(57)【要約】【課題】成形品本体の中空部内に可動部品を配置するものにあって、製造工程の簡単化ひいてはコストダウンを図る。【解決手段】崩壊性中子（１２）を内部に可動部品（３、４）を封入した状態に形成する中子形成工程と、成形型（１１）内に崩壊性中子（１２）を配置する中子配置工程と、成形型（１１）内に成形品本体（２）の材料を流し込んで固化させる成形工程と、崩壊性中子（１２）を崩壊させて成形品本体（２）から排出する除去工程とを含む。中子形成工程は、崩壊性中子（１２）全体に対応したキャビティ（１５ａ）を有する中子用成形型（１５）が用いられ、崩壊性中子（１２）のうち一部を構成すると共にキャビティ（１５ａ）内で可動部材（３）を保持するための挿入用中子（１６）を同等の材料で別途形成しておき、キャビティ（１５ａ）内に可動部材（３、４）と挿入用中子（１６）とを配置し，残りの空間に材料を流し込んで固化させる。【選択図】図１
2020116627.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
中空部（２ａ）を有する成形品本体（２）と、この成形品本体（２）の前記中空部（２ａ）内に移動可能に配置された可動部品（３、４）とを備えた成形部品（１）を製造する方法であって、
前記中空部（２ａ）を構成するための崩壊性中子（１２）を、内部に前記可動部品（３、４）を封入した状態に形成する中子形成工程と、
前記成形品本体（２）の外形を構成するための成形型（１１）内に、前記可動部品（３、４）が封入された崩壊性中子（１２）を配置する中子配置工程と、
前記成形型（１１）内に、前記成形品本体（２）の材料を流し込んで固化させる成形工程と、
前記崩壊性中子（１２）を崩壊させて前記可動部品（３、４）を残した状態で前記成形品本体（２）から排出する除去工程とを含むと共に、
前記中子形成工程は、
前記崩壊性中子（１２）全体に対応したキャビティ（１５ａ）を有する中子用成形型（１５）が用いられ、
前記崩壊性中子（１２）のうち一部を構成すると共に、前記キャビティ（１５ａ）内で前記可動部材（３）を該崩壊性中子（１２）内に埋め込む形態に保持するための挿入用中子（１６）を同等の材料で別途形成しておき、
前記キャビティ（１５ａ）内に、前記可動部材（３、４）と、前記挿入用中子（１６）とを配置し、残りの空間に材料を流し込んで固化させることにより、前記崩壊性中子（１２）を形成する成形部品の製造方法。
【請求項２】
中空部（２ａ）を有する成形品本体（２）と、この成形品本体（２）の前記中空部（２ａ）内に移動可能に配置された可動部品（３、４）とを備えた成形部品（１）を製造する方法であって、
前記中空部（２ａ）を構成するための崩壊性中子（２１）を、内部に前記可動部品（３、４）を封入した状態に形成する中子形成工程と、
前記成形品本体（２）の外形を構成するための成形型（１１）内に、前記可動部品（３、４）が封入された崩壊性中子（２１）を配置する中子配置工程と、
前記成形型（１１）内に、前記成形品本体（２）の材料を流し込んで固化させる成形工程と、
前記崩壊性中子（２１）を崩壊させて前記可動部品（３、４）を残した状態で前記成形品本体（２）から排出する除去工程とを含むと共に、
前記中子形成工程は、
前記可動部品（３、４）を一部が露出した状態で内蔵する第１分割中子（２２）を形成する工程と、
前記第１分割中子（２２）の前記可動部品（３）の露出面を塞ぐように配置される第２分割中子（２３）を形成する工程と、
前記第１分割中子（２２）と第２分割中子（２３）とを貼り合せて前記崩壊性中子（２１）とする工程とを含む成形部品の製造方法。
【請求項３】
中空部（３２ａ）を有する成形品本体（３２）と、この成形品本体（３２）の前記中空部（３２ａ）内に移動可能に配置された可動部品（３、４）とを備えた成形部品（３１）を製造する方法であって、
前記中空部（３２ａ）を構成するための崩壊性中子（３４）を、内部に前記可動部品（３、４）を封入した状態に形成する中子形成工程と、
前記成形品本体（３２）の外形を構成するための成形型（１１）内に、前記可動部品（３、４）が封入された崩壊性中子（３４）を配置する中子配置工程と、
前記成形型（１１）内に、前記成形品本体（３２）の材料を流し込んで固化させる成形工程と、
前記崩壊性中子（３４）を崩壊させて前記可動部品（３、４）を残した状態で前記成形品本体（２）から排出する除去工程とを含むと共に、
前記中子配置工程において、前記成形型（１１）内のうち、前記崩壊性中子（３４）のうち前記可動部品（３）が露出配置されている部分に、前記成形品本体（３２）の材料と同等の固体材料からなる溶着防止板（３３）を該崩壊性中子（３４）に接触させて配置し、その状態で、前記成形工程を実行することにより、前記溶着防止板（３３）を前記成形品本体（３２）に一体化する成形部品の製造方法。
【請求項４】
