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技術 曲げ型へのチューブ自動嵌め込み装置

出願人 三桜工業株式会社
発明者 劉吉寧中里和彦羽部貴昭原賀和幸
出願日 2018年2月22日 (2年2ヶ月経過) 出願番号 2018-030027
公開日 2019年8月29日 (8ヶ月経過) 公開番号 2019-142161
状態 未査定
技術分野 曲げ・直線化成形、管端部の成形、表面成形
主要キーワード 空圧装置 無線電磁波 曲り形状 制御用信号線 プロファイル面 熱可塑性樹脂チューブ 二次元図形 裏側部分
関連する未来課題
重要な関連分野

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図面 (10)

課題

製品の形状が2メートルを超えるものであっても、チューブ曲げ型手動ではなく自動的に嵌め込むことができる装置を提案すること。

解決手段

チューブ嵌め込み部2を有する曲げ型1と、チューブ20をチューブ嵌め込み部の上部に案内する案内機構29とチューブをチューブ嵌め込み部の上部に維持する補助案内機構22aとチューブをチューブ嵌め込み部の中に嵌め込む嵌め込みロール30と下面レール18に沿って転動する一対の駆動輪23と駆動機構25とを含む走行体21を備え、走行体の補助案内機構と駆動輪が上記曲げ型を挟持しながら自走してチューブ20Aを曲げ型に嵌め込む装置とした。

概要

背景

熱可塑性樹脂でできたチューブを所定の形に曲げた状態で硬化させ、所定の形状にチューブを成形するために曲げ型が使われている。曲げ型は、例えば複数の鉄板を組み合わせ、溶接加工して目的の形状の曲げ型が作られてきた。また平面状の鉄板をプレス加工して目的の形状の曲げ型を作ることも行われている。

また、特許文献1には、次の技術も開示されている。
アルミニウム材押出成形して断面がU字形状U字管を製造し、そのU字管の内部に所定硬さの熱可塑性樹脂からなる棒状の且つ可撓性を有する芯材嵌入させ、その状態でU字管をベンダー曲げ加工し、その後芯材を取り出すことによって所望形状の曲げ型を製造する。そして、その曲げ型の内部に直管状に押出成形した熱可塑性樹脂チューブを嵌め込んでセットし、これを加熱処理して曲げ加工し、所定曲り形状曲り管を得る。
また、この技術に対する先行技術として特許文献1には、断面が上面の開いた矩形の曲げ型も開示されている。

特許文献2には、フライス加工平らではない上面に断面が半円状の溝を刻んで形成された曲げ型が開示されている。また、特許文献3には、断面が略C字状である溝を打ち抜き加工で成形した曲げ型が開示されている。

概要

製品の形状が2メートルを超えるものであっても、チューブを曲げ型に手動ではなく自動的に嵌め込むことができる装置を提案すること。チューブ嵌め込み部2を有する曲げ型1と、チューブ20をチューブ嵌め込み部の上部に案内する案内機構29とチューブをチューブ嵌め込み部の上部に維持する補助案内機構22aとチューブをチューブ嵌め込み部の中に嵌め込む嵌め込みロール30と下面レール18に沿って転動する一対の駆動輪23と駆動機構25とを含む走行体21を備え、走行体の補助案内機構と駆動輪が上記曲げ型を挟持しながら自走してチューブ20Aを曲げ型に嵌め込む装置とした。

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、製品の形状が2メートルを超えるものであっても、曲げ型に沿って走行体を自走させて、チューブを曲げ型に手動ではなく自動的に嵌め込むことができる曲げ型へのチューブ自動嵌め込み装置を提案することにある

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

チューブ嵌め込み部を有する曲げ型と、上記曲げ型を把持しながら自走する走行体を備え、上記走行体が、上記曲げ型の両側を挟むように上記曲げ型の長手方向と直角方向に上記曲げ型の上部から下部下方まで延在し、チューブをチューブ嵌め込み部の上部に案内する案内機構と、上記曲げ型のチューブ嵌め込み部の両側に設けられた一対の上面レールに沿って摺動しながらチューブをチューブ嵌め込み部の上部に維持する補助案内機構と、上記曲げ型のチューブ嵌め込み部の上部に沿って回転しながらチューブをチューブ嵌め込み部の中に嵌め込む嵌め込みロールと、上記曲げ型の上記一対の上面レールの裏面側に設けられた一対の下面レールに沿って転動する一対の駆動輪と、上記嵌め込みロールと上記駆動輪を回転駆動する駆動機構とを備えることを特徴とする、曲げ型へのチューブ自動嵌め込み装置

