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技術 パイプ端部加工装置

出願人 三桜工業株式会社
発明者 劉吉寧中里和彦
出願日 2017年7月28日 (2年11ヶ月経過) 出願番号 2017-146654
公開日 2019年2月21日 (1年4ヶ月経過) 公開番号 2019-025510
状態 未査定
技術分野 かしめ結合と拡管装置及び管端の縮径・拡径 金型の交換、取付、製造
主要キーワード 収容凹溝 ゴム製ホース 端部加工装置 位置規制溝 筒状弾性体 用凹溝 自動車配管 パイプ端
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この項目の情報は公開日時点(2019年2月21日)のものです。
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図面 (11)

課題

パイプに対して一方の端部から応力をかけるだけで膨出部を加工することができ、パイプ端部を把持する装置としての機能をも有するパイプ端部加工装置を提供する。

解決手段

膨出部の成形面を有する雌型20と、前記雌型の成形面にパイプの被成形面を押し付け雄型30とを有し、上記雌型が、貫通穴21を有し、該貫通穴の一方側が拡径されてその内周に上記膨出部の成形面22が形成されたものであり、上記雄型が、前記雌型の貫通穴に挿通され、雌型の他方側に設けられた駆動装置により軸心方向に移動する芯金31と、該芯金の上記雌型の一方側に突出する端部に外嵌され、芯金の前記移動により軸方向に圧縮されて径方向膨出変形することによりパイプの被成形面を前記雌型の成形面に押し付ける筒状弾性体32とから成るものであるパイプ端部加工装置1とした。

概要

背景

従来、自動車配管用をはじめとする各種の配管用として用いられるスチール製合成樹脂製等のパイプにおいては、配管経路を形成する過程においてゴム製ホース等と接続したり、或いはクイックコネクタと呼ばれる接続部品と接続するために、そのパイプ端部にフレアーバルジスプールと呼ばれる膨出部を形成することが行われている。この膨出部は、上記のゴム製のホース等との接続に際しては、当該接続部分のシール性を確保して気密を維持すると同時に、摩擦抵抗を高めることによってパイプからホース等が抜け落ちることを防止する機能を果たしている。

パイプに膨出部を形成する方法として、従来よりハイドロフォーミングが知られている。この成形法は、金型にセットしたパイプに高圧液体充填しながら、左右のピストン前進させてパイプ材の両端を圧縮し、金型に形成された凹部に倣うようにパイプを成形する方法である(例えば、特許文献1)。

概要

パイプに対して一方の端部から応力をかけるだけで膨出部を加工することができ、パイプ端部を把持する装置としての機能をも有するパイプ端部加工装置を提供する。膨出部の成形面を有する雌型20と、前記雌型の成形面にパイプの被成形面を押し付け雄型30とを有し、上記雌型が、貫通穴21を有し、該貫通穴の一方側が拡径されてその内周に上記膨出部の成形面22が形成されたものであり、上記雄型が、前記雌型の貫通穴に挿通され、雌型の他方側に設けられた駆動装置により軸心方向に移動する芯金31と、該芯金の上記雌型の一方側に突出する端部に外嵌され、芯金の前記移動により軸方向に圧縮されて径方向膨出変形することによりパイプの被成形面を前記雌型の成形面に押し付ける筒状弾性体32とから成るものであるパイプ端部加工装置1とした。

目的

本発明は、上述した背景技術が有する課題に鑑み成されたものであって、その目的は、パイプに対して一方の端部から応力をかけるだけで膨出部を加工することができ、これによって、加工装置の小型簡略化を図って設備コストの低減が可能となり、パイプ端部に近い位置や予め曲げ加工されたパイプに対する膨出部の加工が行えるとともに、パイプ端部を把持する装置としての機能をも有する、パイプ端部加工装置を提供することにある。

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

膨出部の成形面を有する雌型と、前記雌型の成形面にパイプの被成形面を押し付け雄型とを有し、上記雌型が、貫通穴を有し、該貫通穴の一方側が拡径されてその内周に上記膨出部の成形面が形成されたものであり、上記雄型が、前記雌型の貫通穴に挿通され、雌型の他方側に設けられた駆動装置により軸心方向に移動する芯金と、該芯金の上記雌型の一方側に突出する端部に外嵌され、芯金の前記移動により軸方向に圧縮されて径方向膨出変形することによりパイプの被成形面を前記雌型の成形面に押し付ける筒状弾性体とから成るものであることを特徴とする、パイプ端加工装置

