＣ字状に形成してもよい。
【００４８】  上記のように構成された把持部材１０と対圧部材２０は、回転軸（Ａ）を中心とする蝶番結合によって連結され、軸部材６０（回転軸（Ａ））を中心に相対的に回転可能に支持されている。本実施形態では、図示しない支持装置の所定位置に固定される対圧部材２０に対して、把持部材１０が回転駆動されるように支持されている。図２に示すように、把持部材１０と対圧部材２０は、パイプＰに対し曲げ加工を行うときの曲げ加工開始位置（図２に鉛直方向の一点鎖線Ｓで示す）を基準に、嵌合凹部１２における回転軸（Ａ）に対し直交する平面（図２に示す（Ｈ）を含み図２の紙面に垂直な面に平行な二平面）に包含されない嵌合凸部２２との嵌合部（Ｆ）がパイプＰの進行方向の前方側（図２においてＳの右側）に位置し、把持部材１０の第１の溝部１１と対圧部材２０の第２の溝部２１との回転方向の当接部（Ｒ）がパイプＰの進行方向に対して後方側（図２においてＳの左側）に位置するように、連結されている。換言すれば、嵌合凹部１２に嵌合される嵌合凸部２２の回転方向の嵌合部（Ｆ）が、パイプＰの曲げ加工開始位置に対しパイプＰの進行方向の前方側に位置し、把持部材１０の第１の溝部１１と対圧部材２０の第２の溝部２１との回転方向の当接部（Ｒ）が、パイプＰの曲げ加工開始位置に対しパイプＰの進行方向の後方側に位置している。
【００４９】  而して、対圧部材２０の嵌合凸部２２が把持部材１０の嵌合凹部１２に嵌合された状態で、回転軸（Ａ）を構成する軸部材６０が回転支持部２３を挿通して基部１３に固定されると共に、保持部材７０に固定されると、図１に示す曲げ型１００が構成される。更に、把持部材１０の基部１３の所定位置にノックピン８０が固定され、このノックピン８０に対圧部材２０が当接する位置が把持部材１０と対圧部材２０の初期相対位置となるように設定される。一方、把持型２００及び圧力型３００は図１に示すように配置され、夫々曲げ型１００に対して近接離隔するように配設されている。
【００５０】  図１及び図２に示すように、把持部材１０と対圧部材２０が上記の初期相対位置に配置された曲げ型１００によってパイプ曲げ型ユニットが構成されるので、加工対象のパイプＰの形状に応じて複数のパイプ曲げ型ユニットを用意しておけば、種々のパイプ形状に対する曲げ加工に際しては、その形状に応じたパイプ曲げ型ユニットを選択して交換するだけでよく、所謂段替えを容易に行うことができる。特に、ノックピン８０によって把持部材１０と対圧部材２０の初期相対位置を予め設定しておくことができるので、段替え後の調整が不要であり、熟練を要することなく容易に段替えを行うことができる。更に、上記のパイプ曲げ型ユニットに把持型２００及び圧力型３００を含めてユニットを構成すれば、段替え及び調整が容易なパイプ曲げ工具アセンブリを提供することができる。
【００５１】  上記のパイプ曲げ型ユニットを備えたパイプ曲げ加工装置の全体作動について図１乃至図５を参照して説明する。先ず、対圧部材２０がノックピン８０に当接する初期相対位置で保持された状態で、パイプＰの胴体部の曲げ加工対象部分が、曲げ型１００の曲げ加工開始位置（図２のＳ）に配置され、パイプＰ内に従前と同様の芯金（マンドレルとも呼ばれ、図１及び図５にＭで示す）が挿入される。芯金Ｍは、図５にその断面を示す（但し、視認性を考慮しハッチングは省略）ように、先端部に傾動自在に支持された玉芯金Ｍ１及びＭ２を有し、これらの玉芯金Ｍ１及びＭ２がパイプＰ内に挿入され、回転型１００の所定の回転範囲で回転型１００と把持型２００及び圧力型３００との間に介在するように駆動される。次に、把持型２００及び圧力型３００が曲げ型１００方向に駆動され、パイプＰの先端部が曲げ型１００の把持部材１０と把持型２００との間に把持されると共に、パイプＰの胴体部が曲げ型１００の対圧部材２０と圧力型３００との間に押接され、図３に示す状態となる。
【００５２】  続いて、パイプＰの先端部が把持部材１０と把持型２００との間に把持された状態で、パイプＰの胴体部が圧力型３００によって対圧部材２０に押圧されながら、パイプＰが前進駆動されると共に、把持型２００及び把持部材１０が回転軸（Ａ）を中心に回転駆動されると、パイプＰは回転支持部２３の外周側面（嵌合凸部２２の外周側面２２ａ）に順次巻きつけられるように屈曲され、図４及び図５に示すように曲げられたパイプＰが形成される。この間、パイプＰの軸方向及び径方向に大きな圧力が加えられるが、本実施形態のパイプ曲げ型ユニットを用いれば、曲げに伴うパイプＰの曲げ内側部分の圧縮変形による厚肉化を制御し、パイプＰの曲げ外側部分に対する増肉を行うと共に、パイプＰの曲げ外側部分の薄肉化を防止し、屈曲部においても適切な管厚に維持することができる。