請求項2

上記案内機構が一対の縦棒であり、その縦棒は先端部が曲げ型から離れる方向にハ字形に曲がっていることを特徴とする、請求項1に記載の曲げ型へのチューブ自動嵌め込み装置。

請求項3

上記案内機構がバネによって上記曲げ型に押圧されていることを特徴とする、請求項1又は2に記載の曲げ型へのチューブ自動嵌め込み装置。

請求項4

上記補助案内機構が曲げ型の長手方向に垂直な方向で、かつ上記両方の上面レールの直上に配置されている横棒であることを特徴とする、請求項1〜3のいずれかに記載の曲げ型へのチューブ自動嵌め込み装置。

請求項5

上記補助案内機構が上記走行体の進行方向の前部と後部にそれぞれ配置された二本の横棒であることを特徴とする、請求項1〜4のいずれかに記載の曲げ型へのチューブ自動嵌め込み装置。

請求項6

上記補助案内機構がバネによって上記上面レールに押圧されていることを特徴とする、請求項1〜5のいずれかに記載の曲げ型へのチューブ自動嵌め込み装置。

請求項7

上記下面レールと上記駆動輪の位置が、上記曲げ型の長手方向に垂直な断面で見て、曲げ型のチューブ嵌め込み部の中心Oから開口に対応する裏側の領域である裏側部分に引いた線を基準として、中心Oから各下面レール部および上記駆動輪に引いた線のなす角度をα、βとするとき、0<α≦90°、0<β≦90°であることを特徴とする、請求項1〜6のいずれかに記載の曲げ型へのチューブ自動嵌め込み装置。

請求項8

上記駆動機構が差動装置を備え、上記差動装置を介して上記駆動機構から上記一対の駆動輪へ回転駆動力が伝達されることを特徴とする、請求項1〜7のいずれかに記載の曲げ型へのチューブ自動嵌め込み装置。

請求項9

上記嵌め込みロールが曲げ型の長手方向に対して垂直な方向の回転軸を中心として、上記曲げ型の開口の中でチューブをチューブ嵌め込み部に押し込みながら、上記駆動機構により回転駆動されることを特徴とする、請求項1〜8のいずれかに記載の曲げ型へのチューブ自動嵌め込み装置。

請求項10

上記曲げ型が凹部を有する略円形形状の第1の閉曲線を含むプロファイルを三次元空間内で仮想的に連続的に移動させることにより形成された滑らかな形状を有する曲げ型であり、前記凹部により上記チューブ嵌め込み部が形成されていることを特徴とする、請求項1〜9のいずれかに記載の曲げ型へのチューブ自動嵌め込み装置。

請求項11

第1の閉曲線からなる上記プロファイルが内部に閉じた曲線からなる第2の閉曲線を含み、該第2の閉曲線により熱媒体用孔が形成されていることを特徴とする、請求項10に記載の曲げ型へのチューブ自動嵌め込み装置。

請求項12

上記曲げ型が金属を材料として三次元プリンティング技法で作成されたものであることを特徴とする、請求項1〜11のいずれかに記載の曲げ型へのチューブ自動嵌め込み装置。

技術分野

0001

自動車送油管等の曲がった配管を作るため、例えば熱可塑性樹脂チューブを加熱して曲げ型に入れて硬化させる技術がある。本発明は、このような曲がった配管を作るための曲げ型へのチューブ自動嵌め込み装置に関するものである。

背景技術

0002

熱可塑性樹脂でできたチューブを所定の形に曲げた状態で硬化させ、所定の形状にチューブを成形するために曲げ型が使われている。曲げ型は、例えば複数の鉄板を組み合わせ、溶接加工して目的の形状の曲げ型が作られてきた。また平面状の鉄板をプレス加工して目的の形状の曲げ型を作ることも行われている。

