(57)【要約】【課題】            寸法精度の高い横穴を有する合成樹脂製管の製造方法を提供する。【解決手段】        管壁に横穴２が設けられた合成樹脂製管１が製造される。まず、直管状の合成樹脂製管を、管の内周面形状がコア型Ｄ３により形成されるように、射出成形によって製造する（第１工程）。第１工程で得られた管体１０の管壁に対し、回転する円盤砥石５による研削を行い、管壁を貫通する横穴２を設ける（第２工程）。円盤砥石５の外周部が、半径方向外側に向かうにつれて厚みが減少するテーパ状であり、形成される横穴２が、長径と短径の比が２：１を超える細長い形状の横穴であることが好ましい。【選択図】          図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
管壁に横穴が設けられた合成樹脂製管の製造方法であって、
直管状の合成樹脂製管を、管の内周面形状がコア型により形成されるように、射出成形によって製造する第１工程と、
第１工程で得られた合成樹脂製管の管壁に対し、回転する円盤砥石による研削を行い、管壁を貫通する横穴を設ける第２工程を備える
合成樹脂製管の製造方法。
【請求項２】
円盤砥石の外周部が、半径方向外側に向かうにつれて厚みが減少するテーパ状にされており、形成される横穴が、長径と短径の比が２：１を超える細長い形状の横穴である請求項１に記載の合成樹脂製管の製造方法。
【請求項３】
第２工程において、円盤砥石の回転軸が、合成樹脂製管の中心軸とほぼ平行にされた請求項１もしくは請求項２に記載の合成樹脂製管の製造方法。
【請求項４】
第２工程において、
円盤砥石の回転軸と合成樹脂製管の中心軸の間の距離が所定の距離になるまで接近させ、
接近した状態を維持しながら、合成樹脂製管を円盤砥石に対し中心軸回りに相対回転させ、その後、円盤砥石の回転軸と合成樹脂製管の中心軸を離間させる
請求項３に記載の合成樹脂製管の製造方法。
【請求項５】
複数の円盤砥石を、所定の間隔を隔てて同軸に設け、これら円盤砥石を同時に回転させながら合成樹脂製管の管壁に接触させ、複数の横穴を１回の研削工程で設ける
請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の合成樹脂製管の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、合成樹脂製管の製造方法、特に、管壁に横穴が設けられた合成樹脂製管の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
合成樹脂製の管体の管壁に、管壁を内外に貫通するような横穴が設けられた合成樹脂製管は公知である。こうした管は、管内部の管路が横穴の部分で実質的に分岐する管となっている。横穴が設けられた合成樹脂製管は、例えば、植物に水を与えるための散水用配管として使用される。また、横穴を設けた樹脂管が地中に埋設されてドレン管として利用されたり、他の用途にも利用されたりする。
【０００３】
合成樹脂製管に横穴を設ける方法としては、例えば、ドリルによる穴あけ加工がある。
あるいは、合成樹脂製管を射出成形するのであれば、射出成形の際に、横穴の部分をスライド型等により形成し、横穴が設けられた合成樹脂製管を製造することができる。
また、特許文献１には、合成樹脂製管の製造方法に関し、流体圧を利用する移動コアによる中空成形（いわゆる弾丸成形）によって中空の管体を成形した後に、分岐管の部分を形成するコア型を押出して、中空管体と分岐管を連通させて、分岐管状の合成樹脂製管を製造する技術が開示されている。当該分岐管付の合成樹脂製管の製造方法によれば、連通部分のバリの発生等が抑制される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１５−１７４４４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
