JP4548964B2 - コネクタ付き樹脂ホースの製造法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、樹脂ホースを配管接続するためのコネクタを、樹脂ホースに一体に形成したコネクタ付き樹脂ホースの製造法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、自動車のラジエータホースとしては、ゴムホースが一般的に用いられていた。これは、エンジンやラジエータの配置に合せて自由に曲げられると共に、自動車運転中の振動によるエンジンとラジエータとの相対変位を吸収できるようにするためである。
【０００３】
しかしながら、ゴムホースは、重くて取り扱い性が悪く、エンジンやラジエータのパイプに接続する際に、ホースクランプで締め付ける必要があるため、取付け作業性が悪いという問題点があった。
【０００４】
一方、熱可塑性樹脂等からなるホースが知られており、このホースに可撓性を付与するため、軸方向に沿った断面が波形の凹凸をなすコルゲート部を形成したものも知られている。
【０００５】
このような樹脂ホースは、ゴムホースに比べて著しく軽いので取り扱い性がよく、また、端部にエンジンやラジエータのパイプにワンタッチで接続できるコネクタを予め取付けておくことができるため、取付け作業性がよいという利点を有している。
【０００６】
また、樹脂ホースにコネクタを取付ける方法として、例えば特許第２９０７２５１号公報には、表面に凹凸を有するコネクタの筒状接続部に樹脂製のホースを挿入した後、該ホースを挿入した状態の接続部を射出成形型内に配置し、接続部の線膨張係数以下の線膨張係数を有する樹脂材料を、少なくともホースの接続部に対応する外周部位に射出し、該射出時の熱と圧力によりホースを接続部の凹凸表面に相応した凹凸状態とすると共に、ホースと一体的に溶着されるカラー部を形成するホースの接続方法が開示されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記特許第２９０７２５１号公報に開示されたホースの接続方法では、コネクタの筒状接続部に樹脂製のホースを挿入した後、該ホースを挿入した状態の接続部を射出成形型内に配置して射出成形を行うため、作業工程が多くなり、コスト高となるという問題があった。また、樹脂材料の線膨張係数等を考慮する必要があり、材料の選択余地が狭められるという問題があった。
【０００８】
したがって、本発明の目的は、より簡単な工程で製造できるようにしたコネクタ付き樹脂ホースの製造法を提供することにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の第１は、熱可塑性樹脂からなる樹脂ホースの端部を金型内に挿入し、コネクタ成形用の熱可塑性樹脂を射出して、前記樹脂ホースの端部外周にコネクタを一体成形するコネクタ付き樹脂ホースの製造法において、前記樹脂ホースの端部内周に挿入される中子と、前記樹脂ホースの外周に前記コネクタ成形用のキャビティ空間を形成する、３以上に分割された外型とを有する金型を用い、前記樹脂ホースの端部外周にリブを形成し、前記外型の各分割部を開いた状態で、前記中子に前記樹脂ホースの端部を挿入し、前記外型の各分割部を閉じて前記樹脂ホースの端部を前記外型と中子との間に挟着する際に、前記リブを前記外型で押えることによってシール性を高めるようにしたことを特徴とするコネクタ付き樹脂ホースの製造法を提供する。
【００１６】
上記発明によれば、中子に樹脂ホースの端部を挿入した後、外型の各分割部を閉じて樹脂ホースの端部を外型と中子との間に挟着するようにしたので、樹脂ホースの肉厚に多少の偏りがあっても、樹脂ホースをシール性よく中子と外型との間に挟着することができる。また、外型を閉じるときに、樹脂ホースの端部外周に形成されたリブを押えることによって、樹脂ホースと金型との密着性をより良好にすることができるので、樹脂漏れによるバリの発生等を防止することができる。
【００１７】
また、樹脂ホースにコネクタを一体に成形することにより、製造工程が簡略化されると共に、樹脂ホースとコネクタとの接合強度やシール性を向上させることができる。
【００１８】
更に、本発明の第２は、前記第１の発明において、前記熱可塑性樹脂の射出を、前記樹脂ホースの端部外周を囲む複数箇所から行うコネクタ付き樹脂ホースの製造法を提供する。
【００１９】
上記発明によれば、熱可塑性樹脂の射出を樹脂ホースの端部外周を囲む複数箇所から行うことにより、射出された樹脂の回りがよくなって成形が良好になされると共に、射出部（ゲート）を増やすことで射出圧を分散させ、チューブの変形等を防止することができる。
【００２０】
本発明の第３は、前記第１又は第２の発明において、前記リブは前記樹脂ホースの先端から離れた位置に形成されており、前記外型の内周には前記リブに対応する凹部が形成されており、前記外型のコネクタ成形部と前記凹部との間に断熱層が設けられているコネクタ付き樹脂ホースの製造法を提供する。
【００２１】
上記発明によれば、外型で樹脂ホース外周のリブを押えることにより、金型のキャビティ空間にコネクタ成形用の樹脂を射出したとき、その射出圧が樹脂ホースの端部にかかっても、樹脂ホースのリブと外型の凹部とが係合して樹脂ホースが動くことが防止されるので、樹脂ホースと金型との接触面に隙間が生じにくくなり、上記隙間に樹脂が侵入してバリが発生することを防止できる。
【００２２】
また、射出成形を繰り返すことにより金型の温度が上昇するため、樹脂ホース外周のリブを外型で押えても、金型の熱によって樹脂ホースが軟化し、係合力が弱まる傾向があるが、この態様では、外型のコネクタ成形部と凹部との間に断熱層を設けたことにより、外型の凹部付近の温度上昇が抑制され、樹脂ホースのリブが当接する部分の温度を低くして、樹脂ホースのリブと外型の凹部との係合力を維持し、樹脂ホースと金型との密着性を維持して、バリの発生をより効果的に防止することができる。
【００２３】
本発明においては、前記外型の前記凹部が形成された部分に近接して、冷却水の通路が形成されていることが好ましい。この態様によれば、上記通路に冷却水を流すことにより、外型がより効果的に冷却されるので、樹脂ホースのリブが外型の熱で軟化することをより確実に防止でき、樹脂ホースと金型との密着性をより高めることができる。
【００２４】
また、外型に冷却水の通路を設けるだけでなく、外型に対向する中子内にも冷却水の通路を設けることが好ましく、それによって、冷却水で冷却された中子と外型とで樹脂ホースを挟むことができるので、樹脂ホースの軟化をより効果的に防止できる。
【００２５】
更に、前記樹脂ホースのリブは、その軸方向に沿った断面形状において、前記コネクタから離れた方がより急斜面（径方向外側に向けてより立った面）となっていることが好ましい。この態様によれば、外型の凹部で樹脂ホースのリブを押え、キャビティ空間にコネクタ成形用の樹脂を射出したとき、射出圧によって樹脂ホースが動こうとする方向に上記急斜面があるため、樹脂ホースの動きをより確実に押えることができる。
【００２６】
更にまた、前記外型の内面に露出する前記断熱層の厚さは、前記外型の内部に配置された前記断熱層の厚さよりも薄くされていることが好ましい。この態様によれば、外型の内面に露出する断熱層の部分を小さくして、外型の樹脂ホース押圧面に大きな凹凸が生じるのを防止できる。
【００２７】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態を説明する。図１〜６には、本発明によるコネクタ付き樹脂ホースの製造法の一実施形態が示されている。図１は、樹脂ホースを金型内にセットし、コネクタを射出成形した状態の部分断面図、図２は、コネクタ付き樹脂ホースの外観を示す斜視図、図３は、樹脂ホースを金型内にセットし、コネクタを射出成形した状態の断面図、図４は、樹脂ホースを中子と外型で挟着した状態を示す部分断面図、図５は金型の外型の分割構造を示す断面図、図６は、樹脂ホースとコネクタとの接合面の状態を示す横断面図である。
