JP2005125382A - 管端加工装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 本発明は、構造簡単、小型軽量、安価で、更に操作性、耐久性、及び精度が優れた管端加工装置を実現することを目的とする。
【解決手段】 管端にフレア加工を施す管端加工装置であって、工作機械への取り付け手段と、ガイド孔20ａとが設けられた板状のフレーム20と、被加工管をフレア加工する円錐形状の拡管ローラ25及び円錐形状の抑えローラ26と、一方の端部にブラケット31を有し、他方の端部に前記拡管ローラ25を回転可能に支持し、フレームのガイド孔20ａにより摺動可能に案内される第１摺動部材21と、前記抑えローラ26を回転可能に支持し、且つ前記第１摺動部材21に形成されたガイド孔29により摺動可能に案内される第２摺動部材22と、前記第１摺動部材21のブラケット31に設けられたねじブッシュ30のねじ孔に螺合して該第１摺動部材21に対し前記第２摺動部材22を相対移動させる送りねじ23と、を具備して成るように構成する。
【選択図】 図１

Description

本発明は管端加工装置に関する。詳しくは、管の先端を所定形状に加工する装置であって、例えば、管を別の管、或いは管接続具に接続する場合に袋ナットの抜け止め用拡径部を形成するために管端を内径側から擂鉢状に拡げるフレア加工を行うことができる管端加工装置に関する。

従来、２本の金属管を接続する方法の１例として図１０に示すような接続方法がある。これは同図に示すように、継手管１と、締付具２，２′と、Ｏリング３とを用いる。継手管１はその両端に、片方が垂直で他方が斜面をなす環状突起４、４′がその垂直面が外側を向くように形成されている。また、締付具２，２′は断面が山形状の帯状で管の半周を取り巻き、その両端にボルト孔５ａを有する締め付け部５が形成されている。

そして、予め管端をフレア加工して拡管部６ａ，７ａを形成した接続すべき２本の管６，７の拡管部６ａ，７ａと継手管１の環状突起４，４′との間にＯリング３を挟み、その上から締付具２，２′を被せ、ボルト８により締め付けることにより、気密に２本の管を接続することができるようになっている。また、締付具２，２′の代わりに図１１に示すように袋ナット９を用いたものもある。

前記のような管継手を用いて２本の管を接続する場合、２本の管の管端にはそれぞれ拡管部を形成するためのフレア加工が必要である。従来のフレア工具は電動式であれ、手動式であれ、一般に被加工管に対し相対的に回転可能な偏心円錐体（偏心コーン）を用い、該偏心コーンを相対回転させながら管端内周に押し付け、管軸線方向に押し進めることにより管端を偏心コーンの母面に対応した擂鉢状に拡開するようになっている。

図１２は従来の管端加工装置の１例として特開平６−５５５号公報に記載された装置を示す図である。この管端加工装置は被加工管１０の管端内径内に入り込む所定形状の加工治具１１を先端に有する主軸１２と、該主軸１２を管径方向に可動に保持する本体ハウジング１３と、該本体ハウジング１３に固設され、加工治具の反対側から管端外周部を押さえてその反力を受けるカウンタ部材１４と、前記、本体ハウジング１３に設けられた主軸１２を管径方向に駆動する駆動機構１５と、前記主軸１２の径方向移動量を規制するストッパー手段１６，１６′とを有して構成されている。

そして、この管端加工装置１７は図１３に示すように、回転スピンドルを有する工作機械１８に取り付け、その回転スピンドルに被加工管１０を取り付けて回転させつつ、該被加工管１０の管端内に加工治具１１を挿入し、さらに径方向に移動させることにより管端を所定形状に加工することができる。

