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発明の名称 曲がり管成形用芯型及び曲がり管の製造方法
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開平10−315338
公開日 平成10年(1998)12月2日
出願番号 特願平9−129566
出願日 平成9年(1997)5月20日
代理人 【弁理士】
【氏名又は名称】九十九 高秋
発明者 野中 俊秀 / 大古瀬 龍男
要約 目的


構成
特許請求の範囲
【請求項1】中間で分割した曲がり管成形用芯型であり、各分割片を円筒形または円柱形とし、上記分割の割れ目を斜め方向とし、分割片を中心軸線の周りに相互に所定の角度で回転させ、所望の曲がり角に形成することを特徴とする曲がり管成形用芯型。
【請求項2】請求項1記載の芯型の外周面に、繊維強化樹脂材料を巻回し、硬化させた後、脱型して曲がり管を成形することを特徴とする曲がり管の製造方法。
発明の詳細な説明
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、曲がり角を所望値に設定できる曲がり管成形用芯型に関し、繊維強化樹脂製曲がり管の成形に有用なものである。
【0002】
【従来の技術】繊維強化樹脂製曲がり管の成形においては、曲がり角を所望値に設定できる芯型を用いて、一箇の芯型で異なる曲がり角の多種類の曲がり管を成形することが公知であり、図5の(イ)や図5の(ロ)に示すような芯型が知られている。図5の(イ)に示す芯型においては、円筒形の分割片11’,12’を支点13’で連結し、各分割片の内側にフランジ111’、121’を固定し、これらのフランジ111’,121’間を伸縮可能なスペ−サロッド2’で連結し、このスペ−サロッド2’の長さ調整で曲がり角を所望値に設定し、分割片11’,12’間の開口部を当該開口部の大きさに応じて裁断した被覆材3’、例えば薄鋼帯で覆っている。
【0003】また、図5の(ロ)に示す芯型においては、一方の円筒形分割片11’の端面に側面視山形状になるように切り欠き111”を設け、両分割片11’,12’をその切り欠き先端をピン支点13”として開閉可能なように支持し、更に、両分割片11’,12’内のフランジ111’,121’間に、両分割片間の開閉を調整するための調整ボルト2”をユニバ−サルカップリング21”を介して取付け、この調整ボルト2”による両分割片間の開閉度の調整で曲がり角を所望値に設定し、上記と同様に、分割片間の開口部を当該開口部の大きさに応じて裁断した被覆材3’、例えば薄鋼帯で覆っている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の従来の曲がり管成形用芯型では、次ぎのような不利がある。すなわち、■曲がり角の設定後、開口部を被覆材で覆わなければならず、開口部の大きさに応じた形状・寸法のもとでの被覆材の裁断、裁断被覆材の巻装等が必要であり、工数が多く、芯型の組立て作業上、不利である。
【0005】■巻装被覆材を芯型に固定するために、押えテ−プ(例えば、セロテ−プ)の巻き付けが必要であり、押えテ−プに貼り皺が発生し易い。また、被覆材には、巻装のし易さ、脱型性、裁断性、コスト面から薄厚のものを使用せざるを得ず(通常、厚み0.3〜0.5mmのSUS板を使用)、分割片と被覆材との間での段差の発生が避けられない。
【0006】従って、成形品内面での皺、凹凸の発生が避けられない。
■開口部が150mm以上の長さになると、フィラメントワインディング時での被覆材の変形によって製品内面に波打ちが発生し易い。この波打ち化や上記■の内面凹凸化を防止するためには、ガラスマット等のFRP材料でハンドレイアップして被覆部分を補強することが有効であるが、工数の更なる増加に基づくコストアップが余儀なくされる。
【0007】■分割箇所の開口で設定できる曲がり角には限度があるので、曲がり角が大きくなると、分割片自体にも脱型可能な範囲内でア−ルを付さなければならず、分割片自体の製作費の高騰が避けられない。
■芯型の中心軸線に沿う長さが、曲がり角の大小により相違し、製品長さを揃えるための手段を別に必要とし、それに伴う芯型の複雑化が招来される。
【0008】本発明の目的は、上記した従来の曲がり管成形用芯型の不利を解消することにあり、型組を容易・迅速に行い得、優れた内面形状の製品を成形でき、曲がり角に関係無く芯型長さを一定に保持でき、しかも、低廉な曲がり管成形用芯型を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明に係る曲がり管成形用芯型は、中間で分割した曲がり管成形用芯型であり、各分割片を円筒形とし、上記分割の割れ目を斜め方向とし、分割片を中心軸線の周りに相互に所定の角度で回転させ、上記割れ目において嵌合したことを特徴とする構成である。
【0010】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照しつつ本発明の実施の形態について説明する。図1の(イ)及び図1の(ロ)は本発明に係る曲がり管成形用芯型の基本的構造を示す図面である。図1の(イ)は曲がり角が2α°である本発明に係る芯型を示している。これに対し、図1の(ロ)は曲がり角が零の場合を示し、各分割片11,12を円筒形とし、分割の割れ目13の角度α°の斜めの割れ目としてある。
