JP2000084622A

JP2000084622A - バルジ加工装置

Info

Publication number: JP2000084622A
Application number: JP10254940A
Authority: JP
Inventors: Sadamu Murata; 定村田; Manabu Kiuchi; 学木内
Original assignee: Calsonic Corp
Current assignee: Marelli Corp
Priority date: 1998-09-09
Filing date: 1998-09-09
Publication date: 2000-03-28

Abstract

(57)【要約】【課題】本発明は、素材管の内部に圧力を作用させて
素材管を拡管変形させるバルジ加工装置に関し、簡易な
構造で確実に素材管を拡管変形することを目的とする。【解決手段】素材管２７が配置されるキャビティ２９
を有し、キャビティ２９の内壁２９ａに型３１が形成さ
れている割型２５と、キャビティ２９に配置される素材
管２７の内部に挿入され、素材管２７の径方向に伸張す
る弾性筒部３５を有する伸張部材３３と、伸張部材３３
に接続され、伸張部材３３内に液体６９を圧入する圧力
源６５とを備えてなることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、素材管の内部に圧
力を作用させて素材管を拡管変形させるバルジ加工装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、素材管を拡管変形させるバルジ加
工装置として、特開昭５３−３５６６９号公報に開示さ
れるものが知られている。

【０００３】この種のバルジ加工装置は、図５に示すよ
うに、上型１および下型２から構成される割型３を備え
ている。割型３には、上型１および下型２を組み合わせ
た状態で、金属製の素材管４が挿入されるキャビティ５
が、割型３を貫通して形成されている。キャビティ５の
内壁５ａには、素材管４の加工形状に対応する凹凸部６
が形成されている。

【０００４】ここで、割型３の長さは、素材管４の長さ
より若干短くされている。また、バルジ加工装置は、キ
ャビティ５に配置される素材管４の両端を塞ぐためのホ
ルダ７を備えている。ホルダ７には、素材管４の内径に
対応する外径を有する円柱状の突部７ａが形成されてお
り、突部７ａの外周にはＯリング８が取り付けられてい
る。

【０００５】ホルダ７には、軸長方向に貫通する貫通穴
７ｂが形成されており、貫通穴７ｂには、コネクタ９が
螺合されている。各コネクタ９には、それぞれ耐圧ホー
ス１０ａ、１０ｂが接続されている。耐圧ホース１０ａ
は、圧力源１１のポンプ１２に接続され、耐圧ホース１
０ｂは、圧力源１１のポンプ１３に接続されている。

【０００６】ポンプ１２は、圧力媒体である液体１４を
素材管４内に圧入する機能を有し、ポンプ１３は、液体
１４を素材管４内から排出する機能を有している。ま
た、割型３のキャビティ５の両側には、ホルダ７を割型
３に押し付けるためのシリンダ１５が配置されている。
上述したバルジ加工装置では、以下示すように、素材管
４が拡管変形される。

【０００７】すなわち、先ず、割型３のキャビティ５内
に、拡管変形を行う素材管４が配置され、上型１と下型
２とが相互に固定される。次に、割型３から突出してい
る素材管４の両端に、それぞれホルダ７が嵌入され、素
材管４の両端がホルダ７により塞がれる。

【０００８】嵌入されたホルダ７は、素材管４に圧入さ
れる液体１４が漏れることを防止するため、シリンダ１
５により素材管４の両端に押し付けられる。この後、圧
力源１１のポンプ１２を動作させることで、液体１４が
耐圧ホース１０ａを通って素材管４の内部に流入され
る。素材管４内に液体１４が満たされるまでの時間は、
素材管４の容量により決まるが、一般的には、１０〜２
０秒程度掛かる。

【０００９】そして、ポンプ１２の動作により、素材管
４の内部の液体１４は高圧になり、素材管４は、外側に
向けて拡管変形し、キャビティ５の内壁５ａの凹凸部６
に沿って変形する。素材管４の拡管変形後、ポンプ１３
を動作させることで、素材管４内の液体１４が耐圧ホー
ス１０ｂを通って排出される。

【００１０】次に、ホルダ７を押しつけていたシリンダ
１５が外され、ホルダ７が素材管４から取り外される。
そして、上型１と下型２とが分離され、拡管変形された
素材管４が割型３から取り出される。さらに、素材管４
に付着している液体１４が洗浄され、拡管変形が完了す
る。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来のバルジ加工装置では、素材管４の拡管変形
を、素材管４の内部に直接液体１４を圧入することで行
っているため、素材管４の両端を、ホルダ７を用いて塞
がなくてはならず、高圧の液体１４の液漏れを起こさな
いためには、ホルダ７の突部７ａおよび素材管４の内面
を高い寸法精度で製作しなくてはならないというい問題
があった。

