(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱可塑性フッ素樹脂製ホースが密着状態で装着可能な第１筒部及び該第１筒部より径の大きい第２筒部を有する内径規制型と、前記第１筒部にホースが装着された状態の内径規制型を、ホースに密着した状態で装着する第３筒部を有する外径規制型と、前記内径規制型及び外径規制型を規制し、組み立てられたとき両者との間に樹脂充填用の空洞部を形成する筒状型とを具備した装置を用いてホースのフランジ部を形成する方法であり、
前記内径規制型の第１筒部に前記ホースの端部を密着した状態で装着する工程と、前記ホースを装着した状態の前記内径規制型を前記外径規制型の第３筒部に装着する工程と、前記内径規制型及び外径規制型を前記筒状型に組み込み、空洞部を形成する工程と、前記空洞部に熱可塑性フッ素樹脂原料を充填する工程と、前記樹脂原料及び前記ホースの端部を加熱して樹脂原料及びホースの端部を溶融する工程と、溶融した樹脂原料とホースの端部を加圧して一体化した後、冷却してフランジ部を形成する工程とを具備することを特徴とするホースのフランジ部の形成方法。
【請求項２】
熱可塑性フッ素樹脂製ホースが密着状態で装着可能な第１筒部及び該第１筒部より径が大きく熱可塑性フッ素樹脂フィルムが巻かれる第２筒部を有する内径規制型と、前記第１筒部にホースが装着されかつ第２筒部にフィルムが巻かれた状態の内径規制型を、ホースに密着した状態で装着する第３筒部を有する外径規制型と、前記内径規制型及び外径規制型を規制する筒状型とを具備した装置を用いてホースのフランジ部を形成する方法であり、
前記内径規制型の第１筒部に前記ホースの端部を密着した状態で装着するとともに、前記内径規制型の第２筒部に熱可塑性フッ素樹脂フィルムを巻く工程と、前記ホース及びフィルムを装着した状態の前記内径規制型を前記外径規制型の第３筒部に該第３筒部がホースに密着した状態で装着する工程と、前記内径規制型及び外径規制型を前記筒状型に組み込む工程と、前記フィルム及びホースの端部を加熱してフィルム及びホースの端部を溶融する工程と、溶融したフィルムとホースの端部を加圧して一体化した後、冷却してフランジ部を形成する工程とを具備することを特徴とするホースのフランジ部の形成方法。
【請求項３】
前記可塑性フッ素樹脂は、四フッ化エチレンパーフルオロアルキルビニルエーテル共重合樹脂、四フッ化エチレン−六フッ化プロピレン共重合樹脂、三フッ化塩化エチレン樹脂、四フッ化エチレン−エチレン共重合樹脂、フッ化ビニリデン樹脂、三フッ化塩化エチレン−エチレン共重合樹脂、フッ化ビニル樹脂のいずれかであることを特徴とする請求項1もしくは請求項２記載のホースのフランジ部の形成方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はホースのフランジ部の形成方法に関し、特に熱可塑性フッ素樹脂製ホースに熱可塑性フッ素樹脂製フランジ部を形成する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
周知の如く、四フッ化エチレンパーフルオロアルキルビニルエーテル共重合樹脂（ＰＦＡ）、四フッ化エチレン−六フッ化プロピレン共重合樹脂（ＰＦＥＰ）などの熱可塑性フッ素樹脂は、他の汎用の樹脂に比べて耐熱性、耐薬品性、非粘着性などに優れているため、各種配管用素材として多用されている。
【０００３】
図４（Ａ）、（Ｂ）は、フランジ部を有するフッ素樹脂製管体の製造方法に用いる型の説明図を示す（従来技術１：特公平５−１８６９５号公報）。ここで、図４（Ａ）は前記管体を作る型等の断面図、図４(Ｂ)は図４(Ａ)のＸ−Ｘ矢視図を示す。この発明は、成形加工が困難なフッ素樹脂製素管の開口端部にクラックやピンホール等を生じせしめることなく、強固かつ容易に一定厚さのフランジ部を形成することを目的とする。
