WO2012176326A1 - 無給油型ヘアピンパイプベンダー - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a pipe bender (hairpin pipe bender) capable of bending 180 ° with respect to a metal raw material pipe material, and in particular, without supplying lubricating oil to the inside of the raw material pipe material, or a very small amount.
- the present invention relates to a hairpin pipe bender that can be bent 180 ° with respect to a raw material pipe material simply by supplying lubricating oil.
- a hairpin pipe bender 51 having a structure as shown in FIGS. 9 and 10 has been conventionally used. More specifically, the main part of the hairpin pipe bender 51 includes a forming roll 52, a clamp die 53, and a pressure die 54. Among these, the forming roll 52 has, at one end, an arc-shaped portion 52c having a shape corresponding to a bending radius (curvature) to be processed, and from the upper surface 52b through the arc-shaped portion 52c to the lower surface 52d. A continuous groove 52a is formed, and about 180 ° from the position (0 ° position) shown in FIGS.
- the clamp die 53 is configured such that an upper surface 53 b is pressed with a predetermined pressure toward the lower surface 52 d of the forming roll 52 by a pressurizing device (not shown), and is configured to rotate integrally with the forming roll 52. Has been.
- the upper surface 53b of the clamp die 53 is also formed with a groove 53a having a shape corresponding to the outer peripheral surface of the raw material pipe material to be processed.
- the pressure die 54 is for holding one end side of the raw material pipe material when the raw material pipe material is bent, and a groove 54a similar to the groove 53a of the clamp die 53 is formed on the upper surface 54b. Is formed.
- the groove 52a on the lower surface 52d side of the forming roll 52 and the groove 53a of the clamp die 53 are provided.
- the raw material pipe material P is inserted between the two.
- the position of the clamp die 53 is slightly lowered to widen the gap between the forming roll 52 and the clamp die 53 so that the raw material pipe material P can be smoothly inserted into the grooves 52a and 53a.
- the cored bar 55 (mandrel) is inserted from the front end of the raw material pipe material P to an appropriate internal position (a position in the vicinity of the arcuate portion 52c where bending is performed).
- the forming pipe 52 and the clamp die 53 are rotated about the axis A 'as the rotation center, and the raw material pipe material P is bent.
- the forming roll 52 and the clamp die 53 are rotated to the position of about 180 ° (the position shown in FIG. 11 (3))
- the clamp die 53 is opened, and the core metal 55 is pulled out from the raw material pipe material P, and the raw material pipe material P is removed from the forming roll 52 and discharged.
- a U-shaped book-shaped copper pipe bent at 180 ° is widely used as a part for forming a closed pipe line of a refrigerant mounted on an air conditioner or the like.
- a copper tube of a book meat with the conventional hairpin pipe bender 51 as shown in FIG. 11, since the material is very soft, if the 180 ° bending process is performed, distortion or cracking occurs. There is a problem. For example, wrinkles occur in the inner part in the radial direction (bending radius direction), the outer part in the radial direction is crushed, and the cross section that originally had a shape close to a perfect circle is deformed into an irregular shape. There's a problem.
- a force acting in the direction opposite to the arcuate portion 52c may be applied to the distal end portion Pa of the raw material pipe material P during bending.
- the compressive force acting on the radially inner portion is suppressed by the frictional resistance between the distal end portion Pa of the raw material pipe material P and the pressure die 54, thereby avoiding the generation of wrinkles. It is like that. Specifically, when the raw material pipe material P is wound around the outer side of the arc-shaped portion 52 c of the forming roll 52, the tip-side portion Pa of the raw material pipe material P is pressed against the pressure die 54 and the arc-shaped portion 52 c. However, since the pressure die 54 is fixed at this time, the tip end portion Pa of the raw material pipe material P is subjected to the frictional resistance generated between the pressure die 54 and the pressure die 54.
- the cored bar 55 is inserted into the raw material pipe material P as shown in FIG.
- a new frictional resistance is generated between the cored bar 55 and the inner peripheral surface of the raw material pipe material P, and this frictional resistance causes a distortion or a crack in the first half processed portion Pc1.
- the raw material pipe material P is inserted from the end of the inserted metal core 55.
- the lubricating oil is sprayed toward the inner wall.
- the frictional resistance between the cored bar 55 and the inner peripheral surface of the raw material pipe material P is reduced, and distortion and cracks can be suitably prevented.
- the present invention has been made in order to solve the above-described problems, and even when it is intended for a pipe material that is very soft and is prone to distortion such as wrinkles and crushing or cracks. It is an object of the present invention to provide a hairpin pipe bender that can be suitably bent without spraying oil inside or only spraying a very small amount of lubricating oil.
- the present invention has a forming roll having an arc-shaped portion at one end, a clamp die, and a pressure die, and the rear end portion of the raw material pipe material is sandwiched between the forming roll and the clamp die,
- a hairpin pipe bender capable of bending the raw material pipe material by 180 ° by rotating the forming roll and the clamp die around the axis line with the tip side portion of the raw material pipe material being placed on
- the tip of the raw material pipe material is set according to the rotation angle of the forming roll by setting the axis that becomes the rotation center of the forming roll to a position that is shifted at least 0.5 mm from the center of the arc of the arc-shaped portion.
- the size of the frictional resistance between the side portion and the pressure die is changed, and the latter half of the bending process (90 ° to about 1
- the friction resistance acting on the raw material pipe material in the range of 80 ° is configured to be larger than the friction resistance acting on the raw material pipe material in the first half of the bending process (range of 0 ° to 90 °). It is characterized by.
- the axis serving as the rotation center of the forming roll is shifted from the center of the arc of the arcuate portion in a predetermined direction (a direction perpendicular to the longitudinal direction of the forming roll and in the direction of the clamping die).
- a predetermined direction a direction perpendicular to the longitudinal direction of the forming roll and in the direction of the clamping die.
- the first half of the bending process (the forming roll is at the 0 ° position) by setting the position shifted to the center of the forming roll.
- the frictional resistance acting on the raw material pipe material gradually increases, and the latter half of the bending process (the forming roll rotates from the 90 ° position to the approximately 180 ° position). It is preferable that the friction resistance acting on the raw material pipe material is gradually increased to a maximum position and then gradually decreased.
- the present invention provides a hairpin pipe bender capable of bending a raw material pipe material by 180 ° by a base and an upper portion supported in a state of being movable in the horizontal direction on the base.
- the forming roll is rotated to a position of an angle set within a range of 75 ° to 105 °, the upper movement is restricted and stopped, and in the latter half of the bending process, the raw material pipe
- the frictional resistance acting on the material is configured to be larger than the frictional resistance acting on the raw material pipe material in the first half of the bending process.
- the axis that becomes the rotation center of the forming roll by setting the axis that becomes the rotation center of the forming roll to a position that is shifted at least 0.5 mm from the center of the arc of the arcuate portion, according to the rotation angle of the forming roll. It is preferable that the size of the frictional resistance between the tip side portion of the raw material pipe material and the pressure die is changed.
- the axis of rotation of the forming roll is a predetermined direction (the direction perpendicular to the longitudinal direction of the forming roll and the direction on the clamp die side) and / or the forming roll from the center of the arc of the arcuate portion. Is preferably set at a position shifted to the center of the forming roll).
- the hairpin pipe bender according to the present invention can suppress the compressive force acting on the radially inner portion of the raw material pipe material by the frictional resistance acting on the tip side portion of the raw material pipe material in the latter half of the bending process. Since it is possible to suitably avoid the occurrence of wrinkles, and in the first half of the bending process, it is configured so that a resistance force does not act on the raw material pipe material, or only a small frictional resistance force acts, It is possible to prevent thinning and lowering of rigidity in the first half processed portion of the raw material pipe material. As a result, when the second half of the bending process is executed, the second half processed portion is extended with respect to the first half processed portion.
