JP2008194902A - ３次元形状配管の製造方法及びその製造用金型 - Google Patents

Abstract

【課題】 ２次射出成形の成形時に補強構造部分を同時に成形することが出来、生産性及びコストダウンを図ることが出来る３次元形状配管の製造方法及びその製造用金型を提供する。
【解決手段】この発明の実施形態では、特に２次射出成形により中空形状の配管製品Ｗの接合部を溶融・接合させると同時に、図２〜図４に示すように、配管強度の低い部分の少なくとも一箇所に補強連結部材Ｇを同時に成形するものである。具体的には、前記射出吐出穴５と接続する別の補強連結部材Ｇを形成するための射出成形穴（図示省略）を可動側型板２ｂと固定側型板３との少なくとも一箇所に形成し、２次射出成形時に補強連結部材Ｇを同時に成形して一体的に形成するものである。配管強度の低い部分とは、例えば、配管の断面積が配管長手方向において相対的に大きくなっている部位であり、排気マニホールド等では容積の大きい部位等を挙げることが出来る。
【選択図】 図２

Description

この発明は、例えば、排気マニホールド等の３次元形状の配管を製造する製造方法及びその製造用金型に係わり、更に詳しくは繊維強化樹脂材料を使用して二分割金型によるＤＳＩ成形工法 (DSI 成形法：Die Slide Injection Molding 成形工法) によって３次元形状の配管を製造する３次元形状配管の製造方法及びその製造用金型に関するものである。

従来、樹脂材料を使用して中空製品を製造する方法、例えば、３次元形状配管の製造方法としては、射出成形と溶着加工法（高周波，振動，熱板等）とを組合せて加工する方法、ガスアシスト法、ロストコア法等が知られている。

然しながら、上記のような方法には、(a) 転写不良、(b) 肉厚が不均一、(c) 複雑な形状には不向き、(d) 肉厚製品に不向き、(e) 工程数が多い、(f) 接合強度が弱い、等の問題がある。

また、繊維強化樹脂製品は、内表面平滑性、寸法精度、強度、製品コストにおいて課題を残している。特に表面平滑性に関しては、材料面（繊維含有率），材料と成形方法（例えば、特許文献１，特許文献２，特許文献３参照）があり、また製品としては自動車に搭載されている樹脂製インテークマニホールド，インテークパイプ，フューエルフィルター，フューエルフロート等が知られている。

然しながら、３次元形状の配管等の各種品質に関して、強度上の補強構造や、その製造方法について言及しているものは未だ提案されていない。
特開平９−１１２６９号公報 特開平７−１２６５２２号公報 特開平６−７１７７８号公報

この発明はかかる従来の問題点に着目し、２次射出成形の成形時に、補強部材を同時に成形することで、３次元形状等の特殊形状の中空製品を成形する場合にも、補強構造部分を同時に成形することが出来、生産性及びコストダウンを図ることが出来る３次元形状配管の製造方法及びその製造用金型を提供することを目的とするものである。

この発明は上記目的を達成するため、この発明の３次元形状配管の製造方法は、繊維強化樹脂材料を使用して二分割金型によるＤＳＩ成形工法によって３次元形状の配管を製造する３次元形状配管の製造方法であって、前記二分割金型により１次射出成形で３次元形状の配管の半製品部分を成形し、前記二分割金型をスライドさせて中空形状の配管を成形し、更に２次射出成形により中空形状の配管製品の接合部を溶融・接合させると同時に、配管強度の低い部分の少なくとも一箇所に補強連結部材を同時に成形することを要旨とするものである。

ここで、前記配管強度の低い部分は、配管の断面積が配管長手方向において相対的に大きくなっている部位であり、また前記繊維強化樹脂材料は、熱可塑性樹脂材料にガラス繊維またはカーボン繊維を含有させた材料を使用するものである。

また、この発明の３次元形状配管の製造用金型は、繊維強化樹脂材料を使用して二分割金型によるＤＳＩ成形工法によって３次元形状の配管を製造する３次元形状配管の製造用金型であって、前記二分割金型に補強連結部材を形成する射出成形穴を設け、２次射出成形時に分割された中空配管製品の接合部の溶融・接合を行う際に配管強度の低い部分の少なくとも一箇所に分割された中空配管製品を連結する補強連結部材を同時に成形するようにしたことを要旨とするものである。

このように、繊維強化樹脂材料を使用して二分割金型によるＤＳＩ成形工法 (DSI 成形法：Die Slide Injection Molding 成形工法) によって３次元形状の配管を製造する際、２次射出成形により中空形状の配管製品の接合部を溶融・接合させると同時に、配管強度の低い部分の少なくとも一箇所に補強連結部材を同時に成形することで、補強部材を同時に成形することで、３次元形状等の特殊形状の中空製品を成形する場合にも、補強構造部分を同時に成形することが出来、生産性及びコストダウンを図ることが出来る。

この発明は、上記のように構成したので、繊維強化樹脂材料を使用して二分割金型によるＤＳＩ成形工法によって３次元形状の配管を製造する際、２次射出成形により中空形状の配管製品の接合部を溶融・接合させると同時に、配管強度の低い部分の少なくとも一箇所に補強連結部材を同時に成形することが出来、生産性及びコストダウンを図ることが出来る効果がある。

以下、添付図面に基づき、この発明の実施形態を説明する。

図１の（ａ）〜（ｅ）は、この発明にかかる３次元形状配管を製造する製造工程の説明図、図２及び図３は、図１の製造工程により製造された３次元形状配管の実施形態を示す斜視図、図４は図２のＡ−Ａ矢視一部拡大断面図を示している。

