特許 7351772 成形装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-09-19

(45)【発行日】2023-09-27

(54)【発明の名称】成形装置

(51)【国際特許分類】

   B21D 26/033 20110101AFI20230920BHJP

【ＦＩ】

B21D26/033

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2020036992

(22)【出願日】2020-03-04

(65)【公開番号】P2021137834

(43)【公開日】2021-09-16

【審査請求日】2022-09-14

(73)【特許権者】

【識別番号】000002107

【氏名又は名称】住友重機械工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100088155

【弁理士】

【氏名又は名称】長谷川 芳樹

(74)【代理人】

【識別番号】100113435

【弁理士】

【氏名又は名称】黒木 義樹

(74)【代理人】

【識別番号】100162640

【弁理士】

【氏名又は名称】柳 康樹

(72)【発明者】

【氏名】雑賀 雅之

(72)【発明者】

【氏名】上野 紀条

【審査官】石田 宏之

(56)【参考文献】

【文献】国際公開第２００８／０７８３５６（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開平１０－１５６４２９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００２－０１１５２９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０００－２７１６６４（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０２１／２９３９２（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ２１Ｄ ２６／０３３

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

金属パイプ材料を成形する成形装置であって、
前記金属パイプ材料を成形する複数セットの成形部と、
前記金属パイプ材料に流体を供給する流体供給部を少なくとも備えるユニットと、を備え、
前記ユニットは、複数セットの前記成形部に対して相対的に移動可能であり、
前記複数セットの成形部の各々では、配置された前記金属パイプ材料に対する加熱、前記流体供給部の前記流体の供給による膨張、及び成形が行われる、成形装置。

【請求項2】

複数セットの前記成形部は固定されており、
前記ユニットが移動可能である、請求項１に記載の成形装置。

【請求項3】

複数セットの前記成形部は、水平方向に並べられており、
前記ユニットは前記水平方向に移動可能である、請求項２に記載の成形装置。

【請求項4】

前記ユニットは、更に、高さ方向に移動可能である、請求項３に記載の成形装置。

【請求項5】

前記ユニットは、更に、前記成形部の奥行方向に移動可能である、請求項３又は４に記載の成形装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、成形装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、成形装置として、特許文献１に記載されたものが知られている。この成形装置は、金属パイプを成形する一セットの成形金型と、金属パイプに流体を供給する一セットの流体供給部と、を備える。成形装置が成形を行う場合、流体供給部が金属パイプ材料に流体を供給し、成形金型と接触させることで、金属パイプ材料の形状を成形金型の成形面の形状とする。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２００９－２２０１４１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ここで、上述の特許文献１に記載の成形装置において、複数の形状の金属パイプを成形しようとする場合、複数セットの成形金型を準備すると共に、同セット数の流体供給部を準備する必要がある。この場合、流体供給部を複数セット設ける必要があり、装置製造コストが上昇する。また、金型交換時には複数セットの流体供給部も全て交換する必要があるため、交換に要する手間や時間が増加するという問題がある。

【0005】

本発明は、このような課題を解決するためになされたものであり、装置製造コストを低減し、金型交換時の作業の容易性を向上できる成形装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明に係る成形装置は、金属パイプ材料を成形する成形装置であって、金属パイプ材料を成形する複数セットの成形部と、金属パイプ材料に流体を供給する流体供給部を少なくとも備えるユニットと、を備え、ユニットは、複数セットの成形部に対して相対的に移動可能である。

【0007】

成形装置は、複数セットの成形部を備える。これに対し、流体供給部を少なくとも備えるユニットは、複数セットの成形部に対して相対的に移動可能である。ある成形部が成形を行うとき、ユニットは当該成形部に対してセットされる。そして、他の成形部が成形を行うとき、ユニットは、他の成形部の方へ移動することができる。これにより、複数セットの成形部に対して、同じセット数のユニットを設ける必要がなくなる。これにより、ユニットの数を低減することで装置製造コストを低減することができる。また、成形部を構成する成形金型を交換するときには、少ない数のユニットを交換すればよいため、交換作業に要する手間や時間を抑制できる。以上より、装置製造コストを低減し、金型交換時の作業の容易性を向上できる。

