(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
パイプに複数のひも部を形成するパイプ多段ひも出し加工装置であって、
複数の溝を内周面に有するダイと、
パイプ加工時に前記パイプの内側に配されるポンチであって、前記複数の溝と直交する直線と平行に配される回転軸と、前記各々の溝と対向して前記回転軸に設けられた複数の突起とを有するポンチと、
パイプ加工時に前記ポンチの突起を前記パイプの内周面に圧接させながら前記ポンチを前記パイプの内周面に沿って回転させるポンチ駆動装置とを備え、
前記各々の突起は、パイプ加工時に前記パイプの内周面に圧接可能な円弧部を外周面に有し、該複数の円弧部は、加工時、前記パイプの内周面に対し複数の突起間で交互に圧接状態となるよう互いに位相差をもたせて形成されている
ことを特徴とするパイプ多段ひも出し加工装置。
【請求項２】
前記ポンチ駆動装置は、
パイプ加工時に前記パイプの中心線を軸心として回転可能な回転部材と、
前記回転部材の内部に、前記回転部材の軸心方向へ移動可能に設けられた加圧部材と、
前記回転部材の内部に、前記回転部材の軸心方向へ移動可能、かつ、前記加圧部材の移動により前記回転部材の軸心と直交する方向へ移動可能に設けられ、前記ポンチの回転軸の端部を回転可能に支持するポンチ支持部材と、
を備え、
前記加圧部材の移動により前記ポンチ支持部材が前記回転部材の軸心と直交する方向へ移動し、前記ポンチの複数の突起のいずれかの円弧部が前記パイプの内周面に圧接されることにより、前記回転部材の回転により前記ポンチの突起が前記ポンチの回転軸の軸心を中心として自転すると同時に前記ポンチが前記回転部材の軸心を中心として公転する
ことを特徴とする請求項１に記載のパイプ多段ひも出し加工装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、パイプ多段ひも出し加工装置、詳しくは、パイプの端部に複数のひも部を形成するパイプ多段ひも出し加工装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
周知のように、ゴムホース等とパイプとの接続を強固なものとするために、図１１および図１２に示すようにパイプ１の端部に複数のひも部１ａ，１ｂを形成し、これらのひも部１ａ，１ｂでゴムホース等の端部（図示せず。）の抜けを防止することが考えられている。
【０００３】
一般に、パイプの端部に上記のような複数のひも部を形成するパイプ多段ひも出し加工装置は、図１５に示すように、パイプ１を外側で固定するダイ３と、パイプ１の内側に配されるポンチ２と、ポンチ２を駆動するポンチ駆動装置（図示せず。）とを備える。ここで、ダイ３の内周面には、各ひも部１ａ，１ｂの外形形状に応じた形状の複数の溝３ａ，３ｂが形成されており、また、ポンチ２は、パイプ１の中心線Ｏ1 と平行に配される回転軸２ｃと、各々の溝３ａ，３ｂと対向して回転軸２ｃに設けられた複数の突起２ａ，２ｂとを有する。また、ポンチ駆動装置は、ポンチ２の突起２ａ，２ｂをパイプ１の内周面に圧接させながらポンチ２をパイプ１の内周面に沿って回転させるよう構成されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のパイプ多段ひも出し加工装置におけるポンチ２は、図１３および図１４に示すように、各突起２ａ，２ｂを円板状に形成している。このため、図１５に示すように、加工時に、元部側の突起２ｂがパイプ１の内周面と圧接状態にあることによって回転軸２ｃの先端側がパイプ１の中心線Ｏ1 に向かう方向へ撓み、実際の回転軸２ｃの軸心Ｏ3 は理想とする回転軸２ｃの軸心Ｏ2 から比較的大きな角度αだけずれるようになる。その結果、元部側の突起２ｂにより形成されるひも部（先ひも部）１ｂについては必要とする外径φＤを得ることができても、先端側の突起２ａにより形成されるひも部（奥ひも部）１ａについては必要とする外径φＤよりも小さな外径φｄしか得られなくなり、先ひも部１ｂと奥ひも部１ａとで外径にばらつきが生じるという問題があった。なお、その他に、ひも部をバルジ加工により形成する方法として、特開平５−１５４５６９号公報に記載される方法がある。
