(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属板を曲げ加工し、当該金属板の両端を溶接して金属管を形成し、上記溶接により発生した金属管内のビードをローラホルダ部材と、該ローラホルダ部材に設けられたビード潰しローラで押し潰すビード処理装置において、上記 ローラホルダ部材が相対向する一対のローラ軸案内部材と、上記金属管の軸方向に沿って移動自在に配置したカム部材とを有し、上記各ローラ軸案内部材は上記ビード潰しローラの支持軸を挿入させて金属管の径方向に移動自在に案内する長孔を備え、上記カム部材は上記支持軸に当接するカム面を有し、上記長孔に挿入した支持軸を上記カム部材を一方向に移動して上記カム面に沿って押し上げながら上記ビード潰しローラを上記ビード方向に附勢させることを特徴とするビード処理装置。
【請求項２】
ローラ軸案内部材に一対の長孔を形成し、一方の長孔内にビードに対向するビード潰しローラの支持軸を移動自在に挿入し、他方の長孔内に金属管の内面に対向する他の支持ローラの支持軸を移動自在に挿入し、更にカム部材に上記各支持軸に当接する一対のカム面を設け、上記カム部材を一方向に移動した時各カム面が各支持軸を押し上げてビード潰しローラと支持ローラをそれぞれビードと金属管の内面とに押圧させる請求項１に記載のビード処理装置。
【請求項３】
ローラホルダ部材が、ローラ軸案内部材に対するカム部材の軸方向移動量を調節するカム部材移動量調節部材を有することを特徴とする請求項１又は２に記載のビード処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、油圧シリンダ装置などのシリンダ等の造管時において、管内に発生した内面ビードを潰し処理して円滑面にするためのビード処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
油圧シリンダ装置のシリンダなどを製造する造管機では、通常、金属板（金属帯）を連続的に円管形状に成形し、さらに、幅方向の両端部分を衝き当てて溶接することにより造管を行っている。
【０００３】
また、こうして造管された金属管の溶接部位には、図７に示すように、溶融金属が垂れ込んだビード１が形成される。なお、図７において、２は、金属管である。
【０００４】
従って、母材部分である管の肉厚に比べてビードの厚み分だけ溶接部分が肉厚となり、管内面が均等な円周面にならない。
【０００５】
ところで、油圧シリンダ装置のシリンダなどでは金属管２内をピストンが摺動し、かつ目標とする油圧を管内に保持させる必要から、金属管２内面の全体が均等の円周面に形成される。
【０００６】
このため、従来から溶接によって発生したビードを、管内に挿入されたビード切削工具を用いて削り落す方法が広く採用されている。
【０００７】
図８は、このような従来のビード切削工具を一部破断して概念的に示す正面図であるが、ここでは、このビード切削工具が金属管２内でビード１を切削している状況とともに示してある。
【０００８】
図８において、２Ａは、幅方向の両端部を衝き当てる方向にオープンパイプ状に曲げ加工された金属板であり、これが溶接によって、先端部側から金属管２に形成される。
【０００９】
この金属板２Ａおよび金属管２内に細長のバイトホルダ３が挿入されている。なお、このバイトホルダ３は金属管２内において余裕をもって移動できる外径、長さに形成されている。
【００１０】
このバイトホルダ３は、先端（図上左端）付近の上面側に工具たるバイト４を有し、さらにそのバイト４の取付部分よりやや右方の下面側には支点ローラ５が回転自在に取り付けられている。
【００１１】
さらに、このバイトホルダ３の右端上面にはホルダ押え部材６が突設されており、これが上記のように衝き当てられて溶接される前の、金属板２Ａにおける幅方向の両端部の間隙を介して上方へ突出している。
【００１２】
また、オープンパイプ状の金属板２Ａを上下から挟むようにスクイズロールと称する圧着ロール７が配置され、さらに、この圧着ロール７の近傍に金属板３の周面を被うように高周波溶接用の誘導コイル８が配置されている。
【００１３】
