(57)【要約】【課題】中空部の内面に一体成形された補強部を有し、機械的剛性が補強された中空体を成形することができる中空体の製造方法及び中空部形成部材を提供する。【解決手段】金型４０の主キャビティ４１内に溶融樹脂５５を射出した後、軸方向に貫通するリブ形成溝１４が外周面１３上に設けられた中空部形成部材１０を、加圧流体により加圧して主キャビティ４１内を移動させて、中空部５１内面に補強リブ５２が設けられた中空体５０を成形する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
金型のキャビティ内に溶融樹脂を射出した後、前記キャビティ内を通過可能な大きさの中空部形成部材を加圧手段により加圧して前記キャビティ内を移動させて中空部を形成する中空体の製造方法であって、
前記中空部形成部材に形成された溝に前記溶融樹脂を流入させて、前記中空体の中空部内面に補強部を形成することを特徴とする中空体の製造方法。
【請求項２】
前記溝により、前記中空体の中空部内面に螺旋状補強部を形成することを特徴とする請求項１に記載の中空体の製造方法。
【請求項３】
前記中空部形成部材は、前記溶融樹脂の前記溝への流入を許容する開状態と前記溶融樹脂の前記溝への流入を遮断する閉状態と、を切替可能な開閉手段を有し、
前記開閉手段により前記溶融樹脂の前記溝への流入を制御することを特徴とする請求項１に記載の中空体の製造方法。
【請求項４】
前記開閉手段は、前記中空部形成部材が前記溶融樹脂内を移動する際に前記溶融樹脂から受ける抵抗力により前記開状態と前記閉状態とを切替可能であることを特徴とする請求項３に記載の中空体の製造方法。
【請求項５】
前記中空部形成部材を押圧する前記加圧手段の圧力を制御することで、前記開閉手段の前記開状態と前記閉状態とを切り替えることを特徴とする請求項４に記載の中空体の製造方法。
【請求項６】
金型のキャビティ内に溶融樹脂を射出した後、加圧手段により加圧して前記キャビティ内を移動させて中空部を形成する中空部形成部材であって、
軸方向に貫通する少なくとも１つのリブ形成溝を外周面上に有することを特徴とする中空部形成部材。
【請求項７】
前記リブ形成溝は、前記外周面上に螺旋状に形成されることを特徴とする請求項６に記載の中空部形成部材。
【請求項８】
外周面上に前記リブ形成溝を有する略円筒状のリブ形成部と、
前記リブ形成部に対し進行方向前方に中心軸を中心として回動可能に取り付けられ、少なくとも１つの樹脂導入溝を有する略半球状の回転ヘッド部と、
前記樹脂導入溝と前記リブ形成溝が連通する開状態と前記樹脂導入溝と前記リブ形成溝が連通しない閉状態とを切り換える開閉手段と、を備えることを特徴とする請求項６に記載の中空部形成部材。
【請求項９】
前記開閉手段は、前記回転ヘッド部の球表面に前記回転ヘッド部の軸線に対して傾斜して形成された少なくとも１つのガイド溝と、前記ガイド溝による前記回転ヘッド部の回転方向とは逆方向に付勢する弾性部材と、を含むことを特徴とする請求項８に記載の中空部形成部材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内部に中空部を有し、合成樹脂により成形される中空体の製造方法及び中空部形成部材に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ゲートから溶融樹脂を射出して主キャビティ内を満たした後、加圧ポートから加圧流体を圧入してフローティングコアを押圧し、余剰の溶融樹脂を副キャビティに押し出しながら、冷却固化が始まった主キャビティの溶融樹脂内を前進させて、フローティングコアの径とほぼ等しい径の中空部を有する中空体を成形するようにした中空体成形方法が知られている（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】特開平１０‐１８０８１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
