(57)【要約】【課題】簡便な方法で押し型の加圧力を制御でき、座屈及び減肉を防止できるパイプ曲げ加工装置及び方法を提供すること。【解決手段】パイプｐの曲げ形状に対応した形状の溝部とをもつ曲げ型１と、パイプｐを保持するクランプと、押し型３と、押し型３を加圧する加圧手段と、制御手段と、を有し、溝部と押し型３との間の間隔ｕの大きさを制限する間隔制限手段を有することを特徴とする。間隔制限手段は曲げ型１に固定された曲げ型側制限部１１と曲げ型側制限部１１の周面に当接することで押し型３の曲げ型１への移動量を制限し且つ押し型３に固定されている押し型側制限部３１とをもつ。溝部と押し型３との間の間隔ｕを制御することで、押し型からパイプに加わる加圧力を制御できる。【選択図】  図２
2005161325.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転可能な本体部と該本体部の周面に形成されパイプの曲げ形状に対応した形状の溝部とをもつ曲げ型と、
該パイプの一部を保持するクランプと、
該曲げ型の該溝部との間に該パイプを狭持でき、狭持する該パイプの軸方向に移動可能な押し型と、
該押し型を該曲げ型に向けて加圧する加圧手段と、
該加圧手段を制御する制御手段と、を有するパイプ曲げ加工装置であって、
該溝部と該押し型との間の間隔の大きさを制限する間隔制限手段を有することを特徴とするパイプ曲げ加工装置。
【請求項２】
前記溝部及び前記押し型を組み合わせた部分の周長が前記パイプの周長よりも短い請求項１に記載のパイプ曲げ加工装置。
【請求項３】
前記間隔制限手段は前記パイプの対応する部分の曲げ形状及び／又は縮径量に応じて前記間隔を制限する手段である請求項１又は２に記載のパイプ曲げ加工装置。
【請求項４】
前記間隔制限手段は前記曲げ型に固定された曲げ型側制限部と該曲げ型側制限部の周面に当接することで該押し型の該曲げ型への移動量を制限し且つ該押し型に固定されている押し型側制限部とをもつ請求項１〜３のいずれかに記載のパイプ曲げ加工装置。
【請求項５】
前記溝部及び前記押し型を組み合わせた部分の周長と前記間隔制限手段により制限された前記間隔の大きさとの和は前記パイプの周長に対して８５％〜９７％である請求項１〜４のいずれかに記載のパイプ曲げ加工装置。
【請求項６】
回転可能な本体部と該本体部の周面に形成されパイプの曲げ形状に対応した形状の溝部とをもつ曲げ型と、
該パイプの一部を保持するクランプと、
該曲げ型の該溝部との間に該パイプを狭持でき、狭持する該パイプの軸方向に移動可能な押し型と、
該押し型を該曲げ型に向けて加圧する加圧手段と、
該加圧手段を制御する制御手段と、を有するパイプ曲げ加工装置であって、
該溝部及び該押し型を組み合わせた部分の周長は該パイプの狭持する部分の曲げ形状及び／又は縮径量に応じた周長であり、
該押し型は該溝部に当接して該パイプを狭持することを特徴とするパイプ曲げ加工装置。
【請求項７】
前記溝部及び前記押し型を組み合わせた部分の周長は前記パイプの周長に対して８５％〜９７％である請求項６に記載のパイプ曲げ加工装置。
【請求項８】
前記加圧手段は前記曲げ型及び前記パイプが当接する点と前記本体部の回転中心とを通る直線が該押し型に交わる点を該直線方向に加圧する手段である請求項１〜７のいずれかに記載のパイプ曲げ加工装置。
【請求項９】
回転可能な本体部と該本体部の周面に形成されパイプの曲げ形状に対応した形状の溝部とをもつ曲げ型と、
該パイプの一部を保持するクランプと、
該曲げ型の該溝部との間に該パイプを狭持でき、狭持する該パイプの軸方向に移動可能な押し型と、
該押し型を該曲げ型に向けて加圧する加圧手段と、
該加圧手段を制御する制御手段と、を用いたパイプ曲げ加工方法であって、
該溝部及び該押し型の間隔を該溝部及び該押し型が狭持する該パイプの部分の曲げ形状及び／又は縮径量に応じて前記間隔を制限する間隔制限手段を有し、
該パイプを曲げるとともに縮径することを特徴とするパイプ曲げ加工方法。
【請求項１０】