そして、溶接作業時には、これらの圧着ロール７、誘導コイル８およびバイトホルダ３に対して、オープンパイプ状の金属板２Ａのみが図示しない送り装置により矢印Ｘ方向に所定の速度で送り出されるという構成となっている。
【００１４】
従って、矢印Ｘ方向にオープンパイプ状の金属板２Ａを送り出す過程で、まず金属板２Ａを誘導コイル８により溶融し、この溶融した金属板２Ａを続いて圧着ロール７内に通過させる。具体的には図中の領域Ａが溶融状態である。
【００１５】
これにより、この圧着ロール７内ではオープンパイプ状となっていた金属板２Ａの両端部が圧着溶接されて、その後の領域Ｂでは次第に硬化してビード１が形成され、ここで金属板２Ａは金属管２に加工される。
【００１６】
一方、このような溶接工程において、ホルダ押え部材６が矢印Ｙ方向に押圧される。
【００１７】
この押圧によって、バイトホルダ３は管内周面に接する支点ローラ５を支点として、図中時計方向に回動し、バイト４が未だ半硬化状態のビード１を連続的に切削していく。
【００１８】
このようにして、金属管２の内周面のビードが除去されて切削くずとなり、金属管２の中から外に排除される。
【００１９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のこのようなビード切削工具にあっては、金属管２内における占有空間が大きいため切削くずが詰りやすく、また、造管ラインの速度が遅く造管効率が悪いばかりか、手作業で切削くずを除去するという多大な工数が発生する問題があった。
【００２０】
また、上記ビード切削工具のバイト４はビード１との接触による摩擦熱とビード１の保有熱とによって高温状態になるため、バイト４とビード１との間での焼付きやバイト４の変形を生じ易くなり、このためバイト４の頻繁な交換が必要であった。
【００２１】
本発明は、上記のような問題を解決するものであり、金属管内の溶接部位にできたビードを潰し加工することによって、金属管の内周面の全体を、切削くずの発生なく、また摩擦熱などによる工具とビードの焼付きや工具の変形を防止でき、均等な円滑面に加工できるビード処理装置を提供することを目的とする。
【００２２】
【課題を解決するための手段】
上記目的達成のために、請求項１の発明にかかるビード処理装置は、金属板を曲げ加工し、当該金属板の両端を溶接して金属管を形成し、上記溶接により発生した金属管内のビードを金属管内に挿入したローラホルダ部材と、該ローラホルダ部材に設けられたビード潰しローラで押し潰すビード処理装置において、上記 ローラホルダ部材が前後一対のローラ軸案内部材と、上記金属管の軸方向に沿って移動自在に配置したカム部材とを有し、上記各ローラ案内部材は上記ビード潰しローラの支持軸を挿入させて金属管の径方向に移動自在に案内する長孔を備え、上記カム部材は上記支持軸に当接するカム面を有し、上記長孔に挿入した支持軸を上記カム部材を一方向に移動して上記カム面に沿って押し上げながら上記ビード潰しローラを上記ビード方向に附勢させることを特徴とする。
【００２３】
これにより、固定のローラホルダ部材に対し金属管を移行させる際、ビードが切削されないため、ビードの切削くずの発生がなく、ローラとビードの焼付きやローラの変形などもなく、金属管内周面の全体を円滑面に加工できる。
【００２４】
請求項２の発明にかかるビード処理装置は、ローラ軸案内部材に一対の長孔を形成し、一方の長孔内にビードに対向するビード潰しローラの支持軸を移動自在に挿入し、他方の長孔内に金属管の内面に対向する他の支持ローラの支持軸を移動自在に挿入し、更にカム部材に上記各支持軸に当接する一対のカム面を設け、上記カム部材を一方向に移動した時各カム面が各支持軸を押し上げてビード潰しローラと支持ローラをそれぞれビードと金属管の内面とに押圧させることを特徴とするものである。
【００２５】
また、請求項１、２の発明にかかるビード処理装置は、上記ローラホルダ部材に、ビード潰しローラの支持軸を金属管の径方向に案内する長孔を持ったローラ軸案内部材と、金属管の軸方向に移動可能に配置され、ビード潰しローラの支持軸を内面ビード方向へ付勢可能に支承するカム面を持ったカム部材とを設けたから、カム部材の軸方向移動によってカム面上に支承されたビード潰しローラの支持軸を金属管の内周方向に押し上げることができ、この押し上げ力によってビード潰しローラを金属管内のビードに強く押し当て、このビードを押し潰して円滑化することができる。