前記崩壊性中子は、骨材と、炭酸カリウムと、粘土質鉱物と、水とを含む混合材料から成形される請求項１から３のいずれか一項に記載の成形部品の製造方法。
【請求項５】
前記成形部品は、弁装置である請求項１から４のいずれか一項に記載の成形部品の製造方法。
【請求項６】
前記可動部品は、弁体及びばねを含む請求項５記載の成形部品の製造方法。
【請求項７】
前記崩壊性中子は、破壊強度が３ＭＰａ以上、６ＭＰａ以下の範囲である請求項１から６のいずれか一項に記載の成形部品の製造方法。
【請求項８】
中空部（２ａ、３２ａ）を有する成形品本体（２、３２）と、この成形品本体（２、３２）の前記中空部（２ａ、３２ａ）内に移動可能に配置された可動部品（３、４）とを備えると共に、
前記成形品本体（２、３２）には、前記中空部（２ａ、３２ａ）に連通する開口部（２ｂ、２ｃ、３２ｂ、３２ｃ）が形成されており、その開口部（２ｂ、２ｃ、３２ｂ、３２ｃ）は、前記可動部品（３、４）が通過不能な大きである成形部品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、中空部を有する成形品本体と、この成形品本体の前記中空部内に移動可能に配置された可動部品とを備えた成形部品の製造方法及び成形部品に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば自動車に設けられる冷却機構としては、水等の冷媒を気液変化させながら循環させることにより、発熱部品の冷却を行うようにした自己循環型のものが考えられている。この種の冷却機構においては、冷媒を一定方向に循環させるために、冷媒の流路中に、弁体にボールを用いた逆止弁が複数設けられる。そのような逆止弁等の弁装置のボディは、冷媒の流路とその途中の弁座等を一体に有して構成され、鋳造（ダイカスト）により製造されることが一般的である（例えば特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−２８０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記のような成形部品としての弁装置にあっては、成形品本体としてのボディ内の、中空部である流路中に、ボール等の弁体やその弁体を付勢するコイルばねといった可動部品を組込む必要がある。従来では、ボディに割面を設け、ボディの分割状態で弁体やコイルばねの組付け、その後にボディを結合することが行われていた。しかし、そのような従来の製造方法では、製造工程が比較的複雑であり、またボディの割面に対するシール性を確保するためにシール材を設けるなど、部品数の増加等を招いていた。そのため、コストダウン等の要求から、製造工程の簡単化や部品数の削減を図ることが望まれる。
【０００５】
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、その目的は、成形品本体の中空部内に可動部品を配置するものにあって、製造工程の簡単化ひいてはコストダウンを図ることができる成形部品の製造方法及び成形部品を提供するにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明の第１の成形部品（１）の製造方法は、成形品本体（２）の中空部（２ａ）内に可動部品（３、４）を配置するものにあって、前記中空部（２ａ）を構成するための崩壊性中子（１２）を、内部に前記可動部品（３、４）を封入した状態に形成する中子形成工程と、前記成形品本体（２）の外形を構成するための成形型（１１）内に、前記可動部品（３、４）が封入された崩壊性中子（１２）を配置する中子配置工程と、前記成形型（１１）内に、前記成形品本体（２）の材料を流し込んで固化させる成形工程と、前記崩壊性中子（１２）を崩壊させて前記可動部品（３、４）を残した状態で前記成形品本体（２）から排出する除去工程とを含むと共に、前記中子形成工程は、前記崩壊性中子（１２）全体に対応したキャビティ（１５ａ）を有する中子用成形型（１５）が用いられ、前記崩壊性中子（１２）のうち一部を構成すると共に、前記キャビティ（１５ａ）内で前記可動部材（３）を該崩壊性中子（１２）内に埋め込む形態に保持するための挿入用中子（１６）を同等の材料で別途形成しておき、前記キャビティ（１５ａ）内に、前記可動部材（３、４）と、前記挿入用中子（１６）とを配置し、残りの空間に材料を流し込んで固化させることにより、前記崩壊性中子（１２）を形成する。
【０００７】
これによれば、成形型内に崩壊性中子を配置し、その状態で成形型内に材料を流し込んで固化させることにより、崩壊性中子が占める部分に材料が存在しない状態で、成形品本体が得られる。その後、前記崩壊性中子が崩壊されて排出されることにより、その部分が中空部となった成形品本体が得られる。このとき、崩壊性中子の形成時には、可動部品が崩壊性中子内に予め封入されているので、崩壊性中子が崩壊されて排出除去された際には、可動部品が中空部内に配置された形態で残るようになる。