【0008】

複数セットの成形部は固定されており、ユニットが移動可能であってよい。ユニットは成形部よりも重量が軽いため、ユニットを相対的に移動させるための機構を簡素化することができる。

【0009】

複数セットの成形部は、水平方向に並べられており、ユニットは水平方向に移動可能であってよい。ユニットを水平方向に移動させて成形部を切り替えるための機構は、例えば高さ方向に成形部を切り替えるよりも簡素化できる。

【0010】

ユニットは、更に、高さ方向に移動可能であってよい。この場合、各成形部にセットされた金属パイプ材料に対し、高さ方向の位置調整を行うことができる。

【0011】

ユニットは、更に、成形部の奥行方向に移動可能であってよい。この場合、各成形部にセットされた金属パイプ材料に対し、奥行き方向の位置調整を行うことができる。

【発明の効果】

【0012】

本発明によれば、装置製造コストを低減し、金型交換時の作業の容易性を向上できる成形装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】本発明の本実施形態に係る成形装置の概略図である。

【図2】２（ａ）は、保持部、加熱部、及び流体供給部の構成要素をユニット化した加熱膨張ユニットを示す概略側面図であり、（ｂ）は、ノズルが金属パイプ材料をシールした時の様子を示す断面図である。

【図3】本発明の実施形態に係る成形装置の概略平面図である。

【図4】金属パイプ材料の端部付近の様子を示す拡大断面図である。

【図5】加熱膨張ユニットの位置調整機構の一例を示す概念図である。

【図6】変形例に係る成形装置の概略平面図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

以下、本発明の好適な実施形態について図面を参照しながら説明する。なお、各図において同一部分又は相当部分には同一符号を付し、重複する説明は省略する。

【0015】

図１は、本実施形態に係る成形装置１の概略図である。図１に示すように、成形装置１は、ブロー成形によって中空形状を有する金属パイプを成形する装置である。本実施形態では、成形装置１は、水平面上に設置される。成形装置１は、成形金型２と、駆動機構３と、保持部４と、加熱部５と、流体供給部６と、冷却部７と、制御部８と、を備える。なお、本明細書において、金属パイプは、成形装置１での成形完了後の中空物品を指し、金属パイプ材料４０（金属材料）は、成形装置１での成形完了前の中空物品を指す。金属パイプ材料４０は、焼入れ可能な鋼種のパイプ材料である。また、水平方向のうち、成形時において金属パイプ材料４０が延びる方向を「長手方向」と称し、長手方向と直交する方向を「幅方向」と称する場合がある。

【0016】

成形金型２は、金属パイプ材料４０を金属パイプに成形する型であり、上下方向に互いに対向する下型１１（第１の金型）及び上型１２（第２の金型）を備える。下型１１及び上型１２は、鋼鉄製ブロックで構成される。下型１１及び上型１２のそれぞれには、金属パイプ材料４０が収容される凹部が設けられる。下型１１と上型１２は、互いに密接した状態（型閉状態）で、各々の凹部が金属パイプ材料を成形すべき目標形状の空間を形成する。従って、各々の凹部の表面が成形金型２の成形面となる。下型１１は、ダイホルダ等を介して基台１３に固定される。上型１２は、ダイホルダ等を介して駆動機構３のスライドに固定される。

【0017】

駆動機構３は、下型１１及び上型１２の少なくとも一方を移動させる機構である。図１では、駆動機構３は、上型１２のみを移動させる構成を有する。駆動機構３は、下型１１及び上型１２同士が合わさるように上型１２を移動させるスライド２１と、上記スライド２１を上側へ引き上げる力を発生させるアクチュエータとしての引き戻しシリンダ２２と、スライド２１を下降加圧する駆動源としてのメインシリンダ２３と、メインシリンダ２３に駆動力を付与する駆動源２４と、を備えている。

【0018】

保持部４は、下型１１及び上型１２の間に配置される金属パイプ材料４０を保持する機構である。保持部４は、成形金型２の長手方向における一端側にて金属パイプ材料４０を保持する下側電極２６及び上側電極２７と、成形金型２の長手方向における他端側にて金属パイプ材料４０を保持する下側電極２６及び上側電極２７と、を備える。長手方向の両側の下側電極２６及び上側電極２７は、金属パイプ材料４０の端部付近を上下方向から挟み込むことによって、当該金属パイプ材料４０を保持する。なお、下側電極２６の上面及び上側電極２７の下面には、金属パイプ材料４０の外周面に対応する形状を有する溝部が形成される。下側電極２６及び上側電極２７には、図示されない駆動機構が設けられており、それぞれ独立して上下方向へ移動することができる。

