(57)【要約】【課題】フレア加工装置の構造を簡略化するとともに、小型化を図る。【解決手段】起伏自在な加工用ローラ２５により、管材Ｐの管端Ｐ１を外側に折り曲げてつば部ＰＦを形成するフレア加工装置１であって、前記加工用ローラ２５は、支点部２７ａと作用点部２７ｂを備え、前記支点部２７ａは、主軸１２に回動自在に支持され、前記作用点部２７ｂは、連結アーム４２を介してジャッキ４０の支点部に回動自在に支持されており、ジャッキ４０の駆動によりリンク機構を作動させ、加工用ローラ２５を起伏させる。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
起伏自在な加工用ローラにより、管材の管端を外側に折り曲げてつば部を形成するフレア加工装置であって、
前記加工用ローラは、支点部と作用点部を備え、
前記支点部は、主軸、又は、取付部材に回動自在に支持され、
前記作用点部は、連結部材を介して起動部材の力点部に回動自在に支持されていることを特徴とするフレア加工措置。
【請求項２】
前記加工用ローラは、支持軸に回転自在に保持されている円筒体であり、前記支持軸の一端に支点部が設けられ、他端に作用点部が設けられていることを特徴とする請求項１記載のフレア加工装置。
【請求項３】
前記加工用ローラは、軸対称に一対、設けられていることを特徴とする請求項１記載のフレア加工装置。
【請求項４】
前記主軸には、回転フレームが固定され、
該回転フレームには、支点部と力点部とを備えたブラケットが連結され、
該ブラケットの支点部には、加工用ローラの支点部が回動自在に支持され、
該ブラケットの力点部は、複動ジャッキを介して前記加工用ローラの作用点部に回動自在に連結されていることを特徴とする請求項１記載のフレア加工装置。
【請求項５】
加工用ローラの支点部は、主軸に回動自在に支持され、
該加工用ローラの作用点部は、連結アームを介してジャッキの力点部に回動自在に支持されていることを特徴とする請求項１記載のフレア加工装置。
【請求項６】
加工用ローラは、水平ローラ部と傾斜部によりヘの字状に形成され、
前記水平ローラ部と傾斜部の境界部には、支点部が設けられ、
前記支点部と反対側の前記傾斜部には、作用点部が設けられ、
前記作用点部は、連結アームを介してジャッキの力点部に回動自在に支持されていることを特徴とする請求項１記載のフレア加工装置。
【請求項７】
起動部材は、主軸に直交方向に設けられた回転ラムであり、
前記回転ラムには、固定アームと取付部材が設けられており、
加工用ローラの作用点部は、連結部材を介して前記固定アームの力点部に回転自在に連結され、前記加工用ローラの支点部は、前記取付部材の支点部に回動自在に連結されていることを特徴とする請求項１記載のフレア加工装置。
【請求項８】
主軸は、油圧モータにより回転することを特徴とする請求項１，２，３，４，５，６，又は、７記載のフレア加工装置。
【請求項９】
請求項１記載のフレア加工装置により管材の管端を外側に折り曲げてつば部を形成するフレア加工方法であって、
円筒状の加工用ローラを管材の管端の内面に線接触させながら水平状態から垂直状態に変位させてつば部を形成することを特徴とするフレア加工方法。
【請求項１０】
起動部材を摺動、又は、回転させて加工用ローラのリンク機構を作動させ、該加工用ローラを水平状態から垂直状態に変位させることを特徴とする請求項９記載のフレア加工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、鋼管やＳＵＳ管等の管材の管端を外側に拡開折り曲げることにより、つば部を形成するフレア加工方法及びその装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のフレア加工装置は、管端をクランプにより挟み付け、公転中心軸に向かって傾斜した自転軸を有する円錐形状の一次ローラにて管材の管端を約６０度以下に拡開及び折り曲げ、次に公転中心軸に向かって傾斜した自転軸を有する円錐形状の２次ローラにて約９０度に折り曲げることにより、鋼管のつば部成形を行っている（例えば、特許文献１、参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第４４６４４５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来のフレア加工装置は、互いに独立に作動する、一次ローラ（約６０度以下の拡開折り曲げ用）と二次ローラ（約９０度の拡開折曲げ用）を用いてフレア加工しているので、構造が複雑であるとともに、制御も複雑となっている。又、ローラの付いているヘッド部は、大きく頑丈に形成されているので、フレア加工装置が大型となり、重量も大きくなる。そのため、容易に移動させることができない上、大きな配設スペースを必要とする。