【０００８】
ここで、崩壊性中子（いわゆる砂中子）を用いて、例えば金属母材による成形品本体の成形を行っても、中子（中子の構成物）が金属母材と溶着することはない。ところが、例えば金属製の可動部品が露出していると、その金属部分が溶融金属母材と溶着してしまう虞がある。上記構成では、可動部材が、崩壊性中子内に埋め込まれた形態、つまり崩壊性中子の外面に露出しない形態で設けられるので、崩壊性中子内の可動部材が、成形工程において、金属母材と溶着することはない。
【０００９】
従って、成形された成形品本体に対して、可動部品を後から中空部内に挿入して組付ける必要がなくなり、その分、工程の簡略化を図ることができる。この場合、成形品本体の開口部が小さくても、中空部内に通過（出し入れ）できない大きさの可動部品を組付けることができ、割面が必要なくなる。この結果、割面を結合したり、その部分にシールのための部材を設けたりする必要がなくなり、部品数が少なく安価に済ませることができる。また、中子形成工程はおいて、崩壊性中子内に可動部材を埋め込んだ形態に容易に設けることができ、成形工程における可動部材と金属母材との溶着を未然に防止することができる。尚、成形品本体の材料としては、金属、合成樹脂、セラミックなどが含まれる。
【００１０】
或いは、上記した中子形成工程を、前記可動部品（３、４）を一部が露出した状態で内蔵する第１分割中子（２２）を形成する工程と、前記第１分割中子（２２）の前記可動部品（３）の露出面を塞ぐように配置される第２分割中子（２３）を形成する工程と、前記第１分割中子（２２）と第２分割中子（２３）とを貼り合せて前記崩壊性中子（２１）とする工程とを含むように構成することもできる。これによっても、崩壊性中子内に可動部材を埋め込んだ形態に容易に設けることができ、成形工程における可動部材と金属母材との溶着を未然に防止することができる。
【００１１】
更には、上記中子形成工程を、中子配置工程において、前記成形型（１１）内のうち、前記崩壊性中子（３４）のうち前記可動部品（３）が露出配置されている部分に、前記成形品本体（３２）の材料と同等の固体材料からなる溶着防止板（３３）を該崩壊性中子（３４）に接触させて配置し、その状態で、前記成形工程を実行することにより、前記溶着防止板（３３）を前記成形品本体（３２）に一体化するように構成することもできる。これによっても、崩壊性中子内に可動部材を埋め込んだ形態に容易に設けることができ、成形工程における可動部材と金属母材との溶着を未然に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】第１の実施形態を示すもので、成形品本体の成形時の様子を示す断面図
【図２】弁装置の構成を示す断面図
【図３】崩壊性中子の構成を示す図
【図４】中子の形成方法を説明するための断面図
【図５】第２の実施形態を示すもので、成形品本体の成形時の様子を示す断面図
【図６】中子の形成方法を説明するための断面図
【図７】第３の実施形態を示すもので、成形品本体の成形時の様子を示す断面図
【図８】弁装置の構成を示す断面図
【図９】中子の形成方法を説明するための断面図
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、弁体にボールを用いた逆止弁からなる弁装置の製造に適用したいくつかの実施形態について、図面を参照しながら説明する。尚、複数の実施形態間で、共通する部分については、共通する符号を付して、新たな図示や繰り返しの説明を省略することとする。
【００１４】
（１）第１の実施形態
第１の実施形態について、図１〜図４を参照しながら説明する。図２は、本実施形態に係る成形部品としての弁装置１の構成を示している。この弁装置１は、この場合金属例えばアルミ（又はアルミ合金）の鋳造（ダイカスト）品からなる成形品本体としてのボディ２を備えている。ボディ２は、例えば図で左右方向にやや横長な矩形ブロック状をなし、内部に、図で左右方向に長い中空部２ａを有している。
【００１５】
更に、このボディ２には、前記中空部２ａの右端中央部から右方向に延び、該ボディ２の右側面で開口する入口流路２ｂが形成されていると共に、前記中空部２ａの図で右側下部から下方向に延び該ボディ２の下面で開口する出口流路２ｃが形成されている。これにより、入口流路２ｂ、中空部２ａ、出口流路２ｃが連通した液体の流路が形成されている。このとき、ボディ２には、入口流路２ｂの中空部２ａとの接続部分に、弁体が接触、離間して入口流路２ｂを開閉する弁座２ｄが形成されている。
【００１６】
