JP2020001299A - 樹脂チューブの製造方法および成形装置 - Google Patents

Abstract

【課題】従来とは異なる方法で複数の樹脂チューブを結束できる技術を提供する。【解決手段】樹脂チューブの製造方法は、一列に配列された複数の樹脂チューブ（ＴＵ）を押出成形する押出工程と、押出工程の後に、複数の樹脂チューブ（ＴＵ）の列方向に配置されて列方向に沿って移動する可動圧着部（２０）によって複数の樹脂チューブ（ＴＵ）を互いに圧着させる圧着工程と、を備える。【選択図】図５

Description

本発明は、樹脂チューブの製造方法および成形装置に関する。

単層または多層の樹脂チューブとして、複数の樹脂チューブを結束したものが知られている。特許文献１に記載の製造方法では、成形された複数の樹脂チューブ同士の隙間を埋めるように熱可塑性エラストマーからなる結束プロテクタで被覆している。

特開２００１−２７１９６８号公報

車両に搭載される冷却配管等の配管として樹脂チューブが用いられている。結束プロテクタによって結束した配管を搭載スペースが十分でない箇所に設置する場合、結束プロテクタ分の搭載スペースが確保出来ないおそれがある。そのため、従来とは異なる方法で複数の樹脂チューブ同士を結束できる技術が望まれていた。

本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであり、以下の形態として実現することが可能である。

（１）本発明の一形態によれば、樹脂チューブの製造方法が提供される。この製造方法は；一列に配列された複数の樹脂チューブを押出成形する押出工程と；前記押出工程の後に、前記複数の樹脂チューブの列方向に配置されて前記列方向に沿って移動する可動圧着部によって前記複数の樹脂チューブを互いに圧着させる圧着工程と、を備える。この形態の製造方法によれば、可動圧着部により複数の樹脂チューブを互いに圧着するため、別部材を用いずに複数の樹脂チューブ同士を結束できる。

（２）上記形態の製造方法においては、更に、前記押出工程の後に、前記複数の樹脂チューブの間に配置されて前記列方向に移動する可動間隔調整部によって、前記複数の樹脂チューブの前記圧着工程において圧着しない部分について、前記複数の樹脂チューブ同士の間隔を広げる間隔調整工程を備えてもよい。この形態の製造方法によれば、樹脂チューブの圧着しない部分の樹脂チューブ同士の間隔を広げることができる。

（３）上記形態の製造方法においては、更に、前記圧着工程の前に、前記複数の樹脂チューブを前記複数の樹脂チューブの圧着に適した予め定めた温度に調整する温度調整工程を備えてもよい。この形態の製造方法によれば、圧着工程において樹脂チューブを圧着に適した温度に調整できる。

（４）上記形態の製造方法においては、更に、前記押出工程の後であって、かつ、前記圧着工程の前または後に、凹凸型を用いて前記複数の樹脂チューブに凹凸を設ける凹凸形成工程を備えてもよい。この形態の製造方法によれば、樹脂チューブに凹凸を設けることができる。

（５）上記形態の製造方法においては、前記圧着工程において、前記可動圧着部の内面を成形型として使用することによって前記複数の樹脂チューブを成形してもよい。この形態の樹脂チューブの製造方法によれば、製造工程を増やすことなく、樹脂チューブを成形できる。

（６）本発明の他の形態によれば、樹脂チューブの成形装置が提供される。この成形装置は；一列に配列された複数の樹脂チューブを押出成形する押出成形機と；前記複数の樹脂チューブの列方向に配置され前記複数の樹脂チューブを互いに圧着させる可動圧着部を前記列方向に沿って移動させる可動機構と、を備える。この形態の成形装置によれば、可動圧着部により複数の樹脂チューブを互いに圧着するため、別部材を用いずに複数の樹脂チューブ同士を結束できる。

なお、本発明は、種々の形態で実現することが可能であり、例えば、この形態の樹脂チューブの製造方法や成形装置で製造された単層または多層の樹脂チューブ等の形態で実現できる。

