JPH09285829A

JPH09285829A - 管端成形装置および管端成形方法

Info

Publication number: JPH09285829A
Application number: JP10562396A
Authority: JP
Inventors: Shoji Nishihara; 正二西原; Hiroaki Tashiro; 浩昭田代
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1996-04-25
Filing date: 1996-04-25
Publication date: 1997-11-04

Abstract

(57)【要約】【課題】セッティングされた被成形管に対して拡管成
形と縮管成形とを連続して行うことができ、管端形状の
精度の良い成形のできる管端成形装置を提供するもので
ある。【解決手段】管端成形装置は、管１が所定の位置にセ
ッティングされた状態で、管１の端部を拡管用セグメン
ト４３を移動させることにより拡管したのち、縮管用セ
グメント３２を移動させることにより縮管するものであ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、被成形管の端部
を拡管、縮管または形状変形する管端成形装置および管
端成形方法に関するものである。

【０００２】図８は、例えば、先行技術である特願平７
−１０３８３３号の明細書および図面に示されたセグメ
ント式拡管機の構成を説明する縦断面図である。図９は
図８のIX−IX線断面を示すセグメント式拡管機の横断面
図（但し、断面を示すハッチングは入れていない）であ
る。図１０は、特願平７−１０３８３３号の明細書およ
び図面に示されたセグメント式縮管機の構成を説明する
縦断面図である。

【０００３】まず、図８、９に示すセグメント式拡管機
について説明する。図８、９において、１０１は管、１
０２は拡管コーン、１０３は拡管コーン１０２の動きに
応じて管１０１の径方向に移動する拡管セグメント、１
０４は拡管コーン１０２を管１０１の軸方向（図８中の
矢印Ｅ、Ｆの方向）に移動させる油圧シリンダである。

【０００４】つぎに動作について説明する。拡管セグメ
ント１０３を縮めた状態で、管１０１の内部に拡管セグ
メント１０３が挿入されるように管１０１をセッティン
グする。この状態で油圧シリンダ１０４により、拡管コ
ーン１０２を図８中の矢印Ｆの方向に移動させる。この
とき、拡管コーン１０２と拡管セグメント１０３のテー
パ面作用により、拡管セグメント１０３が管１０１の径
方向に拡がっていき、管１０１の内面を外部に押し拡げ
ようとする。管１０１が所定の大きさまで拡がったの
ち、拡管コーン１０２を図８中の矢印Ｅの方向に移動さ
せることにより、拡管セグメント１０３を縮め、管１０
１から引き抜くことができる。

【０００５】ついで、図１０に示すセグメント式縮管機
について説明する。１１１は管、１１２は縮管コーン、
１１３は縮管コーン１１２の動きに応じて管１１１の径
方向に移動する縮管セグメント、１１４は縮管コーン１
１２を管１１１の軸方向（図１０中の矢印Ｇ、Ｈの方
向）に移動させる油圧シリンダ、１１５は中子用コー
ン、１１６は縮管後の管１１１の真円度を高めるための
中子、１１７は中子用コーン１１５を固定するボルトで
ある。

【０００６】つぎに動作について説明する。ボルト１１
７を調整することにより、縮管後の管１１１の内径に中
子１１６の外径を等しくする。ついで、縮管セグメント
１１３を拡げた状態で、管１１１を中子１１６と縮管セ
グメント１１３との間に挿入し、管１１１をセッティン
グする。この状態で縮管コーン１１２を図１０中の矢印
Ｈの方向に移動させる。このとき、縮管コーン１１２と
縮管セグメント１１３のテーパ面作用により、縮管セグ
メント１１３が管１１１の径方向に縮まっていき、管１
１１の外面を内部に押し縮めようとする。管１１１が所
定の大きさまで縮まったのち、縮管コーン１１２を図１
０中の矢印Ｇの方向に移動させることにより、縮管セグ
メント１１３を拡げ、管１１１から引き抜くことができ
る。この場合には、管１１１が所定の大きさまで縮まっ
たとき、中子１１６が管１１１の内面に接するので真円
度の高い縮管成形ができる。そして、ボルト１１７によ
り中子１１６の外径を調節できるので、様々な径の縮管
を成形することができる。また、上記明細書には、セグ
メント式拡管機とセグメント式縮管機とを対向して配置
し、管の一端を縮管するとともに他端を拡管する管端成
形機が記載されている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】先行技術の管端成形機
は、上述のように構成されているので下記のような問題
があった。管端成形機は、セグメント式拡管機またはセ
グメント式縮管機のいずれか一方を構成するので、管の
両端を管端成形する必要があるときには、管端成形機が
２台必要となり２台分の設置スペースが必要となるとい
う問題があった。また、管の一端を拡管成形後に縮管成
形または縮管成形後に拡管成形をするものはなかった。
このような管端成形をするときには、一度管を移動させ
再セッティングする必要があり、作業効率が悪いという
問題があった。また、管端の縮め代または拡げ代が小さ
いときには、管材のスプリングバックおよび素管の径寸
法のバラツキの少なくともいずれか一方に依存して管端
成形後に所望の管端形状が得られにくいことがあった。
また、管の径を変化させずに素管の管端の形状変化をさ
せる管端成形機はなかった。そして、管の接続組立等の
精度は管端の真円度によって決まる。したがって、素管
の形状にバラツキがあるときには、管の接続組立等が円
滑に行えない場合があった。ここで、管端成形機で管端
を成形される素管は、一般的に押し出し加工により形成
される。この素管の径は１％程度のバラツキを有するの
が普通であり、管の接続組立等における径のバラツキの
許容範囲が１％未満（例えば０．２％）のときには問題
となる。

