JP2628628B2 - Ｕ形バルブの曲成装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明はダブルＵ型螢光ランプのダブルＵ形バルブ
を製造する工程におけるＵ形バルブの曲成装置に関す
る。

従来の技術 電球形螢光ランプ装置等に使用される曲管形螢光ラン
プはＵ形とダブルＵ形のものがある。Ｕ形螢光ランプは
直管形バルブをＵ形に曲成加工したＵ形バルブを使用
し、ダブルＵ形螢光ランプは前記Ｕ形バルブの対向する
二直線部を更にＵ形に曲成加工したダブルＵ形バルブを
使用したもので、電球形螢光ランプ装置においてはＵ形
螢光ランプよりもコンパクト化されたダブルＵ形螢光ラ
ンプが賞用されている。

上記ダブルＵ形バルブは例えば第11図の（イ）に示す
ようなＵ形バルブ（１）の平行な二直線部（1a）（1a）
をＵ形に曲成加工したものである。尚、Ｕ形バルブ
（１）は内周面に螢光膜（図示せず）が形成され、両端
部（1b）（1b）には電極（図示せず）と排気管（２）
（２）を有するステム（図示せず）が封止されたもの
で、このＵ形バルブ（１）の直線部（1a）（1a）の略中
央部分（ｍ）（ｍ）をバーナ等で局部加熱し軟化させて
Ｕ形に曲げて冷却することにより、第11図の（ロ）に示
すダブルＵ形バルブ（３）が得られる。ダブルＵ形バル
ブ（３）は排気管（２）（２）を利用して所望の排気処
理が行われ、その後排気管（２）（２）が封じ切られ
る。

このようなＵ形バルブ（１）のダブルＵ形への曲成加
工の方法及び装置の従来例を第12図乃至第14図を参照し
て説明すると、同図において（4a）（4b）はＵバルブ
（１）を水平に保持して間欠送りする２つの平行な搬送
体で、一方の搬送体（4a）上にはＵ形バルブ（１）の両
端部（1b）（1b）を支持する支持手段（５）と、排気管
（２）（２）の先端部が挿入される継管ブロック（６）
が等間隔で多数設置され、他方の搬送体（4b）上にはＵ
形バルブ（１）の曲成部（1c）を適宜支持する支持手段
（７）が等間隔で多数設置される。Ｕ形バルブ（１）は
一組の対向する支持手段（５）（７）で水平に支持され
たまま加熱ポジションに送られて、曲線部（1a）（1a）
の略中央部分（ｍ）（ｍ）が加熱され軟化する。局部加
熱されたＵ形バルブ（１）が次の曲成ポジションに送ら
れると、第13図に示すように曲成部（1c）を支持してい
た支持手段（７）が外れて、代りに半円回転動するチャ
ック（８）が曲成部（1c）を把持し直線部（1a）（1a）
の略中央部分（ｍ）（ｍ）上に成形型（９）が移行して
定位置に固定される。この状態でチャック（８）が第14
図に示すように一定の半径の円軌道を回転移動してＵ形
バルブ（１）をダブルＵ形に曲げ加工する。また、この
曲げ加工に先立ってＵ形バルブ（１）内に継管ブロック
（６）と排気管（２）（２）を介してN₂ガスが大気圧程
度封入され、これによりＵ形バルブ（１）の曲げ加工時
の不定形な変形を少なくしている。

発明が解決しようとする問題点 上記Ｕ形バルブ（１）の曲げ加工に成形型（９）を使
用する方法は、成形型無しで曲げ加工する方法に比べる
と、直線部略中央部分（ｍ）（ｍ）の成形性が良くな
る。しかし、チャック（８）の半円回転移動によるＵ形
バルブ（１）の曲げ加工ではＵ形バルブ（１）の直線部
（1a）（1a）が成形型（９）から離れたり、無理に押し
付けられることがあって、直線部略中央部分（ｍ）
（ｍ）の形状が一定せず、この略中央部分（ｍ）（ｍ）
の内側に皺が生じて外観が悪くなることがあった。また
略中央部分（ｍ）（ｍ）の外側は曲げられるに従って強
く引張られ、そのためこの外側部分に肉厚が極端に薄い
ところが部分的に生じたり、亀裂が生じて、後で熱応力
等で破損し、ダブルＵ形バルブ製造の歩留まりを悪くし
ていた。

