(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
長尺体を挿入するチューブの固定方法であって、
両端中空治具の間に中間中空治具を直列に配置した固定治具を用意する工程と、
前記両端中空治具および中間中空治具内にチューブを収納する工程と、
前記両端中空治具と中間中空治具とを、これら中空治具の軸方向と交差する方向に相対的にスライドし、両端中空治具と中間中空治具のずれによりチューブを保持する工程とを具えることを特徴とするチューブの固定方法。
【請求項２】
前記チューブの内径と長尺体の外径との差が2.0mm以下であることを特徴とする請求項1に記載のチューブの固定方法。
【請求項３】
前記両端中空治具と中間中空治具との相対的なスライド量が5.0mm以下であることを特徴とする請求項１に記載のチューブの固定方法。
【請求項４】
前記中空治具の内径とチューブの外径との差が5.0mm以下であることを特徴とする請求項1に記載のチューブの固定方法。
【請求項５】
前記チューブが熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂およびゴムから選択された材料で構成され、
前記長尺体が鋼棒であることを特徴とする請求項１に記載のチューブの固定方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、チューブの内側に長尺体を挿通させる際のチューブの固定方法に関するものである。特に、長尺体の外径とチューブの内径との差が小さく、チューブの剛性が小さい場合であっても、チューブ内に長尺体を円滑に挿通できるチューブの固定方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ポリエチレンやポリエステル等の樹脂で構成される「こし」のないチューブに棒材や線材などの長尺体を挿入する加工は、長尺体の直径に対し、チューブの内径が十分に大きい場合は機械化が可能である。例えば、チューブの入り口数ヵ所をチャックでつかめばチューブを固定でき、その状態で長尺体をチューブ内に挿入すればよい。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、チューブと長尺体の径差が小さい場合は、機械によるチューブの固定が困難なため人手による作業となっていた。チューブに長尺体を通すためには、
▲１▼チューブの入り口を開ける
▲２▼チューブを固定する
必要がある。その際、棒材とチューブの径差が小さければ、チャックの一部がチューブ内径の内側に入り込むため、棒材挿入時、棒材とチャックが干渉して挿入できない。従って、チューブ外側からチューブを固定する必要があるが、チューブに剛性がない場合、外側からチューブをつかむとチューブがつぶれて内径が小さくなり、やはり棒材の挿入が不可能となる。
【０００４】
一方、中空治具に吸引用のエアー口をあけ、中空治具内にチューブを収納し、中空治具とチューブとの間を吸引して固定する方法も考えられる。しかし、長尺体挿入時、少しでもチューブが変形・移動すると、エアー口とチューブの間に隙間ができて吸引力が大幅に低下し、チューブが外れるといった問題があった。
【０００５】
従って、本発明の主目的は、長尺体の外径とチューブの内径との差が小さく、チューブの剛性が小さい場合であっても、チューブ内に長尺体を円滑に挿通できるチューブの固定方法を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、直列に配置された複数の中空治具のずれを利用してチューブを固定することで上記の目的を達成する。
【０００７】
すなわち、本発明チューブの固定方法は、長尺体を挿入するチューブの固定方法であって、両端中空治具の間に中間中空治具を直列に配置した固定治具を用意する工程と、前記両端中空治具および中間中空治具内にチューブを収納する工程と、前記両端中空治具と中間中空治具とを、これら中空治具の軸方向と交差する方向に相対的にスライドし、両端中空治具と中間中空治具のずれによりチューブを保持する工程とを具えることを特徴とする。
【０００８】
後述する試験例からも明らかなように、直列に配置された両端中空治具および中間中空治具の内部にチューブを挿入し、両中空治具のずれを利用することで、チューブの変形を極力抑え、かつ確実にチューブを固定することができる。従って、チューブ内に長尺体を挿入する場合のチューブの固定手段として極めて有効であり、この挿入工程を自動化することができる。