0003

また、特許文献1には、次の技術も開示されている。
アルミニウム材押出成形して断面がU字形状U字管を製造し、そのU字管の内部に所定硬さの熱可塑性樹脂からなる棒状の且つ可撓性を有する芯材嵌入させ、その状態でU字管をベンダー曲げ加工し、その後芯材を取り出すことによって所望形状の曲げ型を製造する。そして、その曲げ型の内部に直管状に押出成形した熱可塑性樹脂チューブを嵌め込んでセットし、これを加熱処理して曲げ加工し、所定曲り形状曲り管を得る。
また、この技術に対する先行技術として特許文献1には、断面が上面の開いた矩形の曲げ型も開示されている。

0004

特許文献2には、フライス加工平らではない上面に断面が半円状の溝を刻んで形成された曲げ型が開示されている。また、特許文献3には、断面が略C字状である溝を打ち抜き加工で成形した曲げ型が開示されている。

先行技術

0005

特開平9−164586号公報
特開2011−79318号公報
US2003/0042655A1

発明が解決しようとする課題

0006

例えば、熱可塑性樹脂材料でできたチューブを断面がU字形の曲げ型に手作業嵌め込み加熱して所定の形状の製品を作る際、チューブに加熱媒体気体或いは液体)を入れて予め加熱しておき、加熱したチューブを曲げ型に手作業で入れることが従来から行われている。このような方法における手作業で熱いチューブを曲げ型に入れる作業は、火傷などの危険があるので作業性が悪い。これ故、手作業に頼ることなく、自動的にチューブを曲げ型にいれる方法が模索されていた。

0007

従来技術による曲げ型は、曲げ型にチューブを手作業で嵌めることを前提としている。すなわち、複雑な形状の製品を作る複雑な形状の曲げ型に、作業員判断力スキルを利用してチューブを嵌めることが行われている。しかし、かなり長尺の製品、例えば2メートルを超えるチューブを曲げ型に嵌めることは容易ではなく、実際上は手作業では不可能である。また、3次元空間で自由に曲がっている複雑な形状の曲げ型は、特許文献1、特許文献2、特許文献3に開示された製造方法では実現できない場合があった。

0008

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、製品の形状が2メートルを超えるものであっても、曲げ型に沿って走行体を自走させて、チューブを曲げ型に手動ではなく自動的に嵌め込むことができる曲げ型へのチューブ自動嵌め込み装置を提案することにある。

