(57)【要約】【課題】            枝管が分岐する部分で、射出成型時に成形不良が発生しにくい枝管付合成樹脂製管を提供する。【解決手段】        枝管付合成樹脂製管１は合成樹脂の射出成形により形成されている。枝管付合成樹脂製管１は、中空管状に形成された主管１１と、主管１１の管壁から分岐するように中空管状に形成された枝管１２を有している。主管１１から枝管１２が分岐する箇所において、主管１１の管路と枝管１２の管路とは、主管の管壁Ｗにより遮断されている。主管１１の管壁が枝管１２の管路の内部空間に面している部分には、枝管１２の管路の内部空間に向かって錐体状もしくは柱状もしくは凸条状に突出する突出部１３が形成されている。【選択図】          図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
合成樹脂の射出成形により形成された枝管付合成樹脂製管であって、
中空管状に形成された主管と、主管の管壁から分岐するように中空管状に形成された枝管を有し、
主管から枝管が分岐する箇所において、主管の管路と枝管の管路とは、主管の管壁により遮断されており、
主管の管壁が枝管の管路の内部空間に面している部分には、枝管の管路の内部空間に向かって錐体状もしくは柱状もしくは凸条状に突出する突出部が形成されている、
枝管付合成樹脂製管。
【請求項２】
前記突出部を取り囲むように、環状の面が形成されており、
環状の面は、枝管の外側に位置する主管の管壁の外周面と実質的に連続する
請求項１に記載の枝管付合成樹脂製管。
【請求項３】
突出部の突出量が、枝管の内径の０．３倍以上１．２倍以下とされた
請求項１に記載の枝管付合成樹脂製管。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、合成樹脂製管に関する。特に、中空管状に形成された主管と中空管状の枝管とを有する枝管付合成樹脂製管に関する。
【背景技術】
【０００２】
合成樹脂製管は、理化学機器等におけるゴムチューブの接続や、可撓性ホースの接続のための管継手として、あるいは、自動車の自動変速機などに使用される油圧配管の管路や管継手を構成する部材などとして、多様な用途に使用される。合成樹脂製管は、射出成型により製造することもでき、その場合、高精度な合成樹脂製管を高い製造効率で製造できる。
【０００３】
また、中空管状に形成された主管と中空管状の枝管とを有する枝管付合成樹脂製管も公知である。例えば、特許文献１には、Ｔ字型分岐管（管継手）を製造するための射出成型金型が開示されており、当該金型によれば、分岐部の内周面形状が滑らかなＴ字型分岐管を合成樹脂の射出成型により製造できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−２３５６８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１のＴ字型分岐管では、主管の管路と、枝管（主管から分岐する管）の管路とは互いに連通している。このような分岐管は、主管と枝管の流体の流れを合流させたり分けたりする用途に使用される。
合成樹脂製管の用途によっては、主管の管路と枝管の管路とが連通しないこともある。例えば、枝管の部分をもっぱら主管を支持する用途に利用する場合や、枝管の部分をもっぱら他のチューブの末端部の固定や封止に利用する場合などには、主管と枝管の管路が連通しないような枝管付合成樹脂製管が使用される。
【０００６】
主管と枝管の管路が連通しないような枝管付合成樹脂製管を、射出成型により製造する場合、枝管が主管から分岐する部分で、以下のような成形不良の問題が生じやすいことを発明者は発見した。
即ち、図７に示されるような、主管９１の管壁から、枝管９２が分岐するように形成され、主管９１の管路と枝管９２の管路が、主管の管壁により遮断されているような枝管付合成樹脂製管９を、射出成型により一体成形する場合に、枝管の分岐部で成形不良が生じやすくなることが判明した。
