(57)【要約】【課題】構成を簡略化し、小型化することができるパイプ曲げ加工装置を提供すること。【解決手段】本発明は、パイプ１５を曲げるためのパイプ曲げ加工装置１であって、パイプ１５の外周に圧力を加えてパイプ１５の管軸線Ｌ方向に進退する圧力型６と、パイプ１５を把持した状態で回転し、圧力型６と協働してパイプ１５を曲げる曲げ型７と、曲げ型７と連動して回転するピニオンギヤ２５と、管軸線Ｌに沿うように延在して圧力型６に設けられ、ピニオンギヤ２５の回転に連動して進退するラック２６と、曲げ型７を回転駆動する駆動部２と、を有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
パイプを曲げるためのパイプ曲げ加工装置であって、
前記パイプの外周に圧力を加えて前記パイプの管軸線方向に進退する圧力型と、
前記パイプを把持した状態で回転し、前記圧力型と協働して前記パイプを曲げる曲げ型と、
前記曲げ型と連動して回転するピニオンギヤと、
前記管軸線に沿うように延在して前記圧力型に設けられ、前記ピニオンギヤの回転に連動して進退するラックと、
前記曲げ型を回転駆動する駆動部と、を有する、
パイプ曲げ加工装置。
【請求項２】
前記パイプの内部に挿入され、前記圧力型の進退に連動して前記パイプの軸芯方向に沿って進退する芯金を更に有する、
請求項１に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】
本発明はパイプを曲げるためのパイプ曲げ加工装置に関し、特に、パイプを把持した状態で回転してパイプの曲げ加工を行うパイプ曲げ加工装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
金属パイプを曲げるために、パイプ曲げ加工装置が用いられる。パイプ曲げ加工装置は例えば、特許文献１に記載されたものがある。特許文献１に記載されたパイプ曲げ加工装置は、パイプを把持した状態で回転してパイプを巻きつけてパイプの曲げ加工を行う曲げ型と、パイプの後端を把持するチャックと、チャックに接続され、チャックを前進させてパイプに前進方向の軸力を与える送り装置と、送り装置を駆動する送りサーボモータと、曲げ型を回転駆動する曲げサーボモータと、を有している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】国際公開第１１／０５５４０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載されたパイプ曲げ加工装置は、パイプを曲げ加工するために、曲げ型を回転駆動する曲げサーボモータと、送り装置を駆動するための送りサーボモータとの別個の駆動装置を必要とする。そのため、特許文献１に記載されたパイプ曲げ加工装置は、装置構成が複雑化して装置の小型化が困難となるという課題がある。
本発明は、構成を簡略化し、小型化することができるパイプ曲げ加工装置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】
【０００５】
本発明は、パイプ曲げるためのパイプ曲げ加工装置であって、
前記パイプの外周に圧力を加えて前記パイプの管軸線方向に進退する圧力型と、
前記パイプを把持した状態で回転し、前記圧力型と協働して前記パイプを曲げる曲げ型と、
前記曲げ型と連動して回転するピニオンギヤと、
前記管軸線に沿うように延在して前記圧力型に設けられ、前記ピニオンギヤの回転に連動して進退するラックと、
前記曲げ型を回転駆動する駆動部と、を有する。
【０００６】
このパイプ曲げ加工装置において、駆動部の駆動によって回転する曲げ型に、曲げ型の回転に連動して回転するピニオンギヤが設けられている。曲げ型を駆動部で回転させると曲げ型の回転に連動してピニオンギヤが回転する。ピニオンギヤの回転に連動してラックがパイプの管軸線方向に進退する。ラックが圧力型に固定されているため、ピニオンギヤの回転に連動して圧力型が進退する。これにより、駆動部で曲げ型を回転させると、これに連動して圧力型も進退させることができる。
【０００７】
また、前記パイプの内部に挿入され、前記圧力型の進退に連動して前記パイプの軸芯方向に沿って進退する芯金を更に有する。
曲げ型が回転するとともに圧力型が前進すると、パイプの内部に挿入された芯金も圧力型に連動して前進する。芯金により、パイプが曲げ型によって曲げられる際に、パイプのシワの発生を防止することができる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によると、パイプ曲げ加工装置の構成を簡略化し、小型化することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】パイプ曲げ加工装置を示した図である。
【図２】本発明の要部を拡大して示す断面図である。
【図３】図２のＡ−Ａ線断面図である。
