JPS61172622A - 管曲げ装置のクランプ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は鋼管等の金属管に曲げモーメントを与えて曲げ
管を製造する管曲げ装置において、前記曲げモーンプ装
置に関する。

従来の技術 従来より、直管に曲げモーメントを付与しながら。

その一部を環状に例えば高周波誘導子により加熱し。

且つ加熱位置を管の長手方向に移動させることにより。

管の曲げ加工を行うことが行われている。この曲げ加工
において、加熱の影響を受けない誘導子後方の直管部に
は管の長手に対し直角方向の、即ち管の曲げに対しては
半径方向のラジアル荷重が作用し、直管部を撓ませるこ
とがある。このような直管部の撓みを防止するため、管
の両側をガイドローラで挟んで支持することが知られて
いる。

発明が解決しようとする問題点 ところが、ラジアル荷重の大きさは、前記曲げモーメン
トを発生させるために必要な管にかける推力に等しいか
それ以上の力となり１例えば１０インチの厚肉管の場合
１５トンを越えることがある。このように大きいラジア
ル荷重を単にガイドローラで支持すると。

管のガイドローラに接触する部分に変形が生じることが
ある。このような変形を防止するには、管外径に適合し
た筒状の割り型を、油圧シリンダ等で管に押し当て、管
を把持するようにしたクランプ装置が有効であると考え
られる。しかしながら、この形式のクランプ装置では、
管外径を変える毎に筒状の型を交換しなければならず、
型の交換作業が繁雑で手間どるという問題点がある。こ
の問題点を解消するには、旋盤等によく用いられるスク
ロールチャックを用いることが考えられるが、スクロー
ルチャックにおける爪の移動機構は円板上に切ったスパ
イラルの歯形と爪に切ったランクの歯形との噛み合いを
利用するものであるので、噛み合い部は線接触となり、
前記ラジアル荷重に対する面圧力に耐えないし、また、
爪の数は５本位が限度で。

爪の管外周方向の当り面を小径管に合わせると、大径管
をつかんだ場合、爪と爪との間隔が広がり過ぎ、前記ラ
ジアル荷重が加わった時、爪と爪との間の非支持部分に
変形が生じる恐れがある等の問題点がある。

更に、管を２曲げ以上の立体画げする場合、１曲げ完了
後曲げ管を所望のひねり角度に旋回させるが、上記の油
圧シリンダを用いたクランプ装置では油圧シリンダのホ
ースの処理等が難しいので旋回させる機構に出来ず、従
って１曲げ終了後２曲げ管をクランプ装置から外し、管
を旋回させた後再度クランプ装置に固定するという面倒
な操作を必要とする問題点もある。

本願発明はかかる問題点を解消すべくなされたもので、
第一の発明は曲げモーメントによるラジアル荷重にも十
分耐え、管外径の変更に型の交換なしで対応しうるクラ
ンプ装置を提供することを目的とする。

本願第二の発明は、更に管を把持したままで、３６０度
自由に旋回し、任意のひねり角度に設定可能なりランプ
装置を提供することを目的とする。

問題点を解決するための手段 本願第一の発明になるクランプ装置は、管挿入用の穴１
５を有するリングボディ１３と、該リングボディの穴内
に突出しうるよう、該穴１５に対して放射状に且つ放射
方向に移動可能に前記リングボディ１３に保持された多
数の爪１６と、各爪の外方位置で爪の移動方向に延びる
軸線を中心として回転可能に前記リングボディに保持さ
れた小ギヤ１７と、該小ギヤの回転により前記爪を放射
方向に移動させるねじ軸１８と、前に配置され、各小ギ
ヤの軸線に直角な軸線を中心として回転可能な第一大ギ
ヤ２０及び第二大ギヤ２１と。

を有し、前記第一大ギヤは多数の小ギヤの内、一定数（
例えば１個）おきの小ギヤに噛み合い、第二大ギヤは残
りの小ギヤに噛み合っていることを特徴とするものであ
る。

本願第二の発明は、上記のリングボディ１３を支持フレ
ーム１０に、前記穴１５と同心状に回転可能に保持させ
、リングボディ１３の外周にはリングボディの回転中心
に同心状にギヤ３０を形成し、一方、支持フレーム１０
にはリングボディ外周のギヤ３０に噛み合うギヤ３３を
備えた旋回駆動装置３１を設け、更に上記第一大ギヤ２
０．第二大ギヤ２１を上記リングボディに保持させたこ
とを特徴とするものである。