これら公知の横穴の加工技術については、製造の効率性や加工可能な横穴のサイズや形状、その精度など、一長一短がある。
例えば、ドリルによる横穴加工では、円形状の横穴しか設けることができない。また、ドリル加工時には切りくずが出るが、切りくずがドリルと管の間に挟まれたりして、横穴の周囲にクラックが発生したり、横穴の形状が不正確になったりするといった品質上の不具合を生ずることがある。
【０００６】
また、射出成形時にスライド型を利用して横穴付の合成樹脂製管を製造する場合、スライド型の強度・耐久上の制約などから、穴の断面積が３平方ｍｍを下回るような小径の横穴を設けることは難しかった。特許文献１のように移動コアを用いる場合も同様である。
【０００７】
本発明の目的は、寸法精度の高い横穴を有する合成樹脂製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】
発明者は、鋭意検討の結果、管の内周面が射出成形金型のコア型により形成されるように合成樹脂製管を射出成形し、その後、回転する円盤砥石による研削加工により、管壁に横穴を設けるようにすると、上記課題が解決されることを知見し、本発明を完成させた。
【０００９】
本発明は、管壁に横穴が設けられた合成樹脂製管の製造方法であって、直管状の合成樹脂製管を、管の内周面形状がコア型により形成されるように、射出成形によって製造する第１工程と、第１工程で得られた合成樹脂製管の管壁に対し、回転する円盤砥石による研削を行い、管壁を貫通する横穴を設ける第２工程を備える合成樹脂製管の製造方法である（第１発明）。
【００１０】
第１発明において、好ましくは、円盤砥石の外周部が、半径方向外側に向かうにつれて厚みが減少するテーパ状にされており、形成される横穴が、長径と短径の比が２：１を超える細長い形状の横穴である（第２発明）。また、第１発明もしくは第２発明において、好ましくは、第２工程における円盤砥石の回転軸が、合成樹脂製管の中心軸とほぼ平行にされる（第３発明）。また、第３発明において、さらに、好ましくは、第２工程において、円盤砥石の回転軸と合成樹脂製管の中心軸の間の距離が所定の距離になるまで接近させ、接近した状態を維持しながら、合成樹脂製管を円盤砥石に対し中心軸回りに相対回転させ、その後、円盤砥石の回転軸と合成樹脂製管の中心軸を離間させる（第４発明）。また、第１発明において、好ましくは、複数の円盤砥石を、所定の間隔を隔てて同軸に設け、これら円盤砥石を同時に回転させながら合成樹脂製管の管壁に接触させ、複数の横穴を１回の研削工程で設ける（第５発明）。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の合成樹脂製管の製造方法（第１発明）によれば、寸法精度の高い横穴を有する合成樹脂製管を製造することができる。
【００１２】
さらに、第２発明のようにした場合には、形成される横穴の短径方向の寸法をより正確にできる。また、第３発明のようにした場合には、管体の周方向に長い横穴の形状を制御しやすく、より正確な横穴が得られる。また、第４発明のようにした場合には、周方向に長い横穴の細長形状の自由度が高められる。また、第５発明のようにした場合には、横穴加工の効率性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】第１実施形態の製造方法により製造された合成樹脂製管の形状を示す図である。
【図２】第１実施形態の製造方法の第１工程を示す模式図である。
【図３】第１実施形態の製造方法の第２工程を示す模式図である。
【図４】第１実施形態の製造方法の第２工程を示す模式図である。
【図５】円盤砥石の外周部の形状例を示す図である。
【図６】第２実施形態の製造方法により製造された合成樹脂製管の形状を示す図である。
【図７】第２実施形態の製造方法の第２工程を示す模式図である。
【図８】第３実施形態の製造方法の第２工程を示す模式図である。
