JP2019142161A - 曲げ型へのチューブ自動嵌め込み装置 - Google Patents

Abstract

【課題】製品の形状が２メートルを超えるものであっても、チューブを曲げ型に手動ではなく自動的に嵌め込むことができる装置を提案すること。【解決手段】チューブ嵌め込み部２を有する曲げ型１と、チューブ２０をチューブ嵌め込み部の上部に案内する案内機構２９とチューブをチューブ嵌め込み部の上部に維持する補助案内機構２２ａとチューブをチューブ嵌め込み部の中に嵌め込む嵌め込みロール３０と下面レール１８に沿って転動する一対の駆動輪２３と駆動機構２５とを含む走行体２１を備え、走行体の補助案内機構と駆動輪が上記曲げ型を挟持しながら自走してチューブ２０Ａを曲げ型に嵌め込む装置とした。【選択図】図８

Description

自動車の送油管等の曲がった配管を作るため、例えば熱可塑性樹脂チューブを加熱して曲げ型に入れて硬化させる技術がある。本発明は、このような曲がった配管を作るための曲げ型へのチューブ自動嵌め込み装置に関するものである。

熱可塑性樹脂でできたチューブを所定の形に曲げた状態で硬化させ、所定の形状にチューブを成形するために曲げ型が使われている。曲げ型は、例えば複数の鉄板を組み合わせ、溶接加工して目的の形状の曲げ型が作られてきた。また平面状の鉄板をプレス加工して目的の形状の曲げ型を作ることも行われている。

また、特許文献１には、次の技術も開示されている。
アルミニウム材を押出成形して断面がＵ字形状のＵ字管を製造し、そのＵ字管の内部に所定硬さの熱可塑性樹脂からなる棒状の且つ可撓性を有する芯材を嵌入させ、その状態でＵ字管をベンダーで曲げ加工し、その後芯材を取り出すことによって所望形状の曲げ型を製造する。そして、その曲げ型の内部に直管状に押出成形した熱可塑性樹脂チューブを嵌め込んでセットし、これを加熱処理して曲げ加工し、所定曲り形状の曲り管を得る。
また、この技術に対する先行技術として特許文献１には、断面が上面の開いた矩形の曲げ型も開示されている。

特許文献２には、フライス加工で平らではない上面に断面が半円状の溝を刻んで形成された曲げ型が開示されている。また、特許文献３には、断面が略Ｃ字状である溝を打ち抜き加工で成形した曲げ型が開示されている。

特開平９−１６４５８６号公報 特開２０１１−７９３１８号公報 ＵＳ２００３／００４２６５５Ａ１

例えば、熱可塑性樹脂材料でできたチューブを断面がＵ字形の曲げ型に手作業で嵌め込み加熱して所定の形状の製品を作る際、チューブに加熱媒体（気体或いは液体）を入れて予め加熱しておき、加熱したチューブを曲げ型に手作業で入れることが従来から行われている。このような方法における手作業で熱いチューブを曲げ型に入れる作業は、火傷などの危険があるので作業性が悪い。これ故、手作業に頼ることなく、自動的にチューブを曲げ型にいれる方法が模索されていた。

従来技術による曲げ型は、曲げ型にチューブを手作業で嵌めることを前提としている。すなわち、複雑な形状の製品を作る複雑な形状の曲げ型に、作業員の判断力やスキルを利用してチューブを嵌めることが行われている。しかし、かなり長尺の製品、例えば２メートルを超えるチューブを曲げ型に嵌めることは容易ではなく、実際上は手作業では不可能である。また、３次元空間で自由に曲がっている複雑な形状の曲げ型は、特許文献１、特許文献２、特許文献３に開示された製造方法では実現できない場合があった。

本発明は、上述した背景技術が有する課題に鑑み成されたものであって、その目的は、製品の形状が２メートルを超えるものであっても、曲げ型に沿って走行体を自走させて、チューブを曲げ型に手動ではなく自動的に嵌め込むことができる曲げ型へのチューブ自動嵌め込み装置を提案することにある。

