(57)【要約】【課題】安全性を向上できる成形装置を提供する。【解決手段】本実施形態に係る成形装置１０によれば、電磁開閉器ＭＣ１及び電磁開閉器ＭＣ２の動作の切替えによる簡易な構成で、金属パイプ材料を流れる直流電流の向きを切り替え、電磁力による金型１３の移動を抑制できる。すなわち、第１電極１７及び第２電極１８による通電によって金属パイプ材料１４を加熱する機構を有している場合であっても、金型１３が電磁力によって金属パイプ材料１４側へ移動することを抑制できる。これによって、通電加熱中に金型１３と金属パイプ材料１４が接触することで漏電が発生することを防止し、安全性を向上することができる。【選択図】図９
2020073285.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属パイプ材料を膨張させて金属パイプを成形する成形装置であって、
少なくとも一方が移動可能であり、前記金属パイプを成形する上型及び下型を有する金型と、
前記金属パイプ材料へ通電することで当該金属パイプ材料を加熱する一対の電極と、
前記一対の電極へ電力を供給する電力供給部と、
加熱された前記金属パイプ材料内に気体を供給して膨張させる気体供給部と、を備え、
前記電力供給部は、
直流の電流を発生させる直流電流発生部と、
前記直流電流発生部の正側出力端に接続された第１の電源側ラインと、
前記直流電流発生部の負側出力端に接続された第２の電源側ラインと、
前記一対の電極のうち一方の電極に接続された第１の電極側ラインと、
前記一対の電極のうち他方の電極に接続された第２の電極側ラインと、
動作した際に、前記第１の電源側ラインと前記第１の電極側ラインとを電気的に接続すると共に前記第２の電源側ラインと前記第２の電極側ラインとを電気的に接続することが可能な第１の電磁開閉器と、
動作した際に、前記第１の電源側ラインと前記第２の電極側ラインとを電気的に接続すると共に前記第２の電源側ラインと前記第１の電極側ラインとを電気的に接続することが可能な第２の電磁開閉器と、
前記第１の電磁開閉器及び前記第２の電磁開閉器のいずれか一方が動作するように制御を行う制御部と、を有する、成形装置。
【請求項２】
金属パイプ材料を膨張させて金属パイプを成形する成形装置であって、
少なくとも一方が移動可能であり、前記金属パイプを成形する上型及び下型を有する金型と、
前記金属パイプ材料へ通電することで当該金属パイプ材料を加熱する一対の電極と、
前記電極へ電力を供給する電力供給部と、
加熱された前記金属パイプ材料内に気体を供給して膨張させる気体供給部と、を備え、
前記電力供給部は、
交流の電流を発生させる交流電源と、
前記一対の電極のうち一方の電極に接続された第１の電極側ラインと、
前記一対の電極のうち他方の電極に接続された第２の電極側ラインと、
交流の電流が供給されると直流の電流へ変換して出力すると共に、正側出力端が前記第１の電極側ラインに接続され、負側出力端が前記第２の電極側ラインに接続された第１の整流器と、
交流の電流が供給されると直流の電流へ変換して出力すると共に、正側出力端が前記第２の電極側ラインに接続され、負側出力端が前記第１の電極側ラインに接続された第２の整流器と、
動作した際に、前記交流電源と前記第１の整流器とを電気的に接続することが可能な第１の電磁開閉器と、
動作した際に、前記交流電源と前記第２の整流器とを電気的に接続することが可能な第２の電磁開閉器と、
前記第１の電磁開閉器及び前記第２の電磁開閉器のいずれか一方が動作するように制御を行う制御部と、を有する、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、金属パイプを金型により型閉してブロー成形する成形装置が知られている。例えば、特許文献１に開示された成形装置は、金型と、金属パイプ材料内に気体を供給する気体供給部と、を備えている。この成形装置では、金属パイプ材料内を金型内に配置し、金型を型閉した状態で金属パイプ材料に気体供給部から気体を供給して膨張させることによって、金属パイプ材料を金型の形状に対応する形状に成形する。この成形装置では、金属パイプ材料を膨張させる前段階で、電極で金属パイプ材料を保持すると共に、当該電極で金属パイプ材料を通電加熱する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−０００６５４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、上記成形装置にあっては、電極で金属パイプ材料を通電加熱すると、金型や金型周辺の部材が磁化する場合がある。このような場合、金属パイプ材料の通電加熱中に、磁化した金型に対して、金型が移動する方向であるスライド方向へ金型が移動するような電磁力が作用する可能性がある。この電磁力が作用することで金型が移動することによって通電加熱中の金属パイプ材料に接触した場合、金型を介して漏電が生じ、装置がダメージを受ける可能性がある。
【０００５】
本発明は、このような課題を解決するために成されたものであり、安全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、金属パイプ材料を膨張させて金属パイプを成形する成形装置であって、少なくとも一方が移動可能であり、金属パイプを成形する上型及び下型を有する金型と、金属パイプ材料へ通電することで当該金属パイプ材料を加熱する一対の電極と、一対の電極へ電力を供給する電力供給部と、加熱された金属パイプ材料内に気体を供給して膨張させる気体供給部と、を備える。電力供給部は、直流の電流を発生させる直流電流発生部と、直流電流発生部の正側出力端に接続された第１の電源側ラインと、直流電流発生部の負側出力端に接続された第２の電源側ラインと、一対の電極のうち一方の電極に接続された第１の電極側ラインと、一対の電極のうち他方の電極に接続された第２の電極側ラインと、動作した際に、第１の電源側ラインと第１の電極側ラインとを電気的に接続すると共に第２の電源側ラインと第２の電極側ラインとを電気的に接続することが可能な第１の電磁開閉器と、動作した際に、第１の電源側ラインと第２の電極側ラインとを電気的に接続すると共に第２の電源側ラインと第１の電極側ラインとを電気的に接続することが可能な第２の電磁開閉器と、第１の電磁開閉器及び第２の電磁開閉器のいずれか一方が動作するように制御を行う制御部と、を有する。
【０００７】
