(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
蛇腹チューブの各単位形状要素に対応する半割状の単位モールドブロックを用い、蛇腹チューブの仕様にしたがって配列された複数種類の単位モールドブロックからなる第１のモールドブロック列と、前記第１モールドブロック列と同一の単位モールドブロックの配列からなる第２のモールドブロック列とから型を形成し、蛇腹チューブを押出成形によって成形する蛇腹チューブ製造方法であって、
蛇腹チューブの形状に対応する第１モールドブロック列並びに第２モールドブロック列を形成する単位モールドブロックの種類毎の数および順序について指定された配列編成に従って必要な単位モールドブロックを選別してモールドブロック列を編成して成形ゾーンに移送する工程と、
押出機の押出ダイから前記第１モールドブロック列と第２モールドブロック列の間に溶融した樹脂を押し出し、前記第１モールドブロック列と第２モールドブロック列とを同方向に移動させながら型閉した型内部に負圧を発生させて蛇腹チューブを成形する工程と、
前記単位モールドブロックを種類別に整列して一時的に蓄えられているモールドブロックストア部を設け、前記成形ゾーンから返送されてくるモールドブロック列から各単位モールドブロックの種類を識別するとともにその種類別に振り分けて前記モールドブロックストア部に戻す工程と、
指定された編成パターンに従って前記モールドブロックストア部から必要な単位モールドブロックを選び出し、前記第１モールドブロック列および第２モールドブロック例を配列する工程と、を
含むことを特徴とする蛇腹チューブ製造方法。
【請求項２】
蛇腹チューブを成形する工程では、型内部に負圧を発生させる代わりに、押し出した樹脂に内側から内圧を加えることを特徴とする請求項１に記載の蛇腹チューブ製造方法。
【請求項３】
蛇腹チューブの各単位形状要素に対応する半割状の単位モールドブロックを用い、蛇腹チューブの仕様にしたがって配列された複数種類の単位モールドブロックからなる第１のモールドブロック列と、前記第１モールドブロック列と同一の単位モールドブロックの配列からなる第２のモールドブロック列とから型を形成し、蛇腹チューブを押出成形によって成形する蛇腹チューブ製造装置であって、
前記第１モールドブロック列と第２モールドブロック列とが型閉しながら導入される入口と成形品を離型するため型開きしながら導出される出口とを有し、型閉した型内部に負圧を発生させる成形ゾーンと、
前記成形部の入口近傍に配置される押出ダイを有し、前記第１モールドブロック列と第２モールドブロック列の間に溶融した樹脂を前記押出ダイから押し出す押出機と、
複数種類の単位モールドブロックを指定された編成パターンに従って配列し、前記成形ゾーンに送り込む前記第１モールドブロック列および第２モールドブロック列の編成を行う編成手段と、
前記編成手段と成形ゾーンとの間で第１モールドブロック列と第２モールドブロック列を循環移動させる移送手段と、を具備し、
前記編成手段は、
前記単位モールドブロックを種類別に整列して一時的に蓄えるモールドブロックストア部と、
前記成形ゾーンから返送されてくるモールドブロック列から各単位モールドブロックの種類を識別するとともにその種類別に振り分けて前記モールドブロックストア部に戻す振り分け手段と、
指定された編成パターンに従って前記モールドブロックストア部から必要な単位モールドブロックを選び出し、モールドブロック列を配列する配列手段と、
編成パターンを指定する指令を前記配列手段に与える編成パターン指定手段と、
からなることを特徴とする蛇腹チューブの製造装置。
【請求項４】
前記成形ゾーンでは、型内部に負圧を発生させる代わりに、押し出した樹脂に内側から内圧を加えることを特徴とする請求項３に記載の蛇腹チューブの製造装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車等の燃料配管や油空圧配管に利用される樹脂製の蛇腹チューブの製造方法および装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図５は、樹脂製の蛇腹チューブを示す。樹脂製の蛇腹チューブ２は、チューブ自体の強度、耐食性が高い上に曲がり易いので、自動車車体の狭いスペースの中に組み入れる燃料配管等のチューブとして多用されている。この種の蛇腹チューブ２は、通常、蛇腹形状の管体からなる蛇腹部３と、管継手５を取り付けるためにストレート形状の管体からなる直管部４とが一体になったチューブである。配管のアレンジによっては蛇腹部３をクリップ等で固定する必要があり、蛇腹部３の途中に直管部４が形成されている蛇腹チューブもある。
