JP2009226477A - 蛇腹部を有する曲げパイプの製造方法、及び、蛇腹部を有する曲げパイプ - Google Patents

Abstract

【課題】 蛇腹部の山を潰さずに、また蛇腹部との間隔の距離を想到取るこのなく、蛇腹部の元部から急峻な曲げ加工を行うことが可能な曲げパイプを歩留まりよく得る。
【解決手段】 両端部側にそれぞれ直管部が形成されると共に、両直管部の間に蛇腹部が形成された曲げパイプであって、第１工程として直管状のパイプを形成した後に、第２工程として直管部の間に曲げ加工を施して所望角度の曲げパイプを形成し、しかる後に第３工程として上記所望角度の曲げパイプの蛇腹部の元部から引き出された部分にバルジ加工を施して蛇腹部を形成する蛇腹部を有する曲げパイプ。
【選択図】図１

Description

発明の詳細な説明

この発明は、成形時に蛇腹部の損傷がなく行えると共に、急峻な曲げ角度の形成をも可能とする曲げパイプを、歩留まりよく得ることができる蛇腹部を有する曲げパイプの製造方法、及び、その曲げパイプに関するものである。

従来より、直管状の金属製パイプに蛇腹部を形成して屈曲可能なフレキシブルパイプを形成する場合には、例えば、特許文献１に示すようなバルジ加工用の金属ベローズ形成装置が知られている。

このような装置としては、図７に示すように、金型本体を上下側の一対の分割金型１１，１２より形成し、上下側の分割金型１１，１２の割穴１１ｂ，１２ｂを介して直管状の金属製パイプである直管状の素材管１を挟持すると共に、上下側の分割金型１１，１２をその左右側に配置されるそれぞれのクランプ板１３，１３により規制し、このクランプ板１３，１３を軸方向へ移動させることにより、素材管１の外周部に蛇腹部（図示略）を圧縮形成する。なお、上下側の分割金型１１，１２は、短フランジ部１１ａと長フランジ部１２ａとを有しており、クランプ板１３，１３を短フランジ部１１ａが外れるように移動させれば、長フランジ部１２ａを有する分割金型１２はクランプ板１３，１３に規制された状態で短フランジ部１１ａを有する分割金型１１を容易にクランプ板１３，１３より取り外すことができるというものである。

また、パイプを曲げ加工するパイプ曲げ加工装置も種々の加工法があり、例えば、プレス曲げ加工法，圧縮曲げ加工法，ロール曲げ加工法，引き上げ曲げ加工法などのような加工法がある。曲げ部分や曲げ加工の回数が多く、また大量加工などを行う場合には、ＮＣ制御のような数値制御の引き上げ曲げ加工法が適したものといわれている。

この引き上げ曲げ加工についての一例を説明する。図６に示すように、パイプ１を規制すべく、まずパイプガイド２を移動させるためのエアシリンダ９を作動させ、図６（ａ）に示すように、パイプガイド２を前進位置まで移動させると共に、パイプガイド２と固定金型６の外周部に設けた凹部の一部とに添わせてパイプ１を挿入し、図６（ｂ）に示すように、パイプ１の後端側がストッパ３に当たったところでパイプ１の挿入を停止する。

次に、パイプ１を挟持するチャック４でパイプ１の端部をクランプし、チャック４でパイプ１の端部をクランプするまではパイプガイド２がパイプ１を保持している。チャック４によるパイプ１のクランプが完了すると、パイプガイド２と回動テーブル５とが干渉しないようにするために、エアシリンダ９を作動させてパイプガイド２を図６（ａ）に示す後退位置まで後退させる。

次に、図６（ｃ）に示すようにクランプ４が後退して、パイプ１を装置内部に引き込む。そして、図６（ｄ）に示すように、回動テーブル５に保持した締付金具７を固定金具６側に移動させて、締付金具７と固定金具６とでパイプ１を挟持するとともに、移動式押え金具８をパイプ１側に移動させてパイプ１を押さえ付ける。

この状態から、図６（ｄ）に示すように、固定金具６及び回動テーブル５を時計回り方向に回動させ、パイプ１を前方に引き出しながらパイプ１を固定金具６の外周部の湾曲凹部に添わせて折り曲げ加工を行う。このときパイプ１の端部をクランプするチャック４及び移動式押え金型８もパイプ１を引き出し量にあわせて前進させるというものである。

一方、近年はハイドロフォーム成形などの加工方法が自動車部品の製造に多く用いられてきている。この加工方法は、金属管であるパイプに軸力と圧力をかけ部品を一体成形し、中空閉断面構造の部品を製造する成形加工技術とされ、具体的には、金属管を金型内に装着して金属管内に液体を注入し、管端を管軸方向中心側に押す軸押しを付加して管軸方向の伸びを抑えながら、注入液の圧力により管周方向に伸びを与え、所定の形状に拡管加工すというものである。
特許第２９２９１３４号公報 実開平６−６１３１３号公報

