JP2001269720A - Ｕ字形状パイプの平行曲げ方法及び平行曲げ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 予めＵ字形状パイプを更にもう一段、同方向
へ同じ曲率で曲げ加工することに好適なＵ字形状パイプ
の平行曲げ方法及び平行曲げ装置を提供する。 【解決手段】 Ｕ字形状パイプ１６の横断面外形の約半
分と同一形状の案内溝２ａを外周面に有する二つの成形
用ローラ２をＵ字形状パイプの平行部分と同一の間隔に
配置する。Ｕ字形状パイプの横断面外形の残り約半分と
同一形状の案内溝を有する二つのパイプ受け材１１を、
成形用ローラと組み合わせＵ字形状パイプの各平行部分
を両者の案内溝の中に挟み持たせる。成形用ローラに附
属する拘束具にてＵ字形状パイプの回転方向前側の位置
を支持させ、成形用ローラを回転させて曲げる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、例えば図９に示
した浴槽用の手摺３０、或いは図１０に示した台車の取
っ手４０のように、前段の工程として予め（既に）Ｕ字
形状に曲げたパイプを更にもう一段（ないし複数段）平
行方向にイ、ロの箇所を曲げた製品を得るために実施さ
れるＵ字形状パイプの平行曲げ方法と、同方法の実施に
使用される平行曲げ装置の技術分野に属する。

【０００２】

【従来の技術】従来、金属製パイプ（樹脂被覆接着鋼管
を含む。以下単にパイプという。）を曲げ加工するに当
たっては、公知のパイプベンダーを使用し、ゲージにし
たがって単材ごとに曲げている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来のパイプベンダー
による曲げ加工方法によるかぎり、予めＵ字形状に曲げ
たパイプを更にもう一段（ないし複数段）平行方向に曲
げた製品を得るためには、曲げの箇所数だけ曲げ工程を
繰り返して曲げなくてはならず、たいへん面倒で手間が
かかる。

【０００４】しかも個別的な曲げ加工によるから、曲げ
るべき位置、曲げ角度（或いは曲率）の同一性を確保す
ることは甚だ困難であり、寸法精度も得難い。このため
図９及び図１０に示すような製品の左右対称性を得るに
は高度な熟練技術と、調整・手直し等のための時間がか
かり、ひいては高価な製品となることが問題になってい
る。

【０００５】予めＵ字形状に曲げたパイプを更にもう一
段曲げ加工するので、一方の平行部分を曲げる際に他方
の平行部分或いは曲げた部分がパイプベンダーの一部に
当たって正しい姿勢をとれないか、どうしても加工不能
な場合さえあるなど、難渋しているのが現状である。

【０００６】したがって、この発明の目的は、単材の曲
げ加工に適用できることは勿論のこと、予め（既に）Ｕ
字形状に曲げられたパイプを更にもう一段（または複数
段）、同方向へ同じ曲率でしかも同時に曲げ加工するこ
とに好適なＵ字形状パイプの平行曲げ方法及び平行曲げ
装置を提供することである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めの手段として、請求項１に記載した発明に係るＵ字形
状パイプの平行曲げ方法は、既にＵ字形状に成形された
パイプを更に平行方向に曲げる方法であって、前記Ｕ字
形状パイプの横断面外形の約半分と同一形状の案内溝を
外周面に有する二つの成形用ローラを前記Ｕ字形状パイ
プの平行部分と同一の間隔に配置し、パイプの成形に必
要な長さを有し前記Ｕ字形状パイプの横断面外形の残り
約半分と同一形状で直線状の案内溝を有する二つのパイ
プ受け材を、前記成形用ローラと接線方向に組み合わせ
て前記Ｕ字形状パイプの各平行部分を両者の案内溝の中
に挟み持たせ、前記成形用ローラに附属する拘束具にて
前記Ｕ字形状パイプの各平行部分における回転方向前側
の位置を支持させ、前記成形用ローラを一定方向へ回転
させ、且つ前記Ｕ字形状パイプの平行部分を前記パイプ
受け材と共に追従前進させて、成形用ローラに沿って曲
げることをそれぞれ特徴とする。