課題を解決するための手段

0009

上記した目的を達成するため、本発明は、次の〔1〕〜〔12〕に記載した曲げ型へのチューブ自動嵌め込み装置とした。
〔1〕チューブ嵌め込み部を有する曲げ型と、上記曲げ型を把持しながら自走する走行体を備え、上記走行体が、上記曲げ型の両側を挟むように上記曲げ型の長手方向と直角方向に上記曲げ型の上部から下部下方まで延在し、チューブをチューブ嵌め込み部の上部に案内する案内機構と、上記曲げ型のチューブ嵌め込み部の両側に設けられた一対の上面レールに沿って摺動しながらチューブをチューブ嵌め込み部の上部に維持する補助案内機構と、上記曲げ型のチューブ嵌め込み部の上部に沿って回転しながらチューブをチューブ嵌め込み部の中に嵌め込む嵌め込みロールと、上記曲げ型の上記一対の上面レールの裏面側に設けられた一対の下面レールに沿って転動する一対の駆動輪と、上記嵌め込みロールと上記駆動輪を回転駆動する駆動機構とを備えることを特徴とする、曲げ型へのチューブ自動嵌め込み装置。
〔2〕上記案内機構が一対の縦棒であり、その縦棒は先端部が曲げ型から離れる方向にハ字形に曲がっていることを特徴とする、上記〔1〕に記載の曲げ型へのチューブ自動嵌め込み装置。
〔3〕上記案内機構がバネによって上記曲げ型に押圧されていることを特徴とする、上記〔1〕又は〔2〕に記載の曲げ型へのチューブ自動嵌め込み装置。
〔4〕上記補助案内機構が曲げ型の長手方向に垂直な方向で、かつ上記両方の上面レールの直上に配置されている横棒であることを特徴とする、上記〔1〕〜〔3〕のいずれかに記載の曲げ型へのチューブ自動嵌め込み装置。
〔5〕上記補助案内機構が上記走行体の進行方向の前部と後部にそれぞれ配置された二本の横棒であることを特徴とする、上記〔1〕〜〔4〕のいずれかに記載の曲げ型へのチューブ自動嵌め込み装置。
〔6〕上記補助案内機構がバネによって上記上面レールに押圧されていることを特徴とする、上記〔1〕〜〔5〕のいずれかに記載の曲げ型へのチューブ自動嵌め込み装置。
〔7〕上記下面レールと上記駆動輪の位置が、上記曲げ型の長手方向に垂直な断面で見て、曲げ型のチューブ嵌め込み部の中心Oから開口に対応する裏側の領域である裏側部分に引いた線を基準として、中心Oから各下面レール部および上記駆動輪に引いた線のなす角度をα、βとするとき、0<α≦90°、0<β≦90°であることを特徴とする、上記〔1〕〜〔6〕のいずれかに記載の曲げ型へのチューブ自動嵌め込み装置。
〔8〕上記駆動機構が差動装置を備え、上記差動装置を介して上記駆動機構から上記一対の駆動輪へ回転駆動力が伝達されることを特徴とする、上記〔1〕〜〔7〕のいずれかに記載の曲げ型へのチューブ自動嵌め込み装置。
〔9〕上記嵌め込みロールが曲げ型の長手方向に対して垂直な方向の回転軸を中心として、上記曲げ型の開口の中でチューブをチューブ嵌め込み部に押し込みながら、上記駆動機構により回転駆動されることを特徴とする、上記〔1〕〜〔8〕のいずれかに記載の曲げ型へのチューブ自動嵌め込み装置。
〔10〕上記曲げ型が凹部を有する略円形形状の第1の閉曲線を含むプロファイルを三次元空間内で仮想的に連続的に移動させることにより形成された滑らかな形状を有する曲げ型であり、前記凹部により上記チューブ嵌め込み部が形成されていることを特徴とする、上記〔1〕〜〔9〕のいずれかに記載の曲げ型へのチューブ自動嵌め込み装置。
〔11〕第1の閉曲線からなる上記プロファイルが内部に閉じた曲線からなる第2の閉曲線を含み、該第2の閉曲線により熱媒体用孔が形成されていることを特徴とする、上記〔10〕に記載の曲げ型へのチューブ自動嵌め込み装置。
〔12〕上記曲げ型が金属を材料として三次元プリンティング技法で作成されたものであることを特徴とする、上記〔1〕〜〔11〕のいずれかに記載の曲げ型へのチューブ自動嵌め込み装置。

発明の効果

0010

上記した本発明に係る曲げ型へのチューブ自動嵌め込み装置によれば、製品の形状が2メートルを超えるものであっても、曲げ型に沿って走行体を自走させて、チューブを曲げ型に手動ではなく自動的に嵌め込むことができる。

図面の簡単な説明

0011

本発明に係る曲げ型へのチューブ自動嵌め込み装置の構成部品である曲げ型の一例を示した概念的斜視図である。
図1に示した曲げ型の部分拡大斜視図である。
プロファイルの一例を示した正面図である。
本発明に係る曲げ型へのチューブ自動嵌め込み装置の構成部品である走行体の一例を示した概念的斜視図である。
図4に示した走行体を異なる方向から見た場合の概念的斜視図である。
図4に示した走行体の概念的正面図である。
図4に示した走行体の概念的底面図である。
曲げ型へのチューブ嵌め込み操作を説明するための走行体と曲げ型の概念的側面図である。
図8の各に沿う部分の概念的断面図であって、(A)は図8の断面Aにおける図、(B)は図8の断面Bにおける図、(C)は図8の断面Dにおける図、(D)は図8の断面Dにおける図である。

発明を実施するための最良の形態

0012

以下、本発明に係る曲げ型へのチューブ自動嵌め込み装置を、図面を参照しながら説明する。

0013

図1は、本発明に係る曲げ型へのチューブ自動嵌め込み装置の構成部品である曲げ型の一例を示した概念的斜視図である。この図には、曲げ型1を支持する枠体や後に詳述する走行体等は図示されていない。図1では、曲げ型1のチューブ嵌め込み部2にチューブ20が嵌め込まれる前の状態20Aが破線で、嵌め込まれた状態が実線20Bで示されている。本発明は、20Aの状態のチューブをチューブ嵌め込み部2に自動的に嵌め込み、20Bの状態にする装置を提供するものである。

