(57)【要約】【課題】曲げパイプのシリンダ部の全体長は増大させずに軸部をより長く確保するパイプの加工方法を得る。【解決手段】曲げパイプ１０の第１真直部１２Ａを軸心１２ＡＡ方向に沿って第２真直部１２Ｂへ向けて押し込む。これにより、曲げ部１３の軸心１３Ａがその曲げ部１３の径方向外側へ移動し、屈曲半径Ｒが小さくなる。このように、曲げ加工限界を超えて折り曲げるのではなく、第１真直部１２Ａを押し込むことにより屈曲半径Ｒを小さくすることで、曲げパイプの断面形状及びその肉厚をどの部分においてもほぼ一様にすることができ、曲げパイプの割れ防止にも寄与する。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
曲げ部の両側に軸部を備えたパイプの一方の軸部を軸方向に沿って他方の軸部へ向けて押し込み、前記曲げ部の軸心を前記曲げ部の外側へ移動させて屈曲半径を小さくすることを特徴とするパイプの加工方法。
【請求項２】
曲げ部の両側に軸部を備えたパイプの一方の軸部をその軸方向に沿って他方の軸部へ向けて押し込み、前記曲げ部の軸心を前記曲げ部の外側へ移動させて屈曲半径を小さくし、さらに前記他方の軸部をその軸方向に沿って前記一方の軸部へ向けて押し込むことを特徴とするパイプの加工方法。
【請求項３】
前記軸部の内周壁が芯部材により保持されることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のパイプの加工方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、パイプを曲げ加工するためのパイプの加工方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
シートベルト装置のプリテンショナー等には、パイプ状の部材、例えば、軸心がＬ字型のパイプが用いられる。このパイプの一方の直線軸部がシリンダ部とされ、内部をピストン等が移動する。ここで用いられるＬ字型のパイプは、シリンダ部の全体長を増大させずにピストンのストローク長をより長くするのが好ましい（例えば、特許文献１参照）。このためには、パイプ曲げ部には、小さな径のＲ部を形成する必要があった。
【０００３】
しかし、通常の曲げ加工においては、内側のＲ部の径がパイプの外径の２倍程度になると、曲げ加工限界に達するので、曲げ部の内側に小さいＲ部を形成することが難しかった。
【０００４】
【特許文献１】
特開２０００−３１３３１３公報（第４頁、第９図）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記事実を考慮して、曲げパイプのシリンダ部の全体長は増大させずに軸部をより長く確保するパイプの加工方法を提供することを課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載する本発明のパイプの加工方法は、曲げ部の両側に軸部を備えたパイプの一方の軸部を軸方向に沿って他方の軸部へ向けて押し込み、前記曲げ部の軸心を前記曲げ部の外側へ移動させて屈曲半径を小さくすることを特徴とする。ここで、軸部とは、一部に小さな屈曲部があっても全体として軸心が真直である部分または軸心が大円弧（曲げ部より半径が大きい円弧）である部分をいう。一方の軸部は他方の軸部へ向けて押し込むが、この場合の「他方の軸部へ向けて」とは、一方の軸部の軸方向であって他方の軸部から離れる方向ではなく、他方の軸部へ接近する方向を意味する。なお、「軸部を軸方向に沿って」の「軸方向」とは、軸部の軸心方向を意味し、これには、軸心方向から多少ずれる略軸心方向も含まれる。
【０００７】
請求項１に記載する本発明のパイプの加工方法によれば、パイプの一方の軸部を軸方向に沿って他方の軸部へ向けて押し込む。これにより、曲げ部の軸心がその曲げ部の径方向外側へ移動し、屈曲半径が小さくなる。このように、曲げ加工限界を超えて折り曲げるのではなく、軸部を押し込むことにより屈曲半径を小さくすることで、パイプの断面形状びその肉厚をどの部分においてもほぼ一様にすることができ、パイプの割れ防止にも寄与する。
