JPH01247138A - 樹脂パイプの中間部に係止部を形成する方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、樹脂パイプの中間部に係止部を形成する方法
に関する。

〔従来の技術〕

従来から、自動車などの燃料油やガスの配管においては
、金属パイプや樹脂パイプをゴム継手で接続して用いる
ことが多い。この場合、燃料油やガスの洩れ防止、ゴム
継手の抜は防止、さらにはゴム継手の差込み長さの目安
にするために、通常パイプの端部や中間部に係止部が設
けられている。

樹脂パイプの中間部に係止部を形成する方法としては、
係止部を射出成型または機械加工により別体として製作
し、それをパイプ外周部に接着剤等で接着する方法、あ
るいは金属パイプで一部行われているように、樹脂パイ
プを軸方向に圧縮し、冷ｒＶＪ塑性変形により樹脂パイ
プを円周外方に膨出させて係止部を形成する方法等が採
用されている。

一方樹脂パイブの端部に係止部を形成させる方法として
は、樹脂パイプの端部を外部加熱により軟化させて、円
周方向外方に膨出部を形成する方法（特開昭６２−１８
４８３７号公報）や、樹脂パイプの端部を超音波振動に
より加熱しながら軸方向に加圧して、該端部を円周方向
外方へ膨出変形させる方法（特開昭５５−１１７６２２
号公報）などが知られている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、係止部を別に作って接着剤等で樹脂パイ
プに接着させる方法では、係止部が樹脂パイプからはず
れ易く信頼性に欠け、さらに部品点数が多くなり、加工
工程が増加するため、コスト高になるという欠点がある
。

また、熱を加えずに冷間塑性変形により係止部を形成す
る方法では、圧縮力を解除して放置すると、樹脂パイプ
がもとの形状に戻ろうとするため、係止部の形状が変化
してしまうという問題がある。

この現象は自動車のエンジンルームのように高温になる
雰囲気で用いられる場合に特に顕著に現われ、極端な場
合には係止部が完全に消失してしまうこともある。

さらに、外部加熱あるいは超音波振動加熱法を樹脂パイ
プ中間部に係止部を形成する方法に適用しようとすると
、前者の場合は、樹脂パイプの熱伝導性が悪いため長時
間の加熱が必要であり、さらには加熱する必要のない場
所まで加熱されて樹脂パイプが変形してしまう等の不都
合が生じる。

また後者の場合は、樹脂パイプ先端から超音波振動を所
定の中間部へ伝達しようとしても、途中で超音波振動が
減衰してしまい、目的とする中間部を加熱することはで
きない。樹脂パイプ先端からの超音波振動で加熱できる
範囲は通常樹脂パイプ先端から５　ｍｍ以内であり、先
端から５　ｍｍ以上離れた中間部を加熱することは従来
の方法では事実上不可能である。

従って、本発明の目的は上記問題点を解消し、超音波振
動による加熱を利用して樹脂パイプの中間部に係止部を
形成する方法を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記問題点に鑑み鋭意研究の結果、本発明者は、樹脂パ
イプが金属パイプより剛性が著しく低いので、２点で固
定して軸線方向に圧縮力を加えると、中間部が容易に外
方に変形膨出することに着目し、その変形膨出部に超音
波振動を与えて軟化しながらさらに圧縮することにより
、中間部に係止部を容易に形成することができることを
発見し、本発明に想到した。

すなわち、本発明の熱可塑性樹脂の中間部に係止部を形
成する方法は前記パイプの端部を所定の深さの孔を有す
る超音波発振機のホーンに挿入するとともに、所定の距
離をおいて前記パイプを保持具により保持し、前記パイ
プを軸線方向に圧縮して前記ホーンと前記保持具との間
で前記パイプを僅かに外方に変形膨出させ、次いで前記
超音波発振機を発振することにより前記変形膨出部を軟
化させながらさらに前記パイプを軸線方向に圧縮するこ
とを特徴とする。