0014

図2は、本発明において用いる曲げ型1の一例を示した部分拡大斜視図である。該図に示されているように、曲げ型1のチューブ嵌め込み部2にはチューブ嵌め込み凹部2aが形成されている。断面形状が到る所でほぼ同一である図示しないチューブを嵌め込むために、チューブ嵌め込み凹部2aはどこでもほぼ同一の断面形状を有することが好ましい。このため、曲げ型1の長手方向に垂直な断面形状(特に嵌め込み凹部2aの断面)は常にほぼ同一である。すなわち、図1図2の曲げ型1における異なる場所における断面はほぼ同じ断面形状を有する。ただし、曲げ型1を図示しない枠体などに固定するための取付部等においては、嵌め込み凹部2aに加えて付属の構造を有するので、その断面形状は異なるものとなる。

0015

図1図2に例示されている曲げ型1の形状は、図3に示すような凹部を有する略円形形状の第1の閉曲線C1を含むプロファイル5を三次元空間内で連続的に移動させることにより生成される形状である。この明細書では、曲げ型の断面形状を生成する二次元図形を「プロファイル」と称する。そして、曲げ型のプロファイルが現れている断面を「プロファイル面」と称する。

0016

図3に例示されているように、プロファイル5は凹部を有する略円形形状の第1の閉曲線C1を含む平面状形状である。図3のプロファイル5は、凹部6と、開口7と、開口7の両側に隣接する上面レール部8,8と、開口7の裏側部分9と、裏側部分9の両側に隣接する下面レール部10,10とを含む。凹部6の溝幅aは、凹部6の開口幅bより少し広く設計することが好ましい。それは、凹部6が形成するチューブ嵌め込み部2に一度嵌めこまれたチューブが簡単には外れないようにするためである。凹部6の中心Oから裏側部分9に引いた線を基準として、中心Oから各下面レール部10,10に引いた線のなす角度をα、βとするとき、0<α≦90°、0<β≦90°であり、好ましくはα=βかつ10<α≦70°、さらに好ましくはα=βかつ20<α≦60°である。第1の閉曲線C1を含むプロファイル5の内部に閉じた曲線からなる第2の閉曲線C2を含むものとしても良い。第1の閉曲線C1と第2の閉曲線C2を三次元空間内で連続的に移動させることにより、熱媒体用孔が生成された曲げ型1を実現できる。図2は熱媒体用孔13を有する曲げ型1を示した図である。

0017

以下の説明を分かり易くするために、プロフィル5を含む平面11内で二つの直交方向を設定する。図3に示されているように、例えばプロファイル5の第1の閉曲線C1の対称軸の方向をy方向、y方向に垂直な方向をx方向とする。そして三次元空間内でx方向とy方向に垂直な方向をz方向とする。一般的に、本発明において使用する曲げ型は、二次元図形である一つのプロファイルを三次元空間内での連続的移動により生成される形状を有する。プロファイルの三次元空間内での連続的移動の代表例は、平行移動、あるいはプロファイル面の方向の変化と平行移動を組み合わせた旋回または傾角運動、あるいはプロファイル面の面内回転と平行移動を組み合わせたじれ運動、あるいはこれらを組み合わせたものである。なお、プロファイルの移動に伴って、プロファイル5内に固定されたy方向とx方向は外部に固定した3次元空間で見れば変化して見える。当然に、x方向とy方向に垂直なz方向も変化して見える。

0018

本発明におけるプロファイル5の運動は上記した運動に限られず、プロファイル5の形を変えない、連続的であり、かつ滑らかであり、かつ一方方向への運動であればよい。例えば、上に説明した運動を組み合わせた運動等も含まれる。