内部に中空部が形成された樹脂製の中空体によると、大幅な軽量化が可能であるが、剛性が比較的低く、中空体を例えば、構造部材として使用する場合、機械的剛性上の問題があった。大幅に重量を増加させることなく、樹脂製部材の剛性を向上させる手段としては、リブを設けることが一般的である。
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載の中空体成形方法では、フローティングコアの径とほぼ等しい径の中空部を形成することはできるが、中空部内にリブを設けて剛性をあげることはできなかった。中空体の中空部にリブを形成する場合、該リブが形成された分割成形体を射出成形などにより準備し、分割成形体を振動溶着などにより溶着することで形成することができるが、多くの工数とコストを要し、また溶着部の剛性が低下し必ずしも十分な剛性が得られないという課題があった。
【０００６】
本発明は、前述した課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、中空部の内面に補強部を一体成形して機械的剛性が強い中空体を形成することができる中空体の製造方法及び中空部形成部材を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、請求項１に係る発明は、
金型（例えば、後述の実施形態における金型４０）のキャビティ（例えば、後述の実施形態における主キャビティ４１）内に溶融樹脂（例えば、後述の実施形態における溶融樹脂５５）を射出した後、前記キャビティ内を通過可能な大きさの中空部形成部材（例えば、後述の実施形態における中空部形成部材１０，１０Ａ，２０）を加圧手段（例えば、後述の実施形態における流量制御弁４８、加圧流体供給源４９、及び加圧ポート４６）により加圧して前記キャビティ内を移動させて中空部（例えば、後述の実施形態における中空部５１）を形成する中空体（例えば、後述の実施形態における中空体５０）の製造方法であって、
前記中空部形成部材に形成された溝（例えば、後述の実施形態におけるリブ形成溝１４，１４Ａ，３２）に前記溶融樹脂を流入させて、前記中空体の中空部内面に補強部（例えば、後述の実施形態における補強リブ５２、螺旋状補強リブ５３）を形成することを特徴とする。
【０００８】
請求項２に係る発明は、請求項１の構成に加えて、
前記溝により、前記中空体の中空部内面に螺旋状補強部（例えば、後述の実施形態における螺旋状補強リブ５３）を形成することを特徴とする。
【０００９】
請求項３に係る発明は、請求項１の構成に加えて、
前記中空部形成部材は、前記溶融樹脂の前記溝への流入を許容する開状態と前記溶融樹脂の前記溝への流入を遮断する閉状態と、を切替可能な開閉手段（例えば、後述の実施形態における開閉手段６０）を有し、
前記開閉手段により前記溶融樹脂の前記溝への流入を制御することを特徴とする。
【００１０】
請求項４に係る発明は、請求項３の構成に加えて、
前記開閉手段は、前記中空部形成部材が前記溶融樹脂内を移動する際に前記溶融樹脂から受ける抵抗力により前記開状態と前記閉状態とを切替可能であることを特徴とする。
【００１１】
請求項５に係る発明は、請求項４の構成に加えて、
前記中空部形成部材を押圧する前記加圧手段の圧力を制御することで前記開閉手段の前記開状態と前記閉状態とを切り替えることを特徴とする。
【００１２】
請求項６に係る発明は、
金型（例えば、後述の実施形態における金型４０）のキャビティ（例えば、後述の実施形態における主キャビティ４１）内に溶融樹脂（例えば、後述の実施形態における溶融樹脂５５）を射出した後、加圧手段（例えば、後述の実施形態における流量制御弁４８、加圧流体供給源４９、及び加圧ポート４６）により加圧して前記キャビティ内を移動させて中空部（例えば、後述の実施形態における中空部５１）を形成する中空部形成部材（例えば、後述の実施形態における中空部形成部材１０，１０Ａ，２０）であって、
