(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
射出成形を利用した合成樹脂製パイプの製造方法であって、
前記合成樹脂製パイプは直管形状であって、
射出成形金型を準備する工程を有し、
当該射出成形金型は、合成樹脂製パイプの外面形状を規定するキャビティ型と、合成樹脂製パイプの内面形状を規定するコア型を有すると共に、
前記コア型は、パイプの穴に沿って設けられ互いに当接される第１コア型と第２コア型に分割されて構成され、少なくとも第１コア型は円柱状であり、
かつ、第２コア型も円柱状であり、
型閉じした際に第１コア型と第２コア型が当接する面は、第１コア型の中心軸に対して傾斜しており、
金型準備工程に引き続き、射出成形金型を型閉じして、金型のキャビティに合成樹脂を射出し充填する射出工程を行い、
射出工程に引き続き、前記第１のコア型を中心軸回りに回転させ、第２コア型を第１コア型と共に回転させる工程を行い、
コア型回転工程に引き続き、金型から成形された合成樹脂製パイプを取り出す工程を行う
合成樹脂製パイプの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、合成樹脂製パイプの製造方法に関する。特に射出成形を利用した合成樹脂製パイプの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
合成樹脂製パイプは、多彩な用途に使用されている。合成樹脂製パイプは、ホースやチューブのコネクタ部材などにも使用される。射出成形を利用して合成樹脂製パイプを製造すれば、製造効率が高く経済的である。特に、パイプの穴形状まで射出成形により形成すると、切削等の工程が不要となって好ましい。
【０００３】
コア型を有する射出成型金型を用いて、コア型により穴形状を形成する合成樹脂製パイプ製造方法は公知である。穴が屈曲形状である場合や、穴が細長い形状である場合などには、コア型を脱型しやすいように、コア型を分割して金型を構成して射出成形が行われる。
【０００４】
例えば、特許文献１には、屈曲形状のパイプを射出成形する技術が開示されており、内筒体とともにコアピンを挿入し、樹脂の射出を行った後に、コアピンと内筒体を成形体から取り出して屈曲形状のパイプを製造する技術が開示されており、当該製造方法によれば、内側コーナー部を円弧状に形成できることが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１１−０４７４８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、穴を形成するコア型を分割すると、分割したコア型が互いに当接する部分にバリが生じることがある。バリが生じると、バリによりパイプが閉塞した状態で形成されたり、パイプの穴の径が絞られた部分ができたりするため、好ましくない。そのため、バリの検査や、後工程でのバリの除去が必要となり、経済的でない。
【０００７】
また、特許文献１に開示される技術は、コアピン先端部にこそバリが生じないものの、内筒体の挿入や取り出しが煩雑である。
【０００８】
本発明の目的は、穴を形成するコア型を分割して射出成形を行い、分割したコア型が当接する部分にバリが生じても、効率的にバリを除去できる合成樹脂製パイプ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】
【０００９】
発明者は、鋭意検討の結果、コア型が互いに当接する面を、コア型の中心軸に対し傾斜させておき、パイプが射出成形された後に、コア型を中心軸回りに回転させると、コア型が当接する部分に生じたバリを除去できることを知見し、本発明を完成させた。
【００１０】
