JP3553901B2 - 金属パイプエンボシング突起成形装置 - Google Patents
金属パイプエンボシング突起成形装置 Download PDFInfo
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、製造完了された金属パイプの成形分野に関するもので、特に、パイプ生産工場から生産されてきた金属パイプを用いて前記金属パイプの周りに特定形状を有するエンボシング突起を成形する金属パイプのエンボシング突起成形装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、市販されている金属材パイプは各種液体及び気体の移送をガイドする用途に用いるかまたは各種構造物の構成要素として広く用いられている。
即ち、建築構造物の足場用等の部材、建物欄干の支持台及び各種ガイドレール、各種ドアの取っ手、各種構造物（梯子、椅子など）のフレームなど金属パイプの用途は数え切れない位に多様で、これによって一次的に生産した金属パイプを二次的に加工して用途に合うように用いられる周辺技術の開発が急に要求されている実状である。
【０００３】
特に周囲面にエンボシング突起が成形された金属パイプを建築構造物の足場用等の部材に用いる場合前記エンボシング突起が滑り止め役割を行うことによって使用上の安全が保持され、各種取っ手やフレームに用いる場合にはエンボシング突起が滑り止め及び指圧役割を行うと共にデザイン変型の多様性を確保することができる役割も行うので多方面から非常に効果的であると言える。
【０００４】
しかしながら、今まで金属パイプの周囲面にエンボシング突起を成形する装置が開発されず、ただ回転するロール金型を用いて周囲面に複数の凹溝だけを形成している限り、所望の用途への使用が出来ないことが多い。
また、一部では板状の金属シート上に一応エンボシング突起を成形した後、これを円筒状に巻取りエンボシング突起を有する金属パイプを製造しているが、この場合にはエンボシング突起が成形された板状の金属シートを円筒状に巻き取った時エンボシング突起の成形部位がよく折れることになって不良率が高くなり、製造後にも金属シートの両端接触部分が長手方向に境界線を成すので後作業工程を行わず限り流体の移送をガイドするガイド管では用いることが出来ず、外観も美麗でないことは勿論各種取っ手で用いる場合には境界線部分にできた微細な隙間によって安全事故の危険性もあって広く普及されていない実状である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記従来技術の問題点を解決するためのもので、製造完了された状態の金属パイプをそのまま用いて前記金属パイプの周囲面に複数のエンボシング突起を簡単に成型できるようにする装置を提供することにその目的がある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するための本発明による金属パイプのエンボシング突起成型装置は、基礎に支持されるフレームと、前記フレームの上部面に水平状態に一端が分離自在に固定されその中心部には軸方向にプランジャ孔が形成された一定長さのコアと、前記コアの円筒面の一部分のコアに形成されたプランジャ孔と直交される方向に連通されるように形成された複数のコア通孔と、前記フレームの上部面の一側に固定された第１固定台と、前記第１固定台及びフレームに固定されてコアの軸方向と直交される方向に往復運動する複数の第１往復運動部材と、前記各第１往復運動部材の内側に設置されて第１往復運動部材に沿って往復運動する第１移動台と、前記コア通孔の形成部位を覆う状態に各第１移動台に分離自在に固定されて前記第１往復運動部材の作動に沿って内側に縮めつつコアにタイトに接触されたり反対に開くことによってコアと離隔されるケーシングと、前記各ケーシングの内側面のコアに形成された各コアの通孔と見合わせる状態に形成された複数のケーシング通孔と、前記各コアの通孔の内に挿脱可能に挿入し、外側方向への強制的な加圧力を選択的に受けて移動してコアに挿入された金属パイプにエンボシング突起を成形するパンチと、前記パンチが内外側方向に離脱されないようにするパンチ離脱防止手段と、前記フレームの上部面のうち、第１固定台と一定間隔離隔される一側に固定された第２固定台と、前記第２固定台に固定されてコアの軸方向に往復運動する第２往復運動部材と、前記第２往復運動部材の内側に設置されて第２往復運動部材に沿って運動する第２移動台と、前記第２移動台に分離自在に固定されて第２移動台の移動時コアに形成されたプランジャ孔に沿って内外側方向に水平移動されつつ各コア通孔に挿入されたパンチをコアの軸方向と直角の外側方向に選択して押し付けるプランジャからなることを特徴とする。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、添付の図面を参照して本発明を更に詳細に説明する。
【０００８】
図１は、本発明による金属パイプエンボシング突起成形装置を示す斜視図である。図２は本発明を示す装置の平面図であり、図３は本発明の要部構成を示す分解斜視図であり、図４Ａないし図４Ｄは本発明による装置の動作状態を示す要部の横断面図であり、金属パイプにエンボシング突起が成形される過程の状態図であり、図５は図４Ｃの″Ａ″部分拡大図として、コア通孔に設置されたパンチが金属パイプにエンボシング突起を成形する前の状態図である。図６は図４Ｄの″Ｂ″部分拡大図として、コア通孔に設置されたパンチが金属パイプにエンボシング突起を成形した状態図である。
【０００９】
また、図７は図４ＢのＩ−Ｉ線断面図であり、図８は図４ＣのＩＩ−ＩＩ線断面図であり、図９は本発明の構成要素においてコアの一側固定部分構成要素を分解して示す斜視図であり、図１０は本発明によりエンボシング突起が成形された金属パイプの一部を示す斜視図である。
【００１０】
以下本発明の実施形態の構成をより詳細に説明する。
