JP2017209717A - 線材曲げ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】線材が中空のパイプであっても、曲げ部分の割れ、しわ等の損傷が生じるのを回避することができる、簡易な構造の線材曲げ装置を提供する。【解決手段】回転軸を中心として回転可能な曲げローラと、該曲げローラを回転することが可能に支持する外周部材と、線材を曲げローラとの間で把持する把持手段とを備える。線材を加工位置に配置した状態で、曲げローラと把持手段との間で線材を把持し、曲げローラを支点として曲げローラとともに把持手段を回動させて線材を曲げる。把持手段は、曲げローラと同一中心で一体となって回転することが可能であり、線材を把持するか否かの動作を制御する。曲げローラの回転に応じて把持手段が線材を把持し、あるいは開放するよう動作を制御し、線材を把持手段が把持した状態で曲げローラが回転することにより、線材を曲げ加工する。【選択図】図１

Description

本発明は、線材がパイプ等の中空の管状の線材であっても、線材を破損することなく所望の形状に曲げ加工することができる線材曲げ装置に関する。

従来の線材曲げ装置は、加工対象となる線材を、曲げ加工するために突出している円柱状の曲げローラに対して位置決めする線材移動部と、移動された線材が曲げローラに密着している状態で、線材を折り曲げるよう押し付ける曲げツールとを備えている。曲げツールを線材に押し付けて線材に対して荷重を付加することにより、線材が曲げローラに沿って変形し、曲げローラに沿った所望の形状へと変形させることができる。

例えば特許文献１では、曲げローラに対して線材を位置決めし、曲げローラに線材を押し付けて曲げ加工している。線材が、中空のパイプである場合、ワイヤのような中密な線材を曲げ加工する場合のように単純に押し曲げるだけだと、曲げ部分の外側では引っ張り力を、曲げ部分の内側では圧縮力を受けるので、曲げ部分に割れ、しわ等の損傷が生じるおそれがある。

そこで、特許文献１では、パイプを曲げローラの周面に対して位置決めし、曲げローラの回転ロール状のプレッシャを曲げローラに対して公転させることによりパイプを曲げローラに沿って変形させている。プレッシャがパイプと接触する位置が変動するので、曲げ部分において、外側における引っ張り力及び内側における圧縮力を受ける部分を移動させることができるので、１か所に負荷が集中せず、曲げ部分に割れ、しわ等の損傷が生じる可能性を低減することができる。

特開２０１１−２３５３５１号公報 特開平０２−１５１３１９号公報

しかし、特許文献１に開示されている曲げ加工装置では、ロール状のプレッシャがパイプに接触する位置が、曲げローラの回転に連動して変動するので、曲げ部分を移動させることはできても、プレッシャがパイプと接触する位置、すなわち曲げ部分において、外側における引っ張り力及び内側における圧縮力を受けることには変わりはない。したがって、曲げ部分に割れ、しわ等の損傷が生じる可能性が低くはなるものの、損傷を回避することはできないという問題点があった。

少しでも損傷を回避するべく、例えば特許文献２では、パイプに対して軸方向に加圧しながら曲げ加工を行うパイプの曲げ加工装置が開示されている。加圧しながら曲げ加工を実行するので、曲げ部分の割れ、しわ等の損傷を防止することはできるものの、装置の構造が複雑になり、製造コストが上昇するという問題点があった。

本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、線材が中空のパイプであっても、曲げ部分の割れ、しわ等の損傷が生じるのを回避することができる、簡易な構造の線材曲げ装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために第１発明に係る線材曲げ装置は、塑性変形することが可能な金属製の線材（中空の線材を含む）を加工位置に配置した状態で、回転軸を中心として回転可能な曲げローラと、該曲げローラを回転することが可能に支持する外周部材と、前記線材を前記曲げローラとの間で把持する把持手段とを備え、前記線材を加工位置に配置した状態で、前記曲げローラと前記把持手段との間で前記線材を把持し、前記曲げローラを支点として前記曲げローラとともに前記把持手段を回動させて前記線材を曲げる線材曲げ装置において、前記把持手段は、前記曲げローラと同一中心で一体となって回転することが可能であり、前記線材を把持するか否かの動作を制御する制御手段を備えており、前記制御手段は、前記曲げローラの回転に応じて前記把持手段が前記線材を把持し、あるいは開放するよう動作を制御し、前記線材を前記把持手段が把持した状態で前記曲げローラが回転することにより、前記線材を曲げ加工することを特徴とする。

第１発明では、把持手段が、曲げローラと同一中心で一体となって回転する。制御手段は、曲げローラの回転に応じて把持手段が線材を把持し、あるいは開放するよう動作を制御し、線材を把持手段が把持した状態で曲げローラが回転することにより、線材を曲げ加工する。これにより、線材を曲げ加工する時点で、線材が把持手段により把持されているので、曲げ部分において、外側における引っ張り力及び内側における圧縮力が生じにくく、曲げ部分に割れ、しわ等の損傷が生じにくい。

