JP4031827B2

JP4031827B2 - 二重管の曲げ方法

Info

Publication number: JP4031827B2
Application number: JP2002297046A
Authority: JP
Inventors: 和彦中里
Original assignee: Sanoh Industrial Co Ltd
Current assignee: Sanoh Industrial Co Ltd
Priority date: 2002-10-10
Filing date: 2002-10-10
Publication date: 2008-01-09
Anticipated expiration: 2022-10-10
Also published as: MXPA03008663A; US20040069040A1; JP2004130345A; US7131313B2

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、二重管の曲げ方法に関するもので、詳しくは、内管と外管が適宜な間隙をもって同心状に配置された二重管の内管内、該内管と外管との間隙に、内側芯金及び外側芯金をそれぞれ挿入させた状態で曲げ加工を行う二重管の曲げ方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、自動車等において排気管として使用されている二重管は、内管に対して外管が適宜な間隙をもって配置されており、車体の構造に倣ったり、他の部品を避けて配管されるため、曲げ加工によって予め所定の方向に、所定の角度で曲げられる。
【０００３】
このような二重管は、内管と外管との間隙を保って曲げる必要があるため、内管内に内側芯金を挿入し、内管と外管との間隙に環状の外側芯金を挿入した状態で管が曲げられる（例えば、特許文献１〜３参照。）。
【０００４】
【特許文献１】
特公昭５５−２４９７１号公報
【特許文献２】
特開平９−１５５４５６号公報
【特許文献３】
特開２００１−２６９７２１号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
特許文献１，２に開示された技術は、外側芯金が円筒に形成されたものである。したがって、外側芯金は変形できないため、先端を管の曲げ部始点までしか挿入できず、曲げ部において、内管と外管との間の間隙が一定な二重管を安定して得ることはできない。
【０００６】
また、特許文献３に開示された技術は、２枚の帯状弾性板によって外側芯金を構成し、その外側芯金の先端を管の曲げ範囲内に臨ませた状態で曲げ加工を行う。この技術によれば、内管と外管との間隙が一定に維持される。しかしながら、この技術では、２枚の外側芯金の先端部を内側Ｒ部と外側Ｒ部に正しく位置させる必要があるが、外側芯金は二重管の長さに応じた長さ、即ち相当の長さであるため、外側芯金が捩られて、外側芯金のピッチがずれて曲げ加工の際に外側芯金の位置が所定位置からずれる虞もある。特に、連続的に方向の異なる曲げ加工を行うために二重管を回転させた場合には、管を捩る必要があるため、外側芯金がそれに伴って捩られることが多い。
【０００７】
そこで、本発明の目的は、連続的に異なる方向へ曲げる場合でも、内管と外管の間隙を安定に維持して曲げることができる二重管の曲げ方法を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の二重管の曲げ方法では、内管の外側に外管を同心状に配置した二重管の前記内管内に内側芯金を挿入すると共に、前記内管と外管との環状空間に筒状の外側芯金を挿入し、それらの芯金を前記二重管内に臨ませた状態で、前記二重管の外管を締め型によって曲げ型に挟持させると共に、前記二重管の曲げ部の後方で前記二重管をプレッシャ型と皺取り型とによって拘束し、前記締め型を前記曲げ型に沿って公転させて前記二重管を曲げる二重管の曲げ方法において、先端部を超高分子量ポリエチレン，ポリアミド６，ポリアセテータのうちのいずれかの材料によって形成し、その先端に母線に沿って３〜１２本のスリットを入れた環状の外側芯金を使用すると共に、先端部を超高分子量ポリエチレン，ポリアミド６，ポリアセテータのうちのいずれかの材料によって形成し、その先端が紡錘形を成す柱状の内側芯金を使用し、該外側芯金及び内側芯金の先端を曲げ始点から前記管の先端に向けて突出するように臨ませた状態で、前記締め型を前記曲げ型に沿って公転させると共に、該締め型を公転させる際に、前記内管のみを該内管の先端方向に向けて押圧することを特徴としている。
【０００９】
この本発明の二重管の曲げ方法によれば、外側芯金の先端部は管と共に曲げられ、管の曲げ部における内管と外管の間隙を確実に維持する。また、連続して異なる方向へ管を曲げるために管を回転させた場合にも、スリットによって分離画成された舌片は、相隣り合う舌片に支えられて捩れ変形が阻止されるので、捩られることなく定位置が保たれる。
【００１０】
外側芯金のスリットによって分離された舌片は、管と共に曲げられるため弾性を有することが好ましく、また舌片を含む外側芯金の先端部分は、内側に位置する管とその外側に位置する管との間を摺動するため、摩擦抵抗が小さく，耐磨耗性を有することが好ましい。そこで、上記した本発明においては、外側芯金の材料として、超高分子量ポリエチレン，ＭＣナイロン（登録商標、物質名はポリアミド６），ポリアセテータのいずれかを使用した。
【００１１】
また、外側芯金のスリットの本数は、該スリットによって分離された舌片が容易に変形でき、しかも内側に位置する管と外側に位置する管との間隙に挿入される際に、座屈しない程度の強度をもつように適宜な本数及び長さを選定する。このようなことから、上記した本発明においては、スリットの本数は３〜１２本とし、６〜１０本はより好ましい。スリットは、軸心に対して垂直な断面において、それぞれが放射状になるように切り込んだり、それぞれが互いに平行になるように切り込んで形成される。また、これらのスリットは、管の軸心に対して垂直な断面において、全周にわたって等間隔に配置してもよく、部分的に、例えば相対向する２箇所の円弧部分のみに配置してもよい。
【００１２】