【０００３】
図６に示すように、蛇腹チューブ２を構成する形状要素には、代表的なものとして、蛇腹形状要素Ａ（図６（ａ））、直管形状要素Ｂ（図６（ｂ））、蛇腹部の端が直管部になっている形状要素Ｃ（図６（ｃ））、直管部の両隣が蛇腹部になっている形状要素Ｄ（図６（ｄ））などがある。様々の蛇腹パターンをもったどのような長さの蛇腹チューブであっても、これらの形状要素の組み合わせによって構成されている。
【０００４】
従来、蛇腹チューブ２は、上記の形状要素に対応したモールドブロックを組み合わせて型をつくり、この型に材料の樹脂を押し出す押出成形により製造されている。
【０００５】
図７は、蛇腹チューブ２を製造する従来の押出成形方法を示す図である。これに関する従来技術の代表的な例としては、特表平７−５２０８１５（ＵＳＰ５４６０７７１）号公報に開示されているものが知られている。
【０００６】
図７において、参照符号１０が下側のモールドブロックを示し、１２が上側のモールドブロックを示す。下側モールドブロック１０、上側モールドブロック１２は、それぞれ半円筒状の成形面を有し、例えば、循環移送手段を構成するチェーンやベルトなどに取り付けられて、無端環状に繋がっており、成形ゾーンを移動する時に、下側モールドブロック１０と上側モールドブロック１２が型締めされた状態で直線移動するようになっている。１４が図示しない押出機から供給される溶融樹脂が押し出される押出ダイである。この押出ダイ１４は、成形ゾーンの入口に配置されて、開いた状態から閉まろうとする直前の状態にある下側モールドブロック１０と上側モールドブロック１２の間に溶融樹脂を押し出す。
【０００７】
成型ゾーンでは、それぞれ下側モールドブロック１０と上側モールドブロック１２の成形面に負圧が生じるように真空引きが行われ、押し出された溶融樹脂が成型面に密着し、凹凸が連続する蛇腹管状に成形され、成形ゾーンの下流まで移送されたときに下側モールドブロック１０、上側モールドブロック１２が開き、成形されたチューブの離型が行われる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
従来の押出成形により蛇腹チューブを製造する場合、製品の蛇腹パターンに対応させて予め図７のように設定されている形状要素の単位モールドブロックを組み合わせる必要がある。これらの単位モールドブロックは、それぞれ下側モールドブロック１０、上側モールドブロック１２とで同じ配列にして環状に連結される。
【０００９】
従来は、製造対象のチューブの仕様を変更するたびに、段取り替えを行い、単位モールドブロックを蛇腹パターンに合わせて配列を組み替えなければならなかった。この段取り替えは、蛇腹パターンの変更に伴って単位モールドブロックの配列が違ってくるため、単位モールドブロックを取り外し、取り付けを繰り返して新たな蛇腹パターンの配列にしたがって環状に組み直すという煩雑な労力のかかる作業で、その段取り替えのために押出成形機を停止させるため、その間がアイドル時間となる。しかも、停止した間に押出成形機のバレルや押出ダイの内部で樹脂が滞留し、劣化することが多い。このため、単位モールドブロックの配列を新たなパターンに組み替えた後、チューブの成形を開始する際には、滞留して劣化した樹脂を排除しなければならず、樹脂材料の損失が生じるばかりかその作業に時間がかかり、生産性向上を実現する上での障害となっていた。
【００１０】
そこで、本発明の目的は、前記従来技術の有する問題点を解消し、蛇腹チューブの仕様の変更に伴うモールドブロックの配列パターンを段取り替え無しに変更することを可能とし、モールドブロックの配列パターンを任意に組み替えて、機械を停止することなく、様々な仕様の蛇腹チューブを自在に効率的に製造することのできるようにした蛇腹チューブ製造方法および装置を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