【０００５】
この発明は、上記事情に鑑み、フレア加工装置の構造を簡略化するとともに、小型化を図ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明は、起伏自在な加工用ローラにより、管材の管端を外側に折り曲げてつば部を形成するフレア加工装置であって、前記加工用ローラは、支点部と作用点部を備え、前記支点部は、主軸、又は、取付部材に回動自在に支持され、前記作用点部は、連結部材を介して起動部材の力点部に回動自在に支持されていることを特徴とする。
【０００７】
この発明の前記加工用ローラは、支持軸に回転自在に保持されている円筒体であり、前記支持軸の一端に支点部が設けられ、他端に作用点部が設けられていることを特徴とする。この発明の前記加工用ローラは、軸対称に一対、設けられていることを特徴とする。この発明の前記主軸には、回転フレームが固定され、該回転フレームには、支点部と力点部とを備えたブラケットが連結され、該ブラケットの支点部には、加工用ローラの支点部が回動自在に支持され、該ブラケットの力点部は、伸縮可能な複動ジャッキを介して前記加工用ローラの作用点部に回動自在に連結されていることを特徴とする。
【０００８】
この発明の加工用ローラの支点部は、主軸に回動自在に支持され、該加工用ローラの作用点部は、連結アームを介してジャッキの力点部に回動自在に支持されていることを特徴とする。この発明の加工用ローラは、水平ローラ部と傾斜部によりヘの字状に形成され、前記水平ローラ部と傾斜部の境界部には、支点部が設けられ、前記支点部と反対側の前記傾斜部には、作用点部が設けられ、前記作用点部は、連結アームを介してジャッキの力点部に回動自在に支持されていることを特徴とする。
【０００９】
この発明の起動部材は、主軸に直交方向に設けられた回転ラムであり、前記回転ラムには、固定アームと取付部材が設けられており、加工用ローラの作用点部は、連結アームを介して前記固定アームの力点部に連結され、前記加工用ローラの支点部は、前記取付部材の支点部に回動自在に連結されていることを特徴とする。この発明の主軸は、油圧モータにより回転することを特徴とする。
【００１０】
この発明は、前記フレア加工装置により管材の管端を外側に折り曲げてつば部を形成するフレア加工方法であって、円筒状の加工用ローラを管材の管端の内面に線接触させながら水平状態から垂直状態に変位させてつば部を形成することを特徴とする。
【００１１】
この発明は、摺動、又は、回動する起動部材により加工用ローラのリンク機構を作動させ、該加工用ローラを水平状態から垂直状態に変位させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
この発明は、以上のように構成したので、リンク機構により加工用ローラを小さな力で起伏させることができる。そのため、簡単に管材の管端内面に線接触させながら外側に折り曲げ拡開してつば部を形成することができるので、フレア加工装置の構造を簡略化することができるとともに、小型化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の第１実施例を示す正面図である。
【図２】図１の回転フレーム部の拡大図である。
【図３】図１のリンク機構の拡大図である。
【図４】加工用ローラの拡大斜視図である。
【図５】加工用ローラと管端内面の接触状態を示す拡大断面図である。
【図６】本発明の第２実施例を示す要部拡大断面図である。
【図７】本発明の第３実施例を示す要部拡大断面図である。
【図８】本発明の第４実施例を示す要部拡大断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
この発明の第１実施例を図１〜図５により説明する。フレア加工装置１は、台車３に載置されており、又、制御盤５は、前記フレア加工装置１から離れた位置に配設されているが、前記台車３及び制御盤５には、キャスタ４，６が付いているので、移動可能である。前記フレア加工装置１と制御盤５の間には、フレア加工される管材（ワーク）Ｐを保持するスタンド８が配設されている。フレア加工装置１のケーシングには、加工用の主軸１２を駆動する油圧モータ１０が設けられている。この様に前記主軸１２に油圧モータ１０を用いることにより、加工部本体と油圧発生ポンプ並びに制御機器類を分割することができるので、個々の機械を小型軽量化することが可能となるとともに、手動で容易に運搬することができる。