- the spraying of the lubricating oil on the inner peripheral surface of the raw material pipe material can be omitted, or the spray amount of the lubricating oil can be suppressed to a very small amount.
- FIG. 1 is a perspective view of a main part of a hairpin pipe bender 1 according to the first embodiment of the present invention.
- FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line XX of the main part of the hairpin pipe bender 1 shown in FIG.
- FIG. 3 is an explanatory view of a 180 ° bending process by the hairpin pipe bender 1 shown in FIG.
- FIG. 4 is an explanatory diagram of an operation mode (0 ° position) of the forming roll 2 of the hairpin pipe bender according to the second embodiment of the present invention.
- FIG. 5 is an explanatory view of an operation mode (position of 90 °) of the forming roll 2 shown in FIG.
- FIG. 1 is a perspective view of a main part of a hairpin pipe bender 1 according to the first embodiment of the present invention.
- FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line XX of the main part of the hairpin pipe bender 1 shown in FIG.
- FIG. 3 is an explan
- FIG. 6 is an explanatory diagram of the operation mode (position of about 180 °) of the forming roll 2 shown in FIG.
- FIG. 7 is a view showing another configuration example of the forming roll 2 in the hairpin pipe bender according to the second embodiment of the present invention.
- FIG. 8 is a diagram illustrating another configuration example of the forming roll 2 in the hairpin pipe bender according to the second embodiment of the present invention.
- FIG. 9 is a perspective view of a main part of a conventional hairpin pipe bender 51.
- FIG. 10 is a cross-sectional view taken along line YY of the main part of the conventional hairpin pipe bender 51 shown in FIG.
- FIG. 11 is an explanatory diagram of a 180 ° bending process by the conventional hairpin pipe bender 51 shown in FIG. 9.
- FIG. 1 is a perspective view of the main parts (forming roll 2, clamp die 3, and pressure die 4) of the hairpin pipe bender 1 according to the first embodiment of the present invention
- FIG. 2 is shown in FIG. It is sectional drawing by XX.
- the forming roll 2 has an arcuate portion 2c having a shape corresponding to a bending radius and a curvature to be processed at one end, and an arcuate portion from the upper surface 2b.
- a continuous groove 2a passing through 2c and reaching the lower surface 2d is formed.
- the forming roll 2 is configured to rotate about 180 ° from the position shown in FIG. 1 with the axis A as the center of rotation.
- channel 2a becomes a shape corresponding to the outer peripheral surface of the raw material pipe material used as a process target.
- the clamp die 3 is configured so that the upper surface 3b is pressed with a predetermined pressure toward the lower surface 2d of the forming roll 2 by a pressing device (not shown), and is configured to rotate integrally with the forming roll 2.
- a pressing device not shown
- a groove 3 a having a shape corresponding to the outer peripheral surface of the raw material pipe material to be processed is also formed on the upper surface 3 b of the clamp die 3.
- the pressure die 4 is for holding one end of the raw material pipe material from below when the raw material pipe material is bent.
- a groove 6 a similar to the groove 3 a of the clamp die 3 is formed on the upper surface 6 b of the upper portion 6.
- the upper portion 6 is supported on the base 7 via a cross roller guide (not shown) capable of linear movement, and is movable in the horizontal direction (left-right direction in FIG. 2).
- the movement range M of the upper portion 6 (see FIG. 3 (2)) is regulated by a stopper (not shown), and when the forming roll 2 is rotated to the 90 ° position (position shown in FIG. 3 (2)). It comes to stop at. That is, in the first half of the bending process (while the forming roll 2 rotates from the 0 ° position to the 90 ° position), the upper portion 6 is changed from the position shown in FIG. It moves to the position shown in the figure, but stays at the position shown in FIGS. 3 (2) and 3 (3) in the latter half of the bending process (while the forming roll 2 rotates from the 90 ° position to the 180 ° position). It will be.
- the forming roll 2 and the clamp die 3 are rotated upward with the axis A as the center of rotation, and further to the position of about 180 ° shown in FIG. 3 (3).
- the forming roll 2 and the clamp die 3 are rotated to bend the raw material pipe material P.
- the clamp die 3 is opened, the core 5 is pulled out from the raw material pipe material P, and the raw material pipe material P is removed from the forming roll 2 and discharged. To do.
- the forming roll 2 rotates, a portion of the raw material pipe material P that contacts the arc-shaped portion 2c of the forming roll 2 is wound around the arc-shaped portion 2c. In response to this, it is gradually pulled toward the arc-shaped portion 2c. Since the upper portion 6 of the pressure die 4 on which the tip end portion Pa is placed is movable in the horizontal direction on the base 7 in the first half of the bending process as described above, the forming roll While 2 rotates from the position of 0 ° to the position of 90 °, it moves in the same direction together with the tip side portion Pa pulled toward the arcuate portion 2c.
- the resistance force generated between the upper portion 6 and the base 7 when the upper portion 6 moves toward the arc-shaped portion 2c is extremely small. For this reason, in the first half of the bending process, the resistance force by the pressure die 4 hardly acts on the front end side portion Pa pulled toward the arc-shaped portion 2c.
- the radius of the tip end portion Pa is caused by the frictional resistance between the tip end portion Pa of the raw material pipe material P and the pressure die 54 (see FIG. 11) that presses this from the lower side.
- the hairpin pipe bender 1 of the present embodiment also has a conventional hairpin pipe bender in the latter half of the bending process.
- the frictional resistance between the distal end portion Pa of the raw material pipe material P and the upper portion 6 can suppress the compressive force acting on the radially inner portion of the raw material pipe material P, and the generation of soot It can be avoided.
- the resistance force does not act on the raw material pipe material P in the first half of the bending process, so the compressive force acting on the radially inner portion of the tip end portion Pa is not suppressed.
- the wrinkles in the radially inner portion mostly occur in the latter half of the bending process, and the latter half processed portion Pc2 (raw material pipe material shown in FIG. 3 (3)). It can be seen that P occurs in the second half of the bending process, that is, in the portion wound around the outside of the arcuate portion 2c while the forming roll 2 rotates from the 90 ° position to the 180 ° position. Yes.
- the frictional resistance at the time of sliding of the tip side portion Pa of the raw material pipe material P increases the stretching force acting on the radially outer portion, so that the tip side portion in the first half of the bending process.
- the outer side in the radial direction of the first half processed portion Pc1 shown in FIG. 3 (2) becomes thin, and the rigidity decreases accordingly.
- the hairpin pipe bender 1 of the present embodiment as described above, in the first half of the bending process, since it is configured so that the resistance force does not act on the raw material pipe material P, thinning in the first half processed portion Pc1, and As a result, when the second half of the bending process is executed, the stretching force of the second half processed portion Pc2 with respect to the first half processed portion Pc1, the core metal 5 and the raw material pipe material P can be reduced. Even when the frictional resistance with the peripheral surface acts, the occurrence of crushing and cracking can be suitably avoided.
- spraying of the lubricating oil on the inner peripheral surface of the raw material pipe material P can be omitted, or the spray amount of the lubricating oil can be suppressed to a very small amount.
- the upper portion 6 of the pressure die 4 is configured to be stopped by the stopper when the forming roll 2 is rotated to the 90 ° position.
- the rotation angle of 2 is not necessarily limited to 90 °, and is in a range of ⁇ 45 ° (that is, a range of 45 ° to 135 °) depending on conditions such as the material, size, bending radius, etc. of the raw material pipe material P.
- the setting may be appropriately changed within a range of ⁇ 15 ° (ie, a range of 75 to 105 °).