【０００８】請求項２に記載の発明に係るＵ字形状パイ
プの平行曲げ装置は、既にＵ字形状に成形されたパイプ
を更に平行方向に曲げる装置であって、前記Ｕ字形状パ
イプの横断面外形の約半分と同一形状の案内溝を外周面
に有し、前記Ｕ字形状パイプの平行部分と同一の間隔に
配置された二つの成形用ローラと、パイプの成形に必要
な長さを有し、前記Ｕ字形状パイプの横断面外形の残り
約半分と同一形状で直線状の案内溝を有し、その案内溝
が前記成形用ローラの案内溝と合致する接線方向の配置
とされた二つのパイプ受け材と、前記パイプ受け材を前
記成形用ローラに対して接近させ又は離間させると共に
成形反力に耐え、且つパイプ進行方向へ移動可能に支持
する支持手段と、前記成形用ローラを一定方向へ回転駆
動する手段と、前記成形用ローラに附属する拘束具とか
らなり、前記成形用ローラ及びパイプ受け材の案内溝の
組み合わせで前記Ｕ字形状パイプの平行部分を挟み持た
せ、前記拘束具にてＵ字形状パイプの各平行部分におけ
る回転方向前側の位置を支持させ、前記成形用ローラを
一定方向へ回転させ、且つ前記Ｕ字形状パイプの平行部
分を前記パイプ受け材と共に追従前進させて、成形用ロ
ーラに沿って曲げることをそれぞれ特徴とする。

【０００９】請求項３に記載の発明は、請求項２に記載
したＵ字形状パイプの平行曲げ装置において、二つの成
形用ローラは共通な回転軸上に軸方向への移動が可能に
設置されており、前記回転軸の自由端側を支持する軸受
部分はこれに付随する一方の成形用ローラ及びパイプ受
け材と共に回転軸の自由端側から離脱する位置まで移動
可能とされており、成形用ローラは回転軸に対して取り
替え可能であること、及びパイプ受け材も支持手段に対
して取り替え可能に構成されていることを特徴とする。

【００１０】

【発明の実施の形態及び実施例】図１〜図３は、請求項
２及び３記載の発明に係るＵ字形状パイプの平行曲げ装
置の実施形態を示している。

【００１１】これは既にＵ字形状に成形されたパイプ１
６を更に平行方向へ同一曲率に曲げる装置であり、前記
Ｕ字形状パイプ１６の横断面外形の約半分と同一形状の
案内溝２ａを外周面に有する二つの成形用ローラ２、２
が、共通な回転軸６上に、前記Ｕ字形状パイプ１６の平
行部分と同一の間隔で設置されている。回転軸６は、そ
の両端部を軸受１７、１８で支持されている。

【００１２】前記回転軸６は、その一端部を、縦フレー
ム５上に固定した電動機３で回転される。したがって、
前記二つの成形用ローラ２、２は電動機３で同一方向へ
同一速度で回転される。二つの成形用ローラ２、２の案
内溝２ａの有効径を同一としてＵ字形状パイプ１６の二
つの平行部分を平行方向に同一曲率に曲げる構成とされ
ている。二つの成形用ローラ２、２の案内溝２ａの有効
径を異ならせると、異なる曲率に曲げることもできる。

【００１３】前記回転軸６の他端、即ち自由端を支持す
る軸受１８は、ベッドフレーム４の上面へ水平に敷設し
たレール１２に沿って滑動する移動台１３上のコラム１
４に支持されている。従って、この軸受１８は、図１中
に点線で図示したように回転軸６の自由端側から完全に
離脱する位置まで移動台１３と共に移動可能である。前
記二つの成形用ローラ２、２も、図２に示した滑りキー
６ａにより回転力は伝えるが、同回転軸６上を軸方向へ
の移動が可能に設置されている。したがって、これら二
つの成形用ローラ２、２は、前述したように軸受１８を
回転軸６から完全に離脱させた後に、同じく回転軸６上
を移動させて自由端側へ抜き外し、交換、修理のために
取り替えることが容易に可能である（請求項３記載の発
明）。