【００１２】このため、装置の製造コストが増大し、ま
た、素材管４の材料コストが増大するという問題があっ
た。また、素材管４の内部に圧入される液体１４の圧力
により、素材管４を拡管変形しているため、素材管４の
一部だけを加工する場合にも、素材管４の内部全体に液
体１４を満たす必要があり、液体１４の流入および排出
に多大な時間を要するという問題があった。

【００１３】そして、素材管４を拡管変形した後に、素
材管４から液体１４を排出しなくてはならないため、圧
力源１１に排出専用のポンプ１３が必要になるという問
題があった。さらに、素材管４の内部に直接液体１４を
流入させるため、拡管変形後に、素材管４に付着してい
る液体１４を洗浄しなくてはならないという問題があっ
た。

【００１４】そして、素材管４の両端を、素材管４内の
液体１４の圧力に耐えるように塞ぐため、シリンダ１５
を用いてホルダ７を素材管４の両端に押しつけなくては
ならず、装置が大型化するという問題があった。本発明
は、かかる従来の問題点を解決するためになされたもの
で、簡易な構造で確実に素材管を拡管変形することがで
きるバルジ加工装置を提供することを目的とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】請求項１のバルジ加工装
置は、素材管が配置されるキャビティを有し、該キャビ
ティの内壁に型が形成されている割型と、前記キャビテ
ィに配置される前記素材管の内部に挿入され、該素材管
の径方向に伸張する弾性筒部を有する伸張部材と、前記
伸張部材に接続され、該伸張部材内に液体を圧入する圧
力源とを備えてなることを特徴とする。

【００１６】請求項２のバルジ加工装置は、請求項１記
載のバルジ加工装置において、前記伸張部材は、前記弾
性筒部の両端に固定され、該両端を塞ぐホルダと、前記
弾性筒部内に延在し、前記各ホルダを相互に接続する連
結部材とを備え、前記ホルダの少なくとも一方は、前記
液体を流通する流通路を備えてなることを特徴とする。

【００１７】請求項３のバルジ加工装置は、請求項２記
載のバルジ加工装置において、前記連結部材は、屈曲自
在なチェーンを備えてなることを特徴とする。

【００１８】（作用）請求項１のバルジ加工装置では、
割型のキャビティに配置される素材管の内部に、伸張部
材を挿入した後、圧力源が駆動され、伸張部材内に液体
が流入される。

【００１９】伸張部材内に液体が満たされた後は、圧力
源により圧入される液体の圧力により、伸張部材が内部
から押圧され、弾性筒部が外側に向けて伸張される。そ
して、液体の圧力が弾性筒部を介して素材管を押圧し、
素材管が割型の型に対応する形状に拡管変形する。素材
管の拡管変形後は、圧力源を停止することにより、伸張
部材内の液体の圧力が減少するため、液体を伸張部材内
から排出することなく、伸張部材の素材管の内部からの
取り出しが、容易に行われる。

【００２０】また、液体の圧力による素材管の押圧は、
伸張部材の弾性筒部を介して行われるため、素材管に液
体を付着させることなく素材管の拡管変形が行われる。
このため、拡管変形後の素材管の洗浄が不要になる。請
求項２のバルジ加工装置では、弾性筒部の両端に固定さ
れるホルダが、弾性筒部内に延在する連結部材により相
互に接続されるため、液体を伸張部材内に圧入した際
に、伸張部材が軸長方向へ延びることが確実に防止され
る。

【００２１】このため、ホルダを伸張部材側に押圧する
シリンダ等の押圧機構が不要になり、装置が小型化され
る。請求項３のバルジ加工装置では、連結部材が、屈曲
自在なチェーンを備えているため、伸張部材を所定方向
に自在に曲げることができ、湾曲した素材管にバルジ加
工を行う場合にも、素材管の湾曲形状に沿って、伸張部
材が素材管内に容易に挿入される。

【００２２】また、伸張部材の両端のホルダがチェーン
により相互に接続されるため、伸張部材が常に所定の長
さに保持することができ、伸張部材の素材管への挿入等
の取り扱いが容易になる。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面を
用いて詳細に説明する。

【００２４】図１は、本発明のバルジ加工装置の一実施
形態（請求項１ないし請求項３に対応する）を示してい
る。本装置は、上型２１および下型２３から構成される
割型２５を備えている。割型２５には、上型２１および
下型２３を組み合わせた状態で、金属製の素材管２７が
挿入されるキャビティ２９が、長手方向に貫通して形成
されている。