【０００８】
請求項２に記載する本発明のパイプの加工方法は、曲げ部の両側に軸部を備えたパイプの一方の軸部をその軸方向に沿って他方の軸部へ向けて押し込み、前記曲げ部の軸心を前記曲げ部の外側へ移動させて屈曲半径を小さくし、さらに前記他方の軸部をその軸方向に沿って前記一方の軸部へ向けて押し込むことを特徴とする。
【０００９】
請求項２に記載する本発明のパイプの加工方法によれば、曲げ部の両側に軸部を備えたパイプの一方の軸部をその軸方向に沿って他方の軸部へ向けて押し込む。これにより、曲げ部の軸心が曲げ部の外側へ移動し、屈曲半径が小さくなる。この状態で、さらに他方の軸部をその軸方向に沿って一方の軸部へ向けて押し込む。このように、パイプの片側からではなくパイプの両側から押し込むことにより、屈曲部分の内側が曲げ部の径方向外側へより大きく移動する。
【００１０】
請求項３に記載する本発明のパイプの加工方法は、請求項１又は請求項２に記載の構成において、前記軸部の内周壁が芯部材により保持されることを特徴とする。
【００１１】
請求項３に記載する本発明のパイプの加工方法によれば、パイプ軸部の内周壁が芯部材により保持される。これにより、パイプの軸部形状を精度の高い筒状にすることができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明におけるパイプの加工方法の第１の実施形態を図面に基づき説明する。
【００１３】
図１（Ａ）には、加工される曲げパイプ１０の概略断面図が示されている。この曲げパイプ１０は、中空部１１を有する所定寸法の真直管状の金属製（例えば、鉄製、アルミニウム製またはこれらを含む合金等）のパイプ材（図示省略）の軸心が略Ｌ字形に曲げ加工が施されて製造されている。曲げパイプ１０は、軸部としての第１真直部１２Ａと第２真直部１２Ｂとを備えており、これらの間に曲げ部１３が設けられている。この曲げ加工の工程では、パイプ材（図示省略）の軸方向の略中間部が折り曲がる方向に力が加えられており、本実施例では、第１真直部１２Ａの軸心１２ＡＡと第２真直部１２Ｂの軸心１２ＢＢとが直交するまで（約９０°に）曲げられている。ここで、第１真直部１２Ａ及び第２真直部１２Ｂは、パイプ材（図示省略）の両端部側が真直管状のまま変形されないで残されたものである。なお、曲げパイプ１０は、曲げ以外の加工により得られるものでも良く、例えば、あらかじめＬ字形に成形されたものでも良い。
【００１４】
次に、図１（Ｂ）に示すように、曲げパイプ１０の第２真直部１２Ｂは、パイプ加工装置１４の押え台１６の円孔１７内に挿入配置される。ここで、押え台１６は、パイプ加工装置１４に固定された長尺状の台であり、円孔１７は、この押え台１６の略中央に形成された貫通孔である。円孔１７の内周面１７Ａは、第２真直部１２Ｂの外周面に対応する円柱形状とされており、第２真直部１２Ｂにおける外周面の径と略同一の径となっている。第２真直部１２Ｂの管端部側には、押え台１６の側壁に沿って矩形ブロック状のストッパ１５が設けられている。ストッパ１５は、曲げパイプ１０が加工位置に配置された際には、第２真直部１２Ｂの管端部と当接するようになっており、押え台１６と共に第２真直部１２Ｂを保持している。なお、この実施例では、押え台１６とストッパ１５とで第２真直部１２Ｂを保持しているが、第２真直部１２Ｂの管端部を固定具により狭圧保持して固定する構成としても良い。
【００１５】
曲げパイプ１０の第１真直部１２Ａは、パイプ加工装置１４のクランプ台１８の円孔ガイド部１９に配置する。ここで、クランプ台１８は、矩形厚板状からなり、ガイド部１９は、このクランプ台１８の略中央を貫通して形成されている。ガイド部１９は、第１真直部１２Ａが摺動可能な円柱状の空間からなり、その内径は、第１真直部１２Ａにおける外周面の径と略同一とされている。
【００１６】