【００２６】
また、請求項３の発明にかかるビード処理装置は、ローラホルダ部材に、ローラ軸案内部材に対するカム部材の軸方向移動量を調節するカム部材移動量調節部材を設けたことを特徴とする。
【００２７】
これにより、金属管の内径寸法に応じて工具たるビード潰しローラによるビードの潰し圧力を適切にコントロールすることができる。
【００２８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図について説明する。
図１、図２は、本発明のビード処理装置を示し、これは、 金属板２Ａを曲げ加工し、当該金属板２Ａの両端を溶接して金属管２を形成し、上記溶接により発生した金属管２内のビード２９を金属管２内に挿入したローラホルダ部材９と、該ローラホルダ部材９に設けられたビード潰しローラ１５で押し潰すものである。
そして、図２に示すように、上記 ローラホルダ部材９が前後一対のローラ軸案内部材１１、１１と、上記金属管２の軸方向に沿って移動自在に配置したカム部材１８とを有し、上記各ローラ案内部材１１は上記ビード潰しローラ１４の支持軸たるローラ１６を挿入させて金属管２の径方向に移動自在に案内する長孔１２を備え、上記カム部材１８は上記ローラ軸１６に当接するカム面たる波型カム１８ａを有し、上記長孔１２に挿入したローラ軸１６を上記カム部材１８を一方向（図２において左方向）に移動して上記波型カム１８ａに沿って押し上げながら上記ビード潰しローラ１４を上記ビード２９方向に附勢させるものである。
この場合、図２に示すように、ローラ軸案内部材１１に一対の長孔１２，１３を形成し、一方の長孔１２内にビード２９に対向するビード潰しローラ１４の支持軸１６を移動自在に挿入し、他方の長孔１３内に金属管２の内面に対向する他の支持ローラ１５（以下ビード潰しローラ１５という）の支持軸１７を移動自在に挿入し、更にカム部材１８に上記各支持軸１６，１７に当接する一対のカム面１８ａ，１８ｂを設け、上記カム部材１８を一方向に移動した時各カム面１８ａ，１８ｂが各支持軸１６，１７を押し上げてビード潰しローラ１４と支持ローラ１５をそれぞれビード２９と金属管２の内面とに押圧させるようにしている。
以下更に詳しく説明する。
【００２９】
ここでは、このビード処理装置が金属管２内でビード１の潰し処理を行っている状況とともに示してある。
【００３０】
図１において、２Ａは、幅方向の両端部を衝き当てる方向にオープンパイプ状に曲げ加工された金属板であり、この両端を溶接することにより、先端部側から順次金属管２として形成される。
【００３１】
この金属管２およびオープンパイプ状の金属板２Ａ内には、上記ビード処理装置の本体を構成するローラホルダ部材９が挿入されている。
【００３２】
なお、このローラホルダ部材９は、金属管２および金属板２Ａの内部で余裕をもって、自由に軸方向移動できる外径および長さに形成されている。
【００３３】
このローラホルダ部材９は、図２に示すように、基部材１０とこの基部材１０の左端に連設された前後一対のローラ軸案内部材１１を有する。
【００３４】
これらのローラ軸案内部材１１には対向する上下一列ずつの縦長の長孔１２、１３が形成されている。
【００３５】
ここでは、一例として、上部に４個１列に、下部に３個１列に等間隔をおいて設けられている。
【００３６】
これらの各長孔１２，１３には、中央部にビード潰しローラ１４，１５を取り付けたローラ軸１６，１７が回転自在に、しかも長孔１２，１３に沿って上下移動自在に案内されている。
【００３７】
また、上記各ローラ軸案内部材１１，１１間であって上下の各ローラ軸１６，１７間には、上面および下面に波形カム１８ａ，１８ｂを有するカム部材１８が介在されている。
【００３８】
従って、カム部材１８の軸方向移動時に、各ローラ軸１６，１７が波形カム１８ａ，１８ｂに接して、上記長孔１２，１３内に昇降移動自在となっている。
【００３９】
上記カム部材１８の基端には連杆１９の一端がねじ部材２０により連結されており、これが図示しないガイドによって軸方向（図中、左右方向）移動自在に支持されている。
【００４０】
上記連杆１９の他端には上方に突出するように傾斜面２１ａを持った鋸歯状のカム２１が一体に設けられている。
