(57)【要約】【課題】熱交換器等に配するパイプのデッドスペースを減少させて、利用可能なスペースを確保することのできるパイプ、及び該パイプを少ない加工工程にて成形可能とする加工方法ならびに、加工装置を提供するものである。【解決手段】所定長さのパイプ１０を曲げ加工装置１によって略Ｕ字状に曲げる工程と、該Ｕ字形に形成したパイプ１０を凹状の成形溝１１ａを有する拘束治具２０内に挿入する工程と、該Ｕ字形パイプ１０の両端を拘束する工程と、両側管端部を拘束治具２０方向へ押圧しながら芯金１９をパイプ内部に挿入する工程よりなる成形加工方法でＣ字形パイプを成形する。【選択図】        図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定長さのパイプを曲げ加工装置によって略Ｕ字状に曲げる工程と、該Ｕ字形に形成したパイプを凹状の成形溝を有する拘束治具内に挿入する工程と、該Ｕ字形パイプの両端を拘束する工程と、両側管端部を拘束治具方向へ押圧しながら芯金をパイプ内部に挿入する工程よりなるＣ字形パイプの成形加工方法。
【請求項２】
左右割りの型からなる拘束治具であって、該拘束軸に断面円形の凹状の成形溝を形成し、該凹状成形溝の開口端にリング状の段差部を形成し、該一対の開口端上方に昇降可能にパンチを配置し、該パンチは、パイプ状の基部内に所定の隙間を介して芯金を設け、該芯金を前記開口部に向けて突出したＣ字形パイプ加工装置。
【請求項３】
前記芯金は先端を円形とし、曲げ内側は直線状に、曲げ外側は曲げ形状に合わせ円弧状に構成したことを特徴とする請求項２に記載のＣ字形パイプ加工装置。
【請求項４】
請求項２記載及び請求項３記載の加工装置で、請求項１記載の加工方法により、屈曲部に極小Ｒ曲げ部を加工して得られるＣ字形パイプ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、熱交換器等に配される配管、及び、配管と配管とを連結する管継手に使用されるパイプの成形技術に関し、その加工方法及び、加工方法の実施に使用する加工装置の技術に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、自動車のエンジンルームや給湯器等が備える熱交換器等には、冷媒や水等を送るために部品間は配管で接続されている。近年においては、上記の機器は高性能化が進み、それに伴って部品点数が増加し、各部品が高密度に配されるようになってきている。このため、配管には省スペース化のニーズが高まり、高密度に配された部品間を接続するために、小さい曲率半径で曲げ加工された配管が必要とされている。小さい曲率半径で曲げ加工が可能であれば、例えば、Ｕ字状の配管の屈曲部にて生じるデッドスペースを削減できるからである。
【０００３】
しかし、小さい曲率半径で曲げ加工する場合、曲げ加工部の内側は座屈の虞があり、また、曲げ加工部における外側は、肉厚が減少して耐久性が悪くなるといった懸念があった。このため、小さい曲率半径で曲げ加工する場合、配管材料の伸び率や肉厚等から決定される最小曲率半径を超過して曲げ加工を行うことは不可能だったのである。
【０００４】
そして、このような課題を解決すべく、従来では、最小曲率半径より大きい通常の曲げＲにてパイプを曲げ加工する第一工程と、該曲げ加工されたパイプの曲げ加工部分の側壁を拘束しながらパイプの管端部を押圧部材にて押圧する第二工程からなる加工方法が公知技術となっており（特許文献１参照）、より小さな曲率半径での曲げ加工が可能となり、Ｒ極小エルボ形状が実現されている。
【０００５】
【特許文献１】
特開平０９−１２４７号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記特許文献１を含め従来の技術における曲げ加工方法、及び、その加工方法に使用される装置は、一回の曲げ加工においては適用可能であるが、近接する位置での複数回の曲げ加工については考慮されていない。