作用 本願第一の発明は上記の如く構成したので、第一大ギヤ
２０を回転させると、それに噛み合った一定数おきの小
ギヤ１７が同時に回転し、それに連結された爪１６が同
時に移動する。従って、第５図のように、小のみを回転
させることにより、一定数おきの爪１６のみを内方に移
動させ、小径管を把持する。一方、第６図のように大径
管を把持する場合は１両方の大ギヤ２０．２１を同時に
回転させることにより、全部の爪１６を同時に内方に移
動させ、全部の爪で管３を把持する。このように本発明
では爪１６を２＆ｌｌに分け、各組の爪を第一大ギヤ、
第二大ギヤで移動させることができるので、爪先端の管
円周方向の幅を、大径管を変形を生じることなく良好に
把持しうるよう大きくしても。

小径管把持時には１組の爪のみを使用して隣接の爪に干
渉することな（、良好に把持することが可能である。

本願第二の発明は、爪１６を保持したリングボディ１３
を回転可能に構成し、且つそのリングボディに第一大ギ
ヤ、第二大ギヤを保持させたものであるので。

爪１６で管３を把持した状態でリングボディ１３を第一
大ギヤ、第二大ギヤと共に３６０度回転させることが可
能であり、リングボディを回転させることにより。

把持された管３を任意の位置に回転させることができる
。

実施例 以下９図面に示す本発明の好適な実施例を詳細に説明す
る。

第２図は本発明のクランプ装置を備えた管曲げ装置を示
すもので、１は装置を支えるフレーム、２は曲げるべき
管３の先端を把持して回転するアーム、４は管３を環状
に加熱する高周波誘導子、５はアーム２の支点を移動さ
せて曲げモーメントを発生させる為の駆動装置、６は管
３に加わる推力を受は止めるテールストック、７は誘導
子後方で管３の直管部を把持し９曲げモーメントによる
ラジアル荷重を受は止める本発明のクランプ装置である
。

クランプ装置７は第１図、第３図、第４図に示すように
、垂直な支持フレームｌＯを有し、支持フレーム１０は
軸受１）を介して中空軸１２を軸線Ｘ−Ｘを中心として
回転可能に支持する。中空軸１）の両側には一対のリン
グボディ１３が固定されており、従ってリングボディ１
３も軸線ｘ−Ｘを中心として回転可能である。スライド
ボックス１３は同心状に配置された二つの部分、即ち内
周側の爪保持部１３Ａと外周側の軸受部１３Ｂとからな
り１両者は複数のスポーク１４（第３図）で連結されて
いる。爪保持部１３Ａには軸線Ｘ−Ｘを中心とする管挿
入用の穴１５が形成されており、更に該穴１５内に突出
しうるよう、多数の（本実施例では１０個の）爪１６が
穴１５に対して放射状に且つ放射方向に移動可能に保持
されている。爪１６は穴１５内に挿入される管外周を把
持するものであり。

第６図に示すように、大径の管３の外周を変形させるこ
となく良好に把持しうるよう管の円周方向の幅を広く設
定している。一方、軸受部１３Ｂには、冬瓜１６の外方
位置に、爪１６の移動方向に延びる軸線を中心として回
転可能に、小ベベルギヤを備えた小ギヤ１７が保持され
ている。１０個の爪１６に対応して設けられた１０個の
小ギヤ１７はその取付は位置が１個おきに交互に軸線Ｘ
−Ｘ方向に距離ｄ（第１図参照）だけ偏っており、２組
に分けられている。冬瓜１６にはねじ軸１８が固定され
ており、ねじ軸１８は小ギヤ１７に形成された孔内面の
内ねじに噛み合っている。かくして、小ギヤ１７を回転
させると、ねじ軸１８が軸線方向に移動し、爪を移動さ
せることができる。なお。

８に噛み合うねし穴を形成してもよい。

多数の小ギヤ１７の両側には、第一大ギヤ２ｏと第二大
ギヤ２１とが小ギヤ１７の軸線に直角な軸線Ｘ−Ｘを中
心として回転可能にリングボディ１３の爪保持部１３Ａ
に保持されている。各大ギヤ２０．２１はそれぞれ小ギ
ヤ１７のベベルギヤに噛み合う位置に大ベベルギヤを有
している。前記したように、小ギヤ１７は１個おきにそ
の取付は位置が偏っているため、第一大ギヤ２０には、
１個おきの５個の小ギヤ１７が噛み合い、第二大ギヤ２
１には残りの５個の小ギヤ１７が噛み合う、従って、第
一大ギヤ２ｏを回転させると。