【0019】

加熱部５は、金属パイプ材料４０を加熱する。加熱部５は、金属パイプ材料４０へ通電することで当該金属パイプ材料４０を加熱する機構である。加熱部５は、下型１１及び上型１２の間にて、下型１１及び上型１２から金属パイプ材料４０が離間した状態にて、当該金属パイプ材料４０を加熱する。加熱部５は、上述の長手方向の両側の下側電極２６及び上側電極２７と、これらの電極２６，２７を介して金属パイプ材料へ電流を流す電源２８と、を備える。

【0020】

流体供給部６は、下型１１及び上型１２の間に保持された金属パイプ材料４０内に高圧の流体を供給するための機構である。流体供給部６は、加熱部５で加熱されることで高温状態となった金属パイプ材料４０に高圧の流体を供給して、金属パイプ材料４０を膨張させる。流体供給部６は、成形金型２の長手方向の両端側に設けられる。流体供給部６は、金属パイプ材料４０の端部の開口部から当該金属パイプ材料４０の内部へ流体を供給するノズル３１と、ノズル３１を金属パイプ材料４０の開口部に対して進退移動させる駆動機構３２と、ノズル３１を介して金属パイプ材料４０内へ高圧の流体を供給する供給源３３と、を備える。駆動機構３２は、流体供給時及び排気時にはノズル３１を金属パイプ材料４０の端部にシール性を確保した状態で密着させ、その他の時にはノズル３１を金属パイプ材料４０の端部から離間させる。なお、流体供給部６は、流体として、高圧の空気や不活性ガスなどの気体を供給してよい。

【0021】

冷却部７は、成形金型２を冷却する機構である。冷却部７は、成形金型２を冷却することで、膨張した金属パイプ材料４０が成形金型２の成形面と接触したときに、金属パイプ材料４０を急速に冷却することができる。冷却部７は、下型１１及び上型１２の内部に形成された流路３６と、流路３６へ冷却水を供給して循環させる水循環機構３７と、を備える。

【0022】

制御部８は、成形装置１全体を制御する装置である。制御部８は、駆動機構３、保持部４、加熱部５、流体供給部６、及び冷却部７を制御する。制御部８は、金属パイプ材料４０を成形金型２で成形する動作を繰り返し行う。

【0023】

具体的に、制御部８は、例えば、ロボットアーム等の搬送手段を制御して、開いた状態の下型１１及び上型１２の間に金属パイプ材料４０を配置する。あるいは、制御部８は、作業者が手動で下型１１及び上型１２の間に金属パイプ材料４０を配置することを待機してよい。また、制御部８は、長手方向の両側の下側電極２６で金属パイプ材料４０を支持し、その後に上側電極２７を降ろして当該金属パイプ材料４０を挟むように、保持部４のアクチュエータ等を制御する。また、制御部８は、加熱部５を制御して、金属パイプ材料４０を通電加熱する。これにより、金属パイプ材料４０に軸方向の電流が流れ、金属パイプ材料４０自身の電気抵抗により、金属パイプ材料４０自体がジュール熱によって発熱する。

【0024】

制御部８は、駆動機構３を制御して上型１２を降ろして下型１１に近接させ、成形金型２の型閉を行う。その一方、制御部８は、流体供給部６を制御して、ノズル３１で金属パイプ材料４０の両端の開口部をシールすると共に、流体を供給する。これにより、加熱により軟化した金属パイプ材料４０が膨張して成形金型２の成形面と接触する。そして、金属パイプ材料４０は、成形金型２の成形面の形状に沿うように成形される。なお、フランジ付きの金属パイプを形成する場合、下型１１と上型１２との間の隙間に金属パイプ材料４０の一部を進入させた後、更に型閉を行って、当該進入部を押しつぶしてフランジ部とする。金属パイプ材料４０が成形面に接触すると、冷却部７で冷却された成形金型２で急冷されることによって、金属パイプ材料４０の焼き入れが実施される。