また、第２発明に係る線材曲げ装置は、第１発明において、前記把持手段は、前記曲げローラと、前記曲げローラの周面との間で前記線材を把持するとともに、前記曲げローラの回転中心を含む面上で上端部と下端部とが互いに反対方向へ揺動する把持部材とで構成されており、前記制御手段は、前記外周部材に備えた、前記把持部材の下端部を前記曲げローラ側へ押し出す、内周面の一部分に有する突起部と、前記把持部材の下端部を前記曲げローラから離れる方向へ押し出すカム機構とで構成されていることが好ましい。

第２発明では、把持手段は、曲げローラと、曲げローラの周面との間で線材を把持するとともに、曲げローラの回転中心を含む面上で上端部と下端部とが互いに反対方向へ揺動する把持部材とで構成されている。制御手段は、外周部材に備えた、把持部材の下端部を曲げローラ側へ押し出す、内周面の一部分に有する突起部と、把持部材の下端部を曲げローラから離れる方向へ押し出すカム機構とで構成されている。したがって、線材を曲げ加工する場合には、カム機構により把持部材の下端部が曲げローラから離れる方向へ押し出され、把持部材の上端部と曲げローラとの間で線材を把持することができる。曲げ加工をしない場合には、外周部材の内周面の一部分に備えた突起部により、把持部材の下端部が曲げローラ側へ押し出され、線材が開放される。

また、第３発明に係る線材曲げ装置は、第２発明において、前記カム機構は、一端が前記外周部材の内周面と接触し、他端が前記把持部材の下端部と接触する摺動部材を含むことが好ましい。

第３発明では、カム機構は、一端が外周部材の内周面と接触し、他端が把持部材の下端部と接触する摺動部材を含むので、外周部材の内周面の形状によって、所望のタイミングで線材を把持する、あるいは開放することができる。

また、第４発明に係る線材曲げ装置は、第１発明において、前記把持手段は、前記曲げローラと、前記曲げローラの周面との間で前記線材を把持するとともに、前記曲げローラの回転中心を含む面上で摺動する把持部材とで構成されており、前記制御手段は、前記把持部材の下端部の両端に、前記外周部材の内周面と接触する一対のローラを有し、前記一対のローラが、前記外周部材の内周面との間でカム機構を構成していることが好ましい。

第４発明では、把持手段は、曲げローラと、曲げローラの周面との間で線材を把持するとともに、曲げローラの回転中心を含む面上で摺動する把持部材とで構成されており、制御手段は、把持部材の下端部の両端に、外周部材の内周面と接触する一対のローラを有し、一対のローラが、外周部材の内周面との間でカム機構が構成されている。したがって、線材を曲げ加工する場合には、カム機構により把持部材が曲げローラに近づく方向へ摺動し、把持部材の上端部と曲げローラとの間で線材を把持することができる。曲げ加工をしない場合には、カム機構により把持部材が曲げローラから離れる方向へ摺動し、線材が開放される。

また、第５発明に係る線材曲げ装置は、第１発明において、前記把持手段は、前記曲げローラと、前記曲げローラの周面との間で前記線材を把持するとともに、前記曲げローラの回転中心を含む面上で摺動する把持部材とで構成されており、前記制御手段は、前記把持部材の下端部を前記曲げローラから離れる方向へ押し出すカム機構と、前記下端部を前記曲げローラ側へ引き込む付勢部材とで構成されていることが好ましい。

第５発明では、把持手段は、曲げローラと、曲げローラの周面との間で線材を把持するとともに、曲げローラの回転中心を含む面上で摺動する把持部材とで構成されている。制御手段は、把持部材の下端部を曲げローラから離れる方向へ押し出すカム機構と、下端部を曲げローラ側へ引き込む付勢部材とで構成されている。したがって、線材を曲げ加工する場合には、カム機構により把持部材が曲げローラに近づく方向へ摺動し、把持部材の上端部と曲げローラとの間で線材を把持することができる。曲げ加工をしない場合には、付勢部材により把持部材が曲げローラから離れる方向へ摺動し、線材が開放される。

また、第６発明に係る線材曲げ装置は、第１乃至第５発明のいずれか１つにおいて、前記曲げローラに配置される前記線材の長手方向と交差する方向に装置全体を摺動させる摺動手段を備えることが好ましい。

第６発明では、曲げローラに配置される線材の長手方向と交差する方向に装置全体を摺動させる摺動手段を備えるので、装置の動作の制御プログラムを変更することなく、線材の曲げ方向を右曲げ、左曲げと自由に変更することが可能となる。

本発明によれば、把持手段が、曲げローラと同一中心で一体となって回転する。制御手段は、曲げローラの回転に応じて把持手段が線材を把持し、あるいは開放するよう動作を制御し、線材を把持手段が把持した状態で曲げローラが回転することにより、線材を曲げ加工する。これにより、線材を曲げ加工する時点で、線材が把持手段により把持されているので、曲げ部分において、外側における引っ張り力及び内側における圧縮力が生じにくく、曲げ部分に割れ、しわ等の損傷が生じにくい。

