JP2018062138A - 管状樹脂成形体の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 分岐管状の管状樹脂成形体を射出成形するにあたり、管の分岐部に生じうるバリの発生を抑制し、高品質な管状樹脂成形体を得る。【解決手段】 主管部１１と分岐管部１２を有する管状樹脂成形体が射出成形法により成形される。主管部１１が、射出成形と加圧流体の圧入を併用する方法、例えば、フローティングコアを利用して成形され、分岐管部１２はコア型４１を利用して成形される。主管部１１が形成される際に、コア型の先端面４１ａに隣接して主管部と分岐管部を隔てる樹脂壁４５が形成される。主管部１１が形成された後に、コア型４１をコア型の中心軸回りに回転させて、樹脂壁４５を管状樹脂成形体から切り離す。【選択図】 図６

Description

本発明は、合成樹脂で一体成形された管状樹脂成形体の製造方法に関する。特に射出成形を利用した分岐管状の管状樹脂成形体の製造方法に関する。

合成樹脂で一体成形された管状樹脂成形体は、各種配管や、コネクタ部材、管継手等の多彩な用途に使用されている。特に、管状樹脂成形体を、合成樹脂の射出成形を利用して一体成形すれば、管端部のシール構造や取付け部材等を一体に成形することもできて、便利である。

射出成形を利用して管状樹脂成形体を製造する技術は公知である。中空管状部が短い管状樹脂成形体であれば、管の内周面形状を規定するコア型を有する金型を用いて、管状樹脂成形体を射出成形できる。
また、近年では、キャビティ内に一旦射出された樹脂に対し、加圧した気体や液体を樹脂の中央部に導入して中央部の樹脂を排除して、中空管状部を形成する技術も実用化されている。こうした技術は、ガスアシスト射出成形技術（Ｇａｓ−ａｓｓｉｓｔｅｄ Ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ：ＧＩＴ法）やウォーターアシスト射出成形技術（Ｗａｔｅｒ−ａｓｓｉｓｔｅｄ Ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ：ＷＩＴ法）などが知られている。例えば、特許文献１には、ウォーターアシスト射出成形技術により形成された管状樹脂成形体が開示されている。

また、射出成型時に加圧した気体や液体を導入して中空管状部を形成する技術として、いわゆるフローティングコアを利用する技術も知られている。例えば、特許文献２には、キャビティへの溶融樹脂の射出を行った後に、キャビティ内を通過しうる大きさのフローティングコアを、キャビティの加圧ポートから加圧流体によって押して、キャビティに注入された溶融樹脂中を前記排出口まで型キャビティに沿って進行させることにより、中空管状部を形成する射出成形技術が開示されている。当該製造方法によれば、中空部寸法が均一な複雑形状の中空製品を射出成形できることが開示されている。

また、上記フローティングコアを利用する技術を応用して、分岐管状の管状樹脂成形体を製造する方法も知られており、例えば、特許文献３には、分岐管部を形成するスライド軸を主キャビティに向かって前進させて、連通穴を形成して、分岐管を形成する技術が開示されている。当該製造方法によれば、連通穴部分を後加工するのに比べ、簡単かつ安価に連通穴が形成できる。

特開２０１５−１３９８７９号公報 特開平０４−２０８４２５号公報 特開２０１５−１７４４４１号公報

しかしながら、特許文献３に開示された方法によっても、スライド軸が主管部の内側に向けて移動することによって貫通穴を設けるため、分岐部分で主管部の内側に突出するようなバリが生じやすい。こうしたバリは主管部の流れを妨げる抵抗となることがあり、あるいは、こうしたバリが残ってしまうと、バリが使用時に剥離して、流体中に混入するおそれがある。

また、フローティングコアを用いた成形法で、特許文献３のようにして分岐管を製造すると、貫通穴を開けた際の抜き屑が、主管部の内周面に付着してしまい、製品不良となることがある。

本発明の目的は、分岐管状の管状樹脂成形体を成形するにあたって、管の分岐部に生じうるバリの発生を抑制し、高品質な管状樹脂成形体が得られるような、管状樹脂成形体の製造方法を提供することにある。