- the hairpin pipe bender of the present embodiment is composed of a forming roll, a clamp die, and a pressure die. With the rear end portion of the raw material pipe material sandwiched between the dies and the front end portion placed on the pressure die, the forming roll and clamp die are positioned at 0 ° with the axis A as the center of rotation. The material pipe material can be bent by 180 ° by being rotated to a position of about 180 °.
- the pressure die is not configured to move in the horizontal direction on the base, and the pressure die of the conventional hairpin pipe bender 51 shown in FIG. Like the pressure die 54, it is in a fixed state.
- the axis A serving as the rotation center of the forming roll 2 is lower than the center C of the arc of the arcuate portion 2c (the rotation of the forming roll 2).
- the hairpin of the first embodiment in that it is set at a position slightly shifted to the lower side, that is, the direction perpendicular to the longitudinal direction of the forming roll 2 and the direction of the clamping die in the state before moving. It is different from Pipe Bender 1.
- the offset dimension B is set to 1.0 mm.
- the reason why the axis A that is the rotation center of the forming roll 2 is shifted from the center C of the arc of the arc-shaped portion 2 c is that the raw material depends on the rotation angle of the forming roll 2. This is because the force of pressing the pipe material against the pressure die is changed, and the magnitude of the frictional resistance between the tip side portion of the raw material pipe material and the groove of the pressure die is changed.
- the forming roll 52 When the forming roll 52 is rotated about the axis A ′ passing through the center of the arc of the arc-shaped portion 52c as in the conventional hairpin pipe bender 51 (see FIGS. 9 to 11), the forming roll 52 is formed. While the roll 52 is rotated from the position of 0 ° to the position of about 180 °, the distance between the forming roll 52 and the pressure die 54 is always constant.
- the forming roll 2 is moved from the 0 ° position.
- the distance between the forming roll 2 and the pressure die gradually decreases, and when rotating from the 90 ° position to the approximately 180 ° position, it becomes even narrower. It will be. Therefore, when the forming roll 2 is rotated from the position of 0 ° to the position of about 180 °, the force by which the material pipe material is pressed against the pressure die according to the rotation angle, and the tip of the material pipe material The magnitude of the frictional resistance between the side part and the pressure die gradually increases.
- the forming roll 2 of this embodiment and the forming roll 52 of the conventional hairpin pipe bender (the forming roll 52 rotates around the axis A ′ passing through the center of the arc of the arc-shaped portion 52c shown in FIG. 9).
- the forming roll 52 rotates around the axis A ′ passing through the center of the arc of the arc-shaped portion 52c shown in FIG. 9).
- the operation modes are compared. 4 to 6 indicate the height position of the deepest portion of the groove of the pressure die.
- the distance between the forming roll 2 and the pressure die (two-dot chain line W) of the present embodiment Becomes wider by the offset dimension B than the distance between the conventional forming roll 52 and the pressure die.
- the distance between the forming roll 2 and the pressure die in this embodiment is the same as the distance between the conventional forming roll 52 and the pressure die.
- the distance between the forming roll 2 and the pressure die of this embodiment is the same as that between the conventional forming roll 52 and the pressure die. It becomes narrower by the offset dimension B (see FIG. 4) than the interval.
- the hairpin pipe bender of the present embodiment when the 180 ° bending process is performed by the hairpin pipe bender of the present embodiment, in the first half of the bending process (in the range from 0 ° to 90 °), the force for pressing the raw material pipe material against the pressure die, and The frictional resistance between the tip portion of the raw material pipe material and the pressure die is smaller than that of the conventional forming roll 52, and the pressing force acting on the raw material pipe material in the second half of the bending process (range of 90 ° to about 180 °) In addition, the frictional resistance is larger than that of the conventional forming roll 52.
- a large frictional resistance acts on the tip side portion of the raw material pipe material in the latter half of the bending process, and the latter half processed portion Pc2 of the raw material pipe material (FIG. 3).
- the compressive force acting on the inner side in the radial direction can be suppressed, and the generation of wrinkles can be avoided.
- the resistance acting on the raw material pipe material becomes small, and therefore, it is possible to prevent the thinning and the rigidity of the first half processed portion Pc1 (see FIG. 3 (2)) from being reduced.
- the stretching force of the second half processed portion Pc2 and the frictional resistance between the core metal and the inner peripheral surface of the raw material pipe material act on the first half processed portion Pc1.
- the occurrence of crushing and cracking can be suitably avoided. That is, also in the hairpin pipe bender of this embodiment, the spray of the lubricating oil with respect to the inner peripheral surface of the raw material pipe material can be omitted, or the spray amount of the lubricating oil can be suppressed to a very small amount.
- the offset dimension B of the axis A serving as the rotation center of the forming roll 2 (the amount of deviation from the arc center C of the arc-shaped portion 2c) is set to 1.0 mm.
- the magnitude of frictional resistance acting on the tip side part of the raw material pipe material and the mode of change depend on conditions such as the material pipe material to be processed, dimensions, bending radius, etc. Can be adjusted accordingly.
- the axis A that is the rotation center of the forming roll 2 is shifted only downward (downward in FIG. 4) (on the clamp die side) from the center C of the arc of the arcuate portion 2c.
- the forming roll 2 can be made to have the largest frictional resistance when it is rotated to a position of 90 °, and as shown in FIG. 8, the direction is 45 ° downward to the right from the center C of the arc of the arcuate portion 2c.
- the frictional resistance acting on the raw material pipe material gradually increases, and the second half of the bending process (90 ° to about 180 °).
- the range (1) it is possible to perform bending so that the frictional resistance acting on the raw material pipe material gradually increases to a position of 135 ° where the frictional resistance is maximized, and then gradually decreases.
- the appropriate offset dimension B of the axis A (the amount of deviation from the arc center C of the arc-shaped portion 2c) is calculated for each of the longitudinal direction of the forming roll 2 and the direction orthogonal thereto, and the position of the axis A is determined. It is desirable to decide.
- the pressure die 4 of the first embodiment which is configured so that the upper part 6 can move within a predetermined range in the horizontal direction on the base 7, is applied to the hairpin pipe bender 1 of the second embodiment, and the upper part
- the movement range M of 6 the rotation angle of the forming roll 2 where the upper part 6 stops or the stop position of the upper part 6
- the resistance force acting on the raw material pipe material is bent. It is possible to realize a bending process that changes in a more complicated manner during the process (while the forming roll 2 rotates from a position of 0 ° to a position of about 180 °).
- the upper part 6 is configured to stop when the forming roll 2 is rotated to a position of 45 °, and the upper part 6 is used as the raw material while the forming roll 2 is rotated from the position of 0 ° to the position of 45 °.
- the raw material pipe material P is bent with almost no resistance force, from a 45 ° position to a 135 ° position.
- the frictional resistance acting on the material pipe material P gradually increases, and when rotating from a position of 135 ° to a position of about 180 °, the frictional resistance decreases little by little. It is possible to execute the bending process in such a manner as to do.