【図４】パイプの曲げ加工状態を示した断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を参照して本発明にかかるパイプ曲げ加工装置の実施形態について説明する。
【００１１】
図１に示されるように、パイプ曲げ加工装置１は、設置台５に配置された圧力型６と、設置台５に配置され圧力型６の前方に配置された曲げ型７と、設置台５の下方に設置され、曲げ型７を回転駆動するモータ（駆動部）２と、を有している。圧力型６は、設置台５上に設けられた台座１３上にパイプ１５の管軸線Ｌ方向に沿って進退自在に載置されている。圧力型６は上方に開放自在で、パイプ１５を内部に配置することができる。圧力型６は、パイプ１５が配置された状態で、パイプ１５の外周に圧力を加えてパイプ１５を保持している。
【００１２】
パイプ１５は、金属パイプであり、曲げ加工されたパイプ１５は例えば、エキゾーストマニホールドに用いられる。パイプ１５の内部には円柱状の芯金８がパイプの後端１５ａから挿入されている。芯金８の後方には、台座１３上に固定されて、芯金８の後端を押圧するための伸縮自在なアクチュエータ１０が配置されている。アクチュエータ１０により、パイプ１５が曲げ加工時に前進した際にパイプ１５に連動して芯金８を管軸線Ｌ方向に前進させる。
【００１３】
パイプ１５の先端部は回転自在な曲げ型７によって把持されている。曲げ型７は、設置台５上に設けられた平行なサイドプレート１６間でシャフト１６ｈにより軸支されている。曲げ型７と同心をなす扇型歯車１８が回転自在に固定されている。扇型歯車１８には、設置台５の下方に固定されたモータ（駆動部）２が有する歯車２ａが歯合している。これにより、モータ２で歯車２ａを反時計回りに回転させると扇型歯車１８が制限された範囲内で時計回りに回転し、扇型歯車１８に連動して曲げ型７が時計回りに回転する。
【００１４】
図２〜図３に示されるように、曲げ型７は、回転した状態で外周面１１ｇにパイプ１５を巻き付けてパイプ１５に曲げ加工をする曲げ加工部１１と、パイプ１５の先端部を把持するクランパー１２とを有する。曲げ加工部１１は、この外周面１１ｇにパイプ１５の下半分を収容するＣ字状の凹部（不図示）が形成された断面円形の曲げ加工部本体１１ａと、曲げ加工部本体１１ａの周面の接線方向に突出して形成され、パイプ１５の先端部の下側に当接する直状部１１ｂとを有する。直状部１１ｂには、パイプ１５の下半分を収容するＣ字状の凹部１１ｃが形成されている（図３参照）。
【００１５】
直状部１１ｂの上方には、パイプ１５の外径よりわずかに大きい半円状の凹部１２ａが下面に形成されたクランパー１２が配置されている（図３参照）。クランパー１２は、直状部１１ｂに蝶番１４を介して開閉自在に接続されている。直状部１１ｂには、クランパー１２を閉じた状態で固定するためのＬ字型の留め具１１ｄが設けられている。留め具１１ｄの下端はブラケット１１ｅで直状部１１ｂに回転自在に取り付けられている。留め具１１ｄを回転させると、留め具１１ｄの頭部１１ｆがクランパー１２の側面に設けられた差し込み孔１２ｂに差し込まれ、クランパー１２と曲げ加工部１１との協働でパイプ１５の先端部を把持することができる。
【００１６】
曲げ加工部本体１１ａの後方には、パイプ１５の下面に当接するように半円状の凹部が形成されたシワ押さえ部２０が台座１３上に配置されている（図２参照）。シワ押さえ部２０は、パイプ１５の内部に挿入された芯金８と協働して、パイプ１５が曲げ加工部１１の外周面１１ｇに巻き付けられた際に、パイプ１５の下面にシワが形成されることを防止する。芯金８は、パイプ１５の内径よりやや小さな円形断面を有する棒状の芯金本体部８ａと、パイプ１５の曲がりに馴染んで曲がるように複数に分割されたリング体８ｃが連なった曲げ芯金部８ｂと、を有している。芯金８は、曲げ型７の回転に連動して、アクチュエータ１０（図１参照）によって芯金本体部８ａの後端が押圧されることで前進し、曲げ型７と協働してパイプ１５に曲げ加工を行う。
【００１７】
パイプ１５の上方には、下面にパイプ１５の外径よりわずかに大きい半円状の凹部６ａが形成された圧力型６が配置されている。圧力型６は、台座１３に管軸線Ｌ方向に進退自在に設けられている。圧力型６は、パイプ１５の上方から押圧力を与えた状態で曲げ型７の回転に連動して進退する。圧力型６の凹部６ａの後端には、パイプ１５の肉厚よりやや小さく突出するように凹部６ａの周面に延在する突起部６ｂが形成されている。突起部６ｂにより、パイプ１５の後端１５ａは、圧力型６に係合する。圧力型６が前進すると、パイプ１５に管軸線Ｌ方向の軸力を伝達し、パイプ１５も前進する。突起部６ｂが圧力型６に設けられていることにより、圧力型６の前進によって突起部６ｂがパイプ１５の後端を押圧し、パイプを確実に前進させることができる。
【００１８】
圧力型６と、芯金８と、シワ押さえ部２０との協働でパイプ１５の後方を挟持し、パイプ１５の曲げ加工時にパイプ１５にシワが発生することを防止する。圧力型６には、下方に突起する平歯が形成されたラック２６が管軸線Ｌ方向に沿うように固定されている。ラック２６には、曲げ型７のシャフト１１ｈに固定されたピニオンギヤ２５が歯合している。即ち、ピニオンギヤ２５は、曲げ型７と連動して回転する。
