JP2002178050A - 流体圧成形装置および流体圧成形装置における素材管の端部開口シール方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 簡単な構成で確実に流体の漏れを防止するこ
とができ、しかも繰り返し使用しても破損しないなど耐
久性がよく、素材管の断面形状に応じて安価に製造する
ことができる流体圧成形装置を提供する。 【解決手段】 流体圧成形装置は、素材管Ｐ内に水など
の液体または気体による流体圧を加えて素材管Ｐを所望
の形状に成形する流体圧成形装置であって、素材管Ｐの
端部に当接されて軸方向に押圧する軸押し部材１と、全
体がウレタンゴムなどの弾性体により構成され、軸押し
部材１の先端面に着脱可能に支持されており、素材管Ｐ
の端部開口Ｐaに挿入されることによってその端部開口
Ｐaを内側で密閉するように成形されたシール部材２
と、を備えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、流体圧成形装置お
よび流体圧成形装置における素材管の端部開口シール方
法に関し、さらに詳しくは、素材管内に流体圧を加えて
素材管を所望の形状に成形する流体圧成形装置、およ
び、この流体圧成形装置において素材管の端部開口をシ
ールする方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】流体圧成形装置は、素材管内にその端部
開口から水などの流体を所定の圧で導入することにより
圧力を内部に加えて素材管を膨らませて所望の形状に成
形するもので、一般に、素材管内に流体圧を供給する流
体圧供給手段と、流体圧の供給と同期して素材管の端面
をその軸方向に押圧する軸押し手段と、素材管を収容し
て膨らみを規制し所定の形状に成形する型とを備えてい
る。そして、このような流体圧成形装置では、素材管の
端部開口から供給される流体が漏れないように素材管の
端部開口をシールするシール手段を備えている。

【０００３】流体圧成形装置におけるシール手段の従来
の技術としては、図１１に示すように、軸押し手段１０
０の先端に、素材管Ｐ内に嵌合される嵌合部１５０を設
け、嵌合部１５０の外周にゴムなどからなるＯリングや
メタルシールなど、環状のシール部材２００を設けたも
のがある。嵌合部１５０は、その外径が素材管Ｐの内径
よりも僅かに小さく成形され、シール部材２００を保持
する環状溝１５０aが外周面に形成される。嵌合部１５
０が素材管Ｐ内に嵌合されると、シール部材２００が素
材管Ｐの内周面に接して、所定の圧力で素材管Ｐ内に供
給された流体が素材管Ｐの端部開口Ｐaから漏れるのを
防止する。

【０００４】また、別の従来の技術としては、図１３に
示すように、弾性体からなるシール部材２００’を素材
管Ｐの端面に当接させるように軸押し手段１００の先端
面に設けたものがある。シール部材２００’には、素材
管Ｐ内に流体を導入するために形成された通路１１０と
連通する孔２０１が穿設されている。このように構成さ
れたシール手段では、シール部材２００’を介して素材
管Ｐの端面が当接されて軸押し手段１００によって押圧
されると、素材管Ｐの端面がシール部材２００’に食い
込む状態となり、所定の圧力で素材管Ｐ内に供給された
流体が素材管Ｐの端部開口Ｐaから漏れるのを防止す
る。このように構成されたシール手段では、断面が円形
状や楕円形状の素材管に限らず、例えば多角形などの断
面形状の素材管Ｐも流体圧により成形することができ
る。

【０００５】さらに、別の従来の技術としては、特開平
１０−７１４３３号公報に開示されているように、被成
形用パイプの端部内側に嵌合させる嵌合部と、該嵌合部
の一端に設けられている頭部と、で構成されていて、被
成形用パイプに噴出させる成形液の通路となる成形液噴
出孔が設けられている液圧成形用ノズルにおいて、前記
嵌合部が、前記頭部に固定されている嵌合軸部と、この
嵌合軸部の外周をその軸方向にスライド可能に設けられ
ているスライド部材と、で構成され、前記嵌合軸部が、
外径が異なる第１円筒部と第２円筒部と第３円筒部を有
した先細り形状に形成され、前記スライド部材が、最も
外径が小さい前記第１円筒部と嵌合している内径小部
と、次に外径が小さい前記第２円筒部と嵌合している内
径大部を有した円筒状に形成され、前記嵌合軸部の第３
円筒部と前記スライド部材の内径大部の間に、前記スラ
イド部材による押圧力で圧縮変形して被成形用パイプの
内周面に密着するシールリングが設けられ、前記嵌合軸
部の第２円筒部と前記スライド部材の内径大部との間
に、圧抜き孔を通して大気圧となっている大気圧室が設
けられていることを特徴とする液圧成形ノズルが知られ
ている。