本発明の実施の形態１に係る線材曲げ装置の要部構成を示す、把持部材の搖動面での断面図である。 本発明の実施の形態１に係る線材曲げ装置の動作の概要説明図である。 本発明の実施の形態１に係る線材曲げ装置の要部構成を示す、把持部材で線材が把持されている状態における搖動面での断面図である。 本発明の実施の形態１に係る線材曲げ装置の横移動機構の構成を示す概要図である。 本発明の実施の形態１に係る線材曲げ装置の左曲げ加工時の動作の概要説明図である。 本発明の実施の形態２に係る線材曲げ装置の要部構成を示す、把持部材の摺動面での断面図である。 本発明の実施の形態２に係る線材曲げ装置の外周部材のカム面の形状を示す例示図である。 本発明の実施の形態２に係る線材曲げ装置の動作の概要説明図である。 本発明の実施の形態２に係る線材曲げ装置の要部構成を示す、把持部材で線材が把持されている状態における把持部材の摺動面での断面図である。 本発明の実施の形態２に係る線材曲げ装置の左曲げ加工時の動作の概要説明図である。 本発明の実施の形態３に係る線材曲げ装置の要部構成を示す、把持部材の摺動面での断面図である。 本発明の実施の形態３に係る線材曲げ装置の動作の概要説明図である。 本発明の実施の形態３に係る線材曲げ装置の要部構成を示す、把持部材で線材が把持されている状態における把持部材の摺動面での断面図である。 本発明の実施の形態３に係る線材曲げ装置の左曲げ加工時の動作の概要説明図である。

以下に、本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて説明する。なお、本明細書では、説明をわかりやすくするために、塑性変形することが可能な金属製の線材（中空の線材を含む）の加工位置として、曲げローラに接するように水平方向に保持するものとして説明する。また、曲げ加工される前の線材の長手方向をＸ軸方向（後述する図４（ａ）中の矢印方向参照）として説明する。

（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係る線材曲げ装置の要部構成を示す、把持部材（把持手段）の搖動面での断面図である。図１では、線材曲げ装置１０において、線材を曲げ加工する加工位置に配置する前の状態を示しており、線材は把持されていない。

図１に示すように、本実施の形態１に係る線材曲げ装置１０は、中央で略鉛直方向（Ｘ軸方向と直交するＺ軸方向）を回転軸として回転軸を中心に回転可能な曲げローラ１と、曲げローラ１上部の外周面との間で線材を把持する把持部材（把持手段）２とが、曲げローラ１を回転可能に支持する外周部材３の内側に収容されている。

曲げローラ１は、回動軸１１に装着され、回動軸１１と一体に回動駆動される。なお、回動軸１１は、サーボモータ等の駆動手段によって０°〜１８０°の範囲内で回動駆動される。

曲げローラ１の上部外周面には、線材の曲げの曲率（曲げ後の目標曲率）に合わせた曲率型溝１２が形成されている。曲率型溝１２が、配置された時点での線材の高さ位置（略鉛直方向の位置）に合致するように、曲げローラ１は固定されている。そして、曲率型溝１２を上方から見た曲率の中心（線材の曲げＲ径の中心）は、回動軸１１の回動中心と合致する。

曲率型溝１２は、線材の側面が強く押し付けられる。したがって、曲率型溝１２の溝形状（凹みの形）は、線材の外周面の周方向の約１／２〜１／３と接触する断面円弧状で形成されている。

本実施の形態１に係る線材曲げ装置１０は、線材を把持するか否かの動作を制御する制御手段２０を備えている。制御手段２０は、曲げローラ１の回転に応じて把持部材（把持手段）２の動作を制御して、線材を把持し、あるいは開放する。

本実施の形態１では、制御手段２０は、把持部材（把持手段）２、外周部材３の突起部３１、ロッド部材４１で構成されている。ロッド部材（摺動部材）４１は曲げローラ１に摺動することが可能に設けられており、外周部材３の突起部３１は、外周部材３のカム面３２の回転中心から距離が離れている側と回転中心を挟んで反対側に設けられている。

本実施の形態１に係る把持部材（把持手段）２は、支点２１を中心として、上端の線材の把持部２２と、下端の突起部当接部２３及びロッド部材当接部２４とが、互いに反対方向へ搖動する。すなわち、突起部当接部２３が外周部材３の突起部３１で押し出される場合には、把持部材（把持手段）２が図１の反時計回りに回転し、線材を開放する。また、外周部材３の内周面で構成されるカム面３２にロッド部材４１の一端４１ａが接触しているので、曲げローラ１の回転に伴ってロッド部材４１によりロッド部材当接部２４が押し出される場合には、把持部材（把持手段）２が図１の時計回りに回転し、線材を把持する。

図２は、本発明の実施の形態１に係る線材曲げ装置１０の動作の概要説明図である。まず図２（ａ）に示すように、Ｘ軸方向に曲げ加工の対象となる線材Ｐを加工位置へと誘導する。この時点では、線材Ｐは曲げローラ１に接触しているものの、ロッド部材４１の一端４１ａはカム面３２の回転中心から最も離れている位置にあり、把持部材（把持手段）２の下端が突起部３１と接触していることから、線材Ｐは開放されている。

