JPH04108628A

JPH04108628A - Ｕ字形曲成部を有するガラス管の成形方法およびその成形装置

Info

Publication number: JPH04108628A
Application number: JP22564090A
Authority: JP
Inventors: Toshihiro Takada; 高田　利広
Original assignee: HARRISON DENKI KK; Harison Denki Corp
Current assignee: HARRISON DENKI KK; Toshiba Lighting and Technology Corp
Priority date: 1990-08-27
Filing date: 1990-08-27
Publication date: 1992-04-09
Anticipated expiration: 2011-12-11
Also published as: JP2561875B2

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】［発明の目的］（産業上の利用分野）本発明はＵ字形蛍光ランプなどのガラス管をＵ字形に曲
げ加工する方法およびその実施に適する装置の改良に関
する。

（従来の技術）たとえば内壁面に蛍光体を塗布したガラス管をＵ字形に
曲成してＵ字形もしくは鞍型（Ｗ−Ｕ字形）蛍光ランプ
を形成することが知られている。

すなわち、内壁面に蛍光体を塗布したガラス管の曲げ部
分の両側を一対のチャックで把持し、加熱用のバーナで
、前記ガラス管の曲げ部分を加熱して軟化させた後、同
一点を回転センターとして、一定の半径で円弧を描くよ
うに前記チャックを互いに逆方向に９０度角まで回動移
動させることによって、ガラス管をＵ字形に曲成し、第
１０図に側面的に示すようなＵ字形蛍光ランプを得る手
段が知られている。なお、前記曲成加工において曲成部
の円弧を一定に保持し易いように、ドラムに巻き付ける
ようにして曲成することも知られている。

（発明が解決しようとする課題）しかし、上記ガラス管の曲げ加工（曲成加工）方法で、
たとえばＵ字形蛍光ランプを形成した場合、曲げ加工の
過程でガラス管の曲げ部分が全体的に伸びるため次のよ
うな不都合がある。

（ａ）曲げ部分は全周の肉厚が薄くなる。

（ｂ）曲げ部分は内面に塗布した蛍光体膜が粗くなる（
薄くなる）。

（ｃ）曲げ部分は正面方向の形状が所望のＵ字形になら
ず、“Ω字形′に近い形状になる。

また、曲げたままの状態では、（ｃｌ）曲げ部分の中央部か偏平し、その横断面が楕円
形になる。

（ｅ）正面方向から見た管径（管の幅）か均一でなくな
る。

上記（ａ）〜（ｅ）に起因して■後工程でのランプ組立
て加工、ランプ完成後の検査、輸送、また、使用機器へ
の組付は工程などで、いろいろの外力が加わるので、容
易に曲げ部分の中央部付近で破損（割れ）することがあ
るばかりでなく、■曲げ部分の発光量が低下したり、■
正面方向の形状が見た目によくない（外観不良）などの
不具合がある。

本発明は上記事情に対処してなされたもので、Ｕ字形曲
成部を常に−様なＵ字形状、−様な断面形状などに保持
することができ、たとえばＵ字形蛍光ランプの製造に適
するガラス管の曲成加工方法およびその曲成加工方法の
実施に好適する装置の提供を目的とする。

［発明の構成コ（課題を解決するだめの手段）本発明は、ガラス管の所定領域を加熱・軟化させて曲げ
Ｕ字形に曲成する工程を含むガラス管の成形方法におい
て、前記ガラス管をＵ字形に曲成する部分がつくる円弧を円
周の一部とする仮想円の直径（円周）を基準としたイン
ボリュート曲線に沿って対向する方向に回動する離隔し
た一対のチャックでガラス管を把持して曲成することを
特徴とし、また、Ｕ字形曲成部を有するガラス管の成形
装置は、ガラス管を離隔した位置で把持する一対のチャ
ックと、前記一対のチャックを対向する方向に回転移動
するＵ字形に曲成する部分がつくる円弧を円周の一部と
する仮想円の直径（円周）を基準としたインボリュート
曲線に沿って回動案内する回動案内溝と、前記回動案内
溝に沿って回動するチャックをスライダーを介して保持
し回動する回動アームと、Ｕ字形に曲成されるガラス管
部分を周面から加熱し曲成可能に軟化させる加熱手段と
、Ｕ字形に曲成された部分を両側より押圧して曲成され
た部分の断面を真円形状に近い形状に修正する接離可能
な押圧手段とを具備して成ることを特徴とする。

