JP4751049B2 - 多穴管の曲げ部製造装置及び曲げ部製造方法。 - Google Patents

多穴管の曲げ部製造装置及び曲げ部製造方法。 Download PDF

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Description

本発明は、内側が複数の連結穴部に区画された多穴管の曲げ部製造装置及び製造方法に関する。
この種の多穴管は、車両に配設する際に車両のレイアウト上、3次元的に屈曲され、他の機器の邪魔にならないように製造されている。
例えば、特許文献1に記載されているように内側を連結壁で区画して複数の連通穴部を形成するものが提案されている。
特開2002−5379号公報(段落番号0009、図1) また、特許文献2に記載されているように複数本の管を一つに接合して複数の連通穴を形成した、いわゆる多穴管が提案されている。 実公昭64−6465号公報(第1頁及び第2頁、第1図) また、特許文献3に記載されているように押出成型によって、連結壁を多穴管の外周部分と一体に成形する方法も提案されている。 特開2003−334617号公報(段落番号0021〜0041、図1)
ところが、内側を連結壁で区画されていない管を屈曲する場合には、特許文献3に記載されているように、内側に芯金を挿入して曲げ部に変形が生じないように製造することはできるが、上記した多穴管のように内側に連結壁が存在する場合には、連結壁の曲げ方向によっては、外周部分が変形(潰れる)したり、連通穴部に挿入している芯金が固定されているためこの芯金によって連結壁が変形してしまうという問題がある。
そこで、本発明は内側が連結壁によって区画された多穴管の曲げ部が変形することがなく、良好な曲げ部を形成することができる多穴管の曲げ部製造装置及び製造方法の提供を目的とする。
請求項1の発明は、内側が連結壁により複数の連通穴部に区画された多穴管に曲げ部を形成する多穴管の曲げ部製造装置であって、多穴管の外周が押圧当接されて多穴管に所定の曲げ半径の曲げ部を形成可能な曲げ型と、この曲げ型へ前記多穴管を押圧する圧力型と、前記多穴管の一端を移動させて前記曲げ型に沿って屈曲させる把持部と、前記多穴管の前記連通穴部にそれぞれ挿入されて連通穴部内壁を支持する芯金部とからなり、前記把持部は、前記多穴管の曲げ終点部を把持し、前記多穴管の外周面を曲げ型の型面側へ押し付けながら回動し、前記芯金部は、前記曲げ部成形時における前記連通穴部の内面を支持する芯金本体と、前記曲げ部成形時における前記芯金本体を前記連通穴部の内面の移動に伴って移動自在に支持する支持手段とで形成され、前記芯金本体は、前記連通穴部の断面形状と略同一の断面形状の芯金基部を有し、この芯金基部は、前記連通穴部の内周面に当接する湾曲部と、前記連結壁に当接する平坦部とを備え、前記平坦部の後端側には、両側端を切り落すことにより、先端側へ移動するねじられた連結壁との干渉を避ける後部逃げ面が形成され、前記多穴管が、あらかじめ円周方向に所定角度のねじり成形されていることを特徴としている。
この製造装置では、多穴管の連通穴部に芯金部をそれぞれ挿入した状態で曲げ型に圧力型により押圧当接させ、曲げ型に沿って把持部を移動させて多穴管を屈曲させる。このとき、芯金部の芯金本体は支持手段によって連通穴部の内面を移動しつつ支持することにより、連通穴部の内壁の変形を防止する。また、多穴管を屈曲させる時、芯金本体が連通穴部の内面を移動しつつ支持する際に、湾曲部が連通穴部の内周面に当接して連通穴部の内壁の局部的な変形を防止するとともに、平坦部が連結壁に当接し、連結穴部の内壁の変形を防止する。さらに、多穴管の軸心を中心として円周方向にねじり成形された多穴管を屈曲させる場合、芯金本体が連通穴部の内面を移動しつつ支持する際に、芯金本体の湾曲部が連通穴部の内周面に当接して連通穴部の内壁の局部的な変形を防止するとともに、平坦部が連結壁に当接し、この平坦部の先端の座屈防止面が連結壁の曲げ部の内周側に当接して連結壁の変形を防止することになり、連通穴部の内壁の変形を確実に防止することができる。このとき、平坦部の両側端を切り落すことにより後部逃げ面が形成されているので、芯金本体の平坦部とねじられた連結壁との干渉を避けることができる。加えて、多穴管があらかじめ円周方向に所定角度のねじり成形を施されているので、多穴管のねじり角度の精度を向上でき、多穴管のねじり寸法の管理が容易である。