【００５３】  前述のように、本実施形態のパイプ曲げ型ユニットに供される曲げ型１００は、把持部材１０と対圧部材２０を備え、これらは回転軸（Ａ）を中心とする蝶番結合によって連結されており、回転軸（Ａ）を中心に相対的に回転可能に支持されているので、パイプＰの屈曲に伴い、対圧部材２０が（パイプＰを介して）圧力型３００に押圧された状態で、把持部材１０は、対圧部材２０に対して回転軸（Ａ）を中心に相対的に回転し得る。従って、把持部材１０は、パイプＰに対する曲げ加工開始位置（図２のＳ）から、対圧部材２０に対して離隔する周方向に回転作動する。
【００５４】  そして、曲げ加工開始位置Ｓを基準に、嵌合凹部１２における回転軸（Ａ）に対し直交する平面に包含されない嵌合凸部２２との嵌合部（図２のＦ）がパイプＰの進行方向の前方側に位置し、把持部材１０の第１の溝部１１と対圧部材２０の第２の溝部２１との回転方向の当接部（図２のＲ）がパイプＰの進行方向に対して後方側に位置するように、把持部材１０と対圧部材２０が連結されており、把持部材１０と対圧部材２０との間に生じ得る段差が小さく抑えられている。このため、パイプＰに対して従前に比し大きな軸押し荷重及び圧縮荷重が加えられても、曲げ加工に伴う塑性変形を適切に制御することができる。この点については後に図４６及び図４７を参照して詳述する。
【００５５】  而して、本実施形態のパイプ曲げ型ユニットを用いて曲げ加工が行われたパイプＰには、図１９に示すように、嵌合凹部１２と嵌合凸部２２の嵌合部分に対応する位置に若干の厚肉部（コブ状部）が形成されるものの、これに連続する部分は滑らかな曲面となる。具体的には、図１９に細線で示す部分で厚さが緩やかに変化し、流動する肉が嵌合部（図２のＦ）に嵌まり込んで厚肉部ＴＰ１が形成されると共に、当接部（図２のＲ）に沿って厚肉部ＴＰ２及びＴＰ３が形成されるものの、図１９に細線で示す部分は滑らかな曲面に形成され、所謂しわに相当するものではないので、厚肉部ＴＰ１、ＴＰ２及びＴＰ３の発生を懸念する必要はない。寧ろ、これらの厚肉部ＴＰ１、ＴＰ２及びＴＰ３が形成された屈曲パイプこそが、本実施形態のパイプ曲げ型ユニットを用いて曲げ加工が行われた証となり、その加工品質を裏付けるものとなる。
【００５６】  以上のように、本実施形態のパイプ曲げ型ユニットを備えたパイプ曲げ加工装置により、（しわが発生することなく）円滑な曲げ加工を行うことができる。換言すれば、曲げ加工に伴う塑性変形を適切に制御することにより、しわの発生を懸念することなく、パイプＰに対する曲げ加工を適切に行うことができる。この結果、例えばパイプＰの直径をｄとし、曲げ半径をｒとしたとき、ｒ／ｄが１未満となる極小曲げ半径のパイプＰも容易に形成することができる。尚、上記のパイプ曲げ加工装置とは逆に、把持部材１０が固定され、対圧部材２０が回転軸（Ａ）を中心に回転駆動される構成としてもよい。
【００５７】  更に、上記のパイプ曲げ加工装置に装着されるパイプ曲げ型ユニットとして、加工対象のパイプＰの形状に応じて複数のパイプ曲げ型ユニットを用意しておけば、種々のパイプ形状に対する曲げ加工に際し、その形状に応じたパイプ曲げ型ユニットを選択して交換するだけでよいので、容易に段替えを行うことができる。しかも、パイプ曲げ型ユニットを構成する把持部材１０と対圧部材２０は所定の初期相対位置に設定されているので、段替え後の調整も不要である。従って、自動パイプ曲げ加工装置にパイプ曲げ型ユニットを用い、ロボットによる自動段替えを行うことも可能となるが、これについては図４２乃至図４５を参照して後述する。