【００１４】前記Ｕ字形状パイプ１６の平行部分の曲げ
成形に必要な長さを有し、同パイプ１６の横断面外形の
残り約半分と同一形状で直線状の案内溝１１ａを有する
二つのパイプ受け材１１、１１が、前記二つの成形用ロ
ーラ２、２の案内溝２ａに対してそれぞれぴったり合致
する接線方向の配置で設置されている。

【００１５】このパイプ受け材１１を、前記成形用ロー
ラ２に対して接近させ又は離間させると共に成形反力に
耐え、且つパイプ進行方向へ移動可能に支持する手段と
して、ベッドフレーム４の一側（図１の左側）に立てた
縦フレーム５の内側面に垂直方向の案内レール面７が形
成され、同案内レール面７に沿って垂直方向に滑動する
スライダ２０にジャッキ８のシリンダ本体部８ａが下向
きに固定されている。同ジャッキ８のロッド部８ｂは直
下のベッドフレーム４へ緊結されている。前記ジャッキ
８には油圧シリンダ又は空圧シリンダが使用され、同ジ
ャッキ８のピストンの移動はシリンダ本体部８ａの昇降
移動として現れる。

【００１６】前記ジャッキ８のシリンダ本体部８ａの上
端に固定した支持台９の蟻溝へ、上記パイプ受け材１１
の下面に固定したガイドレール１０が滑動可能に通され
略水平に支持されている。従って、パイプ受け材１１
は、ジャッキ８の駆動により前記成形用ローラ２に対し
て接近され、相対する成形用ローラ２の案内溝２ａとの
間に曲げ加工するべきＵ字形状パイプ１６を挟み固定す
る。また、加工後にはパイプ受け材１１を下げて成形用
ローラ２から離間させパイプ１６を開放することができ
る。パイプ受け材１１は、支持台９により成形反力に耐
えるように強固に支持されている、しかもガイドレール
１０が支持台９に対して滑り、パイプ受け材１１はパイ
プ進行方向へ移動可能に支持されている。

【００１７】図１中右側の成形用ローラ２も同様に、前
記コラム１４の内側面に垂直方向の案内レール面７が形
成され、同案内レール面７に沿って垂直方向に滑動する
スライダ２０にジャッキ８のシリンダ本体部８ａが下向
きに固定されている。同ジャッキ８のロッド部８ｂは直
下の移動台１３へ緊結されている。ジャッキ８のシリン
ダ本体部８ａの上端に固定した支持台９の蟻溝へ、上記
パイプ受け材１１の下面に固定したガイドレール１０が
滑動可能に通され支持されている。

【００１８】従って、左右二つの対を成す成形用ローラ
２、２とパイプ受け材１１、１１により、曲げ加工する
べきＵ字形状パイプ１６の平行部分を同時に等しく挟み
固定することができる。Ｕ字形状パイプ１６の平行部分
の間隔が大小に異なるときは、図１中右側の成形用ロー
ラ２とパイプ受け材１１を移動台１３およびコラム１４
と共に移動させて調整し対応することができる。移動台
１３は、押しボルト１５のハンドル１５ａを回転操作す
ることにより、位置決め固定し、又は緩めて移動自在に
することができる。

【００１９】各成形用ローラ２、２は、Ｕ字形状パイプ
１６の各平行部分における回転方向前側の位置を、具体
的には図２及び図４のように、水平に支持されたパイプ
１６を垂直下向きに（水平接線と直角に）支持する拘束
具１９を具備している。この拘束具１９は、パイプの下
側外周を抱え持つ所謂馬蹄形状をしており、その両端が
成形用ローラ２へピン１９ａで止める手法で着脱され
る。拘束具１９は、その後端を前記成形用ローラ２の垂
直軸芯と略同一とし、パイプ受け材１１の先端を該拘束
具１９に接した位置で、パイプ１６を支持し、この位置
を曲げ始めとする。