ところで、自動車部品などの分野においても近年は一段と低コスト化が叫ばれており、エルボなどの曲がり部品を溶接などの手段を用いずに屈曲可能な蛇腹部を有する曲げパイプを効率よく低廉に得たいという要請が高くなってきている。

しかしながら、上記したように直管状のパイプを曲げパイプとするには、種々の金具などで規制する必要があり、曲げ部分の位置からの曲げ距離を想到長く設定しなければならないという事情がある。また、直管状のパイプにバルジ加工を施し蛇腹部を形成した上で、その後に曲げ加工（ベンダー曲げ加工）をするという方法も考えられるが、この方法は蛇腹部の山が曲げ加工する際に器具などで潰れるという欠点があり、山かくしなどの器具が必要であるが実際にはうまく作動しないという事情がある。

このため、自動車部品などのように限られた狭いスペース内で複雑に屈曲した曲がり部品を、溶接のような手段を用いることなく得ることはできなかった。

この発明は、上記のような目的を達成するために、蛇腹部の山を潰さずに、また蛇腹部との間隔の距離を想到取るこのなく、蛇腹部の元部から急峻な曲げ加工を行うことが可能で、曲げパイプを歩留まりよく得ることができる蛇腹部を有する曲げパイプの製造方法、及び、その曲げパイプの提供を目的とするものである。

この発明は、上記のような目的を達成するために、蛇腹部を有する曲げパイプの製造方法として、請求項１記載のように、両端部側にそれぞれ直管部が形成されると共に、両直管部の間に蛇腹部が形成された曲げパイプであって、第１工程として直管状のパイプを形成した後に、第２工程として直管部の間に曲げ加工を施して所望角度の曲げパイプを形成し、しかる後に第３工程として上記所望角度の曲げパイプの蛇腹部の元部から引き出された部分にバルジ加工を施して蛇腹部を形成することを特徴とし、また、請求項２記載のように、上記曲げパイプの蛇腹部の元部から引き出された蛇腹部は、蛇腹部に対して９０°の急峻な角度とされることを特徴とする。

また、蛇腹部を有する曲げパイプとして、請求項３記載のように、パイプの両端部側にそれぞれ直管部が形成されると共に、両直管部の間に蛇腹部が形成された曲げパイプであって、直管状のパイプに曲げ加工を施して所望角度の曲げパイプを形成し、上記曲げパイプの蛇腹部の元部から引き出された部分にバルジ加工を施して蛇腹部を形成し、曲げ加工の部分は上記蛇腹部より隣接して伸びることを特徴とし、また、請求項４記載のように、上記曲げパイプの蛇腹部の元部から引き出された蛇腹部は、蛇腹部に対して９０°の急峻な角度とされることを特徴とする。

この発明によれば、蛇腹部の山を潰さずに、また蛇腹部との間隔の距離を想到長く取るこのなく、蛇腹部の元部から急峻な曲げ加工を行うことが可能で、曲げパイプを歩留まりよく得ることができる蛇腹部を有する曲げパイプの製造方法、及び、蛇腹部を有する曲げパイプを提供することができる。

以下、この発明の実施例を図面に基づき詳細に説明する。図１は、この発明のクレーム対応図、図２は、曲げパイプの成形装置の概略構成を示す説明図、図３は、蛇腹部を有する曲げパイプの１例を示す説明図、図４は、この発明に係る金型本体の要部の概略構成を示す説明図である。

まず、図１（ａ）に示すように、第工程１は直管状のパイプを準備すると共に、直管状のパイプ２０ａを成形する。この直管状のパイプ２０ａは、電縫鋼管などの金属管として成形されるが、従来より周知の種々の方法により行うことができるので、適宜所要の技術手段を用いる。

次に、図１（ｂ）に示すように、第工程２では直管状のパイプ２０ａを曲げパイプ２０ｂとして準備し成形する。曲げ加工装置を行うためには、直管状のパイプ２０ａに曲げ器具などの部材を用い、パイプの長手方向に沿ってベンド状に所定の曲げ加工を行うのであるが、図６にその詳細例が記載してあるのでその概略のみを示す。

すなわち、曲げ部材２１は円板状の部材であって、図６の固定金型６としての役割を果たし、駆動装置（図示略）により時計回り方向あるいは反時計回り方向に３６０°回転する。また、この曲げ部材２１の円周面に沿ってはパイプの外周部を湾曲凹部に添わせて折り曲げ加工を行う。