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Abstract
非常に柔らかく、皺や潰れなどの歪み、或いは、亀裂が生じやすいパイプ材を対象とする場合であっても、潤滑油を内部に噴霧せずに、或いは、極少量の潤滑油を噴霧するだけで、好適に曲げ加工を行うことができるヘアピンパイプベンダーを提供する。 本発明に係るヘアピンパイプベンダー１は、フォーミングロール２の回動中心となる軸線Ａを、円弧状部２ｃの円弧の中心Ｃから、少なくとも０．５ｍｍ以上ずれた位置に設定することにより、フォーミングロール２の回動角度に応じて、原料パイプ材Ｐの先端側部分Ｐａとプレッシャーダイ４との摩擦抵抗の大きさが変化するように構成され、曲げ工程の後半において原料パイプ材Ｐに作用する摩擦抵抗が、曲げ工程の前半において原料パイプ材Ｐに作用する摩擦抵抗よりも大きくなるように構成されている。
Description
本発明は、金属製の原料パイプ材に対し１８０°の曲げ加工が可能なパイプベンダー（ヘアピンパイプベンダー）に関し、特に、原料パイプ材の内部へ潤滑油を供給することなく、或いは、極少量の潤滑油を供給するだけで、原料パイプ材に対して１８０°の曲げ加工を行うことができるヘアピンパイプベンダーに関する。
金属製の原料パイプ材に対し１８０°の曲げ加工を行う場合、図９及び図１０に示すような構造のヘアピンパイプベンダー５１が、従来より使用されている。具体的に説明すると、このヘアピンパイプベンダー５１の主要部は、フォーミングロール５２、クランプダイ５３、及び、プレッシャーダイ５４によって構成されている。これらのうち、フォーミングロール５２は、一方の端部に、加工を行おうとする曲げ半径（曲率）に対応した形状の円弧状部５２ｃを有するとともに、上面５２ｂから円弧状部５２ｃを通って下面５２ｄに至る連続した溝５２ａが形成されており、円弧状部５２ｃの円弧の中心を通る軸線Ａ’を回動中心として、図９及び図１０に示す位置（０°の位置）から約１８０°回動するように構成されている。尚、溝５２ａは、加工対象となる原料パイプ材の外周面に対応した形状となっている。
クランプダイ５３は、図示しない加圧装置により、上面５３ｂが、フォーミングロール５２の下面５２ｄの方向へ、所定の圧力をもって押し付けられるように構成され、フォーミングロール５２と一体的に回動するように構成されている。このクランプダイ５３の上面５３ｂにも、加工対象となる原料パイプ材の外周面に対応した形状の溝５３ａが形成されている。
プレッシャーダイ５４は、原料パイプ材に対して曲げ加工が行われる際、原料パイプ材の一端側を押さえておくためのものであり、上面５４ｂには、クランプダイ５３の溝５３ａと同様の溝５４ａが形成されている。
このヘアピンパイプベンダーによって、原料パイプ材に対し１８０°の曲げ加工を行う場合、まず、図１１（１）に示すように、フォーミングロール５２の下面５２ｄ側の溝５２ａと、クランプダイ５３の溝５３ａとの間に原料パイプ材Ｐを挿入する。このとき、原料パイプ材Ｐを溝５２ａ，５３ａ内に円滑に挿入できるように、クランプダイ５３の位置を僅かに下げて、フォーミングロール５２とクランプダイ５３との間隔を拡げておく。また、原料パイプ材Ｐを挿入する際、芯金５５（マンドレル）を、原料パイプ材Ｐの先端から、内部の適正な位置（曲げ加工が施される円弧状部５２ｃ近傍の位置）まで差し込む。
原料パイプ材Ｐの先端側部分Ｐａが、プレッシャーダイ５４の溝５４ａ上に載置され、原料パイプ材Ｐの後端側部分Ｐｂがフォーミングロール５２とクランプダイ５３の間に挿入されたら、クランプダイ５３をフォーミングロール５２側へ押し付けて後端側部分Ｐｂを挟持させ、しっかりと固定する。
そして、図１１（２）に示すように、軸線Ａ’を回動中心として、フォーミングロール５２及びクランプダイ５３を回動させて原料パイプ材Ｐに曲げ加工を施す。フォーミングロール５２及びクランプダイ５３が、約１８０°の位置（図１１（３）に示す位置）まで回動したら、クランプダイ５３を開放し、芯金５５を原料パイプ材Ｐから引き抜き、原料パイプ材Ｐを、フォーミングロール５２から外して排出する。
ところで、エアコンディショナー等に搭載される冷媒の閉鎖管路を形成するための部品として、１８０°の曲げ加工を行ったＵ字形状の簿肉の銅管が広く使用されているが、図９～図１１に示したような従来のヘアピンパイプベンダー５１によって、簿肉の銅管の曲げ加工を行う場合、材質が非常に柔らかいため、１８０°の曲げ加工を行うと、歪み或いは亀裂が生じてしまうという問題がある。例えば、半径方向（曲げ半径の方向）内側の部分に皺が生じたり、半径方向外側の部分が潰れて、もともと真円に近い形状であった断面が、いびつな形状に変形ししてしまうという問題がある。
この点について詳細に説明すると、１８０°の曲げ加工の工程において、原料パイプ材Ｐをフォーミングロール５２の円弧状部５２ｃの外側に巻き付けていく際、原料パイプ材Ｐのうち、半径方向内側の部分（円弧状部５２ｃに接触している部分）には、圧縮する力が働き、半径方向外側の部分には、引き延ばす力が働くことになる。このとき、半径方向内側の部分に作用する圧縮力が大き過ぎると、皺が生じることになり、半径方向外側の部分に作用する引き延ばし力が大き過ぎると、潰れが生じることになる。
原料パイプ材Ｐの半径方向内側の部分における皺の発生を回避するためには、半径方向内側の部分に作用する圧縮力を低減する必要がある。これを実現するためには、曲げ加工の際に、原料パイプ材Ｐの先端側部分Ｐａに対し、円弧状部５２ｃとは反対の方向へ作用する力を加えてやればよい。
従来のヘアピンパイプベンダー５１においては、原料パイプ材Ｐの先端側部分Ｐａと、プレッシャーダイ５４との摩擦抵抗により、半径方向内側の部分に作用する圧縮力を抑制して、皺の発生を回避するようになっている。具体的には、原料パイプ材Ｐがフォーミングロール５２の円弧状部５２ｃの外側に巻き付けられていく際、原料パイプ材Ｐの先端側部分Ｐａは、プレッシャーダイ５４に押し付けられながら、円弧状部５２ｃに向かって引っ張られることになるが、このとき、プレッシャーダイ５４は固定されているため、原料パイプ材Ｐの先端側部分Ｐａは、プレッシャーダイ５４との間で発生する摩擦抵抗を受けながら、プレッシャーダイ５４の溝５４ａの中を、円弧状部５２ｃに向かって摺動していくことになる。この摺動時の摩擦抵抗により、原料パイプ材Ｐの先端側部分Ｐａは、フォーミングロール５２の円弧状部５２ｃとは反対の方向へ相対的に引っ張られることになり、原料パイプ材Ｐの半径方向内側の部分に作用する圧縮力が抑制され、皺の発生が回避される。
但し、原料パイプ材Ｐの先端側部分Ｐａの摺動時の摩擦抵抗は、半径方向外側の部分に作用する引き延ばし力を増大させることになるため、皺の発生を回避するために、この摩擦抵抗を単純に大きくすると、半径方向外側の部分において潰れが生じる蓋然性が高くなってしまう。特に、曲げ工程の後半（フォーミングロール５２が、図１１（２）に示す９０°の位置から、図１１（３）に示す約１８０°の位置まで回動する間）において、図１１（２）に示す前半加工部分Ｐｃ１（原料パイプ材Ｐのうち、曲げ工程の前半、即ち、フォーミングロール５２が０°の位置から９０°の位置まで回動する間に、円弧状部５２ｃの外側に巻き付いた部分）において、潰れが生じやすくなる。
