(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
スターリング機関用の再生器を製造するめに、樹脂フィルムにディンプルを成形加工するディンプル成形装置において、
前記再生器に用いる樹脂フィルムを供給する供給コイラー部と、
前記ディンプルが形成された樹脂フィルムを巻取る巻取コイラー部とを備え、
前記供給コイラー部から前記巻取コイラー部までの前記樹脂フィルムの搬送経路において前記樹脂フィルムの静電気を除去する静電気除去装置が設けられたことを特徴とする、スターリング機関用再生器ディンプル成形装置。
【請求項２】
前記供給コイラー部から供給された前記樹脂フィルムにディンプル部を形成するディンプル成形部を備え、
前記静電気除去装置が、前記供給コイラー部と前記ディンプル成形部との間に設けられたことを特徴とする、請求項１に記載のスターリング機関用再生器ディンプル成形装置。
【請求項３】
前記樹脂フィルムにディンプル部を形成するとともに、該ディンプル部が形成された樹脂フィルムを前記巻取コイラー部に巻取られるように送出するディンプル成形部を備え、
前記静電気除去装置が、前記ディンプル成形部と前記巻取コイラー部との間に設けられたことを特徴とする、請求項１または請求項２に記載のスターリング機関用再生器ディンプル成形装置。
【請求項４】
スターリング機関用の再生器を製造するめに、樹脂フィルムにディンプルを成形加工するディンプル成形装置において、
前記再生器に用いる樹脂フィルムを供給する供給コイラー部と、
前記ディンプルが形成された樹脂フィルムを巻取る巻取コイラー部とを備え、
前記供給コイラー部と前記巻取コイラー部との間に、前記樹脂フィルムに張力を付与する張力付与機構が設けられた、スターリング機関用再生器ディンプル成形装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、スターリング機関用の再生器として、フィルムにディンプルを成形加工するスターリング機関用再生器ディンプル成形装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、スターリング機関用の再生器としては、たとえば、図１（ａ）に示すように、樹脂フィルム２と所定位置および所定間隔に複数の突起部３が形成されたものを内部に断面リング状の空間が形成されるように円筒状に巻戻してなるものがある。この樹脂フィルム２の突起部３の位置および形状、さらに図１（ｂ）に示すように、高さ（Ａ２）が一定であるほど再生器１の伝熱効率が向上する。
【０００３】
前述の再生器１の形成装置においては、図６（ａ），（ｂ）に示すようなプレス方式を採用したディンプル成形装置が試作研究用として開発されている。このディンプル成形装置には１対の上型７、下型８が設けられている。
【０００４】
また、上型７内には、樹脂フィルム２に突起部３を形成するためのディンプル成形針９が所定間隔（Ｐ１）に複数本設けられている。また、下型８には前述のディンプル成形針９が貫通するよう、上型７のディンプル成形針９と対向する同位置および同間隔に穴部１１、Ｖ溝、または、角溝が形成されている。
【０００５】
また、ディンプル成形針９が挿入されたストッパ１０は、樹脂フィルム２に突起部３を成形加工する際、ディンプル成形針９の位置ずれ防止ガイドとしての機能と樹脂フィルム２の位置ずれを起こさないよう、かつ、樹脂フィルム２に突起部３を形成後、ディンプル成形針９の上昇とともに該樹脂フィルム２が持上がらないよう固定する機能を有している。
【０００６】
また、樹脂フィルム２を搬送するフィルムピッチ搬送部１５は、樹脂フィルム２をクランプした後移動させて、さらに樹脂フィルム２を解放した後元の位置へ戻ることの繰返しにより、樹脂フィルム２を所定間隔（Ｐ２）で送り出す機能を有している。供給コイラー部４は、樹脂フィルム２が巻かれたボビン（図示せず）を組付けて、樹脂フィルム２を成形部５に供給する。
【０００７】