本発明に係る成形装置によれば、第１の電磁開閉器及び第２の電磁開閉器の動作の切替えによる簡易な構成で、金属パイプ材料を流れる直流電流の向きを切り替えることができる。そのため、金型の磁化を軽減できると共に、電磁力の作用による金型の移動を抑制できる。これによって、安全性を向上することができる。
【０００８】
本発明に係る成形装置は、金属パイプ材料を膨張させて金属パイプを成形する成形装置であって、少なくとも一方が移動可能であり、金属パイプを成形する上型及び下型を有する金型と、金属パイプ材料へ通電することで当該金属パイプ材料を加熱する一対の電極と、電極へ電力を供給する電力供給部と、加熱された金属パイプ材料内に気体を供給して膨張させる気体供給部と、を備える。電力供給部は、交流の電流を発生させる交流電源と、一対の電極のうち一方の電極に接続された第１の電極側ラインと、一対の電極のうち他方の電極に接続された第２の電極側ラインと、交流の電流が供給されると直流の電流へ変換して出力すると共に、正側出力端が第１の電極側ラインに接続され、負側出力端が第２の電極側ラインに接続された第１の整流器と、交流の電流が供給されると直流の電流へ変換して出力すると共に、正側出力端が第２の電極側ラインに接続され、負側出力端が第１の電極側ラインに接続された第２の整流器と、動作した際に、交流電源と第１の整流器とを電気的に接続することが可能な第１の電磁開閉器と、動作した際に、交流電源と第２の整流器とを電気的に接続することが可能な第２の電磁開閉器と、第１の電磁開閉器及び第２の電磁開閉器のいずれか一方が動作するように制御を行う制御部と、を有する。
【０００９】
本発明に係る成形装置によれば、第１の電磁開閉器及び第２の電磁開閉器の動作の切替えによる簡易な構成で、金属パイプ材料を流れる直流電流の向きを切り替えることができる。そのため、金型の磁化を軽減できると共に、電磁力の作用による金型の移動を抑制できる。これによって安全性を向上することができる。
【発明の効果】
【００１０】
このように本発明によれば、成形装置の安全性を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の第１実施形態及び第２実施形態に係る成形装置を示す概略構成図である。
【図２】図１のII-II線に沿うブロー成形金型及び上型、下型保持部の横断面図である。
【図３】電極周辺の拡大図であって、（ａ）は電極が金属パイプ材料を保持した状態を示す図、（ｂ）は電極にシール部材が当接した状態を示す図、（ｃ）は電極の正面図である。
【図４】成形装置による製造工程を示す図であって、（ａ）は金型内に金属パイプ材料がセットされた状態を示す図、（ｂ）は金属パイプ材料が電極に保持された状態を示す図である。
【図５】図４に続く製造行程を示す図である。
【図６】ブロー成形金型及び上型ホルダの動作と金属パイプ材料の形状の変化を示す図である。
【図７】図６に続く図である。
【図８】図７に続く図である。
【図９】本発明の第１実施形態に係る成形装置の電力供給部を示す概略構成図である。
【図１０】本発明の第２実施形態に係る成形装置の電力供給部を示す概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明による成形装置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。
【００１３】
［第１実施形態］
〈成形装置の構成〉
図１は、成形装置の概略構成図、図２は、図１のＩＩ−ＩＩ線に沿うブロー成形金型及び上型、下型保持部の横断面図である。図１に示されるように、金属パイプ１００（図５参照）を成形する成形装置１０は、互いに対となる下型１１及び上型１２からなるブロー成形金型１３と、下型１１を保持するための下型保持部９１及び上型１２を保持するための上型保持部９２と、下型１１を保持した下型保持部９１及び上型１２を保持した上型保持部９２の少なくとも一方（ここでは、上型保持部９２）を移動させる駆動機構８０と、下型１１と上型１２との間で仮想線で示す金属パイプ材料１４を保持するパイプ保持機構３０と、パイプ保持機構３０で保持されている金属パイプ材料１４に通電して加熱する加熱機構５０と、下型１１及び上型１２の間に保持され加熱された金属パイプ材料１４内に高圧ガス（気体）を供給するための気体供給部６０と、パイプ保持機構３０で保持された金属パイプ材料１４内に気体供給部６０からの気体を供給するための一対の気体供給機構（気体供給部）４０，４０と、ブロー成形金型１３を強制的に水冷する水循環機構７２と、を備える。なお、本実施形態に係る成形装置１０は、下型１１を上下に駆動させる下型駆動機構９０を備えている。また、成形装置１０は、上記駆動機構８０の駆動、下型駆動機構９０の駆動、上記パイプ保持機構３０の駆動、上記加熱機構５０の駆動、及び上記気体供給部６０の気体供給をそれぞれ制御する制御部７０と、を備えて構成されている。
【００１４】
下型１１は、下型保持部９１を介して大きな基台１５に固定されている。下型１１は、大きな鋼鉄製ブロックで構成され、その上面（上型１２との分割面）に凹部１６を備える。図１及び図２に示されるように、下型１１を保持する下型保持部９１は、上から順に、下型１１を保持する第１の下ダイホルダ９３、第１の下ダイホルダ９３を保持する第２の下ダイホルダ９４、第２の下ダイホルダ９４を保持する下ダイベースプレート９５を重ねて備え、この下ダイベースプレート９５が基台１５に固定される。そして、図１に示されるように、第１の下ダイホルダ９３及び第２の下ダイホルダ９４の軸線方向長（図１の左右方向長）は、下型１１の軸線方向長とほぼ同程度の長さとなっている。
【００１５】
さらに、下型１１の左右端（図１における左右端）近傍には電極収納スペース１１ａが設けられ、当該電極収納スペース１１ａ内に、アクチュエータ（図示しない）によって上下に進退動可能に構成された一対の電極（第１電極１７及び第２電極１８）を備えている。これら第１電極１７、第２電極１８の上面には、金属パイプ材料１４の下側外周面に対応した半円弧状の凹溝１７ａ，１８ａが形成されていて（図３（ｃ）参照）、当該凹溝１７ａ，１８ａの部分に丁度金属パイプ材料１４が嵌り込むように載置可能とされている。また、第１，第２電極１７，１８の正面（金型の外側方向の面）は凹溝１７ａ，１８ａに向って周囲がテーパー状に傾斜して窪んだテーパー凹面１７ｂ，１８ｂが形成されている。また、下型１１には冷却水通路１９が形成されている。下型１１の下面側には、第２の下ダイホルダ９４及び下ダイベースプレート９５を貫通して上下方向に延びる下型駆動機構９０が設けられる。下型駆動機構９０は、下型１１の下面を支持する支持部１０１と、支持部１０１から下方へ延びる軸部１０２と、を備えている。軸部１０２の下端側は、図示されない駆動部に接続されている。