【０００８】また、両端を加工した管には、縮管−縮
管、拡管−拡管、および縮管−拡管の３通りがある。そ
して、この３通りの管端成形を実現するには、セグメン
ト式縮管機同志を対向して配置、セグメント式拡管機同
志を対向して配置、およびセグメント式拡管機とセグメ
ント式縮管機とを対向して配置する必要がある。また
は、セグメント式拡管機とセグメント式縮管機とを互い
に独立して１台づつ配置しておき、管端成形するとき、
管端成形条件（拡管成形、縮管成形）に合わせて管を移
動させる必要がある。前者のときには、６台の管端成形
機が必要となり、管端成形機の設置スペースが必要とな
るとともに経済的に不利である。一方、後者のときに
は、管端成形機は２台でよいので設置スペースの問題は
ないが、管の一端部を成形する度に管を移動する必要が
あり、成形の効率が悪い。さらに、管端を成形するには
管と管端成形装置との位置合わせをする必要があり、両
端を成形するには２度位置合わせする必要があって効率
が悪い。

【０００９】また、セグメント式拡管機では、拡管用コ
ーン１０２のロッド端部（図８のテーパ端部の反対側）
に油圧シリンダ１０４で駆動力を与えている。したがっ
て、油圧シリンダ１０４を拡管用コーン１０２の端部に
配置する必要があり、管１０１の軸方向にセグメント式
拡管機が長くなるという問題があった。それ故、管１０
１の軸方向に他の機器を配置しようとするとき、さらに
セグメント式拡管機が大きくなる。

【００１０】さらにまた、管同志の接続の基準となるけ
がき線は、管端成形後にいったん管端成形機から外した
状態でけがきをされていた。そして、けがきをするとき
には、管に対し基準合わせをする必要がある。したがっ
て、管端成形機から管を外してから基準合わせをする必
要があるので、作業効率が良くないとともに、けがきに
高精度が要求されるときには基準合わせが大変であっ
た。

【００１１】この発明は上記のような問題を解決するた
めになされたもので、セッティングされた被成形管を拡
管および縮管のいずれの成形も可能な管端成形機および
管端成形方法を提供することを目的とする。また、セッ
ティングされた被成形管に対して拡管成形と縮管成形と
を連続して行える管端成形装置および管端成形方法を提
供することを目的とする。また、セッティングされた被
成形管に合マークを付けることができる管端成形装置お
よび管端成形方法を提供することを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】この発明に係る管端成形
装置は、所定の位置にセッティングされた被成形管の一
端部において上記被成形管の外側から力を付与すること
により、上記被成形管の端部を縮管する縮管手段と、上
記所定の位置にセッティングされた上記被成形管の一端
部において上記被成形管の内側から力を付与することに
より、上記被成形管の端部を拡管する拡管手段とを備え
たものである。

【００１３】また、第１の所定の位置にセッティングさ
れた被成形管の一端部において上記被成形管の外側から
力を付与することにより、上記被成形管の端部を縮管す
る第１の縮管手段、および、上記第１の所定の位置にセ
ッティングされた上記被成形管の一端部において上記被
成形管の内側から力を付与することにより、上記被成形
管の端部を拡管する第１の拡管手段を有する第１の管端
成形手段と、第２の所定の位置にセッティングされた上
記被成形管の他端部において上記被成形管の外側から力
を付与することにより、上記被成形管の端部を縮管する
第２の縮管手段、および、上記第２の所定の位置にセッ
ティングされた上記被成形管の他端部において上記被成
形管の内側から力を付与することにより、上記被成形管
の端部を拡管する第２の拡管手段を有する第２の管端成
形手段とを備えたものである。

【００１４】また、縮管成形時には、拡管手段により被
成形管を拡管したのち、拡管された上記被成形管を縮管
手段により縮管するものである。また、拡管成形時に
は、縮管手段により被成形管を縮管したのち、縮管され
た上記被成形管を拡管手段により拡管するものである。

【００１５】また、拡管手段には、拡管時に被成形管の
内面と接する複数個の拡管用部材と、上記被成形管の軸
方向のうちの一方向に移動するとき上記拡管用部材が上
記被成形管を拡管するように移動させる駆動力変換部材
と、この駆動力変換部材を上記被成形管の軸方向に移動
させる駆動手段とを設けたものである。また、駆動手段
は、液体が出入する貫通穴が設けられ固定されたピスト
ン体と、駆動力変換部材の一部により形成されたシリン
ダハウジングと、上記ピストン体および上記シリンダハ
ウジングにより形成される領域に上記貫通穴を介して液
体を供給する液体供給手段とを有する。

【００１６】また、縮管手段には、縮管時に被成形管の
外面と接する複数個の縮管用部材と、上記被成形管の軸
方向のうちの一方向に移動するとき上記縮管用部材が上
記被成形管を縮管するように移動させる駆動力変換部材
と、この駆動力変換部材を上記被成形管の軸方向に移動
させる駆動手段とを設けたものである。

【００１７】また、縮管用部材は、被成形管にマーク付
けするマーク付手段を有する。また、マーク付手段は複
数個あり、上記各マーク付手段は被成形管の軸を直角に
切る面において上記被成形管の周方向に等間隔で配置さ
れる。また、マーク付手段は、けがき針とこのけがき針
を被成形管に押しつける弾性体とにより形成される。ま
た、被成形管を固定する固定手段と、この固定手段によ
り上記被成形管を固定するとともに縮管手段および拡管
手段により上記被成形管に力を付与して上記被成形管の
管端を固定した状態で、上記縮管手段および上記拡管手
段を上記被成形管の軸に対して傾動させ上記被成形管を
曲げる曲げ手段とを備えたものである。

【００１８】また、この発明に係る管端成形方法は、被
成形管を所定の位置にセッティングする工程と、上記被
成形管の一端部において上記被成形管の内側から力を付
与することにより、上記被成形管の端部を拡管する工程
と、上記被成形管の一端部において上記被成形管の外側
から力を付与することにより、上記被成形管の端部を縮
管する工程とを含むものである。さらにまた、縮管する
工程または拡管する工程が終了したのち、被成形管をセ
ッティングした状態で、縮管手段に設けた合マーク付手
段により上記被成形管に合マーク付する工程を含むもの
である。