このとき、樹脂フィルム２にフィルムピッチ搬送部１５の引張力および移動速度により、樹脂フィルム２が伸びたり、破断したりないように、供給コイラー部４と成形部５との間では、樹脂フィルム２の緩み部１６（ａ）と前述のフィルムピッチ搬送部１５の引張力に対し軽い力で引張停止用樹脂フィルム２に対し一定の張力を与えるテンションローラ１２とが設けられている。
【０００８】
また、成形部５で突起が成形された樹脂フィルム２を強い張力にて巻取り、突起部３に負荷や損傷を与えることのないように、巻取コイラー部６の前には、樹脂フィルム２の緩み部１６（ｂ）が設けられている。そして、突起（ディンプル）が成形された樹脂フィルム２を巻取る巻取りコイラー部６により樹脂フィルム２が巻き取られて、スターリング機関用再生器ディンプル成形工程が終了する。
【０００９】
なお、成形部５の前後に設けられたフィルム供給ガイド１３およびフィルム取出ガイド１４は、樹脂フィルム２の成形部５への供給および樹脂フィルム２の取出しの際発生する蛇行防止と成形部５内での樹脂フィルム２の送り方向に対して直交する方向への位置決め機能を有している。
【００１０】
次に、このスターリング機関用再生器ディンプル成形装置による樹脂フィルム２のディンプル成形手順を説明すると、次のようなものとなる。
【００１１】
まず、供給コイラー部４より取出された樹脂フィルム２は、緩み部１６（ａ）、テンションローラ１２、フィルム供給ガイド１３を介して上型７、下型８内に供給され、かつ、フィルムピッチ搬送部１５のクランプにて所定位置にセットされて上型７の下降によりストッパ１０に固定される。
【００１２】
さらに、上型７の下降が進むにつれて、上型７に設けられたディンプル成形針９にて突き刺されて、樹脂フィルム２に凹部が成形され、また、樹脂フィルム２の破断が行なわれる。所定深さまでディンプル成形針９が突き刺された（上型７）後、上型７の上昇とともにディンプル成形針９も上昇する。
【００１３】
その後、ディンプル成形針９が樹脂フィルム２により抜けた時点からストッパ１０も上昇し、樹脂フィルム２は上型７、下型８より解放される。そして、フィルムピッチ搬送部１５により所定間隔（Ｐ２）で搬送され再び前述の動作を繰返すことにより、所定長さ（長尺）の突起（ディンプル）が成形された樹脂フィルム２、すなわち再生器１が製造され、緩み部１６（ｂ）を介して巻取コイラー部６にて巻取られていく。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来のディンプル成形装置では、供給コイラー部４より樹脂フィルム２を取出す際、該樹脂フィルム２より発生する静電気によって、重なり合う樹脂フィルム２同士が密着し、供給コイラー部４の回転による樹脂フィルム２の巻上げなどが起こり、樹脂フィルム２を安定して取出すことができないという問題があった。
【００１５】
また、樹脂フィルム２の緩み部１６（ａ）での他部（たとえば、ディンプル成形装置壁面など）への樹脂フィルム２の密着等により緩み部１６（ａ）の形成が困難となるとともに、密着巻上等による樹脂フィルム２の腰折れ、傷つき、破損等が生じ品質の安定した再生器が望めなかった。
【００１６】
また、供給コイラー部４での樹脂フィルム２の巻上トラブルによる装置停止が頻繁に発生しディンプル成形加工を行なうのに時間と手間を要し、コストが非常に高くなるという問題が生じていた。また、上述した現状では巻取コイラー部６側でも同様の現象が発生し巻取が困難となっていた。
【００１７】
本発明は、上述した問題を解決するためになされたものであり、その目的は、製造方法の容易化を図ることにより、生産性を向上させることができるとともに、品質の安定と生産コストを低減することが可能なスターリング機関用再生器ディンプル成形装置を提供することである。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
本発明の第１の局面のスターリング機関用再生器ディンプル成形装置によれば、スターリング機関用の再生器を製造するめに、樹脂フィルムにディンプルを成形加工するディンプル成形装置において、再生器に用いる樹脂フィルムを供給する供給コイラー部と、ディンプルが形成された樹脂フィルムを巻取る巻取コイラー部とを備え、供給コイラー部から巻取コイラー部までの樹脂フィルムの搬送経路において樹脂フィルムの静電気を除去する静電気除去装置が設けられている。
