(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
中空二重管の内管内に内部芯金を、内管と外管の間隙内に管状芯金をそれぞれ挿入して曲げ開始位置近傍に配置し、上記中空二重管を曲げダイスにより曲げ加工を行う中空二重管の曲げ加工装置において、上記管状芯金の一端部を上記曲げ開始位置よりも曲げ方向前側に突出させると共に、その突出部に上記内外管の最終曲げ形状と略同一形状の面取り部を形成し、上記管状芯金の上記突出部における前記曲げ方向内側もしくは外側の少なくともいずれか一方に切欠部を形成して、その切欠部内に内外管の間隔保持部材を設けると共に、その間隔保持部材の前記曲げ方向外側の面を、内外管の曲げ形状と略同一形状の曲面に形成し、前記内部芯金の先端部に補助芯金を屈折可能に設けたことを特徴とする中空二重管の曲げ加工装置。
【請求項２】
前記管状芯金の少なくとも前記突出部側の端部における前記曲げ方向と直角方向の２箇所に、管状芯金の母線方向に沿うスリット状の切込溝を形成してなる請求項１に記載の中空二重管の曲げ加工装置。
【請求項３】
前記補助芯金を内部芯金の先端部に複数個設けてなる請求項１または２に記載の中空二重管の曲げ加工装置。
【請求項４】
前記補助芯金は、内外管の曲げ加工時に内管の最終曲げ形状に沿った屈曲状態に位置決め保持されるようにしてなる請求項１〜３のいずれかに記載の中空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】
本発明は例えば自動車等の内燃機関の排気管などに使用する二重管、特に内外管間に所定の空隙を保って略同心状に配置した、いわゆる中空二重管の曲げ加工装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
上記のような中空二重管の曲げ加工装置は、従来種々提案されており、例えば内管内に内部芯金を、また内管と外管との間に管状芯金をそれぞれ挿入配置し、その内外管の一端側を曲げダイスに取付け保持させると共に、その曲げダイスを回動させることによって該ダイスの成形面に沿って内外管を同時に屈曲させることによって、上記内外管間に所定の空隙を保ったままで所定の形状に曲げ加工を施すようにしたものは知られている（例えば、特公昭５５−２４９７１号公報参照）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、従来の曲げ加工装置では、中空二重管を必ずしも良好に曲げることができず、往々にして曲げ方向内周側、とりわけ内管の内周側には、しわ等が発生したり、座屈する等の不具合があった。特に、最近の内燃機関用排気管においては排気浄化効率を向上させるため、もしくは軽量化を図るために内管の肉厚を極力薄くすることが要求されており、肉薄の内管にあっては上記のしわや座屈が生じやすい。
【０００４】
本発明は上記従来の問題点に鑑みて提案されたもので、肉薄の内管を用いた場合にも良好に曲げ加工を施すことのできる中空二重管の曲げ加工装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために本発明による中空二重管の曲げ加工装置は以下の構成としたものである。
【０００６】
即ち、中空二重管の内管内に内部芯金を、内管と外管の間隙内に管状芯金をそれぞれ挿入して曲げ開始位置近傍に配置し、上記中空二重管を曲げダイスにより曲げ加工を行う中空二重管の曲げ加工装置において、上記管状芯金の一端部を上記曲げ開始位置よりも曲げ方向前側に突出させると共に、その突出部に上記内外管の最終曲げ形状と略同一形状の面取り部を形成し、上記管状芯金の上記突出部における前記曲げ方向内側もしくは外側の少なくともいずれか一方に切欠部を形成して、その切欠部内に内外管の間隔保持部材を設けると共に、その間隔保持部材の前記曲げ方向外側の面を、内外管の曲げ形状と略同一形状の曲面に形成し、前記内部芯金の先端部に補助芯金を屈折可能に設けたことを特徴とする。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明による中空二重管の曲げ加工装置の前提となる参考例および実施形態について説明する。
【０００８】
図１は本発明による曲げ加工装置の前提となる参考例を示すもので、同図（Ａ）は曲げ加工装置の縦断正面図、同図（Ｂ）は（Ａ）におけるＢ−Ｂ線断面図である。また図２は曲げ加工を施している状態の縦断正面図、図３の（Ａ）および（Ｂ）は要部の拡大図である。
【０００９】
図において、１は軸１ａを中心に回動可能に設けた曲げダイス、２はその曲げダイス１に対する被加工物の固定用ダイスであり、その固定用ダイス２と曲げダイス１との間に中空二重管１０を挟んで固定する構成である。その曲げダイス１の近傍には、それと接するようにしてシュー３が配置固定され、そのシュー３と押圧ダイス４との間に中空二重管１０が摺動可能に保持されている。