【０００４】
フランジ部材１は、素管２の開口端部外周に嵌合するようになっている。また、外型４と中子型５から型３が構成されている。前記外型４は、素管２の開口端部外周を密着状態で囲むように軸方向に伸びており、上型６と下型７にニ分割可能になっている。前記外型４の先端側には大径部４ａを有している。前記フランジ部材１には、該フランジ部材１を収容するフランジ部材装着切欠部１ａが形成されいる。なお、図中の符番８は空洞部、符番９は外型４と中子型５を固定するためのボルト、符番１０は外型４におけるニ分割型の上型６と下型７とを固定  するためのボルトを示す。
【０００５】
図５は、チューブ１３の先端領域１３ａと通口１４ａ，１４ｂ，入口１４ａ’を有した成形品１４を熱融着する手順を示す説明図である（従来技術２：特開平９−１００９６１号公報）。即ち、チューブ１３は、先端領域１３ａ全体が外周面側から非接触状態で加熱されることによりゲル化され、そのゲル化した先端領域１３ａにチューブ軸線方向から先端加工治具が押しつけられて先端領域１３ａが矢尻形に変形し、その矢尻形に変形した状態で冷却されることにより固化され、矢尻形部分１３ｂの外周面側が再加熱され、その外周面側がゲル化される。一方、成形品１４は、その通口１４ａの入口内面側が加熱手段により加熱され、ゲル化状態にもたらされる。そして、この状態で、チューブ１３の先端側に成形品１４の通口１４ａの入口側が圧接され、両ゲル化部分同士が熱融着する。図５の発明は、熱可塑性フッ素系樹脂製チューブと熱可塑性フッ素系樹脂製成形品とを短時間で良好に熱融着することなどを目的とする。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来技術によれば以下に述べる問題点を有している。
従来技術１：
フランジ部材１は、予め何らかの成形法によって準備する必要があるため、別途の製造工程が必然的に発生することになり、余分な製造コストがかかり、コスト高となる。また、チューブとフランジ部材１を融着する場合は、チューブとフランジ部材は各種金型とボルト等を使用して囲むことによって密着するように組み付けられる構造であるため、チューブ、フランジ部材１、各種金型等の組み付けと解体に時間を要するという問題があった。
【０００７】
従来技術２：
成形品（継手、フランジ形状スリーブ、端部をじょうご形に拡張したチューブ等）は、予めインジョクション成形、機械加工、押出成形などの成形法又は加工法によって準備する必要があるため、別途の製造工程が必然的に発生することになり、余分な製造コストがかかり高価となる。また、チューブ１３と成形品１４の熱融着接合部位は面同士の融着によるため、チューブ１３と成形品１４の熱融着部位に対して応力が集中する場合は、チューブ１３と成形品１４は熱融着接合部位で分断する致命的な欠点がある。
【０００８】
本発明はこうした事情を考慮してなされたもので、従来技術と比べ製造工程を削減して製造コストを低減するとともに、融着部位の接合状態が良好なホースのフランジ部の形成方法を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本願第１の発明は、熱可塑性フッ素樹脂製ホースが密着状態で装着可能な第１筒部及び該第１筒部より径の大きい第２筒部を有する内径規制型と、前記第１筒部にホースが装着された状態の内径規制型を、ホースに密着した状態で装着する第３筒部を有する外径規制型と、前記内径規制型及び外径規制型を規制し、組み立てられたとき両者との間に樹脂充填用の空洞部を形成する筒状型とを具備した装置を用いてホースのフランジ部を形成する方法であり、前記内径規制型の第１筒部に前記ホースの端部を密着した状態で装着する工程と、前記ホースを装着した状態の前記内径規制型を前記外径規制型の第３筒部に装着する工程と、前記内径規制型及び外径規制型を前記筒状型に組み込み、空洞部を形成する工程と、前記空洞部に熱可塑性フッ素樹脂原料を充填する工程と、前記樹脂原料及び前記ホースの端部を加熱して樹脂原料及びホースの端部を溶融する工程と、溶融した樹脂原料とホースの端部を加圧して一体化した後、冷却してフランジ部を形成する工程とを具備することを特徴とするホースのフランジ部の形成方法である。
