JP2008155306A - パイプ端末加工装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 パイプ端末の両側側面の一部を残し、上面側と下面側の一部を切断する際に、設備構成が簡素で手軽に取り扱えるとともに、加工部周辺に潰れ等の変形を生じさせないようにする。
【解決手段】 パイプＰ端末の内部に挿入される芯がね７を保持部材５の貫通孔５ｐに嵌めこんで小径部７ａを外部に露出させ、小径部７ａの上面に雌刃１０を設けるとともに、下面側に雄刃１１を設ける。また、保持部材５の下方をスプリング４で支え、昇降自在な上型３の下面に一体化されるパンチ６に、プレス雄刃６ａと押圧部６ｃを設ける。そして、上型３が降下すると、最初にプレス雄刃６ａと前記雌刃１０により、パイプＰの上面側が切断されるようにし、その後、押圧部６ｃの押圧により降下する保持部材５の芯がね７によって、パイプＰの下面側が切断されるようにする。
【選択図】 図４

Description

本発明は、例えば自動二輪車のフレーム等を製造する際のパイプ端末の加工に好適な加工技術に関する。

従来、例えば自動二輪車のフレーム等の製造において、他のパイプとの接合のため、パイプ端末の両側側壁の一部を残して上面と下面の一部を半円弧状に切断することがある。この際、プレス刃で切断すれば簡単であるが、単にパイプの端末をプレス刃で切断すると、切断部周辺のパイプ形状が潰れ、他のパイプに接合して溶接等で固着しようとしても隙間ができ溶接不良（歪、外観不良、溶接過多）が発生する。
そこで、従来のパイプ端末加工技術として、パイプ内に固定芯がねと可動芯がねを挿入し、パイプの外周をホルダのパッドで保持して位置決めしつつ、上刃と下刃でプレスカットするような技術（例えば、特許文献１参照。）や、固定金型のテーパ状の導入孔内と、可動金型の直状の導入孔内にそれぞれ固定中子と可動中子を配設し、パイプ部材を各導入孔内に押し込むことにより、金型と中子をパイプの内外の表面に密着させ、次いで、可動金型を移動させることによりパイプの端部を切断するような技術（例えば、特許文献２参照。）などが知られている。
特開２００２−２１０６１０号公報 特開平１０−３０９６１８号公報

ところが、特許文献１の技術や特許文献２の技術のように、固定芯がねと可動芯がね、または固定中子と可動中子を設け、上刃や可動金型を降下させることにより、可動芯がねや可動中子を下方に移動させてパイプ端部を切断する方法は、設備構成が複雑になり、設備費用がかかると同時に加工手順が複雑化するという問題がある。

そこで本発明は、パイプの端部を所定の形状に切断する際、パイプ端部の形状が変形せず、設備構成が簡素且つ安価で、しかも加工手順が簡単なようにすることを目的とする。

上記目的を達成するため本発明は、パイプ端末の上下面の一部を切断するためのパイプ端末加工装置において、前記パイプの端末内部に挿入され、且つ上面に雌刃を下面に雄刃を有する芯がねと、この芯がねを保持する保持部材と、パイプ端末の上面に向けて上方からプレス降下可能なプレス雄刃を設け、前記保持部材を、パイプの上面側が前記プレス雄刃の降下により切断された後、前記プレス雄刃と一体に降下する押圧部に押されて降下が始まるようにし、この降下時に、芯がね下面の雄刃によってパイプの下面側を切断するようにした。

すなわち、プレス雄刃の降下の初期段階において、プレス雄刃と芯がねの雌刃によってパイプの上面側を切断し、その後、引き続いて降下するプレス雄刃に押されて保持部材と芯がねも降下させて、芯がねの雄刃によりパイプの下面側を切断すれば、プレス雄刃の１ショットの降下でパイプの上下面が切断される。
また、芯がねの上下面に雌刃と雄刃を設け、上刃であるプレス雄刃の降下によって、パイプの上面を切断し、芯がねの雄刃でパイプの下面を切断するようにすれば、特に加工時にパイプが変形しやすいパイプの上面切断時は、芯がねの作用により加工部周辺の変形が抑制され、また、パイプの下面切断時は、雄刃の移動方向がパイプ内部から外部に向けた変形が生じにくい方向であることから、例えば、パイプの下面を保持するホルダや下刃等を特に設けなくても加工部周辺の変形を防止できる。このため、設備構成を簡素にできる。