軸方向に貫通する少なくとも１つのリブ形成溝（例えば、後述の実施形態におけるリブ形成溝１４，１４Ａ，３２）を外周面（例えば、後述の実施形態における外周面１３，３１）上に有することを特徴とする。
【００１３】
請求項７に係る発明は、請求項６の構成に加えて、
前記リブ形成溝は、前記外周面上に螺旋状に形成されることを特徴とする。
【００１４】
請求項８に係る発明は、請求項６の構成に加えて、
外周面（例えば、後述の実施形態における外周面３１）上に前記リブ形成溝を有する略円筒状のリブ形成部（例えば、後述の実施形態におけるリブ形成部２２）と、
前記リブ形成部に対し進行方向前方に中心軸（例えば、後述の実施形態における中心軸ＣＬ）を中心として回動可能に取り付けられ、少なくとも１つの樹脂導入溝（例えば、後述の実施形態における樹脂導入溝２９）を有する略半球状の回転ヘッド部（例えば、後述の実施形態における回転ヘッド部２１）と、
前記樹脂導入溝と前記リブ形成溝が連通する開状態と前記樹脂導入溝と前記リブ形成溝が連通しない閉状態とを切り換える開閉手段（例えば、後述の実施形態における開閉手段６０）と、を備えることを特徴とする。
【００１５】
請求項９に係る発明は、請求項８の構成に加えて、
前記開閉手段は、前記回転ヘッド部の球表面（例えば、後述の実施形態における球表面２１ａ）に前記回転ヘッド部の軸線に対して傾斜して形成された少なくとも１つのガイド溝（例えば、後述の実施形態におけるガイド溝３０）と、前記ガイド溝による前記回転ヘッド部の回転方向とは逆方向に付勢する弾性部材（例えば、後述の実施形態における捻りコイルばね２３）と、を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
請求項１の発明によれば、従来、成形することが困難であった中空部内面に補強部が一体成形された中空体を容易に成形することができる。これにより、中空体の剛性を大幅に向上させることができる。
【００１７】
請求項２の発明によれば、中空部内面の全周に亘って形成された螺旋状補強部により、中空体の全方位に対し剛性をあげることができる。
【００１８】
請求項３の発明によれば、中空体の任意の部位に補強部を形成することができる。
【００１９】
請求項４の発明によれば、中空部形成部材が溶融樹脂から受ける圧力を利用して補強部を任意の位置に形成することができる。
【００２０】
請求項５の発明によれば、加圧手段の圧力を制御し、中空部形成部材が溶融樹脂から受ける圧力を調整することで、駆動源を別途設けずとも開閉手段を制御して補強部を任意の位置に形成することができる。
【００２１】
請求項６の発明によれば、従来、成形することが困難であった中空部内面に補強部が一体成形された中空体を容易に成形することができる。これにより、中空体の剛性を大幅に向上させることができる。
【００２２】
請求項７の発明によれば、中空部内面の全周に亘って螺旋状補強部を形成することができる。これにより、中空体の全方位に対し剛性をあげることができる。
【００２３】
請求項８の発明によれば、中空体の任意の部位に補強部を形成することができる。
【００２４】
請求項９の発明によれば、中空部形成部材が溶融樹脂内を移動する際、ガイド溝が溶融樹脂から受ける抵抗力により回転ヘッド部が回動してリブ形成溝と樹脂導入溝との連通・遮断を制御することができ、駆動源を別途設けることなく開閉手段を制御して補強部を任意の位置に形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明に係る中空部形成部材により中空部内面に補強リブを一体成形する成形装置の概略構成図である。
【図２】図１の要部拡大図である。
【図３】（ａ）は本発明の第１実施形態の中空部形成部材により中空部内面に直線状の補強リブが一体成形される状態を示す要部断面図、（ｂ）は中空部形成部材の正面図である。