【0025】

図２を参照して、保持部４、加熱部５、及び流体供給部６の構成について更に詳細に説明する。図２（ａ）は、保持部４、加熱部５、及び流体供給部６の構成要素をユニット化した加熱膨張ユニット５０を示す概略側面図である。図２（ｂ）は、ノズル３１が金属パイプ材料４０をシールした時の様子を示す断面図である。なお、図２では、金属パイプ材料４０の長手方向における一方の端部に対する加熱膨張ユニット５０が示されているが、他方の端部に対する加熱膨張ユニット５０も同趣旨の構成を有している。

【0026】

図２（ａ）に示すように、加熱膨張ユニット５０は、上述の下側電極２６及び上側電極２７と、各電極２６，２７を搭載した電極搭載ユニット５１、上述のノズル３１及び駆動機構３２と、昇降ユニット５２と、ユニットベース５３と、を備える。なお、以降の説明においては、電極２６，２７で保持する箇所における金属パイプ材料４０の中心線の位置に基準線ＳＬ１を設定して説明を行う。なお、当該基準線ＳＬ１が延びる方向を軸方向と称する場合がある。また、各電極２６，２７の対向方向及び軸方向と直交する方向を昇降方向と称する場合がある。

【0027】

下側電極２６と上側電極２７は、いずれも絶縁板で板状導体を挟むことによって構成される、矩形の平板状電極である。下側電極２６の中央上端部と上側電極２７の中央下端部とには、それぞれ、平板面を垂直に貫通するように半円状の溝部が形成されている。そして、下側電極２６と上側電極２７とを同一平面上に配置して、下側電極２６の上端部と上側電極２７の下端部とを密接させると、相互の半円状の溝部が合致して円形の貫通孔となる。この円形の貫通孔は、基準線ＳＬ１を中心線とし、金属パイプ材料４０の端部の外径と略一致している。金属パイプ材料４０への通電の際には、金属パイプ材料４０の端部は、円形の貫通孔に嵌合された状態で下側電極２６と上側電極２７とにより把持される。このとき、下側電極２６及び上側電極２７の板状導体の溝部の内周面２６ａ，２７ａは、金属パイプ材料４０に対する接触面であり、且つ、通電面となる（図３も参照）。なお、金属パイプ材料４０の端部の外形は、円形に限られない。従って、下側電極２６と上側電極２７のそれぞれの溝部は、それぞれ、金属パイプ材料４０の端部の外形を半割した形状とされる。

【0028】

電極搭載ユニット５１は、昇降ユニット５２によってユニットベース５３の上面に対して垂直な方向に沿って昇降動作が付与される昇降フレーム５４と、昇降フレーム５４に設けられて下側電極２６を保持する下側電極フレーム５６と、下側電極フレーム５６の上側に設けられ、上側電極２７を保持する上側電極フレーム５７とを備えている。各電極フレーム５６，５７は、図示されないアクチュエータ及びガイド機構を備えており、各電極２６，２７を保持した状態でユニットベース５３に対して軸方向及び昇降方向にスライド可能に構成されている。従って、各電極フレーム５６，５７は、各電極２６，２７を移動させる駆動機構６０の一部として機能する。

【0029】

ノズル３１は、金属パイプ材料４０の端部を挿入可能な円筒部材である。ノズル３１は、当該ノズル３１の中心線が基準線ＳＬ１と一致するように、駆動機構３２に支持されている。金属パイプ材料４０側のノズル３１の端部（供給口３１ａ（図２（ｂ）参照）と称する）の内径は、膨張成形後の金属パイプ材料４０の外径に略一致している。

【0030】

駆動機構３２は、昇降ユニット５２に搭載されている。従って、昇降ユニット５２による昇降動作が行われた場合には、駆動機構３２は電極搭載ユニット５１と一体的に昇降する。駆動機構３２は、電極搭載ユニット５１の下側電極２６と上側電極２７とが金属パイプ材料４０の端部を把持した状態において、当該金属パイプ材料４０の端部とノズル３１とが同心となる位置にノズル３１を支持する。

