(57)【要約】【課題】ガスアシスト成形方法等を用いて、外周面の環状溝にモールドのパーティングラインに起因する段差がない樹脂管を、より簡潔に製造できる製造方法を提供する。【解決手段】２つ割りタイプのモールド２ａ、２ｂの環状溝８ａに対応する部分を含む範囲に、キャビティ３よりも大径化させた保持部３ａをキャビティ３に連通させた状態で形成し、溝表面に段差がない状態の環状溝８ａを外周面に備えた筒状のインサート部材８を保持部３ａに嵌合してモールド２ａ、２ｂを閉型して、インサート部材８の内周面には表面粗さを他の部分よりも粗くした表面処理層９を形成しておき、溶融した樹脂４をキャビティ３に射出後、キャビティ３にアシスト材５を注入して、樹脂４を所望の管体７に成形し、樹脂４の硬化とともにインサート部材８と管体７とを一体化させる。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
２つ割りタイプのモールドに形成されたキャビティに溶融した樹脂を射出した後、このキャビティにアシスト材を注入し、射出した前記樹脂を硬化させることにより外周面に環状溝を有する樹脂管を製造する樹脂管の製造方法において、
前記モールドの前記環状溝に対応する部分を含む範囲に、前記キャビティよりも大径化させた保持部を前記キャビティに連通させた状態で形成しておき、溝表面に段差がない状態の前記環状溝を外周面に備えた筒状のインサート部材を前記保持部に嵌合して前記モールドを閉型した後、溶融した前記樹脂を前記キャビティに射出して、硬化させた前記樹脂と前記インサート部材とを一体化することを特徴とする樹脂管の製造方法。
【請求項２】
前記インサート部材の内周面に、前記インサート部材の他の部分よりも表面粗さを粗くした表面処理層を形成しておく請求項１に記載の樹脂管の製造方法。
【請求項３】
前記インサート部材が樹脂製である請求項１または２に記載の樹脂管の製造方法。
【請求項４】
前記インサート部材が前記キャビティに射出される前記樹脂と同じ種類の樹脂で形成されている請求項３に記載の樹脂管の製造方法。
【請求項５】
前記インサート部材が金属製である請求項１または２に記載の樹脂管の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、樹脂管の製造方法に関し、さらに詳しくは、ガスアシスト成形方法などのアシスト材を用いた樹脂射出成形により、外周面の環状溝にモールドのパーティングラインに起因する段差がない樹脂管をより簡潔に製造できる樹脂管の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
樹脂射出成形により樹脂管を成形する際に、溶融した樹脂をモールドに射出した後、窒素ガスなどの高圧ガスをモールドに注入するガスアシスト成形方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。高圧ガスに代わって、水や金属球、樹脂球をアシスト材としてモールドに高圧で注入することもある。
【０００３】
一般的にモールドには２つ割りタイプのモールドが使用されるので、成形された樹脂管の外周面にはモールドのパーティングラインに起因して段差が形成される。樹脂管がその外周面にＯリング等のシール材が嵌め込まれる環状溝を有する場合は、環状溝に段差が生じるため、この段差がシール材によるシール性を低下させる要因になる。
【０００４】
このような環状溝の段差を回避するため、内筒の先端部を小径に形成し、この先端部にフランジ部分を有する挿嵌体を嵌着して、この小径の先端部と挿嵌体とでシール材嵌溝を構成する継手が提案されている（特許文献２の段落００１８〜００２０、図面等）。この内筒を成形する際には、内筒の軸方向に沿って移動可能な筒成形金型が使用される。樹脂を射出した後に、筒成形金型を成形した内筒の軸方向に沿って移動させて内筒から外すことで、内筒の小径の先端部の外周面を段差がない状態にすることができる。
【０００５】
しかしながら、このように移動する筒成形金型を準備する必要があり、成形工程の後には内筒と挿嵌体とを嵌着する工程が必要になる。それ故、外周面に環状溝を有する樹脂管をより簡潔に製造するには改善の余地がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００３−１８１８６８号公報
【特許文献２】特開２０１１−３３１５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、ガスアシスト成形方法などのアシスト材を用いた樹脂射出成形により、外周面の環状溝にモールドのパーティングラインに起因する段差がない樹脂管をより簡潔に製造できる樹脂管の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため本発明の樹脂管の製造方法は、２つ割りタイプのモールドに形成されたキャビティに溶融した樹脂を射出した後、このキャビティにアシスト材を注入し、射出した前記樹脂を硬化させることにより外周面に環状溝を有する樹脂管を製造する樹脂管の製造方法において、前記モールドの前記環状溝に対応する部分を含む範囲に、前記キャビティよりも大径化させた保持部を前記キャビティに連通させた状態で形成しておき、溝表面に段差がない状態の前記環状溝を外周面に備えた筒状のインサート部材を前記保持部に嵌合して前記モールドを閉型した後、溶融した前記樹脂を前記キャビティに射出して、硬化させた前記樹脂と前記インサート部材とを一体化することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、溝表面に段差がない状態の環状溝を外周面に備えた筒状のインサート部材を用いることで、２つ割りタイプのモールドを使用して樹脂管を射出成形しても