発明者は、鋭意検討の結果、射出成形と加圧流体の圧入を併用する管状体の成形法において、主管部が形成された後に、分岐管内周面を形成するコア型を回転させて、主管部と分岐管部の間に生じた樹脂壁を管状樹脂成形体から切り離すと、上記課題が解決できることを知見し、本発明を完成させた。

本発明は、中空管状部を有する管状樹脂成形体を熱可塑性樹脂の射出成形を利用して製造する方法であって、前記中空管状部は、主管部と、主管部から分岐する分岐管部とを有する分岐管状であり、前記射出成形は、一端に加圧流体を注入可能な加圧ポートを備えると共に他端に排出口を有するキャビティを有する金型を準備し、前記キャビティにより管状樹脂成形体の外面形状を規定し、溶融状態の熱可塑性樹脂を前記キャビティ内に射出して充填した後、加圧ポートから加圧流体をキャビティ内に圧入して、キャビティ内の樹脂の一部を排出口から排出して主管部を形成するものであり、さらに、前記金型は、分岐管部の内周面形状を規定するコア型を有すると共に、コア型は円柱状であり、さらに、前記射出成形は、主管部が形成される際に、前記コア型の先端面に隣接して主管部と分岐管部を隔てる樹脂壁を形成するものであって、主管部が形成された後に、前記コア型の中心軸回りにコア型を回転させて、前記樹脂壁を管状樹脂成形体から切り離す工程を有する、管状樹脂成形体の製造方法である（第１発明）。

第１発明において、好ましくは、熱可塑性樹脂の射出に先立って、フローティングコアを加圧ポートに備えさせ、加圧流体の圧入によりフローティングコアを排出口側に移動させ、フローティングコアの移動により主管部を形成する（第２発明）。また、第１発明もしくは第２発明において、好ましくは、キャビティ内に樹脂が射出される際に、前記コア型の先端面が、前記主管部の外周面と、主管部の半径方向にほぼ同じ位置に配置される（第３発明）。また、第１発明ないし第３発明のいずれかにおいて、好ましくは、前記コア型の先端面には、前記樹脂壁とコア型が相対回転することを抑制する凹凸が形成されている（第４発明）。また、第１発明ないし第４発明のいずれかにおいて、好ましくは、前記コア型の回転動作と同時に、コア型を前進もしくは後退させる（第５発明）。

本発明の管状樹脂成形体の製造方法（第１発明）によれば、主管部と分岐管部が合流する箇所にバリが生じにくく、管状樹脂成形体の品質が高められる。さらに、第２発明や第３発明のようにすると、主管部の管壁の肉厚が安定しやすくなり、より、管状樹脂成形体の品質が高められる。また、さらに、第４発明のようにすれば、樹脂壁の切り離しとバリの抑制がより確実なものとなると共に、抜き屑の除去もより確実になり、管状樹脂成形体の品質がより高められる。また、さらに、第５発明のようにすれば、よりバリが生じにくく、管状樹脂成形体の品質が高められる。

本発明の製造方法により製造される管状樹脂成形体の形状を示す一部断面図である。 本発明の製造方法に使用される射出成型金型の構成の例を示す模式図である。 本発明の製造方法の工程の一部を示す模式図である。 本発明の製造方法の工程の一部を示す模式図である。 本発明の製造方法の工程の一部を示す模式図である。 本発明の製造方法の工程の一部を示す模式図である。 本発明の製造方法の工程の一部を示す模式図である。 本発明の製造方法に使用される金型のコア型先端面の形態例を示す模式図である。 本発明の製造方法の過程において、金型から取り出された樹脂成形体の形状を示す断面図である。 本発明の製造方法に使用される射出成型金型の他の構成例を示す模式図である。

以下図面を参照しながら、液体の移送用配管に使用される管状樹脂成形体を例として、発明の実施形態について説明する。発明は以下に示す個別の実施形態に限定されるものではなく、その形態を変更して実施することもできる。

