JP4434367B2

JP4434367B2 - フレキシブルチューブとその射出成形用金型

Info

Publication number: JP4434367B2
Application number: JP20774399A
Authority: JP
Inventors: 俊臣佐藤
Original assignee: Satoseiki Co Ltd
Current assignee: Satoseiki Co Ltd
Priority date: 1999-07-22
Filing date: 1999-07-22
Publication date: 2010-03-17
Anticipated expiration: 2019-07-22
Also published as: JP2001032967A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、フレキシブルチューブに係り、特に、屈曲しても横断面形状が目立ってつぶれる局部的な折れが生じない変形性能を要求されるフレキシブルチューブに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、自動車や建築物における開閉部等に設けられる配線は、通常、ゴム状弾性を有するフレキシブルチューブの中を通すことで保護を図るようにしている。この種のチューブは、当該開閉部の開閉に伴って大きく屈曲されることが多いので、屈曲しても横断面形状が目立ってつぶれる局部的な折れが生じない変形性能を要求される。この変形性能を満たすために、従来のこの種のチューブは、蛇腹形に形成されたものが多かった。
【０００３】
図７は、蛇腹形に形成された配線保護チューブの一例ａを示す。この配線保護チューブａは、蛇腹形をした管部ｂとその両端に連続したキャップ状の取付け部ｃとがゴム材料によって一体に形成されている。
従って、このチューブａを、両端の取付け部ｃどうしが近づくように曲げた場合、曲げの圧縮側においては各谷ｄが開き角を狭めることで全体がほぼ均等に変形するため、局部的な折れが生じることは無い。
【０００４】
このようなチューブａの材料としては、機能面から見る限り、ゴム状弾性を有するものであれば特に種類を選ぶ必要は無いので、一般的には、スチレン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ）やポリブタジエンゴム（ＢＲ）等の汎用合成ゴムが多く用いられている。
【０００５】
また、この種のチューブａの製造方法としては、種々のゴム金型による成形法が考えられるが、インジェクション法（射出成形法）は、成形前の準備工程が不要であったり、成形精度が高く、加硫時間も比較的短く済むといった利点を有する。
【０００６】
図８は、配線保護チューブａを形成するための射出成形用金型の一例ｆを示すものである。この金型ｆは、互いに開閉する下型ｇ及び上型ｈと、これら下型ｇ及び上型ｈによるキャビティ用空間に着脱自在に装着される置き中子ｉ等から構成されている。
成形を行うときは、下型ｇに中子ｉをセットした後、上型ｈを下型ｇに対して閉じ、キャビティ用空間の内面と中子ｉとで画成されるキャビティｊに溶融ゴムを射出し、そのままの状態で所要の時間（加硫時間）が経過するのを待つ。これにより、溶融ゴムが金型ｆ内で架橋反応して加硫ゴム化し、配線保護チューブａが成形される。
【０００７】
成形された配線保護チューブａを離型するときは、上型ｈを下型ｇに対して開いた後、中子ｉをチューブａごと取り出し、次いで、チューブａの中にその一端から高圧空気を吹き込んでこれをある程度膨らませ、この状態で中子ｉを引き抜く、といった手順で行う。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
インジェクション成形法による従来のフレキシブルチューブａの成形はこのように行われるので、離型にかなりの手間がかかり、自動化には多大なコストがかかってしまう。
また、他の金型成形法に較べれば加硫時間が短くて済むとは言うものの、この加硫時間としては、どんなに短くても数分を要する。このため、射出サイクルが最短でも５分程度になってしまって、製造効率が非常に悪いという問題があった。
