(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
容器部と、
前記容器部の内壁面に接続された中空の屈曲パイプ部と、
前記容器部の外壁面に接続されて前記屈曲パイプ部に連通される中空のノズル部と、を有し、
前記容器部、前記屈曲パイプ部及び前記ノズル部が一体成形されており、
前記外壁面に肉厚部が形成されており、
前記ノズル部は、前記肉厚部に接続されている、樹脂成形体。
【請求項２】
前記肉厚部は、他部材と接合されるフランジ部である、請求項１に記載の樹脂成形体。
【請求項３】
フローティングコアを用いた曲管射出成形法により、外壁面に肉厚部が形成された容器部と、前記容器部の内壁面に接続された中空の屈曲パイプ部と、前記肉厚部に接続されて前記屈曲パイプ部に連通される中空のノズル部と、を有する樹脂成形体を形成するための曲管射出成形用型であって、
前記容器部を形成する樹脂が充填される容器部用キャビティ部と、
前記屈曲パイプ部を形成する樹脂が充填される屈曲パイプ部用キャビティ部と、
前記ノズル部を形成する樹脂が充填されるノズル部用キャビティ部と、
前記容器部用キャビティ部から突出して前記肉厚部に凹部を形成する凹部形成用突部と、を有する曲管射出成形用型。
【請求項４】
前記凹部形成用突部は、先端面が凹曲面状に形成されている、請求項３に記載の曲管射出成形用型。
【請求項５】
フローティングコアを用いた曲管射出成形法により、外壁面に肉厚部が形成された容器部と、前記容器部の内壁面に接続された中空の屈曲パイプ部と、前記肉厚部に接続されて前記屈曲パイプ部に連通される中空のノズル部と、を有する樹脂成形体を形成する曲管射出成形方法であって、
前記容器部を形成する樹脂が充填される容器部用キャビティ部と、前記屈曲パイプ部を形成する樹脂が充填される屈曲パイプ部用キャビティ部と、前記ノズル部を形成する樹脂が充填されるノズル部用キャビティ部と、前記容器部用キャビティ部から突出して前記肉厚部に凹部を形成する凹部形成用突部と、を有する曲管射出成形用型に樹脂を充填し、
前記屈曲パイプ部用キャビティ部及び前記ノズル部用キャビティ部で前記フローティングコアを加圧移動させて、前記屈曲パイプ部用キャビティ部及び前記ノズル部用キャビティ部の中心部に充填された樹脂を押し出す、曲管射出成形方法。
【請求項６】
前記凹部形成用突部は、先端面が凹曲面状に形成されている、請求項５に記載の曲管射出成形方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、容器部と屈曲パイプ部とが一体に形成された樹脂成型体、この樹脂成型体を形成するための曲管射出成形用型及び曲管射出成形方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、屈曲したパイプの樹脂成形体を形成する技術として、ＲＦＭ（ＲＰ  ＴＯＰＬＡ  Ｆｌｏａｔｉｎｇ  Ｃｏｒｅ  Ｍｏｌｄｉｎｇ：曲管射出成形）技術が知られている。このＲＦＭ技術は、射出成形により容易に曲管を形成する技術である。具体的に説明すると、ＲＦＭ技術は、樹脂が充填される金型のキャビティにフローティングコアを挿入しておき、キャビティに樹脂が充填されると、加圧ガスや加圧液体によりフローティングコアをキャビティ内で移動させることで、屈曲したパイプを形成するものである。
【０００３】
このようなＲＦＭ技術の利用例として、特許文献１に、平板部及び側板部を供える容器部と流体を通過させるパイプ部とを一体に射出成形する技術が開示されている。特許文献１に記載された技術は、まず、平板部キャビティにパイプ部キャビティの胴部が接続されるとともに、側板部キャビティにパイプ部キャビティの両端部が接続された金型を用意する。次に、この金型に樹脂を充填した後、パイプ部キャビティ内でフローティングコアを加圧流体により移動させることで、中空のパイプ部を形成する。そして、金型を取り外すと、パイプ部の胴部が平板部に接続され、パイプ部の両端が側板部の内壁面に接続され、側板部の外壁にパイプ部に連通される開口が形成された樹脂成形体が形成される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−０５２３２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、特許文献１に記載された樹脂成形体は、パイプ部に温水や冷水などの液体を通過させるものである。しかしながら、この樹脂成形体は、側板部の外壁にはパイプ部に連通する開口しか形成されていないため、液体を供給する供給パイプ及びパイプ部から液体を排出する排出パイプと樹脂成形体のパイプ部とを直接接続することができない。そこで、従来は、供給パイプ及び排出パイプとパイプ部とを接続するために、側板部に形成された開口に、供給パイプ及び排出パイプと接続するための接続金具を差し込む必要があった。このとき、接続金具と樹脂成形体のパイプ部とのシール性を確保するため、側板部に形成された開口に差し込む接続金具の外径は、パイプ部内径よりも大きい外径とする必要がある。その結果、樹脂成形体の形状が変化してしまう可能性がある。
【０００６】
