(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
略筒状の通気栓本体の一端面に、別体の通気シートが接合された通気栓の前記通気栓本体を射出成形により製造する方法であって、
開閉可能な一対の成形型には、成形型を閉じた状態で、その内部に前記通気栓本体の形状に対応するキャビティが形成され、
前記キャビティは、後工程で前記通気シートが一体接合される側の部分を成形する第１キャビティ部と、他方の側の部分を成形する第２キャビティ部とが軸方向に沿って連続して形成され、
前記第１キャビティ部の半径方向の寸法は、第２キャビティ部の同方向の寸法よりも大きくなっていて、
前記成形型の射出ゲートから第１キャビティ部に溶融樹脂を射出して、前記第１キャビティ部に最初に射出された溶融樹脂を、連続して射出される後続の溶融樹脂により第２キャビティ部の側に押しやって、移動させることにより、最初に第１キャビティ部に溶融樹脂を充填し、その後に、第２キャビティ部に溶融樹脂を充填することを特徴とする通気栓の製造方法。
【請求項２】
略筒状の通気栓本体の一端面に、後工程において別体の通気シートが接合された通気栓を射出成形により製造する方法であって、
開閉可能な一対の成形型には、成形型を閉じた状態で、その内部に前記通気栓本体の形状に対応するキャビティが形成され、
前記キャビティは、前記通気シートが一体接合される側の部分を成形する第１キャビティ部と、他方の側の部分を成形する第２キャビティ部とが軸方向に沿って連続して形成され、
前記第１キャビティ部の半径方向の寸法は、第２キャビティ部の同方向の寸法よりも大きくなっていて、
前記成形型の射出ゲートから第１キャビティ部に溶融樹脂を射出して、前記第１キャビティ部に最初に射出された溶融樹脂を、連続して射出される後続の溶融樹脂により第２キャビティ部の側に押しやって、移動させることにより、最初に第１キャビティ部に溶融樹脂を充填し、その後に、第２キャビティ部に溶融樹脂を充填して前記通気栓本体を成形し、
その後に、前記成形型から取り出された前記通気栓本体における第１キャビティ部に対応する側の本体の端面に前記通気シートを接合することを特徴とする通気栓の製造方法。
【請求項３】
略筒状の通気栓本体の一端面に、別体の通気シートが接合された通気栓を射出成形により製造する方法であって、
開閉可能な一対の成形型には、成形型を閉じた状態で、その内部に前記通気栓本体の形状に対応するキャビティが形成され、
前記キャビティは、前記通気シートが一体接合される側の部分を成形する第１キャビティ部と、他方の側の部分を成形する第２キャビティ部とが軸方向に沿って連続して形成され、
前記第１キャビティ部の半径方向の寸法は、第２キャビティ部の同方向の寸法よりも大きくなっていて、
前記一対の成形型が開いた状態において、該成形型における前記第１キャビティ部を形成する平面部に前記通気シートをセットし、成形型を閉じて通気シートを挟んで固定し、
前記成形型の射出ゲートから第１キャビティ部に溶融樹脂を射出して、前記第１キャビティ部に最初に射出された溶融樹脂を、連続して射出される後続の溶融樹脂により第２キャビティ部の側に押しやって、移動させることにより、最初に第１キャビティ部に溶融樹脂を充填し、その後に、第２キャビティ部に溶融樹脂を充填して前記通気栓本体を成形すると同時に、該通気栓本体における第１キャビティ部に対応する側の本体の端面に前記通気シートを一体接合することを特徴とする通気栓の製造方法。
【請求項４】
前記キャビティへの溶融樹脂の射出方向は、第１キャビティ部における通気栓本体の端面成形面と交差する方向であることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の通気栓の製造方法。
【請求項５】
通気シートは、内部にガス及び大気中の水分は透過させるが水滴の透過を阻止する無数の微細通気孔が不規則方向に形成された通気シート本体と、内部に前記微細通気孔よりも大きい無数の通気間隙を不規則方向に有して前記通気シート本体よりも通気性の高い通気性補強シートとの積層品であって、
第１キャビティ部により成形される通気栓本体の厚肉の側の端面に、前記通気シート本体の側か通気性補強シートの側かいずれかを一体接合することを特徴とする請求項２ないし４のいずれかに記載の通気栓の製造方法。
【請求項６】
略筒状の通気栓本体の一端面に、別体の通気シートが接合された通気栓の前記通気栓本体を射出成形型を用いて製造するための一対の成形型から成る通気栓の製造装置であって、
一方の成形型には、型面に対して凹んだキャビティ形成空間が形成されていると共に、他方の成形型には、前記キャビティ形成空間に対応する位置から型面に対して突出する円柱状のコアが形成され、
一対の成形型を閉じた状態で、一方の成形型のキャビティ形成空間の底面に、他方の成形型のコアの先端面が直接に、又は通気シートを挟んで接触して、両者の間に、前記通気栓本体の形状に対応するキャビティが形成され、
前記キャビティは、射出成形と同時に、又は後工程で通気シートが一体接合される側の部分を成形する第１キャビティ部と、他方の側の部分を成形する第２キャビティ部とが軸方向に沿って連続して形成されて、前記第１キャビティ部の半径方向の寸法は、第２キャビティ部の同方向の寸法よりも大きくなっていて、
前記キャビティ内に溶融樹脂を射出するゲートは、前記第１キャビティ部に連通していることを特徴とする通気栓の製造装置。
【請求項７】
成形型内部に設けられたランナの終端部において前記キャビティに接続されるゲートは、前記第１キャビティ部の底面と交差する方向に設けられたサブマリン構造であることを特徴とする請求項６に記載の通気栓の製造装置。
【請求項８】
前記他方の成形型に形成された円柱状のコアは、その突出方向で二分した場合において、その基端側の外径が先端側のそれよりも大きくなっていると共に、前記一方の成形型に形成された凹部の内径は軸方向の全長で同一であって、
一対の成形型を閉じた際に、前記コアの先端側及び基端側に、それぞれ大きさが異なる第１及び第２のキャビティ部が形成されることを特徴とする請求項６又は７に記載の通気栓の製造装置。
【請求項９】
一対の成形型は上型と下型とからなり、前記コアは、可動型である下型の成形型に設けられて、前記上型の成形型に設けられたキャビティ形成空間に対して前進・後退可能になっていることを特徴とする請求項６ないし８のいずれかに記載の通気栓の製造装置。
【請求項１０】
前記コアは、自身を取付けている成形型に対して、その開閉方向に沿ってスライド可能であって、後退時には、その型合せ面より後退して、通気シートのセットを容易にするためのセット用凹部が形成される構成であることを特徴とする請求項９に記載の通気栓の製造装置。
【請求項１１】
一方の成形型に設けられたキャビティ形成空間の底面は、別部材が嵌合されて形成され、前記成形型と前記別部材とは、その嵌合部において、気体の通過は許容するが、溶融樹脂の通過は阻止し得るような僅かな隙間を有して嵌合されていることを特徴とする請求項６ないし１０のいずれかに記載の通気栓の製造装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、略筒状の通気栓本体の一端面に、別体の通気シートを成形と同時に、又は後工程で一体接合する通気栓の製造方法、及びその装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
本発明に係る通気栓は、空気などの気体は通過させるが液体の通過を阻止する通気シートが、通気栓本体に一体に接合されたものであって、例えば、車両のＥＤＵ装置やヘッドランプ等の作動すると発熱する機器等が内部に収容された容器の通気孔に取付けられている。該通気栓は、機器等の発熱による容器内部の気体の膨張に伴う圧力上昇を防ぐと共に、容器内部に水（水滴）等の液体が浸入するのを防ぐために使用される。このような通気栓の一例として、略筒状の通気栓本体の一方の端面に、該端面の形状に対応した前記通気シートが接合されたものが使用されている。該通気栓の代表的な製造方法としては、ゴムや合成樹脂を射出成形して筒状体の通気栓本体を形成した後に、超音波溶着や振動溶着などの手段で、該通気栓本体の一方の端面に通気シートを接合する製法が知られている。
【０００３】
具体的な従来構成の通気栓Ｓ’としては、図２３に示されるように、円筒状に形成された通気栓本体１’の一端面に、後工程で通気シートＫが接合されたものがある。図２２の（イ）は、一対の成形型Ｆ1', Ｆ 2' を閉じて成形されたキャビティＣ''に溶融樹脂が射出された状態の断面図であり、同（ロ）は、射出成形が終了して、成形品である通気栓本体１' を一方の成形型Ｆ1'から取り出している状態の断面図である。この一対の成形型は、前記通気栓本体１’の中空部分に対応する円柱状のコアＥ' が突設された成形型（コア型）Ｆ2'と、これに対して上下方向に開閉移動し、通気栓本体１’の外周部の形状に対応して形成された凹部５１を有する成形型（キャビティ型）Ｆ1'とで構成されている。そして、前記通気栓本体１’の形状に対応するキャビティＣ''は、これらの両型Ｆ1'，Ｆ2'を閉じた状態において、コアＥ' の先端面が成形型Ｆ1'の前記凹部５１の底面に当接して形成される。また、該凹部５１の上方には、ランナ２４' を介して溶融樹脂Ｒを前記キャビティＣ''の内部に射出するための射出ゲート２５' が、前記凹部５１の底面に対して平行に設けられている。