また本発明では、前記芯がねに、パイプの上面側を切断した際生じるスクラップをエアで排出するエア排出機構を設けるようにした。
すなわち、プレス雄刃と芯がねの雌刃によってパイプの上面側を切断すれば、切断後のスクラップは芯がねの上部に残り、連続加工等の邪魔になる。このため、エア排出機構によりこのスクラップを排出すれば、手で取り除くような手間をかけなくても連続的に加工できる。なお、下面側のスクラップは、そのまま下方に落下するため、連続加工等の邪魔にならない。

パイプの端末内部に挿入可能な芯がねの上面と下面に雌刃と雄刃を設け、この芯がねを保持する保持部材が、プレス雄刃の降下の途中から押圧部に押されて降下を始めるようにし、プレス雄刃の１ショットの降下でパイプの上下面が切断されるようにすることで、パイプ端部の潰れ等の変形を防止できるとともに、特にホルダや下刃等を設ける必要もなくなり、設備を簡素に構成できる。
また、パイプ上面側のスクラップを排出するエア排出機構を設けることにより、連続した加工ができるようになる。

本発明の実施の形態について添付した図面に基づき説明する。
ここで図１は本発明に係るパイプ端末加工装置の全体概要図、図２は芯がねの説明図で（ａ）は斜視図、（ｂ）はエア排出構造の説明図、（ｃ）は正面図、図３はパイプ端部の加工態様の一例を平面方向から見た説明図、図４は本装置を使用した加工方法の説明図、図５はエア排出機構の作用図である。

本発明のパイプ端末加工装置は、パイプ端末の両側側面の一部を残し、上面側と下面側の一部を切断する際に、設備構成が簡素で手軽に取り扱えるとともに、加工部周辺に潰れ等の変形を生じさせないような装置として構成されている。

すなわち、本加工装置１は、例えば図３に示すように、パイプＰの端末の上下面を半円弧状の切断部ｓに沿って切断し、両側側面の一部を残部ｚとして残すような加工を行う装置として構成され、図１に示すように、下型２に対して上下動自在な上型３と、下型２上にスプリング４を介して載置される保持部材５と、上型３に取り付けられるパンチ６を備えており、このパンチ６は、下方に張出すプレス雄刃６ａと、プレス雄刃６ａより奥まった位置に配設される押圧部６ｃを備えている。

また、前記保持部材５の中間部には、左右に貫通する貫通孔５ｐが設けられ、この貫通孔５ｐに芯がね７が嵌めこまれている。そして、この芯がね７は、その一部７ａが貫通孔５ｐから外部に露出している。

前記芯がね７は、図２に示すように、上面の一部を切除した概略円柱形の先端部が小径部７ａとされ、この小径部７ａの上面には、前記プレス雄刃６ａと摺接する雌刃１０が形成されるとともに、小径部７ａの下面には雄刃１１が形成されている。
そして、小径部７ａ上面の雌刃１０に隣接して、上面の一部を彫り込んで形成される溝１３が連なって設けられており、この溝１３は大径部を通して芯がね７の反対側端部まで形成されるとともに、その底面は平坦部１２とされている。
そして、この芯がね７が前記保持部材５の貫通孔５ｐに装着される際は、その大径部が貫通孔５ｐに嵌合し、小径部７ａが外部に露出するようにされている。

また、芯がね７の内部には、切断時に生じるスクラップを排出するためのエア排出機構１４が設けられている。このエア排出機構１４は、芯がね７の基端側から中心部付近を貫いて、先端側の前記雄刃１１の上部付近に開口するエア孔１６と、小径部７ａの先端部から雌刃１０の下方の壁面に開口するエア孔１７と、両方のエア孔１６、１７を連通させる略Ｕ字型のエア管１５と、前記エア孔１６にエアを送り込むことのできる不図示のエア源を備えており、芯がね７基端側のエア孔１６から吹き込んだエアを、エア管１５、エア孔１７を通して溝１３内に向けて吹き出すことができるようにされている。