【０００６】この液圧成形ノズルにおけるシールリング
は、成形液を噴出する前の状態においては外径が第３円
筒部ならびに内径大部の外径よりも小さく成形されてお
り、成形液が被成形用パイプ内に噴出されてその内圧が
上昇すると、スライド部材がシールリングを圧縮する方
向にスライドし、シールリングが第３円筒部ならびに内
径大部の外径よりも大きくなって被成形用パイプの内周
面に密着する（当該公報の段落番号００１９を参照）。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の技術のうち、図１１に示したようにＯリングなどの
環状のシール部材２００を使用する場合にあっては、断
面が円形状や楕円形状である素材管Ｐに対しては流体の
漏れを有効に防止することができるが、断面が例えば多
角形などの素材管Ｐを流体圧により成形する場合には、
環状のシール部材２００をその素材管Ｐの多角形などの
断面形状に応じて製作しなければならず、製作コストが
かかるという問題があった。また、このような嵌合部１
５０の環状溝１５０aに設けられたシール部材２００で
は、素材管Ｐの端部開口Ｐaに挿入される際に、シール
部材２００が環状溝１５０aから外れる場合があるとい
う問題もあった。そして、図１２に示すように、多角形
などの断面形状の素材管Ｐを成形する場合にＯリングの
ような環状のシール部材２００を使用すると、素材管Ｐ
の内面のコーナ部Ｃに対してシール部材２００が密着せ
ず隙間Ｆが生じて流体の漏れが発生するという問題があ
った。さらに、シール部材２００としてメタルシールを
使用する場合には、素材管Ｐの内周面の形状に応じて精
度よく成形する必要があるという問題があった。さらに
また、図７および図８に参照されるように、素材管Ｐが
その内部を軸方向に延びるように設けられた隔壁Ｐbに
よって複数の室Ｐ１，Ｐ２…に区分された断面形状であ
る場合には、各室Ｐ１、Ｐ２…の数および断面形状に応
じてその素材管Ｐ専用の複数の嵌合部１５０、１５０…
が設けられた軸押し手段１００を用意する必要があり、
また、各嵌合部１５０、１５０…にシール部材２００を
それぞれ設けなければならないために、汎用性がなく、
流体圧成形装置の製作コストが高くなるなどの問題があ
った。そして、これらの問題のため、環状のシール部材
２００を使用した成形装置は、断面が円形状や楕円形状
の素材管Ｐを成形する場合に限定されるという問題があ
った。

【０００８】また、上記従来の技術のうち、図１３に示
したように、弾性体からなるシール部材２００’を素材
管Ｐの端面に当接されるように軸押し手段１００の先端
面に設けた場合にあっては、素材管Ｐの断面形状によっ
て使用が限定されることはないが、素材管Ｐの端部が食
い込むように軸押し部材１００によって押圧されるため
に、シール部材２００’の表面に素材管Ｐの端面形状の
跡が残ったり、図１４に示すようにシール部材２００'
に亀裂Ｋが発生するなどの問題があった。

【０００９】一方、上記従来の技術のうち、特開平１０
−７１４３３号公報に開示された液圧成形ノズルにあっ
ては、構造が複雑であると共に、図１１および図１２に
示した環状のシール部材の場合と同様に、断面が多角形
状などの素材管を成形する場合にそのコーナ部に隙間が
生じるなど、適用することができないという問題があっ
た。

