(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
管を曲げ型と締め型とにより挟持し、前記締め型を前記曲げ型の廻りに公転させて前記管を曲げ加工する曲げ加工方法において、
前記管は、外管と該外管に隙間を空けて挿入される内管とを有する二重管で、
前記内管内に芯金を挿入した後、
該芯金により前記内管を長軸方向が前記曲げ型の中心と直交する楕円状に、前記外管内周に接触するまで拡張した状態で、前記曲げ型と前記締め型とにより曲げ加工することを特徴とする二重管の曲げ加工方法。
【請求項２】
前記曲げ型と前記締め型とにより曲げ加工した後、前記内管に流体圧を加えて円形に戻すことを特徴とする請求項１記載の二重管の曲げ加工方法。
【請求項３】
管を曲げ型と締め型とにより挟持し、前記締め型を前記曲げ型の廻りに公転させて前記管を曲げ加工する曲げ加工装置において、
前記管は、外管と該外管に隙間を空けて挿入される内管とを有する二重管で、
前記内管内に挿入され前記内管を長軸方向が前記曲げ型の中心と直交する楕円状に拡張可能な芯金を備えたことを特徴とする二重管の曲げ加工装置。
【請求項４】
前記芯金は、前記内管内に挿入される中空の支持軸の先端に設けられると共に、該支持軸内に移動可能に挿入された駆動軸の移動により径方向に移動する拡径部材を備えたことを特徴とする請求項３記載の二重管の曲げ加工装置。
【請求項５】
前記駆動軸は軸方向に貫通した供給孔を有し、該供給孔から前記内管内に所定圧力の液体を供給する圧力源を設けたことを特徴とする請求項４記載の二重管の曲げ加工装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、管を曲げ型と締め型とにより挟持し、締め型を曲げ型の廻りに公転させて管を曲げ加工する曲げ加工方法及びその装置、詳しくは、外管と外管に隙間を空けて挿入される内管とを有する二重管を曲げ加工する二重管の曲げ加工方法及びその装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、管の曲げ加工においては、断面変形や、しわの発生を抑えるために芯金が用いられているが、管が外管とこの外管に隙間を空けて挿入される内管とを有する二重管である場合には、内管内に芯金を挿入しても、外管の断面変形やしわの発生を防止することができない。そこで、特開昭６２−９７２４号公報にあるように、外管と内管との間に金網を介在させると共に、その間に液体を充填させ、これを冷却して固化した状態で曲げ加工を行い、その後、加熱して液体に戻した後排出するものも知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、こうした従来の管の曲げ加工では、曲げ加工時に凍らせた氷が割れて外管と内管との間の隙間から飛び出してしまい、有効に断面変形やしわの発生を抑えることができず、しかも、外管と内管との間に金網を介在させなければならないと共に、液体を充填させこれを冷却して固化させて、曲げ加工後加熱して液化する必要があり、工程が複雑で、また液体の冷却装置や加熱装置を備えなければならず、構造も複雑になるという問題があった。
【０００４】
本発明の課題は、簡単な工程で有効に断面変形やしわの発生を抑えることができ、構造も単純な二重管の曲げ加工方法及びその装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明はかかる課題を解決するため、次の方法を取った。即ち、
管を曲げ型と締め型とにより挟持し、前記締め型を前記曲げ型の廻りに公転させて前記管を曲げ加工する曲げ加工方法において、
前記管は、外管と該外管に隙間を空けて挿入される内管とを有する二重管で、
前記内管内に芯金を挿入した後、
該芯金により前記内管を長軸方向が前記曲げ型の中心と直交する楕円状に、前記外管内周に接触するまで拡張した状態で、前記曲げ型と前記締め型とにより曲げ加工することを特徴とする二重管の曲げ加工方法がそれである。前記曲げ型と前記締め型とにより曲げ加工した後、前記内管に流体圧を加えて円形に戻すようにしてもよい。
【０００６】
また、本発明はかかる課題を解決するため、次の手段を取った。即ち、
管を曲げ型と締め型とにより挟持し、前記締め型を前記曲げ型の廻りに公転させて前記管を曲げ加工する曲げ加工装置において、
前記管は、外管と該外管に隙間を空けて挿入される内管とを有する二重管で、