特開特開平６−５５５号公報

上記のような従来の管端加工装置では、構造が複雑で形態が大きく、且つ重量も重く、高コストになるという問題がある。

本発明は、上記従来の問題点に鑑み、構造を簡単化して、小型軽量で、且つ安価に製造できる管端加工装置を実現することを目的とする。
また本発明は、操作性、耐久性及び精度が優れた管端加工装置を実現することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明の請求項１は、管端にフレア加工を施す管端加工装置であって、工作機械への取り付け手段と、ガイド孔２０ａとが設けられた板状のフレーム２０と、被加工管をフレア加工する円錐形状の拡管ローラ２５及び円錐形状の抑えローラ２６と、一方の端部にブラケット３１を有し、他方の端部に前記拡管ローラ２５を回転可能に支持し、フレームのガイド孔２０ａにより摺動可能に案内される第１摺動部材２１と、前記抑えローラ２６を回転可能に支持し、且つ前記第１摺動部材２１に形成されたガイド孔２９により摺動可能に案内される第２摺動部材２２と、前記第１摺動部材２１のブラケット３１に設けられたねじブッシュ３０のねじ孔に螺合して該第１摺動部材２１に対し前記第２摺動部材２２を相対移動させる送りねじ２３と、を具備して成ることを特徴とする。

また、請求項２は、前記フレーム２０の工作機械への取り付け手段はフレーム２０に植設したピン２８であり、該ピン２８を工作機械の取り付け部４２に設けられた取り付け孔に挿入してフレーム２０を支持させることができ、且つ該フレーム２０を前記取り付け孔４２ａの中心を中心として回動させて正規位置より退避させることにより、工作機械からの被加工管の着脱を可能としたことを特徴とする。また、請求項３は、前記フレーム２０のガイド孔２０ａは矩形状をなし、その長手方向の辺は、該フレームを使用する時の水平線に対して３０°傾いていることを特徴とする。また、請求項４は、前記拡管ローラ２５は拡管用円錐部２５ａと、該円錐部２５ａの根元に形成された円板部２５ｂと、該円錐部２５ａ及び円板部２５ｂを支持する軸部２５ｃとより成ることを特徴とする。

また、請求項５は、前記抑えローラ２６は抑え用円錐部２６ａと、該円錐部２６ａの根元に設けられた円板部２６ｂと、円錐部２６ａと円板部２６ｂとの境に設けられた凸条２６ｃと、該円錐部２６ａ及び円板部２６ｂを支持する軸部２６ｄとより成ることを特徴とする。また、請求項６は、前記拡管ローラ２５及び抑えローラ２６はそれぞれ転がり軸受により支持されることを特徴とする。また、請求項７は、前記第１摺動部材２１と第２摺動部材２２との間には被加工管の肉厚に対応できるようにストッパー手段が設けられていることを特徴とする。

また、請求項８は、前記ストッパー手段は第２摺動部材２２に螺入調整可能に設けられたボルト３４と、第１摺動部材２１に摺動可能に設けられたフローティングバー２７とよりなることを特徴とする。また、請求項９は、前記フローティングバー２７には肉厚の異なる複数の被加工管に対応して厚さを異にした段差部が形成されてなることを特徴とする。

この構成を採ることにより、構造を簡単化して、小型軽量で、且つ安価に製造でき、更に操作性、耐久性及び精度が優れた管端加工装置を実現することができる。

本発明の管端加工装置に依れば、構造が簡単で、小型軽量、安価となり、且つ、操作性、耐久性及び精度が優れた管端加工装置が得られ、外径、肉厚の異なる複数種類の鋼管の拡管作業を行うことができる。

図１乃至図３は本発明の管端加工装置の実施の形態を示す図で、図１（ａ）は正面図、図１（ｂ）は図１（ａ）のＺ矢視図、図２（ａ）は図１（ａ）のII−II線における断面図、図２（ｂ）は図２（ａ）のｂ−ｂ線における断面図、図３は図２（ａ）のＹ矢視図である。本実施の形態は同図に示すように、フレーム２０、第１摺動部材２１、第２摺動部材２２、送りねじ２３、ハンドル２４、拡管ローラ２５、抑えローラ２６、フローティングバー２７等の各部材により構成されている。

前記フレーム２０は、工作機械に取り付けて使用する時に水平となる線Ａに平行な辺を有する矩形部分Ｂと、その矩形部分Ｂの下辺及び右辺に接続した三角形部分Ｃ，Ｄと、左辺の下部に接続した突出部分Ｅとが、厚さ１５ｍｍ程度の鉄板で一体に形成され、前記矩形部分Ｂには水平線Ａと３０度の角度で矩形状のガイド孔２０ａが形成され、また持ち手２０ｂを形成するための三角形状の穴２０ｃが形成されている。そして、前記突出部分Ｅには工作機械に取り付けるための取り付けピン２８が植設されている。また前記ガイド孔２０ａの長手方向の両辺には前記第１摺動部材２１を案内する段差状のレール２０ｄが形成されている。また該第１摺動部材２１には図２（ｂ）に示すように、第２摺動部材２２を摺動支持するガイド孔２９が形成されている。