【図９】第４実施形態の製造方法の第２工程を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下図面を参照しながら、発明の実施形態について説明する。発明は以下に示す個別の実施形態に限定されるものではなく、その形態を変更して実施することもできる。
図１は、後述する第１実施形態の製造方法により製造された合成樹脂製管１の形状を示す図である。
【００１５】
合成樹脂製管１は、直管状の管体１０の管壁に、管壁を貫通する横穴２が設けられた管である。横穴２の部分で管体１０の内側と外側が連通しており、合成樹脂製管１は実質的な分岐管として使用できる。合成樹脂製管１は、直管状の管体１０以外の部分を有していてもよく、横穴２が設けられる部分が直管状の管体であればよい。
【００１６】
管壁に設けられた横穴２の具体的形状は特に限定されず、丸孔や、楕円状、長穴状の穴などが例示される。本実施形態においては、管の半径方向に沿って見て長穴状の横穴２とされている。横穴２が楕円状や長穴状などの形態とされる場合には、形成される横穴２が、長径と短径の比が２：１を超える細長い形状の横穴とされることが好ましい。ここで、長径とは、横穴の径寸法が最大となる方向で測った横穴の径であり、短径とは、長径の方向と直交する方向で測った横穴の径である。このように細長い形状の横穴は、分岐もしくは集合する流れの流量のコントロール性に優れると共に、横穴２から分岐する液体等を広い範囲に拡散するのに適している。
【００１７】
合成樹脂製管１を構成する樹脂材料は、射出成形可能な合成樹脂材料であれば特に限定されない。射出成形可能な合成樹脂材料としては、ポリオレフィン樹脂やポリアミド樹脂やエンジニアリングプラスチックなどの熱可塑性樹脂や、ポリウレタン樹脂やメラミン樹脂などの熱硬化性樹脂や、ゴム材料が利用可能である。合成樹脂材料は、ガラス繊維やタルクなどの補強材料を含むものであってもよい。第１実施形態の合成樹脂製管１は、ポリプレピレン樹脂により形成されている。
【００１８】
合成樹脂製管１は、例えば、植物の散水用・給水用の管路を形成する部材として使用できる。その場合、水道栓等に接続された給水用チューブを、適度な個所で切断し、その切断箇所に、合成樹脂製管１を接続して、複数のチューブと複数の合成樹脂製管１，１を直列に接続する。給水チューブの末端部は閉じられる。そして、複数の植木鉢などの給水すべき個所に、合成樹脂製管１、１が配置されるようにする。この状態で通水すると、合成樹脂製管１、１の横穴２，２の部分から、水が分岐して出てきて、所望の箇所に同時に給水・散水することができる。なお、合成樹脂製管１の具体的用途は、これに限定されるものではない。
【００１９】
上記合成樹脂製管１の製造方法について説明する。合成樹脂製管１は、横穴が未だ設けられていない形態で管体１０を射出成形する第１工程と、管体１０に対し、円盤砥石を用いて横穴を研削加工する第２工程とを備える製造方法により、製造される。
【００２０】
管体１０の射出成型工程（第１工程）について説明する。例えば、図２に示すような射出成形金型を準備する。射出成形金型Ｄは、パーティング面ＰＬを境に開閉可能なキャビティ型Ｄ１，Ｄ２と、コア型Ｄ３を有する。キャビティ型Ｄ１，Ｄ２により、管体１０の外周面の形状が規定される。コア型Ｄ３により、管体１０の内周面形状が規定される。これら金型は、型閉じ、射出、固化、型開き、製品取り出しといった、一連の射出成形工程が実行可能なように準備される。図２では、キャビティ型やコア型の主要部のみを示しており、他の部分や詳細は省略している。
【００２１】
金型Ｄが型閉じされ、キャビティが形成されると、キャビティに対し液状の樹脂が射出され、樹脂が固化して、管体１０が形成される。図２では、キャビティの部分に斜線のハッチングをしている。
本製造方法では、コア型Ｄ３を有する射出成形金型Ｄによって管体１０が射出成形されると、管の内周面形状がコア型Ｄ３によって正確に形成される。