本発明において“インボリュート“曲線とは、第１図に
模式的に示すごとく、ガラス管１をＵ字形に曲成加工し
ようとするそのＵ字形曲成内周面に円周が接して形成す
る円（仮想円）２を基準として、前記ガラス管１のＡ点
に対し、このＡ点から一定の距離をおいたＢ点が折り曲
げによって描く曲線であり、点ＡＢ−ＡＣの関係にある
。したがって、前記“インボリュート“曲線は、Ａ点を
を中心とした場合やや偏心した円周を呈していることに
なる。

（作用）上記のごとく、本発明は曲成加工しようとする所望のＵ
字形の内側の仮想円の直径（円周）を基準とした“イン
ボリュート″曲線に沿って、被曲成部をほぼ中央として
両側を把持する一対のチャックを逆方向に回動させるこ
とを骨子としている。このため、ガラス管の曲げ部分の
内周側の伸びも抑制され、曲げ部分は全体的に伸びが少
なくなって、■曲げ部分の肉厚が薄くなりにくい。

（曲げ部分の肉厚か、従来より厚くなる）■Ｕ字形に曲
げた部分に塗布されている蛍光体膜が粗く（薄く）なり
にくい。つまり、蛍光体膜の塗布状態が、従来より密に
（厚く）なる。

さらに、Ｕ字形に曲成された部分を両側より押圧する抑
圧手段によって、Ｕ字形に曲げられた中央部分の横断面
形状（楕円形状）も容品に真円形状に近い形状に修正さ
れる。

（実施例）以下第２図〜第９図を参照して本発明の詳細な説明する
。

第２図〜第４図は本発明に係る成形装置の要部構成例を
示すもので、第２図は斜視図、第３図は平面図、第４図
は正面図である。

図において３はガラス管を離隔した位置で把持する一対
のチャックであり、チャック基体３ａ、チャック固定部
３ｂ、チャック可動部３ｃ、シーソ一部３ｄ、そのシー
ソ一部３ｄ中夫に配した支点ビン３ｅおよびチャックを
閉じるための圧縮バネ３ｒで構成されている。しかして
、このチャック３のチャック固定部３ｂは、チャック基
体３ａに直付けされ、またチャック可動部３ｃはシーソ
一部３ｄの先端部に取付けられ、支点ピン３ｅを介して
チャック基体３ａに取付けられて可動するようにしであ
る。つまり、エアーシリンダ４のロッドが前記チャック
３のシーソ一部３ｄの他端部を押すことによって、チャ
ック可動部３ｃが逆方向に動き、チャックが開くように
なっている。

さらに図において、５は前記一対のチャック３を、Ｕ字
形に曲成する部分がつくる円弧を円周の一部とする仮想
円の直径（円周）を基準としたインボリュート曲線に沿
って対向する方向に回動案内する回動案内溝６を有する
ガイドブレートである。すなわち、前記回動案内溝６は
、被加工体としてのガラス管９をＵ字形に曲げ加よる際
、そのＵ字形の内側の仮想円の直径（円周）を基準とし
た１インボリユート”曲線で構成しており、２つの回動
案内溝６は、後述する各シャフトの軸心上を通るＹ線（
第４図参照）に対し左右対称な形状にしである。しかし
て、前記ガイドブレート５に設けられた回動案内溝６に
沿ってそれぞれ回動する一対のチャック３は、スライダ
ー７を介して回動アーム８によって保持帯回動する構成
を成している。

前記チャック３を回動する機構についてさらに説明する
と、ガイドブレート５に円筒状の軸受１０が配設・固定
されており、この軸受１０を貫通して円筒状の第１シヤ
フト１１が配設され、さらにその内部を貫通して第２シ
ヤフト１２が配設された同軸構造で構成しである。しか
して、これらの各シャフト１１．１２には、ガイドブレ
ート５の背面側で回動用レバー１３が取付けられ、また
正面側には回動アーム１４が取付けられている。また、
前記回動アーム１４は、その回動センターに対して、チ
ャック３の回動半径距離を伸縮（可変）可能にするため
に設けたスライダ７を介して、スライド台１５が取付け
られている。

なお、前記スライダ７はスライダ固定部７ａと、スライ
ダ可動部７ｂとて構成されており、回動アーム１４にス
ライダ固定部７ａが、スライダ台１５にスライダ可動部
７ｂが取付された構成を成している。さらに、前記スラ
イダ台１５には、その端部近くにスペーサ１６を介して
ローラ１７が取付けてあり、それぞれのローラ１７は、
ガイドブレート５に設けられた２つの回動案内溝６にそ
れぞれ挿入した構成を成すとともに、スライド台１５に
は、ガラス管９を支持固定するためのチャック基体３ａ
が配設され、その上部に前記チャック可動部３ｃを開閉
するためのエアーシリンダ４が取付けである。