前記溝部及び前記押し型を組み合わせた部分の周長が前記パイプの周長よりも短い請求項９に記載のパイプ曲げ加工方法。
【請求項１１】
前記加圧手段は前記曲げ型及び前記パイプが当接する点と前記本体部の回転中心とを通る直線が該押し型に交わる点を該直線方向に加圧する手段である請求項９又は１０に記載のパイプ曲げ加工方法。
【請求項１２】
前記溝部及び前記押し型を組み合わせた部分の周長は前記パイプの周長に対して８５％〜９７％である請求項９〜１１のいずれかに記載のパイプ曲げ加工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パイプを塑性加工により曲げるパイプ曲げ加工装置及びパイプ曲げ加工方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車、空気調和機等には、極小曲げ加工（例えば曲げ半径１．５ＤＲ以下）されたパイプ部品が汎用されている。パイプを所定形状に曲げるための曲げ加工装置としては、図４及び図５に示すような回転引き曲げ加工装置が広く利用されている。図５は図４のｂ−ｂ断面図である。
【０００３】
回転引き曲げ加工装置は、曲げ案内用の溝を形成した回転可能な曲げ型９１と、パイプｐの一部を曲げ型９１に固定するためのクランプ９２と、パイプｐの曲げ外周面を保持する押し型９３と、パイプｐの内周面を保持するワイパー９４と、パイプｐの内側に保持されるマンドレル９５と、パイプｐの後端からパイプｐを軸方向に付勢するパイプブースター９６とを有している。
【０００４】
押し型９３はホルダー９７によりパイプｐの軸方向に移動自在に支持されるとともに、ホルダー９７は位置調節ねじ７ａにより曲げ型１の半径方向位置が調節可能となっている。一般に押し型９３の位置はパイプｐの加工時には固定されていることが多い。
【０００５】
パイプｐを曲げ加工するには、パイプｐの一部をクランプ９２により曲げ型９１に固定するとともに、位置調節ねじ９７ａにより押し型９３を所望の位置にまで移動させ、曲げ型９１、ワイパー９４、マンドレル９５及び押し型９３でパイプｐを狭持しつつ曲げ型９１を回転させることにより、曲げ型９１の溝形状に倣った形状にパイプｐが曲げ加工される。また、必要に応じてパイプｐの後端からパイプブースター９６により付勢する。
【０００６】
上述したパイプｐの曲げ加工装置においては、パイプｐの曲げの幾何学中立軸を中心として、曲げの内外でパイプの曲げ挙動が異なる。つまり、曲げ外側は中立軸に対して軌跡長が長いため軸方向に伸ばされ曲げ加工後の肉厚が元の肉厚ｔよりも薄くなる。曲げ内側では中立軸に対して軌跡長が短くなるので軸方向に縮められて曲げ加工後の肉厚が元の肉厚ｔよりも厚くなる。
【０００７】
従って、曲げ外側では割れが、曲げ内側では座屈が発生しやすくなる。加えて曲げ加工後の断面の楕円化を生じる。従来、曲げ内側の座屈防止及びパイプｐの楕円化防止には図４及び図５に示すようにパイプｐの内側にマンドレル９５を具備した状態で曲げ加工を行っていた。つまり、パイプｐの曲げ内側の管壁を曲げ型９１及びワイパー９４とマンドレル９５とで狭持した状態で曲げ加工することにより座屈防止が図られてきた。
【０００８】
しかし、曲げ外側の管壁はマンドレル９５によるしごき変形を受けるので、曲げ外側の減肉が助長されるという欠点を有していた。
【０００９】
このような曲げ加工における座屈を抑制する方法として、従来技術では、回転引き曲げ加工装置において、曲げ加工の開始タイミング及び加工速度を制御することにより、曲げ加工部分の中立軸を幾何学軸よりも５〜１０％背面側に移動させることが提案されている（特許文献１）。
【００１０】
そして、パイプ内部にマンドレルを挿入し、押し型にパイプ後端引掛け用凸部を設けて、この凸部にパイプの後端を引掛けておき、曲げ型に沿ってパイプの曲げ加工を行う部分を曲げる際同時に、押し型を前方に押し出して、この凸部に引掛けたパイプの後端を押し型と一緒に前方に所定長さ押し出すことが提案されている（特許文献２）。
【００１１】