本発明は、射出成形を利用した合成樹脂製パイプの製造方法であって、前記合成樹脂製パイプは直管形状であって、射出成形金型を準備する工程を有し、当該射出成形金型は、合成樹脂製パイプの外面形状を規定するキャビティ型と、合成樹脂製パイプの内面形状を規定するコア型を有すると共に、前記コア型は、パイプの穴に沿って設けられ互いに当接される第１コア型と第２コア型に分割されて構成され、少なくとも第１コア型は円柱状であり、かつ、第２コア型も円柱状であり、型閉じした際に第１コア型と第２コア型が当接する面は、第１コア型の中心軸に対して傾斜しており、金型準備工程に引き続き、射出成形金型を型閉じして、金型のキャビティに合成樹脂を射出し充填する射出工程を行い、射出工程に引き続き、前記第１のコア型を中心軸回りに回転させ、第２コア型を第１コア型と共に回転させる工程を行い、コア型回転工程に引き続き、金型から成形された合成樹脂製パイプを取り出す工程を行う合成樹脂製パイプの製造方法である（第１発明）。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の合成樹脂製パイプの製造方法（第１発明）によれば、分割されたコア型が当接する部分にバリが生じても、効率的にバリを除去できる。
【００１３】
また、第１発明のようにすれば、バリがコア型の間に挟まれるようになって、コア型の回転でバリが倒れずにより確実に除去される。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】第１実施形態の合成樹脂製パイプの形状を示す断面図である。
【図２】第１実施形態の合成樹脂製パイプを成形するための射出成型金型を示す模式図である。
【図３】第１実施形態の合成樹脂製パイプを成形する一連の射出成型の行程を示す模式図である。
【図４】第２実施形態の合成樹脂製パイプの形状を示す斜視図である。
【図５】第２実施形態の合成樹脂製パイプを成形する一連の射出成型の行程を示す模式図である。
【図６】コア型が当接する形態の例を示す斜視図である。
【図７】合成樹脂製パイプの他の形態例を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下図面を参照しながら、ゴムチューブや合成樹脂製チューブのコネクタ部材として使用される合成樹脂製パイプを例として、発明の実施形態について説明する。なお、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。
【００１６】
図１は、本発明の合成樹脂製パイプ製造方法によって製造される合成樹脂製パイプ１を断面図で示している。本実施形態では、合成樹脂製パイプ１は、ゴムチューブなどのコネクタ部材として利用できる。合成樹脂製パイプ１は、一端から他端に達する貫通穴を有する、中空のパイプである。本実施形態の合成樹脂製パイプ１は、屈曲管形状である。すなわち、直管状の第１管状部１１と第２管状部１２とが約９０度の角度で接続された屈曲管として、合成樹脂製パイプ１は形成されており、その内部には、Ｌ字状に連続した貫通穴が設けられている。本実施形態の合成樹脂製パイプ１では、第１管状部１１と第２管状部１２は、それぞれ、円筒状の外周面と円筒状の内周面を有する。
【００１７】
合成樹脂製パイプ１は、両端部にゴムチューブをかぶせるなどして、配管用のコネクタ部材として使用できる。端部を接続相手部材の接続穴に挿入して使用することもできる。合成樹脂製パイプ１は、端部にチューブの抜け止めとなる環状の突起１３を備えていてもよい。また、合成樹脂製パイプ１に、取付用のステーやネジ穴などを備えさせてもよい。
【００１８】
合成樹脂製パイプ１を構成する合成樹脂材料としては、特に限定されず、射出成形が可能な種々の合成樹脂が使用できる。好ましくは、ポリプロピレン樹脂などのオレフィン系樹脂、ポリアミド樹脂、アクリロニトリルブタジエンスチレン樹脂などの熱可塑性樹脂や、メラミン樹脂などの熱硬化性樹脂、ゴム、熱可塑性エラストマーなどが使用できる。本実施形態の合成樹脂製パイプ１はポリアミド樹脂により形成されている。合成樹脂製パイプ１の形成は、後述するように射出成形により行われるが、必要に応じ、切削加工や溶着等の他の成形法を併用してもよい。
【００１９】
合成樹脂製パイプ１の製造方法について説明する。合成樹脂製パイプ１は合成樹脂の射出成形を利用して形成される。図２に、合成樹脂製パイプ１の成形に用いられる射出成形金型を、断面の模式図で示す。射出成型金型は、合成樹脂製パイプ１の外面形状を規定するキャビティ型ＣＶ１、ＣＶ２と、合成樹脂製パイプ１の内面形状を規定するコア型ＣＲ１，ＣＲ２を有する。本実施形態では、キャビティ型ＣＶ１，ＣＶ２は、図の上下方向に型開き可能に構成されている。また、コア型ＣＲ１，ＣＲ２は、キャビティ型に取り付けられており、適宜スライド、回転などの動作が可能なように構成されている。キャビティ型ＣＶ１，ＣＶ２の内周面とコア型ＣＲ１，ＣＲ２の外周面とによって、いわゆるキャビティＣが画成されて、キャビティＣに樹脂が充填されて固化することにより、合成樹脂製パイプ１が形成される。