【００１０】
本願第２の発明、熱可塑性フッ素樹脂製ホースが密着状態で装着可能な第１筒部及び該第１筒部より径が大きく熱可塑性フッ素樹脂フィルムが巻かれる第２筒部を有する内径規制型と、前記第１筒部にホースが装着されかつ第２筒部にフィルムが巻かれた状態の内径規制型を、ホースに密着した状態で装着する第３筒部を有する外径規制型と、前記内径規制型及び外径規制型を規制する筒状型とを具備した装置を用いてホースのフランジ部を形成する方法であり、前記内径規制型の第１筒部に前記ホースの端部を密着した状態で装着するとともに、前記内径規制型の第2筒部に熱可塑性フッ素樹脂フィルムを巻く工程と、前記ホース及びフィルムを装着した状態の前記内径規制型を前記外径規制型の第３筒部に該第3筒部がホースに密着した状態で装着する工程と、前記内径規制型及び外径規制型を前記筒状型に組み込む工程と、前記フィルム及びホースの端部を加熱してフィルム及びホースの端部を溶融する工程と、溶融したフィルムとホースの端部を加圧して一体化した後、冷却してフランジ部を形成する工程とを具備することを特徴とするホースのフランジ部の形成方法である。
【００１１】
本発明において、熱可塑性フッ素樹脂としては、例えば四フッ化エチレンパーフルオロアルキルビニルエーテル共重合樹脂（ＰＦＡ）、四フッ化エチレン−六フッ化プロピレン共重合樹脂（ＰＦＥＰ）、三フッ化塩化エチレン樹脂（ＰＣＴＦＥ）、四フッ化エチレン−エチレン共重合樹脂（ＥＴＦＥ）、フッ化ビニリデン樹脂（ＰＶＤＦ）、三フッ化塩化エチレン−エチレン共重合樹脂（ＥＣＴＦＥ）、フッ化ビニル樹脂（ＰＶＦ）が挙げられる。このうち、熱融着加工が容易であるＰＦＡ，ＰＦＥＰが好ましい。
【００１２】
本発明において、熱可塑性フッ素樹脂は、射出成形法や熱溶融押出成形法等に使用されるペレット原料を粉砕し細粒化したものを使用することが好ましい。また、熱可塑性フッ素樹脂原料や熱可塑性フッ素樹脂フィルムは、熱可塑性フッ素樹脂製のホースとの融着時における同工程でフランジ形状を成形されるため、従来技術１、２に記載されているように予め何らかの成形法でフランジ部材を準備しておく必要がなく、工程が削減され、製造コストを下げるために有効であるとともに、融着性が良好である。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。なお、下記実施例に述べる各構成部材の材料や数値等は一例を示すもので、本発明の技術的範囲はこれらによって限定されるものではない。
【００１４】
（実施例１）
図１（Ａ）〜（Ｄ）を参照する。
まず、内径規制型２１の第１筒部２２に熱可塑性フッ素樹脂製のホース２３の端部を密着した状態で装着した。ここで、前記内径規制型２１の中心部は、加熱、冷却の効率を向上するため、長手方向に沿って空洞部となっている。また、前記ホース２３としては、熱溶融押出成形品により製作した内径１０ｍｍ、肉厚１．５ｍｍのＰＦＡホースを用いた。つづいて、前記ホース２３を装着した状態の前記内径規制型２１を外径規制型２４の第３筒部２５に装着した（図１（Ａ）参照）。なお、図１（Ａ）中の符番２６は、第１筒部２２より径の大きい第２筒部を示す。また、前記外径規制型２４は、図３に示すように長手方向に対して二等分割された構成となっている。
【００１５】