次に、図２（ｂ）に示すように、外周部材３に固定されているガイドローラ３５を反時計回りに回転させる。図３は、本発明の実施の形態１に係る線材曲げ装置１０の要部構成を示す、把持部材（把持手段）２で線材Ｐが把持されている状態における搖動面での断面図である。

図３に示すように、外周部材３の内周面であるカム面３２が回転するので、ロッド部材４１の一端４１ａは回転中心に最も近接している面と接触する。したがって、ロッド部材４１が図１より左側へ摺動するので、ロッド部材当接部２４が曲げローラ１から離れる方向へ押し出され、把持部材（把持手段）２の下部が曲げローラ１から離れる方向へ搖動し、上部が曲げローラ１へ近づく方向へ搖動する。把持部材（把持手段）２の搖動により、線材Ｐは、把持部材（把持手段）２の把持部２２と曲げローラ１の曲率型溝１２との間で把持される。

図２（ｃ）に戻って、線材Ｐを把持した状態のまま、曲げローラ１を時計回りに回転させる。これにより、曲げローラ１の曲率型溝１２の形状に沿って線材Ｐが曲げ加工される。線材Ｐが把持されている状態で曲げ加工されるので、曲げ部分において、外側における引っ張り力及び内側における圧縮力が生じにくく、線材Ｐがパイプ状であっても曲げ部分に割れ、しわ等の損傷が生じにくく、安定した曲げ加工を行うことが可能となる。

そして、図２（ｄ）に示すように、ガイドローラ３５を時計回りに回転させて、突起部当接部２３が外周部材３の突起部３１で押し出される位置まで移動することで、把持部材（把持手段）２が線材Ｐを開放する。最後に、図２（ｅ）に示すように、線材Ｐを開放した状態でガイドローラ３５を反時計回りに回転させて、図２（ａ）の初期位置まで戻すことで、曲げ加工が終了する。

なお、図２の例では、線材Ｐを右方向へ曲げ加工しているが、線材Ｐの加工位置を変更することにより左方向へ曲げ加工することもできる。図４は、本発明の実施の形態１に係る線材曲げ装置１０の横移動機構の構成を示す概要図である。

図４に示すように、実施の形態１に係る線材曲げ装置１０は、移動台座６２上に設置されている。移動台座６２は、サーボモータ６１により、線材Ｐの送り出し方向であるＸ軸方向（図２（ａ）の矢印方向）と直交するＹ軸方向にシフト移動することができる。右曲げ加工の場合には、図４に示すように曲げローラ１の曲率型溝１２の左側の位置に線材Ｐの送り出し位置が一致するよう移動台座６２を移動させる。一方、左曲げ加工の場合には、図４に示す、曲げローラ１の曲率型溝１２の右側の位置Ｑに線材Ｐの送り出し位置が一致するよう移動台座６２を移動させる。

図５は、本発明の実施の形態１に係る線材曲げ装置１０の左曲げ加工時の動作の概要説明図である。まず図５（ａ）に示すように、Ｘ軸方向に曲げ加工の対象となる線材Ｐを加工位置へと誘導する。加工位置は、図２に示す右曲げ加工時とは、曲げローラ１の回転中心を挟んで反対側になる。この時点では、線材Ｐは曲げローラ１に接触しているものの、ロッド部材４１の一端４１ａはカム面３２の回転中心から最も離れている位置にあり、把持部材（把持手段）２の下端が突起部３１と接触していることから、線材Ｐは開放されている。

次に、図５（ｂ）に示すように、外周部材３に固定されているガイドローラ３５を時計回りに回転させる。これにより、外周部材の内周面であるカム面３２が回転するので、ロッド部材４１の一端４１ａは回転中心に最も近接している面と接触する。したがって、ロッド部材４１が摺動して、ロッド部材当接部２４が曲げローラ１から離れる方向へ押し出されるので、把持部材（把持手段）２の下部が曲げローラ１から離れる方向へ搖動し、上部が曲げローラ１へ近づく方向へ搖動する。把持部材（把持手段）２の搖動により、線材Ｐは、把持部材（把持手段）２の把持部２２と曲げローラ１の曲率型溝１２との間で把持される。

次に、図５（ｃ）に示すように、線材Ｐを把持した状態のまま、曲げローラ１を反時計回りに回転させる。これにより、曲げローラ１の曲率型溝１２の形状に沿って線材Ｐが曲げ加工される。線材Ｐが把持されている状態で曲げ加工されるので、曲げ部分において、外側における引っ張り力及び内側における圧縮力が生じにくく、線材Ｐがパイプ状であっても曲げ部分に割れ、しわ等の損傷が生じにくく、安定した曲げ加工を行うことが可能となる。

そして、図５（ｄ）に示すように、ガイドローラ３５を反時計回りに回転させて、突起部当接部２３が外周部材３の突起部３１で押し出される位置まで移動することで、把持部材（把持手段）２が線材Ｐを開放する。最後に、図５（ｅ）に示すように、線材Ｐを開放した状態でガイドローラ３５を時計回りに回転させて、図５（ａ）の初期位置まで戻すことで、曲げ加工が終了する。