【００２８】
図２に示すように、このコネクタ付き樹脂ホース１０は、樹脂ホース１１と、この樹脂ホース１１の両端に取付けられた1対のコネクタ１２とから構成されている。
【００２９】
樹脂ホース１１は、例えば、ポリアミド、ポリアセタール、ポリプロピレン等の熱可塑性樹脂を材料として、常法により管状に押出成形した後、内面に波形の凹凸を有する金型で挟んでブロー成形するなどの方法で製造される。この樹脂ホース１１は、軸方向の中央部にコルゲート部１１ａを有している。コルゲート部１１ａは、軸方向に沿った断面が波形の凹凸をなし、周方向に沿った断面では上記凹凸が円周の一部で次第に小さくなり、平坦部１１ｂにおいて消失した形状をなしている。
【００３０】
また、コネクタ１２は、樹脂ホース１１の成形後に、樹脂ホース１１の端部を金型内に挿入した状態で、上記と同様な熱可塑性樹脂を射出することによって、樹脂ホース１１と一体に成形される。コネクタ１２は、ラジエータやエンジンのパイプにワンタッチで接続できるような係合構造を有している。
【００３１】
図１、３、４に示すように、上記コネクタ付き樹脂ホース１０を製造するための金型２０は、固定側外型２１、可動側外型２２と、中子３０とを有しており、可動側外型２２は、後述するように更に複数に分割されている。外型２１、２２は、後述する機構により開閉動作して中子３０と樹脂ホース１１との間にキャビティ空間２３（図４参照）を形成する。なお、２４は、熱可塑性樹脂を射出するためのゲートである。また、図１の（ｂ）は（ａ）のＢ部を拡大して示す図である。
【００３２】
中子３０は、段状に縮径された先細円筒状をなし、その先端部外周に所定の隙間ｔ（図４参照）を介して可動リング３１が遊嵌され、可動リング３１の上端面には押え板３２が被さり、この押え板３２の中心がネジ３３により中子３０に固着されている。可動リング３１の下端面は、押え板３２によって中子３０の段部３４に圧接されている。
【００３３】
樹脂ホース１１の端部は、可動リング３１の外周に挿入され、外型２１、２２が閉じるとき、樹脂ホース１１は、可動リング３１と縮径部２１ａ，２２ａとで挟着され、キャビティ空間２３をシールする。
【００３４】
また、樹脂ホース１１には、上記縮径部２１ａ，２２ａの下縁部に当接する位置に、環状のリブ１１ｄが形成されている。
【００３５】
中子３０内には、冷却水の通路３５が形成され、この通路３５は、中子３０に隣接して配置されたブロック２８の通路２５に連通し、冷却水の通路２５には、給水口２６と、排水口２７とが形成されている。
【００３６】
図５（ａ）は外型２１、２２が閉じた状態、図５（ｂ）は外型２１、２２が開いた状態を示している。同図に示すように、可動側外型２２には、左右に対向する可動ブロック６３、６４が配置され、可動型外型２２の中央には、可動側外型２２本体に対して更に進退動作する可動ブロック６５が配置されている。
【００３７】
固定側外型２１には、可動側外型２２に向けて互いに広がるように、２本のガイド棒６６、６７が斜めに取付けられ、これらのガイド棒６６、６７は、可動ブロック６３、６４及び可動側外型２２に挿入されている。可動ブロック６３、６４は、図示しないスライド機構により、可動側外型２２に対して左右にスライド可能に支持されており、可動側外型２２を固定側外型２１に対して開くと、ガイド棒６６、６７に案内されて、可動ブロック６３、６４は左右に広がるようになっている。また、可動ブロック６５は、可動側外型２２が固定側外型２１に対して開くとき、可動側外型２２より大きく固定側外型２１から離れるように動作する。
【００３８】
したがって、図５（ｂ）に示すように、可動側外型２２を固定側外型２１に対して開くと、固定側外型２１、可動側外型２２の可動ブロック６５、左右の可動ブロック６３、６４が、互いに離れるように開かれる。反対に、図５（ａ）に示すように、可動側外型２２を固定側外型２１に対して閉じると、上記固定側外型２１、可動側外型２２の可動ブロック６５、左右の可動ブロック６３、６４が、互いに近づくように近接して当接する。
【００３９】
また、金型２０の中心には、中子３０が配置されており、前述したように、固定側外型２１、可動側外型２２の可動ブロック６５、左右の可動ブロック６３、６４が当接すると、それらの内周と中子３０の外周との間にキャビティ空間２３が形成される。
【００４０】
また、固定側外型２１には、射出ノズルから溶融した熱可塑性樹脂を注入するための射出ノズル挿入口７０が設けられ、固定側外型２１の内部にはノズル挿入口７０に連通する湯道７１が形成されている。湯道７１は、先端が分岐しており、可動ブロック６３、６４に形成された湯道７２、７３を通って、キャビティ空間２３の外周４箇所に配置されたゲート２４ａ、２４ｂ、２４ｃ、２４ｄに連通している。ゲート２４ａ、２４ｂ、２４ｃ、２４ｄは、固定側外型２１、可動側外型２２の可動ブロック６５、左右の可動ブロック６３、６４が当接する接合面に形成されている。
【００４１】
次に、このコネクタ付き樹脂ホース１０の製造工程を説明する。
まず、図５（ｂ）に示すように、固定側外型２１、可動側外型２２の可動ブロック６５、左右の可動ブロック６３、６４を開いた状態で、中子３０の外周に樹脂ホース１１を挿入して樹脂ホース１１を金型２０内に配置する。このとき、樹脂ホース１１の端面は中子３０の段部３４に当接させる（図４参照）。
【００４２】
そして、図５（ａ）に示すように、可動側外型２２を固定側外型２１に近接させながら、固定側外型２１、可動側外型２２の可動ブロック６５、及び左右の可動ブロック６３、６４を互いに当接させると、樹脂ホース１１は、中子３０の外周と、固定側外型２１、可動側外型２２の可動ブロック６５、及び左右の可動ブロック６３、６４の内周との間に挟着されて、シール性よく保持される。
【００４３】
この場合、樹脂ホース１１の肉厚の偏りの有無によって、可動リング３１がそれを吸収するように移動する。すなわち、図４（ａ）に示すように、樹脂ホース１１が均等な肉厚を有するときは、可動リング３１と縮径部２１ａ、２２ａとの間に均等な間隙がある状態で外型２１、２２を閉じると、可動リング３１が動かされることなく、樹脂ホース１１は中子３０の可動リング３１と外型２１、２２との間に挟着される。
【００４４】
また、図４（ｂ）に示すように、樹脂ホース１１の肉厚に周方向における偏りがある場合には、外型２１、２２を閉じる過程で、可動リング３１が中子３０に対して径方向に移動し、可動リング３１と縮径部２１ａ、２２ａとの隙間に樹脂ホース１１が密接するように、樹脂ホース１１の偏肉によるずれを吸収する。したがって、可動リング３１と縮径部２１ａ、２２ａとの間に樹脂ホース１１を常に密接させた状態で挟着でき、射出成形時のバリの発生を防止できる。
【００４５】
更に、樹脂ホース１１には、図１、４に示すような環状のリブ１１ｄが形成されているので、外型２１、２２が閉じるとき、それらの縮径部２１ａ、２２ａが上記リブ１１ｄの上部に当接して下方に押え込むので、樹脂ホース１１の端面が中子３０の段部３４に圧接され、縮径部２１ａ、２２ａ及び段部３４でのシール性を良好にしてバリの発生を防止することができる。
【００４６】
こうして、樹脂ホース１１を挿入してセットすると、外型２１、２２と、中子３０と、樹脂ホース１１との間に、コネクタ１２を成形するためのキャビティ空間２３が形成される。この状態で、樹脂ホース１１の外周４箇所に形成されたゲート２４からキャビティ空間２３内に溶融した熱可塑性樹脂を圧入し、射出成形を行う。このように４箇所のゲート２４から射出させることにより、溶融樹脂の回り込みが円滑になされると共に、樹脂ホース１１及びコネクタ１２の外周に均等な溶着スポットを形成することができる。
