(57)【要約】【課題】  焼き付きが発生し難く、かつ、焼き付きが発生した場合でも交換に伴う費用が高くならない芯金を提供することを目的とする。【解決手段】  被加工管の内部に挿入されるパイプベンダー加工機用の芯金であって、胴部１と胴部１先端に設けられた頭部２とを備え、頭部２は、胴部１と同軸上に、かつ胴部１に対して相対回転可能に配置される。頭部２は、胴部１に対して回転することができるため、頭部２と被加工管との接触部位は、被加工管の曲げ加工毎に異なることになり、頭部２と被加工管との接触による摩擦の発生が頭部２の周囲に分散される。したがって、頭部２の特定の箇所へ摩擦が集中せず、焼き付きの発生が防止される。また、焼き付きが発生した場合でも頭部２のみを交換することができる。【選択図】    図１
2006263793.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被加工管の内部に挿入されるパイプベンダー加工機用の芯金であって、
胴部と当該胴部先端に設けられた頭部とを備え、
前記頭部は、前記胴部に対して相対回転可能であることを特徴とするパイプベンダー加工機用の芯金。
【請求項２】
被加工管の内部に挿入されるパイプベンダー加工機用の芯金であって、
胴部と当該胴部先端に設けられた頭部とを備え、
前記胴部は、軸部と当該軸部の周囲に設けたれた回転胴部とを備え、
前記頭部及び前記回転胴部は、前記軸部に対して相対回転可能であることを特徴とするパイプベンダー加工機用の芯金。
【請求項３】
前記軸部先端には当該軸部と同軸上に凸軸部が形成され、
前記頭部には中空部が形成され、前記中空部に前記凸軸部が挿通することを特徴とする請求項２に記載のパイプベンダー加工機用の芯金。
【請求項４】
前記頭部と前記回転胴部とが一体に成形されることを特徴とする請求項２又は請求項３に記載のパイプベンダー加工機用の芯金。
【請求項５】
前記頭部の芯金軸方向への移動を拘束する回転部保持機構を備えることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか一に記載のパイプベンダー加工機用の芯金。
【請求項６】
前記胴部に、回転部と非回転部との隙間、又は芯金と前記被加工管との隙間もしくは双方に潤滑剤を供給するための通路を設けたことを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか一に記載のパイプベンダー加工機用の芯金。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、管の曲げ加工を行うパイプベンダー加工機の芯金に関する。
【背景技術】
【０００２】
鋼管等の管の曲げ加工は、パイプベンダー加工機によって行われる。パイプベンダー加工機による管の曲げ加工方法を図５のパイプベンダー加工機の模式図を参照して説明する。パイプベンダー加工機５０は、被加工物である管５１を曲げ加工する装置であり、キャリッジ５４、プレッシャー５５、曲げダイ５６、及び曲げアーム５７を備える。
【０００３】
まず、キャリッジ５４にて保持された管５１内に、一端に芯金５２が固定された芯棒５３を挿入する（図５（ａ））。芯金５２は、曲げ加工時の管断面形状の変形の防止、及び管内面の圧縮によるしわの発生の防止のために用いられるものである。次に、キャリッジ５４及びプレッシャー５５を図中左側に移動させることによって、管５１を曲げダイ５６及びプレッシャー５５によって拘束する。この状態で、キャリッジ５４及びプレッシャー５５を管５１とともに図中下方へ移動させながら、曲げアーム５７を旋回させることによって管５１の曲げ加工が行われる（図５（ｂ））。
【０００４】
このとき、芯金５２は、管５１の曲げ部内に挿入されているため、管５１の曲げ加工時に、芯金５２と管５１の内面とが接触し摩擦が生じる。このため、摩擦が大きい部分では芯金５２に焼き付きが発生することがある。
【０００５】
この焼き付きは芯金の寿命低下につながる。また、芯金に焼き付きが発生した場合、管の曲げ部寸法に影響を及ぼすため、曲げ加工後に管の寸法精度の調整が必要になり、管の生産効率低下につながる。さらに、芯金の一部に焼き付きが発生した場合でも、芯金全体を交換しなければならないため、芯金の交換に伴う費用は高いものとなる。
【０００６】
特許文献１には、芯金円柱の先端に芯金駒を首振り可能に連結し、該芯金駒の回転胴部に同芯金駒の母材より低摩擦性・耐蝕性の溶着層を設けたパイプベンダー用の芯金が開示されている。しかし、このように溶着層を設けた場合でも、管からの応力や、管との摩擦が集中した部分では、芯金の焼き付きは避けられない。
【特許文献１】特開２００１−１０５０３４