【0031】

駆動機構３２は、ノズル３１を軸方向に沿って移動させるノズル移動用アクチュエータとして、油圧シリンダ機構を有している。この油圧シリンダ機構は、ノズル３１を保持するピストン６１（支持部の一例）と、ピストン６１に進退移動を付与するシリンダ６２とを備えている。シリンダ６２は、ピストン６１を軸方向に平行に進退移動させる向きで昇降フレーム５４に固定されている。このシリンダ６２は、図示されない油圧回路に接続され、内部に作動流体である圧油の供給と排出が行われる。油圧回路は、制御部８によってシリンダ６２への圧油の供給と排出が制御される。

【0032】

ピストン６１は、シリンダ６２内に格納された本体部６１ａと、シリンダ６２の左端部（下側電極２６及び上側電極２７側）から外部に突出する頭部６１ｂと、シリンダ６２の後端部から外部に突出する管状部６１ｃとを備えている。本体部６１ａと頭部６１ｂと管状部６１ｃとは、いずれも円筒状であって、同心で一体的に形成されている。本体部６１ａは、外径がシリンダ６２の内径に略一致している。そして、シリンダ６２内では、本体部６１ａの両側に油圧が供給されて、ピストン６１の進退移動が行われる。頭部６１ｂの先端部にはノズル３１が同心で固定装備されている。ノズル３１及びピストン６１には、基準線ＳＬ１の位置において全長にわたって貫通する圧縮気体の流路６３が形成されている。

【0033】

昇降ユニット５２は、ユニットベース５３の上面に取り付けられる昇降フレームベース６４と、これらの昇降フレームベース６４によって、電極搭載ユニット５１の昇降フレーム５４に対して昇降動作を付与する昇降用アクチュエータ６６とを備えている。昇降フレームベース６４は、昇降フレーム５４をユニットベース５３の上面に対して昇降方向に昇降可能に支持している。昇降フレームベース６４は、ユニットベース５３に対する昇降フレーム５４の昇降動作をガイドするガイド部６４ａ，６４ｂを有する。昇降用アクチュエータ６６は、ユニットベース５３に対する駆動力を昇降フレーム５４に付与する直動式のアクチュエータであり、例えば、油圧シリンダ等を使用することが出来る。なお、昇降ユニット５２は、保持部４の駆動機構６０の一部として機能する。

【0034】

ユニットベース５３は、昇降ユニット５２を介して電極搭載ユニット５１及び駆動機構３２を上面に支持する平面視で矩形の板状ブロックである。ユニットベース５３は、水平面である基台１３（図１参照）の上面にボルト等の固定手段により取り付けられ、取り外しが可能となっている。加熱膨張ユニット５０は、上面の傾斜角度が異なる複数のユニットベース５３を有し、これらを交換することにより、下側電極２６及び上側電極２７、ノズル３１、電極搭載ユニット５１、駆動機構３２、昇降ユニット５２の傾斜角度を一括的に変更調節することを可能としている。例えば、端部における金属パイプ材料４０の中心線が傾斜している場合、ユニットベース５３は、当該傾斜に応じて基準線ＳＬ１が傾斜するように、各構成要素を傾斜させる。

【0035】

次に、図３～図５を参照して、成形装置１の更に詳細な構成について説明する。図３は、本実施形態に係る成形装置１の概略平面図である。図３では、上型１２が省略されている。図４は、金属パイプ材料４０の端部付近の様子を示す拡大断面図である。図５は、加熱膨張ユニット５０の位置調整機構７０の一例を示す概念図である。