【００２５】キャビティ２９の内壁２９ａには、素材管
２７の加工形状に対応する凹凸部３１（型に対応する）
が形成されている。また、本装置は、キャビティ２９に
配置される素材管２７の内部に挿入可能な長尺状の伸張
管３３（伸張部材に対応する）を備えている。伸張管３
３は、ゴムチューブ３５、ゴムチューブ３５の両端を固
定する固定部３７（ホルダに対応する）、ゴムチューブ
３５内に延在し固定部３７を相互に連結するチェーン３
９を有している。

【００２６】ゴムチューブ３５は、肉厚が２ｍｍのニト
リルゴム等から形成されており、ゴムチューブ３５の外
径は、素材管２７の内径より僅かに小さくされている。
固定部３７は、図２に示すように、ゴムチューブ３５の
端部３５ａを挟持する内ホルダ４１と外ホルダ４３とに
より構成されている。内ホルダ４１および外ホルダ４３
は、ステンレス鋼等により形成されている。

【００２７】内ホルダ４１には、ゴムチューブ３５の開
口端３５ｂ側に細径化する円錐台部４５が形成されてい
る。円錐台部４５の大径側には、ゴムチューブ３５内に
突出する突出部４７が形成されている。突出部４７に
は、ゴムチューブ３５の径方向に貫通する係止穴４７ａ
が形成されている。

【００２８】この係止穴４７ａには、連結ピン４９を介
して、チェーン３９が固定されている。チェーン３９
は、ローラを挟持するまゆ形のリンクプレートを連結ピ
ン４９で連結した、一般にローラチェーンと称するもの
が使用されている。チェーン３９は、ゴムチューブ３５
の軸長方向への延びを制限すると同時に、伸張管３３を
所定の長さに保持した状態で、所定の方向に湾曲可能に
している。

【００２９】円錐台部４５の小径側には、ゴムチューブ
３５と反対側に突出する円柱形状の首部５１が形成され
ている。首部５１の周囲にはねじ溝５１ａが形成されて
おり、首部５１の先端５１ｂ側には軸長方向に開口する
ねじ穴５１ｃが形成されている。また、内ホルダ４１に
は、首部５１から突出部４７に向けて延在する流通穴５
３が、ねじ穴５１ｃに連通して形成されている。

【００３０】突出部４７側には、流通穴５３の先端に連
通し突出部４７を幅方向に貫通する貫通穴４７ｂが形成
されている。これ等ねじ穴５１ｃ、流通穴５３、貫通穴
４７ｂにより、内ホルダ４１には、ゴムチューブ３５の
内部と外部とをつなげる流通路４１ａが形成されてい
る。また、外ホルダ４３は、内ホルダ４１を、首部５１
側から覆う円筒形状に形成されている。

【００３１】外ホルダ４３の外径は、素材管２７の内部
に挿入可能な大きさに形成されている。外ホルダ４３の
内面には、内ホルダ４１の円錐台部４５に対応する形状
のテーパ部５５が形成されている。外ホルダ４３の細径
側の端面４３ａには、内ホルダ４１の首部５１を突出さ
せる開口穴４３ｂが形成されている。

【００３２】そして、内ホルダ４１の円錐台部４５と外
ホルダ４３のテーパ部５５との間に、ゴムチューブ３５
の端部３５ａを挟持した状態で、外ホルダ４３の開口穴
４３ｂから突出する内ホルダ４１のねじ溝５１ａに、ワ
ッシャ５７を介してナット５９が締め付けられ、ゴムチ
ューブ３５が内ホルダ４１および外ホルダ４３から抜け
ることなく挟持されている。

【００３３】また、図１に示したように、伸張管３３の
一端側（図の左側）の内ホルダ４１には、首部５１のね
じ穴５１ｃに、コネクタ６１が螺合されている。コネク
タ６１には、軸長方向に貫通する貫通穴６１ａが形成さ
れている。コネクタ６１には、耐圧ホース６３が接続さ
れており、この耐圧ホース６３は、圧力源６５のポンプ
６７に接続されている。

【００３４】ポンプ６７は、液体６９を伸張管３３内に
圧入する機能を有している。また、伸張管３３の他端側
（図の右側）の内ホルダ４１には、首部５１のねじ穴５
１ｃに、コネクタ７１が螺合されている。コネクタ７１
により、ねじ穴５１ｃおよび流通穴５３は、塞がれてい
る。上述したバルジ加工装置では、以下示すように、素
材管２７が拡管変形される。

