JP4779760B2 - 樹脂製のコルゲート管の製造方法と樹脂製コルゲート管の製造用金型 - Google Patents

Description

本発明は、凹凸の繰り返しにより蛇腹状とされたホース経路と、接続対象の他のホースの挿入端経路を有する樹脂製のコルゲート管の製造方法とその製造用の金型に関する。

コルゲート管は、蛇腹状のホース経路を有するので配管経路の自由度が高いものの、他の部材との接続に際しては、蛇腹状のホース経路を有するが故、他のシール部材が必要であった（例えば、特許文献１）。この文献で提案された手法は、コルゲート管の外側に筒状の外管を装着する上で有益であるが、この手法を、コルゲート管と他のホースとをコルゲート管端部にて接続する際に適用すると、ホース接続に当たってコルゲート管蛇腹部へのシール部材装着が必要となる分、煩雑である。

特開２００２−２６７０６７号公報

一般に、管と管との接続には、一方の管路端部にいわゆるタケノコ状の抜止リブを複数形成し、他方の管の管路が拡張するよう、抜止リブを有する端端部をこの他方の管に挿入することが行われる。こうすれば、シール部材装着が不要となるので簡便となる。しかしながら、蛇腹状のホース経路を型成形するという制約から、次のような問題が指摘されるに到った。

樹脂成形品を成形する際、金型とこの金型が形成するキャビティに配設する中型とを用いた射出成形手法を取れば、高い成形精度で成形品を得ることができる。しかしながら、コルゲート管では蛇腹状のホース経路を型成形する都合上、中型の型抜きが困難となるので、成形精度の高い射出成形手法を用いることができず、金型の金型面に溶融状態の管状樹脂を吸引して型転写を行う手法が取られている。こうした型転写の手法では、成形精度は吸引程度にほぼ依存するため、強力な吸引を行えば、成形精度を向上できるものの吸引対象である樹脂の破損等も起き得る。よって、吸引を高めるにも限度があることから、抜止リブを有するコルゲート管の製造に上記した型転写の手法が採用されていないのが実情である。

本発明は、コルゲート管の製造に際しての上記問題点を解決するためになされ、接続対象となる他のホースの抜止に対処可能なコルゲート管の新たな製造手法を提供することをその目的とする。

かかる課題の少なくとも一部を解決するため、本発明のコルゲート管の製造方法では、凹凸の繰り返しにより蛇腹状とされたホース経路を有する管路部と、接続対象の他のホースへの挿入箇所となる挿入端部と、他のホースの抜止のために前記挿入端部の外周に形成され前記挿入端部の端部側が斜面形状で前記蛇腹状の管路部の側が段差形状の複数の環状リブとを備えた樹脂製のコルゲート管を製造するに当たり、金型に樹脂を溶融状態で管状に押し出す。この金型は、前記蛇腹状のホース経路を有する前記管路部を転写形成するための凹凸金型面と、接続対象の他のホースへの挿入箇所となる挿入端部と前記環状リブとを転写形成するための端部金型面とを有するので、溶融状態で押し出された管状の樹脂を前記金型の金型面に吸引して金型面を管状の樹脂に型転写する。そして、この型転写により前記管路部と前記挿入端部と複数の環状リブとを形成した上で樹脂を固化させることで、凹凸の繰り返しにより蛇腹状とされたホース経路の管路部と、接続対象の他のホースへの挿入箇所となる挿入端部と、ホース抜止のための複数の環状リブとを有するコルゲート管が製造される。

端部金型面への固化前の管状樹脂の吸引に際しては、挿入端部の転写形成のための端部金型面において、コルゲート管が有する複数の環状リブの転写用の環状凹所と環状の吸引溝を一致させた上で該リブ転写用環状凹所の凹所最深部からずらして位置させて、この環状の吸引溝から前記固化前の管状の樹脂を吸引する。このため、本発明の製造方法によれば、溶融状態で押し出されて固化前の管状樹脂を端部金型面に吸引するに際して、その吸引程度を必要以上に高めなくても、リブ転写用環状凹所に確実に吸引して挿入端部外周に複数の環状リブを高い成形精度で形成できる。つまり、本発明により得られたコルゲート管では、接続対象の他のホースへの挿入箇所となる挿入端部の外周に高い成形精度の抜止用の環状リブを複数有することになるので、この他のホースの抜止に有益となる。