【００１９】

【発明の実施の形態】

実施の形態１．以下、この発明の実施の形態１について
説明する。図１はこの発明の実施の形態１に係る管端成
形装置であるセグメント式拡縮管装置の要部構成を説明
する縦断面図である。図２はこの発明の実施の形態１に
係るセグメントおよびコーンの配置を説明するためのセ
グメント式拡縮管装置の要部を示す正面図である。図３
はこの発明の実施の形態１に係るセグメント式拡縮管装
置の全体構成を説明する一部断面により示す側面図であ
る。なお、図１〜図３においては、説明の都合上断面部
分のハッチングを一部省略している。このことは、以下
の実施の形態において説明する図についても同様であ
る。

【００２０】図１〜図３において、１は被成形管である
管、３０は駆動力変換部材である縮管用コーン、３１は
縮管用コーン３０とボルト（図示せず）で一体化したス
ライダ、３２は縮管用部材である縮管用セグメントであ
る。ここで、縮管用コーン３０および縮管用セグメント
３２は例えば鋳鉄（ＦＣ）で形成されている。そして、
縮管用セグメント３２はそのテーパ部分にＴ型形状の案
内ガイド３３を有し、この案内ガイド３３は縮管用コー
ン３０に形成されているＴ型溝とはまり合っている。縮
管用コーン３０の移動時には、案内ガイド３３がＴ型溝
に沿って即ちガイドとなって縮管用セグメント３２を移
動させる。また、縮管用セグメント３２には、管１の径
方向に移動させるためのＴ型ガイド３４が形成されてい
る。したがって、縮管用コーン３０が管１の軸方向（図
１中の矢印Ａ、Ｂの方向）に移動するとき、縮管用セグ
メント３２は管１の径方向に移動する。３５は縮管用セ
グメント３２内部に内蔵されている合マーク付手段であ
るけがき針、３６はけがき針３５を管１の中心に向かっ
て押しつける弾性体であるバネである。合マーク付手段
は、けがき針３５およびバネ３６により形成され、管１
の外周に合マークをけがく。そして、図２に示すよう
に、けがき針３５およびバネ３６は、管１の軸をほぼ直
角に切る面において周方向に等間隔で４個配置される。

【００２１】３７は内部がシリンダハウジングとなって
いる駆動力変換部材である拡管用コーンである。ここ
で、拡管用コーン３７および拡管用セグメント４３は例
えば鋳鉄（ＦＣ）で形成されている。３８は拡管用コー
ン３７を管１の軸方向に移動させるためのピストン、３
８Ａおよび３８Ｂは、拡管用コーン３７のシリンダハウ
ジング、ピストン３８およびピストンロッド３９により
形成される領域である。３９はピストンロッド、３９
Ａ、３９Ｂは領域３８Ａ、３８Ｂに液体である油を出入
（排出・供給）する貫通穴である。４０はピストン３８
にピストンロッド３９を固定するナットである。そし
て、ピストン３８、ピストンロッド３９およびナット４
０によりピストン体が形成されており、このピストン体
は架台４７に固定されている。４１Ａ、４１Ｂは油漏れ
を防ぐとともにシリンダ内部に粉塵等の進入を防止する
カバーである。なお、ピストン３８、カバー４１Ａおよ
びカバー４１Ｂには油漏れ防止のＯリングを施してあ
る。

【００２２】４２Ａ、４２Ｂは貫通穴３９Ａ、３９Ｂの
端部に設けられた油のポートである。そして、ピストン
体は架台４７に固定されているので、ポート４２Ａから
油を入れると拡管用コーン３７は図１中の矢印Ａの方向
に動く。逆に、ポート４２Ｂから油を入れると拡管用コ
ーン３７は図１中の矢印Ｂの方向に動く。４３はＴ型ガ
イド４４、４５が設けられた拡管用セグメントであり、
図１に示すように、拡管用コーン３７が図１中の矢印Ａ
の方向に動けば、拡管用コーン３７のＴ型案内溝とＴ型
ガイド４４が摺動することにより、拡管用セグメント４
３は、Ｔ型ガイド４５に沿って管１の中心方向に移動す
る。逆に、拡管用コーン３７を図１中の矢印Ｂの方向に
動かせば拡管用セグメント４３は径方向に拡がってい
く。そして、ピストン体、カバー４１Ａ、４１Ｂ、拡管
用コーン３７のシリンダハウジングおよびポート４２
Ａ、４２Ｂに油を送出する送出ポンプ（図示しない）に
より駆動手段が形成される。４６は縮管用セグメント３
２、拡管用セグメント４３を管１の径方向のみに移動す
るように内部にＴ型溝を持つ案内ガイドで架台４７にボ
ルト（図示しない）で固定されている。

【００２３】図２に示すように、縮管用コーン３０、縮
管用セグメント３２、拡管用コーン３７、拡管用セグメ
ント４３は、管１の中心（軸）に対し周方向に均等に８
カ所設置されている。関連するコーンおよびセグメント
は、８カ所同時に同量だけ径方向に拡がったり縮んだり
する。５８は架台４７を水平に保つとともに架台４７が
管１の軸方向に移動するときのガイドとなる平ガイドで
ある。

【００２４】図３において、５０はタイロッド５１によ
り架台４７と一体となっている油圧シリンダ、５２は油
圧シリンダ５０のロッド先端に固定されているブロッ
ク、５３はスライダ３１と一体になっているガイドロッ
ド、５５はガイドロッド５３の摺動ガイドの役割をする
軸受である。なお、管１に対して下方のタイロッド５
１、ブロック５２およびガイドロッド５３は図示してい
ない。そして、スライダ３１、ガイドロッド５３、ブロ
ック５２、タイロッド５１および油圧シリンダ５０によ
り駆動手段が形成される。この駆動手段は、タイロッド
５１で架台４７に支持されるとともに一体化されている
ので、油圧シリンダ５０の動きに応じて管１の軸方向に
動く。