そして、前記ボディ２の中空部２ａ内には、可動部品としての弁体となるボール３及びコイルばね４が、移動可能に配置される。前記ボール３は、金属例えばステンレスから前記入口流路２ｂの径よりも大きい球状に構成され、前記弁座２ｄの左側に移動可能に配置されている。前記コイルばね４は、例えばステンレス製のばね線材からなり、伸縮方向（軸方向）を図で左右方向とし、圧縮状態で中空部２ａ内に配置され、基端側（図で左端側）が壁に係合し、先端側（図で右端側）がボール３に係合している。これにより、コイルばね４は、前記ボール３を、常に図で右方、つまり弁座２ｄに対し押し付けて入口流路２ｂを塞ぐ方向に付勢している。
【００１７】
上記構成の弁装置１は、通常時つまり入口流路２ｂに高圧の液体が供給されていない状態では、ボール３が弁座２ｄに接触して、入口流路２ｂが閉塞される。これに対して、図２に矢印で示すように、入口流路２ｂから前記コイルばねのばね力に抗する程度の高圧の液体が供給されると、ばね力に抗してボールを図で左方に移動させ、液体が中空部２ａに流れ込み、更に出口流路２ｃから流出されるようになっている。尚、前記入口流路２ｂ及び出口流路２ｃの開口部の大きさは、ボール３及びコイルばね４が通過（出し入れ）できないものとなっている。
【００１８】
さて、上記した成形部品としての弁装置１は、以下に述べる本実施形態に係る製造方法により製造される。この弁装置１の製造には、図１等に示すように、成形型としてのダイカスト用の金型１１が用いられると共に、前記中空部２ａを形成するための、いわゆる砂中子からなる崩壊性中子１２が用いられる。
【００１９】
そのうち、前記金型１１は、図１に示すように、前記ボディ２外形に相当するキャビティ１１ａを有すると共に、溶融金属の注入口１１ｂを有している。また、金型１１の右壁部と底壁部には、夫々前記崩壊性中子１２を保持するための穴状の位置決め部１３及び１４が設けられている。尚、図示はしないが、金型１１は、例えば位置決め部１３の中央部で分離する上型と下型とからなり、開閉機構により金型１１の開閉がなされる。また、金型１１には、前記注入口１１ｂからキャビティ１１ａ内に材料（溶融金属）を所定圧力で注入する注入機構、金型１１の加熱・冷却を行う温度調整機構、冷却固化後の成形品本体（ボディ２）を取出す製品取出機構等も設けられている。
【００２０】
そして、詳しくは後の作用説明で述べるように、弁装置１を製造するにあたっては、前記崩壊性中子１２を、内部に可動部品としてのボール３及びコイルばね４を封入した状態に形成する中子成形工程が実行される。そして、崩壊性中子１２の形成後に、前記金型１１内に、前記崩壊性中子１２を配置する中子配置工程と、前記金型１１内に、ボディ２の材料この場合アルミなどの母材を流し込んで固化させる成形工程とが実行される。更に、ボディ２の成形（鋳造）後、前記崩壊性中子１２を崩壊させ、前記ボール３及びコイルばね４をボディ２内に残した状態で崩壊性中子１２を構成していた残骸を排出する除去工程とが順に実行される。
【００２１】
ここで、前記崩壊性中子１２について述べる。図３は、この崩壊性中子１２の構成を示しており、砂等の骨材を主体とした混合材料を固めたもので、前記中空部２ａに相当する横長なブロック状の主部１２ａを備えている。これと共に、主部１２ａの右端部から右方に延び前記入口流路２ｂに相当する第１の突出部１２ｂと、主部１２ａの右端部から下方に延び前記出口流路２ｃに相当する第２の突出部１２ｃとを一体に有している。そして、主部１２ａ内の右寄り部分には、前記ボール３が、表面に露出することなく、内部に埋め込まれた形態に配置されている。前記コイルばね４も、主部１２ａ内のボール３の左側に位置して圧縮された状態で埋め込まれている。
【００２２】
このとき、図１にも示すように、崩壊性中子１２の第１の突出部１２ｂは、前記入口流路２ｂの本来の長さよりも長く構成されており、その先端の延長部分が、金型１１の位置決め部１３に嵌合して位置決めが行われるようになっている。また、崩壊性中子１２の第２の突出部１２ｃは、前記出口流路２ｃの本来の長さよりも長く構成されており、その先端の延長部分が、金型１１の位置決め部１４に嵌合して位置決めが行われる。
【００２３】
より具体的には、崩壊性中子１２は、骨材と、炭酸カリウムと、粘土質鉱物と、極性溶媒である水とを含む混合材料から構成され、後述する中子用金型１５（図４参照）を用いて成形される。骨材としては、例えばムライト質の人工砂が採用され、その平均粒径が例えば１０〜１５０μｍとされる。炭酸カリウムは、水に溶解し、骨材の粒子同士を接合させる無機バインダとして機能する。粘土質鉱物は、例えばセピオライトの紛体からなり、水中に分散し、骨材の粒子や炭酸カリウムに付着して流動性付与剤として機能する。
【００２４】