【００１０】本発明は、上述した問題に鑑みてなされた
もので、簡単な構成で確実に流体の漏れを防止すること
ができ、しかも繰り返し使用しても破損しないなど耐久
性がよく、素材管の断面形状に応じて安価に製造するこ
とができる流体圧成形装置を提供することを目的とす
る。また、本発明は、上記問題に鑑みて成されたもの
で、流体の漏れを確実且つ容易に防止することができる
流体圧成形装置における素材管の端部開口シール方法を
提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】請求項１の流体圧成形装
置に係る発明は、上記目的を達成するため、素材管内に
流体圧を加えて素材管を所望の形状に成形する流体圧成
形装置であって、素材管の端部に当接されて軸方向に押
圧する軸押し部材と、軸押し部材の先端面に支持されて
素材管の端部開口を密閉するシール部材と、を備えてお
り、シール部材全体を弾性体により構成すると共に、素
材管の端部開口に挿入して素材管の内側で密閉するよう
にしたことを特徴とするものである。

【００１２】請求項２の流体圧成形装置に係る発明は、
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明におい
て、シール部材は、素材管内に挿入される先端部が素材
管の端部開口の内面よりも小さく軸方向中間部が素材管
の端部開口の内面以上の大きさに漸次拡大するようにそ
の先端部側に形成されたテーパ部と、素材管の端部開口
の内面よりも小さい大きさでその基端部側に形成された
逃げ部と、を備えていることを特徴とするものである。

【００１３】請求項３の流体圧成形装置に係る発明は、
上記目的を達成するため、請求項１または２に記載の発
明において、複数のシール部材が設けられていることを
特徴とするものである。

【００１４】また、請求項４の流体圧成形装置における
素材管の端部開口シール方法に係る発明は、上記目的を
達成するため、素材管内に流体圧を加えて素材管を所望
の形状に成形する流体圧成形装置において、素材管の端
部開口をシールする方法であって、全体が弾性体により
構成されたシール部材を素材管の端部開口に挿入してそ
の軸方向の一部を全周にわたって素材管の内周面に接触
させることにより、素材管の端部開口をシールし、さら
に、素材管内に加えられる流体圧によりシール部材を素
材管の内側に密着させるように弾性変形させることによ
り、流体圧に抗するように素材管の端部開口をシールす
ることを特徴とするものである。

【００１５】請求項１の発明では、全体が弾性体により
構成されたシール部材は、素材管の端部開口に挿入され
た際に素材管の内側で密閉するように、その断面形状が
素材管の内周面の断面と相似形に成形されており、軸押
し部材の先端面に支持される。素材管を成形する際に
は、軸押し部材を軸方向に移動させて、シール部材を素
材管の端部開口に挿入する。シール部材は、その軸方向
の一部が素材管の内周面に全周にわたって接し、所定の
圧力で供給される流体を漏らさないように素材管の端部
開口を密閉する。そして、素材管内に所定の圧力の流体
を供給すると、シール部材は、流体の圧力によって軸方
向に収縮されて素材管内周面に接している軸方向の長さ
が増加し、それに伴って、シール部材の断面積が増大し
ようとして外周面が素材管の内周面に押しつけられ、素
材管内周面をシールする作用が増大する。素材管内に供
給された流体の圧力と同期して軸押し部材を軸方向にさ
らに移動させることによって素材管の端部が押圧され
て、素材管は所望の形状に成形される。