【００１５】
フレア加工装置１のケーシングには、前記油圧モータ１０と、該油圧モータ１０により回転する主軸１２と、該主軸１２を支持する一対の軸受（ベアリング）１４，１４と、該主軸１２の取付台１３に設けられた回転フレーム１６と、が設けられている。前記回転フレーム１６は、複数の位置決め穴１８を有する垂直部材１６ａと、一対の傾斜部材１６ｂ，１６ｂにより、等脚台形状に形成されており、その中心軸は、主軸１２の中心線Ｃの延長線上に位置している。
【００１６】
前記回転フレーム１６にはユニット保持ブラケット２０が設けられている。このブラケット２０は、台形状の基台部２０ａと、突出部２０ｂとを備えている。前記基台部２０ａには一対のピン穴２２，２２が設けられ、このピン穴２２，２２に回転フレーム１６の位置決め穴１８を合わせてピン止め固定する。
【００１７】
加工用ローラ２５は、一端に支点部２７ａを有し、他端に作用点部２７ｂを有する支持軸２７と、該支持軸２７にベアリング２８を介して嵌着された円筒体３０と、から構成されている。該加工用ローラ２５の支点部２７ａは、前記ブラケット２０の突出部２０ｂに軸着され、回動自在に支持されている。又、前記加工用ローラ２５の作用点部２７ｂは、起動部材（駆動手段）である複動ジャッキ３２の先管端に軸着され、回動自在に支持されている。
【００１８】
前記複動ジャッキ３２の基管端(力点部)３２ａは、前記ブラケット２０の基台部２０ａに軸着され、回動自在に支持されている。加工用ローラ２５の支点部２７ａ、作用点部２７ｂ、複動ジャッキ３２の力点部３２ａにより、加工用ローラ２５を起伏させるリンク機構が構成されている。前記回転フレーム１６には、座屈防止ローラ３４が設けられている。このローラ３４は、前記回転フレーム１６のピン穴２２、２２の中間部に設けられ、かつ、回転フレーム１６の垂直部材２７ａと直交方向に設けられ、管材Ｐの内面に圧接しながら自転する。
【００１９】
本実施例の作動について説明する。スタンド８に加工対象の管材（以下、単に、管材、という）Ｐを載置してクランプ用ジャッキ３６により固定する。この時、管材の管端Ｐ１は、クランプ用ジャッキ３６より所定長さだけ突出してクランプされている。フレア加工装置１の加工用ローラ２５を水平状態（支持軸２７が中心線Ｃと平行の状態）にして管端Ｐ１の内面に当接させる(図３、図５  ２５Ａ  参照)。この時、座屈防止ローラ３４も管端Ｐ１の内面に当接している。
【００２０】
油圧モータ１０を回転させると、加工用ローラ２５及び座屈防止ローラ３４が前記管端Ｐ１内面を押圧しながら自転する。
【００２１】
複動ジャッキ３２の先管端を伸長させながら加工用ローラ２５の作用点２７ｂを押圧すると、リンク機構が作動し、加工用ローラ２５は、次第に起き上がりながら矢印Ａ２７方向に回転し、水平状態２５Ａから傾斜状態２５Ｂ、更には、垂直状態２５Ｃ（中心線Ｃと直交方向の状態）に変位する。そのため、前記管端Ｐ１は、次第に拡開折り曲げられて、垂直状態のつば部ＰＦが形成される。この加工用ローラ２５は、前記管端Ｐ１の内面に線接触しながら拡開折り曲げを行う（図５参照）。この様に線接触により加工すると、点接触による加工の場合に比べ、マルテンサイト変態などの加工障害が発生しにくい。又、フレア加工時には、軸方向への推力が掛らないので、機械全体のケーシングを単純化、軽量化することができる。
【００２２】
この発明の第２実施例を図６により説明するが、図１〜５と同一図面符号は、その名称も機能も同一である。この実施例では、主軸１２の先管端に加工用ローラ２５を中心線Ｃと平行に収納する収納溝３８が設けられ、該収納溝３８に加工用ローラ２５の支点部２７ａが軸支されている。前記加工用ローラ２５の作用点部２７ｂは、連結部材４２を介して起動部材（駆動手段）であるジャッキ４０の力点部４０ｃに軸支されている。
【００２３】
前記加工用ローラ２５の支点部２７ａ、作用点部２７ｂ、ジャッキ４０の力点部４０ｃによりリンク機構が構成され、ジャッキ４０が主軸１２内をスライドすることにより、リンク機構が作動し、加工用ローラ２５を起伏させる。前記加工用ローラ２５は、軸対称に一対配設されている。
【００２４】