尚、崩壊性中子１２の混合材料の好ましい配合は、上記した骨材と、炭酸カリウムと、粘土質鉱物と、水との合計を１００質量％とすると、骨材が４０〜８５質量％、炭酸カリウムが５〜３０質量％、粘土質鉱物が０．４〜１０質量％、水が５〜３５質量％である。尚、骨材の配合量としては、５０〜８０質量％がより好ましく、６５〜７５質量％が更に好ましい。炭酸カリウムの配合量としては、８〜２５質量％がより好ましく、１０〜２０質量％が更に好ましく、１０〜２０質量％が特に好ましい。粘土質鉱物の配合量としては、０．５質量％以上がより好ましく、５質量％以下がより好ましく、更には３質量％以下が一層好ましく、２．５質量％以下が特に好ましい。水の配合量としては、１０〜２０質量％がより好ましい。
【００２５】
次に、上記構成の金型１１等を用いた、弁装置１の製造の手順について述べる。弁装置１を製造するにあたっては、上記したように、ボディ２の中空部２ａを設けるための崩壊性中子１２を形成する中子形成工程が実行される。この中子形成工程においては、図４に示すように、中子用成形型としての中子用金型１５が用いられる。この中子用金型１５は、崩壊性中子１２の外形に相当するキャビティ１５ａを有しており、第２の突出部１２ｃに対応する部分が材料の注入口１５ｂとなるように、縦置き状態で使用される。
【００２６】
本実施形態では、崩壊性中子１２を成形する際には、いわゆる二色成形法と同様な方法が採用される。即ち、図４に示すように、中子用金型１５のキャビティ１５ａ内に、コイルばね４及びボール３が配置されると共に、それらボール３及びコイルばね４の位置決め保持を行うための挿入用中子１６が配置される。この挿入用中子１６は、崩壊性中子１２を構成するための混合材料からなり、崩壊性中子１２のうち、主部１２ａの右端側上部と、第１の突出部１２ｂとを一体に有する形状とされている。図示はしないが、この挿入用中子１６は、別の金型で予め成形されるようになっている。
【００２７】
中子用金型１５のキャビティ１５ａに、コイルばね４及びボール３並びに挿入用中子１６を配置した後、図４に太い矢印で示すように、上記した混合材料を注入口１５ｂから注入し、キャビティ１５ａ内の残っていた空間に対し充填させる。これにより、コイルばね４及びボール３が、混合材料により埋め込まれるようになり、挿入用中子１６と充填された混合材料とが一体化する。中子用金型１５内の混合材料を乾燥させた後、キャビティ１５ａ内の成形物を中子用金型１５から取り出すことにより、図３に示すような、ボール３が外面に露出しない状態で、且つ、コイルばね４が材料内で圧縮状態に拘束された崩壊性中子１２が得られる。
【００２８】
本発明者らの研究によれば、崩壊性中子１２を成形する混合材料は、上記配合を備えることにより、流動性に優れた擬塑性流体となり、成形性に優れたものとなる。この場合、コイルばね４の隙間に対しても容易に材料が入り込み、隙間なく密に充填されるようになる。そして、得られた崩壊性中子１２は、十分な強度が得られた。具体的には、崩壊性中子１２の破壊強度が、３ＭＰａ以上、６ＭＰａ以下の範囲とされている。
【００２９】
この場合、崩壊性中子１２の破壊強度を、６ＭＰａ以下としたことにより、後のボディ２の成形後の破壊を容易に行うことができる。そして、破壊強度が３ＭＰａ以上とされることにより、コイルばね４を圧縮した状態で封入した場合でも、そのばね力に耐えて形状を維持することができる。尚、崩壊性中子１２の製造手順として、上記とは逆に、挿入用中子１６相当部分を除く部分に関して、コイルばね４及びボール３を配置した型内で成形して第２挿入用中子を得、その後、上記と同様の中子用金型１５に第２挿入用中子を配置して残りの部分（挿入用中子１６相当部分）を二色成形により形成するといった方法でも良い。
【００３０】
このようにして崩壊性中子１２が得られた後、弁装置１のボディ２の成形（鋳造）が行われる。成形にあたっては、まず、金型１１内に崩壊性中子１２を配置する中子配置工程が実行される。この工程では、図１に示すように、崩壊性中子１２の第２の突出部１２ｃの先端が、金型１１の位置決め部１４に嵌合すると共に、第１の突出部１２ｂの先端が、位置決め部１３に嵌合することにより、崩壊性中子１２が金型１１内に位置決め状態で配置される。
【００３１】
引続き、図１に白抜きの矢印で示すように、金型１１のキャビティ１１ａ内に、ボディ２の材料この場合アルミなどの母材（溶融金属材料）を、比較的低圧で流入口１１ｂから流し込んで固化させる成形工程が実行される。この場合、キャビティ１１ａのうち崩壊性中子１２が占める部分を除いた部分に、材料が流し込まれ、冷却、固化されることにより、成形品本体としてのボディ２が得られる。またこのとき、ボール３は崩壊性中子１２に埋め込まれて外面に露出していないので、ボール３と母材（溶融金属）とが溶着してしまうことが未然に防止される。
【００３２】