かかる課題の少なくとも一部を解決するため、本発明が採用したコルゲート管製造用の金型は、管路部形成金型部と挿入端部形成金型部とで溶融状態で管状とされた樹脂管を取り囲む。管路部形成金型部は、凹凸の繰り返しにより蛇腹状とされた蛇腹状のホース経路を有する管路部を転写形成するための凹凸金型面を有する。挿入端部形成金型部は、接続対象の他のホースへの挿入箇所となる挿入端経路を有する挿入端部を転写形成するための端部金型面を有すると共に、この端部金型面には、他のホースの抜止のためにコルゲート管が挿入端部の外周に有し挿入端部の端部側が斜面形状で蛇腹状の管路部の側が段差形状の複数の環状リブの転写用のリブ転写用環状凹所を備える。その上で、管路部形成金型部は、凹凸金型面の裏面側に位置するよう形成された管路部吸引室と、この管路部吸引室から凹凸金型面にかけて形成された管路部吸引転写用開口とを備え、挿入端部形成金型部は、端部金型面の裏面側に位置するよう形成された挿入端部吸引室と、この挿入端部吸引室から端部金型面のそれぞれのリブ転写用環状凹所にかけて形成されると共に、リブ転写用環状凹所の最深部からずれて形成された環状の挿入端部吸引転写用開口とを備える。従って、本発明の樹脂製コルゲート管の製造用金型の上記の開口から吸引すれば、接続対象の他のホースへの挿入箇所となる挿入端部の外周に高い成形精度で抜止用の環状リブを複数有するコルゲート管を容易に製造できる。

以下、本発明の実施の形態について、実施例に基づき説明する。図１は実施例での製造対象となる一例のコルゲート管１０を一部の拡大断面を含んで示す説明図、図２はこのコルゲート管１０の製造に用いる金型を概略的に断面視する断面図である。

図１に示すコルゲート管１０は、その使用目的に合わせた性状（例えば耐候性、耐油性等）を有する樹脂製であり、本実施例では、６−６ナイロン製のコルゲート管である。そして、このコルゲート管１０は、図示するように凹凸の繰り返しにより蛇腹状ホース部１１を直管経路に複数箇所に亘って備えたホース経路の管路部１２と、接続対象の図示しない他のホースへの挿入箇所となる挿入端部１４とを備える。挿入端部１４は、フランジ部１６にて管路部１２と区画され、その外周に他のホースの抜止用の環状リブ１８を複数筋有する。

環状リブ１８は、ホース抜止の機能の確保の上からホース軸心方向において非対称形状とされ、挿入端部１４の端部側を斜面形状とし、フランジ部１６の側を段差形状としている。本実施例では、コルゲート管１０のホース呼び径を約１７ｍｍとした場合、環状リブ１８の突出高さと幅を約０．３ｍｍとし、約３ｍｍのピッチで図示するように４筋の環状リブ１８を挿入端部１４に形成した。この場合、環状リブ１８の突出高さや幅は約０．２〜１ｍｍの範囲とし、ピッチについては約３ｍｍ以上とすることができる。

こうしたコルゲート管１０の型成形に用いる金型３０は、図２に示すように、その中央に筒状のキャビティ３２を形成し、軸線に沿って２分割される割型である。金型３０は、このキャビティ３２の回りにコルゲート管１０を型転写するための金型面を備える。この金型面は、コルゲート管１０の挿入端部１４の型転写のための端部金型面３４と、フランジ部１６の型転写のために陥没したフランジ金型面３６と、管路部１２の型転写のために凹凸を繰り返して有する凹凸金型面３８とされている。金型３０は、端部金型面３４を有する金型部位を本願に云う挿入端部形成金型部３５とし、凹凸金型面３８を有する金型部位を本願に云う管路部形成金型部３９とする。なお、凹凸金型面３８は、図２における金型上端側において、図１に示す直管経路を転写するためのストレート状の金型面を含んでいる。