また、外側芯金のスリットの幅は、管を捩る際に、隣合う舌片が受止めることによって舌片の捩れ変形を阻止するように、できるだけ小さいことが好ましい。
また、外側芯金の挿入位置は、先端を曲げ始点から管の先端に向けて突出するように位置させ、さらには、管の曲げ範囲を見込んでその範囲よりも前記管の先端に向けて突出するように位置させることが好ましい。また、内側芯金の挿入位置は、外側芯金と同様である。
ここで、曲げ始点とは、管の曲げ開始位置を言い、曲げ範囲とは、その間が曲げられる範囲、即ち円弧部の範囲を言う。
【００１３】
また、本発明の二重管の曲げ方法では、締め型を曲げ型に沿って公転させる際に、内管のみを該内管の先端方向に向けて押圧する。
このようにすると、内管の変形を促すため、外管との間隙がより精度よく保たれる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明を図面に示した実施の形態に基づいて説明する。
【００１５】
図１は本発明に係る二重管の曲げ方法を実施するための曲げ装置を概念的に示し、図２はその曲げ装置で使用される外側芯金を示し、図３乃至図７は加工手順を示したものである。
【００１６】
この曲げ装置で加工される二重管３０は、内管３０ａと、該内管と間隙をもって外側に同心状に配置された外管３０ｂとによって構成されており、内管３０ａと外管３０ｂは先端で一体に結合されている。
【００１７】
この曲げ装置は、曲げ型１，締め型２，プレッシャ型３，皺取り型４を備えている。
曲げ型１は、軸１ａを中心に回転自在に配設されており、周面に管３０を収容する溝１ｂを備えている。締め型２は、曲げ型１の軸１ａを中心にして曲げ型１の周面に沿って移動（公転）可能に設置され、曲げ型１の溝１ｂに対向するように溝２ａを備えている。プレッシャ型３と皺取り型４は、それらによって管３０を挟み込むように対向して配置され、それぞれの対向面に管３０を収容する溝３ａ，４ａを備えている。そして、プレッシャ型３は、管３０と平行に移動可能に配設されている。
【００１８】
また、この曲げ装置は、内管３０ａ内に挿通させる内側芯金５と、内管３０ａと外管３０ｂとの間隙に挿通させる外側芯金６とを備えている。
内側芯金５は、先端が紡錘形を成す柱状部５ａと、該柱状部５ａの他端から後方へ延設されたロッド５ｂを有している。そして、柱状部５ａは、超高分子量ポリエチレン，ＭＣナイロン（登録商標、物質名はポリアミド６），ポリアセテータ等の弾性に富み、摩擦抵抗が小さく、耐磨耗性が高く、衝撃高さが高い等の特性を有する合成樹脂材料によって形成され、ロッド５ｂは鉄等の剛性に富んだ金属材料によって形成されている。
【００１９】
また、外側芯金６は、図２に示したように、筒状を成している。この外側芯金６は、先端部６ａが超高分子量ポリエチレン，ＭＣナイロン（登録商標、物質名はポリアミド６），ポリアセテータ等の弾性に富み、摩擦抵抗が小さく、耐磨耗性が高く、衝撃高さが高い等の特性を有する合成樹脂材料によって形成され、その他の後部６ｂは、鉄等の剛性に富んだ金属材料によって形成されている。そして先端部６ａには、母線方向に３〜１２本（実施の形態では８本）のスリット６ｃが形成され、後部６ｂには、母線に沿って長孔６ｄが形成されている。
【００２０】
また、この曲げ装置は、外管３０ｂを保持する管保持用チャック７と、外側芯金６と内側芯金５を後端で保持する芯金保持用チャック８と備えており、さらに、内側芯金５のロッド部５ｂに嵌合し、周面に突出させた突起９ａを外側芯金６の長孔６ｄを貫通して外方へ延設させた押し込み駒９と、該押し込み駒９を管３０の先端方向へ押圧する筒状の押圧手段１０を備えている。
【００２１】
管保持用チャック７は、油圧シリンダー１１等のアクチュエータによって開閉され、モータ１２等のアクチュエータによって回転される。また、芯金保持用チャック８は、油圧シリンダー１３等のアクチュエータによって内側芯金５及び外側芯金６をそれらの軸方向に移動させる。さらにまた、押圧手段１０は、空圧シリンダー１４等のアクチュエータによって押し込み駒９に所定の圧力を内管３０ａに与える。
【００２２】
上記曲げ加工装置により、以下のようにして二重管の曲げ加工が成される。
図１に示したように、先ず、内管３０ａ内に内側芯金５を挿入させると共に、内管３０ａと外管３０ｂとの間の間隙に外側芯金６を挿入し、この状態で管３０をプレッシャ型３と皺取り型４との間に挿通させ、管３０の曲げようとする部分を曲げ型１と締め型２との間に位置させ、締め型２を曲げ型１方向へ移動させて、締め型２と曲げ型１によって管３０を挟持する。
その際、内側芯金５の先端５ｃ及び外側芯金６の先端６ｅを、管３０の曲げ始点ａから曲げ範囲αを見込んで、その範囲αよりも管３０の先端に向けて突出するように位置させる。
また、内側芯金５と外側芯金６はチャック８によってその位置に維持させ、外管３０ｂはチャック７から開放しておく。
【００２３】
この状態で、図３に示したように、締め型２を曲げ型１に沿って公転させて管３０を曲げる。その際、押圧手段１０によって内管３０ａのみを先端方向に押圧する。
【００２４】
このようにして曲げ加工が終了したならば、図４に示したように、外管３０ｂをチャック７によって保持させ、内側芯金５及び外側芯金６を所定量戻し、締め型２を開放する。
【００２５】
次いで、図５に示したように、外管３０ｂをチャック７によって次の曲げ位置まで送る。その際、曲げ方向を変更する場合には、モータ１２等によって捻り動作を行い、図６に示したように、管３０を所望とする姿勢に位置決めする。次いで、曲げ型１及び締め型２を元の位置に復帰させる。
【００２６】
そして、上記した動作を繰り返して、図７に示したように、次の曲げ加工を行う。
【００２７】
尚、上記実施の形態では、管３０を同一平面上（２次元）で異なる方向へ曲げた例を示したが、管３０を３次元方向へ曲げることもできることは勿論である。
【００２９】
また、上記実施の形態では、外側芯金６のスリット６ｃを放射状に形成しているが、放射状ばかりでなく、図８に示したように、互いに平行になるように配置してもよい。
【００３０】
上記実施の形態において内側芯金５の柱状部５ａ及び外側芯金６の先端部６ａに採用される材料の特性を表１に示す。
【００３１】
【表１】