次に、前記内径規制型２１及び外径規制型２４を筒状型２７に組み込み、空洞部２８を形成した（図１（Ｂ）参照）。ここで、前記内径規制型２１の大外径部２１ａ及び外径規制型２４の大外径部２４ａは、筒状型２７の内径に対して僅かなクリアランスをもたせてある。従って、組み付けた後でも内径規制型２１や外径規制型２４は筒状型２７の内径側を移動させることができる。
【００１６】
次に、前記内径規制型２１を前記筒状型２７に対して若干スライドし、前記空洞部２８に熱可塑性フッ素樹脂原料２９としてのＰＦＡペレットを細粒化したものを充填した（図１（Ｃ）参照）。この際、熱可塑性フッ素樹脂原料の充填密度を大きくするために内径規制型２１を介して図示しないハンドプレス等を使用して加圧する。
【００１７】
この後、筒状型２７を介してバンドヒータ（図示せず）で３２０℃に熱可塑性塑性フッ素樹脂原料２９とホース２３を加熱し、両者を十分に溶融させた。ここで、加熱温度は３０２℃〜３７０℃の範囲であればよい。加熱温度が３０２℃未満では熱可塑性フッ素樹脂原料２９とホース２３との融着性が劣り、３７０℃より高いと熱可塑性フッ素樹脂原料２９とホース２３の熱分解が促進する。なお、前記加熱方法については、筒状型２７を介した外面側のみからだけでもよいが、内径規制型２１の空洞部に棒状ヒータ等を挿入することによって、内面からも同時に加熱を行なった方が熱伝導がよく溶融時間を短縮できる。
【００１８】
次に、熱可塑性フッ素樹脂原料２９とホース２３を十分に溶融させ、外径規制型２４と筒状型２７の固定治具３３を両型２４、２７が移動しないように固定した後、内径規制型２１を矢印の方向に移動することによって、熱可塑性フッ素樹脂原料を内径規制型２１、外径規制型２４、筒状体２７のクリアランスから適度に逃がしつつ型内を加圧した。ひきつづき、この状態で冷却媒体を使用して冷却を行ないフランジ部３０を有したホース２３を形成した（図１（Ｄ）参照）。更に、内径規制型２１、外径規制型２４、筒状体２７を解体して成形品を取り出し、バリを機械加工によってとり、フランジ部３０のついたホース２３を得た。
【００１９】
上記実施例１によれば、内径規制型２１の第１筒部２２に前記ホース２３の端部を密着した状態で装着し、前記ホース２３を装着した状態の前記内径規制型２１を外径規制型２４の第３筒部２５に装着し、前記内径規制型２１及び外径規制型２４を筒状型２７に組み込み、空洞部２８を形成し、前記空洞部２８に熱可塑性フッ素樹脂原料２９を充填し、前記熱可塑性フッ素樹脂原料２９とホース２３の端部を加熱して両者を溶融し加圧して前記ホース２３の端部と一体化した後、冷却してフランジ部３０を形成する。従って、従来のようにボルト等を使用することなく、少ない工程で短時間で成形品を作ることができ、コスト低減を図ることができる。また、熱可塑性フッ素樹脂原料２９とホース２３の端部を溶融した後、加圧して両者を一体化させるため、従来と比べ融着性が優れる。
【００２０】
なお、上記実施例１では、熱可塑性フッ素樹脂原料としてＰＦＡを用いた場合について述べたが、これに限らず、例えばＰＦＥＰでもよい。但し、この場合の加熱温度は２６５℃〜３４０℃とする。ここで、２６５℃未満では熱可塑性フッ素樹脂原料２９とホース２３との融着性が劣り、３４０℃より高いと樹脂の熱分解が促進する等の問題が発生する。勿論、上記樹脂以外でもよく、具体的には［課題を解決するための手段］の欄で挙げた熱可塑性フッ素樹脂が挙げられる。
【００２１】
（実施例２）
図２（Ａ）〜（Ｄ）を参照する。なお、図１と同部材は同符号を付して説明を省略する。
まず、内径規制型２１の第１筒部２２に熱可塑性フッ素樹脂製のホース２３の端部を密着した状態で装着した。つづいて、内径規制型２１の第２筒部２６に厚み２５μｍの熱可塑性フッ素樹脂フィルム３１を筒状に巻き、さらにこのフィルム３１の上に該フィルム３１よりも幅の短い熱可塑性フッ素樹脂フィルム３２を巻いた（図２（Ａ）参照）。
【００２２】