0019

これらの運動は設計中に仮想的に行われる運動である。その仮想的運動に基づき曲げ型1の形状を決定して設計図を作成する。その形状の数値データを作成し、そのデータに基づき、金属(例えばアルミニウムステンレス)を材料として三次元プリンティングの技法で曲げ型1が作成される。金属の三次元プリンティングの技法自体は公知であるので、それについての詳しい説明はここでは省略する。材料は金属でなくても、耐熱性等の条件を満たせば素材として使える。この明細書で単位曲げ型との言葉も使用するが、これは短い曲げ型であって、それをつなぎ合わせて長尺の曲げ型を作るための曲げ型である。すなわち長尺の曲げ型を、短い単位曲げ型をつなぎ合わせて作成するものである。曲げ型および単位曲げ型は3次元プリンティングで作成される。3次元プリンティングの技術で作成されるので、チューブ嵌め込み部2、および枠体への取付部等の曲げ型あるいは単位曲げ型に付属することもある部材も、曲げ型毎に全て一体に形成することができる。

0020

本発明に係る曲げ型には自走式チューブ嵌め込み装置として走行体を使うことができる。その説明の前に、プロファイル5と曲げ型1の形状の対応関係を説明する。曲げ型1を形成する図3のプロファイル5の第1の閉曲線C1の凹部6と開口7は、図1のチューブ嵌め込み部2に対応する。図3の開口7の両側に隣接する上面レール部8,8は、図2の一対の上面レール17,17に対応する。図3の裏側部分9の両側に隣接する下面レール部10,10は、図2の一対の下面レール18,18に対応する。

0021

図3のプロファイル5の三次元空間内での移動によって形成される形状は、図1図2に例示するように、チューブ嵌め込み部2に沿って延在する一対の上面レール17,17と一対の下面レール18,18を曲げ型1の周囲に形成する。この曲げ型1の構造によりチューブをチューブ嵌め込み部2に暫定的に収め、その後、摺動子をその上面レール17と下面レール18に沿って滑らせることによって、チューブ20をチューブ嵌め込み部2に確実に嵌め込むことが容易にできる。本発明では、摺動子を、これらの上面レール17と下面レール18に沿って自走する走行体として実現する。以下に、走行体の構造および機能を図4図9を参照しながら説明する。

0022

既に説明したように、曲げ型1のチューブ嵌め込み部2の嵌め込み凹部2aの両側に一対の上面レール17,17が形成され、嵌め込み凹部2aの裏面部分の両側に一対の下面レール18,18が形成されている。図4から図7に示すように、走行体21は一対の補助案内機構22a,22bと一対の駆動輪23,23で曲げ型1を把持しながら曲げ型1に沿って走行する。

0023

補助案内機構22aと22bは2本の横棒で実現されている。補助案内機構22aは走行体21の進行方向Aの前部に配置され、補助案内機構22bは後部に配置されている。それぞれの補助案内機構22aと22bは曲げ型1の上部に位置する一対の上面レール17,17と接触しながら、かつ上面レール17に直角方向に走行体21に配設されている。補助案内機構22aと22bは、それぞれ圧縮バネ22cと22dによって走行体21から曲げ型1の上面レール17に向かって常に押圧されている。一対の上面レール17,17に2本の補助案内機構22aと22bが直角方向に配置されて接触していることは、走行体21は曲げ型1の上部の上面レールの4カ所の点で、押圧しながら接触していることを意味する。

0024

他方、一対の駆動輪23,23が曲げ型1の下部に位置する一対の下面レール18,18に沿って転動する。走行体21の進行方向に関して上記補助案内機構22aと22bの中間の位置において、上記一対の駆動輪23,23は曲げ型1の一対の下面レール18,18に接触している。すなわち、駆動輪23は曲げ型1の下部の2ケ箇所で曲げ型1に接触している。

0025

走行体21は補助案内機構である横棒22aと22bを介して曲げ型1の上面レール17に4カ所の点で接触し、走行体21の進行方向Aに関して中間に位置する駆動輪23を介して曲げ型1の下面レール18に2ケ所で接触しており、かつ補助案内機構22aと22bが常にバネ22cと22dによって曲げ型1の方向に押圧していることは、走行体21が曲げ型1を上面レール17の4点と下面レール18の2点、合わせて6点で曲げ型1を把持していることを意味する。