【０００７】
本発明の目的は、枝管が分岐する部分で、射出成型時に成形不良が発生しにくい枝管付合成樹脂製管を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
発明者が、成形不良の原因を調べたところ、枝管の管路を形成するコアピンが樹脂圧に負けて変形することで、成形不良が起こっていることが判明した。
図７にあるような、主管９１の管路と枝管９２の管路が、主管の管壁により遮断されているような枝管付合成樹脂製管９を、射出成型により一体成形する場合には、通常、図８に示すような金型構成により射出成型が行われる。主管９１や枝管９２の外周面形状を規定するキャビティ型Ｄ１，Ｄ２と、主管９１の内面形状を規定する主管コア型Ｄ３と、枝管９２の内面形状を規定する枝管コア型Ｄ９によって、樹脂が充填されるキャビティを形成し、キャビティに樹脂を射出し樹脂を固化することにより枝管付合成樹脂製管９が製造される。ここで、主管９１の管路と枝管９２の管路が主管の管壁により遮断されるよう、金型が構成されるため、枝管コア型Ｄ９は、主管９１との分岐部の側では支持できず、片持ち状に支持されることになる。
【０００９】
枝管９２の内面形状を規定する枝管コア型Ｄ９が片持ちであると、図８に示したように、射出された樹脂が主管と枝管の分岐部から枝管の方に流れ込む際に、樹脂の流れの不均一さのために、枝管コア型Ｄ９がたわみやすく、形成される枝管９２の肉厚が不均一となる成形不良の問題を生じる。枝管コア型Ｄ９のたわみがはなはだしい場合には、枝管の管壁に穴が開いた状態で成形されたり、枝管コア型Ｄ９を成形された枝管９２から脱型できなくなったりして、問題となる。枝管が細く、長いほど、このような問題が顕在化しやすい。
【００１０】
発明者は、鋭意検討の結果、枝管コア型の先端部に特定形状のくぼみを設け、枝管付合成樹脂製管における主管の管壁が枝管の管路の内部空間に面している部分に、特定の形状の突出部を形成すると、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。
【００１１】
本発明は、合成樹脂の射出成形により形成された枝管付合成樹脂製管であって、中空管状に形成された主管と、主管の管壁から分岐するように中空管状に形成された枝管を有し、主管から枝管が分岐する箇所において、主管の管路と枝管の管路とは、主管の管壁により遮断されており、主管の管壁が枝管の管路の内部空間に面している部分には、枝管の管路の内部空間に向かって錐体状もしくは柱状もしくは凸条状に突出する突出部が形成されている、枝管付合成樹脂製管である（第１発明）。
【００１２】
第１発明において、好ましくは、前記突出部を取り囲むように、環状の面が形成されており、環状の面は、枝管の外側に位置する主管の管壁の外周面と実質的に連続する（第２発明）。また、第１発明において、好ましくは、突出部の突出量が、枝管の内径の０．３倍以上１．２倍以下とされる（第３発明）。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の枝管付合成樹脂製管（第１発明）は、射出成型により成形する際に、枝管コア型が変形しにくく、成形不良が発生しにくい。
さらに、第２発明のようにした場合や、あるいは、第３発明のようにした場合には、枝管コア型の変形がより抑制され、成形不良の発生がより抑制される。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】第１実施形態の枝管付合成樹脂製管の形状を示す断面図である。
【図２】第１実施形態の枝管付合成樹脂製管の分岐部の詳細形状を示す断面図である。
【図３】第１実施形態の枝管付合成樹脂製管を製造する際の射出成型工程を模式的に示す断面図である。
【図４】第２実施形態の枝管付合成樹脂製管の形状を示す断面図である。
【図５】突出部の他の形状の例を示す断面図である。
【図６】第１実施形態の枝管付合成樹脂製管に穴を追加工する穴あけ工程を示す断面図である。