更に、従来技術では、パイプについて、押し型９３側の周面を管半径と略同一に保つとともに、曲げ型９１側の周面を管半径よりも大きい半径に変形させ、しかも、パイプ全周の長さを数％縮小させるパイプ曲げ加工方法を開示する（特許文献３）。
【００１２】
ところで、押し型は曲げ型に対して適正な加圧力で押しつけなければならない。例えば、パイプの曲げ加工を行う部分については座屈等を防止する目的で押し型を相対的に強く押しつける必要があるが、曲げ加工を行わない部分については押し型を曲げ型に強く押しつけることは必須ではない。
【００１３】
押し型を曲げ型に押しつける加圧力を制御する方法としては加圧手段を制御して加圧力を制御する方法（特許文献４）や、加圧手段を制御して押し型の変位を制御する方法（特許文献５）が開示されている。
【特許文献１】特開２００１−３５３５３０号公報
【特許文献２】特開平５−９６３３２号公報
【特許文献３】特開昭５５−５１８０号公報
【特許文献４】特開平３−２０４１２０号公報
【特許文献５】特開平３−２９７５１７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
しかしながら、圧力の制御は制御が複雑となり装置としても大がかりとなること、押し型の変位制御は曲げ型の回転と押し型の変位とを同期させる必要があり曲げ型形状が複雑な場合には制御機構が複雑となるとともに変位が大きいと曲げ型が押し型をかじってしまう等の問題点があった。
【００１５】
本発明では、簡便な方法で押し型の加圧力を制御できるパイプ曲げ加工装置及び方法を提供することを解決すべき課題とする。そして、本発明ではパイプ曲げ加工時に座屈及び減肉を防止できるパイプ曲げ加工装置及び方法を提供することを解決すべき課題とする。また、パイプの周長を自由に変化させることができるパイプ曲げ加工装置及び方法を提供することを解決すべき課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
（１）上記課題を解決する本発明のパイプ曲げ加工装置は、回転可能な本体部と該本体部の周面に形成されパイプの曲げ形状に対応した形状の溝部とをもつ曲げ型と、
該パイプの一部を保持するクランプと、
該曲げ型の該溝部との間に該パイプを狭持でき、狭持する該パイプの軸方向に移動可能な押し型と、
該押し型を該曲げ型に向けて加圧する加圧手段と、
該加圧手段を制御する制御手段と、を有するパイプ曲げ加工装置であって、
該溝部と該押し型との間の間隔の大きさを制限する間隔制限手段を有することを特徴とする（請求項１）。
【００１７】
そして、上記課題を解決する本発明のパイプ曲げ加工方法は、回転可能な本体部と該本体部の周面に形成されパイプの曲げ形状に対応した形状の溝部とをもつ曲げ型と、
該パイプの一部を保持するクランプと、
該曲げ型の該溝部との間に該パイプを狭持でき、狭持する該パイプの軸方向に移動可能な押し型と、
該押し型を該曲げ型に向けて加圧する加圧手段と、
該加圧手段を制御する制御手段と、を用いたパイプ曲げ加工方法であって、
該溝部及び該押し型の間隔を該溝部及び該押し型が狭持する該パイプの部分の曲げ形状及び／又は縮径量に応じて前記間隔を制限する間隔制限手段を有し、
該パイプを曲げるとともに縮径することを特徴とする
（請求項９）。
【００１８】
つまり、溝部と押し型との間の間隔を間隔制限手段により制御されることで、加圧手段の加圧力を精密に制御しなくても容易に押し型からパイプに加わる加圧力を制限することにより、押し型の送り量を精密に制御できる。本発明装置では、溝部と押し型との間の間隔を制御しているので押し型の変位を単独で制御する場合に比べて制御が容易となる効果がある。
【００１９】
本発明によれば、押し型に対する加圧力の制御を精密に行わなくても必要な加圧力を押し型により溝部（パイプ）に加えることができる。つまり、加圧手段により押し型に加えられる加圧力は、間隔制限手段により制限されるまでパイプに加わるので、パイプに大きな加圧力を加える必要がある部位では、溝部及び押し型の間隔を小さく制御することでパイプに大きな加圧力を加えることができる。
【００２０】