【００４７】
続いて、図３に示した給水口２６から給水し、排水口２７から排水することにより、冷却水の通路２５、３５内に通水して冷却し、樹脂を冷却硬化させる。更に、図５（ｂ）に示すように、可動側外型２２を固定側外型２１に対して開くことにより、可動側外型２２の可動ブロック６５及び左右の可動ブロック６３、６４を可動させて、これらの外型のブロックを互いに離れるように開き、中子３０を樹脂ホース１１内から抜き出し、樹脂ホース１１の端部に一体成形されたコネクタ１２を取り出す。
【００４８】
こうして得られたコネクタ付き樹脂ホース１０は、図２に示すように、樹脂ホース１１にコネクタ１２が一体に成形され、樹脂ホース１１とコネクタ１２とが溶着して接合されているので、両者の接合強度に優れており、また、接合部の気密性が高くなる。また、樹脂ホース１１の端部外周に環状のリブ１１ｄが形成されており、これによって樹脂ホース１１の端部における耐圧性（内圧に対する耐性）が向上するので、樹脂ホース１１とコネクタ１２との接合部における耐圧性がより向上する。
【００４９】
更に、図６（ａ）に示すように、樹脂ホース１１のゲート２４が１つの場合には、樹脂ホース１１に射出圧による凹部１１ｅが形成されて肉薄となり、コネクタ１２の上記と同じ位置には、上記凹部１１ｅに入り込んで溶着された凸部１２ａが形成される。これに対して、図６（ｂ）に示すように、この実施形態では、ゲート２４を４つ設けたことにより、射出圧が分散し、チューブの変形が防止される。
【００５０】
図７には、本発明によるコネクタ付き樹脂ホースの製造法の他の実施形態が示されている。なお、前記実施形態と実質的に同一部分には、同符合を付してその説明を省略することにする。
【００５１】
この実施形態は、樹脂ホース１１の環状のリブ１１ｄ上面にテーパ部１１ｆを形成し、それに当接する外型（この図では便宜上可動側外型２２のみを示しているが固定型外型２１でも同様）２２の縮径部２２ａには、上記テーパ部１１ｆに適合する逆テーパ部２２ｂが形成されている点が前記実施形態と相違している。
【００５２】
すなわち、図７（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示されるように、外型２２が閉じるとき、縮径部２２ａの逆テーパ部２２ｂが、樹脂ホース１１のテーパ部１１ｆに当接し、樹脂ホース１１を下方に押え込む力が作用するため、樹脂ホース１１の下端面と中子３０の段部３４とのシール性が良好になると共に、樹脂ホース１１と縮径部２２ａとのシール性も向上する。
【００５３】
図８には、本発明によるコネクタ付き樹脂ホースの製造法の更に他の実施形態が示されている。なお、前記実施形態と実質的に同一部分には、同符合を付してその説明を省略することにする。
【００５４】
この実施形態では、樹脂ホース１１の環状のリブ１１ｄが山形断面をなし、上下の斜面１１ｄ1、１１ｄ2を有している。また、外型２２の縮径部２２ａの凸面に環状の凹部２２ｃが形成されており、凹部２２ｃはその内部に上下の斜面２２ｃ1、２２ｃ2を有している。
【００５５】
この実施形態では、図８（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示されるように、外型２２が閉じるとき、最初にリブ１１ｄの上方の斜面１１ｄ1と、凹部２２ｃの上方の斜面２２ｃ1とが当接し、樹脂ホース１１を下方に押し下げてその下端面を中子の段部に圧接させる。次に、リブ１１ｄの下方の斜面１１ｄ2と、凹部２２ｃの下方の斜面２２ｃ2とが当接し、リブ１１ｄが凹部２２ｃに嵌合保持される。その結果、リブ１１ｄ及び凹部２２ｃが上下２箇所の斜面で密接し、樹脂ホース１１と金型２０とのシール性が更に良好になる。
【００５６】
図９〜１２には、本発明によるコネクタ付き樹脂ホースの製造法の更に他の実施形態が示されている。図９は樹脂ホースを金型内にセットし、コネクタを射出成形した状態を示す断面図、図１０は金型の可動ブロックと樹脂ホースのリブとの当接部を示す部分断面図、図１１は同可動ブロックの平面断面図及び側面断面図、図１２は同可動ブロックの斜視図である。なお、前記実施形態と実質的に同一部分には、同符合を付してその説明を省略することにする。
【００５７】
図９に示すように、樹脂ホース１１は、中子３０の可動リング３１の外周に装着されており、樹脂ホース１１及び中子３０の外側には、可動ブロック６３、６４が配置されている。なお、図１０〜１２には、一方の可動ブロック６３のみ図示されているが、他方の可動ブロック６４も基本的に同じ形状をなす。
【００５８】
可動ブロック６３、６４は、複数のブロック６３ａ、６３ｂ、６３ｃ、６３ｄ及び６４ａ、６４ｂ、６４ｃ、６４ｄから構成されている。このうちのブロック６３ｃ、６４ｃには、図５に示したガイド棒６６、６７が挿通されるガイド孔８０が形成されている。そして、可動ブロック６３、６４は、図５に示した構造により、可動側外型２２の開閉に連動して、中子３０に対して開閉動作する。
【００５９】
可動ブロック６３、６４を構成するブロックのうち、上方内側のブロック６３ａ、６４ａの内周には、樹脂ホース１１のリブ１１ｄが嵌合する凹部８２が形成されている。なお、リブ１１ｄは、コネクタ１２から離れた方向の斜面１１ｄ3が、コネクタ１２に近接した方向の斜面１１ｄ4に比べて、より急斜面（径方向外側に向けてより立った面）となっており、上記凹部８２は、上記リブ１１ｄに適合する内周形状をなしている。
【００６０】
上記ブロック６３ａ、６４ａの下方には、断熱層８３を介して、ブロック６３ｂ、６４ｂが配置されている。断熱層８３は、例えばフェノール樹脂のような耐熱性の樹脂材料、セラミックス材料、石綿等の無機繊維材料などで構成される。
なお、ブロック６３ａと６３ｂ及びブロック６４ａと６４ｂの間隙は、それらの内周面において小さくされており、可動ブロック６３、６４の内周に露出する断熱層８３の幅ｔ（図１０参照）ができるだけ小さくなるようにされている。
【００６１】
上記ブロック６３ａ、６４ａに対して、断熱層８３を介して下方に配置されたブロック６３ｂ、６４ｂは、樹脂ホース１１の外周に当接する突部６３ｂ1と、樹脂ホース１１の外周に対して所定の間隔を有する内周６３ｂ2とを有し、内周６３ｂ2と樹脂ホース１１外周との間に、コネクタ１２を成形するキャビティ空間２３が形成されている。
【００６２】
上方のブロック６３ａ、６４ａ内には冷却水の通路８４が形成され、この通路８４の両端部には冷却水の導入管８５及び導出管８６が連結されている。なお、前述したように、中子３０の内部にも冷却水の通路３５が形成されている。
【００６３】
また、上記説明は、可動側外型２２の開閉に連動して、中子３０に対して開閉動作する可動ブロック６３、６４について行ったが、図５における固定側外型２１及び可動ブロック６５についても、同様な構造をなしている。
【００６４】
この実施形態によれば、可動ブロック６３、６４を閉じると、樹脂ホース１１のリブ１１ｄに、可動ブロック６３、６４の凹部８２が嵌合する。この状態で、図５のゲート２４ａ〜２４ｄからキャビティ空間２３内に溶融した熱可塑性樹脂を射出する。このとき、樹脂ホース１１の端部に強い射出圧がかかり、樹脂ホース１１を軸方向に押す力が作用するが、樹脂ホース１１のリブ１１ｄが、可動ブロック６３、６４の凹部８２に嵌合していることにより、樹脂ホース１１の軸方向への移動が防止される。その結果、樹脂ホース１１の端部と金型との密着性が維持され、バリの発生を防止することができる。
【００６５】
また、射出成形サイクルを繰り返すことにより、金型温度が上昇して樹脂ホース１１の金型接触部が軟化しやすくなる。特にリブ１１ｄが軟化すると、射出圧による軸方向に押す力に対して、金型による押えがきかなくなり、樹脂ホース１１のずれを防止できなくなる。
【００６６】