【００１９】
これにより、曲げ型７が時計回りに回転すると、これに連動して圧力型６が前進する。そして、曲げ型７が反時計回りに回転すると、これに連動して圧力型６が後退する。即ち、曲げ型７の駆動力によって圧力型６が進退する。ラック２６とピニオンギヤ２５とのギヤ比は曲げ型７の回転範囲と圧力型６の進退範囲との関係により最適化して決定される。その結果、曲げ型７がパイプ１５を把持した状態で回転すると、圧力型６と協働してパイプ１５を曲げることができる。
【００２０】
次に、パイプ曲げ加工装置１でパイプ１５を曲げ加工する方法について詳述する。
【００２１】
パイプ１５をパイプ曲げ加工装置１のシワ押さえ部２０と曲げ加工部１１にセットするにあたり、開いた状態の圧力型６とクランパー１２を閉じる（図３参照）。この際、クランパー１２に留め具１１ｄを掛けて、クランパー１２を曲げ加工部１１に固定する。これにより、パイプ１５の先端部はクランパー１２と曲げ加工部１１とで把持される。パイプ１５の後端１５ａに圧力型６の突起部６ｂを係合させる（図２参照）。そして、パイプ１５の内部に芯金８を挿入する。この状態で、圧力型６によりパイプ１５の上方から押圧力を加える。圧力型６とシワ押さえ部２０と芯金８とによって、パイプ１５の外周に圧力が加えられる。その後、モータ２を反時計回りに回転駆動して、扇型歯車１８を時計回りに回転させる（図１参照）。扇型歯車１８が時計回りに回転すると、それに連動して曲げ型７も時計回りに回転する。
【００２２】
図４に示されるように、曲げ型７が回転すると、曲げ型７に把持されたパイプ１５は、曲げ型７の円形の曲げ加工部本体１１ａの外周面１１ｇに沿って曲げられる。この際のパイプ１５の先端部の曲げ反力をクランパー１２で受ける。曲げ型７の回転に連動してピニオンギヤ２５が回転し、ラック２６が前進する。ラック２６の前進に連動して圧力型６が前進する。このとき、圧力型６に設けられた突起部６ｂがパイプ１５の後端１５ａからパイプ１５に前進方向の軸力を伝達する。そして、圧力型６の前進に連動してパイプ１５が前進する。即ち、圧力型６の前進によって突起部６ｂがパイプ１５の後端１５ａを押圧し、パイプ１５を確実に前進させることができる。このとき、圧力型６は、パイプ１５の上方から圧力を与えた状態を維持している。そして、パイプ１５の曲げ反力を圧力型６が受ける。
【００２３】
パイプ１５の前進に連動してアクチュエータ１０（図１参照）が伸長して芯金８の後端を押圧して芯金８を前進させる。芯金８は、曲げ型７の一定位置で停止し、芯金８の曲げ芯金部８ｂは、パイプ１５の曲がりに馴染んで曲がる。これにより、パイプ１５のシワが防止される。パイプ１５の下面は、シワ押さえ部２０によりシワが発生することが防止される。
【００２４】
パイプ１５が所定の角度で曲げられると、モータ２（図１参照）の駆動を停止し、曲げ型７を停止させる。その後、留め具１１ｄを外してクランパー１２を開く（図３参照）。そして、圧力型６をパイプ１５の上方に移動させ、パイプ１５から芯金８を引き抜くと、曲げ加工されたパイプ１５が取り出される。上記の工程により、パイプ曲げ加工装置１によって曲げ加工されたパイプ１５が得られる。
【００２５】
上述したように、パイプ曲げ加工装置１は、ラックが圧力型６に固定されているため、曲げ型７に固定されたピニオンギヤの回転に連動して圧力型が進退する。モータ２の駆動力で曲げ型７および圧力型６を駆動することができるので、パイプ曲げ加工装置１の構成を簡略化し、装置を小型化することができる。
【００２６】
なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。例えば、曲げ加工されたパイプ１５はエキゾーストマニホールドに限られず、他のものであってもよい。そして、ピニオンギヤ２５は、曲げ型７と同心に設けられているものの他、他のギヤを介して曲げ型７と連動して回転するものであってもよい。
【符号の説明】
【００２７】
１…加工装置  ２…モータ（駆動部）  ２ａ…歯車  ５…設置台  ６…圧力型  ６ａ…凹部  ６ｂ…突起部  ７…型  ８…芯金  ８ａ…芯金本体部  ８ｂ…曲げ芯金部  リング体８ｃ  １０…アクチュエータ  １１…曲げ加工部  １１ａ…曲げ加工部本体  １１ｂ…直状部  １１ｃ…凹部  １１ｄ…具  １１ｅ…ブラケット  １１ｆ…頭部  １１ｇ…外周面  １１ｈ…シャフト  １２…クランパー  １２ａ…凹部  １２ｂ…差し込み孔  １３…台座  １４…蝶番  １５…パイプ  １５ａ…後端  １６…マウント部  １８…扇型歯車  ２０…シワ押さえ部  ２５…ピニオンギヤ  ２６…ラック  
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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