つまり、例えば一回曲げでＬ字状のパイプを成形する場合においては極小Ｒ曲げ加工を可能としているが、近接する位置で二回曲げて、例えばＣ字状のパイプを成形する場合においては、適用し難くなるのである。
即ち、単純にＬ字曲げ加工を二度行ってＣ字形パイプを成形しようとする場合、パイプベンダー等の曲げ加工装置による場合では、一度Ｌ字状に加工されたパイプのつかみ代が確保できない。また、成形されるＣ字形パイプには歪みが生じたり、肉厚が不均一になるといった懸念がある。
また、上記の二度曲げによる加工方法にてＣ字形パイプを成形すると、図１７（従来の加工方法にて成形されるＣ字形パイプを示す平面図）に示すように両側管端部が不均一に突出してしまい、この突出部分６５・６５が不要部となり切断する必要が生じるとともに、切断する突出部６５・６５がロスとなるものであった。
【０００７】
以上の点に鑑み、本発明においては、デッドスペースを可能な限り小さくすることができるＣ字形パイプを提供するとともに、このＣ字形パイプを歪みや肉厚の不均一を生じることなく成形するための加工方法及び、その加工方法に使用する加工装置を提供する。
また、前記加工方法、及び、加工装置にて成形されるＣ字形パイプを少ない加工工程にて実現可能とするとともに、ロスなく成形可能とするＣ字形パイプの加工方法並びに、その加工装置を提供するものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。
【０００９】
即ち、請求項１においては、所定長さのパイプを曲げ加工装置によって略Ｕ字状に曲げる工程と、該Ｕ字形に形成したパイプを凹状の成形溝を有する拘束治具内に挿入する工程と、該Ｕ字形パイプの両端を拘束する工程と、両側管端部を拘束治具方向へ押圧しながら芯金をパイプ内部に挿入する工程よりなるＣ字形パイプの成形加工方法で加工することである。
【００１０】
請求項２においては、左右割りの型からなる拘束治具であって、該拘束軸に断面円形の凹状の成形溝を形成し、該凹状成形溝の開口端にリング状の段差部を形成し、該一対の開口端上方に昇降可能にパンチを配置し、該パンチは、パイプ状の基部内に所定の隙間を介して芯金を設け、該芯金を前記開口部に向けて突出したことである。
【００１１】
請求項３においては、前記芯金は先端を円形とし、曲げ内側は直線状に、曲げ外側は曲げ形状に合わせ円弧状に構成したことである。
【００１２】
請求項４においては、請求項２記載及び請求項３記載の加工装置で、請求項１記載の加工方法により、屈曲部に極小Ｒ曲げ部を加工して得られるＣ字形パイプとするものである。
【００１３】
【発明の実施の形態】
次に、発明の実施の形態を説明する。
図１は第一曲げ工程を示す概略図、図２は第二曲げ工程に使用する金型片側の斜視図、図３は他側の金型の正面図、図４は一対の金型２０の平面図、図５は第二曲げ工程に使用する押圧部材の斜視図、図６は同じく平面図である。
【００１４】
まず、本発明に係るＣ字形パイプが成形されるまでの加工工程について説明する。なお、本実施の形態においてＣ字形パイプは断面円形状の中空のパイプ部材で成形される。
Ｃ字形パイプは、大きい曲率半径の曲げ加工を行う第一曲げ工程と、第一工程にて大Ｒ曲げされたパイプ部材に小さい曲率半径の曲げ加工を施す第二曲げ工程によって成形される。
【００１５】
第一工程では、直線上のパイプ部材がパイプベンダーやカットオフベンダー等周知の曲げ加工装置によって大きい曲率半径の曲げ加工を施され、所定長さに切断されてＵ字形パイプが成形される。
成形されるＵ字形パイプは、図１に示すように、曲げ加工装置１にて曲げ加工した後にパイプ切断機２にて所定長さに切断されて成形される。つまり、Ｕ字状に曲げ加工されたパイプ１０の両側を同時に平行に切り取るため、曲げ加工によって肉厚が偏りパイプ１０先端に生じる傾斜部分５を切り取ることができ、成形されたＵ字形パイプの管端部は両側とも平行に揃った状態となる。
【００１６】
