(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体を貯蔵または通流する内部空間を画成し、その外部から流体に電圧もしくは電流を印加又は流体の電圧もしくは電流を検知できるように、電極をインサート射出成形によって一体化した樹脂成形体であって、
電極が一体化される部分において、前記内部空間と互いに連通もしくは一致する中空空間を有するパイプ状部分が形成されると共に、
一体化された電極は、その一端が前記パイプ状部分の第１壁部分の外部に露出するとともに、前記第１壁部分を貫通し、さらに前記中空空間を露出状態で径方向に横断して、その他端部が前記第１壁部分と対向する第２壁部分に埋設されており、
さらに、電極の他端側が第２壁部分を貫通せずに、他端側の先端が第２壁部分に埋入されていることを特徴とする樹脂成形体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、耐圧気密容器や輸液配管などの、内部に液体や気体などの流体を貯蔵あるいは通流する空間を形成するための樹脂成形体に関する。特に、樹脂成形体が樹脂の射出成形により成形され、電極が樹脂成形体の壁部を貫通するようにインサート成形によって一体成形された樹脂成形体に関する。
【背景技術】
【０００２】
液体や気体などの流体を貯蔵するためのタンク・圧力容器やそれらの部品、又はそれら流体を通流するための流路を形成する部材などとして、合成樹脂を射出成形することにより得られる中空形状の樹脂成形体を使用することが広く行われている。また、これら樹脂成形体において、内部の流体に電圧や電流を印加したり、あるいは、内部の流体の電位、電流などを検知したりするために、樹脂成形体の壁部を外部から内部に貫通するように、金属製の電極をインサート成形によって樹脂成形体に一体化することも行われている。
【０００３】
電極のインサート成形を行う場合には、金属製の電極と樹脂成形体の界面の接着性が悪いと、界面を伝って内部の流体が外部に漏洩するおそれがあり、その改善が試みられてきている。
【０００４】
例えば、特許文献１には、インサート成形される金属部品にあらかじめケミカルエッチング処理を施すことにより、樹脂成形体と金属部品の接着性を高めて気密性を高めることが開示されている。また、特許文献２には、インサートされる金属部品に断面V字状の凹溝を部品外周全周に亘って設けて、金属製電極と樹脂成形体の界面からの流体の漏洩を防止することが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−２２５３５２号公報
【特許文献２】特開平７−２５６６９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、これら従来技術によっても、金属製の電極と樹脂成形体の界面からの流体の漏洩を完全に防止することは難しい。
【０００７】
すなわち、樹脂成形体１００の外部に露出する電極９９の端部９９ａにコネクターや電線を結線する電極接続作業時に、電極外端部９９ａにかかる力によって電極９９の倒れ方向に変位が与えられると（図６参照）、電極９９と樹脂成形体１００の界面の密着性が損なわれ、電極９９を埋設した部分のシール性が劣化するおそれがあった。特に、電極を設ける部位のレイアウト上の制限などによって、電極が貫通する部分の樹脂成形体の壁の肉厚が厚くできない場合には、そのようなおそれが顕著となりやすい。
【０００８】
したがって、本発明の目的は、内部に流体を貯留あるいは通流する内部空間を形成するための樹脂成形体において、金属製電極が樹脂成形体の壁部を貫通するように設けられた部分からの流体の漏洩を防止あるいは抑制することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
発明者は、鋭意検討の結果、樹脂成形体に電極が一体化される部分をパイプ状に形成して、パイプ状部分の互いに対向する第１壁部と第２壁部分に電極を貫通・埋設するようにすると、電極の支持が強固となって上記課題が解決できることを知見し、本発明を完成させた。
【００１０】