次に、本実施例の作動を説明する。主軸１２を回転させるとともに、ジャッキ４０を矢印Ａ４０方向にスライド（プッシュ）させると、リンク機構が作動し、加圧用ローラ２５の作用点部２７ｂが押されるので、加圧用ローラ２５は矢印Ａ２７方向に回転し、水平状態２７Ａから垂直状態２７Ｃに変位しながら前記管端Ｐ１を拡開折り曲げる。そのため、垂直状態のつば部ＰＦが形成される。この時、加工用ローラ２５は、前記管端Ｐ１の内面に線接触しながら拡開折り曲げを行う。この様に線接触により加工すると、点接触による加工の場合に比べ、マルテンサイト変態などの加工障害が発生しにくい。
【００２５】
この発明の第３実施例を図７に説明するが、図１〜図６と同一図面符号は、その名称も機能も同一である。この実施例では、加工用ローラ２５は、水平ローラ部２５ｆと傾斜部２５ｔとにより、への字状に形成され、前記傾斜部２５ｔと水平ローラ部２５ｆとの境界部には支点部２７ａが設けられている。前記支点部２７ａは主軸１２の外周側に回動可能に固定され、その反対側の傾斜部２５ｔには、作用点部２７ｂが設けられている。前記作用点部２７ｂは、連結アーム４４を介して、起動部材（駆動手段）であるジャッキ４６の取付台４８に回転可能に支持されている。
【００２６】
前記加工用ローラ２５の支点部２７ａ、作用点部２７ｂ、ジャッキ４６の力点部４６ｃによりリンク機構が構成され、ジャッキ４６が主軸１２内をスライドして連結アーム４４の作用点２７ｂが変位することにより、加工用ローラ２５が起伏する。加工用ローラ２５は、軸対称に一対配設されている。
【００２７】
次に、本実施例の作動を説明する。主軸１２を回転させるとともに、ジャッキ４６を矢印Ａ４６方向にスライド（プル）させると、リンク機構が作動し、加圧用ローラ２５の作用点部２７ｂが引っ張られるので、加圧用ローラ２５の水平ローラ部２５ｆは、矢印Ａ２７方向に回転し、水平状態（鎖線部分参照）２５Ａから垂直状態２５Ｃに変位しながら前記管端Ｐ１を拡開折り曲げる。そのため、垂直状態のつば部ＰＦが形成される。この時、加工用ローラ２５の水平ローラ部２５ｆは、前記管端Ｐ１の内面に線接触しながら拡開折り曲げを行うが、この様に線接触により加工すると、点接触による加工の場合に比べ、マルテンサイト変態などの加工障害が発生しにくい。
【００２８】
この発明の第４実施例を図８に説明するが、図１〜図６と同一図面符号は、その名称も機能も同一である。この実施例と前記実施例との主なる相違は、回転ラム５０を起動部材として用い、加工用ローラ２５の起伏を行う点である。
【００２９】
回転ラム５０には、力点部５２ｃを有する固定アーム５２が設けられ、前記力点部５２ｃは連結アーム５６を介して加圧用ローラ２５の作用点部２７ｂに軸着されている。前記加工用ローラ２５の支点部２７ａは、主軸１２、又は、主軸１２に設けた取付部材（図示省略）に軸着されている。前記加工用ローラ２５の支点部２７ａ、作用点部２７ｂ、固定アーム５２の力点部５２ｃによりリンク機構が構成され、回転ラム５０の回転により、加工用ローラ２５が起伏する。
【００３０】
次に、本実施例の作動を説明する。  主軸１２を回転させながら回転ラム５０を矢印Ａ５０方向に回転させると、加工用ローラ２５の作用点部２７ｂが押圧されるので、加工用ローラ２５は支点部２７ａを中心にして回転し、水平状態２５Ａから垂直状態２５Ｃに変位しながら前記管端Ｐ１を拡開折り曲げる。そのため、垂直状態のつば部ＰＦが形成される。
【００３１】
この時、加工用ローラ２５は、前記管端Ｐ１の内面に線接触しながら拡開折り曲げを行うが、この様に線接触により加工すると、点接触による加工の場合に比べ、マルテンサイト変態などの加工障害が発生しにくい。又、フレア加工時には、軸方向への推力が掛らないので、機械全体のケーシングを単純化、軽量化することができる。
【符号の説明】
【００３２】
１      フレア加工装置
１２    主軸
１６    回転フレーム
２５    加工用ローラ
２５Ａ  水平状態
２５Ｃ  垂直状態
３０    円筒体
３２    複動ジャッキ
４０    ジャッキ
４２    連結部材
４４    連結アーム
４６    ジャッキ
５０    回転ラム
５６    連結アーム
Ｐ      管材
Ｐ１    管端
【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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