JP2000127190A - ホースのフランジ部の形成方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】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を良好にすることを課題とす
る。 【解決手段】内径規制型２１の第１筒部２２にホース２
３の端部を密着した状態で装着する工程と、前記ホース
２３を装着した状態の内径規制型２１を外径規制型２４
の第３筒部２５に装着する工程と、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
形成する工程と、前記空洞部２８に熱可塑性フッ素樹脂
原料２９を充填する工程と、前記樹脂原料２９を加熱し
て樹脂原料２９を溶融する工程と、加圧して前記樹脂原
料２９と前記ホース２３の端部を一体化した後、冷却し
てフランジ部３０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。

Description

【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（ＰＦ
ＥＰ）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ＰＦ
Ａ，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２
７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、２
６５℃未満では熱可塑性フッ素樹脂原料２９とホース２
３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２
５μｍ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２
７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２
３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３
１、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。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 久保川 明 長崎県松浦市調川町平尾免字潮入200番地 中興化成工業株式会社内 (72)発明者 松本 隆史 長崎県松浦市調川町平尾免字潮入200番地 中興化成工業株式会社内 Ｆターム(参考） 4F202 AA16 AC01 AC03 AD05 AD12 AG08 AG24 CA09 CB01 CB11 CK01 CK25 CK41 CK52 CN01 CQ05 4F204 AA16 AC01 AC03 AD05 AD12 AG08 AG24 FA01 FB01 FB11 FF01 FF50 FJ14 FN02 FN11 FN15 4F211 AA16 AC01 AC03 AD05 AD12 AG08 AG24 TA01 TC11 TC22 TD09 TN01 TN43 TN55 TN56 TN87 TQ01

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【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。
2. 【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。
3. 【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。