JP2009131866A

JP2009131866A - 曲げ加工機及びこれを用いた曲げ加工方法

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Publication number: JP2009131866A
Application number: JP2007308518A
Authority: JP
Inventors: Kimio Kitamura; 公男北村
Original assignee: Teitokusha Co Ltd
Current assignee: Teitokusha Co Ltd
Priority date: 2007-11-29
Filing date: 2007-11-29
Publication date: 2009-06-18
Anticipated expiration: 2027-11-29
Also published as: JP5441334B2

Abstract

【課題】長尺物の二カ所を同時に曲げることの可能な曲げ加工機及びこれを用いた曲げ加工方法を提供すること。
【解決手段】曲げ加工機１は、長尺物Ｐに段差を形成する。長尺物Ｐを挟持する第一、第二挟持部６５，７５と、この第一、第二挟持部６５，７５を対向させて支持する一対の第一、第二支持部材４０，５０と、長尺物Ｐを第一、第二挟持部６５，７５で挟持した第一、第二支持部材４０，５０を長尺物Ｐに交差する方向に相対移動させる相対移動機構８とを備える。この相対移動により長尺物Ｐに段差を形成する。
【選択図】図３

Description

本発明は、曲げ加工機及びこれを用いた曲げ加工方法に関する。さらに詳しくは、長尺物に段差を形成する曲げ加工機及びこれを用いた曲げ加工方法に関する。

従来、上述の如き曲げ加工機としては、例えば特許文献１に記載の如きものが知られている。この文献に記載のパイプベンダーでは、円弧状の曲面の一方側にパイプを掛止し、曲面に他の部材を沿わせるように移動させてパイプを曲げる。

しかし、二カ所の曲げ加工を行うためには、一度曲げ加工を行った後、一旦パイプをパイプベンダーから取り外して向きを変えて再度セットしなければならなかった。そのため、例えば、一度の加工操作で段差を形成することができず、螺旋状の長尺物の加工が困難である等、長尺物の加工の自由度が低かった。
実開昭６２−７２７２３号公報

かかる従来の実情に鑑みて、本発明は、長尺物の二カ所を同時に曲げることの可能な曲げ加工機及びこれを用いた曲げ加工方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明に係る曲げ加工機の特徴は、長尺物に段差を形成する構成において、前記長尺物を挟持する第一、第二挟持部と、この第一、第二挟持部を対向させて支持する一対の第一、第二支持部材と、前記長尺物を前記第一、第二挟持部で挟持した前記第一、第二支持部材を前記長尺物に交差する方向に相対移動させる相対移動機構とを備え、この相対移動により前記長尺物に段差を形成することにある。

図３に曲げ加工機の原理図を示す。同構成によれば、例えば同図に示すように、第一挟持部６５を形成する第一、第二受け部材６１，６３と、第一、第二受け部材６１，６３を支持する第一支持部材４０とにより第一挟持ユニット６を構成する。同様に、第二挟持部７５を形成する第一、第二受け部材７１，７３と、第一、第二受け部材７１，７３を支持する第二支持部材５０とにより第二挟持ユニット７を構成してある。また、相対移動機構８は、揺動部材３０，揺動軸３２，第一支持部材４０，第二支持部材５０及び取付軸６１ｂ，７１ｂにより構成してある。このように構成した相対移動機構８により第一、第二挟持ユニット６，７を相対移動させることで、同図において一点鎖線で示す如く長尺物Ｐの二カ所を同時に曲げて段差を形成することができる。

ここで、長尺物は湾曲しているものでもよく、例えば図４に示す如き螺旋状に形成したパイプＰであってもよい。第一、第二挟持ユニット６，７を相対移動機構８により相対移動させるので、同図の一点鎖線で表すパイプＰ’の如く隣接するパイプが互いに干渉することなく、屈曲部Ｂ１，Ｂ２を形成することができ、螺旋の間隔が密なパイプＰであっても、連続的に段差Ｂを形成することができる。