上記した目的を達成するため、本発明は、次の〔１〕〜〔１２〕に記載した曲げ型へのチューブ自動嵌め込み装置とした。
〔１〕チューブ嵌め込み部を有する曲げ型と、上記曲げ型を把持しながら自走する走行体を備え、上記走行体が、上記曲げ型の両側を挟むように上記曲げ型の長手方向と直角方向に上記曲げ型の上部から下部下方まで延在し、チューブをチューブ嵌め込み部の上部に案内する案内機構と、上記曲げ型のチューブ嵌め込み部の両側に設けられた一対の上面レールに沿って摺動しながらチューブをチューブ嵌め込み部の上部に維持する補助案内機構と、上記曲げ型のチューブ嵌め込み部の上部に沿って回転しながらチューブをチューブ嵌め込み部の中に嵌め込む嵌め込みロールと、上記曲げ型の上記一対の上面レールの裏面側に設けられた一対の下面レールに沿って転動する一対の駆動輪と、上記嵌め込みロールと上記駆動輪を回転駆動する駆動機構とを備えることを特徴とする、曲げ型へのチューブ自動嵌め込み装置。
〔２〕上記案内機構が一対の縦棒であり、その縦棒は先端部が曲げ型から離れる方向にハ字形に曲がっていることを特徴とする、上記〔１〕に記載の曲げ型へのチューブ自動嵌め込み装置。
〔３〕上記案内機構がバネによって上記曲げ型に押圧されていることを特徴とする、上記〔１〕又は〔２〕に記載の曲げ型へのチューブ自動嵌め込み装置。
〔４〕上記補助案内機構が曲げ型の長手方向に垂直な方向で、かつ上記両方の上面レールの直上に配置されている横棒であることを特徴とする、上記〔１〕〜〔３〕のいずれかに記載の曲げ型へのチューブ自動嵌め込み装置。
〔５〕上記補助案内機構が上記走行体の進行方向の前部と後部にそれぞれ配置された二本の横棒であることを特徴とする、上記〔１〕〜〔４〕のいずれかに記載の曲げ型へのチューブ自動嵌め込み装置。
〔６〕上記補助案内機構がバネによって上記上面レールに押圧されていることを特徴とする、上記〔１〕〜〔５〕のいずれかに記載の曲げ型へのチューブ自動嵌め込み装置。
〔７〕上記下面レールと上記駆動輪の位置が、上記曲げ型の長手方向に垂直な断面で見て、曲げ型のチューブ嵌め込み部の中心Ｏから開口に対応する裏側の領域である裏側部分に引いた線を基準として、中心Ｏから各下面レール部および上記駆動輪に引いた線のなす角度をα、βとするとき、０＜α≦９０°、０＜β≦９０°であることを特徴とする、上記〔１〕〜〔６〕のいずれかに記載の曲げ型へのチューブ自動嵌め込み装置。
〔８〕上記駆動機構が差動装置を備え、上記差動装置を介して上記駆動機構から上記一対の駆動輪へ回転駆動力が伝達されることを特徴とする、上記〔１〕〜〔７〕のいずれかに記載の曲げ型へのチューブ自動嵌め込み装置。
〔９〕上記嵌め込みロールが曲げ型の長手方向に対して垂直な方向の回転軸を中心として、上記曲げ型の開口の中でチューブをチューブ嵌め込み部に押し込みながら、上記駆動機構により回転駆動されることを特徴とする、上記〔１〕〜〔８〕のいずれかに記載の曲げ型へのチューブ自動嵌め込み装置。
〔１０〕上記曲げ型が凹部を有する略円形形状の第１の閉曲線を含むプロファイルを三次元空間内で仮想的に連続的に移動させることにより形成された滑らかな形状を有する曲げ型であり、前記凹部により上記チューブ嵌め込み部が形成されていることを特徴とする、上記〔１〕〜〔９〕のいずれかに記載の曲げ型へのチューブ自動嵌め込み装置。
〔１１〕第１の閉曲線からなる上記プロファイルが内部に閉じた曲線からなる第２の閉曲線を含み、該第２の閉曲線により熱媒体用孔が形成されていることを特徴とする、上記〔１０〕に記載の曲げ型へのチューブ自動嵌め込み装置。
〔１２〕上記曲げ型が金属を材料として三次元プリンティングの技法で作成されたものであることを特徴とする、上記〔１〕〜〔１１〕のいずれかに記載の曲げ型へのチューブ自動嵌め込み装置。