【００４１】
また、基部材１０の連杆１９側の端部には段部２２が形成されており、この段部２２には、カム２４を持ったカム作動部材２３が、カム２１を持った上記連杆１９とともにカム部材移動量調節部材を構成するねじ２５によって昇降量調整自在に取り付けられている。
【００４２】
上記カム２４はカム作動部材２３の左端に下方へ突出するように設けられて、傾斜面２４ａを持った鋸歯状をなし、連杆１９端のカム２１に対し互いに噛合可能な形状サイズとされている。
【００４３】
従って、カム作動部材２３の垂直下方への下降によって、前記各カム２４，２１が各傾斜面２１ａ，２４ａで互いに接して滑り合い、連杆１９を介して上記カム部材１８を軸方向移動可能としている。
【００４４】
なお、図１において、７はオープンパイプ状の金属板２Ａを上下から挟むように配置された圧着ロール、８は、高周波夭折機用の誘導コイルであり、これらは図８に示したものと同一である。
【００４５】
また、上記金属板２Ａは、エッジスカーフィン加工によって片面側（上面側）における幅方向のエッジ部分が潰し加工されて、図３に示すような斜めのテーパ面を持つ薄肉部２６が形成される。
【００４６】
なお、この潰し加工とともに、または潰し加工に代えて切削加工することもできる。
【００４７】
そこで、このように形成された薄肉部２６を有する金属板２Ａを、曲げ加工のために用意された複数対の周面が円弧凹状の曲げ加工ローラ（図示しない）間に案内して、少しずつ幅方向に丸く曲げ加工していく。
【００４８】
そして、この曲げ加工の最終工程では、図４に示すように、一対の曲げ加工ローラ２７，２８間において、金属板２Ａの幅方向の両端が衝き当てられる。
【００４９】
このとき、上記各薄肉部２６，２６どうしが向い合うように、また、これらの薄肉部２６が、図５に示すように内側になるように、オープンパイプ状に曲げ加工されたオープンパイプ状の上記金属板２Ａが得られる。
【００５０】
次に、このようなオープンパイプ状の金属板２Ａを溶接加工して金属管２とするには、図１に示すように、ローラホルダ部材９を、圧着ロール７および誘導コイル８付近に図示のように配置した金属管２内に挿入する。
【００５１】
次に、圧着ロール７および誘導コイル８を作動開始し、ローラホルダ部材９に対して金属管２を矢印方向（図中、左方向）に送り出す。
【００５２】
これにより、オープンパイプ状の金属板２Ａは、まず、誘導コイル８によって溶融され、続いて圧着ロール７によって幅方向の両端部が順次溶接が行われていく。
【００５３】
この溶接が行われた金属管２の薄肉部２６における溶接部には、図６に示すようなビード（図１に示すビード１のうち管内にあるものに対応）２９が発生する。このビード２９は金属管２の内周面に僅か突出する。
【００５４】
しかし、このビード２９は完全に硬化する前にビード潰しローラ１４，１５によって金属管２の内周面と均等になるレベルに滑らかに押し潰される。
【００５５】
このために、まずローラホルダ部材９をオープンパイプ状の金属板２Ａ内に挿入した後、ドライバなどのねじ調整具３０を用いてねじ２５のねじ込み量を調整し、カム作動部材２３を押し下げる。
【００５６】
これにより、このカム作動部材２３のカム２４がこれに噛合する連杆１９のカム２１を各傾斜面２４ａ，２１ａで滑らせながら強制的に図中、左方へ押し出し、従って、連杆１９が同方向へ移動し、これに伴ってカム部材１８も同方向へ移動する。
【００５７】
従って、このカム部材１８の移動によって、これの上下面にある波形カム１８ａ，１８ｂがその斜面部で上下の各ローラ軸１６，１７を互いに離れる方向に押し上げおよび押し下げる。
【００５８】
このため、ローラ軸１６に支持されたビード潰しローラ１４は上記ビード２９に対して、一方のローラ軸１７に支持されたビード潰しローラ１５はビード２９に対向する位置の金属管２の内面に対して、それぞれ突っ張るように強い力で押圧される。
【００５９】
このため、ビード潰しローラ１４は、上記溶接後であって未だ完全に硬化していないビード２９を上記薄肉部２６内に均等に埋め込み、結果として金属管２の内周面は均等で滑らかな周面に加工される。
【００６０】