【００１６】
なお、下型１１側に位置する一対の第１，第２電極１７，１８はパイプ保持機構３０を構成しており、金属パイプ材料１４を、上型１２と下型１１との間で昇降可能に支えることができる。なお、成形装置１０には、金属パイプ材料１４の温度を測定するための熱電対（不図示）が設けられている。例えば、熱電対は、金型１３の横側から挿入されてよい。ただし、熱電対は測温手段の一例を示したに過ぎず、輻射温度計又は光温度計のような非接触型温度センサであってもよい。なお、通電時間と温度との相関が得られれば、測温手段は省いて構成することも十分可能である。
【００１７】
上型１２は、その下面（下型１１との分割面）に凹部２４を備え、冷却水通路２５を内蔵した大きな鋼鉄製ブロックである。図１及び図２に示されるように、上型１２を保持する上型保持部９２は、下から順に、上型１２を保持する第１の上ダイホルダ９６、第１の上ダイホルダ９６を保持する第２の上ダイホルダ９７、第２の上ダイホルダ９７を保持する上ダイベースプレート９８を重ねて備え、この上ダイベースプレート９８がスライド８２に固定される。そして、図１に示されるように、第１の上ダイホルダ９６及び第２の上ダイホルダ９７の軸線方向長（図１の左右方向長）は、上型１２の軸線方向長とほぼ同程度の長さとなっている。また、上型保持部９２が固定されたスライド８２は、加圧シリンダ２６によって吊られる構成とされ、ガイドシリンダ２７によって横振れしないようにガイドされている。
【００１８】
上型１２の左右端（図１における左右端）近傍には、下型１１と同様な電極収納スペース１２ａが設けられ、この電極収納スペース１２ａ内には、下型１１と同じく、アクチュエータ（図示しない）で上下に進退動可能に構成された第１電極１７と第２電極１８を備えている。これら第１，第２電極１７，１８の下面には、金属パイプ材料１４の上側外周面に対応した半円弧状の凹溝１７ａ，１８ａが形成されていて（図３（ｃ）参照）、当該凹溝１７ａ，１８ａに丁度金属パイプ材料１４が嵌合可能とされている。また、第１，第２電極１７，１８の正面（金型の外側方向の面）は凹溝１７ａ，１８ａに向って周囲がテーパー状に傾斜して窪んだテーパー凹面１７ｂ，１８ｂが形成されている。よって、上型１２側に位置する一対の第１，第２電極１７，１８もパイプ保持機構３０を構成しており、上下一対の第１，第２電極１７，１８で金属パイプ材料１４を上下方向から挟持すると、丁度金属パイプ材料１４の外周を全周に渡って密着するように取り囲むことができるように構成されている。なお、可動部である第１電極１７、第２電極１８を上下動させる各アクチュエータの固定部は、下型保持部９１、上型保持部９２にそれぞれ保持・固定されている。
【００１９】
駆動機構８０は、上型１２及び下型１１同士が合わさるように上型１２及び上型保持部９２を移動させるスライド８２と、上記スライド８２を移動させるための駆動力を発生する駆動部８１と、上記駆動部８１に対する流体量を制御するサーボモータ８３と、を備えている。駆動部８１は、加圧シリンダ２６を駆動させる流体（加圧シリンダ２６として油圧シリンダを採用する場合は動作油）を当該加圧シリンダ２６へ供給する流体供給部によって構成されている。
【００２０】
制御部７０は、駆動部８１のサーボモータ８３を制御することによって、加圧シリンダ２６へ供給する流体の量を制御することにより、スライド８２の移動を制御することができる。なお、駆動部８１は、上述のように加圧シリンダ２６を介してスライド８２に駆動力を付与するものに限られず、例えば、スライド８２に駆動部を機械的に接続させてサーボモータ８３が発生する駆動力を直接的に又は間接的にスライド８２へ付与するものであってもよい。例えば、偏心軸と、偏心軸を回転させる回転力を付与する駆動源（例えば、サーボモータ及び減速機等）と、偏心軸の回転運動を直線運動に変換してスライドを移動させる変換部（例えば、コネクティングロッド又は偏心スリーブ等）と、を有する駆動機構を採用してもよい。なお、本実施形態では、駆動部８１がサーボモータ８３を備えていなくともよい。
【００２１】
図２に示されるように、下型１１の上端面及び上型１２の下端面には、いずれも段差が設けられている。具体的には、下型１１の上端面の中央には、断面矩形状の凹部１６が形成され、上型１２の下端面の中央で、下型１１の凹部１６に対向する位置には、断面矩形状の凹部２４が形成されている。
【００２２】
下型保持部９１を構成し下型１１を保持する第１の下ダイホルダ９３は、直方体の上端面９３ｅの中央に、断面矩形状の凹部９３ａを備えるものであり、この凹部９３ａの底面９３ｄの中央に設けられて第１の下ダイホルダ９３を分割する隙間９３ｃ内に、下型１１の略下半分を嵌入するようにして保持する。第１の下ダイホルダ９３の凹部９３ａを形成する両脇の各凸部９３ｂ，９３ｂと、第１の下ダイホルダ９３の底面９３ｄより上方に突出する下型１１の略上半分の側面との間には空間Ｓ１，Ｓ２がそれぞれ設けられ、この空間Ｓ１，Ｓ２が、ブロー成形金型１３を型閉じした際に、第１の上ダイホルダ９６の後述する凸部９６ｂが進入する空間とされる。
【００２３】
上型保持部９２を構成し上型１２を保持する第１の上ダイホルダ９６は、直方体の両側において上側から下側に向けて階段状の段差を２段形成することにより、下方に向けて直方体が段階的に小さくなる段付きブロック状に構成される。この第１の上ダイホルダ９６の下端面９６ｄの中央には、断面矩形状の凹部９６ａが形成され、この凹部９６ａ内に、上型１２を収容するようにして保持する。従って、第１の上ダイホルダ９６の凹部９６ａを形成する両脇の各凸部９６ｂ，９６ｂは、その内側面が、上型１２の側面に接するようになっている。また、凸部９６ｂ，９６ｂは、上型１２の下端面より下方に所定長突出し、ブロー成形金型１３を型閉じした際に、第１の下ダイホルダ９３の空間Ｓ１，Ｓ２にそれぞれ進入する部分となっている。また、ブロー成形金型１３を型閉じした際に、第１の上ダイホルダ９６の凸部９６ｂの下端面（先端面）９６ｄが、第１の下ダイホルダ９３の凹部９３ａの底面９３ｄに当接し、第１の上ダイホルダ９６の凸部９６ｂの両脇で凸部９６ｂを形成し当該凸部９６ｂの上方に位置する段差面９６ｅが、第１の下ダイホルダ９３の凸部９３ｂの上端面９３ｅに当接するようになっている。