それ故に、本発明の目的はＵ形バルブを外観良く、歩
留まり良くダブルＵ形に曲げ加工する曲成装置を提供す
るにある。

問題を解決するための手段 本発明の上記目的を達成するための技術手段は両端部
が支持手段で支持された水平なＵ形バルブの対向する二
直線部をＵ形に曲げ加工する装置で、一端に回転軸を有
する一対の揺動アーム，この揺動アーム間に、揺動アー
ムの延在方向に摺動自在なるように配置したベンダチャ
ックを含み、所定の曲成ポジションに搬入されたＵ形バ
ルブのＵ形曲成部をベンダチャックにて把持するベンダ
ユニットと、ベンダユニットを昇降させる昇降手段と、
Ｕ形バルブの外方に位置し、かつ回転軸を中心に所定の
範囲内で往復回転可能に構成され、外方から内方に向け
て所定の角度回転することによってＵ形バルブ直線部の
ほぼ中央部分上に配置される一対の成形型と、ベンダユ
ニットを回転させることによって、ベンダチャックをＵ
形バルブの両端部側に回転移動させるベンダ回転手段
と、このベンダチャックのＵ形バルブ両端部側への回転
軌道を、ベンダチャックがＵ形バルブ曲成部を引張り乍
らＵ形バルブ直線部を前記成形型に沿わせて曲げ加工す
るよう規制するカムとを具備した装置により、上記目的
を達成するようにしたものである。

作用 この本発明のようにベンダチャックでＵ形バルブの曲
成部を引張り乍らＵ形バルブの直線部を曲げていくと、
Ｕ形バルブ直線部の加熱され軟化した略中央部分は確実
に成形型に沿って曲げ加工され、またこの時のベンダチ
ャックの引張力を変えることにより、Ｕ形バルブの直線
部は成形型に無理に押し付けられること無く平均した伸
び率で曲げ加工される。また、このようなベンダチャッ
クの回転移動は、その回転軌道をカムにて規制すること
により簡単、正確に実行される。

実施例 以下本発明の具体的実施装置例を第１図乃至第10図を
参照して説明する。尚、この実施例は第12図の搬送体
（4a）（4b）で水平に保持されて水平方向に搬送される
Ｕ形バルブ（１）を局部加熱後にダブルＵ形に曲げ加工
する装置である。

第１図乃至第３図において、（10）は水平に間欠送り
されるＵ形バルブ（１）の搬送路（11）の加熱ポジショ
ン直後の曲成ポジションＰに配備された本発明実施例に
よるバルブ曲成装置である。このバルブ曲成装置（10）
における（12）は曲成ポジションＰに搬入されたＵ形バ
ルブ（１）の曲成部（1c）を適宜把持するベンダチャッ
ク、（13）（13）は曲成ポジションＰのＵ形バルブ
（１）の外方に位置し、外方から内方への回転によって
Ｕ形バルブ（１）の直線部略中央部分（ｍ）（ｍ）上に
適宜配置される一対の成形型、（14）はベンダチャック
（12）の支持及び開閉手段であるベンダユニット、（1
5）はベンダユニット（14）を略180゜の角度で往復回転
動させるベンダ回転手段、（16）はベンダチャック（1
2）の回転軌道を規制する溝カム構造の半円形カムであ
る。

（17）は曲成ポジションＰの上方定位置に固定された
支持板、（18）は支持板（17）の下方に上下動可能に設
置された下端開放の鳥居状昇降枠、（19）は支持板（1
7）上に下向きに固定されたシリンダで、そのピストン
ロッド（20）の先端が昇降枠（18）の天板（18a）の中
央に固定される。（21）（21）…は昇降枠（18）の対向
する両側板（18b）（18c）に上下に固定されたガイド
筒、（22）（22）…は支持板（17）に上部が固定されて
下方に延びてガイド筒（21）（21）…に摺動可能に挿通
されたガイド棒で、このガイド棒（22）（22）…とガイ
ド筒（21）（21）…でガイドされて昇降枠（18）はシリ
ンダ（19）にて垂直に定ストローク上下動する。昇降枠
（18）の下端部間にベンダユニット（14）が上下に回転
可能に、成形型（13）（13）が左右に回転可能に取付け
られ、昇降枠（18）の側板（18b）（18c）にベンダ回転
手段（15）とカム（16）が取付けられる。