請求項2の発明は、請求項1記載の多穴管の曲げ部製造装置であって、前記湾曲部の先端側には、前記曲げ型の中心を通る曲げ始点部より先端側で曲げられる前記連通穴部の内周面との干渉を避ける逃げ斜面が形成され、前記平坦部の先端側には、前記多穴管を曲げる際に前記連結壁に当接して連結壁の変形を防止する座屈防止面が形成されていることを特徴としている。
この製造装置では、平坦部の先端の座屈防止面が連結壁の曲げ部の内周側に当接して連結壁の変形を防止することになり、連通穴部の内壁の変形を確実に防止することができる。
本発明によれば、多穴管に曲げ部を形成する際に、連通穴部内に移動自在な芯金部を挿入し、芯金本体が曲げ部成形時における連通穴部の内面の移動に伴って移動自在に支持するので、多穴管の曲げ部が変形することがなく、良好な曲げ部を形成することができる。
本発明の参考例における多穴管は、内側が連結壁により複数の連通穴部に区画されている。また、本発明の参考例における曲げ部製造装置は、多穴管の外周が押圧当接されて多穴管に所定の曲げ半径の曲げ部を形成可能な曲げ型と、この曲げ型へ多穴管を押圧する圧力型と、多穴管の一端を移動させて前記曲げ型に沿って屈曲させる把持部と、多穴管の前記連通穴部にそれぞれ挿入されて連通穴部内壁を支持する芯金部とからなり、芯金部は、曲げ部成形時における連通穴部の内面を支持する芯金本体と、曲げ部成形時における芯金本体を連通穴部の内面の移動に伴って移動自在に支持する支持手段とで形成されている。
以下、本発明の参考例及び実施例を図面に基づいて説明する。
参考例
図1は、本発明の参考例に係る曲げ部製造装置4を示す側面図、図2は芯金部10の先端側を示す平面図、側面図、図3は支持手段12を示す分解斜視図、図4は芯金部10と支持手段12とを示す側面図である。
参考例の多穴管1は、内側が連結壁2により2つの連通穴部3、3に区画されている。また、本実施例の曲げ部製造装置4は、図1に示すように、多穴管1の外周1aが押圧当接されて多穴管1に所定の曲げ半径Rの曲げ部5を形成可能な曲げ型6と、この曲げ型6へ多穴管1を押圧する圧力型7と、多穴管1の一端を移動させて曲げ型6に沿って屈曲させる把持部8と、多穴管1の連通穴部3、3にそれぞれ挿入されて連通穴部3、3の内壁9を支持する芯金部10とから構成されている。
また、図2に示すように、芯金部10は、曲げ部成形時における連通穴部3、3の内壁9を支持する芯金本体11と、曲げ部成形時における芯金本体11を連通穴部3、3の内壁9の移動に伴って移動自在に支持する支持手段12とで形成されている。
図1及び図5に示すように、曲げ型6は、高さの低い円柱状で、側面の中間部外周全域に弧状断面の溝が形成されて型面13が形成されている。この型面13は、多穴管1の外周面に倣って形成され、曲げ型6の側面からの最深部の距離が、多穴管1の半径の約1/2に設定されている。この型面13に、多穴管1の外周面の約半周が圧力型7により押圧当接される。
圧力型7は、直方体形状で、曲げ型6の中心Oであって多穴管1の曲げ中心Oから多穴管1の曲げ始点部14より曲げ部5の後側に配置されている。この圧力型7にも、一面側に多穴管1の外周に倣って弧状断面の溝が形成されて型面15が形成され、この型面15の最深部の距離も、多穴管1の半径の約1/2に設定されている。このため、多穴管1は、曲げ型6の型面13と、圧力型7の型面15との間で挟持され、圧力型7によって多穴管1は、曲げ型6の型面13側へ押圧される。なお、曲げ型6に対向していない圧力型7の後側(すなわち多穴管1の曲げ始点部14より後側)は、多穴管1の直線部分の半周を支持している。そして、曲げ型6と圧力型7とで挟持された多穴管1の曲げ始点部14から曲げ終点部16までの間が曲げ型6に押圧当接される。
