(57)【要約】【課題】樹脂パイプの曲げ加工の際に、樹脂パイプの内面形状を維持しつつ、平滑に成形でき、また曲げ加工した後の樹脂パイプからマンドレルを容易に抜き取ることが出来る樹脂パイプの成形方法及びその樹脂パイプの成形用マンドレルを提供する。【解決手段】先ず表面が一定の摩擦係数以下（例えば、材質がシリコーン等の樹脂の場合には、０．０８以下）の棒状のマンドレル１に成形用の熱可塑性樹脂材料から成る樹脂パイプ２を挿入する。次に、上記マンドレル１に挿入した樹脂パイプ２とマンドレル１とを図示しない加熱手段（例えば、オーブン等）を介して所定温度（１７０°Ｃ〜１８０°Ｃ）に加熱した状態で所定の三次元形状に曲げ加工する。そして、この曲げ加工した樹脂パイプ２を、成形型３にセットした後、冷却手段により冷却し、成形加工した樹脂パイプ２の形状が安定した状態（硬化）で成形型３から取外す。成形型３から取外した成形加工された樹脂パイプ２からマンドレル１を引き抜き成形作業を終了する。【選択図】  図１
2008100444.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面が一定の摩擦係数以下の棒状のマンドレルに成形用の熱可塑性樹脂材料から成る樹脂パイプを挿入し、このマンドレルに挿入した樹脂パイプを加熱手段を介して所定温度に加熱した状態で所定の三次元形状に曲げ加工し、この曲げ加工した樹脂パイプを成形型にセットした後冷却手段により冷却し、成形加工した樹脂パイプの形状が安定した状態で成形型から取外すと共に、成形加工された樹脂パイプからマンドレルを引き抜くことを特徴とする樹脂パイプの成形方法。
【請求項２】
所定温度に加熱すると所定の三次元形状に成る表面が一定の摩擦係数以下の棒状のマンドレルに成形用の熱可塑性樹脂材料から成る樹脂パイプを挿入し、このマンドレルに挿入した樹脂パイプを加熱手段を介して所定温度に加熱した状態で所定の三次元形状に曲げ加工し、この曲げ加工した樹脂パイプを冷却手段により冷却し、成形加工した樹脂パイプの形状が安定した状態で樹脂パイプからマンドレルを引き抜くことを特徴とする樹脂パイプの成形方法。
【請求項３】
樹脂パイプを三次元形状に曲げ加工する樹脂パイプの成形用マンドレルであって、マンドレル本体を、表面が一定の摩擦係数以下で、JIS 硬さがHDD75 〜65の範囲である熱可塑性樹脂材料、熱可塑性エラストマー、合成ゴム材料の何れか一つにより棒状に形成したことを特徴とする樹脂パイプの成形用マンドレル。
【請求項４】
前記マンドレル本体の外径は、成形する樹脂パイプの内径に対して９７〜９４（％）の範囲である請求項３に記載の樹脂パイプの成形用マンドレル。
【請求項５】
前記マンドレル本体は、中空または中実の棒状体である請求項３または４に記載の樹脂パイプの成形用マンドレル。
【請求項６】
前記マンドレル本体を、形状記憶樹脂により中空または中実の棒状体に形成した請求項３，４または５に記載の樹脂パイプの成形用マンドレル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、樹脂パイプの成形方法及びその樹脂パイプの成形用マンドレルに係わり、更に詳しくは樹脂パイプを任意の三次元形状に曲げ加工出来ると共に、内面形状を維持でき、更に外観の良好な曲げパイプを効率良く製造出来る樹脂パイプの成形方法及びその樹脂パイプの成形用マンドレルに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、車輛や航空機用の燃料配管や空調配管、或いは建築用資材としての配管に使用されている樹脂パイプには、用途に応じて種々の曲がり形状に加工されて使用されているが、曲率部内面の凹凸や内面形状のつぶれ等の問題を解決すべく、曲げ加工方法については種々の発明が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
樹脂パイプを三次元形状に曲げ加工する場合、内面の凹凸や内面形状の潰れを防止するために、マンドレルを使用したり、樹脂パイプの中空部内に詰め物を入れて曲げ加工する方法があるが、マンドレルを使用する場合には、樹脂パイプを曲げ加工した後に、マンドレルを容易に抜くことができなければならず、このためにマンドレルの表面に油や潤滑剤等の摺動性が良くなるものを塗布する必要がある。また曲げ加工の際に樹脂パイプの内面に凹凸が出来ないように一定の硬度を有する必要があり、内面形状を維持させる必要がある。