0026

走行体21が曲げ型1を把持しながら曲げ型1に沿って自走するために、駆動輪23は駆動機構によって回転駆動される。図4から図7に図示された実施形態では、駆動機構としての電気モータ25の出力が第1の歯車系26を介して差動装置(後述する嵌め込みロール30に内蔵)27の入力軸に伝達される。電気モータ25の回転軸は曲げ型1の長手方向に対して垂直な方向に配置され、差動装置27の入力軸および出力軸の方向も曲げ型1の長手方向に対して垂直な方向に配置されている。そのため上記第1の歯車系26は平歯車で形成されている。差動装置27は図4から図7では隠れているが、電気モータ25と曲げ型1の間に存在する後述の嵌め込みロール30の内部に配置されている。

0027

差動装置27の二つの出力軸からの回転出力は第2の歯車系28aと28bを介して二つのそれぞれの駆動輪23,23に伝達される。二つの駆動輪23,23は、図4図6から分かるように、曲げ型1の下面レール18に当接している。すなわち、駆動輪23は曲げ型1の下方斜め方向から曲げ型1に当接している。これを可能にするために、差動装置27の出力軸と二つの駆動輪23を連結する第2の歯車系28aと28bは傘歯車を構成要素として含んでいる。

0028

図3を参照して既に説明したように、プロファイル5の凹部6の中心Oから裏側部分9(開口に対応する裏側の領域)に引いた線を基準として、中心Oから各下面レール部10,10に引いた線のなす角度をα,βとするとき、0<α≦90°、0<β≦90°であり、好ましくはα=βかつ10<α≦70°、さらに好ましくはα=βかつ20<α≦60°である。これに対応して、凹部6の中心Oから裏側部分9に引いた線を基準として、その角度α、βをなす平面内に駆動輪の回転面が含まれるように設計することにより、二つの駆動輪23は確実に曲げ型1を把持できる。

0029

駆動輪23が回転駆動されると、走行体21は曲げ型1を把持しながら曲げ型1に沿って自走する。電気モータ25の回転出力は差動装置27を介して駆動輪23に伝達されるので、走行体21が曲げ型1のカーブを曲がる際に生じる左右の駆動輪23,23の内輪差は吸収される。その結果、曲げ型1が図1に示すよう3次元空間内で上下左右に曲がっていても、長手軸周りで捻じれていても、走行体21は内輪差による障害なしに曲げ型1に沿って確実に追随して走行することができる。

0030

走行体21は、図1の破線で示したチューブ20の未だ曲げ型1に嵌められていない部分20Aを曲げ型1に自動的に嵌める装置である。走行体21はチューブ20を次のようにして曲げ型1に嵌め、図1の20Bに示す状態にする。

0031

走行体21は進行方向前部に一対の案内機構29,29を備える。案内機構29は、図4から図7の実施形態では、曲げ型1の長手方向に対して垂直に、かつ曲げ型1の上部レール17付近から曲げ型1の側面に沿って曲げ型1を間に挟むように曲げ型の下方まで延在するように配置された縦棒で実現されている。また、この実施形態では、案内機構29の二本の縦棒は先端部分29aがそれぞれ曲げ型1から遠ざかるように外側に向かって広がっている。すなわち、その縦棒は先端部が曲げ型から離れる方向にハ字形に曲がっている。さらに、案内機構29である縦棒間には引張バネ29bが配置され、該引張バネ29bにより縦棒が曲げ型1に押圧されている。

0032

図8は、曲げ型へのチューブ嵌め込みを説明するための走行体21と曲げ型1の概念的側面図である。図9は、図8の種々の断面における曲げ型と走行体とチューブの関係を示す曲げ型の長手方向から見た概念的正面図である。図8の断面Aを示す図9の(A)のように曲げ型1から外れているチューブの部分20Aを走行体21の前方への走行によって、案内機構29が図1の20Aの状態のチューブの部分をすくい上げ、図8の断面Bを示す図9の(B)に示すように、曲げ型1の上部に移動させる。この際、案内機構29はバネ29bによって常に曲げ型1に押圧されているので、曲げ型のカーブを走行する際にも案内機構29は曲げ型1に接触し、チューブのすくい上げを問題なく実現できる。

0033

図8図9に示すように、案内機構29の縦棒によって曲げ型1の上部に移動したチューブ20Aは、曲げ型1の開口7(図3参照)の間に入り、チューブの上面は走行体21の進行方向前部に設けられている補助案内機構22aで抑えられ、その状態が維持される。既に説明したように、補助案内機構22aはバネ22cによって曲げ型1の方向に押圧されているので、チューブ20を確実にその位置に維持することができる。この状態は、図8の断面Cを示す図9の(C)に示されている。