前記内管内に挿入され前記内管を長軸方向が前記曲げ型の中心と直交する楕円状に拡張可能な芯金を備えたことを特徴とする二重管の曲げ加工装置がそれである。
【０００７】
前記芯金は、前記内管内に挿入される中空の支持軸の先端に設けられると共に、該支持軸内に移動可能に挿入された駆動軸の移動により径方向に移動する拡径部材を備えたものでもよく、あるいは、前記駆動軸は軸方向に貫通した供給孔を有し、該供給孔から前記内管内に所定圧力の液体を供給する圧力源を設けてもよい。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図５に示すように、１は装置本体で、装置本体１の前側には曲げ半径に応じて形成された曲げ型２が配置されており、この曲げ型２の外周には二重管４の外径に応じた溝６が形成されている。曲げ型２に対向して締め型８が曲げ型２に接近・離間可能に曲げアーム９上に支持されており、締め型８を曲げ型２に接近させて、曲げ型２の溝６と締め型８に形成された溝１０とにより、二重管４を挟持することができるようにされている。
【０００９】
また、曲げアーム９は曲げ型２の中心Ｃの廻りに回転駆動され、二重管４を挟持した状態で締め型８を、図５の矢印方向に、曲げ型２の廻りに公転させて二重管４を曲げ加工できるようにされている。曲げ型２は回転することなく、曲げ型２の溝６に巻き付けるようにして二重管４は押し曲げ加工される。このときの曲げ反力を受ける圧力型１２が締め型８に隣接して配置されている。
【００１０】
装置本体１上には、二重管４の軸方向に沿って一組のレール１４，１５が敷設されており、レール１４，１５には、移動台１６がレール１４，１５に沿って移動可能に係合され、図示しない駆動機構によりレール１４，１５に沿って移動されるように構成されている。
【００１１】
二重管４は、図１、図３に示すように、外管４ａと、外管４ａに隙間１８を空けて挿入された内管４ｂとを有し、外管４ａと内管４ｂとの一端は蓋４ｃにより閉塞されている。蓋４ｃは、外管４ａと内管４ｂとに溶接したものでもよく、あるいは、Ｏリング等により漏れ止めをして外管４ａと内管４ｂとに挿入し、一端をかしめ等により閉塞してもよい。
【００１２】
二重管４の他端側を把持するチャック機構２０が、移動台１６に搭載されており、チャック機構２０はチャック本体２２に放射状に移動可能に支持され、供給される圧力流体により外管４ａに向かって移動する３個の爪２４，２５（一部のみ図示する）により外管４ａの外周を把持する構成のものである。
【００１３】
チャック本体２２は、図６に示すように、移動台１６にベアリング２６，２７により支持された回転軸２８の前端面に固定されている。回転軸２８の後端には、プーリ３０が固定されており、プーリ３０に掛けられたベルト３１を介して、移動台１６上に搭載されたモータ３２により回転軸２８を所定角度回転することができるように構成されている。
【００１４】
回転軸２８には、二重管４と同軸上に隙間１８に挿入可能な挿入管３６が挿入・固定されており、挿入管３６は、その先端がチャック機構２０の爪２４，２５の内側に達するまで延出されている。挿入管３６の外径と内径とは、それぞれ外管４ａの内径と内管４ｂの外径とに略同一に形成されており、隙間１８に挿入管３６を容易に挿入でき、かつ、爪２４，２５により外管４ａの外周を把持した際に、外管４ａが変形しない程度に形成されている。そして、二重管４を挿入管３６に挿入した際に、外管４ａの他端が回転軸２８の端面に突き当たるように形成されている。
【００１５】
一方、装置本体１の後側には、支持部材３８が立設されており、支持部材３８には、二重管４と同軸上に配置された中空の支持軸４０の一端が固定されている。支持軸４０の先端は、回転軸２８を貫通して、内管４ｂの他端側から内管４ｂ内に挿入されており、支持軸４０の先端は曲げ型２の中心Ｃ近傍にまで延出されている。支持軸４０の外径は、内管４ｂの内径に挿入できる程度に形成されると共に、Ｏリング４１が嵌着されて、漏れ止めが図られている。
【００１６】
支持軸４０の先端には、芯金４２の本体４４が螺着されており、本体４４はその断面形状が内管４ｂに挿入可能なほぼ楕円状に形成されている。そして、図２に示すように、長軸方向が曲げ型２の中心Ｃと直交するように配置されている。また、本体４４には、その先端側からねじ孔４６、ねじ孔４６に連接した有底孔４８、有底孔４８に連接した貫通孔４９が形成されると共に、長軸方向に向かって開口した長方形状の収納孔５０，５２が有底孔４８に接続して両側に形成されている。収納孔５０，５２には、それぞれ拡径部材５４，５６が径方向に摺動可能に挿入されている。