図１は、後述する製造方法により製造される管状樹脂成形体１の形状を示す図であり、図中では、管の中心線に対し上側及び右側となる部分を断面で示し、他の部分を外観で示している。管状樹脂成形体１は、中空管となるように成形された中空管状部を有する。中空管状部は、主管部１１と、主管部１１から分岐する分岐管部１２とを有する分岐管状である。すなわち、分岐管部１２は主管部１１の途中から分岐しており、両者は互いに連通している。主管部１１は、直管状であってもよいし、曲がり管状であってもよい。後述する製造方法によれば、主管部１１が、曲がり管状、特に通常のコア型の脱型が難しいような曲がり管形状であっても、分岐管状の中空管状部が形成できる。分岐管部１２は直管状である。かつ、分岐管部１２の内周面は円筒状に形成されている。

管状樹脂成形体１は、ゲート痕１５を有する。ゲート痕とは、管状樹脂成形体１が射出成形される際に、金型のキャビティに対し樹脂を射出した注入口（ゲート）の痕跡である。本実施形態においてゲート痕１５は、主管部１１の外周面に設けられている。

管状樹脂成形体１は、主管部１１と分岐管部１２に加え、他の部分を備えていてもよい。例えば、管状樹脂成形体１に、主管部１１や分岐管部１２の端部付近に、フランジ１６を備えさせて、管の取り付け性やシール性を高めることができる。同様に、主管部１１や分岐管部１２の端部付近に、シール溝や、突条等を設けてもよい。また、管状樹脂成形体１には、取付や接続のためのステーや固定部、ボスなどを一体成形してもよい。

管状樹脂成形体１を構成する樹脂材料は、射出成形が可能な種々の熱可塑性樹脂が使用できる。熱可塑性樹脂としては、典型的には、オレフィン系樹脂などの汎用樹脂や、ポリアミド樹脂、ポリアセタール樹脂などのエンジニアリングプラスチックの他、ポリフェニルサルファイド樹脂やポリエーテルエーテルケトン樹脂などのスーパーエンジニアリングプラスチックが使用できる。熱可塑性樹脂には、各種補強材（タルクなど）や、強化繊維が配合されていてもよい。強化繊維としては、ガラス繊維やアラミド繊維、炭素繊維などが例示される。熱可塑性樹脂には、各種充填材や添加剤、着色剤などを配合してもよい。

管状樹脂成形体１は、例えば、自動車の自動変速機の油圧配管や、冷却機構の水冷配管等の構成部材として使用できる。なお、管状樹脂成形体１の用途は、これに限定されず、気体や流体の移送や圧力伝達に使用される管体として使用できるほか、紛体や粒体の移送に使用される管体としても使用できる。

以下、上記管状樹脂成形体１の製造方法について説明する。まず射出成形を利用して、樹脂成形体５（図９）を一体成形し、樹脂成形体５から不必要な部分を切除して、管状樹脂成形体１が得られる。図９に樹脂成形体５の形状を断面図で示す。この例では、図９のＡ−Ａ及びＢ−Ｂで示した位置で主管部の両端を切断し、ゲート及びランナー（図示せず）を切除することにより、図１のような管状樹脂成形体１が得られる。

樹脂成形体５を射出成形する工程について概説する。樹脂成形体５の射出成形に用いられる金型は、ゲートとキャビティを有しており、ゲートを通じてキャビティ内に溶融状態の熱可塑性樹脂が射出され、その後加圧流体を圧入してキャビティ内の樹脂の一部を排出する方法、例えば、いわゆるフローティングコア法により、主管部１１が形成され、キャビティ型とコア型により分岐管部１２が形成される。そして、主管部１１が形成された後に、主管部と分岐管部を隔てる樹脂壁４５が除去される。その後、樹脂成形体５が金型から取り出される。

以下、図２ないし図７を参照しながら、上記フローティングコアを用いた射出成型工程の例について詳しく説明する。

図２は射出成形工程に用いられる金型の断面模式図である。成形品の取り出しが可能なように、金型（キャビティ型）３は、紙面と垂直な方向に開閉動作が可能に構成されている。金型３には、キャビティ３１１，３１２とゲート３５が設けられている。ゲート３５を通じてキャビティ内に溶融状態の熱可塑性樹脂を射出して充填することによって、キャビティの内周面形状が転写されて、樹脂成形体５の外面形状が規定される。金型のキャビティは、主管部を形成する主管部キャビティ３１１と、分岐管部を形成する分岐管部キャビティ３１２を有する。

