(57)【要約】【課題】樹脂パイプ２０は、接続端２０ｂでホース３０を直接接続することができるとともに、シール性に優れている。【解決手段】樹脂パイプ２０は、第１樹脂材料（ＰＰＳ）から形成されたパイプ本体２２と、上記接続端２０ｂの内周部に密着した状態で積層されかつ第２樹脂材料から形成された補強層２４とを備えている。第２樹脂材料は、ＰＰＳにガラス繊維を３０重量％含有することで曲げ弾性率を高くした材料である。【選択図】　　　　図２
2004069022.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ホースに接続される樹脂パイプにおいて、
第１樹脂材料から形成され、上記ホースを接続するための接続端を有するパイプ本体と、
上記接続端の内周部に密着した状態で積層一体化され、ガラス繊維を含有することで、上記第１樹脂材料より機械的強度を高くした第２樹脂材料から形成された補強層と、
を備えたことを特徴とする樹脂パイプ。
【請求項２】
請求項１の樹脂パイプにおいて、
上記第１樹脂材料は、ポリフェニレンサルファイドまたはその変性物である芳香族ポリサルファイド樹脂（以下、ＰＰＳ樹脂と略称する）またはポリアミド樹脂、またはこれらの混合物から形成され、
上記第２樹脂材料は、第１樹脂材料にガラス繊維を５〜３０重量％加えた材料から形成されていること、
を特徴とする樹脂パイプ。
【請求項３】
請求項１または請求項２の樹脂パイプにおいて、
上記第２樹脂材料は、１２０℃における曲げ弾性率が１０００ＭＰａ以上に調製されている樹脂パイプ。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３の樹脂パイプにおいて、
上記補強層と上記パイプ本体とが接する界面の全ての端部は、上記パイプ本体内または上記ホース内の流路に露出するように配置されている樹脂パイプ。
【請求項５】
請求項１ないし請求項４のいずれかの樹脂パイプを製造する方法であって、
上記パイプ本体の外周面に倣った成形面を有する金型のキャビティ内に、上記第１樹脂材料を押し出すことによりパイプ本体を形成する工程にて、上記接続端を形成するタイミングで、上記パイプ本体の内周側に上記第２樹脂材料を押し出すとともに、上記パイプ本体内への送風および／または上記成形面に対して真空引きをすることにより、上記接続端に上記補強層を形成する工程を備えた樹脂パイプの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ホースを締結する接続端を有する樹脂パイプおよびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術およびその課題】
従来、ホースを接続するための樹脂パイプとして、図７に示すものが知られている。図７は樹脂パイプにホースを接続した部分を示す断面図である。樹脂パイプ１００は、例えば、自動車のウォータ系の配管に使用されるものであり、ホース１０２にジョイント１０４を介して接続されている。すなわち、環状の補強層１０６を外装した樹脂パイプ１００の接続端１００ａに、ジョイント１０４の一端を圧入する。そして、ジョイント１０４の他端の外周にホース１０２を装着するとともにクリップ１０８でホース１０２を固定する。上記ジョイント１０４は、樹脂パイプより機械的強度の大きい樹脂材料、例えば、１２０℃程度までの耐圧性を有するようにガラス繊維などを混入した樹脂材料を射出成形することにより製造している。
【０００３】
上記従来の技術では、ジョイント１０４を別途射出成形により製造しているために、部品点数が多くなり、コストアップになるという問題がある。こうした問題を解決するために、樹脂パイプ１００の接続端１００ａの肉厚を大きくして、ジョイント１０４を用いないで、押出ブロー成形法により製造する方法も検討されている。しかし、１２０℃の熱応力に対応できる接続端１００ａの肉厚を部分的に厚くすることは、押出ブロー成形法などにより成形することが難しいという問題があった。
【０００４】
他の技術として、特公平７−６７７３１号公報が知られている。すなわち、複数の樹脂材料を順次、押出ブロー成形する方法、つまり、パイプ本体を形成する軟質の樹脂材料と、接続端を形成する硬質の樹脂材料とを切り替えて押し出す方法である。しかし、この方法により製造された樹脂パイプは、パイプ本体と接続端とが異なった樹脂材料であるので、液密性を有して接続することが難しく、その接続界面から液体が浸透してシール性の低下や破断のおそれがあり、液体の輸送用の樹脂パイプに適用できない。