【００２２】
第１工程で得られた管体１０の管壁に対し、回転する円盤砥石５による研削を行い、管壁を貫通する横穴２を設ける（第２工程）。図３に示すように、管体１０を保持し、回転する円盤砥石５を管体１０に接近させていく。図３中の白抜き矢印は、円盤砥石５が管体１０に接近していく方向を示している。
【００２３】
そして、図４に示すように、円盤砥石５の最外周部が管体１０の内側に露出するまで、円盤砥石５の回転軸ＣＧと管体１０の中心軸ＣＷとの距離Ａが短くなるように、円盤砥石５を管体１０に接近させていく。かかる工程により、管体１０の管壁に横穴２が設けられる。図４中の白抜き矢印は、円盤砥石５が管体１０に接近／離間していく方向を示している。
【００２４】
円盤砥石による研削が円滑に行われるよう、研削加工に際し、液体（研削液や水等）や気体（エアー等）を供給しながら、研削加工を行うことが好ましい。なお、円盤砥石５の材質は、合成樹脂製管体１０が研削できるものであれば特に限定されない。
【００２５】
必須ではないが、本実施形態の製造方法においては、第２工程において、円盤砥石５の回転軸ＣＧが、合成樹脂製管１０の中心軸ＣＷとほぼ平行にされている。このようにされていると、横穴２を長穴状に設ける場合に、横穴の長手方向が管体１０の周方向となるように横穴を形成することができ、横穴の形状を制御しやすくなる。
【００２６】
第２工程に使用される円盤砥石５は、円盤砥石５の外周部が、半径方向外側に向かうにつれて厚みが減少するテーパ状にされていることが好ましい。円盤砥石５の外周部がテーパ状にされていると、研削される横穴２の幅（短径寸法）を正確に調整することができる。このようなテーパ状の円盤砥石は、形成される横穴が、長径と短径の比が２：１を超える細長い形状の横穴である場合に、特に好ましい。
【００２７】
図５に、第２工程に使用される円盤砥石５の形態例を示す。図５には、円盤砥石の外周部の断面形状を示している。図５（ｂ）に上記実施形態で使用された円盤砥石の形状を示すように、円盤砥石５の最外周部には、アールがかけられていることが好ましい。また、円盤砥石の外周部は、図５（ａ）に示した円盤砥石５ａのように、角状にとがった外周部であってもよい。このような円盤砥石５ａは比較的細い幅の横穴、例えば、長径寸法と短径寸法の比が２：１を超える横穴、より好ましくは、前記比が３：１を超えるような横穴を設けるのに適している。また、また、円盤砥石の外周部は、図５（ｃ）に示した円盤砥石５ｃのように、段付き状であってもよい。このような段付き状の円盤砥石を用いると、円盤砥石の強度を維持しながら、微細な横穴を加工することができる。また、段付き形状を利用して、横穴の周囲に同時に研削加工される溝形状の形態を制御することも可能である。
【００２８】
円盤砥石５による研削加工で横穴２が形成されたら、円盤砥石５と管体１０を離間させて、管体１０を取り出し、横穴２が設けられた合成樹脂製管１が得られる。
【００２９】
上記合成樹脂製管の製造方法の作用及び効果について説明する。
上記製造方法によれば、合成樹脂製管の内周面形状がコア型により形成されるように、管体１０を射出成形する第１工程と、管体１０の管壁に対し、回転する円盤砥石５による研削を行い、管壁を貫通する横穴を設ける第２工程とを組み合わせたので、寸法精度の高い横穴２を有する合成樹脂製管１が得られる。
すなわち、管体１０はその内周面形状が射出成形によって正確に規定されているので、管の外側から円盤砥石５で研削して横穴２を設けても、横穴２の寸法精度が高い。横穴２の寸法精度をより高める観点からは、円盤砥石による研削工程（第２工程）における管体１０の支持や固定を、例えば芯押し台センタを応用するなどして、管体の内周面を基準に位置決めして支持や固定をすることが好ましい。
【００３０】