分岐管部１２が形成される部分には、分岐管部の内周面形状を規定するコア型４１が設けられている。キャビティ型の内周面とコア型の外周面により、分岐管部キャビティ３１２が規定される。コア型４１は、円柱状であり、中心軸回りに回転可能に設けられている。また、コア型４１は、成形品の取り出し等が可能なように、分岐管部１２の延在方向にスライド可能に構成されている。コア型には、適宜抜きテーパが与えられていてもよい。
なお、後述する実施形態に示すように、コア型４１の外周にスリーブを設けてもよい。スリーブを設ける場合には、キャビティ型の内周面とスリーブの外周面が、分岐管部キャビティ３１２を規定する。

射出成形の際に金型を閉じた状態で、コア型４１は、コア型の先端面４１ａが、前記主管部の外周面（すなわち主管部キャビティの周壁面３１１ａ）と、主管部１１の半径方向にほぼ同じ位置に配置されることが好ましい。また、コア型４１の先端面４１ａは、前記主管部の外周面（すなわち主管部キャビティの面３１１ａ）を延長したような、ほぼ同一の面となるようにされることがより好ましい。

また、本実施形態では、コア型４１の先端面４１ａの外周部４１ｂが、主管部の半径方向内側に向かってリング状に突出形成されている。コア型の先端面４１ａは平坦であってもよいが、この突出形成された部分は、後述する樹脂壁（４５）が切り離される箇所の肉厚を薄くして、バリの発生をより抑制する働きをするので、このような突出形成された部分４１ｂを設けることが好ましい。また、このような突出形成された部分を設ける場合には、本実施形態のように、突出部４１ｂが、コア型４１の先端面の最外周部で最も突出しており、コア型先端面の内周方向に向かうにしたがって、突出量が減少するようなテーパ状、もしくは階段状に形成されることが好ましい。このようになっていると、成形体において分岐管が分岐する部分の径が小さくなりにくい。

また、コア型４１の先端面４１ａには、凹凸が設けられている。この凹凸により、後述する樹脂壁（４５）とコア型４１が相対回転してしまうことが抑制される。図８に、凹凸の形態例を示す。図８には、コア型４１の先端面４１ａをコア型中心軸に沿って見た外観を示す。なお、図８では、コア型先端面に設けられた外周の突出部は省略している。コア型４１の先端面４１ａに設けられる凹凸は、例えば、図８（ａ）に示すような、角穴状の穴４３であってもよい。また、凹凸は、図８（ｂ）に示すような、断面が長円状もしくは楕円状の穴４４であってもよい。凹凸が穴である場合には、穴が直径寸法（短径寸法）よりも深い方が、相対回転を防止する観点から好ましい。凹凸を穴とする場合には、穴を複数個所に設けてもよい。

また、コア型４１の先端面４１ａに設けられる凹凸は、例えば、図８（ｃ）に示すような、先端面４１ａから主管部の半径方向内側に向かって突出する突起４８，４８であってもよい。凹凸を、突起状に設ける場合には、突起をこの実施形態のように複数個設けてもよいし、突起を角柱状や長円柱状もしくは楕円柱状に設けてもよい。

また、コア型４１の先端面４１ａに設けられる凹凸は、例えば、図８（ｄ）に示すような、溝４６，４６であってもよい。あるいは、コア型４１の先端面４１ａに設けられる凹凸は、例えば、図８（ｅ）に示すような、突条４７，４７であってもよい。これら溝や突条は、１本のみであってもよいし、図８（ｄ）に示すように複数本が平行に配置されていてもよい。あるいは、これら溝や突条が、図８（ｅ）に示すように、交差して放射状に配置されていてもよい。

また、後述する樹脂壁（４５）がコア型４１と一体になって切り離されるように、コア型４１の先端部に設けられる凹凸が、コア型の中心軸方向でアンダーカットとなる形状とされることが好ましい。