【００１６】請求項２の発明では、請求項１に記載の発
明において、シール部材は、素材管の端部開口に挿入し
て素材管の内側で密閉し得る形状として、断面形状が素
材管の内周面の断面と相似形に成形されているのに加え
て、シール部材の軸押し部材の先端面と接する基端部と
は反対側の先端部側にテーパ部が形成されている。テー
パ部は、素材管内に挿入される先端部が素材管の端部開
口の内面よりも小さく軸方向中間部が素材管の端部開口
の内面以上の大きさに漸次拡大するように形成されてい
る。さらに、シール部材の基端部側には、逃げ部が形成
されている。逃げ部は、素材管の端部開口の内面よりも
小さい大きさに形成されている。軸押し部材の軸方向へ
の移動により、素材管の端部開口にシール部材を挿入す
る際には、最初に素材管の端部開口より小さく形成され
たシール部材の先端部が端部開口を通る。そしてさらに
シール部材を挿入すると、テーパ部の軸方向中間部にお
ける素材管の端部開口以上の大きさに形成された部分が
素材管の内面に全周にわたって接することにより、素材
管内に供給される流体を漏らさないように密閉しシール
する。このとき、シール部材の素材管の内面に全周に接
する部分は、軸方向と直交する方向に圧縮されてテーパ
部の素材管内面よりも小さい先端部および逃げ部の断面
積が増大することにより、シール部材の素材管内周面に
接する面積および圧力が増加する。また、シール部材の
軸押し部材の端面と接する基端部側に逃げ部が形成され
ているために、シール部材の断面積が増大することによ
りその肉が素材管の端面と軸押し部材の先端面との間に
はみ出して噛み込むことがない。そして、素材管内に流
体を所定の圧力で供給すると、その圧力に応じてシール
部材の先端面が軸方向に縮小されるように押圧されるこ
とによりシール部材の断面積が増大するように作用して
素材管の内周面に接する軸方向の長さが増加し、流体の
圧力に抗して素材管の内面にシール部材の外周面が強固
に押しつけられるため、素材管内の流体が端部開口から
漏れるのを確実に防止することとなる。

【００１７】請求項３の発明では、請求項１または２の
発明において、複数のシール部材が素材管の形状や一度
に成形する素材管の数などに応じて設けられる。そのた
め、例えば、素材管がその内部を軸方向に延びるように
設けられた隔壁によって複数の室に区分された断面形状
である場合でも、適切に素材管内の各室に流体圧が供給
されて素材管が所望の形状に成形され、また、複数の素
材管内に流体圧がそれぞれ供給されて各素材管が所望の
形状に一度に成形される。かかる場合には、素材管内の
各室または各素材管内には、流体が適切な圧力で作用す
るように供給される。

【００１８】また請求項４の発明では、シール部材は、
全体が弾性体により構成され、その軸方向の一部が全周
にわたって素材管の内周面に接するように、断面形状が
素材管の内周面の断面と相似形であって素材管の内周面
よりもわずかに大きく成形されている。そのため、素材
管を成形する際にシール部材を素材管の端部開口に挿入
すると、シール部材の軸方向の一部がその全周にわたっ
て素材管の内周面に接触することにより、素材管内に供
給される流体を漏らさないように端部開口が密閉されシ
ールされる。そして、素材管を所望の形状に成形すべく
素材管内に流体を供給してその圧力を増加させると、そ
の圧力に応じてシール部材がその軸方向に押圧されてそ
の断面積が増大するように弾性変形し、素材管内周面に
接するその軸方向の長さが増加して素材管の内側に密着
するため、流体圧に抗するように端部開口に対するシー
ルがさらに強固となる。

【００１９】

【発明の実施の形態】最初に、本発明の流体圧成形装置
の好適な実施の形態を、図１〜図８に基づいて詳細に説
明する。なお、同一符号は、同一部分または相当する部
分を示すものとする。

【００２０】この実施の形態における流体圧成形装置
は、概略、素材管Ｐ内に水などの液体または気体による
流体圧を加えて素材管Ｐを所望の形状に成形する流体圧
成形装置であって、素材管Ｐの端部に当接されて軸方向
に押圧する軸押し部材１と、全体がウレタンゴムなどの
弾性体により構成され、軸押し部材１の先端面に着脱可
能に支持されており、素材管Ｐの端部開口Ｐaに挿入さ
れることによってその内面に接して端部開口Ｐaを内側
で密閉するような形状に成形されたシール部材２と、を
備えている。なお、図示は省略するが、流体圧成形装置
は、さらに、素材管Ｐ内に流体圧を供給する流体圧供給
手段と、流体圧の供給と同期して素材管Ｐの端面をその
軸方向に押圧する軸押し手段と、素材管Ｐを収容してそ
の膨らみを規制し所定の形状に成形する型と、を備えて
いる。

