JP4754724B2 - 樹脂パイプの整形装置 - Google Patents
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Description
【産業上の利用分野】
本発明は、例えば金属パイプ等に代えて使用される所定形状の樹脂パイプの整形装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
一般的に、例えば燃料供給用のパイプとしては、強度的な面や安全上の観点から金属パイプが使用されているが、近年、強度的に強い樹脂が開発されたことや製品の軽量化等の目的で、金属パイプに代えて樹脂パイプを使用する試みがなされている。この場合、樹脂パイプを製品の収納場所形態に応じて曲げる等して所定形状に整形する必要があるが、この整形方法としては、ヒータやドライヤー、バーナ等の加熱手段で樹脂パイプを所定温度まで加熱することによって行っているのが実状である。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような樹脂パイプの整形方法にあっては、加熱手段としてヒータやドライヤーあるいはバーナを使用しているため、加熱効率が劣って加熱作業時間が長くなる等、整形に係わるコストがアップし易くなると共に、作業バラツキが発生し易く均一加熱が困難で高精度な整形品質が得られず、製品の収納場所に良好に収納される整形品を安定して得ることが難しく、かつ作業環境の悪化も招き易いという問題点を有している。
【0004】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、その目的は、安定した整形品質が容易に得られてコストの低減化を図り得ると共に、作業環境を向上させ得る樹脂パイプの整形装置を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】
かかる目的を達成すべく、本発明のうち請求項1記載の発明は、樹脂パイプを加熱手段で加熱することにより所定形状に整形する樹脂パイプの整形装置において、前記加熱手段は、エアー噴射孔が形成された筒状金属部材と、トランジスタインバータから高周波電流が供給されることにより前記筒状金属部材を誘導加熱する加熱コイルと、前記筒状金属部材内にエアーを供給するファンと、を備え、前記筒状金属部材を誘導加熱すると共に前記ファンの回転で前記エアー噴射孔から樹脂パイプ内に噴射される温風により当該樹脂パイプを所定温度まで加熱して所定形状に整形することを特徴とする。そして、この場合、請求項2記載の発明のように、前記筒状金属部材のエアー噴射孔は、前記樹脂パイプの曲げ角度が大きい部分と曲げの少ない部分とにおいて、その数や内径が異なることが好ましい。
【0006】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図1は、本発明に係わる整形装置の一実施例の構成図を示している。図1において、整形装置1は、加熱部材としての金属パイプ2と、この金属パイプ2の基端部2aの外周面側に配置された加熱コイル3と、この加熱コイル3に高周波電流を供給するトランジスタインバータ4と、金属パイプ2の基端部2a外側にモータ6で回転可能に配置されたファン5と、モータ6及び前記トランジスタインバータ4を制御する制御装置7等を有している。
【0007】
前記金属パイプ2は、加熱コイル3から発生する磁束により渦電流が誘起されて発熱する適宜材質のパイプで形成され、先端面が閉塞された先端部2bにはエアー噴射孔8が軸方向や径方向に列状もしくは千鳥状に所定数形成され、この先端部2bが樹脂パイプ9の内部孔9a内に嵌挿されている。なお、エアー噴射孔8は、金属パイプ2の先端部2bに均等かつ同一内径で形成してもよいが、例えば特に曲げ角度が大きい部分に多数のエアー噴射孔8や大きい内径のエアー噴射孔8を設けて、該部分の加熱温度を他の部分(曲げの少ない部分)に比較して高めるように設定することもできる。
【0008】
前記加熱コイル3は、例えば銅パイプを金属パイプ2の外形形状に対応するように巻回することにより形成されて、その両端部がトランジスタインバータ4に水冷ケーブル10を介して電気的に接続されると共に、該インバータ4に付帯して設けた図示しない冷却水供給装置により、水冷ケーブル10を介してその銅パイプ内に冷却水が循環供給されるように構成されている。なお、加熱コイル3の形状は、円形のコイル形式であっても良いし馬蹄形式であっても良い。