プレッシャーなどの部材２２は、パイプの上方に設置されてパイプの規制部材とされ、パイプのベンドに対してその上方より抑える作用をし、図６の移動式押え金具８や回動テーブル５及び締付金具７のような作用を果たす。

クランプ２３，２３▲′▼は、パイプを前方に移動しながら曲げ加工を施すもので、図６におけるエアシリンダ９の作動により前進と後退（離反）を行うパイプガイド２ように作用する。２４は、パイプ内に挿入されパイプ矯正部材である。

このように、この工程では直管状のパイプ２０ａを規制すると共に、パイプ２０ａを後方より前方へと前進させながら所定角度の曲げパイプ２０を成形するものである。

しかる後に、図１（ｃ）に示すように，このパイプを第工程３で蛇腹部を有する曲げパイプ２０として準備し成形する。ダイセット上には、図４に示すように、移動型金型本体２５と固定型金型本体２６とその中間に蛇腹形成用の中間型金型本体２７がセットされている。

この３者の金型本体２５，２８，２７は、一連となる曲げパイプ２０としての形状の開口部２８として穿設されており、中間部の蛇腹形成用の金型本体２７は、移動型金型本体２５側から固定型金型本体２６に向けて圧縮が行われ蛇腹部２０ｃを形成する。なお、曲げパイプ２０の両端側の開口部２８からはノブ３２が挿入され、直管部分の矯正を行い、このノブ３２は油圧シリンダー２９と協働している。

このように、金型本体に設置された曲げパイプの両端部の開口部をノブを挿入すると共に、パイプ内にバルジ成形用の液を導入し、液圧を高めて蛇腹形成用の中間型金型本体により所要のバルジを成形するものである。

したがって、第１工程から第３工程を付すことにより、両端部側にそれぞれ直管部が形成されると共に、両直管部間に蛇腹部が形成された曲げパイプを、蛇腹部の山を潰さずに、また蛇腹部との間隔の距離を想到長く取るこのなく、蛇腹部の元部から急峻な曲げ加工を行うことが可能となる。

曲げパイプの曲がり半径は、例えば、通常のエルボは曲がり半径が管の直径の１．５倍とされており、曲がり半径を長く設定しなければならなかったが、この発明によれば図３中Ｌで表示したように、蛇腹部の直ぐ近くからでも曲げパイプとして得ることができる。なお、パイプ成形に際してのパイプの偏肉などの処理技術については、従来の技術手段を適宜採用することができる。

したがって、自動車部品などのように限られた狭いスペース内で複雑に屈曲した曲がり部品を、溶接のような手段を用いることなく得ることができ、曲げパイプを歩留まりよく得ることができる。また、曲げパイプの元部から引き出された蛇腹部は、９０°の急峻な角度とすることもできる。

この発明のクレーム対応図である。 曲げパイプの成形装置の概略構成を示す説明図である。 蛇腹部を有する曲げパイプの１例を示す説明図である。 この発明に係る金型本体の要部の概略構成を示す説明図である。 バルジ成形金型の一部を示す説明図である。 従来の曲げパイプの作動状態の概略構成を示す説明図である。 従来の金型本体の要部の概略構成を示す説明図である。

符号の説明

２０ 曲げパイプ
２０ａ 直管状のパイプ
２０ｂ 曲り部分のパイプ
２０ｃ 蛇腹部のパイプ

Claims (4)

1. 両端部側にそれぞれ直管部が形成されると共に、両直管部の間に蛇腹部が形成された曲げパイプであって、
   第１工程として直管状のパイプを形成した後に、第２工程として直管部の間に曲げ加工を施して所望角度の曲げパイプを形成し、
   しかる後に第３工程として上記所望角度の曲げパイプの蛇腹部の元部から引き出された部分にバルジ加工を施して蛇腹部を形成する
   ことを特徴とする蛇腹部を有する曲げパイプの製造方法。
2. 上記曲げパイプの元部から引き出された蛇腹部は、蛇腹部に対して９０°の急峻な角度とされる
   ことを特徴とする蛇腹部を有する曲げパイプの製造方法。
3. パイプの両端部側にそれぞれ直管部が形成されると共に、両直管部の間に蛇腹部が形成された曲げパイプであって、
   直管状のパイプに曲げ加工を施して所望角度の曲げパイプを形成し、上記曲げパイプの蛇腹部の元部から引き出された部分にバルジ加工を施して蛇腹部を形成し、曲げ加工の部分は上記蛇腹部より隣接して伸びる
   ことを特徴とする蛇腹部を有する曲げパイプ。
4. 上記曲げパイプの蛇腹部の元部から引き出された蛇腹部は、蛇腹部に対して９０°の急峻な角度とされる
   ことを特徴とする蛇腹部を有する曲げパイプ。

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