また、前記一対の第一、第二支持部材は揺動部材に揺動軸を挟んで対向して取り付けてあり、前記揺動部材を揺動させることにより前記相対移動を行うようにするとよい。同構成によれば、図３に示すように、第一、第二支持部材４０，５０が取付軸６１ｂ，７１ｂにより揺動軸３２を挟んで対向して揺動部材３０に接続してある。よって、相対移動を揺動運動で行うことができ、相対移動機構が簡素となる。係る場合、前記第一、第二挟持部は前記揺動軸に対し同軸方向視で点対称の関係で配置するとよい。図３に示すように、第一、第二挟持部６５，７５を揺動軸３２に対し点対称に配置してあるので、同図の一点鎖線で示すパイプＰの如く、揺動軸３２を中心に対称に曲げ加工を行うことができる。

この場合において、前記揺動部材及び前記第一、第二支持部材は平面方向視で前記長尺物の曲線に沿うよう屈曲させるとよい。これにより、例えば図４に示す如き螺旋状のパイプＰであっても、そのパイプＰの湾曲形状に沿って確実に挟持することができ、パイプＰの二カ所を同時に曲げて段差を形成することができる。また、前記長尺物は中実の他、例えば中空の管状体であってもよい。

前記第一、第二挟持部は対向する一対の第一、第二受け部材より構成しても構わない。図３に示すように、第一挟持部６５を形成する第一、第二受け部材６１，６３を対向させて配置し、同様に、第二挟持部７５を形成する第一、第二受け部材７１，７３を対向させて配置してある。これにより、長尺物であるパイプＰを簡単且つ確実に挟持することができる。

係る場合、前記第一受け部材の前記長尺物と接触する部分近傍は円弧であり、前記第二受け部材は滑車よりなる。同特徴により、第一受け部材の円弧形状により確実に長尺物を屈曲させると共に、相対移動による挟持部間の相対距離の変動に応じて長尺物を送出することができ、長尺物の過度の変形を防止する。

また、前記滑車は前記長尺物の長手方向に沿って間隔をおいて複数配置しても構わない。曲げ加工時の長尺物の変位を抑制することができる。前記第一、第二挟持部の前記長尺物との接触面は凹面に形成するとよい。これにより、第一、第二挟持部からのパイプＰの脱落を確実に防止することができる。

また、上記目的を達成するため、本発明に係る曲げ加工方法の特徴は、上記いずれかに記載の曲げ加工機を用いた曲げ加工方法において、前記長尺物を挟持する第一、第二挟持部と、この第一、第二挟持部を対向させて支持する一対の第一、第二支持部材と、前記長尺物を前記第一、第二挟持部で挟持した前記第一、第二支持部材を前記長尺物に交差する方向に相対移動させる相対移動機構とを備え、この相対移動により前記長尺物に段差を形成することにある。

上記本発明に係る曲げ加工機及びこれを用いた曲げ加工方法の特徴によれば、長尺物の二カ所を同時に曲げることが可能となった。その結果、例えば螺旋状の長尺物の一部に他部分との干渉を防ぎつつ段差を形成することも可能となった。

本発明の他の目的、構成及び効果については、以下の発明の実施の形態の項から明らかになるであろう。

次に、適宜添付図面を参照しながら、本発明をさらに詳しく説明する。なお、以下の実施形態においては、長尺物として螺旋状に形成したパイプＰを例にとって説明する。

本発明に係る曲げ加工機１は、図１〜３に示すように、大略、作業台１０と、この作業台１０に曲げ加工機１を取り付ける取付ユニット２と、パイプＰを挟持する一対の第一、第二挟持ユニット６，７と、これら一対の第一、第二挟持ユニット６，７を相対移動させる相対移動機構８とにより構成される。作業台１０は、図１，２に示すように、パイプＰを取り付け支持する支持部１１と脚部１２とよりなる。支持部１１は板状体を湾曲させて円筒形に形成され、その外周に螺旋状のパイプＰが装着可能である。