【０００５】
本発明は、上記従来の技術の問題を解決するものであり、ホースを直接接続することができるとともに、シール性に優れた樹脂パイプおよびその製造方法を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段およびその作用・効果】
上記課題を解決するためになされた本発明は、
ホースに接続される樹脂パイプにおいて、第１樹脂材料から形成され、上記ホースを接続するための接続端を有するパイプ本体と、上記接続端の内周部に密着した状態で積層一体化されガラス繊維を含有することで上記第１樹脂材料より機械的強度を高くした第２樹脂材料から形成された補強層と、を備えたことを特徴とする。
【０００７】
本発明にかかる樹脂パイプにホースを接続するには、ホースに樹脂パイプの端部の接続端を圧入する。接続端は、パイプ本体の内周部に密着した状態で積層一体化された補強層により機械的強度が高められているから、ホースに圧入されて温度の高い環境で使用されても、変形することなく、ホースに対する優れたシール性を得ることができる。
【０００８】
上記補強層は、パイプ本体の内周部に密着した状態で積層することにより接続端を構成しているので、パイプ本体と別の部材となることなく、部品点数を減らし、コストダウンを実現することができる。
【０００９】
また、補強層は、パイプ本体を形成する第１樹脂材料より機械的強度を高くした第２樹脂材料から形成されているので、温度の高い環境で使用されても、ホースの締結力に対する変形の抵抗力が大きいので、シール性を低下させることもない。
【００１０】
第１樹脂材料として、パイプ本体に適合した特性、例えば、自動車のエンジンにおける冷却水系、すなわちエチレングリコールを主成分とする不凍液耐液性を考慮した材質や曲げ特性を考慮して定めることができる。例えば、第１樹脂材料は、ポリフェニレンサルファイドまたはその変性物である芳香族ポリサルファイド樹脂（以下、ＰＰＳ樹脂と略称する）またはポリアミド樹脂、またはこれらの混合物から形成することができる。
【００１１】
第２樹脂材料の好適な態様として、１２０℃における曲げ弾性率が１０００ＭＰａ以上の樹脂材料で調製することが好ましく、特に１７００ＭＰａ以上であることが好ましく、この特性を満たすために、第１樹脂材料にガラス繊維を５〜３０重量％加えた材料から形成することができる。ここで、ガラス繊維が３０重量％を越えると、パイプ本体との接着性や、押出成形性を損なうから、これ以下であることが好ましい。
【００１２】
また、第２樹脂材料を第１樹脂材料と同じ樹脂材料を用いることにより、両者が熱溶着して接合強度が高まるので好ましい。なお、第２樹脂材料として、第１樹脂材料と異なった樹脂材料を用いた場合には、その間に接着層を介在させて接着強度を高めることが好ましい。
【００１３】
さらに、他の好適な態様として、補強層と上記パイプ本体とが接する界面の全ての端部は、上記パイプ本体内または上記ホース内の流路に露出するように配置する構成をとることができる。この構成により、補強層は、パイプ本体の内周側に積層されているので、つまり、パイプ本体との間の界面に液体が浸透しても、パイプ本体内の流路に戻り、外部に漏れることもないから、シール性に優れている。
【００１４】
本発明の他の態様として、樹脂パイプを製造する方法であって、パイプ本体の外周面に倣った成形面を有する金型のキャビティ内に、上記第１樹脂材料を押し出すことによりパイプ本体を形成する工程にて、上記接続端を形成するタイミングで、上記パイプ本体の内周側に上記第２樹脂材料を押し出すとともに、上記パイプ本体内への送風および／または上記成形面に対して真空引きをすることにより、上記接続端に上記補強層を形成する工程を備える方法をとることができる。この方法により、補強層を有する樹脂パイプを連続的に簡単に製造することができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以上説明した本発明の構成・作用を一層明らかにするために、以下本発明の好適な実施例について説明する。
【００１６】
（１）　配管構造体の概略構成
図１は本発明の一実施例にかかる樹脂パイプを用いた配管系統を示す説明図である。配管系統は、自動車のウォータ系の配管に使用されるものであり、樹脂パイプ２０の一端部には、接続端２０ｂが形成され、この接続端２０ｂにホース３０の端部が圧入されるとともに、クリップ４０により締結されることにより樹脂パイプ２０にホース３０が接続されている。