【００２１】軸押し部材１は、油圧シリンダのピストン
ロッド先端など、図示しない軸押し手段の先端に一体に
または別体で着脱可能に設けられてなるもので、その先
端面１０は素材管Ｐの端面に当接して押圧し得る大きさ
を有している。軸押し部材１には、図示しない流体圧供
給手段から供給される水などの流体を流通させるための
通路１１がその先端面１０の略中央に開口するように形
成されている。また、軸押し部材１の先端面１０の所定
の位置には、めねじ孔１２が複数形成されている。

【００２２】シール部材２には、軸押し部材１の通路１
１と連通する孔２０が軸方向に延びるように形成されて
おり、また、ボルト挿通孔２１が軸押し部材１のめねじ
孔１２と対応して形成されている。そして、ボルト３が
ボルト挿通孔２１に挿通されて軸押し部材１のめねじ孔
１２に螺合されていることによって、シール部材２は軸
押し部材１の先端面１０に着脱可能に支持されている。

【００２３】ここで、シール部材２の先端部とは、素材
管Ｐに挿入される先端側であって中間部を含む部分をい
い、シール部材２の基端部とは、先端部と反対側の軸押
し部材１の先端面１０と接している側の端部をいい、軸
方向中間部とは、先端部と基端部の間の部分をいうこと
とする。

【００２４】本発明のシール部材２は、素材管Ｐの端部
開口Ｐaに挿入されることによってその内面に接して端
部開口Ｐaを内側で密閉するような形状として、この実
施の形態の場合、図１に示すように、素材管Ｐ内に挿入
される先端部が素材管Ｐの端部開口Ｐaの内面よりも小
さく軸方向中間部が素材管の端部開口の内面以上の大き
さに漸次拡大するように形成されたテーパ部２aを備え
ている。さらに、シール部材２の基端部には、素材管Ｐ
の端部開口Ｐaよりも小さく形成された逃げ部２bとを備
えている。換言すると、この実施の形態におけるシール
部材２の形状は、素材管Ｐの断面形状に応じて二つの裁
頭円錐台状体を、その径の大きい底部を互いに衝合させ
たように形成されている。シール部材２は、その軸方向
中間部に位置する最大の大きさ（シール部材の断面が円
形である場合には最大径）Ｄ１が素材管Ｐの端部開口Ｐ
aの内面の大きさ（素材管Ｐの断面が円形である場合に
は内径）Ｄｐ以上に大きく、また先端部と基端部の大き
さ（シール部材の断面が円形である場合には各最小径）
Ｄ２、Ｄ３が素材管Ｐの端部開口Ｐaの大きさＤｐより
も小さく形成されている。

【００２５】図２は、シール部材２の形状の別の実施の
形態を示したもので、その形状は、この実施の形態の場
合、素材管Ｐの断面形状に応じて二つの裁頭円錐台状体
の径の大きい底部を互いに衝合させた個所に円筒を介在
させたように形成されている。すなわち、その軸方向中
間部には、素材管Ｐの端部開口Ｐaの内面の大きさＤｐ
以上の大きさで形成されたテーパ部２aから連続して基
端部側に向かって軸方向に平行に延びるストレート部２
cを備えている。なお、図１および図２に示されたシー
ル部材２の断面形状は、素材管Ｐの断面形状に応じて楕
円や略四角など、他の形状とすることができる。また、
図示は省略するが、テーパ部２aの漸次拡大する開始地
点は、シール部材の最先端部である必要はなく、かかる
開始地点の最小の大きさＤ２からさらに先端側へ連続し
て略同じ大きさで軸方向に平行に延びるように形成され
たストレート部を有する形状なども、本発明のシール部
材２に含まれる。

【００２６】次に、本発明の流体圧成形装置における素
材管Ｐの端部開口Ｐaのシール方法を、図２に示したよ
うに成形されたシール部材２を備えた流体圧成形装置を
用いた場合によって、図３および図４に基づいて説明す
る。

【００２７】本発明の流体圧成形装置における素材管Ｐ
の端部開口Ｐaのシール方法は、概略、全体が弾性体に
より構成されたシール部材１を素材管Ｐの端部開口Ｐa
に挿入してその軸方向の一部を全周にわたって素材管の
内周面に接触させることにより素材管の端部開口をシー
ルし、また、、素材管Ｐ内に加えられる流体圧によりシ
ール部材２をさらに素材管１の内側に密着させるように
弾性変形させることにより流体圧に抗するように素材管
Ｐの端部開口Ｐaをシールするものである。