【図７】従来の枝管付合成樹脂製管の形状を示す断面図である。
【図８】従来の枝管付合成樹脂製管を製造する際の射出成型工程を模式的に示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
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、第１実施形態の枝管付合成樹脂製管の形状を示す断面図である。分岐部の詳細形状を図２に示す。
【００１６】
枝管付合成樹脂製管１は、後述するように、合成樹脂の射出成型により一体成形された管である。枝管付合成樹脂製管１は、中空管状に形成された主管１１を有する。また、枝管付合成樹脂製管１は、主管１１の管壁から分岐するように中空管状に形成された枝管１２を有する。主管１１や枝管１２の具体的形状は特に限定されず、射出成型により成形可能な形状であればよい。本実施形態においては、主管１１及び枝管１２は直管状である。また、主管と枝管が分岐する角度は特に限定されないが、本実施形態においては、枝管１２は主管１１から直交する方向に分岐している。
【００１７】
主管１１から枝管１２が分岐する箇所において、主管１１の管路と枝管１２の管路とは、主管１１の管壁Ｗにより遮断されている。主管１１の管路と枝管１２の管路とは連通していない。即ち、主管１１は両端が開放した直管状の管体である一方、枝管は、一端が開放し、他端（主管側）が閉じた、めくら管状である。主管１１の管壁Ｗは、枝管１２との接続部（分岐部）で、枝管の外側と内側にわたって穴がないように連続して設けられている。
【００１８】
この様な枝管付合成樹脂製管１は、例えば、理化学機器のゴムチューブを接続する用途に使用できる。枝管付合成樹脂製管１の主管１１の両端にゴムチューブを外挿することにより、ゴムチューブ同士が主管１１により接続される。また、枝管１２の部分をグロメット等に差し込んだりすることにより、枝管付合成樹脂製管１やゴムチューブ配管を固定することができる。
【００１９】
必須ではないが、主管１１や枝管１２には、必要に応じて、シール溝やバルジ部、取付構造等を一体成形してもよい。本実施形態においては、主管１１の両端部にゴムチューブとの接続性やシール性を向上させるためのバルジ部が形成されている。また、枝管の外部や内部に、ネジ部や溝などを形成してもよい。
【００２０】
図２に示すように、主管１１の管壁Ｗが枝管１２の管路の内部空間に面している部分には、突出部１３が形成されている。突出部１３は、枝管１２の管路の内部空間に向かって錐体状もしくは柱状に突出している。
【００２１】
必須ではないが、突出部１３を取り囲むように、環状の面Ｐ１が形成されており、この環状の面Ｐ１は、枝管１２の外側に位置する主管の管壁の外周面Ｐ２と実質的に連続するように設けられることが好ましい。ここで、環状の面Ｐ１と主管の管壁の外周面Ｐ２が実質的に連続するとは、主管１１の中心線から所定の半径を隔てて位置する主管の外周面Ｐ２に対し、環状の面Ｐ１も主管１１の中心線からほぼ同じ半径を隔てて位置することを意味する。仮に枝管１２が設けられていないのであれば、環状の面Ｐ１と主管の管壁の外周面Ｐ２は滑らかに連続される位置関係にあることが好ましい。
【００２２】
また、必須ではないが、突出部１３は、突出部の突出量Ｈが、枝管１２の内径ｄの０．３倍以上１．２倍以下、すなわち、０．３≦Ｈ／ｄ≦１．２となるように設定されることが好ましい。また、突出部の突出量Ｈは、０．１ｍｍ〜２ｍｍであることが好ましい。
【００２３】
また、必須ではないが、錐体状もしくは柱状に突出して設けられる突出部１３は、その径ａが、枝管の内径ｄの０．５倍以上０．９５倍以下、すなわち、０．５≦ａ／ｄ≦０．９５となるように設定されることが好ましい。また、突出部の径ａは、０．３ｍｍ〜２．５ｍｍであることが好ましい。
【００２４】