また、上記製造方法は、円盤砥石５の外周部で管体１０の管壁に切込みを入れるように横穴を加工できるので、楕円状や長円状の横穴とすることも可能である。また、楕円状や長円状の横穴を設ける場合に、短径方向の穴寸法を例えば０．５ｍｍ以下にする、あるいは、横穴の断面積を３平方ｍｍ以下にするなど、微細な横穴を設けることもできる。
【００３１】
特に、円盤砥石５の外周部が、半径方向外側に向かうにつれて厚みが減少するテーパ状にされており、形成される横穴が、長径と短径の比が２：１を超える細長い形状の横穴であるような場合には、円盤砥石５の中心軸ＣＧと、管体１０の中心軸ＣＷとの間の距離Ａを微調整することにより、横穴の短径寸法をより正確に制御することができる。
【００３２】
横穴の短径寸法は、管の横穴から分岐して流れる流量の制御に影響しており、横穴の短径寸法が正確であれば、流量の配分もより正確なものとなる。
【００３３】
また、第２工程において、円盤砥石の回転軸が、合成樹脂製管の中心軸とほぼ平行にされている場合には、長穴状の横穴の長手方向が管体１０の周方向に一致するように、横穴２を形成することができ、横穴の形状を制御しやすくなって、横穴２の寸法精度がより向上する。
【００３４】
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その詳細な説明を省略する。また、これら実施形態は、その一部を互いに組み合わせて、あるいは、その一部を置き換えて実施できる。
【００３５】
図６には、以下に説明する第２実施形態の製造方法により製造された合成樹脂製管６の形状を示す。本実施形態の合成樹脂製管６は、管体６０に設けられた横穴６２の形態が、管体の半径方向に沿って見て両端部がとがった長穴状（笹の葉状）の貫通穴である点が、第１実施形態の合成樹脂製管１と異なるが、他の点は同様である。
【００３６】
図７に、第２実施形態の合成樹脂製管６を製造する際の研削工程（第２工程）を示す。第１工程である射出成形工程は同様である。本実施形態の研削工程においては、円盤砥石５ａが管体６０に対し相対運動する方向が異なっている。
【００３７】
図３，４に示した第１実施形態における第２工程では、円盤砥石５の中心軸ＣＧが、管体１０の中心軸ＣＷに対し管体の半径方向に沿って運動するように、研削工程（第２工程）が実行された。
図７に示した第２実施形態における研削工程（第２工程）では、円盤砥石５ａは、円盤砥石５ａの中心軸ＣＧが、管体６０の中心軸ＣＷに対し管体の半径方向と直交する方向（図の上下方向）に沿って運動するように、研削工程（第２工程）が実行される。図７の白抜き矢印は、管体６０に対し円盤砥石５ａが移動する方向を示している。
【００３８】
この様な研削工程によっても、寸法精度の高い横穴２を有する合成樹脂製管１が得られる。特に、管体６０の周方向に長い長穴形状の横穴６２を設ける場合には、この実施形態のような研削工程を採用すれば、横穴６２の長径寸法を比較的大きくした細長形状の横穴をあけることができて、好ましい。横穴６２の長径寸法を比較的大きくした細長形状の横穴は、例えば、散水用途においてより広い範囲に水を散水することができて好ましい。
【００３９】
なお、上記実施形態の説明では、第２工程において、円盤砥石５、５ａの回転軸ＣＧが、合成樹脂製管１０，６０の中心軸ＣＷとほぼ平行にされた例を中心に説明したが、これは必須ではない。例えば、円盤砥石の回転軸ＣＧは合成樹脂製管の中心軸ＣＷに対し傾いていてもよい。あるいは、円盤砥石の回転軸ＣＧは合成樹脂製管の中心軸ＣＷに対し直交していてもよい。両軸が互いに直交していると、管体の長さ方向に長い形態の横穴を効率的に製造することができる。
【００４０】
図８に、第３実施形態の製造方法の第２工程（研削工程）を示す。この実施形態の製造方法でも、第１工程（射出成形工程）は他の実施形態と同様である。