【０００５】
本発明は、上記問題点を解決し、簡単な構成で、先ひも部と奥ひも部の外径をそれぞれ必要とする外径に一致させることができるパイプ多段ひも出し加工装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１のパイプ多段ひも出し加工装置は、ポンチの各々の突起の外周面に、パイプの内周面に圧接可能な円弧部を形成するとともに、これらの円弧部を、加工時に、パイプの内周面に対し複数の突起間で交互に圧接状態となるよう互いに位相差をもたせて形成したことを特徴としている。
【０００７】
ポンチの複数の突起を上記のように構成したことにより、複数の突起のうち１つの突起の円弧部がパイプの内周面と圧接状態にあるときには他の突起の円弧部はパイプの内周面と非圧接状態となる。従って、先端側の突起の円弧部がパイプの内周面と圧接状態にあるとき、元部側の突起の円弧部はパイプの内周面と非圧接状態となる。このため、このときの回転軸の軸心は、理想とする軸心とほぼ一致し、先端側の突起の円弧部は溝の中により深く侵入するようになる。この結果、奥ひも部の外径は増大し、必要とする外径とほぼ一致するようになる。
【０００８】
請求項２のパイプ多段ひも出し加工装置において、ポンチの突起は、加圧部材が移動してポンチ支持部材が回転部材の軸心と直交する方向へ移動することによってパイプの内周面に圧接される。そして、このような圧接状態の下で、回転部材が回転すると、ポンチの突起は回転軸の軸心を中心として自転すると同時にポンチは回転部材の軸心を中心として公転し、パイプにひも部が形成される。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図１〜図１０に基づいて説明する。
【００１０】
図１は、一実施例によるパイプ多段ひも出し加工装置の断面図を示している。
【００１１】
図１において、ベッド１００の上には、パイプ１を保持するパイプ保持装置２００と、パイプ保持装置２００に固定されたパイプ１の内側に配されるポンチ２を駆動するポンチ駆動装置３００とが配設されている。
【００１２】
パイプ保持装置２００は、図２および図３にも示すように、ベッド１００の上に固定され、ボルト４，５で連結される上下一対のダイ保持具６，７と、上下一対のダイ保持具６，７によって形成される内部空間８にセットされ、内周面でパイプ１を支持する上下一対のダイ３１，３２と、上側のダイ保持具６に配設され、上側のダイ３１を下側のダイ３２に押圧して上下一対のダイ３１，３２を強固に一体化させるダイ押えシリンダ９とを備える。上下一対のダイ３１，３２の内周面には、パイプ１に形成される複数のひも部１ａ，１ｂの各外形形状に応じた形状の環状溝３ａ，３ｂが形成されている。
【００１３】
ポンチ駆動装置３００は、図４（ａ）にも示すように、ベッド１００の上に固定されたステータ部材１０と、ステータ部材１０の内部空間１１にベアリング１２，１３を介して回転可能に収容され、プーリー１４に掛けられたベルト１５によって回転される回転部材１６と、回転部材１６の内部空間１７に、図１図示矢印Ａ方向すなわち回転部材１６の軸心Ｏ4 方向へ移動可能に配設された加圧部材１８と、ベッド１００の上に固定されたシリンダ保持具１９によって保持され、ロッド２０の先端部がベアリング２１を介して加圧部材１８に連結され、加圧部材１８を図１図示矢印Ａ方向へ移動させる圧接シリンダ２２と、回転部材１６の内部空間２３に、図１図示矢印Ａ方向へ移動不能、かつ、加圧部材１８の移動により図１，４（ａ）図示矢印Ｂ方向すなわち回転部材１６の軸心Ｏ4 と直交する方向へ移動可能に配設され、ポンチ２の回転軸２ｃの端部２ｄをベアリング２４，２５を介して回転可能に支持するポンチ支持部材２６とを備える。
【００１４】