【００５８】  図１５乃至図１８は、パイプ曲げ型ユニットの他の実施形態に係るもので、上記の把持部１０ａは把持部材１０に一体的に形成されているのに対し、把持部１０ａ部分を別体（図１５等に１０ｙで示す）とし、環状凹部１０ｂを構成する本体１０（図１５等に１０ｘで示す）に接合することとしたものである。例えば、図１５に示すように、回転軸（Ａ）に対して直交する面で分割された上型４０及び下型５０によって本体１０ｘを構成し、これに別体の把持部１０ｙを接合して把持部材１０を構成することができる。即ち、軸部材６０が、上型４０の中央孔４２、対圧部材２０の回転支持部２３及び下型５０の中央孔５２を挿通するように配置され、軸部材６０の上部が保持部材７０の中央孔７１に挿通された後、保持部材７０が上型４０に固定されて、図１６に示す組み付け状態となる。把持部１０ｙは取付孔１４及び１５から螺子（図示せず）が挿入され、夫々上型４０及び下型５０の螺子孔４１及び５１に螺合されて、本体１０ｘ（上型４０及び下型５０）に固定される。尚、その他の構成は前述の実施形態と同様であるので、実質的に同一の部材については同一の符合を付して説明は省略する。
【００５９】  図１７及び図１８は別体の把持部１０ｙを示すものであるが、第１の溝部１１及び嵌合凹部１２の形状は、前述の図１及び図２に示す把持部材１０と同様である。即ち、第１の溝部１１の半円状断面は対圧部材２０の第２の溝部２１の半円状断面と同一形状であり、第１の溝部１１及び第２の溝部２１によって連続した半円状断面のパイプ受溝が形成され、また、嵌合凹部１２には対圧部材２０の嵌合凸部２２が嵌合され、加工対象のパイプＰの外周面に対し円滑に当接し得るように設定されている。
【００６０】  而して、図１５乃至図１８の実施形態においては、上型４０及び下型５０によって構成される本体１０ｘ及び把持部１０ｙによって把持部材１０が構成され、把持部１０ｙの切欠、及び上型４０と下型５０との間の間隙によって嵌合凹部１２が構成され、この嵌合凹部１２に対圧部材２０の嵌合凸部２２が介装されて、曲げ型１００が構成されている。以下において、把持部材１０という場合には、特にことわらない限り、本体１０ｘ及び把持部１０ｙで構成されるものを含む。
【００６１】  図２０乃至図３６は本発明の更に他の実施形態に係るパイプ曲げ型ユニットに係るもので、図１乃至図１８に示す部材に対応する部材については同一の符合を付している。本実施形態の対圧部材２０は、環状凹部１０ｂの底中心を含む回転軸（Ａ）に直交する平面、即ち、図２に示す（Ｈ）を含み図２の紙面に垂直な平面（以下、単に「平面（Ｈ）」という）の両側に形成され、環状凹部１０ｂに当接するように構成された曲面部２０ａであって、その平面（Ｈ）に直交し且つ回転軸（Ａ）から離隔する方向にオフセットした軸に円弧中心を有する曲面部２０ａを具備している。また、上記の平面（Ｈ）を底中心とする断面半円状の第２の溝部２１が外周面に形成され、その第２の溝部２１の先端部から周方向に所定距離延出する嵌合凸部２２を有し、嵌合凸部２２が嵌合凹部１２に嵌合すると、把持部材１０の第１の溝部１１と対圧部材２０の第２の溝部２１によって断面半円状のパイプ受溝が形成されるように構成されている。以下、回転支持部２３を含む対圧部材２０の構成について、図２０等を参照して説明する。
【００６２】  図２０に示すように、曲面部２０ａは、図２０の紙面に対応する上記の平面（Ｈ）の両側に形成され、その平面（Ｈ）に直交し且つ回転軸（Ａ）から離隔する方向にオフセットした軸（ＯＣ）を円弧中心とするものであり、図２０に示す軸（ＲＣ）が上記回転軸（Ａ）に対応している。図２０において、破線で示すように対圧部材２０に形成された断面半円状の第２の溝部２１には、二点鎖線で示す中心軸（ＰＣ）を有するパイプＰが配置され、パイプＰに対する加工開始位置（Ｓ）を含む垂直（上下）方向の一点鎖線（Ｖ）に上記の軸（ＲＣ）及び軸（ＯＣ）が位置し、両者間の距離がオフセット量（ｄ）となっている。図２０には、上記の平面（Ｈ）の一方側に形成された曲面部２０ａが表れているが、他方側（即ち、図２０の紙面の反対側）にも、同形状の曲面部２０ａが形成されている。
【００６３】  特に、曲面部２０ａは、図２０に示すように、軸（ＯＣ）を円弧中心とする半径（ｒａ）の最大円弧と半径（ｒｂ）の最小円弧を有し、（加工開始位置で）断面半円状の第１の溝部１１に当接し得る曲面に膨出形成されている。即ち、パイプＰに対する加工開始位置（Ｓ）では、図２１に示すように、嵌合凸部２２及び曲面部２０ａが環状凹部１０ｂ（第１の溝部１１）に対し全面に亘って当接し、上記の平面（Ｈ）から離隔した位置では、曲面部２０ａと環状凹部１０ｂとの間に間隙（図２１にＧで示す）が形成されるように設定されている。尚、図２１は、上記の平面（Ｈ）から所定距離離隔した位置（図２０の中心軸（ＰＣ）を含む面から裏面側（図２の下方）に所定距離離隔した位置）での断面を示している。