【０００４】
上記構成の成形型を用いて通気栓本体を射出成形すべく、射出ゲート２５' から前記キャビティＣ''の内部に射出（流入）される溶融樹脂Ｒは、円柱状のコアＥ' の外周面に衝突して分流され、該外周面に沿って廻り込むように流動する。そして、射出ゲート２５' の反対側において、溶融樹脂Ｒの先端同士が合流する。よって、射出ゲート２５' の反対側には、射出された溶融樹脂Ｒが合流する「ウェルド部Ｗ」が必然的に発生する。該ウェルド部Ｗは、上記のように射出ゲート２５' の反対側のキャビティＣ''の底面に発生するため、この部分においては、キャビティＣ''に存在している空気が閉じ込められて圧縮され高温になり、溶融樹脂Ｒを局部的に燃焼させる「ガス焼け」や「ひけ」等の不具合が発生し易い。また、射出ゲート２５' の反対側のキャビティＣ''の底面近傍のウェルド部Ｗを形成する溶融樹脂は、射出成形機の射出ノズルから、概ね射出初期に射出された溶融樹脂を多く含んでおり、該射出初期の溶融樹脂は、コールドスラグ（ランナの途中に設けられた湯だまり部）を設けても一般的に、射出ゲートに達するまでに、ランナやスプルーに付着しているゴミなどを巻き込んでいることが多い。更に、射出初期の溶融樹脂は、前記コアＥ' の外周面に衝突する前に、キャビティの射出ゲートに通じるランナやスプルー等の中を流動して、それらの成形型内の空気やスチール製の型面と接触しているので、その温度は、射出ノズルから射出された時よりも幾分低下して、その粘度が高くなっている。
【０００５】
このような「良質でない溶融樹脂Ｒｗ」で形成された通気栓本体１' のウェルド部Ｗには、通気栓本体１' の端面、即ち通気シートＫの接合予定面において、ウェルド部Ｗが発生する半径方向に沿って部分的にウェルドライン等と称される微小な凹溝５２が発生する。そして、該凹溝５２が形成された通気栓本体１' の端面に、超音波溶着や振動溶着などの手段で、後に通気シートＫを接合すると、前記凹溝５２が接合されないでそのまま残る（図２３の拡大図示部分参照）。すると、通気栓として使用中に、該凹溝５２が微小流路となって、この流路を通って、容器の外部から内部に水等が浸入して、内部の機器に悪影響を与える恐れがある。更に、ウェルド部Ｗの前記「良質でない溶融樹脂Ｒｗ」がそのまま固化することにより、気泡を含むミクロ的に小さい隙間「ウェルド隙間」が前述の微小凹溝として生ずる。よって、通気栓本体１' の端面の部分を形成し、「ウェルド隙間」を含む前記樹脂Ｒｗに通気シートＫを接合すると、上述の部分的な接合欠陥を生じる恐れがあり、接合強度が不十分となる。
【０００６】
なお、従来構成の通気栓の本体部は樹脂製で、その形状は円筒形のものを挙げて説明したが、通気栓本体が筒状体である限り、ゴム材料で形成されている場合や、円形以外の筒形状に形成されている場合にも同様にウェルド部が形成され、同様の問題が生じる恐れがある。なお４１' は、射出成形の際に発生するランナ等の不要成形部である。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、前記通気栓本体を射出成形により製造する際に、通気シートが接合される側の端面部の成形精度を高めて、通気栓本体と通気シートとの一体接合性を高めることを課題としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために請求項１に記載の発明は、略筒状の通気栓本体の一端面に、別体の通気シートが接合された通気栓の前記通気栓本体を射出成形により製造する方法であって、開閉可能な一対の成形型には、成形型を閉じた状態で、その内部に前記通気栓本体の形状に対応するキャビティが形成され、前記キャビティは、後工程で前記通気シートが一体接合される側の部分を成形する第１キャビティ部と、他方の側の部分を成形する第２キャビティ部とが軸方向に沿って連続して形成され、前記第１キャビティ部の半径方向の寸法は、第２キャビティ部の同方向の寸法よりも大きくなっていて、前記成形型の射出ゲートから第１キャビティ部に溶融樹脂を射出して、前記第１キャビティ部に最初に射出された溶融樹脂を、連続して射出される後続の溶融樹脂により第２キャビティ部の側に押しやって、移動させることにより、最初に第１キャビティ部に溶融樹脂を充填し、その後に、第２キャビティ部に溶融樹脂を充填することを特徴としている。
【０００９】
請求項１の発明によれば、（１）第１キャビティ部は、第２キャビティ部よりも容積が大きいので、キャビティ内に射出された溶融樹脂は、流動抵抗の小さな第１キャビティ部の側を自ら選択して、最初に第１キャビティ部に溶融樹脂が充填される。（２）第１キャビティ部に最初に射出された溶融樹脂は、後続の溶融樹脂の流動力によって第２キャビティ部の側に強制的に流動させられて、押しやられる。その結果、温度が低かったり、或いは気泡を含んだりしていて良質でない射出初期の溶融樹脂は、後工程で通気シートが接合される通気シート側部分と反対の部分に移動し、前記通気シート側部分は、上記とは異なる良質の溶融樹脂により成形される。このため、通気栓本体の通気シート側部分は、ウェルドに伴う凹部、ガス焼け、ひけ等の欠陥が発生せずに、あるいは抑制され、成形型の型面（成形面）を正確に転写されて前記欠陥のない端面を有する通気栓本体が得られる。（３）よって、後工程において、上記製造方法により得られた略筒状の通気栓本体の第１キャビティ部に対応する厚肉の側の端面に通気シートを超音波溶着、振動溶着、その他の溶着手段により接合すれば、接合面全体に亘って部分的接合欠陥のない安定した均一な接合が得られる。
【００１０】
また、請求項２の発明は、略筒状の通気栓本体の一端面に、後工程において別体の通気シートが接合された通気栓を射出成形により製造する方法であって、開閉可能な一対の成形型には、成形型を閉じた状態で、その内部に前記通気栓本体の形状に対応するキャビティが形成され、前記キャビティは、前記通気シートが一体接合される側の部分を成形する第１キャビティ部と、他方の側の部分を成形する第２キャビティ部とが軸方向に沿って連続して形成され、前記第１キャビティ部の半径方向の寸法は、第２キャビティ部の同方向の寸法よりも大きくなっていて、前記成形型の射出ゲートから第１キャビティ部に溶融樹脂を射出して、前記第１キャビティ部に最初に射出された溶融樹脂を、連続して射出される後続の溶融樹脂により第２キャビティ部の側に押しやって、移動させることにより、最初に第１キャビティ部に溶融樹脂を充填し、その後に、第２キャビティ部に溶融樹脂を充填して前記通気栓本体を成形し、その後に、前記成形型から取り出された前記通気栓本体における第１キャビティ部に対応する側の本体の端面に前記通気シートを接合することを特徴としている。
【００１１】
請求項２の発明によれば、通気栓本体の第１キャビティ部に対応する側の厚肉の側の端面は、上記した理由によって、成形型の型面が正確に転写された局部的に凹部のない平滑な面となるので、後工程において、該端面に通気シートを接合した場合には、接合部全体に亘って隙間のない均一で、しかも安定した接合が得られる。よって、通気栓本体と通気シートとの接合部において、部分的に接合欠陥のない通気栓が得られる。
【００１２】
また、請求項３の発明は、略筒状の通気栓本体の一端面に、別体の通気シートが接合された通気栓を射出成形により製造する方法であって、開閉可能な一対の成形型には、成形型を閉じた状態で、その内部に前記通気栓本体の形状に対応するキャビティが形成され、前記キャビティは、前記通気シートが一体接合される側の部分を成形する第１キャビティ部と、他方の側の部分を成形する第２キャビティ部とが軸方向に沿って連続して形成され、前記第１キャビティ部の半径方向の寸法は、第２キャビティ部の同方向の寸法よりも大きくなっていて、前記一対の成形型が開いた状態において、該成形型における前記第１キャビティ部を形成する平面部に前記通気シートをセットし、成形型を閉じて通気シートを挟んで固定し、前記成形型の射出ゲートから第１キャビティ部に溶融樹脂を射出して、前記第１キャビティ部に最初に射出された溶融樹脂を、連続して射出される後続の溶融樹脂により第２キャビティ部の側に押しやって、移動させることにより、最初に第１キャビティ部に溶融樹脂を充填し、その後に、第２キャビティ部に溶融樹脂を充填して前記通気栓本体を成形すると同時に、該通気栓本体における第１キャビティ部に対応する側の本体の端面に前記通気シートを一体接合することを特徴としている。