【００２４】
図１に示されるように、加熱機構５０は、第１電極１７及び第２電極１８と、電源５１と、この電源５１からそれぞれ延びて第１電極１７及び第２電極１８に接続している導線５２と、この導線５２に介設したスイッチ５３と、を有してなる。制御部７０は、上記加熱機構５０を制御することによって、金属パイプ材料１４を焼入れ温度（ＡＣ３変態点温度以上）まで加熱することができる。
【００２５】
一対の気体供給機構４０の各々は、シリンダユニット４２と、シリンダユニット４２の作動に合わせて進退動するシリンダロッド４３と、シリンダロッド４３におけるパイプ保持機構３０側の先端に連結されたシール部材４４と、を有する。シリンダユニット４２はブロック４１を介して基台１５上に載置固定されている。シール部材４４の先端には先細となるようにテーパー面４５が形成されており、第１，第２電極１７，１８のテーパー凹面１７ｂ，１８ｂに丁度嵌合当接することができる形状に構成されている（図３参照）。シール部材４４には、シリンダユニット４２側から先端に向かって延在し、詳しくは図３（ａ），（ｂ）に示されるように、気体供給部６０から供給された高圧ガスが流れるガス通路４６が設けられている。
【００２６】
図１に示されるように、気体供給部６０は、高圧ガス源６１と、この高圧ガス源６１によって供給されたガスを溜めるアキュムレータ６２と、このアキュムレータ６２から気体供給機構４０のシリンダユニット４２まで延びている第１チューブ６３と、この第１チューブ６３に介設されている圧力制御弁６４及び切替弁６５と、アキュムレータ６２からシール部材４４内に形成されたガス通路４６まで延びている第２チューブ６７と、この第２チューブ６７に介設されている圧力制御弁６８及び逆止弁６９とからなる。圧力制御弁６４は、シール部材４４の金属パイプ材料１４に対する押力に適応した作動圧力のガスをシリンダユニット４２に供給する役割を果たす。逆止弁６９は、第２チューブ６７内で高圧ガスが逆流することを防止する役割を果たす。
【００２７】
制御部７０は、気体供給部６０の圧力制御弁６８を制御することにより、金属パイプ材料１４内に所望の作動圧力のガスを供給することができる。また、制御部７０は、図示されない熱電対から温度情報を取得し、加圧シリンダ２６及びスイッチ５３等を制御する。
【００２８】
水循環機構７２は、水を溜める水槽７３と、この水槽７３に溜まっている水を汲み上げ、加圧して下型１１の冷却水通路１９及び上型１２の冷却水通路２５へ送る水ポンプ７４と、配管７５とからなる。省略したが、水温を下げるクーリングタワーや水を浄化する濾過器を配管７５に介在させることは差し支えない。
【００２９】
〈成形装置を用いた金属パイプの成形方法〉
次に、成形装置１０を用いた金属パイプの成形方法について説明する。図４は、材料としての金属パイプ材料１４を投入するパイプ投入工程から、金属パイプ材料１４に通電して加熱する通電加熱工程までを示す。より具体的には、図４（ａ）は、金型内に金属パイプ材料がセットされた状態を示す図、（ｂ）は金属パイプ材料が電極に保持された状態を示す図である。また、図５は、図４に続く製造行程を示す図である。
【００３０】
先ず、焼入れ可能な鋼種の金属パイプ材料１４を準備する。図４（ａ）に示すように、この金属パイプ材料１４を、例えばロボットアーム等を用いて、下型１１側に備わる第１，第２電極１７，１８上に載置（投入）する。第１，第２電極１７，１８には凹溝１７ａ，１８ａが形成されているので、当該凹溝１７ａ，１８ａによって金属パイプ材料１４が位置決めされる。次に、制御部７０（図１参照）は、パイプ保持機構３０を制御することによって、当該パイプ保持機構３０に金属パイプ材料１４を保持させる。具体的には、図４（ｂ）のように、第１電極１７、第２電極１８を進退動可能としているアクチュエータ（図示しない）を作動させ、各上下に位置する第１，第２電極１７，１８を接近・当接させる。この当接によって、金属パイプ材料１４の両方の端部は、上下から第１，第２電極１７，１８によって挟持される。また、この挟持は、第１，第２電極１７，１８に形成される凹溝１７ａ，１８ａの存在によって、金属パイプ材料１４の全周に渡って密着するような態様で挟持されることとなる。
【００３１】
続いて、図１に示されるように、制御部７０は、加熱機構５０を制御することによって、金属パイプ材料１４を加熱する。具体的には、制御部７０は、加熱機構５０のスイッチ５３をＯＮにする。そうすると、電源５１から電力が金属パイプ材料１４に供給され、金属パイプ材料１４に存在する抵抗により、金属パイプ材料１４自体が発熱する（ジュール熱）。このとき、熱電対の測定値が常に監視され、この結果に基づいて通電が制御され、気体供給機構４０のシリンダユニット４２を作動させることによって、シール部材４４で金属パイプ材料１４の両端をシールする（図３も併せて参照）。
【００３２】
図６は、ブロー成形金型及び第１の上ダイホルダの動作と金属パイプ材料の形状の変化を示す図、図７は、図６に続く図、図８は、図７に続く図である。
【００３３】
図６に示されるように、加熱後の金属パイプ材料１４に対してブロー成形金型１３が型閉じされていく。このとき、第１の下ダイホルダ９３の空間Ｓ１，Ｓ２に第１の上ダイホルダ９６の凸部９６ｂ，９６ｂが進入し、下型１１の凹部１６と上型１２の凹部２４との間に、パイプ部（本体部）１００ａを形成するための隙間である略断面矩形状のメインキャビティ部ＭＣが形成されると共に、下型１１の上端面と上型１２の下端面との間でメインキャビティ部ＭＣの両脇に、メインキャビティ部ＭＣに連通しフランジ部１００ｂ，１００ｃを形成するための隙間であるサブキャビティ部ＳＣ１，ＳＣ２がそれぞれ形成される。
【００３４】
ここで、下型１１の上端面と上型１２の下端面との間のサブキャビティ部ＳＣ１，ＳＣ２は、型外へ開放されるように延びている一方で、このサブキャビティ部ＳＣ１，ＳＣ２は、第１の上ダイホルダ９６の凸部９６ｂ，９６ｂの内側面９６ｆにより外側から塞がれた状態となっている。この第１の上ダイホルダ９６のサブキャビティ部ＳＣ１，ＳＣ２を型外から塞ぐ凸部９６ｂ，９６ｂは、型内で例えば金属パイプが破裂したときに生じる破片等の異物が、サブキャビティ部ＳＣ１，ＳＣ２を通り型外へ進行することを遮り放出されないように働く。従って、凸部９６ｂ，９６ｂを有する第１の上ダイホルダ９６は、シールド部材としての機能も兼ねる。
【００３５】