地面などの基礎に支持されるフレーム１があり、前記フレームの上部面にはその中心部に軸方向にプランジャ孔２が形成された一定長さのコア３一端が分離自在に水平状態に固定され、前記コアの周囲面の一部分にはコア３に形成されたプランジャ孔２と直交方向に複数のコア通孔４が形成され、前記フレーム１の上部面の一側にはコア３を隔てて第１固定台５が固定され、前記第１固定台及びフレーム１にはコア３の軸方向と直交される方向に往復運動する第１往復運動部材６が固定され、前記各第１往復運動部材６にはコア通孔４の形成部位を覆う状態でで第１往復運動部材６の動作に沿って運動するように第１移動台７が設置され、前記第１移動台は第１移動台７と共に移動されつつ金属パイプ８の周囲面にエンボシング突起８ａを選択的に成形するための外部金型役割を行うようにケーシング９がスクリューによって分離可能に固定され、前記ケーシング９にはコア３に形成された各コアの通孔４と見合わせる状態に複数のケーシング通孔１０が形成される。
【００１１】
前記コア３はエンボシング突起８ａを形成する金属パイプ８の直径によってこれに合う大きさのコアに常時交換できるべきであるので前記コア３の一端がフレーム３の上部面に分離可能な状態に固定されており、これは前記フレーム３の上部面に固定枠１１が固定され、前記固定枠には使用されるコア３の直径に合う大きさの下部凹溝１２ａを有する下部固定片１２がスクリューによって固定され、前記下部固定片には使用されるコア３の直径に合う大きさの上部凹溝１３ａを有する上部固定片１３がスクリューによって固定され前記コア３の一端が下部固定片１２と上部固定片１３との間に挿入された状態に位置されることによって可能である。
【００１２】
前記コア３に形成された各コア通孔４内には選択的に強制的な加圧力を受けてコア３と直交される外側方向に移動されつつ前記コア３に挿入された金属パイプ８にエンボシング突起８ａを成形するようにパンチ１４が出没可能に挿入され、パンチ１４はパンチ離脱防止手段によって内外側方向に離脱することなくコア通孔４内に常時収容される。
【００１３】
尚、パンチ１４はその外側の先端を金属パイプ８に成形しようとするエンボシング突起８ａの形状に沿って半球形、円錐形、三角錐形状、星形状など特定形状に適用できる。
【００１４】
前記本発明の実施形態の構成においてパンチ離脱防止手段は、パンチ１４の外側を成す大径部１４ａ及び前記大径部より小さくパンチ１４の内側を成す小径部１４ｂと、コア３に形成された各コア通孔４の内部のうち、プランジャ孔２の近接部に形成されてパンチ１４の大径部１４ａが掛かるようにした段（ステップ）１５と、前記コア３の外側をタイトに覆っている薄厚のカバー管１６と、前記コア３に形成された各コア通孔４と連通された状態にカバー管１６に形成されてパンチ１４の大径部１４ａの先端だけが外部に露出され得るようにコア通孔４の直径より些か小さい直径を有するカバー管通孔１７から構成されるが、前記カバー管１６はコア通孔４に挿入されているパンチ１４が外側に抜けて出すことを防止するための構成要素であるので他の構成によってパンチ１４がコア通孔４から外側に抜け出せないようにするならば前記カバー管１６が必ずしも必要なものではない。
【００１５】
また、前記フレーム１の上部面の第１固定台５と一定間隔離隔される他側には第２固定台が固定され、前記第２固定台にはコア３の軸方向に第２往復運動部材１９が固定され、前記第２往復運動部材の内側には第２往復運動部材の運動によって運動するように第２移動台が取り付けられ、前記第２移動台には第２移動台の往復運動時コア３のプランジャ孔２に沿って共に移動されながらコア３に形成された各コアの通孔４内のパンチ１４をコア３の軸方向と直角される外側方向に選択して加圧させるようにプランジャ２１が固定され、前記コア３外側にはコアに沿って移動されるように移動リング２２が挿入され、前記移動リングの内側周囲面の両側端には移動リング２２が移動するときコア３の各コア通孔４に挿入されたパンチ１４に干渉されてかかることないように移動リングの傾斜面２３が形成される。
【００１６】
前記プランジャ２１のうち第２移動台２０との固定部の反対側の先端部分は中心に集まれるようにプランジャ傾斜面２４が形成され、前記パンチ１４の小径部１４ｂの先端は柔らかくラウンドされた状態に湾曲部１４ｃが形成されるが、これは直角方向に移動するプランジャ２１と前記パンチ１４とを柔らかく接触させるためのものである。
【００１７】
なお、第１往復運動部材６及び第２往復運動部材１９は油圧シリンダ、空圧シリンダ、モータの駆動によって回転するボールスクリューのうち必要によっていずれかの一つを適切に選択することが分かるが本実施形態では油圧シリンダを用いることにした。
【００１８】
また、本発明の実施形態ではコア３、前記コアを選択的に覆うケーシング９，前記コア３のプランジャ孔２に挿入されたプランジャ２１を円筒として円筒形金属パイプ８の周囲面にエンボシング突起８ａが成形できるようにしているが、必ずこれに限定するものではなくこれを円筒でない多角形として多角形金属パイプの周囲面にエンボシング突起を成形することも可能である。
また、第１往復運動部材６，第２往復運動部材１９の各油圧シリンダはフレーム１の適所に取り付けられたコントローラ２５の制御信号によって動作することは勿論である。
【００１９】
以下、このように構成された本発明の実施形態の作用を説明する。
先ず本発明の装置によって金属パイプ８の周囲面にエンボシング突起８ａを形成する前の初期状態では図４Ａのように各第１移動台７によってケーシング９が水平状態のコア３の軸方向と直角の外側方向に移動されており、第２移動台２０によって前記コア３の先端は第１固定台５方向に第２固定１８から最も遠い所へ移動されており、移動リング２２はコア３の前記先端に移動されている。
【００２０】