【０００９】
そこで、この種のチューブの材料として、熱可塑性エラストマー（ＴＰＥ）を用いることを考えてみた。既知の通り、熱可塑性エラストマーは、加硫を要しないので、通常の熱可塑性合成樹脂を使用する場合と同様、射出サイクルを３０秒程度まで短縮することができる。
ところが、熱可塑性エラストマーは、合成ゴムに較べて伸展性が大分乏しいために、チューブの中にエアーを吹き込んでも、中子ｉを簡単に抜くことができる程度には上手く膨らまないので、離型が一層困難になってしまうという別の問題が生じる。
【００１０】
本発明は上記した従来の問題点に鑑みて為されたものであり、加硫待ちの時間が必要無くて射出サイクルを大幅に短縮することができると共に、離型も容易に行うことができ、それでいて、必要な変形性能を満たす新規なフレキシブルチューブを提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するために、請求項１の射出成形用金型は、熱可塑性エラストマー製フレキシブルチューブの射出成形用金型であって、互いに開閉する固定側型板及び可動側型板と、これら型板で形成されるキャビティ用空間に着脱自在に装着される置き中子とからなり、前記固定用型板と可動用型板のキャビティ用凹部には半円弧形に延びる多数の溝が形成され、前記凹部の両端には大径部が連続し、前記大径部の両端には中子着座凹部が連続しており、前記置き中子は、円柱形をした主部と、前記主部の両端に続く着座部とからなり、着座部の一方は前記主部に固定され、他方の着座部は前記主部に対して軸方向から着脱自在に結合され、さらに、前記主部の外径は一端から他端に向かって小さくなる抜き勾配を有することを特徴とするものである。
この金型を用いて成形されるフレキシブルチューブは、請求項２に記載の一体に射出成形され、所要の内径を有する筒状部と、この筒状部の外周面から張り出し筒状部の軸方向へ配列された多数のフランジとを備えることを特徴とするものである。
【００１２】
このフレキシブルチューブを屈曲させると、曲げの圧縮側では伸長側へ向けて折れ曲がろうとするが、フランジが形成されている箇所においては剛性が高いために折れ曲がりが阻止されるので、この折れ曲がりは隣接するフランジどうしの谷部の管壁ごとに生じる。この谷部の管壁ごとに生じる折曲りは、横断面形状が目立ってつぶれるほどのものでは無く、谷の幅が小さいほど折れ曲がりも小さくなる。従って、このチューブを屈曲させた場合、チューブ全体の屈曲を見れば、局部的に目立った折れは無く、滑らかに屈曲した形になる。また、このような形態のチューブにあっては、筒状部の内周面にアンダーカットを為す部分が無いので、離型、特に中子の抜き取りに特別な処理を必要としない。そして、このチューブは熱可塑性エラストマーの射出成形によって形成されるので、射出サイクルを大幅に短縮することができる。
また、この内周面の径には抜き勾配があるために中子の抜き取りを容易に行うことができ、成形動作を自動化することも容易になる。
【００１３】
請求項３のフレキシブルチューブは、請求項２に記載したフレキシブルチューブにおいて、フランジは一定のピッチで配列されていることを特徴とするものである。フランジを一定のピッチで配列すると、筒状部のどの部位においても、横断面形状のつぶれをほぼ均等に抑制することができる。
【００１４】
請求項４のフレキシブルチューブは、請求項２または３に記載したフレキシブルチューブにおいて、軸方向と平行な断面で見たフランジの形状を先細りの形にしたことを特徴とするものである。このフランジの先細りの形としては、台形や三角形等が考えられる。フランジの形状をこのようにすると、割型からの成形品の離型が容易になるだけで無く、チューブを屈曲させたとき、圧縮側においてフランジの谷部が閉じることのできる角度範囲が大きくなるために、チューブの屈曲可能範囲を広げることができる。
【００１５】
請求項４のフレキシブルチューブは、請求項１から３に記載したフレキシブルチューブのいずれかにおいて、筒状部の内径は抜き勾配を有することを特徴とするものである。