本発明は、流体を貯蔵または通流する内部空間を画成し、その外部から流体に電圧もしくは電流を印加又は流体の電圧もしくは電流を検知できるように、電極をインサート射出成形によって一体化した樹脂成形体であって、電極が一体化される部分において、前記内部空間と互いに連通もしくは一致する中空空間を有するパイプ状部分が形成されると共に、一体化された電極は、その一端が前記パイプ状部分の第１壁部分の外部に露出するとともに、前記第１壁部分を貫通し、さらに前記中空空間を露出状態で径方向に横断して、その他端部が前記第１壁部分と対向する第２壁部分に埋設されていることを特徴とする樹脂成形体である。
【００１１】
本発明においては、さらに、電極の他端側が第２壁部分を貫通せずに、他端側の先端が第２壁部分に埋入されている。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、電極が、パイプ状部分の第１壁部分を貫通すると共に、第１壁部分と対向する第２壁部分に埋設されて、樹脂成形体に一体化されているので、樹脂成形体外部に露出する電極端部に電線を接続する際に、電極端部に力がかかっても、電極が樹脂成形体に対して強固に支持されて、電極の倒れ変位や、電極と樹脂成形体の界面の密着性の劣化が未然に防止され、電極取り付け部位からの内部流体の漏洩を防止あるいは抑制できるという効果が得られる。
【００１３】
さらに、電極の他端側の先端を第２壁部に埋入したので、第２壁部側において電極に起因する流体の漏洩を完全に防止でき、より効果的に内部流体の漏洩防止を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の第１の実施形態である樹脂成形体の形状を示す断面図である。
【図２】本発明第１実施形態の樹脂成形体の射出成形に使用する金型構造を示す模式図である。
【図３】本発明の参考の形態の樹脂成形体を使用したリザーバタンク構造を示す図である。
【図４】本発明の参考の形態の樹脂成形体の形状を示す断面図である。
【図５】本発明の他の実施形態の樹脂成形体の形状を示す断面図である。
【図６】従来の樹脂成形品における電極取付部の問題点を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明の実施形態について、合成樹脂製パイプを例にして説明する。図１に示す合成樹脂製パイプ１は、合成樹脂の射出成形により形成された樹脂パイプ３に、金属製の電極２がインサート成形により一体化された部材である。合成樹脂製パイプ１には、例えば、その両側にゴムチューブなどを接続して、内部の中空空間６を電解質液などを輸送するための流路として使用することができ、さらに、パイプ３の壁の外側と内側を貫通するように一体化された電極の外周側端部２ａに電線を接続して、パイプ内部の流体に電圧を印加したり、あるいは、パイプ内部の流体の電位を検知したりすることに使用できる。
【００１６】
樹脂パイプ３は、熱可塑性樹脂などの合成樹脂を射出成形することによって得られる部材であり、その内部には液体を通流するための中空空間６が画成されている。樹脂パイプ３を形成する合成樹脂としては、ポリプロピレン樹脂やポリエチレン樹脂などの熱可塑性樹脂のほか、ポリウレタン樹脂などの熱硬化性樹脂や、エチレンプロピレンジエンゴム（ＥＰＤＭ）などのゴム材料が使用できる。
【００１７】
電極２は、樹脂パイプ３の内部の中空空間６と樹脂パイプ３の外部とを互いに電気的に結ぶように、樹脂パイプ３の壁３１を貫通するようにされた金属製の棒状部材である。電極２の材料としては、アルミ、鉄、銅などの導電性の金属が使用できるほか、炭素質含有材料なども使用できる。必要に応じて、電極２には金メッキなどを施しても良い。電極２の基本形状としては、図１に示したようなピン状、丸棒状の形状でも良いが、角棒状やその他の形状のものであっても良い。
【００１８】
電極２はその一端２ａが、樹脂パイプ３の外部に露出するようにされ、樹脂パイプ３の第１壁部３１を貫通して、電極２の一部（中央部）２ｃが中空空間６に露出するようにされている。さらに、電極２は、樹脂パイプ３の内部空間６を径方向に横断して、電極の他端２ｂが樹脂パイプの反対側の第２壁部３２（すなわち、樹脂パイプ３の第1壁部分３１と対向して設けられる樹脂パイプ３の壁部分）に埋設されている。本実施形態においては、電極の他端２ｂは、樹脂パイプの第２壁部３２を貫通せずに、他端２ｂの先端が第２壁部分３２に埋入されている。