環状溝にモールドのパーティングラインに起因する段差が形成されることがない。このインサート部材は、樹脂の射出成形工程において、射出した樹脂と一体化できるので、後工程でインサート部材を樹脂に接合する必要がない。それ故、外周面の環状溝にモールドのパーティングラインに起因する段差ない樹脂管を、より簡潔に製造することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明により製造された樹脂管を例示し、図１（Ａ）は縦断面図、図１（Ｂ）は横断面図である。
【図２】樹脂管を製造する成形装置を例示する説明図である。
【図３】図２のモールドを縦断面視で例示する説明図である。
【図４】図３のモールドにインサート部材をセットして閉型する状態を横断面視で例示する説明図である。
【図５】図４のモールドを閉型した状態を縦断面視で例示する説明図である。
【図６】図５のキャビティに樹脂を射出した状態を例示する説明図である。
【図７】図６のキャビティにアシスト材を注入している状態を例示する説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の樹脂管の製造方法を、図に示した実施形態に基づいて説明する。
【００１２】
図１、図２に例示するように、本発明により製造される樹脂管６は、樹脂製の管体７と環状のインサート部材８とが一体的に接合されて構成されている。詳述すると、円筒状の管体７の長手方向端部に、管体７の外周面から半径方向外側に突出するインサート部材８が設けられている。
【００１３】
この実施形態では、インサート部材８の内周面に表面処理層９が形成されていて、表面処理層９を介して管体７とインサート部材８とが一体化されている。インサート部材８は、管体７の長手方向の所望の位置に一体化される。樹脂管６の形状は設置場所等のスペースの制約によって決定されるので、この実施形態のように管体７は直管状に限らず屈曲管の場合もある。図中の一点鎖線ＣＬは、管路７ａの横断面中心を通過する中心線を示している。
【００１４】
インサート部材８は、外周面に周方向に連続して延在する環状溝８ａを有している。インサート部材８は樹脂製または金属製である。インサート部材８は、管体７を形成する樹脂と同等以上の剛性（破断応力）を有する材質を用いることが望ましい。樹脂製のインサート部材８の場合は、管体７を形成する樹脂と同じ種類（仕様）の樹脂を用いることも、異なる種類（仕様）樹脂を用いることもできる。金属製のインサート部材８の場合は、軽量化のために例えばアルミニウムやアルミニウム合金が用いられる。
【００１５】
インサート部材８の環状溝８ａは、その溝表面に段差がない状態になっている。樹脂製のインサート部材８の場合は例えば、押出成形された樹脂製の筒状体の外周面に機械加工によって環状溝８ａが形成される。或いは、射出成形された樹脂製の筒状体の外周面に機械加工によって環状溝８ａを形成することもできる。金属製のインサート部材８の場合は、例えば機械加工によって環状溝８ａが形成される。このようにして溝表面に段差がない状態の環状溝８ａを形成することができる。環状溝８ａの溝表面は、必要に応じて研磨加工を行うことでより滑らかな面に加工される。
【００１６】
表面処理層９は任意で設けることができる。図面では、表面処理層９を見易くするために誇張して層厚を大きくして記載されている。表面処理層９は、インサート部材８の他の部分よりも表面粗さが粗くされている。表面処理層９は、機械加工や化学的処理を用いて形成される。この機械加工としては、インサート部材８の内周面に凹凸を形成する切削加工等を用いることができる。この化学的処理としては、インサート部材８の内周面に微細な凹凸を形成するエッチングやこれに類する処理を用いることができる。
【００１７】
この樹脂管６は、図２に例示する成形装置１を用いて製造される。成形装置１は、溶融した樹脂４をモールド２（２ａ、２ｂ）に射出するシリンダ１ａと、アシスト材５をモールド２に注入するアシスト材注入部１ｂとを備えている。
【００１８】
射出可能な様々な樹脂４の中から、樹脂管６に要求される性能等に応じて適切な種類の樹脂４が選択される。例えば、自動車に搭載されるエアコンディショナー用の樹脂管６を製造する場合には、樹脂４としては例えば、ポリアミド、ポリフェニレンサルファイド等が使用される。
【００１９】
アシスト材５は公知のものでよく、窒素ガスなどの気体、水などの液体、金属球や樹脂球、砲弾形状の金属塊、樹脂塊などの固体から適切な材料が選択される。アシスト材注入部１ｂは、アシスト材５の種類に応じて公知の適切な機構が採用される。
【００２０】
図３、図４に例示するようにモールド２は、いわゆる２つ割りタイプであり、組み付けられる一方のモールド２ａと他方のモールド２ｂとで構成されている。互いのモールド２ａ、２ｂはパーティングラインＰＬを境界にして接合および分離する。
【００２１】
