(57)【要約】【課題】曲げ加工を行った後のパイプから切断して除去する不要部分を減少させることができるパイプ引き曲げ加工装置を提供する。【解決手段】曲げ型４は、曲げ加工対象であるパイプ７の曲げ形状に対応した溝が形成され回転可能である。曲げ外側クランプ３および曲げ内側クランプ５は、パイプ７の先端部分を曲げ型４に固定する。芯金１は、パイプ７の内部に挿入されパイプ７の曲げ加工する部位をパイプ７の内部から支持する。ワイパー型６は、パイプ７の後端部分の曲げ内周面側を支持する。圧力型２は、パイプ７の後端部分の曲げ外周面側を曲げ内周面側の方に向けて加圧する。圧力型２は、曲げ加工前のパイプ７の軸方向に曲げ型４の回転と同期させて前進移動させることが可能である。圧力型２には、前進移動させる際にパイプ７の後端を前進移動させる方向に押圧する段差２ａが設けられている。【選択図】図１
2017070993.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
曲げ加工対象であるパイプの曲げ形状に対応した溝が形成され回転可能な曲げ型と、
前記パイプの先端部分を前記曲げ型に固定するクランプと、
前記パイプの内部に挿入され前記パイプの曲げ加工する部位を前記パイプの内部から支持する芯金と、
前記パイプの後端部分の曲げ内周面側を支持するワイパー型と、
前記後端部分の曲げ外周面側を前記曲げ内周面側の方に向けて加圧する圧力型と、を備え、
前記圧力型は、曲げ加工前の前記パイプの軸方向に前記曲げ型の回転と同期させて前進移動させることが可能で、
前記圧力型には、前記前進移動させる際に前記パイプの後端を前記前進移動させる方向に押圧する段差が設けられているパイプ引き曲げ加工装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はパイプ引き曲げ加工装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車や空気調和機などにおいて、曲げ部分を有するパイプが多数用いられる。銅やステンレスなどで形成されたパイプを、曲げ型を回転させることによって所定の形状に曲げ加工するパイプ引き曲げ加工装置が知られている。特許文献１には、曲げ案内用の溝が形成され回転可能な曲げ型と、パイプの一部を曲げ型に固定するクランプと、パイプの曲げ外周面を保持する圧力型（押し型）と、パイプの曲げ内周面を保持するワイパー（シワ抑え）と、パイプの内側に保持される芯金と、パイプの後端からパイプを軸方向に付勢する管ブースターと、を有するパイプ引き曲げ加工装置が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−２８９４８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
パイプに対し曲げ加工を行った後、パイプを所望の寸法にするために不要部分を切断して除去する。しかしながら、特許文献１に記載のパイプ引き曲げ加工装置では、管ブースターがパイプの後端からパイプを軸方向に押し込む際に管ブースターが押し型やシワ抑えと干渉しないようにするため、曲げ加工対象のパイプとして十分に長尺なものを用意する必要がある。このため、曲げ加工を行った後のパイプから切断して除去する不要部分が多くなるという問題があった。
【０００５】
本発明は、以上の背景に鑑みなされるものであり、曲げ加工を行った後のパイプから切断して除去する不要部分を減少させることができるパイプ引き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】
【０００６】
本発明は、パイプ引き曲げ加工装置であって、曲げ加工対象であるパイプの曲げ形状に対応した溝が形成され回転可能な曲げ型と、前記パイプの先端部分を前記曲げ型に固定するクランプと、前記パイプの内部に挿入され前記パイプの曲げ加工する部位を前記パイプの内部から支持する芯金と、前記パイプの後端部分の曲げ内周面側を支持するワイパー型と、前記後端部分の曲げ外周面側を前記曲げ内周面側の方に向けて加圧する圧力型と、を備え、前記圧力型は、曲げ加工前の前記パイプの軸方向に前記曲げ型の回転と同期させて前進移動させることが可能で、前記圧力型には、前記前進移動させる際に前記パイプの後端を前記前進移動させる方向に押圧する段差が設けられているものである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、曲げ加工を行った後のパイプから切断して除去する不要部分を減少させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施の形態１にかかるパイプ引き曲げ加工装置の概略構成を示す図である（パイプの軸方向に沿った断面図）。