次に、上記の第一工程にて成形されたＵ字形パイプを本発明の極小Ｒ曲げ部を有するＣ字形パイプに加工する第二工程について説明する。
第二工程では、図２、図３に示すような金型１１・１３は、二つ割りの型で構成して、該金型１１・１３を嵌め合わせて構成した拘束治具２０（図４）の成形溝にＵ字形パイプを挿入して、図５に示すような、二本のパンチ１６・１６を同側から突出した押圧部材１５を押し付けて極小Ｒ曲げ加工を施す。
【００１７】
図４に示すように、前記拘束治具２０は一対の金型１１・１３により構成される。一対の金型１１・１３は、ほぼ同形状に形成されており図２に示す一方の金型１１の合わせ面の両側の成形に邪魔にならない位置に突起１２・１２が突設され、図３に示す他方の金型１３には前記突起１２・１２を嵌め込めるように位置を合わせて凹部１４・１４を設けている。そして、一方の金型１１の突起１２・１２を他方の金型１３の凹部１４・１４に嵌合することで両金型１１・１３は確実に固定されてずれないようにしている。
【００１８】
金型１１（または金型１３）の上面側にはＵ字形パイプを収容する断面円形で側面断面視で凹状の成形溝１１ａ（または１３ａ）を凹設している。該成形溝１１ａは前記パイプ１０の外径に合わせた大きさとし、該成形溝１１ａの開口側端部には、該成形溝１１ａの幅（直径）よりやや大きめの直径の段差１１ｃ・１１ｃを設けている。該成形溝１１ａの両側下端は角状に広げてＵ字状パイプ１０の曲率半径よりも小さく構成し、また、両側の開口部の間に位置する中央の凸部２０ｄは底部が前記Ｕ字状パイプの曲率半径に略合わせた形状としている。
【００１９】
そして、両金型１１・１３を対向させて嵌合すると、両金型のＵ字形パイプを収容する成形溝１１ａ・１３ａが重なり、Ｕ字形パイプの屈曲部を収容して拘束できるパイプ形の空間部（成形溝）２０ａ（図４）が形成される。また、前記段差１１ｃ・１１ｃと他側の金型の段差１３ｃ・１３ｃとが重なり、環状の段差２０ｃ・２０ｃが形成される。
該段差２０ｃ・２０ｃはパイプの管端部にバルジ１０ｃ（図８）を形成するために設けられているものであり、詳しくは後述するものとする。
【００２０】
図５、図６に示すように、前記押圧部材１５は、本体１７前方側（押圧方向側）から二本のパンチ１６・１６を突出させている。該パンチ１６・１６は、前記拘束治具２０にて拘束されたＵ字形パイプの突出した管端部を押圧できるように、両側管端部間に等しい距離を離して平行に配置される。
また、該パンチ１６は管（パイプ）形に成形される基部１８と、該基部１８の中心部より下方側（拘束治具側を下方とする）へ突出する芯金１９とで構成されている。該芯金１９の先端部１９ａは丸く尖状に加工されるとともに、曲げ内側１９ｂは真っ直ぐ半円柱状に下方へ延出し、外側１９ｃは曲げ加工する形状にあわせたＲ形状（円弧状）に成形されている。そして、前記基部１８内周と芯金１９外周との間には、パイプ状の隙間部が形成され、この隙間部にてパイプの端末径を決定し、該隙間部の端面１８ｂでパイプの管端部を圧入するようにしている。つまり、前記隙間部に管端部を挿入することで、加工するパイプの端末径を修正することができる。また、それと同時に、パンチ１６・１６間の距離に合わせて、加工を施すパイプのピッチ（管端部間の距離）を矯正することもできる。
【００２１】
ここで、前記拘束治具２０及び押圧部材１５を使用した加工方法について説明する。
図７はＵ字形パイプをＣ字形パイプに加工する過程を示す説明図であり、（ａ）は加工前の拘束治具内部を示す断面図、（ｂ）は加工後の拘束治具内部を示す断面図である。図８は加工途中の拘束治具内部を示す拡大断面図、図９はバルジを成形するための拘束治具を示す断面図であり（ａ）はバルジ成形前、（ｂ）はバルジ成形後を示す。図１０はボールマンドレルの平面図、図１１はボールマンドレルの使用状態を示す拘束治具内部の拡大断面図である。
【００２２】