そして、前記溝部及び前記押し型を組み合わせた部分の周長は前記パイプの周長よりも短くすることが好ましい（請求項２）。更に、前記間隔制限手段は前記パイプの対応する部分の曲げ形状及び／又は縮径量に応じて前記間隔を制限する手段であることが好ましい（請求項３）。曲げ加工及び縮径を行うパイプの部分により大きな力を加えることで効果的にパイプの縮径ができる。
【００２１】
また、前記間隔制限手段は前記曲げ型に固定された曲げ型側制限部と該曲げ型側制限部の周面に当接することで該押し型の該曲げ型への移動量を制限し且つ該押し型に固定されている押し型側制限部とをもつことが好ましい（請求項４）。曲げ型側制限部と押し型側制限部とが当接した状態の長さを制御することで押し型がパイプに加える圧力を簡便に制御できる。
【００２２】
前記溝部及び前記押し型を組み合わせた部分の周長と前記間隔制限手段により制限された前記間隔の大きさとの和は前記パイプの周径に対して８５％〜９７％であることが好ましい（請求項５、１２）。前記溝部及び前記押し型を組み合わせた部分の周長と前記間隔制限手段により制限された前記間隔の大きさとの和を上記範囲に制御することで、パイプが溝部及び曲げ型に狭持されて縮径される。パイプの曲げ加工を行う部位に縮径を行うようにすれば、パイプの周方向に適正な値の圧縮応力が加わり、減肉や割れ等が発生し難くなる。
【００２３】
（２）上記課題を解決する本発明のパイプ曲げ加工装置は、回転可能な本体部と該本体部の周面に形成されパイプの曲げ形状に対応した形状の溝部とをもつ曲げ型と、
該パイプの一部を保持するクランプと、
該曲げ型の該溝部との間に該パイプを狭持でき、狭持する該パイプの軸方向に移動可能な押し型と、
該押し型を該曲げ型に向けて加圧する加圧手段と、
該加圧手段を制御する制御手段と、を有するパイプ曲げ加工装置であって、
該溝部及び該押し型を組み合わせた部分の周長は該パイプの狭持する部分の曲げ形状及び／又は縮径量に応じた周長であり、
該押し型は該溝部に当接して該パイプを狭持する（請求項６）。
【００２４】
つまり、溝部及び押し型を組み合わせた部分の周長はパイプの狭持する部分の曲げ形状及び／又は縮径量に応じた周長とすることで、前述の間隔制限手段の機能を溝部及び曲げ型自身に付与していることができるので、前述の発明と同じ効果が発揮できる。ここで、前記溝部及び前記押し型を組み合わせた部分の周長は前記パイプの周径に対して８５％〜９７％であることが好ましい（請求項７）。
【００２５】
（３）  （１）及び（２）において、前記加圧手段は前記曲げ型及び前記パイプが当接する点と前記本体部の回転中心とを通る直線が該押し型に交わる点を該直線方向に加圧する手段であることが好ましい（請求項８、１１）。
【００２６】
加圧手段として、曲げ型及びパイプが当接する点と本体部の回転中心とを通る直線が押し型に交わる点をその直線方向に加圧する手段とすることで、パイプに不要なモーメントが加わることがなくなり、加工されるパイプに対して余分な力が加わらない。余分な力が加わらないので、パイプの管壁に対して余分な変形が生じなくなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
〔第１実施形態〕
（構成）
本実施形態のパイプ曲げ加工装置の構成概略を図１に示す。図１におけるａ−ａ断面図を図２に示す。本実施形態のパイプ曲げ加工装置は、曲げ型１とクランプ２と押し型３と加圧手段（図略）と制御手段（図略）と間隔制限手段とを有する。
【００２８】
曲げ型１は本体部と溝部とをもつ。本体部は回転軸（回転中心）ｏに回転自在に保持されている。溝部はその本体部の周面に形成されており、パイプｐの曲げ形状に対応した形状をもつ。
【００２９】
押し型３はパイプｐを溝部に押しつけ塑性変形させる手段である。押し型３はパイプｐを保持しパイプｐとともにパイプｐの軸方向に移動可能に支持されている。溝部と押し型３とを組み合わせた部分の周長がパイプの周長よりも短くなっている。
【００３０】