【０００４】
更に、砂等の詰め物をして曲げ加工する場合には、内面形状や肉厚を一定に保ちながら曲げ加工するのは非常に難しい上に、詰め物の出し入れに多くの手間と時間がかかり、また曲げ加工後の樹脂パイプの内面を洗浄しなければならないという問題があった。
【特許文献１】特開平８−２３００２９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
この発明はかかる従来の問題点に着目し、樹脂パイプの曲げ加工の際に、樹脂パイプの内面形状を維持しつつ、平滑に成形でき、また曲げ加工した後の樹脂パイプからマンドレルを容易に抜き取ることが出来る樹脂パイプの成形方法及びその樹脂パイプの成形用マンドレルを提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明は上記目的を達成するため、表面が一定の摩擦係数以下の棒状のマンドレルに成形用の熱可塑性樹脂材料から成る樹脂パイプを挿入し、このマンドレルに挿入した樹脂パイプを加熱手段を介して所定温度に加熱した状態で所定の三次元形状に曲げ加工し、この曲げ加工した樹脂パイプを成形型にセットした後冷却手段により冷却し、成形加工した樹脂パイプの形状が安定した状態で成形型から取外すと共に、成形加工された樹脂パイプからマンドレルを引き抜くことを要旨とするものである。
【０００７】
また、この発明の他の樹脂パイプの成形方法は、所定温度に加熱すると所定の三次元形状に成る表面が一定の摩擦係数以下の棒状のマンドレルに成形用の熱可塑性樹脂材料から成る樹脂パイプを挿入し、このマンドレルに挿入した樹脂パイプを加熱手段を介して所定温度に加熱した状態で所定の三次元形状に曲げ加工し、この曲げ加工した樹脂パイプを冷却手段により冷却し、成形加工した樹脂パイプの形状が安定した状態で樹脂パイプからマンドレルを引き抜くことを要旨とするものである。
【０００８】
また、この発明のその樹脂パイプの成形用マンドレルは、樹脂パイプを三次元形状に曲げ加工する樹脂パイプの成形用マンドレルであって、マンドレル本体を、表面が一定の摩擦係数以下で、JIS 硬さがHDD75 〜65の範囲である熱可塑性樹脂材料、熱可塑性エラストマー、合成ゴム材料の何れか一つにより棒状に形成したことを要旨とするものである。
【０００９】
ここで、前記マンドレル本体の外径は、成形する樹脂パイプの内径に対して９７〜９４（％）の範囲であり、また前記マンドレル本体は、中空または中実の棒状体であり、更に前記マンドレル本体を、形状記憶樹脂により中空または中実の棒状体に形成することも可能である。
【００１０】
以上のようなマンドレルを使用して樹脂パイプを製造することで、樹脂パイプを任意の三次元形状に曲げ加工出来ると共に、内面形状を維持でき、更に外観の良好な曲げパイプを効率良く製造出来るものである。
【発明の効果】
【００１１】
この発明は上記のように構成したので、樹脂パイプの曲げ加工の際に、樹脂パイプを任意の三次元形状に曲げ加工出来ると共に、内面形状を維持でき、更に外観の良好な曲げパイプを効率良く製造出来、更に曲げ加工した後の樹脂パイプからマンドレルを容易に抜き取ることが出来、生産性の向上を図ることが出来る効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、添付図面に基づき、この発明の実施形態を説明する。
図１（ａ）〜（ｄ）は、この発明の樹脂パイプの成形方法を実施するための製造工程の説明図、図２は製造工程のブロック図を示し、この実施形態では、先ず表面が一定の摩擦係数以下（例えば、材質がシリコーン等の樹脂の場合には、０．０８以下）の棒状のマンドレル１に成形用の熱可塑性樹脂材料から成る樹脂パイプ２を挿入する（図１（ａ），（ｂ）及び図２の (ステップ(1))) 。なお、成形用の熱可塑性樹脂材料から成る樹脂パイプ２に表面が一定の摩擦係数以下の棒状のマンドレル１を挿入することも可能である。
【００１３】
次に、上記マンドレル１に挿入した樹脂パイプ２を図示しない加熱手段（例えば、オーブン等）を介して所定温度（１７０°Ｃ〜１８０°Ｃ）に加熱した状態で所定の三次元形状に曲げ加工する（図１（ｂ），（ｃ）及び図２の (ステップ(2),(3))) 。そして、この曲げ加工した樹脂パイプ２とマンドレル１とを、成形型３にセットした後、冷却手段（例えば、ブローアーや大気温度）により冷却し、成形加工した樹脂パイプ２の形状が安定した状態（硬化）で成形型３から取外す（図１（ｃ），（d ）及び図２の (ステップ(4),(5))) 。