【０００９】
固定治具を構成する両端中空治具および中間中空治具は、チューブが挿入できる挿入孔が形成されているものであれば、その外形は問わない。また、両端中空治具は少なくとも一対必要であるが、中間中空治具は単数でも複数でも良い。固定治具の構成材料としては、一般に、金属もしくはプラスチックが好ましい。また、固定治具の長さに対してチューブが長い場合などは、チューブにおける長尺体の入口付近を固定治具で保持することが好ましい。チューブ入口付近を確実に保持できれば、支障なく長尺体の挿入が行える。さらに、固定治具から露出するチューブは、適宜ローラなどで支持すればよい。
【００１０】
チューブの内径と長尺体の外径との差は2.0mm以下であることが好ましい。従来、このようにチューブと長尺体の径差が小さい場合、チューブの変形を最小限に抑えながら確実にチューブを固定する有効な方法が提案されていなかった。本発明ではチューブと長尺体の径差が2.0mm以下の場合でも確実にチューブの固定を行うことができる。
【００１１】
また、両端中空治具と中間中空治具との相対的なスライド量は5.0mm以下とすることが望ましい。より好ましいスライド量は2mm以下、さらに好ましいスライド量は1mm以下である。このようなスライド量の規定により、チューブの変形量を最小限に抑えることができ、かつチューブの固定に必要な保持力を得ることができる。
【００１２】
さらに、両端・中間中空治具の内径とチューブの外径との差は5.0mm以下とすることが好ましい。両者の径差が5.0mm未満の場合、中間中空治具のスライド量が小さいながらも、チューブの確実な保持を実現できる。
【００１３】
本発明方法に用いられるチューブには、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂およびゴムから選択された材料で構成されたものが利用できる。熱可塑性樹脂には、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリラン、ポリ酢酸ビニル、ポリブニルアルコール、ポリビニルセタール、ポリビニル、ブチラール、ポリスチレン、ＡＳ樹脂、ＡＢＳ樹脂、メタクリル樹脂、ポリカーボネート、ポリフェニレンオキサイド、ポリスルホン、セルロイド、ポリエチレン、ポリプロピレン、フッ素樹脂、ポリアミド、ポリアセタール、飽和ポリエステルが挙げられる。熱硬化性樹脂には、フェノール樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂、フラン樹脂、アルキド樹脂、不飽和ポリエステル、ジアリンフタレート樹脂、エポキシ樹脂、ケイ素樹脂、ポリウレタンが挙げられる。ゴムには、クロロプレンゴム、エチレン・プロピレン・ターポリマー、ニトリル・ブタジエンゴム、ブチルゴム、天然ゴム、スチレン・ブタジエンゴム、イソプレンゴム、シリコンゴムが挙げられる。
【００１４】
また、前記長尺体には棒材、線材が含まれる。特に、鋼棒、鋼線などが好適である。本発明方法を利用して得られる具体的な製品としては、アンボンドPC鋼材が挙げられる。
【００１５】
本発明方法の適用が考えられるチューブ、長尺体および固定治具の代表的な寸法・適用条件を以下に示す。
チューブ：内径7.3〜41.8mm，厚さ0.1〜5mm，長さ300mm〜15m
長尺体：外径7〜40mm
固定治具：内径7.5〜42mm，両端・中間中空治具の軸方向長さ10〜300mm，スライド時の押圧力50〜300N，外寸：20×20mm以上
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を説明する。
図１は本発明固定方法の説明図である。
この固定方法では、３つの中空治具110、120からなる固定治具100を用いる。これら中空治具は、両端部に位置する両端中空治具110と、両端中空治具110の間に直列、すなわち同軸に配置される中間中空治具120から構成される。
【００１７】
両端・中間中空治具110、120は、チューブ200が挿入可能なサイズの挿入孔111、121が形成されている中空形状であれば、どのような外形でも構わない。ここでは、鋼製の角柱ブロック体に断面円形の挿入孔111、121が形成された中空治具を用いた。
【００１８】
このような固定治具の挿入孔111、121にチューブを収納する。チューブ200には、ポリエチレンチューブなど、いわゆる「こし」の弱いチューブを収納する。次に、両端中空治具110は固定しておき、中間中空治具120を軸方向と直行する方向にスライドする。このスライドには、シリンダやモータなどの駆動源130を用いることが好適である。中間中空治具120のスライド量の上限はチューブ200の内径とチューブ内に挿入される長尺体の外径との差以下が好ましい。