【図４】（ａ）は本発明の第２実施形態の中空部形成部材により中空部内面に螺旋状補強リブが一体成形される状態を示す要部断面図、（ｂ）は中空部形成部材の正面図である。
【図５】（ａ）は本発明の第３実施形態の中空部形成部材の断面図、（ｂ）は図５（ａ）のＶ−Ｖ線断面図である。
【図６】図５に示す中空部形成部材の組付け手順を示す説明図である。
【図７】（ａ）は図５に示す中空部形成部材が低速で溶融樹脂内を移動することで、樹脂導入溝とリブ形成溝とが連通し、中空部内面に補強リブが一体成形される状態を示す要部断面図、（ｂ）は樹脂導入溝とリブ形成溝とが連通した中空部形成部材の正面図である。
【図８】（ａ）は図５に示す中空部形成部材が高速で溶融樹脂内を移動することで、樹脂導入溝とリブ形成溝との連通が遮断され、補強リブのない中空体が成形される状態を示す要部断面図、（ｂ）は樹脂導入溝とリブ形成溝との連通が遮断された中空部形成部材の正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、本発明の実施の形態を、添付図面に基づいて説明する。
（第１実施形態）
【００２７】
図１及び図２に示すように、本発明に係る中空体の製造方法によって中空体５０を成形する金型４０は、主キャビティ４１と、開閉壁４３を介して主キャビティ４１に連通又は遮断される副キャビティ４２とを備える。主キャビティ４１には、射出成形機４４から供給される溶融樹脂５５（図３参照）を射出する射出ゲート４５と、加圧流体が圧入される加圧ポート４６とが設けられている。加圧ポート４６は、制御装置４７により開閉制御される流量制御弁４８を介して加圧流体供給源４９に接続されている。流量制御弁４８、加圧流体供給源４９、及び加圧ポート４６は、中空部形成部材１０を押圧する加圧手段を構成する。
【００２８】
開閉壁４３は、主キャビティ４１と副キャビティ４２とを連通、または遮断する弁機構であり、閉鎖部４３ａと開口部４３ｂとを備えてスライド移動可能に金型４０に配設されている。閉鎖部４３ａが主キャビティ４１と副キャビティ４２との接続部に位置するとき（図１参照）、主キャビティ４１と副キャビティ４２とが遮断され、開口部４３ｂが主キャビティ４１と副キャビティ４２との接続部に位置するとき（図２参照）、主キャビティ４１と副キャビティ４２とが連通する。開口部４３ｂの内縁部は、内側に向かって突出する断面略Ｖ字型に形成されており、成形される中空体５０の外周部にくびれ部（図示せず）を形成する。
【００２９】
本発明に係る基本的な中空体の製造方法は、図１及び図２に示すように、開閉壁４３によって副キャビティ４２から遮断された主キャビティ４１内に、射出成形機４４により供給される溶融樹脂５５を射出ゲート４５から射出して充填した後、開閉壁４３をスライド移動させて開き、更に流量制御弁４８を開いて加圧流体供給源４９から供給される窒素ガス、炭酸ガス、圧縮空気、水などの加圧流体を加圧ポート４６から中空部形成部材１０後方の主キャビティ４１内に吐出して中空部形成部材１０を押圧する。
【００３０】
これにより、図３も参照して、中空部形成部材１０は、外周部５５ａから冷却固化が始まった溶融樹脂５５内を前進し、余剰の溶融樹脂５５ｂを開閉壁４３の開口部４３ｂから副キャビティ４２に押し出して、中空体５０の内部に中空部形成部材１０の断面形状と略同じ断面形状の中空部５１を形成する方法である。
【００３１】
図３に示すように、本実施形態の中空部形成部材１０は、先端部１１が半球状であり、後方部１２が円筒形状の略砲弾形状に形成されており、金属、或いは成形される樹脂と同一又は類似の樹脂で製作されている。中空部形成部材１０には、外周面１３上に複数（図に示す実施形態においては４つ）のリブ形成溝１４が軸方向に直線状に貫通して形成されている。
【００３２】
中空部形成部材１０を略砲弾形状に形成したのは、例えば、中空部形成部材が球形だと、溶融樹脂５５内を前進中に回転してリブの形成が不安定となる虞があるが、略砲弾形状とすることで中空部形成部材１０の回転を抑制して安定して移動させることが可能となる。また、中空部形成部材１０を溶融樹脂５５内で偏ることなく安定して移動させるためには、リブ形成溝１４が、中空部形成部材１０の中心Ｏに対して対称に配置されることが望ましい。このため、リブ形成溝１４は、２つ以上設けるのがよい。