更に本装置は間隔制限手段をもつ。間隔制限手段は溝部と押し型３との間隔を制限する手段である。間隔制限手段は曲げ型側制限部と押し型側制限部とをもつ。
【００３１】
図２に示すように、曲げ型１の溝部の両脇には曲げ型側制限部１１が凸部として一体的に形成される。曲げ型１の溝部に対応する押し型３の部分の両脇には押し型側制限部３１が凹部として一体的に形成される。溝部と押し型３とが組み合わさる際に、曲げ型側制限部１１の周面と押し型側制限部３１とは当接し組み合わされて溝部と押し型３との間隔を制限することで押し型３の移動を制限する。
【００３２】
具体的には曲げ型側制限部１１の曲げ型１の周面からの高さｈ１と、押し型側制限部３１の押し型３の溝部に対向する面からの深さｈ２との差が溝部と押し型との間隔ｕとなる。この高さｈ１と深さｈ２との差（＝溝部と押し型３との間隔ｕ）をパイプの曲げ加工の程度及びパイプの縮径の程度に応じて変化させる（曲げ加工の程度又は縮径の程度が大きい部分には高さｈ１と深さｈ２との差を小さくする。高さｈ１及び深さｈ２のいずれを変化させてもよい。）。押し型３が加圧手段により充分に加圧されているならば、溝部及び押し型３を組み合わせた部分の周長と間隔制限手段により制限される間隔（ｕ×２）との和となるまで、パイプの周長は縮径される。
【００３３】
つまり、曲げ型側制限部と押し型側制限部とは組み合わさることでカム類似の作用を発揮して溝部及び押し型３の間隔ｕを制限する。ここで、曲げ型側制限部及び押し型側制限部ともに曲げ型１及び押し型３と一体である必要はなく、間隔ｕが変化する曲げ型１及び押し型３の移動を制限するものであればどのような手段でもよい。例えば、曲げ型１と押し型とに間隔制限手段（曲げ型側制限部及１１び押し型側制限部３１）を設ける代わりに、曲げ型１と加圧手段とに曲げ型側制限部及１１び押し型側制限部３１と同様な間隔制限手段を設けることができる。
【００３４】
溝部及び押し型３を組み合わせた部分の周長と間隔制限手段により制限される間隔との和は、パイプの伸び等の性状にもよるが、好ましくはパイプの周長に対して９７％以下、より好ましくは９５％以下とする。更に、溝部及び押し型３を組み合わせた部分の周長は好ましくは８５％以上とする。つまり、パイプの周長をこれらの値に対応する長さにまで縮径することでパイプ曲げ加工時に発生する座屈、割れ、減肉等を効果的に防止できる。
【００３５】
クランプ２はパイプｐの一部を保持する手段である。好ましくはパイプｐの一端部を曲げ型１の周面の一部に固定する手段である。パイプｐはクランプ２に固定された部分を支持点の１つとして曲げ加工される。
【００３６】
加圧手段は加圧することで押し型３を曲げ型１に押しつける手段である。加圧手段としては油圧機構、クランク機構等の一般的な手段が採用できる。加圧手段は油圧により制御される手段である。加圧手段は制御手段から入力される制御信号に基づき加圧力及び送り量が制御される。必要に応じて加圧手段の加圧力及び／又は送り量は測定されて制御手段に信号として出力することができる。
【００３７】
制御手段は加圧手段を制御する手段である。加圧手段は間隔ｕが一番小さい部位、パイプが曲げ加工される部位のような加圧力が必要な部位でも充分な加圧力を発揮できるように制御されることが好ましい。例えば、制御手段は加圧力を一定にすることができる。加圧力が一定でも間隔制限手段の作用によりパイプの部位によって縮径の程度が異なる。
【００３８】
（作用効果）
上述の構成をもつことから本実施形態のパイプ曲げ加工装置は以下の作用効果を有する。すなわち、本加工装置は曲げ加工されるパイプｐをクランプ２により狭持して曲げ型１の周面上に固定する。クランプ２は曲げ型１とともに回転する。パイプｐはクランプ２、曲げ型１及び押し型３により力が加わり曲げ型１の周面の溝部の形状に従って曲げ加工される。制御手段は、加圧手段を制御する。
【００３９】
その結果、溝部と押し型３との間隔ｕは間隔制限手段により制限されるので制限された間隔ｕにまで溝部と押し型３とが近接しパイプｐが縮径されることとなる。つまり、間隔制限手段によってパイプｐの縮径量が制御できる。
【００４０】