なお、各コア通孔４に挿入されているパンチ１４は前記コア３が水平状態を保持していることに鑑みて自重によって重力方向に最低位置に置かれているが、前記パンチ１４は外側を成す大径部１４ａと内側を成す小径部１４ａとからなり、前記各コア通孔４の内部のうちプランジャ孔２の近接部にはパンチ１４の大径部１４ａがかかるように段１５が形成されており、前記コア３の外側周囲面には薄厚のカバー管１６によりタイトに覆われており、前記カバー管にはコア通孔４の直径より些か小さい直径を有するカバー管通孔１７が形成されているので前記コア３の各通孔４のうち、上側部分のコア通孔に挿入されているパンチ１４は段１５に掛かって下側部分のコア通孔４に挿入されているパンチ１４はカバー管１６に掛かる。
【００２１】
前記カバー管１６はコア通孔４に挿入されているパンチ１４が外側に抜け出すことを防止するための構成要素であるので他の構成によってパンチ１４がコア通孔４から抜け出せないようにするならば前記カバー管１６が必ずしも必要なものではない。
即ち、コア通孔４に挿入されたパンチ１４が抜け出すことができないように前記コア３の外側周囲面をカバー管１６に覆う代わりに前記コア通孔４の外側の周囲面を中心部に些か縮めてその縮めた部分のコア通孔の直径が他の部分のコア通孔の直径より小さくした。
【００２２】
本発明の装置を作動させる前の状態では図４Ａのように移動リング２２を前記コア３の先端に移動させるべきであるが、これは後述の工程においてエンボシング突起８ａを成形しようとする金属パイプ８をコア３に挿入する時前記移動リング２２も金属パイプ８によって押されながら共に移動されるようにして前記金属パイプの先端がコア通孔４に挿入されているパンチ１４の直角状態に干渉されて掛かることが全く起こらないようにするためである。
【００２３】
前記移動リング２２がコア３の先端にある状態で金属パイプ８を人為的な力ではない別の装置を用いてコア３に向かって挿入させると、前記金属パイプ８がコア３に挿入された状態ではコア通孔４に挿入されているパンチ４は金属パイプ８によって覆われている。
【００２４】
前記コア３に金属パイプ８を挿入する前に前記移動リング２２をコア３の先端に移動させる時、或いは前記コアの先端から金属パイプ８によって第２固定台１８方に移動させるときは前記移動リング２２と接触されるパンチ１４を移動リングと接触させてコア３のプランジャ孔２側に柔らかく移動させることになるが、これは移動リング２２の傾斜面２３がパンチ１４の大径部１４ａと柔らかく接触されるからである。
【００２５】
また、移動リング２２は必ずしも必要ものではないが、もし必要で有れば金属パイプ８がコア８に挿入される過程からパンチ１４と直角状態に干渉されることはなくスムーズでかつ円滑に挿入されることが分かる。
【００２６】
このように金属パイプ８がコア３に挿入された状態で第１往復運動部材６が作動されるための一つの作動ボタンを選択すると、フレーム１の上部面に固定された第１固定台５及び前記フレーム１に各々固定されてコア３の軸方向と直交される方向に往復運動させる前記第１往復運動部材６の油圧シリンダが作動して
各第１移動台７はコア３に向かって縮めつつ移動するが、この時前記各第１移動台７の内側面にはケーシング９が固定されているので、ある瞬間前記各ケーシングが図４Ｃのようにコア３に挿入された金属パイプ８のうち、コア通孔４の部位を全体的に覆いながら一定圧力に押し付け、これによってエンボシング突起８ａを成形すべきの金属パイプ８はコア３に挿入された状態で前記コア３と各第１移動台７と間に存在することになる。
【００２７】
なお、前記図４Ｃのような状態ではパンチ１４が金属パイプ８によって前記コア３のプランジャ孔２の形成部の内側に移動されているが、この時には前記パンチ１４の小径部１４ｂの先端部の湾曲部１４ｃが図５のようにプランジャ孔２に全て突出状態となっている。
【００２８】
以後、第２往復運動部材１９が作動されるための一つの作動ボタンを選択すれば、第２固定台１８に固定された前記第２往復運動部材１９の油圧シリンダが作動して前記第２固定台１８の内側に設置されている第２移動台２０がコア３に向かって移動されるが、この時前記第２移動台２０に固定されているプランジャ２１がコア通孔４に沿って第１固定台５側に移動され、この過程から前記プランジャ２１は各パンチ１４の小径部１４ｂの先端に接触されることによって前記各パンチ１４は図４Ｄのようにコア３の軸方向と直交される外側方向に強制的に圧されることになり、前記外側に移動される各パンチ１４は前記各パンチ１４の大径部１４ａ全体がコア３の外側に抜け出すことなく大径部１４ａの先端一部だけが外側に抜け出しながら金属パイプ８を外側に加圧させることになる。
【００２９】
従って、ケーシング９にはコア通孔４と見合わせた状態でケーシング通孔１１が形成されているのでつまり金属パイプ８の周りにはパンチ１４の大径部１４ａの先端形状に合うエンボシング突起８ａが図８のように突出成形されるものである。
【００３０】
前記本発明の実施形態の作用では作業者が第１往復運動部材６及び第２往復運動部材１９を作動させるためにコントローラ２５に備えられた各々の作動ボタンを選択しているが必要によっては第１往復運動部材６の作動以後第２往復運動部材１９の作動は作業者による別の作動ボタンを選択することなく前記コントローラ２５が自動で行うことができる。
【００３１】
尚、プランジャ２１がコア通孔４に沿って第１固定台方向に移動される過程から各パンチ１４の内側の先端に接触される時前記プランジャ２１の固定部の反対側の先端部はプランジャの傾斜面２４が形成されており、前記パンチ１４の内側の先端の小径部１４ｂの先端部は柔らかくラウンドをなす湾曲部１４ｃが形成されているのでプランジャ２１がパンチに干渉されて移動が停止されることなくその移動が円滑になるのが分かる。
【００３２】
以上説明の通り本発明の装置によって金属パイプ８にエンボシング突起８ａを成形完了した後には金属パイプ８をコア３から抜き出すべきであるが、この場合本発明の作用は金属パイプ８にエンボシング突起８ａを成形時とは全く逆に行われる。
【００３３】