【００６４】  而して、対圧部材２０の曲面部２０ａは、パイプＰに対する加工開始位置（Ｓ）の先端部では、把持部材１０の環状凹部１０ｂに密着し、それ以外の部分では、上述のように、曲面部２０ａと環状凹部１０ｂとの間に間隙（図２１のＧ）が形成される。このため、対圧部材２０を、環状凹部１０ｂに干渉することなく容易且つ適切に把持部材１０（ここでは上型４０及び下型５０）に組み付けることができる。また、対圧部材２０は上記の先端部以外の部分では、環状凹部１０ｂを摺動することはないので、摩耗するおそれがなく、特に、対圧部材２０の耐久性が向上する。尚、上記の曲面部２０ａの形成時に、上記の軸（ＯＣ）以外の円弧中心を用いると適切な当接状態とならないので、回避すべきである。例えば、上記の平面（Ｈ）に直交し且つ回転軸（Ａ）から離隔する方向にオフセットすると共に、更に、これに直交する方向にもオフセットした軸（図示せず）を円弧中心とすると、適切な間隙を確保することはできない。
【００６５】  図２２乃至図２６は、図１６と同様の態様の曲げ型１００に関し、把持部材１０と対圧部材２０の相対移動時の状態を示すもので、図２２は加工開始時の状態を示し、図２３は、上記の平面（Ｈ）での断面を示し、図２４乃至図２６は、当該平面（Ｈ）から所定距離離隔した位置（即ち、図２０の中心軸（ＰＣ）を含む面から裏面側（図２の下方）に所定距離離隔した位置）での断面を示している。図２３に示すように、対圧部材２０の曲面部２０ａは把持部材１０の環状凹部１０ｂに密着しているが、それ以外の部分（上記の所定距離離隔した位置）では、図２４乃至図２６に示すように、把持部材１０と対圧部材２０の相対回転角度が変化しても、対圧部材２０の曲面部２０ａと環状凹部１０ｂとの間に間隙（Ｇ）が存在している。而して、対圧部材２０を、環状凹部１０ｂに干渉することなく容易且つ適切に把持部材１０に組み付けることができると共に、対圧部材２０の耐久性が向上する。
【００６６】  上記の対圧部材２０は、図８に示すように、前述の支持装置（図示せず）に固定するための支持部を一体的に形成することとしてもよいが、本実施形態においては、図３４に示すように支持部材２６を介して固定される。この支持部材２６への接合状態に鑑み、対圧部材２０には、図２７乃至図３４に示すように本体部２４及び接合部２５が一体的に形成されている。尚、対圧部材２０の基本的な構成は図１乃至図２６に示す構成と同様であるので、図２７以降においても共通の符合を付し、全体構成は対圧部材２０で表す。
【００６７】  図２７に示すように、本実施形態の対圧部材２０は、前述の回転支持部２３と、この回転支持部２３に一体的に形成され、断面半円状の第２の溝部２１及び曲面部２０ａが形成された本体部２４を有し、この本体部２４に一体的に形成される回転支持部２３の少なくとも円周方向の一部が径方向外側に延出したリブ２３ａが形成されている。図２９に示すように、リブ２３ａは回転支持部２３の環状部の接線方向に延出し、その先端には支持部材２６の支持面２６ｂ（二点鎖線で示す）に当接する当接面２３ｂが形成されている。また、本体部２４と一体的に形成される接合部２５は、上記回転支持部２３の環状部の接線方向に平行で、支持部材２６の支持面２６ａ（二点鎖線で示す）に当接する当接面２５ａが形成されている。尚、図２９においては、支持面２６ａと２６ｂは直交しているので、当接面２５ａと当接面２３ｂも直交するように形成されているが、これらの面は接合部２５及びリブ２３ａと支持部材２６との接合構造に応じて適宜設定される。
【００６８】  上記のリブ２３ａは、回転支持部２３における曲面部２０ａとの境界の裾部を、他の装置との干渉を回避するため、必要以上に厚くすることができないので、上記裾部への応力集中を緩和するものである。例えば、パイプＰの曲げ加工時には、回転支持部２３に対し図３４に白抜矢印で示すように荷重Ｌが印加されるが、その分力Ｌａがリブ２３ａ側に印加され、分力Ｌｂが嵌合凸部２２側に印加されることになるので、回転支持部２３の裾部に対する応力集中が解消する。更に、リブ２３ａには、図２７及び図２９に示すように、回転支持部２３の裾部から当接面２５ａとの間に拡大断面部２３ｃが形成されており、この拡大断面部２３ｃは当接面２５ａに至るまでの断面積が漸減するように形成されているが、これはパイプＰの曲げ角度を大きく設定する際に他の装置との干渉を回避し得るように形成されるものであり、リブ２３ａは、必要な分力Ｌｂを確保し得る形状及び断面積に形成すればよい。