また、このような樹脂成形体は、単独で使用される場合よりも、側板部の周縁面に他部材を接合させて使用される場合が多い。後者の場合、樹脂成形体と他部材との間の気密性を保つために、パッキンを介して樹脂成形体と他部材とを圧着している。すると、樹脂成形体には、圧縮変形されたパッキンの反力が作用するため、時間の経過とともに樹脂成形体が変形していく。
【０００７】
このとき、樹脂成形体の全体が樹脂で成形されていれば、樹脂成形体は均一に変形していくが、側板部の開口に接続金具が差し込まれていると、この部分だけ剛性が高くなるため、樹脂成形体の変形が不均一となる。その結果、樹脂成形体と他部材との間のシール性に影響を与える可能性が大きくなる。
【０００８】
そこで、本発明は、屈曲パイプ部に流体を通すための供給パイプ及び排出パイプを接続しても容器部の経時的な形状変化を抑えることができる樹脂成形体、この樹脂成形体を形成するための曲管射出成形用型及び曲管射出成形方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係る樹脂成形体は、容器部と、容器部の内壁面に接続された中空の屈曲パイプ部と、容器部の外壁面に接続されて屈曲パイプ部に連通される中空のノズル部と、を有し、容器部、屈曲パイプ部及びノズル部が一体成形されている。
【００１０】
本発明に係る樹脂成形体では、中空の屈曲パイプ部が容器部の内壁面に接続され、中空のノズル部が容器部の外壁面に接続され、この屈曲パイプ部とノズル部とが連通されているため、屈曲パイプ部に液体やガスなどの流体を通過させるための供給パイプ及び排出パイプをノズル部に接続することで、ノズル部から屈曲パイプ部に流体を供給するとともに、屈曲パイプ部に供給された流体をノズル部から排出することができる。このとき、ノズル部は容器部の外壁面に接続されて容器部の外壁面から突出しているため、従来のように容器部の外壁面に金具を挿入しなくても、供給パイプ及び排出パイプを樹脂成形体に接続することができ、しかも、容器部の外壁面から離間した位置で供給パイプ及び排出パイプをノズル部に接続することができる。このため、パッキンを介して樹脂成形体と他部材とを圧着したとしても、供給パイプ及び排出パイプとノズル部との接続に起因する容器部の変形が防止されるため、供給パイプ及び排出パイプを接続しても容器部の経時的な形状変化を抑えることができる。しかも、この樹脂成形体は、容器部、屈曲パイプ部及びノズル部が一体成形されているため、屈曲パイプ部に通過させる流体から容器部への熱伝導性が高くなり、更には、部品点数を削減することもできる。
【００１１】
この場合、本発明は、外壁面に肉厚部が形成されており、ノズル部は、肉厚部に接続されているものとすることができる。ノズル部は、外壁面から突出しているため、容器部に対する屈曲強度が低くなりがちであるが、このようにノズル部を肉厚部に接続させることで、容器部に対する屈曲強度を高くすることができる。
【００１２】
また、本発明は、肉厚部が、他部材と接合されるフランジ部であるものとすることができる。このように、他部材と接合されるフランジ部にノズル部を接続させることで、別途、容器部に肉厚部を形成する必要がなくなるため、製造コストを削減することができる。
【００１３】
本発明に係る曲管射出成形用型は、フローティングコアを用いた曲管射出成形法により、外壁面に肉厚部が形成された容器部と、容器部の内壁面に接続された中空の屈曲パイプ部と、肉厚部に接続されて屈曲パイプ部に連通される中空のノズル部と、を有する樹脂成形体を形成するための曲管射出成形用型であって、容器部を形成する樹脂が充填される容器部用キャビティ部と、屈曲パイプ部を形成する樹脂が充填される屈曲パイプ部用キャビティ部と、ノズル部を形成する樹脂が充填されるノズル部用キャビティ部と、容器部用キャビティ部から突出して肉厚部に凹部を形成する凹部形成用突部と、を有する。
【００１４】
本発明に係る曲管射出成形用型によれば、容器部用キャビティ部、屈曲パイプ部用キャビティ部及びノズル部用キャビティ部に溶融樹脂を充填することで、容器部、屈曲パイプ部及びノズル部の外形が形成され、その後、溶融樹脂が曲管射出成形用型の接触面から徐々に硬化してくると、屈曲パイプ部用キャビティ部及びノズル部用キャビティ部でフローティングコアを加圧移動させることで、屈曲パイプ部用キャビティ部及びノズル部用キャビティ部の半径方向中心部に充填された溶融樹脂が押し出されて、屈曲パイプ部及びノズル部の中空部が形成される。これにより、外壁面に肉厚部が形成された容器部と、容器部の内壁面に接続された中空の屈曲パイプ部と、肉厚部に接続されて屈曲パイプ部に連通される中空のノズル部とが一体成形された樹脂成形体を形成することができる。
【００１５】
ところで、曲管射出成形用型に凹部形成用突部が形成されていないと、肉厚部におけるフローティングコアと曲管射出成形用型との間の離間距離が広くなる。すなわち、肉厚部におけるフローティングコアと曲管射出成形用型との間に形成される溶融樹脂の層が厚くなる。これにより、肉厚部では固化していない溶融樹脂の層が厚くなるため、フローティングコアが肉厚部を通過する際に、フローティングコアの周囲に加圧流体がフローティングコアを回り込む隙間が生じてしまう。その結果、この隙間から加圧流体が漏れ出して、フローティングコアに圧力加えることができなくなるため、肉厚部においてフローティングコアが停止してしまう。