又、直径が異なった金属パイプにエンボシング突起８ａを成形しようとする場合にはコア３と各ケーシング９及びプランジャ２１を前記他の金属パイプの直径に合う大きさに交換すべきであるが、前記コア３の交換は固定枠１１から下部固定片１２を分離し、更に前記下部固定片１２から上部固定片１３を分離した後、使用すべきのコアの大きさに合う下部凹溝１２ａを有する下部固定片１２を選択してこれを固定枠１１にスクリューとして固定した後前記コア３を隔てて使用すべきのコアの大きさに合う上部凹溝１３ａを有する上部固定片１３を選択してこれを下部固定片１２にスクリューとして固定すればいい。
【００３４】
又、プランジャ２１はその固定部の反対側の先端部のプランジャ傾斜面２４の部分を永久磁石にするのが望ましいが、これは前記プランジャ２１が第２固定台１８側に移動される時磁性体からなる前記パンチ１４が磁力によってコア３のプランジャ孔２の内側方向に移動されるようにしてエンボシング突起８ａが成形された金属パイプ８をコア３から抜き出す時パンチ１４が金属パイプ８にかかることなく容易に抜き出せるようにするのに目的がある。
【００３５】
前記コア３に形成されたコア通孔４と各ケーシング９に形成されたケーシング通孔１０が互いに正確に見合わせるべきであるが、このための方法としては各ケーシング９の一側を第１移動台７の外側に延長させ、該ケーシング９の外側に露出された部分に外側位置決め孔２６を形成し、前記コア３には各ケーシング９に形成された外側位置決め孔２６と見合わせるように内側位置決め孔２７を形成して前記コア３及びケーシング９を固定する前に外側位置決め孔２６介して内側位置決め孔２７に位置決めピン２８を挿入する方法が提示できる。
【００３６】
【発明の効果】
以上、詳しく説明したように本発明の金属パイプのエンボシング突起成形装置は製造完了されている金属パイプを用いて金属パイプの周囲面に様々エンボシング突起を必要によって成形できるので前記エンボシング突起が成形された金属パイプを構造物の足踏みや各種取っ手及びフレームなど多様な用途で使用でき、その使用用途によって滑りと止めは勿論デザイン変型の多様化を図るという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による金属パイプエンボシング突起成形装置の実施例を示す斜視図である。
【図２】本発明による前記装置の平面図である。
【図３】本発明による前記装置の要部構成を示す分解斜視図である。
【図４Ａ】本発明による前記装置の作動状態を示す要部横断面図であって、エンボシング突起を成形する金属パイプをコアに挿入する前の状態を示している。
【図４Ｂ】本発明による前記装置の作動状態を示す要部横断面図であって、エンボシング突起を成形する金属パイプをコアに挿入している状態を示している。
【図４Ｃ】本発明による前記装置の作動状態を示す要部横断面図であって、コアに挿入された金属パイプを外部金型の複数のケーシングが被覆している状態を示している。
【図４Ｄ】本発明による前記装置の作動状態を示す要部横断面図であって、コアのプランジャ孔にプランジャが挿入されていて金属パイプにエンボシング突起が成形された状態を示している。
【図５】図４Ｃの″Ａ″部分拡大図であって、コア通孔に設置されたパンチが金属パイプにエンボシング突起を成形する前の状態を示している。
【図６】図４Ｄの″Ｂ″部分拡大図であって、コア通孔に設置されたパンチが金属パイプにエンボシング突起を成形した状態を示している。
【図７】図４ＢのＩ−Ｉ線で切断して示した断面図である。
【図８】図４ＣのＩＩ−ＩＩ線で切断して示した断面図である。
【図９】本発明による前記装置の構成要素でコアの一側固定部分の構成要素を分解して示す斜視図である。
【図１０】本発明による前記装置により突起が成形された金属パイプの一部を示す斜視図および部分拡大図である。
【符号の説明】
１ フレーム
２ プランジャ孔
３ コア
４ コア通孔
５ 第１固定台
６ 第１往復運動部材
７ 第１移動台
８ 金属パイプ
８ａ エンボシング突起
９ ケーシング
１０ ケーシング通孔
１１ 固定枠
１２ 下部固定片
１２ａ 下部凹溝
１３ 上部固定片
１３ａ 上部凹溝
１４ パンチ
１４ａ 大径部
１４ｂ 小径部
１４ｃ 湾曲部
１５ 段（ステップ）
１６ カバー管
１７ カバー管通孔
１８ 第２固定台
１９ 第２往復運動部材
２０ 第２移動台
２１ プランジャ
２２ 移動リング
２３ 移動リング傾斜面
２４ プランジャ傾斜面
【発明の属する技術分野】
本発明は、製造完了された金属パイプの成形分野に関するもので、特に、パイプ生産工場から生産されてきた金属パイプを用いて前記金属パイプの周りに特定形状を有するエンボシング突起を成形する金属パイプのエンボシング突起成形装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、市販されている金属材パイプは各種液体及び気体の移送をガイドする用途に用いるかまたは各種構造物の構成要素として広く用いられている。
即ち、建築構造物の足場用等の部材、建物欄干の支持台及び各種ガイドレール、各種ドアの取っ手、各種構造物（梯子、椅子など）のフレームなど金属パイプの用途は数え切れない位に多様で、これによって一次的に生産した金属パイプを二次的に加工して用途に合うように用いられる周辺技術の開発が急に要求されている実状である。
【０００３】
特に周囲面にエンボシング突起が成形された金属パイプを建築構造物の足場用等の部材に用いる場合前記エンボシング突起が滑り止め役割を行うことによって使用上の安全が保持され、各種取っ手やフレームに用いる場合にはエンボシング突起が滑り止め及び指圧役割を行うと共にデザイン変型の多様性を確保することができる役割も行うので多方面から非常に効果的であると言える。
【０００４】
しかしながら、今まで金属パイプの周囲面にエンボシング突起を成形する装置が開発されず、ただ回転するロール金型を用いて周囲面に複数の凹溝だけを形成している限り、所望の用途への使用が出来ないことが多い。