【００２０】
コア型ＣＲ１，ＣＲ２は、合成樹脂製パイプ１の穴の形状に対応する形状となるように、第１コア型ＣＲ１と第２コア型ＣＲ２に分割されて構成されている。第１コア型ＣＲ１と第２コア型ＣＲ２とは、それぞれ、貫通穴の延在する方向に沿って設けられており、貫通穴の一端側に第１コア型ＣＲ１が設けられ、貫通穴の他端側に第２コア型ＣＲ２が設けられるよう、分割がなされている。
第１コア型ＣＲ１は、円柱状に設けられる。厳密な円柱である必要はなく、抜き勾配等を有していてもよい。第１コア型ＣＲ１が円柱状であることにより、合成樹脂製パイプ１が形成された状態で第１コア型ＣＲ１を中心軸ｍ回りに回転させることが可能となる。
【００２１】
また、第１コア型ＣＲ１と第２コア型ＣＲ２は、金型を型閉じした際に、それぞれの端部が当接し、成形されるパイプに連続した貫通穴が形成されるように構成されている。両者の当接は、成形されるパイプの貫通穴の内部に対応する位置でなされる。本実施形態ではＬ字状の貫通穴の折れ曲がり部で両者が当接している。第１コア型ＣＲ１と第２コア型ＣＲ２が当接する面ＡＳは、第１コア型ＣＲ１の中心軸ｍに対して傾斜している。面ＡＳの法線と中心軸ｍのなす角は、１５°以上７０度以下であることが好ましく、３０°以上５０°以下であることがより好ましい。
【００２２】
詳細な説明は省略するが、射出成型金型は、キャビティ型ＣＶ１，ＣＶ２やコア型ＣＲ１，ＣＲ２の他、一連の射出成形に必要な構成、例えば、スプルーやゲート、開閉機構、ガイドピン、スライド機構、突出しピンなどを有する。特に、本実施形態の射出成型金型においては、コア型ＣＲ１を中心軸回りに回転させる回転駆動機構、および、コア型ＣＲ２を軸方向に移動させるスライド機構を有している。これら機構は、金型の開閉動作と連動して、所定のタイミングで回転や移動が行われるよう構成されることが好ましい。
【００２３】
合成樹脂製パイプ１が射出成形される一連の工程を図３を用いて説明する。
まず、上述したような射出成型金型を準備する。次いで、準備された金型を型閉じする。キャビティ型ＣＶ１，ＣＶ２とコア型ＣＲ１，ＣＲ２により、キャビティＣが形成される（図３（ａ））。
【００２４】
キャビティＣに対し、液状の樹脂を射出し、樹脂を固化させて、合成樹脂製パイプ１が金型内部にできる。樹脂の射出および固化は、樹脂の種類に応じ、既知の技術により行えばよい（図３（ｂ））。
【００２５】
樹脂が射出されたのちに、コア型ＣＲ１，ＣＲ２を操作して、第１コア型ＣＲ１を中心軸ｍ周りに回転させる。本実施形態においては、成形されるパイプおよび貫通穴が屈曲形状であり、第１コア型ＣＲ１と第２コア型ＣＲ２が傾斜した当接面ＡＳで当接しているため、コア型同士が当接した状態では第１コア型を回転させることができない。したがって、本実施形態においては、第１コア型ＣＲ１の回転に先行して、第２コア型ＣＲ２を所定量抜き出すようスライド移動させ、両コア型の当接面同士を離間させる。しかる後に、第１コア型ＣＲ１を中心軸ｍまわりに回転させる（図３（ｃ））。
【００２６】
第１コア型ＣＲ１を中心軸回りに回転させることにより、第１コア型ＣＲ１と第２コア型ＣＲ２の当接面に形成されたバリが、コア型ＣＲ１の端面の角によって、合成樹脂製パイプ１の内周面から切り離される。すなわち、バリと合成樹脂製パイプ１が分離される。また、形成されたバリが小さい場合には、コア型ＣＲ１の側面によって、バリがならされて、実質的に除去される。第１コア型ＣＲ１の回転の角度は５°以上、より好ましくは１０°以上であることが好ましい。可能であれば、第１コア型ＣＲ１を３６０°以上回転させることが好ましい。回転角度が大きい方が、バリの除去に効果的である。また、第１コア型ＣＲ１を右回転と左回転の両方向に回転させることが好ましい。
【００２７】
なお、このコア型の回転工程は、いまだキャビティ型ＣＶ１，ＣＶ２が開かれていない状態で行われることが好ましい。成形された合成樹脂製パイプ１が第１コア型ＣＲ１と一緒に回転してしまうことが未然に防止され、バリの除去がより確実になるからである。合成樹脂製パイプ１の回転を防止できるのであれば、キャビティ型ＣＶ１，ＣＶ２が開かれた後に第１コア型ＣＲ１を回転させてもよい。