ベンダユニット（14）における（23）（23）は対向す
る一対の揺動アーム、（24a）及び（24b）は揺動アーム
（23）（23）の基端部内側に一体に突設された回転軸及
び支軸で、この両者は同一回転中心線を持ち、各々は昇
降枠（18）の両側板（18b）（18c）の下端部に回転可能
に枢着される。（25）（25）は揺動アーム（23）（23）
の内側にバルブ搬送方向と直交する方向に固定された第
１スライド軸、（26）は第１スライド軸（25）（25）で
両側部が摺動自在に支持された略コ字状のスライド枠、
（27）（27）はスライド枠（26）の内側に第１スライド
軸（25）（25）と平行に固定された第２スライド軸、
（28）は第２スライド軸（27）（27）で両端部が摺動自
在に支持されたチャックヘッドで、このチャックヘッド
（28）の内方端にベンダチャック（12）が開閉可能に突
設される。（29）はチャックヘッド（28）に搭載された
ベンダチャック開閉手段で、シリンダなどで構成され
る。（30）はスライド枠（26）に螺着された調整ネジ
で、スライド枠（26）に対するチャックヘッド（28）の
位置を調整する。この調整は曲成ポジションＰに搬入さ
れるＵ形バルブ（１）の長さが変更されて曲成ポジショ
ンＰにおけるＵ形バルブ（１）の曲成部（1c）の位置が
変わる場合に、この曲成部（1c）をベンダチャック（1
2）が正確に把持し得るように行われる。

一対の成形型（13）（13）は昇降枠（18）の側板（18
b）（18c）の下端部内側に固定した軸受ブロック（31）
（31）に支持される。即ち、軸受ブロック（31）（31）
には第９図に示すように上下に回転軸（32）（32）が貫
通し、回転軸（32）（32）の上端部に直交方向で成形型
（13）（13）が連結され、回転軸（32）（32）の下端部
には直交方向にレバー（33）（33）が連結される。この
レバー（33）（33）の先端部と昇降枠側板（18b）（18
c）の下端部の間にシリンダ（34）（34）が配置され、
シリンダ（34）（34）のピストンロッド（35）（35）の
先端がレバー（33）（33）の先端部に連結されて、シリ
ンダ（34）（34）でピストンロッド（35）（35）を突
出、退入させてレバー（33）（33）を介し回転軸（32）
（32）を所定の範囲で往復回転させることで、成形型
（13）（13）は回転軸（32）（32）に同期してＵ形バル
ブ（１）の外方位置（開状態）から内方位置（閉状態:U
形バルブ直線部のほぼ中央部分上）までの範囲を往復動
する。

ベンダ回転手段（15）はベンダユニット（14）の揺動
アーム（23）（23）を回転軸（24a）を支軸（24b）を支
点にしてバルブ搬送方向と直交する方向で略水平な状態
から上方に略180゜回転させ、且つ戻すもので、例えば
昇降枠（18）の一方の側板（18b）の上部に固定したス
ピードコントロールモータ（36）と、このモータ（36）
の回転軸（37）に固定したギヤ（38）と、揺動アーム
（23）の回転軸（24a）に同軸に固定されたギヤ（39）
と、両ギヤ（38）（39）を連結する無端のチェーン（4
0）とで構成される。

カム（16）は昇降枠（18）の一方の側板（18c）の下
端部内側にボルト締め等でもって着脱自在に固定され
る。カム（16）は半円板状のもので、外側面周辺にサイ
クロイド曲線状のガイド溝（41）が形成される。このガ
イド溝（41）にはベンダユニット（14）のスライド枠
（26）から延びるアーム（42）の先端部に連結されたカ
ムフォロア（43）が挿入される。ベンダユニット（14）
の回転にて、カムフォロア（43）がガイド溝（41）を転
動してスライド枠（26）の回転軌道を後述するように規
制する。