【００１６】
これに対し、本発明に係る曲管射出成形用型は凹部形成用突部が形成されているため、肉厚部におけるフローティングコアと曲管射出成形用型との間の離間距離を狭くすることができる。すなわち、肉厚部におけるフローティングコアと曲管射出成形用型との間に形成される溶融樹脂の層を薄くすることができる。これにより、フローティングコアの周囲に加圧流体がフローティングコアを回り込む隙間が生じるのを防止して、肉厚部においてもフローティングコアに加圧流体の圧力を加えることができるため、肉厚部においてもフローティングコアを適切に移動させることができる。
【００１７】
この場合、本発明は、凹部形成用突部が、先端面が凹曲面状に形成されているものとすることができる。このように、凹部形成用突部の先端面を凹曲面状に形成することで、肉厚部におけるフローティングコアと曲管射出成形用型との離間距離を均一化することができる。これにより、肉厚部においも安定してフローティングコアを移動させることができる。
【００１８】
本発明に係る曲管射出成形方法は、フローティングコアを用いた曲管射出成形法により、外壁面に肉厚部が形成された容器部と、容器部の内壁面に接続された中空の屈曲パイプ部と、肉厚部に接続されて屈曲パイプ部に連通される中空のノズル部と、を有する樹脂成形体を形成する曲管射出成形方法であって、容器部を形成する樹脂が充填される容器部用キャビティ部と、屈曲パイプ部を形成する樹脂が充填される屈曲パイプ部用キャビティ部と、ノズル部を形成する樹脂が充填されるノズル部用キャビティ部と、容器部用キャビティ部から突出して肉厚部に凹部を形成する凹部形成用突部と、を有する曲管射出成形用型に樹脂を充填し、屈曲パイプ部用キャビティ部及びノズル部用キャビティ部でフローティングコアを加圧移動させて、屈曲パイプ部用キャビティ部及びノズル部用キャビティ部の中心部に充填された樹脂を押し出す。
【００１９】
本発明に係る曲管射出成形方法によれば、容器部用キャビティ部、屈曲パイプ部用キャビティ部及びノズル部用キャビティ部を有する曲管射出成形用型に溶融樹脂を充填することで、容器部、屈曲パイプ部及びノズル部の外形が形成され、その後、（溶融樹脂が曲管射出成形方法の接触面から徐々に硬化してくると）、屈曲パイプ部用キャビティ部及びノズル部用キャビティ部でフローティングコアを加圧移動させ、屈曲パイプ部用キャビティ部及びノズル部用キャビティ部の半径方向中心部に充填された溶融樹脂を押し出すことで、屈曲パイプ部及びノズル部の中空部が形成される。これにより、外壁面に肉厚部が形成された容器部と、容器部の内壁面に接続された中空の屈曲パイプ部と、肉厚部に接続されて屈曲パイプ部に連通される中空のノズル部とが一体成形された樹脂成形体を形成することができる。
【００２０】
ところで、凹部形成用突部が形成されていない曲管射出成形用型を用いると、肉厚部におけるフローティングコアと曲管射出成形用型との間の離間距離が広くなる。すなわち、肉厚部におけるフローティングコアと曲管射出成形用型との間に形成される溶融樹脂の層が厚くなる。これにより、肉厚部では固化していない溶融樹脂の層が厚くなるため、フローティングコアが肉厚部を通過する際に、の周囲に加圧流体がフローティングコアを回り込む隙間が生じてしまう。その結果、この隙間から加圧流体が漏れ出して、フローティングコアに圧力加えることができなくなるため、肉厚部においてフローティングコアが停止してしまう。
【００２１】
これに対し、本発明では、凹部形成用突部が形成された曲管射出成形用型を用いるため、肉厚部におけるフローティングコアと曲管射出成形用型との間の離間距離を狭くすることができる。すなわち、肉厚部におけるフローティングコアと曲管射出成形用型との間に形成される溶融樹脂の層を薄くすることができる。これにより、フローティングコアの周囲に加圧流体がフローティングコアを回り込む隙間が生じるのを防止して、肉厚部においてもフローティングコアに加圧流体の圧力を加えることができるため、肉厚部においてフローティングコアを適切に移動させることができる。
【００２２】
この場合、凹部形成用突部が、先端面が凹曲面状に形成されているものとすることができる。このように、凹部形成用突部の先端面を凹曲面状に形成することで、肉厚部におけるフローティングコアと曲管射出成形用型との離間距離を均一化することができる。これにより、肉厚部においも安定してフローティングコアを移動させることができる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、屈曲パイプ部に流体を通すための供給パイプ及び排出パイプを接続しても容器部の経時的な形状変化を抑えることができる樹脂成形体を提供できるとともに、このような樹脂成形体を形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】実施形態に係る樹脂成形体の斜視図である。
【図２】図１に示す樹脂成形体の平面図である。
【図３】図１に示す樹脂成形体の底面図である。
【図４】図２に示すＩＶ線方向から見た樹脂成形体の側面図である。
【図５】図２に示すＶ線方向から見た樹脂成形体の側面図である。