さらにまた、前記一対のチャック３によって被曲成部の
両側を把持されたガラス管９の上方に位置して、ガラス
管９の曲げ部分（被曲成加工部）をほぼ均一に加熱する
ため、バーナ１８が対向させて、上下方向に可動すると
ともに対向方向に可動（接離可能）に配置されている。

第５図（ａ）バーナ１８の構造、たとえばＲ付蜂の巣バ
ーナを平面的に、第５図（ｂ）は断面的にそれぞれ示し
たものであり、また第６図（ａ）は前記バーナー１８で
ガラス管９の曲げ部分（被曲成加工部）を加熱する前の
状態を、第６図（ｂ）は加熱している状態をそれそ′れ
模式的に示す断面図である。

Ｕ字形に曲成された部分を両側より押圧して曲成された
部分の断面を真円形状に近い形状に修正する接離可能な
押圧手段は、加工されるガラス管９の上方に位置して、
ガラス管９を曲成した（Ｕ字形に成形）後、その曲成部
分をプレスする一対のプレス板１９を対向させて配置し
た構成を成しており、上下方向に可動するとともに、互
いに対向する方向にも所定の間隔を保持可能に進退し得
るようになっている。ただし、奥側のプレス板Ｉ９は、
上下方向へ可動しなくてもよい。

次に上記構成の成形装置によるガラス管のＵ字形曲成方
法の実施例を説明する。

先ずエアーシリンダ４を同時に駆動させ、チャック可動
部３ｃを動かしチャックを開き、たえとば内壁面に蛍光
体を塗布したガラス管９をチャック固定部３ｂに載せる
。次いで、再度エアーシリンダ４を同時に逆駆動させ、
圧縮バネ３ｒを戻し、チャック可動部３ｃを動作させ、
チャックを閉じガラス管９を掴ませ支持固定する。

一方、加熱用のバーナ１８を対向方向に開いた状態で下
降させ、前記チックに把持されれたガラス管９を包むよ
うに閉じ、ガラス管９の曲げ加工する部分を均一に加熱
し軟化させる。所要時間（軟化）加熱後に、バーナ■８
を対向方向に開き上昇させると同時に、各回動用レバー
Ｉ３を下方に同期駆動し、第１シヤフト１１および第２
シヤフト１２を互いに逆方向に同期回動させ、取付けで
ある各回動アーム１４を互いに逆方向に９０度角まで回
動移動させる。

前記回動アーム１４の駆動とともに、スライダ固定部７
ａおよびスライダ可動部７ｂならびにスライド台１５が
回動移動するので、ガラス管チャック３もともに回動移
動する。この時スライド台１５に取付けであるローラ１
７が、回動案内溝６に挿入されているため、回動半径の
変化につれてスライダ可動部７ｂが滑り移動し、スライ
ド台Ｉ５に取付けられたチャックは、回動案内溝６すな
わち“インボリュート曲線を逆方向に描くように互いに
９０度角まで逆方向に回動移動する。かくして、前記チ
ャック３が互いに逆方向に回動移動し、９０度角の定位
置で止まることにより、取付は固定しであるガラス管９
は曲げられ、Ｕ字形に成形加工される。

上記によりガラス管９がＵ字形に成形加工される間に、
前側のプレス板１９を上方より下降させる。

次いで、チャック３が定位置で止まり、Ｕ字成形加工が
終了すると同時に、ガラス管９が軟化している間に、前
側のプレス板１９と奥側のプレス板１９とを同期して所
定の間隔になるまで移動させ、所定の間隔を保持してガ
ラス管９をプレスする。Ｕ字形に成形した直後の曲げ部
分の中央部は、第７図に側面的に示すように偏平し、そ
の横断面が楕円形になっているが、ガラス管９の曲げ部
分が軟化している間に、第８図（ａ）に正面的に、第８
図（ｂ）に側面的にそれぞれ示すように、曲げ部分の全
体を、両側よりプレス板１９でガラス管９の非加熱部（
初期）の管径と同じ程度になるまでプレスすることによ
り、第９図に側面的に示すような形状、つまり曲成部の
横切断面もほぼ真円形状を保持するＵ字形の曲成部を有
する蛍光ランプを得ることができた。

なお、上記ではＵ字形の曲成部を有する蛍光ランプの成
形加工例について説明したが、蛍光ランプに限らずＵ字
形の曲成部を有す各種のガラス管の成形加工に適用し得
る。また、成形装置の構成においても、たとえば加熱用
バーナー、画成部補正用の抑圧手段など前記例示の構成
に勿論限定されない。