【0036】

図３に示すように、成形装置１は、二セットの成形部１００Ａ，１００Ｂを有する。一つの下型１１及び一つの上型１２を有する成形金型２によって一セット目の成形部１００Ａが構成され、別の下型１１及び別の上型１２を有する成形金型２によって二セット目の成形部１００Ｂが構成される。成形部１００Ａ，１００Ｂは、水平方向に並べられている。以降の説明では、成形部１００Ａに配置される金属パイプ材料４０を「金属パイプ材料４０Ａ」と称し、成形部１００Ｂに配置される金属パイプ材料４０を「金属パイプ材料４０Ｂ」と称する。成形部１００Ａ，１００Ｂは、金属パイプ材料４０Ａ，４０Ｂの長手方向が互いに平行な状態で、幅方向に互いに隣り合うように並べられる。図３に示す例では、成形部１００Ａの下型１１と、成形部１００Ｂの下型１１とは、互いに別体の鋼鉄製ブロックで構成されている。互いに別体となった成形部１００Ａの下型１１、及び成形部１００Ｂの下型１１が、互いに並べられた状態で基台１３に固定される。また、互いに別体となった成形部１００Ａの上型１２、及び成形部１００Ｂの上型１２が、互いに並べられた状態でスライド２１に固定される（図１参照）。なお、成形金型２Ａの下型１１と成形金型２Ｂの下型１１とは、一体の鋼鉄製ブロックで構成されていてもよい。すなわち、一つの大きな鋼鉄製ブロックに、金属パイプ材料４０Ａに対する成形面、及び金属パイプ材料４０Ｂに対する成形面が形成されていてもよい。上型１２も同様である。このような場合であっても、成形部は二セットとカウントされる。なお、成形部１００Ａの上型１２と成形部１００Ｂの上型１２とは、共通の駆動源２４によって駆動してもよく、互いに独立した駆動源２４によって個別に駆動してもよい。

【0037】

成形装置１は、二セットの成形部１００Ａ，１００Ｂに対して、一セットの加熱膨張ユニット５０を備えている。一セットの加熱膨張ユニット５０とは、金属パイプ材料４０の一方の端部に対する加熱膨張ユニット５０と、他方の端部に対する加熱膨張ユニット５０とによって構成される。加熱膨張ユニット５０は、二セットの成形部１００Ａ，１００Ｂに対して相対的に移動可能である。本実施形態では、二セットの成形部１００Ａ，１００Ｂは固定されており、移動が規制されている。その一方、加熱膨張ユニット５０は、水平方向に移動可能である。

【0038】

具体的に、成形部１００Ａにて金属パイプ材料４０Ａの成形を行う場合（図３に示す状態）、一対の加熱膨張ユニット５０は、金属パイプ材料４０Ａの各端部と対向する位置に配置される。なお、成形部１００Ａに対する加熱膨張ユニット５０の配置位置を「第１の位置ＰＧ１」と称する。成形部１００Ｂにて金属パイプ材料４０Ｂの成形を行う場合、一対の加熱膨張ユニット５０は、金属パイプ材料４０Ｂの各端部と対向する位置に配置される。なお、成形部１００Ｂに対する加熱膨張ユニット５０の配置位置を「第２の位置ＰＧ２」と称する。一対の加熱膨張ユニット５０は、第１の位置ＰＧ１と第２の位置ＰＧ２との間を水平方向である幅方向に移動可能である。

【0039】

なお、加熱膨張ユニット５０は、ノズル３１（図２参照）から供給するための流体を輸送するチューブや、電極２６，２７への電流を流す電線などで構成される供給ライン１５０と接続されている。上述のように、加熱膨張ユニット５０が移動するため、供給ライン１５０も、当該移動に追従するように配置されている。例えば、供給ライン１５０は、不動部１５０ａと、可動部１５０ｂと、を有してよい。不動部１５０ａは、加熱膨張ユニット５０の移動に追従することなく、移動しない部分である。不動部１５０ａは、例えば固定台１５１などで固定される。不動部１５０ａは、供給ラインの上流側の部分で構成される。可動部１５０ｂは、加熱膨張ユニット５０の移動に追従して移動する部分である。可動部１５０ｂは、加熱膨張ユニット５０と、固定台１５１との間の部分によって構成される。可動部１５０ｂは、加熱膨張ユニット５０が第１の位置ＰＧ１に配置されているときは、当該第１の位置ＰＧ１に向かうように延びる（図３の実線を参照）。可動部１５０ｂは加熱膨張ユニット５０が第２の位置ＰＧ２に配置されているときは、当該第２の位置ＰＧ２に向かうように延びる（図３の仮想線を参照）。可動部１５０ｂの長さは、チューブや電線が曲がることによってダメージを受けないような長さに設定される。また、可動部１５０ｂの各チューブや各電線には、移動に伴ってダメージを受けないように保護部材などが設けられてもよい。また、可動部１５０ｂの可動域には、障害物などを配置しないようにする。