【００２５】５６は油圧シリンダ、５７は油圧シリンダ
５６の先端を架台４７に固定する取付具、５８は架台４
７を支持し架台４７を管１の軸方向に移動可能としてい
る平ガイドである。５９は平ガイド５８に搭載された架
台４７および油圧シリンダ５６を支持している曲げベー
スであり、回転支持ピン６０を中心に傾動可能となって
いる。６１は後述する管１の曲げ加工をしたのち曲げベ
ース５９を水平状態に戻す油圧シリンダであり、その先
端は曲げベース５９にピン結合（図示していない）され
ている。６２は油圧シリンダ６１および回転支持ピン６
０を支持しているベースである。

【００２６】つぎに動作について説明する。図１〜図３
において、管１を縮管用セグメント３２および拡管用セ
グメント４３（金型）の間にセッティングできるように
金型を移動させておく。縮管用セグメント３２について
は、管１の軸から遠ざかる方向に移動させる必要があ
る。このことを実現するためには、油圧シリンダ５０を
前進（図１中の矢印Ａの方向）させる。すると、ガイド
ロッド５３も前進し、縮管用コーン３０も図１中の矢印
Ａの方向に動く。このとき縮管用セグメント３２はＴ型
ガイド３４によって拘束されているので、管１の径方向
に拡がっていく。このとき円周方向に配置する８個の縮
管用セグメント３２全てが径方向に拡がっていく。拡管
用セグメント４３については、管１の軸に近づく方向に
移動させる必要がある。このことを実現するためには、
油圧ポート４２Ａから圧油を注入すれば油圧の力により
拡管用コーン３７が図１中の矢印Ａの方向に移動する。
このとき拡管用セグメント４３はＴ型ガイド４５によっ
て拘束されているので、管１の径方向に縮んでいく。つ
まり、円周方向に配置する８個の拡管用セグメント４３
は全てが管１の径方向に縮んでいく。こうして管１を金
型内に挿入するための隙間を設ける。

【００２７】［拡管動作］ついで、管１を金型内に挿入
し、管１を拡管成形するための所定の位置にセッティン
グする。ここで、所定の位置とは、図１〜図３に示すよ
うに、管１の軸並びに縮管用セグメント３２および拡管
用セグメント４３の中心がほぼ一致するとともに、管１
の端面が案内ガイド４６に接する位置である。管１のセ
ッティングが完了すると、油ポート４２Ｂから圧油を注
入し、油ポート４２Ａから油をタンク（図示しない）に
戻すことにより、拡管用コーン３７は図１中の矢印Ｂの
方向に移動し、拡管用セグメント４３を管１の内側に押
し当てる。その後、管１の拡管径に見合う分拡管用コー
ン３７を図１中の矢印Ｂの方向に移動させ、所定の拡管
成形を行う。なお、所望の拡管径を得るための拡管用コ
ーン３７の移動量は、拡管用コーン３７および拡管用セ
グメント４３の形状から簡単に求めることができる。

【００２８】［縮管動作］拡管成形および縮管成形をす
るときの管１をセッティングする位置は同じ位置であ
る。したがって、上述した管１を金型内に挿入するため
の隙間を設けたのち、管１を縮管成形するための所定の
位置にセッティングする。管１のセッティングが完了す
ると、油圧シリンダ５０を後退（図１中の矢印Ｂの方
向）させ、縮管用セグメント３２を管１の外側に押し当
てる。その後、管１の縮管径に見合う縮管用コーン３０
を図１中の矢印Ｂの方向に移動させ、所定の縮管成形を
行う。

【００２９】以上のように構成したので、管１を所定の
位置にセッティングすれば拡管成形および縮管成形の両
方をすることができ汎用性が高い。また、拡管成形およ
び縮管成形の管端成形をする必要があるとき、１台のセ
グメント式拡縮管装置で管端成形をすることができ、設
置スペースを最小にできる。また、拡管成形および縮管
成形を連続して行うことが可能である。

【００３０】また、縮管成形をするときには、拡管用セ
グメント４３の外径を管１の縮管内径に合わせておくよ
うにしても良い。このときには、拡管用セグメント４３
が中子と同様の作用をするので、縮管の真円度が向上す
る。さらにまた、つぎのように縮管成形をするものであ
ってもよい。管１を所定の位置にセッティングしたの
ち、拡管用セグメント４３および縮管用セグメント３０
を管１に押し当てる。その後、拡管用セグメント４３お
よび縮管用セグメント３０を管１の中心方向に同速度で
移動するように送出ポンプおよび油圧シリンダ５０を制
御し、縮管成形する。このときには、拡管用セグメント
４３および縮管用セグメント３０で管１を挟み込みなが
ら縮管成形をするので、縮管の真円度がさらに向上す
る。

【００３１】また、拡管用コーン３７の駆動手段は、液
体が出入する貫通穴３９Ａ、３９Ｂが設けられ架台４７
に固定されたピストン体と、拡管用コーン３７の一部に
より形成されたシリンダハウジングと、ピストン体およ
びシリンダハウジングにより形成される領域３８Ａ、３
８Ｂに貫通穴３９Ａ、３９Ｂを介して圧油を供給するポ
ンプとを有する。したがって、ポンプとポート４２Ａ、
４２Ｂはパイプによって接続すればよくポンプの配置の
自由度が高く、拡管用コーン３７の駆動手段を小さく構
成できる。

【００３２】なお、管端成形装置として、セグメント式
拡縮管装置の例について説明したが、これに限定される
ものではなく、例えばスピニング式の管端成形装置であ
ってもよい。また、拡管用コーン３７および拡管用セグ
メント４３のテーパは、図１中の矢印Ａの方向に拡管用
コーン３７が移動するとき拡管用セグメント４３が管１
の中心軸方向に移動するテーパとしているが、このテー
パの傾きは逆であっても良い。このことは、縮管用セグ
メント３０および縮管用コーン３２のテーパについても
同様である。また、縮管用セグメント３０および拡管用
セグメント４３の管１に接する面は管１の軸に対して平
行であるが、管端の成形条件によって決まるものであ
り、上記接する面は管１の軸に対して傾けておくことが
ある。また、管１の端面を円形に成形する場合について
説明したが、成形後の所望の端面形状は円形でなくても
よく、例えば略六角形であっても良い。