以上のように本実施の形態１によれば、線材Ｐを曲げ加工する場合には、カム機構により把持部材（把持手段）２の下端部が曲げローラ１から離れる方向へ押し出され、把持部材（把持手段）２の把持部２２と曲げローラ１の曲率型溝１２との間で線材Ｐを把持することができる。曲げ加工をしない場合には、外周部材３の内周面の一部分に備えた突起部３１により、把持部材（把持手段）２の下端部が曲げローラ１側へ押し出され、線材Ｐが開放される。したがって、線材Ｐを曲げ加工する時点で、線材Ｐが把持部材（把持手段）２により把持されているので、曲げ部分において、外側における引っ張り力及び内側における圧縮力が生じにくく、曲げ部分に割れ、しわ等の損傷が生じにくい。

（実施の形態２）
本発明の実施の形態２に係る線材曲げ装置１０の要部の構成は、実施の形態１と同一であることから、同一の構成部材については同一の符号を付することにより、詳細な説明は省略する。本実施の形態２は、把持部材（把持手段）２の搖動ではなく、把持部材（把持手段）２の摺動により線材Ｐの把持あるいは開放を制御している点で実施の形態１と相違する。

図６は、本発明の実施の形態２に係る線材曲げ装置の要部構成を示す、把持部材（把持手段）２の摺動面での断面図である。図６では、線材曲げ装置１０において、線材Ｐを曲げ加工する加工位置に配置する前の状態を示しており、線材Ｐは把持されていない。

図６に示すように、本実施の形態２に係る線材曲げ装置１０は、中央で略鉛直方向（Ｘ軸方向と直交するＺ軸方向）を回転軸として回転する曲げローラ１と、曲げローラ１上部の外周面との間で線材Ｐを把持する把持部材（把持手段）２とが、外周部材３の内側に収容されている。

本実施の形態２に係る線材曲げ装置１０の曲げローラ１の構成は、実施の形態1と同様であることから、同一の符号を付することにより詳細な説明は省略する。

本実施の形態２に係る線材曲げ装置１０の制御手段２０は、ローラを両端に有する把持部材（把持手段）２、及び外周部材３の内周面（カム面）３２で構成されるカム機構である。本実施の形態２に係る把持部材（把持手段）２は、両端にローラ２５、２６を有し、ローラ２５、２６を結ぶ方向に摺動することが可能に保持されている。

上部には線材Ｐの把持部２２を有しており、ローラ２５、２６が外周部材３のカム面３２と接触することにより把持部材（把持手段）２が摺動する。すなわち、カム面３２は、突出している部分と回転中心を挟んで反対側の部分が窪んでいる形状を有しており、ローラ２５、２６が常にカム面３２に接触するようになっている。カム面３２によりローラ２５が曲げローラ１から離れる方向へ移動する場合には、把持部材（把持手段）２が図６の左方向へ摺動し、線材Ｐを開放する。また、カム面３２によりローラ２５が曲げローラ１に近づく方向へ移動する場合には、把持部材（把持手段）２が図６の右方向へ摺動し、線材Ｐを把持する。

図７は、本発明の実施の形態２に係る線材曲げ装置１０の外周部材３のカム面３２の形状を示す例示図である。図７に示すように回転中心Оを挟んで、一端側に突出した突出面３２１を、突出面３２１と回転中心Оを挟んで反対側に他端側から一端側へと窪んだ窪み面３２２とを備えている。これにより、二基のローラ２５、２６がカム面３２に接触しながら回転することにより、把持部材（把持手段）２を所望のタイミングで摺動させることが可能となる。

図８は、本発明の実施の形態２に係る線材曲げ装置１０の動作の概要説明図である。まず図８（ａ）に示すように、Ｘ軸方向に曲げ加工の対象となる線材Ｐを加工位置へと誘導する。この時点では、線材Ｐは曲げローラ１に接触しているものの、ローラ２５はカム面３２の突出面３２１に、ローラ２６は、カム面３２の窪み面３２２に、それぞれ接触している。したがって、把持部材（把持手段）２は、図６の最も左側に位置しており、線材Ｐは開放されている。

次に、図８（ｂ）に示すように、外周部材３に固定されているガイドローラ３５を反時計回りに回転させる。図９は、本発明の実施の形態２に係る線材曲げ装置１０の要部構成を示す、把持部材（把持手段）２で線材Ｐが把持されている状態における把持部材（把持手段）２の摺動面での断面図である。

図９に示すように、外周部材３の内周面であるカム面３２が回転して、ローラ２５がカム面３２の回転中心からの距離が最も短い面と接触する。したがって、把持部材（把持手段）２が図６より右側、すなわち曲げローラ１へ近づく方向へ摺動する。把持部材（把持手段）２の摺動により、線材Ｐは、把持部材（把持手段）２の把持部２２と曲げローラ１の曲率型溝１２との間で把持される。

図８（ｃ）に戻って、線材Ｐを把持した状態のまま、曲げローラ１を時計回りに回転させる。これにより、曲げローラ１の曲率型溝１２の形状に沿って線材Ｐが曲げ加工される。線材Ｐが把持されている状態で曲げ加工されるので、曲げ部分において、外側における引っ張り力及び内側における圧縮力が生じにくく、線材Ｐがパイプ状であっても曲げ部分に割れ、しわ等の損傷が生じにくく、安定した曲げ加工を行うことが可能となる。