従来のヘアピンパイプベンダー５１においては、このような潰れを回避するために、図１１（１）に示すように、芯金５５が原料パイプ材Ｐの内部に差し込まれるようになっているが、この場合、芯金５５と、原料パイプ材Ｐの内周面との間で新たな摩擦抵抗が生じることになり、この摩擦抵抗が、前半加工部分Ｐｃ１において歪み、或いは、亀裂を生じさせてしまうことがある。
そこで、簿肉の銅管のような、非常に歪みやすいデリケートな素材の原料パイプ材Ｐに対して１８０°の曲げ加工を行う場合には、挿入した芯金５５の先端から、原料パイプ材Ｐの内壁に向けて潤滑油を噴霧することが行われている。潤滑油を予め噴霧すると、芯金５５と原料パイプ材Ｐの内周面との摩擦抵抗が減り、歪みや亀裂を好適に防止することができる。
しかしながら、原料パイプ材Ｐの内部に潤滑油を噴霧した場合、曲げ加工の後に、製造したＵ字形状のパイプ製品の内部から潤滑油を除去するための洗浄工程が必要になり、手間及びコストが増大してしまうという問題がある。また、ヘアピンパイプベンダーを設置した室内空間に、潤滑油の霧が放散されることになるため、継続的に使用すると、床面、壁面、窓、及び、同室内に設置されている機械や工具などの表面に油分が付着し、清掃作業を頻繁に行わなければならず、更に、同室内において作業に従事する者に対し、健康上の悪影響を及ぼしかねないという問題もある。
本発明は、上記のような問題を解決すべくなされたものであって、非常に柔らかく、皺や潰れなどの歪み、或いは、亀裂が生じやすいパイプ材を対象とする場合であっても、潤滑油を内部に噴霧せずに、或いは、極少量の潤滑油を噴霧するだけで、好適に曲げ加工を行うことができるヘアピンパイプベンダーを提供することを目的とする。
本発明は、一端に円弧状部を有するフォーミングロールと、クランプダイと、プレッシャーダイとを有し、フォーミングロールとクランプダイの間に原料パイプ材の後端側部分を挟持させ、プレッシャーダイの上に原料パイプ材の先端側部分を載置させた状態で、フォーミングロール及びクランプダイを、軸線周りに回動させることにより、原料パイプ材に１８０°の曲げ加工を施すことができるヘアピンパイプベンダーにおいて、フォーミングロールの回動中心となる軸線を、円弧状部の円弧の中心から、少なくとも０．５ｍｍ以上ずれた位置に設定することにより、フォーミングロールの回動角度に応じて、原料パイプ材の先端側部分とプレッシャーダイとの摩擦抵抗の大きさが変化するように構成され、曲げ工程の後半（９０°～約１８０°の範囲）において原料パイプ材に作用する摩擦抵抗が、曲げ工程の前半（０°～９０°までの範囲）において原料パイプ材に作用する摩擦抵抗よりも大きくなるように構成されていることを特徴としている。
尚、フォーミングロールの回動中心となる軸線を、円弧状部の円弧の中心から、所定の方向（フォーミングロールの長手方向と直交する方向であって、クランプダイ側の方向）へずれた位置に設定することにより、フォーミングロールを０°の位置から約１８０°の位置まで回動させる際、原料パイプ材に作用する摩擦抵抗が次第に大きくなっていくように構成することが好ましく、或いは、フォーミングロールの回動中心となる軸線を、円弧状部の円弧の中心から、所定の方向（フォーミングロールの長手方向と直交する方向であって、クランプダイ側の方向、及び、フォーミングロールの長手方向であって、フォーミングロールの中心側の方向）へずれた位置に設定することにより、曲げ工程の前半（フォーミングロールが、０°の位置から９０°の位置まで回動する間）においては、原料パイプ材に作用する摩擦抵抗が次第に大きくなっていき、曲げ工程の後半（フォーミングロールが、９０°の位置から約１８０°の位置まで回動する間）においては、原料パイプ材に作用する摩擦抵抗が、最大となる位置まで次第に大きくなっていき、その後、次第に小さくなっていくように構成することが好ましい。
また、本発明は、原料パイプ材に１８０°の曲げ加工を施すことができるヘアピンパイプベンダーにおいて、プレッシャーダイが、ベースと、このベース上において水平方向へ移動可能な状態で支持された上部とによって構成され、フォーミングロールが、７５°～１０５°の範囲内において設定された角度の位置まで回動した時点で、上部の移動が規制され、停止するように構成され、曲げ工程の後半において原料パイプ材に作用する摩擦抵抗が、曲げ工程の前半において原料パイプ材に作用する摩擦抵抗よりも大きくなるように構成されていることを特徴としている。
このヘアピンパイプベンダーにおいても、フォーミングロールの回動中心となる軸線を、円弧状部の円弧の中心から、少なくとも０．５ｍｍ以上ずれた位置に設定することにより、フォーミングロールの回動角度に応じて、原料パイプ材の先端側部分とプレッシャーダイとの摩擦抵抗の大きさが変化するように構成することが好ましい。また、フォーミングロールの回動中心となる軸線が、円弧状部の円弧の中心から、所定方向（フォーミングロールの長手方向と直交する方向であって、クランプダイ側の方向、及び／又は、フォーミングロールの長手方向であって、フォーミングロールの中心側の方向）へずれた位置に設定されていることが好ましい。
本発明に係るヘアピンパイプベンダーは、曲げ工程の後半において、原料パイプ材の先端側部分に作用する摩擦抵抗により、原料パイプ材の半径方向内側の部分に作用する圧縮力を抑制することができ、皺の発生を好適に回避することができるとともに、曲げ工程の前半において、原料パイプ材に対し抵抗力が作用しないように、或いは、小さな摩擦抵抗力のみが作用するように構成されているため、原料パイプ材のうち前半加工部分において、薄肉化、及び、剛性の低下を防止することができ、その結果、曲げ工程の後半が実行される際に、前半加工部分に対し、後半加工部分の引き延ばし力と、芯金と原料パイプ材の内周面との摩擦抵抗が作用した場合でも、潰れや亀裂の発生を好適に回避することができる。その結果、本発明に係るヘアピンパイプベンダーにおいては、原料パイプ材の内周面に対する潤滑油の噴霧を省略し、或いは、潤滑油の噴霧量を極微量に抑えることができる。
以下、添付図面に沿って本発明「ヘアピンパイプベンダー」の実施形態について説明する。図１は、本発明の第１実施形態に係るヘアピンパイプベンダー１の主要部（フォーミングロール２、クランプダイ３、及び、プレッシャーダイ４）の斜視図であり、図２は、図１に示したＸ－Ｘ線による断面図である。
これらの図に示すように、フォーミングロール２は、一方の端部に、加工を行おうとする曲げ半径、及び、曲率に対応した形状の円弧状部２ｃを有するとともに、上面２ｂから、円弧状部２ｃを通って下面２ｄに至る連続した溝２ａが形成されている。このフォーミングロール２は、軸線Ａを回動中心として、図１に示す位置から約１８０°回動するように構成されている。尚、溝２ａは、加工対象となる原料パイプ材の外周面に対応した形状となっている。
クランプダイ３は、図示しない加圧装置により、上面３ｂが、フォーミングロール２の下面２ｄの方向へ、所定の圧力をもって押し付けられるように構成され、フォーミングロール２と一体的に回動するように構成されている。このクランプダイ３の上面３ｂにも、加工対象となる原料パイプ材の外周面に対応した形状の溝３ａが形成されている。