【００３３】実施の形態２．以下、この発明の実施の形
態２について図１〜図３を用いて説明する。図１〜図３
の構成については、実施の形態１と同様であるのでその
説明を省略する。実施の形態２では、より真円度の高い
管端成形をする場合について説明する。

【００３４】つぎに動作について説明する。まず、所望
の管端形状が縮管の場合について説明する。管１を金型
内に挿入し、管１を縮管成形するための所定の位置にセ
ッティングする。そして、上述したように油ポート４２
Ｂから圧油を注入し所定量の拡管動作を行う。その後、
拡管用セグメント４３を管１の径方向に縮めておく。つ
いで、所定の位置にセッティングされており管端が拡管
された管１を、上述したように油圧シリンダ５０を図１
中の矢印Ｂの方向に移動させ所望の管端形状となるまで
縮管する。

【００３５】ここで、所定量とは、素管である管１の管
端形状にバラツキがあるときには、拡管動作により真円
度が許容範囲に入るまで拡管用セグメント４３を移動さ
せる量のことである。一方、管１からの縮め代が少ない
ためスプリングバックが生じるときには、スプリングバ
ックが生じないような位置まで拡管用セグメント４３を
移動させる量である。そして、所定量は経験的、理論的
に求められるものである。また、縮め代が少ないととも
に素管の管端形状にバラツキがあるときには、真円度が
許容範囲に入るとともにスプリングバックが生じないよ
うな位置まで拡管用セグメント４３を移動させる量であ
る。例えば、管１は押し出し加工により形成されバラツ
キ７ｍｍを有する直径５００ｍｍであり、所望の管端形
状がバラツキ１ｍｍ以下を有する直径４９０ｍｍである
ときは、バラツキがあるとともに縮め代が少ないので、
素管のバラツキおよびスプリングバックによる影響を考
慮する必要がある。

【００３６】ついで、所望の管端形状が拡管の場合につ
いて説明する。管１を金型内に挿入し、管１を拡管成形
するための所定の位置にセッティングする。そして、上
述したように油圧シリンダ５０を図１中の矢印Ｂの方向
に移動させ所定量の縮管動作を行う。その後、縮管用セ
グメント３２を管１の径方向に拡げておく。ついで、所
定の位置にセッティングされており管端が縮管された管
１を、上述したように油ポート４２Ｂから圧油を注入し
所望の管端形状となるまで拡管する。なお、所定量と
は、上述した所望の管端形状が縮管の場合と同様な説明
となるのでその説明を省略する。

【００３７】ついで、所望の管端形状が素管の径と同じ
である場合、即ち、素管のバラツキをなくしたい場合に
ついて説明する。この場合には、上述したスプリングバ
ックが生じない位置まで拡管用セグメント４３を移動さ
せ拡管動作し、その後、拡管した量だけ縮管用セグメン
ト３０を移動させ縮管動作をする。なお、この場合に
は、拡管動作と縮管動作の順序が入れ替わっても良い。

【００３８】以上のように構成したので、管１の素材寸
法（素管）にバラツキがあるときに、このバラツキを小
さくすることができる。また、縮め代または拡げ代が小
さいときにも所望の管端形状を得ることができる。した
がって、管端の精度が良くでき、管１同志の接続が簡単
に実行できるとともに管１の利用の汎用性が高まる。

【００３９】実施の形態３．以下、この発明の実施の形
態３について図１〜図３を用いて説明する。図１〜図３
の構成については、実施の形態１と同様であるのでその
説明を省略する。実施の形態３では、管端成形装置によ
り管端成形した管の端部に管端成形装置により合マーク
付をする場合について説明する。ここで、合マークと
は、例えば、拡縮管の組立時の組立基準となるマークで
ある。

【００４０】つぎに動作について説明する。上述したよ
うに管１の管端成形をしたのち、管端成形された管１の
外形よりも少しだけ拡がった位置まで縮管用セグメント
３２を移動させる。このとき、管１の外周にはけがき針
３５のみが接することになる。また、管１の内周側に拡
管用セグメント４３が接しないように拡管用セグメント
４３を移動させておく。ついで、油圧シリンダ５６を図
１中の矢印Ｂの方向に移動させる（後退させる）。この
とき、架台４７が移動することになり、縮管用セグメン
ト３２に内蔵されバネ３６により管１に押しつけられた
けがき針３５が管１の外表面に接触するので、けがき針
３５が管１に対して相対的に移動し合マークをけがく。

【００４１】以上のように構成したので、縮管等の管端
成形をしたのち、管１を管端成形装置から取り外すこと
なく合マークをけがくことができる。つまり、管１のセ
ッティングは一度するだけで、合マークがけがかれた縮
管、拡管または管端形状が修正された管を得ることがで
きる。したがって、合マークを正確に短時間でけがくこ
とができるとともに作業効率がよい。また、管端成形の
セッティング時に位置合わせを行ってあるので、合マー
クの精度がよい。

【００４２】なお、けがき針３５およびバネ３６は１つ
の管端成形装置について１個でも良いが、図２に示すよ
うに、けがき針３５およびバネ３６は、管１の軸を直角
に切る面において周方向に等間隔で４個（複数個）の方
が好ましい。このときには、１つの管端成形装置につい
て４個の合マークがけがかれるので、管１の基準合わせ
をしやすい、例えば組立動作時の管１の基準合わせをし
やすい。また、合マークは管１の軸方向のけがき線の場
合について説明したが、点でも良い。さらにまた、合マ
ーク付手段としてけがき針３５およびバネ３６の場合に
ついて説明したが、管１に印を付けるものであればよ
く、例えばポンチ、レーザマーキングでもよい。