ここで、回転部材１６の軸心Ｏ4 とパイプ１の中心線Ｏ1 とは一致させてある。また、ポンチ支持部材２６は、図４（ａ）に示すように、パイプ１側に位置する前面２６ａが、回転部材１６の内側に位置する後面２６ｂと比べ円周方向（図４（ａ）における左右方向に対応する。）の幅が狭く形成されているとともに（図４（ｂ）参照；ここではポンチ支持部材２６をくさび形にする（ａ＜ｂ）ことで矢印Ａ方向からの押圧力でも移動しないようにしているが、実際には、図４（ｃ）に示したようにａ＝ｂであっても矢印Ａ方向に移動しないように蓋を設けてもよい。）、ポンチ支持部材２６を収容する回転部材１６の内部空間２３は、ポンチ支持部材２６の両側面２６ｃ，２６ｄおよび後面２６ｂと摺動可能な壁面２３ａ，２３ｂ，２３ｃと、ポンチ支持部材２６の上下方向の幅よりも大きな間隔をもつ壁面２３ｄ，２３ｅとによって形成されている。従って、ポンチ支持部材２６は、回転部材１６の内部空間２３において、図１図示矢印Ａ方向へは移動することができず、図１，４（ａ）図示矢印Ｂ方向のみへ移動できる。
【００１５】
また、加圧部材１８とポンチ支持部材２６には、互いに接触可能な摺動面１８ａ，２６ｅが形成されており、加圧部材１８が図１図示矢印Ａ方向へパイプ１に向かって移動するに従って加圧部材１８の摺動面１８ａがポンチ支持部材２６の摺動面２６ｅを図１，４（ａ）図示矢印Ｂ方向へ押すことにより、ポンチ支持部材２６が図１，４（ａ）図示矢印Ｂ方向へ移動される。
【００１６】
ポンチ２は、図５および図６に示すように、端部２ｄがポンチ支持部材２６に回転可能に支持される回転軸２ｃと、ダイ３１，３２の複数の溝３ａ，３ｂの間隔と一致する所定の間隔を置いて回転軸２ｃに設けられた複数の突起２ａ，２ｂとを備える。複数の突起２ａ，２ｂは、各々円周方向に沿って円弧部２ｅ，２ｇと切欠部２ｆ，２ｈとを有し、円周方向において、先端側の突起（奥ひも部形成用突起）２ａでは円弧部２ｅとなる部分が元部側の突起（先ひも部形成用突起）２ｂでは切欠部２ｈとなり、また、先端側の突起２ａでは切欠部２ｆとなる部分が元部側の突起２ｂでは円弧部２ｇとなるよう構成されている。また、先端側の突起２ａは、ダイ３１，３２の溝（奥ひも部形成用溝）３ａと対向し、また、元部側の突起２ｂは、ダイ３１，３２の溝（先ひも部形成用溝）３ｂと対向している。
【００１７】
次に、上記のように構成されたパイプ多段ひも出し加工装置によるひも出し加工方法の一例を説明する。
【００１８】
まず、パイプ１をパイプ保持装置２００で保持する。具体的には、上下一対のダイ３１，３２の内部空間２７にパイプ１を挿入し、ダイ押えシリンダ９を作動させてロッド２８で上側のダイ３１を下側のダイ３２に押し付ける。これにより、パイプ１は上下一対のダイ３１，３２の内周面で強固に保持される。
【００１９】
次に、ベルト１５を作動させて回転部材１６を軸心Ｏ4 を中心として回転させる。回転部材１６が回転すると、ポンチ２は回転部材１６の軸心Ｏ4 を中心として図４（ａ）図示矢印Ｃ方向へ公転するようになる。
【００２０】
そして、回転部材１６の回転中に、圧接用シリンダ２２を作動させ、加圧部材１８を図１図示矢印Ａ方向へ移動させる。加圧部材１８の図１図示矢印Ａ方向への移動に伴い、ポンチ支持部材２６は図１，４（ａ）図示矢印Ｂ方向へ移動し、このポンチ支持部材２６の図１，４（ａ）図示矢印Ｂ方向への移動に伴いポンチ２は平行移動してパイプ１の内周面１ｃへ接近してゆき、複数の突起２ａ，２ｂのいずれかの円弧部２ｅ，２ｇがパイプ１の内周面１ｃに接触するようになる。複数の突起２ａ，２ｂのいずれかの円弧部２ｅ，２ｇがパイプ１の内周面１ｃに接触するようになると、ポンチ２は軸心Ｏ2 を中心として自転を開始し、さらに加圧部材１８が図１図示矢印Ａ方向へ移動されることにより複数の突起２ａ，２ｂの円弧部２ｅ，２ｇが交互にパイプ１の内周面１ｃに圧接状態となり、パイプ１の圧接箇所がダイ３１，３２の溝３ａ，３ｂに侵入し、パイプ１に溝３ａ，３ｂの形状と一致する外形形状のひも部１ａ，１ｂが形成される。
【００２１】
図７および図８は、加工時において、複数の突起２ａ，２ｂの円弧部２ｅ，２ｇが交互にパイプ１の内周面１ｃに圧接状態となる様子を示しており、図７は、元部側の突起２ｂの円弧部２ｇがパイプ１の内周面１ｃに圧接状態となっているときの様子を示し、一方、図８は、先端側の突起２ａの円弧部２ｅがパイプ１の内周面１ｃに圧接状態となっているときの様子を示している。
【００２２】