上記した本発明に係る曲げ型へのチューブ自動嵌め込み装置によれば、製品の形状が２メートルを超えるものであっても、曲げ型に沿って走行体を自走させて、チューブを曲げ型に手動ではなく自動的に嵌め込むことができる。

本発明に係る曲げ型へのチューブ自動嵌め込み装置の構成部品である曲げ型の一例を示した概念的斜視図である。 図１に示した曲げ型の部分拡大斜視図である。 プロファイルの一例を示した正面図である。 本発明に係る曲げ型へのチューブ自動嵌め込み装置の構成部品である走行体の一例を示した概念的斜視図である。 図４に示した走行体を異なる方向から見た場合の概念的斜視図である。 図４に示した走行体の概念的正面図である。 図４に示した走行体の概念的底面図である。 曲げ型へのチューブ嵌め込み操作を説明するための走行体と曲げ型の概念的側面図である。 図８の各腺に沿う部分の概念的断面図であって、（Ａ）は図８の断面Ａにおける図、（Ｂ）は図８の断面Ｂにおける図、（Ｃ）は図８の断面Ｄにおける図、（Ｄ）は図８の断面Ｄにおける図である。

以下、本発明に係る曲げ型へのチューブ自動嵌め込み装置を、図面を参照しながら説明する。

図１は、本発明に係る曲げ型へのチューブ自動嵌め込み装置の構成部品である曲げ型の一例を示した概念的斜視図である。この図には、曲げ型１を支持する枠体や後に詳述する走行体等は図示されていない。図１では、曲げ型１のチューブ嵌め込み部２にチューブ２０が嵌め込まれる前の状態２０Ａが破線で、嵌め込まれた状態が実線２０Ｂで示されている。本発明は、２０Ａの状態のチューブをチューブ嵌め込み部２に自動的に嵌め込み、２０Ｂの状態にする装置を提供するものである。

図２は、本発明において用いる曲げ型１の一例を示した部分拡大斜視図である。該図に示されているように、曲げ型１のチューブ嵌め込み部２にはチューブ嵌め込み凹部２ａが形成されている。断面形状が到る所でほぼ同一である図示しないチューブを嵌め込むために、チューブ嵌め込み凹部２ａはどこでもほぼ同一の断面形状を有することが好ましい。このため、曲げ型１の長手方向に垂直な断面形状（特に嵌め込み凹部２ａの断面）は常にほぼ同一である。すなわち、図１と図２の曲げ型１における異なる場所における断面はほぼ同じ断面形状を有する。ただし、曲げ型１を図示しない枠体などに固定するための取付部等においては、嵌め込み凹部２ａに加えて付属の構造を有するので、その断面形状は異なるものとなる。

図１と図２に例示されている曲げ型１の形状は、図３に示すような凹部を有する略円形形状の第１の閉曲線Ｃ１を含むプロファイル５を三次元空間内で連続的に移動させることにより生成される形状である。この明細書では、曲げ型の断面形状を生成する二次元図形を「プロファイル」と称する。そして、曲げ型のプロファイルが現れている断面を「プロファイル面」と称する。