【００１０】
中空二重管１０は内管１１と外管１２とよりなり、その内外管１１・１２の一端（図１で右端、以下、前端という）１１ａ・１２ａは、内外方向に対向する周面を互いに密着させて溶接等により一体的に固着され、他端（図１で左端、以下、後端という）１１ｂ・１２ｂは開放されている。又その中空二重管１０の内管１１内には内部芯金５が、また内管１１と外管１２との間には管状芯金６が、それぞれ内外管１１・１２の後端開口側から挿入配置されている。
【００１１】
その管状芯金６の後端部６ｂは固定支持部材７に連結固定され、内部芯金５の後端部５ｂは連結ロッド５ｃを介して上記固定支持部材７に連結固定されている。それによって、内部芯金５および管状芯金６の前端部５ａ・６ａは、前記曲げダイス１による曲げ開始位置Ｌの近傍に常時位置するように構成されている。
【００１２】
そして、上記管状芯金６の一端部（前端部）６ａを前記曲げ開始位置Ｌよりも曲げ方向前側すなわち図１で右方に突出させると共に、その突出部に上記内外管の最終曲げ形状と略同一形状の面取り部６１・６２を形成したものである。図の場合は図３に示すように管状芯金６の前端突出部における内外管１１・１２の曲げ方向内側の内周面に面取り部６１を、また曲げ方向外側の外周面に面取り部６２をそれぞれ形成したもので、内周面側の面取り部６１は内管１１の最終曲げ形状と略同一形状の曲面に形成され、外周面側の面取り部６２は外管１２の最終曲げ形状と略同一形状に形成されている。
【００１３】
また図示例においては内部芯金５の前端部５ａも前記曲げ開始位置Ｌよりも前方に突出して配置され、その突出部は球面状に形成されている。さらに内部芯金５の前端部５ａには、補助芯金５１を設けたもので、その補助芯金５１は、図示例においては連結部材５２および連結軸５３を介して内部芯金５の先端部に連結保持され、その補助芯金５１の周面は球面状に形成されている。
【００１４】
図１において、８は前記の曲げダイス１により中空二重管１０の曲げ加工を施す際に内外管１１・１２を上記ダイス１側に同時に送り出すための送り部材であり、必要に応じて設ける。その送り部材８は、図の場合は外管１２の外周面に嵌合保持させる２つ割りの固定部材８１・８２と、その両固定部材８１・８２間において前記連結ロッド５ｃと管状芯金６との間に摺動可能に設けたリング状の内管押板８３等よりなる。その押板８３は、それと一体的に設けた連結ピン８４により、管状芯金６に形成した長孔６ｃを介して両固定部材８１・８２に連結保持され、その両固定部材８１・８２はその間に外管１２を挟んでボルト８５で締付け固定することによって外管１２に一体的に固着されている。
【００１５】
上記の構成において、図１（ａ）の状態から曲げダイス１を固定用ダイス２と共に図中矢示方向に回動すると、中空二重管１０の外管１２が同方向に徐々に引き寄せられ、外管１２の後端部に固着した送り部材８も外管１２とともにダイス１側に移動する。それに伴って上記送り部材８の内管押板８３により内管１１も同方向に押されて外管１２と一体に曲げダイス１側に徐々に送り出されながら、図２のように曲げダイス１に沿って内外管１１・１２が屈曲形成される。
【００１６】
その際、本発明においては前述のように管状芯金６の前端部６ａを、図３に示すように上記曲げ開始位置Ｌよりも前方に突出させ、その突出部に内外管１１・１２の最終曲げ形状と略同一形状の面取り部６１・６２を形成したので、その面取り部６１・６２に沿って内外管１１・１２を良好に曲げることができる。
【００１７】
特に、中空二重管１０の曲げ方向内側、とりわけ内管１１の曲げ方向内側には、曲げ加工時に縮む方向の力が作用して、しわ等が発生し勝ちであるが、上記のように管状芯金６の前端部６ａの内周面に内管１１の最終曲げ形状と略同一形状の面取り部６１を形成したことによって内管１１はその曲面に沿って円滑かつ確実に屈曲形成することが可能となり、肉薄の内管を用いた場合にも上記のしわ等が発生することなく良好に曲げ加工を施すことができる。また上記実施形態のように内部芯金５の前端部５ａに補助芯金５１を設けると、内管１１が内方に撓んだり座屈するのが防止され、さらに良好に曲げ加工を施すことが可能となるものである。
【００１８】
図４および図５は本発明による中空二重管の曲げ加工装置の一実施形態を示すもので、管状芯金６の前記突出部６ａにおける曲げ方向内側もしくは外側の少なくともいずれか一方に切欠部６ｄを形成し、その切欠部６ｄ内に内外管１１・１２の間隔保持部材６３を設けたものである。図の場合は、上記突出部６ａの曲げ方向内側および外側の両方に略Ｔ字形の切欠部６ｄを形成し、その各切欠部６ｄ内に、それと略同形同大の間隔保持部材６３を収容配置したものである。
【００１９】