【００３３】
加圧ポート４６に対応して主キャビティ４１内に配置されている中空部形成部材１０が加圧流体に押圧され、まだ柔らかく溶融状態にある溶融樹脂５５の中心部を前進すると、余剰の溶融樹脂５５ｂが前方に押し出されると共に、その一部の溶融樹脂５５はリブ形成溝１４に流入して、直線状の補強リブ５２が中空部５１の内面に一体に形成される。図３に示す実施形態では、４本の補強リブ５２が９０°間隔で中空部５１の内面に一体成形される。
【００３４】
中空体５０の成形後、副キャビティ４２内に押し出された余剰の溶融樹脂５５ｂ内には中空部形成部材１０が含まれているが（図２参照）、断面略Ｖ字型の開口部４３ｂの内縁部によって成形される中空体５０外周部のくびれ部で切断して、余剰の溶融樹脂５５ｂを中空部形成部材１０と共に切断除去することで中空体５０が製作される。
【００３５】
なお、図１及び図２に示すように、中空部形成部材１０が金属製である場合、圧縮空気や圧油で作動する除去装置７０を副キャビティ４２内に設け、中空部形成部材１０を押圧して余剰の溶融樹脂５５ｂ内にある中空部形成部材１０を除去するようにしてもよい。また、中空部形成部材１０が樹脂製であれば、そのまま余剰の溶融樹脂５５ｂと共に廃棄し、又は中空体５０の素材として再利用が可能である。
【００３６】
このように形成された中空体５０は、中空部５１の内面に補強リブ５２が一体に成形されているので、中空体５０の機械的剛性が大幅に向上する。
【００３７】
以上説明したように、本実施形態の中空体の製造方法及び中空部形成部材１０によれば、中空部形成部材１０に形成されたリブ形成溝１４に溶融樹脂５５を流入させて中空体５０の中空部５１内面に直線状の補強リブ５２を一体で形成するようにしたので、従来、成形することが困難であった中空部５１内面に補強リブ５２が一体成形された中空体５０を容易に成形することができる。これにより、中空体５０の剛性が大幅に向上する。
【００３８】
（第２実施形態）
図４は、本発明の第２実施形態に係る中空部形成部材により中空体を成形する状態を示している。本実施形態は、中空部形成部材のリブ形成溝の形状、及びこのリブ形成溝により成形される補強リブの形状が第１実施形態と異なり、その他の部分については、本発明の第１実施形態と同様であるので、同一部分には同一符号又は相当符号を付して説明を簡略化又は省略する。
【００３９】
本実施形態の中空部形成部材１０Ａは、螺旋状のリブ形成溝１４Ａが外周面１３上に形成されている。主キャビティ４１内に配置されている中空部形成部材１０Ａが、加圧ポート４６から供給される加圧流体に押圧されて溶融樹脂５５内を前進すると、余剰の溶融樹脂５５ｂが副キャビティ４２内に押し出されると共に、一部の溶融樹脂５５が螺旋状のリブ形成溝１４Ａに流入して中空部形成部材１０Ａに回転力を付与する。これにより、中空部形成部材１０Ａは、中心軸ＣＬを中心として回転しながら溶融樹脂５５内を移動して、中空部５１の内面に螺旋状補強リブ５３を形成する。
【００４０】
このように、中空部形成部材１０Ａは、リブ形成溝１４Ａに流入する溶融樹脂５５の反力により回転力が付与され、中心軸ＣＬを中心として回転しながら移動するので、中空部形成部材１０Ａが溶融樹脂５５内で偏ることがなく安定して移動して、均一な肉厚を有する中空体５０が成形される。
【００４１】
以上説明したように、本実施形態の中空体の製造方法及び中空部形成部材１０Ａによれば、外周面１３上に螺旋状に形成されたリブ形成溝１４Ａにより、中空体５０の中空部５１内面の全周に亘って螺旋状補強リブ５３を形成することができ、中空体５０の全方位に対して剛性をあげることができる。
【００４２】
（第３実施形態）
