JPH06182456A - コルゲートパイプの製造装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 位置決めブロックにて挾持される素管の端部
を高周波コイルによって十分に加熱する。 【構成】 位置決めブロック１０によって金属製の素管
Ｗを両端から挾持し、この素管Ｗを高周波加熱コイル１
７によって局部的に加熱した状態で素管Ｗを軸方向に圧
縮することにより素管Ｗに半径方向外方に膨出する膨出
部Ｗ₁ を形成し、膨出部Ｗ₁ を一定間隔毎に形成するコ
ルゲートパイプの製造装置において、位置決めブロック
１０を非金属部材から構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、高周波加熱を利用して
波形のコルゲートパイプを製造する装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、波形のコルゲートパイプを成形す
るには液圧バルジ加工法が用いられてきたが、これに代
る成形方法として実開昭６３−８５３１９号公報が知ら
れている。

【０００３】上記の実開昭６３−８５３１９号公報の装
置は、素管を外周から高周波によって局部的に加熱しつ
つ、加圧手段により素管を軸方向に圧縮することによ
り、素管を半径方向に膨出させ、これを所定ピッチで繰
返すことにより、波形のコルゲートパイプを成形するも
のである。したがって、この方式では金型や液圧ユニッ
トを用いることなく、容易にコルゲートパイプの成形が
可能となる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
実開昭６３−８５３１９号公報に開示された装置にも、
つぎの問題がある。上記の場合は、高周波による誘導加
熱を利用して素管の局部加熱を行っているので、素管の
端部の１山を成形する際には、素管を挾持する位置決め
ブロックも同時に加熱されることになり、図６の特性に
示すように、素管Ｗの端部を十分に加熱することができ
なくなる。そのため、素管Ｗの端部の１山を圧縮する際
には、図５に示すように軸方向の圧縮力が足らなくな
る。したがって、図２および図３に示すように、膨出部
Ｗ₁ の外径Ｄが他の膨出部Ｗ₂ の外径Ｄに比べて小とな
る。

【０００５】コルゲートパイプは、たとえば自動車のス
テアリングシャフトの間に介在され、衝撃を吸収する部
材と利用されるため、膨出部Ｗ₁ の外径Ｄが他の膨出部
Ｗ₂の外径Ｄと異なる場合は、設計通りの機能を果すこ
とができない。このように、膨出部Ｗ₁ のバラツキはコ
ルゲートパイプの品質上、大きな問題となる。

【０００６】本発明は、上記の問題に着目し、位置決め
ブロックにて挾持される素管の端部を高周波コイルによ
って十分に加熱することが可能なコルゲートパイプの製
造装置を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
の本発明に係るコルゲートパイプの製造装置は、つぎの
ように構成されている。

【０００８】（１）位置決めブロックによって金属製の
素管を両端から挾持し、該素管を高周波加熱コイルによ
って局部的に加熱した状態で素管を軸方向に圧縮するこ
とにより素管に半径方向外方に膨出する膨出部を形成
し、該膨出部を一定間隔毎に形成するコルゲートパイプ
の製造装置において、前記位置決めブロックを非金属部
材から構成したものから成る。

【０００９】（２）位置決めブロックによって金属製の
素管を両端から挾持し、該素管を高周波加熱コイルによ
って局部的に加熱した状態で素管を軸方向に圧縮するこ
とにより素管に半径方向外方に膨出する膨出部を形成
し、該膨出部を一定間隔毎に形成するコルゲートパイプ
の製造装置において、前記位置決めブロックに、前記高
周波加熱コイルによって生じる磁力線の該位置決めブロ
ックを透過する量を抑制する加熱制御手段を設けたもの
から成る。

【００１０】

【作用】このように構成されたコルゲートパイプの製造
装置においては、つぎの作用が行われる。

【００１１】上記（１）の構成においては、位置決めブ
ロックを非金属部材で構成しているため、位置決めブロ
ックには高周波加熱時に誘導電流が流れず、素管の端部
を挾持す位置決めブロックは加熱されない。したがっ
て、素管の端部のみを十分に加熱することができ、素管
の端部に位置する膨出部の１山を所定の外径に成形する
ことが可能となる。

【００１２】（２）上記（２）の構成においては、位置
決めブロックを透過する磁力線の量を加熱制御手段によ
って制御することができるので、位置決めブロックに誘
起する誘導電流を小に抑えることができる。したがっ
て、その分、素管の端部が十分に加熱され、素管の端部
に位置する膨出部の１山を所定の外径に成形することが
可能となる。