図７および図８に示すように、元部側の突起２ｂの円弧部２ｇがパイプ１の内周面１ｃに圧接状態となっているときには、先端側の突起２ａの切欠部２ｆが内周面１ｃと対向し円弧部２ｅは内周面１ｃに対し非圧接状態となり、また、先端側の突起２ａの円弧部２ｅがパイプ１の内周面１ｃに圧接状態となっているときには、元部側の突起２ｂの切欠部２ｈが内周面１ｃと対向し円弧部２ｇは内周面１ｃに対し非圧接状態となる。
【００２３】
このように、加工時に複数の突起２ａ，２ｂの円弧部２ｅ，２ｇが交互にパイプ１の内周面１ｃに対し圧接状態となり、２以上の円弧部２ｅ，２ｇが同時に内周面１ｃに対し圧接状態となることがないことから、ポンチ２は、理想とする軸心Ｏ2 とほぼ一致した軸心Ｏ3 を中心として自転するようになる。従って、先ひも部１ｂについて必要とする外径φＤを得ることができることは勿論のこと、奥ひも部１ａについても同様に必要とする外径φＤを得ることができるようになる。
【００２４】
以上説明したように、本実施例によると、簡単な構成で必要とする外径のひも部を得ることができるようになる。なお、上記実施例では、２つの突起により２つのひも部を形成する構成をとっているが、本発明は、２つのひも部を形成する加工装置に限定されるものではなく、３つ以上のひも部を形成する場合にも適用できる。重要なことは、複数のひも部を形成するにあたって、複数の突起の各々の円弧部が同時にパイプの内周面に対し圧接状態となることがないように構成することであり、このような構成によりポンチの軸心を理想とする軸心にほぼ一致させることができ、その結果必要とする外径のひも部を形成することができるのである。従って、複数の突起は、円周方向において、ある突起では円弧部となる部分が他の突起では切欠部となり、また、ある突起では切欠部となる部分が他の突起では円弧部となるよう構成されていることが重要であり、上記実施例の突起以外に、例えば図９に示すように、各々の突起に１つのみ円弧部を形成するよう構成してもよく、また、図１０に示すように、各々の突起において、円周方向における円弧部と切欠部の占める割合が等しくないよう構成してもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】一実施例によるパイプ多段ひも出し加工装置の断面図
【図２】パイプ保持装置の断面図
【図３】図２図示III-III 断面図
【図４】図４（ａ）は、ポンチ駆動装置の図１図示IV矢視図、図４（ｂ）は、ポンチ支持部材２６の一実施例、図４（ｃ）は、ポンチ支持部材２６の他の実施例
【図５】ポンチの側面図
【図６】突起の形状を示し、（Ａ）は図５図示VIA 矢視図、（Ｂ）は図５図示VIB-VIB 断面図
【図７】パイプの内周面に対するポンチの位置関係を示す断面図
【図８】図７と同じく、パイプの内周面に対するポンチの位置関係を示す断面図
【図９】突起の変形例を示し、（Ａ）は図６（Ａ）に対応する図５図示VIA 矢視図、（Ｂ）は図６（Ｂ）に対応する図５図示VIB-VIB 断面図
【図１０】突起の他の変形例を示し、（Ａ）は図６（Ａ）に対応する図５図示VIA 矢視図、（Ｂ）は図６（Ｂ）に対応する図５図示VIB-VIB 断面図
【図１１】形成すべきパイプの側面図
【図１２】図１１図示XII-XII 矢視図
【図１３】従来のポンチの側面図
【図１４】従来のポンチの突起を示し、（Ａ）は図１３図示XIVA矢視図、（Ｂ）は図１３図示XIVB-XIVB 断面図
【図１５】従来のパイプ多段ひも出し加工装置の問題点を説明するための断面図
【符号の説明】
１    パイプ
１ａ，１ｂ    ひも部
１ｃ    内周面
２    ポンチ
２ａ，２ｂ    突起
２ｃ    回転軸
２ｅ，２ｇ    円弧部
３    ダイ
３ａ，３ｂ    溝
１６    回転部材
１８    加圧部材
２６    ポンチ支持部材
３００    ポンチ駆動装置
Ｏ1     パイプの中心線
Ｏ3     回転軸の軸心
Ｏ4     回転部材の軸心
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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