以上のような加工装置１による加工方法について図４に基づき説明する。
図４（ａ）に示すように、保持部材５から突出する芯がね７の小径部７ａに、パイプＰの端末を嵌合させる。
このとき、パイプＰの内部上面と小径部７ａを接触させると、パイプＰの内部下面と、小径部７ａとの間には、所定量の隙間が生じるようにされている。

次いで、上型２を降下させる。すると、まずパンチ６のプレス雄刃６ａがパイプＰ上面に当接して、プレス雄刃６ａと芯がね７の雌刃１０との間でパイプＰ上面側の切断が行われ、その後（ｂ）に示すように、パンチ６の押圧部６ｃが保持部材５の上面に当接し、保持部材５を下方に押圧するようになる。

このため、保持部材５は下方のスプリング４を縮めながら降下し、同時に芯がね７も降下を始める。そして、芯がね７の小径部７ａがパイプＰの内部下面に当接すると、（ｃ）に示すように、雄刃１１によりパイプＰの下面側の切断が行われる。
この際、芯がね７の雄刃１１によるパイプ下面側の切断は、円の内部から外部に向けての移動であるため、特にパイプＰの外側下面を下刃等で支持していなくてもパイプＰの端末は変形しにくい。

ところで、以上のような成形方法によりパイプＰの上下面を切断すると、パイプＰの下面側のスクラップｅはそのまま下型２上に落下し、次回の加工の邪魔にはならないが、上側のスクラップｅは、芯がね７の雌刃１０近傍の溝１３内に留まったままであり、次回の加工の邪魔になる。そこで、このスクラップｅをエア排出機構１４により除去する。

すなわち、図５に示すように、上型３が上昇してパンチ６の下面がスクラップｅから離れると、エア排出機構１４の基端側のエア孔１６からエアを送り込むことにより、溝１３の平坦部１２上に滞留するスクラップｅを後方に向けて押出して排出することができる。このため、連続して加工できるようになる。

なお、本発明は以上のような実施形態に限定されるものではない。本発明の特許請求の範囲に記載した事項と実質的に同一の構成を有し、同一の作用効果を奏するものは本発明の技術的範囲に属する。
例えばパイプＰの切断部ｓの具体的形状等は例示である。

パイプの端末を加工する際、変形を少なくして加工でき、しかも設備費用がかからず、加工手順の簡単であるため、例えばパイプ端末の歪を抑制してフレーム精度を高める必要のある自動二輪車のフレームを形成するような技術分野において特に有効である。

本発明に係るパイプ端末加工装置の全体概要図 芯がねの説明図で（ａ）は斜視図、（ｂ）はエア排出構造の説明図、（ｃ）は正面図 パイプ端部の加工態様の一例の説明図 本装置を使用した加工方法の説明図 エア排出機構の作用図

符号の説明

１…パイプ端末加工装置、４…スプリング、５…保持部材、６…パンチ、６ａ…プレス雄刃、６ｃ…押圧部、７…芯がね、１０…雌刃、１１…雄刃、１４…エア排出機構、Ｐ…パイプ、ｓ…切断部、ｅ…スクラップ。

Claims (2)

1. パイプ端末の上下面の一部を切断するためのパイプ端末加工装置であって、前記パイプの端末内部に挿入され、且つ上面に雌刃を下面に雄刃を有する芯がねと、この芯がねを保持する保持部材と、パイプ端末の上面に向けて上方からプレス降下可能なプレス雄刃を備え、前記保持部材は、パイプの上面側が前記プレス雄刃の降下により切断された後、前記プレス雄刃と一体に降下する押圧部に押されて降下を始めるようにされ、この降下時に、芯がね下面の雄刃がパイプの下面側を切断するようにされることを特徴とするパイプ端末加工装置。
2. 前記芯がねは、パイプの上面側を切断した際生じるスクラップをエアで排出するエア排出機構を備えたことを特徴とする請求項１に記載のパイプ端末加工装置。