［発明の効果］上記説明から分かるように本発明によれば、曲げ部分の
肉厚を他の部分と−様な厚さに保持しながら、断面真円
形状に近い形状に容易に曲成し得るため、Ｕ字形を開閉
する方向の曲げ強度の向上が図れるので、破壊（割れ）
する恐れが大幅に低減され、取り扱い易いＵ字形ガラス
管を得ることが可能である。しかも、前記加工によって
たとえば蛍光ランプを曲成加工した場合、曲げた部分は
全体に蛍光体の塗布状態が粗くなりにくい（従来より、
密になる）＜、また正面方向から見た管径（管の幅）も
全体に均一になるので、曲げた部分からの発光量の向上
が図れるとともに、外観形状も見た目によくなるという
利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は仮想円を基準とした“インボリュート”曲線の
説明図、第２図は本発明に係る成形装置の要部構成例を
示す斜視図、第３図は第２図に図示した成形装置の平面
図（部分断面図）、第４図は第２図に図示した成形装置
の正面図、第５図（ａ）は本発明に係る成形装置が具備
したバーナの正面図、第５図（ｂ）は本発明に係る成形
装置が具備したバーナの側面図、第６図（ａ）は第５図
（ａ）。（ｂ）で図示したバーナの動作前の状態を模式的に示す
側面図、第６図（ｂ）は第５図（ａ）　、　（ｂ）で図
示したバーナの動作時の状態を模式的に示す側面図、第
７図は本発明方法によってＵ字形に成形した直後の曲げ
部の状態を模式的に示す示す正面図、第８図（ａ）は本
発明方法によってＵ字形に成形した曲げ部を押圧する状
態を模式的に示す正面図、第８図（ｂ）は本発明方法に
よってＵ字形に成形した曲げ部を押圧する状態を模式的
に示す側面図、第９図は本発明方法によってＵ字形に成
形した曲げ部を押圧手段で形状を修正した状態を模式的
に示す正面図、第１０図は、従来の成形方法でＵ字形に
成形した曲げ部の状態を模式的に示す正面図である。１．９・・・ガラス管２・・・・・・・・・仮想円３・・・・・・・・・チャック３ａ・・・・・・・・・チャック基体３ｂ・・・・・・・・・チャック固定部３Ｃ・・・・・
・・・・チャック可動部３ｄ・・・・・・・・・シーソ
一部３ｅ・・・・・・・・・支点ビン３ｒ・・・・・・・・・圧縮バネ４・・・・・・・・・エアーシリンダ５・・・・・・・・・ガイドプレート６・・・・・・・・・回動案内溝７・・・・・・・・・スライダ７ａ・・・・・・・・スライダ固定部７ｂ・・・・・・・・・スライダ可動部８・・・・・・
・・回動アームｌＯ・・・・・・・・・円筒状の軸受け１１・・・・・
・・・第１シヤフト１２・・・・・・・・第２シヤフト１３・・・・・・・・・回動用レバー１４・・・・・・・・・回動アーム１５・・・・・・・・・スライド台１６・・・・・・・・・スペーサ１７・・・・・・・・・ローラ１８・・・・・・・・・バーナ

Claims

【特許請求の範囲】

（１）ガラス管の所定領域を加熱・軟化させて曲げＵ字
形に曲成する工程を含むガラス管の成形方法において、前記ガラス管をＵ字形に曲成する部分がつくる円弧を円
周の一部とする仮想円の直径（円周）を基準としたイン
ボリュート曲線に沿って対向する方向に回動する離隔し
た一対のチャックでガラス管を把持して曲成することを
特徴とするＵ字形曲成部を有するガラス管の成形方法。
（２）ガラス管を離隔した位置で把持する一対のチャッ
クと、前記一対のチャックを対向する方向に回転移動す
るＵ字形に曲成する部分がつくる円弧を円周の一部とす
る仮想円の直径（円周）を基準としたインボリュート曲
線に沿って回動案内する回動案内溝と、前記回動案内溝
に沿って回動するチャックをスライダーを介して保持し
回動する回動アームと、Ｕ字形に曲成されるガラス管部
分を周面から加熱し曲成可能に軟化させる加熱手段と、
Ｕ字形に曲成された部分を両側より押圧して曲成された
部分の断面を真円形状に近い形状に修正する接離可能な
押圧手段とを具備して成ることを特徴とするＵ字形曲成
部を有するガラス管の成形装置。