この発明の実施形態では、３次元形状配管を製造する製造工程として繊維強化樹脂材料を使用して二分割金型によるＤＳＩ成形工法 (DSI 成形法：Die Slide Injection Molding 成形工法) を使用するものである。

即ち、二分割金型によるＤＳＩ成形工法を簡単に説明すると、一対の第１金型１ａと第２金型１ｂとを備えた可動側型板２ａ，２ｂと、固定側型板３とで構成され、可動側型板２ｂはスライド用の流体シリンダー４（油圧シリンダー）に連結され、該流体シリンダー４の伸縮作動により固定側型板３に沿ってスライドするように構成されている。

また、前記可動側型板２ｂと固定側型板３とには、前記一対の第１金型１ａと第２金型１ｂとの内部に繊維強化樹脂材料を射出する射出吐出穴５が形成され、この射出吐出穴５は、外部に設置された射出成形機６に接続されている。

前記二分割金型、即ち、一対の第１金型１ａと第２金型１ｂには、予め３次元形状配管を製造するための半金型がそれぞれ形成されており、１次射出で半製品部分をそれぞれ形成し、２次射出で、半製品部分の接合部を溶融・接合させることで３次元形状の配管を製造するものである。ここで３次元形状の配管とは、３次元の任意の方向に屈曲した形状をした配管を言う。

即ち、図１（ａ）に示す第１工程の型締め１次成形で、中空配管の半製品Ｗａを射出成形し、図１（ｂ）に示す第２工程で型開きとランナーＲの取出しを行い、図１（ｃ）に示す第３工程で流体シリンダー４により可動側型板２ｂと共に第２金型１ｂをスライドさせ、図１（ｄ）に示す第４工程で型締めをして２次射出成形を行い、中空配管の半製品Ｗａの接合部を溶融・接合させ、図１（ｅ）に示す第５工程で型開きと中空状の配管製品Ｗの取出しを行うものである。

そしてこの発明の実施形態では、特に２次射出成形により中空形状の配管製品Ｗの接合部を溶融・接合させると同時に、図２〜図４に示すように、配管強度の低い部分の少なくとも一箇所に補強連結部材Ｇを同時に成形するものである。具体的には、前記射出吐出穴５と接続する別の補強連結部材Ｇを形成するための射出成形穴（図示省略）を可動側型板２ｂと固定側型板３との少なくとも一箇所に形成し、２次射出成形時に補強連結部材Ｇを同時に成形して一体的に成形するものである。

前記配管強度の低い部分とは、例えば、配管の断面積が配管長手方向において相対的に大きくなっている部位であり、排気マニホールド等では容積の大きい空間部位等を挙げることが出来る。また配管の肉厚が相対的に薄い部位も挙げることが出来る。

また、この発明では配管強度を高めるために、繊維強化樹脂材料を使用し、具体的には熱可塑性樹脂材料（例えば、ポリアミド（ＰＡ），ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ），変性ポリフェニレンエーテル（ｍ−ＰＰＥ））にガラス繊維またはカーボン繊維を含有させた材料を使用している。

またこの発明で使用する３次元形状配管の製造用金型としては、上述したように二分割の一対の第１金型１ａと第２金型１ｂに補強連結部材Ｇを形成する射出成形穴（図示せず）を設けるものであり、このような構成により２次射出成形時に分割された中空形状の配管製品Ｗの接合部の溶融・接合を行う際に配管強度の低い部分の少なくとも一箇所に分割された中空配管製品を連結する補強連結部材Ｇを同時に成形するようにしたものである。

以上のような成形方法により、配管強度の低い部分の少なくとも一箇所に補強連結部材を同時に成形することが出来、生産性及びコストダウンを図ることが可能となる。

（ａ）〜（ｅ）はこの発明にかかる３次元形状配管を製造する製造工程の説明図である。 図１の製造工程により製造された３次元形状配管の一つの実施形態を示す斜視図である。 図１の製造工程により製造された３次元形状配管の一つの実施形態を示す斜視図である。 図２のＡ−Ａ矢視一部拡大断面図である。

符号の説明

１ａ 第１金型
１ｂ 第２金型
２ａ，２ｂ 可動側型板
３ 固定側型板
４ 流体シリンダー
５ 射出吐出穴
６ 射出成形機
Ｗａ 中空配管の半製品
Ｗ 配管製品
Ｇ 補強連結部材
Ｒ ランナー

Claims (4)

1. 繊維強化樹脂材料を使用して二分割金型によるＤＳＩ成形工法によって３次元形状の配管を製造する３次元形状配管の製造方法であって、
   前記二分割金型により１次射出成形で３次元形状の配管の半製品部分を成形し、前記二分割金型をスライドさせて中空形状の配管を成形し、更に２次射出成形により中空形状の配管製品の接合部を溶融・接合させると同時に、配管強度の低い部分の少なくとも一箇所に補強連結部材を同時に成形することを特徴とする３次元形状配管の製造方法。
2. 前記配管強度の低い部分は、配管の断面積が配管長手方向において相対的に大きくなっている部位である請求項１に記載の３次元形状配管の製造方法。
3. 前記繊維強化樹脂材料は、熱可塑性樹脂材料にガラス繊維またはカーボン繊維を含有させた材料を使用する請求項１または２に記載の３次元形状配管の製造方法。
4. 繊維強化樹脂材料を使用して二分割金型によるＤＳＩ成形工法によって３次元形状の配管を製造する３次元形状配管の製造用金型であって、
   前記二分割金型に補強連結部材を形成する射出成形穴を設け、２次射出成形時に分割された中空配管製品の接合部の溶融・接合を行う際に配管強度の低い部分の少なくとも一箇所に分割された中空配管製品を連結する補強連結部材を同時に成形するようにしたことを特徴とする３次元形状配管の製造用金型。

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