【００１９】
上記合成樹脂製パイプ１の製造方法について説明する。
合成樹脂製パイプ１は、以下に示すように、金属製電極２をインサート部材とした合成樹脂のインサート射出成形により製造される。図２は、合成樹脂製パイプ１を射出成形するための金型構造の模式図である。図２には、電極２を保持した状態で金型を型閉じした状態を示す。射出成形用の金型は、合成樹脂製パイプ１の外周面を形成する一対のキャビティ型４１，４２と、合成樹脂製パイプ１の内周面を形成する一対の分割コア４３，４４とを主要な構成部材として構成される。なお、図２において、キャビティ型４１，４２はパイプ１の中心線に沿った断面で示しているが、コア型４３，４４や電極２は断面とせずに図示している。
【００２０】
キャビティ型４１に設けられたピン穴に電極２となる所定長さのピンを挿入し、電極２を分割コア型４３，４４の突合せ面に設けられた電極保持溝ではさむようにして、電極２を仮保持する。この状態で、キャビティ型４２を型閉じする。すると、キャビティ型４１，４２と分割コア型４３，４４によって、キャビティ５が形成される（図２の状態）。この型閉じ状態でゲート５１から樹脂材料をキャビティ５内に射出し、樹脂を固化させた後に型開きして成形品を取り出し、電極２がインサート射出成形により一体化された合成樹脂製パイプ１が完成する。
【００２１】
樹脂の射出及び固化に関しては、樹脂材料が熱可塑性樹脂である場合には、加熱により半溶融状態とした樹脂を金型内に射出し金型内で冷却により固化させて、樹脂材料が熱硬化性樹脂やゴム材料である場合には、液状あるいは軟化させた樹脂材料を金型内に射出し金型内で架橋反応させて固化させる汎用の方法によればよい。
【００２２】
本発明の作用効果を説明する。本発明の合成樹脂製パイプ１においては、電極２がインサート成形されて樹脂成形体と一体化される部分が中空のパイプ状に形成される（上記実施形態では、樹脂成形体そのものがパイプ状に形成されている）とともに、電極２は、パイプ状部分の第１壁部３１を貫通するとともに、電極２の他端部２ｂが第１壁部３１と対向するパイプ状部分の第２壁部３２に埋設されているので、電極２を、第１壁部３１と第２壁部３２の両方で支持して、樹脂パイプ３に強固に固定することができる。したがって、電線やコネクターを接続すべき電極先端部２ａに力がかかった場合であっても、電極２が倒れ方向に変位してしまって、電極と樹脂成形体との間の界面の密着性やシール性が劣化することを予防でき、電極取り付け部からの流体の漏洩を防止あるいは抑制できる。
【００２３】
また、本実施形態のように、電極の他端２ｂ側を、その先端部が第２壁部３２を貫通しないように埋入させた場合には、第２壁部３２の側では電極２に起因する流体漏れが発生するおそれがなくなるため、より効果的に流体の漏洩を防止あるいは抑制できて、より好ましい。
【００２４】
本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、種々の改変をして実施することができる。以下に本発明の他の実施形態について説明するが、以下の説明においては、上記実施形態と異なる部分を中心に説明し、同様である部分については同様の番号を付すと共にその詳細な説明を省略する。
【００２５】
図３、図４には、例えば、ブレーキ液のリザーバタンク等に使用される本発明に関する参考の形態を示す。
樹脂成形体１０は、タンク本体部材８とともにリザーバタンクを構成する蓋部材であり、タンク本体部材８の開口部をふさぎ、ブレーキ液を貯留するための内部空間を画成するようにタンク本体部材８に一体化されている。
タンク本体部材８は金属製であっても樹脂製であっても良い。又、樹脂成形体１０とタンク本体部材８の接続一体化は、適度な液密性が得られれば、ねじ込み式でも、接着でも良い。
【００２６】
樹脂成形体１０は、合成樹脂の射出成形によって形成される蓋成形体７に、金属製の電極９がインサート成形によって一体化された部材である。
蓋成形体７は、略円盤状の蓋本体部７０のタンク内部となる側に、略トンネル状のパイプ部７１が一体に形成され、パイプ部７１と蓋本体部７０との間には、中空の空間１１が形成されている。ここで、パイプ部７１の中空空間１１は、リザーバタンクに組み立てられた際に、タンク本体８の内部空間８１と連通するように、その両端部が開放されている。