前記第１摺動部材２１は図２の如く、一方の端部にねじブッシュ３０を有するブラケット部３１と、他方の端部に設けられた軸受箱３２とが形成され、その背部にはバックプレート３３が複数本のボルト３４により結合されている。そして軸受箱３２には２個のころがり軸受３５，３６により拡管ローラ２５を保持している。なお、該２個のころがり軸受３５，３６の少なくとも一方はスラスト軸受であることが望ましい。

前記拡管ローラ２５は、拡管作用をする円錐部２５ａと、該円錐部２５ａの根元に形成された円板部２５ｂと、該円錐部２５ａと円板部２５ｂとに同軸に形成された軸部２５ｃとよりなる。そして、該拡管ローラ２５は、前記したように、２個の転がり軸受３５，３６を介して前記第１摺動部２１の軸受箱３２に組み付けられている。

また、前記第２摺動部材２２は、断面がコの字形をなしており、その両壁の間にころがり軸受３７，３８を介して抑えローラ２６を支持している。そして、前記第２摺動部材２２の上部には前記送りねじ２３が回転可能に挿入され、ピン３９により脱出が防止されている。また、背面には図２ｂに示すように第１摺動部材２１に形成されたガイド孔２９に係合する段差が形成され第１摺動部材２１のガイド孔２９とバックプレート３３の間に摺動可能に保持されている。また、該背面にはストッパーボルト４０を支持するボス２２ｂが形成されている。

前記抑えローラ２６は、被加工管の拡管された部分を抑える円錐部２６ａと、該円錐部２６ａの根元に一体に形成された円板部２６ｂと、該円板部２６ｂと円錐部２６ａの境に形成された突条部２６ｃとよりなり、２個の転がり軸受３７，３８を介して軸２６ｄで前記第２摺動部材２２に支持されている。なお、前記２個の転がり軸受３７，３８のうちの１個はスラスト軸受であることが好ましい。

また、前記送りねじ２３は、第１摺動部材２１に設けられたねじブッシュ３０のめねじ部に螺合し、その一端は第１摺動部材２１に設けられた孔に回転可能で且つ抜け出し不可能に挿入され、他端にはハンドル２４が固定されている。

また、前記フローティングバー２７は、断面矩形の棒状をなし、一端にノブ２７ａを有し、ベアリングケース３２の上面に形成された溝４１に出し入れ可能に挿入されている。また、該フローティングバー２７の上面には後述するように被加工管の肉厚により拡管ローラ２５と抑えローラ２６間の距離を調整するための段差が形成されている。なお、図３における符号４４はフローティングバー２７を複数の所定位置で停止させるクリックし手段である。

このように構成された本発明の管端加工装置の実施の形態の作用を図４乃至図８により説明する。先ず図４に示すように、フレーム２０を工作機械（主としてねじ切り機）に取り付ける。この場合フレーム２０のピン２８を工作機械の取り付け部４２に設けられた取り付け孔４２ａに挿入してフレーム２０をセットする。この状態で図の如くフレーム２０を取り付け孔４２ａの中心を中心として矢印Ａ方向に回動させることにより被加工管４３をフレーム２０に邪魔されることなく工作機械に取り付け（又は取り外し）することができる。

図５は、本実施の形態を示す図で（ａ）は正面図、（ｂ）は（ａ）図のＸ矢視図、（ｃ）は（ａ）図の一部拡大図である。同図はフレーム２０が工作機械（主としてねじ切り機）の取り付け部４２に取り付けられ、被加工管４３として外径１５０φの鋼管（１５０Ａ）が用いられた場合である。この場合、先ず、（ｃ）図の如く段差を有するフローティングバー２７の一番厚い部分Ｔ１がストッパーボルト４０の真下に位置するようにセットしておく。そして図６（ａ）に示すように、拡管ローラ２５と抑えローラ２６との間隔を十分に広げておき、被加工管４３を拡管ローラ２５の平面部２５ｂに突き当てる。