そして、図８（ｄ）に示すように、ガイドローラ３５を時計回りに回転させて、カム面３２の突出面３２１がローラ２５に、カム面３２の窪み面３２２がローラ２６に、それぞれ接触する位置まで移動することで、把持部材（把持手段）２が線材Ｐを開放する。最後に、図８（ｅ）に示すように、線材Ｐを開放した状態でガイドローラ３５を反時計回りに回転させて、図８（ａ）の初期位置まで戻すことで、曲げ加工が終了する。

なお、図８の例では、線材Ｐを右方向へ曲げ加工しているが、線材Ｐの加工位置を変更することにより左方向へ曲げ加工することもできる。実施の形態１の図４と同様の横移動機構により、曲げローラ１の曲率型溝１２の右側の位置Ｑに線材Ｐの送り出し位置が一致するよう移動台座６２を移動させることで、左曲げ加工を行うことができる。

図１０は、本発明の実施の形態２に係る線材曲げ装置１０の左曲げ加工時の動作の概要説明図である。まず図１０（ａ）に示すように、Ｘ軸方向に曲げ加工の対象となる線材Ｐを加工位置へと誘導する。加工位置は、図８に示す右曲げ加工時とは、曲げローラ１の回転中心を挟んで反対側になる。この時点では、線材Ｐは曲げローラ１に接触しているものの、ローラ２５はカム面３２の突出面３２１に、ローラ２６は、カム面３２の窪み面３２２に、それぞれ接触している。したがって、線材Ｐは開放されている。

次に、図１０（ｂ）に示すように、外周部材３に固定されているガイドローラ３５を時計回りに回転させる。これにより、外周部材３の内周面であるカム面３２が回転して、ローラ２５がカム面３２の回転中心からの距離が最も短い面と接触する。したがって、把持部材（把持手段）２が曲げローラ１へ近づく方向へ摺動する。把持部材（把持手段）２の摺動により、線材Ｐは、把持部材（把持手段）２の把持部２２と曲げローラ１の曲率型溝１２との間で把持される。

図１０（ｃ）に戻って、線材Ｐを把持した状態のまま、曲げローラ１を反時計回りに回転させる。これにより、曲げローラ１の曲率型溝１２の形状に沿って線材Ｐが曲げ加工される。線材Ｐが把持されている状態で曲げ加工されるので、曲げ部分において、外側における引っ張り力及び内側における圧縮力が生じにくく、線材Ｐがパイプ状であっても曲げ部分に割れ、しわ等の損傷が生じにくく、安定した曲げ加工を行うことが可能となる。

そして、図１０（ｄ）に示すように、ガイドローラ３５を反時計回りに回転させて、カム面３２の突出面３２１がローラ２５に、カム面３２の窪み面３２２がローラ２６に、それぞれ接触する位置まで移動することで、把持部材（把持手段）２が線材Ｐを開放する。最後に、図１０（ｅ）に示すように、線材Ｐを開放した状態でガイドローラ３５を時計回りに回転させて、図１０（ａ）の初期位置まで戻すことで、曲げ加工が終了する。

以上のように本実施の形態２によれば、線材Ｐを曲げ加工する場合には、カム機構により把持部材（把持手段）２の下端部が曲げローラから離れる方向へ摺動し、把持部材の上端部と曲げローラとの間で線材を把持することができる。曲げ加工をしない場合には、カム機構により把持部材の下端部が曲げローラ側へ摺動し、線材が開放される。したがって、線材Ｐを曲げ加工する時点で、線材Ｐが把持手段により把持されているので、曲げ部分において、外側における引っ張り力及び内側における圧縮力が生じにくく、曲げ部分に割れ、しわ等の損傷が生じにくい。

（実施の形態３）
本発明の実施の形態３に係る線材曲げ装置１０の要部の構成は、実施の形態１及び２と同一であることから、同一の構成部材については同一の符号を付することにより、詳細な説明は省略する。本実施の形態３は、把持部材（把持手段）２の摺動をカム機構及び付勢部材で制御している点で実施の形態２と相違する。

図１１は、本発明の実施の形態３に係る線材曲げ装置１０の要部構成を示す、把持部材（把持手段）２の摺動面での断面図である。図１１では、線材曲げ装置１０において、線材Ｐを曲げ加工する加工位置に配置する前の状態を示しており、線材Ｐは把持されていない。

図１１に示すように、本実施の形態３に係る線材曲げ装置１０は、中央で略鉛直方向（Ｘ軸方向と直交するＺ軸方向）を回転軸として回転する曲げローラ１と、曲げローラ１上部の外周面との間で線材Ｐを把持する把持部材（把持手段）２とが、外周部材３の内側に収容されている。

本実施の形態３に係る線材曲げ装置１０の曲げローラ１の構成は、実施の形態1及び２と同様であることから、同一の符号を付することにより詳細な説明は省略する。

本実施の形態３に係る線材曲げ装置１０の制御手段２０は、ローラを一端に、弾性バネ等の付勢部材２９を他端に、それぞれ有する把持部材（把持手段）２、及び外周部材３の内周面３２（カム面）で構成されるカム機構である。本実施の形態３に係る把持部材（把持手段）２は、一端にローラ２５を、他端に付勢部材２９を、それぞれ有し、ローラ２５と付勢部材２９とを結ぶ方向に摺動することが可能に保持されている。

