JP2020040073A

JP2020040073A - パイプ端部の拡縮径装置

Info

Publication number: JP2020040073A
Application number: JP2018166753A
Authority: JP
Inventors: 穣次湯浅; Joji Yuasa
Original assignee: Sango Co Ltd
Current assignee: Sango Co Ltd
Priority date: 2018-09-06
Filing date: 2018-09-06
Publication date: 2020-03-19

Abstract

【課題】縮径型を、安定して所定の位置で停止させることができるパイプ端部の拡縮径装置を提供する。【解決手段】中心の軸芯Ｘ−Ｘとする径方向の内側方向に付勢される拡径型２と、拡径型２の中心部に形成されたテーパ孔４内に設けられるとともに、軸芯Ｘ−Ｘの軸方向に進退移動するテーパアーバ７と、軸芯Ｘ−Ｘを中心とする径方向の外側方向に付勢される縮径型１０と、縮径型１０の外周に形成される外側テーパ面１１に嵌合する内側テーパ面１４を有するとともに、軸芯Ｘ−Ｘ方向に進退移動する押し型１３と、を備えたパイプ端部の拡縮径装置１であって、縮径型１０内に、所定の位置より中心軸側へ移動することを抑制する筒状のストッパ部材１７を設け、ストッパ部材１７内には、テーパアーバ７が遊挿されている。【選択図】図１

Description

本発明は、パイプ端部の拡縮径装置に関する。

パイプを用いた工業製品において、そのパイプと他部材との嵌合接合において、そのパイプの端部の外径に対して高い精度が求められることが多い。

従来、パイプ端部において、その外径の精度の高い部分を得るために、パイプ端部を拡径加工し、その後、拡径した端部に縮径加工を施すことが行われている。また、この拡径加工と縮径加工を、加工効率を高めるために１つの加工装置で行われている。

１つの加工装置で行うパイプ端部の拡縮径装置１０１は、図７に示すように、その拡径用の拡径型１０２を、その内側からテーパアーバ１０３により放射状に拡径移動させた後に、縮径型１０４を、その外側テーパ面１０４ａを押し型１０５の内側テーパ面１０５ａにより求心側に押すことにより、縮径型１０４を求心方向に縮径移動するようになっている（例えば、特許文献１参照））。

特許第２５８７４９０号公報

上記従来のパイプ端部の拡縮径装置１０１を用いる加工においては、縮径型１０４の縮径加工によるパイプ１１０における端部１１１の外径の加工精度が肝要となる。

しかし、上記特許文献１記載の加工装置１０１においては、外径の加工精度を高めるような工夫は記載されていない。

また、一般的に、縮径型１０４を所定の位置で停止させるためには、縮径型１０４と連動して位置移動するドグと、それに接触して信号を発する位置センサを用いて、縮径型１０４を所定の位置で停止させることが行われている。

しかしながら、このドグと位置センサを用いる縮径型１０４の停止位置制御は、ドグの位置のブレ等により、縮径型１０４を常に正確な位置で停止させることが困難であり、パイプ１１０における端部１１１の外径の高い加工精度を安定して得ることが困難であるという問題がある。

そこで、本発明は、縮径型を、安定して所定の位置で停止させることができるパイプ端部の拡縮径装置を提案することを目的とするものである。

前記の課題を解決するために、本発明は、パイプの開口端部内に挿入されるとともに、周方向に複数に分割され、その軸芯を中心とする径方向の内側方向に付勢される拡径型と、該拡径型の中心部に形成されたテーパ孔内に設けられるとともに、前記軸芯の軸方向に進退移動するテーパアーバと、
前記パイプの開口端部の外周に被嵌されるとともに、周方向に複数に分割され、前記軸芯を中心とする径方向の外側方向に付勢される縮径型と、該縮径型の外周に形成された外側テーパ面に嵌合する内側テーパ面を有するとともに、前記軸芯の軸方向に進退移動する押し型と、を備えたパイプ端部の拡縮径装置であって、
前記縮径型内に、この縮径型が、所定の位置より前記軸芯側へ移動することを抑制する筒状のストッパ部材を配設し、該ストッパ部材内には、前記テーパアーバが遊挿されていることを特徴とするパイプ端部の拡縮径装置である。

また、前記ストッパ部材は、その軸芯を含む平面において分割された複数の構成部材を相互に結合して形成されていてもよい。

本発明は、縮径型内に、この縮径型の求心方向への移動を阻止する筒状のストッパ部材を設けたことにより、縮径型は、毎回確実に所定位置で縮径工程を終えるため、パイプの端部における外径の加工精度を安定して得ることができる。

本発明の実施例に係るパイプ端部の拡縮径装置の縦断面図。図１の状態からパイプの端部を拡径した状態の縦断面図。図２の状態からパイプの端部を縮径した状態の縦断面図。本発明の実施例に用いるストッパ部材の上面図。図４のストッパ部材を構成する構成部材の側面図。図５の斜視図。従来技術に係るパイプ端部の拡縮径装置の縦断面図。