前記の目的を達成するために、本発明は、
蛇腹チューブの各単位形状要素に対応する半割状の単位モールドブロックを用い、蛇腹チューブの仕様にしたがって配列された複数種類の単位モールドブロックからなる第１のモールドブロック列と、前記第１モールドブロック列と同一の単位モールドブロックの配列からなる第２のモールドブロック列とから型を形成し、蛇腹チューブを押出成形によって成形する蛇腹チューブ製造方法であって、
蛇腹チューブの形状に対応する第１モールドブロック列並びに第２モールドブロック列を形成する単位モールドブロックの種類毎の数および順序について指定された配列編成に従って必要な単位モールドブロックを選別してモールドブロック列を編成して成形ゾーンに移送する工程と、
押出機の押出ダイから前記第１モールドブロック列と第２モールドブロック列の間に溶融した樹脂を押し出し、前記第１モールドブロック列と第２モールドブロック列とを同方向に移動させながら型閉した型内部に負圧を発生させて蛇腹チューブを成形する工程と、
前記単位モールドブロックを種類別に整列して一時的に蓄えられているモールドブロックストア部を設け、前記成形ゾーンから返送されてくるモールドブロック列から各単位モールドブロックの種類を識別するとともにその種類別に振り分けて前記モールドブロックストア部に戻す工程と、
指定された編成パターンに従って前記モールドブロックストア部から必要な単位モールドブロックを選び出し、前記第１モールドブロック列および第２モールドブロック例を配列する工程と、含むことを特徴とするものである。
【００１２】
上記の製造方法を実施するための、本発明による製造装置は、
蛇腹チューブの各単位形状要素に対応する半割状の単位モールドブロックを用い、蛇腹チューブの仕様にしたがって配列された複数種類の単位モールドブロックからなる第１のモールドブロック列と、前記第１モールドブロック列と同一の単位モールドブロックの配列からなる第２のモールドブロック列とから型を形成し、蛇腹チューブを押出成形によって成形する蛇腹チューブ製造装置であって、
前記第１モールドブロック列と第２モールドブロック列とが型閉しながら導入される入口と成形品を離型するため型開きしながら導出される出口とを有し、型閉した型内部に負圧を発生させる成形ゾーンと、
前記成形部の入口近傍に配置される押出ダイを有し、前記第１モールドブロック列と第２モールドブロック列の間に溶融した樹脂を前記押出ダイから押し出す押出機と、
複数種類の単位モールドブロックを指定された編成パターンに従って配列し、前記成形ゾーンに送り込む前記第１モールドブロック列および第２モールドブロック列の編成を行う編成手段と、
前記編成手段と成形ゾーンとの間で第１モールドブロック列と第２モールドブロック列を循環移動させる移送手段と、を具備し、
前記編成手段は、
前記単位モールドブロックを種類別に整列して一時的に蓄えるモールドブロックストア部と、
前記成形ゾーンから返送されてくるモールドブロック列から各単位モールドブロックの種類を識別するとともにその種類別に振り分けて前記モールドブロックストア部に戻す振り分け手段と、
指定された編成パターンに従って前記モールドブロックストア部から必要な単位モールドブロックを選び出し、モールドブロック列を配列する配列手段と、
編成パターンを指定する指令を前記配列手段に与える編成パターン指定手段と、
からなることを特徴とするものである。
【００１３】
上気の製造方法または製造装置においては、押し出した樹脂を型に密着させるために型内部に負圧を発生させる代わりに、押し出した樹脂に内側から内圧を加えるようにしてもよい。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明による蛇腹チューブ製造方法および装置の一実施形態について、添付の図面を参照しながら説明する。