クランプ台１８の上方には、プレス部２０が配置され、このプレス部２０にはクランプ台１８のガイド部１９に連通してガイド部１９と略同一径の円孔が形成されている。この円孔には、円柱状のプランジャ２０Ａが設けられ、プランジャ２０Ａは、第１真直部１２Ａの管端面に当接するようになっている。このプランジャ２０Ａは、ガス圧ＰＧにより付勢されて第１真直部１２Ａの管端面と当接し、第１真直部１２Ａの軸心１２ＡＡ方向に沿ってその軸心１２ＡＡと第２真直部１２Ｂの軸心１２ＢＢとの交点Ｏ方向（矢印Ａ方向）へ向けて強い押圧力で移動される。この押圧力を受けて第１真直部１２Ａがその軸心１２ＡＡ方向に移動して第２真直部１２Ｂへ接近し、曲げ部１３の軸心１３Ａは、第２真直部１２Ｂの軸心１２ＢＢに対して曲げ部１３の径方向外側へ膨出され、径方向内側では径方向外側へ向けて凹んだ状態になる引け現象が起こる。
【００１７】
第１真直部１２Ａは、軸心１２ＡＡ方向に押されるため、曲げ部１３の径方向外側での引っ張りは抑制され、この部分はほとんど薄くならない。したがって、曲げ部１３の径方向外側は、偏平形状にならないと共に、ひびや割れも生じず、曲げパイプ１０の断面形状びその肉厚がどの部分においてもほぼ一様となる。これにより、くびれ部１３Ｂが形成され、通常の曲げ加工限界を越えて屈曲半径Ｒを小さくすることができる。
【００１８】
結果として、曲げパイプ１０のシリンダ部の全体長Ｌ１は増大させずに、直線部であるストローク長Ｌ２をより長く確保することが可能になる。このような曲げパイプ１０は、例えば、シートベルト装置のプリテンショナーに使われた場合、小型化（後述）に寄与しつつ、曲げパイプ１０内を移動する移動体の大きな移動距離が確保できる。シートベルト装置の小型化は、曲げパイプ１０の径方向外側へ膨出部１３Ｃを形成することで実現する。すなわち、この膨出部１３Ｃと第２真直部１２Ｂの下側との間に距離Ｌ３を確保することで、第２真直部１２Ｂの管端部に第２真直部１２Ｂの外周より径の大きいガス発生装置（図示省略）を取り付けた場合、膨出部１３Ｃがない場合に比べてその取付位置を上方に距離Ｌ３だけ移動することができるので、シートベルト装置の小型化に寄与し得る。
【００１９】
次に、パイプの加工方法の第２の実施形態を図２に基づき説明する。第１の実施形態では、曲げパイプ１０が片側から押し込まれる場合について説明したが、第２の実施形態は、曲げパイプ１０が両側から押し込まれる場合の形態である。なお、第２の実施形態に係るパイプの加工方法の構成は、第２真直部１２Ｂの管端部側にストッパ１５（図１（Ｂ）参照）を設けずに、第２真直部１２Ｂの管端部側が押し込まれる点が特徴であり、他の構成については、第１の実施形態とほぼ同様の構成であるので、同一符号を付して説明を省略する。
【００２０】
図２に示すように、押え台１６に当接して第２プレス部２１が配置され、この第２プレス部２１には、押え台１６の円孔１７に連通して円孔１７と略同一径の円柱状の空間が形成されている。この空間には、第２プランジャ２１Ａが設けられ、第２プランジャ２１Ａは、曲げパイプ１０の配置側へ付勢させると第２真直部１２Ｂの管端面に対して当接するようになっている。この第２プランジャ２１Ａは、ガス圧ＰＧ２により付勢されて第２真直部１２Ｂの管端面と当接し、第２真直部１２Ｂの軸心１２ＢＢ方向に沿ってその軸心１２ＢＢと第１真直部１２Ａの軸心１２ＡＡとの交点Ｏ方向（矢印Ｂ方向）へ向けて強い押圧力で移動される。この押圧力を受けて第２真直部１２Ｂは、その軸心１２ＢＢ方向に押される。
【００２１】
プランジャ２０Ａと第２プランジャ２１Ａとからの圧力により、曲げ部１３の軸心１３Ａは、第２真直部１２Ｂの軸心１２ＢＢと第１真直部１２Ａの軸心１２ＡＡとに対して曲げ部１３の径方向外側へ膨出され、径方向内側では第１実施形態に比べ径方向外側へ向けてより凹んだ状態の引け現象が起こる。このとき、第２真直部１２Ｂについても軸心１２ＢＢ方向に押されるため、曲げ部１３の径方向外側での引っ張りは抑制される。これにより、通常の曲げ加工限界を越える小さな屈曲半径Ｒでくびれ部１３Ｂが形成される。また、膨出部１３Ｃと第２真直部１２Ｂの下側との間に距離Ｌ３を確保できるほか膨出部１３Ｃと第１真直部１２Ａの図中にて左側との間に距離Ｌ４が確保できるので、例えば、シートベルト装置のプリテンショナーにこのパイプ１０を使用した場合には、より小型化に寄与し得る。