【図２】実施の形態１にかかるパイプ引き曲げ加工装置の概略構成を示す図である（図１のＩＩ−ＩＩ線の位置における断面図）。
【図３】実施の形態１にかかるパイプ引き曲げ加工装置における圧力型の概略構成を示す斜視図である。
【図４】実施の形態１にかかるパイプ引き曲げ加工装置における動作を説明する図である。
【図５】実施の形態２にかかるパイプ引き曲げ加工装置の概略構成を示す図である（パイプの軸方向に沿った断面図）。
【図６】実施の形態２にかかるパイプ引き曲げ加工装置の概略構成を示す図である（図５のＶＩ−ＶＩ線の位置における断面図）。
【図７】実施の形態２にかかるパイプ引き曲げ加工装置の概略構成を示す図である（図５のＶＩＩ−ＶＩＩ線の位置における断面図）。
【図８】実施の形態２にかかるパイプ引き曲げ加工装置における動作を説明する図である。
【図９】実施の形態２にかかるパイプ引き曲げ加工装置における動作を説明する図である（図９のＸ−Ｘ線の位置における断面図）。
【図１０】実施の形態２にかかるパイプ引き曲げ加工装置における動作を説明する図である。
【図１１】実施の形態２にかかるパイプ引き曲げ加工装置における動作を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
[実施の形態１]
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
図１および図２は、本実施の形態にかかるパイプ引き曲げ加工装置１０の概略構成を示す図である。図１は、パイプ７の軸方向に沿った断面図を示す。図２は、図１のＩＩ−ＩＩ線の位置における断面図である。なお、図中において、加工前のパイプ７の軸方向をＸ方向とし、加工前のパイプ７の半径方向における直交する２方向をそれぞれＹ方向、Ｚ方向とする。
【００１０】
図１および図２に示すように、パイプ引き曲げ加工装置１０は、芯金１と、圧力型２と、曲げ外側クランプ３と、曲げ型４と、曲げ内側クランプ５と、ワイパー型６と、を備えている。なお、以下の説明で、パイプ７における、“先端部分”とは曲げ型４よりも前方（Ｘ軸のプラスの方向）にある部分を示し、“後端部分”とは曲げ型４よりも後方（Ｘ軸のマイナスの方向）にある部分を示す。
【００１１】
芯金１は、パイプ７の内部に挿入されパイプ７の曲げ加工する部位をパイプ７の内部から支持し、曲げ加工の際にパイプ７の曲げ部が潰れるのを防止する。芯金１の先端部分１ａは可とう性を有しており、パイプ７の曲げに合わせて曲がる。
【００１２】
圧力型２は、アクチュエータなどの加圧部を備えており、パイプ７の後端部分の曲げ外周面側を曲げ内周面側の方に向けて加圧し、パイプ７の後端部分の直線形状が変形するのを防止する。また、圧力型２は、パイプ７を曲げ加工する際、曲げ加工前のパイプ７の軸方向に前進移動し、パイプ７の後端を前進移動させる方向に押圧する。圧力型２は、歯車などの伝達機構を介して動力源８から動力が伝達されることで曲げ加工前のパイプ７の軸方向に前進移動する。圧力型２の構造の詳細については後述する。
【００１３】
曲げ型４は、回転中心Ｐ（図１参照）を中心として回転可能に構成され、回転歯車などの伝達機構を介して動力源８から動力が伝達されることによって回転する。曲げ型４には、曲げ加工対象であるパイプ７の曲げ形状に対応した溝が形成されている。制御部９は、角度センサなどにより検出された曲げ型４の回転角度情報に基づき、所定の回転角度で曲げ型４が回転を停止するように動力源８を制御する。
【００１４】
クランプとしての曲げ外側クランプ３および曲げ内側クランプ５は、パイプ７の先端部分を曲げ型４に固定する。具体的には、曲げ外側クランプ３がパイプ７の曲げ外周面を、曲げ内側クランプ５がパイプ７の曲げ内周面を、それぞれ保持し、曲げ外側クランプ３および曲げ内側クランプ５によってパイプ７の先端部分を挟持することでパイプ７の先端部分を曲げ型４に固定する。ワイパー型６は、パイプ７の後端部分の曲げ内周面側を支持し、曲げ加工の際にパイプ７の曲げ内側（曲げ内周面側）にシワが発生するのを防止する。ワイパー型６には、曲げ加工対象であるパイプ７の曲げ形状に対応した溝が形成されている。