【００１９】
上記本発明の第１の局面のスターリング機関用再生器ディンプル成形装置によれば、静電気に起因した装置トラブルの発生を低減することができるため、製造方法の容易化を図ることにより、生産性を向上させることができるとともに、品質の安定と生産コストを低減することが可能となる。
【００２０】
本発明の第１の局面のスターリング機関用再生器ディンプル成形装置は、また、供給コイラー部から供給された樹脂フィルムにディンプル部を形成するディンプル成形部を備え、静電気除去装置が、供給コイラー部と前記ディンプル成形部との間に設けられていてもよい。
【００２１】
このような構成によれば、静電気により供給コイラー部から供給される樹脂フィルムが供給コイラー部の樹脂フィルムに密着して再度供給コイラー部に巻上げられることを抑制することができる。
【００２２】
本発明の第１の局面のスターリング機関用再生器ディンプル成形装置は、また、樹脂フィルムにディンプル部を形成するとともに、ディンプル部が形成された樹脂フィルムを巻取コイラー部に巻取られるように送出するディンプル成形部を備え、静電気除去装置が、ディンプル成形部と巻取コイラー部との間に設けられていてもよい。
【００２３】
このような構成によれば、巻取りコイラー部での巻上げによるフィルムの傷、皺、腰折れ、破断および静電気によるゴミ、埃などの付着を抑えることができる。
【００２４】
本発明の第２の局面のスターリング機関用再生器ディンプル成形装置は、スターリング機関用の再生器を製造するめに、樹脂フィルムにディンプルを成形加工するディンプル成形装置において、再生器に用いる樹脂フィルムを供給する供給コイラー部と、ディンプルが形成された樹脂フィルムを巻取る巻取コイラー部とを備え、供給コイラー部と前記巻取コイラー部との間に、樹脂フィルムに張力を付与する張力付与機構が設けられている。
【００２５】
上記本発明の第２の局面のスターリング機関用再生器ディンプル成形装置によれば、樹脂フィルムに緩みができることに起因した装置トラブルの発生を低減することができるため、製造方法の容易化を図ることにより、生産性を向上させることができるとともに、品質の安定と生産コストを低減することが可能となる。
【００２６】
本発明の第２の局面のスターリング機関用再生器ディンプル成形装置は、また、供給コイラー部から供給された樹脂フィルムにディンプル部を形成するディンプル成形部を備え、張力付与機構が、供給コイラー部とディンプル成形部との間に設けられていてもよい。
【００２７】
このような構成によれば、供給コイラー部側において搬送されている樹脂フィルムに張力を付与することにより、供給コイラー部の樹脂フィルム巻上げが防止できるとともに、一定のウエイトテンションにてディンプル成形部への樹脂フィルムを供給することにより、品質の安定したディンプル部を形成することができる。
【００２８】
また、張力付与機構をブロー式静電気除去装置とともに設けた場合には、風圧により生じる樹脂フィルムの揺らぎ現象による樹脂フィルムへの損傷を抑制することができるため、装置トラブルの発生を大幅に抑えることができる。
【００２９】
本発明の第２の局面のスターリング機関用再生器ディンプル成形装置は、また、樹脂フィルムにディンプル部を形成するとともに、ディンプル部が形成された樹脂フィルムを巻取コイラー部に巻取られるように送出するディンプル成形部を備え、張力付与機構が、ディンプル成形部と巻取コイラー部との間に設けられていてもよい。
【００３０】
このような構成によれば、巻取コイラー部側では、ディンプル部の成形された樹脂フィルムを一定テンションで巻取るため、巻取り緩み部の発生を抑制することができるので、ディンプル部に損傷を与えるおそれを低減することができる。また、張力付与機構をブロー式静電気除去装置とともに設けた場合には、風圧により生じる樹脂フィルムの揺らぎ現象による樹脂フィルムへの損傷を抑制することができるため、装置トラブルの発生を大幅に抑えることができる。