【図６】図２に示すＶＩ−ＶＩ線における樹脂成形体の断面図である。
【図７】図２に示すＶＩＩ−ＶＩＩ線における樹脂成形体の一部断面図である。
【図８】本実施形態に係る曲管射出成形用型の上型を示した底面図である。
【図９】本実施形態に係る曲管射出成形用型の下型を示した平面図である。
【図１０】図９に示すＸ−Ｘ線における下型の一部断面図である。
【図１１】図８に示す上形と図９に示す下型を重ね合わせた状態を示した正面図である。
【図１２】曲管射出成形用型に樹脂を充填する前の状態を示した図である。
【図１３】曲管射出成形用型に樹脂を充填した状態を示した図である。
【図１４】屈曲パイプ部用キャビティ部及びノズル部用キャビティ部でフローティングコアを移動させた状態を示した図である。
【図１５】本実施形態において、フローティングコアがフランジ部を通過するときの状態を示した図である。
【図１６】比較例において、フローティングコアがフランジ部を通過するときの状態を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、図面を参照して、本発明に係る樹脂成形体、曲管射出成形用型及び曲管射出成形方法の好適な実施形態について詳細に説明する。本実施形態は、本発明に係る樹脂成形体を、車両に搭載されるオイルパンの樹脂成形体に適用し、本発明に係る曲管射出成形用型は、このオイルパンの樹脂成形体を射出成形するための型に適用し、本発明に係る曲管射出成形方法は、このオイルパンの樹脂成形体を射出成形するための方法に適用したものである。なお、全図中、同一又は相当部分には同一符号を付すこととする。
【００２６】
まず、図１〜図７を参照して、本実施形態に係る樹脂成形体について説明する。図１は、実施形態に係る樹脂成形体の斜視図である。図２は、図１に示す樹脂成形体の平面図である。図３は、図１に示す樹脂成形体の底面図である。図４は、図２に示すＩＶ線方向から見た樹脂成形体の側面図である。図５は、図２に示すＶ線方向から見た樹脂成形体の側面図である。図６は、図２に示すＶＩ−ＶＩ線における樹脂成形体の断面図である。図７は、図２に示すＶＩＩ−ＶＩＩ線における樹脂成形体の一部断面図である。
【００２７】
図１〜図６に示すように、本実施形態に係る樹脂成形体１は、容器部２と、容器部２の内壁面に接続された中空の屈曲パイプ部３と、容器部２の外壁に接続されて屈曲パイプ部３に連通された中空のノズル部４と、を備えている。この樹脂成形体１は、後述する屈曲射出成形方法により、容器部２、屈曲パイプ部３及びノズル部４が一体成形されている。
【００２８】
容器部２は、オイルパンの下部を構成してオイルが溜め込まれる容器であり、オイルパンの上部を構成する他部材（不図示）と接合されるものである。この容器部２は、上方が開口した容器の形状に形成されている。具体的に説明すると、容器部２は、矩形の平板状に形成された底部５と、底部５の周縁から上方に立ち上がる平板状の側部６とを備えている。そして、底部５には、屈曲パイプ部３の胴部３ａが一体的に接続されており、側部６の内壁面６ａには、屈曲パイプ部３の一対の端部３ｂが一体的に接続されており、側部６の外壁面６ｂには、２本のノズル部４が一体的に接続されている。なお、側部６の内壁面６ａは、容器部２の内側に向けられた側部６の面であり、側部６の外壁面６ｂは、容器部２の外側に向けられた側部６の面である。
【００２９】
この底部５及び側部６は、全体的に均一な肉厚に形成されている。側部６の上端面は、底部５と平行な平面状に形成されている。この側部６には、側部６の上端面に沿って外壁面６ｂから容器部２の外側に向かって突出するフランジ部７が形成されている。フランジ部７は、側部６の上端部の肉厚を厚くする事により、容器部２の剛性を高めるとともに、他部材と接合する接合面となる部位である。このため、フランジ部７は、外壁面６ｂに形成されて側部６の肉厚よりも厚くなる肉厚部となる。
【００３０】
このフランジ部７には、他部材との接合に用いるボルト（不図示）を挿入するためのボルト穴８が形成されたボルト挿入部９と、接合される他部材との間のシールを行うパッキン（不図示）が嵌め込まれるパッキン溝１０と、が形成されている。
【００３１】
ボルト挿入部９は、フランジ部７を更に容器部２の外側に延ばした部位であり、所定の間隔で複数個形成されている。
【００３２】
パッキン溝１０は、フランジ部７の上端面から下方（底部５方向）に窪んだ溝であり、フランジ部７の全周に亘って形成されている。パッキン溝１０は、側部６の内壁面６ａからパッキン溝１０に至るフランジ部７の厚みが底部５や側部６の厚みと略等しくなる位置及び幅に形成されている。また、パッキン溝１０は、フランジ部７の容器部２の外側の面からパッキン溝１０に至るフランジ部７の厚みが、底部５や側部６の厚みと略等しくなる位置及び幅に形成されている。なお、パッキン溝１０の具体的な形状については後述する。
【００３３】
なお、容器部２には、容器部２の剛性を高めるために、側部６とフランジ部７とに接続される三角板状のリブ１１が複数個形成されている。
【００３４】