しかしながら、この実施形態によれば、コネクタ１２を形成するキャビティ空間１２に接する可動ブロック６３ｂ、６４ｂと、樹脂ホース１１のリブ１１ｄを押える凹部８２を有する可動ブロック６３ａ、６４ａとの間に、断熱層８３が設けられているので、キャビティ空間１２内の溶融樹脂に接触して加熱される可動ブロック６３ｂ、６４ｂの熱が、可動ブロック６３ａ、６４ａに伝わりにくくなり、樹脂ホース１１のリブ１１ｄが軟化しにくくなっている。
【００６７】
更に、可動ブロック６３ａ、６４ａは、冷却水の導入管８５、８６を連結されて、内部の冷却水通路８４に冷却水を通されて冷却されている。また、中子３０も、内部の冷却水の通路３５に冷却水が通されて冷却されている。したがって、樹脂ホース１１のリブ１１ｄ付近は、内側の中子３０と、外側の可動ブロック６３ａ、６４ａとで挟まれて、加熱による軟化をより効果的に防止される。
【００６８】
更にまた、樹脂ホース１１のリブ１１ｄは、コネクタ１２から離れた方向の斜面１１ｄ3が、コネクタ１２に近接した方向の斜面１１ｄ4に比べて、より急斜面（径方向外側に向けてより立った面）となっているので、射出圧によって軸方向に押圧されたとき、可動ブロック６３ａ、６４ａの凹部８２にしっかりと係合し、樹脂ホース１１の軸方向移動をより効果的に防止する。
【００６９】
なお、上記実施形態では、ブロック６３ａと６３ｂ及びブロック６４ａと６４ｂの間隙は、それらの内周面において小さくされており、断熱層８３は、上記ブロックの内周面までは充填されていないが、図１３に示すように、可動ブロック６３、６４の内周の幅ｔに至るまで断熱層８３が充填されていてもよい。その場合には、金型で押えたとき、樹脂ホース１１の外周に上記間隙による凹凸が形成されるのを軽減することができる。
【００７０】
また、樹脂ホース１１のリブ１１ｄは、必ずしも環状に形成されている必要はなく、例えば周方向のところどころで切れた突条であってもよい。
【００７１】
【実施例】
試験例
樹脂ホース１１のリブ１１ｄにより、軸方向の押圧力をどの程度受け止められるかについて試験を行った。
【００７２】
図１４に示すように、樹脂ホース１１は外周に環状のリブ１１ｄを有し、このリブ１１ｄは断面が直角三角形状をなしている。樹脂ホース１１の中心にはコアピン９０を挿入し、樹脂ホース１１の外周を固定治具９１で把持し、コアピン９０と固定治具９１との間で樹脂ホース１１を挟持した。樹脂ホース１１のリブ１１ｄの急斜面の部分を固定治具９１の端面に当接し、ピストン９２によって樹脂ホース１１の上端面を押圧した。そして、２０℃、４０℃、６０℃の各温度で、何ｋｇの荷重でリブ１１ｄの切れやつぶれが生じるかを観察した。
【００７３】
なお、樹脂ホース１１は、ポリアミド１２からなる外層と、変性ポリオレフィン系エラストマーからなる内層とを積層した構造からなり、外層の厚さ１．８〜２．３ｍｍ、内層の厚さ１．４〜２．２ｍｍ、内径は１４．５ｍｍで、リブ１１ｄの高さは０．７ｍｍである。また、リブ１１ｄの樹脂ホース１１外周から立ちあがる角部Ａの形状を、Ｒ無し、Ｒ０．２ｍｍ、Ｒ０．５ｍｍにして、それぞれ試験した。この結果を下記表１に示す。
【００７４】
【表１】
【００７５】
上記表１に示されるように、リブ１１ｄの角部Ａの形状は、Ｒ０．２ｍｍのときに最も抵抗力があった。また、常温においても、リブ１１ｄによって対抗できる最大荷重は、６２０〜５９０ｋｇであることが分かった。そして、成形時に近い温度である４０℃になると、最高でも４５０ｋｇでリブが潰れてしまうことがわかった。
【００７６】
これに対して、射出成形時に樹脂ホース１１にかかる射出成形圧は、平均２０７５ｋｇ／ｃｍ2であり、樹脂ホース１１の断面積が０．８７ｃｍ2であるとすると、樹脂ホース１１の軸方向にかかる合計荷重は６３２ｋｇとなり、上記のリブ１１ｄでは潰れたりして、樹脂ホース１１を十分に保持できない可能性があることがわかる。
【００７７】
したがって、射出成形時に樹脂ホース１１を挟む金型部分の温度上昇を抑え、好ましくは冷却することにより、上記リブ１１ｄの軟化を防いで、射出成形圧に対する十分な剛性を付与することが好ましいことが分かった。
【００７８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、樹脂ホースの端部外周に形成されたリブによって、樹脂ホース内が高圧になったときの耐圧性が向上し、樹脂ホースとコネクタとの接続部におけるシール性を良好に維持することができる。
【００７９】
また、樹脂ホースの端部を金型内に挿入し、コネクタ成形用の熱可塑性樹脂を射出して、樹脂ホースの端部外周にコネクタを一体成形する際に、上記環状のリブを金型で押えることによって、樹脂ホースと金型とのシール性を良好にし、バリの発生等を防止することができる。
【００８０】
更に、樹脂ホースの端部外周にコネクタが溶着されて一体に成形されるので、樹脂ホースとコネクタとの接合強度やシール性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明によるコネクタ付き樹脂ホースの製造法の一実施形態であって、樹脂ホースを金型内にセットし、コネクタを射出成形した状態を示す部分断面図である。
【図２】 同実施形態によるコネクタ付き樹脂ホースの外観を示す斜視図である。
【図３】 同実施形態において樹脂ホースを金型内にセットし、コネクタを射出成形した状態を示す断面図である。
【図４】 同実施形態において樹脂ホースを中子と外型で挟着した状態を示す部分断面図である。
【図５】 同実施形態において使用する金型の外型の分割構造を示す断面図である。
【図６】 同実施形態における樹脂ホースとコネクタとの接合面の状態を示す横断面図である。
【図７】 本発明によるコネクタ付き樹脂ホースの製造法の他の実施形態における金型と樹脂ホースとの当接部を示す部分拡大断面図である。
【図８】 本発明によるコネクタ付き樹脂ホースの製造法の他の実施形態における金型と樹脂ホースとの当接部を示す部分拡大断面図である。
【図９】 本発明によるコネクタ付き樹脂ホースの製造法の他の実施形態であって、樹脂ホースを金型内にセットし、コネクタを射出成形した状態を示す断面図である。
【図１０】 上記実施形態における金型の可動ブロックと樹脂ホースのリブとの当接部を示す部分断面図である。
【図１１】 同可動ブロックの平面断面図及び側面断面図である。
【図１２】 同可動ブロックの斜視図である。
【図１３】 本発明によるコネクタ付き樹脂ホースの製造法の他の実施形態であって、金型の可動ブロックと樹脂ホースのリブとの当接部を示す部分断面図である。
【図１４】 試験例における試験方法を示す説明図である。
【符号の説明】
１０ コネクタ付き樹脂ホース
１１ 樹脂ホース
１１ｄ リブ
１１ｆ テーパ部
１２ コネクタ
２０ 金型
２１ 固定側外型
２２ 可動側外型
２１ａ、２２ａ 縮径部
２２ｂ 逆テーパ部
２２ｃ 凹部
２３ キャビティ空間
２４、２４ａ、２４ｂ、２４ｃ、２４ｄ ゲート
２５ 通路
２６ 給水口
２７ 排水口
２８ ブロック
３０ 中子
３１ 可動リング
３２ 押え板
３３ ネジ
３４ 段部
３５ 冷却水の通路
６３、６４ 可動ブロック
６５ 可動ブロック
６６、６７ ガイド棒
７０ ノズル挿入口
７１、７２、７３ 湯道
８０ ガイド孔
８２ 凹部
８３ 断熱層
８４ 冷却水の通路
８５ 導入管
８６ 導出管
【発明の属する技術分野】
本発明は、樹脂ホースを配管接続するためのコネクタを、樹脂ホースに一体に形成したコネクタ付き樹脂ホースの製造法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、自動車のラジエータホースとしては、ゴムホースが一般的に用いられていた。これは、エンジンやラジエータの配置に合せて自由に曲げられると共に、自動車運転中の振動によるエンジンとラジエータとの相対変位を吸収できるようにするためである。
【０００３】
