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技術 ワークの曲げ加工時の気体圧利用による変形防止のための密閉構造および曲げ加工方法

出願人 昭和電工株式会社
発明者 萩原靖久岩目地範行
出願日 1997年11月28日 (23年10ヶ月経過) 出願番号 1997-328065
公開日 1999年6月15日 (22年4ヶ月経過) 公開番号 1999-159687
状態 未査定
技術分野 管の付属装置 クランプ・クリップ 板・棒・管等の曲げ
主要キーワード テーパ結合 テーパ部材 ワーク内面 バルブ挿通孔 曲げ加工品 固定一体化 所定内圧 中空材
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(1999年6月15日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (4)

課題

ワークの曲げ加工時気体圧利用による変形防止のために、ワークの開口部を容易に密閉することのできる密閉構造を提供とすることを課題とする。

解決手段

ワーク1の開口部1a内に配置されるとともに、外面の少なくとも一部が蓋体に向かって内向き傾斜状のテーパ面3aに形成された第1テーパ部材3と、第1テーパ部材3のテーパ面3aに対応するテーパ面4aを有し、第1テーパ部材3とワーク1の内面との間に配置される第2テーパ部材4を備える。締結部材5により、蓋体2と第1テーパ部材3とを締め付ける。この締め付けに伴う第1テーパ部材3の蓋体2方向への移動によって、第2テーパ部材4を外方に押圧し、その外面をワーク1の内面に圧接させるとともに、前記蓋体2をワークの端部開口周縁部に圧接させる。

概要

背景

概要

ワークの曲げ加工時気体圧利用による変形防止のために、ワークの開口部を容易に密閉することのできる密閉構造を提供とすることを課題とする。

ワーク1の開口部1a内に配置されるとともに、外面の少なくとも一部が蓋体に向かって内向き傾斜状のテーパ面3aに形成された第1テーパ部材3と、第1テーパ部材3のテーパ面3aに対応するテーパ面4aを有し、第1テーパ部材3とワーク1の内面との間に配置される第2テーパ部材4を備える。締結部材5により、蓋体2と第1テーパ部材3とを締め付ける。この締め付けに伴う第1テーパ部材3の蓋体2方向への移動によって、第2テーパ部材4を外方に押圧し、その外面をワーク1の内面に圧接させるとともに、前記蓋体2をワークの端部開口周縁部に圧接させる。

目的

効果

実績

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請求項1

筒状ワークの端部開口周縁部に一面を当接された状態で、前記ワークの開口部を閉塞する蓋体と、前記ワークの開口部内に配置されるとともに、外面の少なくとも一部が蓋体に向かって内向き傾斜状のテーパ面に形成された第1テーパ部材と、該第1テーパ部材のテーパ面に対応するテーパ面を有し、このテーパ面を第1テーパ部材のテーパ面に適合させた状態で第1テーパ部材とワーク内面との間に配置される第2テーパ部材と、前記蓋体と前記第1テーパ部材とを接近方向に締め付ける締結部材とを備え、前記締結部材による蓋体と第1テーパ部材との締め付けによって、前記第2テーパ部材を外方に押圧し、その外面をワークの内面圧接させるとともに、前記蓋体をワークの端部開口周縁部に圧接させることを特徴とする、ワークの曲げ加工時気体圧利用による変形防止のための密閉構造

請求項2

請求項1の密閉構造により内部に所定内圧気体密閉したワークを曲げ加工することを特徴とする曲げ加工方法

技術分野

0001

この発明は、アルミニウム管鋼管等の金属製中空材からなるワークを、中空部内に密閉した気体内圧を利用して変形を防止しつつ曲げ加工する場合のワークの密閉構造、及び曲げ加工方法に関する。

0002

上記のような金属製中空材からなるワークを曲げ加工する場合、ワークの変形防止のために、金属や樹脂からなる数珠状、棒状等のマンドレルをワークの中空部内に挿入し、この状態で曲げ加工を行っていた。

0003

しかしながら、この方法では、ロールベンダーによる曲げや大断面のワークの曲げに対しては、マンドレルの自重で作業性が悪くなるという欠点があった。

0004

そこで、上記欠点を解消するために、ワークの中空部内に上述のマンドレルの代わりに気体を封入し、その内圧を利用して曲げ加工時の変形を防止することが行われている。

0005

ところで、上記の気体圧利用による方法では、気体圧を付与するためにワークの両端開口部を密閉する必要があり、このために従来では、ワークの両端部に溶接等により蓋体接合していたが、非常に手間がかかり面倒であった。しかも曲げ加工後における蓋体の除去作業も煩雑であった。

0006

この発明は、このような技術的背景に鑑みてなされたものであって、ワークの曲げ加工時の気体圧利用による変形防止のために、ワークの中空部を容易に密閉することのできる密閉構造を提供することを課題とする。