【００２０】従って、前記二つの成形用ローラ２、２に
対して、各々のジャッキ８の駆動により二つのパイプ受
け材１１、１１を押し上げて、それぞれの案内溝２ａと
１１ａの組み合わせで前記Ｕ字形状パイプ１６の平行部
分を挟み持たせ、前記拘束具１９にてＵ字形状パイプ１
６の各平行部分における回転方向前側の位置を図２、図
４のように支持させ、電動機３を運転して前記成形用ロ
ーラ２を図２中の右回り方向へ一定の回転角まで回転さ
せる。するとＵ字形状パイプ１６の平行部分は成形用ロ
ーラ２の案内溝２ａへ巻き付く形に曲げられ、この動き
にパイプ受け材１１が追従前進する。こうしてＵ字形状
パイプ１６の両側の平行部分を成形用ローラ２、２の案
内溝２ａ、２ａに沿って同時に機械的に等しく曲げるこ
とができるのである（請求項１記載の発明）。

【００２１】次に、図５と図６は、パイプ受け材１１を
成形用ローラ２に対して接近させ又は離間させると共に
成形反力に耐え、且つパイプ進行方向へ移動可能に支持
する支持手段の異なる実施形態を示している。

【００２２】本実施例の場合、横断面Ｌ字状の縦フレー
ム５の垂直な案内レール面７にはスライダ２１のみが滑
動自在に設置されている。別途、前記案内レール面７と
平行な下向きの並列配置で、油圧又は空圧シリンダによ
るジャッキ８が、縦フレーム５へ固定した軸受け２３へ
トラニオン軸２２により揺動自在に設置されている。

【００２３】前記案内レール面７の下端近傍の位置に
は、やはり縦フレーム５へ固定した軸受け台２４が用意
され、この軸受け台２４へ取り付け固定したピン軸２５
により、略くの字形状をなすクランク２６の中央部が回
動可能に支持されている。前記クランク２６の一端はピ
ン２７で前記ジャッキ８のロッド８ｂと連結され、他端
はリンクバー２８の一端とピン２９で連結され、同リン
クバー２８の他端が前記スライダ２１とピン３１で連結
されている。

【００２４】従って、ジャッキ８のロッド８ｂが伸長し
又は収縮の動作をすると、クランク２６及びリンクバー
２８によりスライダ２１の昇降動作に変換して伝達され
るのである。スライダ２１の上の支持台９に、パイプ受
け材１１がガイドレール１０を介して移動自在に支持さ
れていることは、上記第１の実施形態と同じである。

【００２５】図１中の右側に位置するパイプ受け材１１
に関しても、横断面Ｌ字状のそのコラム１４の内側面に
上記ジャッキ８とスライダ２１による支持手段が同様に
設置される。

【００２６】従って、本実施形態の場合にも、左右二つ
の成形用ローラ２、２に対してそれぞれのジャッキ８を
駆動してスライダ２１を押し上げ、その上の二つのパイ
プ受け材１１、１１を押し上げてそれぞれの案内溝２ａ
と１１ａの組み合わせで前記Ｕ字形状パイプ１６の平行
部分を挟み持たせる。更に、前記拘束具１９にてＵ字形
状パイプ１６の各平行部分における回転方向前側の位置
を前記図２、図４のように支持させ、電動機３を運転し
て前記成形用ローラ２を図５中の右回り方向へ一定の回
転角まで回転させ、Ｕ字形状パイプ１６の平行部分を成
形用ローラ２の案内溝２ａへ巻き付ける形に曲げること
は、上記第１実施形態と同じである。勿論、前記成形用
ローラ２及びパイプ１６の動きにパイプ受け材１１が追
従前進し、Ｕ字形状パイプ１６の両側の平行部分を成形
用ローラ２、２の案内溝２ａに沿って同時に機械的に等
しく曲げることができる。

【００２７】なお、図７および図８Ａ、Ｂは、予めＵ字
形状に曲げたパイプ１６の特に屈曲部近傍（付け根）の
位置を曲げ加工する場合に好適な実施形態について示し
ている。

【００２８】その要点は、図７及び図８Ａ、Ｂ中にハッ
チングを付して強調したように、成形用ローラ２の案内
溝２ａを形成するフランジがＵ字形状パイプ１６の屈曲
部と干渉を起こす部位５０、及び拘束具１９がＵ字形状
パイプ１６の屈曲部と干渉を起こす部位５０をそれぞれ
削除した構成として曲げ加工することが特徴である。