屈曲パイプ部３は、上述したように、底部５に接続される胴部３ａと、内壁面６ａに接続される一対の端部３ｂと、を備えている。この屈曲パイプ部３は、肉厚が略均一で、複雑に屈曲したパイプ状（円管状）に形成されている。そして、一対の端部３ｂは、底部５に接続されている胴部３ａから外壁面６ｂにフランジ部７が形成される位置までせり上がり、内壁面６ａに接続されている。ところで、端部３ｂと底部５との間に隙間があると、射出成形の際に型を抜くことができない。そこで、底部５における端部３ｂの下方に配置される底部５の部分５ａを盛り上げることで、端部３ｂと底部５との間の隙間を無くすとともに、端部３ｂの肉厚の均一化を図っている。
【００３５】
ノズル部４は、外壁面６ｂに接続されており、外壁面６ｂから突出して容器部２の外側に向けて延びている。ノズル部４は、肉厚が略均一で、直線状に延びるパイプ状（円管状）に形成されており、その内径は、屈曲パイプ部３の内径と同一となっている。このノズル部４は、側部６を挟んで屈曲パイプ部３の端部３ｂと対向する位置に配置されて、屈曲パイプ部３に連通されている。このため、側部６及びフランジ部７には、ノズル部４と屈曲パイプ部３とを連通する連通孔１２が形成されている。そして、ノズル部４は、その上部がフランジ部７に接続されている。このとき、ノズル部４とフランジ部７との接続面積を増加させる観点からは、図面に示すように、フランジ部７を部分的に下方（底部５方向）に延ばし、ノズル部４の上半分をフランジ部７に接続させることが好ましい。但し、ノズル部４は、少なくとも一部がフランジ部７に接続されていればよい。
【００３６】
また、ノズル部４には、外壁面６ｂと反対側に位置する先端部に、屈曲パイプ部３に液体やガスなどの流体を通過させるための供給パイプ（不図示）又は排出パイプ（不図示）を接続するための接続部４ａが形成されている。なお、外壁面６ｂには、２本のノズル部４が接続されているため、一方のノズル部４の接続部４ａには供給パイプが接続され、他方のノズル部４の接続部４ａには排出パイプが接続される。
【００３７】
次に、図７を参照して、パッキン溝１０の具体的な形状について説明する。図７に示すように、パッキン溝１０は、パッキンが挿入されるパッキン溝部１０ａと、パッキン溝部１０ａよりも更に深く窪んでノズル部４及びフランジ部７を所定の肉厚に調整する肉盗み部１０ｂと、を備えている。
【００３８】
パッキン溝部１０ａは、フランジ部７の上端面から下方に窪んでおり、その底面がフランジ部７の上端面と平行な平面状に形成されている。なお、パッキン溝部１０ａの底面は、ノズル部４に所定の肉厚を残す位置に設定されている。
【００３９】
肉盗み部１０ｂは、パッキン溝部１０ａよりも更に深く窪むことでフランジ部７に形成される凹部である。肉盗み部１０ｂは、ノズル部４の周辺に形成されて、ノズル部４及びフランジ部７の肉厚を薄くして、ノズル部４の下部の肉厚と略同一に調整している。このため、ノズル部４は、肉盗み部１０ｂが形成されることで、フランジ部７に接続されている上部の肉厚が、部分的に下部の肉厚と略同一になっている。
【００４０】
次に、図８〜図１１を参照して、フローティングコアを用いた曲管射出成形法により、樹脂成形体１を射出成形するための曲管射出成形用型について説明する。図８は、本実施形態に係る曲管射出成形用型の上型を示した底面図である。図９は、本実施形態に係る曲管射出成形用型の下型を示した平面図である。図１０は、図９に示すＸ−Ｘ線における下型の一部断面図である。図１１は、図８に示す上形と図９に示す下型を重ね合わせた状態を示した正面図である。
【００４１】
図８〜図１１に示すように、本実施形態に係る曲管射出成形用型２０は、樹脂成形体１を形成するための金型であり、この曲管射出成形用型２０には、樹脂成形体１を形成する樹脂が充填されるキャビティ部２１が形成されている。このキャビティ部２１は、容器部２を形成する樹脂が充填される容器部用キャビティ部２２と、屈曲パイプ部３を形成する樹脂が充填される屈曲パイプ部用キャビティ部２３と、ノズル部４を形成する樹脂が充填されるノズル部用キャビティ部２４と、容器部用キャビティ部２２から突出してフランジ部７に肉盗み部１０ｂを形成する凹部形成用突部２５と、を備えている。更に、曲管射出成形用型２０には、ノズル部用キャビティ部２４に連結された第一余剰キャビティ部２６及び第二余剰キャビティ部２７と、第一余剰キャビティ部２６に連結されて高圧流体が導入される高圧流体用流路２９と、第二余剰キャビティ部２７に連結されて押し出された余剰樹脂を収容する余剰樹脂収容部３０と、が形成されている。この曲管射出成形用型２０は、第一余剰キャビティ部２６に保持されたフローティングコア２８と、第二余剰キャビティ部２７と余剰樹脂収容部３０との間を開閉可能に仕切る開閉弁３４と、を備えている。
【００４２】
この曲管射出成形用型２０は、樹脂成形体１の底面側（図３で示される側）を形成する上型２０ａと、樹脂成形体１の上面側（図２で示される側）を形成する下型２０ｂとに分割されている。
【００４３】
図８に示すように、上型２０ａには、容器部２の底面側の表面形状に合致する形状に形成された容器部用キャビティ部２２ａと、ノズル部４の底面側の表面形状に合致する形状に形成されたノズル部用キャビティ部２４ａと、ノズル部用キャビティ部２４ａに連結された第一余剰キャビティ部２６ａ及び第二余剰キャビティ部２７ａと、が形成されている。