また、一部では板状の金属シート上に一応エンボシング突起を成形した後、これを円筒状に巻取りエンボシング突起を有する金属パイプを製造しているが、この場合にはエンボシング突起が成形された板状の金属シートを円筒状に巻き取った時エンボシング突起の成形部位がよく折れることになって不良率が高くなり、製造後にも金属シートの両端接触部分が長手方向に境界線を成すので後作業工程を行わず限り流体の移送をガイドするガイド管では用いることが出来ず、外観も美麗でないことは勿論各種取っ手で用いる場合には境界線部分にできた微細な隙間によって安全事故の危険性もあって広く普及されていない実状である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記従来技術の問題点を解決するためのもので、製造完了された状態の金属パイプをそのまま用いて前記金属パイプの周囲面に複数のエンボシング突起を簡単に成型できるようにする装置を提供することにその目的がある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するための本発明による金属パイプのエンボシング突起成型装置は、基礎に支持されるフレームと、前記フレームの上部面に水平状態に一端が分離自在に固定されその中心部には軸方向にプランジャ孔が形成された一定長さのコアと、前記コアの円筒面の一部分のコアに形成されたプランジャ孔と直交される方向に連通されるように形成された複数のコア通孔と、前記フレームの上部面の一側に固定された第１固定台と、前記第１固定台及びフレームに固定されてコアの軸方向と直交される方向に往復運動する複数の第１往復運動部材と、前記各第１往復運動部材の内側に設置されて第１往復運動部材に沿って往復運動する第１移動台と、前記コア通孔の形成部位を覆う状態に各第１移動台に分離自在に固定されて前記第１往復運動部材の作動に沿って内側に縮めつつコアにタイトに接触されたり反対に開くことによってコアと離隔されるケーシングと、前記各ケーシングの内側面のコアに形成された各コアの通孔と見合わせる状態に形成された複数のケーシング通孔と、前記各コアの通孔の内に挿脱可能に挿入し、外側方向への強制的な加圧力を選択的に受けて移動してコアに挿入された金属パイプにエンボシング突起を成形するパンチと、前記パンチが内外側方向に離脱されないようにするパンチ離脱防止手段と、前記フレームの上部面のうち、第１固定台と一定間隔離隔される一側に固定された第２固定台と、前記第２固定台に固定されてコアの軸方向に往復運動する第２往復運動部材と、前記第２往復運動部材の内側に設置されて第２往復運動部材に沿って運動する第２移動台と、前記第２移動台に分離自在に固定されて第２移動台の移動時コアに形成されたプランジャ孔に沿って内外側方向に水平移動されつつ各コア通孔に挿入されたパンチをコアの軸方向と直角の外側方向に選択して押し付けるプランジャからなることを特徴とする。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、添付の図面を参照して本発明を更に詳細に説明する。
【０００８】
図１は、本発明による金属パイプエンボシング突起成形装置を示す斜視図である。図２は本発明を示す装置の平面図であり、図３は本発明の要部構成を示す分解斜視図であり、図４Ａないし図４Ｄは本発明による装置の動作状態を示す要部の横断面図であり、金属パイプにエンボシング突起が成形される過程の状態図であり、図５は図４Ｃの″Ａ″部分拡大図として、コア通孔に設置されたパンチが金属パイプにエンボシング突起を成形する前の状態図である。図６は図４Ｄの″Ｂ″部分拡大図として、コア通孔に設置されたパンチが金属パイプにエンボシング突起を成形した状態図である。
【０００９】
また、図７は図４ＢのＩ−Ｉ線断面図であり、図８は図４ＣのＩＩ−ＩＩ線断面図であり、図９は本発明の構成要素においてコアの一側固定部分構成要素を分解して示す斜視図であり、図１０は本発明によりエンボシング突起が成形された金属パイプの一部を示す斜視図である。
【００１０】
以下本発明の実施形態の構成をより詳細に説明する。
地面などの基礎に支持されるフレーム１があり、前記フレームの上部面にはその中心部に軸方向にプランジャ孔２が形成された一定長さのコア３一端が分離自在に水平状態に固定され、前記コアの周囲面の一部分にはコア３に形成されたプランジャ孔２と直交方向に複数のコア通孔４が形成され、前記フレーム１の上部面の一側にはコア３を隔てて第１固定台５が固定され、前記第１固定台及びフレーム１にはコア３の軸方向と直交される方向に往復運動する第１往復運動部材６が固定され、前記各第１往復運動部材６にはコア通孔４の形成部位を覆う状態でで第１往復運動部材６の動作に沿って運動するように第１移動台７が設置され、前記第１移動台は第１移動台７と共に移動されつつ金属パイプ８の周囲面にエンボシング突起８ａを選択的に成形するための外部金型役割を行うようにケーシング９がスクリューによって分離可能に固定され、前記ケーシング９にはコア３に形成された各コアの通孔４と見合わせる状態に複数のケーシング通孔１０が形成される。
【００１１】
前記コア３はエンボシング突起８ａを形成する金属パイプ８の直径によってこれに合う大きさのコアに常時交換できるべきであるので前記コア３の一端がフレーム３の上部面に分離可能な状態に固定されており、これは前記フレーム３の上部面に固定枠１１が固定され、前記固定枠には使用されるコア３の直径に合う大きさの下部凹溝１２ａを有する下部固定片１２がスクリューによって固定され、前記下部固定片には使用されるコア３の直径に合う大きさの上部凹溝１３ａを有する上部固定片１３がスクリューによって固定され前記コア３の一端が下部固定片１２と上部固定片１３との間に挿入された状態に位置されることによって可能である。
【００１２】
前記コア３に形成された各コア通孔４内には選択的に強制的な加圧力を受けてコア３と直交される外側方向に移動されつつ前記コア３に挿入された金属パイプ８にエンボシング突起８ａを成形するようにパンチ１４が出没可能に挿入され、パンチ１４はパンチ離脱防止手段によって内外側方向に離脱することなくコア通孔４内に常時収容される。
【００１３】