【００３５】すなわち、先ず、割型２５のキャビティ２
９内に、拡管変形を行う素材管２７が配置され、上型２
１と下型２３とが相互に固定される。次に、伸張管３３
が素材管２７の一端から挿入され、図１に示した状態に
される。この際、伸張管３３内には、予め、圧入時にお
ける最大容量の８０％程度の液体６９が入れられてい
る。

【００３６】この後、圧力源６５のポンプ６７を動作さ
せることで、液体６９が耐圧ホース６３および流通路４
１ａを通って伸張管３３の内部に流入される。ここで、
伸張管３３には、予め、液体６９が入れられているた
め、ポンプ６５の動作とほぼ同時に、伸張管３３のゴム
チューブ３５に液体６９の圧力が作用し、ゴムチューブ
３５が径方向に拡張を開始する。

【００３７】すなわち、従来、１０〜２０秒掛かってい
た液体６９の素材管２７内への流入時間は、ほぼゼロに
なる。そして、図３に示すように、伸張管３３内の液体
６９の圧力により、素材管２７はゴムチューブ３５を介
して液体６９に押圧され、キャビティ２９の内壁２９ａ
の凹凸部３１に密着するまで拡管変形する。

【００３８】この際、ゴムチューブ３５の両端の固定部
３７は、チェーン３９により、相互に接続しているた
め、液体６９の圧力により、ゴムチューブ３５が、軸長
方向に延びて破断することが防止される。素材管２７の
変形後、ポンプ６７を停止することにより、伸張管３３
内の液体６９の圧力が減少する。

【００３９】そして、図４に示すように、ゴムチューブ
３５は弾性変形し元の形状に戻される。この後、上型２
１と下型２３とが分離され、拡管変形された素材管２７
が割型２５から取り出される。そして、コネクタ６１を
持って伸張管３３を引っ張ることにより、伸張管３３が
素材管２７から取り出され、素材管２７の拡管変形が完
了する。

【００４０】以上のように構成されたバルジ加工装置で
は、素材管２７の内部に挿入する伸張管３３を、ゴムチ
ューブ３５と、ゴムチューブ３５の両端固定される固定
部３７と、ゴムチューブ３５内に延在し固定部３７を相
互に接続するチェーン３９とにより構成し、耐圧ホース
６３を介して伸張管３３に接続される圧力源６５によ
り、伸張管３３内に液体６９を圧入したので、液体６９
を素材管２７に接触させることなく液体６９の圧力を素
材管２７に作用させることができ、簡易な構造で確実に
素材管２７を拡管変形することができる。

【００４１】また、伸張管３３の内部に液体６９を圧入
することで、素材管２７の拡管変形を行ったので、拡管
変形前に、予め、伸張管３３内に液体６９を入れておく
ことが可能になり、拡管変形時の伸張管３３への液体６
９の流入、排出の必要がなくなる結果、加工時間を従来
に比べ、大幅に低減することができる。そして、拡管変
形後に液体６９を伸張管３３から排出する必要がないた
め、排出用のポンプが不要になり、装置を小型化するこ
とができる。

【００４２】さらに、液体６９の圧力による素材管２７
の押圧を、伸張管３３のゴムチューブ３５を介して行っ
たので、素材管２７に液体６９を付着させることなく素
材管２７の拡管変形を行うことができ、拡管変形後の素
材管２７の洗浄を不要にすることができる。また、ゴム
チューブ３５の両端に固定部３７を固定し、この固定部
３７をゴムチューブ３５内に延在するチェーン３９によ
り相互に接続したので、液体６９を伸張管３３内に圧入
した際に、ゴムチューブ３５が軸長方向へ延びて破断す
ることを確実に防止することができる。

【００４３】このため、固定部３７を伸張管３３側に押
圧するシリンダ等の押圧機構が不要になり、装置を小型
化することができる。そして、伸張管３３の両端に固定
される固定部３７を、屈曲自在なチェーン３９により相
互に接続したので、伸張管３３を自在に曲げることがで
き、折曲されている素材管２７のバルジ加工を行う場合
にも、チェーン３９が素材管２７の形状に沿って曲がる
ため、伸張管３３を素材管２７内に容易に挿入すること
ができる。

【００４４】さらに、従来のバルジ加工装置では、素材
管２７の内部全体に液体６９の圧力が掛かるため、割型
２５の長さを、素材管２７の長さとほぼ同一にする必要
があったが、本装置では、割型２５は、伸張管３３の長
さとほぼ同一であれば良いため、伸張管３３の長さを拡
管変形する場所に合わせて短くする場合には、割型２５
の長さを、伸張管３３の長さに合わせて短くすることが
でき、割型２５を小型化することができる。