そして、この状態、すなわちブロー成形金型が完全に型閉じする前の状態で、金属パイプ材料１４が、メインキャビティ部ＭＣ内に収まり、概ね、下型１１の凹部１６の底面及び上型１２の凹部２４の底面に接触した状態から、金属パイプ材料１４内に気体供給部６０によって高圧ガスを供給し、ブロー成形を開始する。
【００３６】
ここで、金属パイプ材料１４は高温（９５０℃前後）に加熱されて軟化しているので、金属パイプ材料１４内に供給されたガスは、熱膨張する。このため、例えば供給するガスを圧縮空気とし、９５０℃の金属パイプ材料１４を熱膨張した圧縮空気によって容易に膨張させることができる。
【００３７】
これと並行してブロー成形金型１３がさらに型閉じしていき、図７に示されるように、メインキャビティ部ＭＣ及びサブキャビティ部ＳＣ１，ＳＣ２が下型１１と上型１２との間でさらに狭められていく。
【００３８】
従って、金属パイプ材料１４は、メインキャビティ部ＭＣ内で凹部１６，２４に倣うように膨張すると共に、金属パイプ材料１４の一部（両側部）１４ａ，１４ｂが、サブキャビティ部ＳＣ１，ＳＣ２内にそれぞれ入り込むように膨張する。
【００３９】
そして、図８に示されるように、ブロー成形金型１３がさらに型閉じしていき、第１の下ダイホルダ９３の凹部９３ａの底面９３ｄに、第１の上ダイホルダ９６の凸部９６ｂの下端面９６ｄが当接すると共に、第１の下ダイホルダ９３の凸部９３ｂの上端面９３ｅに、第１の上ダイホルダ９６の段差面９６ｅが当接し、且つ、第１の下ダイホルダ９３の凸部９３ｂの内側面と第１の上ダイホルダ９６の凸部９６ｂの外側面が当接し、第１の下ダイホルダ９３と第１の上ダイホルダ９６が密着した状態で、ブロー成形金型１３の型閉じが完了する。
【００４０】
このとき、メインキャビティ部ＭＣ及びサブキャビティ部ＳＣ１，ＳＣ２は、図７に示す状態よりさらに狭められた状態とされ、この状態で、前述したように、サブキャビティ部ＳＣ１，ＳＣ２は、第１の上ダイホルダ９６の凸部９６ｂ，９６ｂの内側面９６ｆにより外側から塞がれた状態となっている。
【００４１】
従って、加熱により軟化し高圧ガスが供給された金属パイプ材料１４は、メインキャビティ部ＭＣにおいて、当該メインキャビティ部ＭＣの断面矩形状に合わせた断面矩形状のパイプ部１００ａとして成形されると共に、サブキャビティ部ＳＣ１，ＳＣ２において、金属パイプ材料１４の一部が折り畳まれた断面長方形状のフランジ部１００ｂ，１００ｃとして形成される。
【００４２】
このブロー成形時にあっては、ブロー成形されて膨らんだ金属パイプ材料１４の外周面が下型１１の凹部１６に接触して急冷されると同時に、上型１２の凹部２４に接触して急冷（上型１２と下型１１は熱容量が大きく且つ低温に管理されているため、金属パイプ材料１４が接触すればパイプ表面の熱が一気に金型側へと奪われる。）されて焼き入れが行われる。このような冷却法は、金型接触冷却又は金型冷却と呼ばれる。急冷された直後はオーステナイトがマルテンサイトに変態する（以下、オーステナイトがマルテンサイトに変態することをマルテンサイト変態とする）。冷却の後半は冷却速度が小さくなったので、復熱によりマルテンサイトが別の組織（トルースタイト、ソルバイトなど）に変態する。従って、別途焼戻し処理を行う必要がない。また、本実施形態においては、金型冷却に代えて、あるいは金型冷却に加えて、冷却媒体を金属パイプ１００に供給することによって冷却が行われてもよい。例えば、マルテンサイト変態が始まる温度までは金型（上型１２及び下型１１）に金属パイプ材料１４を接触させて冷却を行い、その後型開きすると共に冷却媒体（冷却用気体）を金属パイプ材料１４へ吹き付けることにより、マルテンサイト変態を発生させてもよい。なお、本段落の説明は、金属パイプ材料１４が鋼鉄である場合を例として説明したものである。
【００４３】
そして、以上のような成形方法により、図５に示されるように、パイプ部１００ａ及びフランジ部１００ｂ，１００ｃを有する金属パイプ１００を成形品として得ることができる。なお、本実施形態では、メインキャビティ部ＭＣは断面矩形状に構成されているため、金属パイプ材料１４は当該形状に合わせてブロー成形されることにより、パイプ部１００ａは矩形筒状に成形される。ただし、メインキャビティ部ＭＣの形状は特に限定されず、所望の形状に合わせて断面円形、断面楕円形、断面多角形等あらゆる形状を採用しても良い。
【００４４】
＜電力供給部の構成＞
本実施形態に係る成形装置１０は、第１電極１７及び第２電極１８へ電力を供給する電力供給部１２０を備えている。以下、図９を参照して、本実施形態に係る電力供給部１２０とその周辺の構成について説明する。
【００４５】
図９に示す電力供給部１２０は、図１に示すような成形装置１０に組み込まれ、一対の電極（第１電極１７及び第２電極１８）へ電力を供給する。これにより、金属パイプ材料１４が通電加熱される。このとき、金型１３や金型周辺の部材が磁化する場合がある。例えば、一対の電極のうち一方の第１電極１７をプラス極とし、一対の電極のうち他方の第２電極１８をマイナス極とした状態での通電加熱を一定期間続けると、金型１３の所定の方向における磁化が進む。このような場合、金属パイプ材料１４の通電加熱中に、磁化した金型１３に対して、金型１３が移動する方向であるスライド方向へ金型１３が移動するような電磁力が作用する可能性がある。この電磁力が作用することで金型１３が移動して通電加熱中の金属パイプ材料１４に接触すると、金型１３を介して漏電が生じることで、装置がダメージを受ける恐れがある。そこで、本実施形態に係る成形装置１０の電力供給部１２０は、金型１３の磁化を軽減すると共に電磁力による金型１３の移動を抑制するため、第１電極１７及び第２電極１８へ供給する直流電流の向きを切り替え可能な切替部１２５を備えている。
【００４６】
次に、電力供給部１２０の具体的な構成について説明する。
【００４７】
電力供給部１２０は、図９に示すように、交流の電流を発生させる交流電源１２１と、インバータ１２２と、整流器としてのトランス１２３と、トランス１２３の正側出力端１２３Ｐに接続された第１の電源側ライン１４３ａと、トランス１２３の負側出力端１２３Ｎに接続された第２の電源側ライン１４３ｂと、第１電極１７に接続された第１の電極側ライン１４５ａと、第２電極１８に接続された第２の電極側ライン１４５ｂと、第１の電源側ライン１４３ａ及び第２の電源側ライン１４３ｂを第１の電極側ライン１４５ａ及び第２の電極側ライン１４５ｂに電気的に接続すると共に接続状態を切り替え可能な切替部１２５と、切替部１２５の切り替えを制御する制御部１２６と、を備えている。ここで、第１の電源側ライン１４３ａ、第２の電源側ライン１４３ｂ、第１の電極側ライン１４５ａ、第２の電極側ライン１４５ｂには、ブスバーを用いてよいが、特に限定されない。