【００１３】
請求項３の発明によれば、通気栓本体の射出成形と、該通気栓本体の第１キャビティ部に対応する側の厚肉の側の端面に通気シートを一体化する接合とが同時に行われるので、生産性が高められる。
【００１４】
また、請求項４の発明は、請求項１ないし３のいずれかの発明において、前記キャビティへの溶融樹脂の射出方向は、第１キャビティ部における通気栓本体の端面成形面と交差する方向であることを特徴としている。
【００１５】
請求項４の発明によれば、請求項１ないし３のいずれかの発明の効果に加えて、（１）キャビティ内に射出される溶融樹脂は、第１キャビティ部の通気栓本体の端面成形面に向けて衝突するので、最初に前記端面成形面に向けて射出されて、該端面成形面の付近に滞留している溶融樹脂は、連続して射出される後続溶融樹脂によってより効果的に第２キャビティ部の側に押しやられて、移動される。（２）この結果、ウェルド、ガス焼け、ひけ等の欠陥を発生させ易い射出初期の溶融樹脂は、第２キャビティ部の側に効果的に流動させられて、通気シートとの接合面となる第１キャビティ部の前記端面成形面の部分は、前記欠陥の発生の恐れのない良質の溶融樹脂により成形される。
【００１６】
また、請求項５の発明は、請求項２ないし４のいずれかの発明において、通気シートは、内部にガス及び大気中の水分は透過させるが水滴の透過を阻止する無数の微細通気孔が不規則方向に形成された通気シート本体と、内部に前記微細通気孔よりも大きい無数の通気間隙を不規則方向に有して前記通気シート本体よりも通気性の高い通気性補強シートとの積層品であって、第１キャビティ部により成形される通気栓本体の厚肉の側の端面に、前記通気シート本体の側か通気性補強シートの側かいずれかを一体接合することを特徴としている。
【００１７】
請求項５の発明によれば、請求項２ないし４のいずれかの発明の効果に加えて、（１）通気シートに接する通気栓本体を成形する溶融樹脂が、通気シート内の不規則方向の通気間隙及び／又は微細通気孔に入り込んで固化又は硬化するために、該樹脂の投錨作用によって前記通気シートは通気栓本体の端面に機械的に強固に一体接合される。（２）通気シートは、その本体に通気性補強シートが一体に積層された構造で、通気シート本体だけよりも厚さが増し、形状保持性を向上しているので、別工程（後工程）で通気栓本体に通気シートを接合する作業、或いは同時成形時に射出成形型のキャビティの底部に通気シートをセット（配置）する作業が容易となる。
【００１８】
また、請求項６の発明は、略筒状の通気栓本体の一端面に、別体の通気シートが接合された通気栓の前記通気栓本体を射出成形型を用いて製造するための一対の成形型から成る通気栓の製造装置であって、一方の成形型には、型面に対して凹んだキャビティ形成空間が形成されていると共に、他方の成形型には、前記キャビティ形成空間に対応する位置から型面に対して突出する円柱状のコアが形成され、一対の成形型を閉じた状態で、一方の成形型のキャビティ形成空間の底面に、他方の成形型のコアの先端面が直接に、又は通気シートを挟んで接触して、両者の間に、前記通気栓本体の形状に対応するキャビティが形成され、前記キャビティは、射出成形と同時に、又は後工程で通気シートが一体接合される側の部分を成形する第１キャビティ部と、他方の側の部分を成形する第２キャビティ部とが軸方向に沿って連続して形成されて、前記第１キャビティ部の半径方向の寸法は、第２キャビティ部の同方向の寸法よりも大きくなっていて、前記キャビティ内に溶融樹脂を射出するゲートは、前記第１キャビティ部に連通していることを特徴としている。
【００１９】
請求項６の発明は、請求項１ないし３の発明を製造装置の観点から把握したものであって、請求項１ないし３のいずれかの発明と実質的に同一である。よって、請求項６の発明からは、請求項１ないし３のいずれかの方法発明と同等の作用効果が奏される。
【００２０】
また、請求項７の発明は、請求項６に記載の発明において、成形型内部に設けられたランナの終端部において前記キャビティに接続されるゲートは、前記第１キャビティ部の底面と交差する方向に設けられたサブマリン構造であることを特徴としている。
【００２１】
請求項７の発明は、請求項４の発明を製造装置の観点から把握したものであって、請求項４の発明と実質的に同一であるので、請求項７の発明からは、請求項４の方法発明と同等の作用効果が奏される。
【００２２】
また、請求項８の発明は、請求項６又は７の発明において、前記他方の成形型に形成された円柱状のコアは、その突出方向で二分した場合において、その基端側の外径が先端側のそれよりも大きくなっていると共に、前記一方の成形型に形成された凹部の内径は軸方向の全長で同一であって、一対の成形型を閉じた際に、前記コアの先端側及び基端側に、それぞれ大きさが異なる第１及び第２のキャビティ部が形成されることを特徴としている。
【００２３】
請求項８の発明によれば、請求項６又は７の発明の効果に加えて、一対の成形型を閉じて形成されるキャビティに、型開き方向に沿ったアンダーカット部が存在しないので、型開きと、該型開き後に行う栓本体の取り出しが容易となる。
【００２４】
また、請求項９の発明は、請求項６ないし８のいずれかの発明において、一対の成形型は上型と下型とからなり、前記コアは、可動型である下型の成形型に設けられて、前記上型の成形型に設けられたキャビティ形成空間に対して前進・後退可能になっていることを特徴としている。
【００２５】
請求項９の発明によれば、請求項６ないし８のいずれかの発明の効果に加えて、第１キャビティ部が上方に配置される構成となるので、最初に第１キャビティ部に射出される溶融樹脂は、下方の第２キャビティ部に流動し易くなって、通気栓本体における通気シートが一体接合される側の端面部近傍に、ウェルドに伴う凹部、ガス焼け、ひけ等の欠陥が発生しなくなる。よって、前記欠陥のない端面を有する通気栓本体が得られる。
【００２６】
また、請求項１０の発明は、請求項９に記載の発明において、前記コアは、自身を取付けている成形型に対して、その開閉方向に沿ってスライド可能であって、後退時には、その型合せ面より後退して、通気シートのセットを容易にするためのセット用凹部が形成される構成であることを特徴としている。
【００２７】
請求項１０の発明によれば、請求項９の発明の効果に加えて、コアが、自身を取付けている成形型に対して後退した状態においては、セット用凹部が形成されるので、該セット用凹部に通気シートをセットした後に、前記コアを、自身を取付けている成形型に対して前進させて、その型合せ面から突出させて、上端面に通気シートがセットされたコアが、前記上型の成形型のキャビティ形成空間に挿入されると、前記通気シートが前記キャビティ形成空間の上面に押圧された状態で、所望のキャビティが形成される。よって、キャビティ形成空間に対する通気シートのセット作業が容易となる。
【００２８】
また、請求項１１の発明は、請求項６ないし１０のいずれかの発明において、一方の成形型に設けられたキャビティ形成空間の底面は、別部材が嵌合されて形成され、前記成形型と前記別部材とは、その嵌合部において、気体の通過は許容するが、溶融樹脂の通過は阻止し得るような僅かな隙間を有して嵌合されていることを特徴としている。
【００２９】
請求項１１の発明によれば、請求項６ないし１０のいずれかの発明の効果に加えて、射出成形時においてキャビティ内に残留する空気や、発生する圧縮ガスが前記隙間からキャビティ外に排出されるので、成形品である通気栓本体にガス焼けが発生するのを効果的に防止できる。
【００３０】
【発明の実施の形態】
最初に、本発明の第１実施形態の通気栓の製造装置について説明し、その後に、その製造方法について説明する。図１は、本発明の第１実施形態の通気栓の製造装置を構成する一対の成形型Ｆ1,Ｆ2 が開いた状態の斜視図であり、図２は、同じく一対の成形型Ｆ1,Ｆ2 が閉じた状態の部分破断正面図であり、図３は、一対の成形型Ｆ1,Ｆ2 が開いた状態におけるキャビティ形成空間Ｃ’、及びこれに対応する円柱状のコアＥ1 の部分の拡大断面図である。
【００３１】
本発明の第１実施形態の製造装置により製造される通気栓Ｓは、図１１に示されるように、略円筒状をした通気栓本体１の後述する厚肉部側の端面に、円板状をした通気シート２が一体的に接合されたものである。通気栓本体１は、その軸方向に沿って二分した各部分の肉厚が異なっていて、厚肉部１ａと薄肉部１ｂとから成って、厚肉部１ａの端面に前記通気シート２が一体接合されている。なお、略円筒状をした通気栓Ｓの外径及び高さは、それぞれＤ，Ｈであり、厚肉部１ａ及び薄肉部１ｂの各内径は、それぞれｄ1,ｄ2 である。
【００３２】