図５は本発明の第３実施形態に係る中空部形成部材の断面図である。本実施形態は、中空部形成部材の構成が第１、及び第２実施形態の中空部形成部材と異なる。その他の部分については、本発明の第１実施形態と同様であるので、同一部分には同一符号又は相当符号を付して説明を簡略化又は省略する。
【００４３】
図５に示すように、本実施形態の中空部形成部材２０は、回転ヘッド部２１と、リブ形成部２２と、弾性部材である捻りコイルばね２３とを主として備える。回転ヘッド部２１は、捻りコイルばね２３によりリブ形成部２２に対して反時計回りに付勢されて、リブ形成部２２の進行方向前方に回動可能に取り付けられている。
【００４４】
回転ヘッド部２１は、略半球状に形成されており、中心軸ＣＬを通る軸部２４が、後端面２６から後方に延びて形成されている。軸部２４の後端部には、軸部２４から径方向に突出する係合片２５が周方向の一部に形成されている。また、軸部２４が接続する回転ヘッド部２１の後端面２６には、捻りコイルばね２３を収容するためのばね収容室２７と、捻りコイルばね２３の一方の腕２３ａを収容するばね支持溝２８が設けられている。
【００４５】
図７も参照して、回転ヘッド部２１には、複数（図に示す実施形態では4つ）の樹脂導入溝２９が９０°間隔で軸方向に直線状に貫通して形成されている。また、回転ヘッド部２１の球表面２１ａには、正面視において（図７（ｂ））、回転ヘッド部２１の中心Ｏから外周面２１ｂに向かって時計回りに湾曲する４本のガイド溝３０が形成されている。これにより、中空部形成部材２０が溶融樹脂５５内を前進すると、溶融樹脂５５の抵抗力が湾曲するガイド溝３０に作用して回転ヘッド部２１に回転力を生じさせ、回転ヘッド部２１を時計回りに回転させる。
【００４６】
図５に戻り、リブ形成部２２は、略円筒状に形成されており、外周面３１上に回転ヘッド部２１の樹脂導入溝２９と同数（図に示す実施形態では4つ）のリブ形成溝３２が、９０°間隔で軸方向に直線状に貫通して形成されている。中心部には、係合片２５を有する軸部２４が挿入可能な溝付き孔３３が形成されている。
【００４７】
溝付き孔３３の底部には、軸部２４の係合片２５を収容して軸部２４の揺動を許容する扇状溝３４が溝付き孔３３から連続して形成されている。扇状溝３４の天井部には、溝付き孔３３の周方向側方に突起部３５が下方に突出して設けられている。これにより、軸部２４は、係合片２５が突起部３５と扇状溝３４の一方の壁に当接して、軸部２４の揺動角が４５°に制限されている。また、回転ヘッド部２１の後端面２６に対応するリブ形成部２２の前端面３６には、捻りコイルばね２３の他方の腕２３ｂを収容するばね支持溝３７が設けられている。
【００４８】
中空部形成部材２０の組付けは、図６（ａ）に示すように、リブ形成部２２の溝付き孔３３に圧縮コイルばね３８を挿入し、Ｏリング溝３６ａにＯリング３９を装着した後、回転ヘッド部２１の軸部２４に捻りコイルばね２３をセットして、軸部２４で圧縮コイルばね３８を押圧しながらリブ形成部２２の溝付き孔３３に進入させる。このとき、捻りコイルばね２３の一方の腕２３ａをばね支持溝２８に収容し、他方の腕２３ｂをばね支持溝３７に収容する。
【００４９】
ついで、図６（ｂ）に示すように、軸部２４の係合片２５が扇状溝３４の位置に達したら、圧縮コイルばね３８を圧縮しながら回転ヘッド部２１を捻りコイルばね２３の弾性力に抗して時計回りに回転させる。これにより、軸部２４の係合片２５が突起部３５を乗り越える。
【００５０】
そして、回転ヘッド部２１を解放すると、図６（ｃ）に示すように、回転ヘッド部２１は、圧縮コイルばね３８の弾性力により上昇して、図６（ｄ）に示すように、軸部２４の係合片２５が扇状溝３４の天井部に当接する。また、図６（ｅ）に示すように、捻りコイルばね２３の弾性力により回転ヘッド部２１が反時計回りに回動して、軸部２４の係合片２５が扇状溝３４の突起部３５に当接する。これにより、図６（ｆ）に示すように、回転ヘッド部２１の軸方向位置が位置決めされると共に、軸部２４(回転ヘッド部２１)のリブ形成部２２に対する揺動角が４５°に制限された状態で、中空部形成部材２０が組付けられる。