【００４８】
交流電源１２１は、三相交流を発生し、３本のケーブルによってインバータ１２２と接続されている。具体的には、Ｕ相はケーブル１４１ａにより、Ｖ相はケーブル１４１ｂにより、Ｗ相はケーブル１４１ｃにより、インバータ１２２に伝送される。交流電源１２１としては、例えば、３ΦＡＣ２００Ｖや３ΦＡＣ４００Ｖのものが用いられるが、特に限定されない。
【００４９】
インバータ１２２は、２本のケーブルによって、整流器としてのトランス１２３と接続されている。具体的には、Ｕ相はケーブル１４２ａ、Ｖ相はケーブル１４２ｂにより、トランス１２３に伝送される。ここで、インバータ１２２からの出力は、例えば、単相ＡＣ３００Ｖ８００Ａ，単相ＡＣ６００Ｖ８００Ａとなるが、特に限定されない。
【００５０】
トランス１２３は、上述のように、第１の電源側ライン１４３ａ及び第２の電源側ライン１４３ｂによって、切替部１２５に接続されている。具体的には、トランス１２３の正側出力端１２３Ｐは第１の電源側ライン１４３ａにより切替部１２５の端子１２５ａに接続され、負側出力端１２３Ｎは第２の電源側ライン１４３ｂにより切替部１２５の端子１２５ｂに接続されている。トランス１２３は、交流の電流が供給されると直流の電流へ変換して出力する。そのため、交流電源１２１，インバータ１２２，トランス１２３をまとめて直流の電流を発生する直流電流発生部とみなしてよい。ここで、トランス１２３からの出力は、例えば、ＤＣ２０Ｖ１５０００Ａ，ＤＣ３０Ｖ１００００Ａとなるが、特に限定されない。
【００５１】
切替部１２５は、上述のように、第１の電極側ライン１４５ａ及び第２の電極側ライン１４５ｂによって、パイプ保持機構３０の第１電極１７及び第２電極１８に接続されている。具体的には、切替部１２５の端子１２５ｃからの出力は、第１の電極側ライン１４５ａによって第１電極１７に接続され、切替部１２５の端子１２５ｄからの出力は第２の電極側ライン１４５ｂによって第２電極１８に接続されている。
【００５２】
また、切替部１２５は、電磁開閉器ＭＣ１（第１の電磁開閉器）と、電磁開閉器ＭＣ２（第２の電磁開閉器）と、を有する。電磁開閉器ＭＣ１は、動作した際に（ＯＮ時に）、第１の電源側ライン１４３ａと第１の電極側ライン１４５ａとを電気的に接続すると共に、第２の電源側ライン１４３ｂと第２の電極側ライン１４５ｂとを電気的に接続することが可能である。また、電磁開閉器ＭＣ２は、動作した際に（ＯＮ時に）、第１の電源側ライン１４３ａと第２の電極側ライン１４５ｂとを電気的に接続すると共に第２の電源側ライン１４３ｂと第１の電極側ライン１４５ａとを電気的に接続することが可能である。切替部１２５の具体的な内部構造は、以下の通りである。
【００５３】
切替部１２５の端子１２５ａは、分岐点Ａで分岐する切替部１２５の内部ケーブルにより、電磁開閉器ＭＣ１の端子ＭＣ１ａ及び電磁開閉器ＭＣ２の端子ＭＣ２ａに接続されている。具体的には、端子１２５ａに接続されているケーブル１２５ｅ１が分岐点Ａでケーブル１２５ｅ２，１２５ｅ３に分岐している。ケーブル１２５ｅ２は、電磁開閉器ＭＣ１の端子ＭＣ１ａに接続されている。ケーブル１２５ｅ３は、電磁開閉器ＭＣ２の端子ＭＣ２ａに接続されている。端子１２５ｂは、分岐点Ｂで分岐する切替部１２５の内部ケーブルにより、電磁開閉器ＭＣ１の端子ＭＣ１ｂ及び電磁開閉器ＭＣ２の端子ＭＣ２ｂに接続されている。具体的には、端子１２５ｂに接続されているケーブル１２５ｆ１が分岐点Ａでケーブル１２５ｆ２，１２５ｆ３に分岐している。ケーブル１２５ｆ２は、電磁開閉器ＭＣ１の端子ＭＣ１ｂに接続されている。ケーブル１２５ｆ３は、電磁開閉器ＭＣ２の端子ＭＣ２ｂに接続されている。
【００５４】
また、電磁開閉器ＭＣ１の端子ＭＣ１ｃと電磁開閉器ＭＣ２の端子ＭＣ２ｄは、分岐点Ｃで分岐する内部ケーブルにより、端子１２５ｃに接続されている。具体的には、電磁開閉器ＭＣ１の端子ＭＣ１ｃに接続されているケーブル１２５ｇ１と、電磁開閉器ＭＣ２の端子ＭＣ２ｄに接続されているケーブル１２５ｇ２と、が分岐点Ｃでケーブル１２５ｇ３に統合されている。ケーブル１２５ｇ３は、端子１２５ｃに接続されている。電磁開閉器ＭＣ１の端子ＭＣ１ｄと電磁開閉器ＭＣ２の端子ＭＣ２ｃは、分岐点Ｄで分岐する内部ケーブルにより、端子１２５ｄに接続されている。具体的には、電磁開閉器ＭＣ１の端子ＭＣ１ｄに接続されているケーブル１２５ｈ１と、電磁開閉器ＭＣ２の端子ＭＣ２ｃに接続されているケーブル１２５ｈ２と、が分岐点Ｄでケーブル１２５ｈ３に統合されている。ケーブル１２５ｈ３は、端子１２５ｄに接続されている。
【００５５】
以上の構成により、電磁開閉器ＭＣ１は、トランス１２３の正側出力端１２３Ｐと第１電極１７とを電気的に接続すると共に、トランス１２３の負側出力端１２３Ｎと第２電極１８とを電気的に接続することが可能である。電磁開閉器ＭＣ２は、トランス１２３の正側出力端１２３Ｐと第２電極１８とを電気的に接続すると共に、トランス１２３の負側出力端１２３Ｎと第１電極１７とを電気的に接続することが可能である。すなわち、切替部１２５は、電磁開閉器ＭＣ１と電磁開閉器ＭＣ２とによって、トランス１２３の正側出力端１２３Ｐ及び負側出力端１２３Ｎと第１電極１７及び第２電極１８との電気的な接続状態を切り替え可能である。
【００５６】
制御部１２６は、電磁開閉器ＭＣ１及び電磁開閉器ＭＣ２のいずれか一方が動作するように制御を行う。具体的には、制御部１２６は、電磁開閉器ＭＣ１がＯＮとなっている場合には電磁開閉器ＭＣ２がＯＦＦとなり、電磁開閉器ＭＣ２がＯＮとなっている場合には電磁開閉器ＭＣ１がＯＦＦとなるように制御を行う。これにより、制御部１２６は、トランス１２３の正側出力端１２３Ｐと第１電極１７とを電気的に接続すると共にトランス１２３の負側出力端１２３Ｎと第２電極１８とを電気的に接続した第１の状態と、トランス１２３の正側出力端１２３Ｐと第２電極１８とを電気的に接続すると共にトランス１２３の負側出力端１２３Ｎと第１電極１７とを電気的に接続する第２の状態とを切り替える。第１の状態では、第１電極がプラス極となり、第２電極がマイナス極となる。第２の状態では、第１電極がマイナス極となり、第２電極がプラス極となる。そのため、制御部１２６が、所定の間隔で第１の状態と第２の状態との切替を切替部１２５に行わせることで、所定の間隔で金属パイプ材料を流れる直流電流の向きも切り替わる。