つまり、このようなビード処理方法をとることで、従来はビード２９の機械切削を行っていたのに対し、本発明はビード潰しローラ１４，１５をビード２９に圧接させて押し潰すのみであるから、大幅な工数の削減、ラインスピードのアップ、および作業性、生産性を向上することができる。
【００６１】
特に、切削くずの発生がないため、従来のビード２９の除去作業自体を廃止できる。
【００６２】
また、ビード２９の処理のため工具たるビード潰しローラ１４，１５とビード２９との摩擦熱の発生ということも生じないため、ビード潰しローラ１４，１５のビード２９に対する焼付きや変形が生じることがなく、従って、ビード潰しローラ１４，１５の交換作業回数を削減でき、このビード潰しローラ１４，１５を含む各種組立部品の購入経費を削減できる。
【００６３】
【発明の効果】
以上のように、各請求項の本発明によれば、ローラホルダ部材が前後一対のローラ軸案内部材と、上記金属管の軸方向に沿って移動自在に配置したカム部材とを有し、上記各ローラ案内部材は上記ビード潰しローラの支持軸を挿入させて金属管の径方向に移動自在に案内する長孔を備え、上記カム部材は上記支持軸に当接するカム面を有し、上記長孔に挿入した支持軸を上記カム部材を一方向に移動して上記カム面に沿って押し上げながら上記ビード潰しローラを上記ビード方向に附勢させるようにしたから、ローラホルダ部材に対し金属管を移動させた際、ビードが潰されるだけでビードの切削くずの発生がなく、工具たるローラとビードの焼付きやローラの変形もなく、金属管全体を円滑な円周面に加工できる。
【００６４】
特に、各請求項の発明によれば、ロールホルダ部材に、ビード潰しローラの支持軸を金属管の径方向に案内するローラ軸案内部材と、金属管の軸方向に移動可能に配置され、ビード潰しローラの支持軸を上記内面ビード方向へ付勢可能に支承するカム部材とを設けたので、カム部材の軸方向移動によってカム面上に支承されたビード潰しローラの支持軸を金属管の径方向に押し上げることができ、これによりこの押し上げ力によってビード潰しローラを金属管内のビードに強く押し当て、このビードを押し潰すことができ、管内の全周面を円滑化することができる。
更に、請求項２の発明にかかるビード処理装置は、ローラ軸案内部材に一対の長孔を形成し、一方の長孔内にビードに対向するビード潰しローラの支持軸を移動自在に挿入し、他方の長孔内に金属管の内面に対向する他の支持ローラの支持軸を移動自在に挿入し、更にカム部材に上記各支持軸に当接する一対のカム面を設けたから、上記カム部材を一方向に移動した時各カム面が各支持軸を押し上げてビード潰しローラと支持ローラをそれぞれビードと金属管の内面とに押圧させ、その結果、未だ完全に硬化していないビード２９を均等で滑らかに出来る。
【００６５】
さらに、本発明によれば、ローラホルダ部材に、ローラ軸案内部材に対するカム部材の軸方向移動量を調節するカム部材移動量調節部材を設けたので、金属管の内径寸法に応じてビード潰しローラによるビードの潰し圧力を適切にコントロールすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の一形態によるビード処理装置を概念的に示す正面図である。
【図２】図１におけるローラホルダ部材を一部破断して示す正面図である。
【図３】本発明における金属板のオープンパイプ形状に加工する前の状態を示す正面図である。
【図４】図３に示す金属板をオープンパイプ状に加工する工程を示す斜視図である。
【図５】図４の工程でオープンパイプ状に形成した金属板の断面図である。
【図６】図４の金属板を溶接して形成した金属管の断面図である。
【図７】従来のビードを持った金属管を示す断面図である。
【図８】従来のビード除去工具を概念的に示す正面図である。
【符号の説明】
１，２９  ビード
２  金属管
２Ａ  金属板
９  ローラホルダ部材
１１  ローラ軸案内部材
１２，１３  長孔
１６，１７  ローラ軸
１８  カム部材
１８ａ，１８ｂ  波形カム
２１，２４  カム（カム部材移動量調節部材）
２５  ねじ（カム部材移動量調整部材）
１４，１５  ビード潰しローラ
【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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