図３は曲げ加工機１の原理図である。この曲げ加工機１は、相対移動機構８の揺動軸３２を中心に揺動部材３０を揺動させることで、パイプＰを挟持した状態で一対の第一、第二挟持ユニット６，７が上下に相対移動する。その結果、例えば図４に示す如き螺旋状に形成したパイプＰに屈曲部Ｂ１，Ｂ２を有する段差Ｂを形成する。

取付ユニット２は、図５〜７に示すように、直線棒状の本体部２１の上下端部に張り出す上板部２４、下板部２６に対し、内側に向かって板状の突出部２５，２７を突出させてなる。本体部２１は略円柱状を呈し、支持部１１に対向する側には支持部１１外面に接触させる平坦面２２を形成してある。そして、突出部２５，２７を支持部１１の上下端に係止させることで曲げ加工機１を作業台１０に取り付ける。また、円弧面側の中央には、揺動部材３０の揺動を許容する凹部２３を形成してある。

第一挟持ユニット６及び第二挟持ユニット７は揺動軸３２を介してほぼ点対称に形成されている。また、図５，６に示すように、相対移動機構８は、揺動軸３２により支持させる揺動部材３０，第一支持部材４０，第二支持部材５０及び取付軸６１ｂ，７１ｂにより構成される。揺動部材３０には、棒状の操作ハンドル３７を設けてあり、これは、後述の右張出部３６から突設した取付部３６ｂに例えば溶接により固定してある。

図３に示すように、第一挟持ユニット６は、第一支持部材４０，第一、第二受け部材６１，６２よりなり、第二受け部材６２は取付軸６３ｂ，６４ｂに回転可能に支持された一対の第一滑車６３及び第二滑車６４よりなる。取付軸６１ｂは、揺動部材３０を貫通しその他端が第一支持部材４０に固定される。第一受け部材６１及び第一、第二滑車６３，６４はそれぞれ取付軸により第一支持部材４０に取り付けられる。第一受け部材６１は、図５〜９に示すように、取付軸６１ｂの先端で回転し、パイプＰに対する接触面６１ａを円弧状に形成した略扇状を呈する。この接触面６１ａの曲率に対応してパイプＰに屈曲部Ｂ１が形成される。第一受け部材６１及び第一、第二滑車６３，６４のパイプＰとの各接触面６１ａ，６３ａ，６４ａは、パイプＰの脱落を防止するよう円弧状の凹面に形成してある。第一挟持ユニット６は第一受け部材６１、第一滑車６３及び第二滑車６４による挟持部６５でパイプＰを繰り出し可能な状態により挟持する。

揺動部材３０の中央部３１の左右には、中央部３１から下方へ突出した左張出部３５及び上方へ突出した右張出部３６が設けてある。左張出部３５には貫通孔３５ａが設けてある。貫通孔３５ａには第一受け部材６１の取付軸６１ｂが貫通する。取付軸６１ｂは、支持部１１の外周面に略直交する方向に貫通してある。

図５，６に示すように、第一、第二支持部材４０，５０は、正面視略Ｌ字状の板状体よりなり、取付軸６１ｂ，７１ｂにより揺動軸３２を挟んで対向して設けられる。また、第一、第二支持部材４０，５０は全体を支持部１１の外周面に沿わせるように屈曲してある。さらに、第一、第二支持部材４０，５０の下端部には支持ハンドル４３，５３が溶接等により固定してある。そして、段差形成の際に、例えば作業者が支持ハンドル４３，５３を保持し、揺動運動による第一、第二支持部材４０，５０の傾きを抑制し、略鉛直となるよう曲げ加工機１の姿勢を保つ。

各取付軸６１ｂ，６３ｂ，６４ｂは、支持部１１の外周面に対し略直交するように、第一支持部材４０の第一〜第三貫通孔４１ａ〜ｃに対してボルト等の固定手段４９により取り付けられている。ここで、第一貫通孔４１ａと第二貫通孔４１ｂとは、パイプＰの長手方向に略直交する方向に並べて配置してある。よって、第一受け部材６１及び第一滑車６３は挟持部６５でパイプＰを挟む。加えて、第二貫通孔４１ｂと第三貫通孔４１ｃとをパイプＰの長手方向に並べて配置することで、曲げ加工時のパイプＰの変位を抑制する。