前述において説明した両金型１１・１３にてＵ字形パイプを挟持すると、図７（ａ）に示すように、Ｕ字形パイプの曲がり方向及び、曲がり方向の垂直方向は拘束治具２０に拘束されて隙間がない状態であるが、空間部の下部両側には隙間２０ｅ・２０ｅが形成される。
そして、図７（ｂ）に示すように、前記押圧部材１５によりＵ字形パイプの管端部を押圧しながら芯金１９を拘束治具２０内部に挿入していくと、Ｕ字形パイプの曲げ部外側１０ａは前記隙間２０ｅ・２０ｅへ押されて拡管され、同時に、芯金１９の先端部の押圧によりその形状に沿って曲げ部外側Ｒが成形される。また、曲げ部内側１０ｂは芯金１９の内側に沿ってパイプの内部側へ押圧されて曲げＲを小さくしていき極小Ｒ曲げ加工される。なお、芯金１９はパイプ内部に隙間なく進入しているため、曲げ部内側１０ｂにおいて座屈が生じることがない。
【００２３】
また、通常では、パイプを曲げると曲げ部外側１０ａの肉厚は薄くなり、耐久性が低下するものであるが、本発明においては管端部を押し込みながら曲げ部外側１０ａを加工しているため、肉厚の減少を防止できる。逆に、管端部を押し込むと、曲げ部内側１０ｂには肉厚が寄り、皺になったり座屈が生じたりするものであるが、パイプ内部に挿入した芯金１９により防止できるのである。
さらに、上記の曲げ加工による肉厚の変化に伴って生じる管端部内側の突出（図１７）も、パイプの管端部を押圧しているために抑えることができ、平坦な管端部を持つＣ字形パイプが成形されるのである。このため、ロスが発生しないのである。
【００２４】
なお、押圧部材１５より突出されるパンチ１９・１９の長さは等しく、管端部を押圧する際に、両側に偏って力が加わることもない。このため、両側管端部に均等に力が加わり、従来技術のＬ字曲げを二回繰り返してＣ字形パイプを得る場合に懸念された肉厚の偏りや歪み等の問題を解決できるのである。
【００２５】
以上のように、Ｕ字形パイプを拘束治具２０にて拘束するとともに、押圧部材にてＵ字形パイプの両側管端部を同時に押圧してＣ字形パイプを成形するので、肉厚の減少及び座屈の懸念なく、近接する位置で二箇所極小Ｒ曲げ加工されたＣ字形パイプを成形できるのである。
また、Ｃ字形パイプの成形と同時に、端末径の修正、及び、ピッチの矯正を行うこともでき、同時に多種の加工工程を行うことができるのである。
【００２６】
また、前述の如く、Ｕ字形パイプを押圧部材にて管端側から押圧してＣ字形パイプを成形する際にバルジ１０ｃを同時に成形することが可能である。つまり、図８に示すように、押圧部材にて管端部を押圧するとＵ字形パイプの外側が撓み、撓み部分が環状の段差２０ｃとパンチ基部１８の先端部によって挟まれて、Ｃ字形パイプの管端部側に突出部が形成されて、バルジ１０ｃが形成されるのである。なお、前記段差１０ｃを設けないことでバルジのないＣ字形パイプを成形することも可能である。
【００２７】
また、一旦成形したバルジのないＣ字形パイプに、後でバルジを成形することも可能である。例えば、図９に示すように、Ｃ字形パイプ１０の形状に合わせて溝が凹設された金型３３を使用して、その管端部側に環状の段差３３ｂ・３３ｂを設けておく。そして、該金型３３の溝にＣ字形パイプ１０を嵌め込み拘束する。この時、Ｃ字形パイプ１０と金型３３の溝との間には隙間がないできないようにする。そして、管端部側より押圧部材にてＣ字形パイプ１０を押圧すると、Ｃ字形パイプ１０は隙間なく溝に拘束されているため、前記段差３３ｂ・３３ｂにおいて撓みが発生し、撓み部分が押圧部材の基部１８の先端部１８ａと段差３３ｂに挟まれてバルジ１０ｃが成形されるのである。
このように、バルジはＣ字形パイプ成形時に同時成形することや、或いはＣ字形パイプを成形した後に別工程にて成形することが可能なのである。
【００２８】
また、前記押圧部材１５には図１０に示すようなボールマンドレル２１を使用することもできる。