一対の成形型Ｆ1,Ｆ2 は、上下方向に配置されて、下方に配置される成形型Ｆ1 が可動型であり、上方に配置される成形型Ｆ2 が固定型となっている。また、可動型である成形型Ｆ1 は、複数のキャビティ形成空間Ｃ’が形成されたキャビティ型となっており、固定型である成形型Ｆ2 は、前記各キャビティ形成空間Ｃ’に挿入される複数の円柱状のコアＥ1 が型合せ面１９から突出して形成されたコア型となっている。一対の成形型Ｆ1,Ｆ2 は、それぞれ方形盤状のダイプレート１１，１２に一体に固定され、各ダイプレート１１，１２は、図示しない可動盤と固定盤に取付けられている。即ち、可動型である成形型Ｆ1 を固定したダイプレート１１は、型締シリンダ（図示せず）の作用により、設定ストローク内において往復移動可能に支持されていると共に、固定型である成形型Ｆ2 を固定したダイプレート１２は、前記固定盤に固定されている。成形型（固定型）Ｆ2 を固定したダイプレート１２の上面には、射出ノズル（図示せず）を安定支持させるためのロケートリング１４がスプルー１３を中心として設けられている。
【００３３】
キャビティ型である成形型Ｆ1 には、上面の型合せ面１５に開口した複数のキャビティ形成空間Ｃ’がスプルー１３を中心として対称位置に設けられている。このキャビティ形成空間Ｃ’は、その内径ｄが成形品である通気栓Ｓの外径Ｄと同一の断面円形であって、その深さＧが通気栓Ｓの高さＨと同一の孔状をしていて、その底面は、前記キャビティ形成空間Ｃ’と同心となって固定配置された円柱状の通気シート支持ピン１６と、該支持ピン１６の外側に上下方向にスライド可能に配置された薄肉円筒状のエジェクタスリーブ１７とで形成される。エジェクタスリーブ１７は、前記キャビティ形成空間Ｃ’と同一内径を保持して下方に延設されたスリーブ挿通孔１８と、該スリーブ挿通孔１８に同心となって配置された前記通気シート支持ピン１６とで形成される空間部に嵌合挿入されている。そして、エジェクタスリーブ１７の内外の各周面とスリーブ挿通孔１８及び通気シート支持ピン１６とで形成される各隙間は、気体の通過は許容するが、溶融樹脂の通過は阻止し得る構造になっている。また、通気シート支持ピン１６の先端面には、円形の凹部２９が形成され、その結果として、環状押圧部３０が形成されている。この環状押圧部３０は、後述する前記コアＥ1 の先端面に形成される凹部２２及び環状押圧部２３と同様の目的で形成されている。
【００３４】
一方、コア型である成形型Ｆ2 には、この下面の型合せ面１９から、前記各キャビティ形成空間Ｃ’に同心となって挿入される略円柱状をした複数のコアＥ1 が突設されている。具体的には、コアＥ1 は、図３に示されるように、成形型Ｆ2 とは別の部材を型合せ面１９に設けられた嵌合固定孔２１に嵌合固定して形成されている。このコアＥ1 は、成形品である通気栓本体１の形状に対応して、軸方向に沿って二分された各部分の外径が異なっていて、その先端側の小径部Ｅ1a及び基端側の大径部Ｅ1bの各外径Ｄ1,Ｄ2 は、通気栓本体１の厚肉部１ａ及び薄肉部１ｂの各内径ｄ1,ｄ2 と同一となっていて、外径の異なる小径部Ｅ1aと大径部Ｅ1bとの接続部は、外径が連続的に変化するテーパー面状に形成されている。また、コアＥ1 の突出長Ｊは、前記キャビティ形成空間Ｃ’の底面に通気シートＫをセットして、該キャビティ形成空間Ｃ’にコアＥ1 を挿入して、一対の成形型Ｆ1,Ｆ2 を型合せして閉じた状態において、前記通気シートＫがコアＥ1 の先端部で適正に押圧、圧縮され得るように、成形品である通気栓Ｓの高さＨよりも僅かに小さくなっている。また、コアＥ1 の先端側の小径部Ｅ1aの先端面には、円形の凹部２２が形成され、その結果として、外周に環状押圧部２３が形成されている。この環状押圧部２３は、後述するように、成形型Ｆ1 のキャビティ形成空間Ｃ’の底面にセットされた通気シート２を、前記コアＥ1 で上方より押圧した状態で成形する際に、通気シート２の中心側の通気部分の押圧を避け、また保護するために設けた部分である。
【００３５】
これにより、成形型Ｆ1 のキャビティ形成空間Ｃ’の底面に通気シートＫをセットした後に、固定型である成形型Ｆ2 に対して可動型である成形型Ｆ1 を上方にスライドさせて、両型Ｆ1,Ｆ2 を型合せすると、成形型Ｆ1 のキャビティ形成空間Ｃ’に、成形型Ｆ2 のコアＥ1 が同心となって挿入され、前記キャビティ形成空間Ｃ’のうち前記コアＥ1 以外の部分が、成形品である通気栓本体１の形状に対応したキャビティ（成形空間）Ｃとなる。そして、前記キャビティＣは、射出成形時に通気シートＫが一体接合される側の部分を成形する第１キャビティ部Ｃ1 と、他方の側の部分を成形する第２キャビティ部Ｃ2 とが軸方向に沿って連続したものである。即ち、第１キャビティ部Ｃ1 は、キャビティ形成空間Ｃ’を形成する内周壁面と、コアＥ1 の小径部Ｅ1aの外周面とで形成される。第２キャビティ部Ｃ2 は、キャビティ形成空間Ｃ’を形成する内周壁面と、コアＥ1 の大径部Ｅ1bの外周面とで形成される成形空間であるために、第１キャビティ部Ｃ1 の半径方向の寸法は、第２キャビティ部Ｃ2 のそれよりも大きくなっている。
【００３６】
また、一対の成形型Ｆ1,Ｆ2 の各型合せ面１５，１９には、成形型Ｆ2 のスプルー１３を介して供給された溶融樹脂を複数のキャビティＣに供給するためのランナ２４が、スプルー１３を中心として対称位置に設けられている。
【００３７】
また、各キャビティＣと、その近辺のランナ２４とは、ゲート２５を介して接続され、該ゲート２５からキャビティＣ内に溶融樹脂Ｒが充填される。第１実施形態においては、前記ゲート２５は、サブマリン構造であって、成形型Ｆ1 の内部に隠れた状態で形成されている。即ち、ランナ２４の終端部に接続して設けられたゲート２５は、その延長線がキャビティＣの底面に対して交差し、通気シートＫを前記底面に押しつけるような角度θで方向をもって、成形型Ｆ1 の内部に形成されている。また、キャビティＣの軸方向におけるゲート２５との接続位置は、厚肉部１ａの側に接続されていることが好ましく、また、ゲート２５自体の形状は、成形型を開く時の成形品の分離を容易にする為に、キャビティＣに近づくに従って、その横断面積が小さくなるスプルー形状が好ましい。
【００３８】
また、成形型Ｆ1 には、成形品である栓本体１を射出成形して、型開きした後において、その厚肉部１ａの側の端面に通気シートＫが一体接合された複数の通気栓Ｓを、前記エジェクタスリーブ１７により突き出す際に、前記ランナ２４及び前記ゲート２５に残った不要成形部４１と一緒にして突き出すための複数の突出ピン２６が成形型の開閉方向（上下方向）にスライド可能となって設けられている。そして、複数の前記エジェクタスリーブ１７と複数の前記突出ピン２６とは、突出プレート２７に一体に取付けられていて、突出用シリンダ（図示せず）の作動によって、成形型の前記開閉方向にスライドする構成となっている。
【００３９】
次に、上記した製造装置（成形装置）を使用して、通気栓本体１の厚肉部１ａの側の端面に通気シートＫが一体接合された通気栓Ｓを製造する方法を、各工程毎に説明する。まず、通気シートＫの構造について説明する。通気シートＫは、薄円形の通気シート本体２の片面に、同形状の通気性補強シート３が圧着などによりラミネートされた構成のシートである（図１２参照）。通気シート本体２としては、米国Ｗ．Ｌ．ゴア社の商品名「ゴアテックス」、日東電工株式会社の商品名「ミクロテックス」などが市販されていて、好適に使用できる。該通気シート本体２の材質は、ポリフルオロエチレン樹脂で、その厚さは、使用目的に応じて、５０μｍ〜２００μｍのものが容易に入手可能であって、これらのものを適宜選択して使用できる。
【００４０】
また、通気シート本体２は、ミクロ的に見たときは、ほぼ海綿状で、その内部に大きさが０．０５μｍから２０μｍ程度の（不規則方向を向く）不規則形状の無数の微細通気孔４を有している。よって、通気シートＫは、大きさが０．０００４μｍの大気中の水分、水蒸気及びこれよりも小さな大気ガス（窒素ガス、酸素ガス）は通過させるが、大きさが１００μｍ（ほぼ霧雨の大きさ）以上の水滴、油滴などの液体、及び塵類などの固形の異物の通過は阻止する性能を有する。
【００４１】
また、通気シート本体２にラミネートされる通気性補強シート３の材質としては、ポリアミド、ポリエステル、ポリオレフィンなどの各樹脂の繊維からなる不織布が、腐食せず、水に接触しても溶けたり劣化することがないので、好適であるが、これらに限られず、前記の樹脂繊維系や植物系の織布なども適用可能である。また、その厚さは、通気シート本体２をラミネートした場合に通気シートＫ全体の厚さが０．０５ｍｍ〜０．５ｍｍとなるものが使用できる。ここで、通気シートＫの厚さは、０．１ｍｍ〜０．３ｍｍ程度が射出成形時の取り扱い性からして好適である。そして、この通気性補強シート３の内部にも、無数の不規則形状の通気間隙５が形成されている。なお、図３などにおける通気シート（通気シート本体及び通気性補強シート）の図示に関しては、原寸表示では、図示不能なために、その厚さを相当に拡大して図示してある。
【００４２】