【００２８】素材管Ｐを流体圧により成形するに際して
は、最初に、軸押し部材１を軸方向に移動させて、その
先端面１０に支持されている弾性体からなるシール部材
２を素材管Ｐの端部開口Ｐa内に挿入させる。シール部
材２は、最初に素材管Ｐの端部開口Ｐaより小さく形成
されたテーパ部２aの先端部が端部開口Ｐaを無理なく通
過する（図２を参照）。そしてさらにシール部材２を素
材管Ｐ内に挿入すると、図３に示すように、素材管Ｐの
端部開口Ｐa以上の大きさに成形されたテーパ部２aの軸
方向の一部分とストレート部２cが、その断面積を圧縮
させるように素材管Ｐ内に圧入されることとなり、これ
に伴ってシール部材２の断面積の小さい部分が増大する
ように変形するため、テーパ部２aの素材管Ｐ内面より
も小さい部分および逃げ部２bの断面積が増大して、テ
ーパ部２aの素材管Ｐの内面に対する接触面積および接
触圧力が増加する。

【００２９】ここで、本発明におけるシール部材２は、
全体が弾性体により構成され、素材管Ｐの端部開口Ｐa
に挿入されることによってその内面に接して端部開口Ｐ
aを内側で密閉するような形状に成形されていればよ
く、図９および１０に参照されるように、その先端部か
ら基端部まで断面積が漸次増大するテーパ部２a'のみか
らなる形状に成形され、基端部に逃げ部２bを備えてい
ないシール部材２'も含まれる。しかしながら、かかる
シール部材２'は、図９において鎖線から上方に示した
ように、そのテーパ角が大きい場合には、素材管Ｐ内に
シール部材２’を挿入する際の圧入量が大きくなって、
図１０において鎖線から上方に示したように、シール部
材２’が素材管Ｐの端面と軸押し部材１の先端面１０と
の間にはみ出して挟まれて損傷することとなる。そし
て、シール部材２’が損傷することにより密着性が悪く
なり、加工数が多くなるにつれて流体の漏れが発生する
可能性がある。一方、図９において鎖線から下方に示し
たように、シール部材２’のテーパ角が小さい場合に
は、素材管Ｐ内にシール部材２’を挿入する際の圧入量
が少なくなって、シール部材２’の素材管Ｐの内面に対
する接触面積および圧力が小さくなり、図１０において
鎖線から下方に示したように、シール部材２’と素材管
Ｐの端部開口Ｐaとの間に隙間が生じて流体の漏れが発
生する可能性がある。

【００３０】そのため、素材管Ｐ内に圧入されたシール
部材２が素材管Ｐの端面と軸押し部材１の先端面１０と
の間にはみ出して挟まれ損傷することなどによって流体
の漏れが発生しないように、図１や図２に示した実施の
形態のように、シール部材２の基端部に逃げ部２bを形
成して、シール部材２を素材管Ｐ内に圧入した際の断面
が増大するような変形を素材管Ｐの内面と逃げ部２bと
の間の空間で吸収することができるように成形すること
が望ましい。

【００３１】その後、素材管Ｐ内に流体を所定の圧力で
供給すると、図４に示すように、シール部材２の先端面
が流体の圧力によって軸方向に縮小されるように押圧さ
れる。そして、この押圧力は、流体の圧力に応じてシー
ル部材２の断面積を増大させるように作用し、テーパ部
２aおよびストレート部２cの素材管Ｐ内面に対する接触
面積および接触圧力がさらに増加する。また、素材管Ｐ
の内面と逃げ部２bとの間の空間Ｓにシール部材２が充
填されるように変形して、素材管Ｐの内面に対する接触
面積および接触圧力がさらに増加する。