図３に例示されているように、プロファイル５は凹部を有する略円形形状の第１の閉曲線Ｃ１を含む平面状形状である。図３のプロファイル５は、凹部６と、開口７と、開口７の両側に隣接する上面レール部８，８と、開口７の裏側部分９と、裏側部分９の両側に隣接する下面レール部１０，１０とを含む。凹部６の溝幅ａは、凹部６の開口幅ｂより少し広く設計することが好ましい。それは、凹部６が形成するチューブ嵌め込み部２に一度嵌めこまれたチューブが簡単には外れないようにするためである。凹部６の中心Ｏから裏側部分９に引いた線を基準として、中心Ｏから各下面レール部１０，１０に引いた線のなす角度をα、βとするとき、０＜α≦９０°、０＜β≦９０°であり、好ましくはα＝βかつ１０＜α≦７０°、さらに好ましくはα＝βかつ２０＜α≦６０°である。第１の閉曲線Ｃ１を含むプロファイル５の内部に閉じた曲線からなる第２の閉曲線Ｃ２を含むものとしても良い。第１の閉曲線Ｃ１と第２の閉曲線Ｃ２を三次元空間内で連続的に移動させることにより、熱媒体用孔が生成された曲げ型１を実現できる。図２は熱媒体用孔１３を有する曲げ型１を示した図である。

以下の説明を分かり易くするために、プロフィル５を含む平面１１内で二つの直交方向を設定する。図３に示されているように、例えばプロファイル５の第１の閉曲線Ｃ１の対称軸の方向をｙ方向、ｙ方向に垂直な方向をｘ方向とする。そして三次元空間内でｘ方向とｙ方向に垂直な方向をｚ方向とする。一般的に、本発明において使用する曲げ型は、二次元図形である一つのプロファイルを三次元空間内での連続的移動により生成される形状を有する。プロファイルの三次元空間内での連続的移動の代表例は、平行移動、あるいはプロファイル面の方向の変化と平行移動を組み合わせた旋回または傾角運動、あるいはプロファイル面の面内回転と平行移動を組み合わせた捻じれ運動、あるいはこれらを組み合わせたものである。なお、プロファイルの移動に伴って、プロファイル５内に固定されたｙ方向とｘ方向は外部に固定した３次元空間で見れば変化して見える。当然に、ｘ方向とｙ方向に垂直なｚ方向も変化して見える。

本発明におけるプロファイル５の運動は上記した運動に限られず、プロファイル５の形を変えない、連続的であり、かつ滑らかであり、かつ一方方向への運動であればよい。例えば、上に説明した運動を組み合わせた運動等も含まれる。

これらの運動は設計中に仮想的に行われる運動である。その仮想的運動に基づき曲げ型１の形状を決定して設計図を作成する。その形状の数値データを作成し、そのデータに基づき、金属（例えばアルミニウム、ステンレス）を材料として三次元プリンティングの技法で曲げ型１が作成される。金属の三次元プリンティングの技法自体は公知であるので、それについての詳しい説明はここでは省略する。材料は金属でなくても、耐熱性等の条件を満たせば素材として使える。この明細書で単位曲げ型との言葉も使用するが、これは短い曲げ型であって、それをつなぎ合わせて長尺の曲げ型を作るための曲げ型である。すなわち長尺の曲げ型を、短い単位曲げ型をつなぎ合わせて作成するものである。曲げ型および単位曲げ型は３次元プリンティングで作成される。３次元プリンティングの技術で作成されるので、チューブ嵌め込み部２、および枠体への取付部等の曲げ型あるいは単位曲げ型に付属することもある部材も、曲げ型毎に全て一体に形成することができる。

本発明に係る曲げ型には自走式チューブ嵌め込み装置として走行体を使うことができる。その説明の前に、プロファイル５と曲げ型１の形状の対応関係を説明する。曲げ型１を形成する図３のプロファイル５の第１の閉曲線Ｃ１の凹部６と開口７は、図１のチューブ嵌め込み部２に対応する。図３の開口７の両側に隣接する上面レール部８，８は、図２の一対の上面レール１７，１７に対応する。図３の裏側部分９の両側に隣接する下面レール部１０，１０は、図２の一対の下面レール１８，１８に対応する。

図３のプロファイル５の三次元空間内での移動によって形成される形状は、図１、図２に例示するように、チューブ嵌め込み部２に沿って延在する一対の上面レール１７，１７と一対の下面レール１８，１８を曲げ型１の周囲に形成する。この曲げ型１の構造によりチューブをチューブ嵌め込み部２に暫定的に収め、その後、摺動子をその上面レール１７と下面レール１８に沿って滑らせることによって、チューブ２０をチューブ嵌め込み部２に確実に嵌め込むことが容易にできる。本発明では、摺動子を、これらの上面レール１７と下面レール１８に沿って自走する走行体として実現する。以下に、走行体の構造および機能を図４〜図９を参照しながら説明する。