ボールマンドレル２１は直線状の芯金２２の先端部に略球形の揺動体２３を設けたものである。前記揺動体２３の直径はパイプ１０の内径よりも若干小さく構成して、該揺動体２３の基部は芯金２２の先端側に固設された支点軸２４に枢支されて、回動可能に設けられている。そして、芯金２２の先端部は斜めに切断されて傾斜部２２ａが設けられて、該傾斜部２２ａ側に回動可能としているものである。該ボールマンドレル２１を前記押圧部材１５の先端に着設してパンチとして機能させることで、先端部の揺動体がパイプの奥深くまで進入して、パイプの径を一定にすることができるのである。
【００２９】
つまり、図１１に示すように、パイプの両側管端部からボールマンドレル２１を圧入すると、ボールマンドレル２１先端部の揺動体２３がパイプ内部に進入して、パイプの内側表面に沿って下方に押圧して、パイプの曲げ加工部外側１０ａを押し込む。また、球形の揺動体２３がパイプの曲げ部に沿って移動しながら奥側に進入するため、パイプ径が直線部と曲げ部とで変化しない。さらに、曲げ加工部の内側は前記揺動体２３の表面によって規制されるため、内側の座屈を防止することができるのである。
このように、ボールマンドレルを前記押圧部材のパンチとして機能させることも可能である。
【００３０】
以上のような加工方法と、該加工方法に使用する加工装置にてＣ字形パイプを成形可能とするので、従来のように二度曲げをする必要がなく一度の加工によりＣ字形パイプを成形可能であるため、少ない工程で加工できるとともに、不均一に力が加わることによる歪み等の懸念がないものである。また、成形したＣ字形パイプの管端部が平坦となり無駄に突出しないため、ロスをなくすことができ、低コスト化を図ることができるのである。さらに、Ｃ字形パイプの成形とともに端末径の修正、ピッチの矯正、及びバルジの成形を行うことができるため、同時に多種の加工工程を一度で行うことができ、加工工程を減少することができる。
【００３１】
ここで、長い直線部を有するヘアピン状のＵ字形パイプに極小Ｒ加工を施す場合の実施例について説明する。図１２はヘアピン状Ｃ字形パイプの成形加工方法を説明する断面図であり、（ａ）は加工前のヘアピン状Ｕ字形パイプを示す図、（ｂ）は加工後のヘアピン状Ｃ字形パイプを示す図である。
図１２（ａ）に示すように、ヘアピン状に長い直線部を有するＵ字形パイプ４２に極小Ｒ曲げ加工を施す場合、Ｕ字形パイプの両側直線部４２ａ・４２ａを保持する拘束治具４３と、該拘束治具４３より外部に突出する曲げ加工部４２ｂを押圧する押圧用金型４６とで加工される。
前記拘束治具４３には、ヘアピン状Ｕ字形パイプの直線部４２ａの形状に合わせてパイプ状の拘束穴を平行に二本開口し、該拘束穴にてヘアピン状Ｕ字形パイプの両側直線部４２ａ・４２ａを拘束するようにしている。
また、前記押圧用金型４６には、断面視略「Ｃ」字状の押圧溝４６ａを凹設しており、該押圧溝４６ａにヘアピン状Ｕ字形パイプの曲げ加工部４２ｂを嵌入して押圧するようにしている。
【００３２】
前記拘束治具４３に両側直線部４２ａ・４２ａを拘束されたヘアピン状Ｕ字形パイプ４２には、その管端部側から曲げ加工部側に予め芯金４７・４７を挿入しておき、該芯金４７・４７の先端部がＵ字形パイプの曲げ加工部に位置するように配置する。該芯金４７・４７は先端を円形として、曲げ加工部内側は直線状で、曲げ部外側は所望の曲げ形状に合わせて円弧状に構成している。
【００３３】
このようにして拘束されるヘアピン状Ｕ字形パイプ４２の曲げ加工部４２ｂに前記押圧用金型４６をその押圧溝４６ａ側から押圧すると、前記曲げ加工部４２ｂが押圧溝４６ａの形状に沿って変形していき、図１２（ｂ）に示すように、押圧用金型４６と拘束治具４３とが接触する位置において、曲げ加工部４２ｂが押圧溝４６ａの形状と同一形状となり、極小Ｒ曲げ加工が完了してヘアピン状Ｃ字形パイプ５２が成形されるのである。
そして、加工されたヘアピン状Ｃ字形パイプ５２は図１２（ａ）に示すヘアピン状Ｕ字形パイプ４２に比して、突出長が小さくなり、省スペースに配することができるようになる。
【００３４】