【００１７】
有底孔４８、貫通孔４９内には、中空の移動軸５８が移動可能に挿入されており、有底孔４８内の移動軸５８と拡径部材５４，５６との間には筒状の保持部材６０が配置されている。保持部材６０には、拡径部材５４，５６に当接して鋼球６２が２列に径方向に移動可能に挿入されており、本体４４のねじ孔４６に螺入された中空のナット６４により、保持部材６０の軸方向の移動が規制されている。
【００１８】
また、移動軸５８の外周には、鋼球６２に対応して凹部５８ａが形成されており、図３に示すように、鋼球６２がこの凹部５８ａに入り込んだときには、拡径部材５４，５６が本体４４から飛び出ないように形成されている。そして、移動軸５８を移動させると、鋼球６２が径方向に押し出されて、拡径部材５４，５６を径方向に移動させるように形成されている。拡径部材５４，５６の移動量は、内管４ｂを長軸方向に拡張させて、外管４ａを変形させることなく外管４ａの内周に接触する程度にまで拡張するように鋼球６２の大きさが選定されている。
【００１９】
一方、移動軸５８は、中空の支持軸４０に軸方向に移動可能に挿入された駆動軸６６の先端に螺着されている。駆動軸６６の他端は、支持部材３８を貫通して支持部材３８に取り付けられたシリンダ６８により軸方向に駆動されるように構成されている。
【００２０】
駆動軸６６には軸方向に貫通孔６６ａが形成されており、貫通孔６６ａには、所定圧力の液体を供給する圧力源７０が接続されている。支持軸４０と駆動軸６６との間の通路４０ａは、支持軸４０の先端外周に形成された溝４０ｂと貫通孔４０ｃとにより（図４、図６参照）、内管４ｂ内と連通されると共に、排出孔８０を介して圧力源７０に接続されている。
【００２１】
次に、前述した本実施例の二重管の曲げ加工装置の作動について説明する。
まず、二重管４の内管４ｂ内に芯金４２を入れ、二重管４を支持軸４０に沿って挿入する。外管４ａと内管４ｂとの間の隙間１８に、挿入管３６を挿入し、外管４ａの端を回転軸２８に突き当てる。次に、チャック機構２０に圧力流体を供給して、爪２４，２５を外管４ａに向かって移動させる。この爪２４，２５により外管４ａの外周が押圧され、外管４ａが爪２４，２５と挿入管３６とにより把持される。
【００２２】
移動台１６がレール１４，１５に沿って移動され、二重管４を曲げ型２と締め型８との間に供給する。そして、二重管４の曲げ加工箇所を曲げ型２に応じた位置にまで移動した後、移動台１６の移動を停止し、シリンダ６８を駆動して駆動軸６６を軸方向に移動する。これにより、移動軸５８も移動されて、鋼球６２が凹部５８ａから押し出されて、拡径部材５４，５６が径方向に移動され、内管４ｂが楕円状に拡張されて、外管４ａの内周に接触される。
【００２３】
続いて、締め型８を曲げ型２に向かって移動させて、曲げ型２と締め型８とにより二重管４を挟持すると共に、圧力型１２を二重管４の外周に接触させる。曲げアーム９を回転させて、締め型８を曲げ型２の廻りに公転させる。これにより、二重管４は曲げ型２の形状に応じて押し曲げ加工される。
【００２４】
その際、外管４ａの内周には芯金４２の拡径部材５４，５６により拡張された内管４ｂが接触しているので、外管４ａの断面変形やしわの発生が防止される。また、内管４ｂは外管４ａと同軸上に保持されることになるので、内管４ｂも曲げ型２の形状に応じて曲げ加工される。このように、芯金４２を拡張して曲げ加工する簡単な工程で断面変形やしわの発生を押えながら二重管４を曲げ加工できる。また、単純な構造の芯金４２により二重管４を曲げ加工できる。
【００２５】
締め型８を曲げ型２の廻りに所定角度公転させて曲げ加工した後、締め型８を曲げ型２から離間してから逆方向に公転させて元の位置に戻す。そして、移動台１６を移動して次の曲げ加工箇所を曲げ型２に応じた位置に移動する。その際、曲げ方向が異なる場合には、モータ３２を駆動して、ベルト３１、プーリ３０、回転軸２８、チャック機構２０を介して二重管４を回転させる。そして、再び前述したように、締め型８と曲げ型２とにより二重管４を挟持して曲げ加工する。
【００２６】
一方、その間に、圧力源７０から貫通孔６６ａを介して所定圧力の液体を内管４ｂ内に供給する。内管４ｂ内の空気は、支持軸４０と駆動軸６６との間の通路４０ａから排出孔８０を介して排気される。よって、内管４ｂの内周には、所定圧力の液体による流体圧が加わり、芯金４２により楕円状に変形された内管４ｂの断面を円形に戻す作用力が働く。