本発明に係る通気栓本体１の射出成形に使用する樹脂の種類は、その通気栓に要求される性能を満たす限り、射出成形が可能な材料であれば熱可塑性、熱硬化性を問わず、どのような樹脂でも使用できる。中でも、例えば、好適には、以下に記すような硬質の熱可塑性の合成樹脂が適している。ＡＢＳ（アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン）樹脂、ＡＥＳ（アクリロニトリル・エチレンプロピレンゴム・スチレン）樹脂、ＰＶＣ（ポリビニルクロライド）樹脂、ＰＰ（ポリプロピレン）樹脂、ＰＥ（ポリエチレン）樹脂、ＰＡ（ポリアミド）樹脂、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）樹脂、ＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）樹脂、ＰＯＭ（ポリアセタール）樹脂、ＰＰＯ（ポリフェニレンオキサイド）樹脂などの加熱した時に溶融した液状となる熱可塑性樹脂が使用される。
【００４３】
上記した通気シートＫは、図３に示されるように、下型である成形型Ｆ1 を下方にスライドさせて型開き状態にしておいて、前記成形型Ｆ1 のキャビティ形成空間Ｃ’の底部に、前記通気シート本体２の側を上面（上型である成形型Ｆ2 と対向する面）にしてセットされる。よって、通気性補強シート３の面が通気シートＫの下面となって、通気シート支持ピン１６の環状押圧部３０及びエジェクタスリーブ１７と接するようにセットされるので、セット時に型面との接触等がなく、本来の通気部分である通気シート本体２の面が損傷する恐れが軽減して、作業性が良い。また、このようにセットすることによって、該通気シートＫは、通気栓本体１に対して、その通気シート本体２の側が筒状通気栓の内部側に、即ち通気性補強シート３の側が同通気栓の外部側になるように接合され、通気シートＫが接合される通気栓本体１の端面を形成する溶融樹脂が、圧力によって通気シート本体２の前記微細通気孔４の中に圧入される。よって、通気栓本体１及び通気シートＫは、以下に述べる理由に従って、該溶融樹脂の投錨作用により、機械的に強固に一体接合（固着）されている。なお、溶融樹脂は液状なので、全体に亘って均一な圧力を作用させることができ、通気シートとの接合部全体に亘って均一な圧力で良好に微細通気孔４の中に入り込んでゆく。
【００４４】
図１２は、通気栓本体１の端面（接合部）に対する通気シートＫの接合状態を示す模式図である。なお、図１２において、矢印Ｑ1,Ｑ2 は、通気栓が容器に取付けられた状態での外側と内側をそれぞれ示す。また、通気シート本体２に形成されている微細通気孔４は、通気性補強シート３と区別するため、及び図示可能にするために、通気シートＫの厚さ方向に沿ってのみ単純化して図示してあるが、実際には、その形状は方向性を持たずに、不規則方向に形成されている。通気シート本体２には、上記した大きさ（0.01μｍ〜20μｍ程度）の不規則形状の無数の微細通気孔４が形成されており、該通気シート本体２の外側にラミネートされた通気性補強シート３には、前記通気シ−ト本体２の微細通気孔４よりも大きく通気性を有する微小な通気間隙（以下「間隙」という）５が多数形成されている。よって、通気シート本体２及び通気性補強シート３は、厚さ方向で通気可能な構造となっていて、前記材料により形成されている。
【００４５】
図１２の模式図に示されるように、通気シート本体２の微細通気孔４には、その射出成形時において、通気栓本体１の端面を構成する樹脂が少なくとも部分的に、好ましくは通気シート本体２を超えて表面側にラミネートされた通気性補強シート３の間隙５内に喰い込んだり、或いは入り込んでいる（図１２の破線６及び実線７参照）。この樹脂の喰い込みは、後述の射出成形法によって成形する際に、加熱溶融した液状の樹脂が成形品の成形型のキャビティ内に充填されて、１ｃｍ2 について数百から数万ニュートンの樹脂の射出圧力及び充填圧力が作用し、しかも全体に亘って均一な圧力が作用することにより、前記微細通気孔４内に強制的に圧入されたものである。通気栓本体１の端面と通気シートＫとの環状の接合部分において、上記作用によって、そのほぼ全域の前記不規則方向の微細通気孔４内に樹脂が喰い込んだ状態で固化することによる投錨効果によって、通気栓本体１の端面に対して通気シートＫがしっかりと接合（固着）される。
【００４６】
また、通気シートＫの通気栓本体１の前記端面に対応する部分においては、射出成形時において、通気シート本体２及びその外側にラミネートされた通気性補強シート３が、前記射出溶融樹脂の熱で加熱されて軟化し、しかも射出圧力及び充填圧力を受けることにより厚さ方向で圧縮されて、その厚さが元の厚さ（自然状態の厚さ）よりも幾分減少している。そして、その内部の前記微細通気孔４及び間隙５の大きさは、厚さ方向で圧縮されて、自然状態（前記射出圧力及び充填圧力を受けていない状態）よりも小さくなっている。このことは、前記端面に対応する部分の通気シート本体２及び通気性補強シート３は、他の部分に比較して、大気などのガスや大気中の水分がいずれの方向に通過する際にも大きな抵抗を受け、換言すれば、通気性は低下し、透過抵抗性が高まり、気体が透過しにくくなり、シール性が高まることを意味する。
【００４７】
このようにして、前記接合部では、通気栓本体１の少なくとも通気シート本体２の微細通気孔４に樹脂が喰い込んで、通気栓本体１の端面に通気シートＫがしっかりと固着されると共に、当該部分の透過抵抗性は、他の部分に比較して高まっている。従って、前記端面に対応する部分で、通気シート本体２の厚さ方向に沿った微細通気孔４の全部に樹脂が喰い込んでいない場合でも（樹脂が喰い込んでいない微細通気孔４が残っていること）、この部分において水滴などの通過を抑制し、接合部でのシール性が他の部分よりも向上する。また、通気シート本体２は、その前記端面に対応する部分よりも内周の環状部分においても、後述する射出成形の型締め時の型による圧縮でその厚さ方向に幾分圧縮されて密になっている。よって、間隙５と内部の微細通気孔４は自然状態よりも小さくなっていて、圧縮されない自然状態となっている中央部（通気栓本体１の中空部を閉塞している部分）に比較して透過抵抗性は高まり、その結果、シール性が向上している。
【００４８】
また、前記通気シートＫは、その通気性補強シート３の側が通気栓本体１の端面に接合されても構わない。この場合には、通気栓本体１の射出成形時において、前記射出圧力及び充填圧力によって、加熱溶融した液状の樹脂が通気性補強シート３の不規則方向を向く間隙５の中に不規則方向に圧入されて入り込んだ状態で固化又は硬化して、両者が強固に接合されている。更に通気シートとして、通気シート本体２のみを単独で使用することもできる。この場合には、予め設定された通りの通気性能を有する通気栓が得られる。また、上記いずれの例においても、その使用場所が水滴や油滴が付着し易い場合には、通気シート本体２及び／又は通気性補強シート３の表面に撥水、撥油皮膜を形成する処理を行っておけば、更に好ましい。
【００４９】
図４は、キャビティ形成空間Ｃ’の底面に通気シートＫをセットした後に、下型である成形型Ｆ1 を上方にスライドさせて型締めした状態の断面図であって、図６は、同様の状態の部分断面斜視図である。型締めにより、上型である成形型Ｆ2 の型合せ面１９に突設された複数のコアＥ1 が、下型である成形型Ｆ1 の複数のキャビティ形成空間Ｃ’に各々挿入されて、前記コアＥ1 の先端（下端）の環状押圧部２３によって、キャビティ形成空間Ｃ’の底面にセットした通気シートＫが部分的に押圧される。そして、成形型Ｆ1 の各キャビティ形成空間Ｃ’の内周面と、成形型Ｆ2 の各前記コアＥ1 と、各通気シートＫとで形成される円筒状の空間が各キャビティＣとなる。即ち、前記キャビティ形成空間Ｃ’の底面の通気シート支持ピン１６の環状押圧部３０及びエジェクタスリーブ１７の上端面は、通気シートＫの中央部分を除いて、その通気性補強シート３の側と当接しており、該通気シートＫの通気シート本体２の側は、その中央部分が、前記成形型Ｆ2 のコアＥ1 の先端に設けられた環状押圧部２３の端面と当接している。また、該コアＥ1 の通気シートＫと当接する先端側と基端側には、それぞれ前記小径部Ｅ1a及び大径部Ｅ1bが形成されているので、それらに対応して、前記キャビティＣには、半径方向の幅寸法が異なる前記第１キャビティ部Ｃ1 と前記第２キャビティ部Ｃ2 とが形成されており、各々の半径方向の幅寸法は、それぞれ第１キャビティ部Ｃ1 が（ｄ−Ｄ1 ）、第２キャビティ部Ｃ2 が（ｄ−Ｄ2 ）となっている。成形品である通気栓本体１の厚肉部１ａ及び薄肉部１ｂの肉厚の寸法は、前記第１及び第２の各キャビティ部Ｃ1,Ｃ2 の半径方向の幅寸法にそれぞれ対応する。また、前記コアＥ1 の先端側の小径部Ｅ1aは、通気シートＫの外形よりも小さくなっているので、上記した通気シートＫの挟持状態において、前記小径部Ｅ1aの外側の通気シートＫの外周部は、前記第１キャビティ部Ｃ1 内に環状となって露出している。この通気シートの露出部分Ｋａは、成形後においては、通気栓本体１の端面に一体に接合される部分である。