つまり、前述において説明した加工方法では、芯金を設けた押圧部材にてパイプを押圧するようにしたものであるが、本実施例においては、予め芯金４７・４７をパイプ内部に挿入しておき、押圧用金型４６にて押圧するのである。このような加工方法で加工を行うことで、直線部の長いヘアピン状等の形状のパイプを加工する際には、小さい動作で加工が行えるのである。
【００３５】
なお、本実施例におけるヘアピン状Ｕ字形パイプの加工方法には、前述において説明した通常の加工方法を適用することもでき、逆に、本実施例におけるヘアピン状Ｕ字形パイプの加工方法に、前述のＣ字形パイプの加工方法を適用することもできる。つまり、本実施例のヘアピン状Ｕ字形パイプを成形する場合に、曲げ加工部側を拘束し、管端部側より長い芯金を有する押圧部材にて押圧することで加工することが可能であり、前述のＣ字形パイプの加工方法において、管端部側より予め芯金を挿入しておき、曲げ加工部側より押圧するようにしてもよいものである。
【００３６】
次に、以上に説明した加工方法及び、加工装置にて成形されるＣ字形パイプを図１３、図１４に示す。
図１３はＣ字形パイプの一形態を示す平面図であり、（ａ）はろう材なし、（ｂ）はろう材が着設されたＣ字形パイプを示す図、図１４はＣ字形パイプの別形態を示す平面図であり（ａ）はろう材なし、（ｂ）はろう材が着設されたＣ字形パイプを示す図、図１５は別形態のＣ字形パイプを成形するための拘束治具を示す平面図である。
図１３に示すＣ字形パイプ４０は上記において説明した加工方法及び加工装置にて成形される。該Ｃ字形パイプ４０は、曲げ部内側４０ａの曲率半径を限りなくゼロに近づけて成形されている。このように成形されることで、四角形状の部品を挟むように配置して、スペースを有効に利用することが可能となる。
また、図１３（ａ）に示すＣ字形パイプ４０は両側の管端部側にバルジ４０ｂを形成しており管継手として利用可能であり、小さなスペースにおいても二本のパイプを接合することが可能となる。図１３（ｂ）に示すＣ字形パイプ４０にはリング状のろう材４１が前記バルジ４０ｂに近設されている。該ろう材４１は低融点の金属で構成され、Ｃ字形パイプ４０に別パイプを連結する際に確実に固定してシール性を高めるものである。
【００３７】
また、拘束治具の溝形状が別形状のものを使用することで、図１４に示すような別形状のＣ字形パイプ５０を成形することもできる。該Ｃ字形パイプ５０は、図１５に示すような半リング形状の成形溝５３ａを凹設した金型５３を二つ対向させて構成される拘束治具で成形可能となる。
つまり、用途に応じて、近接する位置での二箇所の極小Ｒ曲げを施したＣ字形パイプは様々な形状に加工することができるのである。
図１４（ａ）に示すＣ字形パイプ５０は両側の管端部側にバルジ５０ａを形成しており管継手として利用可能であり、図１４（ｂ）に示すＣ字形パイプ５０にはリング状のろう材５１が前記バルジ５０ａに近設されているものである。
【００３８】
ここで、前記Ｃ字形パイプの使用例を図１６にて説明する。
図１６は本発明のＣ字形パイプと従来技術におけるパイプとを比較する説明図であり、（ａ）は従来のパイプの使用例を示す説明図、（ｂ）は本発明のＣ字形パイプの使用例を示す説明図である。
例えば、図１６（ａ）に示すように従来技術にて曲げ加工されて成形されたパイプを、パイプの管端部の形状に合わせて穴２６ａが穿設された金属塊体２６に挿入する場合、パイプの曲げ部の内側が引っ掛かり、奥まで挿入することができず塊体２６外部に大きく突出してしまう。しかし、図１６（ｂ）に示すように、上記同様の塊体２６に本発明のＣ字形パイプを挿入すると、該Ｃ字形パイプの曲げ部の内側は極小Ｒ曲げされているため直線部が従来のものに比して長くなって、塊体２６の内部深くまで挿入することができる。つまり、従来のパイプの突出長Ｌ１に比して、本発明のＣ字形パイプの突出長Ｌ２は小さくなっており、パイプが占有する面積が小さくなるのである。このため、本発明のＣ字形パイプを使用すると、従来のデッドスペースを利用可能なスペースにすることができるのである。