【0009】
この加熱コイル3が接続されるトランジスタインバータ4は、例えばMOSFET、IGBT等の半導体スイッチング素子を用いた図示しないインバータ回路と、出力トランス(変流器)等を有し、数KHz〜数MHzの所定出力の高周波電流を、前記水冷ケーブル10を介して加熱コイル3に出力し得るように構成されている。
【0010】
前記ファン5は、モータ6の回転で金属パイプ2の基端部2aの開口からエアーを金属パイプ2内に送り込むためのもので、制御装置7の制御信号に基づいて所定回転数で回転する。このファン5の回転数は、その送風力によって金属パイプ2の基端部2aの加熱性能に悪影響を与えず、金属パイプ2の加熱による金属パイプ2内の高温空気を先端部2b側に送風できる程度に設定される。前記制御装置7は、マイコンやシーケンサー等によって構成され、トランジスタインバータ4やモータ6を所定の手順にしたがって制御する。
【0011】
この整形装置1によれば、先ず所定位置にセットされた樹脂パイプ9内に金属パイプ2の先端部2bを挿入して、該金属パイプ2の外周面と樹脂パイプ9の内周面が略一定の隙間を有するように図示しない支持機構で支持する。この時、必要に応じて樹脂パイプ9の先端開口を蓋18で閉塞し、温風の樹脂パイプ9外への漏出を防止することもできる。そして、この状態で、制御装置7の制御信号により、トランジスタインバータ4を作動させると同時もしくは所定時間後にモータ6を作動させる。
【0012】
このトランジスタインバータ4の作動で、加熱コイル3に高周波電流が供給されて、その磁束により金属パイプ2に渦電流が誘起され金属パイプ2の基端部2aが所定温度まで高速で誘導加熱される。また、ファン5の回転により金属パイプ2の基端部2a内の高温空気(温風)が先端部2b側に送風されて、先端部2bに設けたエアー噴射孔8から噴射される。このエアー噴射孔8から噴射された温風により、樹脂パイプ9の内面が所定温度まで加熱されて樹脂パイプ9が変形可能な柔らかな状態となる。
【0013】
そして、樹脂パイプ9が加熱されて柔らかくなった時点で、制御装置7の制御信号により、トランジスタインバータ4とモータ6の作動を停止し、金属パイプ2の先端部2bから樹脂パイプ9を(または樹脂パイプ9から金属パイプ2を)引き抜く。次に、この加熱状態の樹脂パイプ9を整形型11a、11b(図2参照)内に入れて型締めし、これを冷却することによって、樹脂パイプ9が整形型11a、11bの形状に対応した所定形状に整形され、この状態が維持されて製品として使用されることになる。
【0014】
なお、樹脂パイプ9の加熱温度は、樹脂パイプ9の樹脂の種類や整形しようとする形状に応じ、例えば曲げが大きい場合には高温に設定され、緩やかな曲げの場合には低温に設定される。また、以上の整形方法は、各工程を手作業で行うこともできるし、各工程を適宜に自動化したり、全ての工程を自動化することも勿論可能である。
【0015】
このように上記整形装置1によれば、樹脂パイプ9の内部孔9a内に金属パイプ2を嵌挿し、この金属パイプ2の基端部2aを誘導加熱すると共に、基端部2a内部の高温空気をファン5の作動で先端部2b方向に送風してエアー噴射孔8から噴射することにより、樹脂パイプ9の内面側から加熱するため、エアー噴射孔8の位置等を所定に設定することで、樹脂パイプ9の内面全域を均一に加熱できて、樹脂パイプ9を所定形状に容易に整形することができる。
【0016】
また、金属パイプ2の誘導加熱による温風を利用して加熱する方式であるため、従来の加熱手段に比較して、高速かつ均一加熱が可能となって整形作業の時間を短縮できて、整形作業の効率化や整形に関するコストダウンが図れると共に、安全な誘導加熱の利用により作業環境の悪化をも確実に防止することができる。また、制御装置7による制御で整形作業の自動化が可能となり、整形された樹脂パイプ9の一層のコストダウンが図れる。
【0017】
特に、金属パイプ2に設けられるエアー噴射孔8の位置や内径を適宜に設定することにより、樹脂パイプ9の曲げ程度に応じた加熱状態を容易に得ることができて、各種形状の樹脂パイプ9の整形作業をより効率的かつ安定して行うことが可能になり、例えば軽量化とコストダウンが要求されている燃料タンク用のパイプ等に適用して大きな効果が期待できる。
【0018】
なお、この実施例においては、金属パイプ2の基端部2aの加熱により、その熱が樹脂パイプ9の基端部2a側に伝熱されて該樹脂パイプ9の加熱を促進するという効果が得られるが、樹脂パイプ9の全体を均一加熱する場合には、図1の二点鎖線で示すように、加熱コイル3と樹脂パイプ9との間に遮蔽板12を設けて、温風による加熱のみを利用することもできる。