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、焼き付きが発生し難く、かつ、焼き付きが発生した場合でも交換に伴う費用が高くならない芯金を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、被加工管の内部に挿入されるパイプベンダー加工機用の芯金であって、胴部と当該胴部先端に設けられた頭部とを備え、前記頭部は、前記胴部に対して相対回転可能であることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、焼き付きが発生し難く、かつ焼き付きが発生した場合でも焼き付いた部分のみを交換することができるため、交換に伴う費用を抑えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
（実施の形態１）
図１，図２を参照して本発明の実施の形態１である芯金１００について説明する。図１は芯金１００の斜視図であり、図２は芯金１００の断面図である。
【００１１】
芯金１００は、芯棒（図示せず）の一端に固定され、曲げ加工時の管断面形状の変形の防止、及び管内面の圧縮によるしわの発生の防止のために、被加工管（図示せず）の内部に挿入されるパイプベンダー加工機用の芯金であり、胴部１と、胴部１に対して相対回転する頭部２と、頭部２の芯金１００の軸方向への移動を拘束する回転部保持機構３とを備える。
【００１２】
胴部１は、円柱形状で、下端部１ａは胴部１の外径に比して径が小さい芯棒が取付けられるためテーパ形状となっている。胴部１の先端には、頭部２を回転可能に保持するための円柱状の凸軸部１ｂが、胴部１と同軸上に形成されている。なお、凸軸部１ｂは、胴部１の外径に比して径が小さい。
【００１３】
頭部２は、内周部に段部２ａを有する中空円柱形状で、外周面２ｂは先端に向かって湾曲した形状であり、中空部２ｃに胴部１の凸軸部１ｂが挿通される。このように、頭部２は、胴部１と同軸上に配置され、芯金１００の先端部を構成する。
【００１４】
頭部２が胴部１の凸軸部１ｂに挿通された状態では、頭部２の外周面２ｂと胴部１の外周面１ｃとは、その境目に段差を生じることなく滑らかに連続した状態となる。
【００１５】
回転部保持機構３は、頭部２の芯金１００軸方向の移動を拘束する板状部材としての座金４と、この座金４を胴部１に固定する固定部材としてのボルト５とからなる。座金４は、頭部２の中空部２ｃ内の段部２ａ上に配置される。ボルト５は、座金４を挿通して胴部１の凸軸部１ｂの中心のねじ穴１ｄに螺合する。なお、胴部１の先端にボルト５を螺合するための凸軸１ｂを設けたが、凸軸部１を設けず胴部１に直接ボルト５を螺合するように構成してもよい。この場合には、頭部２の内径とボルト５のねじ外径を略同一にすればよい。
【００１６】
これにより、頭部２は胴部１に対して相対回転可能となる。つまり、頭部２は、胴部１及び座金４とのそれぞれの間に僅かな隙間を有して配置されている。この隙間の寸法は０．１ｍｍ以内に設定される。
【００１７】
また、胴部１は、回転部である頭部２と非回転部である胴部１との隙間、及び芯金１００と被加工管との隙間に油等の潤滑剤を供給するための通路６を備える。通路６は、胴部１の軸心に沿って形成され図示しない潤滑剤供給部から潤滑剤が導入される大径通路７と、大径通路７から分岐する小径通路８とからなる。小径通路８は、頭部２と胴部１との隙間に潤滑剤を導入する第１の小径通路８ａと、芯金１００と被加工管との隙間に潤滑剤を導入するため胴部１の外周に開口する第２の小径通路８ｂとからなる。なお、芯金１００では、頭部２と胴部１との隙間、及び芯金１００と被加工管との隙間の双方に潤滑剤を供給する構成としたが、いずれか一方のみに潤滑剤を供給する構成も当然可能である。
【００１８】
芯棒の先端に芯金１００を取付け、図４で示したように、芯金１００を被加工管内に挿入し被加工管の曲げ加工を行う場合、芯金１００の先端である頭部２が主に被加工管の内面と接触する。
【００１９】
しかし、頭部２を胴部１に対して相対回転可能に構成したため、被加工管の曲げ加工終了後、他の被加工管の曲げ加工を行う際には、頭部２を胴部１に対して回転させることができる。つまり、１本の被加工管の曲げ加工毎に胴部１に対する頭部２の相対位置が変わるため、頭部２と被加工管との接触部位は、被加工管の曲げ加工毎に異なることになる。これにより、頭部２と被加工管との接触による摩擦の発生が頭部２の周囲に分散されるため、特定の箇所へ摩擦が集中せず、焼き付きの発生が防止される。
【００２０】
もし、頭部２に焼き付きが発生した場合でも、芯金の交換は、胴部１を含めた芯金１００全体ではなく、芯金１００の先端である頭部２のみでよいため、交換が非常に容易であり、交換に伴う費用も安く済む。
【００２１】
さらに、胴部１に、頭部２と胴部１との隙間、及び芯金１００と被加工管との隙間に潤滑剤を供給するための大径通路７及び小径通路８を設けたため、頭部２は胴部１に対してスムーズに回転することができ、かつ、芯金１００と被加工管との摩擦も低減される。なお、頭部２が回転することによって、頭部２と胴部１との隙間に供給された潤滑剤は、頭部２と胴部１との隙間全体に行き渡る。