成形工程が終了すると、金型１１から成形品（ボディ２）が取出され、そのボディ２内に残っている崩壊性中子１２を崩壊させ、崩壊性中子１２を構成していた残骸を排出する除去工程が実行される。この工程では、崩壊性中子１２を水に浸漬する、或いは水に浸漬すると共に振動を付与することが行われ、崩壊性中子１２が崩壊されて崩壊物が例えばボディ２の出口流路２ｃから排出されるようになる。このとき、崩壊性中子１２が除去された際には、ボール３及びコイルばね４がボディ２の中空部２ａ内に配置された形態で残るようになり、図２に示すように、コイルばね４は、拘束が解かれて拡張状態になる。
【００３３】
このように本実施形態によれば、ボディ２の中空部２ａ内に可動部品としてのボール３及びコイルばね４を配置するものにあって、成形工程において、中空部２ａ内にボール３及びコイルばね４を備えた状態で、ボディ２を成形することができる。従って、成形されたボディ２に対して、可動部品を後から中空部２ａ内に挿入して組付ける必要がなくなり、その分、大幅な工程の簡略化を図ることができる。このように、ボディ２の中空部２ａに、後から組付けることが難しいボール３及びコイルばね４を有する弁装置１を容易に得ることができる。
【００３４】
この場合、ボディ２の開口部即ち入口流路２ｂや出口流路２ｃの開口面積が小さくても、中空部２ａ内に通過（出し入れ）できない大きさの可動部品を組付けることができ、割面が必要なくなる。この結果、ボディ２に割面を設けてそれらを結合したり、その部分にシールのための部材を設けたりする必要がなくなり、工程や部品数を少なく済ませることができ、コストダウンを図ることができる。
【００３５】
また、本実施形態では、崩壊性中子１２を、骨材と、炭酸カリウムと、粘土質鉱物と、水とを含む混合材料から成形するようにした。これにより、崩壊性中子１２を形成するにあたり、混合材料の流動性に優れ、複雑な形状であっても容易に成形することが可能となる。更に、崩壊性中子１２は崩壊性も高く、ボディ２の成形後に容易に崩壊させることができる。このとき、崩壊性中子１２の破壊強度を、３ＭＰａ以上、６ＭＰａ以下の範囲としたことにより、十分な強度が得られて、コイルばね４を圧縮した状態で封入した場合でも、そのばね力に耐えることができ、しかも、崩壊性中子１２の良好な崩壊性を確保することができる。
【００３６】
本実施形態では、成形部品としての弁装置１のボディ２に、中空部２ａ（流路）を容易に形成することができると共に、可動部品であるボール３及びコイルばね４を、容易に組付けることができ、弁装置１を製造する際の製造工程の簡単化ひいてはコストダウンを図ることができる。また、弁装置１における弁座２ｄ（ボール３）の位置についての制約も少なく、弁の位置の自由度を高めることができる。更に、特に本実施形態では、崩壊性中子１２の形成時の工夫、即ち挿入用中子１６を用いた二色成形を行うことにより、ボール３を崩壊性中子１２の外面に露出させずに埋め込んだ形態に設けることができた。これにより、成形工程において、ボディ２の成形材料とボール３とが溶着してしまうことを未然に防止することができる。
【００３７】
（２）第２の実施形態
次に、図５及び図６を参照して、第２の実施形態について述べる。この第２の実施形態が、上記第１の実施形態と異なるところは、崩壊性中子２１の構成及び中子形成工程にある。即ち、本実施形態では、上記第１の実施形態と同等の成形品本体としてのボディ２を製造するものであるが、図５に示すように、前記崩壊性中子２１は、第１分割中子２２と、第２分割中子２３とを貼り合わせて構成される。
【００３８】
この崩壊性中子２１は、上記第１の実施形態と同等の混合材料を固めたもので、全体として、前記第１の実施形態の崩壊性中子１２と同等の形状を備えている。従って、崩壊性中子２１はボディ２の中空部２ａに相当する横長なブロック状の主部２１ａと、入口流路２ｂに相当する第１の突出部２１ｂと、出口流路２ｃに相当する第２の突出部２１ｃとを一体に有している。そして、主部２１ａ内には、可動部品としてのボール３及びコイルばね４が埋め込まれている。
【００３９】
このとき、図５に示すように、前記第１分割中子２２は、崩壊性中子２１のうち図で左側部分を構成し、ボール３及び圧縮状態のコイルばね４を内蔵し、そのうちボール３の一部がその右壁部に露出した状態とされている。前記第２分割中子２３は、崩壊性中子２１のうち図で右側部分を構成し、前記第１分割中子２２の右壁部のボール３の露出部分を塞ぐように配置される。
【００４０】
本実施形態では、上記崩壊性中子２１を形成する中子形成工程は、前記第１分割中子２２を形成する工程と、前記第２分割中子２３を形成する工程と、第１分割中子２２と第２分割中子２３とを貼り合せる工程とを含んでいる。そのうち第１分割中子２２を形成する工程では、図６に示すように、第１分割中子用金型２４は、第１分割中子２２の外形に相当するキャビティ２４ａを有しており、側部に材料の注入口２４ｂが来るように、縦置き状態で使用される。
【００４１】