【００４４】
なお、樹脂成形体１を底面側から見ると、屈曲パイプ部３が見えておらず、底部５の部分５ａが見えるのみである。このため、上型２０ａには、屈曲パイプ部用キャビティ部２３が形成されておらず、底部５の部分５ａに合致する形状が容器部用キャビティ部２２ａに形成されているのみとなる。なお、この底部５の部分５ａを屈曲パイプ部３とした場合は、上型２０ａに、この屈曲パイプ部３の底面側の表面形状に合致する形状に形成された屈曲パイプ部用キャビティ部２３ａが形成される。
【００４５】
図９及び図１０に示すように、下型２０ｂには、容器部２の上面側の表面形状に合致する形状に形成された容器部用キャビティ部２２ｂと、屈曲パイプ部３の上面側の表面形状に合致する形状に形成された屈曲パイプ部用キャビティ部２３ａと、ノズル部４の上面側の表面形状に合致する形状に形成されたノズル部用キャビティ部２４ｂと、容器部用キャビティ部２２ｂから突出した凹部形成用突部２５と、ノズル部用キャビティ部２４ｂに連結された第一余剰キャビティ部２６ｂ及び第二余剰キャビティ部２７ｂと、第一余剰キャビティ部２６ｂに連結されてフローティングコア２８よりも小径の高圧流体用流路２９と、第二余剰キャビティ部２７ｂに連結された余剰樹脂収容部３０と、が形成されている。そして、下型２０は、第一余剰キャビティ部２６ｂに保持されるフローティングコア２８と、第二余剰キャビティ部２７ｂと余剰樹脂収容部３０との間を開閉可能に仕切る開閉弁３４と、を備えている。
【００４６】
フローティングコア２８は、加圧流体により屈曲パイプ部用キャビティ部２３及びノズル部用キャビティ部２４を移動させることにより、屈曲パイプ部用キャビティ部２３及びノズル部用キャビティ部２４に充填された溶融樹脂の一部を押し出して、屈曲パイプ部３及びノズル部４の中空部を形成すものである。このため、フローティングコア２８の外径は、屈曲パイプ部３及びノズル部４の内径となっている。フローティングコア２８は、砲弾型形状、三角錐形状、球形状など、様々な形状のものを用いることができる。ただし、効率的に、加圧流体により屈曲パイプ部用キャビティ部２３及びノズル部用キャビティ部２４を移動させて溶融樹脂を押し出すためには、砲弾形形状であることが好ましい。
【００４７】
高圧流体用流路２９は、第一余剰キャビティ部２６からフローティングコア２８が逆流してこないように、その内径が、フローティングコア２８の外径よりも小さくなっている。このため、キャビティ部２１に射出された樹脂によりフローティングコア２８が高圧流体用流路２９側に押圧されると、フローティングコア２８により高圧流体用流路２９が閉ざされるため、キャビティ部２１に射出された樹脂が高圧流体用流路２９に漏れ出すのが防止される。
【００４８】
ここで、図１０を参照して、凹部形成用突部２５の周囲の形状について説明する。図１０に示すように、下型２０ｂの容器部用キャビティ部２２ｂには、フランジ部７を形成するフランジ部形成用型部３１と、フランジ部形成用型部３１から盛り上がってパッキン溝部１０ａを形成するパッキン溝部用型部３２と、パッキン溝部用型部３２から盛り上がって肉盗み部１０ｂを形成する凹部形成用突部２５と、が形成されている。フランジ部形成用型部３１に対するパッキン溝部用型部３２の高さは、パッキン溝部１０ａの深さに対応した均一な高さとなっている。パッキン溝部用型部３２に対する凹部形成用突部２５の高さは、上型２０ａと下型２０ｂとが重ね合わされたときにノズル部４及びフランジ部７が所定の肉厚となる高さとなっている。このため、ノズル部４の上部を形成する凹部形成用突部２５の先端面３３は、ノズル部４の上部の肉厚を均一にするとともにノズル部４の下部の肉厚と略同一にするために、凹曲面状に形成されている。
【００４９】
なお、図８〜図１１では図示しなかったが、上型２０ａ及び下型２０ｂには、キャビティ部２１に溶融樹脂を射出するためのゲート（不図示）が適切な箇所に形成される。
【００５０】
次に、図１２〜図１４を参照して、樹脂成形体１を形成する曲管射出成形方法について説明する。図１２は、曲管射出成形用型に樹脂を充填する前の状態を示した図である。図１３は、曲管射出成形用型に樹脂を充填した状態を示した図である。図１４は、屈曲パイプ部用キャビティ部及びノズル部用キャビティ部でフローティングコアを移動させた状態を示した図である。
【００５１】
まず、図１２に示すように、曲管射出成形用型２０の上型２０ａと下型２０ｂとを重ね合わせて、曲管射出成形用型２０にキャビティ部２１を形成する。このとき、フローティングコア２８を、第一余剰キャビティ部２６に保持させるとともに、開閉弁３４を閉じておく。
【００５２】
次に、図１３に示すように、曲管射出成形用型２０のゲート（不図示）から溶融樹脂をキャビティ部２１に射出する。すると、溶融樹脂が、容器部用キャビティ部２２、屈曲パイプ部用キャビティ部２３、ノズル部用キャビティ部２４、第一余剰キャビティ部２６及び第二余剰キャビティ部２７に充填される。このとき、第一余剰キャビティ部２６に溶融樹脂が射出されると、この溶融樹脂がフローティングコア２８を高圧流体用流路２９側に押圧するため、第一余剰キャビティ部２６に射出された溶融樹脂が高圧流体用流路２９に漏れ出すことはない。また、開閉弁３４が閉じられているため、第二余剰キャビティ部２７に充填された溶融樹脂が余剰樹脂収容部３０に漏れ出すことはない。