【0040】

成形部１００Ａによって成形される成形品の形状と、成形部１００Ｂによって成形される成形品の形状とは、互いに異なっていてもよく、互いに同じであってもよい。ただし、成形部１００Ａの成形品と成形部１００Ｂの成形品の形状が異なる場合であっても、成形時における金属パイプ材料４０の端部の位置関係は同じであることが好ましい。すなわち、第１の位置ＰＧ１において加熱膨張ユニット５０のノズル３１及び電極２６，２７の角度、奥行（金属パイプ材料４０の長手方向に対する位置）、及び高さの設定を行った場合、加熱膨張ユニット５０は、同様の設定にて第２の位置ＰＧ２においても成形を行えることが好ましい。具体的には、図４（ａ）に示すように、金属パイプ材料４０Ａの端部の基準線ＳＬ１が所定の高さ位置及び所定の奥行において、所定の角度で傾斜している場合、ノズル３１及び電極２６，２７は、第１の位置ＰＧ１において、当該端部に合わせた高さ位置、奥行、及び角度に設定される。図４（ｂ）に示すように、金属パイプ材料４０Ｂの端部の基準線ＳＬ１は、金属パイプ材料４０Ａの端部と同様の高さ位置、奥行、及び角度に配置されている。従って、金属パイプ材料４０Ｂの成形を行うために加熱膨張ユニット５０が第２の位置ＰＧ２に移動するとき、ノズル３１及び電極２６，２７の位置調整を行う必要はなく、第１の位置ＰＧ１での設定をそのまま流用することができる。

【0041】

次に、図５を参照して、加熱膨張ユニット５０の位置調整を行うための位置調整機構７０について説明する。位置調整機構７０は、前述のように第１の位置ＰＧ１と第２の位置ＰＧ２との間で加熱膨張ユニット５０を幅方向に移動させる。また、位置調整機構７０は、加熱膨張ユニット５０を高さ方向に移動させる。そのため、加熱膨張ユニット５０は、高さ方向に移動可能である。位置調整機構７０は、加熱膨張ユニット５０を成形部１００Ａ，１００Ｂの奥行方向に移動可能である。そのため、加熱膨張ユニット５０は、成形部１００Ａ，１００Ｂの奥行方向に移動可能である。なお、図５は、位置調整機構７０の一例を示しているだけであり、同様の機能を発揮することができる限り、構成は適宜変更可能である。

【0042】

位置調整機構７０は、ベース部７１と、第１ガイド部７２と、第２ガイド部７３と、昇降部７４と、を備える。ベース部７１は、加熱膨張ユニット５０を載せる部材である。ベース部７１は、幅方向において、第１の位置ＰＧ１から第２の位置ＰＧ２にわたって延びている。第１ガイド部７２は、ベース部７１上において、加熱膨張ユニット５０を幅方向へ移動可能に支持する部材である。第１ガイド部７２は、ベース部７１上に設けられ、幅方向に延びている。第２ガイド部７３は、加熱膨張ユニット５０を奥行方向に移動可能に支持する部材である。第２ガイド部７３は、ベース部７１の下方において、ベース部７１を奥行方向に移動可能に支持する。これにより、第２ガイド部７３は、ベース部７１を介して、加熱膨張ユニット５０を奥行方向に移動可能に支持することができる。第２ガイド部７３は、奥行方向に延びている。なお、図５においては、位置調整機構７０は、一対の第１ガイド部７２、及び一対の第２ガイド部７３を有しているが、ガイド部７２，７３の数は限定されない。昇降部７４は、加熱膨張ユニット５０を高さ方向に移動させる部材である。昇降部７４は、ベース部７１を下方から支持することで、ベース部７１を介して加熱膨張ユニット５０を高さ方向に移動させる。昇降部７４は、例えばジャッキなどで構成されてよい。なお、図５では、昇降部７４は、ベース部７１と共に第２ガイド部７３に沿って奥行方向に移動するようになっているが、第２ガイド部７３ごと加熱膨張ユニット５０を昇降させてもよく、ベース部７１に設けられて加熱膨張ユニット５０だけを昇降させてもよい。