次に上記バルブ曲成装置（10）によるＵ形バルブ曲成
動作を説明する。

初めにバルブ曲成装置（10）は第１図乃至第３図に示
すように昇降枠（18）が最上位置にあり、ベンダユニッ
ト（14）がＵ形バルブ（１）の非排気管側に略水平に保
持された状態で、このバルブ曲成装置（10）の下をＵ形
バルブ（１）又はダブルＵ形バルブ（３）が水平に搬送
される状態にある。この状態で先ず１つのＵ形バルブ
（１）が２つの支持手段（５）（７）で支持されて曲成
ポジションＰに搬入されると、第４図及び第５図に示す
ように昇降枠（18）がシリンダ（19）にて所定の位置ま
で下げられて、ベンダチャック（12）がＵ形バルブ
（１）の曲成部（1c）を上下から把持し、これと前後し
てＵ形バルブ（１）の曲成部（1c）を支持していた支持
手段（７）が曲成部（1c）より外れる。ベンダチャック
（12）は例えば第８図に示すように上下に開閉する２枚
の爪（12a）（12b）で構成され、各爪（12a）（12b）の
先端部内面にはバルブ引掛用突起（44）（44）が設けら
れ、両爪（12a）（12b）は突起（44）（44）でＵ形バル
ブ曲成部（1c）の内側を引掛けて曲成部（1c）を把持す
る。

次に開状態に在った成形型（13）（13）が共に内方へ
定角度回転して、Ｕ形バルブ（１）の加熱され軟化した
直線部略中央部分（ｍ）（ｍ）上の定位置に挿入される
（第５図と第９図参照）。この成形型（13）（13）の回
転と前後してＵ形バルブ（１）内に継管ブロック（６）
と排気管（２）（２）を介してN₂ガスが大気圧程度封入
される。

而してから、ベンダ回転手段（15）のモータ（36）が
作動して、ベンダユニット（14）の回転が始まる。モー
タ（36）の回転力はベンダユニット（14）の揺動アーム
（23）の回転軸（24a）に伝達され、従ってベンダユニ
ット（14）は一対の揺動アーム（23）（23）が主体とな
って回転を始め、揺動アーム（23）（23）と共にスライ
ド枠（26）、チャックヘッド（28）が回転を始めて、Ｕ
形バルブ（１）の曲げ加工が始まる。ここでスライド枠
（26）はカム（16）のガイド溝（41）とカムフォロア
（43）にて連結され、スライド枠（26）は揺動アーム
（23）（23）に対しスライド自在のフリーな状態で連結
されているので、揺動アーム（23）（23）の回転軸（24
a）と支軸（24b）を中心に円回転しても、スライド枠
（26）とチャックヘッド（28）はガイド溝（41）に倣っ
た所定のサイクロイド曲線の回転をする。このベンダユ
ニット（14）の回転でＵ形バルブ（１）は曲成部（1c）
がベンダチャック（12）で後述するように引張られ乍ら
曲げ加工され、そして第６図及び第７図に示すようにベ
ンダユニット（14）が約180゜回転するとＵ形バルブ
（１）のダブルＵ形の曲げ加工が完了して、ベンダユニ
ット（14）が停止する。その後、ベンダチャック（12）
と成形型（13）（13）が開いてダブルＵ形に成形された
バルブ（３）から外れ、次に昇降枠（18）が上昇し、こ
の上昇と併行して或いは上昇後にベンダユニット（14）
が逆方向に約180゜回転して、元のバルブ曲成動作前の
状態に戻る。すると搬送体（4a）（4b）か１ピッチ間欠
動して曲成ポジションＰでダブルＵ形に成形されたバル
ブ（３）が次ポジションに搬出され、代りに曲成ポジシ
ョンＰに次のＵ形バルブ（１）が搬入されて、上記動作
が繰り返される。