【００３２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の二重管の曲げ方法によれば、筒状を成す先端部を３〜１２本のスリットによって分割した外側芯金を使用しているので、先端部は管と共に曲げられ、管の曲げ部における内管と外管の間隙を確実に維持する。また、連続して異なる方向へ管を曲げるべく管を回転させた場合にも、スリットによって分離された外側芯金の先端部分は、相隣り合う先端部分に支えられて捩られることなく、定位置が保たれる。
したがって、二重管を連続的に異なる方向へ曲げる場合でも、内管と外管の間隙を安定に維持して曲げることができる。
【００３３】
また、本発明の二重管の曲げ方法によれば、締め型を公転させる際に、内管のみを該内管の先端方向に向けて押圧するため、内管の変形が促され、外管との間隙がより精度よく保たれる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る二重管の曲げ方法の一例を概念的に示したもので、その始めの状態を示した断面図である。
【図２】本発明に係る二重管の曲げ方法に使用される外側芯金を示した斜視図である。
【図３】本発明に係る二重管の曲げ方法の一例を概念的に示したもので、図１の次の状態を示した断面図である。
【図４】本発明に係る二重管の曲げ方法の一例を概念的に示したもので、図３の次の状態を示した断面図である。
【図５】本発明に係る二重管の曲げ方法の一例を概念的に示したもので、図４の次の状態を示した断面図である。
【図６】本発明に係る二重管の曲げ方法の一例を概念的に示したもので、図５の次の状態を示した断面図である。
【図７】本発明に係る二重管の曲げ方法の一例を概念的に示したもので、図６の次の状態を示した断面図である。
【図８】本発明に係る芯金の他の実施の形態を示した断面図である。
【符号の説明】
１曲げ型
１ａ軸
１ｂ溝
２締め型
２ａ溝
３プレッシャ型
３ａ溝
４皺取り型
４ａ溝
５内側芯金
５ａ柱状部
５ｂロッド
５ｃ先端
６外側芯金
６ａ先端部
６ｂ後部
６ｃスリット
６ｄ長孔
６ｅ先端
７管保持用チャック
８芯金保持用チャック
９押し込み駒
９ａ突起
１０押圧手段
３０管
３０ａ内管
３０ｂ外管
α 曲げ範囲
ａ曲げ始点