【００２８】
コア型の回転工程を行った後に、射出成型金型を完全に型開きする。このとき、第２コア型ＣＲ２や第１コア型ＣＲ１は、必要に応じ、成形体の脱型に支障のない位置まで退避させる。金型が型開きしたら、金型から成形された合成樹脂製パイプ１を取り出す（図３（ｄ））。除去したバリをエアー等により吹き飛ばし、合成樹脂製パイプ１の内部や金型内部に残存しないようにすることが好ましい。
以上の製造方法により、成形体（合成樹脂製パイプ１）が未だ金型内部にある間に、コア型の当接部に生じたバリを成形体から除去し、穴の部分にバリの無い合成樹脂製パイプを得ることができる。
【００２９】
本発明の作用と効果について説明する。
以上のように、上記実施形態の合成樹脂製パイプの製造方法によれば、第１コア型ＣＲ１の中心線ｍに対し傾斜した面ＡＳで、分割構成したコア型ＣＲ１，ＣＲ２を当接させ、金型内部に合成樹脂製パイプ１が形成された状態で、円柱状の第１コア型ＣＲ１を回転させるようにしたので、コア型同士の当接部にバリが生じても、回転する第１コア型ＣＲ１の端部の角によってバリが合成樹脂製パイプの内周面から除去される。これにより、金型内部で、コア型当接部のバリを効率的に除去できる。
【００３０】
また、第１コア型ＣＲ１の回転に先行して、第２コア型ＣＲ２を所定量抜き出すようにすれば、金型に無理をかけずに、第１コア型をより大きな角度で回転させることができるようになり、バリの除去がより効率的に行われる。このように第２コア型ＣＲ２の退避と第１コア型ＣＲ１の回転を順次行うようにすると、本実施形態のような、屈曲管形状の合成樹脂製パイプにおいて、バリの除去がより効率的に行われる。
【００３１】
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。
【００３２】
図４には、第２実施形態として直管形状である合成樹脂製パイプ２を示す。合成樹脂製パイプ２もゴムチューブ等の接続にコネクタ部材として利用可能である。合成樹脂製パイプ２は、直管状の管体２１の中央部に、方形の板状のフランジ部２３が一体成形されて構成されている。
【００３３】
第２実施形態の合成樹脂製パイプ２も、射出成形によって製造される。図５（ａ）に示すように、上下方向に開閉可能なキャビティ型ＣＶ３，ＣＶ４に対し、それぞれ第１コア型ＣＲ３、第２コア型ＣＲ４が配置されていて、これらキャビティ型、コア型が型閉じされると、合成樹脂製パイプ２が上下方向に延在するように形成されるキャビティが形成される。
【００３４】
第１コア型ＣＲ３と第２コア型ＣＲ４が当接する面ＡＳが、第１コア型ＣＲ３の中心軸ｍに対し傾斜している点は、第１実施形態と同じであるが、本実施形態においては、第１コア型ＣＲ３と第２コア型ＣＲ４の両方が円柱状であって、両者ともが、中心軸ｍ周りに回転可能なように、金型が構成されている。
【００３５】
形成されたキャビティに樹脂が射出され、固化して、合成樹脂製パイプ２が金型内部に形成される（図５（ｂ））。その後、第１コア型ＣＲ３と共に第２コア型ＣＲ４を、中心軸ｍの周りに回転させる。両者がまっすぐ配置されていて、共に円柱状であるので、両者は互いに当接した状態を維持したままで回転することができる（図５（ｃ））。
【００３６】
第１コア型ＣＲ３と第２コア型ＣＲ４の回転によって、当接するコア型の間に生じたバリが、両コア型に挟まれた状態で一緒に回転し、合成樹脂製パイプ２の内周面から切り離されて除去される。その後、金型を型開きして、合成樹脂製パイプ２を取り出す（図５（ｄ））。
【００３７】
本実施形態においても、コア型の回転によって、コア型当接部にできるバリが効率的に除去される。特に、本実施形態においては、第１コア型ＣＲ３と第２コア型ＣＲ４の間にバリが挟まれた状態で一緒に回転するため、バリが倒れて残ってしまうことが未然防止され、バリの除去がより確実なものとなる。
【００３８】
