JPS6316157Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、例えば自動車のドア、フード、トラ
ンク等のヘミング加工部に充填された熱硬化性樹
脂を硬化させる装置に係り、詳しくはヘミング加
工部に高周波誘導電流を流して発熱させ、予め同
加工部に充填された樹脂を熱硬化させるためのプ
リキユア装置に関する。

（従来の技術） 従来、高周波誘導加熱電源装置から高周波コイ
ルを介して自動車等のドア、フード、トランク等
のヘミング加工部に高周波誘導電流を流して発熱
させ、予めヘミング加工部に充填された熱硬化性
樹脂を硬化させるプリキユア装置は、ヘミング加
工部の寸法、熱硬化性樹脂の種類、硬度、加熱時
間、高周波コイル特性などに対応して設定された
高周波出力電力を一定に制御する、いわゆる定出
力制御をするものであつた。

（考案が解決しようとする問題点） 上記、従来のプリキユア装置はヘミング加工部
を発熱させるための高周波出力電力を気温に関係
なく設定していたが、気温が変化した場合、すな
わち、１日の最高気温と最低気温の差、もしくは
季節による気温変化が30℃〜40℃にも達すること
がある状況ではヘミング加工部の発熱温度が変化
し、熱硬化性樹脂の硬度差が大きくなり品質の良
いプリキユアを得ることが困難であるため、その
場合は作業者が高周波誘導加熱電源装置の出力を
調整し、可能なかぎり気温による影響を避ける方
法が採られていたが、作業性が悪く、熱硬化性樹
脂の硬度を均一にすることは困難であるという問
題があつた。

そこで本考案は、高周波コイル近傍の気温を検
出して、同気温に対応して高周波誘導加熱電源装
置から出力される高周波電力を自動的に補正し、
ヘミング加工部に充填された熱硬化性樹脂を加熱
させる熱量を気温の影響を受けることなく設定熱
量にすることを解決すべき技術的課題とするもの
である。

（問題点を解決するための手段） 上記課題解決のための技術的手段は高周波誘導
加熱電源装置から高周波コイルを介して自動車等
のドア、フード、トランク等のヘミング加工部に
高周波誘導電流を流して発熱させ、予めヘミング
加工部に充填された熱硬化性樹脂を硬化させるた
めのプリキユア装置に、前記高周波コイルの近傍
に取付けられて気温を検出し気温に対応した信号
を出力する測温体と、同測温体から出力された信
号を入力して気温を認識し、前記高周波誘導加熱
電源装置に対して同装置から出力される高周波電
力を気温に対応して補正させるための制御信号を
出力する電力補正装置とを備えることである。

（作用） 前記構成によれば、高周波誘導加熱電源装置か
ら高周波コイルに所定周波数の高周波電流が通電
されると、予め熱硬化性の樹脂が充填されたヘミ
ング加工部に誘導電流が流れ、ヘミング加工部が
発熱する。一方、前記測温体はヘミング加工部近
辺の気温を検出して検出気温対応の信号を前記電
力補正装置に出力する。検出気温対応信号を入力
した電力補正装置は気温を認識し、予め定められ
た気温対応の補正出力電力を決定し、そのあと、
補正出力電力対応の制御信号を前記高周波誘導加
熱電源装置に出力する。前記制御信号を入力した
高周波誘導加熱電源装置は、同制御信号に対応し
た高周波電力を出力し、ヘミング加工部を発熱さ
せ、ヘミング加工部に充填された熱硬化性樹脂
を、気温の影響を受けることなく所定の硬度に硬
化させる作用をする。

（実施例） 次に、本考案の一実施例について説明する。

第１図は本考案のプリキユア装置の電気制御構
成を示した系統図であり、高周波誘導加熱電源装
置１は例えばサイリスタインバータ式の高周波電
力発生回路が用いられる。高周波誘導加熱電源装
置１から出力される高周波電力の周波数は、例え
ば6KHz〜10KHzが採用される。また同電源装置
１の定格出力は例えば20kw〜30kwとする。