【００１５】
圧力型２におけるパイプ７の後端を押圧する機構について説明する。
図３は、圧力型２の概略構成を示す斜視図である。図１および図３に示すように、圧力型２には、曲げ加工対象であるパイプ７の曲げ形状に対応した溝２ｂが形成されている。圧力型２における溝２ｂの後端には、パイプ７の肉厚と同じ高さの段差２ａが形成されている。この段差２ａがパイプ７の後端に接し、パイプ７の後端を押圧する。
【００１６】
パイプ引き曲げ加工装置１０の動作について説明する。
図１に示すように、パイプ引き曲げ加工装置１０に加工前のパイプ７をセッティングした状態では、圧力型２の段差２ａはパイプ７の後端と接している。加工前のパイプ７をセッティングした状態から、図４に示すように、曲げ型４を図中矢印Ａで示す方向に回転させると、この回転と同期して圧力型２が図中矢印Ｂで示す曲げ加工前のパイプの軸方向に前進する（Ｘ軸のプラスの方向に並進する）。圧力型２を前進させると、圧力型２に設けられた段差２ａによりパイプ７の後端が曲げ加工前のパイプ７の軸方向に押圧される。
【００１７】
曲げ加工の際に、パイプ７の曲げ外側には引っ張り力が生じ、パイプ７の曲げ内側には圧縮力が生じる。このため、パイプ７の曲げ外側では肉厚が薄くなり、パイプ７の曲げ内側では大きなせん断変形が生じてシワが発生する。曲げ型４の回転角度に応じて圧力型２を前進移動させることで、パイプ７の曲げ外側の肉厚が薄くなること、およびパイプ７の曲げ内側にシワが発生することを防止できる。
【００１８】
曲げ加工において、曲げ型４の回転角度と圧力型２を前進移動量とを比例させてもよいので、上述したように、曲げ型４の回転と圧力型２を前進移動とを同期させることができる。このため、歯車などの伝達機構を介して、動力源８の動力を、圧力型２に伝達して曲げ型４を回転させるとともに、圧力型２に伝達して圧力型２を前進移動させることができる。つまり、曲げ型４を回転と圧力型２の前進移動とを１つの動力源８で行うことができる。また、圧力型２を前進移動させるための制御（荷重制御）も不要になる。これにより、曲げ型４を回転と圧力型２の前進移動とのそれぞれに別個の動力源を設ける場合に対し、装置コストを低減することができる。
【００１９】
パイプ引き曲げ加工装置１０では、圧力型２にパイプ７の後端を押圧するための段差２ａを設けたことで、特許文献１に記載のパイプ引き曲げ加工装置のようなパイプを押し込むための管ブースターは不要となる。このため、管ブースターと圧力型との干渉を考慮する必要がなく、パイプ引き曲げ加工装置にセッティングするパイプの長さを短縮することができる。これにより、曲げ加工を行った後のパイプから切断して除去する不要部分を減少させることができるので材料費を低減できる。
【００２０】
[実施の形態２]
以下、図面を参照して本発明の実施の形態２について説明する。実施の形態２にかかるパイプ引き曲げ加工装置では、パイプに対し、２箇所の曲げ加工を連続して行うことができる。なお、実施の形態１と共通の部分には共通の符号を付してその説明を省略する。
図５、図６および図７は、本実施の形態にかかるパイプ引き曲げ加工装置１１０の概略構成を示す図である。図５は、パイプ７の軸方向に沿った断面図を示す。図６は、図５のＶＩ−ＶＩ線の位置における断面図である。図７は、図５のＶＩＩ−ＶＩＩ線の位置における断面図である。なお、図中において、加工前のパイプ７の軸方向をＸ方向とし、加工前のパイプ７の半径方向における直交する２方向をそれぞれＹ方向、Ｚ方向とする。
【００２１】
図５、図６および図７に示すように、圧力型１０２は、アクチュエータなどの加圧部を備えており、パイプ７の後端部分の曲げ外周面側を曲げ内周面側の方に向けて加圧し、パイプ７の後端部分の直線形状が変形するのを防止する。圧力型１０２は、パイプ７を曲げ加工する際、曲げ加工前のパイプ７の軸方向に前進移動し、パイプ７の後端を前進移動させる方向に押圧する。圧力型１０２は、歯車などの伝達機構を介して動力源８から動力が伝達されることで曲げ加工前のパイプ７の軸方向に前進移動する。圧力型１０２には、曲げ加工対象であるパイプ７の曲げ形状に対応した溝１０２ｂが形成されている。圧力型１０２における溝１０２ｂの後端には、パイプ７の肉厚と同じ高さの段差１０２ａが形成されている。この段差１０２ａがパイプ７の後端に接し、パイプ７の後端を押圧する。