上記Ｕ形バルブ（１）のダブルＵ形への曲げ加工時に
おけるベンダチャック（12）の回転軌道はカム（16）の
ガイド溝（41）にて次のように規制される。即ち、ベン
ダチャック（12）でＵ形バルブ（１）の曲成部（1c）を
把持して、ベンダチャック（12）でバルブ（１）を仮に
一定の力で引張り乍ら回転上昇させて曲げ加工していく
と、バルブ直線部（1a）（1a）は成形型（13）（13）に
沿って巻き付けられる如く曲げられるが、バルブ直線部
（1a）（1a）の曲げ角度が増えるに従って成形型（13）
（13）に巻き付けられる部分（ｍ）（ｍ）の外側部分が
伸ばし続けられて肉厚が不安定にばらつくことが分っ
た。そこで、本発明においてはベンダチャック（12）で
バルブ（１）を引張り乍ら曲げ加工する際に、ベンダチ
ャック（12）をバルブ（１）の曲げ角度に応じてバルブ
引張力が変わるように回転移動させる。このようにする
とベンダチャック（12）の回転軌道は例えばサイクロイ
ド曲線状（複合曲線状）となり、この回転軌道はカム
（16）のガイド溝（41）にて決定される。

このベンダチャック（12）の回転軌道はバルブサイズ
に応じ決定されるもので、その一具体例を説明する。例
えばＵ形バルブ（１）に曲成部（1c）から直線部（1a）
（1a）の先端までの長さが219mmでバルブ外径が14mm、
バルブ肉厚が1.1mmのものをダブルＵ形に曲げ加工する
場合の一例として、第10図に示すようにバルブ曲げ角度
を45゜、90゜、135゜、180゜に４分割して次のように曲
げ加工する。Ｕ形バルブ（１）が曲げ始められてから曲
げ角度が約45゜になる間はベンダチャック（12）をバル
ブ（１）を２〜3mm伸ばす程度に回転上昇させる。次に
バルブ（１）が45゜から約90゜まで曲げられる間はベン
ダチャック（12）をバルブ（１）を３〜3.5mm伸ばす程
度に引張力を増大させ乍ら更に回転させる。次にバルブ
（１）が約90゜から約135゜まで曲げられる間はベンダ
チャック（12）をバルブ（１）を1.5mm〜2mm伸ばす程度
に引張力を減少させ乍ら回転させ、そしてバルブ（１）
が135゜から180゜まで曲げられる間にバルブ（１）を更
に1.5mm程度まで伸ばしてベンダチャック（12）の回転
を止める。この結果、ベンダチャック（12）はＵ形バル
ブ（１）を全体で約６〜9mm伸ばしてダブルＵ形に曲げ
加工することになり、このようにした時のダブルＵ形バ
ルブ（３）の曲げ加工されて最も肉厚が小さくなった部
分（ｍ）（ｍ）の外側の肉厚は始めの1.1mmから強度的
に問題の無い約0.8〜0.9mmの範囲で均一に小さくなるこ
とが分った。仮に同じＵ形バルブを従来方法で曲げ加工
した時の曲げ加工された部分の肉厚は強度的に問題のあ
る0.70mm以下になることが多い。

上記Ｕ形バルブ（１）を曲げ加工するベンダチャック
（12）の回転軌道はＵ形バルブ（１）のサイズ、バルブ
肉厚などの変更に応じ変更されるもので、このような変
更はＵ形バルブ（１）の種類に応じてカム（16）を用意
しておけば、カム（16）を交換するだけで応じられる。