しかしながら、ゴムホースは、重くて取り扱い性が悪く、エンジンやラジエータのパイプに接続する際に、ホースクランプで締め付ける必要があるため、取付け作業性が悪いという問題点があった。
【０００４】
一方、熱可塑性樹脂等からなるホースが知られており、このホースに可撓性を付与するため、軸方向に沿った断面が波形の凹凸をなすコルゲート部を形成したものも知られている。
【０００５】
このような樹脂ホースは、ゴムホースに比べて著しく軽いので取り扱い性がよく、また、端部にエンジンやラジエータのパイプにワンタッチで接続できるコネクタを予め取付けておくことができるため、取付け作業性がよいという利点を有している。
【０００６】
また、樹脂ホースにコネクタを取付ける方法として、例えば特許第２９０７２５１号公報には、表面に凹凸を有するコネクタの筒状接続部に樹脂製のホースを挿入した後、該ホースを挿入した状態の接続部を射出成形型内に配置し、接続部の線膨張係数以下の線膨張係数を有する樹脂材料を、少なくともホースの接続部に対応する外周部位に射出し、該射出時の熱と圧力によりホースを接続部の凹凸表面に相応した凹凸状態とすると共に、ホースと一体的に溶着されるカラー部を形成するホースの接続方法が開示されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記特許第２９０７２５１号公報に開示されたホースの接続方法では、コネクタの筒状接続部に樹脂製のホースを挿入した後、該ホースを挿入した状態の接続部を射出成形型内に配置して射出成形を行うため、作業工程が多くなり、コスト高となるという問題があった。また、樹脂材料の線膨張係数等を考慮する必要があり、材料の選択余地が狭められるという問題があった。
【０００８】
したがって、本発明の目的は、より簡単な工程で製造できるようにしたコネクタ付き樹脂ホースの製造法を提供することにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の第１は、熱可塑性樹脂からなる樹脂ホースの端部を金型内に挿入し、コネクタ成形用の熱可塑性樹脂を射出して、前記樹脂ホースの端部外周にコネクタを一体成形するコネクタ付き樹脂ホースの製造法において、前記樹脂ホースの端部内周に挿入される中子と、前記樹脂ホースの外周に前記コネクタ成形用のキャビティ空間を形成する、３以上に分割された外型とを有する金型を用い、前記樹脂ホースの端部外周にリブを形成し、前記外型の各分割部を開いた状態で、前記中子に前記樹脂ホースの端部を挿入し、前記外型の各分割部を閉じて前記樹脂ホースの端部を前記外型と中子との間に挟着する際に、前記リブを前記外型で押えることによってシール性を高めるようにしたことを特徴とするコネクタ付き樹脂ホースの製造法を提供する。
【００１６】
上記発明によれば、中子に樹脂ホースの端部を挿入した後、外型の各分割部を閉じて樹脂ホースの端部を外型と中子との間に挟着するようにしたので、樹脂ホースの肉厚に多少の偏りがあっても、樹脂ホースをシール性よく中子と外型との間に挟着することができる。また、外型を閉じるときに、樹脂ホースの端部外周に形成されたリブを押えることによって、樹脂ホースと金型との密着性をより良好にすることができるので、樹脂漏れによるバリの発生等を防止することができる。
【００１７】
また、樹脂ホースにコネクタを一体に成形することにより、製造工程が簡略化されると共に、樹脂ホースとコネクタとの接合強度やシール性を向上させることができる。
【００１８】
更に、本発明の第２は、前記第１の発明において、前記熱可塑性樹脂の射出を、前記樹脂ホースの端部外周を囲む複数箇所から行うコネクタ付き樹脂ホースの製造法を提供する。
【００１９】
上記発明によれば、熱可塑性樹脂の射出を樹脂ホースの端部外周を囲む複数箇所から行うことにより、射出された樹脂の回りがよくなって成形が良好になされると共に、射出部（ゲート）を増やすことで射出圧を分散させ、チューブの変形等を防止することができる。
【００２０】
本発明の第３は、前記第１又は第２の発明において、前記リブは前記樹脂ホースの先端から離れた位置に形成されており、前記外型の内周には前記リブに対応する凹部が形成されており、前記外型のコネクタ成形部と前記凹部との間に断熱層が設けられているコネクタ付き樹脂ホースの製造法を提供する。
【００２１】
上記発明によれば、外型で樹脂ホース外周のリブを押えることにより、金型のキャビティ空間にコネクタ成形用の樹脂を射出したとき、その射出圧が樹脂ホースの端部にかかっても、樹脂ホースのリブと外型の凹部とが係合して樹脂ホースが動くことが防止されるので、樹脂ホースと金型との接触面に隙間が生じにくくなり、上記隙間に樹脂が侵入してバリが発生することを防止できる。
【００２２】
また、射出成形を繰り返すことにより金型の温度が上昇するため、樹脂ホース外周のリブを外型で押えても、金型の熱によって樹脂ホースが軟化し、係合力が弱まる傾向があるが、この態様では、外型のコネクタ成形部と凹部との間に断熱層を設けたことにより、外型の凹部付近の温度上昇が抑制され、樹脂ホースのリブが当接する部分の温度を低くして、樹脂ホースのリブと外型の凹部との係合力を維持し、樹脂ホースと金型との密着性を維持して、バリの発生をより効果的に防止することができる。
【００２３】
本発明においては、前記外型の前記凹部が形成された部分に近接して、冷却水の通路が形成されていることが好ましい。この態様によれば、上記通路に冷却水を流すことにより、外型がより効果的に冷却されるので、樹脂ホースのリブが外型の熱で軟化することをより確実に防止でき、樹脂ホースと金型との密着性をより高めることができる。
【００２４】
また、外型に冷却水の通路を設けるだけでなく、外型に対向する中子内にも冷却水の通路を設けることが好ましく、それによって、冷却水で冷却された中子と外型とで樹脂ホースを挟むことができるので、樹脂ホースの軟化をより効果的に防止できる。
【００２５】
更に、前記樹脂ホースのリブは、その軸方向に沿った断面形状において、前記コネクタから離れた方がより急斜面（径方向外側に向けてより立った面）となっていることが好ましい。この態様によれば、外型の凹部で樹脂ホースのリブを押え、キャビティ空間にコネクタ成形用の樹脂を射出したとき、射出圧によって樹脂ホースが動こうとする方向に上記急斜面があるため、樹脂ホースの動きをより確実に押えることができる。
【００２６】
更にまた、前記外型の内面に露出する前記断熱層の厚さは、前記外型の内部に配置された前記断熱層の厚さよりも薄くされていることが好ましい。この態様によれば、外型の内面に露出する断熱層の部分を小さくして、外型の樹脂ホース押圧面に大きな凹凸が生じるのを防止できる。
【００２７】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態を説明する。図１〜６には、本発明によるコネクタ付き樹脂ホースの製造法の一実施形態が示されている。図１は、樹脂ホースを金型内にセットし、コネクタを射出成形した状態の部分断面図、図２は、コネクタ付き樹脂ホースの外観を示す斜視図、図３は、樹脂ホースを金型内にセットし、コネクタを射出成形した状態の断面図、図４は、樹脂ホースを中子と外型で挟着した状態を示す部分断面図、図５は金型の外型の分割構造を示す断面図、図６は、樹脂ホースとコネクタとの接合面の状態を示す横断面図である。
【００２８】
図２に示すように、このコネクタ付き樹脂ホース１０は、樹脂ホース１１と、この樹脂ホース１１の両端に取付けられた1対のコネクタ１２とから構成されている。
【００２９】
樹脂ホース１１は、例えば、ポリアミド、ポリアセタール、ポリプロピレン等の熱可塑性樹脂を材料として、常法により管状に押出成形した後、内面に波形の凹凸を有する金型で挟んでブロー成形するなどの方法で製造される。この樹脂ホース１１は、軸方向の中央部にコルゲート部１１ａを有している。コルゲート部１１ａは、軸方向に沿った断面が波形の凹凸をなし、周方向に沿った断面では上記凹凸が円周の一部で次第に小さくなり、平坦部１１ｂにおいて消失した形状をなしている。