この内周面の径には抜き勾配があるために中子の抜き取りを容易に行うことができ、成形動作を自動化することも容易になる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施の形態に係る配線保護チューブ１を図面に従って説明する。
この配線保護チューブ１は、図１に示すように、円筒形をした筒状部３と、この筒状部３の両端に続くキャップ状の取付け部５と、筒状部３の外周面から外側へ張り出した多数のフランジ７とが一体に形成されて成り、筒状部３の両端は取付け部５に開口している。筒状部３の内周面は、突起部が無く、その径は一端から他端に向かって小さくなる抜き勾配を持っている。
【００１７】
フランジ７は、筒状部３の軸心と同心の円帯形をしており、筒状部３の軸方向へ一定のピッチで配列され、その外径は筒状部３の外直径の略１．５倍で、厚みは筒状部３の管壁の厚みの５倍程度になっている。また、隣接し合うフランジ７どうしの谷９の幅（筒状部３の軸方向に沿う幅）は、筒状部３の管壁の厚みの３倍程度になっている。
【００１８】
図２は、配線保護チューブ１を成形するための射出成形金型１１を示す。
この金型１１は、互いに開閉する固定側型板１３及び可動側型板１５と、これら型板１３と１５とで形成されるキャビティ用空間に着脱自在に装着される置き中子１７等から構成されている。１９は固定側型板取付板を示し、２１は可動側型板取付板を示す。
固定側型板１３と可動側型板１５のキャビティ用凹部は、配線保護チューブ１の外側形状を画すべく、樋状の凹部２５の底面に半円弧形に延びる多数の溝２５ａが形成されて成る（図３参照）。凹部２５の両端には取付け部５を画する大径部２５ｂが形成されている。これら大径部２５ｂには中子着座凹部２７が連続している。
【００１９】
中子１７は円柱形をした主部１７ａと、この主部１７ａの両端に続く着座部１７ｂ、１７ｃ等から構成されている。着座部１７ｂの一方は主部１７ａに固定され、他方の着座部１７ｃは主部１７ａに対して軸方向から着脱自在に結合される。
主部１７ａの外径は、一端から他端に向かって小さくなる抜き勾配を持っている。
【００２０】
成形を行うときは、型開きの状態において、固定側型板１３に中子１７を装着する。この装着は、着座部１７ｂを主部１７ａに結合させた状態で、その着座部１７ｂ、１７ｃを中子着座凹部２７に乗せることで行う。この状態から可動側型板１５を閉じてキャビティを画成し、このキャビティに、図示しない射出装置から溶融ゴムを射出する。この射出から必要な加圧時間と冷却時間が経過することで、配線保護チューブ１の成形が完了する。
【００２１】
成形された配線保護チューブ１の離型は次のように行う。
図３に示すように、可動側型板１５を固定側型１３に対して開き、中子１７を配線保護チューブ１と共に取り出し、ここで、中子１７を配線保護チューブ１から抜き取る。この抜取りは、図３に示す矢印方向へ行う。この場合、配線保護チューブ１の筒状部３と中子１７との間にはアンダーカットが全く無く、しかも、中子１７の主部１７ａは前記した抜き勾配を持っているため、中子１７の抜きは単純に軸方向へ引き抜くだけの操作で済む。
【００２２】
このように形成された配線保護チューブ１を屈曲させると、図４に示す形になる。即ち、筒状部３は、曲げの圧縮側では伸長側へ向けて折れ曲がろうとするが、フランジ７が形成されている箇所においては剛性が高いために折れ曲がりが阻止されるので、筒状部３の管壁は、谷９において小さく且つほほ均等に折曲りが生じる。従って、この状態の配線保護チューブを全体として見れば、その本来の横断面形状（真円形）が目立ってつぶれるほどの折れは無くて、滑らかに屈曲した形になる。
【００２３】
フランジ７の形状を、軸方向に沿う断面で見て、図５に示す台形や、図６に示す三角形等、先細りの形にすると、離型が容易になると共に、チューブ１の屈曲可能範囲を広げることができる。即ち、フランジ７が先細りの形になっていれば、チューブ１を屈曲させたとき、圧縮側において谷９が閉じることのできる角度範囲が大きくなるからである。
【００２４】
