(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
樹脂パイプを搬送経路に沿って押し出しつつ屈曲した樹脂パイプを製造する装置において、
樹脂管体を押し出す押出装置と、
屈曲した樹脂パイプの外形を賦形する型面により形成されるキャビティをそれぞれ有する複数の成形型を備え、複数の成形型をキャビティの中心軸に沿って分割した割型から構成し、各割型を搬送経路の両側にループ状にそれぞれ配置した成形用金型ユニットと、
樹脂管体内に圧搾ガスを吹き込む手段、および／または型面を負圧に吸引する手段により、樹脂管体を型面に倣わせる賦形手段と、
複数の成形型の割型をループ状に搬送する搬送装置と、
押出装置の樹脂管体の押出位置とキャビティの中心軸とを整合させるように、押出位置及び／または割型を移動させる軸整合移動装置と、
を備えたことを特徴とする樹脂パイプの製造装置。
【請求項２】
請求項１の樹脂パイプの製造装置において、
上記型面は、樹脂パイプに蛇腹を形成するように形成されている樹脂パイプの製造装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２の樹脂パイプの製造装置を用いた樹脂パイプの製造方法において、
軸整合移動装置を駆動することにより押出装置の押出位置とキャビティの中心軸とを整合させるように押出位置及び／または割型を移動させつつ、押出装置から樹脂管体をキャビティに向けて押し出すとともに、割型をループ状に搬送することにより、屈曲した樹脂パイプを成形する樹脂パイプの製造方法。
【請求項４】
請求項３の樹脂パイプの製造方法において、
賦形手段により圧搾ガスを吹き出し、または吸引することで樹脂管体を型面に倣わせて蛇腹を形成する樹脂パイプの成型方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、屈曲した樹脂パイプを製造する装置およびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、自動車のラジエータの冷却水系に使用されるパイプとして、金属製パイプを屈曲して使用している。近年、金属製パイプの代わりに、コストの低減および軽量化を目的として樹脂パイプを用いることが検討されている。樹脂パイプは、ブロー成形方法などの方法を適用して３次元に屈曲した形状とすることが検討されている（特開平５−１０４６１３号公報）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来の製造方法では、樹脂パイプを複雑な曲げ形状とすることが難しく、また、樹脂パイプの曲げ形状を変更する場合に、新たな金型を作製する必要があり、コストアップになるという問題があった。
【０００４】
本発明は、上記従来の技術の問題点を解決するものであり、屈曲した形状の樹脂パイプを簡単に製造する手段を提供し、さらに樹脂パイプの曲げ形状の変更が容易である樹脂パイプの製造装置および製造方法を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段およびその作用・効果】
上記課題を解決するためになされた本発明は、
樹脂パイプを搬送経路に沿って押し出しつつ屈曲した樹脂パイプを製造する装置において、
樹脂管体を押し出す押出装置と、
屈曲した樹脂パイプの外形を賦形する型面により形成されるキャビティをそれぞれ有する複数の成形型を備え、複数の成形型をキャビティの中心軸に沿って分割した割型から構成し、各割型を搬送経路の両側にループ状にそれぞれ配置した成形用金型ユニットと、
樹脂管体内に圧搾ガスを吹き込む手段、および／または型面を負圧に吸引する手段により、樹脂管体を型面に倣わせる賦形手段と、
複数の成形型の割型をループ状に搬送する搬送装置と、
押出装置の樹脂管体の押出位置とキャビティの中心軸とを整合させるように、押出位置及び／または割型を移動させる軸整合移動装置と、
を備えたことを特徴とする。
【０００６】
本発明により樹脂パイプを製造するには、以下の工程をとる。軸整合移動装置は押出装置の樹脂パイプの押出位置とキャビティの中心軸とを整合させ、押出装置は樹脂管体をキャビティ内に押し出す。これと同時に、搬送装置は、成形型ユニットの成形型の割型を樹脂管体の外周を囲むようにループ状に搬送する。割型は、樹脂管体を囲み型締めされるとともに、この状態にて、賦形装置により圧搾ガスの吹き込みまたは吸引されるから、樹脂管体は、型面に沿いかつ屈曲した形状に賦形された樹脂パイプとなる。
【０００７】
したがって、成形型は、押し出される樹脂管体をパイプ外形に倣わせると同時に屈曲させるから、樹脂パイプを連続的かつ短時間に製造することができる。
【０００８】