本発明を実施するための形態を図に示す実施例に基づいて説明する。

図１は、本発明の実施例に係るパイプ端部の拡縮径装置１の縦断面図を示す。

パイプ端部の拡縮径装置１は、拡径型（フィンガー）２を有し、拡径型２の中心に位置する軸芯Ｘ−Ｘを中心として、その周方向に８個に分割された割型２ａを有する。なお、本実施例においては拡径型２を、８個に分割された割型２ａで構成したが、拡径型２を構成する割型２ａの数は任意に設定することができる。また、割型２ａは、拡径型２の軸芯Ｘ−Ｘを中心とする放射方向及び求心方向に移動できるように設けられている。なお、以下において、図１の上方Ａを軸芯Ｘ−Ｘの一方、下方Ｂを他方として説明する。

拡径型２における割型２ａの軸芯Ｘ−Ｘ方向の一方Ａの端部には、加工されるパイプ２０の開口端部２１の内部に挿入する拡径側成形部３が形成されている。また、拡径型２の割型２ａの中心部には、その拡径型２の軸芯Ｘ−Ｘ方向における一方Ａの端部から他方Ｂの端部に向かうほど拡径するテーパ孔４が形成されている。

テーパ孔４内には、図１に示すように、拡径型２の軸芯Ｘ−Ｘ方向における一方の端部から他方の端部に向かうほど拡径する円錐状のテーパアーバ７が設けられ、このテーパアーバ７は、図示しない第１駆動部により、拡径型２のテーパ孔４内を、その軸芯Ｘ−Ｘ方向に進退移動することができるようになっている。第１駆動部は、油圧シリンダ、アクチュエータなど任意の駆動方法により駆動されるようになっている。

拡径型２の各割型２ａは、図示しないスプリング等の第１付勢部により、拡径型２の軸芯Ｘ−Ｘを中心とする径方向の内側方向（求心方向）に常に付勢されている。

拡径型２の軸芯Ｘ−Ｘに対するテーパ孔４の内面の角度とテーパアーバ７の外面の角度は略同じに形成され、図２に示すように、第１駆動手段によりテーパアーバ７を拡径型２の軸芯Ｘ−Ｘの一方Ａ側（上側）に移動させて、テーパ孔４内に対して挿入することにより、拡径型２における各割型２ａの拡径側成形部３は拡径型２の軸芯Ｘ−Ｘを中心として放射方向に均等に移動され、拡径側成形部３は拡径するようになっている。なお、各割型２ａを拡径した際に、各割型２ａが後述するストッパ部材１７に当接してもしなくてもよい。

また、図１，３に示すように、第１駆動手段によりテーパアーバ７を拡径型２の軸芯Ｘ−Ｘの他方Ｂ側（下側）に移動させて、テーパ孔４内に対して離間させると、第１付勢部の付勢力により、各割型２ａは、拡径型２の軸芯Ｘ−Ｘを中心として求心方向に均等に移動され、拡径側成形部３は縮径されるようになっている。

拡径型２における各割型２ａの径方向外側には、図１に示すように、拡径型２の軸芯Ｘ−Ｘを中心として、周方向に８個に分割された割型１０ａで構成された縮径型１０が、拡径型２の外周を囲むように設けられている。なお、本実施例においては縮径型１０を、８個に分割された割型１０ａで構成したが、縮径型１０を構成する割型１０ａの数は任意に設定することができる。割型１０ａは、拡径型２の軸芯Ｘ−Ｘを中心とする放射方向及び求心方向に移動できるように設けられている。

縮径型１０における拡径型２の軸芯Ｘ−Ｘ方向の一方Ａの端部には、パイプ２０の開口端部２１の外周に被嵌される縮径側成形部１２が形成されている。

縮径型１０における各割型１０ａの外周面の一方Ａの端部には、拡径型２の軸芯Ｘ−Ｘの一方Ａ側から他方Ｂ側に向かうほど、径方向外側に位置する外側テーパ面１１が形成されている。

外側テーパ面１１の径方向外側には、環状の押し型１３が、図示しない第２駆動部により拡径型２の軸芯Ｘ−Ｘ方向に進退移動可能に設けられている。押し型１３の内側には、拡径型２の軸芯Ｘ−Ｘの一方Ａ側から他方Ｂ側に向かうほど、径方向外側に位置するとともに、外側テーパ面１１に対応した内側テーパ面１４が形成されている。この内側テーパ面１４は、外側テーパ面１１に嵌合するように配置されている。第２駆動部は、油圧シリンダ、アクチュエータなど任意の駆動方法により駆動されるようになっている。

縮径型１０の各割型１０ａは、図示しないスプリング等の第２付勢部により、拡径型２の軸芯Ｘ−Ｘを中心とする径方向の外側方向に常に付勢されている。

押し型１３を、拡径型２の軸芯Ｘ−Ｘの他方Ｂ側に移動すると、その内側テーパ面１４により、縮径型１０の割型１０ａは求心方向に移動し、縮径側成形部１２は縮径する。また、押し型１３を、拡径型２の軸芯Ｘ−Ｘの一方Ａ側に移動すると、第２付勢部の付勢力により、縮径型１０の割型１０ａは放射方向に移動し、縮径側成形部１２は拡径する。