【００１３】

【実施例】以下、本発明に係るコルゲートパイプの製造
装置の望ましい実施例を、図面を参照して説明する。

【００１４】第１実施例 図１ないし図７は、本発明の第１実施例を示している。
図７において、１はベースを示している。ベース１の上
方には、下フレーム５が配置されている。下フレーム５
には、下方に延びる２本のガイドロッド６が取付けられ
ている。各ガイドロッド６は、ベース１に摺動可能に保
持されている。これにより、下フレーム５はベース１に
対して上下方向に移動可能となっている。

【００１５】下フレーム５の下面には、下方に延びる第
１のボールネジ２１が固定されている。ベース１には、
第１のボールネジ２１に螺合する支持ブロック２２が回
転自在に装着されている。支持ブロック２２には、ギヤ
２３が一体に取付けられている。ベース１には、軸受ボ
ックス２４が固定されている。軸受ボックス２４には、
軸２５が回転自在に支持されている。軸２５の上端部に
は、軸受ボックス２４側のギヤ２３に噛合するギヤ２６
が取付けられている。軸２５の下端部には、プーリ２７
が取付けられている。

【００１６】ベース１内には、ブラケット２８を介して
第１のサーボモータ２９が設けられている。第１のサー
ボモータ２９の出力軸には、プーリ３０が取付けられて
いる。プーリ３０は、ベルト３１を介して軸２５側のプ
ーリ２７に連結されている。第１のサーボモータ２９の
回転は、ベルト３１を介して軸２５に伝達され、軸２５
の回転はギヤ対２６、２３を介して支持ブロック２２に
伝達されるようになっている。これにより、支持ブロッ
ク２２と螺合される第１のボールねじ２１を有する下フ
レーム５は、第１のサーボモータ２９が回転すると、昇
降するようになっている。

【００１７】下フレーム５の上方には、上フレーム８が
配置されている。上フレーム８には、支持ブロック３２
が回転自在に装着されている。支持ブロック３２には、
上下方向に延びる第２のボールネジ３３が螺合されてい
る。支持ブロック３２には、ギヤ３４が一体に取付けら
れている。上フレーム８には、軸受けボックス３７が固
定されており、軸受ボックス３７には軸３５が回転自在
に支持されている。軸３５の下端部には、支持ブロック
３２側のギヤ３４と噛合うギヤ３６が取付けられてい
る。軸３５の上端部には、プーリ３８が取付けられてい
る。

【００１８】上フレーム８には、ブラケット３９を介し
て第２のサーボモータ４０が取付けられている。第２の
サーボモータ４０の出力軸には、プーリ４１が取付けら
れている。プーリ４１は、ベルト４２を介してプーリ３
８と連結されている。第２のサーボモータ４０の回転
は、ベルト４２を介して軸３５に伝達され、さらにギヤ
対３６、３４を介して支持ブロック３２に伝達されるよ
うになっている。これにより、支持ブロック３２と螺合
される第２のボールネジ３３は、第２のサーボモータ４
０が回転すると昇降するようになっている。

【００１９】第２のボールネジ３３の下端部は、上フレ
ーム８の下方に位置する加圧動板４３と回転自在に連結
されている。加圧動板４３には、一方が下フレーム５に
固定され他方が上フレーム８に固定される２本の連結ロ
ッド７が挿通されている。加圧動板４３は、第２のサー
ボモータ４０が回転すると、連結ロッド７に沿って昇降
するようになっている。

【００２０】上フレーム８の下面には、加圧用位置決め
ブロック１０が取付けられている。下フレーム５の上面
には、加圧用位置決めブロック１０に対向して受圧用位
置決めブロック１１が取付けられている。加圧用位置決
めブロック１０および受圧用位置決めブロック１１は、
素管Ｗの両端を支持するとともに、素管Ｗに軸方向の荷
重を付与する役割りをなすものである。受圧用位置決め
ブロック１１上に素管Ｗを載置し、第２のサーボモータ
４０の作動により加圧用位置決めブロック１０を下降さ
せれば、素管Ｗに軸方向の荷重を付与することができ
る。

【００２１】下フレーム５の上方には、素管Ｗを囲むよ
うに高周波加熱コイル１７が配設されている。高周波加
熱コイル１７の内側には、素管Ｗを囲むように冷却リン
グ１８が配設されている。高周波加熱コイル１７と冷却
リング１８は、ベース１から延びる図示されない支持手
段に一体的に支持されている。高周波加熱コイル１７
は、素管Ｗを局部的に円周方向に加熱する役割りをなす
もので、これには図示されない高周波電源が接続されて
いる。

【００２２】冷却リング１８は、その内周面に設けた噴
射口１８ａから冷却液を噴射し、素管Ｗを局部的に冷却
する役割りをなすもので、これには図示されない冷却液
供給手段が接続されている。