把持部8は、多穴管1の曲げ終点部16を把持し、多穴管1の外周面1aを曲げ型6の型面13側へ押し付けながら回動することで、多穴管1に所定の半径Rの曲げ部5を形成する。
多穴管1の連通穴部3、3内に挿入される芯金部10は、曲げ部成形時における連通穴部3、3の内面を支持する芯金本体11、11(なお、本参考例では、多穴管1は連結壁2で区画されて2つの連通穴部3、3が形成されているので、芯金本体も2つ設けられている。)と、曲げ部成形時における芯金本体11、11を連通穴部3、3の内壁9の移動に伴って移動(回動)自在に支持する支持手段12とで形成されている。
芯金本体11は、連通穴部3、3の断面形状と略同一の断面形状(略半円筒状の断面形状)の芯金基部19を有し、この芯金基部19は、連通穴部3、3の内周面に当接する湾曲部20と、連結壁2に当接する平坦部21とを備えている。湾曲部20の先端側には、曲げ型6の中心を通る曲げ始点部14より先端側で曲げられる連通穴部3、3の内周面との干渉を避ける逃げ斜面20aが形成されている。平坦部21の先端には、多穴管1を曲げる際に連結壁2に当接して連結壁2の変形を防止する座屈防止面21aが形成されている。この芯金本体11は、支持手段12により回動自在に支持されている。なお、図5に示すように逃げ斜面20aは、曲げ型6の中心を通る曲げ始点部14より先端側で曲げられる連通穴部3の内周面の曲率半径R1以下にて湾曲し、座屈防止面21aは、曲げられる連結壁2の内周面の曲率半径R2以下にて湾曲している。
支持手段12は、図3、図4に示すように、芯金基部19を支持する連結棒体22と、この連結棒体22を回転自在に支持する固定部23とから形成されている。固定部23は、2本の連結棒体22が連結される回動ブロック24と、この回動ブロック24を回動自在に支持する固定ブロック25とで構成されている。回動ブロック24は、一面側に、2本の連結棒体22の先端ねじ部22aが螺合するねじ穴24aが形成され、他面側に回動支軸26が設けられている。この回動支軸26のねじ部26aが固定ブロック25にベアリング27を介して回動自在に連結されている。
固定ブロック25は、筒状で一面に回動支軸26が挿通される貫通穴28が設けられ、他面に固定凸部29が設けられている。この固定凸部29によって図示しない装置の固定側に連結されて固定ブロック25が固定されている。
次に、多穴管1の曲げ部5の製造方法について説明する。
図6(a)に示すように、直線状態の多穴管1を曲げ型6の型面13に当接させ、圧力型7によって型面13側へ押圧する。このとき、圧力型7は、多穴管1を曲げ型6側へ押圧すると共に、曲げ始点部14より後方側の多穴管1を支持し、把持部8は曲げ始点部14より前方側の多穴管1を支持している。
この状態から、図6(b)に示すように、把持部8を曲げ始点部14から先端側へ移動させつつ多穴管1を曲げ型6の型面13へ押し付ける。これと共に、圧力型7は、曲げ始点部14より把持部8側へ移動させる。
このとき、図5に示すように、多穴管1が屈曲し始めて、内側では圧縮力が、外側では引っ張り力が発生し、連通穴部3、3の内壁9が変形しようとするが、湾曲部20が連通穴部3、3の内周面に当接することにより、連通穴部3、3の内壁9の局部的な変形が防止される。同時に、平坦部21が連結壁2に当接し、この平坦部21の先端の座屈防止面21aが連結壁2の曲げ部の内周側に当接することにより、連結壁2の変形を防止する。また、芯金本体11は支持手段12によって回転自在に支持されているので、連通穴部3の内壁9が曲げによって移動してもこれに追従することができるので、連通穴部3の内壁9を確実に支持することができ変形を確実に防止することができる。そして、図6(c)に示すように、把持部8が圧力型7に対して上方に位置して多穴管1が略直角に屈曲する。
このように、本参考例では、多穴管1に曲げ部5を形成する際に、連通穴部3内に移動自在な芯金部10を挿入し、芯金本体11が曲げ部成形時における連通穴部3の内壁9の移動に伴って移動自在に支持するので、多穴管1の曲げ部5が変形することがなく、良好な曲げ部を形成することができる。