尚、パンチ１４はその外側の先端を金属パイプ８に成形しようとするエンボシング突起８ａの形状に沿って半球形、円錐形、三角錐形状、星形状など特定形状に適用できる。
【００１４】
前記本発明の実施形態の構成においてパンチ離脱防止手段は、パンチ１４の外側を成す大径部１４ａ及び前記大径部より小さくパンチ１４の内側を成す小径部１４ｂと、コア３に形成された各コア通孔４の内部のうち、プランジャ孔２の近接部に形成されてパンチ１４の大径部１４ａが掛かるようにした段（ステップ）１５と、前記コア３の外側をタイトに覆っている薄厚のカバー管１６と、前記コア３に形成された各コア通孔４と連通された状態にカバー管１６に形成されてパンチ１４の大径部１４ａの先端だけが外部に露出され得るようにコア通孔４の直径より些か小さい直径を有するカバー管通孔１７から構成されるが、前記カバー管１６はコア通孔４に挿入されているパンチ１４が外側に抜けて出すことを防止するための構成要素であるので他の構成によってパンチ１４がコア通孔４から外側に抜け出せないようにするならば前記カバー管１６が必ずしも必要なものではない。
【００１５】
また、前記フレーム１の上部面の第１固定台５と一定間隔離隔される他側には第２固定台が固定され、前記第２固定台にはコア３の軸方向に第２往復運動部材１９が固定され、前記第２往復運動部材の内側には第２往復運動部材の運動によって運動するように第２移動台が取り付けられ、前記第２移動台には第２移動台の往復運動時コア３のプランジャ孔２に沿って共に移動されながらコア３に形成された各コアの通孔４内のパンチ１４をコア３の軸方向と直角される外側方向に選択して加圧させるようにプランジャ２１が固定され、前記コア３外側にはコアに沿って移動されるように移動リング２２が挿入され、前記移動リングの内側周囲面の両側端には移動リング２２が移動するときコア３の各コア通孔４に挿入されたパンチ１４に干渉されてかかることないように移動リングの傾斜面２３が形成される。
【００１６】
前記プランジャ２１のうち第２移動台２０との固定部の反対側の先端部分は中心に集まれるようにプランジャ傾斜面２４が形成され、前記パンチ１４の小径部１４ｂの先端は柔らかくラウンドされた状態に湾曲部１４ｃが形成されるが、これは直角方向に移動するプランジャ２１と前記パンチ１４とを柔らかく接触させるためのものである。
【００１７】
なお、第１往復運動部材６及び第２往復運動部材１９は油圧シリンダ、空圧シリンダ、モータの駆動によって回転するボールスクリューのうち必要によっていずれかの一つを適切に選択することが分かるが本実施形態では油圧シリンダを用いることにした。
【００１８】
また、本発明の実施形態ではコア３、前記コアを選択的に覆うケーシング９，前記コア３のプランジャ孔２に挿入されたプランジャ２１を円筒として円筒形金属パイプ８の周囲面にエンボシング突起８ａが成形できるようにしているが、必ずこれに限定するものではなくこれを円筒でない多角形として多角形金属パイプの周囲面にエンボシング突起を成形することも可能である。
また、第１往復運動部材６，第２往復運動部材１９の各油圧シリンダはフレーム１の適所に取り付けられたコントローラ２５の制御信号によって動作することは勿論である。
【００１９】
以下、このように構成された本発明の実施形態の作用を説明する。
先ず本発明の装置によって金属パイプ８の周囲面にエンボシング突起８ａを形成する前の初期状態では図４Ａのように各第１移動台７によってケーシング９が水平状態のコア３の軸方向と直角の外側方向に移動されており、第２移動台２０によって前記コア３の先端は第１固定台５方向に第２固定１８から最も遠い所へ移動されており、移動リング２２はコア３の前記先端に移動されている。
【００２０】
なお、各コア通孔４に挿入されているパンチ１４は前記コア３が水平状態を保持していることに鑑みて自重によって重力方向に最低位置に置かれているが、前記パンチ１４は外側を成す大径部１４ａと内側を成す小径部１４ａとからなり、前記各コア通孔４の内部のうちプランジャ孔２の近接部にはパンチ１４の大径部１４ａがかかるように段１５が形成されており、前記コア３の外側周囲面には薄厚のカバー管１６によりタイトに覆われており、前記カバー管にはコア通孔４の直径より些か小さい直径を有するカバー管通孔１７が形成されているので前記コア３の各通孔４のうち、上側部分のコア通孔に挿入されているパンチ１４は段１５に掛かって下側部分のコア通孔４に挿入されているパンチ１４はカバー管１６に掛かる。
【００２１】
前記カバー管１６はコア通孔４に挿入されているパンチ１４が外側に抜け出すことを防止するための構成要素であるので他の構成によってパンチ１４がコア通孔４から抜け出せないようにするならば前記カバー管１６が必ずしも必要なものではない。
即ち、コア通孔４に挿入されたパンチ１４が抜け出すことができないように前記コア３の外側周囲面をカバー管１６に覆う代わりに前記コア通孔４の外側の周囲面を中心部に些か縮めてその縮めた部分のコア通孔の直径が他の部分のコア通孔の直径より小さくした。
【００２２】
本発明の装置を作動させる前の状態では図４Ａのように移動リング２２を前記コア３の先端に移動させるべきであるが、これは後述の工程においてエンボシング突起８ａを成形しようとする金属パイプ８をコア３に挿入する時前記移動リング２２も金属パイプ８によって押されながら共に移動されるようにして前記金属パイプの先端がコア通孔４に挿入されているパンチ１４の直角状態に干渉されて掛かることが全く起こらないようにするためである。
【００２３】
前記移動リング２２がコア３の先端にある状態で金属パイプ８を人為的な力ではない別の装置を用いてコア３に向かって挿入させると、前記金属パイプ８がコア３に挿入された状態ではコア通孔４に挿入されているパンチ４は金属パイプ８によって覆われている。
【００２４】