金型のキャビティは、主管部キャビティ３１１の一端側に加圧流体を注入可能な加圧ポート３２を備えている。さらに、キャビティは、主管部キャビティ３１１の他端側に排出口３３を有している。そして、ゲート３５は、主管部キャビティ３１１の周壁面に設けられている。

加圧ポート３２は、加圧流体を圧入・排出するための加圧流体系（図示せず）に接続されている。また、加圧ポートがキャビティに連絡する部分には、フローティングコアを仮に支持する部分が設けられ、樹脂の射出に先立って、この部分にフローティングコア２が配置される。

フローティングコア２は、金属製であってもよく、樹脂製であってもよい。樹脂製の場合は、射出成形に供される熱可塑性樹脂と同種の樹脂であってもよいし、異なる種類の樹脂であってもよい。フローティングコア２の形状は、図示した球形の他、円筒状、円錐形状、砲弾型などの形状など、形成されるべき内周面の断面形状を有する形状である。

主管部キャビティ３１１の他端に設けられた排出口３３には、捨てキャビティ３４が接続されている。排出口３３と捨てキャビティ３４の間には開閉動作が可能な開閉手段３７が設けられている。

図３ないし図６は射出成型工程の各段階を示す図である。
まず、フローティングコア２を加圧ポート３２側に配置した状態で金型３を型閉じする。この時、開閉手段３７を閉じておく。好ましくは、コア型４１の先端面４１ａが、主管部の外周面（すなわち主管部キャビティの周壁面３１１ａ）と、主管部の半径方向にほぼ同じ位置に配置される。また、好ましくは、コア型４１の先端面の外周部４１ｂが突出形成された部分が、主管部の外周面（すなわち主管部キャビティの周壁面３１１ａ）よりも、主管部の半径方向内側に突出するように配置される。

型閉じ後、図３に示すように、ゲート３５を通じて、キャビティ３１１，３１２に溶融状態の樹脂を射出し、充填する。なお、この段階における樹脂の充填は、金型のキャビティ全体に対し完全に樹脂を充填する必要はない。後述する加圧流体の圧入によりキャビティ全体への樹脂の充填が完全なものとなるのであれば、この段階における樹脂の充填は、キャビティの一部に樹脂が行き渡らないような不完全な充填であってもよい。

ゲート３５からの樹脂の射出が終了した後、引き続き、排出口３３に設けられた開閉手段３７を開放すると共に、加圧ポート３２から加圧流体を主管部キャビティ３１１内に圧入する。加圧流体は、窒素ガスや炭酸ガス、空気などの気体であってもよく、グリセリンや流動パラフィン、水などの液体であってもよい。加圧流体は、射出された樹脂と反応または相溶しない流体であることが好ましく、例えば窒素ガスのような不活性ガスが特に好ましい。加圧流体の圧入は公知の加圧流体系により行えばよい。

加圧流体が圧入されると、図４に示すように、フローティングコア２は加圧流体に押されてキャビティ内の樹脂中を移動していく。この時、フローティングコア２は、冷却固化が始まった主管部キャビティ３１１の外周寄りの樹脂を残し、冷却が遅れる中心部の溶融樹脂を排出口３３から捨てキャビティ３４へ押し出しながら、排出口３３側へと前進する。そして、フローティングコア２が通過した後には、フローティングコア２の径にほぼ等しい内径を有する主管部１１が形成されることになる。また、主管部１１の管壁となる部分の樹脂は、圧入された加圧流体の圧力により、主管部キャビティの内周面に押し付けられて、管の形状が維持された状態で冷却されて、主管部が形成されていく。また、分岐管部キャビティ３１２に充填された樹脂は、キャビティ型の内周面や、コア型の外周面に接する部分から冷却され、固化して、分岐管部１２が形成される。