【００４３】実施の形態４．以下、この発明の実施の形
態４について説明する。図４はこの発明の実施の形態４
に係る拡縮管装置の全体構成を示す側面図である。図４
において、６５は管１をクランプするためのクランプ用
下型、９０は管１を曲げ加工する曲げ手段である曲げ装
置、９２は管１を管１の軸方向に送る管送り機構であ
る。これらの構成要素については後に詳しく説明する。
なお、管１は２点鎖線で示してある。その他の構成につ
いては、実施の形態１と同様であるのでその説明を省略
する。実施の形態３においては、図４に示すように、２
台の管端成形手段である拡縮管装置９４を対向して配置
してある。

【００４４】以上のように構成したので、一組の拡縮管
装置を用いることで、管１の両端を、縮管−縮管、拡管
−拡管および縮管−拡管の３通り管端成形を実現するこ
とができる。したがって、管端成形装置の設置スペース
が最小限でよい。また、管送り機構９２で管１を２台の
拡縮管装置に移動させて管端成形することができ、作業
の効率がよい。

【００４５】実施の形態５．以下、この発明の実施の形
態５について説明する。図５はこの発明の実施の形態５
に係る曲げ加工装置を複合した拡縮管装置の構成を示す
側面図である。図５において、６５は管１をクランプす
るためのクランプ用下型であり、モータ＋チェーン駆動
（図示していない）により、図５の一点鎖線の位置より
図５中の矢印Ｃの方向へ移動する。６６は管１をクラン
プするためのクランプ用上型、６７は油圧シリンダであ
りその先端には回転可能なローラ６８が設置されてい
る。６９は管１をクランプするためのクランプ力を与え
る油圧シリンダであり、クランプ用上型６６およびシリ
ンダ６７等はこの油圧シリンダ６９の昇降とともに移動
する。７０は架台４７に固定されている当金であり、油
圧シリンダ６７が図５中の矢印Ｃの方向に移動（前進）
したときローラ６８が当たり、回転支持ピン６０を中心
に曲げベース５９全体を傾けることになる。

【００４６】つぎに動作について説明する。図４に示す
ように、長尺物の管１をクレーン等により管送り機構９
２およびクランプ用下型６５の上に載せる。ついで、ク
ランプ用下型６５を図４中の矢印Ｄの方向に移動させる
と同時に管１の送り機構９２のテーパローラ７５（図
６、図７）を管１が図４中の矢印Ｄの方向に動くように
回転させる。ここで、クランプ用下型６５の移動速度と
テーパローラ７５による管１の送り速度は同速度として
おく。そして、クランプ用下型６５が、クランプ用上型
６６の真下になる位置でクランプ用下型６５の移動を停
止する。このとき、管１が案内ガイド４６に当たってい
なければ更にテーパローラ７５を回転させて管１の先端
を案内ガイド４６に当て、そこでテーパローラ７５を停
止させる。ここで、固定手段は、クランプ用下型６５、
クランプ用上型６６および油圧シリンダ６９により構成
され、曲げ手段である曲げ装置９０は、油圧シリンダ６
７、ローラ６８および当金７０により構成される。

【００４７】ついで、拡管等の管端成形を行ったのち、
縮管用セグメント３２と拡管用セグメント４３とを管１
に当てた状態で保持する。この状態で、油圧シリンダ６
９を下降（クランプ用上型６６が管１に近づく方向に移
動）させ、管１をクランプ用下型６５とクランプ用上型
６６との間にしっかりと固定する。このとき、管１の曲
げ中心は回転支持ピン６０の中心と一致する位置関係と
なっている。ついで、油圧シリンダ６７を前進させる。
このとき、ローラ６８が当金７０に当たり回転支持ピン
６０を中心として曲げベース５９全体を傾動し、管１の
端部が曲げられる。管１が所定の角度まで曲げられたの
ち、縮管用セグメント３２を一杯まで拡げるとともに拡
管用セグメント４３を一杯まで縮め、油圧シリンダ６７
を後退させる。その後、油圧シリンダ６１を上昇させて
曲げベース５９を水平状態に戻す。ついで、クランプ用
上型６６を上昇させて管１を解放する。

【００４８】以上のように構成したので、管１をセッテ
ィングするのは１度でよく、管端成形を行ったままの状
態で曲げ加工をできるので、曲げ加工を容易に実現でき
るとともに作業効率がよい。

【００４９】ついで、管送り機構９２について説明す
る。図６はこの発明の実施の形態５に係る管送り機構の
側面図である。図７は図６のVII−VII線断面図である。
図６、図７において、７５は管１を支持するテーパロー
ラ、７６はテーパローラの軸受、７７はテーパローラ７
５を設置しているベース、７８はテーパローラ７５に回
転を与えるモータでチェーン７９Ａ、７９Ｂによってモ
ータの回転をテーパローラに伝達している。８０はテー
パローラ７５と一体化している軸であり、テーパローラ
７５が軸８０の長手方向に移動可能なようにスプライン
加工がなされており、両端は軸受７６で支持されてい
る。８１はテーパローラ７５を軸８０の長手方向のうち
管１の中心側の方向に常に押しつける力を発生させるバ
ネ、８２Ａ、８２Ｂはモータ７８の回転をテーパローラ
７５に伝達するため必要なスプロケット、８３はテーパ
ローラ７５が軸８０の長手方向のうち管１の中心側の方
向へ移動することを制限するストッパである。

【００５０】なお、テーパローラ７５の表面にはウレタ
ンゴムをライニングしており、管１の表面を傷つけない
ようにしている。モータ７８の軸端にはスプロケット８
２Ｂが接続されており、軸８０に接続しているスプロケ
ット８２Ａとチェーン７９Ａで連結されている。また、
スプロケット８２Ａは、２列のスプロケットであり、２
つのテーパローラ７５、７５（図６参照）の軸８０間を
チェーン７９Ｂで連結し同期させている。