請求項2

上記芯金は管状に形成され、該管状の芯金を介して高温流体が加工するパイプ内に流入されることを特徴とする、請求項1に記載のパイプ端部加工装置。

請求項3

上記筒状弾性体はシリコンゴムエチレンゴムブチルゴムクロロプレンゴムのいずれかから成ることを特徴とする、請求項1または2に記載のパイプ端部加工装置。

請求項4

上記雌型及び雄型以外に、パイプの端部を挟むチャックが設けられていることを特徴とする、請求項1〜3のいずれかに記載のパイプ端部加工装置。

技術分野

0001

本発明は、パイプ端加工装置に関するもので、特に、パイプ端部にフレアーバルジスプール等の膨出部を形成することができるとともに、パイプ端部を把持することができる、パイプ端部加工装置に関するものである。

背景技術

0002

従来、自動車配管用をはじめとする各種の配管用として用いられるスチール製合成樹脂製等のパイプにおいては、配管経路を形成する過程においてゴム製ホース等と接続したり、或いはクイックコネクタと呼ばれる接続部品と接続するために、そのパイプ端部にフレアー、バルジ、スプールと呼ばれる膨出部を形成することが行われている。この膨出部は、上記のゴム製のホース等との接続に際しては、当該接続部分のシール性を確保して気密を維持すると同時に、摩擦抵抗を高めることによってパイプからホース等が抜け落ちることを防止する機能を果たしている。

0003

パイプに膨出部を形成する方法として、従来よりハイドロフォーミングが知られている。この成形法は、金型にセットしたパイプに高圧液体充填しながら、左右のピストン前進させてパイプ材の両端を圧縮し、金型に形成された凹部に倣うようにパイプを成形する方法である(例えば、特許文献1)。

先行技術

0004

特開2002−239645号公報

発明が解決しようとする課題

0005

しかしながら、上記のような従来のハイドロフォーミングによる膨出部の形成方法は、高圧の油を密封するために頑強シール構造を設けなければならず、またパイプを軸方向の両端から押圧して応力をかけなければならないため、装置の構造が複雑になるとともに大型化し、設備コストが高くつくという問題があった。また、パイプの両端をクランプする必要があるため、パイプの端部に近い位置に膨出部を加工するのが困難であり、また予め曲げ加工されたパイプに対する膨出部の加工が困難であるという問題もあった。

0006

本発明は、上述した背景技術が有する課題に鑑み成されたものであって、その目的は、パイプに対して一方の端部から応力をかけるだけで膨出部を加工することができ、これによって、加工装置の小型簡略化を図って設備コストの低減が可能となり、パイプ端部に近い位置や予め曲げ加工されたパイプに対する膨出部の加工が行えるとともに、パイプ端部を把持する装置としての機能をも有する、パイプ端部加工装置を提供することにある。

課題を解決するための手段

0007

上記した目的を達成するため、本発明は、次の〔1〕〜〔4〕に記載のパイプ端部加工装置とした。
〔1〕膨出部の成形面を有する雌型と、前記雌型の成形面にパイプの被成形面を押し付け雄型とを有し、上記雌型が、貫通穴を有し、該貫通穴の一方側が拡径されてその内周に上記膨出部の成形面が形成されたものであり、上記雄型が、前記雌型の貫通穴に挿通され、雌型の他方側に設けられた駆動装置により軸心方向に移動する芯金と、該芯金の上記雌型の一方側に突出する端部に外嵌され、芯金の前記移動により軸方向に圧縮されて径方向膨出変形することによりパイプの被成形面を前記雌型の成形面に押し付ける筒状弾性体とから成るものであることを特徴とする、パイプ端部加工装置。
〔2〕上記芯金は管状に形成され、該管状の芯金を介して高温流体が加工するパイプ内に流入されることを特徴とする、上記〔1〕に記載のパイプ端部加工装置。
〔3〕上記筒状弾性体はシリコンゴムエチレンゴム、ブチルゴムクロロプレンゴムのいずれかから成ることを特徴とする、上記〔1〕または〔2〕に記載のパイプ端部加工装置。
〔4〕上記雌型及び雄型以外に、パイプの端部を挟むチャックが設けられていることを特徴とする、上記〔1〕〜〔3〕のいずれかに記載のパイプ端部加工装置。