図１は、本実施の形態による蛇腹チューブ製造装置の成形部を表した模式図である。この図１において、参照符号２０は第１のモールドブロック列の全体を示し、参照符号２２は第２のモールドブロック列の全体を示している。
【００１６】
図２は、第１モールドブロック列２０の編成を行う編成部３０の構成を示すブロック構成図である。第２モールドブロック列２２を編成する編成部の構成も同一であり、図２では図示を省略している。
【００１７】
第１のモールドブロック列２０と、第２のモールドブロック２２は、それぞれ図６に示した蛇腹チューブの蛇腹形状要素に対応した半割状の単位モールドブロックＭＢを一列に配列したものである。この場合、単位モールドブロックＭＢは、図６の蛇腹形状要素と対応させる必要がある場合には、図６（ａ）の蛇腹形状要素Ａに対応する単位モールドブロックは参照番号に添字としてａを付してＭＢａと表し、以下、同様に形状要素Ｂ、Ｃ、Ｄに対応する単位モールドブロックには、参照番号に添字ｂ、ｃ、ｄを付して区別するものとする。
【００１８】
また、第１のモールドブロック列２０の単位モールドブロックＭＢａと、第２のモールドブロック列２２の単位モールドブロックＭＢａとが合わさって、１つの蛇腹形状要素Ａを成形するための型を構成する。同じように、第１のモールドブロック列２０の単位モールドブロックＭＢｂと第２のモールドブロック列２２の単位モールドブロックＭＢｂとでストレートな形状の形状要素Ｂを形成する型を構成する。第１モールドブロック列２０と第２モールドブロック列２２においては、単位モールドブロックＭＢの配列順序は同一である。
【００１９】
これらの第１モールドブロック列２０と第２モールドブロック列２２は、図示しないベルトやチェーンなどに取り付けられて、矢印で示すように同方向に同じ速度で移送される。そして成形ゾーン２４の入口部２４ａには、対をなす単位モールドブロックＭＢ同士が徐々に型閉しながら導入され、成形ゾーン２４内で重なりあって連続した型を形成する。成形ゾーン２４の出口部２４ｂからは、成形された蛇腹チューブ１００を離型するために、単位モールドブロックＭＢは型開きしながら導出される。
【００２０】
成形ゾーン２４の入口部２４ａの近辺には、押出ダイ２５が配置されている。この押出ダイ２５には押出機２６が接続され、押出機２６から加圧して送られる溶融樹脂は、押出ダイ２５から第１モールドブロック列２０と第２モールドブロック列２２の間にチューブ状で押し出されるようになっている。なお、型閉じた状態にある単位モールドブロックＭＢ、ＭＢには、真空ポンプ２７によって真空引きを行ない、溶融樹脂を閉じた単位モールドブロックＭＢ、ＭＢの内周面に密着させることができる。
【００２１】
図１において、参照番号３０は、製造する蛇腹チューブの仕様にしたがってモールドブロックを配列して第１モールドブロック列２０、第２モールドブロック列２２の編成を行う編成部を示している。
【００２２】
図２において、編成部３０は、種類別に整列した状態にして単位モールドブロックＭＢを一時的に収容しておくモールドブロックストア部３２と、モールドブロックストア部３０から必要な単位モールドブロックＭＢを選び出し、指定された編成パターンに単位モールドブロックＭＢを配列する配列部３４と、成形ゾーン２４から返送されてくる第１モールドブロック列２０から各単位モールドブロックＭＢを種類別に振り分けてモールドブロックストア部３２に戻す振り分け部３６と、コントローラ３８を備えている。
【００２３】
次に、編成部３０の各部の機能との関連において、蛇腹チューブの製造工程について説明する。
【００２４】
モールドブロックストア３２には、この実施形態では、第１モールドブロック列２０を構成するのに用いられる４種類の単位モールドブロックＭＢａ、ＭＢｂ、ＭＢｃ、ＭＢｄ（これらは上述したように図６の形状要素Ａ乃至Ｄにそれぞれ対応している。）が収容されている。これらの単位モールドブロックＭＢａ、ＭＢｂ、ＭＢｃ、ＭＢｄは、それぞれが同じ種類別に一列に並んで収容されている。
【００２５】
配列部３４は、コントローラ３８と接続された配列装置を備えており、コントローラ３８からは、第１モールドブロック列２０を構成する単位モールドブロックＭＢの種類毎の数および順序について編成パターンを指定する編成指令が配列部３４に与えられる。