突出部１３が錐体状に設けられる場合には、錐体の錐面が主管１１の外周面となす角ｂは、４０度以上９０度未満であることが好ましい。また、突出部１３が錐体状に設けられる場合には、突出部は角錐状であってもよいが、円錐状であることが特に好ましい。また、錐体の頂角部は鋭角にとがっていてもよいが、半径Ｒがａ／２０〜ａ／５程度となるようにＲがけされていてもよい。また、錐体の頂角部分を切り落として、錐体の先端部が平らにされた台形形状の錐体状（円錐台や角錐台）となるように、突出部を形成してもよい。
【００２５】
突出部１３が柱状に設けられる場合には、突出部は角柱状であってもよいが、円柱状であってもよい。
【００２６】
図５に、突出部の形状の変形例の断面を例示する。
図５（ａ）の例では、突出部１４は、四角錐の先端部が切り落とされて、先端が平面状にされた角錐台状に形成されている。
図５（ｂ）の例では、突出部１５は、円錐の先端部にＲがけされていて、先端が丸められた円錐状に形成されている。
【００２７】
突出部１３を取り囲むように、環状の面Ｐ１が形成される場合には、管状の面Ｐ１の幅ｔは、枝管１２の内径ｄの０．０３倍以上０．２倍以下、すなわち、０．０３≦ｔ／ｄ≦０．２となるように設定されることが好ましい。
【００２８】
枝管付合成樹脂製管１を構成する樹脂材料は、射出成型可能な合成樹脂材料であれば特に限定されないが、熱可塑性樹脂であることが好ましい。射出成型可能な熱可塑性樹脂としては、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が例示される。上記実施形態の枝管付合成樹脂製管１は、ポリプロピレン樹脂により形成されている。
【００２９】
図３を参照しながら、上記実施形態の枝管付合成樹脂製管１を製造する射出成型工程について説明する。射出成型金型は、主管１１と枝管１２の外周面形状に合致する形状を有するキャビティ型Ｄ１，Ｄ２を有する。図３に示した金型では、図の上下方向にキャビティ型Ｄ１，Ｄ２が開閉可能に設けられている。また、射出成型金型は、主管１１の内周面形状に合致する形状を有する主管コア型Ｄ３を有し、枝管１２の内周面形状に合致する形状を有する枝管コア型Ｄ４を有する。主管コア型Ｄ３や枝管コア型Ｄ４は、枝管付合成樹脂製管１が成形された後に、型開き、脱型が可能なように、適宜スライド機構や着脱可能な機構でキャビティ型Ｄ１，Ｄ２に組み付けられていてもよい。図３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。
【００３０】
射出成型工程に際し、金型が図３に示したように型閉じされる。この時、枝管コア型Ｄ４の先端部は、主管コア型Ｄ３の外周面と離間している。また、枝管コア型Ｄ４の先端部には、枝管付合成樹脂製管１における突出部１３に対応する形状を有する凹入部Ｄ４ａが設けられている。
【００３１】
金型が型閉じされ、キャビティＣが形成されてから、ゲートＧを通じて、キャビティ内に樹脂が射出される。この実施形態では、樹脂は、主管１１の一端の側（図の右側）から他端や枝管に向かうよう、射出される。図３には、射出された樹脂が、キャビティＣを満たしつつある状態を示しており、射出された樹脂が枝管部分に入り込んでいく様子が示されている。
【００３２】
樹脂の射出が完了し、キャビティＣに樹脂が十分に充填された状態で、樹脂の圧力を維持しながら、樹脂を固化させる。固化の手段は樹脂の種類に応じてなされ、樹脂が熱可塑性樹脂であれば、冷却することにより樹脂が固化する。樹脂が十分に固化した状態になったら、金型を型開きして、成形された枝管付合成樹脂製管１を金型から取り出す。以上の行程を経て、上記実施形態の枝管付合成樹脂製管１が射出成型により製造される。
【００３３】
上記枝管付合成樹脂製管１の作用及び効果について説明する。枝管付合成樹脂製管１は、主管１１から枝管１２が分岐する箇所において、主管１１の管路と枝管１２の管路とが主管の管壁Ｗにより遮断されており、主管１１の管壁Ｗが枝管１２の管路の内部空間に面している部分には、枝管１２の管路の内部空間に向かって錐体状もしくは柱状に突出する突出部１３が形成されている。この構成により、枝管付合成樹脂製管１を射出成型する際に、枝管コア型Ｄ４が変形しにくくなり、成形不良が発生しにくくなる。