【００５３】
射出する樹脂としては、中空体を射出成形可能なあらゆる熱可塑性樹脂や熱硬化性樹脂を用いることができるが、フローティングコア２８による中空部の成形性という観点からは、熱可塑性樹脂が好ましい。熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリスチレン、ＡＳ，ＡＢＳ等のポリスチレン系樹脂、ポリプロピレン、ポリエチレンなどのポリオレフィン系樹脂、ナイロン６６、ナイロン６などのポリアミド系樹脂、ＰＥＴ，ＰＢＴなどのポリエステル系樹脂、ＰＯＭ、ポリカーボネート、ＰＰＳ、変性ＰＰＥ、ＰＭＭＡ樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂など、種々な樹脂が挙げられる。また、これらの樹脂にガラス繊維、タルク、炭酸カルシウム、カオリンなどの強化材、無機フィラーなどを添加したものでもよい。また、熱硬化性樹脂としては、例えば不飽和ポリエステル樹脂、フェノール樹脂なども、ＢＭＣとして知られている射出成形が可能な熱硬化性樹脂であれば用いることができる。さらに、射出する樹脂として、高熱伝導性樹脂等も用いることができる。
【００５４】
このようにして溶融樹脂がキャビティ部２１に充填されると、この溶融樹脂が曲管射出成形用型２０との接触面から内側に向けて徐々に固化していく。そして、屈曲パイプ部３及びノズル部４に充填された溶融樹脂の外周部が固化すると、図１４に示すように、開閉弁３４を開いて、高圧流体用流路２９に高圧流体を圧入する。すると、キャビティ部２１に充填された溶融樹脂が、開閉弁３４を通って余剰樹脂収容部３０に移動することが可能となっているため、フローティングコア２８は、この高圧流体の圧力により、キャビティ部２１に充填された溶融樹脂を余剰樹脂収容部３０に排出させながら、第一余剰キャビティ部２６から、ノズル部用キャビティ部２４、容器部用キャビティ部２２、屈曲パイプ部用キャビティ部２３、容器部用キャビティ部２２、ノズル部用キャビティ部２４を通って、第二余剰キャビティ部２７まで移動する。
【００５５】
このとき、容器部用キャビティ部２２、屈曲パイプ部用キャビティ部２３、ノズル部用キャビティ部２４、第一余剰キャビティ部２６及び第二余剰キャビティ部２７に充填された溶融樹脂は、その外周部のみが固化しているものの、その中心部は未だ固化していない。このため、フローティングコア２８は、この固化した外周部のみを残して、固化していない中心部の溶融樹脂のみを余剰樹脂収容部３０に排出する。これにより、屈曲パイプ部３及びノズル部４の中空部が形成される。
【００５６】
その後、キャビティ部２１に充填された溶融樹脂が完全に固化すると、上型２０ａと下型２０ｂとを分離させて、曲管射出成形用型２０から固化した成形体を取り出す。このとき、固化した成形体には、第一余剰キャビティ部２６及び第二余剰キャビティ部２７に充填された溶融樹脂が固化した余剰部分も一体的に形成されている。そこで、この余剰部分を成形体から切り離すことで、樹脂成形体１が完成する。
【００５７】
ここで、図１５及び図１６を参照して、フローティングコア２８がフランジ部７を通過するときの状態について説明する。図１５は、本実施形態において、フローティングコアがフランジ部を通過するときの状態を示した図である。図１６は、比較例において、フローティングコアがフランジ部を通過するときの状態を示した図である。なお、図１６に示す比較例は、突部形成用突部が形成されていない曲管射出成形用型を用いた場合を示している。
【００５８】
図１６に示す比較例のように、曲管射出成形用型２０に凹部形成用突部２５が形成されていないと、フランジ部７におけるフローティングコア２８と曲管射出成形用型２０との間の離間距離が広くなる。すなわち、フランジ部７におけるフローティングコア２８と曲管射出成形用型２０との間に形成される溶融樹脂の層が厚くなる。これにより、フランジ部７では、固化していない溶融樹脂の層が厚くなるため、フローティングコア２８がフランジ部７を通過する際に、フローティングコア２８の周囲に加圧流体がフローティングコア２８を回り込む隙間４０が生じてしまう。その結果、この隙間４０から加圧流体が漏れ出して、フローティングコア２８に圧力を加えることができなくなるため、フランジ部７においてフローティングコアが停止してしまう。
【００５９】
これに対し、図１５に示すように、本実施形態に係る曲管射出成形用型２０は凹部形成用突部２５が形成されているため、フランジ部７におけるフローティングコア２８と曲管射出成形用型２０との間の離間距離を狭くすることができる。すなわち、フランジ部７におけるフローティングコア２８と曲管射出成形用型２０との間に形成される溶融樹脂の層を薄くすることができる。これにより、フローティングコア２８がフランジ部７を通過する際に、フローティングコア２８の周囲に加圧流体がフローティングコア２８を回り込む隙間が生じるのを防止して、フランジ部７においてもフローティングコア２８に加圧流体の圧力を加えることができるため、フランジ部７においてもフローティングコア２８を適切に移動させることができる。
【００６０】