前記コア３に金属パイプ８を挿入する前に前記移動リング２２をコア３の先端に移動させる時、或いは前記コアの先端から金属パイプ８によって第２固定台１８方に移動させるときは前記移動リング２２と接触されるパンチ１４を移動リングと接触させてコア３のプランジャ孔２側に柔らかく移動させることになるが、これは移動リング２２の傾斜面２３がパンチ１４の大径部１４ａと柔らかく接触されるからである。
【００２５】
また、移動リング２２は必ずしも必要ものではないが、もし必要で有れば金属パイプ８がコア８に挿入される過程からパンチ１４と直角状態に干渉されることはなくスムーズでかつ円滑に挿入されることが分かる。
【００２６】
このように金属パイプ８がコア３に挿入された状態で第１往復運動部材６が作動されるための一つの作動ボタンを選択すると、フレーム１の上部面に固定された第１固定台５及び前記フレーム１に各々固定されてコア３の軸方向と直交される方向に往復運動させる前記第１往復運動部材６の油圧シリンダが作動して
各第１移動台７はコア３に向かって縮めつつ移動するが、この時前記各第１移動台７の内側面にはケーシング９が固定されているので、ある瞬間前記各ケーシングが図４Ｃのようにコア３に挿入された金属パイプ８のうち、コア通孔４の部位を全体的に覆いながら一定圧力に押し付け、これによってエンボシング突起８ａを成形すべきの金属パイプ８はコア３に挿入された状態で前記コア３と各第１移動台７と間に存在することになる。
【００２７】
なお、前記図４Ｃのような状態ではパンチ１４が金属パイプ８によって前記コア３のプランジャ孔２の形成部の内側に移動されているが、この時には前記パンチ１４の小径部１４ｂの先端部の湾曲部１４ｃが図５のようにプランジャ孔２に全て突出状態となっている。
【００２８】
以後、第２往復運動部材１９が作動されるための一つの作動ボタンを選択すれば、第２固定台１８に固定された前記第２往復運動部材１９の油圧シリンダが作動して前記第２固定台１８の内側に設置されている第２移動台２０がコア３に向かって移動されるが、この時前記第２移動台２０に固定されているプランジャ２１がコア通孔４に沿って第１固定台５側に移動され、この過程から前記プランジャ２１は各パンチ１４の小径部１４ｂの先端に接触されることによって前記各パンチ１４は図４Ｄのようにコア３の軸方向と直交される外側方向に強制的に圧されることになり、前記外側に移動される各パンチ１４は前記各パンチ１４の大径部１４ａ全体がコア３の外側に抜け出すことなく大径部１４ａの先端一部だけが外側に抜け出しながら金属パイプ８を外側に加圧させることになる。
【００２９】
従って、ケーシング９にはコア通孔４と見合わせた状態でケーシング通孔１１が形成されているのでつまり金属パイプ８の周りにはパンチ１４の大径部１４ａの先端形状に合うエンボシング突起８ａが図８のように突出成形されるものである。
【００３０】
前記本発明の実施形態の作用では作業者が第１往復運動部材６及び第２往復運動部材１９を作動させるためにコントローラ２５に備えられた各々の作動ボタンを選択しているが必要によっては第１往復運動部材６の作動以後第２往復運動部材１９の作動は作業者による別の作動ボタンを選択することなく前記コントローラ２５が自動で行うことができる。
【００３１】
尚、プランジャ２１がコア通孔４に沿って第１固定台方向に移動される過程から各パンチ１４の内側の先端に接触される時前記プランジャ２１の固定部の反対側の先端部はプランジャの傾斜面２４が形成されており、前記パンチ１４の内側の先端の小径部１４ｂの先端部は柔らかくラウンドをなす湾曲部１４ｃが形成されているのでプランジャ２１がパンチに干渉されて移動が停止されることなくその移動が円滑になるのが分かる。
【００３２】
以上説明の通り本発明の装置によって金属パイプ８にエンボシング突起８ａを成形完了した後には金属パイプ８をコア３から抜き出すべきであるが、この場合本発明の作用は金属パイプ８にエンボシング突起８ａを成形時とは全く逆に行われる。
【００３３】
又、直径が異なった金属パイプにエンボシング突起８ａを成形しようとする場合にはコア３と各ケーシング９及びプランジャ２１を前記他の金属パイプの直径に合う大きさに交換すべきであるが、前記コア３の交換は固定枠１１から下部固定片１２を分離し、更に前記下部固定片１２から上部固定片１３を分離した後、使用すべきのコアの大きさに合う下部凹溝１２ａを有する下部固定片１２を選択してこれを固定枠１１にスクリューとして固定した後前記コア３を隔てて使用すべきのコアの大きさに合う上部凹溝１３ａを有する上部固定片１３を選択してこれを下部固定片１２にスクリューとして固定すればいい。
【００３４】
又、プランジャ２１はその固定部の反対側の先端部のプランジャ傾斜面２４の部分を永久磁石にするのが望ましいが、これは前記プランジャ２１が第２固定台１８側に移動される時磁性体からなる前記パンチ１４が磁力によってコア３のプランジャ孔２の内側方向に移動されるようにしてエンボシング突起８ａが成形された金属パイプ８をコア３から抜き出す時パンチ１４が金属パイプ８にかかることなく容易に抜き出せるようにするのに目的がある。
【００３５】
前記コア３に形成されたコア通孔４と各ケーシング９に形成されたケーシング通孔１０が互いに正確に見合わせるべきであるが、このための方法としては各ケーシング９の一側を第１移動台７の外側に延長させ、該ケーシング９の外側に露出された部分に外側位置決め孔２６を形成し、前記コア３には各ケーシング９に形成された外側位置決め孔２６と見合わせるように内側位置決め孔２７を形成して前記コア３及びケーシング９を固定する前に外側位置決め孔２６介して内側位置決め孔２７に位置決めピン２８を挿入する方法が提示できる。
【００３６】
【発明の効果】
以上、詳しく説明したように本発明の金属パイプのエンボシング突起成形装置は製造完了されている金属パイプを用いて金属パイプの周囲面に様々エンボシング突起を必要によって成形できるので前記エンボシング突起が成形された金属パイプを構造物の足踏みや各種取っ手及びフレームなど多様な用途で使用でき、その使用用途によって滑りと止めは勿論デザイン変型の多様化を図るという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による金属パイプエンボシング突起成形装置の実施例を示す斜視図である。