プレッシャーダイ４は、原料パイプ材に対して曲げ加工が行われる際、原料パイプ材の一端側を下側から押さえておくためのものであり、図２に示すように、上部６とベース７とによって構成されており、上部６の上面６ｂには、クランプダイ３の溝３ａと同様の溝６ａが形成されている。また、上部６は、直線移動が可能なクロスローラーガイド（図示せず）を介してベース７上に支持されており、水平方向（図２における左右方向）へ移動可能な状態となっている。
但し、上部６の移動範囲Ｍ（図３（２）参照）は、図示しないストッパによって規制されており、フォーミングロール２が９０°の位置まで回動した時点（図３（２）に示す位置）で停止するようになっている。つまり、上部６は、曲げ工程の前半（フォーミングロール２が、０°の位置から９０°の位置まで回動する間）においては、図３（１）に示す位置から、図３（２）に示す位置まで移動するが、曲げ工程の後半（フォーミングロール２が、９０°の位置から約１８０°の位置まで回動する間）においては、図３（２）及び（３）に示す位置に留まることになる。
このパイプベンダーによって、原料パイプ材に対し１８０°の曲げ加工を行う場合、図３（１）に示すように、まず、フォーミングロール２の下面２ｄ側の溝２ａと、クランプダイ３の溝３ａとの間の空間に、原料パイプ材Ｐを挿入する。このとき、原料パイプ材Ｐを溝２ａ，３ａ内に円滑に挿入できるように、クランプダイ３の位置を僅かに下げて、フォーミングロール２とクランプダイ３との間隔を拡げておく。また、原料パイプ材Ｐを挿入する際、原料パイプ材Ｐの先端から、芯金５を、内部の適正な位置（曲げ加工が施される円弧状部２ｃ近傍の位置）まで差し込む。
原料パイプ材Ｐの先端側部分Ｐａが、プレッシャーダイ４の溝６ａ上に載置され、原料パイプ材Ｐの後端側部分Ｐｂがフォーミングロール２とクランプダイ３の間に挿入されたら、クランプダイ３をフォーミングロール２側へ押し付けて後端側部分Ｐｂを挟持させ、しっかりと固定する。
そして、図３（２）に示すように、軸線Ａを回動中心として、フォーミングロール２及びクランプダイ３を上方へ回動させ、更に、図３（３）に示す約１８０°の位置まで、フォーミングロール２及びクランプダイ３を回動させて、原料パイプ材Ｐに曲げ加工を施す。フォーミングロール２及びクランプダイ３が、約１８０°の位置まで回動したら、クランプダイ３を開放し、芯金５を原料パイプ材Ｐから引き抜き、原料パイプ材Ｐを、フォーミングロール２から外して排出する。
尚、フォーミングロール２が回動する際、原料パイプ材Ｐのうち、フォーミングロール２の円弧状部２ｃに当接する部分は、円弧状部２ｃに巻き付いていくことになり、先端側部分Ｐａは、これに応じて次第に円弧状部２ｃに向かって引っ張られていくことになる。そして、先端側部分Ｐａが載置されているプレッシャーダイ４の上部６は、上述の通り、曲げ工程の前半においては、ベース７上において水平方向へ移動可能なようになっているため、フォーミングロール２が０°の位置から９０°の位置まで回動する間は、円弧状部２ｃに向かって引っ張られる先端側部分Ｐａとともに、同方向へ移動する。
上部６は、クロスローラーガイドを介してベース７上に載置されているため、上部６が円弧状部２ｃへ向かって移動する際に、ベース７との間で生じる抵抗力は極めて小さい。このため、曲げ工程の前半においては、円弧状部２ｃに向かって引っ張られる先端側部分Ｐａには、プレッシャーダイ４による抵抗力は殆ど作用しない。
曲げ工程の後半においても、先端側部分Ｐａは、円弧状部２ｃに向かって引っ張られることになるが、上部６は移動せず、図３（２）及び（３）に示す位置に留まることになるため、原料パイプ材Ｐの先端側部分Ｐａは、上部６との間で発生する摩擦抵抗を受けながら、溝６ａの中を、円弧状部２ｃに向かって摺動していくことになる。
従来のヘアピンパイプベンダー５１においては、上述の通り、原料パイプ材Ｐの先端側部分Ｐａと、これを下側から押さえるプレッシャーダイ５４（図１１参照）との摩擦抵抗により、先端側部分Ｐａの半径方向内側の部分に作用する圧縮力を抑制して、皺の発生を回避するようになっているが、本実施形態のヘアピンパイプベンダー１においても、曲げ工程の後半においては、従来のヘアピンパイプベンダー５１と同様に、原料パイプ材Ｐの先端側部分Ｐａと、上部６との摩擦抵抗により、原料パイプ材Ｐの半径方向内側の部分に作用する圧縮力を抑制することができ、皺の発生を回避することができる。
尚、本実施形態のヘアピンパイプベンダー１では、曲げ工程の前半においては、原料パイプ材Ｐに対し抵抗力は作用しないため、先端側部分Ｐａの半径方向内側の部分に作用する圧縮力は抑制されないが、本発明の発明者らが行った研究の結果、半径方向内側の部分の皺は、殆どの場合、曲げ工程の後半において生じ、図３（３）に示す後半加工部分Ｐｃ２（原料パイプ材Ｐのうち、曲げ工程の後半、即ち、フォーミングロール２が９０°の位置から１８０°の位置まで回動する間に、円弧状部２ｃの外側に巻き付いた部分）において生じる、ということがわかっている。
従って、原料パイプ材Ｐの半径方向内側の部分の皺を回避しようとする観点からは、本実施形態のように、曲げ工程の前半においては必ずしも原料パイプ材Ｐに対し抵抗力を作用させる必要はない。むしろ、曲げ工程の前半においては、原料パイプ材Ｐの先端側部分Ｐａに対し抵抗力を作用させないようにすることにより、より有利な効果を期待することができる。
具体的に説明すると、原料パイプ材Ｐの先端側部分Ｐａの摺動時の摩擦抵抗は、半径方向外側の部分に作用する引き延ばし力を増大させることになるため、曲げ工程の前半において先端側部分Ｐａに抵抗力を作用させると、図３（２）に示す前半加工部分Ｐｃ１の半径方向外側が肉薄となり、それだけ剛性が低下することになる。
そして、曲げ工程の後半が実行される際、前半加工部分Ｐｃ１に対し、後半加工部分Ｐｃ２の外側の引き延ばし力に加え、原料パイプ材Ｐの内部に差し込まれる芯金５と原料パイプ材Ｐの内周面との間で生じる摩擦抵抗が作用すると、剛性が低下した肉薄の前半加工部分Ｐｃ１の半径方向外側部分が潰れてしまったり、亀裂が生じてしまう蓋然性が高くなる。このため、従来のヘアピンパイプベンダー５１においては、芯金５５と原料パイプ材Ｐの内周面との間で生じる摩擦抵抗を小さくして、前半加工部分Ｐｃ１における潰れや亀裂の発生を回避するために、原料パイプ材Ｐの内周面に向けて潤滑油が噴霧されるようになっている。
本実施形態のヘアピンパイプベンダー１では、上述の通り、曲げ工程の前半においては、原料パイプ材Ｐに対し抵抗力が作用しないように構成されているため、前半加工部分Ｐｃ１における薄肉化、及び、剛性の低下を防止することができ、その結果、曲げ工程の後半が実行される際に、前半加工部分Ｐｃ１に対し、後半加工部分Ｐｃ２の引き延ばし力と、芯金５と原料パイプ材Ｐの内周面との摩擦抵抗が作用した場合でも、潰れや亀裂の発生を好適に回避することができる。つまり、本実施形態のヘアピンパイプベンダー１では、原料パイプ材Ｐの内周面に対する潤滑油の噴霧を省略し、或いは、潤滑油の噴霧量を極微量に抑えることができる。
尚、本実施形態においては、プレッシャーダイ４の上部６は、フォーミングロール２が９０°の位置まで回動した時点で、ストッパにより停止するように構成されているが、上部６が停止するフォーミングロール２の回動角度は、必ずしも９０°には限定されず、原料パイプ材Ｐの材質、寸法、曲げ半径等の条件に応じて、±４５°の範囲（即ち、４５°～１３５°の範囲）内、より好ましくは、±１５°の範囲（即ち、７５～１０５°の範囲）内で、適宜設定を変更してもよい。