【００２６】
この編成パターンの具体的な例を図３に示す。
パターン１は、チューブの両端部がストレートになっている以外は全て蛇腹状のチューブの場合のパターンである。このパターン１の場合、先頭はモールドブロックＭＢｃが指定され、その後には蛇腹部分の長さに応じた所定の数だけモールドブロックＭＢａが続き、列の最後にはモールドブロックＭＢｃが指定される。
【００２７】
パターン２は、チューブの一端にはスレートの部分が所定の長さ分だけ続いてから蛇腹状になり、他方の端部がストレートになっているチューブの場合のパターンである。このパターン２の場合、先頭のストレート部分の長さに応じた数だけモールドブロックＭＢｂが連続し、その後に蛇腹部分の長さに応じた数だけモールドブロックＭＢａが続き、末尾にはモールドブロックＭＢｃが指定される。
【００２８】
パターン３は、パターン１に近い類型のうち、蛇腹部の途中にストレートの部分があるチューブの場合のパターンである。このパターン３の場合、先頭はモールドブロックＭＢｃが指定され、その後には途中のストレート部分までの蛇腹部分の長さに応じた所定数のモールドブロックＭＢａが続き、さらにストレート部分のモールドブロックＭＢｄと、その後の蛇腹部分のモールドブロックＭＢａが続き、列の末尾にはモールドブロックＭＢｃが指定される。
【００２９】
このように各種単位モールドブロックＭＢａ、ＭＢｂ、ＭＢｃ、ＭＢｄの種類、数を指定して配列することで、あらゆるパターンの蛇腹チューブに対応したモールドブロック列を編成することができる。
【００３０】
次に、振り分け部３６は、上記のようにして、編成されたモールドブロック列が、成形品を離型した後に、成形ゾーン２４から返送されてきたときに、各単位モールドブロックＭＢａ、ＭＢｂ、ＭＢｃ、ＭＢｄの種類を識別するとともにその種類別に振り分けてモールドブロックストア部３２に返却する。例えば、単位モールドブロックＭＢａ、ＭＢｂ、ＭＢｃ、ＭＢｄには、その種類を光学的または磁気的に識別可能な識別標識が貼付されており、その識別標識を検知センサで識別して、振り分け部３６は種類別に振り分けて、モールドブロックストア部３２の種別の配列に返却する。
【００３１】
なお、振り分け部３６としては、検知センサにより単位モールドブロックＭＢａ、ＭＢｂ、ＭＢｃ、ＭＢｄを識別してその種別に単位モールドブロックＭＢａ、ＭＢｂ、ＭＢｃ、ＭＢｄを把持してモールドブロックストア部３２の配列に返却する機能を有する産業用ロボットを利用することができる。また、単位モールドブロックＭＢａ、ＭＢｂ、ＭＢｃ、ＭＢｄの種類別に振り分け部３６からモールドブロックストア部３２に延びるレールとレールの交差ポイントの切替機構を設け、このレールに沿って単位モールドブロックを移送するようにするとともに、検知センサの識別結果に応じて切替機構を作動させるようにして単位モールドブロックＭＢａ、ＭＢｂ、ＭＢｃ、ＭＢｄを振り分けることも可能である。
【００３２】
以下、図１、図２を参照して製造工程を説明する。
コントローラ３８には、製造する蛇腹チューブの仕様に応じた単位モールドブロックの編成パターンデータ４０が入力されている。この編成パターンデータ４０は、あらかじめいくつかの編成パターンについて作成してものを記憶させておき、コントローラ３８で任意の編成パターンを指定するようにしてもよい。
【００３３】
コントローラ３８が配列部３４に編成パターンを指令すると、この配列部３４は、モールドブロックストア部３２に整列している種別の単位モールドブロックＭＢａ、ＭＢｂ、ＭＢｃ、ＭＢｄの先頭から必要な単位モールドブロックを１つずつ順次取り出し、指令された編成パターンの第１モールドブロック列２０、第２モールドブロック列２２を編成する。編成された第１モールドブロック列２０、第２モールドブロック列２２が移送手段に送り出されると、コントローラ３８は、移送手段を駆動して第１モールドブロック列２０と第２モールドブロック列２２を同じ速度で成形ゾーン２４に移送する。
【００３４】