更に加圧流体の圧入を進めると、図５に示されるように、フローティングコア２が排出口３３の位置まで至り、主管部１１の全体が形成される。この状態で形成された主管部１１の内部に加圧流体圧を加えたまま保持することで、樹脂と主管部キャビティ３１１の周壁面とを十分に圧接させることができ、成形体の主管部１１の外面形状が正確に形成され、好ましい。
なお、主管部１１が形成された状態で、分岐管部のコア型４１の先端部４１ａに隣接して、主管部１１と分岐管部１２とを隔てる樹脂壁４５が形成される。この樹脂壁４５により、主管部の内部空間と分岐管部の内部空間とは、未だ連通していない状態にある。

本実施形態では、フローティングコア２が排出口３３の手前側で停止するように構成しているが、排出口の径を大きくして、フローティングコア２が排出口３３を超えて捨てキャビティ３４まで到達するようにしてもよい。

主管部１１と樹脂壁４５が形成された後に、図６に示すように、コア型４１を、コア型の中心軸回りに回転させて、樹脂壁４５を樹脂成形体（５）から切り離す。この時、適宜、加圧流体の加圧を解除してもよい。なお、コア型４１の回転による樹脂壁４５の切り離しは、フローティングコア法における加圧流体の圧入後の加圧保持時間の最終段階において行うことが、成形の効率性を高めるうえで好ましい。
また、樹脂壁４５を切り離す際には、コア型４１の回転動作と同時に、コア型４１を前進もしくは後退させることが好ましい。

コア型４１を回転させて、樹脂壁４５を切り離した後に、金型３のキャビティ内の樹脂が十分に固化した頃合いを見計らって、コア型４１を後退させつつ金型３を型開きして、成形された樹脂成形体５を取り出す。図７に示されるように、切り離された樹脂壁４５が、脱型の行程でコア型４１が後退する際に、コア型４１と一体になって分岐管部から取り出されることが好ましい。
取り出された樹脂成形体５を図９に示す。

取り出した樹脂成形体５に対し、必要に応じて、図９のＡ−ＡやＢ−Ｂに示すように、図１の管状樹脂成形体１をするのに不必要な部分を切除する。また、ゲートやランナーの部分を樹脂成形体５から切り離す。これにより、管状樹脂成形体１が得られる。なお、樹脂成形体５から管状樹脂成形体１を得る際に、必要に応じ、切削加工による穴あけや、他の部材の組みつけなどを行ってもよい。

以下、上記管状樹脂成形体１および上記製造方法の作用と効果を説明する。
上記製造方法により管状樹脂成形体１を製造すると、主管部１１と分岐管部１２を隔てるように形成される樹脂壁４５を、コア型４１の回転によって、効率的に切り離すことができる。このように樹脂壁４５を切り離すと、樹脂壁周辺の主管部１１や樹脂壁４５を、それらが射出成形と加圧流体の圧入を組み合わせた方法（特にフローティングコア法）で成形された形状を維持したままで切り離すことができ、成形体の形状が正確になって品質が高められる。かつ、樹脂壁４５の周縁部の切り離し部分に、おおむね周方向に沿う方向のせん断変形が生じて切り離されるため、樹脂壁４５を切り離した部分にバリが生じにくく、仮にバリが生じても切断部からはみ出しにくくなって、樹脂成形体の品質を向上させうる。

さらに、キャビティ内に樹脂が射出される際に、コア型４１の先端面４１ａが、前記主管部の外周面と、主管部の半径方向にほぼ同じ位置に配置されるようにした場合には、射出成形と加圧流体の圧入を組み合わせた方法（特にフローティングコア法）による主管部の形成がより正確で確実なものとなり、管状樹脂成形体の品質が高められる。すなわち、両者が主管部の半径方向にほぼ同じ位置に配置されることにより、主管部キャビティ３１１に射出・充填された樹脂の冷却や固化の速さが、分岐部とその他の部分の間でより均一なものとなり、射出成形と加圧流体の圧入を組み合わせた方法（特にフローティングコア法）により形成される主管部の肉厚が安定しやすくなって、管状樹脂成形体の品質が高められる。