【００３９】
そして、Ｃ字形パイプは、例えば給湯器等に内装される熱交換器６０に配設される。つまり前述の如く、Ｃ字形パイプを使用するとパイプの突出長が小さくなり、パイプの占有面積が小さくなるため、従来に比して小型な熱交換器が実現できるのである。
【００４０】
【発明の効果】
本発明は、以上のように構成したので、以下に示すような効果を奏する。
【００４１】
即ち、請求項１に示す如く、所定長さのパイプを曲げ加工装置によって略Ｕ字状に曲げる工程と、該Ｕ字形に形成したパイプを凹状の成形溝を有する拘束治具内に挿入する工程と、該Ｕ字形パイプの両端を拘束する工程と、両側管端部を拘束治具方向へ押圧しながら芯金をパイプ内部に挿入する工程よりＣ字状のパイプを成形するので、
歪みや肉厚の偏りのないＣ字形パイプが成形可能となる。また、従来技術でＣ字形パイプを成形するためには二回の極小Ｒ曲げ加工が必要であったが、本発明によれば一回でＣ字形パイプを成形可能となるため、少ない工程でＣ字形パイプを加工できる。また、加工時に管端部が突出しないためロスが発生しないのである。
【００４２】
請求項２に示す如く、左右割りの型からなる拘束治具であって、該拘束軸に断面円形の凹状の成形溝を形成し、該凹状成形溝の開口端にリング状の段差部を形成し、該一対の開口端上方に昇降可能にパンチを配置し、該パンチは、パイプ状の基部内に所定の隙間を介して芯金を設け、該芯金を前記開口部に向けて突出したので、
両端側の管端部を同時に押圧することが可能となり、歪みや肉厚の偏りのないＣ字形パイプを成形することができる。また、Ｃ字形パイプの成形と同時にパイプ端末径の修正やピッチの矯正、並びにバルジの成形を行うことが可能であり、同時に複数の加工工程を行うことができるのである。
【００４３】
請求項３に示す如く、前記芯金は先端を円形とし、曲げ内側は直線状に、曲げ外側は曲げ形状に合わせ円弧状に構成したので、
曲げ内側で座屈を防止するとともに、曲げ外側でパイプを傷つけることなくＣ字形パイプを成形することが可能となる。
【００４４】
請求項４に示す如く、請求項２記載及び請求項３記載の加工装置で、請求項１記載の加工方法により、屈曲部に極小Ｒ曲げ部を加工して得られるので、
熱交換器等に配する際にパイプの占有面積が小さくなり、余分なデッドスペースを省くことができるため、利用可能なスペースが増えるとともに、高密度に配される部品の間にパイプを効率よく配することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第一曲げ工程を示す概略図。
【図２】第二曲げ工程に使用する金型片側の斜視図。
【図３】他側の金型の正面図。
【図４】一対の金型の平面図。
【図５】第二曲げ工程に使用する押圧部材の斜視図。
【図６】同じく平面図。
【図７】Ｕ字形パイプをＣ字形パイプに加工する過程を示す説明図。
【図８】加工途中の拘束治具内部を示す拡大断面図。
【図９】バルジを成形するための拘束治具を示す断面図。
【図１０】ボールマンドレルの平面図。
【図１１】ボールマンドレルの使用状態を示す拘束治具内部の拡大断面図。
【図１２】ヘアピン状Ｃ字形パイプの成形加工方法を説明する断面図。
【図１３】Ｃ字形パイプの一形態を示す平面図。
【図１４】Ｃ字形パイプの別形態を示す平面図。
【図１５】別形態のＣ字形パイプを成形するための拘束治具を示す平面図。
【図１６】本発明のＣ字形パイプと従来技術におけるパイプとを比較する説明図。
【図１７】従来の加工方法にて成形されるＣ字形パイプを示す平面図。
【符号の説明】
１    曲げ加工装置
１０    パイプ
１０ａ  成形溝
１９    芯金
２０    拘束治具
【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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