次に、本発明の第２実施形態について説明する。本実施形態のヘアピンパイプベンダーは、図１に示した第１実施形態のヘアピンパイプベンダー１と同様に、主要部が、フォーミングロール、クランプダイ、及び、プレッシャーダイとによって構成され、フォーミングロールとクランプダイの間に原料パイプ材の後端側部分を挟持させ、プレッシャーダイの上に先端側部分を載置させた状態で、フォーミングロール及びクランプダイを、軸線Ａを回動中心として０°の位置から約１８０°の位置まで回動させて、原料パイプ材に１８０°の曲げ加工を施すことができるようになっている。
但し、第１実施形態のヘアピンパイプベンダー１とは異なり、プレッシャーダイは、ベース上において上部が水平方向へ移動するようには構成されておらず、図９に示した従来のヘアピンパイプベンダー５１のプレッシャーダイ５４と同様に、固定された状態となっている。
また、本実施形態のヘアピンパイプベンダーは、図４に示すように、フォーミングロール２の回動中心となる軸線Ａが、円弧状部２ｃの円弧の中心Ｃから、下方側（フォーミングロール２の回動前の状態において下方側、即ち、フォーミングロール２の長手方向と直交する方向であって、クランプダイ側の方向）へ僅かにずれた位置に設定されている点で、第１実施形態のヘアピンパイプベンダー１とは異なっている。尚、本実施形態においては、そのオフセット寸法Ｂは、１．０ｍｍに設定されている。
このように、本実施形態において、フォーミングロール２の回動中心となる軸線Ａを、円弧状部２ｃの円弧の中心Ｃからずらしている理由は、フォーミングロール２の回動角度に応じて、原料パイプ材をプレッシャーダイに対して押し付ける力を変化させ、原料パイプ材の先端側部分とプレッシャーダイの溝との摩擦抵抗の大きさを変化させるためである。
従来のヘアピンパイプベンダー５１（図９～図１１参照）のように、円弧状部５２ｃの円弧の中心を通る軸線Ａ’を回動中心としてフォーミングロール５２を回動させるように構成した場合、フォーミングロール５２を０°の位置から約１８０°の位置まで回動させる間、フォーミングロール５２とプレッシャーダイ５４との間隔は常に一定となる。
これに対し、本実施形態のように、フォーミングロール２の回動中心となる軸線Ａを、円弧状部２ｃの円弧の中心Ｃから下方側へずらした場合、フォーミングロール２を０°の位置から９０°の位置まで回動させる際、フォーミングロール２とプレッシャーダイとの間隔は、次第に狭くなっていき、９０°の位置から約１８０°の位置まで回動させる際には、更に狭くなっていくことになる。従って、フォーミングロール２を０°の位置から約１８０°の位置まで回動させると、その回動角度に応じて、原料パイプ材がプレッシャーダイに対して押し付けられる力、及び、原料パイプ材の先端側部分とプレッシャーダイとの摩擦抵抗の大きさが、次第に大きくなっていくことになる。
ここで、本実施形態のフォーミングロール２と、従来のヘアピンパイプベンダーのフォーミングロール５２（図９に示した円弧状部５２ｃの円弧の中心を通る軸線Ａ’を回動中心としてフォーミングロール５２が回動する）とを、図面（図４～図６）上において、軸線Ａ，Ａ’の位置が一致するように重ね合わせて、動作態様をそれぞれ比較してみる。尚、図４～図６に示す二点鎖線Ｗは、プレッシャーダイの溝の最深部の高さ位置を示している。
まず、フォーミングロール２，５２が０°の位置にあるとき（曲げ工程の開始前）は、図４に示すように、本実施形態のフォーミングロール２とプレッシャーダイ（二点鎖線Ｗ）との間隔は、従来のフォーミングロール５２とプレッシャーダイとの間隔よりも、オフセット寸法Ｂの分だけ広くなる。また、フォーミングロール２，５２が９０°の位置にあるときは、図５に示すように、本実施形態のフォーミングロール２とプレッシャーダイとの間隔は、従来のフォーミングロール５２とプレッシャーダイとの間隔と一致する。そして、フォーミングロール２，５２が約１８０°の位置にあるときは、図６に示すように、本実施形態のフォーミングロール２とプレッシャーダイとの間隔は、従来のフォーミングロール５２とプレッシャーダイとの間隔よりも、オフセット寸法Ｂ（図４参照）の分だけ狭くなる。
従って、本実施形態のヘアピンパイプベンダーによって１８０°の曲げ加工を行う場合、曲げ工程の前半（０°～９０°までの範囲）においては、原料パイプ材をプレッシャーダイに対して押し付ける力、及び、原料パイプ材の先端側部分とプレッシャーダイとの摩擦抵抗が、従来のフォーミングロール５２よりも小さく、曲げ工程の後半（９０°～約１８０°の範囲）においては、原料パイプ材に作用する押し付け力及び摩擦抵抗は、従来のフォーミングロール５２よりも大きくなる。
このように本実施形態のヘアピンパイプベンダーでは、曲げ工程の後半において、原料パイプ材の先端側部分に対し大きな摩擦抵抗が作用するようになっており、原料パイプ材の後半加工部分Ｐｃ２（図３（３）参照）の半径方向内側に作用する圧縮力を抑制することができ、皺の発生を回避することができる。そして、曲げ工程の前半においては、原料パイプ材に対して作用する抵抗力は小さくなるため、前半加工部分Ｐｃ１（図３（２）参照）における薄肉化、及び、剛性の低下を防止することができ、その結果、曲げ工程の後半が実行される際に、前半加工部分Ｐｃ１に対し、後半加工部分Ｐｃ２の引き延ばし力と、芯金と原料パイプ材の内周面との摩擦抵抗が作用した場合でも、潰れや亀裂の発生を好適に回避することができる。つまり、本実施形態のヘアピンパイプベンダーにおいても、原料パイプ材の内周面に対する潤滑油の噴霧を省略し、或いは、潤滑油の噴霧量を極微量に抑えることができる。
尚、本実施形態においては、フォーミングロール２の回動中心となる軸線Ａのオフセット寸法Ｂ（円弧状部２ｃの円弧の中心Ｃからのずれ量）は、１．０ｍｍに設定されているが、この寸法を上下させることにより、原料パイプ材の先端側部分に作用する摩擦抵抗の大きさ、及び、変化の態様を、加工対象となる原料パイプ材の材質、寸法、曲げ半径等の条件に応じて適宜調整することができる。
また、本実施形態においては、フォーミングロール２の回動中心となる軸線Ａを、円弧状部２ｃの円弧の中心Ｃから下方（図４における下方）（クランプダイ側）へのみずらしているが、フォーミングロール２の長手方向（図４における左右方向）へずらすことにより、原料パイプ材の先端側部分に作用する摩擦抵抗が最大となるフォーミングロール２の回動角度を変更、調整することができる。
例えば、図７に示すように、軸線Ａを、円弧状部２ｃの円弧の中心Ｃから右側方（図７における右側方）（フォーミングロール２の中心側）へずらした場合には、フォーミングロール２が９０°の位置まで回動した時点で、摩擦抵抗が最も大きくなるようにすることができ、また、図８に示すように、円弧状部２ｃの円弧の中心Ｃから右側下方４５°の方向へずらした場合には、曲げ工程の前半（０°～９０°までの範囲）においては、原料パイプ材に作用する摩擦抵抗が次第に大きくなっていき、曲げ工程の後半（９０°～約１８０°の範囲）においては、原料パイプ材に作用する摩擦抵抗が最大となる１３５°の位置まで次第に大きくなっていき、その後、次第に小さくなっていくような曲げ加工を行うことができる。