また、コア型４１が、コア型の先端面４１ａに、樹脂壁４５とコア型４１が相対回転することを抑制する凹凸（４３）が形成されているものである場合には、コア型の回転による樹脂壁４５の切り離しとバリ発生の抑制が、より確実になる。また、コア型の先端面４１ａに凹凸を設けると、かかる凹凸により樹脂壁４５がコア型４１に保持されやすくなるので、樹脂成形体５の脱型時にコア型４１を後退させる際に、樹脂壁４５をコア型４１と一緒に取り出しやすくなって、抜き屑である樹脂壁４５が成形体の中空管状部に残存してしまうことの予防に貢献する。この観点から、凹凸は、コア型中心軸方向にアンダーカットとなる形状であることが特に好ましい。

また、樹脂壁４５を切り離す際に、コア型４１の回転動作と同時に、コア型４１を前進もしくは後退させると、樹脂壁４５が切り離された部分が、再び樹脂成形体５にくっついてしまうことが抑制される。そして、バリの発生の抑制と、樹脂壁４５の回収がより確実になって、管状樹脂成形体の品質が高められる。

また、型閉じ時に、コア型４１の先端面の外周部４１ｂが突出形成された部分が、主管部の外周面（すなわち主管部キャビティの周壁面３１１ａ）よりも、主管部の半径方向内側に突出するように配置されると、突出形成された部分が主管部の管壁に食い込んだ状態で主管部が形成されて、主管部１１と樹脂壁４５の外周が接続される部分の肉厚を薄くでき、コア型４１の回転により、この肉厚が薄くなった部分がせん断変形して切り離されるため、樹脂壁４５の切り離しとバリの発生抑制が、より確実なものとなる。

発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、種々の改変をして実施することができる。以下に発明の他の実施形態や変形例について説明するが、以下の説明においては、上記実施形態と異なる部分を中心に説明し、同様である部分についてはその詳細な説明を省略する。また、これら実施形態は、その一部を互いに組み合わせて、あるいは、その一部を置き換えて実施できる。

例えば、コア型はスリーブを有していてもよい。例えば、図１０に示すような金型で、同様に分岐管状の中空管状部を有する管状樹脂成形体を製造することもできる。図１０に示す第２実施形態の金型においては、コア型６１はコア型の外周に配置された筒状のスリーブ６２を有する。この場合、実質的には、キャビティ型の内周面と、スリーブ６２の外周面により、分岐管部キャビティ３１２が形成される。コア型６１とスリーブ６２とは、互いに相対回転や相対的な進退移動が可能なように構成されることが好ましい。

射出成形の際に金型を閉じた状態で、コア型６１は、コア型の先端面６１ａが、主管部の外周面（すなわち主管部キャビティの周壁面３１１ａ）と、主管部の半径方向内側にほぼ同じ位置となるように、配置されることが好ましい。
また、射出成形の際に金型を閉じた状態で、スリーブ６２は、スリーブの先端部６２ａが、主管部の外周面（すなわち主管部キャビティの周壁面３１１ａ）よりも、主管部の半径方向内側に突出するように、配置されることが好ましい。

また、さらに、スリーブ６２の先端部６２ａは、スリーブの内周側が、スリーブの外周側に比べ、主管部の半径方向内側により突出するよう、テーパ面とされていることが好ましい。特に、スリーブ先端部６２ａの内周面が円筒状とされていることが好ましい。

コア型にスリーブが備えられていると、コア型６１の回転による樹脂壁（４５）の切り離し時に、コア型６１をスリーブ６２の内側に引き込むように、コア型を相対的に後退させて、切り離された樹脂壁をスリーブ６２の内側に取り込むようにすることも可能である。このようにすると、切り離された樹脂壁（４５）は、樹脂成形体（分岐管部１２）の内周に接触することなく、スリーブ６２の内側に回収される。そして、切り離された樹脂壁が、樹脂成形体の内部に接触して、再びくっついて残存してしまう不具合が予防でき、管状樹脂成形体の品質がより高められる。