【００２３】図１は、受圧用位置決めブロック１１を示
している。受圧用位置決めブロック１１には、素管Ｗの
端部内周面と嵌合し、素管Ｗの下方を位置決めする位置
決め部１１ａが形成されている。受圧用位置決めブロッ
ク１１は、位置決め部１１ａを除き鉄から構成されてい
る。位置決め部１１ａは、非金属部材であるセラミック
から構成されている。これにより、セラミック製位置決
め部１１ａには高周波コイル１７による誘導電流が流れ
ないようになっている。

【００２４】加圧用位置決めブロック１０には、素管Ｗ
の端部内周面と嵌合し、素管Ｗの上方を位置決めする位
置決め部（図示略）が形成されている。この加圧用位置
決めブロック１０側の位置決め部（図示略）も、上述と
同様に非金属部材であるセラミックから構成されてい
る。これにより、加圧用位置決めブロック１０の図示さ
れない位置決め部には高周波コイル１７による誘導電流
が流れないようになっている。

【００２５】つぎに、第１実施例における作用について
説明する。

【００２６】まず、受圧用位置決めブロック１１の位置
決め部１１ａに素管Ｗを載置し、続いて第２のサーボモ
ータ４０を作動して加圧動板４３を下降させ、加圧用位
置決めブロック１０の位置決め部（図示略）を素管Ｗの
上端に当接させる。つぎに、高周波コイル１７に高周波
電圧を印加しつつ、再び第２のサーボモータ４０を作動
させ、加圧用位置決めブロック１０と受圧用位置決めブ
ロック１１とで素管Ｗに軸方向の荷重を付与する。

【００２７】加熱および荷重の付与により、素管Ｗの加
熱部分が局部的に膨出し、この段階で第２のサーボモー
タ４０の作動および高周波コイル１７への高周波電圧の
印加を停止する。そして、この後直ちに冷却コイル１８
から冷却液を噴射して前記膨出部を冷却し、これにて一
山の成形が完了する。

【００２８】ここで、受圧用位置決めブロック１１の位
置決め部１１ａは非金属部材であるセラミックから構成
されているので、位置決め部１１ａには高周波加熱時に
は誘導電流が流れず、位置決め部１１ａは高周波コイル
１７によって加熱されない。そのため、高周波コイル１
７は、素管Ｗの端部のみを加熱することができ、図６に
示すように、素管Ｗの端部を十分に加熱することが可能
となる。

【００２９】したがって、図５に示すように、素管Ｗの
加熱部分を所定の圧縮荷重Ｐで十分に圧縮変形すること
ができ、素管Ｗの端部に位置する膨出部Ｗ₁ の１山を所
定の外径に成形することが可能となる。このように、素
管Ｗの端部の膨出部Ｗ₁ を所定の外径に成形可能となる
ことで、図３に示すように、膨出部Ｗ₁ 〜Ｗ₅ の外径の
バラツキが解消される。なお、素管Ｗは直径が３５ｍｍ
で肉厚が０．８ｍｍのものを使用し、膨出部Ｗ₁ の外径
は４１．８ｍｍプラスマイナス０．１ｍｍに設定した。

【００３０】素管Ｗの端部の膨出部Ｗ₁ が形成される
と、第１のサーボモータ２９の作動させ、下フレーム５
を所定距離だけ下降させる。下フレーム５の下降によ
り、これと連結された上フレーム８も下降し、したがっ
て素管Ｗも加圧板１０と受圧板１１とで支持された状態
で下降する。

【００３１】この後、第２のボールネジ４０の回転によ
り再び加圧動板４３を成形代分だけ下げ、高周波加熱コ
イル１７への高周波電力の印加、冷却コイル１８からの
冷却液の噴射等を行って次の山を成形し、以降、上記動
作を繰り返し、これによって所定の山数を有するフレア
チューブが得られるようになる。

【００３２】上記の第１実施例では、受圧用位置決めブ
ロック１１における作用を説明したが、加圧用位置決め
ブロック１０においても同様な作用が得られ、素管Ｗの
上端部における膨出部Ｗ₅ の外径も他の外径と同一の大
きさに成形することが可能となる。

【００３３】第２実施例 図８は、本発明の第２実施例を示している。本実施例が
第１実施例と異なるところは、素管の位置決めを行う位
置決めブロックの構成のみであり、その他の部分は第１
実施例に準じるので、準じる部分に第１実施例と同一の
符号を付すことにより準じる部分の説明を省略し、異な
る部分についてのみ説明する。