パイプｐの縮径される部位が曲げ加工される部位である場合には、曲げ加工により管壁が伸ばされる部分が縮径で余る管肉によって補われて、パイプｐの曲げ外側の減肉を防止できる。また、縮径時にはパイプｐの周方向に圧縮応力が加わるためにパイプｐの管壁を溝部及び押し型３に対して押しつける応力が発生するので、パイプｐの曲げ内側の座屈及びパイプｐの曲げ加工による楕円化を抑制できる。
【００４１】
以上述べたように、本実施形態の曲げ加工装置の構成によれば、簡便に押し型３を溝部に押しつける加圧力を制御でき、曲げ外側の減肉を抑制できるとともに曲げ内側に座屈がなく、軸方向で周長の異なるパイプの製造が可能となる。
【００４２】
〔第２実施形態〕
（構成）
本実施形態のパイプ曲げ加工装置の構成概略を図３に示す。図３におけるａ−ａ断面図は図２とほぼ同じである。本実施形態のパイプ曲げ加工装置は、曲げ型１とクランプ２と押し型３と加圧手段８と制御手段６と間隔制限手段とを有する。更に、押し型付勢手段４を有する。なお、各構成要素に付けた符号は第１実施形態の構成要素と作用効果がほぼ同じものについては同じ符号とした。
【００４３】
曲げ型１、押し型３、制御手段６及び間隔制限手段は第１実施形態と同様であるので説明を省略する。
【００４４】
加圧手段８は、曲げ型１及びパイプｐが当接する点と曲げ型１の本体部の回転中心とを通る直線が押し型３に交わる点を加圧する手段である。加圧の方向は本体部の回転中心に向けた方向である。常に、加圧手段８は、加圧する位置及び方向を一定にするために、ホルダー７を介して押し型３を加圧する。ホルダー７は、図に示すように、曲げ型１の半径方向及び曲げ型１の回転軸方向には押し型３を拘束するとともに、パイプｐの軸方向には曲げ型１を移動可能に保持する手段である。
【００４５】
パイプｐは曲げ型１に接する点から本体部の回転中心と反対方向に力が作用している。この力と反対向きの力をパイプｐに加えることで力が釣り合い、パイプｐに回転モーメントが加わることを防止できる。更に、従来のパイプ曲げ加工装置において座屈防止のために必要であったワイパー等のパイプｐを押し型３の反対側から保持する部材が不要となる。ワイパーのセッティング位置調整には熟練を要するとともに、磨耗する消耗品であるため、ワイパーが必要なくなることによる利点は大きい。
【００４６】
押し型付勢手段４は押し型３をパイプｐの軸方向に付勢する手段である。押し型３及びパイプｐは曲げ型１の回転に伴い移動するので、パイプｐの大きさが大きくなると曲げ型１に加わる力が大きくなる。押し型付勢手段４により押し型３を付勢することで曲げ型１を回転させる力を小さくできる。また、押し型付勢手段４に代えて従来用いられていたパイプブースターを用いてもよい。なお、パイプブースターはパイプｐの端部を保持する必要があるので、押し型３を直接的に付勢する押し型付勢手段４の方が装置を小型化できる余地があり好ましい。
【００４７】
（作用効果）
上述の構成をもつことから本実施形態のパイプ曲げ加工装置は第１実施形態の装置がもつ作用効果に加えて以下の作用効果を有する。すなわち、加圧手段８として、曲げ型及びパイプが当接する点と本体部の回転中心とを通る直線が押し型に交わる点をその直線方向に加圧する手段とすることで、パイプに不要なモーメントが加わることがなくなり、加工されるパイプに対して余分な力が加わらない。余分な力が加わらないので、パイプの管壁に対して余分な変形が生じなくなる。
【００４８】
押し型付勢手段４は押し型３をパイプｐの軸方向に付勢することで押し型３の慣性力が曲げ型１に加わることを抑制できるので曲げ型１の回転、すなわち、パイプｐの軸方向への移動を円滑に行うことができる。また、押し型３とパイプｐとの滑りが低減できるのでパイプｐの曲げ外側に僅かに残る場合があるしごきによる減肉も抑制できる。
【００４９】
〔第３実施形態〕
（構成）
本実施形態のパイプ曲げ加工装置は、曲げ型とクランプと押し型と加圧手段と制御手段とを有する。間隔制限手段がない以外、第１実施形態とほぼ同様である。つまり、パイプの曲げ加工中において、溝部と押し型とが常に当接するようになっており、溝部及び押し型を組み合わせた部分の周長が溝部及び押し型により狭持されたパイプｐに必要なだけ縮径できる長さとなっている。