モールド２には、空洞であるキャビティ３が形成されている。このキャビティ３は、製造される樹脂管６と同様の形状で延在している。モールド２には、キャビティ３に対してゲートを介して接続するランナーが形成されている。このランナーは、モールド２に形成されたスプルーを介して、成形装置１の射出ノズルに接続される。モールド２にはキャビティ３に注入されたアシスト材５の排出部も設けられている。
【００２２】
モールド２において、成形する樹脂管６の環状溝８ａに対応する部分を含む範囲には、キャビティ３よりも大径化させた保持部３ａがキャビティ３に連通させた状態で形成されている。即ち、インサート部材８を同じ外形の窪みが、キャビティ３の外周側に連接してモールド２に形成されている。
【００２３】
次に、本発明の樹脂管の製造方法の手順の一例を説明する。
【００２４】
図４に例示するようにモールド２ａ、２ｂを閉型する前に、一方のモールド２ｂに形成された保持部３ａにインサート部材８を嵌合する。その後、図５に例示するようにモールド２ａ、２ｂを互いに組み付けて型閉めした状態にして、それぞれのモールド２ａ、２ｂに形成された保持部３ａでインサート部材８を保持する。表面処理層９の内周面は、キャビティ３の隣接する内周面と滑らか（実質的に段差なく）に連続している。表面処理層９を設けない場合は、インサート部材８の内周面を、キャビティ３の隣接する内周面と滑らか（実質的に段差なく）に連続させる。
【００２５】
この状態で、溶融した樹脂４をシリンダ１ａからモールド２に射出する。射出された樹脂４は、モールド２に形成されたスプルー、ランナー、ゲートを通過してキャビティ３に注入される。図６に例示するように、キャビティ３の壁面は溶融した樹脂４で覆われた状態になる。インサート部材８が配置された範囲では、インサート部材８（表面処理層９）の内周面が溶融した樹脂４で覆われた状態になる。
【００２６】
次いで、アシスト材注入部１ｂからアシスト材５をモールド２に所定の高圧で注入する。図７に例示するように、注入されたアシスト材５は、溶融した樹脂４が注入されているキャビティ３の内部をその延在方向に沿って高圧で通過する。アシスト材５が通過することで、まだ完全に硬化していない樹脂４の内周面４ａが所望形状に成形される。
【００２７】
その後、射出した樹脂４が硬化することで、キャビティ３に沿った所望形状の管体７が成形され、樹脂４の硬化とともにインサート部材８が管体７に接合される。即ち、樹脂４の射出成形工程の完了とともにインサート部材８が一体化された樹脂管６が製造される。環状溝８ａにはＯリング等のシール材が嵌め込まれるが、環状溝８ａの溝表面に段差が存在していないので、シール材による所望のシール性を確保できる。
【００２８】
このように、２つ割りタイプのモールド２を使用して樹脂管６を射出成形しても、環状溝８ａにはモールド２のパーティングラインＰＬに起因する段差が形成されることがない。インサート部材８は、樹脂４の射出成形工程において、射出した樹脂４と一体化できるので、後工程でインサート部材８を樹脂４に接合する必要がない。それ故、外周面の環状溝８ａにモールド２のパーティングラインＰＬに起因する段差ない樹脂管６を、より簡潔に製造することが可能になる。
【００２９】
インサート部材８の内周面に、表面処理層９を形成しておくことで、射出した樹脂４が表面処理層９の表面（即ち、凹凸になったインサート部材８の内周面）に入り込む。そのため、管体７とインサート部材８とをより強固に密着させて一体化させるには有利になる。
【００３０】
化学的処理によって形成された表面処理層９では、その表面がより微細な凹凸（例えばミクロオーダーの凹凸）になるので、管体７とインサート部材８とを強固に一体化させるには益々有利になる。機械加工によって表面処理層９を形成する場合は、管体７の長手方向（樹脂４の射出方向）に延在する凹凸を形成すると、管体７とインサート部材８とをより強固に密着させ易くなる。
【００３１】
管体７のインサート部材８を一体化させる範囲では、インサート部材８が存在することで、管路７ａを流れる流体による内圧に対する耐圧性が向上する。そのため、この範囲では、管体７の内径は他の範囲と同じにしつつ、管体７の外径を他の範囲よりも小さくすることもできる。
【００３２】
樹脂管６の設置スペースの制約によって、インサート部材８の厚さを大きく設定できない場合は、樹脂管６を形成している樹脂４よりも剛性（破断応力）が高い材質のインサート部材８を用いるとよい。このような材質でインサート部材８を形成することで、インサート部材８の厚さをより薄くすることができる。一方、樹脂管６を形成している樹脂４と同じ種類の樹脂を用いてインサート部材８を形成すると、両者をより強固に一体化させることができる。
【００３３】
また、本発明によれば、樹脂管６が、アシスト材５を用いた樹脂射出成形ができる形状であれば、複雑に屈曲した樹脂管６であっても大量生産することもでき、所望の耐圧性を有する樹脂管６を製造することもできる。例えば、使用内圧が５ＭＰａ以上で内径１０ｍｍ〜２０ｍｍ程度の樹脂管６を製造することもできる。
【符号の説明】
【００３４】
１  成形装置
１ａ  シリンダ
１ｂ  アシスト材注入部
２（２ａ、２ｂ）  モールド
３  キャビティ
３ａ  保持部
４  樹脂
５  アシスト材
６  樹脂管
７  管体
７ａ  管路
８  インサート部材
８ａ  環状溝
９  表面処理層
【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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