既に説明したように、曲げ型１のチューブ嵌め込み部２の嵌め込み凹部２ａの両側に一対の上面レール１７，１７が形成され、嵌め込み凹部２ａの裏面部分の両側に一対の下面レール１８，１８が形成されている。図４から図７に示すように、走行体２１は一対の補助案内機構２２ａ，２２ｂと一対の駆動輪２３，２３で曲げ型１を把持しながら曲げ型１に沿って走行する。

補助案内機構２２ａと２２ｂは２本の横棒で実現されている。補助案内機構２２ａは走行体２１の進行方向Ａの前部に配置され、補助案内機構２２ｂは後部に配置されている。それぞれの補助案内機構２２ａと２２ｂは曲げ型１の上部に位置する一対の上面レール１７，１７と接触しながら、かつ上面レール１７に直角方向に走行体２１に配設されている。補助案内機構２２ａと２２ｂは、それぞれ圧縮バネ２２ｃと２２ｄによって走行体２１から曲げ型１の上面レール１７に向かって常に押圧されている。一対の上面レール１７，１７に２本の補助案内機構２２ａと２２ｂが直角方向に配置されて接触していることは、走行体２１は曲げ型１の上部の上面レールの４カ所の点で、押圧しながら接触していることを意味する。

他方、一対の駆動輪２３，２３が曲げ型１の下部に位置する一対の下面レール１８，１８に沿って転動する。走行体２１の進行方向に関して上記補助案内機構２２ａと２２ｂの中間の位置において、上記一対の駆動輪２３，２３は曲げ型１の一対の下面レール１８，１８に接触している。すなわち、駆動輪２３は曲げ型１の下部の２ケ箇所で曲げ型１に接触している。

走行体２１は補助案内機構である横棒２２ａと２２ｂを介して曲げ型１の上面レール１７に４カ所の点で接触し、走行体２１の進行方向Ａに関して中間に位置する駆動輪２３を介して曲げ型１の下面レール１８に２ケ所で接触しており、かつ補助案内機構２２ａと２２ｂが常にバネ２２ｃと２２ｄによって曲げ型１の方向に押圧していることは、走行体２１が曲げ型１を上面レール１７の４点と下面レール１８の２点、合わせて６点で曲げ型１を把持していることを意味する。

走行体２１が曲げ型１を把持しながら曲げ型１に沿って自走するために、駆動輪２３は駆動機構によって回転駆動される。図４から図７に図示された実施形態では、駆動機構としての電気モータ２５の出力が第１の歯車系２６を介して差動装置（後述する嵌め込みロール３０に内蔵）２７の入力軸に伝達される。電気モータ２５の回転軸は曲げ型１の長手方向に対して垂直な方向に配置され、差動装置２７の入力軸および出力軸の方向も曲げ型１の長手方向に対して垂直な方向に配置されている。そのため上記第１の歯車系２６は平歯車で形成されている。差動装置２７は図４から図７では隠れているが、電気モータ２５と曲げ型１の間に存在する後述の嵌め込みロール３０の内部に配置されている。

差動装置２７の二つの出力軸からの回転出力は第２の歯車系２８ａと２８ｂを介して二つのそれぞれの駆動輪２３，２３に伝達される。二つの駆動輪２３，２３は、図４と図６から分かるように、曲げ型１の下面レール１８に当接している。すなわち、駆動輪２３は曲げ型１の下方斜め方向から曲げ型１に当接している。これを可能にするために、差動装置２７の出力軸と二つの駆動輪２３を連結する第２の歯車系２８ａと２８ｂは傘歯車を構成要素として含んでいる。