0034

走行体21は、前後の補助案内機構22aと22bの中間に嵌め込みロール30(図4参照)を備える。嵌め込みロール30の回転軸は曲げ型1の長手方向に垂直かつ案内機構29と平行である。嵌め込みロール30は駆動機構である電気モータ25によって第3の歯車系31を介して回転駆動される。その際、上記嵌め込みロール30が曲げ型1の開口7に正対するように、嵌め込みロール30の回転軸上の位置を固定する必要がある。走行体21はコンパクトな形状が好ましい。コンパクト性重視するときは上記第3の歯車系31は例えば山形ネジを含む歯車系で実現し、それによって位置決めをしながら駆動機構から嵌め込みロールに回転動力を伝達する。

0035

嵌め込みロール30の先端は曲げ型1の開口7にまで入り込み、回転しながら曲げ型1の開口7の間に維持されているチューブ20を曲げ型1の凹部6(図3参照)まで押し込む。この状態は、図8の断面Dを示す図9の(D)に示されている。

0036

図3に示すように、凹部6の開口幅bを凹部6の溝幅aより小さく設計しておくことにより、押し込まれたチューブ20Bは容易には曲げ型1から外れないようにすることができる。走行体21の進行方向後部にはさらにもう一本の補助案内機構22bが設けられているので、押し込まれたチューブ20Bが曲げ型1から外れることはない。なお、走行体21の進行方向後部の補助案内機構22bは、走行中の走行体21のバランスを保つという機能をも有している。このように走行体21を曲げ型1に沿って走行させることにより、チューブ20を自動的に凹部6の中に嵌め込むことができる。

0037

駆動機構である電気モータ25の電源線および制御する信号線空中架線として実現することも、曲げ型1を支える図示しない枠体取り付けることも可能である。電源電池を使うことも可能である。信号は無線で送ることも可能である。

0038

図4から図7の実施形態では、駆動機構の動力源は電気モータ25である。ただし、動力源は電気モータに限られず、空圧装置等の他の動力源を用いても本発明の装置を実現することは可能である。電気モータ25の制御用信号線空中配線としても、曲げ型に沿って配置した信号授受装置としても、無線電磁波制御としても実現できる。

0039

チューブ20に柔軟性がない場合は、曲げ型1に嵌める前に加熱された流体などをチューブに流して柔軟にすることにより、また曲げ型1に形成された熱媒体用孔13に熱媒体を流して温度制御することにより、チューブの座屈現象などを避けることができる。また、本装置で使用する差動装置27は内輪差を解消できるものであれば、どのようなタイプの差動装置でも使うことができる。

0040

以上、本発明に係る曲げ型へのチューブ自動嵌め込み装置を詳しく説明してきたが、本発明の適用対象は図面に例示されたものに限られず、同じ技術思想で他の形態の装置および方法として実施することも可能であることは言うまでもない。

0041

本発明に係る曲げ型へのチューブ自動嵌め込み装置によれば、製品の形状が2メートルを超えるものであっても、曲げ型に沿って走行体を自走させて、チューブを曲げ型に手動ではなく自動的に嵌め込むことができるので、特に自動車の部品などとして使用される長尺な各種の樹脂製、金属製のパイプホースの曲げ加工に広く利用することができるものとなる。

0042

1曲げ型
2チューブ嵌め込み部
2a 嵌め込み凹部
5プロファイル
6 凹部
7 開口
8 上面レール部
9 開口の裏側部分
10 下面レール部
13熱媒体用孔
17 上面レール
18 下面レール
20 チューブ
20A チューブ嵌め込み部に嵌め込まれる前の状態のチューブ
20B チューブ嵌め込み部に嵌め込まれた状態のチューブ
21走行体
22a,22b補助案内機構
22c,22d圧縮バネ
23駆動輪
25電気モータ
26 第1の歯車系
27差動装置
28a,28b 第2の歯車系
29 案内機構
29a縦棒の先端部分
29b 引張バネ
30 嵌め込みロール
31 第3の歯車系
C1 第1の閉曲線
C2 第2の閉曲線
A 進行方向
a 凹部の開口幅
b 凹部の溝幅
O 凹部の中心。

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