以上、本発明の実施の形態について詳述してきたが、具体的な構成はこの実施の形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における設計の変更などがあっても本発明に含まれる。
例えば、筒状部の横断面形状は円形に限るものでは無く、フランジの軸方向から見た外形も円形に限らない。
また、本発明に係るフレキシブルチューブの成形材料が、狭義の熱可塑性エラストマーに限られることは無く、金型内で加硫反応させることを要しない各種の熱可塑性エラストマーを用いることができる。
【００２５】
また、フランジは、フレキシブルチューブの用途等に応じて異なるピッチで配列するようにしてもよい。
さらに、フレキシブルチューブの内径の抜き勾配を設けない構成とすることも可能である。
【００２６】
【発明の効果】
以上のように、本発明フレキシブルチューブにあっては、これを屈曲させた場合、曲げの圧縮側では隣接するフランジどうしの谷部の管壁ごとに小さな折れが生じるだけで、横断面形状が目立ってつぶれるほどの折れが生じることは無く、チューブ全体の屈曲を見れば、滑らかに屈曲した形になる。
また、このフレキシブルチューブにあっては、筒状部の内周面にアンダーカットを為す部分が無いので、離型の際、中子の抜き取りに特別な処理をする必要がなくなる。
そして、このフレキシブルチューブの成形は、熱可塑性エラストマーの射出成形によって行われるために、射出サイクルを大幅に短縮することができる。
【００２７】
請求項２の発明によれば、筒状部のどの部位においても、横断面形状のつぶれをほぼ均等に抑制することができる。
請求項３の発明によれば、金型からの成形品の離型が容易になるだけで無く、チューブを屈曲させたとき、圧縮側においてフランジの谷部が閉じることのできる角度範囲が大きくなるために、チューブの屈曲可能範囲を広げることができる。
さらに、請求項４の発明によれば、筒状部の内径に抜き勾配があるため、中子の抜き取りを容易に行うことができ、成形動作を自動化することも容易になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る配線保護チューブを、一部切り欠いた状態で示す斜視図である。
【図２】図１の配線保護チューブ用の射出成形金型の一例を示す断面図である。
【図３】図２に示す金型により成形されたチューブの離型処理を説明するための斜視図である。
【図４】図１の配線保護チューブを屈曲させた状態を示す側面図である。
【図５】本発明に係るフレキシブルチューブにおけるフランジの別の形態を示す要部断面図である。
【図６】本発明に係るフレキシブルチューブにおけるフランジの更に別の形態を示す要部断面図である。
【図７】蛇腹形をした従来のフレキシブルチューブの一例を示す斜視図である。
【図８】図７に示すフレキシブルチューブの射出成形金型の一例を示す断面図である。
【符号の説明】
１フレキシブルチューブ
３筒状部
７フランジ

Claims

熱可塑性エラストマー製フレキシブルチューブの射出成形用金型であって、
互いに開閉する固定側型板及び可動側型板と、これら型板で形成されるキャビティ用空間に着脱自在に装着される置き中子とからなり、
前記固定用型板と可動用型板のキャビティ用凹部には半円弧形に延びる多数の溝が形成され、前記凹部の両端には大径部が連続し、前記大径部の両端には中子着座凹部が連続しており、
前記置き中子は、円柱形をした主部と、前記主部の両端に続く着座部とからなり、着座部の一方は前記主部に固定され、他方の着座部は前記主部に対して軸方向から着脱自在に結合され、さらに、前記主部の外径は一端から他端に向かって小さくなる抜き勾配を有することを特徴とする射出成形用金型。
請求項１の金型を用いて一体に射出成形され、所要の内径を有する筒状部と、この筒状部の外周面から張り出し筒状部の軸方向へ配列された多数のフランジとを備えることを特徴とするフレキシブルチューブ。
請求項２に記載したフレキシブルチューブにおいて、フランジは一定のピッチで配列されていることを特徴とするフレキシブルチューブ。
請求項２または３に記載したフレキシブルチューブにおいて、軸方向と平行な断面で見たフランジの形状を先細りの形にしたことを特徴とするフレキシブルチューブ。