しかも、複数の成形型のうち一部を交換すれば、各種の屈曲した形状の樹脂パイプに適用することができるから、形状の変更に迅速に対応できるとともに、すべての成形型を変更する場合と比べてコストダウンを達成できる。
【０００９】
ここで、成形型の型面は、樹脂パイプの外形に倣って各種の形状とすることができ、例えば、樹脂パイプに蛇腹を形成するように波形をとることができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施の形態にかかる樹脂パイプの製造方法および製造装置について説明する。
【００１１】
図１は本実施例により製造された樹脂パイプ１０を示す斜視図である。樹脂パイプ１０は、自動車のエンジンにおける冷却水系、すなわちエチレングリコールを主成分とする不凍液（ＬＬＣ）の循環管路に用いられ、以下の構成を有する。
【００１２】
樹脂パイプ１０は、３次元的に屈曲形成されたメインパイプ１２と、メインパイプ１２からの流体の分岐を起こすための分岐パイプ１４と、メインパイプ１２の両端の端部金具１６，１８とを有する。メインパイプ１２の材料として、耐ＬＬＣ性を有する材料、例えばポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）またはその変性物や、ポリアミドなどを適用することができる。
【００１３】
図２はメインパイプ１２を製造するパイプ製造装置５０を説明する説明図である。パイプ製造装置５０は、樹脂管体１２Ａ（パリソン）を押し出すとともに、樹脂管体１２Ａに成形用金型ユニット５２によりパイプ外形を賦形すると同時に３次元に屈曲させることにより樹脂パイプ１０を製造する装置である。
【００１４】
パイプ製造装置５０は、円筒状の樹脂管体１２Ａを押し出す押出装置５１と、押出装置５１から押し出された樹脂管体１２Ａの外形を賦形および屈曲する成形用金型ユニット５２と、成形用金型ユニット５２をループ状に搬送する搬送装置６０と、成形用金型ユニット５２を搬送経路ＦＬに対して直交する方向に移動する軸整合移動装置６２とを備えている。
【００１５】
押出装置５１は、溶融樹脂材料を押し出すシリンダ５１ａを有し、シリンダ５１ａから押し出された樹脂材料を円筒状の樹脂管体１２Ａとなるように繰り出すダイ５１ｃとを備えている。
【００１６】
上記成形用金型ユニット５２は、第１金型５３、第２金型５４、第３金型５５、第４金型５６・・を備え、これらが樹脂管体１２Ａの搬送される搬送経路ＦＬを通るようにそれぞれ配置されている。図３は押出装置５１および成形用金型ユニット５２の付近を拡大した断面図である。第１ないし第４金型５３〜５６・・・は、搬送される樹脂管体１２Ａの中心軸に沿って分割された割型で構成されており、それらの割型がそれぞれループ状であり、その中心軸で型締めされるように配置されている。第１ないし第４金型５３〜５６には、断面円形に賦形するための円筒状のキャビティ５３ａ，５４ａ，５５ａ，５６ａが形成されており、これらのキャビティ５３ａ〜５６ａは、型面５３ｂ，５４ｂ，５５ｂ，５６ｂにより形成されている。
【００１７】
型面５３ｂ〜５６ｂには、賦形手段として図示しない吸引ポンプに接続される吸引通路５３ｆ〜５６ｆが開口している。
【００１８】
図４は第１ないし第４金型５３〜５６の割型の一方を示す斜視図、図５は各金型の長手方向と直角方向から見た図である。第１ないし第４金型５３〜５６は、屈曲した樹脂パイプ１０を形成するためにキャビティ５３ａ〜５６ａの位置がそれぞれ異なり、そのキャビティ５３ａ〜５６ａの中心を含んだ垂直面で分割された割型となっている。キャビティ５３ａ〜５６ａは、それぞれの金型ではほぼ直線上に配置され、しかも金型の中心に対して偏心して形成されており、全体で屈曲しかつ連続した軌跡となっている。また、キャビティ５３ａ〜５６ａの断面は、樹脂管体１２Ａの断面より僅かに大きく形成され、型締めの際に樹脂管体１２Ａを金型で噛み込まないようになっている。
【００１９】
図２に戻り、搬送装置６０は、ループ状の経路に沿って配置された第１ないし第４金型５３〜５６の割型を、モータなどの駆動源によりループ状に搬送する。軸整合移動装置６２は、成形用金型ユニット５２を台座に載置して、成形用金型ユニット５２を搬送経路ＦＬに対して直交する平面、つまり水平方向および垂直方向の２軸に移動させることにより、押出装置５１から繰り出される樹脂管体１２Ａに、キャビティ５３ａ〜５６ａをそれぞれ整合させる装置である。
【００２０】
次に、パイプ製造装置５０によるメインパイプ１２の製造工程について説明する。いま、押出装置５１から樹脂管体１２Ａを押し出すと、軸整合移動装置６２が第１ないし第４金型５３〜５６のキャビティ５３ａ〜５６ａに樹脂管体１２Ａを順次一致させるように成形用金型ユニット５２を移動し、さらに搬送装置６０が第１ないし第４金型５３〜５６を搬送しつつ型締めすることにより、樹脂管体１２Ａを賦形および屈曲して樹脂パイプ１０が成形される。