【００２２】
本実施の形態１では、頭部２を胴部１に保持させるため回転部保持機構３として座金４とボルト５を用いたが、それに限られるものではなく、頭部２が胴部１に対して相対回転可能であれば、どのような保持機構を用いてもよい。
【００２３】
（実施の形態２）
図３を参照して本発明の実施の形態２である芯金２００について説明する。図３は芯金２００の斜視図である。なお、前述した実施の形態１と同様の構成には、同一の符号を付する。
【００２４】
芯金２００における芯金１００との相違点は、胴部１が回転する点である。芯金２００は、回転する頭部２と共に、軸部１ｅの周囲に回転自由に設けられた回転胴部９とを備える。
【００２５】
回転胴部９は、円筒形状であり、軸部１ｅの周囲を覆うように軸部１ｅと同心に配置される。回転胴部９は、軸部１ｅとの間に僅かな隙間を有して配置され、その隙間の寸法は０．１ｍｍ以内に設定される。回転胴部９の芯金２００軸方向の移動は、頭部２及び軸部１ｅの段部１ｆによって拘束される。
【００２６】
軸部１ｅの先端には、頭部２を回転可能に保持するための円柱状の凸軸部１ｂが、軸部１ｅと同軸上に形成され、頭部２の中空部２ｃに凸軸部１ｂが挿通される。このように、回転胴部９及び頭部２は、軸部１ｅと同軸上に、かつ軸部１ｅに対して相対回転可能に配置される。なお、凸軸部１ｂは、軸部１ｅの外径に比して径が小さい。
【００２７】
芯金２００は、芯金１００と同様に、回転部である頭部２及び回転胴部９と非回転部である軸部１ｅとの隙間に潤滑剤を導入する第１の小径通路８ａ、及び芯金２００と被加工管との隙間に潤滑剤を導入する第２の小径通路８ｂとを有する。芯金２００では、小径通路８ｂは、軸部１ｅと回転胴部９との隙間に潤滑剤を導入する役割も持つ。つまり、小径通路８ｂは、軸部１ｅに設けられた通路と、回転胴部９に設けられた通路とからなり、両者が連通している場合には、潤滑剤は芯金２００と被加工管との隙間に供給され、回転胴部９が回転し両者が連通していない場合には、潤滑剤は、軸部１ｅと回転胴部９との隙間に供給される。
【００２８】
回転部として頭部２とともに回転胴部９を設けることによって、芯金２００の周囲は、全て回転部によって覆われることになるため、芯金２００の先端部だけでなく芯金２００の周囲の焼き付きの発生も防止することができる。また、芯金２００の周囲に焼き付きが発生した場合でも、回転胴部９を交換することができるため、交換が非常に容易であり、交換に伴う費用も安く済む。
【００２９】
芯金２００では、回転部保持機構３は頭部２の中空部２ｃ内にではなく、胴部１の凸軸部１ｂの先端に剥き出しの状態で配置するようにした。被加工管の曲げ部の曲率が小さい加工を行う場合には、このような構成でも可能となる。
【００３０】
芯金２００は、頭部２と回転胴部９とを別体に設けたが、一体に成形するようにしてもよい。しかし、回転部は一体で設けるよりも分割して設けた方が、回転部の一部に焼き付きが発生した場合には、その部分だけを交換することができるという利点がある。
【００３１】
頭部２と回転胴部９とを一体に成形する場合、図４に示すように、軸部１ｅに、芯金２００の先端から下端まで延びる単一の筒状部材１０を回転自由に嵌合することも可能である。
【００３２】
本発明は上記の実施の形態に限定されずに、その技術的な思想の範囲内において種々の変更がなしうることは明白である。
【産業上の利用可能性】
【００３３】
本発明の芯金は、パイプベンダー加工機に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の実施の形態１における芯金１００を示す斜視図である。
【図２】本発明の実施の形態１における芯金１００を示す断面図である。
【図３】本発明の実施の形態２における芯金２００を示す断面図である。
【図４】本発明の実施の形態２における芯金２００の他の形態を示す断面図である。
【図５】パイプベンダー加工機による管の曲げ加工方法を示す模式図である。
【符号の説明】
【００３５】
５２，１００，２００  芯金
１  胴部
１ａ  下端部
１ｂ  凸軸部
１ｃ，２ｂ  外周面
１ｄ  ねじ穴
１ｅ  軸部
１ｆ  段部
２  頭部
２ａ  段部
２ｃ  中空部
３  回転部保持機構
４  座金
５  ボルト
６  通路
７  大径通路
８  小径通路
９  回転胴部
８ａ  第１の小径通路
８ｂ  第２の小径通路
５０  パイプベンダー加工機
５１  管
５３  芯棒
【図１】
2006263793.tif 000003
【図２】
2006263793.tif 000004
【図３】
2006263793.tif 000005
【図４】
2006263793.tif 000006
【図５】
2006263793.tif 000007