【００１７】
（２）　樹脂パイプ２０の構成
樹脂パイプ２０は、筒状の一般部２２Ａと、蛇腹部２２Ｂとを連続形成した可撓性のパイプ本体２２を備えており、その一端部にホース３０を接続するための上述した接続端２０ｂを有している。接続端２０ｂの外周部には、ホース３０を抜止するための抜止突部２０ｃが環状に突設され、さらにホース３０の端部を止めるための環状突起２３ａが形成されている。
【００１８】
（２）−１　パイプ本体２２の構成
図２は配管系統の接続部を示す断面図である。パイプ本体２２は、上述した一般部２２Ａおよび蛇腹部２２Ｂを備え、補強層２４とともに接続端２０ｂを構成する外層部２２ａを備えている。
【００１９】
パイプ本体２２の樹脂材料（第１樹脂材料）として、ポリフェニレンサルファイドまたはその変性物である芳香族ポリサルファイド樹脂（以下、ＰＰＳ樹脂と略称する）またはポリアミド樹脂、またはこれらの混合物から形成することができる。パイプ本体２２の形状は、その外径がφ８〜４５ｍｍに、外層部２２ａの肉厚を１〜３ｍｍに構成することができる。
【００２０】
（２）−２　補強層２４
接続端２０ｂの内周部には、補強層２４が形成されている。補強層２４は、外層部２２ａに密着した状態で溶着されており、パイプ本体２２と接する接着界面２５は、パイプ本体２２またはホース３０内のパイプ流路２０ａ，３０ａに露出するように配置されている。補強層２４の肉厚としては、上述した条件では肉厚０．５〜２．５ｍｍである。
【００２１】
補強層２４は、第１樹脂材料にガラス繊維を含有することで、第１樹脂材料より機械的強度を高くした樹脂材料（第２樹脂材料）から形成されている。例えば、第１樹脂材料にＰＰＳを用いた場合に、１００℃における曲げ弾性率が９３０ＭＰａであるのに対して、ＰＰＳにガラス繊維を３０重量％添加した第２樹脂材料は、１００℃における曲げ弾性率を４９００ＭＰａに調製することができる。
【００２２】
補強層２４は、パイプ本体２２と同じＰＰＳを用いることにより、後述するブロー押出成形の際に、接着層を介在させなくても両者が熱溶着して接合強度が高まるので好ましい。
【００２３】
（３）　樹脂パイプ２０の製造工程
次に、樹脂パイプ２０の製造方法について説明する。樹脂パイプ２０は図３に示すパイプ製造装置５０を用いて製造される。
【００２４】
（３）−１　パイプ製造装置５０
図３はパイプ製造装置を説明する概略構成図である。パイプ製造装置５０は、押出管体２０Ｐを押し出すパイプ押出機６０と、パイプ押出機６０から押し出された押出管体２０Ｐの外周部を賦形する成形用金型ユニット７０と、成形用金型ユニットをループ状に搬送する搬送装置８０と、により構成されている。
【００２５】
図４はパイプ押出機および一部の金型を示す断面図である。パイプ押出機６０は、第１樹脂材料を押し出す第１シリンダ６１と、第２樹脂材料を押し出す第２シリンダ６２と、第１および第２シリンダ６１，６２から押し出される樹脂材料をそれぞれ供給または遮断するための第１シャットオフバルブ６３および第２シャットオフバルブ６４と、第１および第２シリンダ６１，６２から押し出された樹脂材料を部分的な２層とした押出管体２０Ｐとなるように繰り出す第１通路６５ａおよび第２通路６５ｂを有するダイ６５と、ダイ６５内の送風通路６５ｃを通じて押出管体２０Ｐに送風する送風機６７と、第１および第２シャットオフバルブ６３，６４を制御する制御装置６８と、を備えている。
【００２６】
上記成形用金型ユニット７０は、樹脂パイプ２０の接続端２０ｂ、一般部２２Ａまたは蛇腹部２２Ｂなどの各部に倣った成形面をそれぞれ有する複数の金型７１，７２を備え、これらが押出管体２０Ｐの搬送される搬送経路ＦＬを通るようにそれぞれ配置されている。金型７１，７２は、搬送される押出管体２０Ｐの中心軸に沿って分割された割型で構成されており、それらの割型がそれぞれループ状であり、その中心軸で型締めされるように配置されている。金型７１，７２の成形面には、賦形手段として図示しない吸引ポンプに接続される吸引通路が開口している。
【００２７】
（３）−２　樹脂パイプ２０の製造工程
次に、パイプ製造装置５０による樹脂パイプ２０の製造工程について説明する。いま、送風機６７により通路６５ｃを通じてブローした状態にて、パイプ押出機６０から押出管体２０Ｐを押し出すと、搬送装置８０（図３）が金型７１，７２を搬送しつつ型締めすることにより、押出管体２０Ｐを賦形して樹脂パイプ２０が成形される。
【００２８】