〔作用〕

樹脂パイプの先端から超音波を伝達する従来の方法では
、超音波振動が途中で減衰してしまい、樹脂パイプ中間
部を加熱できなかったが、本発明では、樹脂パイプの変
形膨出した中間部がホーンの前面にさらされるため、そ
こに直接超音波が当たり、軟化して係止部の形成が容易
となる。

〔実施例〕

以下、添付図面により本発明の実施例を詳細に説明する
。

第１図（ａ）〜（６）は、本発明の一実施例を示す工程
図であり、１は１５〜３０ＫＨｚの超音波を出す超音波
発振機、２は超音波発振機１に連結し、超音波を伝達す
るホーン、３は超音波発振機１及びホーン２を上下させ
るためのエアシリンダ、４ａ。

４ｂはパイプ保持具、５は中間部に係止部を形成しよう
とする熱可塑性樹脂パイプである。ホーン２の中心には
、樹脂パイプ５の外径よりも０．０５〜０．５ｍｍ程度
大きい直径のパイプ挿入孔６が穿設されており、パイプ
挿入孔６の深さは、樹脂パイプ５の先端から、係止部を
形成しようとする中間部までの距離と同じにしておく。

本実施例においては、パイプ保持具４ａ、４ｂは、一方
の保持具４ａを固定し、他方の保持具４ｂを横方向へス
ライド可能として、それぞれに樹脂パイプ５と同じ半径
の半円形の溝が形成されている。樹脂パイブ５をその溝
に入れ、パイプ保持具４ａ、４ｂではさむことにより、
樹脂パイプ５をしっかり固定することができ、樹脂パイ
プ５とホーン２のパイプ挿入孔６とが合致するようにな
っている。

本発明の方法を実施するには、まず第１図（ａ）に示す
ように、係止部を形成しようとする中間部の位置よりも
１〜１０ｍｍ程度長く出した位置で樹脂バイブ５を保持
具４ａ、４ｂで固定する。次いでエアシリンダ３を作動
させると超音波発振機１とホーン２が下降し、樹脂バイ
ブ５の端部がホーン２に穿設されたパイプ挿入孔６に挿
入される（工程ｂ）。この状態で樹脂バイブ５を軸方向
に圧縮すると、樹脂パイプ５はホーン２と保持具４ａ、
４ｂとの間で、第２図に示すように円周方向外方にわず
かに変形膨出し、ａ部においてホーン２と接触する。こ
の状態で超音波を発振すると、樹脂パイプ５は、ホーン
２の前面よりａ部を通って超音波振動を伝達され、膨出
部すのみが選択的に内部発熱し、軟化する。さらにエア
シリンダ３でホーン２を下降させると、この膨出ｇｂは
圧縮により円周方向外方にさらに膨出し、最終的にはホ
ーン２と保持具４ａ、４ｂとの間で形成しようとする係
止部７の厚みだけの空隙を残して、ホーン２の下降を中
止する（工程（Ｃ））。そのまま０゜５〜２０秒間放置
した後、エアシリンダ３を逆方向に作動させて、超音波
発振機１とホーン２を第１図（ｄ）に示すように元の位
置まで戻す。以上の工程（ａ）〜（ｄ）により、第３図
に示すような、樹脂バイブ５の中間部に係止部７を形成
したパイプを製造することができる。

以下本発明の実施例を具体例をもってさらに詳細に説明
する。

実施例１ 押出成型により製作した外径５ｍｍ、内径４■のナイロ
ン１１のパイプを、半径３ＩＩ１ｍの半円形の溝を有す
る保持具４ａ、４ｂにより先端から２８ｍｍの位置で固
定した。ホーン２の中心には、直径６．１市、深さ２５
關のパイプ挿入孔を形成してふいた。