１個おきの５個の小ギヤ１７が同時に回転し、その小ギ
ヤ１７に組み合った爪１６が放射方向に移動し、第二大
ギヤ２１を回転させると、残りの爪１６が同時に移動す
ることとなる。なお９本実施例では小ギヤ１７の取付は
位置を１個おきに軸線Ｘ−Ｘ方向に偏らせることにより
、１個おきの小ギヤが一方の大ギヤに噛み合うように構
成しているが、この代わりに　小ギヤの軸線Ｘ−Ｘに対
する放射方向の取付は位置を偏らせる各大ギヤ２０．２
１には外周にギヤ２３．２４が形成されており、該ギヤ
２３．２４には支持フレーム１０上に取付けられた爪開
閉駆動装置２６．２７のギヤ２８．２９が噛み合ってい
る。爪開閉駆動装置２６゜２７はそれぞれ油圧モーター
等の駆動源（図示せず）を備えている。リングボディ１
３の外周側の軸受部１３Ｂの外周にもギヤ３０が形成さ
れており、該ギヤ３０は、支持フレーム１０の側面に取
付けられたサーボモーター３２で駆動されるギヤ３３に
噛み合っている。

サーボモーター３２．ギヤ３３は旋回駆動装置３１を構
成する。

次に上記構成のクランプ装置７の作動を説明する。

今、クランプ装置７の冬瓜１６は後退位置（開いた位置
）にあるものとする、この状態でリングボディ１３中心
の穴１５内に把持すべき管３を挿入する。管３が大径の
場合には１両方の爪開閉駆動装置２６．２７を作動させ
て両方の大ギヤ２０．２１を回転させ、全部の小ギヤ１
７を同時に回転させ、全部の爪１６を放射方向内方に移
動させる。その結果、第６図に示すように管３は全部の
爪１６により確実に把持され、しかも爪１６と爪１６と
の間隔が狭いため、管の変形も生じない、一方、管３が
小径の場合には、一方の爪開閉駆動装置２６のみを作動
させる。この為、１個おきの小ギヤ１７のみが回転し、
第５図に示すように１個おきの爪１６のみが内方に移動
して管３に接触し把持する。

残りの爪１６は開いた位置のままである。かくして。

幅の広い爪１６を用いたにもかかわらず、爪１６が隣接
の爪１６に干渉することなく小径管３を良好に把持する
ことができる。

管３を２曲げ以上の立体−げをする場合、クランプ装置
７で管３を把持して１曲げを行った後、クランプ装置７
による管３の把持を解除することなく、旋回駆動装置３
１を作動させる。この旋回駆動装置によりリングボディ
１３及びそれに保持された小ギヤ１７．大ギヤ２０．２
１が一緒に軸線Ｘ−ｘを中心として所望の任意の位置に
回転し１把持した管を所望の位置に回転させることがで
きる。なお、リングボディ１３及び大ギヤ２０．２１の
回転の際、大ギヤ２０．２１外周のギヤ２３．２４が爪
開閉駆動装置２６．２７のギヤ２８．２９に噛み合って
いるので、爪開閉駆動装置２６．２７が大ギヤ２０．２
１の回転により駆動されることとなる。この時、爪開閉
駆動装置の抵抗が大きいと、大ギヤ２０．２１の回転が
阻止され大ギヤ２０゜２１はリングボディ１３に対して
回転することとなり。

爪１６が移動する。このようなＭ２Ｓの意図しない移動
を阻止するため、爪開閉駆動装置にクラッチを設は駆動
源のモーターとギヤ２８．２９との連結を切るようにす
るとか、リングボディ１３と大ギヤ２０．２１とをリン
グボディ回転時のみ強固に連結する手段を設けることが
望ましい、また、この代わりに、爪開閉駆動装置の駆動
源として油圧モーターが用いられている場合には、リン
グボディ回転時に油圧モーターに低圧の圧油を供給し、
油圧モーターが軽く回転するようにしてもよい、更には
、逆に爪開閉駆動装置２６．２７で大ギヤ２０．２１を
リングボディ１３の回転に同調させて駆動してもよい。

なお、上記実施例では爪１６を移動させる大ギヤ２０．
２１を回転させる為に、駆動源を有する爪開閉駆動装置
２６．２７を用いているが、この代わりに適当るように
してもよい、また、リングボディ１３を回転させる旋回
駆動装置３１にもモーター３２を設けているが、この代
わりに手動でギヤ３３を回転させる手段を設けてもよい
、更に、上記実施例では支持フレームｌＯの両側にリン
グボディ１３及び爪１６を配置し。