第１分割中子２２を成形する際には、図６に示すように、第１分割中子用金型２４のキャビティ２４ａ内に、ボール３及びコイルばね４が上下に配置される。このとき、コイルばね４は圧縮状態とされる。上記第１の実施形態で述べたと同等の混合材料を注入口２４ｂから注入し、キャビティ２４ａ内の空間に対し充填させる。混合材料を乾燥させた後、キャビティ２４ａ内の成形物を第１分割中子用金型２４から取り出すことにより、混合材料内にコイルばね４及びボール３が埋め込まれた第１分割中子２２が得られる。この場合、ボール３の先端が第１分割中子２２の外面に露出した状態で、第１分割中子２２内でコイルばね４が材料内で圧縮状態に拘束された状態とされている。
【００４２】
また、図示はしないが、前記第２分割中子２３を形成する工程は、第２分割中子２３の外形に対応したキャビティを有する第２分割中子用金型が用いられ、同等の混合材料から成形される。そして、上記のように構成された第１分割中子２２と第２分割中子２３とが、水或いは塩水などにより貼り合せる工程が実行され、崩壊性中子２１が得られる。この崩壊性中子２１は、主部２１ａ内に、ボール３及びコイルばね４が埋め込まれており、そのうちボール３は、崩壊性中子２１の外面に露出させずに埋め込まれた形態とされる。尚、崩壊性中子２１の破壊強度は、３ＭＰａ以上、６ＭＰａ以下の範囲とされている。
【００４３】
このように崩壊性中子２１が得られた後、上記第１の実施形態と同様にして、中子配置工程、成形工程、除去工程が順に実行される。成形工程においては、ボール３は崩壊性中子２１に埋め込まれて外面に露出していないので、ボール３と母材（溶融金属）とが溶着してしまうことが未然に防止される。
【００４４】
このような第２の実施形態においても、成形部品としての弁装置１のボディ２に、中空部２ａ（流路）を容易に形成することができると共に、可動部品であるボール３及びコイルばね４を、容易に組付けることができ、弁装置１を製造する際の製造工程の簡単化ひいてはコストダウンを図ることができる。また、中子形成工程において、ボール３を崩壊性中子２１の外面に露出させずに埋め込んだ形態に容易に設けることができる。これにより、成形工程において、ボディ２の成形材料とボール３とが溶着してしまうことを未然に防止することができる。
【００４５】
（３）第３の実施形態、その他の実施形態
以下、第３の実施形態について、図７〜図９を参照して、上記第１の実施形態と異なる点を中心に述べる。図８は、この第３の実施形態に係る製造方法により製造される成形部品としての弁装置３１を示している。この弁装置３１における、成形品本体としてのボディ３２は、全体としては上記第１の実施形態のボディ２と同等の形状を備えているのであるが、詳細には、ボディ３２の一部に、溶着防止板３３がインサート成形された形態で設けられている。溶着防止板３３は、ボディ３２の他の部分と同等の金属材料例えばアルミから構成される。
【００４６】
即ち、前記ボディ３２は、図で左右方向にやや横長な矩形ブロック状をなし、内部に、図で左右方向に長い中空部３２ａを有している。更に、このボディ２には、前記中空部３２ａの右端中央部から右方向に延びる入口流路３２ｂが形成されていると共に、中空部２ａの図で右側下部から下方向に延びる出口流路３２ｃが形成されている。前記中空部３２ａ内には、可動部品としての弁体となるボール３及びコイルばね４が、移動可能に配置される。このとき、ボディ３２の図で右壁部の中空部３２ａに臨む部分のうち入口流路３２ｂの周囲部分が、溶着防止板３３から構成されている。従って、溶着防止板３３は、中心部に入口流路３２ｂの一部を構成する穴を有する板状をなし、その中空部３２ａに臨む左側壁面うち、穴の周囲部分が弁座３２ｄとされている。
【００４７】
本実施形態では、図７に示すように、ボディ３２の成形時に中空部３２ａを形成するための崩壊性中子３４が用いられる。この崩壊性中子３４は、上記第１の実施形態と同等の混合材料を固めたもので、第１の実施形態の崩壊性中子１２と同等の形状を備えている。従って、崩壊性中子３４はボディ３２の中空部３２ａに相当する横長なブロック状の主部３４ａと、入口流路３２ｂに相当する第１の突出部３４ｂと、出口流路３２ｃに相当する第２の突出部３４ｃとを一体に有している。前記主部３４ａ内には、可動部品としてのボール３及びコイルばね４が埋め込まれている。
【００４８】
このとき、ボール３は、前記主部３４ａ内のうち、図７で右端部に配置され、その一部が崩壊性中子３４の外面に露出する形態となっている。コイルばね４は、主部３４ａ内のボール３の左側に位置して、比較的少ない量だけ圧縮された状態に埋め込まれている。そして、この崩壊性中子３４の右外壁部に接触するように、つまり第１の突出部３４ｂの外周部の根元部に位置して、前記溶着防止板３３が嵌合状態に設けられている。これにより、崩壊性中子３４のうちボール３が露出配置されている部分に、溶着防止板３３がその露出を塞ぐように配置されている。