【００５０】
また、上記のようにして、成形型Ｆ2 のコアＥ1 の先端面とキャビティ形成空間Ｃ’の底面で通気シートＫを挟む場合に、該コアＥ1 及びキャビティ形成空間Ｃ’を形成する通気シート支持ピン１６の先端面の全面で挟む構成にしてもよいが、上記構成のように、コアＥ1 及び通気シート支持ピン１６の先端面に各凹部２２，２９を形成して、その周縁部に各環状押圧部２３，３０を形成すると、通気シートＫの中央部を、圧縮されない部分にすることができる。即ち、通気シートＫにおける前記各環状押圧部２３，３０よりも内側の円形の部分は、各成形型Ｆ1,Ｆ2 に対して非接触となって、圧縮されていないために、通気シートＫの自然状態を維持することができる。この結果、通気可能な部分となる通気シートＫが圧縮されることがなく、通気シートＫが有している本来の通気機能が奏されると共に、通気シートＫは、成形型Ｆ2 の環状押圧部２３によって厚さ方向に幾分圧縮されて環状に挟まれるので、通気シートＫと環状押圧部２３とが隙間なく確実に接触する。よって、圧縮された部分で通気シートＫと環状押圧部２３との間のシール性が高まり、通気栓本体１の射出成形の時に溶融樹脂が環状押圧部２３を超えて半径方向内側に漏れ出したりしない。従って、通気シートＫにおける通気機能を果たす部分（成形品に対しては、その中空部を閉塞する部分）の有効面積が減ぜられなくなって、良好な通気性能を維持することにつながる。
【００５１】
この通気シートＫの圧縮量は、型締め時において、通気シートＫを喰い千切る程の圧縮は避けるべきであり、好ましい圧縮量は、通気シートＫの厚さ方向における空間の占める割合とほぼ比例させ、自然状態の厚さを１００とした場合に、圧縮後の厚さが９０〜１０の範囲に収まる程度である。これにより、通気シートＫは、圧縮部分において微細通気孔４及び／又は間隙５が潰されて、その大きさが小さくなるので、通気シートＫの内部において空間部分の占める割合が小さくなる。よって、通気シートＫは、局部的に密となるので、流体に対する透過抵抗性即ちシール性が高まっている。
【００５２】
また、成形品の射出成形時に、使用する樹脂の種類によっては、各成形型Ｆ1,Ｆ2 の温度を高温（例えば、成形材料として、ポリフェニレンサルファイド樹脂を使用する場合には、成形型Ｆ1,Ｆ2 の温度を１３０℃以上の温度）に予熱した状態で、射出成形する必要がある。この場合には、成形型Ｆ1 にセットした通気シートＫの通気シート本体２は、成形型Ｆ1 からの伝導熱、輻射熱などで加熱されて、熱変形、或いは熱による性能劣化を起こす恐れがある。しかし、予熱により成形型Ｆ1 が高温に加熱されていても、通気シートＫの外側の面には、通気性補強シート３がラミネートされていて、しかもその中央部分は、通気シート支持ピン１６と直接に当接しないで、高温の成形型（キャビティ型）Ｆ1 との接触面積を極力小さくしてセットされている。よって、通気性補強シート３が断熱材として機能し、通気シートＫの通気シート本体２に過度の熱が伝わるのを防止して、その熱変形、熱劣化を防ぎ、その通気性能を低下させない。
【００５３】
他方の成形型Ｆ2 においては、通気シート本体２の中央部と接触するコアＥ1 の先端面には、前記凹部２２が形成されており、通気シートＫと成形型Ｆ2 との非接触部分が形成されている。これらの構成によって、通気シートＫの両面の中央部とは、各成形型Ｆ1,Ｆ2 と非接触となるので、前記熱変形、或いは熱劣化が生ずる危険性を更に減少させることができる。
【００５４】
更に、図５に示されるように、両型Ｆ1,Ｆ2 で通気シートＫを挟む部分においては、通気シートＫが、その厚さ方向に沿って幾分圧縮される構成にすることが好ましい。即ち、通気シートＫの自然状態（圧縮変形されていない状態）の厚さをＴとすると、キャビティ形成空間Ｃ’の深さＧと、成形型（コア型）Ｆ2 のコアＥ1 の突出長Ｊとの関係を、〔Ｇ＞Ｊ＞（Ｇ−Ｔ）〕となるように設定する。こうすることによって、成形型Ｆ2 の環状押圧部２３と、通気シート支持ピン１６の環状押圧部３０及びエジェクタスリーブ１７の端面との間に挟まれた前記通気シートＫを、その厚さ方向に沿って幾分圧縮することができる。
【００５５】
図７は、一対の成形型Ｆ1,Ｆ2 の型締めにより形成されたキャビティＣに溶融樹脂Ｒが射出され始めた初期の断面図であり、図８は、同じく溶融樹脂Ｒの射出充填中における断面図であり、図９は、射出充填を完了した状態の断面図である。図７に示されるように、溶融樹脂Ｒは、第１キャビティ部Ｃ1 と連通する射出ゲート２５から射出され、コアＥ1 の小径部Ｅ1aの外周を両側から回り込んで、その反対側の第１キャビティ部Ｃ1 の底面に向けて流動するように射出される。よって、通気シートＫは、第１キャビティ部Ｃ1 の底面に向けて押しつけられ、射出されて流動する溶融樹脂Ｒによって、自身が型の中でめくれあがったりすることが防止される。そして、射出ゲート２５と反対側の第１キャビティ部Ｃ1 の底面近傍、即ち通気シートＫとの接合予定面（通気栓本体１の端面）の一部分において、従来構成で述べたのと同様に、良質でない溶融樹脂Ｒｗを含む前記ウェルド部が生じる。
【００５６】
そして、図８に示されるとおり、前記射出ゲート２５からは、適正な温度に保たれ、又不純物を含まないか、不純物の少ない良質の溶融樹脂Ｒが引き続き射出される。射出ゲート２５が第１キャビティ部Ｃ1 の底面に向けた射出方向であることや、また、幅広の第１キャビティ部Ｃ1 の方が、幅の狭い第２キャビティ部Ｃ2 よりも流動抵抗が小さい等の理由によって、後続の溶融樹脂Ｒは、第２キャビティ部Ｃ2 よりも先に、まず第１キャビティ部Ｃ1 が溶融樹脂でほぼ充満されるまで、その中に先行して供給され続ける。このようにして、第１キャビティ部Ｃ1 の側が後続の溶融樹脂Ｒで満たされる間は、該溶融樹脂Ｒは、第１キャビティ部Ｃ1 内において、射出開始直後の溶融樹脂の流動方向とほぼ同一の流れを生じる。即ち、射出中は、射出ゲート２５と反対側の第１キャビティ部Ｃ1 の底面に向かって溶融樹脂Ｒが流動する。この結果、新しい溶融樹脂Ｒは、射出ゲート２５と反対側の通気シートＫの通気シート本体２の一部分において、直前に射出された良質ではない溶融樹脂で生じたウェルド部を完全に取り去ることはないものの、ウェルド部近傍の不純物、気泡などを含む良質でない溶融樹脂Ｒｗを第２キャビティ部Ｃ2 の側に押しやるように移動させる。また、射出される新しい溶融樹脂Ｒの熱及び押し圧力と相俟って、射出開始直後に生じたウェルド部の前記「ウェルド隙間」は、徐々に小さくなって、実質的に隙間のないウェルド部となる。
【００５７】
ところで、第１キャビティ部Ｃ1 の底面の通気シート支持ピン１６及びエジェクタスリーブ１７と、成形型Ｆ1 とは、その嵌合部において、気体の通過は許容するが、溶融樹脂の通過は阻止し得るような僅かな隙間を有して嵌合されている。よって、射出成形時においてキャビティ内の型面との間に残留する空気や、発生する圧縮ガスの一部分は、前記隙間からキャビティ外に排出されて、成形品である通気栓本体にガス焼けが発生するのが防止されている。このような微小な隙間は、通気栓本体を形成する樹脂の種類、特に成形時の樹脂の粘度に関連して決定されるが、使用する樹脂が汎用樹脂やエンジニアリング樹脂の場合には、１／１００〜３／１００ｍｍの隙間を保つようにしておくと、この隙間を通って空気やガスは排出されるが、射出樹脂が流入することはなく、バリを発生させることがないので好都合である。
【００５８】
このようにして、ウェルド部に生じる溶融樹脂に巻き込まれた気泡や不純物を含む良質でない溶融樹脂Ｒｗは、通気シートＫから離れた位置（第２キャビティ部Ｃ2 の方向）に順次押しやられて、図９に示されるとおり、通気シート本体２との接合部分は、後続して射出された良質の樹脂に置換される。この結果、溶融樹脂の充填中及び充填を終了した後の保圧工程において、流動性を有する前記良質の樹脂が、通気シートＫの前記露出部分Ｋａの微細通気孔４及び／又は間隙５に不規則方向にほぼ均一に入り込んで固化し、実質的に隙間なく接合することになる。特に、溶融状態で粘度の低い樹脂を使用すると、流動性が高いために、前記微細通気孔４を超えて、通気性補強シート３の間隙５にまで樹脂を入り込ませることが容易となって、前記接合（固着）がより確実となる。
【００５９】