【００５１】また、バネ８１のバネ定数は管１の径によ
らず管１の軸位置が変化しない値にしておく必要があ
る。この値は、管１の重量、外径およびテーパローラ７
５のテーパ形状から求めておいても良いし、実験により
求めることもできる。また、テーパローラ７５を管１の
中心側に常に押しつける力を発生させるバネ８１の場合
について説明したが、テーパローラ７５を管１の中心側
に常に抑制する手段であればバネ８１に限定するもので
はない。

【００５２】つぎに動作について説明する。モータ７８
を駆動することにより、スプロケット８２Ｂ、８２Ａを
介して軸８０が回転する。このとき、テーパローラ７５
が回転するので管１は管１の軸方向に移動する。そし
て、管１の外径が大きいときには、２つのテーパローラ
７５が軸８０に対し互いに遠ざかる方向に移動し、管１
の外径が小さいときには、２つのテーパローラ７５が軸
８０に対し互いに近づく方向に移動する。以上説明した
ように、テーパローラ７５はバネ８１で支持されている
ので、管１の外形が変化したとしても管１の軸は上下左
右方向に移動することはなく、管１を調心することがで
きる。

【００５３】

【発明の効果】この発明に係る管端成形装置は、所定の
位置にセッティングされた被成形管の一端部において上
記被成形管の外側から力を付与することにより、上記被
成形管の端部を縮管する縮管手段と、上記所定の位置に
セッティングされた上記被成形管の一端部において上記
被成形管の内側から力を付与することにより、上記被成
形管の端部を拡管する拡管手段とを備えたので、セッテ
ィングされた上記被成形管に対して縮管成形および拡管
成形をすることができるとともに装置の設置スペースを
少なくできる。

【００５４】また、第１の所定の位置にセッティングさ
れた被成形管の一端部において上記被成形管の外側から
力を付与することにより、上記被成形管の端部を縮管す
る第１の縮管手段、および、上記第１の所定の位置にセ
ッティングされた上記被成形管の一端部において上記被
成形管の内側から力を付与することにより、上記被成形
管の端部を拡管する第１の拡管手段を有する第１の管端
成形手段と、第２の所定の位置にセッティングされた上
記被成形管の他端部において上記被成形管の外側から力
を付与することにより、上記被成形管の端部を縮管する
第２の縮管手段、および、上記第２の所定の位置にセッ
ティングされた上記被成形管の他端部において上記被成
形管の内側から力を付与することにより、上記被成形管
の端部を拡管する第２の拡管手段を有する第２の管端成
形手段とを備えたので、上記被成形管の各端を拡管成形
および縮管成形のいずれの成形もすることができるとと
もに、この装置の設置スペースを小さくできる。

【００５５】また、縮管成形時には、拡管手段により被
成形管を拡管したのち、拡管された上記被成形管を縮管
手段により縮管するので、縮管された管端形状の精度が
よい。

【００５６】また、拡管成形時には、縮管手段により被
成形管を縮管したのち、縮管された上記被成形管を拡管
手段により拡管するので、拡管された管端形状の精度が
よい。

【００５７】また、拡管手段には、拡管時に被成形管の
内面と接する複数個の拡管用部材と、上記被成形管の軸
方向のうちの一方向に移動するとき上記拡管用部材が上
記被成形管を拡管するように移動させる駆動力変換部材
と、この駆動力変換部材を上記被成形管の軸方向に移動
させる駆動手段とを設けたので、容易に構成できるとと
もに拡管された管端形状の精度がよい。

【００５８】また、駆動手段は、液体が出入する貫通穴
が設けられ固定されたピストン体と、駆動力変換部材の
一部により形成されたシリンダハウジングと、上記ピス
トン体および上記シリンダハウジングにより形成される
領域に上記貫通穴を介して液体を供給する液体供給手段
とを有するので、上記液体供給手段の配置の自由度が高
く、上記駆動手段を小さく構成できる。

【００５９】また、縮管手段には、縮管時に被成形管の
外面と接する複数個の縮管用部材と、上記被成形管の軸
方向のうちの一方向に移動するとき上記縮管用部材が上
記被成形管を縮管するように移動させる駆動力変換部材
と、この駆動力変換部材を上記被成形管の軸方向に移動
させる駆動手段とを設けたので、容易に構成できるとと
もに拡管された管端形状の精度がよい。

【００６０】また、縮管用部材は、被成形管にマーク付
けするマーク付手段を有するので、一度上記被成形管を
セッティングした状態でマーク付ができ、作業効率がよ
い。

【００６１】また、マーク付手段は複数個あり、上記各
マーク付手段は被成形管の軸を直角に切る面において上
記被成形管の周方向に等間隔で配置されるので、同時に
複数箇所にマーク付をすることができ、作業効率がよ
い。

【００６２】また、マーク付手段は、けがき針とこのけ
がき針を被成形管に押しつける弾性体とにより形成され
るので、構成が容易である。

【００６３】また、被成形管を固定する固定手段と、こ
の固定手段により上記被成形管を固定するとともに縮管
手段および拡管手段により上記被成形管に力を付与して
上記被成形管の管端を固定した状態で、上記縮管手段お
よび上記拡管手段を上記被成形管の軸に対して傾動させ
上記被成形管を曲げる曲げ手段とを備えたので、管端成
形された上記被成形管を曲げ加工することができ作業効
率がよいとともに、上記拡管手段および上記縮管手段に
より上記被成形管を固定することができ上記曲げ手段の
構成を単純にできる。

【００６４】また、この発明に係る管端成形方法は、被
成形管を所定の位置にセッティングする工程と、上記被
成形管の一端部において上記被成形管の内側から力を付
与することにより、上記被成形管の端部を拡管する工程
と、拡管された上記被成形管の一端部において上記被成
形管の外側から力を付与することにより、上記被成形管
の端部を縮管する工程とを含むので、拡管成形および縮
管成形を連続して行うことができ管端成形された管端形
状の精度が高い。

【００６５】さらにまた、縮管する工程または拡管する
工程が終了したのち、被成形管をセッティングした状態
で、縮管手段に設けた合マーク付手段により上記被成形
管に合マーク付する工程を含むので、一度上記被成形管
をセッティングした状態でマーク付ができ、作業効率が
よい。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施の形態１に係るセグメント式
拡縮管装置の要部を示す縦断面図である。