また、パイプの保持具４ａ、４ｂへの着脱を容易にする
ために、ホーン２と保持具４ａ、４ｂとの間隔は３０ｍ
ｍにしておいた。

次いで、スイッチを押して７　ｋｇ　／　ｃｒｌの圧縮
空気をエアシリンダ３に送り、超音波発振機１とホーン
２を下降させた。パイプ端部がホーン２のパイプ挿入孔
に挿入され、パイプ挿入孔の底にパイプ先端が当ると、
エアシリンダ３によって、ホーン２と保持具４ａ、４ｂ
の間のパイプが圧縮され、円周方向外方にわずかに変形
膨出した。この時、２０ＫＨｚの超音波を１秒間発振さ
せると、振動が直接ホーン２から変形膨出部へ伝達され
、該変形膨出部は軟化し、エアシリンダ３の圧力によっ
て外方へさらに変形膨出した。ホーン２は保持具４ａ、
４ｂの上方１．５ｍｍまで下降して止まるようになって
いる。その状態で２秒間放置したのちエアシリンダ３に
逆方向から圧縮空気を入れて超音波発振機１とホーン２
を元の位置に戻し、保持具４ａ、４ｂを開放して、パイ
プを取り外した。

このようにして、先端より２５ｍｍの位置に、外径７　
ｍｍ、厚さ１．５ｍｍの係止部を形成することができた
。

以上、本発明を実施例で説明したが、本発明はこの実施
例に限定されるものではなく、本発明の思想の範囲内で
種々変更することができる。例えば超音波発振機１の昇
降はエアシリンダー以外に、モーターその他の駆動装置
によっても行うことができ、また超音波発振機１を昇降
させる代わりに保持具４ａ、４ｂを昇降させることもで
きる。また保持具４ａ、４ｂは二つ割りの構造以外にも
パイプを固定できるものであれば、いかなる構造のもの
でもよい。またパイプに圧縮力が加わったときにパイプ
が変形しやすくなるように、パイプを予熱しておいても
良い。さらにパイプを形成する樹脂もナイロン１１に限
定されるものではなく、他のポリアミドやポリエチレン
、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリ塩化ビニール、
変形ポリフェニレンオキサイド、ポリカーボネート等の
一般的な熱可塑性樹脂を用いることができる。

〔発明の効果〕

本発明の方法では、樹脂パイプの一部を変形膨出させて
、樹脂パイプと一体的に係止部を形成するものであるか
ら、係止部がパイプから外れるようなことはなく十分な
強度を有しており、また部品点数や加工工程を増やすこ
となく、数秒間で係止部を形成することができ、大幅な
コストダウンをはかることができる。

さらに、超音波振動により樹脂パイプを内部発熱させて
、軟化した状態で変形膨出させることにより係止部を形
成しているので、自動車のエンジンルーム内のように高
温の雰囲気中でも、冷間塑性変形によって形成された係
止部と異なり、係止部の形状が変化してしまうというよ
うなことがなく、安定した形状を保持することができる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は樹脂パイプの中間部に係止部を形成する本発明
の詳細な説明する工程図であり、第２図はホーンと保持
具との間で樹脂パイプが変形膨出している状態を示す断
面図であり、第３図は本発明の方法により中間部に係止
部を形成した樹脂パイプの例を示す斜視図である。 １・・・・・・超音波発振機 ２・・・・・・ホーン ３・・・・・・エアシリンダ ４ａ、４ｂ・・・・・・保持具 ５・・・・・・熱可塑性樹脂バイブ ロ・・・・・・パイプ挿入孔 ７・・・・・・係止部 出願人　　東洋プラスチック精工株式会社代理人　　弁
理士　高　石　橘　馬

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 熱可塑性樹脂パイプの中間部に係止部を形成する方法に
   おいて、前記パイプの端部を所定の深さの孔を有する超
   音波発振機のホーンに挿入するとともに、所定の距離を
   おいて前記パイプを保持具により保持し、前記パイプを
   軸線方向に圧縮して前記ホーンと前記保持具との間で前
   記パイプを僅かに外方に変形膨出させ、次いで前記超音
   波発振機を発振することにより、前記変形膨出部を軟化
   させながらさらに前記パイプを軸線方向に圧縮すること
   を特徴とする方法。