【００２９】ちなみに、拘束具１９の後端を成形用ロー
ラ２の垂直軸芯と略同一とし、パイプ受け材１１の先端
を拘束具１９に接した位置でパイプ１６を支持させ、曲
げ始めとした理由は、曲げ始めのパイプ１６と成形用ロ
ーラ２の案内溝２ａとの両者間、及び拘束具１９とパイ
プ受け材１１との間に間隔があると、その間隔部分でパ
イプ１６が拡がり折れ曲がる虞れが有るからである。

【００３０】上記の成形用ローラ２としては、案内溝２
ａの半径、及び有効径が異なるものが数種類用意され
る。パイプ受け材１１は、案内溝１１ａの半径がパイプ
１６の外径に対応する数種類が用意される。成形用ロー
ラ２に関しては、たとえば

【００３１】（１） パイプ１６の外径が２５mm（した
がって、案内溝２ａ、１１ａの半径は１２．５mm）の場
合、成形用ローラ２の案内溝２ａの最小有効径は１５０
mm（曲率半径は７５mm）とする。

【００３２】（２） パイプ１６の外径が２８mm（した
がって、案内溝２ａ、１１ａの半径は１４mm）の場合、
成形用ローラ２の案内溝２ａの最小有効径は２００mm
（曲率半径は１００mm）とする。

【００３３】（３） パイプ１６の外径が３２mm（した
がって、案内溝２ａ、１１ａの半径は１６mm）の場合、
成形用ローラ２の案内溝２ａの最小有効径は３００mm
（曲率半径は１５０mm）とする。上述した仕様の各成形
用ローラ２が最適のものとして用意される。

【００３４】本発明の平行曲げ装置において、図１中の
左右二つの対を成すジャッキ８、８に関しては、油圧シ
リンダ、空圧シリンダの圧力が調整バルブにより均等な
圧力に維持され、左右二つのパイプ受け材１１、１１の
上昇速度を同一にして，Ｕ字形状パイプ１６の落下事故
や変形の防止が図られ、挟持力を略同一とすることで、
曲げ角度の均一化が図られる。パイプ挟持力は８００kg
〜１０００kg、電動機３の出力は２００Ｖ、１．５ＫＷ
程度のものが使用される。

【００３５】移動台１３の移動量は、レール１２へ形成
した目盛りによりパイプの平行部分の間隔に設定する。
パイプ受け材１１のガイドレール１０に目盛りが設けら
れ（図示は省略）、これによりピッチ合せを行う。パイ
プ１６の曲げ角度は、成形用ローラ２の側面に形成した
角度目盛り（図示は省略）、及びパイプ受け材の前記目
盛りとこれらを指す指針の値とで割り出す人為的な方
式、或いはセンサー類を使用した自動測定の方式などに
より測定して実施する。

【００３６】本発明は、従来困難であった、予めＵ字形
状に曲げられたパイプに平行部分を、更に同一方向へ同
曲率に曲げるものであるが、同一方向、同曲率に限定す
る事無く異方向、異曲率とすることも可能である。

【００３７】図示は省略したが、例えば、図１中の右側
のコラム１４上にも電動機を設置し、左側の成型用ロー
ラの近傍で二分した回転軸を、それぞれの電動機にて異
方向に回転させる。二分された回転軸は、一方の軸芯に
円柱状の凸部を、他方に軸芯には一方の軸芯の凸部がは
まる凹部を形成して成形反力に耐えうると共に、相反す
る回転も可能としている。

【００３８】従って、曲げる範囲の制限があるものの、
左右の成形用ローラの回転を異方向に同時に曲げる事が
出来るし、成形用ローラの案内溝の有効径を変えて異曲
率にする事も可能である事は言うまでもない。

【００３９】

【本発明が奏する効果】請求項１〜３に記載した発明に
係るＵ字形状パイプの平行曲げ方法及び平行曲げ装置
は、予め（既に）Ｕ字形状に曲げられたパイプを更にも
う一段（または複数段）、同方向へ同じ曲率で曲げ加工
することに好適である。単材の曲げ加工に適用できるこ
ともできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】請求項２に記載した発明に係るＵ字形状パイプ
の平行曲げ装置を示した正面図である。