【００３２】次に、本発明によるシール部材２の別の形
状の実施の形態を図５および図６に基づいて説明する。
この実施の形態においては、素材管Ｐの断面形状が略五
角形を呈しており、それに伴って、シール部材２の断面
形状が素材管Ｐの断面形状と相似系の略五角形に成形さ
れている。シール部材２は、その先端部から基端部に向
かってテーパ部２aとストレート部２cと逃げ部２bとが
順次形成されており、テーパ部２aの最小となる先端お
よび逃げ部２bの断面は素材管Ｐの内面の大きさよりも
小さく、テーパ部２aにおいて断面が最大となる基端部
側とこれに連続するストレート部２cの断面は素材管Ｐ
の内面の大きさよりも大きく形成されている。

【００３３】次に、本発明によるシール部材２のさらに
別の形状の実施の形態を図７および図８に基づいて説明
する。この実施の形態においては、素材管Ｐがその内部
を軸方向に延びるように設けられた隔壁Ｐbによって複
数の室Ｐ１、Ｐ２に区分された断面形状に成形されてい
る。そして、シール部材２は、素材管Ｐの各室Ｐ１、Ｐ
２に応じた形状に成形され、軸押し部材１の端面１０に
複数配置されている。また、軸押し部材１には、素材管
Ｐ内に流体を所望する圧力で供給することができるよう
に、各シール部材２の孔２０に応じて複数の通路１１
a、１１bが設けられている。

【００３４】なお、図示は省略するが、同じ形状のシー
ル部材２を軸押し部材１の端面１０に複数配置して、１
成形サイクルで複数の素材管Ｐを同時に流体圧成形する
ことができるように構成することもできる。

【００３５】本発明におけるシール部材（２や２’な
ど）は、いずれの場合であっても、素材管Ｐの端部開口
Ｐaに挿入されることによってその内面に接して端部開
口Ｐaを内側で密閉することができる形状として、素材
管Ｐ内に挿入されるテーパ部２aの先端部が素材管Ｐの
端部開口Ｐaよりも小さく、テーパ部２aの最大となる部
分が素材管Ｐの端部開口Ｐa以上の大きさを有していれ
ばよく、高い成形精度を要しないため、低コストで、容
易に製作することができ、また素材管Ｐの端部開口Ｐa
から流体を漏らすことがないように確実に密閉すること
ができる。さらには、繰り返し使用することによってシ
ール部材２が寿命となった場合や、異なる断面形状の素
材管Ｐを流体圧成形する場合には、ボルト３を外すこと
により、シール部材２を容易に交換することができる。

【００３６】

【発明の効果】請求項１の発明によれば、素材管の端部
に当接されて軸方向に押圧する軸押し部材と、軸押し部
材の先端面に支持されて素材管の端部開口を密閉するシ
ール部材と、を備え、シール部材全体を弾性体により構
成すると共に、素材管の端部開口に挿入して素材管の内
側で密閉するようにしたことという簡単な構成で、確実
に流体の漏れを防止することができ、しかも繰り返し使
用しても破損しないなど耐久性がよく、素材管の断面形
状に応じて安価に製造することができる流体圧成形装置
を提供することができる。

【００３７】請求項２の発明によれば、請求項１の発明
において、シール部材が、素材管内に挿入される先端部
が素材管の端部開口の内面よりも小さく軸方向中間部が
素材管の端部開口の内面以上の大きさに漸次拡大するよ
うにその先端部側に形成されたテーパ部と、素材管の端
部開口よりも小さい大きさでその基端部側に形成された
逃げ部とを備えているという簡単な構造で、容易にシー
ル部材を挿入することができると共に、確実に流体の漏
れを防止することができ、しかも高い精度を必要とする
ことなく容易にシール部材を成形することができる流体
圧成形装置を提供することができる。

【００３８】請求項３の発明によれば、請求項１または
２の発明において、複数のシール部材が設けられている
ことにより、軸方向に延びるように設けられた隔壁によ
って複数の室に区分された素材管を流体圧成形する場合
や、１サイクルで複数の素材管を同時に流体圧成形する
場合にも対応することができる流体圧成形装置を提供す
ることができる。

【００３９】請求項４の発明によれば、全体が弾性体に
より構成されたシール部材を素材管の端部開口に挿入し
てその軸方向の一部を全周にわたって素材管の内周面に
接触させることにより、素材管の端部開口をシールし、
さらに、素材管内に加えられる流体圧によりシール部材
を素材管の内側に密着させるように弾性変形させること
により、流体圧に抗するように素材管の端部開口をシー
ルするという簡単な構成で、流体の漏れを確実且つ容易
に防止することができる流体圧成形装置における素材管
の端部開口シール方法を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の流体圧成形装置の実施の一形態を示す
部分断面図である。