【００３１】
本発明の第２の局面のスターリング機関用再生器ディンプル成形装置は、また、張力付与機構が、樹脂フィルムに重量負荷を付与することにより、樹脂フィルムに張力を付与するものであってもよい。このような構成によれば、比較的簡単に樹脂フィルムに張力を付与することができる。
【００３２】
本発明の第３の局面のスターリング機関用再生器ディンプル成形装置は、前述の静電気除去装置と、前述の張力付与機構との双方を備えている。このような構成によれば、双方の効果により、製造方法の容易化をさらに図ることができ、さらに生産性を向上させることが可能となる。
【００３３】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態のスターリング機関用再生器ディンプル成形装置について図面を参照しながら説明する。なお、本実施の形態のスターリング機関用再生器およびスターリング機関用再生器ディンプル成形装置においては、従来品と共通する部材については同じ符号を付し、その詳細な説明を省略する。
【００３４】
図１（ａ）は、本実施の形態で用いるスターリング機関用再生器のディンプル成形再生器の概略斜視図であり、図１（ｂ）はその要部であるディンプルが成形されたフィルムの断面図である。図１（ａ），（ｂ）に示すように、樹脂フィルム２の表面には等間隔かつ水平、垂直方向に平行な突起部３が設けられている。そして、該樹脂フィルム２を図１（ａ）のように円筒状に巻き回すことにより、スターリング機関用再生器１が製造される。
【００３５】
なお、本実施の形態のスターリング機関用再生器１は、前提として、円筒状に巻き回された樹脂フィルム２間の空間、すなわち、図１（ｂ）でのＡ２−Ａ１の空間内をスターリング機関に用いるガス（たとえば、ヘリウムガス）が流動するため、該空間の断面積の均一化すなわち樹脂フィルム２に形成される突起部３の位置および高さを均一化することが重要となってくるとともに、樹脂フィルム自体に傷、皺、腰折れ、破断、ゴミ、埃などの付着があっては再生器１としての伝熱効率の低下につながるという問題を有している。
【００３６】
次に、本実施の形態のスターリング機関用再生器ディンプル成形装置の概略構成について図２を用いて説明する。本実施の形態のスターリング機関用再生器ディンプル成形装置は、樹脂フィルム２が巻かれたボビン（図示せず）が組付けられている。また、樹脂フィルム２を緩み部１６（ａ）を介して突起を成形する装置内に供給する供給コイラー部４が設けられている。また、供給された樹脂フィルム２に突起部３を形成する成形部５が設けられている。
【００３７】
また、突起部３が成形された樹脂フィルム２を引取り緩み部１６（ｂ）を介して該樹脂フィルム２を巻取る巻取コイラー部６が設けられている。供給コイラー部４にて巻かれている樹脂フィルム２が剥がれるあたりから樹脂フィルム２の緩み部１６（ａ）にかけての静電除去を行なう静電気除去装置１７（ａ）（たとえば、ブロー式静電気除去装置などのフィルム装置等に使用されている汎用のもの）が設けられている。
【００３８】
また、供給コイラー部４と成形部間５の樹脂フィルム２の緩み部１６（ａ）には、重量負荷１８（ａ）が該樹脂フィルム２上に載せられている。また、前述したように、成形部５と巻取コイラー部６と間の樹脂フィルムに緩み部１６（ｂ）には、静電気除去装置１７（ｂ）と重量負荷機構１８（ｂ）が配設され一連のシステムとして構成されている。
【００３９】
成形部５および樹脂フィルム２のディンプル成形手順については従来技術と同様のためその詳細な説明は省略する。
【００４０】
図３は、重量負荷機構１８（ａ），（ｂ）の一例部分であり、たとえば、中空丸棒１９の両端にフランジ２０（ａ），（ｂ）が固定されており、樹脂フィルム２上に置かれている。
【００４１】