【００３４】第１実施例では、受圧用位置決めブロック
の一部を非金属部材から構成されていたが、本実施例で
は受圧用位置決めブロック１１の全体が鉄であり、その
外周に、位置決めブロック１１を透過する磁力線の量を
抑制するリング状の加熱制御手段２１が設けられてい
る。加熱制御手段５１は、磁性体または銅から構成され
ている。

【００３５】なお、本実施例では、既成の膨出部Ｗ₂ 〜
Ｗ₄ の加熱による変形を防止するために、高周波コイル
１７の側面および下面に加熱防止部材５２が設けられて
いる。この加熱防止部材５２は、各膨出部の外径精度を
高く保つためのものであり、本実施特有のものではな
い。

【００３６】このように構成された第２実施例において
は、受圧用位置決めブロック１１の外周に設けられたリ
ング状の加熱制御手段５１が、たとえば磁性体から構成
されるので、高周波コイル１７によって生じる磁力線が
加熱制御手段５１からの磁力線と反発し、高周波コイル
１７による受圧用位置決めブロック１１を透過する磁力
線の量が抑制される。

【００３７】そのため、受圧位置決めブロック１１に誘
起する誘導電流が著しく小に抑えられ、高周波コイル１
７による受圧位置決めブロック１１の加熱が著しく抑制
される。したがって、素管Ｗの端部を高周波コイル１７
によって十分に加熱することが可能となり、素管Ｗの端
部の膨出部Ｗ₁ の外径を所定の大きさに成形することが
できる。

【００３８】

【発明の効果】本発明によれば、つぎの効果が得られ
る。

【００３９】（１）請求項１のコルゲートパイプの製造
装置においては、素管の端部を挾持する位置決めブロッ
クを非金属部材から構成したので、位置決めブロックに
は高周波加熱時には誘導電流が流れなくなり、位置決め
ブロックは加熱されなくなる。したがって、素管の端部
のみを高周波加熱コイルで加熱することが可能となり、
素管の端部に形成される膨出部の外径を他の膨出部の外
径と同一にすることができる。その結果、品質の高いコ
ルゲートパイプを得ることができ、このコルゲートパイ
プを自動車のステアリングシャフトに用いた場合は、所
望の性能を十分に発揮することができる。

【００４０】（２）請求項２のコルゲートパイプの製造
装置においては、素管の端部を挾持する位置決めブロッ
クに加熱制御手段を設けるようにしたので、高周波加熱
コイルによって生じる磁力線の位置決めブロックを透過
する量を抑制することができ、高周波コイルによる位置
決めブロックの加熱を抑えることができる。したがっ
て、上述と同様に素管の端部のみを十分に加熱すること
ができ、素管の端部に形成される膨出部の外径と他の膨
出部の外径とを同一にすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例に係るコルゲートパイプの
製造装置の要部断面図である。

【図２】図１の装置によって成形されたコルゲートパイ
プの端部の正面図である。

【図３】図１の装置によって成形されたコルゲートパイ
プと従来装置によって成形されたコルゲートパイプの成
形精度を示す特性図である。

【図４】図１の装置による素管の圧縮状態を示す正面図
である。

【図５】図１の装置と従来装置における素管に付与する
圧縮荷重の特性図である。

【図６】図１の装置と従来装置における素管の端部の加
熱特性を示す特性図である。

【図７】図１の装置の全体構成図である。

【図８】本発明の第２実施例に係るコルゲートパイプの
製造装置の要部断面図である。

【符号の説明】

１０ 加圧用位置決めブロック １１ 受圧用位置決めブロック １１ａ セラミック製位置決め部 １７ 高周波加熱コイル １８ 冷却リング ５１ 加熱制御部材 Ｗ 素管 Ｗ₁ 素管端部の膨出部 Ｄ 素管の外径

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 位置決めブロックによって金属製の素管
   を両端から挾持し、該素管を高周波加熱コイルによって
   局部的に加熱した状態で素管を軸方向に圧縮することに
   より導管に半径方向外方に膨出する膨出部を形成し、該
   膨出部を一定間隔毎に形成するコルゲートパイプの製造
   装置において、前記位置決めブロックを非金属部材から
   構成したことを特徴とするコルゲートパイプの製造装
   置。
2. 【請求項２】 位置決めブロックによって金属製の素管
   を両端から挾持し、該素管を高周波加熱コイルによって
   局部的に加熱した状態で素管を軸方向に圧縮することに
   より素管に半径方向外方に膨出する膨出部を形成し、該
   膨出部を一定間隔毎に形成するコルゲートパイプの製造
   装置において、前記位置決めブロックに、前記高周波加
   熱コイルによって生じる磁力線の該位置決めブロックを
   透過する量を抑制する加熱制御手段を設けたことを特徴
   とするコルゲートパイプの製造装置。