【００２７】
電極９は、蓋成形体７のパイプ部７１が形成された部分に一体化されている。
電極９は、その一端９ａが、蓋成形品７のタンク外部となる側に露出し、蓋本体部７０を貫通し、中空空間１１に露出し、さらにパイプ部７１を貫通して、他端９ｂがタンク内部空間の側に露出するように、蓋成形体７に対し一体化されている。なお、本形態においては、電極９が蓋本体部７０を貫通する部分において、電極９の外周にはリング状の突条が３本設けられている。
【００２８】
本形態においても、蓋成形体７を射出成形する際に電極９をインサート射出成形によって一体化して製造することができる。また、本形態においても、蓋成形体７の蓋本体部（第１壁部分に相当）７０とそれに対向するパイプ部（第２壁部分に相当）７１とによって電極９を強固に支持し、電極端部９ａに力が加えられようとも、電極９と蓋成形体７の界面からの液漏れのおそれを低減することができる。
【００２９】
なお、電極９を支持する部分のうち、パイプ状部分の第２壁部においては、電極が第２壁部を貫通していてもよいし、電極先端部が第２壁部に埋入されていても良い。
前述した第１実施形態のように、第２壁部分に電極先端部が埋入されていれば、第２壁部分からの流体の漏れを防止する観点でより好ましいが、本形態のようにその必要がないあるいはその必要性が低い場合には、電極が第２壁部を貫通するようにしても差し支えない。
【００３０】
図５には、本発明のさらに他の実施形態である樹脂成形品Ａを示す。
樹脂成形品Ａは、全体が円筒状のパイプ状に形成されたポリプロピレン樹脂製の樹脂成形部Ｑの内側に、あらかじめ円筒状に形成された多孔質のセラミック製インサート部品Cと、角棒状の金属製電極部品Ｅとをインサート部品としてインサート成形により一体化した部品であり、樹脂成形品Ａは電気浸透流ポンプに組み込まれて使用に供される。電気浸透流ポンプとは、特開２００６−２２８０７号公報などに開示されている液体用ポンプであり、液体中にセラミック製多孔質体をはさんで電極を設け、直流電圧を印加すると液体に電気浸透流と呼ばれると呼ばれる流れが生ずる現象を基本原理とするポンプである。樹脂成形品Ａには、電気浸透流ポンプの構成部品のうち、セラミック製多孔質体Ｃと一方の電極Ｅが一体化されている。
【００３１】
セラミック製インサート部品Ｃと角棒状の金属製電極部品Ｅとは、互いに密着するように当接して、それぞれ樹脂成形部Ｑと一体化されており、電極部品Ｅの一端Ｅ１は、樹脂成形部Ｑの第１壁部Ｑ１を貫通して、樹脂成形品Ａの外周面から外側に突出しているとともに、電極部品Ｅの中央部Ｅ３は、樹脂成形部Ｑの中空部ＱＺに露出し、電極部品Ｅの他端Ｅ２は、樹脂成形部Ｑの第１壁部Ｑ１に対向する第２壁部Ｑ２に埋入されている。
【００３２】
本実施形態においても、第１実施形態と同様に、電極を一体化した部分からの内部流体の漏れを効果的に防止あるいは抑制できる。
【産業上の利用可能性】
【００３３】
本発明は、内部に流体を貯留・通流する空間を形成または画成するための樹脂成形体において、樹脂成形体を貫通するような電極を設ける部位に広く利用可能である。本発明によれば、電極を設ける部位からの流体の漏れを効果的に抑制・防止できて、産業上の利用価値が高い。
【符号の説明】
【００３４】
１      合成樹脂製パイプ
２          電極
３          樹脂パイプ
３１            第１壁部
３２            第２壁部
６          中空空間（内部空間）
４１、４２      キャビティ型
４３、４４      コア型
５              キャビティ
５１            ゲート
８      タンク本体部材
１０    樹脂成形体
７          蓋成形体
７０            蓋本体部
７１            パイプ部
９          電極
１１        中空空間
Ｑ      パイプ状樹脂成形部
Ｃ      セラミック製インサート部品
Ｅ      電極
【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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