樹脂チューブの製造方法で用いる成形装置の一例を示す正面図である。 成形装置の平面図である。 可動圧着部が樹脂チューブを圧着する一例を示す説明図である。 樹脂チューブの一例を示す図である。 樹脂チューブの製造方法のフローチャートである。 第２実施形態における成形装置の一例を示す説明図である。 成形装置の一部の平面図である。 第２実施形態における樹脂チューブの製造方法のフローチャートである。 第３実施形態における成形装置の一例を示す説明図である。 成形装置の一部の平面図である。 第３実施形態において製造される樹脂チューブの一例を示す図である。 第３実施形態における樹脂チューブの製造方法のフローチャートである。 第４実施形態における成形装置の一例を示す説明図である。 第４実施形態における樹脂チューブの製造方法のフローチャートである。 他の実施形態における可動圧着部の説明図である。 更に他の実施形態における可動圧着部の説明図である。 更に他の実施形態における可動圧着部の説明図である。 更に他の実施形態における可動圧着部が樹脂チューブを圧着する一例を示す説明図である。 更に他の実施形態における可動圧着部が樹脂チューブを圧着する一例を示す説明図である。

Ａ．第１実施形態：
図１および図２は、本実施形態における単層または多層の樹脂チューブＴＵの製造方法で用いる成形装置１００の一例を示す説明図である。成形装置１００は、押出成形機１０と、可動圧着部２０と、可動機構２５と、冷却部３０と、引取部４０と、裁断部５０と、を備える。樹脂チューブＴＵは、例えば、ポリアミドやポリプロピレンによって形成される。多層の樹脂チューブＴＵは、例えば、ＰＡ６１２／変性ＰＰやＰＡ６１２／ａｄ／ＰＰ、ＰＡ１２／変性ＰＰ、ＰＡ１２／ａｄ／ＰＰ等の層構造を有する。「ａｄ」とは接着層を意味する。また、燃料の透過を防止するバリア層「ＥＶＯＨ」を備えた層構造でもよい。例えば、ＰＥ／ａｄ／ＥＶＯＨ／ａｄ／ＰＥが挙げられる。図１および図２には互いに直交するｘ軸、ｙ軸、ｚ軸を示している。ｘ軸とｙ軸は水平方向の軸であり、ｚ軸は鉛直上向き方向の軸である。これらの軸は図３以降に示した軸に対応している。

押出成形機１０には、樹脂チューブＴＵを形成する樹脂材料が投入される。押出成形機１０は投入された樹脂材料を加熱、溶融し、一列に配列された複数の樹脂チューブＴＵを押出成形する。本実施形態において、複数の樹脂チューブＴＵは、水平方向（ｙ軸方向）に一列に配列されて押出成形される。可動圧着部２０は、複数の樹脂チューブＴＵの列方向（ｙ軸方向）、より詳しくは押出方向に複数の樹脂チューブＴＵを外側から挟むように配置され、複数の樹脂チューブＴＵを互いに圧着させる。本明細書において「圧着」とは、複数の樹脂チューブＴＵが押出成形機１０から押出された後の高温の状態において、複数の樹脂チューブＴＵを互いに押し付けることによって、接着剤を用いること無く複数の樹脂チューブＴＵ同士を一体化させる処理を意味する。可動圧着部２０は、可動機構２５によって複数の樹脂チューブＴＵの列方向（ｙ軸方向）に沿って移動する。冷却部３０は、樹脂チューブＴＵを冷却する。冷却部３０は、例えば、水等の冷媒が収容された水槽である。引取部４０は樹脂チューブＴＵを樹脂チューブＴＵの軸方向（＋ｘ軸方向）に引き取る。裁断部５０は、樹脂チューブＴＵを予め定めた長さで裁断する。

図３は、可動圧着部２０が樹脂チューブＴＵを圧着する一例を示す説明図である。可動圧着部２０は、複数の樹脂チューブＴＵの列方向（ｙ軸方向）に沿って移動し、樹脂チューブＴＵを互いに圧着する。

図４は、本実施形態において製造される樹脂チューブＴＵ１の一例を示す図である。本実施形態において、樹脂チューブＴＵ１は一部が一体化している。なお、樹脂チューブＴＵ１は全てが一体化していてもよい。樹脂チューブＴＵ１は、例えば、車両に搭載する冷却配管である。一体化される樹脂チューブＴＵの外皮層は同じ材質であることが好ましい。

図５は、本実施形態の樹脂チューブＴＵ１の製造方法のフローチャートである。まず、ステップＳ１００の押出工程において、押出成形機１０が一列に配列された複数の樹脂チューブＴＵを押出成形する。

次に、ステップＳ１１０の圧着工程において、可動圧着部２０が複数の樹脂チューブＴＵを互いに圧着させる。続いて、ステップＳ１２０の冷却工程において、冷却部３０が樹脂チューブＴＵを冷却する。最後に、ステップＳ１３０の裁断工程において、裁断部５０が樹脂チューブＴＵを予め定めた長さで裁断する。ステップＳ１３０の後に、樹脂チューブＴＵ１を予め定めた形状に曲げる処理を行ってもよい。