また、本参考例では、図7(a)、(b)、(c)、(d)に示すように、連結壁2の位置がどのような状態であっても、変形を防止することができて良好な曲げ部を設けることができる。すなわち、図7(a)、(d)は連結壁2が曲げ型6と圧力型7との合わせ面30に対して傾斜している状態、図7(b)は合わせ面まるに対して連結壁2が直交した状態、図7(c)は連結壁2が合わせ面30に沿っている状態であっても、芯金本体11が支持手段12によって回転自在に支持されているのでどのような向きでも対応することができる。
さらに、上記参考例では、図8(a)、(b)に示すように、曲げ型6の弧状断面の型面13の最深部の距離が多穴管1の略1/2に設定した例を示したが、図8(c)に示すように、多穴管1の中心が型面13側に位置するように設けても良く、この場合には、連結壁2が曲げ型6の溝内に確実に入った状態で曲げられるので多穴管1の外周に傷等が発生することがない。
(第1実施例
図9は本発明の第1実施例に係る曲げ部製造装置に備えられる芯金本体11の平面図、図10は芯金本体11の側面図、図11は芯金本体11を後端側から見た図、図12は芯金本体11の斜視図、図13は第2実施例の曲げ部製造装置により曲げ加工が施された多穴管31の斜視図である。なお、図9〜図13において前述した図1〜図8に示す参考例と同様のものには同一符号を付してある。
図13に示す多穴管31は、内側が連結壁2により2つの連通穴部3、3に区画されている。また、多穴管31には、本実施例の曲げ部製造装置によって、曲げ部32,33が形成されるとともに、多穴管31の軸心を中心として両端間で90度円周方向にねじり成形が施されている。例えば、車両のエンジンルームでは多穴管などの接続管がレイアウト上3次元的に屈曲されているが、特にスペースが限られ位置関係により多穴管のレイアウトの制約が厳しい場合、図13に示す多穴管31のようにねじり成形を施したものが用いられる。
そして、図9〜図13に示す本実施例の曲げ部製造装置は、前述した参考例と比べて、芯金本体11の構成が異なっており、その他の構成は基本的に前述した参考例と同様である。
すなわち、芯金本体11は、連通穴部3、3の断面形状と略同一の断面形状(略半円筒状の断面形状)の芯金基部19を有し、この芯金基部19は、連通穴部3、3の内面に当接する湾曲部20と、連結壁2に当接する平坦部21とを備えている。湾曲部20の先端側には、曲げられる連通穴部3、3の内面との干渉を避ける逃げ斜面20aが形成されている。また、平坦部21の先端側には、多穴管31を曲げる際に連結壁2に当接して連結壁2の変形を防止する座屈防止面21aが形成されるとともに、平坦部21の後端側には、両側端を切り落すことにより、ねじられた連結壁2との干渉を避ける後部逃げ面21b、21bが形成されている。この後部逃げ面21b、21bの角度及び長さ寸法は、多穴管31のねじり量に応じて設定されており、また、後部逃げ面21b、21bの角度は、平坦部21に対して所定角度で形成されている。
この第実施例にあっても、多穴管31を曲げるとともに所定角度のねじり成形を施すとき、芯金本体19の湾曲部20が連通穴部3、3の内周面に当接することにより、連通穴部3、3の内壁9の局部的な変形が防止される。同時に、平坦部21が連結壁2に当接し、この平坦部21の先端の座屈防止面21aが連結壁2の曲げ部の内周側に当接することにより、連結壁2の変形を防止する。このとき、平坦部21の両側端を切り落すことにより後部逃げ面21b、21bが形成されているので、芯金本体19の平坦部21がねじられた連結壁2との干渉を避けることができる。
また、この第実施例にあっては、後部逃げ面21b、21b間の平坦部21により芯金基部19の後端部の高さHを確保したので、芯金基部19の後端部においても平坦部21が連結壁2に当接することにより、連結壁2の変形を確実に防止することができる。