次いで、被加工管４３を回転させながら、送りねじ２３により拡管ローラ２５と抑えローラ２６とを近づけ、ストッパーボルト４０がフローティングバー２７に当接するまで近づけることにより図６（ｂ）の如く管端部の拡管を行い拡管部４３ａを形成することができる。この場合、図６（ｃ）の如く抑えローラ２６の凸状部２６ｃは加工初期段階で被加工管４３に食い込み拡管する部分を確定し、折り曲げ易くする作用をする。

図７は被加工管４３として外径１００φの鋼管（１００Ａ）が用いられた場合である。この外径１００φの鋼管は前述した１５０φの鋼管より肉厚が薄い。従って前述の１５０φの鋼管の場合よりも拡管ローラ２５と抑えローラ２６との間隔を狭くできるように調整する必要がある。そのため拡管作業を行うには、先ず図７（ｃ）の如くフローティングバー２７の一番厚い部分から１段薄くなった段差部Ｔ２がストッパーボルト４０の真下に位置するようにセットしておく。その後の工程は前述の１５０φの鋼管と同様にして、拡管部４３ａを形成することができる。

図８は被加工管４３として外径８０φの鋼管（８０Ａ）が用いられた場合である。この外径８０φの鋼管は前述した１００φの鋼管より更に肉厚が薄い。従って拡管作業を行うには、先ず図８（ｃ）の如くフローティングバー２７の一番厚い部分から２段薄くなった段差部Ｔ３がストッパーボルト４０の真下に位置するようにセットしておく。その後の工程は前述の１５０φの鋼管と同様にして、拡管部４３ａを形成することができる。なお、ストッパーボルト４０はフローティングバーでは調整できない微小な調整を行なうことができる。

以上のように、本実施の形態の管端加工装置は板状のフレームに、拡管ローラを有する第１摺動部材と抑えローラを有する第２摺動部材を設けた簡単な構成により、操作性が優れ、且つ小型、軽量、安価となり、更に拡管ローラ及び抑えローラの軸受に転がり軸受を用いたことにより耐久性及び精度が優れた管端加工装置が実現可能となる。

図９は工作機械への取り付け手段の他の実施の形態を示す図で、（ａ）は上面図、（ｂ）は（ａ）図のｂ−ｂ線における断面図である。本実施の形態は工作機械の取り付け部４２に設けられた孔４２ａに一部を切り欠いたピン４４を固定し、フレーム２０には前記ピン４４に係合する孔４５を設け、且つ該孔４５に前記ピン４４の狭小部が挿通できる切り欠き４５ａを設けている。そして、フレーム２０を矢印Ｂ方向からピン４４に係合させ、さらに矢印Ｃ方向に回動させて支持させることができる。

本発明の実施の形態を示す図で、（ａ）は正面図、（ｂ）は（ａ）図のＺ矢視図である。 本発明の管端加工装置の実施の形態を示す図で、（ａ）は図１（ａ）のII−II線における断面図、（ｂ）は（ａ）図ｂ−ｂ線における断面図である。 本発明の管端加工装置の実施の形態を示す図で、図２（ａ）のＹ矢視図である。 本発明の管端加工装置の工作機械への取り付け手段の実施の形態を説明するための図である。 本発明の管端加工装置の実施の形態の作用を説明するための図で、（ａ）は正面図、（ｂ）は（ａ）図のＸ矢視図、（ｃ）は（ａ）図の一部拡大図である。 本発明の管端加工装置の実施の形態の作用を説明するための図で、（ａ）、（ｂ）は断面図、（ｃ）は（ｂ）図の一部拡大図である。 本発明の管端加工装置の実施の形態の作用を説明するための図で、（ａ）は正面図、（ｂ）は（ａ）図のＸ矢視図、（ｃ）は（ａ）図の一部拡大図である。 本発明の管端加工装置の実施の形態の作用を説明するための図で、（ａ）は正面図、（ｂ）は（ａ）図のＸ矢視図、（ｃ）は（ａ）図の一部拡大図である。 本発明の管端加工装置の工作機械への取り付け手段の他の実施の形態を示す図で、（ａ）は上面図、（ｂ）は（ａ）図のｂ−ｂ線における断面図である。 ２本の金属管を接続するための従来方法の１例を説明するための図で、（ａ）は半断面図、（ｂ）は斜視図である。 ２本の金属管を接続するための従来方法の他の例を説明するための図である。 従来の管端加工装置の１例を示す図で、（ａ）は正面図、（ｂ）は（ａ）図のｂ−ｂ線における断面図である。 従来の管端加工装置の１例を工作機械にセットした状態を示す図である。