【００５０】
（作用効果）
上述の構成をもつことから本実施形態のパイプ曲げ加工装置は第１実施形態の装置がもつ作用効果と同様の作用効果を有する。
【実施例】
【００５１】
（試験１）
使用したパイプは、外径（Ｄ）がφ７０ｍｍ、管壁（ｔ）の肉厚が２．６ｍｍの炭素鋼の電縫鋼管で、ＪＩＳ１１号丸管引張で、引っ張り強度（ＴＳ）が５９０ＭＰａであった。このパイプに加えた曲げ加工は曲げ半径（Ｒ）が１８０ｍｍ、曲げ角度が９０°、加圧力１６ｔｏｎであった。
【００５２】
図３で示したパイプ曲げ加工装置（本発明装置）と図３で示したパイプ曲げ加工装置において間隔制限手段１１及び３１を欠いたもの（比較例装置）とを利用してパイプ曲げ加工を行った。パイプの曲げ加工後、外観を観察した。外観は肉眼にて観察を行い座屈発生の有無を調べた。
【００５３】
（結果）
比較例装置を用いて曲げ加工を行ったパイプは座屈が発生していた。それに対して、本発明装置を用いて曲げ加工を行ったパイプは座屈の発生はなく良好な製品を得ることができた。比較例装置で加工したパイプに発生した座屈は必要以上にパイプに対して縮径を行ったために生じたものと考えられる。
【００５４】
つまり、本発明装置では加圧手段の複雑な制御を行わなくても座屈の発生しない、適正な曲げ型及び押し型の間隔とすることができる。従って、パイプ曲げに伴う座屈等の不都合の生じないパイプ曲げ装置を廉価に提供することができることが分かった。更に、寸法精度が良好で、製品の歩留まり、生産性も向上できる。
【００５５】
（試験２）
溝部及び押し型３を組み合わせた部分の周長を変化させてパイプの曲げ加工の状態を検討した。なお、周長の変更は溝部及び押し型部のフランジ部を研削することにより行った。使用したパイプは、外径（Ｄ）がφ７０ｍｍ、周長が２２０ｍｍ、管壁（ｔ）の肉厚が２．０ｍｍの炭素鋼の電縫鋼管で、ＪＩＳ１１号丸管引張で、引っ張り強度（ＴＳ）が４６０ＭＰａ、伸びが５５％であった。このパイプに加えた曲げ加工は曲げ半径（Ｒ）が１８０ｍｍ（≒２．６Ｄ）曲げ角度が９０°であった。マンドレル、ワイパー及び押し型付勢手段は使用せず、押し型を加圧する加圧力は１２．５ｔｏｎとした。図６に押し型及び曲げ型及び押し型の周長と、加工後のパイプの最大減肉率とを示す。
【００５６】
図６から明らかなように、曲げ型及び押し型の周長をパイプの周長に対して８５％〜９８％の範囲とすることにより加工後のパイプの外観が良好であった。また、曲げ型及び押し型の周長をパイプの周長に対して８５％〜９７％の範囲とすることで最大減肉率が７％程度と小さくすることができた。更に、８５％〜９５％とすることにより最大減肉が５％以下と極めて小さくすることができた。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本発明のパイプ曲げ加工装置の一実施形態を示した概略図である。
【図２】図１に示したパイプ曲げ加工装置のａ−ａ断面概略図である。
【図３】本発明のパイプ曲げ加工装置の一実施形態を示した概略図である。
【図４】従来技術のパイプ曲げ加工装置を示した概略図である。
【図５】図４に示したパイプ曲げ加工装置のｂ−ｂ断面概略図である。
【図６】試験２の結果を示したグラフである。
【符号の説明】
【００５８】
１、９１…曲げ型    １１…間隔制限手段（曲げ型側制限部）
２、９２…クランプ
３、９３…押し型    ３１…間隔制限手段（押し型側制限部）
４…押し型付勢手段
６…制御手段
７、９７…ホルダー
８…加圧手段
９…油圧制御手段
９４…ワイパー
９５…マンドレル
９６…パイプブースター
ｏ…曲げ型の回転中心（回転軸）
【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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