また、上記実施形態の説明においては、フローティングコア２を用いて、加圧流体の圧入によりフローティングコア２を移動させて、主管部１１を形成する、いわゆるフローティングコア法を応用した製造方法について説明したが、発明は、フローティングコア法に限定されない。すなわち、射出成形を利用した主管部の形成が、一端に加圧流体を注入可能な加圧ポートを備えると共に他端に排出口を有するキャビティを有する金型を準備し、前記キャビティにより管状樹脂成形体の外面形状を規定し、溶融状態の熱可塑性樹脂を前記キャビティ内に射出して充填した後、加圧ポートから加圧流体をキャビティ内に圧入して、キャビティ内の樹脂の一部を排出口から排出して主管部を形成するものであれば、同様に実施可能である。すなわち、本発明体の実施形態として、主管部１１の形成を、いわゆるＧＩＴ法やＷＩＴ法によって行い、その後、主管部と分岐管部を隔てるよう形成された樹脂壁を、コア型の回転により除去するようにしてもよく、同様の効果が得られる。

なお、フローティングコアを用いるようにすれば、主管部１１の肉厚がより正確なものとなると共に、樹脂壁４５の切り離しもより確実に高い品質で行うことができて、より好ましい。

また、上記実施形態の説明では、排出口３３と開閉機構３７と捨てキャビティ３４が順次並んだ形態の金型の例を示したが、排出口や捨てキャビティの具体的形状は特に限定されず、例えば、両者が樹脂の流れ方向と垂直な断面で同じ断面形状を有するような形態であってもよい。また、開閉機構３７は一連の射出工程や加圧流体の圧入工程が実行可能であれば、省略することもできる。

上記製造方法によれば、品質に優れる管状樹脂成形体を効率的に製造できて、産業上の利用価値が高い。

１ 管状樹脂成形体
１１ 主管部
１２ 分岐管部
１５ ゲート痕
１６ フランジ
２ フローティングコア
３ 射出成型金型
３１１ 主管部キャビティ
３１２ 分岐管部キャビティ
３２ 加圧ポート
３３ 排出口
３４ 捨てキャビティ
３５ ゲート
３７ 開閉手段
４１ コア型
４５ 樹脂壁
５ 樹脂成形体
６１ コア型
６２ スリーブ

Claims (5)

1. 中空管状部を有する管状樹脂成形体を熱可塑性樹脂の射出成形を利用して製造する方法であって、
   前記中空管状部は、主管部と、主管部から分岐する分岐管部とを有する分岐管状であり、
   前記射出成形は、
   一端に加圧流体を注入可能な加圧ポートを備えると共に他端に排出口を有するキャビティを有する金型を準備し、前記キャビティにより管状樹脂成形体の外面形状を規定し、
   溶融状態の熱可塑性樹脂を前記キャビティ内に射出して充填した後、
   加圧ポートから加圧流体をキャビティ内に圧入して、キャビティ内の樹脂の一部を排出口から排出して主管部を形成するものであり、
   さらに、前記金型は、分岐管部の内周面形状を規定するコア型を有すると共に、コア型は円柱状であり、
   さらに、前記射出成形は、
   主管部が形成される際に、前記コア型の先端面に隣接して主管部と分岐管部を隔てる樹脂壁を形成するものであって、
   主管部が形成された後に、前記コア型の中心軸回りにコア型を回転させて、前記樹脂壁を管状樹脂成形体から切り離す工程を有する、
   管状樹脂成形体の製造方法。
2. 熱可塑性樹脂の射出に先立って、フローティングコアを加圧ポートに備えさせ、
   加圧流体の圧入によりフローティングコアを排出口側に移動させ、フローティングコアの移動により主管部を形成する
   請求項１に記載の管状樹脂成形体の製造方法。
3. キャビティ内に樹脂が射出される際に、前記コア型の先端面が、前記主管部の外周面と、主管部の半径方向にほぼ同じ位置に配置される
   請求項１または請求項２に記載の管状樹脂成形体の製造方法。
4. 前記コア型の先端面には、前記樹脂壁とコア型が相対回転することを抑制する凹凸が形成されている
   請求項１もしくは請求項３のいずれかに記載の管状樹脂成形体の製造方法。
5. 前記コア型の回転動作と同時に、コア型を前進もしくは後退させる
   請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の管状樹脂成形体の製造方法。

Images