その各間隔保持部材６３の曲げ方向外側の面６３ａは、内外管１１・１２の曲げ加工終了時の曲面と略同一形状に形成され、曲げ方向内側の面６３ｂは管状芯金６の内周面もしくは外周面と略同一の円筒面状に形成されている。また各間隔保持部材６３の先端（図４で右端側）は管状芯金６の肉厚と略同等すなわち内外管１１・１２の間隔と略同等もしくは僅かに小さく形成されている。なお上記各間隔保持部材６３を収容配置した前記切欠部６ｄを除く管状芯金６の突出部６ａには前記実施形態と同様の曲面６１・６２が形成されている。
【００２０】
上記の間隔保持部材６３は前記切欠部６ｄ内に収容配置した状態で管状芯金６と共に図５（Ａ）に示すように内外管１１・１２間に収容配置するもので、その内外管１１・１２によって管状芯金６の径方向に脱落することがなく、また間隔保持部材６３および切欠部６ｄは前述のようにＴ字形に形成されているので軸線方向にずれることもない。
【００２１】
そして上記のように内外管１１・１２間に間隔保持部材６３を配置した状態で図５（Ｂ）のように内外管１１・１２の曲げ加工を施すもので、そのとき上記各間隔保持部材６３により、内外管１１・１２の間隔を一定に保ったままの状態で順次良好かつ円滑に曲げ加工を施すことができる。また内部芯金５の先端部に補助芯金５１を設けたことによって、内管１１の内外両面に補助芯金５１と間隔保持部材６３とが常時接触した状態で曲げ加工を施すことができるので肉薄の内管を用いた場合にも、しわや座屈等が生じることなく良好に曲げることができる。なお上記の実施形態においては、管状芯金６の曲げ方向外側と内側の両方に間隔保持部材６３を設けるようにしたが、上記内外方向いずれか一方にのみ間隔保持部材を配置するようにしてもよい。
【００２２】
また上記管状芯金６の先端部の上記曲げ方向と直角方向の両側面に図４（Ｂ）および（Ｃ）のように管状芯金６の母線方向に沿って切込溝６ｅを形成してもよい。そのようにすると、曲げ加工時に管状芯金６の先端部の撓みが許容されて該管状芯金６と内管１１とのクリアランスを極力小さくすることが可能となり、曲げ精度を向上させることができると共に、しわや座屈の発生を更に良好に防ぐことが可能となる。上記の切込溝６ｅは図の場合は同図（ｂ）に示すように前記の長孔６ｃに連通させるようにしたが、連通させることなく各々独立に形成してもよい。
【００２３】
また前記の各実施形態においては、内部芯金５の先端部に補助芯金５１を１つ設けたが、図６に示すように複数個の補助芯金５１ａ〜５１ｃを連結部材５２ａ・５２ｂ等で数珠状に連結して設けてもよい。そのようにすると、曲げ加工時に内外管１１・１２を更に円滑かつ確実に摺動案内することができる。又この場合、隣り合う補助芯金間もしくは連結部材間にストッパ等を設けることによって、曲げ加工時に上記の補助芯金５１ａ〜５１ｃが同図（Ｂ）のように所定の曲げ形状に沿って屈曲した状態に位置決め保持されるように構成してもよい。図中、５３は連結軸、５４は補助芯金５１ｃの連結部材５２ｂに対する止ねじである。
【００２４】
【発明の効果】
以上説明したように本発明による中空二重管の曲げ加工装置は、中空二重管１０の内管１１内に内部芯金５を、内管１１と外管１２の間隙内に管状芯金６をそれぞれ挿入して曲げ開始位置近傍に配置し、上記中空二重管１０を曲げダイス１により曲げ加工を行う中空二重管の曲げ加工装置において、上記管状芯金６の一部を上記曲げ開始位置よりも曲げ方向前側に突出させると共に、その突出部に上記内外管１１・１２の最終曲げ形状と略同一形状の面取り部を形成したから、その面取り部に沿って内外管１１・１２を円滑かつ良好に曲げることができるもので、特に肉薄の内管を用いた場合にもその内管の曲げ方向内側にしわ等が発生することなく良好に曲げ加工を施すことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  （Ａ）は本発明による曲げ加工装置の前提となる参考例を示す縦断正面図。
（Ｂ）は（Ａ）におけるＢ−Ｂ線断面図。
【図２】  上記曲げ加工装置による加工状態の縦断正面図。
【図３】  （Ａ）は上記曲げ加工装置の一部の拡大縦断正面図。
（Ｂ）は加工状態の同上図。
【図４】  （Ａ）は本発明による管状芯金の構成例を示す平面図。
（Ｂ）はその縦断正面図。
（Ｃ）はその側面図。
（Ｄ）は底面図。
【図５】  （Ａ）は上記の筒状芯金を用いた曲げ加工装置の要部の縦断正面図。
（Ｂ）はその加工状態の縦断正面図。
【図６】  （Ａ）は内部芯金の変更例を示す要部の縦断正面図。
（Ｂ）はその加工状態の縦断正面図。
【符号の説明】
１  曲げダイス
２  固定用ダイス
３  シュー
４  押圧ダイス
５  内部芯金
６  管状芯金
７  固定支持部材
８  送り部材
１０  中空二重管
１１  内管
１２  外管
【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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