高周波誘導加熱電源装置１の出力側には負荷力
率改善用のコンデンサ２が接続される。これは高
周波誘導加熱電源装置１の負荷となる高周波トラ
ンス３及び高周波トランス３の２次側に接続され
る高周波コイル４が誘導性負荷であるため、遅れ
力率になることからこれを改善するためにコンデ
ンサ２が接続される。高周波コイル４には、被加
熱物となる例えば自動車のドア５のヘミング加工
部が僅少な空隙を隔てて近接され、高周波コイル
４に高周波電流が流れたときにヘミング加工部を
高周波誘導電流が流れて発熱する。高周波コイル
４の近くには、例えば測温抵抗体式の測温体６が
配設され、高周波コイル４の近辺の気温を検出す
る。

測温体６は検出した気温対応の電気信号を電力
補正装置７に出力する。電力補正装置７は測温体
６から出力された電気信号により気温を認識した
うえ、予め実験等により決定された第２図に示す
ような気温対応の補正出力電力チヤートに従つて
高周波誘導加熱電源１から出力される高周波電力
を選定する。なお、検出気温が例えば23℃の場合
は20℃と25℃対応の補正出力電力値を用いて補間
する。出力電力を選定したあと、電力補正装置７
は予め設定された第３図に示すような出力電力対
応の制御信号（例えば電流信号）チヤートから制
御電流値を選定し、同制御電流を前記高周波誘導
加熱電源装置１の出力電力調整回路（例えばサイ
リスタ点弧角制御回路）に通電する。なお、出力
電力が例えばP20kwとP25kwの間の値である場
合にはP20kwとP25kwのそれぞれに対応する制
御電流値を用いて補間し、制御電流値を決定す
る。

次に、前記ドア５のヘミング加工部に予め充填
された熱硬化性樹脂を硬化させる基本的原理につ
いて説明する。

第４図に示すように、前記熱硬化性樹脂を加熱
する場合の加熱状態を一段階にした場合、すなわ
ち、第１段階の加熱条件を加熱電力P1kwでt1秒
間加熱し、第２段階の加熱条件を加熱電力P2kw
（P1＞P2）で（t2−t1）秒間加熱したとき、熱硬
化性樹脂の温度がt1秒間で気温RTに等しい温度
からT3℃まで昇温し、（t2−t1）秒間でT3℃から
T2℃になることを示している。

T1℃を硬化開始温度とすると、熱硬化性樹脂
を硬化させるために必要な熱量は、第４図の斜線
で示した部分になる。この所要熱量Ｑ１は熱硬化
性樹脂の種類によつて異なるため実際にテストを
したうえで決定される。また、温度T1℃、T2℃
及びT3℃は加熱電力P1kwもしくはP2kwと加熱
時間の積によつて決まり、t2秒以後の放冷特性は
主として気温によつて決定される。

次に、第５図に示すように気温RT１のとき、
及び気温RT２のときにそれぞれ同一の加熱条件
でヘミング加工部に充填された熱硬化性樹脂を加
熱した場合には、高い気温RT２の状態で加熱し
たときの加熱曲線はＡとなり、低い気温RT１の
状態で加熱したときの加熱曲線はＢとなる。従つ
て、加熱曲線Ａと加熱曲線Ｂとの間の斜線部の熱
量Ｑ２が気温RT１とRT２の差によつて変化す
ることになる。

今、気温RT2における加熱曲線Ａに従つて加
熱された場合に熱硬化性樹脂の最適な硬度が得ら
れている場合には、気温RT１のもとで気温RT
２と同一加熱条件で熱硬化性樹脂を加熱したと
き、熱量が前記Ｑ２だけ不足するため前記樹脂が
硬度不足になると推定される。

従つて気温がRT１の場合には加熱時間を一定
として前記樹脂を気温RT２と同一の硬度に硬化
させようとした場合には、気温RT２時より大き
な加熱電力を必要とする。

次に、上記基本原理に基づいて本考案の実施例
の作用を説明する。

熱硬化性樹脂が充填された前記ドア５のヘミン
グ加工部が前記高周波コイル４に近接した所定位
置にセツトされ、一方、前記測温体６が気温を検
出して検出気温に対応した信号を前記電力補正装
置７に出力する。電力補正装置７は前記信号を入
力すると、気温を認識し、前記第２図に示した気
温対応補正出力電力チヤートに従つて認識気温
（例えば20℃）に対応した補正出力電力、すなわ
ち気温20℃に対応した出力電力P20kwを決定す
る。さらに、電力補正装置７は前記第３図に示し
た出力電力対応制御電流チヤートから高周波誘導
加熱電源装置１の出力電力をP20kwに制御する
ための制御電流（８ｍＡ）を決定し、高周波誘導
加熱電源装置１に通電する。高周波誘導加熱電源
装置１は前記制御電流（８ｍＡ）に対応した
P20kwの高周波電力を高周波トランス３に出力
する。