【図２】この発明の実施の形態１に係るセグメント式
拡縮管装置の要部を示す正面図である。

【図３】この発明の実施の形態１に係るセグメント式
拡縮管装置の全体構成を説明する側面図である。

【図４】この発明の実施の形態４に係る拡縮管装置の
側面図である。

【図５】この発明の実施の形態５に係る曲げ加工装置
を複合した拡縮管装置の側面図である。

【図６】この発明の実施の形態５に係る管送り機構の
側面図である。

【図７】図６のVII−VII線断面図である。

【図８】先行技術のセグメント式拡管機の縦断面図で
ある。

【図９】図８のIX−IX線断面図である。

【図１０】先行技術のセグメント式縮管機の縦断面図
である。

【符号の説明】

１管３０縮管用コーン３１スライダ３２縮管用セグメント３５けがき針３６バネ３７拡管用コーン３８ピストン３８Ａ、３８Ｂ領域３９ピストンロッド３９Ａ、３９Ｂ貫通穴４３拡管用セグメント５０油圧シリンダ５１タイロッド５２ブロック５３ガイドロッド５６油圧シリンダ６５クランプ用下型６６クランプ用上型６７油圧シリンダ６８ローラ６９油圧シリンダ７０当金９０曲げ装置９４拡縮管装置

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】所定の位置にセッティングされた被成形
管の一端部において上記被成形管の外側から力を付与す
ることにより、上記被成形管の端部を縮管する縮管手段
と、上記所定の位置にセッティングされた上記被成形管
の一端部において上記被成形管の内側から力を付与する
ことにより、上記被成形管の端部を拡管する拡管手段と
を備えたことを特徴とする管端成形装置。
【請求項２】第１の所定の位置にセッティングされた
被成形管の一端部において上記被成形管の外側から力を
付与することにより、上記被成形管の端部を縮管する第
１の縮管手段、および、上記第１の所定の位置にセッテ
ィングされた上記被成形管の一端部において上記被成形
管の内側から力を付与することにより、上記被成形管の
端部を拡管する第１の拡管手段を有する第１の管端成形
手段と、第２の所定の位置にセッティングされた上記被
成形管の他端部において上記被成形管の外側から力を付
与することにより、上記被成形管の端部を縮管する第２
の縮管手段、および、上記第２の所定の位置にセッティ
ングされた上記被成形管の他端部において上記被成形管
の内側から力を付与することにより、上記被成形管の端
部を拡管する第２の拡管手段を有する第２の管端成形手
段とを備えたことを特徴とする管端成形装置。
【請求項３】縮管成形時には、拡管手段により被成形
管を拡管したのち、拡管された上記被成形管を縮管手段
により縮管することを特徴とする請求項１または請求項
２記載の管端成形装置。
【請求項４】拡管成形時には、縮管手段により被成形
管を縮管したのち、縮管された上記被成形管を拡管手段
により拡管することを特徴とする請求項１〜請求項３の
いずれか一項記載の管端成形装置。
【請求項５】拡管手段には、拡管時に被成形管の内面
と接する複数個の拡管用部材と、上記被成形管の軸方向
のうちの一方向に移動するとき上記拡管用部材が上記被
成形管を拡管するように移動させる駆動力変換部材と、
この駆動力変換部材を上記被成形管の軸方向に移動させ
る駆動手段とを設けたことを特徴とする請求項１〜請求
項４のいずれか一項記載の管端成形装置。
【請求項６】駆動手段は、液体が出入する貫通穴が設
けられ固定されたピストン体と、駆動力変換部材の一部
により形成されたシリンダハウジングと、上記ピストン
体および上記シリンダハウジングにより形成される領域
に上記貫通穴を介して液体を供給する液体供給手段とを
有することを特徴とする請求項５記載の管端成形装置。
【請求項７】縮管手段には、縮管時に被成形管の外面
と接する複数個の縮管用部材と、上記被成形管の軸方向
のうちの一方向に移動するとき上記縮管用部材が上記被
成形管を縮管するように移動させる駆動力変換部材と、
この駆動力変換部材を上記被成形管の軸方向に移動させ
る駆動手段とを設けたことを特徴とする請求項１〜請求
項６のいずれか一項記載の管端成形装置。
【請求項８】縮管用部材は、被成形管にマーク付けす
るマーク付手段を有することを特徴とする請求項７記載
の管端成形装置。
【請求項９】マーク付手段は複数個あり、上記各マー
ク付手段は被成形管の軸を直角に切る面において上記被
成形管の周方向に等間隔で配置されることを特徴とする
請求項８記載の管端成形装置。
【請求項１０】マーク付手段は、けがき針とこのけが
き針を被成形管に押しつける弾性体とにより形成される
ことを特徴とする請求項８または請求項９記載の管端成
形装置。
【請求項１１】被成形管を固定する固定手段と、この
固定手段により上記被成形管を固定するとともに縮管手
段および拡管手段により上記被成形管に力を付与して上
記被成形管の管端を固定した状態で、上記縮管手段およ
び上記拡管手段を上記被成形管の軸に対して傾動させ上
記被成形管を曲げる曲げ手段とを備えたことを特徴とす
る請求項１〜請求項１０のいずれか一項記載の管端成形
装置。
【請求項１２】被成形管を所定の位置にセッティング
する工程と、上記被成形管の一端部において上記被成形
管の内側から力を付与することにより、上記被成形管の
端部を拡管する工程と、上記被成形管の一端部において
上記被成形管の外側から力を付与することにより、上記
被成形管の端部を縮管する工程とを含むことを特徴とす
る管端成形方法。
【請求項１３】縮管する工程または拡管する工程が終
了したのち、被成形管をセッティングした状態で、縮管
手段に設けた合マーク付手段により上記被成形管に合マ
ーク付する工程を含むことを特徴とする請求項１２記載
の管端成形方法。