以上で説明した本実施形態の樹脂チューブの製造方法によれば、可動圧着部２０により押出工程後の複数の樹脂チューブＴＵを互いに圧着するため、別部材を用いずに複数の樹脂チューブＴＵ同士を結束できる。そのため、搭載スペースが十分でない狭い空間にも設置可能な樹脂チューブＴＵ１を製造できる。また、熱可塑性エラストマー等の他部材で被覆する作業が不要であるため、作業の煩雑さを抑制できる。

Ｂ．第２実施形態：
図６は、第２実施形態における成形装置１０１の一例を示す説明図である。成形装置１０１は、押出成形機１０と可動圧着部２０との間に温度調整部６０を備える点が第１実施形態と異なり、他の構成は第１実施形態と同じである。温度調整部６０は、温度調整機構６５によって少なくとも加熱と冷却とのうち一方を行い、樹脂チューブＴＵの温度を調整する。温度調整機構６５としては、ヒータやペルチェ素子などの電気的な機構を用いてもよく、あるいは、液体を利用した熱交換機構を用いてもよい。なお、温度調整部６０を省略して、可動圧着部２０が温度調整部を備えていてもよい。この場合には、可動圧着部２０の温度を温度調整機構６５によって調整するように装置が構成される。

図７は、成形装置１０１の一部の平面図である。温度調整部６０は、本実施形態においてローラである。温度調整部６０は、樹脂チューブＴＵの圧着する側に設けられていることが好ましい。図７に示すように、温度調整部６０は、樹脂チューブＴＵを送り出すよう矢印方向に回転する。

図８は、第２実施形態における樹脂チューブＴＵの製造方法のフローチャートである。第２実施形態における樹脂チューブＴＵの製造方法は、図５のステップＳ１００とステップＳ１１０の間にステップＳ１０３の処理を行い、圧着工程の前に樹脂チューブＴＵの温度を調整する点が第１実施形態と異なり、他の工程は第１実施形態と同じである。

温度調整部６０は、ステップＳ１０３の温度調整工程において、樹脂チューブＴＵを樹脂チューブＴＵの圧着に適した予め定めた温度に調整する。この温度は、予め実験的に求めることができ、例えば、樹脂チューブＴＵの融点より１０℃から３０℃低い温度範囲の値に設定される。一般に、圧着工程における樹脂チューブＴＵの温度が融点に近いほど圧着の強度が高い。そこで、樹脂チューブＴＵの用途等に応じて、圧着工程における樹脂チューブＴＵの温度を変更することによって、圧着の強度を変更するようにしてもよい。例えば、圧着された複数の樹脂チューブＴＵの製品が、作業者が手で把持して引き離すように力を加えることによって圧着部分が離間する程度の弱い圧着強度を有するように、圧着工程における樹脂チューブＴＵの温度を調整するようにしてもよい。

以上で説明した本実施形態の樹脂チューブの製造方法によれば、圧着工程において樹脂チューブＴＵを圧着に適した温度に調整できる。

Ｃ．第３実施形態：
図９は、第３実施形態における成形装置１０２の一例を示す説明図である。成形装置１０２は、押出成形機１０と可動圧着部２０との間に可動間隔調整部２１を備える点が第１実施形態と異なり、他の構成は第１実施形態と同じである。可動間隔調整部２１は、複数の樹脂チューブＴＵの間に配置され、複数の樹脂チューブＴＵの圧着工程において圧着しない部分について、複数の樹脂チューブＴＵ同士の間隔を調整する。可動間隔調整部２１は、可動機構２５によって樹脂チューブの列方向（ｙ軸方向）に移動する。

図１０は、成形装置１０２の一部の平面図である。可動間隔調整部２１は、本実施形態においてローラである。図１０に示すように、可動間隔調整部２１は、樹脂チューブＴＵを送り出すよう矢印方向に回転する。可動間隔調整部２１は、樹脂チューブの列（ｙ軸方向）に移動し、樹脂チューブＴＵ同士の間隔を押出成形機１０から押出された時の樹脂チューブＴＵ同士の間隔Ｗ０以上に広げる。押出直後の間隔Ｗ０は、押出成形機１０に設けられた複数の押出ダイスの間隔Ｗ０に等しい。