上述の通り、第二挟持ユニット７は上述の第一挟持ユニット６と揺動軸３２を介してほぼ点対称に形成されている。したがって、第二挟持ユニット７の第一、第二受け部材７１，７２は、第一挟持ユニット６の第一、第二受け部材６１，６２と同様の構成である。符号７３，７４は第一、第二滑車６３，６４に対応し、符号７５は第一挟持部６５に対応する。符号７１ａ，７３ａ，７４ａはパイプＰとの各接触面６１ａ，６３ａ，６４ａに対応し、符号７１ｂ，７３ｂ，７４ｂは各取付軸６１ｂ，６３ｂ，６４ｂに対応し、符号５１ａ〜ｃは第一支持部材４０の第一〜第三貫通孔４１ａ〜ｃに対応し、符号５９は固定手段４９に対応する。よって、第一、第二挟持部６５，７５により螺旋状のパイプＰの二カ所を同時に曲げて段差を形成することが可能となる。

次に、本発明に係る曲げ加工機１を用いた段差加工手順について図１０〜１４を参照しながら説明する。
まず、螺旋状に形成されたパイプＰを作業台１０の支持部１１外周面に装着する。次に、図１０に示すように、揺動部材３０の操作ハンドル３７を水平面より約１５°上方に揺動させる。その状態でパイプＰを第一、第二挟持ユニット６，７の第一、第二挟持部６５，７５に挿通させ、作業台１０に曲げ加工装置１を取り付ける。そして、図１１に示すように、第一受け部材６１，７１を手動で回転させて、これらの部材と第一滑車６３，７３及び第二滑車６４，７４とにより各挟持部６５，７５においてパイプＰを３点で挟持する。

図１１に示すように、パイプＰを挟持した後、この状態から図１３に示す状態まで操作ハンドル３７を押し下げて曲げ加工を行う。この時、各支持ハンドル４３，５３を例えば作業者が保持して、曲げ加工時の第一、第二支持部材４０，５０の傾動を押さえて、略鉛直となるように曲げ加工機１の姿勢を保持する。なお、図１に示すように、脚部１２に設けた固定部１２ａに対し固定部材１２ｂ，１２ｃでハンドル４３，５３を固定してもよい。

図１１〜１３に示すように、操作ハンドル３７を押し下げて揺動部材３０を揺動させることにより、揺動軸３２を中心に第一、第二支持部材４０，５０はパイプＰに交差する方向（上下方向）に相対移動する。この相対移動に応じて、第一、第二挟持部６５，７５は揺動軸３２に対し相対して離間する。この離間に応じ、パイプＰは第一滑車６３，７３及び第二滑車６４，７４が回転することにより揺動軸３２側へ送り出されると共に、第一受け部材６１，７１が追従して回転する。これにより、第二受け部材６２，７２が曲げ加工時のパイプＰの変位を抑制すると共に、パイプＰに第一受け部材６１，７１の円弧形状に沿った一定の曲率の曲げを揺動軸３２に対し対称となる位置に同時に形成する。この揺動運動は、図１１に示す揺動開始当初の操作ハンドル３７の位置から図１３に示す段差加工の完了位置まで回転（揺動）させて行う。

そして、段差の形成が完了すると、図１４に示すように、第一受け部材６１，７１を回転させてパイプＰの挟持状態を解除し、パイプＰを曲げ加工機１から取り外して、段差加工を完了する。上述の手順により、図４に示す如く、螺旋状に形成したパイプＰに屈曲部Ｂ１，Ｂ２よりなる段差Ｂが形成される。

最後に、本発明の他の実施形態の可能性について言及する。なお、上述の実施形態と同様の部材には同一の符号を附してある。

上記実施形態において、相対移動機構８を揺動（回動）軸３２を備えた揺動（回動）部材３０と第一、第二支持部材４０，５０及び取付軸６１ｂ，７１ｂによって構成した。しかし、相対移動機構８は、揺動部材３０の揺動（回動）運動によるものに限られるものではない。