【００３０】
また、コネクタ１２は、樹脂ホース１１の成形後に、樹脂ホース１１の端部を金型内に挿入した状態で、上記と同様な熱可塑性樹脂を射出することによって、樹脂ホース１１と一体に成形される。コネクタ１２は、ラジエータやエンジンのパイプにワンタッチで接続できるような係合構造を有している。
【００３１】
図１、３、４に示すように、上記コネクタ付き樹脂ホース１０を製造するための金型２０は、固定側外型２１、可動側外型２２と、中子３０とを有しており、可動側外型２２は、後述するように更に複数に分割されている。外型２１、２２は、後述する機構により開閉動作して中子３０と樹脂ホース１１との間にキャビティ空間２３（図４参照）を形成する。なお、２４は、熱可塑性樹脂を射出するためのゲートである。また、図１の（ｂ）は（ａ）のＢ部を拡大して示す図である。
【００３２】
中子３０は、段状に縮径された先細円筒状をなし、その先端部外周に所定の隙間ｔ（図４参照）を介して可動リング３１が遊嵌され、可動リング３１の上端面には押え板３２が被さり、この押え板３２の中心がネジ３３により中子３０に固着されている。可動リング３１の下端面は、押え板３２によって中子３０の段部３４に圧接されている。
【００３３】
樹脂ホース１１の端部は、可動リング３１の外周に挿入され、外型２１、２２が閉じるとき、樹脂ホース１１は、可動リング３１と縮径部２１ａ，２２ａとで挟着され、キャビティ空間２３をシールする。
【００３４】
また、樹脂ホース１１には、上記縮径部２１ａ，２２ａの下縁部に当接する位置に、環状のリブ１１ｄが形成されている。
【００３５】
中子３０内には、冷却水の通路３５が形成され、この通路３５は、中子３０に隣接して配置されたブロック２８の通路２５に連通し、冷却水の通路２５には、給水口２６と、排水口２７とが形成されている。
【００３６】
図５（ａ）は外型２１、２２が閉じた状態、図５（ｂ）は外型２１、２２が開いた状態を示している。同図に示すように、可動側外型２２には、左右に対向する可動ブロック６３、６４が配置され、可動型外型２２の中央には、可動側外型２２本体に対して更に進退動作する可動ブロック６５が配置されている。
【００３７】
固定側外型２１には、可動側外型２２に向けて互いに広がるように、２本のガイド棒６６、６７が斜めに取付けられ、これらのガイド棒６６、６７は、可動ブロック６３、６４及び可動側外型２２に挿入されている。可動ブロック６３、６４は、図示しないスライド機構により、可動側外型２２に対して左右にスライド可能に支持されており、可動側外型２２を固定側外型２１に対して開くと、ガイド棒６６、６７に案内されて、可動ブロック６３、６４は左右に広がるようになっている。また、可動ブロック６５は、可動側外型２２が固定側外型２１に対して開くとき、可動側外型２２より大きく固定側外型２１から離れるように動作する。
【００３８】
したがって、図５（ｂ）に示すように、可動側外型２２を固定側外型２１に対して開くと、固定側外型２１、可動側外型２２の可動ブロック６５、左右の可動ブロック６３、６４が、互いに離れるように開かれる。反対に、図５（ａ）に示すように、可動側外型２２を固定側外型２１に対して閉じると、上記固定側外型２１、可動側外型２２の可動ブロック６５、左右の可動ブロック６３、６４が、互いに近づくように近接して当接する。
【００３９】
また、金型２０の中心には、中子３０が配置されており、前述したように、固定側外型２１、可動側外型２２の可動ブロック６５、左右の可動ブロック６３、６４が当接すると、それらの内周と中子３０の外周との間にキャビティ空間２３が形成される。
【００４０】
また、固定側外型２１には、射出ノズルから溶融した熱可塑性樹脂を注入するための射出ノズル挿入口７０が設けられ、固定側外型２１の内部にはノズル挿入口７０に連通する湯道７１が形成されている。湯道７１は、先端が分岐しており、可動ブロック６３、６４に形成された湯道７２、７３を通って、キャビティ空間２３の外周４箇所に配置されたゲート２４ａ、２４ｂ、２４ｃ、２４ｄに連通している。ゲート２４ａ、２４ｂ、２４ｃ、２４ｄは、固定側外型２１、可動側外型２２の可動ブロック６５、左右の可動ブロック６３、６４が当接する接合面に形成されている。
【００４１】
次に、このコネクタ付き樹脂ホース１０の製造工程を説明する。
まず、図５（ｂ）に示すように、固定側外型２１、可動側外型２２の可動ブロック６５、左右の可動ブロック６３、６４を開いた状態で、中子３０の外周に樹脂ホース１１を挿入して樹脂ホース１１を金型２０内に配置する。このとき、樹脂ホース１１の端面は中子３０の段部３４に当接させる（図４参照）。
【００４２】
そして、図５（ａ）に示すように、可動側外型２２を固定側外型２１に近接させながら、固定側外型２１、可動側外型２２の可動ブロック６５、及び左右の可動ブロック６３、６４を互いに当接させると、樹脂ホース１１は、中子３０の外周と、固定側外型２１、可動側外型２２の可動ブロック６５、及び左右の可動ブロック６３、６４の内周との間に挟着されて、シール性よく保持される。
【００４３】
この場合、樹脂ホース１１の肉厚の偏りの有無によって、可動リング３１がそれを吸収するように移動する。すなわち、図４（ａ）に示すように、樹脂ホース１１が均等な肉厚を有するときは、可動リング３１と縮径部２１ａ、２２ａとの間に均等な間隙がある状態で外型２１、２２を閉じると、可動リング３１が動かされることなく、樹脂ホース１１は中子３０の可動リング３１と外型２１、２２との間に挟着される。
【００４４】
また、図４（ｂ）に示すように、樹脂ホース１１の肉厚に周方向における偏りがある場合には、外型２１、２２を閉じる過程で、可動リング３１が中子３０に対して径方向に移動し、可動リング３１と縮径部２１ａ、２２ａとの隙間に樹脂ホース１１が密接するように、樹脂ホース１１の偏肉によるずれを吸収する。したがって、可動リング３１と縮径部２１ａ、２２ａとの間に樹脂ホース１１を常に密接させた状態で挟着でき、射出成形時のバリの発生を防止できる。
【００４５】
更に、樹脂ホース１１には、図１、４に示すような環状のリブ１１ｄが形成されているので、外型２１、２２が閉じるとき、それらの縮径部２１ａ、２２ａが上記リブ１１ｄの上部に当接して下方に押え込むので、樹脂ホース１１の端面が中子３０の段部３４に圧接され、縮径部２１ａ、２２ａ及び段部３４でのシール性を良好にしてバリの発生を防止することができる。
【００４６】
こうして、樹脂ホース１１を挿入してセットすると、外型２１、２２と、中子３０と、樹脂ホース１１との間に、コネクタ１２を成形するためのキャビティ空間２３が形成される。この状態で、樹脂ホース１１の外周４箇所に形成されたゲート２４からキャビティ空間２３内に溶融した熱可塑性樹脂を圧入し、射出成形を行う。このように４箇所のゲート２４から射出させることにより、溶融樹脂の回り込みが円滑になされると共に、樹脂ホース１１及びコネクタ１２の外周に均等な溶着スポットを形成することができる。
【００４７】
続いて、図３に示した給水口２６から給水し、排水口２７から排水することにより、冷却水の通路２５、３５内に通水して冷却し、樹脂を冷却硬化させる。更に、図５（ｂ）に示すように、可動側外型２２を固定側外型２１に対して開くことにより、可動側外型２２の可動ブロック６５及び左右の可動ブロック６３、６４を可動させて、これらの外型のブロックを互いに離れるように開き、中子３０を樹脂ホース１１内から抜き出し、樹脂ホース１１の端部に一体成形されたコネクタ１２を取り出す。
【００４８】