Claims

内管の外側に外管を同心状に配置した二重管の前記内管内に内側芯金を挿入すると共に、前記内管と外管との環状空間に筒状の外側芯金を挿入し、それらの芯金を前記二重管内に臨ませた状態で、前記二重管の外管を締め型によって曲げ型に挟持させると共に、前記二重管の曲げ部の後方で前記二重管をプレッシャ型と皺取り型とによって拘束し、前記締め型を前記曲げ型に沿って公転させて前記二重管を曲げる二重管の曲げ方法において、先端部を超高分子量ポリエチレン，ポリアミド６，ポリアセテータのうちのいずれかの材料によって形成し、その先端に母線に沿って３〜１２本のスリットを入れた環状の外側芯金を使用すると共に、先端部を超高分子量ポリエチレン，ポリアミド６，ポリアセテータのうちのいずれかの材料によって形成し、その先端が紡錘形を成す柱状の内側芯金を使用し、該外側芯金及び内側芯金の先端を曲げ始点から前記管の先端に向けて突出するように臨ませた状態で、前記締め型を前記曲げ型に沿って公転させると共に、該締め型を公転させる際に、前記内管のみを該内管の先端方向に向けて押圧することを特徴とする二重管の曲げ方法。
前記外側芯金の先端を、前記曲げ範囲を見込んでその範囲よりも前記管の先端に向けて突出するように位置させることを特徴とする請求項１に記載の二重管の曲げ方法。