図１０は、射出成形が終了して、成形品である通気栓Ｓを成形型Ｆ1 から取り出している状態の断面図である。まず、下型である成形型Ｆ1 を下方にスライドして、コアピンＥ2 のコア機能を果たす部分の外周面に接触していた成形品である通気栓本体１の内周面の部分を離型するのと同時に、或いはその後に、エジェクタスリーブ１７を突出させると、通気シートＫの中央部分は押圧されないで、成形品（通気栓本体１）が、キャビティ形成空間Ｃ’の内周面及び通気シート支持ピン１６の端面に対して分離されて、取り出される。成形型（上型）Ｆ2 のコアＥ1 の下方には、アンダーカット部が存在しないので、型開きは、容易に行える。また、同時に、サブマリン構造のゲート２５を形成しているアンダーカット部２８の存在によって、前記ゲート２５等に成形された不要成形部４１と、成形品である通気栓本体１とが型開きと同時に破断分離される。よって、後工程で、両者を分離させる必要はない。また、通気栓本体１と前記不要成形部４１との接合部は、（第１キャビティ部Ｃ1 に対応する）通気栓本体１の厚肉部１ａの方に形成されるので、その切断痕による強度的な悪影響は、薄肉部１ｂと比較すると少ない。また、上記の脱型時に通気シートＫの中央部分は、直接に押圧されることがないので、損傷を受けることが防止される。
【００６０】
このようにして、各成形型Ｆ1,Ｆ2 から取り出された通気栓Ｓは、図１３に示されるように、コネクターケース４３の通気栓挿入孔４２に嵌め込んで使用される。本発明の方法により製造された通気栓Ｓは、通気栓本体１の射出成形において、該通気栓本体１に通気シートＫが接合されて、しかも通気栓本体１における通気シートＫが一体接合される側の肉厚は、他の側よりも厚肉となっていて、総接合面積が大きくなるので、通気栓本体１における通気シートＫの接合力が大きくなって、その分だけシール性が向上している。更に、コネクターケース４３の通気栓挿入孔４２に通気栓Ｓを差し込んで取付ける場合においても、通気栓本体１における通気シートＫが一体的に接合された側が太くて変形しにくくなる結果、通気栓Ｓの差し込み（取付け）が容易となる。また、通気シートＫは、強度が大きい厚肉部１ａに接合されるので、通気栓Ｓを容器に取付ける際に、通気栓本体１と通気シートＫとが径方向に変形するのを防止できる。
【００６１】
そして、例えば、コネクターケース４３の内部の機器の作動によって発熱し、内部空気が膨張すると、内部圧力が大気圧よりも高くなるが、膨張した分の空気は、通気栓Ｓの通気シートＫを通って外部（矢印Ｑ1 方向）に排出されて、ケース４３の内部圧と外部の大気圧とが等圧となる。このようにして、コネクターケース４３の内部圧力の上昇が防止されて、これと通気栓Ｓとのシール部分などが圧力上昇によって破損されることがなくなる。
【００６２】
逆に、機器の作動が停止すると、これからの発熱がなくなり、内部空気は、その温度低下につれて収縮して、コネクターケース４３の内部の圧力が低下し始める。すると、外部空気が、通気シートＫを通って内部（矢印Ｑ2 方向）に入ってくるため、ケース４３の内部圧と外部の大気圧とが等圧となる。また、この際に通気シートＫに水滴などが付着しても、ケース４３の内部に浸入することはない。これにより、その内部に水滴が浸入せず、収容された機器を腐食させたりすることがなくなって、機器の誤作動や故障が防止される。
【００６３】
引き続いて、本発明の第２実施形態の通気栓の製造装置について説明する。なお、第２実施形態の製造装置においては、前述の第１実施形態のそれとは逆に、下型であって、可動型となる成形型Ｆ11にコアピンＥ2 が設けられていると共に、上型で固定型である成形型Ｆ12にキャビティ形成空間Ｃ’が設けられ構成である点が大きく異なっていて、他の構成は、第１実施形態の製造装置と同一又は同等である。従って、第１実施形態の製造装置と同一又は同等部分には、重複説明を避けるため、同一符号を付して、図示のみ行い、第２実施形態の特有の部分についてのみ詳細に説明する。
【００６４】
図１４は、本発明の第２実施形態の通気栓の製造装置を構成する一対の成形型Ｆ11, Ｆ12が開いた状態におけるキャビティ形成空間Ｃ’、及びこれに対応する円柱状のコアピンＥ2 部分の拡大断面図であり、図１５は、同じく型締めした状態の断面図である。下型であって、可動型である成形型Ｆ11に、第１実施形態と同様に設けられた複数のスリーブ挿通孔１８には、これと同心となってエジェクタスリーブ１７が、成形型Ｆ11, Ｆ12の開閉方向（上下方向）にスライド可能となってそれぞれ挿入され、前記各エジェクタスリーブ１７内にコアピンＥ2 が同方向にスライド可能にそれぞれ挿入されている。
【００６５】
一方、上型であって、固定型である成形型Ｆ12には、直下の成形型Ｆ11に設けられた各コアピンＥ2 と同心となってキャビティ形成空間Ｃ’がそれぞれ形成されている。このキャビティ形成空間Ｃ’の深さＧ1 は、成形品である通気栓Ｓの高さＨよりも後述するセット用凹部３４の深さＧ2 だけ浅くなっている。また、成形型Ｆ12には、その延長線が前記キャビティ形成空間Ｃ’の上面と交差するような傾斜角度θを有して、サブマリン構造のゲート２５が形成されている。キャビティ形成空間Ｃ’の上面は、成形型Ｆ12の型合せ面３１と反対の側から嵌合された底面形成部材３２の端面によって形成されている。また、成形型Ｆ12と底面形成部材３２との間には、第１実施形態と同様に気体の通過は許容するが、溶融樹脂の通過は阻止し得る程度の隙間が形成され、射出成形時に発生する圧縮ガスは、前記隙間を通して外部に排出される構成にしてある。
【００６６】
また、コアピンＥ2 の上端部のコア機能を果たす部分（正確には、上端面から起算して、成形型Ｆ12に設けられたキャビティ形成空間Ｃ’の深さＧ1 に、セット用凹部３４の深さＧ2 を加えた長さＧとほぼ同一長さの部分）は、第１実施形態のコアＥ1 を上下反転させた形状になっていて、先端部（上端部）の小径部Ｅ2aに接続して大径部Ｅ2bが設けられ、先端部（上端部）には、環状押圧部２３が形成されている。エジェクタスリーブ１７は、後述する図２０の不要成形部４１を突き出すための突出ピン２６と一体となって上下方向にスライドするが、コアピンＥ2 は、エジェクタスリーブ１７とは独立して別の流体圧シリンダ（図示せず）により上下方向にスライドする構成となっている。また、コアピンＥ2 及びエジェクタスリーブ１７は、その下降端においては、それらの上端面が同一面を形成し、しかも成形型Ｆ11の型合せ面３３から数ｍｍ程度の僅かな深さＧ2 だけ下がって位置するようになっている。これにより、コアピンＥ2 及びエジェクタスリーブ１７は、その下降端において、円形をした通気シートＫをセットするためのセット用凹部３４（図１４参照) が形成され、通気シートＫのセット作業を容易に、かつ正確に行えるようにしている。
【００６７】
図１４は、一対の成形型Ｆ11, Ｆ12が開いた状態で、コアピンＥ2 及びエジェクタスリーブ１７の双方が下降端に位置して、成形型Ｆ11の型合せ面３３にセット用凹部３４が形成された状態を示している。通気シートＫをセットするためのセット用凹部３４の深さは、成形型Ｆ11の型合せ面３３を基準にして数ｍｍ程度であるので、手で軽く保持した、或いはロボットのハンドで吸着した通気シートＫを前記セット用凹部３４に挿入すると、該通気シートＫは、同一面を形成しているコアピンＥ2 及びエジェクタスリーブ１７の各上端面に位置決めされた状態でセットされる。
【００６８】
通気シートＫのセット後において、下型である成形型Ｆ11を上方にスライドさせて、その型合せ面３３を、上型である成形型Ｆ12の型合せ面３１に密着させて、一対の成形型Ｆ11, Ｆ12を型合せさせると共に、これと同時に、或いは前記型合せの後に、成形型Ｆ12のコアピンＥ2 を上方に設定長（キャビティ形成空間Ｃ’の深さＧ1 にセット用凹部３４の深さＧ2 を加えた長さＧとほぼ同一長）だけスライドさせると、前記コアピンＥ2 の上端面（先端面）により通気シートＫを保持したままで、該コアピンＥ2 の上端部のコア機能を果たす部分が、成形型Ｆ12のキャビティ形成空間Ｃ’に挿入される。これにより、コアピンＥ2 の上端面に保持されていた通気シートＫは、その環状押圧部によって成形型Ｆ12のキャビティ形成空間Ｃ’の上面に押圧固定される。
【００６９】
また、キャビティ形成空間Ｃ’内にコアピンＥ2 の上端部のコア機能を果たす部分が挿入されることにより、キャビティＣが形成される。このキャビティＣは、通気栓本体１の通気シートＫが一体接合される端面の側を成形する第１キャビティ部Ｃ1 と、他方の側を成形する第２キャビティ部Ｃ2 とに軸方向に沿って二分されていることは、第１実施形態の製造装置と同一である。また、上型である成形型Ｆ12にサブマリン構造となって形成されているゲート２５は、第１キャビティ部Ｃ1 に接続されている。なお、第２実施形態では、キャビティＣの下面は、エジェクタスリーブ１７の上端面により形成され、この点は、第１実施形態と異なる。
【００７０】