こうして得られたコネクタ付き樹脂ホース１０は、図２に示すように、樹脂ホース１１にコネクタ１２が一体に成形され、樹脂ホース１１とコネクタ１２とが溶着して接合されているので、両者の接合強度に優れており、また、接合部の気密性が高くなる。また、樹脂ホース１１の端部外周に環状のリブ１１ｄが形成されており、これによって樹脂ホース１１の端部における耐圧性（内圧に対する耐性）が向上するので、樹脂ホース１１とコネクタ１２との接合部における耐圧性がより向上する。
【００４９】
更に、図６（ａ）に示すように、樹脂ホース１１のゲート２４が１つの場合には、樹脂ホース１１に射出圧による凹部１１ｅが形成されて肉薄となり、コネクタ１２の上記と同じ位置には、上記凹部１１ｅに入り込んで溶着された凸部１２ａが形成される。これに対して、図６（ｂ）に示すように、この実施形態では、ゲート２４を４つ設けたことにより、射出圧が分散し、チューブの変形が防止される。
【００５０】
図７には、本発明によるコネクタ付き樹脂ホースの製造法の他の実施形態が示されている。なお、前記実施形態と実質的に同一部分には、同符合を付してその説明を省略することにする。
【００５１】
この実施形態は、樹脂ホース１１の環状のリブ１１ｄ上面にテーパ部１１ｆを形成し、それに当接する外型（この図では便宜上可動側外型２２のみを示しているが固定型外型２１でも同様）２２の縮径部２２ａには、上記テーパ部１１ｆに適合する逆テーパ部２２ｂが形成されている点が前記実施形態と相違している。
【００５２】
すなわち、図７（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示されるように、外型２２が閉じるとき、縮径部２２ａの逆テーパ部２２ｂが、樹脂ホース１１のテーパ部１１ｆに当接し、樹脂ホース１１を下方に押え込む力が作用するため、樹脂ホース１１の下端面と中子３０の段部３４とのシール性が良好になると共に、樹脂ホース１１と縮径部２２ａとのシール性も向上する。
【００５３】
図８には、本発明によるコネクタ付き樹脂ホースの製造法の更に他の実施形態が示されている。なお、前記実施形態と実質的に同一部分には、同符合を付してその説明を省略することにする。
【００５４】
この実施形態では、樹脂ホース１１の環状のリブ１１ｄが山形断面をなし、上下の斜面１１ｄ1、１１ｄ2を有している。また、外型２２の縮径部２２ａの凸面に環状の凹部２２ｃが形成されており、凹部２２ｃはその内部に上下の斜面２２ｃ1、２２ｃ2を有している。
【００５５】
この実施形態では、図８（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示されるように、外型２２が閉じるとき、最初にリブ１１ｄの上方の斜面１１ｄ1と、凹部２２ｃの上方の斜面２２ｃ1とが当接し、樹脂ホース１１を下方に押し下げてその下端面を中子の段部に圧接させる。次に、リブ１１ｄの下方の斜面１１ｄ2と、凹部２２ｃの下方の斜面２２ｃ2とが当接し、リブ１１ｄが凹部２２ｃに嵌合保持される。その結果、リブ１１ｄ及び凹部２２ｃが上下２箇所の斜面で密接し、樹脂ホース１１と金型２０とのシール性が更に良好になる。
【００５６】
図９〜１２には、本発明によるコネクタ付き樹脂ホースの製造法の更に他の実施形態が示されている。図９は樹脂ホースを金型内にセットし、コネクタを射出成形した状態を示す断面図、図１０は金型の可動ブロックと樹脂ホースのリブとの当接部を示す部分断面図、図１１は同可動ブロックの平面断面図及び側面断面図、図１２は同可動ブロックの斜視図である。なお、前記実施形態と実質的に同一部分には、同符合を付してその説明を省略することにする。
【００５７】
図９に示すように、樹脂ホース１１は、中子３０の可動リング３１の外周に装着されており、樹脂ホース１１及び中子３０の外側には、可動ブロック６３、６４が配置されている。なお、図１０〜１２には、一方の可動ブロック６３のみ図示されているが、他方の可動ブロック６４も基本的に同じ形状をなす。
【００５８】
可動ブロック６３、６４は、複数のブロック６３ａ、６３ｂ、６３ｃ、６３ｄ及び６４ａ、６４ｂ、６４ｃ、６４ｄから構成されている。このうちのブロック６３ｃ、６４ｃには、図５に示したガイド棒６６、６７が挿通されるガイド孔８０が形成されている。そして、可動ブロック６３、６４は、図５に示した構造により、可動側外型２２の開閉に連動して、中子３０に対して開閉動作する。
【００５９】
可動ブロック６３、６４を構成するブロックのうち、上方内側のブロック６３ａ、６４ａの内周には、樹脂ホース１１のリブ１１ｄが嵌合する凹部８２が形成されている。なお、リブ１１ｄは、コネクタ１２から離れた方向の斜面１１ｄ3が、コネクタ１２に近接した方向の斜面１１ｄ4に比べて、より急斜面（径方向外側に向けてより立った面）となっており、上記凹部８２は、上記リブ１１ｄに適合する内周形状をなしている。
【００６０】
上記ブロック６３ａ、６４ａの下方には、断熱層８３を介して、ブロック６３ｂ、６４ｂが配置されている。断熱層８３は、例えばフェノール樹脂のような耐熱性の樹脂材料、セラミックス材料、石綿等の無機繊維材料などで構成される。
なお、ブロック６３ａと６３ｂ及びブロック６４ａと６４ｂの間隙は、それらの内周面において小さくされており、可動ブロック６３、６４の内周に露出する断熱層８３の幅ｔ（図１０参照）ができるだけ小さくなるようにされている。
【００６１】
上記ブロック６３ａ、６４ａに対して、断熱層８３を介して下方に配置されたブロック６３ｂ、６４ｂは、樹脂ホース１１の外周に当接する突部６３ｂ1と、樹脂ホース１１の外周に対して所定の間隔を有する内周６３ｂ2とを有し、内周６３ｂ2と樹脂ホース１１外周との間に、コネクタ１２を成形するキャビティ空間２３が形成されている。
【００６２】
上方のブロック６３ａ、６４ａ内には冷却水の通路８４が形成され、この通路８４の両端部には冷却水の導入管８５及び導出管８６が連結されている。なお、前述したように、中子３０の内部にも冷却水の通路３５が形成されている。
【００６３】
また、上記説明は、可動側外型２２の開閉に連動して、中子３０に対して開閉動作する可動ブロック６３、６４について行ったが、図５における固定側外型２１及び可動ブロック６５についても、同様な構造をなしている。
【００６４】
この実施形態によれば、可動ブロック６３、６４を閉じると、樹脂ホース１１のリブ１１ｄに、可動ブロック６３、６４の凹部８２が嵌合する。この状態で、図５のゲート２４ａ〜２４ｄからキャビティ空間２３内に溶融した熱可塑性樹脂を射出する。このとき、樹脂ホース１１の端部に強い射出圧がかかり、樹脂ホース１１を軸方向に押す力が作用するが、樹脂ホース１１のリブ１１ｄが、可動ブロック６３、６４の凹部８２に嵌合していることにより、樹脂ホース１１の軸方向への移動が防止される。その結果、樹脂ホース１１の端部と金型との密着性が維持され、バリの発生を防止することができる。
【００６５】
また、射出成形サイクルを繰り返すことにより、金型温度が上昇して樹脂ホース１１の金型接触部が軟化しやすくなる。特にリブ１１ｄが軟化すると、射出圧による軸方向に押す力に対して、金型による押えがきかなくなり、樹脂ホース１１のずれを防止できなくなる。
【００６６】
しかしながら、この実施形態によれば、コネクタ１２を形成するキャビティ空間１２に接する可動ブロック６３ｂ、６４ｂと、樹脂ホース１１のリブ１１ｄを押える凹部８２を有する可動ブロック６３ａ、６４ａとの間に、断熱層８３が設けられているので、キャビティ空間１２内の溶融樹脂に接触して加熱される可動ブロック６３ｂ、６４ｂの熱が、可動ブロック６３ａ、６４ａに伝わりにくくなり、樹脂ホース１１のリブ１１ｄが軟化しにくくなっている。
【００６７】
更に、可動ブロック６３ａ、６４ａは、冷却水の導入管８５、８６を連結されて、内部の冷却水通路８４に冷却水を通されて冷却されている。また、中子３０も、内部の冷却水の通路３５に冷却水が通されて冷却されている。したがって、樹脂ホース１１のリブ１１ｄ付近は、内側の中子３０と、外側の可動ブロック６３ａ、６４ａとで挟まれて、加熱による軟化をより効果的に防止される。