【００１９】
中間中空治具120をスライドすると、両端中空治具110との間にずれが生じてチューブ200に対する摩擦抵抗が増大する。この摩擦抵抗の増大により固定治具内にチューブ200を保持することができる。この方法によりチューブ200を固定すれば、チューブ200に対する変形を最小限として、かつチューブ200を保持するのに十分な保持力を得ることができる。
【００２０】
そして、両端中空治具110のいずれか一方の端部から鋼棒などの長尺体300をチューブ内に挿入する。長尺体300の収納が終われば、中間中空治具120と両端中空治具110を同軸に復帰させてチューブおよび長尺体300を固定治具100から引き抜く。
【００２１】
（試験例）
＜実施例＞
以上の固定方法を用いて、チューブ内に鋼棒を挿入する作業を行った。試験条件は次の通りである。
【００２２】
チューブ
商品名：住友電気工業株式会社製スミチューブ
材質：ポリオレフィン
内径：15mm
厚さ：0.3mm
長さ：2000mm
【００２３】
鋼棒
外径：11mm、13mmの2種類
長さ：2200mm
【００２４】
固定治具
内径：17mm
長さ：両端中空治具65mm，中間中空治具60mm
スライド量：1mm
スライド時の押圧力：500N
材質：S45C
外寸：40×50mm
【００２５】
その結果、外径：11mm、13mmのいずれの鋼棒も支障なくチューブに挿入できた。その際、チューブが固定治具からずれることもなく、順調な挿入作業が行えた。
【００２６】
＜比較例１＞
図2に示すように、チューブ200の開口部に円錐面を有する拡径治具400を挿入して強制的に開口部を広げ、鋼棒を挿入する。この方法では、チューブ200の開口部を大きく広げることができなかった。また、拡径治具400とチューブ200が滑り、チューブ200を十分に固定することが難しかった。
【００２７】
＜比較例２＞
図3に示すように、チューブ200の開口部に切り込みを入れ、この切り込みに沿ってチューブ開口部を折り返し、折り返し部分をチャック500で挟み込む。この方法ではチャック500によりチューブ200をしっかり固定することができるが、チューブ200の端部に切り込みを必要とし、その切り込み個所の事後処理が困難であった。
【００２８】
＜比較例３＞
図4に示すようにチューブ200の挿入孔610を有する複数の中空ブロック600に真空引き用の吸引孔620を形成した固定治具を用いる。この固定治具の内部にチューブ200を挿入し、吸引孔620に真空ポンプを接続して、挿入孔610とチューブ200との間を真空引きする。挿入孔610の内径は17mm、チューブ200の外径は15mmである。この方法では、固定治具の内面とチューブ200の外面とが密着しないため、これら両面の間にエアー漏れによる空隙が生じ、チューブ200を確実に保持することができなかった。
【００２９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明チューブの固定方法によれば、直列に配置された両端中空治具および中間中空治具の内部にチューブを挿入し、両中空治具のずれを利用することで、チューブの変形を極力抑え、かつ確実にチューブを固定することができる。従って、チューブの固定を機械化することにより、チューブへ長尺体を挿入する作業の自動化が可能となった。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明方法の説明図である。
【図２】チューブの開口部を開く固定方法の説明図である。
【図３】チューブの開口部に切り込みを形成して、切り込み端部をクランプする固定方法の説明図である。
【図４】真空引きを用いたチューブの固定方法の説明図である。
【符号の説明】
100  固定治具
110  両端中空治具
111  挿入孔
120  中間中空治具
121  挿入孔
130  駆動源
200  チューブ
300  長尺体
400  拡径治具
500  チャック
600  中空ブロック
610  挿入孔
620  吸引孔
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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