尚、カム（16）は溝カム構造のものに限らない。又、
ベンダチャックの曲げ角は180゜の他、160゜程度に設定
することもできる。

発明の効果 本発明によればＵ形バルブのダブルＵ形への曲げ加工
時にＵ形に曲げられる部分の伸び量が一律に決められて
肉厚が均一に安定し、而もこの曲げられる部分は確実に
成形型に沿って曲げられるので、Ｕ形バルブを外観良
く、歩留まり良く曲げ加工することができる。またこの
ようなＵ形バルブ曲げ加工を直接に行うベンダチャック
の回転軌道をカムにて規制することにより、バルブ曲げ
動作が常に正確に行え、またバルブ曲げ動作の動作の制
御が容易になる。特に、ベンダチャックはベンダユニッ
トにおいて摺動自在に構成されているために、Ｕ形バル
ブの曲げ加工時にベンダチャックを、カムで規制された
回転軌道に沿って回転移動させる際に、Ｕ形バルブに引
張り力が作用して回転半径が若干大きくなっても、それ
に伴ってベンダチャックが摺動し、円滑に曲げ加工を行
なうことができる。従って、上述のように肉厚が均一化
され、外観のみならず、歩留まりも向上する。さらに
は、ベンダユニットはＵ形バルブの搬送に関連して昇降
自在に構成されている関係で、ベンダチャックによるＵ
形バルブの把持はそれの下降時に行なわれ、原位置への
復帰は上昇中ないし上昇後に行なわれる。このために、
Ｕ形バルブの搬送への支障がなく、生産スピードを改善
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は本発明の具体的実施装置例を示す正
面図及び側面図、第３図は第２図のＩ−Ｉ線からの平面
図、第４図は第２図の装置の一動作時での部分側面図、
第５図は第４図のII−II線からの平面図、第６図は第４
図の装置の一動作時での部分側面図、第７図は第６図の
III−III線からの平面図、第８図は第５図のIV−IV線に
沿う拡大断面図、第９図は第５図のＶ−Ｖ線に沿う拡大
断面図、第10図は本発明によるＵ形バルブ曲成動作の原
理を説明するためのバルブ概略側面図である。第11図
（イ）及び（ロ）はＵ形バルブ及びダブルＵ形バルブの
斜視図、第12図乃至第14図は従来のＵ形バルブ曲成装置
を説明するための各工程でのバルブ側面図である。 （１）……Ｕ形バルブ、（1a）（1a）……直線部、（1
b）（1b）……両端部、（ｃ）……曲成部、（ｍ）
（ｍ）……直線部略中央部分、（５）……支持手段、
（10）……バルブ曲成装置、（12）……ベンダチャッ
ク、（13）（13）……成形型、（14）……ベンダユニッ
ト、（15）……ベンダ回転手段、（16）……カム、（2
3）……揺動アーム、（32）……回転軸。

フロントページの続き (72)発明者 熊谷 直道 大阪市北区梅田１丁目８番17号 日本電 気ホームエレクトロニクス株式会社内 (72)発明者 依田 学嗣 大阪市北区梅田１丁目８番17号 日本電 気ホームエレクトロニクス株式会社内 (72)発明者 田中 宗夫 大阪市北区梅田１丁目８番17号 日本電 気ホームエレクトロニクス株式会社内 (72)発明者 山田 ▲吉▼一 大阪市北区梅田１丁目８番17号 日本電 気ホームエレクトロニクス株式会社内 (56)参考文献 特開 昭61−39430（ＪＰ，Ａ) 特開 昭55−108162（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−106343（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】両端部が支持手段で支持された水平なＵ形
   バルブの対向する二直線部をＵ形に曲げ加工する装置
   で、一端に回転軸を有する一対の揺動アーム，この揺動
   アーム間に、揺動アームの延在方向に摺動自在なるよう
   に配置したベンダチャックを含み、所定の曲成ポジショ
   ンに搬入されたＵ形バルブのＵ形曲成部をベンダチャッ
   クにて把持するベンダユニットと、ベンダユニットを昇
   降させる昇降手段と、Ｕ形バルブの外方に位置し、かつ
   回転軸を中心に所定の範囲内で往復回転可能に構成さ
   れ、外方から内方に向けて所定の角度回転することによ
   ってＵ形バルブ直線部のほぼ中央部分上に配置される一
   対の成形型と、ベンダユニットを回転させることによっ
   て、ベンダチャックをＵ形バルブの両端部側に回転移動
   させるベンダ回転手段と、ベンダチャックのＵ形バルブ
   両端部側への回転軌道を、ベンダチャックがＵ形バルブ
   曲成部を引張りながらＵ形バルブ直線部を成形型に沿わ
   せて曲げ加工するように規制するカムとを具備したこと
   を特徴とするＵ形バルブの曲成装置。