【００５７】
以上の構成により、電磁開閉器ＭＣ１及び電磁開閉器ＭＣ２の動作の切替えによる簡易な構成で、金属パイプ材料を流れる直流電流の向きを切り替えることができる。金型１３内の所定の方向における磁化を打ち消すことができるため、金型１３の磁化を軽減できると共に、電磁力の作用による金型の移動を抑制できる。制御部１２６は、切替部１２５に対して、通電加熱中に複数回の切替を行わせてもよいし、一回の通電加熱毎に切替を行わせてもよいし、複数回の通電加熱毎に切替を行わせてもよい。
【００５８】
また、電磁開閉器ＭＣ１と電磁開閉器ＭＣ２とを制御部１２６により制御する構成としているため、市販の機器を使用してできる簡易な構成で金型１３の磁化を軽減できると共に、電磁力の作用による金型の移動を抑制できる。
【００５９】
［第２実施形態］
本発明の第２実施形態において、成形装置１０は、第１実施形態で示した電力供給部１２０の代わりに図１０に示すような電力供給部１３０を採用する。この電力供給部１３０内の切替部１３５は、２つのトランス１３３Ａ，１３３Ｂ（第１の整流器，第２の整流器）を有する。制御部１３６が、切替部１３５に接続状態を切り替えさせることにより通電するトランスを切り替え、金属パイプ材料を流れる直流電流の向きを切り替える。以下、図１０を参照して、本実施形態に係る電力供給部１３０とその周辺の構成について具体的に説明する。なお、第１実施形態と内容が重複する部分については、同一の符号を付し、説明を省略する。
【００６０】
電力供給部１３０は、図１０に示すように、交流の電流を発生させる交流電源１２１と、インバータ１２２と、インバータ１２２に接続された第１の電源側ライン１５２ａ及び第２の電源側ライン１５２ｂと、第１電極１７に接続された第１の電極側ライン１４５ａと、第２電極１８に接続された第２の電極側ライン１４５ｂと、第１の電源側ライン１５２ａ及び第２の電源側ライン１５２ｂを第１の電極側ライン１４５ａ及び第２の電極側ライン１４５ｂに電気的に接続すると共に接続状態を切り替え可能な切替部１３５と、切替部１３５の切り替えを制御する制御部１３６と、を備えている。ここで、第１の電源側ライン１５２ａ及び第２の電源側ライン１５２ｂには、ケーブルを用いる。また、第１の電極側ライン１４５ａ及び第２の電極側ライン１４５ｂには、ブスバーを用いる。ただし、各ラインの構成は特に限定されない。交流電源１２１及びインバータ１２２については、第１実施形態の電力供給部１２０と同様の構成である。また、交流電源１２１とインバータ１２２との間の接続も第１実施形態の電力供給部１２０と同様の構成である。
【００６１】
インバータ１２２は、上述のように、第１の電源側ライン１５２ａ及び第２の電源側ライン１５２ｂによって、切替部１３５に接続されている。Ｕ相は第１の電源側ライン１５２ａによって切替部１３５の端子１３５ａに伝送され、Ｖ相は第２の電源側ライン１５２ｂによって切替部１３５の端子１３５ｂに伝送される。
【００６２】
切替部１３５は、上述のように、第１の整流器としてのトランス１３３Ａと、第２の整流器としてのトランス１３３Ｂと、を有する。トランス１３３Ａ及びトランス１３３Ｂは、交流の電流が供給されると直流の電流へ変換して出力する。トランス１３３Ａは、正側出力端１３３ＡＰが第１の電極側ライン１４５ａに接続され、負側出力端１３３ＡＮが第２の電極側ライン１４５ｂに接続されている。また、トランス１３３Ｂは、正側出力端１３３ＢＰが第２の電極側ライン１４５ｂに接続され、負側出力端１３３ＢＮが第１の電極側ライン１４５ａに接続されている。
【００６３】
また、切替部１３５は、電磁開閉器ＭＣ３（第１の電磁開閉器）と、電磁開閉器ＭＣ４（第２の電磁開閉器）と、を有する。電磁開閉器ＭＣ３は、動作した際に（ＯＮ時に）、第１の電源側ライン１５２ａ及び第２の電源側ライン１５２ｂと第１の整流器としてのトランス１３３Ａとを電気的に接続することが可能である。すなわち、電磁開閉器ＭＣ３は、動作した際に、交流電源１２１と第１の整流器とを電気的に接続することが可能である。また、電磁開閉器ＭＣ４は、動作した際に（ＯＮ時に）、第１の電源側ライン１５２ａ及び第２の電源側ライン１５２ｂと第２の整流器としてのトランス１３３Ｂとを電気的に接続することが可能である。すなわち、電磁開閉器ＭＣ４は、動作した際に、交流電源１２１と第２の整流器とを電気的に接続することが可能である。切替部１３５の具体的な内部構造は、以下の通りである。
【００６４】
切替部１３５の端子１３５ａは、分岐点Ｅで分岐する切替部１３５の内部ケーブルにより、電磁開閉器ＭＣ３の端子ＭＣ３ａ及び電磁開閉器ＭＣ４の端子ＭＣ４ａに接続されている。具体的には、端子１３５ａに接続されているケーブル１３５ｅ１が分岐点Ｅでケーブル１３５ｅ２，１３５ｅ３に分岐している。ケーブル１３５ｅ２は、電磁開閉器ＭＣ３の端子ＭＣ３ａに接続されている。ケーブル１３５ｅ３は、電磁開閉器ＭＣ４の端子ＭＣ４ａに接続されている。端子１３５ｂは、分岐点Ｆで分岐する切替部１３５の内部ケーブルにより、電磁開閉器ＭＣ３の端子ＭＣ３ｂ及び電磁開閉器ＭＣ４の端子ＭＣ４ｂに接続されている。具体的には、端子１３５ｂに接続されているケーブル１３５ｆ１が分岐点Ｆでケーブル１３５ｆ２，１３５ｆ３に分岐している。ケーブル１３５ｆ２は、電磁開閉器ＭＣ３の端子ＭＣ３ｂに接続されている。ケーブル１３５ｆ３は、電磁開閉器ＭＣ４の端子ＭＣ４ｂに接続されている。電磁開閉器ＭＣ３の端子ＭＣ３ｃ及び端子ＭＣ３ｄは、切替部１３５の内部のケーブル１３５ｅ４，１３５ｆ４により、整流器としてのトランス１３３Ａに接続されている。電磁開閉器ＭＣ４の端子ＭＣ４ｃ及び端子ＭＣ４ｄは、切替部１３５の内部のケーブル１３５ｅ５，１３５ｆ５により、整流器としてのトランス１３３Ｂに接続されている。
【００６５】