例えば、図１５（ａ）に示すように、揺動部材３０’としてピニオン３９を用い、これに螺合するラック４４，５４を第一、第二支持部材４０、５０の側面に設けてもよい。ピニオン３９の回転により、ラック４４，５４を介して第一、第二支持部材４０、５０を相対的に上下動させることができる。本実施形態においては、ピニオン３９，ラック４４，５４を設けた第一、第二支持部材４０，５０及び取付軸６１ｂ，７１ｂが相対移動機構８’を構成する。

また、図１５（ｂ）に示すように、第一支持部材４０の側面に溝４５を設けると共に、第二支持部材５０の側面にその溝４５に嵌合する突起５５を設けてもよい。突起５５を介して相互にスライド可能とすることで、第一、第二支持部材４０、５０を相対的に上下動させても構わない。本実施形態においては、溝４５，突起５５，第一、第二支持部材４０，５０及び取付軸６１ｂ，７１ｂが相対移動機構８’’を構成する。すなわち、相対移動機構は第一、第二挟持ユニットがパイプＰを挟持した状態で長尺物に交差する方向に相対移動可能な機構であればよい。

また、上記各実施形態において、扇状の第一受け部材６１，７１と第二受け部材６２，７２となる一対の第一滑車６３，７３及び第二滑車６４，７４により第一、第二挟持部６５，７５を形成した。しかし、パイプＰを挟持でき且つ脱落を防止できる構成のものであれば上記構成に特段限定されるものではない。

例えば、図１５（ｃ）に示すように、第二受け部材６２，７２を矩形のクランプ部材６２’，７２’により構成して構わない。また、同図（ｄ）に示す如く、扇状の第一受け部材６１，７１も矩形のクランプ部材６１’，７１’により構成してもよい。かかる場合、クランプ部材６１’の一側を段差の形状となる円弧形状に形成しておくとよい。ただし、上記実施形態の如く、第二受け部材６２，７２を第一滑車６３，７３及び第二滑車６４，７４により構成することで、パイプＰを滑車の回転により送出して段差を確実に形成することができるため、上記実施形態の如き構成が優れている。

なお、長尺物の形状は上記形状に限られるものでなく、湾曲したものや直線状のものであっても構わない。そして、長尺物の形状に併せて作業台１０の形状や第一受け部材６１，７１及び第二受け部材６２，７２の形状等が選択される。また、段差の形状に応じて第一受け部材６１，７１の形状も適宜選択すればよい。

上記実施形態において、第一受け部材６１，７１を略扇状に形成した。しかし、少なくとも長尺物を挟持する際にその長尺物と接触する部分が屈曲部の屈曲形状となる円弧形状に形成していればよく、略扇状に限られるものではない。

本発明は、中空の管状体や中実の棒状体等の長尺物の曲げ加工機及びこれを用いた曲げ加工方法として利用することができる。また、長尺物は、湾曲した螺旋状の他、曲線部を有するものや直線状に形成された長尺物に対しても適用することができる。

本発明に係る曲げ加工機を作業台に取り付けた状態における正面図である。図１の平面図である。本発明に係る曲げ加工機の機能の大略を表す模式図である。段差加工が行われたパイプの一例を示す正面図である。曲げ加工機の要部拡大正面図である。曲げ加工機の要部拡大平面図である。湾曲形状を省略したＡ−Ａ線断面図である。湾曲形状を省略したＢ−Ｂ線断面図である。湾曲形状を省略したＣ−Ｃ線断面図である。パイプＰを挟持する前の状態での曲げ加工機及びパイプを示す概略正面図である。パイプＰを挟持した状態での曲げ加工機及びパイプの状態を示す概略正面図である。曲げ加工途中の状態での曲げ加工機及びパイプの状態を示す概略正面図である。曲げ加工が完了し段差が形成された状態での曲げ加工機及びパイプの状態を示す概略正面図である。パイプＰを挟持部から取り外した状態での曲げ加工機及びパイプの状態を示す概略正面図である。本発明の他の実施形態を示す模式図である。