発明の効果

0008

上記した本発明に係るパイプ端部加工装置によると、パイプに対して一方の端部から応力をかけるだけで膨出部を加工することができ、これによって、加工装置の小型簡略化を図って設備コストの低減が可能となり、パイプ端部に近い位置や予め曲げ加工されたパイプに対する膨出部の加工が行えるとともに、パイプ端部を把持する装置としての機能をも有するものとなる。

図面の簡単な説明

0009

本発明に係るパイプ端部加工装置の一実施形態を示した分解斜視図である。
図1に示したパイプ端部加工装置の縦断面図である。
図1に示したパイプ端部加工装置の操作工程を示した図であって、チャックを開く工程を示した断面図である。
図1に示したパイプ端部加工装置の操作工程を示した図であって、パイプをパイプ端部加工装置に装着する工程を示した断面図である。
図1に示したパイプ端部加工装置の操作工程を示した図であって、チャックを閉じる工程を示した断面図である。
図1に示したパイプ端部加工装置の操作工程を示した図であって、パイプをパイプ端部加工装置によって加工する工程を示した断面図である。
図1に示したパイプ端部加工装置の操作工程を示した図であって、筒状弾性体の変形を解除する工程を示した断面図である。
図1に示したパイプ端部加工装置の操作工程を示した図であって、チャックを開く工程を示した断面図である。
図1に示したパイプ端部加工装置の操作工程を示した図であって、パイプをパイプ端部加工装置から抜く工程を示した断面図である。
図6の要部を拡大した断面図である。

実施例

0010

以下、本発明に係るパイプ端部加工装置の実施形態を、図面に基づいて説明する。

0011

図面は、本発明に係るパイプ端部加工装置の一実施形態を示したものであり、この図示したパイプ端部加工装置1は、チャック10と、雌型20と、雄型30とを有している。

0012

チャック10は、上下に半割りできるように一対のチャック分割体10A,10Bを組み合わせて構成されており、それぞれのチャック分割体10A,10BにパイプPの挟持用凹溝11A,11Bと、雌型20が嵌まり込む雌型収容凹溝12A,12Bがそれぞれ形成されている。また、チャック10を構成するチャック分割体10A,10Bは、図示しない駆動装置によってそれぞれ上下移動するように構成され、パイプPの端部を挟持したり離したりする。

0013

雌型20は、円柱状に形成されており、その軸心に貫通穴21が形成され、該貫通穴21の一方側の内周面は拡径され、パイプPに成形形状を与える成形面22が形成されている。この成形面22は、図示した実施形態においては、パイプPの端部にバルジと呼ばれる環状膨出部Aを成形するための環状凹部からなるキャビティ23に形成されている。また、雌型20の外周面には、位置規制溝24が設けられている。この雌型20を形成する材料は、剛性があり、熱伝導率が良好である材料であることが好ましく、例えば、アルミ、銅、SUS、真鍮などの熱と圧に耐えられる材質の金属で形成されていることが好ましい。

0014

雄型30は、上記雌型20に形成された貫通穴21に挿入される芯金31と、該芯金31に外嵌された筒状弾性体32とから構成されている。図示した実施形態においては、芯金31の先端に雄ネジ33が形成され、該雄ネジ33に筒状弾性体32の押圧板を兼ねたナット34を螺合することにより、芯金31に筒状弾性体32が外嵌支持されている。

0015

芯金31は、雌型20の他方側(図において左側)に設けられた図示しない駆動装置によって軸心方向に移動するように構成され、該芯金31の移動によって外嵌された筒状弾性体32を軸方向に押圧し、径方向に膨出変形させて上記雌型20の成形面22にパイプPの被成形面を押し付け、塑性変形させて加工を施す。また、芯金31は、その内部を流体が通過し得るように管状に形成され、該管状の芯金31を介して、装着したパイプP内に高温流体Zを導入し得るように構成されている。

0016

筒状弾性体32は、外径が加工するパイプPの内径と同等か僅かに小さく形成され、内径が上記芯金31の外径と同等か僅かに大きく形成された筒状部材に形成されている。該筒状弾性体32は、弾性耐衝撃性耐熱性等の観点から、シリコンゴム、エチレンゴム、ブチルゴム、クロロプレンゴムによって形成されていることが好ましい。また、筒状弾性体32は、単一材料に限られず、内層外層とで異なる材料を用いた二層構造等にしてもよい。