【００２７】
これにより、内管４ｂは円形に戻され、曲げ加工終了後は、内管４ｂ内に充填されている液体を排出孔８０等から排出し、爪２４，２５を径方向に移動して二重管４の把持を開放する。そして、二重管４を挿入管３６、芯金４２から引き抜き、新たな二重管４を挿入する。尚、内管４ｂの断面形状が楕円のままで使用に支障がない場合には、流体圧を加えることなく、曲げ加工を終了してもよい。
【００２８】
次に、前述した芯金４２と異なる第２実施例の芯金１００について、図７によって説明する。尚、前述した実施例と同じ部材については、同一番号を付して詳細な説明を省略する。
この芯金１００は、本体１０２の軸方向に形成された貫通孔１０５に、駆動軸１０６の先端に形成された波型の凹凸部１０８が移動可能に挿入されている。そして、断面形状が楕円状の本体１０２の長軸方向に向かって開口した長方形状の収納孔１１０，１１２が、貫通孔１０５に接続して両側に形成されている。収納孔１１０，１１２には、それぞれ拡径部材１０４，１０６が径方向に摺動可能に挿入されている。
【００２９】
各拡径部材１０４，１０６の背面側は、凹凸部１０８に対応した波型に形成されており、凹凸部１０８の波型と拡径部材１０４，１０６の波型の凹凸が一致したときには、拡径部材１０４，１０６は収納孔１１０，１１２内に収納されて、本体１０２から飛び出ないように形成されている。
【００３０】
そして、凹凸部１０８の波型と拡径部材１０４，１０６の波型の凸と凸とが一致したときには、拡径部材１０４，１０６は径方向に移動される。拡径部材１０４，１０６の移動量は、内管４ｂを長軸方向に拡張させて、外管４ａを変形させることなく外管４ａの内周に接触する程度にまで拡張するように波型の凹凸が形成されている。尚、拡径部材１０４，１０６には、３本の弾性リング１１４が嵌着されており、拡径部材１０４，１０６を中心方向に付勢している。
【００３１】
この芯金１００でも、駆動軸１０６を軸方向に移動すると、拡径部材１０４，１０６が弾性リング１１４の付勢力に抗して径方向に移動する。そして、内管４ｂを外管４ａの内周に接触させ、この状態で曲げ加工することにより、前述したと同様に外管４ａの断面変形やしわの発生を防止できる。また、芯金１００の構造は、前述した芯金４２よりも簡単になる。
【００３２】
以上本発明はこの様な実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々なる態様で実施し得る。
【００３３】
【発明の効果】
以上詳述したように本発明の二重管の曲げ加工方法によると、芯金により内管を拡張した状態で、曲げ加工する簡単な工程で、外管の断面変形やしわの発生を防止しながら曲げ加工できるという効果を奏する。しかも、内管に流体圧を加えることにより断面を円形に戻すこともできる。
【００３４】
また、二重管の曲げ加工装置によると、簡単な構造の芯金により外管の断面変形やしわの発生を防止しながら曲げ加工できるという効果を奏する。しかも、供給孔から流体圧を内管に加えることにより断面を円形に戻すこともできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例としての二重管の曲げ加工装置の芯金の拡径部材を径方向に移動した状態の拡大断面図である。
【図２】図１のＡＡ断面図である。
【図３】本実施例の芯金の拡径部材を移動する前の状態の拡大断面図である。
【図４】図３のＢＢ断面図である。
【図５】本実施例の二重管の曲げ加工装置の概略斜視図である。
【図６】本実施例の二重管の曲げ加工装置の概略構成図である。
【図７】第２実施例の芯金の拡径部材を径方向に移動した状態の拡大断面図である。
【符号の説明】
１…装置本体        ２…曲げ型
４…二重管          ４ａ…外管
４ｂ…内管          ８…締め型
４０…支持軸        ４２，１００…芯金
５４，５６，１０４，１０６…拡径部材
５８…移動軸        ６２…鋼球
６６，１０６…駆動軸
【図１】
0003773311.tif 000002
【図２】
0003773311.tif 000003
【図３】
0003773311.tif 000004
【図４】
0003773311.tif 000005
【図５】
0003773311.tif 000006
【図６】
0003773311.tif 000007
【図７】
0003773311.tif 000008