【００６９】  更に、本実施形態の対圧部材２０においては、図２９に平面、図３０にＢ視、図３１に背面を示すように、嵌合凸部２２の外周側面２２ａ（即ち、回転支持部２３の外周側面）が曲面に形成され、第２の溝部２１の端面形状は背面（正面）視で湾曲し、Ｂ視で直線状に形成されており、リブ２３ａは図３１に表れている。図２９において、Ｂ視で直線状の部分の、図２０に一点鎖線で示す直線Ｖに対する傾斜角（θａ）は、加工対象のパイプＰの直径と板厚に応じて設定され、パイプＰの直径に対する板厚が相対的に厚い場合には大きな傾斜角に設定され、板厚が相対的に薄い場合には小さな傾斜角に設定される。
【００７０】  また、図３１のＣ−Ｃ線断面を図３２に示すように、本体部２４の断面半円状の第２の溝部２１と、曲面部２０ａに隣接する第２の溝部２１の端部側面２１ａとのなす角（θｂ）が鈍角に設定されている。これにより、当該角（θｂ）について一般的に設定される直角、あるいは鋭角とした場合に比し、対圧部材２０における第２の溝部２１の端部に対する耐久性が向上する。また、本体部２４の第２の溝部２１とその端部側面２１ａとの境界を直線でなく、滑らかな曲線断面とすれば、第２の溝部２１の端部に対する耐久性が一層向上する。尚、図３１及び図３２の２４ａは本体部２４の外面を示している。更に、図３３に示すように、曲面部２０ａと回転支持部２３の境界には、曲面部２１ｂが形成されており、この部分へのパイプＰの曲げ加工時の応力集中を緩和するように設定されている。
【００７１】  上記のように、対圧部材２０は、回転支持部２３と本体部２４を有し、この本体部２４に回転支持部２３が一体的に形成されているが、回転支持部２３には加工対象のパイプＰを介して大きな荷重が印加されるので摩耗は不可避であり、長期間の使用後には交換する必要が生ずる。この点を考慮し、図３４に示すように、支持部材２６に接合されるように構成された対圧部材２０を更に分割し、図３５及び図３６に示すように、回転支持部２３の主要部２３ｘ及び接合部２５を包含する第１の部材２０ｘと、回転支持部２３の一部２３ｙと本体部２４から成る第２の部材２０ｙに分割し、これらを例えばボルトによって接合して対圧部材２０を構成することとしてもよい。而して、回転支持部２３が摩耗した場合には、摩耗した一部２３ｙを含む第２の部材２０ｙのみを交換すればよいので、交換作業が容易となるだけでなく、長期的な使用の観点からは安価な対圧部材２０（ひいては安価な曲げ型１００）を提供することができ、コストダウンとなる。
【００７２】  図３７は、対圧部材２０の更に他の態様（これを２０ｖで表す）を示すもので、回転軸（Ａ）を構成する軸部２３ｓが対圧部材２０の回転支持部２３に一体的に形成されており、軸部２３ｓの上部と下部が夫々（例えば図１５に示す）上型４０及び下型５０に回転可能に支持されるように構成されている。これにより、図１５等に示す軸部材６０が不要となり、パイプ曲げ型ユニットを安価且つ容易に製造することができる。
【００７３】  また、対圧部材２０は、図３８に示すように、嵌合凸部２２ｗを含む当接部材２０ｗと、回転軸（Ａ）に回転可能に軸支される回転支持部材２０ｚに二分割される構成とし、回転支持部材２０ｚに対し当接部材２０ｗが着脱可能に接合されるように構成することができる。即ち、対圧部材２０の交換が必要とされる場合には、上記のように当接部材２０ｗのみを交換部品とすれば、全体として安価なユニットを構成することができる。尚、回転支持部材２０ｚは回転支持部２３ｚを有する構成とし、これに一対の軸受部材２４ｚを接合することとしてもよい。
【００７４】  あるいは、図３９に示すように、前述の把持部材１０及び対圧部材２０を、夫々、回転軸（Ａ）に対して直交する面で分割された複数の部材で構成し、これらを積層して把持部材１０ｐ及び対圧部材２０ｐを構成することも可能である。即ち、複数の部材を積層することによって把持部材１０ｐ及び対圧部材２０ｐを構成すると同時に、両者の蝶番結合を構成することができる。