図１１は、第３実施形態において製造される樹脂チューブＴＵ２の一例を示す図である。図１１に示すように、本実施形態において、樹脂チューブＴＵ２は、右側の端部は圧着されておらず、間隔Ｗ０以上である間隔Ｗ１が設けられており、左側の端部は可動間隔調整部２１により間隔Ｗ１よりも広い、間隔Ｗ２が設けられている。これらの間隔Ｗ１、Ｗ２は可動間隔調整部２１によって調整される。

図１２は、第３実施形態における樹脂チューブＴＵ２の製造方法のフローチャートである。第３実施形態における樹脂チューブＴＵ２の製造方法は、図５のステップＳ１００とステップＳ１１０の間にステップＳ１０６の処理を行い、圧着工程の前に複数の樹脂チューブＴＵ同士の間隔を調整する点が第１実施形態と異なり、他の工程は第１実施形態と同じである。

可動間隔調整部２１は、ステップＳ１０６の間隔調整工程において、複数の樹脂チューブＴＵ同士の間隔を広げる。なお、この処理は、ステップＳ１１０の処理の後に行ってもよい。また、可動間隔調整部２１は、ステップＳ１０６において、樹脂チューブＴＵの温度を調整してもよい。この場合には、可動間隔調整部２１の温度を図６に示した温度調整機構６５によって調整するように装置が構成される。

以上で説明した本実施形態の樹脂チューブの製造方法によれば、圧着工程において圧着しない部分について、樹脂チューブＴＵ同士の間隔を広げることができる。

Ｄ．第４実施形態：
図１３は、第４実施形態における成形装置１０３の一例を示す説明図である。成形装置１０３は、押出成形機１０と可動圧着部２０との間に凹凸形成部７０を備える点が第１実施形態と異なり、他の構成は第１実施形態と同じである。凹凸形成部７０は、例えば、上下一対に配置されたベルト上を凹凸を有する凹凸型７１が樹脂チューブＴＵの繰り出し方向に沿って循環するように構成されている。凹凸型７１は、モールドブロックともいう。

図１４は、第４実施形態における樹脂チューブＴＵの製造方法のフローチャートである。第４実施形態における樹脂チューブＴＵの製造方法は、図５のステップＳ１００とステップＳ１１０の間にステップＳ１０９の処理を行い、樹脂チューブＴＵに凹凸を設ける点が第１実施形態と異なり、他の工程は第１実施形態と同じである。

凹凸形成部７０は、ステップＳ１０９の凹凸形成工程において、樹脂チューブＴＵに凹凸を設ける。本実施形態において、凹凸形成部７０は、上述した凹凸型７１によって樹脂チューブＴＵに複数の凹凸を設け蛇腹形状を形成する。なお、この処理は、ステップＳ１１０の処理の後に行ってもよい。この場合には、図１３の凹凸形成部７０は可動圧着部２０の後ろに設置される。なお、凹凸形成工程は、樹脂チューブＴＵの長手方向の一部にのみ実施してもよい。

以上で説明した本実施形態の樹脂チューブの製造方法によれば、凹凸を有する複数の樹脂チューブＴＵを互いに圧着することができる。

Ｅ．他の実施形態：
図１５は、他の実施形態における可動圧着部２０の説明図である。図１５は、可動圧着部２０を樹脂チューブＴＵの軸方向（ｘ軸方向）から見た図である。上述した各実施形態において、可動圧着部２０は、樹脂チューブＴＵを覆うような溝部２２を有していてもよい。これにより、圧着工程において、樹脂チューブＴＵの圧着領域ｔ１がずれることを抑制できることに加え、樹脂チューブＴＵ同士を圧着する際の樹脂チューブＴＵが潰れることを防止できる。図１６は、更に他の実施形態における可動圧着部２０の説明図である。図１６に示すように、可動圧着部２０は、圧着領域ｔ２が圧着領域ｔ１よりも大きくなるように溝部２３を有していてもよい。これにより、圧着された樹脂チューブＴＵ同士の密着力が向上する。

図１７は、更に他の実施形態における可動圧着部２０の説明図である。図１７は、可動圧着部２０をから樹脂チューブＴＵの軸方向（ｘ軸方向）から見た図である。上述した各実施形態において、可動圧着部２０は、圧着工程において、可動圧着部２０の内面を成形型として使用することによって、複数の樹脂チューブＴＵの外形を予め定めた形に形成してもよい。例えば、図１６に示すように、可動圧着部２０は、樹脂チューブＴＵの左右方向（ｙ軸方向）に配置された可動圧着部２０ａと上下方向（ｚ軸方向）に配置された可動圧着部２０ｂとを備えてもよい。このように可動圧着部２０が配置されることで、可動圧着部２０は圧着工程において、樹脂チューブＴＵを略矩形形状に形成することができる。可動圧着部２０は、樹脂チューブＴＵを略三角形等の任意の形状に成形してもよい。これにより、樹脂チューブＴＵの配策の自由度が向上する。