このように構成した第実施例では、多穴管31を曲げるとともに所定角度のねじり成形を施す際に、連通穴部3内に移動自在な芯金本体11を挿入し、芯金本体11が曲げ部成形時における連通穴部3の内壁9の移動に伴って移動自在に支持するので、多穴管31に良好な形状の曲げ部32,33を形成することができる。
なお、上記第実施例では、多穴管31に曲げ部32,33を形成すると同時に、多穴管31の軸心を中心として両端間で90度円周方向にねじり成形を施す場合を例示したが、図14に示すようにねじられた状態の押出成形品34を用いて、あるいは、あらかじめ多穴管31の軸心を中心に両端間で90度円周方向にねじり成形を施した後、本実施形態により多穴管31に曲げ部32,33を形成することもできる。この場合には、多穴管31のねじり角度の精度を向上できるので、ねじり寸法の管理が容易である。
(第実施例)
図15は本発明の第実施例に係る曲げ部製造装置に備えられる芯金本体11の斜視図である。なお、図15において前述した図1〜図14に示すものと同様のものには同一符号を付してある。
図15に示す本実施例の曲げ部製造装置は、前述した参考例及び第実施例と比べて、芯金本体11の構成が異なっており、その他の構成は基本的に前述した参考例及び第実施例と同様である。
すなわち、芯金本体11は、連通穴部3、3の断面形状と略同一の断面形状(略半円筒状の断面形状)の芯金基部19を有し、この芯金基部19は、連通穴部3、3の内周面に当接する湾曲部20と、連結壁2に当接する平坦部21とを備えている。湾曲部20の先端側には、曲げられる連通穴部3、3の内周面との干渉を避ける逃げ斜面20aが形成されている。また、平坦部21の先端側には、図13に示す多穴管31を曲げる際に連結壁2に当接して連結壁2の変形を防止する座屈防止面21aが形成されるとともに、平坦部21の後端側には、両側端を切り落すことにより、ねじられた連結壁2との干渉を避ける後部逃げ面21c、21cが形成されている。この後部逃げ面21c、21cの角度及び長さ寸法は、多穴管31のねじり量に応じて設定されている。なお、後部逃げ面21c、21cの角度は、平坦部21に対して後端側では比較的大きな所定角度で形成され、前端側へ向かうにつれて後部逃げ面21c、21cの角度が徐々に小さくなっている。
この第実施例にあっても、多穴管31を曲げるとともに所定角度のねじり成形を施すとき、芯金本体19の湾曲部20が連通穴部3、3の内周面に当接することにより、連通穴部3、3の内壁9の局部的な変形が防止される。同時に、平坦部21が連結壁2に当接し、この平坦部21の先端の座屈防止面21aが連結壁2の曲げ部の内周側に当接することにより、連結壁2の変形を防止する。このとき、平坦部21の両側端を切り落すことにより後部逃げ面21c、21cが形成されているので、芯金本体19の平坦部21がねじられた連結壁2との干渉を避けることができる。
また、この第実施例にあっても、後部逃げ面21b、21b間の稜線部35で芯金基部19の高さを確保したので、芯金基部19の後端部においても後部逃げ面21b、21b間の稜線部35が連結壁2に当接することにより、連結壁2の変形を確実に防止することができる。
このように構成した第実施例では、多穴管31を曲げるとともに所定角度のねじり成形を施す際に、連通穴部3内に移動自在な芯金本体11を挿入し、芯金本体11が曲げ部成形時における連通穴部3の内壁9の移動に伴って移動自在に支持するので、多穴管31に良好な形状の曲げ部を形成することができる。
本発明は、良好な形状に曲げられた多穴管を製造可能な曲げ部製造装置及び曲げ部製造方法を提供できるという効果があるので、車両のエンジンルーム内の接続管等のようにレイアウト上3次元的に屈曲され、しかも高い曲げ加工精度が求められるものに適用できる。また、多穴管に曲げ加工及びねじり成形を施すことにより、特にスペースが限られ、接続する機器間の位置関係により厳しいレイアウトの制約が要求される多穴管の用途にも適用できる。