課題を解決するための手段

0007

上記課題は、筒状ワークの端部開口周縁部に一面を当接された状態で、前記ワークの開口部を閉塞する蓋体と、前記ワークの開口部内に配置されるとともに、外面の少なくとも一部が蓋体に向かって内向き傾斜状のテーパ面に形成された第1テーパ部材と、該第1テーパ部材のテーパ面に対応するテーパ面を有し、このテーパ面を第1テーパ部材のテーパ面に適合させた状態で第1テーパ部材とワーク内面との間に配置される第2テーパ部材と、前記蓋体と前記第1テーパ部材とを接近方向に締め付ける締結部材とを備え、前記締結部材による蓋体と第1テーパ部材との締め付けによって、前記第2テーパ部材を外方に押圧し、その外面をワークの内面圧接させるとともに、前記蓋体をワークの端部開口周縁部に圧接させることを特徴とする、ワークの曲げ加工時の気体圧利用による変形防止のための密閉構造によって解決される。

0008

このように前記締結部材によって蓋体と第1テーパ部材とを締め付けるという簡単な作業だけで、強固な密閉構造を実現することができ、しかもボルトの締め付けを緩めることにより、密閉構造の解除を簡単に行うことができる。

0009

また、上述の密閉構造による気体圧利用の曲げ加工を行えば、より確実かつ強固な密閉状態を保有しつつ曲げ加工を行うことができ、ワーク内部の内圧を十分に利用し得て曲げ加工時の変形を防止できる。

発明を実施するための最良の形態

0010

次にこの発明の一実施形態を説明する。

0011

図1ないし図2において、(1)は断面方形アルミニウム製中空材からなるワーク、(2)はワークの長さ方向の両端開口部(1a)に取り付けられる蓋体、(3)は第1テーパ部材、(4)(4)は合計2個の第2テーパ部材、(5)はボルトである。なお、ワーク(1)の両端部はいずれも同一の密閉構造にて密閉されるが、説明は一端開口部についてのみ行うものとする。

0012

前記蓋体(2)は鋼材からなり、ワーク(1)の端面と同形、同大に形成されるとともに、ワーク(1)の開口部周縁に蓋体(2)の内側の面における周端部が当接する状態で取付けられるものである。また、蓋体(2)の内側の面全体には、シール材であるパッキン(6)が貼着されるとともに、蓋体(2)及びパッキン(6)の中心部には前記ボルト(5)を挿通させるボルト挿通孔(7)が形成されており、さらに挿通孔(7)の側方下部の位置には、気体封入用バルブ(8)を挿通させるバルブ挿通孔(9)が形成されている。

0013

前記第1テーパ部材(3)は鋼材からなり、ワーク(1)の開口部(1a)内に余裕をもって配置され得る大きさの断面方形に形成されているとともに、上下面はワーク(1)の長さ方向の一端側から他端蓋体側に向かって相互に接近する内向き傾斜状のテーパ面(3a)(3a)に形成されている。さらに、第1テーパ部材(3)の軸心部には前記ボルト(5)をねじ込み可能なねじ孔(3b)が形成されている。

0014

前記第2テーパ部材(4)(4)は、ワーク(1)の開口部内(1a)において、前記第1テーパ部材(3)(3)を挟んで上下に配置されるものである。各第2テーパ部材(4)は鋼材によって形成されるとともに、ワーク(1)の内寸よりも僅かに小さい長さを有し、かつ第1テーパ部材(3)側の面(上側の第2テーパ部材の下面、下側の第2テーパ部材の上面)が、それぞれ第1テーパ部材(3)の上下テーパ面(3a)(3a)に適合しうる外向き傾斜状のテーパ面(4a)(4a)に形成されている。

0015

さらに、下側の第2テーパ部材(4)には、前記蓋体(2)のバルブ挿通孔(9)に対応する位置において、連通孔(11)が形成されるとともに、該連通孔(10)の蓋体(2)側の開口部は座ぐられて、前記気体封入用バルブ(8)の頭部が嵌まり込む凹部(11a)が形成されている。なお各第2テーパ部材(4)(4)の蓋体(2)と反対側の周縁部は、ワーク(1)に挿入するときに挿入を容易にするための面取り部(4b)となされている。

0016

本実施形態に係る密閉構造は次のようにして形成される。

0017

即ち、まず第1テーパ部材(3)を蓋体(2)に向かって先細り状となる向きにしてワーク(1)の端部開口部(1a)に挿入配置する。同時に、第2テーパ部材(4)(4)を、第1テーパ部材(3)のテーパ面(3a)(3a)とワーク(1)の内面との間に介在するように、かつそれらのテーパ面(4a)(4a)を第1テーパ部材(3)のテーパ面(3a)(3a)に当接させた状態で、ワーク(1)の端部開口部(1a)に挿入配置する。