【００５１】
捻りコイルばね２３の弾性力により回転ヘッド部２１がリブ形成部２２に対して反時計回りに付勢されているときには、回転ヘッド部２１の樹脂導入溝２９と、リブ形成部２２のリブ形成溝３２とは、同一位相に位置して樹脂導入溝２９とリブ形成溝３２とが連通する連通状態となっている（図７参照）。
【００５２】
また、捻りコイルばね２３の弾性力に抗して回転ヘッド部２１がリブ形成部２２に対して時計回りに相対回転しているときには、回転ヘッド部２１の樹脂導入溝２９と、リブ形成部２２のリブ形成溝３２との位相が最大で４５°ずれており、樹脂導入溝２９とリブ形成溝３２との連通が遮断された遮断状態となる（図８参照）。このように、樹脂導入溝２９とリブ形成溝３２との連通・遮断は、リブ形成部２２に対する回転ヘッド部２１の回転によって決まる。
【００５３】
図７に示すように、加圧ポート４６に供給される加圧流体に押圧されて中空部形成部材２０が溶融樹脂５５内を前進すると、湾曲するガイド溝３０に溶融樹脂５５の抵抗力が作用する。この抵抗力の大きさは、中空部形成部材２０の移動速度や溶融樹脂５５の粘度などにより決まる。抵抗力が捻りコイルばね２３の弾性力よりも小さいときには、回転ヘッド部２１はリブ形成部２２に対して相対回転せず、樹脂導入溝２９とリブ形成溝３２とは連通状態を維持する。
【００５４】
一方、図８に示すように、溶融樹脂５５の抵抗力が捻りコイルばね２３の弾性力よりも大きくなると、捻りコイルばね２３の弾性力に抗して回転ヘッド部２１がリブ形成部２２に対して時計回りに最大で４５°回転する。これにより、樹脂導入溝２９とリブ形成溝３２との位相がずれて、樹脂導入溝２９とリブ形成溝３２との連通が遮断された遮断状態となる。捻りコイルばね２３とガイド溝３０は、樹脂導入溝２９とリブ形成溝３２との連通・遮断を切り換える開閉手段６０を構成し、樹脂導入溝２９とリブ形成溝３２とが連通する開状態と樹脂導入溝２９とリブ形成溝３２との連通が遮断された閉状態を切り替える。
【００５５】
このように、樹脂導入溝２９とリブ形成溝３２との連通・遮断の切り換えは、捻りコイルばね２３の弾性力と、ガイド溝３０に作用する溶融樹脂５５の抵抗力との大小関係により決まるが、捻りコイルばね２３の弾性力は一定であるので、溶融樹脂５５中を前進する中空部形成部材２０（回転ヘッド部２１）の移動速度により樹脂導入溝２９とリブ形成溝３２との連通・遮断が制御される。即ち、中空部形成部材２０の移動速度が速いときには、樹脂導入溝２９とリブ形成溝３２とは遮断状態となり、中空部形成部材２０の移動速度が遅いときには樹脂導入溝２９とリブ形成溝３２とが連通状態となる。
【００５６】
即ち、図１を参照して、加圧ポート４６から吐出する加圧流体による中空部形成部材２０の押圧力を制御することで、換言すれば、加圧流体供給源４９と加圧ポート４６の間に設けられた流量制御弁４８を制御装置４７で適宜制御することで、加圧流体の吐出圧力を調整して中空部形成部材２０の移動速度を制御して、樹脂導入溝２９とリブ形成溝３２との連通・遮断を任意に制御することが可能となる。
【００５７】
図７及び図８は、本実施形態の中空部形成部材２０により中空体５０を成形する状態を示している。
図７に示すように、流量制御弁４８の開度を小さくして加圧ポート４６から吐出する加圧流体の押圧力が小さい場合には、中空部形成部材２０の移動速度が遅く、樹脂導入溝２９とリブ形成溝３２とが連通状態となっている。従って、中空部形成部材２０が溶融樹脂５５内を前進すると、溶融樹脂５５が樹脂導入溝２９からリブ形成溝３２に流入して中空体５０の中空部５１内面に直線状の補強リブ５２が一体に形成される。
【００５８】