【００３４】
枝管付合成樹脂製管１における突出部１３は、枝管コア型Ｄ４の端部に設けられた凹入部Ｄ４ａに対応して形成される。上記実施形態の枝管付合成樹脂製管１の射出成型工程において、樹脂が射出される際に、枝管コア型Ｄ４が片持ち状となる点は、図８に示した従来技術の場合と同様であるが、枝管コア型Ｄ４の端部に凹入部Ｄ４ａが設けられることにより、枝管コア型Ｄ４がたわみにくくなる。発明者が推定するその作用メカニズムを以下に説明する。
【００３５】
金型のキャビティＣに樹脂が充填される際に、主管のゲートＧの側から流入してくる樹脂は、枝管が分岐する部分で、枝管となる部分に流入する前に、枝管コア型Ｄ４の先端部と主管コア型Ｄ３の間の空間を充填する。この部分が充填されない間は樹脂圧が高まりにくく、樹脂が枝管となる部分に入りにくい。したがって、枝管コア型Ｄ４の先端部の凹入部Ｄ４ａには、枝管となる部分よりも先行して樹脂が入り込み、やや早いタイミングで枝管コア型Ｄ４の先端部に接した樹脂が硬化していくことになる。
【００３６】
その後、枝管となる部分に樹脂が入り込んでいく。この状態が、図３に示されている。枝管となる部分への樹脂の入り込みは、周方向に均一になりにくいため、枝管コア型Ｄ４をたわませ、変形させようとする力が作用する可能性がある。しかしながら、枝管コア型Ｄ４の先端部に凹入部Ｄ４ａが設けられていると、凹入部Ｄ４ａに入り込んで固化しつつある樹脂が、枝管コア型Ｄ４の先端部が移動するのを阻止するように働いて、枝管コア型Ｄ４がたわんだり変形することが抑制される。
【００３７】
図７や図８に示したような従来技術においては、枝管コア型Ｄ９の先端に凹入部が設けられておらず、先端が平坦な形状となっているために、先端部で樹脂が固化しつつあっても、固化しつつある樹脂と枝管コア型Ｄ９の先端部が滑ってずれてしまいやすく、図８のように、枝管コア型Ｄ９がたわみ変形しやすい。
【００３８】
以上のように、枝管付合成樹脂製管１のように、枝管１２の分岐部に突起１３が設けられていると、射出成型の際に、枝管コア型Ｄ４がたわみにくくなり、正規の位置からずれてしまうことが抑制されて、成形不良が発生しにくくなる。
【００３９】
枝管コア型Ｄ４のたわみ変形や成形不良をより効果的に抑制するとの観点から、突出部１３を取り囲むように、環状の面Ｐ１が形成されており、環状の面Ｐ１は、枝管１２の外側に位置する主管１１の管壁Ｗの外周面Ｐ２と実質的に連続するようにされていることが好ましい。このようにされていると、主管の延在方向に流れながら主管の管壁となる部分を充填する樹脂の流れによって、枝管コア型Ｄ４の先端部が直接押されて、枝管コア型Ｄ４がたわんでしまうことが起こりにくくなる。また、このようにされていれば、枝管コア型Ｄ４の先端部と主管コア型Ｄ３の間の空間に入り込んだ樹脂の固化が遅れにくいため、凹入部Ｄ４ａに入り込んで固化する樹脂による枝管コア型先端部の支持作用が、効果的に発揮される。
【００４０】
また、同様の観点から、突出部１３の突出量Ｈが、枝管１２の内径ｄの０．３倍以上１．２倍以下とされることが好ましく、このような突出量であると、枝管コア型Ｄ４の先端部の凹入部Ｄ４ａと主管コア型Ｄ３の間の空間に入り込んで固化する樹脂による枝管コア型先端部の支持作用が、特に効果的に発揮される。
【００４１】
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。
【００４２】
図４には、第２実施形態の枝管付合成樹脂製管２の断面を示す。この実施形態では、主管２１が所定の曲げアールで円弧状に曲がって形成された曲がり管であり、主管２１の曲げの外側に分岐するように、枝管２２が設けられている。また、主管２１の管壁が枝管２２の管路の内部空間に面している部分には、枝管２２の管路の内部空間に向かって凸条状に突出する突出部２３が形成されている。他の点は、第１実施形態の枝管付合成樹脂製管１と同様である。
【００４３】