トランス１３３Ａの正側出力端１３３ＡＰとトランス１３３Ｂの負側出力端１３３ＢＮは、分岐点Ｇで分岐する内部ケーブルにより、端子１３５ｃに接続されている。具体的には、トランス１３３Ａの正側出力端１３３ＡＰに接続されているケーブル１３５ｇ１と、トランス１３３Ｂの負側出力端１３３ＢＮに接続されているケーブル１３５ｇ２と、が分岐点Ｇでケーブル１３５ｇ３に統合されている。ケーブル１３５ｇ３は、端子１３５ｃに接続されている。トランス１３３Ａの負側出力端１３３ＡＮとトランス１３３Ｂの正側出力端１３３ＢＰは、分岐点Ｈで分岐する内部ケーブルにより、端子１３５ｄに接続されている。具体的には、トランス１３３Ａの負側出力端１３３ＡＮに接続されているケーブル１３５ｈ１と、トランス１３３Ｂの正側出力端１３３ＢＰに接続されているケーブル１３５ｈ２と、が分岐点Ｈでケーブル１３５ｈ３に統合されている。ケーブル１３５ｈ３は、端子１３５ｄに接続されている。そのため、トランス１３３Ａにおいて、正側出力端１３３ＡＰは第１電極１７に接続され、負側出力端１３３ＡＮは第２電極１８に接続されている。また、トランス１３３Ｂにおいて、正側出力端１３３ＢＰは第２電極１８に接続され、負側出力端１３３ＢＮは第１電極１７に接続されている。
【００６６】
以上の構成により、電磁開閉器ＭＣ３は、交流電源１２１と整流器としてのトランス１３３Ａとを電気的に接続することが可能である。電磁開閉器ＭＣ４は、交流電源１２１と整流器としてのトランス１３３Ｂとを電気的に接続することが可能である。すなわち、切替部１３５は、電磁開閉器ＭＣ３と電磁開閉器ＭＣ４とによって、トランス１３３Ａ，トランス１３３Ｂに対する交流電源の電気的な接続状態を切り替え可能である。換言すれば、切替部１３５は、電磁開閉器ＭＣ３と電磁開閉器ＭＣ４とによって、トランス１３３Ａ及びトランス１３３Ｂの正側出力端１３３ＡＰ，１３３ＢＰ、負側出力端１３３ＡＮ，１３３ＢＮと第１電極１７及び第２電極１８との電気的な接続状態を切り替え可能である。
【００６７】
制御部１３６は、電磁開閉器ＭＣ３及び電磁開閉器ＭＣ４のいずれか一方が動作するように制御を行う。具体的には、制御部１３６は、電磁開閉器ＭＣ３がＯＮとなっている場合には電磁開閉器ＭＣ４がＯＦＦとなり、電磁開閉器ＭＣ４がＯＮとなっている場合には電磁開閉器ＭＣ３がＯＦＦとなるように制御を行う。これにより、制御部１３６は、交流電源１２１とトランス１３３Ａとを電気的に接続した第３の状態と、交流電源１２１とトランス１３３Ｂとが電気的に接続された第４の状態とを切り替える。第３の状態となれば、トランス１３３Ａから第１電極１７及び第２電極１８に電圧が付与されることとなる。そのため、第３の状態では、第１電極１７がプラス極となり第２電極がマイナス極となる。一方、第４の状態となれば、トランス１３３Ｂから第１電極１７及び第２電極１８に電圧が付与されることとなる。そのため、第４の状態では、第１電極１７がマイナス極となり第２電極がプラス極となる。従って、制御部１３６が、所定の間隔で第３の状態と第４の状態との切替を切替部１３５に行わせることで、所定の間隔で金属パイプ材料を流れる直流電流の向きも切り替わる。
【００６８】
以上の構成により、電磁開閉器ＭＣ１及び電磁開閉器ＭＣ２の動作の切替えによる簡易な構成で、金属パイプ材料を流れる直流電流の向きを切り替えることができる。金型１３内の所定の方向における磁化を打ち消すことができるため、金型１３の磁化を軽減できると共に、電磁力の作用による金型の移動を抑制できる。制御部１３６は、切替部１３５に対して、通電加熱中に複数回の切替を行わせてもよいし、一回の通電加熱毎に切替を行わせてもよいし、複数回の通電加熱毎に切替を行わせてもよい。
【００６９】
また、電磁開閉器ＭＣ３と電磁開閉器ＭＣ４とを制御部１３６により制御する構成としているため、市販の機器を用いた簡易な構成で、金型１３の磁化を軽減できると共に、電磁力の作用による金型の移動を抑制できる。
【００７０】
本発明は上述の第１実施形態や第２実施形態に限定されるものではない。本発明に係る成形装置は、各請求項の要旨を変更しない範囲において、上述したものを任意に変更したものとすることができる。
【００７１】
ブロー成形金型１３は無水冷金型と水冷金型の何れでもよい。ただし、無水冷金型は、ブロー成形終了後に金型を常温付近まで下げるときに、長時間を要する。この点、水冷金型であれば、短時間で冷却が完了する。したがって、生産性向上の観点からは、水冷金型が望ましい。
【符号の説明】
【００７２】
１０…成形装置、１１…下型、１２…上型、１３…金型、１４…金属パイプ材料、４０…気体供給機構（気体供給部）、１７…第１電極、１８…第２電極、１２０，１３０…電力供給部、１２１…交流電源、１４３ａ，１５２ａ…第１の電源側ライン、１４３ｂ，１５２ｂ…第２の電源側ライン、１２３Ｐ，１３３ＡＰ，１３３ＢＰ…正側出力端、１２３Ｎ，１３３ＡＮ，１３３ＢＮ…負側出力端、１２３，１３３Ａ，１３３Ｂ…トランス、１４５ａ…第１の電極側ライン、１４５ｂ…第２の電極側ライン、１２６，１３６…制御部、ＭＣ１，ＭＣ２，ＭＣ３，ＭＣ４…電磁開閉器。
【図１】
2020073285.tif 000003
【図２】
2020073285.tif 000004
【図３】
2020073285.tif 000005
【図４】
2020073285.tif 000006
【図５】
2020073285.tif 000007
【図６】
2020073285.tif 000008
【図７】
2020073285.tif 000009
【図８】
2020073285.tif 000010
【図９】
2020073285.tif 000011
【図１０】
2020073285.tif 000012
【手続補正書】
【提出日】令和1年11月21日(2019.11.21)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属パイプ材料を膨張させて金属パイプを成形する成形装置であって、
少なくとも一方が移動可能であり、前記金属パイプを成形する第一の金型及び第二の金型と、
前記金属パイプ材料へ通電することで当該金属パイプ材料を加熱する一対の電極と、
前記一対の電極へ電力を供給する電力供給部と、
前記電力供給部は金属パイプ材料を流れる電流の向きを切り替える切替部と、を備える、成形装置。
【請求項２】
前記切替部は、前記第一の金型、及び前記第二の金型内の所定の方向における磁化を打ち消すように、直流電流の向きを切り替える、請求項１に記載の成形装置。
【請求項３】
前記切替部は、（ｉ）〜（ｉｉｉ）の何れかのタイミングで、直流電流の向きを切り替える、請求項１又は２に記載の成形装置。

（ｉ）前記金属パイプ材料の一回の通電加熱中に、複数回、直流電流の向きを切り替える
（ｉｉ）前記金属パイプ材料の一回の通電加熱毎に、直流電流の向きを切り替える
（ｉｉｉ）前記金属パイプ材料の複数回の通電加熱毎に、直流電流の向きを切り替える