図３を参照して既に説明したように、プロファイル５の凹部６の中心Ｏから裏側部分９（開口に対応する裏側の領域）に引いた線を基準として、中心Ｏから各下面レール部１０，１０に引いた線のなす角度をα，βとするとき、０＜α≦９０°、０＜β≦９０°であり、好ましくはα＝βかつ１０＜α≦７０°、さらに好ましくはα＝βかつ２０＜α≦６０°である。これに対応して、凹部６の中心Ｏから裏側部分９に引いた線を基準として、その角度α、βをなす平面内に駆動輪の回転面が含まれるように設計することにより、二つの駆動輪２３は確実に曲げ型１を把持できる。

駆動輪２３が回転駆動されると、走行体２１は曲げ型１を把持しながら曲げ型１に沿って自走する。電気モータ２５の回転出力は差動装置２７を介して駆動輪２３に伝達されるので、走行体２１が曲げ型１のカーブを曲がる際に生じる左右の駆動輪２３，２３の内輪差は吸収される。その結果、曲げ型１が図１に示すよう３次元空間内で上下左右に曲がっていても、長手軸の周りで捻じれていても、走行体２１は内輪差による障害なしに曲げ型１に沿って確実に追随して走行することができる。

走行体２１は、図１の破線で示したチューブ２０の未だ曲げ型１に嵌められていない部分２０Ａを曲げ型１に自動的に嵌める装置である。走行体２１はチューブ２０を次のようにして曲げ型１に嵌め、図１の２０Ｂに示す状態にする。

走行体２１は進行方向前部に一対の案内機構２９，２９を備える。案内機構２９は、図４から図７の実施形態では、曲げ型１の長手方向に対して垂直に、かつ曲げ型１の上部レール１７付近から曲げ型１の側面に沿って曲げ型１を間に挟むように曲げ型の下方まで延在するように配置された縦棒で実現されている。また、この実施形態では、案内機構２９の二本の縦棒は先端部分２９ａがそれぞれ曲げ型１から遠ざかるように外側に向かって広がっている。すなわち、その縦棒は先端部が曲げ型から離れる方向にハ字形に曲がっている。さらに、案内機構２９である縦棒間には引張バネ２９ｂが配置され、該引張バネ２９ｂにより縦棒が曲げ型１に押圧されている。

図８は、曲げ型へのチューブ嵌め込みを説明するための走行体２１と曲げ型１の概念的側面図である。図９は、図８の種々の断面における曲げ型と走行体とチューブの関係を示す曲げ型の長手方向から見た概念的正面図である。図８の断面Ａを示す図９の（Ａ）のように曲げ型１から外れているチューブの部分２０Ａを走行体２１の前方への走行によって、案内機構２９が図１の２０Ａの状態のチューブの部分をすくい上げ、図８の断面Ｂを示す図９の（Ｂ）に示すように、曲げ型１の上部に移動させる。この際、案内機構２９はバネ２９ｂによって常に曲げ型１に押圧されているので、曲げ型のカーブを走行する際にも案内機構２９は曲げ型１に接触し、チューブのすくい上げを問題なく実現できる。

図８、図９に示すように、案内機構２９の縦棒によって曲げ型１の上部に移動したチューブ２０Ａは、曲げ型１の開口７（図３参照）の間に入り、チューブの上面は走行体２１の進行方向前部に設けられている補助案内機構２２ａで抑えられ、その状態が維持される。既に説明したように、補助案内機構２２ａはバネ２２ｃによって曲げ型１の方向に押圧されているので、チューブ２０を確実にその位置に維持することができる。この状態は、図８の断面Ｃを示す図９の（Ｃ）に示されている。

走行体２１は、前後の補助案内機構２２ａと２２ｂの中間に嵌め込みロール３０（図４参照）を備える。嵌め込みロール３０の回転軸は曲げ型１の長手方向に垂直かつ案内機構２９と平行である。嵌め込みロール３０は駆動機構である電気モータ２５によって第３の歯車系３１を介して回転駆動される。その際、上記嵌め込みロール３０が曲げ型１の開口７に正対するように、嵌め込みロール３０の回転軸上の位置を固定する必要がある。走行体２１はコンパクトな形状が好ましい。コンパクト性を重視するときは上記第３の歯車系３１は例えば山形ネジを含む歯車系で実現し、それによって位置決めをしながら駆動機構から嵌め込みロールに回転動力を伝達する。