0018

次に、気体封入用バルブ(8)をその頭部が内側となる向きにて蓋体(2)のバルブ挿通孔(9)に挿通するとともに、バルブ(8)頭部が下側の第2テーパ部材(4)に設けられた凹部(11a)に収容されるように、蓋体(2)をワーク(1)の端面に被せる。

0019

そして、図2(a)(b)(c)に示すように、蓋体(2)のボルト挿通孔(7)に側方からボルト(5)を差し込んでその先端を第1テーパ部材(3)のねじ孔(3b)にねじ込んで締め付ける。ボルト(5)の締め付けにより、蓋体(2)と第1テーパ部材(3)とは接近方向に加圧され、やがては蓋体(2)の内側の面の周端部がワーク(1)の端部周縁部に当接する。

0020

さらにボルト(5)を締め付けると、第1テーパ部材(3)は蓋体(2)側に移動しようとする。この第1テーパ部材(3)の移動により、図2(d)のように、第2テーパ部材(4)(4)は、第1テーパ部材(3)のテーパ面(3a)(3a)と当接しているそれぞれのテーパ面(4a)(4a)を介して外向きの力を受け、上側の第2テーパ部材(4)は上方に、下側の第2テーパ部材(4)は下方に押しつけられて、それらの外面がワーク(1)の内面に強く圧接し、ワーク(1)と第1テーパ部材(3)及び第2テーパ部材(4)とが固定一体化される。同時に蓋体(2)は第1テーパ部材(3)方向への圧力を受けてその内側の面の周端部がワーク(1)の開口周縁部に圧接する。こうして、ワーク(1)の開口端部が密封される。

0021

曲げ加工に際しては、前記気体封入用バルブ(8)から所定の気体を封入してワーク(1)の内圧を高める。そして、この状態で図3に示すように所定の曲げ加工を行う。曲げ加工はロールベンダーその他の任意の加工手段によれば良い。ワーク(1)は、蓋体(2)及び第1、第2の各テーパ部材(3)(4)(4)によって強固な密閉状態が確保されているから、気体が漏れることはなく、その内圧により曲げ加工時のワーク(1)の変形が防止される。

0022

曲げ加工後は、ボルト(5)を緩めて第1テーパ部材(3)と第2テーパ部材(4)のテーパ結合を解除したのち、蓋体(2)、第1テーパ部材(3)、第2テーパ部材(4)をワーク(1)から引き出せば良く、容易に密閉構造を解除することができる。

0023

なお、以上の実施形態では、第1テーパ部材(3)の上下2面をテーパ面(3a)とし、これらのテーパ面とワーク内面との間に2個の第2テーパ部材(4)を介在配置した場合を示したが、第1テーパ部材(3)の4周面全部をテーパ面に形成するとともに、第2テーパ部材(4)も4個用いて、ワーク(1)の内周全面に対して第2テーパ部材(4)を圧接させるものとしても良い。逆に第1テーパ部材の一面のみをテーパ面に形成して、第2テーパ部材(4)も1個のみ用いるものとしても良い。また、ワーク(1)の形状は断面方形のものに限定されることはなく、断面円形断面三角形その他の形状のものを用いれば良く、これに合わせて第1テーパ部材(3)や第2テーパ部材(4)の形状も設定すれば良い。

発明の効果

0024

この発明は、上述の次第で、締結部材による蓋体と第1テーパ部材との締め付けによって、第2テーパ部材の外面をワークの内面に圧接させるとともに、蓋体をワークの開口周縁部に圧接させるから、溶接によってワークに蓋体を接合するような面倒な作業を要することなく、簡単な作業で強固な密閉構造を実現することができる。しかもボルトの締め付けを緩めることにより、密閉構造の解除を簡単に行うことができる。

0025

また、この発明に係る曲げ加工方法によれば、上記密閉構造により確実かつ強固な密閉状態を保有しつつ曲げ加工を行うことができるから、ワークの中空部の内圧を十分に利用し得て曲げ加工時の変形を防止でき、高品質曲げ加工品を製造できる利点がある。

図面の簡単な説明

0026

図1この発明の実施形態を示す密閉構造の分解斜視図である。
図2(a)はこの発明に係る密閉構造の上断面図、(b)は同じく側断面図、(c)は同じく平面図、(d)は締結部材を締め付けた状態の側断面図である。
図3この密閉構造を利用したワーク曲げ加工の概念図である。

--

0027

1…ワーク
1a…開口部
2…蓋体
3…第1テーパ部材
3a…テーパ面
4…第2テーパ部材
4a…テーパ面
5…ボルト(締結部材)

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