次に、前記ホース２３、熱可塑性フッ素樹脂フィルム３１、３２を装着した状態の前記内径規制型２１を外径規制型２４の第３筒部２５に装着した（図２（Ｂ）参照）。この際、ホース２３は外径規制型２４の第３筒部２５の内面に密着するように装着した。
【００２３】
次に、前記内径規制型２１及び外径規制型２４を筒状型２７に組み込んだ（図２（Ｃ）参照）。ここで、前記内径規制型２１の大外径部２１ａ及び外径規制型２４の大外径部２４ａは、筒状型２７の内径に対して僅かなクリアランスをもたせてある。従って、組み付けた後でも内径規制型２１や外径規制型２４は筒状型２７の内径側を移動させることができる。
【００２４】
次に、前記内径規制型２１の軸方向の空洞部に棒状ヒータ（図示せず）を挿入し、加熱することによって前記熱可塑性フッ素樹脂フィルム３１、３２とホース２３の端部の熱融着を開始した。そして、熱可塑性フッ素樹脂フィルム３１、３２やホース２３を十分に溶融できる温度である３２０℃まで加熱した。
【００２５】
次に、熱可塑性フッ素樹脂フィルム３１、３２及びホース２３の端部を十分に溶融させ、外径規制型２４と筒状型２７の固定治具３３を両型２４、２７が移動しないように固定した後、内径規制型２１を矢印の方向に移動することによって、熱可塑性フッ素樹脂フィルム３１、３２を内径規制型２１、外径規制型２４、筒状体２７のクリアランスから適度に逃がしつつ型内を加圧した。ひきつづき、この状態で冷却媒体を使用して冷却を行ないフランジ部３０を有したホース２３を形成した（図２（Ｄ）参照）。更に、内径規制型２１、外径規制型２４、筒状体２７を解体して成形品を取り出し、バリを機械加工によってとり、フランジ部３０のついたホース２３を得た。
【００２６】
上記実施例２では、内径規制型２１の第１筒部２２にホース２３の端部を密着した状態で装着するとともに、前記内径規制型２１の第2筒部２６に熱可塑性フッ素樹脂フィルム３１、３２を巻き、前記ホース２３及び熱可塑性フッ素樹脂フィルム３１、３２を装着した状態の前記内径規制型２１を前記外径規制型２４の第３筒部に該第３筒部２５がホース２３に密着した状態で装着し、前記内径規制型２１及び外径規制型２４を筒状型２７に組み込み、前記熱可塑性フッ素樹脂フィルム３１、３２及びホース２３の端部を加熱して両者を溶融し加圧して前記ホース２３の端部と一体化した後、冷却してフランジ部３０を形成する。従って、実施例１と同様、従来のようにボルト等を使用することなく、少ない工程で短時間で成形品を作ることができ、コスト低減を図ることができるとともに、融着性が良好である。
【００２７】
【発明の効果】
以上詳述したように本発明によれば、従来技術と比べ製造工程を削減して製造コストを低減するとともに、融着部位の接合状態が良好なホースのフランジ部の形成方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例１に係るホースのフランジ部の形成方法を工程順に示す断面図。
【図２】本発明の実施例２に係るホースのフランジ部の形成方法を工程順に示す断面図。
【図３】本発明の実施例１に係る外径規制型の展開斜視図。
【図４】従来技術１に係るフランジ部を形成する方法の説明図。
【図５】従来技術２に係るチューブと成形品との熱融着接合手順の説明図。
【符号の説明】
２１…内径規制型、
２２…第１筒部、
２３…ホース、
２４…外径規制型、
２５…第３筒部、
２６…第２筒部、
２７…筒状型、
２８…空洞部、
２９…熱可塑性フッ素樹脂原料、
３０…フランジ部、
３１、３２…熱可塑性フッ素樹脂フィルム、
３３…固定治具。
【図１】
0004011763.tif 000002
【図２】
0004011763.tif 000003
【図３】
0004011763.tif 000004
【図４】
0004011763.tif 000005
【図５】
0004011763.tif 000006