樹脂フィルム２の送りに合せて重量負荷機構１８（ａ），１８（ｂ）が回転するが、フランジ２０（ａ）（ｂ）により樹脂フィルム２が外側に飛出すことがないようになっている。また、常に一定の荷重を重量負荷機構１８（ａ），１８（ｂ）に与えることにより、供給コイラー部４から樹脂フィルム２が剥がれ易くしている。また、ブロー式静電気除去装置１７（ａ）の風圧に起因する樹脂フィルム２の揺らぎにより、樹脂フィルム２が他の部位（たとえば、装置フレーム２１）へ接触することが防止されている。
【００４２】
また、巻取コイラー部６においては、該重量負荷１８（ｂ）により形成された突起部３に損傷を与えることなく一定のテンションにて樹脂フィルム２を巻取ることができるとともに、前記同様樹脂フィルム２の緩み部１６（ｂ）の揺らぎ防止をしている。
【００４３】
図４、図５は、樹脂フィルム２に生じている静電気および緩み部１６（ａ），（ｂ）での樹脂フィルム２の揺らぎによる供給コイラー部４での樹脂フィルム２の密着巻上げ現象や装置フレーム２１への接触現象による樹脂フィルム２の損傷は、装置トラブルにかかわる一例である。
【００４４】
なお、本発明の一例としてプレス方式を採用したディンプル成形装置について説明したが、ロール方式を採用したディンプル成形装置についても同様である。
【００４５】
また、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなく特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【００４６】
【発明の効果】
本発明の第１の局面のスターリング機関用再生器ディンプル成形装置によれば、静電気に起因した装置トラブルの発生を低減することができるため、製造方法の容易化を図ることにより、生産性を向上させることができるとともに、品質の安定と生産コストを低減することが可能となる。
【００４７】
また、本発明の第２の局面のスターリング機関用再生器ディンプル成形装置によれば、樹脂フィルムに緩みができることに起因した装置トラブルの発生を低減することができるため、製造方法の容易化を図ることにより、生産性を向上させることができるとともに、品質の安定と生産コストを低減することが可能となる。
【００４８】
また、本発明の第３の局面のスターリング機関用再生器ディンプル成形装置によれば、前述の本発明の第１の局面のスターリング機関用再生器ディンプル成形装置の静電気除去装置と、前述の本発明の第２の局面のスターリング機関用再生器ディンプル成形装置の張力付与手段とを組合せることにより前述の効果をさらに向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  （ａ）は、本発明の実施の形態で用いるスターリング機関用再生器の構成を示すディンプル成形再生器の概略図であり、（ｂ）は（ａ）における要部拡大ディンプル成形フィルムの断面図である。
【図２】  実施の形態の再生器ディンプル成形装置の概略構成図である。
【図３】  実施の形態の重量負荷部の斜視図である。
【図４】  装置トラブル時の一例としての樹脂フィルム密着巻上げ現象図である。
【図５】  装置トラブル時の一例としての樹脂フィルム装置接触現象図である。
【図６】  （ａ）は従来のスターリング機関用再生器製造装置におけるプレス式ディンプル成形装置の概略図であり、（ｂ）は（ａ）におけるプレス式ディンプル成形部要部の概略図である。
【符号の説明】
１  再生器、２  樹脂フィルム、３  突起部、４  供給コイラー部、５  成形部、６  巻取コイラー部、７  上型、８  下型、９  ディンプル成形針、１０  ストッパ、１１  穴部、１２  テンションローラ、１３  フィルム供給ガイド、１４  フィルム取出ガイド、１５  フィルムピッチ搬送部、１６（ａ），（ｂ）緩み部、１７（ａ），（ｂ）  静電気除去装置、１８（ａ），（ｂ）  重量負荷、１９  中空丸棒、２０（ａ），（ｂ）  フランジ、２１  装置フレーム。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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