【００６８】
更にまた、樹脂ホース１１のリブ１１ｄは、コネクタ１２から離れた方向の斜面１１ｄ3が、コネクタ１２に近接した方向の斜面１１ｄ4に比べて、より急斜面（径方向外側に向けてより立った面）となっているので、射出圧によって軸方向に押圧されたとき、可動ブロック６３ａ、６４ａの凹部８２にしっかりと係合し、樹脂ホース１１の軸方向移動をより効果的に防止する。
【００６９】
なお、上記実施形態では、ブロック６３ａと６３ｂ及びブロック６４ａと６４ｂの間隙は、それらの内周面において小さくされており、断熱層８３は、上記ブロックの内周面までは充填されていないが、図１３に示すように、可動ブロック６３、６４の内周の幅ｔに至るまで断熱層８３が充填されていてもよい。その場合には、金型で押えたとき、樹脂ホース１１の外周に上記間隙による凹凸が形成されるのを軽減することができる。
【００７０】
また、樹脂ホース１１のリブ１１ｄは、必ずしも環状に形成されている必要はなく、例えば周方向のところどころで切れた突条であってもよい。
【００７１】
【実施例】
試験例
樹脂ホース１１のリブ１１ｄにより、軸方向の押圧力をどの程度受け止められるかについて試験を行った。
【００７２】
図１４に示すように、樹脂ホース１１は外周に環状のリブ１１ｄを有し、このリブ１１ｄは断面が直角三角形状をなしている。樹脂ホース１１の中心にはコアピン９０を挿入し、樹脂ホース１１の外周を固定治具９１で把持し、コアピン９０と固定治具９１との間で樹脂ホース１１を挟持した。樹脂ホース１１のリブ１１ｄの急斜面の部分を固定治具９１の端面に当接し、ピストン９２によって樹脂ホース１１の上端面を押圧した。そして、２０℃、４０℃、６０℃の各温度で、何ｋｇの荷重でリブ１１ｄの切れやつぶれが生じるかを観察した。
【００７３】
なお、樹脂ホース１１は、ポリアミド１２からなる外層と、変性ポリオレフィン系エラストマーからなる内層とを積層した構造からなり、外層の厚さ１．８〜２．３ｍｍ、内層の厚さ１．４〜２．２ｍｍ、内径は１４．５ｍｍで、リブ１１ｄの高さは０．７ｍｍである。また、リブ１１ｄの樹脂ホース１１外周から立ちあがる角部Ａの形状を、Ｒ無し、Ｒ０．２ｍｍ、Ｒ０．５ｍｍにして、それぞれ試験した。この結果を下記表１に示す。
【００７４】
【表１】
上記表１に示されるように、リブ１１ｄの角部Ａの形状は、Ｒ０．２ｍｍのときに最も抵抗力があった。また、常温においても、リブ１１ｄによって対抗できる最大荷重は、６２０〜５９０ｋｇであることが分かった。そして、成形時に近い温度である４０℃になると、最高でも４５０ｋｇでリブが潰れてしまうことがわかった。
【００７６】
これに対して、射出成形時に樹脂ホース１１にかかる射出成形圧は、平均２０７５ｋｇ／ｃｍ2であり、樹脂ホース１１の断面積が０．８７ｃｍ2であるとすると、樹脂ホース１１の軸方向にかかる合計荷重は６３２ｋｇとなり、上記のリブ１１ｄでは潰れたりして、樹脂ホース１１を十分に保持できない可能性があることがわかる。
【００７７】
したがって、射出成形時に樹脂ホース１１を挟む金型部分の温度上昇を抑え、好ましくは冷却することにより、上記リブ１１ｄの軟化を防いで、射出成形圧に対する十分な剛性を付与することが好ましいことが分かった。
【００７８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、樹脂ホースの端部外周に形成されたリブによって、樹脂ホース内が高圧になったときの耐圧性が向上し、樹脂ホースとコネクタとの接続部におけるシール性を良好に維持することができる。
【００７９】
また、樹脂ホースの端部を金型内に挿入し、コネクタ成形用の熱可塑性樹脂を射出して、樹脂ホースの端部外周にコネクタを一体成形する際に、上記環状のリブを金型で押えることによって、樹脂ホースと金型とのシール性を良好にし、バリの発生等を防止することができる。
【００８０】
更に、樹脂ホースの端部外周にコネクタが溶着されて一体に成形されるので、樹脂ホースとコネクタとの接合強度やシール性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明によるコネクタ付き樹脂ホースの製造法の一実施形態であって、樹脂ホースを金型内にセットし、コネクタを射出成形した状態を示す部分断面図である。
【図２】 同実施形態によるコネクタ付き樹脂ホースの外観を示す斜視図である。
【図３】 同実施形態において樹脂ホースを金型内にセットし、コネクタを射出成形した状態を示す断面図である。
【図４】 同実施形態において樹脂ホースを中子と外型で挟着した状態を示す部分断面図である。
【図５】 同実施形態において使用する金型の外型の分割構造を示す断面図である。
【図６】 同実施形態における樹脂ホースとコネクタとの接合面の状態を示す横断面図である。
【図７】 本発明によるコネクタ付き樹脂ホースの製造法の他の実施形態における金型と樹脂ホースとの当接部を示す部分拡大断面図である。
【図８】 本発明によるコネクタ付き樹脂ホースの製造法の他の実施形態における金型と樹脂ホースとの当接部を示す部分拡大断面図である。
【図９】 本発明によるコネクタ付き樹脂ホースの製造法の他の実施形態であって、樹脂ホースを金型内にセットし、コネクタを射出成形した状態を示す断面図である。
【図１０】 上記実施形態における金型の可動ブロックと樹脂ホースのリブとの当接部を示す部分断面図である。
【図１１】 同可動ブロックの平面断面図及び側面断面図である。
【図１２】 同可動ブロックの斜視図である。
【図１３】 本発明によるコネクタ付き樹脂ホースの製造法の他の実施形態であって、金型の可動ブロックと樹脂ホースのリブとの当接部を示す部分断面図である。
【図１４】 試験例における試験方法を示す説明図である。
【符号の説明】
１０ コネクタ付き樹脂ホース
１１ 樹脂ホース
１１ｄ リブ
１１ｆ テーパ部
１２ コネクタ
２０ 金型
２１ 固定側外型
２２ 可動側外型
２１ａ、２２ａ 縮径部
２２ｂ 逆テーパ部
２２ｃ 凹部
２３ キャビティ空間
２４、２４ａ、２４ｂ、２４ｃ、２４ｄ ゲート
２５ 通路
２６ 給水口
２７ 排水口
２８ ブロック
３０ 中子
３１ 可動リング
３２ 押え板
３３ ネジ
３４ 段部
３５ 冷却水の通路
６３、６４ 可動ブロック
６５ 可動ブロック
６６、６７ ガイド棒
７０ ノズル挿入口
７１、７２、７３ 湯道
８０ ガイド孔
８２ 凹部
８３ 断熱層
８４ 冷却水の通路
８５ 導入管
８６ 導出管
Claims (3)
- 熱可塑性樹脂からなる樹脂ホースの端部を金型内に挿入し、コネクタ成形用の熱可塑性樹脂を射出して、前記樹脂ホースの端部外周にコネクタを一体成形するコネクタ付き樹脂ホースの製造法において、
前記樹脂ホースの端部内周に挿入される中子と、前記樹脂ホースの外周に前記コネクタ成形用のキャビティ空間を形成する、３以上に分割された外型とを有する金型を用い、
前記樹脂ホースの端部外周にリブを形成し、前記外型の各分割部を開いた状態で、前記中子に前記樹脂ホースの端部を挿入し、前記外型の各分割部を閉じて前記樹脂ホースの端部を前記外型と中子との間に挟着する際に、前記リブを前記外型で押えることによってシール性を高めるようにしたことを特徴とするコネクタ付き樹脂ホースの製造法。 - 前記熱可塑性樹脂の射出を、前記樹脂ホースの端部外周を囲む複数箇所から行う請求項２記載のコネクタ付き樹脂ホースの製造法。
- 前記リブは前記樹脂ホースの先端から離れた位置に形成されており、前記外型の内周には前記リブに対応する凹部が形成されており、前記外型のコネクタ成形部と前記凹部との間に断熱層が設けられている請求項１又は２記載のコネクタ付き樹脂ホースの製造法。
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