【００７５】  更に、図４０に示すように、上型４０及び下型５０が共通の支持部材９０に支持されるように構成することができる。これによれば、軸部材６０に必要な支持強度をパイプ曲げ型ユニット内で負担することができるので、軸部材６０の頭部を別途固定する必要はなく、容易に段替えを行うことができ、他の装置との干渉を懸念する必要もなく、段替えが一層容易となる。
【００７６】  また、図４１に示すように、把持部材１０及び対圧部材２０から成る複数の曲げ型１０１、１０２及び１０３が積層されるような形態で回転軸（Ａ）を中心に回転可能に支持することもできる。何れの把持部材１０及び対圧部材２０も、夫々回転軸（Ａ）を中心とする蝶番結合によって連結されており、何れの曲げ型においても、前述のように、パイプＰの屈曲内側部分に対する圧縮応力が適切に加えられるので、しわの発生を懸念することなく、夫々のパイプＰに対する曲げ加工を同時に、且つ、適切に行うことができる。本実施形態では、各把持部材１０は共通の基台３０に支持されると共に、対圧部材２０は共通の支持部材９２に支持されている。従って、単一のノックピン８０によって各把持部材１０と各対圧部材２０の初期相対位置を容易に設定することができ、段替え後の調整も不要である。尚、各把持部材１０を固定とし、これに対して各対圧部材２０を可動とするように構成してもよい。
【００７７】  次に、例えば図１等に示したパイプ曲げ型ユニットを用いた自動パイプ曲げ加工装置のライン構成例について、図４２乃至図４５を参照して説明する。図４２はパイプＰに対する曲げ加工状態を示し、図４３はパイプ曲げ型ユニット（図１６と同様の構成であるが、ここでは自動化用のユニットとしてＤＵで示す）の段替準備状態、図４４はその段替開始状態、そして、図４５はその段替中の状態を示す。先ず、図４２において自動パイプ曲げ加工装置の概要を説明すると、本実施形態のパイプ曲げ加工装置１には、図１に示す曲げ型１００、把持型２００、圧力型３００等に加え、軸押し荷重を付与する機構１ａが装着されている。このパイプ曲げ加工装置１に隣接し、加工対象の素材たるパイプＰを供給し所定の初期位置に配置するロボット装置２が設置されている。更に、このロボット装置２に隣接し、加工前の素材及び加工後のパイプＰを裁置するパイプ置台３が設置され、このパイプ置台３とロボット装置２との間に、把持治具ＭＨを仮置きする把持治具置台４が設置されている。そして、パイプ曲げ加工装置１とロボット装置２に隣接して、パイプ曲げ型ユニットＤＵ（以下、単にユニットＤＵという）を所定位置に仮置きするパイプ曲げ型ユニット置台５（以下、単にユニット置台５という）が設置されている。
【００７８】  ロボット装置２において、ロボットアーム２ａの先端には自動工具交換器（ＡＴＣ）を介して把持治具ＭＨが装着されている。把持治具ＭＨの両端にはパイプＰを着脱可能なクランプ機構が装着されており、一方側で加工前の素材のパイプＰを把持し、他方側で加工後のパイプＰを把持し得るように構成されている。図４２は、パイプ曲げ加工装置１によるパイプＰの曲げ加工中の状態を示すと共に、把持治具ＭＨに加工前の素材のパイプＰを把持した状態のロボット装置２が、そのパイプＰをパイプ曲げ加工装置１に供給すると共に、加工後のパイプＰを取り出すために待機している状態を示している。
【００７９】  次に、図４３は、ロボット装置２が、ロボットアーム２ａの先端から把持治具ＭＨを外して把持治具置台４に仮置きし、ユニットＤＵの段替えのために待機している状態を示している。パイプ曲げ加工装置１においては、一対のユニット押さえ１ｂ、１ｂによってユニットＤＵが保持（クランプ）されており、ユニット押さえ１ｂ、１ｂが回動、退避することにより離脱（アンクランプ）可能となる。そして、図４４は、ロボットアーム２ａによって段替対象のユニットＤＵをパイプ曲げ加工装置１から取り出す状態を示している。尚、ユニットＤＵの上部にはＡＴＣが装着されており、これとロボットアーム２ａの先端に装着されたＡＴＣとが嵌合し、図４５に示すように、ロボットアーム２ａの先端にユニットＤＵが吊り下げられるように構成されている。