【図２】本発明による前記装置の平面図である。
【図３】本発明による前記装置の要部構成を示す分解斜視図である。
【図４Ａ】本発明による前記装置の作動状態を示す要部横断面図であって、エンボシング突起を成形する金属パイプをコアに挿入する前の状態を示している。
【図４Ｂ】本発明による前記装置の作動状態を示す要部横断面図であって、エンボシング突起を成形する金属パイプをコアに挿入している状態を示している。
【図４Ｃ】本発明による前記装置の作動状態を示す要部横断面図であって、コアに挿入された金属パイプを外部金型の複数のケーシングが被覆している状態を示している。
【図４Ｄ】本発明による前記装置の作動状態を示す要部横断面図であって、コアのプランジャ孔にプランジャが挿入されていて金属パイプにエンボシング突起が成形された状態を示している。
【図５】図４Ｃの″Ａ″部分拡大図であって、コア通孔に設置されたパンチが金属パイプにエンボシング突起を成形する前の状態を示している。
【図６】図４Ｄの″Ｂ″部分拡大図であって、コア通孔に設置されたパンチが金属パイプにエンボシング突起を成形した状態を示している。
【図７】図４ＢのＩ−Ｉ線で切断して示した断面図である。
【図８】図４ＣのＩＩ−ＩＩ線で切断して示した断面図である。
【図９】本発明による前記装置の構成要素でコアの一側固定部分の構成要素を分解して示す斜視図である。
【図１０】本発明による前記装置により突起が成形された金属パイプの一部を示す斜視図および部分拡大図である。
【符号の説明】
１ フレーム
２ プランジャ孔
３ コア
４ コア通孔
５ 第１固定台
６ 第１往復運動部材
７ 第１移動台
８ 金属パイプ
８ａ エンボシング突起
９ ケーシング
１０ ケーシング通孔
１１ 固定枠
１２ 下部固定片
１２ａ 下部凹溝
１３ 上部固定片
１３ａ 上部凹溝
１４ パンチ
１４ａ 大径部
１４ｂ 小径部
１４ｃ 湾曲部
１５ 段（ステップ）
１６ カバー管
１７ カバー管通孔
１８ 第２固定台
１９ 第２往復運動部材
２０ 第２移動台
２１ プランジャ
２２ 移動リング
２３ 移動リング傾斜面
２４ プランジャ傾斜面
Claims (8)
- 分離自在に固定されその中心部には軸方向にプランジャ孔が形成され、その円筒面の一部分にプランジャ孔と直交する方向に連通されるように複数個のコア通孔が形成された一定長さのコアと、
前記コア通孔の形成部位を覆う状態に内側に縮めつつコアにタイトに接触させたり反対に開くことによってコアと隔離されるように移動可能に分離自在に提供され、その内側面の前記コアに形成されたコア通孔と向き合う状態に形成されたケーシングと、
前記各コアの通孔の内に挿脱可能であり、外側方向への強制的な加圧力を選択的に受けて移動してコアに挿入された金属パイプにエンボシング突起を成形するための磁性体からなるパンチと、
前記パンチが内外側方向に離脱しないようにするパンチ離脱防止手段と、
前記プランジャ孔に沿って内外側方向に移動されつつ各コア通孔に挿入された多数個のパンチをコアの軸方向と直角の外側方向に選択して押し付けるために、その一端が中心部分に集まるように傾斜面が形成され、前記傾斜面は永久磁石からなるプランジャと、
からなることを特徴とする金属パイプのエンボシング突起成形装置。 - フレームの上部面に固定枠が固定され、前記固定枠には使用されるコアの直径に合う大きさの下部凹溝を有する下部固定片がスクリュによって固定され、前記下部固定片には用いられるコアの直径に合う大きさの上部凹溝を有する上部固定片がスクリュによって固定されて前記コアの一端が下部固定片と上部固定片の間に挿入された状態に位置されることによって前記コアの一端が分離自在に固定されたことを特徴とする請求項１に記載の金属パイプのエンボシング突起成形装置。
- パンチ離脱防止手段は、
パンチの外側を成す大径部及び前記大径部より小さくパンチの内側を成す小径部と、各コアの通孔内部のうち、プランジャ孔の近接部に形成されてパンチの大径部がかかるようにした段と、前記コアの外周面にタイトに覆っている薄厚のカバー管と、前記各コアの通孔と見合わせてパンチの大径部の先端だけが通過できるようにコア通孔の直径より些か小さい直径を有するカバー管の通孔とをさらに備えていることを特徴とする請求項１に記載の金属パイプのエンボシング突起成形装置。 - パンチの外側を成す大径部の先端が半球形状、円錐形、三角錐形、星形のうちいずれかの一つであることを特徴とする請求項３に記載の金属パイプのエンボシング突起成形装置。
- 油圧シリンダ、空圧シリンダ、モータの駆動によって回転するボールスクリューのうちいずれかの一つにより移動されることを特徴とする請求項１に記載の金属パイプのエンボシング突起成形装置。
- パンチの小径部の先端は柔らかくラウンドされた状態に湾曲部が形成され、前記プランジャの傾斜面がパンチを加圧させるために一側に移動する過程から前記パンチに干渉されることなくすることを特徴とする請求項１又は３に記載の金属パイプのエンボシング突起成形装置。
- コアには、内外側方向に移動自在に移動リングが挿入され、前記移動リングの内周面の両端には移動リングの傾斜面が各々形成されていることを特徴とする請求項１に記載の金属パイプのエンボシング突起成形装置。
- 各ケーシングの一側を第１移動台の外側に露出させ、前記外側に露出された部分の各ケーシングには外側位置決め孔が形成され、前記コアには各ケーシングに形成された外側位置決め孔と、見合わせる状態に内側位置決め孔が形成されて前記コア及びケーシングを固定する前に外側位置決め孔を介して内側位置決め孔に位置決めピンを挿入させることによって前記コア通孔とケーシング通孔とが互いに正確に見合わせるようにすることを特徴とする請求項１に記載の金属パイプのエンボシング突起成形装置。
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