嵌め込みロール３０の先端は曲げ型１の開口７にまで入り込み、回転しながら曲げ型１の開口７の間に維持されているチューブ２０を曲げ型１の凹部６（図３参照）まで押し込む。この状態は、図８の断面Ｄを示す図９の（Ｄ）に示されている。

図３に示すように、凹部６の開口幅ｂを凹部６の溝幅ａより小さく設計しておくことにより、押し込まれたチューブ２０Ｂは容易には曲げ型１から外れないようにすることができる。走行体２１の進行方向後部にはさらにもう一本の補助案内機構２２ｂが設けられているので、押し込まれたチューブ２０Ｂが曲げ型１から外れることはない。なお、走行体２１の進行方向後部の補助案内機構２２ｂは、走行中の走行体２１のバランスを保つという機能をも有している。このように走行体２１を曲げ型１に沿って走行させることにより、チューブ２０を自動的に凹部６の中に嵌め込むことができる。

駆動機構である電気モータ２５の電源線および制御する信号線は空中架線として実現することも、曲げ型１を支える図示しない枠体取り付けることも可能である。電源は電池を使うことも可能である。信号は無線で送ることも可能である。

図４から図７の実施形態では、駆動機構の動力源は電気モータ２５である。ただし、動力源は電気モータに限られず、空圧装置等の他の動力源を用いても本発明の装置を実現することは可能である。電気モータ２５の制御用信号線は空中配線としても、曲げ型に沿って配置した信号授受装置としても、無線電磁波制御としても実現できる。

チューブ２０に柔軟性がない場合は、曲げ型１に嵌める前に加熱された流体などをチューブに流して柔軟にすることにより、また曲げ型１に形成された熱媒体用孔１３に熱媒体を流して温度制御することにより、チューブの座屈現象などを避けることができる。また、本装置で使用する差動装置２７は内輪差を解消できるものであれば、どのようなタイプの差動装置でも使うことができる。

以上、本発明に係る曲げ型へのチューブ自動嵌め込み装置を詳しく説明してきたが、本発明の適用対象は図面に例示されたものに限られず、同じ技術思想で他の形態の装置および方法として実施することも可能であることは言うまでもない。

本発明に係る曲げ型へのチューブ自動嵌め込み装置によれば、製品の形状が２メートルを超えるものであっても、曲げ型に沿って走行体を自走させて、チューブを曲げ型に手動ではなく自動的に嵌め込むことができるので、特に自動車の部品などとして使用される長尺な各種の樹脂製、金属製のパイプ、ホースの曲げ加工に広く利用することができるものとなる。

１ 曲げ型
２ チューブ嵌め込み部
２ａ 嵌め込み凹部
５ プロファイル
６ 凹部
７ 開口
８ 上面レール部
９ 開口の裏側部分
１０ 下面レール部
１３ 熱媒体用孔
１７ 上面レール
１８ 下面レール
２０ チューブ
２０Ａ チューブ嵌め込み部に嵌め込まれる前の状態のチューブ
２０Ｂ チューブ嵌め込み部に嵌め込まれた状態のチューブ
２１ 走行体
２２ａ，２２ｂ 補助案内機構
２２ｃ，２２ｄ 圧縮バネ
２３ 駆動輪
２５ 電気モータ
２６ 第１の歯車系
２７ 差動装置
２８ａ，２８ｂ 第２の歯車系
２９ 案内機構
２９ａ 縦棒の先端部分
２９ｂ 引張バネ
３０ 嵌め込みロール
３１ 第３の歯車系
Ｃ１ 第１の閉曲線
Ｃ２ 第２の閉曲線
Ａ 進行方向
ａ 凹部の開口幅
ｂ 凹部の溝幅
Ｏ 凹部の中心。

Claims (12)