以上説明したように、本実施形態に係る樹脂成形体１によれば、中空の屈曲パイプ部３の両端が側部６の内壁面６ａに接続され、中空のノズル部４が側部６の外壁面６ｂに接続され、この屈曲パイプ部３とノズル部４とが連通されているため、屈曲パイプ部３に液体やガスなどの流体を通過させるための供給パイプ及び排出パイプをノズル部４に接続することで、ノズル部４から屈曲パイプ部３に流体を供給するとともに、屈曲パイプ部３に供給された流体をノズル部４から排出することができる。このとき、ノズル部４は側部６の外壁面６ｂに接続されてこの外壁面６ｂから突出しているため、従来のように容器部の外壁面に金具を挿入しなくても、供給パイプ及び排出パイプを樹脂成形体１に接続することができ、しかも、側部６の外壁面６ｂから離間した位置で供給パイプ及び排出パイプをノズル部４に接続することができる。このため、パッキンを介して樹脂成形体１と他部材とを圧着したとしても、供給パイプ及び排出パイプとノズル部４との接続に起因する側部６の変形が防止されるため、供給パイプ及び排出パイプを接続しても側部６の経時的な形状変化を抑えることができる。しかも、この樹脂成形体１は、容器部２、屈曲パイプ部３及びノズル部４が一体成形されているため、屈曲パイプ部３に通過させる流体から容器部２への熱伝導性が高くなり、更には、部品点数を削減することもできる。
【００６１】
また、側部６形成されたフランジ部７にノズル部４を接続させることで、別途ノズル部４の補強部材を形成することなく、側部６に対するノズル部４の屈曲強度を高くすることができる。
【００６２】
また、凹部形成用突部２５の先端面３３を凹曲面状に形成することで、フランジ部７におけるフローティングコア２８と曲管射出成形用型２０との離間距離を均一化することができる。これにより、フランジ部７においも安定してフローティングコアを移動させることができる。
【００６３】
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。例えば、上記実施形態では、容器部が、底部５及び側部６を有して上部が開口された容器であるものとして説明したが、容器部は如何なる形状のものであってもよい。
【００６４】
また、上記実施形態では、屈曲パイプ部３及びノズル部４が側部６に接続されるものとして説明したが、屈曲パイプ部３及びノズル部４は、容器部２の内壁面及び外壁面に接続されて互いに連通されていれば、容器部２の如何なる位置において接続されてもよい。
【００６５】
また、上記実施形態では、ノズル部４がフランジ部７に接続されるものとして説明したが、ノズル部４の強度が保持できれば、ノズル部４をフランジ部７に接続させなくてもよい。
【００６６】
また、上記実施形態では、ノズル部４が接続される肉厚部として、フランジ部７を採用するものとして説明したが、この肉厚部は、容器部に形成される部位であれば如何なる部位であってもよい。例えば、この肉厚部として、リブ１１などを採用してもよい。
【００６７】
また、上記実施形態では、凹部形成用突部２５の先端面３３は、凹曲面状に形成されるものとして説明したが、フランジ部７におけるフローティングコア２８と曲管射出成形用型２０との間に形成される溶融樹脂の層を薄くすることができれば、如何なる形状に形成されてもよい。例えば、凹部形成用突部２５の先端面３３が多角形に形成されてもよい。
【００６８】
また、上記実施形態では、フランジ部７にパッキン溝部１０ａが形成されるものとして説明したが、フランジ部７には、パッキン溝部１０ａを形成することなく、肉盗み部１０ｂのみを形成するものとしてもよい。この場合、フローティングコア２８がフランジ部７を通過する際に、フローティングコア２８の周囲に加圧流体がフローティングコア２８を回り込む隙間が生じないように、肉盗み部１０ｂの幅などを設定することが好ましい。
【符号の説明】
【００６９】
１…樹脂成形体、２…容器部、３…屈曲パイプ部、３ａ…胴部、３ｂ…端部、４…ノズル部、４ａ…接続部、５…底部、５ａ…底部の部分、６…側部、６ａ…内壁面、６ｂ…外壁面、７…フランジ部、８…ボルト穴、９…ボルト挿入部、１０…パッキン溝、１０ａ…パッキン溝部、１０ｂ…肉盗み部、１１…リブ、１２…連通孔、２０…曲管射出成形用型、２０ａ…上型、２０ｂ…下型、２１…キャビティ部、２２…容器部用キャビティ部、２２ａ…容器部用キャビティ部、２２ｂ…容器部用キャビティ部、２３…屈曲パイプ部用キャビティ部、２４…ノズル部用キャビティ部、２４ａ…ノズル部用キャビティ部、２４ｂ…ノズル部用キャビティ部、２５…凹部形成用突部、２６…第一余剰キャビティ部、２６ａ…第一余剰キャビティ部、２６ｂ…第一余剰キャビティ部、２７…第二余剰キャビティ部、２７ａ…第二余剰キャビティ部、２７ｂ…第二余剰キャビティ部、２８…フローティングコア、２９…高圧流体用流路、２９…凹部形成用突部、３０…余剰樹脂収容部、３１…フランジ部形成用型部、３２…パッキン溝部用型部、３３…先端面、３４…開閉弁、３６…先端面、４０…隙間。
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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