図８に示した第３実施形態における研削工程（第２工程）では、まず、円盤砥石５の回転軸ＣＧと管体１０の中心軸ＣＷの間の距離が所定の距離になるまで、管体１０の半径方向に沿って円盤砥石５を接近させ、所定の切込み深さまで、研削により切り込む。図８の右側の白抜き矢印は、この時の円盤砥石の移動方向を示している。そして、両軸ＣＧ，ＣＷが所定の距離まで接近した状態を維持しながら、管体１０を円盤砥石５に対し中心軸ＣＷ回りに相対回転させる。図８の左側の円弧状の白抜き矢印は、この時の管体１０の回転を示している。この相対回転により、円盤砥石５が管体１０の外周に沿って周方向に送られることになる。その後、円盤砥石５の回転軸ＣＧと合成樹脂製管の中心軸ＣＷを離間させる。第３実施形態の製造方法では、この様にして、円盤砥石５により、管体１０に横穴が設けられる。
【００４１】
第３実施形態の製造方法の研削工程によっても、寸法精度の高い横穴２を有する合成樹脂製管１が得られる。特に、この研削方法によれば、管体１０の周方向に長い長穴形状の横穴を設ける場合に、横穴６２の長径寸法を大きくした細長形状の横穴をあけることができ、かつ、横穴の長径方向の中央部で、横穴の短径寸法が、あまり拡大しないようにできて、好ましい。
【００４２】
図９には、第４実施形態の製造方法の第２工程（研削工程）を示す。この実施形態の製造方法でも、第１工程（射出成形工程）は他の実施形態と同様である。
この研削工程では、複数の円盤砥石５，５が、所定の間隔を隔てて同軸に設けられている。これら円盤砥石５，５を同時に回転させながら管体７０の管壁に接触させ、複数の横穴を１回の研削工程で設けるよう、第２工程が実行される。
【００４３】
第４実施形態の製造方法の研削工程によっても、寸法精度の高い横穴を有する合成樹脂製管が得られる。特に、第４実施形態の製造方法によれば、複数の横穴を有する合成樹脂製管を効率的に製造することができる。
【００４４】
また、上述した実施形態の説明においては、合成樹脂製管の管体内周面形状が円筒状、即ち、管の中心軸に沿って見た内周面が円形である場合について説明したが、上記製造方法が適用される管体の内周面形状はこれに限定されない。例えば、管体の内周面形状は、管の中心軸に沿って見て、楕円状、長円状、キー部を有する鍵穴状、矩形状、方形状、星型、などの形状であってもよい。このような内周面形状を管が有する場合には、内周面のうち、管の外側に相対的に突出する部分に横穴が設けられるよう、円盤砥石による研削を行う周方向位置を調節し、円盤砥石の回転軸ＣＧと管体の中心軸ＣＷとが互いにほぼ平行となるようにすることが好ましい。そのようにすれば、研削により形成される横穴の管体周方向の長さをより正確なものとできる。
【００４５】
上記実施形態の製造方法により製造される合成樹脂製管の用途は、特に限定されない。横穴を有する合成樹脂製管は、例えば、植物への散水用や給水用に利用できる。また、横穴を有する合成樹脂製管は、地中に埋設されるドレン管の一部として使用することもできる。また、上記実施形態の製造方法により製造される合成樹脂製管１に対し、さらに、横穴２の部分を覆うように分岐管（例えばゴム製）を追加してもよい。このようにすれば、分岐する流量配分が規定された分岐管として使用できる。
【産業上の利用可能性】
【００４６】
上記製造方法により製造されるような、横穴を有する合成樹脂製管は、例えば、植物の給水用に使用でき、産業上の利用価値が高い。
【符号の説明】
【００４７】
１      合成樹脂製管
１０、６０、７０        管体
２、６２          横穴
５、５ａ、５ｃ      円盤砥石
ＣＧ      円盤砥石の回転軸
ＣＷ      管体の中心軸
【図１】
2019025661.tif 000003
【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】
2019025661.tif 000009
【図８】
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【図９】
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