従って、加工対象となる原料パイプ材の材質、寸法、曲げ半径、及び、その他の条件と、皺や潰れなどの歪み、或いは、亀裂の発生との関係について解析を行い、その解析値に基づいて、軸線Ａの適切なオフセット寸法Ｂ（円弧状部２ｃの円弧の中心Ｃからのずれ量）を、フォーミングロール２の長手方向と、これに直交する方向のそれぞれについて算出し、軸線Ａの位置を決定することが望ましい。
更に、ベース７上において上部６が水平方向へ所定範囲内で移動可能なように構成されている第１実施形態のプレッシャーダイ４を、第２実施形態のヘアピンパイプベンダー１に適用するとともに、上部６の移動範囲Ｍ（上部６が停止するフォーミングロール２の回動角度、或いは、上部６の停止位置）を適切な値に設定することにより、原料パイプ材に対して作用する抵抗力が、曲げ工程の間（フォーミングロール２が０°の位置から約１８０°の位置まで回動する間）に、より複雑な態様で変化するような曲げ加工を実現できる。
例えば、フォーミングロール２が４５°の位置まで回動した時点で上部６が停止するように構成し、フォーミングロール２が０°の位置から４５°の位置まで回動する間は、上部６を原料パイプ材Ｐの先端側部分Ｐａとともに円弧状部２ｃ側へ移動させることにより、原料パイプ材Ｐに対して殆ど抵抗力を作用させずに曲げ加工を行い、４５°の位置から１３５°の位置まで回動する際に、原料パイプ材Ｐに対して作用する摩擦抵抗力が次第に増加していき、１３５°の位置から約１８０°の位置まで回動する際には、摩擦抵抗力が少しずつ減少していく、というような態様の曲げ加工を実行することが可能となる。
１，５１：ヘアピンパイプベンダー、
２，５２：フォーミングロール、
２ａ，５２ａ：溝、
２ｂ，５２ｂ：上面、
２ｃ，５２ｃ：円弧状部、
２ｄ，５２ｄ：下面、
３，５３：クランプダイ、
３ａ，５３ａ：溝、
３ｂ，５３ｂ：上面、
４，５４：プレッシャーダイ、
５，５５：芯金、
６：上部、
６ａ：溝、
６ｂ：上面、
７：ベース、
５４ａ：溝、
５４ｂ：上面、
Ａ，Ａ’：軸線、
Ｃ：円弧の中心、
Ｐ：原料パイプ材、
Ｐａ：先端側部分、
Ｐｂ：後端側部分、
Ｐｃ１：前半加工部分、
Ｐｃ２：後半加工部分
２，５２：フォーミングロール、
２ａ，５２ａ：溝、
２ｂ，５２ｂ：上面、
２ｃ，５２ｃ：円弧状部、
２ｄ，５２ｄ：下面、
３，５３：クランプダイ、
３ａ，５３ａ：溝、
３ｂ，５３ｂ：上面、
４，５４：プレッシャーダイ、
５，５５：芯金、
６：上部、
６ａ：溝、
６ｂ：上面、
７：ベース、
５４ａ：溝、
５４ｂ：上面、
Ａ，Ａ’：軸線、
Ｃ：円弧の中心、
Ｐ：原料パイプ材、
Ｐａ：先端側部分、
Ｐｂ：後端側部分、
Ｐｃ１：前半加工部分、
Ｐｃ２：後半加工部分
Claims (7)
- 一端に円弧状部を有するフォーミングロールと、クランプダイと、プレッシャーダイとを有し、フォーミングロールとクランプダイの間に原料パイプ材の後端側部分を挟持させ、プレッシャーダイの上に原料パイプ材の先端側部分を載置させた状態で、フォーミングロール及びクランプダイを、軸線周りに回動させることにより、原料パイプ材に１８０°の曲げ加工を施すことができるヘアピンパイプベンダーにおいて、
フォーミングロールの回動中心となる軸線を、円弧状部の円弧の中心から、少なくとも０．５ｍｍ以上ずれた位置に設定することにより、フォーミングロールの回動角度に応じて、原料パイプ材の先端側部分とプレッシャーダイとの摩擦抵抗の大きさが変化するように構成され、
曲げ工程の後半において原料パイプ材に作用する摩擦抵抗が、曲げ工程の前半において原料パイプ材に作用する摩擦抵抗よりも大きくなるように構成されていることを特徴とするヘアピンパイプベンダー。 - フォーミングロールの回動中心となる軸線を、円弧状部の円弧の中心から、フォーミングロールの長手方向と直交する方向であって、クランプダイ側の方向へずれた位置に設定することにより、フォーミングロールを０°の位置から約１８０°の位置まで回動させる際、原料パイプ材に作用する摩擦抵抗が次第に大きくなっていくように構成されていることを特徴とする、請求項１に記載のヘアピンパイプベンダー。
- フォーミングロールの回動中心となる軸線を、円弧状部の円弧の中心から、フォーミングロールの長手方向と直交する方向であって、クランプダイ側の方向、及び、フォーミングロールの長手方向であって、フォーミングロールの中心側の方向へずれた位置に設定することにより、曲げ工程の前半においては、原料パイプ材に作用する摩擦抵抗が次第に大きくなっていき、曲げ工程の後半においては、原料パイプ材に作用する摩擦抵抗が、最大となる位置まで次第に大きくなっていき、その後、次第に小さくなっていくように構成されていることを特徴とする、請求項１に記載のヘアピンパイプベンダー。
- 一端に円弧状部を有するフォーミングロールと、クランプダイと、プレッシャーダイとを有し、フォーミングロールとクランプダイの間に原料パイプ材の後端側部分を挟持させ、プレッシャーダイの上に原料パイプ材の先端側部分を載置させた状態で、フォーミングロール及びクランプダイを、軸線周りに回動させることにより、原料パイプ材に１８０°の曲げ加工を施すことができるヘアピンパイプベンダーにおいて、
プレッシャーダイが、ベースと、このベース上において水平方向へ移動可能な状態で支持された上部とによって構成され、
フォーミングロールが、７５°～１０５°の範囲内において設定された角度の位置まで回動した時点で、上部の移動が規制され、停止するように構成され、
曲げ工程の後半において原料パイプ材に作用する摩擦抵抗が、曲げ工程の前半において原料パイプ材に作用する摩擦抵抗よりも大きくなるように構成されていることを特徴とするヘアピンパイプベンダー。 - フォーミングロールの回動中心となる軸線を、円弧状部の円弧の中心から、少なくとも０．５ｍｍ以上ずれた位置に設定することにより、フォーミングロールの回動角度に応じて、原料パイプ材の先端側部分とプレッシャーダイとの摩擦抵抗の大きさが変化するように構成されていることを特徴とする、請求項４に記載のヘアピンパイプベンダー。
- フォーミングロールの回動中心となる軸線が、円弧状部の円弧の中心から、フォーミングロールの長手方向と直交する方向であって、クランプダイ側の方向へずれた位置に設定されていることを特徴とする、請求項５に記載のヘアピンパイプベンダー。
- フォーミングロールの回動中心となる軸線が、円弧状部の円弧の中心から、フォーミングロールの長手方向と直交する方向であって、クランプダイ側の方向、及び、フォーミングロールの長手方向であって、フォーミングロールの中心側の方向へずれた位置に設定されていることを特徴とする、請求項５に記載のヘアピンパイプベンダー。
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Citations (4)
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|---|---|---|---|---|
| JPS5756514U (ja) * | 1980-09-17 | 1982-04-02 | ||
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| JPS5756514U (ja) * | 1980-09-17 | 1982-04-02 | ||
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