この実施形態のように、主管２２は円弧状の曲がり管であってもよい。この実施形態の枝管付合成樹脂製管２でも、突出部２３が設けられることにより、枝管コア型のたわみや変形が抑制され、成形不良が発生しにくくなる。
【００４４】
また、第２実施形態の枝管付合成樹脂製管２では、突出部２３は、凸条状に設けられている。突出部が凸条状であっても、同様に、枝管コア型先端部の移動を阻止して成形不良の発生を抑制することができる。凸条状の突出部２３は、本実施形態のように、主管２２の延在方向と直交する方向に延在するように設けられることが好ましい。凸条状の突出部は、主管２２の延在方向と交差する方向や平行な方向に延在するように設けられてもよい。
また、凸条状の突出部を複数設け、それら突出部が互いに交差するようにもしくは互いに平行になるように設けてもよい。
【００４５】
また、第１実施形態や第２実施形態の枝管付合成樹脂製管１，２では、枝管１２、２２は直管状であったが、枝管コア型の脱型が可能であれば、直管状でなくてもよい。例えば、枝管を円弧状に曲がった曲がり管状にして、枝管コア型を円弧状の棒状のものとして射出成型や脱型を行ってもよい。また、枝管と主管が交わる角度は、直角であってもよいが、斜めに交わっていてもよい。
【００４６】
また、上記実施形態の枝管付合成樹脂製管を射出成型により成形する際の射出成型金型の具体的構成は、適宜変更可能である。例えば、キャビティ型のパーティング面を変更してもよく、そのようなパーティング面の変更に応じて、主管コア型や枝管コア型が脱型可能なように、適宜スライド、分割可能な構成とすればよい。
【００４７】
また、上記実施形態の説明では、射出成形金型が主管コア型Ｄ３を有し、主管コア型Ｄ３により主管の内周面が形成される実施形態について説明したが、枝管付合成樹脂製管を射出成型により成形する際に主管コア型Ｄ３は必須ではない。例えば、フローティングコア法（ＲＦＭ成形法等）と呼ばれる技術等の流体圧によって主管内部から樹脂を排除して主管を形成する成形方法を利用して、主管をコア型なしで成形しつつ、枝管を枝管コア型を用いて成形する場合にも、同様に、枝管コア型の先端部に凹入部を設けるようにして射出成型すれば、成形不良の抑制ができる。
【００４８】
上記実施形態の枝管付合成樹脂製管の用途や利用分野は、特に限定されない。上述したように、射出成型された枝管付合成樹脂製管をそのまま管継手などとして使用してもよい。この場合は、枝管の部分を固定部材等として利用することができる。
あるいは、上記実施形態の枝管付合成樹脂製管に追加工を施して使用してもよい。例えば、図６に示すように、第１実施形態の枝管付合成樹脂製管１に対し、主管１１の管路と枝管１２の管路とが連通するように、ドリルを用いて、枝管と主管を遮断している管壁の部分に穴を開けてもよい。図中には、ドリルの進行を２点鎖線で示している。このように追加工した場合には、主管１１の両端部と枝管の端部とに合計３本のゴムチューブを接続するなどして、分岐する管路を形成する管継手として使用できる。
【産業上の利用可能性】
【００４９】
上記枝管付合成樹脂製管は、例えば、管継手等に使用でき、枝管分岐部の成形不良が発生しにくく、産業上の利用価値が高い。
【符号の説明】
【００５０】
１      枝管付合成樹脂製管
１１        主管
１２        枝管
１３        突出部
Ｄ１，Ｄ２    キャビティ型
Ｄ３          主管コア型
Ｄ４          枝管コア型
【図１】
2019181889.tif 000003
【図２】
2019181889.tif 000004
【図３】
2019181889.tif 000005
【図４】
2019181889.tif 000006
【図５】
2019181889.tif 000007
【図６】
2019181889.tif 000008
【図７】
2019181889.tif 000009
【図８】
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