図１６、図１７，図１８は、第１実施形態における図７、図８、図９に対応する図であって、順に、溶融樹脂が充填される工程を示している。ゲート２５から第１キャビティ部Ｃ1 の頂部に向けて射出された溶融樹脂Ｒは、その射出直後において、第１実施形態の場合と同様にウェルド部が形成される。しかしながら、後続の溶融樹脂Ｒに押しやられ、また重力作用とも相俟って、ウェルド部の良質でない溶融樹脂Ｒｗは、第１実施形態の場合と同様に半径方向の幅寸法が小さな第２キャビティ部Ｃ2 に流動する。よって、第１キャビティ部Ｃ1 の通気シートＫが接合、固着されるべき部分には、後続の良質の溶融樹脂Ｒのみが充填され、第１実施形態の場合と同様に、十分な接合（固着）強度が得られる。
【００７１】
射出成形後においては、図１９に示されるように、可動型である成形型Ｆ11を下方にスライドさせると、サブマリン構造のゲート２５を形成しているアンダーカット部２８の存在によって、前記ゲート２５に成形された不要成形部４１と、成形品である通気栓本体１とが破断分離されると共に、キャビティＣ内から成形品である通気栓本体１が取り出される。ここで、成形品である通気栓本体１の外周面は、キャビティ形成空間Ｃ’及びセット用凹部３４の各内周面に接触していると共に、その内周面は、コアピンＥ2 のコア機能を果たす部分の外周面に接触している。そして、通気栓本体１の外周面は、成形型Ｆ11に設けられたセット用凹部３４の内周面よりも、成形型（固定型）Ｆ12に設けられたキャビティ形成空間Ｃ’の内周面により多く接触しており、成形型Ｆ12側に残る可能性があるが、コアピンＥ2 のコア機能を果たす部分の外周面に粗面加工を施したり、アンダーカット形状を形成したりして、成形品の内周面との抵抗（接触抵抗）を大きくすることによって、可動型である成形型Ｆ11のコアピンＥ2 と一体となった状態で、固定型である成形型Ｆ12のキャビティ形成空間Ｃ’から支障なく取り出すことができる。
【００７２】
その後に、図２０に示されるように、コアピンＥ2 を下降端まで下降させると同時に、或いはその後に、エジェクタスリーブ１７と突出ピン２６とを突出させると、コアピンＥ2 のコア機能を果たす部分の外周面に接合されていた成形品（通気栓本体１）は、前記コアピンＥ2 の外周面に対して分離されて、成形品（通気栓本体１）が取り出される。この時、エジェクタスリーブ１７は、通気栓Ｓの通気シートＫが接合されていない側の端面に当接して該通気栓を突き上げるので、第１実施形態の場合と異なって通気シートＫとは一切接触しておらず、該通気シートＫの通気部分を損傷する恐れがない。
【００７３】
引き続いて、本発明の第３実施形態の通気栓の製造方法について説明する。なお、第３実施形態の製造方法は、図２１の（イ）に示されるように、通気栓本体１の成形後に、その厚肉部１ａの側の端面に別工程で通気シートＫを一体接合する点が大きく異なっていて、製造装置の構成は、第１及び第２の各実施形態の製造装置とほぼ同等である。よって、成形型に通気シートＫをセットする工程を省いて、溶融樹脂をキャビティ内に充填することによって、前述したのと同様に、成形型の型面が正確に転写され、厚肉部１ａの端面の樹脂の性状が良質で、ウェルド部に凹みのない通気栓本体１が射出成形さる。
【００７４】
前記通気栓本体１のみが射出成形された後に、通気シートＫを接合する方法としては、例えば超音波溶着する方法がある。図２１の（ロ）は、両者を超音波溶着して一体接合する工程を示した部分断面図である。通気栓本体１は、通気シートが接合されるべき厚肉部１ａの端面を除いたほぼ全周面が、受け台４５の嵌込み孔に保持された状態で支持され、前記厚肉部１ａの端面の上に通気シートＫがセットされる。そして、超音波振動可能なホーン４６の先端の環状押圧部４６ａを、通気シートＫを介して、前記端面の上から押え付けて、両者の接合予定面に対して更に加圧力Ｐを加えながら、該ホーン４６を超音波振動させる。このように振動加圧力Ｐを加えることによって、通気栓本体１の端面が、振動による摩擦で、加熱、軟化して、該通気栓本体１の端面を形成する樹脂材料が、通気シートＫの微細通気孔４又は／及び間隙５内に入り込む。
【００７５】
ここで、通気栓本体１の厚肉部１ａの端面は、成形型の型面が正確に転写された局部的に凹部のない平滑な面なので、接合部全体（全周）に亘って通気シートＫとの間に隙間のない均一で、しかも安定した接合が得られる。また、該厚肉部１ａの端面を形成する樹脂材料は、前記「ウェルド隙間（微小隙間）」等を含まない良質な性状の樹脂であるので、通気シートＫの微細通気孔４又は／及び間隙５の内部に容易に入り込んで、投錨効果により強固に固着される。
【００７６】
【発明の効果】
本発明によれば、温度が低かったり、或いは気泡を含んだりしている良質でない射出初期の溶融樹脂は、通気栓本体における通気シートが接合される側の端面部とは反対の側の端面部を形成し、通気シートが接合される側の端面部は、良質でない溶融樹脂の後から連続して射出される良質の後続溶融樹脂により形成されるので、ウェルド部に凹部が発生せず通気シートが接合される側の端面部の成形精度が高められる。この結果、接合部において通気栓本体と通気シートとの接合性を高めることができ、両者間の接合強度の良好な通気栓を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施形態の通気栓の製造装置を構成する一対の成形型Ｆ1,Ｆ2 が開いた状態の斜視図である。
【図２】同じく、一対の成形型Ｆ1,Ｆ2 が閉じた状態の部分破断正面図である。
【図３】一対の成形型Ｆ1,Ｆ2 が開いた状態におけるキャビティ形成空間Ｃ’、及びこれに対応する円柱状のコアＥ1 の部分の拡大断面図である。
【図４】キャビティ形成空間Ｃ’の底面に通気シートＫをセットした後に、下型である成形型Ｆ1 を上方にスライドさせて型締めした状態の断面図である。
【図５】図４における、通気シートＫが挟まれている部分の拡大図である。
【図６】図４と同様の状態の部分断面斜視図である。
【図７】一対の成形型Ｆ1,Ｆ2 の型締めにより形成されたキャビティＣに溶融樹脂Ｒが射出され始めた初期の断面図ある。
【図８】同じく、溶融樹脂Ｒの射出充填中における断面図である。
【図９】同じく、溶融樹脂Ｒの射出充填を完了した状態の断面図である。
【図１０】射出成形が終了して、成形品である通気栓Ｓを成形型Ｆ1 から取り出している状態の断面図である。
【図１１】（イ）は、通気栓Ｓの部分断面斜視図であって、（ロ）は、同じく、縦断面図である。
【図１２】通気栓本体１の端面（接合部）に対する通気シートＫの接合状態を示す模式図である。
【図１３】通気栓Ｓの使用状態を示す部分断面図である。
【図１４】第２実施形態の通気栓の製造装置を構成する一対の成形型Ｆ11, Ｆ12が開いた状態におけるキャビティ形成空間Ｃ’、及びこれに対応する円柱状のコアピンＥ2 の部分の拡大断面図である。
【図１５】同じく、セット用凹部３４の底面に通気シートＫをセットした後に、下型である成形型Ｆ11を上方にスライドさせて型締めした状態の断面図である。
【図１６】一対の成形型Ｆ11, Ｆ12の型締めにより形成されたキャビティＣに溶融樹脂Ｒが射出された初期の断面図である。
【図１７】同じく、溶融樹脂Ｒの射出充填中における断面図である。
【図１８】同じく、射出充填を完了した状態の断面図である。
【図１９】射出成形が終了した後に、成形型Ｆ11を下方にスライドして、一対の成形型Ｆ11, Ｆ12を開いた状態の断面図である。
【図２０】一対の成形型Ｆ11, Ｆ12を開いた後に、成形品である通気栓Ｓを成形型Ｆ11から取り出している状態の断面図である。
【図２１】（イ）は、第３実施形態の製造方法に係る通気シートＫ及び通気栓本体１の斜視図であって、（ロ）は、両者を超音波溶着して一体接合する工程を示した部分断面図である。
【図２２】（イ）は、従来の射出成形法により一対の成形型Ｆ1', Ｆ2'を閉じて形成されたキャビティＣ''に溶融樹脂が射出された状態の断面図であり、同（ロ）は、射出成形が終了して、成形品である通気栓本体１' を一方の成形型Ｆ1'から取り出している状態の断面図である。
【図２３】従来の射出成形法により得られた通気栓Ｓ' の斜視図である。
【符号の説明】
Ｃ：キャビティ
Ｃ1 ：第１キャビティ部
Ｃ2 ：第２キャビティ部
Ｃ' ：キャビティ形成空間
Ｅ1 ：コア
Ｅ2 ：コアピン
Ｅ1a, Ｅ2a：小径部
Ｅ1b, Ｅ2b：大径部
Ｆ1,Ｆ11：成形型（可動型である下型）
Ｆ2,Ｆ12：成形型（固定型である上型）
Ｋ：通気シート
Ｒ：溶融樹脂
Ｓ：通気栓
１：通気栓本体
２：通気シート本体
３：通気性補強シート
４：微細通気孔
５：（通気）間隙
１６：通気シート支持ピン
１７：エジェクタスリーブ
２５：射出ゲート
３２：底面形成部材
３４：セット用凹部
【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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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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