本発明に係る多穴管の曲げ部製造装置を示す側面図である。 赫金本体を示し、(a)は平面図、(b)は側面図である。 支持手段を示す分解斜視図である。 芯金本体と支持手段との関係を示し、(a)は正面図、(b)は平面図である。 曲げ部を製造するときの曲げ型、圧力型、多穴管と芯金部を示す断面図である。 曲げ部の成形手順を示し、(a)は成形前の曲げ型と圧力型との位置を示す側面図、(b)は成形途中の曲げ型と圧力型との位置を示す側面図、(c)は多穴管に曲げ部を形成した最終状態の曲げ型と圧力型との位置を示す側面図である。 曲げ型と圧力型との間にセットされる多穴管を示し、(a)は連結壁が曲げ型と圧力型との合わせ面に対して傾斜させた状態を示す断面図、(b)は合わせ面に対して連結壁を直交させた状態を示す断面図、(C)は連結壁を合わせ面に沿って配置した状態を示す断面図、(d)は(a)の状態と逆に傾斜させた状態を示す断面図である。 曲げ型、圧力型、多穴管との関係を示し、(a)は曲げ型と圧力型とを合わせた状態を示す断面図、(b)は多穴管の連結壁を合わせ面位置にした状態を示す断面図、(C)は連結壁を合わせ面より曲げ型側に位置させた状態を示す断面図である。 は本発明の第実施例に係る曲げ部製造装置に備えられる芯金本体である。 芯金本体の側面図である。 芯金本体を後端側から見た図である。 芯金本体の斜視図である。 実施例の曲げ部製造装置により曲げ加工が施された多穴管の斜視図である。 ねじられた状態の押出成形品の斜視図である。 本発明の第実施例に係る曲げ部製造装置に備えられる芯金本体の斜視図である。
符号の説明
1 多穴管
2 連結壁
3 連通穴部
4 曲げ部製造装置
5 曲げ部
6 曲げ型
7 圧力型
8 把持部
10 芯金部
11 芯金本体
12 支持手段
19 芯金基部
20 湾曲部
20a 逃げ斜面
21 平坦部
21a 座屈防止面
21b 後部逃げ面
21c 後部逃げ面
31 多穴管
32,33 曲げ部
34 押出成形品
35 稜線部

Claims (2)

  1. 内側が連結壁(2)により複数の連通穴部(3,3)に区画された多穴管(1)に曲げ部(5)を形成する多穴管の曲げ部製造装置であって、
    多穴管(1)の外周が押圧当接されて多穴管(1)に所定の曲げ半径(R)の曲げ部(5)を形成可能な曲げ型(6)と、この曲げ型(6)へ前記多穴管(1)を押圧する圧力型(7)と、前記多穴管(1)の一端を移動させて前記曲げ型(6)に沿って屈曲させる把持部(8)と、前記多穴管(1)の前記連通穴部(3、3)にそれぞれ挿入されて連通穴部(3、3)内壁を支持する芯金部(10)とからなり、
    前記把持部(8)は、前記多穴管(1)の曲げ終点部(16)を把持し、前記多穴管(1)の外周面(1a)を曲げ型(6)の型面(13)側へ押し付けながら回動し、
    前記芯金部(10)は、前記曲げ部(5)成形時における前記連通穴部(3、3)の内面を支持する芯金本体(11)と、前記曲げ部(5)成形時における前記芯金本体(11)を前記連通穴部(3、3)の内面の移動に伴って回動自在に支持する支持手段(12)とで形成され、
    前記芯金本体(11)は、前記連通穴部(3、3)の断面形状と略同一の断面形状の芯金基部(19)を有し、この芯金基部(19)は、前記連通穴部(3、3)の内周面に当接する湾曲部(20)と、前記連結壁(2)に当接する平坦部(21)とを備え、
    前記平坦部(21)の後端側には、両側端を切り落すことにより、先端側へ移動するねじられた連結壁(2)との干渉を避ける後部逃げ面(21b、21b)が形成され、
    前記多穴管(1)が、あらかじめ円周方向に所定角度のねじり成形されていることを特徴とする多穴管の曲げ部製造装置。
  2. 請求項1記載の多穴管の曲げ部製造装置であって、前記湾曲部(20)の先端側には、前記曲げ型(6)の中心を通る曲げ始点部(14)より先端側で曲げられる前記連通穴部(3、3)の内周面との干渉を避ける逃げ斜面(20a)が形成され、前記平坦部(21)の先端側には、前記多穴管(1)を曲げる際に前記連結壁(2)に当接して連結壁(2)の変形を防止する座屈防止面(21a)が形成されていることを特徴とする多穴管の曲げ部製造装置。
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