【００８０】  而して、ロボットアーム２ａによってユニット置台５から新たなユニットＤＵが取り出され、図４５に示すように、パイプ曲げ加工装置１に搬送される。尚、ユニット置台５には、ロボットアーム２ａの移動軌跡におけるプログラム指定位置に、種々のユニットＤＵが配置されており、段替指令に応じて選択されたユニットＤＵが、ロボットアーム２ａによってユニット置台５から取り出され、パイプ曲げ加工装置１に装着される。
【００８１】  上記のパイプ曲げ加工装置１に対するユニットＤＵの段替（交換装着）、及びパイプ曲げ加工装置１の運転（曲げ加工）は自動化が可能であり、更に高度な自動化を期して、ユニットＤＵを知能化することも可能である。例えば、図示は省略するが、ユニットＤＵの可動部に各種センサやカメラ等を装着しておいたりレーザ光線を照射したりして、加工データをリアルタイムで計測し、ユニットＤＵに内蔵したメモリチップ等に格納することとするとよい。あるいは、ユニットＤＵに内蔵した通信手段により逐次加工データをラインコントローラ等に送信して、これに蓄積することとしてもよい。また、ユニットＤＵ内のメモリチップ等に加工データを格納するように構成した場合には、ロボット装置２を介して有線にてラインコントローラ等に送信することとしてもよいし、パイプ曲げ加工装置１内に蓄積することとしてもよい。更には、ユニットＤＵを用いた曲げ加工に対するライセンスに基づき、実施（加工）数量を確認する場合において、上記の通信手段を介して加工データを送信し遠隔カウントを行うように構成することもできる。而して、自動運転及び／又は自動段替において、ユニットＤＵの位置や状態を逐次把握することができると共に、蓄積した加工データを解析することで、更に効率的な加工条件、自動運転及び／又は自動段替を設定することができ、自動工場化に寄与できる。上記の自動段替ラインにおいてはユニットＤＵのみを自動段替の対象としたが、このほかにも、段替で製造するパイプの径違いに応じて、あるいは（径が同じでも）板厚違いに応じて、圧力型や把持型、更にはマンドレルも含め、適宜ロボットによる自動交換が可能な構成としてもよい。
【００８２】  次に、図４６及び図４７は、図１等に示したパイプ曲げ型ユニットを用いたパイプ曲げ加工装置におけるパイプの曲げ加工状態を示すもので、図４８及び図４９において、従来の曲げ型及びワイパーを備えた回転引き曲げ加工装置におけるパイプの曲げ加工状態を対比して示している。先ず、曲げ半径が小さいパイプを形成するには、パイプの軸方向及び径方向に大きな圧力を加える必要があるが、特に、径方向に大きな圧力を加えるには、図４６に示す構成において、パイプＰに対する圧力型３００の大きな荷重に抗し得る圧力を負担する機構が必要となる。
【００８３】  この機構として、本発明においては、前述の実施形態に示す曲げ型１００、特に蝶番結合によって把持部材１０に連結される対圧部材２０が機能し、圧力型３００の大きな荷重に十分抗し得るように構成されている。即ち、図４６に示すようにパイプＰに対し軸押し荷重（ＦＬで示す）が加えられると共に圧縮荷重（ＰＬで示す）が加えられるが、本実施形態においては、図２に示すように、曲げ加工開始位置Ｓを基準に、嵌合凹部１２における回転軸（Ａ）に対し直交する平面に包含されない嵌合凸部２２との嵌合部（Ｆ）がパイプＰの進行方向の前方側に位置し、把持部材１０の第１の溝部１１と対圧部材２０の第２の溝部２１との回転方向の当接部（Ｒ）がパイプＰの進行方向に対して後方側に位置するように、把持部材１０と対圧部材２０が連結されているので、圧力型３００の大きな荷重にも十分抗し得る耐圧強度を確保することができる。更に、パイプＰ内に芯金Ｍ（玉芯金Ｍ１及びＭ２）が挿入された状態とされると、パイプＰに対する圧縮荷重（ＰＬ）を更に大きくすることができるので、パイプＰの曲げ半径を極小とすることができる。
【００８４】  また、図４７に拡大して示すように、曲げに伴うパイプＰの曲げ外側部分の減肉を回避するため、パイプＰに対し軸押し荷重（ＦＬ）が加えられ、材料が送り込まれる（増肉）ように構成されているが、パイプＰの曲げ内側部分には、軸押し荷重（ＦＬ）に抗して圧縮荷重（ＰＬ）による摩擦力（図４７に左方向の矢印ＦＲで示す）が生じ、この摩擦力（ＦＲ）によって増肉が促進される。更に、パイプＰ内に芯金Ｍが挿入された状態で軸押し荷重（ＦＬ）が加えられると、パイプＰは芯金Ｍと対圧部材２０との間に挟持された状態で前進駆動（図４７の右方向への移動）されるので、両部材によるしごき的な作用も加わり、増肉が一層促進される。