【0043】

次に、本実施形態に係る成形装置１の作用・効果について説明する。

【0044】

まず、比較例に係る成形装置について説明する。比較例に係る成形装置は、二セットの成形部１００Ａ，１００Ｂに対して、それぞれ個別に一対の加熱膨張ユニット５０を有している。すなわち、比較例に係る成形装置は、二セットの加熱膨張ユニット５０を有している。このように、比較例に係る成形装置は、複数セットの加熱膨張ユニット５０を有することで、装置製造コストが上昇するという問題を有する。また、成形部１００Ａ，１００Ｂの成形金型２を交換する時には二セットの加熱膨張ユニット５０も全て交換する必要があるため、交換に要する手間や時間が増加するという問題がある。

【0045】

これに対し、本実施形態に係る成形装置１は、加熱膨張ユニット５０は、二セットの成形部１００Ａ，１００Ｂに対して相対的に移動可能である。成形部１００Ａが成形を行うとき、加熱膨張ユニット５０は当該成形部１００Ａに対してセットされる。そして、成形部１００Ｂが成形を行うとき、加熱膨張ユニット５０は、成形部１００Ｂの方へ移動することができる。これにより、二セットの成形部１００Ａ，１００Ｂに対して、同じセット数の加熱膨張ユニット５０を設ける必要がなくなる。これにより、加熱膨張ユニット５０の数を低減することで装置製造コストを低減することができる。また、成形部１００Ａ，１００Ｂを構成する成形金型２を交換するときには、少ない数の加熱膨張ユニット５０を交換すればよいため、交換作業に要する手間や時間を抑制できる。以上より、装置製造コストを低減し、金型交換時の作業の容易性を向上できる。

【0046】

二セットの成形部１００Ａ，１００Ｂは固定されており、加熱膨張ユニット５０が移動可能であってよい。加熱膨張ユニット５０は成形部１００Ａ，１００Ｂよりも重量が軽いため、加熱膨張ユニット５０を相対的に移動させるための機構を簡素化することができる。

【0047】

二セットの成形部１００Ａ，１００Ｂは、水平方向に並べられており、加熱膨張ユニット５０は水平方向に移動可能であってよい。加熱膨張ユニット５０を水平方向に移動させて成形部１００Ａ，１００Ｂを切り替えるための機構は、例えば高さ方向に成形部１００Ａ，１００Ｂを切り替えるよりも簡素化できる。

【0048】

二セットの加熱膨張ユニット５０は、更に、高さ方向に移動可能であってよい。この場合、各成形部１００Ａ，１００Ｂにセットされた金属パイプ材料４０に対し、高さ方向の位置調整を行うことができる。

【0049】

加熱膨張ユニット５０は、更に、成形部１００Ａ，１００Ｂの奥行方向に移動可能であってよい。この場合、各成形部１００Ａ，１００Ｂにセットされた金属パイプ材料４０に対し、奥行き方向の位置調整を行うことができる。

【0050】

本発明は、上述の実施形態に限定されるものではない。

【0051】

例えば、図６に示す成形装置２００を採用してもよい。この成形装置２００では、加熱膨張ユニット５０の位置が固定され、成形部１００Ａ，１００Ｂが水平方向に移動可能である。具多的には、図６（ａ）に示すように、成形部１００Ａが成形を行う場合、当該成形部１００Ａが加熱膨張ユニット５０に対してセットされる。次に、図６（ｂ）に示すように、成形部１００Ｂが成形を行う場合、成形部１００Ａ，１００Ｂ全体が移動し、成形部１００Ｂが加熱膨張ユニット５０に対してセットされる。

【0052】

例えば、上述の実施形態では、成形装置は、二セットの成形部を有していたが、三セット以上の成形部を有していてもよい。

【0053】

上述の成形装置は、水平方向に複数の成形部が並ぶ構造を有していたが、例えば高さ方向に複数の成形部が並び、加熱膨張ユニットが上下方向に移動することで成形部を切り替えてもよい。

【符号の説明】

【0054】

１，２００…成形装置、６…流体供給部、４０，４０Ａ，４０Ｂ…金属パイプ材料、５０…加熱膨張ユニット（ユニット）、１００Ａ，１００Ｂ…成形部。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】