成形ゾーン２４の入口部２４ａでは、押出機２６の押出ダイ２５から第１モールドブロック列２０と第２モールドブロック列２２の間に溶融した樹脂が押し出され、さらに、第１モールドブロック列２０と第２モールドブロック列２２が同方向に移動しながら型閉じすると、真空ポンプ２７により吸引されて型内部に負圧が発生し、溶融樹脂が第１モールドブロック列２０、第２モールドブロック列２２の内周面に密着し、蛇腹チューブ１００が成形される。成形ゾーン２４の出口部２４ｂでは、第１モールドブロック列２０、第２モールドブロック列２２とは型開きし、成形された蛇腹チューブ１００は離型しながらそのまま真っ直ぐに移送される。
【００３５】
他方、第１モールドブロック列２０と第２モールドブロック列２２は、それぞれ振り分け部３６に返送される。この振り分け部３６では、第１モールドブロック列２０、第２モールドブロック列は、それぞれ単位モールドブロックＭＢａ、ＭＢｂ、ＭＢｃ、ＭＢｄの種類毎に振り分けられて、モールドブロックストア部３２にあるそれぞれの種類別の配列に戻される。
【００３６】
こうして、１回の成形サイクルが終了する。引き続いて同じ仕様の蛇腹チューブを成形する場合は、モールドブロック列の同じ編成パターンで上記成形サイクルを繰り返せばよい。
【００３７】
異なる仕様の蛇腹チューブを成形する場合には、コントローラ３８から改めてその編成パターンを配列部３４に指令してやればよい。これにより、配列部３４は、指令された通りに第１モールドブロック列２１、第２モールドブロック列２２の編成替えを行って、成形ゾーン２４に送り出す。
【００３８】
以上のようにして、モールドブロック列の編成パターンの変更を機械を停止して段取り替えをする必要がなく、任意の編成パターンで連続的に蛇腹チューブを成形することが可能となるので、アイドル時間がなくなり生産性を大幅に向上させることが可能となる。
【００３９】
また、段取り替えが不要となり、任意の編成パターンでの連続した成形が可能と結果、押出機等に樹脂が滞留することがないため、樹脂材料の損失や劣化がなく、生産性を高めることができる。
【００４０】
ここで、図４は、本発明の他の実施形態を示す図である。図２の実施形態と異なるのは、成形ゾーン２４内で真空引きを行う代わりに、押出ダイ２５から押し出された樹脂の内側から内圧をかけるようにしたことである。このため、成形ゾーン２４の入口には、内圧加圧部２８が設けられており、型閉じながら成型ゾーン２４内を移動するモールドブロック列の内周面に密着させて、蛇腹チューブを成形することができる。モールドブロック列の編成の仕方は、最初の実施形態と同様である。
【００４１】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、蛇腹チューブの仕様の変更に伴うモールドブロックの配列パターンを段取り替え無しに変更することを可能とし、機械を停止することなく、モールドブロックの配列パターンを自在に組み替えて蛇腹チューブを連続して製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態による蛇腹チューブ製造装置の構成説明図。
【図２】同実施形態による蛇腹チューブ製造装置の編成部の構成ブロック図。
【図３】モールドブロック列の編成パターンの例を示す説明図。
【図４】蛇腹チューブを示す側面図。
【図５】他の実施形態による蛇腹チューブ製造装置の構成ブロック図。
【図６】蛇腹チューブの形状要素を示す図。
【図７】従来技術による蛇腹チューブ製造装置の要部を示す説明図。
【符号の説明】
２０  第１モールドブロック列
２２  第２モールドブロック列
２４  成形ゾーン
２５  押出ダイ
２６  押出機
３０  編成部
３２  モールドブロックストア部
３４  配列部
３６  振り分け部
３８  コントローラ
１００  蛇腹チューブ
MB  単位モールドブロック
【図１】
0003883859.tif 000002
【図２】
0003883859.tif 000003
【図３】
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【図４】
0003883859.tif 000005
【図５】
0003883859.tif 000006
【図６】
0003883859.tif 000007
【図７】
0003883859.tif 000008