拡径型２と縮径型１０との間には空間部１５が形成され、空間部１５内には、筒状のストッパ部材１７が配置されている。また、ストッパ部材１７内には、拡径型２における各割型２ａの一部とテーパアーバ７が遊挿されている。

ストッパ部材１７は、円筒状に形成されているとともに、縮径型１０により求心方向に圧縮されても変形、破壊されないような剛性と強度で形成されている。

ストッパ部材１７は、図４〜図６に示すように、その中心の軸芯を通る平面で分割された構成部材１７ａ，１７ｂを結合して形成されている。本実施例では、ストッパ部材１７を、２分割した構成部材１７ａ，１７ｂを、相互に分離可能に結合して形成したが、３つ以上に分割した構成部材を分離可能に結合して形成するようにしてもよい。

また、ストッパ部材１７の構成部材１７ａと１７ｂは、図４〜図６に示すように、その接合部に、夫々、係合ピン１８と係合穴１９を設け、係合ピン１８と係合穴１９を係合することにより、構成部材１７ａと１７ｂを分離可能に結合できるようになっている。

次に、パイプ端部の拡縮径装置１を用いたパイプの開口端部の成形方法について説明する。

先ず、図１に示すように、第１駆動部によりテーパアーバ７を拡径型２の軸芯Ｘ−Ｘの他方Ｂ側に移動させ、第１付勢部の付勢力により拡径型２の割型２ａを求心方向に移動させ、拡径側成形部３を縮径（退避）させるとともに、第２駆動部により押し型１３を拡径型２の軸芯Ｘ−Ｘの一方Ａ側に移動させ、第２付勢部の付勢力により縮径型１０の割型１０ａを放射方向に移動させ、縮径側成形部１２を拡径（退避）させる。

次に、パイプ２０の開口端部２１内に、パイプ端部の拡縮径装置１における拡径型２の拡径側成形部３が位置するとともに、縮径型１０の縮径側成形部１２が、パイプ２０の開口端部２１の外周部に位置するように、パイプ２０を、パイプ端部の拡縮径装置１に取付ける。

次に、図２に示すように、第１駆動部によりテーパアーバ７を拡径型２の軸芯Ｘ−Ｘの一方Ａ側に所定量だけ移動させ、拡径型２の割型２ａを放射方向に移動させて、拡径側成形部３を拡径させ、パイプ２０の開口端部２１を所定量だけ拡径させる。

次に、第１駆動部によりテーパアーバ７を、拡径型２の軸芯Ｘ−Ｘの他方Ｂ側に移動させ、第１付勢部により拡径型２の割型２ａを求心方向に移動させ、拡径側成形部３を縮径（退避）させる。

次に、図３に示すように、第２駆動部により押し型１３を拡径型２の軸芯Ｘ−Ｘの他方Ｂ側に移動させると、内側テーパ面１４により、縮径型１０の割型１０ａが求心方向に押され、縮径側成形部１２によりパイプ２０の開口端部２１を縮径させる。

更に、押し型１３を拡径型２の軸芯Ｘ−Ｘの他方Ｂ側において、所定の位置まで移動させると、縮径型１０は、ストッパ部材１７の外周面に当接し、縮径型１０の求心方向への移動が阻止され、強制的に停止される。これにより、パイプ２０の開口端部２１の縮径加工は終了し、開口端部２１の外径を、高精度で所望の径に形成することができる。

１パイプ端部の拡縮径装置
２拡径型
７テーパアーバ
１０縮径型
１１外側テーパ面
１３押し型
１４内側テーパ面
１７ストッパ部材
１７ａ，１７ｂ構成部材
２０パイプ
２１開口端部

Claims

パイプの開口端部内に挿入されるとともに、周方向に複数に分割され、その軸芯を中心とする径方向の内側方向に付勢される拡径型と、該拡径型の中心部に形成されたテーパ孔内に設けられるとともに、前記軸芯の軸方向に進退移動するテーパアーバと、
前記パイプの開口端部の外周に被嵌されるとともに、周方向に複数に分割され、前記軸芯を中心とする径方向の外側方向に付勢される縮径型と、該縮径型の外周に形成された外側テーパ面に嵌合する内側テーパ面を有するとともに、前記軸芯の軸方向に進退移動する押し型と、を備えたパイプ端部の拡縮径装置であって、
前記縮径型内に、この縮径型が、所定の位置より前記軸芯側へ移動することを抑制する筒状のストッパ部材を配設し、該ストッパ部材内には、前記テーパアーバが遊挿されていることを特徴とするパイプ端部の拡縮径装置。
前記ストッパ部材は、その軸芯を含む平面において分割された複数の構成部材を相互に結合して形成されていることを特徴とする請求項１記載のパイプ端部の拡縮径装置。