符号の説明

１：曲げ加工機、２：固定ユニット、６：第一挟持ユニット、７：第二挟持ユニット、８：相対移動機構１０：作業台、１１：支持部、１２：脚部、２１：本体部、２２：平坦面、２３：凹部、２４：上板部、２５：突出部、２６：下板部、２７：突出部、３０：揺動部材、３１：中央部、３２：揺動軸（シャフト）、３５：左張出部、３５ａ：貫通孔、３６：右張出部、３６ａ：貫通孔、３６ｂ：取付部、３７：操作ハンドル、３８：固定手段（ボルト）、３９：ピニオン４０：第一支持部材、４１ａ：第一貫通孔、４１ｂ：第二貫通孔、４２ａ：第三貫通孔、４３：支持ハンドル、４４：ラック、４５：溝、４９：固定手段（ボルト）、５０：第二支持部材、５１ａ：第一貫通孔、５１ｂ：第二貫通孔、５２ａ：第三貫通孔、５３：支持ハンドル、５４：ラック、５５：突起、５９：固定手段（ボルト）、６１：第一受け部材、６１ａ：接触面、６１ｂ：取付軸、６２：第二受け部材、６３：第一滑車、６３ａ：接触面、６３ｂ：取付軸、６４：第二滑車、６４ａ：接触面、６４ｂ：取付軸、６５：第一挟持部、７１：第一受け部材、７１ａ：接触面、７１ｂ：取付軸、７２：第二受け部材、７３：第一滑車、７３ａ：接触面、７３ｂ：取付軸、７４：第二滑車、７４ａ：接触面、７４ｂ：取付軸、７５：第二挟持部、Ｐ：パイプ（長尺物）Ｂ：段差部、Ｂ１，Ｂ２：屈曲部

Claims

長尺物に段差を形成する曲げ加工機であって、
前記長尺物を挟持する第一、第二挟持部と、この第一、第二挟持部を対向させて支持する一対の第一、第二支持部材と、前記長尺物を前記第一、第二挟持部で挟持した前記第一、第二支持部材を前記長尺物に交差する方向に相対移動させる相対移動機構とを備え、この相対移動により前記長尺物に段差を形成する曲げ加工機。
前記一対の第一、第二支持部材は揺動部材に揺動軸を挟んで対向して取り付けてあり、前記揺動部材を揺動させることにより前記相対移動を行う請求項１記載の曲げ加工機。
前記第一、第二挟持部は前記揺動軸に対し同軸方向視で点対称の関係で配置してある請求項２記載の曲げ加工機。
前記第一、第二挟持部は対向する一対の第一、第二受け部材よりなる請求項１〜３のいずれかに記載の曲げ加工機。
前記第一受け部材の前記長尺物と接触する部分近傍が円弧である請求項４記載の曲げ加工機。
前記第二受け部材は滑車よりなる請求項４又は５に記載の曲げ加工機。
前記滑車は前記長尺物の長手方向に沿って間隔をおいて複数配置してある請求項６記載の曲げ加工機。
前記第一、第二挟持部の前記長尺物との接触面は凹面に形成してある請求項１〜７のいずれかに記載の曲げ加工機。
前記長尺物は湾曲している請求項１〜８のいずれかに記載の曲げ加工機。
前記長尺物は螺旋状である請求項９記載の曲げ加工機。
前記揺動部材及び前記第一、第二支持部材は平面方向視で前記長尺物の曲線に沿うよう屈曲している請求項９又は１０に記載の曲げ加工機。
前記長尺物は管状体である請求項１〜１１のいずれかに記載の曲げ加工機。
請求項１〜１２のいずれかに記載の曲げ加工機を用いた曲げ加工方法であって、
前記長尺物を挟持する第一、第二挟持部と、この第一、第二挟持部を対向させて支持する一対の第一、第二支持部材と、前記長尺物を前記第一、第二挟持部で挟持した前記第一、第二支持部材を前記長尺物に交差する方向に相対移動させる相対移動機構とを備え、この相対移動により前記長尺物に段差を形成する曲げ加工方法。