すなわち、制御装置６８の制御により第１シャットオフバルブ６３を開いて、第１シリンダ６１から第１樹脂材料を第１通路６５ａを通じて供給するとともに、接続端２０ｂを形成するタイミングにて、第２シャットオフバルブ６４を一時的に開いて、第２シリンダ６２から第２樹脂材料を第２通路６５ｂを通じて供給し、また、接続端２０ｂを形成しないタイミングでは、第２シャットオフバルブ６４を閉じる。これにより、押出管体２０Ｐは、接続端２０ｂとなる端部が２層に形成され、他の部分は一層に形成される。ここで、樹脂パイプ２０の各層の肉厚は、押出速度と引き取り速度を変更することにより調整することができる。
【００２９】
そして、金型７１，７２がパイプ押出機６０のダイ６５に、整合されるように搬送されて、ダイ６５から押し出される押出管体２０Ｐがキャビティ７１ａ，７２ａに納められて、型締めされる。このように金型７１，７２は、順次、ダイ６５に近づくとともに、搬送経路ＦＬと直交する方向へ移動して、押出管体２０Ｐを挟んで型締めする。金型７１，７２が型締めされた状態にて、押出管体２０Ｐ内にブローされるとともに吸引装置により吸引されることにより、押出管体２０Ｐの外形が賦形される。これにより、補強層２４を有する樹脂パイプ２０が連続的に製造される。
【００３０】
（３）　樹脂パイプ２０の作用・効果
上記樹脂パイプ２０によれば、上述した作用効果に加えて、以下の作用効果を奏する。
【００３１】
（３）−１　図２に示すように、接続端２０ｂは、パイプ本体２２の内周部に密着した状態で積層された補強層２４により機械的強度（曲げ弾性率）が高められているから、ホース３０に圧入されて温度の高い環境で使用されても、変形することなく、ホース３０に対する優れたシール性を得ることができる。
【００３２】
（３）−２　補強層２４は、パイプ本体２２の内周部に密着した状態で積層することにより接続端２０ｂを構成しているので、パイプ本体２２と別の部材となることなく、部品点数を減らし、コストダウンを実現することができる。
【００３３】
（３）−３　図５に示すように、補強層２４は、パイプ本体２２の内周側に積層されているので、つまり、パイプ本体２２との間の接着界面２５に液体が浸透しても、パイプ本体２２内のパイプ流路２０ａに戻り、外部に漏れることもないから、シール性に優れている。すなわち、図６（Ａ）（Ｂ）に示すように、樹脂パイプＲＰの接続端に、パイプ本体ＰＭと異なった樹脂材料から形成した接続端ＣＥを形成した場合には、接着界面ＣＥａにて液体の漏れを生じるおそれがあるが、上記実施例によれば、このような不具合を生じない。
【００３４】
なお、この発明は上記実施例に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様において実施することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例にかかる樹脂パイプを用いた配管系統を示す説明図である。
【図２】配管系統の接続部を示す断面図である。
【図３】パイプ製造装置を説明する概略構成図である。
【図４】パイプ押出機および一部の金型を示す断面図である。
【図５】本実施例の作用を説明する説明図である。
【図６】比較例の問題点を説明する説明図である。
【図７】従来の樹脂パイプにホースを接続した部分を示す断面図である。
【符号の説明】
２０．．．樹脂パイプ
２０Ｐ．．．押出管体
２０ａ．．．パイプ流路
２０ｂ．．．接続端
２０ｃ．．．抜止突部
２２．．．パイプ本体
２２Ａ．．．一般部
２２Ｂ．．．蛇腹部
２２ａ．．．外層部
２３ａ．．．環状突起
２４．．．補強層
２５．．．接着界面
３０．．．ホース
４０．．．クリップ
５０．．．パイプ製造装置
６０．．．パイプ押出機
６１．．．第１シリンダ
６２．．．第２シリンダ
６３．．．第１シャットオフバルブ
６４．．．第２シャットオフバルブ
６５．．．ダイ
６５ａ．．．第１通路
６５ｂ．．．第２通路
６５ｃ．．．送風通路
６７．．．送風機
６８．．．制御装置
７０．．．成形用金型ユニット
７１，７２．．．金型
７１ａ，７２ａ．．．キャビティ
８０．．．搬送装置
【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】
2004069022.tif 000007
【図６】
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【図７】
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