P20kwに対応した高周波電流が高周波トラン
ス３の１次側に通電されると、高周波トランス３
の２次側にマツチングされた高周波コイル４に大
きな電流が流れるため、高周波コイル４に近接さ
れた被加熱物としてのドア５のヘミング加工部に
高周波誘導電流が流れて発熱し、ヘミング加工部
に充填された熱硬化性樹脂が加熱される。第６図
に示すように熱硬化性樹脂が気温RT１（20℃）
とほぼ等しい温度からT1℃に上昇すると硬化が
開始され、加熱時間がt1秒（所要温度Tt1℃）経
過すると、高周波誘導加熱電源装置１は出力電力
を例えばP20／2kwに低下させて第２段階の加熱
状態に入る。第６図から明らかなように第２段階
の加熱時間は（t2−t1）秒であり、トータルの加
熱時間がt2秒（所要温度Tt2℃）に達すると、熱
硬化性樹脂は所定の硬度に硬化されたと判断して
高周波誘導加熱電源装置１は高周波波加熱電力の
出力を停止し、熱硬化性樹脂を放冷させたあと、
ドア５は加熱位置から搬出される。

以上のように、高周波誘導加熱電源装置１から
は気温に対応して補正された高周波電力が出力さ
れるため、熱硬化性樹脂を硬化させるための熱量
は気温の影響を受けることなく均一になる。

なお、高周波誘導加熱電源装置１は、出力電力
モニタ機構を備え、設定された高周波電力が正し
く出力されているかどうかを監視する。すなわ
ち、第７図に示すように出力P1kwでt1秒間出力
された場合の電力時間積P1×t1及び出力P2kwで
（t2−t1）秒間出力された場合の電力時間積P2×
（t2−t1）を計算し、それが設定範囲に入つてい
るかどうかを確認するものであり、もし、それぞ
れの値が設定範囲外になつた場合は異常状態にな
つたと判断して出力を停止する。上記出力電力モ
ニタ機構により第６図に示す最高許容温度Tmax
を越すような出力状態になることを防止するとと
もに熱硬化性樹脂に対する熱量不足を防止する。

（考案の効果） 以上のように本考案によれば、ヘミング加工部
に充填された熱硬化性樹脂を硬化させる際に、高
周波誘導加熱電源装置からは気温に対応して補正
された高周波電力が出力されるため、気温が変化
しても熱硬化性樹脂を硬化させる熱量が均一にな
るため、ヘミング加工部の品質を向上させ、か
つ、作業性を向上させるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例の制御構成を示す電
気制御系統図、第２図及び第３図は作用を説明す
るチヤート図、第４図、第５図、第６図及び第７
図は作用を説明する特性図である。 １……高周波誘導加熱電源装置、２……コンデ
ンサ、３……高周波トランス、４……高周波コイ
ル、５……ドア（被加工物）、６……測温体、７
……電力補正装置。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 高周波誘導加熱電源装置から高周波コイルを介
   して自動車等のドア、フード、トランク等のヘミ
   ング加工部に高周波誘導電流を流して発熱させ、
   予めヘミング加工部に充填された熱硬化性樹脂を
   硬化させるためのプリキユア装置であつて、前記
   高周波コイルの近傍に取付けられて気温を検出し
   気温に対応した信号を出力する測温体と、同測温
   体から出力された信号を入力して気温を認識し、
   前記高周波誘導加熱電源装置に対して同装置から
   出力される高周波電力を気温に対応して補正させ
   るための制御信号を出力する電力補正装置とで構
   成された気温補正電力コントローラを有するプリ
   キユア装置。