(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
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。
【請求項２】
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。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【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
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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