【００８５】  一方、従来の曲げ型及びワイパー（しわおさえ）を備えた回転引き曲げ加工装置においては、図４８に示すように、パイプＰと曲げ型Ｄに対して楔形状のワイパーＷが食い込むように配置されており、パイプＰとの間の隙間を極力小さくするため、ワイパーＷの先端は極薄形状とされているので、脆弱とならざるを得ない。このため、圧力型３００の大きな荷重が連続して加えられると、ワイパーＷの先端が変形あるいは破損し、パイプＰとの間の隙間が大となり、しわが発生することとなる。このしわを回避するためには、ワイパーＷの先端の極薄形状を維持する必要があり、前述のように定期的な交換や破損時の交換が必須とされていた。また、しわを抑制しつつ曲げ加工を行うことになるので、曲げ加工が可能なパイプＰの曲げ半径にも制限があり、前述のｒ／ｄ比が２程度の曲げ半径のパイプを製造することが精々であった。
【００８６】  上記従来の回転引き曲げ加工装置においても、パイプＰ内に芯金Ｍが挿入された状態で曲げ加工が行われ、図４９に拡大して示すように摩擦力（ＦＲ）も生ずるが、パイプＰと曲げ型Ｄとの間は基本的に摺動ではなく、曲げ型Ｄの回転作動に伴うパイプＰの従動であるので、この間の摩擦力（ＦＲ）による増肉の促進は期待できない。尚、図４８及び図４９は、単に本発明のパイプ曲げ型ユニットを用いたときの作用効果を従来技術における作用効果と対比して説明するために作成したものに過ぎず、図４８及び図４９は、従来装置が本発明のパイプ曲げ型ユニットと対比し得ることを示唆するものではない。
【符号の説明】
【００８７】１      パイプ曲げ加工装置２      ロボット装置３      パイプ置台４      把持治具置台５      パイプ曲げ型ユニット置台１０    把持部材１０ａ  把持部１０ｂ  環状凹部１１    第１の溝部１２    嵌合凹部１３    基部２０    対圧部材２０ａ  曲面部２１    第２の溝部２２    嵌合凸部２３    回転支持部２６    支持部材３０    基台４０    上型５０    下型６０    軸部材７０    保持部材８０    ノックピン１００  曲げ型２００  把持型３００  圧力型Ａ      回転軸Ｐ      パイプＭ      芯金
【要約】  しわの発生を懸念することなくパイプに対する曲げ加工を適切に行い得るパイプ曲げ型ユニット、及び該ユニットを備え段替え容易なパイプ曲げ加工装置を提供する。曲げ型（１００）が、外周面に断面半円状の第１の溝部（１１）を有すると共に、第１の溝部に形成され、回転軸（Ａ）に対し直交する平面内で周方向に第１の所定距離延在する嵌合凹部（１２）を有する把持部材（１０）と、外周面に断面半円状の第２の溝部（２１）を有すると共に、第２の溝部の先端部から周方向に第２の所定距離延出する嵌合凸部２を有する対圧部材（２０）を具備する。嵌合凸部は嵌合凹部に嵌合され、第１の溝部及び第２の溝部によって断面半円状のパイプ受溝が形成される。而して、対圧部材と把持部材は回転軸を中心とする蝶番結合によって連結され、回転軸を中心に相対的に回転可能に支持されている。【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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【図４３】
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【図４４】
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【図４５】
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【図４６】
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【図４７】
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【図４８】
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【図４９】
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