金型３０は、端部金型面３４の形成箇所に、凹状の環状溝とされたリブ転写用環状凹所４５を備える。このリブ転写用環状凹所４５は、コルゲート管１０の挿入端部１４における環状リブ１８を転写成形するためのものであり、先に説明した環状リブ１８の斜面・段差が形成できるよう端部金型面３４に陥没形成されている。そして、リブ転写用環状凹所４５の形成ピッチ、深さは既述した環状リブ１８の通りである。

上記の各金型面は、キャビティ３２を取り囲む筒状の金型内壁４０に形成され、金型３０は、金型外壁４２と金型内壁４０との間に吸引室を区画して備える。つまり、金型３０は、挿入端部形成金型部３５において、金型内壁４０を挟んで端部金型面３４の裏面側に吸引室４１ａ〜４１ｂを備え、管路部形成金型部３９においては金型内壁４０を挟んで凹凸金型面３８の裏面側に吸引室４１ｃ、４１ｄ・・・を備える。これら各吸引室は、その内容積がほぼ同じとなるよう区画形成されており、吸引室ごとに吸引孔４３を有する。なお、図における金型下端は、端部吸引室４１Ｅとされている。

金型３０は、既述した各吸引室をキャビティ３２とを連通するよう、管路部形成金型部３９においては凹凸金型面３８のそれぞれの凹所に吸引用開口４７を備え、フランジ金型面３６の凹所に吸引用開口４８を備え、挿入端部形成金型部３５においてはそれぞれのリブ転写用環状凹所４５に吸引用開口４９を備える。これら開口は、それぞれの吸引室から金型面にかけて形成された吸引転写用の開口であり、吸引用開口４９にあっては、リブ転写用環状凹所４５に一致して環状の溝として形成されている。吸引用開口４９の開口位置は、環状リブ１８の頂部（即ちリブ転写用環状凹所４５の凹所最深部）からずれた位置とすることが好ましい。このようにすることによって、環状リブ１８の頂部の形状が精度良く形成されるため、相手ホースが引き抜きにくくなる。また、シール性も向上する。なお、吸引用開口４７や吸引用開口４８にあっても環状とすることができる。金型３０は、それぞれの吸引室における吸引孔４３を図示しない吸引装置に接続してそれぞれの吸引室内のエアーを吸引することで、キャビティ３２に配設済みの樹脂管を端部金型面３４やフランジ金型面３６および凹凸金型面３８に吸引して、金型面形状を転写する。

次に、コルゲート管１０の製造手法について説明する。図３はコルゲート管１０の製造プロセスを示す工程図、図４はコルゲート管１０の製造プロセスを説明する説明図である。

図４に示すように、まず、樹脂の溶融押し出しの準備を行う（ステップＳ２００）。通常、コルゲート管１０の形成にあたっては、溶融樹脂を管状に押し出す手法が取られるので、図示しない押し出し装置にペレット状の樹脂を投入して当該樹脂を溶融させ、その溶融状態の管状の押し出しに備える。本実施例では、６−６ナイロンをコルゲート管１０の材料としたので、ペレット状の６−６ナイロンを投入することになる。

続くステップＳ２１０では、図４の上段に示したように、押し出し装置の押し出しノズルＪＮを、当該ノズルが金型３０のキャビティ内に臨むような位置に配置されており、押し出しノズルＪＮから溶融状態で管状に樹脂を押し出す。この樹脂の管状押し出しと並行して、金型３０は押し出しノズルＪＮが端部金型面３４から図における上方に遠ざかるよう移動するので、溶融状態で管状に押し出された樹脂管ＪＰは金型３０におけるキャビティ３２の総ての領域に順次吸引されて形成されていく。このノズルセットに際しては、金型３０を分割状としておいて押し出しノズルＪＮをキャビティ３２に位置させて金型接合を行うようにできるほか、接合済みの金型３０のキャビティ３２に押し出しノズルＪＮを挿入するようにすればよい。