【0019】
また、以上の説明においては、樹脂パイプ9を加熱した後に、これを金属パイプ2から抜き取って別途配置した整形型11a、11bで整形したが、例えば図2に示すように、樹脂パイプ9を予め整形型11a、11bの一方の型11a内にセットした状態で、金属パイプ2を樹脂パイプ9の内部孔9a内に嵌挿し、型移動装置13で他方の型11bを下降させて型締めしつつ、上記実施例と同様に加熱しても良い。この場合は、金属パイプ2としてある程度可撓性を有するものが好ましく、また樹脂パイプ9の曲げ等が比較的少ない場合に好適に使用される。このようにしても上記実施例と同様の作用効果を得ることができる。
【0020】
図3は本発明に係わる整形装置の参考例を示す構成図である。この参考例の整形装置1の特徴は、誘導加熱で発熱し得る棒状もしくは板状等の加熱部材14を、樹脂パイプ9の内部孔9a内に嵌挿して、樹脂パイプ9の外側に加熱コイル3を配置したものである。この参考例によれば、トランジスタインバータ4の作動で加熱コイル3から磁束が発生することにより、樹脂パイプ9内の加熱部材14が誘導加熱され、その温度で樹脂パイプ9が加熱されることになる。
【0021】
この参考例の場合は、加熱部材14を樹脂パイプ9内に出し入れする加熱部材移動装置15を備えている。この参考例においても、上記実施例と同様の作用効果を得ることができる。また、図2と同様に、加熱部材14に可撓性を持たせることにより、図4に示す如く、整形型11a、11bにセットした状態で樹脂パイプ9を加熱することもできる。この場合は、加熱コイル3で整形型11a、11b自体も加熱されることから、樹脂パイプ9の内面と外面から同時に加熱できて、加熱効率を一層高めたり均一加熱が図れる等の作用効果を得ることができる。
【0022】
なお、本発明は、上記した各例のそれぞれに限定されるものでもなく、例えば図1に示す実施例と図3に示す参考例を組み合わせる等、各例の要部もしくは一部を適宜に組み合わせることもできる。また、加熱コイル3を図4に示すように、絶縁性の樹脂16でコーティングし、この加熱コイル3を加熱コイル移動装置17で移動させる構成とすることもできる。さらに、金属パイプ2や加熱部材14も各例の構造に限定されず、誘導加熱により発熱する適宜の材質及び形状のものを使用することができる。
【0023】
【発明の効果】
以上詳述したように、請求項1または2記載の発明によれば、トランジスタインバータの作動で誘導加熱される筒状金属部材の熱とファンによる温風で樹脂パイプが所定形状に整形されるため、樹脂パイプの均一加熱が可能となって、安定した整形品質を容易に得ることができコストの低減化を図ることができると共に、誘導加熱の利用により作業環境の悪化を防止することが容易にできる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明に係わる樹脂パイプの整形装置の一実施例を示す構成図
【図2】 同その変形例を示す構成図
【図3】 本発明に係わる樹脂パイプの整形装置の参考例を示す構成図
【図4】 同その変形例を示す構成図
【符号の説明】
1 整形装置、
2 金属パイプ
2a 基端部
2b 先端部
3 加熱コイル
4 トランジスタインバータ
5 ファン
6 モータ
7 制御装置
8 エアー噴射孔
9 樹脂パイプ
10 水冷ケーブル
11a、11b 整形型
14 加熱部材
Claims (2)
- 樹脂パイプを加熱手段で加熱することにより所定形状に整形する樹脂パイプの整形装置において、
前記加熱手段は、エアー噴射孔が形成された筒状金属部材と、トランジスタインバータから高周波電流が供給されることにより前記筒状金属部材を誘導加熱する加熱コイルと、前記筒状金属部材内にエアーを供給するファンと、を備え、前記筒状金属部材を誘導加熱すると共に前記ファンの回転で前記エアー噴射孔から樹脂パイプ内に噴射される温風により当該樹脂パイプを所定温度まで加熱して所定形状に整形することを特徴とする樹脂パイプの整形装置。 - 前記筒状金属部材のエアー噴射孔は、前記樹脂パイプの曲げ角度が大きい部分と曲げの少ない部分とにおいて、その数や内径が異なることを特徴とする請求項1記載の樹脂パイプの整形装置。
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