符号の説明

２０…フレーム
２１…第１摺動部材
２２…第２摺動部材
２３…送りねじ
２４…ハンドル
２５…拡管ローラ
２６…抑えローラ
２７…フローティングバー
２８…取り付けピン
２９…ガイド孔
３０…ねじブッシュ
３１…ブラケット
３２…軸受箱
３３…バックプレート
３４…ボルト
３５，３６，３７，３８…転がり軸受
３９，４４…ピン
４０…ストッパーボルト
４１…溝
４２…取り付け部
４２ａ，４５…孔
４３…被加工管
４５ａ…切り欠き

Claims (9)

1. 管端にフレア加工を施す管端加工装置であって、
   工作機械への取り付け手段と、ガイド孔（２０ａ）とが設けられた板状のフレーム（２０）と、
   被加工管をフレア加工する円錐形状の拡管ローラ（２５）及び円錐形状の抑えローラ（２６）と、
   一方の端部にブラケット（３１）を有し、他方の端部に前記拡管ローラ（２５）を回転可能に支持し、フレームのガイド孔（２０ａ）により摺動可能に案内される第１摺動部材（２１）と、
   前記抑えローラ（２６）を回転可能に支持し、且つ前記第１摺動部材（２１）に形成されたガイド孔（２９）により摺動可能に案内される第２摺動部材（２２）と、
   前記第１摺動部材（２１）のブラケット（３１）に設けられたねじブッシュ（３０）のねじ孔に螺合して該第１摺動部材（２１）に対し前記第２摺動部材（２２）を相対移動させる送りねじ（２３）と、を具備して成ることを特徴とする管端加工装置。
2. 前記フレーム（２０）の工作機械への取り付け手段はフレーム（２０）に植設したピン（２８）であり、該ピン（２８）を工作機械の取り付け部（４２）に設けられた取り付け孔（４２ａ）に挿入してフレーム（２０）を支持させることができ、且つ該フレーム（２０）を前記取り付け孔（４２ａ）の中心を中心として回動させて正規位置より退避させることにより、工作機械からの被加工管の着脱を可能としたことを特徴とする請求項１記載の管端加工装置。
3. 前記フレーム（２０）のガイド孔（２０ａ）は矩形状をなし、その長手方向の辺は、該フレームを使用する時の水平線に対して３０°傾いていることを特徴とする請求項1記載の管端加工装置。
4. 前記拡管ローラ（２５）は拡管用円錐部（２５ａ）と、該円錐部（２５ａ）の根元に形成された円板部（２５ｂ）と、該円錐部（２５ａ）及び円板部（２５ｂ）を支持する軸部（２５ｃ）とより成ることを特徴とする請求項1記載の管端加工装置。
5. 前記抑えローラ（２６）は抑え用円錐部（２６ａ）と、該円錐部（２６ａ）の根元に設けられた円板部（２６ｂ）と、円錐部（２６ａ）と円板部（２６ｂ）との境に設けられた凸条（２６ｃ）と、該円錐部（２６ａ）及び円板部（２６ｂ）を支持する軸部（２６ｄ）とより成ることを特徴とする請求項1記載の管端加工装置。
6. 前記拡管ローラ（２５）及び抑えローラ（２６）はそれぞれ転がり軸受により支持されることを特徴とする請求項1記載の管端加工装置。
7. 前記第１摺動部材（２１）と第２摺動部材（２２）との間には被加工管の肉厚に対応できるようにストッパー手段が設けられていることを特徴とする請求項1記載の管端加工装置。
8. 前記ストッパー手段は第２摺動部材（２２）に螺入調整可能に設けられたボルト（３４）と、第１摺動部材（２１）に摺動可能に設けられたフローティングバー（２７）とよりなることを特徴とする請求項７記載の管端加工装置。
9. 前記フローティングバー（２７）には肉厚の異なる複数の被加工管に対応して厚さを異にした段差部が形成されてなることを特徴とする請求項８記載の管端加工装置。

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