上部には線材Ｐの把持部２２を有しており、ローラ２５が外周部材３のカム面３２と接触することにより把持部材（把持手段）２が摺動する。カム面３２によりローラ２５が曲げローラ１から離れる方向へ移動する場合には、把持部材（把持手段）２が図１１の左方向へ摺動し、線材Ｐを開放する。このとき、付勢部材２９により、把持部材（把持手段）２はカム面３２に押し付けられる方向の付勢力を付与されている。また、カム面３２によりローラ２５が曲げローラ１に近づく方向へ移動する場合には、付勢部材２９の付勢力に抗して、カム面３２に沿って図１１の右方向へ摺動し、線材Ｐを把持する。

図１２は、本発明の実施の形態３に係る線材曲げ装置１０の動作の概要説明図である。まず図１２（ａ）に示すように、Ｘ軸方向に曲げ加工の対象となる線材Ｐを加工位置へと誘導する。この時点では、線材Ｐは曲げローラ１に接触しているものの、ローラ２５はカム面３２に接触している。したがって、把持部材（把持手段）２は、付勢部材２９の付勢力により図１１の最も左側に位置しており、線材Ｐは開放されている。

次に、図１２（ｂ）に示すように、外周部材３に固定されているガイドローラ３５を反時計回りに回転させる。図１３は、本発明の実施の形態３に係る線材曲げ装置１０の要部構成を示す、把持部材（把持手段）２で線材Ｐが把持されている状態における把持部材（把持手段）２の摺動面での断面図である。

図１３に示すように、外周部材３の内周面であるカム面３２が回転して、ローラ２５がカム面３２の回転中心からの距離が最も短い面と接触する。したがって、付勢部材２９の付勢力に抗して、把持部材（把持手段）２が図１１より右側、すなわち曲げローラ１へ近づく方向へ摺動する。把持部材（把持手段）２の摺動により、線材Ｐは、把持部材（把持手段）２の把持部２２と曲げローラ１の曲率型溝１２との間で把持される。

図１２（ｃ）に戻って、線材Ｐを把持した状態のまま、曲げローラ１を時計回りに回転させる。これにより、曲げローラ１の曲率型溝１２の形状に沿って線材Ｐが曲げ加工される。線材Ｐが把持されている状態で曲げ加工されるので、曲げ部分において、外側における引っ張り力及び内側における圧縮力が生じにくく、線材Ｐがパイプ状であっても曲げ部分に割れ、しわ等の損傷が生じにくく、安定した曲げ加工を行うことが可能となる。

そして、図１２（ｄ）に示すように、ガイドローラ３５を時計回りに回転させることにより、ローラ２５がカム面３２のうち回転中心からの距離が最も長い面に接触するので、付勢部材２９の付勢力により把持部材（把持手段）２が摺動して、線材Ｐを開放する。最後に、図１２（ｅ）に示すように、線材Ｐを開放した状態でガイドローラ３５を反時計回りに回転させて、図１２（ａ）の初期位置まで戻すことで、曲げ加工が終了する。

なお、図１２の例では、線材Ｐを右方向へ曲げ加工しているが、線材Ｐの加工位置を変更することにより左方向へ曲げ加工することもできる。実施の形態１の図４と同様の横移動機構により、曲げローラ１の曲率型溝１２の右側の位置Ｑに線材Ｐの送り出し位置が一致するよう移動台座６２を移動させることで、左曲げ加工を行うことができる。

図１４は、本発明の実施の形態３に係る線材曲げ装置１０の左曲げ加工時の動作の概要説明図である。まず図１４（ａ）に示すように、Ｘ軸方向に曲げ加工の対象となる線材Ｐを加工位置へと誘導する。加工位置は、図１２に示す右曲げ加工時とは、曲げローラ１の回転中心を挟んで反対側になる。この時点では、線材Ｐは曲げローラ１に接触しているものの、ローラ２５はカム面３２のうち回転中心からの距離が最も長い面に、付勢部材２９の付勢力により押し付けられて接触している。したがって、線材Ｐは開放されている。

次に、図１４（ｂ）に示すように、外周部材３に固定されているガイドローラ３５を時計回りに回転させる。これにより、外周部材３の内周面であるカム面３２が回転して、ローラ２５がカム面３２の回転中心からの距離が最も短い面と接触する。したがって、付勢部材２９の付勢力に抗して、把持部材（把持手段）２が曲げローラ１へ近づく方向へ摺動する。把持部材（把持手段）２の摺動により、線材Ｐは、把持部材（把持手段）２の把持部２２と曲げローラ１の曲率型溝１２との間で把持される。