【0011】図1の(イ)に示す、曲がり角を2α°とした本発明に係る曲がり管成形用芯型は、図1の(ロ)に示す直線状芯型に対し、分割片11,12相互を中心軸線の周りに180°回転させ、割れ目13を嵌合させた構成である。図2は、図1の(ロ)における角度α°の割れ目13の外郭形状を示し、中心点oからの距離Rで表わすと、分割片の円筒外径(半径)をrとして、R=r〔(cosθtanα)2+1〕1/2 で与えられる。
【0012】従って、上記180°の角度で相互に中心軸線の周りに回転させた分割片間の最大半径差ΔRと分割片の円筒外郭半径rとの比ΔR/rはΔR/r=〔(tanα)2+1〕1/2−1 ■で与えられる。而して、図1の(ロ)に示す直線状芯型を、分割片11,12相互の中心軸線の周りでの180°回転により図1の(イ)に示す曲がり角2α°の芯型にする際、嵌合部14にΔR/rに応じた側圧が作用するが、嵌合部14をインロ−形状とすることにより、かかる側圧の作用にもかかわらず、180°回転を嵌合部14の脱離なく容易に行うことができる〔例えば、α=11.25°の場合、上記ΔR/rは、ほぼ0.02であり、かかる変形歪に基づく側圧(応力)は僅小であり、180°回転を小さな力で容易に行うことができる〕。
【0013】本発明に係る曲がり管成形用芯型は、図1の(ロ)に示す直線状芯型に対し、分割片11,12相互の中心軸線の周りの回転を0°〜180°の範囲で行って曲がり角0°〜2α°の曲がり芯型として使用するものである。かかる回転のもとでも、各分割片が中心軸線を中心としての回転対称であるから、曲がり芯型の中心軸線は水平面内にあり、その中心軸線に沿っての曲がり芯型の長さは一定である。
【0014】本発明に係る曲がり管成形用芯型においては、図1の(ロ)に示す直線状芯型に対し、分割片相互の中心軸線の周りの回転を回転角xで行ったとき、芯型の曲がり角2βは、tanβ=cosxtanα ■で与えれるるから、割れ目での周方向角度x°の位置に曲がり角2βの目盛を付しておくことにより、所望の曲がり角の設定を即座に行うことができる。
【0015】図1において、15は受口成形部であり、交換可能な構造とすることもできる。また、一方をストレ−トすること、両方共にストレ−トとすることもできる。本発明に係る曲がり管成形用芯型においては、内部において両分割片間を着脱自在に連結した状態で使用され、例えば、図3に示すように、各分割片11,12内に割れ目13近傍においてフランジ111,121を固定し、芯型の一端の開口151より工具を挿入してフランジ111,121間をボルト・ナット2,…で緊結することができる。
【0016】本発明に係る曲がり管成形用芯型においては、図4の(イ)に示すように、インロ−の深さdや曲がり角2α°の増減に応じて増減する段差Δhが割れ目に生じるので、この段差が大きくなる場合(通常、1mm以上となる場合)、図4の(ロ)に示すように、割れ目の外側縁端にア−ルeを付するか、テ−プtを巻きつけるか、これらの双方を施すことが好ましい。
【0017】上記実施例では、両分割片の割れ目側端面の傾斜角度を共に等しくしているが(共にα°)、両分割片の割れ目側端面の傾斜角度を多少の範囲内(通常±数度の範囲内)であれば、異ならせても差し支えない(勿論、両分割片の円筒形の内径・外径は同一とする)。なお、上記の実施例では、各分割片を円筒形としているが、円柱形とし、分割の割れ目を斜め方向とし、分割片を中心軸線の周りに相互に所定の角度で回転させ、例えば、貫通テンションメンバ−(例えばワイヤ−)の緊張で所望の曲がり角に形成することもできる。
【0018】本発明に係る曲がり管成形用芯型は繊維強化樹脂製曲がり管の成形に好適に使用される。本発明に係る曲がり管成形用芯型を使用して繊維強化樹脂製曲がり管を成形するには、当該芯型を端板(図3において、符号152で示している)をフイラメントワィンディング装置の回転軸に取付け、フィ−ドアイを通してその回転芯型に樹脂含浸ガラスロ−ビングを巻き付けていくと共にフィ−ドアイの移動制御を行って芯型上に一様厚みの未硬化繊維強化樹脂層を形成し、而るのち、この未硬化繊維強化樹脂を芯型と共に加熱炉に搬入し、樹脂の硬化・冷却後、芯型を解体・脱離して所定の繊維強化樹脂製曲がり管を得る。
【0019】
【実施例】図3に示す構成であり、口径を600mm、α°を11.25°とし、材質を鋼鉄製とし、インロ−の深さを20mmとした。最大曲がり角を22.5°としたときの割れ目の段差△hは、ほぼ1mmとなったので割れ目の外側縁端をア−ル加工した。
【0020】曲がり角を0°〜22.5°と変化させるために、分割片相互間を中心軸線の周りに0°〜180°回転させたところ、その回転を容易、且つスム−ズに行うことができた。
【0021】
【発明の効果】本発明に係る曲がり管成形用芯型においては、割れ目が角度α°の両分割片を相互に中心軸線の周りに回転させることにより0〜2α°の範囲内の曲がり角を設定でき、曲がり部位への被覆材の巻装を必要とせず、組立てを迅速・簡易に行いことができる。しかも、両分割片の割れ目を嵌合し、内側からボルト等で連結するだけの簡易な構成であり、低コストで製作できる。
【0022】また、曲がり部の外面が平滑であるから、内面平滑な曲がり管を成形できる。また、芯型の中心軸線に沿っての長さを一定にできるから、曲がり角を変えても、長さの揃った曲がり管を容易に成形できる。更に、各分割片が直線状であるから製品硬化後の型抜きも容易である。




 

 


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