1. チューブ嵌め込み部を有する曲げ型と、上記曲げ型を把持しながら自走する走行体を備え、上記走行体が、上記曲げ型の両側を挟むように上記曲げ型の長手方向と直角方向に上記曲げ型の上部から下部下方まで延在し、チューブをチューブ嵌め込み部の上部に案内する案内機構と、上記曲げ型のチューブ嵌め込み部の両側に設けられた一対の上面レールに沿って摺動しながらチューブをチューブ嵌め込み部の上部に維持する補助案内機構と、上記曲げ型のチューブ嵌め込み部の上部に沿って回転しながらチューブをチューブ嵌め込み部の中に嵌め込む嵌め込みロールと、上記曲げ型の上記一対の上面レールの裏面側に設けられた一対の下面レールに沿って転動する一対の駆動輪と、上記嵌め込みロールと上記駆動輪を回転駆動する駆動機構とを備えることを特徴とする、曲げ型へのチューブ自動嵌め込み装置。
2. 上記案内機構が一対の縦棒であり、その縦棒は先端部が曲げ型から離れる方向にハ字形に曲がっていることを特徴とする、請求項１に記載の曲げ型へのチューブ自動嵌め込み装置。
3. 上記案内機構がバネによって上記曲げ型に押圧されていることを特徴とする、請求項１又は２に記載の曲げ型へのチューブ自動嵌め込み装置。
4. 上記補助案内機構が曲げ型の長手方向に垂直な方向で、かつ上記両方の上面レールの直上に配置されている横棒であることを特徴とする、請求項１〜３のいずれかに記載の曲げ型へのチューブ自動嵌め込み装置。
5. 上記補助案内機構が上記走行体の進行方向の前部と後部にそれぞれ配置された二本の横棒であることを特徴とする、請求項１〜４のいずれかに記載の曲げ型へのチューブ自動嵌め込み装置。
6. 上記補助案内機構がバネによって上記上面レールに押圧されていることを特徴とする、請求項１〜５のいずれかに記載の曲げ型へのチューブ自動嵌め込み装置。
7. 上記下面レールと上記駆動輪の位置が、上記曲げ型の長手方向に垂直な断面で見て、曲げ型のチューブ嵌め込み部の中心Ｏから開口に対応する裏側の領域である裏側部分に引いた線を基準として、中心Ｏから各下面レール部および上記駆動輪に引いた線のなす角度をα、βとするとき、０＜α≦９０°、０＜β≦９０°であることを特徴とする、請求項１〜６のいずれかに記載の曲げ型へのチューブ自動嵌め込み装置。
8. 上記駆動機構が差動装置を備え、上記差動装置を介して上記駆動機構から上記一対の駆動輪へ回転駆動力が伝達されることを特徴とする、請求項１〜７のいずれかに記載の曲げ型へのチューブ自動嵌め込み装置。
9. 上記嵌め込みロールが曲げ型の長手方向に対して垂直な方向の回転軸を中心として、上記曲げ型の開口の中でチューブをチューブ嵌め込み部に押し込みながら、上記駆動機構により回転駆動されることを特徴とする、請求項１〜８のいずれかに記載の曲げ型へのチューブ自動嵌め込み装置。
10. 上記曲げ型が凹部を有する略円形形状の第１の閉曲線を含むプロファイルを三次元空間内で仮想的に連続的に移動させることにより形成された滑らかな形状を有する曲げ型であり、前記凹部により上記チューブ嵌め込み部が形成されていることを特徴とする、請求項１〜９のいずれかに記載の曲げ型へのチューブ自動嵌め込み装置。
11. 第１の閉曲線からなる上記プロファイルが内部に閉じた曲線からなる第２の閉曲線を含み、該第２の閉曲線により熱媒体用孔が形成されていることを特徴とする、請求項１０に記載の曲げ型へのチューブ自動嵌め込み装置。
12. 上記曲げ型が金属を材料として三次元プリンティングの技法で作成されたものであることを特徴とする、請求項１〜１１のいずれかに記載の曲げ型へのチューブ自動嵌め込み装置。

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