【図２】図１に示したシール部材と異なる本発明のシー
ル部材の実施の形態を示す断面図である。

【図３】図２の状態から完全にシール部材を素材管内に
挿入した状態を示す断面図である。

【図４】図３に示した状態から素材管内に流体を所定の
圧力で供給することによりシール部材が軸方向に圧縮さ
れて断面が増大した状態を示す断面図である。

【図５】本発明の流体圧成形装置のさらに別の実施の形
態を示す部分断面図である。

【図６】図５に示したシール部材および軸押し部材の正
面図である。

【図７】本発明の流体圧成形装置のさらに別の実施の形
態を示す部分断面図である。

【図８】図７に示したシール部材および軸押し部材の正
面図である。

【図９】本発明の基端部側に逃げ部を設けない場合のシ
ール部材の実施の形態を示した部分断面図である。

【図１０】図９に示した状態からシール部材を素材管内
に挿入した状態を説明するための部分断面図である。

【図１１】Ｏリングを使用した従来の技術を示す断面図
である。

【図１２】素材管が多角形である場合にそのコーナ部で
Ｏリングが密着せず、浮いた状態となることを説明する
ための正面図である。

【図１３】軸押し部材の先端面にシール部材を設けた従
来の技術を示す断面図である。

【図１４】図１３に示したシール部材が破損した状態を
説明するための断面図である。

【符号の説明】

Ｐ 素材管 Ｐa 端部開口 １ 軸押し部材 １０ 先端面 ２ シール部材 ２a テーパ部 ２b 逃げ部 ２c ストレート部 Ｄｐ 素材管の内面の大きさ Ｄ１ シール部材の軸方向中間部の最大の大きさ Ｄ２ シール部材の先端部の最小の大きさ Ｄ３ シール部材の基端部の最小の大きさ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高砂 俊之 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 井関 博進 愛知県豊田市高丘新町天王１番地 アイシ ン高丘株式会社内 (72)発明者 近藤 清人 愛知県豊田市高丘新町天王１番地 アイシ ン高丘株式会社内 Ｆターム(参考） 3J040 AA01 AA13 BA01 EA16 FA05 HA02 HA15 HA30

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 素材管内に流体圧を加えて素材管を所望
   の形状に成形する流体圧成形装置であって、 素材管の端部に当接されて軸方向に押圧する軸押し部材
   と、軸押し部材の先端面に支持されて素材管の端部開口
   を密閉するシール部材と、を備えており、 シール部材全体を弾性体により構成すると共に、素材管
   の端部開口に挿入して素材管の内側で密閉するようにし
   たことを特徴とする流体圧成形装置。
2. 【請求項２】 シール部材は、素材管内に挿入される先
   端部が素材管の端部開口の内面よりも小さく軸方向中間
   部が素材管の端部開口の内面以上の大きさに漸次拡大す
   るようにその先端部側に形成されたテーパ部と、素材管
   の端部開口の内面よりも小さい大きさでその基端部側に
   形成された逃げ部と、を備えていることを特徴とする請
   求項１に記載の流体圧成形装置。
3. 【請求項３】 複数のシール部材が設けられていること
   を特徴とする請求項１または２に記載の流体圧成形装
   置。
4. 【請求項４】 素材管内に流体圧を加えて素材管を所望
   の形状に成形する流体圧成形装置において、素材管の端
   部開口をシールする方法であって、 全体が弾性体により構成されたシール部材を素材管の端
   部開口に挿入してその軸方向の一部を全周にわたって素
   材管の内周面に接触させることにより、素材管の端部開
   口をシールし、 さらに、素材管内に加えられる流体圧によりシール部材
   を素材管の内側に密着させるように弾性変形させること
   により、流体圧に抗するように素材管の端部開口をシー
   ルすることを特徴とする流体圧成形装置における素材管
   の端部開口シール方法。