【００１４】
成形型３から取外した成形加工された樹脂パイプ２からマンドレル１を引き抜き成形作業を終了する（図１（d ）及び図２の (ステップ(6),(7))) 。
【００１５】
なお、樹脂パイプ２からマンドレル１を引き抜く際に、樹脂パイプ２とマンドレル１との間に潤滑用の加圧流体（水，エアー）等を供給することも可能である。
【００１６】
次に、この発明の第２実施形態としては、マンドレル１に所定温度に加熱すると所定の三次元形状に成る形状記憶樹脂または形状記憶合金を使用する。この第２実施形態としては、図３に示すように、表面が一定の摩擦係数以下の棒状のマンドレル１に成形用の熱可塑性樹脂材料から成る樹脂パイプ２を挿入し (ステップ(1))、このマンドレル１に挿入した樹脂パイプ２を加熱手段を介して所定温度（１７０°Ｃ〜１８０°Ｃ）に加熱する (ステップ(2))。
【００１７】
そして、マンドレル１に挿入した樹脂パイプ２を所定温度に加熱して、予めマンドレル１に記憶させた三次元形状で樹脂パイプ２を所定の三次元形状に曲げ加工する (ステップ(3))。この曲げ加工した樹脂パイプ２を成形型を使用することなく、冷却手段により樹脂パイプ２の形状が安定した状態（硬化）まで冷却し (ステップ(4))、成形加工した樹脂パイプ２の形状が安定した状態で樹脂パイプ２からマンドレル１を引き抜き、成形加工を終了する（ (ステップ(5)),  (ステップ(6))) 。
【００１８】
以上のような成形方法により樹脂パイプ２を所定の三次元形状に曲げ加工することで、内面形状や肉厚を一定に保ちながら所定の形状の曲げ加工ができ、また曲げ加工後の樹脂パイプ２の内面を洗浄するような手間を省略でき、樹脂パイプ２からマンドレル１を容易に引き抜くことが出来るものである。
【００１９】
上記の成形方法に使用するマンドレル１の本体は、第１実施形態の成形方法では、上述したように、表面が一定の摩擦係数（例えば、材質がシリコーン等の樹脂の場合には、０．０８以下）以下で、JIS 硬さがＨＤＤ７５〜６５の範囲（マンドレル１の硬さは、JIS K 7215〜1986(ASTM D 2240) の規定のタイプＤデュロメータにより測定した硬さ）である熱可塑性樹脂材料、熱可塑性エラストマー、合成ゴム材料の何れか一つにより中空または中実の棒状に形成するものである。
【００２０】
なお、マンドレル１の本体は、繰返しの成形加工に耐えうるように耐熱性があることが好ましい。また、マンドレル１の本体の外径は、成形する樹脂パイプ２の内径に対して９７〜９４（％）の範囲に設定するものである。
【００２１】
また、この発明の第２実施形態の成形方法では、マンドレル１の本体を、形状記憶樹脂（例えば、耐熱性を有するポリエステル，ポリウレタン，スチレン・ブタジエン，ポリノルボルネン，トランスポリイソプレン等）により中空または中実の棒状体に形成したものを使用するものである。
【００２２】
また、この形状記憶樹脂は、マンドレル１の本体単体として利用したり、複合的に使用することも可能である。更に、形状記憶樹脂の代わりに、形状記憶合金（Ni-Ti 系合金,Cu 系合金,Fe 系合金等) により中空または中実の棒状体に形成して使用することも可能である。
【００２３】
以上のように、この発明では樹脂パイプ２の曲げ加工の際に、樹脂パイプ２を任意の三次元形状に曲げ加工出来ると共に、内面形状を維持でき、更に外管の良好な曲げパイプを効率良く製造出来る。また曲げ加工した後の樹脂パイプ２からマンドレル１を容易に抜き取ることが出来、生産性の向上を図ることが出来るものである。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】図１（ａ）〜（ｄ）は、この発明の樹脂パイプの成形方法を実施するための製造工程の説明図である。
【図２】この発明の樹脂パイプの成形方法の第１実施形態を示す製造工程のブロック図である。
【図３】この発明の樹脂パイプの成形方法の第２実施形態を示す製造工程のブロック図である。
【符号の説明】
【００２５】
１  マンドレル                  ２  樹脂パイプ
３  成形型
【図１】
2008100444.tif 000003
【図２】
2008100444.tif 000004
【図３】
2008100444.tif 000005