【００４９】
上記崩壊性中子３４を形成する中子形成工程は、次のように実行される。即ち、図９に示すように、中子用金型３５が用いられる。この中子用金型３５のキャビティ３５ａは、崩壊性中子３４と溶着防止板３３とを合せた形状に相当するように構成されている。崩壊性中子３４を成形するにあたっては、縦置き状態とした中子用金型３５のキャビティ３５ａ内に、上から順に、溶着防止板３３、ボール３、コイルばね４が配置される。上記第１の実施形態で述べたと同等の混合材料を、上部の注入口３５ｂ及び側部の注入口３５ｃから注入し、キャビティ３５ａ内の空間に対し充填させる。混合材料を乾燥させた後、キャビティ３５ａ内の成形物を溶着防止板３３と共に中子用金型３５から取り出すことにより、ボール３及びコイルばね４が埋め込まれると共に、溶着防止板３３を備えた崩壊性中子３４が得られる。
【００５０】
上記の中子形成工程にて、溶着防止板３３を備えた崩壊性中子３４が形成されると、上記第１の実施形態等と同様に、中子配置工程、成形工程、除去工程が順に実行される、中子配置工程においては、図７に示すように、成形型としての金型１１内に溶着防止板３３を備えた崩壊性中子３４が配置され、その状態で、成形工程が実行され、キャビティ１１ａ内に、流入口１１ｂからアルミニウムの溶融材料（母材）が流し込まれる。これにて、キャビティ１１ａのうち崩壊性中子３４及び溶着防止板３３が占める部分を除いた部分に、材料が流し込まれ、冷却、固化されるのであるが、溶着防止板３３が材料と一体化され、ボディ３２が得られる。
【００５１】
この成形工程においては、ボール３の一部は崩壊性中子３４の外面に露出しているが、その露出部分に溶着防止板３３が配置されているので、流し込まれた母材（溶融金属）とボール３とが溶着してしまうことが未然に防止される。成形工程が終了すると、金型１１からボディ３２が取出され、そのボディ３２内に残っている崩壊性中子３４を崩壊させて排出する除去工程が実行される。崩壊性中子３４が除去された際には、ボール３及びコイルばね４がボディ３２の中空部３２ａ内に配置された形態で残るようになり、弁装置３１が得られる。
【００５２】
このように第３の本実施形態によれば、成形部品としての弁装置３１のボディ３２に、中空部３２ａ（流路）を容易に形成することができると共に、可動部品であるボール３及びコイルばね４を、容易に組付けることができ、弁装置３１を製造する際の製造工程の簡単化ひいてはコストダウンを図ることができる。また、中子形成工程において、崩壊性中子３４に溶着防止板３３を設けてボール３を露出させない状態とし、成形工程において、溶着防止板３３をボディ３２に一体化するように構成した。これにより、崩壊性中子３４を容易に形成できながら、成形工程におけるボール３と金属母材との溶着を未然に防止することができる。
【００５３】
尚、上記した各実施形態では、弁装置１として、弁体にボール３を用いた逆止弁を例として挙げたが、ポペット式のバルブ等であっても良く、コイルばねに代えて板ばねを用いたものや、ばねを用いないものに適用することもできる。また、弁装置以外にも、例えばギアケース内にギアを内蔵したもの等、様々な成形部品に適用しても良いことは勿論である。更には、例えば笛（ホイッスル）や鈴等において、外殻体の内部に玉（球体）を封入したものを容易に製造することができる。それら以外にも、装飾品などにも広く適用することができる。上記実施形態では、成形材料として金属（アルミ）を採用したが、鉄等の他の金属でも良く、金属以外でも、合成樹脂やセラミック等を材料とした成形品全般に適用することができる。
【００５４】
その他、成形装置（金型）の構成や、崩壊性中子の材質や形成の方法等についても様々な変更が可能である。本開示は、実施例に準拠して記述されたが、本開示は当該実施例や構造に限定されるものではないと理解される。本開示は、様々な変形例や均等範囲内の変形をも包含する。加えて、様々な組み合わせや形態、さらには、それらに一要素のみ、それ以上、あるいはそれ以下、を含む他の組み合わせや形態をも、本開示の範疇や思想範囲に入るものである。
【符号の説明】
【００５５】
図面中、１、３１は弁装置（成形部品）、２、３２はボディ（成形品本体）、２ａ、３２ａは中空部、３はボール（可動部品）、４はコイルばね（可動部品）、１１は金型（成形型）、１２、２１、３４は崩壊性中子、１５、３５は中子用金型（中子用成形型）、１５ａ、３５ａ、２４ａはキャビティ、１６は挿入用中子、２２は第１分割中子、２３は第２分割中子、２４は第１分割中子用金型、３３は溶着防止板を示す。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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