図６には、コア型同士の当接の形態のより好ましい例を示す。図６には、コア型の当接部分の近傍部のみを示し、キャビティ型などの他の部材は省略している。この例においては、約９０°に屈曲した穴を形成するためのコア型ＣＲ５、ＣＲ６が、互いの先端部が約４５°に切り落とされた端面で当接するようにされている。これらコア型は、図２や図３に示した屈曲管形状の合成樹脂製パイプを製造する金型のコア型として使用できる。第１コア型ＣＲ５は円柱状であり、第２コア型ＣＲ６は角柱状である。
【００３９】
第１コア型ＣＲ５と第２コア型ＣＲ６が互いに当接する部分において、第１コア型の側の面の外形Ｅ５は楕円状であり、第２コア型の側の面の外形Ｅ６は方形状である。また、第２コア型の側の面の外形Ｅ６が第１コア型の側の面の外形Ｅ５よりも大きくされていて、コア型同士が当接した際に、第１コア型の側の面の外形Ｅ５が第２コア型の側の面の外形Ｅ６の内側に入っている。
【００４０】
かかる構成となっていると、第１コア型ＣＲ５の回転よりも先行させて第２コア型ＣＲ６を退避させた際に、第１コア型ＣＲ５の端面周辺にできる空間が大きくなり、第１コア型ＣＲ５を、成形された合成樹脂製パイプの内周面に干渉させることなく、より大きな角度で回転させることができ、バリをより効率的に除去することができる。
【００４１】
また、本実施形態のように、先行して退避させる第２コア型が、角柱状にされていれば、第２コア型が退避した後には、第１コア型ＣＲ５を３６０°回転させても、成形された合成樹脂製パイプの内周面とは干渉しないので、バリの除去がより効率的になる。
【００４２】
上記実施形態において、第１コア型や第２コア型の回転には、種々の機構等が利用でき、回転手段は特に限定されない。例えば、第１コア型や第２コア型は、モータと歯車を組み合わせた機構により回転させてもよく、モータは電動モータでもよいし、油圧モータでもよい。電磁石、エアーシリンダー、油圧シリンダーなどに歯車機構を組み合わせて、回転機構を構成してもよい。また、カムやガイド溝、螺旋の溝、スライド機構、歯車、などを用いて、金型の開閉動作や、他のスライド機構の動作などが、コア型の回転動作に変換される機構によって、コア型を回転させてもよい。
【００４３】
本発明に係る合成樹脂製パイプは、パイプのみからなるものに限定されない。例えば、図４の合成樹脂製パイプ２のように、フランジを有していてもよい。また、図７には、合成樹脂製パイプの他の形態例を示す。この実施形態の合成樹脂製パイプ３では、屈曲管形状に形成されたパイプ部分３１の一端に、抜け止めのための環状の突起３３が形成され、パイプ部分３１の他端には、キャップ３４が一体成形されている。キャップ３４はビンや容器の蓋になりうる。このように、合成樹脂製パイプには、他の部材が一体成形されていてもよい。
【００４４】
また、合成樹脂製パイプの具体的用途は特に限定されない。合成樹脂製パイプはゴムチューブや合成樹脂製チューブの接続のためのコネクタ部材として使用することができるほか、合成樹脂製パイプはホースの接続部材としても使用できる。あるいは、合成樹脂製パイプを、油圧回路や空気圧回路等の圧力伝達回路のコネクタ部材として使用することもできる。これら用途においては、合成樹脂製パイプにシール溝を設けてもよいし、シール部材を一体に成形してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００４５】
上記合成樹脂製パイプの製造方法によれば、射出成形を利用して各種合成樹脂製パイプが効率的に製造できて産業上の利用価値が高い。
【符号の説明】
【００４６】
１      合成樹脂製パイプ
１１          第１管状部
１２          第２管状部
１３          環状突起
ＣＶ１，ＣＶ２    キャビティ型
ＣＲ１            第１コア型
ＣＲ２            第２コア型
Ｃ                キャビティ
ＡＳ              当接面
ｍ                中心軸
【図１】
0006682139.tif 000002
【図２】
0006682139.tif 000003
【図３】
0006682139.tif 000004
【図４】
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【図５】
0006682139.tif 000006
【図６】
0006682139.tif 000007
【図７】
0006682139.tif 000008