また、図８に示すように、流量制御弁４８の開度を大きくして加圧ポート４６から吐出する加圧流体の押圧力が大きい場合には、中空部形成部材２０の移動速度が速くなり、ガイド溝３０に作用する溶融樹脂５５の抵抗力が捻りコイルばね２３の弾性力よりも大きくなって、回転ヘッド部２１が最大で４５°時計回りに回転する。これにより、樹脂導入溝２９とリブ形成溝３２とが遮断状態となってリブのない中空体５０が形成される。
【００５９】
このように、樹脂導入溝２９とリブ形成溝３２との連通・遮断は、中空部形成部材２０が溶融樹脂５５から受ける抵抗力によって決まるので、補強リブ５２を形成したい部分では制御装置４７により流量制御弁４８を絞って中空部形成部材２０の移動速度を遅くし、また補強リブ５２を要しない部分では流量制御弁４８を開いて中空部形成部材２０の移動速度を速くするように適宜制御することで、中空体５０の任意の位置に補強リブ５２を一体に形成することが可能となる。
【００６０】
以上説明したように、本実施形態に係る中空体の製造方法及び中空部形成部材２０によれば、中空部形成部材２０は、溶融樹脂５５の樹脂導入溝２９への流入を許容する開状態と、溶融樹脂５５の樹脂導入溝２９への流入を遮断する閉状態とを切替可能な開閉手段６０を有し、開閉手段６０により開閉制御して溶融樹脂５５の樹脂導入溝２９への流入を制御するので、剛性を要する中空体５０の任意の部位に補強リブ５２を形成することができる。
【００６１】
また、開閉手段６０は、中空部形成部材２０が溶融樹脂５５内を移動する際に溶融樹脂５５から受ける抵抗力により作動するので、中空部形成部材２０が溶融樹脂５５から受ける圧力を利用して補強リブ５２を任意の位置に形成することができる。
【００６２】
また、開閉手段６０は、回転ヘッド部２１の球表面２１ａに回転ヘッド部２１の中心軸ＣＬに対して傾斜して形成された少なくとも１つのガイド溝３０と、溶融樹脂５５から受ける抵抗力による回転ヘッド部２１の回転方向とは逆方向に回転ヘッド部２１を付勢する捻りコイルばね２３を含むので、中空部形成部材２０が溶融樹脂５５内を移動する際、ガイド溝３０が溶融樹脂５５から受ける抵抗力により回転ヘッド部２１が回動してリブ形成溝３２と樹脂導入溝２９との連通・遮断を制御することができ、駆動源を別途設けることなく開閉手段６０を制御して補強リブ５２を任意の位置に形成することができる。
【００６３】
また、加圧手段である流量制御弁４８、加圧流体供給源４９、及び加圧ポート４６により加圧流体の圧力を制御することで、ガイド溝３０が溶融樹脂５５から受ける抵抗力を調整することができる。
【００６４】
尚、本発明は、前述した各実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良、等が可能である。上記の各実施形態で示した中空体５０は、断面円形のパイプとして説明したが、円形パイプに限定されるものではなく、断面３角形や４角形の角パイプの成形にも適用することができる。また、中空部５１の形状も円形に限定されず、任意の形状を適用することができ、中空部形成部材は、断面が３角形状、４角形状等の多角形状や湾曲形状としてもよい。
【符号の説明】
【００６５】
１０，１０Ａ，２０        中空部形成部材
１３，３１    外周面
１４，１４Ａ，３２        リブ形成溝（溝）
２１    回転ヘッド部
２１ａ        球表面
２２    リブ形成部
２３    捻りコイルばね（弾性部材）
２９    樹脂導入溝（溝）
３０    ガイド溝
４０    金型
４１    主キャビティ（キャビティ）
４６    加圧ポート（加圧手段）
４８    流量制御弁（加圧手段）
４９    加圧流体供給源（加圧手段）
５０    中空体
５１    中空部
５２    補強リブ（補強部）
５３    螺旋状補強リブ（補強部、螺旋状補強部）
５５    溶融樹脂
６０    開閉手段
ＣＬ    中心軸（軸線）
【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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