管３をその長手方向の２ケ所で支持する構造としている
。この構造は、支持すべき曲げモーメントを分散させ、
ラジアル荷重を小さくシ、且つ管を支持する爪数を増加
させ得るので、爪１個当たりの受圧荷重を小さくするこ
とができるので、極めて好適であるが９本発明はこの構
造に限定されず、リングボディを１個とし。

管３を長手方向の１ケ所で支持するようにしてもよい。

本発明のクランプ装置７で使用する爪１６の数は図示の
１０個に限らず適宜増減可能である。また、多数の爪１
６を２Ａｌｌに分ける際、必ずしも１個おきの同数の２
＆ｌに分ける必要はなく、２個、３個等の一定数おきの
爪と残りの爪とに分けてもよい、但し、この場合には小
径管把持の際一定数おきの爪を使用する必要がある。

以上の如く１本願第一の発明によれば、管３を把持する
多数の爪１６を一定数おきの組と残りの組とに分け、各
組の爪をそれぞれ１個の大ギヤ２０又は２１で移動させ
るように構成したので、小径の管の場合には１組の爪を
用い、大径の管の場合には２組の爪を用いて、管にラジ
アル荷重による変形を生じさせることなく良好に把持す
ることができる。この為、従来のように、管の径に合わ
せて管把持用の型を交換する必要がなく、極めて作業性
が向上する。

また２本願第二の発明によれば、多数の爪１６を保持し
たリングボディを回転可能とし、且つ爪１６を駆動する
ための第一大ギヤ２０及び第二大ギヤ２１をリングボデ
ィと一緒に回転するようリングボディに保持させている
ので、爪１６で管を把持した状態で、リングボディを３
６０度回転させることができ、立体向げをする場合の作
業性が極めて向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例のクランプ装置７を、その一
部を除去して示す斜視図、第２図はクランプ装置７を備
えた管曲げ装置の平面図、第３図はリングボディ１３及
びそれに保持された爪１６．小ギヤ１７を示す側断面図
、第４図はクランプ装置７及びその近傍を示す断面図、
第５図は小径の管３を把持する際の爪１６の配置を示す
説明図、第６図は大径の管３を把持する際の爪１６の配
置を示す説明図である。 ７−クランプ装置　　１０・−・支持フレーム１３−・
リングボディ　　１５−穴 １６−爪　　１７−小ギヤ　　１８−ねじ軸２０．２１
−・−・大ギヤ　　２４−ギヤ２６．２７−・爪開閉駆
動装置　　３０−ギヤ３１−・・・旋回駆動装置 特許出願人　第一高周波工業株式会社 代理人　弁理士　乗　松　恭　三 牙１図 牙２図 第５図　　　　才６図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）管挿入用の穴を有するリングボディと、該リング
   ボディの穴内に突出しうるよう、該穴に対して放射状に
   且つ放射方向に移動可能に前記リングボディに保持され
   た多数の爪と、各爪の外方位置で爪の移動方向に延びる
   軸線を中心として回転可能に前記リングボディに保持さ
   れた小ギヤと、該小ギヤの回転により前記爪を放射方向
   に移動させるねじ軸と、前記多数の爪に対応して設けら
   れた多数の小ギヤの両側に配置され、各小ギヤの軸線に
   直角な軸線を中心として回転可能な第一大ギヤ及び第二
   大ギヤと、を有し、前記第一大ギヤは多数の小ギヤの内
   、一定数おきの小ギヤに噛み合い、第二大ギヤは残りの
   小ギヤに噛み合っていることを特徴とする管曲げ装置の
   クランプ装置。
2. （２）支持フレームと、該支持フレームに回転可能に支
   持され、外周に回転中心と同心状のギヤを有し、中心部
   に回転中心と同心状の管挿入用の穴を有するリングボデ
   ィと、前記支持フレームに支持され、リングボディ外周
   のギヤに噛み合うギヤを備えた旋回駆動装置と、前記リ
   ングボディの穴内に突出しうるよう、該穴に対して放射
   状に且つ放射方向に移動可能に前記リングボディに保持
   された多数の爪と、各爪の外方位置で爪の移動方向に延
   びる軸線を中心として回転可能に前記リングボディに保
   持された小ギヤと、該小ギヤの回転により前記爪を放射
   方向に移動させるねじ軸と、前記多数の爪に対応して設
   けられた多数の小ギヤの両側に配置され、各小ギヤの軸
   線に直角な軸線を中心として回転可能に前記リングボデ
   ィに保持された第一大ギヤ及び第二大ギヤと、を有し、
   前記第一大ギヤは多数の小ギヤの内、一定数おきの小ギ
   ヤに噛み合い、第二大ギヤは残りの小ギヤに噛み合って
   いることを特徴とする管曲げ装置のクランプ装置。