JPH11159687A - 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 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 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。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、アルミニウム管
や鋼管等の金属製中空材からなるワークを、中空部内に
密閉した気体の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】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】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を接合していたが、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。

【０００７】

【課題を解決するための手段】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
をワークの内面に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。

【００１０】

【発明の実施の形態】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
形の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、断面円形や断面三角形
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。

【００２４】

【発明の効果】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、高品質の曲げ加工品を製造できる利点がある。

【図面の簡単な説明】

【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。

【符号の説明】

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）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【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
   面をワークの内面に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。
2. 【請求項２】 請求項１の密閉構造により内部に所定内
   圧の気体を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。