そして、図１４（ｃ）に示すように、線材Ｐを把持した状態のまま、曲げローラ１を反時計回りに回転させる。これにより、曲げローラ１の曲率型溝１２の形状に沿って線材Ｐが曲げ加工される。線材Ｐが把持されている状態で曲げ加工されるので、曲げ部分において、外側における引っ張り力及び内側における圧縮力が生じにくく、線材Ｐがパイプ状であっても曲げ部分に割れ、しわ等の損傷が生じにくく、安定した曲げ加工を行うことが可能となる。

そして、図１４（ｄ）に示すように、ガイドローラ３５を反時計回りに回転させて、ローラ２５がカム面３２のうち回転中心からの距離が最も長い面に接触する位置まで移動することで、付勢部材２９の付勢力により把持部材（把持手段）２が摺動して、線材Ｐを開放する。最後に、図１４（ｅ）に示すように、線材Ｐを開放した状態でガイドローラ３５を時計回りに回転させて、図１４（ａ）の初期位置まで戻すことで、曲げ加工が終了する。

以上のように本実施の形態３によれば、線材Ｐを曲げ加工する場合には、カム機構により把持部材（把持手段）２が曲げローラ１に近づく方向へ摺動し、把持部材（把持手段）２の上端部と曲げローラ１との間で線材Ｐを把持することができる。曲げ加工をしない場合には、付勢部材２９により把持部材（把持手段）２が曲げローラ１から離れる方向へ摺動し、線材Ｐが開放される。したがって、線材Ｐを曲げ加工する時点で、線材Ｐが把持手段により把持されているので、曲げ部分において、外側における引っ張り力及び内側における圧縮力が生じにくく、曲げ部分に割れ、しわ等の損傷が生じにくい。

なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本発明の趣旨の範囲内であれば多種の変形、置換等が可能であることは言うまでもない。例えばカム機構、付勢部材等の構成は上述した実施例に限定されるものではなく、曲げローラの回転に応じて把持手段が線材を把持し、あるいは開放するよう動作を制御することができれば、特に限定されるものではない。

１ 曲げローラ
２ 把持部材（把持手段）
３ 外周部材
１０ 線材曲げ装置
１２ 曲率型溝
２０ 制御手段
２２ 把持部
２３ 突起部当接部
２４ ロッド部材当接部
２５、２６ ローラ
２９ 付勢部材
３１ 突起部
３２ カム面（外周部材の内周面）
３５ ガイドローラ
４１ ロッド部材（摺動部材）
４１ａ 一端
Ｐ 線材

Claims (6)

1. 塑性変形することが可能な金属製の線材（中空の線材を含む）を加工位置に配置した状態で、
   回転軸を中心として回転可能な曲げローラと、
   該曲げローラを回転することが可能に支持する外周部材と、
   前記線材を前記曲げローラとの間で把持する把持手段と
   を備え、
   前記線材を加工位置に配置した状態で、前記曲げローラと前記把持手段との間で前記線材を把持し、前記曲げローラを支点として前記曲げローラとともに前記把持手段を回動させて前記線材を曲げる線材曲げ装置において、
   前記把持手段は、前記曲げローラと同一中心で一体となって回転することが可能であり、前記線材を把持するか否かの動作を制御する制御手段を備えており、
   前記制御手段は、前記曲げローラの回転に応じて前記把持手段が前記線材を把持し、あるいは開放するよう動作を制御し、前記線材を前記把持手段が把持した状態で前記曲げローラが回転することにより、前記線材を曲げ加工することを特徴とする線材曲げ装置。
2. 前記把持手段は、前記曲げローラと、前記曲げローラの周面との間で前記線材を把持するとともに、前記曲げローラの回転中心を含む面上で上端部と下端部とが互いに反対方向へ揺動する把持部材とで構成されており、
   前記制御手段は、前記外周部材に備えた、前記把持部材の下端部を前記曲げローラ側へ押し出す、内周面の一部分に有する突起部と、前記把持部材の下端部を前記曲げローラから離れる方向へ押し出すカム機構とで構成されていることを特徴とする請求項１に記載の線材曲げ装置。
3. 前記カム機構は、一端が前記外周部材の内周面と接触し、他端が前記把持部材の下端部と接触する摺動部材を含むことを特徴とする請求項２に記載の線材曲げ装置。
4. 前記把持手段は、前記曲げローラと、前記曲げローラの周面との間で前記線材を把持するとともに、前記曲げローラの回転中心を含む面上で摺動する把持部材とで構成されており、
   前記制御手段は、前記把持部材の下端部の両端に、前記外周部材の内周面と接触する一対のローラを有し、前記一対のローラが、前記外周部材の内周面との間でカム機構を構成していることを特徴とする請求項１に記載の線材曲げ装置。
5. 前記把持手段は、前記曲げローラと、前記曲げローラの周面との間で前記線材を把持するとともに、前記曲げローラの回転中心を含む面上で摺動する把持部材とで構成されており、
   前記制御手段は、前記把持部材の下端部を前記曲げローラから離れる方向へ押し出すカム機構と、前記下端部を前記曲げローラ側へ引き込む付勢部材とで構成されていることを特徴とする請求項１に記載の線材曲げ装置。
6. 前記曲げローラに配置される前記線材の長手方向と交差する方向に装置全体を摺動させる摺動手段を備えることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の線材曲げ装置。

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