図１８は、更に他の実施形態における可動圧着部２０が樹脂チューブＴＵを圧着する一例を示す説明図である。上述した各実施形態において、成形装置１００は、２本の樹脂チューブＴＵを押出成形し圧着している。この代わりに、図１７に示すように、成形装置１００は３本以上の樹脂チューブＴＵを押出成形し圧着してもよい。これにより、樹脂チューブＴＵの配策の自由度が向上する。

図１９は、更に他の実施形態における可動圧着部２０が樹脂チューブＴＵを圧着する一例を示す説明図である。上述した各実施形態において、樹脂チューブＴＵを挟むように配置された可動圧着部２０は、それぞれ複数の樹脂チューブＴＵの列方向（ｙ軸方向）に移動し、樹脂チューブＴＵを圧着している。この代わりに、図１９に示すように、可動圧着部２０は一方のみが複数の樹脂チューブＴＵの列方向（ｙ軸方向）に移動し、オフセットした状態で樹脂チューブＴＵを互いに圧着してもよい。これにより、樹脂チューブＴＵの配策の自由度が向上する。

また、上述した各実施形態において、押出成形機１０は、エア注入機構を備えていてもよい。押出成形機１０は、樹脂チューブＴＵの中空内にエアを導入させることによって、樹脂チューブＴＵの内側形状を安定させ、圧着工程における樹脂チューブＴＵの潰れを防止できる。

本発明は、上述の実施形態に限られるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の構成で実現することができる。例えば発明の概要の欄に記載した各形態中の技術的特徴に対応する実施形態中の技術的特徴は、上述した課題を解決するために、あるいは上述の効果の一部又は全部を達成するために、適宜、差し替えや組み合わせを行うことが可能である。また、その技術的特徴が本明細書中に必須なものとして説明されていなければ、適宜削除することが可能である。

１０…押出成形機、２０、２０ａ、２０ｂ…可動圧着部、２１…可動間隔調整部、２２、２３…溝部、２５…可動機構、３０…冷却部、４０…引取部、５０…裁断部、６０…温度調整部、６５…温度調整機構、７０…凹凸形成部、７１…凹凸型、１００、１０１、１０２、１０３…成形装置、ＴＵ、ＴＵ１、ＴＵ２…樹脂チューブ

Claims (6)

1. 樹脂チューブの製造方法であって、
   一列に配列された複数の樹脂チューブを押出成形する押出工程と、
   前記押出工程の後に、前記複数の樹脂チューブの列方向に配置されて前記列方向に沿って移動する可動圧着部によって前記複数の樹脂チューブを互いに圧着させる圧着工程と、を備える、製造方法。
2. 請求項１に記載の製造方法であって、更に、
   前記押出工程の後に、前記複数の樹脂チューブの間に配置されて前記列方向に移動する可動間隔調整部によって、前記複数の樹脂チューブの前記圧着工程において圧着しない部分について、前記複数の樹脂チューブ同士の間隔を広げる間隔調整工程を備える、製造方法。
3. 請求項１または請求項２に記載の製造方法であって、更に、
   前記圧着工程の前に、前記複数の樹脂チューブを前記複数の樹脂チューブの圧着に適した予め定めた温度に調整する温度調整工程を備える、製造方法。
4. 請求項１から請求項３のうちいずれか一項に記載の製造方法であって、更に、
   前記押出工程の後であって、かつ、前記圧着工程の前または後に、凹凸型を用いて前記複数の樹脂チューブに凹凸を設ける凹凸形成工程を備える、製造方法。
5. 請求項１から請求項４のうちいずれか一項に記載の製造方法であって、
   前記圧着工程において、前記可動圧着部の内面を成形型として使用することによって前記複数の樹脂チューブを成形する、製造方法。
6. 樹脂チューブの成形装置であって、
   一列に配列された複数の樹脂チューブを押出成形する押出成形機と、
   前記複数の樹脂チューブの列方向に配置され前記複数の樹脂チューブを互いに圧着させる可動圧着部を前記列方向に沿って移動させる可動機構と、を備える、成形装置。

Images