【００４５】また、伸張管３３の両端の固定部３７をチ
ェーン３９により相互に接続したので、伸張管３３を常
に所定の長さに保持することができ、伸張管３３の素材
管２７への挿入等の取り扱いを容易に行うことができ
る。なお、上述した実施形態では、伸張管３３の両端に
固定される固定部３７をチェーン３９により相互に接続
した例について述べたが、本発明はかかる実施形態に限
定されるものではなく、例えば、ワイヤにより相互に接
続しても良く、素材管２７が直管の場合には、ロッド等
の棒状部材により接続しても良い。

【００４６】

【発明の効果】請求項１のバルジ加工装置では、素材管
の内部に挿入する伸張部材に、素材管の径方向に伸張す
る弾性筒部を備え、伸張部材に接続される圧力源によ
り、伸張部材内に液体を圧入したので、液体を素材管に
接触させることなく液体の圧力を素材管に作用させるこ
とができ、簡易な構造で確実に素材管を拡管変形するこ
とができる。

【００４７】このため、伸張部材の素材管への挿入、取
り出しを、伸張部材内に液体が入った状態で行うことが
でき、素材管の拡管変形を、容易かつ短時間で行うこと
ができる。また、素材管に液体を付着させることなく素
材管の拡管変形を行うことができるため、拡管変形後の
素材管の洗浄を不要にすることができる。請求項２のバ
ルジ加工装置では、弾性筒部の両端にホルダを固定し、
このホルダを弾性筒部内に延在する連結部材により相互
に接続したので、液体を伸張部材内に圧入した際に、伸
張部材が軸長方向へ延びて破断することを確実に防止す
ることができる。

【００４８】このため、ホルダを伸張部材側に押圧する
シリンダ等の押圧機構が不要になり、装置を小型化する
ことができる。請求項３のバルジ加工装置では、連結部
材に、屈曲自在なチェーンを備えたので、伸張部材を自
在に曲げることができ、湾曲した素材管にバルジ加工を
行う場合にも、素材管の湾曲形状に沿って、伸張部材を
素材管内に容易に挿入することができる。

【００４９】また、伸張部材の両端のホルダをチェーン
により相互に接続したので、伸張部材を常に所定の長さ
に保持することができ、伸張部材の素材管への挿入等の
取り扱いを容易に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のバルジ加工装置の一実施形態を示す斜
視図である。

【図２】図１の要部の詳細を示す断面図である。

【図３】バルジ加工により、素材管が拡管変形する状態
を示す断面図である。

【図４】バルジ加工により、素材管が拡管変形した状態
を示す断面図である。

【図５】従来のバルジ加工装置を示す断面図である。

【符号の説明】

２１上型２３下型２５割型２７素材管２９キャビティ２９ａ内壁３１凹凸部（型）３３拡張管（伸張部材）３５ゴムチューブ３５ｂ開口端３７固定部３９チェーン４１内ホルダ４１ａ流通路４３外ホルダ４３ａ端面４３ｂ開口穴４５円錐台部４７突出部４７ａ係止穴４７ｂ貫通穴４９連結ピン５１首部５１ａねじ溝５１ｂ先端５１ｃねじ穴５３流通穴５５テーパ部５７ワッシャ５９ナット６１コネクタ６１ａ貫通穴６３耐圧ホース６５圧力源６７ポンプ６９液体７１コネクタ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】素材管（２７）が配置されるキャビティ
（２９）を有し、該キャビティ（２９）の内壁（２９
ａ）に型（３１）が形成されている割型（２５）と、前記キャビティ（２９）に配置される前記素材管（２
７）の内部に挿入され、該素材管（２７）の径方向に伸
張する弾性筒部（３５）を有する伸張部材（３３）と、前記伸張部材（３３）に接続され、該伸張部材（３３）
内に液体（６９）を圧入する圧力源（６５）とを備えて
なることを特徴とするバルジ加工装置。
【請求項２】請求項１記載のバルジ加工装置におい
て、前記伸張部材（３３）は、前記弾性筒部（３５）の両端に固定され、該両端を塞ぐ
ホルダ（３７）と、前記弾性筒部（３５）内に延在し、前記各ホルダ（３
７）を相互に接続する連結部材（３９）とを備え、前記ホルダ（３７）の少なくとも一方は、前記液体（６
９）を流通する流通路（４１ａ）を備えてなることを特
徴とするバルジ加工装置。
【請求項３】請求項２記載のバルジ加工装置におい
て、前記連結部材（３９）は、屈曲自在なチェーンを備えて
なることを特徴とするバルジ加工装置。