【００２２】
圧力型１０２は、段差１０２ａよりもパイプ７の軸方向前方で曲げ型４よりもパイプ７の軸方向後方の位置に２つの突起部１０２ｃを備えている。突起部１０２ｃは、Ｚ軸方向にスライド移動させることが可能である（図７参照）。
【００２３】
パイプ引き曲げ加工装置１１０の動作について説明する。
まず、１つ目の曲げ加工をする動作について説明する。１つ目の曲げ加工をする動作は、基本的には実施の形態１にかかるパイプ引き曲げ加工装置１０と同じである。図５に示すように、パイプ引き曲げ加工装置１１０に加工前のパイプ７をセッティングした状態では、圧力型１０２の段差１０２ａはパイプ７の後端と接している。また、図７に示すように、圧力型１０２における突起部１０２ｃの端面１０２ｃ_１は、パイプ７の外周よりも半径方向の外側の位置にある。
【００２４】
加工前のパイプ７をセッティングした状態から、図８に示すように、曲げ型４を図中矢印Ｃで示す方向に回転させると、この回転と同期して圧力型１０２が図中矢印Ｄで示す曲げ加工前のパイプの軸方向に前進する。圧力型１０２を前進させると、圧力型１０２に設けられた段差１０２ａによりパイプ７の後端が曲げ加工前のパイプ７の軸方向に押圧される。曲げ型４の回転角度に応じて圧力型１０２を前進移動させることで、パイプ７の曲げ外側の肉厚が薄くなること、およびパイプ７の曲げ内側にシワが発生することを防止できる。
【００２５】
次に、２つ目の曲げ加工をする動作について説明する。図８に示す状態から、曲げ外側クランプ３および曲げ内側クランプ５を取り外し、パイプ７のセッティング位置を調整する。図９に示すように、パイプ７の先端がＹ軸のプラス方向を向くようにセッティング位置を調整する。もちろん、Ｙ軸のプラス方向以外の方向にセットすることも可能である。そして、曲げ外側クランプ３を取り付けていた位置に曲げ外側クランプ１０３を、曲げ内側クランプ５を取り付けていた位置に曲げ内側クランプ１０５を取り付ける。
【００２６】
また、図１０に示すように、圧力型１０２の突起部１０２ｃの端面１０２ｃ_１が芯金１の外周の近傍位置にくるように、突起部１０２ｃをパイプ７の半径方向内側へとスライドさせる。そして、図９に示すように、突起部１０２ｃの一側面１０２ｃ_２がパイプ７の後端と接するように圧力型１０２に対する１０２ｃ_２の位置を設定する。
【００２７】
２つ目の曲げ加工のセッティングが完了した後、図１１に示すように、曲げ型４を図中矢印Ｅで示す方向に回転させると、この回転と同期して圧力型１０２が図中矢印Ｆで示す曲げ加工前のパイプの軸方向に前進する。圧力型１０２を前進させると、圧力型１０２に設けられた突起部１０２ｃの一側面１０２ｃ_２によりパイプ７の後端がパイプ７の軸方向に押圧される。曲げ型４の回転角度に応じて圧力型１０２を前進移動させることで、パイプ７の曲げ外側の肉厚が薄くなること、およびパイプ７の曲げ内側にシワが発生することを防止できる。
【００２８】
以上のように、圧力型１０２に段差１０２ａおよび突起部１０２ｃを設けたことで、パイプ７の２箇所の曲げ加工を連続して行うことができる。このように複数箇所の曲げ加工を１つの装置で行うことができると、１箇所の曲げを有するパイプをロー付けなどで接合して複数個所の曲げを有するパイプとする必要がなくなるため、加工の手間を軽減できる。
【００２９】
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。
【符号の説明】
【００３０】
１  芯金
２  圧力型
２ａ  段差
３  曲げ外側クランプ
４  曲げ型
５  曲げ内側クランプ
６  ワイパー型
７  パイプ
１０  パイプ引き曲げ加工装置
【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】
2017070993.tif 000009
【図８】
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【図９】
2017070993.tif 000011
【図１０】
2017070993.tif 000012
【図１１】
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