0017

上記のように構成された本発明に係るパイプ端部加工装置1は、次のように操作され、パイプPの端部を加工するとともに把持する。

0018

先ず、図3に示したように、チャック10を構成するチャック分割体10A,10Bを図示しない駆動装置によってそれぞれ上方或いは下方に移動させ、チャック10を開き、パイプPの挿入空間を形成する。続いて、パイプPを図示しないロボットハンド等によって移動させ、図4に示したように、パイプPの端部を雄型30の筒状弾性体32に装着するとともに、雌型20の成形面22内のキャビティ23に入れる。

0019

続いて、図5に示したように、チャック10を図示しない駆動装置によって閉じ、パイプPの端部をチャック分割体10A,10Bで挟持する。この状態で、図6に示したように、芯金31を図示しない駆動装置によって外方(図において左側)に引っ張り、該芯金31に外嵌された筒状弾性体32を軸方向に押圧し、径方向に膨出変形させて雌型20の成形面22にパイプPの被成形面を押し付け、成形面22のバルジと呼ばれる環状膨出部AをパイプPの端部に加工する。この際、図10に拡大して示したように、管状に形成された芯金31を介してパイプP内に高温流体(例えば、温度110〜170度、圧力0.1〜0.6MPaの加熱蒸気)Zを導入することができる。これにより筒状弾性体32は熱膨張してより押圧力が向上し、パイプPの加工がより精度よく行えるとともに把持力が向上したものとなる。またパイプPを全体的に加熱でき、曲げ等の加工を該パイプPに施すことができる。

0020

パイプPに対する所定の加工作業等が終了すると、本発明に係るパイプ端部加工装置1による把持が解除され、パイプPが抜き去られる。パイプPの把持を解除する場合は、先ず、図7に示したように、図示しない駆動装置による芯金31の引っ張りを解除し、筒状弾性体32の膨出変形をその弾性により元の状態に戻す。また、芯金31を介して高温流体ZのパイプP内への導入を行っていた場合には、その導入も停止する。続いて、図8に示したように、チャック10を図示しない駆動装置によって開き、パイプPのチャック分割体10A,10Bによる挟持を解除する。続いて、図9に示したように、パイプPを図示しないロボットハンド等によってパイプ端部加工装置1から抜き去る。

0021

上記のようにしてパイプPの端部に施されたバルジと呼ばれる環状膨出部Aは、雌型20の成形面22が合わせ部のない一体的な面であるため、バリ等の凹凸がない平滑性の高い環状膨出部Aの加工を実現でき、何ら研摩等の二次加工を行うことなく、該膨出部Aは、ゴム製のホース等との接続に際しては、当該接続部分のシール性を確保して気密を維持すると同時に、摩擦抵抗を高めることによってパイプPからホース等が抜け落ちることを防止する機能を果たすものとなる。

0022

また、上記した本発明に係るパイプ端部加工装置1によると、パイプPに対して一方の端部から応力をかけるだけで膨出部Aを加工することができ、これによって、加工装置の小型簡略化を図って設備コストの低減が可能となる。また、パイプPの端部に近い位置や予め曲げ加工されたパイプPに対する膨出部Aの加工が行えるとともに、パイプPの端部を把持する装置としての機能をも有するものとなるため、パイプPに対して曲げ加工を施す際の把持装置としての利用も可能な装置となる。

0023

以上、本発明に係るパイプ端部加工装置の実施形態につき説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施形態に記載の範囲には限定されないことは言うまでもない。上記実施形態に、多様な変更又は改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。また、その様な変更又は改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。

0024

本発明に係るパイプ端部加工装置は、小型簡略化を図って設備コストの低減が可能となり、パイプ端部に近い位置や予め曲げ加工されたパイプに対する膨出部の加工が行えるとともに、パイプ端部を把持する装置としての機能をも有するものであるので、自動車配管用をはじめとする各種の配管用として用いられるスチール製、合成樹脂製のパイプの端部加工装置として、また曲げ加工等の際に端部を把持する把持装置として、好適に用いることができる。

0025

1パイプ端部加工装置
10チャック
10A,10Bチャック分割体
11A,11Bパイプの挟持用凹溝
12A,12B雌型収容凹溝
20 雌型
21貫通穴
22成形面
23キャビティ
30雄型
31芯金
32筒状弾性体
33雄ネジ
34ナット(押圧板)
P パイプ
A 環状膨出部(バルジ)
Z高温流体(加熱蒸気)

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