【００２１】
すなわち、第１金型５３のキャビティ５３ａに押出装置５１のダイ５１ｃを整合させるように成形用金型ユニット５２が移動され、これにより、ダイ５１ｃから押し出される樹脂管体１２Ａがキャビティ５３ａに納められて、型締めされる。続いて、図６に示すように第１金型５３の端部５３ｇで樹脂管体１２Ａが固定された状態にて、第２金型５４が閉じる前に樹脂管体１２Ａが直線上に配置されるように図２に示す軸整合移動装置６２が駆動されて成形用金型ユニット５２が移動する。これにより、樹脂管体１２Ａは、ほぼ直線かつ斜めの第２金型５４のキャビティ５４ａに倣った形状に配置される。このように第１金型５３、第２金型５４、第３金型５５，第４金型５６・・・は、順次、ダイ５１ｃに近づくとともに、搬送経路ＦＬと直交する方向へ移動して、樹脂管体１２Ａを挟んで型締めする。
【００２２】
第１ないし第４金型５３〜５６は、型締めされた状態にて、吸引装置により吸引通路５３ｆ〜５６ｆを通じて吸引されることにより、樹脂管体１２Ａが型面５３ｂ〜５６ｂに倣いかつ曲がった形状のメインパイプ１２に賦形される。なお、メインパイプ１２の曲げ加工の度合いが大きい場合には、メインパイプ１２に曲げ加工をさらに施す。その後、端部金具１６，１８などを圧入し、分岐パイプ１４を接続することにより図１の樹脂パイプ１０が得られる。
【００２３】
したがって、上記実施例によれば、押し出される樹脂管体１２Ａをパイプ外形に倣わせると同時に屈曲させるから、樹脂パイプ１０を連続的かつ短時間に製造することができる。
【００２４】
しかも、複数の第１ないし第４金型５３〜５６のうち一部を交換すれば、各種の屈曲した形状の樹脂パイプに適用することができ、形状の変更に迅速に対応できるとともに、すべての金型を変更する場合と比べてコストダウンを達成できる。
【００２５】
なお、この発明は上記実施例に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様において実施することが可能であり、例えば次のような変形も可能である。
【００２６】
（１）  樹脂パイプ１０は、その適用範囲として、自動車用ヒータ、ラジエータ等の接続用のチューブ、あるいは汎用のエアコン用のチューブ、パイプ等に好適である。
【００２７】
（２）  上記実施例の軸整合移動装置６２は、成形用金型ユニット５２を移動する構成としたが、これに限らず、押出装置５１のダイ５１ｃを移動する装置や、成形用金型ユニット５２およびダイ５１ｃの両方を移動する装置であってもよい。
【００２８】
（３）  上記実施例では、樹脂パイプを単層で形成した場合について説明したが、これに限らず、２層などの積層構造としてもよい。この場合に、樹脂パイプの材料として、内層に耐ＬＬＣ性を有する材料、例えばポリフェニレンサルファイド（PPS)またはその変性物や、ポリアミド（ナイロン１２）などを適用し、押出装置にてこれらの樹脂材料を共押出しすることにより２層の樹脂パイプを製造できる。
【００２９】
（４）  樹脂パイプが長尺であり、押出成形時における余熱が曲げ加工できるほど十分でない場合には、金型に加熱装置を内蔵してもよい。この場合において、加熱装置は、特に円筒状の樹脂管体が接触しやすいキャビティの屈曲部に設置されているのが好ましい。このような加熱により、樹脂パイプの賦形および屈曲を容易にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施例により製造された樹脂パイプ１０を示す斜視図である。
【図２】メインパイプ１２を製造するパイプ製造装置５０を説明する説明図である。
【図３】押出装置５１および成形用金型ユニット５２の付近を拡大した断面図である。
【図４】第１ないし第４金型５３〜５６の割型の一方を示す斜視図である。
【図５】各金型の長手方向と直角方向から見た図である。
【図６】金型による成形工程を説明する説明図である。
【符号の説明】
１０…樹脂パイプ
１２…メインパイプ
１２Ａ…樹脂管体
１４…分岐パイプ
１６，１８…端部金具
５０…パイプ製造装置
５１…押出装置
５１ａ…シリンダ
５１ｃ…ダイ
５２…成形用金型ユニット
５３ａ，５４ａ，５５ａ，５６ａ…キャビティ
５３〜５６…第１金型ないし第４金型（成形型）
５３ａ，５４ａ，５５ａ，５６ａ…キャビティ
５３ｂ，５４ｂ，５５ｂ，５６ｂ…型面
５３ｆ，５４ｆ，５５ｆ，５６ｆ…吸引通路
６０…搬送装置
６２…軸整合移動装置
【図１】
0003661616.tif 000002
【図２】
0003661616.tif 000003
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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