【図２】図１のII−II線矢視図である。

【図３】図２の正面方向を示した拡大図である。

【図４】パイプと拘束具及びガイドレールの関係を示し
た部分図である。

【図５】図２とは異なる支持手段を示した図である。

【図６】図５の正面方向を示した拡大図である。

【図７】曲げ加工の要領を説明した図である。

【図８】Ａは図７の平面図を約半分示す。Ｂは図８Ａの
左側面図である。

【図９】浴槽用支持具の使用状態を示した斜視図であ
る。

【図１０】台車を示した斜視図である。

【符号の説明】

１６ Ｕ字形状パイプ ２ａ 案内溝 ２ 成形用ローラ １１ａ 案内溝 １１ パイプ受け材 １９ 拘束具 ９ 支持台 ８ ジャッキ ３ 電動機 ６ 回転軸 ７ 案内レール面 １８ 軸受

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】既にＵ字形状に成形されたパイプを更に平
   行方向に曲げる方法であって、 前記Ｕ字形状パイプの横断面外形の約半分と同一形状の
   案内溝を外周面に有する二つの成形用ローラを前記Ｕ字
   形状パイプの平行部分と同一の間隔に配置し、 パイプの成形に必要な長さを有し前記Ｕ字形状パイプの
   横断面外形の残り約半分と同一形状で直線状の案内溝を
   有する二つのパイプ受け材を、前記成形用ローラと接線
   方向に組み合わせて前記Ｕ字形状パイプの各平行部分を
   両者の案内溝の中に挟み持たせ、 前記成形用ローラに附属する拘束具にて前記Ｕ字形状パ
   イプの各平行部分における回転方向前側の位置を支持さ
   せ、 前記成形用ローラを一定方向へ回転させ、且つ前記Ｕ字
   形状パイプの平行部分を前記パイプ受け材と共に追従前
   進させて、成形用ローラに沿って曲げることをそれぞれ
   特徴とする、Ｕ字形状パイプの平行曲げ方法。
2. 【請求項２】既にＵ字形状に成形されたパイプを更に平
   行方向に曲げる装置であって、 前記Ｕ字形状パイプの横断面外形の約半分と同一形状の
   案内溝を外周面に有し、前記Ｕ字形状パイプの平行部分
   と同一の間隔に配置された二つの成形用ローラと、 パイプの成形に必要な長さを有し、前記Ｕ字形状パイプ
   の横断面外形の残り約半分と同一形状で直線状の案内溝
   を有し、その案内溝が前記成形用ローラの案内溝と合致
   する接線方向の配置とされた二つのパイプ受け材と、 前記パイプ受け材を前記成形用ローラに対して接近させ
   又は離間させると共に成形反力に耐え、且つパイプ進行
   方向へ移動可能に支持する支持手段と、 前記成形用ローラを一定方向へ回転駆動する手段と、 前記成形用ローラに附属する拘束具とからなり、 前記成形用ローラ及びパイプ受け材の案内溝の組み合わ
   せで前記Ｕ字形状パイプの平行部分を挟み持たせ、前記
   拘束具にてＵ字形状パイプの各平行部分における回転方
   向前側の位置を支持させ、前記成形用ローラを一定方向
   へ回転させ、且つ前記Ｕ字形状パイプの平行部分を前記
   パイプ受け材と共に追従前進させて、成形用ローラに沿
   って曲げることをそれぞれ特徴とする、Ｕ字形状パイプ
   の平行曲げ装置。
3. 【請求項３】二つの成形用ローラは共通な回転軸上に軸
   方向への移動が可能に設置されており、前記回転軸の自
   由端側を支持する軸受部分はこれに付随する一方の成形
   用ローラ及びパイプ受け材と共に回転軸の自由端側から
   離脱する位置まで移動可能とされており、成形用ローラ
   は回転軸に対して取り替え可能であること、及びパイプ
   受け材も支持手段に対して取り替え可能に構成されてい
   ることを特徴とする、請求項２に記載したＵ字形状パイ
   プの平行曲げ装置。