【００２２】
次に、パイプの加工方法の第３の実施形態を図３に基づき説明する。第３実施形態に係るパイプの加工方法の構成は、第１真直部１２Ａと第２真直部１２Ｂとの内周壁が芯部材により保持される点が特徴であり、他の構成については、第２の実施形態とほぼ同様であるので、同一符号を付して説明を省略する。
【００２３】
図３に示すように、第１真直部１２Ａ内周壁１１Ａと第２真直部１２Ｂの内周壁１１Ｂとには、芯部材としての芯金２２が同軸的に設けられている。芯金２２は、略円柱状であり、その径は、第１真直部１２Ａの内周の径と第２真直部１２Ｂの内周の径と略同一とされ、芯金２２が第１真直部１２Ａの中空部１１及び第２真直部１２Ｂの中空部１１と嵌合できるように設定されている。芯金２２の先端部２２Ａ側（曲げ部１３側に配置される側）の形状は、断面視にて角部が略円弧状とされている。曲げ部１３にくびれ部１３Ｂが形成される際に、曲げパイプ１０の内周壁１１Ａ、１１Ｂが傷にならないようにするためである。
【００２４】
芯金２２は、第１真直部１２Ａ、第２真直部１２Ｂがプランジャ２０Ａ、第２プランジャ２１Ａに押圧されると第１真直部１２Ａ、第２真直部１２Ｂと共に曲げ部１３へ向かう方向（矢印Ａ方向、矢印Ｂ方向）に移動するようになっている。これにより、第１真直部１２Ａ、第２真直部１２Ｂの内側断面の変形を防ぐことができる。
【００２５】
ここで、本実施例では、曲げパイプ１０の両端側からプランジャ２０Ａ、第２プランジャ２１Ａで押圧しているが、曲げパイプ１０の片側から押圧しても良い。例えば、プランジャ２０Ａ側からは押圧せず、第２プランジャ２１Ａ側のみから押圧しても良く、この場合には曲げ部１３の形状は、破線のようになる。
【００２６】
なお、上記の実施の形態では、曲げ部の両側が真直の管であるパイプを例に挙げて具体的に説明したが、例えば、曲げ部の両側がその軸心を大円弧（曲げ部より半径が大きい円弧）とする管である場合や一部に真直でない部分を含んでいても良く、本発明はこれに限定されない。
【００２７】
また、上記の実施の形態では、ガス圧によりプランジャ、第２プランジャを付勢させているが、ばね等の弾性部材や油圧等の他の付勢手段でも良く、本発明はこれに限定されない。
【００２８】
さらに、押え台やクランプ台等の配置位置は、上記の実施の形態に図示される位置に限定されず、必要に応じてさらに曲げ部寄りに配置したり、さらに管端部寄りに配置したりすることもできる。
【００２９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のパイプの加工方法によれば、曲げパイプのシリンダ部の全体長は増大させずに軸部をより長く確保できるという優れた効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】（Ａ）本発明におけるパイプの加工方法により加工される曲げパイプを示す概略断面図である。
（Ｂ）本発明の第１の実施形態に係るパイプの加工方法の加工状態を示す概略断面図である。
【図２】本発明の第２の実施形態に係るパイプの加工方法の加工状態を示す概略断面図である。
【図３】本発明の第３の実施形態に係るパイプの加工方法の加工状態を示す概略断面図である。
【符号の説明】
１０    曲げパイプ（パイプ）
１１Ａ  内周壁
１１Ｂ  内周壁
１２Ａ  第１真直部（軸部）
１２Ｂ  第２真直部（軸部）
１３    曲げ部
１３Ａ  軸心
２２    芯金（芯部材）
Ｒ      屈曲半径
【図１】
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【図２】
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【図３】
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