続くステップＳ２２０では、上記した金型移動と並行して金型３０のそれぞれの吸引孔４３から吸引室４１ａ・・・のエアーを吸引し、吸引を維持しつつ樹脂を固化させる。吸引室内のエアー吸引により、樹脂管ＪＰと端部金型面３４、フランジ金型面３６および凹凸金型面３８との間の領域に残存するエアーも、それぞれの吸引室に連通する吸引用開口４７〜４９を経て吸引される。このような金型移動と並行したエアー吸引を行うので、押し出しノズルＪＮから押し出された溶融状態の樹脂管ＪＰは、押し出し直後から図４の上段に示すように端部金型面３４に密着する。そして、樹脂管ＪＰは、金型移動に伴って、図４の下段に示すように端部金型面３４は勿論、フランジ金型面３６および凹凸金型面３８にも密着し、各金型面は樹脂管ＪＰに転写される。これにより、管路部１２の凹凸形状や直管形状、フランジ部１６のフランジ形状、挿入端部１４の管路形状および環状リブ１８が転写形成され、管路部１２とフランジ部１６および挿入端部１４を有するコルゲート管１０が成形される。

樹脂固化後には、金型３０を２分割して成形済みのコルゲート管１０を金型から取り出し（ステップＳ２３０）、成形品端面の余剰部分をカッティングする（ステップＳ２４０）。これにより、接続対象のホースの抜止機能を発揮する環状リブ１８を有する挿入端部１４と、フランジ部１６を挟んでこの挿入端部１４に繋がる管路部１２とを有するコルゲート管１０が製造される。

以上説明したように、本実施例の金型３０を用いた製造方法によれば、固化前の樹脂管ＪＰを金型３０の端部金型面３４、フランジ金型面３６および凹凸金型面３８に吸引して型面を転写するという手法により、凹凸の繰り返しにより蛇腹状とされたホース経路を有する管路部１２と、接続対象の他のホースへの挿入箇所となる挿入端部１４とを備えた６−６ナイロン製のコルゲート管１０を容易に製造することができる。しかも、金型面への固化前の樹脂管ＪＰの吸引に際しては、挿入端部１４の転写形成のための端部金型面３４において、リブ転写用環状凹所４５と環状の溝として形成された吸引用開口４９とを一致させて、この吸引用開口４９から固化前の樹脂管ＪＰを吸引するようにした。このため、本実施例の製造方法によれば、固化前の樹脂管ＪＰを端部金型面３４に吸引するに際して、その吸引程度を必要以上に高めなくても、リブ転写用環状凹所４５に樹脂管ＪＰを確実に吸引して当該凹所形状を転写して、挿入端部１４の外周に複数の環状リブ１８を高い成形精度で容易に形成できる。そして、こうして製造されたコルゲート管１０は、高い成形精度の環状リブ１８を接続対象の他のホースへの挿入箇所となる挿入端部１４の外周に複数筋有するので、他のホースの抜止機能を確実に発揮できる。つまりは、金型面への転写という手法を用いた本実施例によっても、他のホースの抜止機能を有するコルゲート管１０を容易に製造できることになる。

また、本実施例では、金型３０において吸引室をほぼ同じ内容積としつつ区画形成したので、コルゲート管１０のホース軸心に沿って吸引程度の大きな差をもたらさない。よって、肉厚の均一なコルゲート管１０とできる。

以上、本発明の実施例について説明したが、本発明は、上記した実施の形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様にて実施することが可能である。

実施例での製造対象となる一例のコルゲート管１０を一部の拡大断面を含んで示す説明図である。 このコルゲート管１０の製造に用いる金型を概略的に断面視する断面図である。 コルゲート管１０の製造プロセスを示す工程図である。 コルゲート管１０の製造プロセスを説明する説明図である。

符号の説明

１０…コルゲート管
１１…蛇腹状ホース部
１２…管路部
１４…挿入端部
１６…フランジ部
１８…環状リブ
３０…金型
３２…キャビティ
３４…端部金型面
３５…挿入端部形成金型部
３６…フランジ金型面
３８…凹凸金型面
３９…管路部形成金型部
４０…金型内壁
４１ａ〜４１ｄ…吸引室
４１Ｅ…端部吸引室
４２…金型外壁
４３…吸引孔
４５…リブ転写用環状凹所
４７…吸引用開口
４８…吸引用開口
４９…吸引用開口
ＪＰ…樹脂管
ＪＮ…押し出しノズル

Claims (2)

1. 凹凸の繰り返しにより蛇腹状とされたホース経路を有する管路部と、接続対象の他のホースへの挿入箇所となる挿入端部と、前記他のホースの抜止のために前記挿入端部の外周に形成され前記挿入端部の端部側が斜面形状で前記蛇腹状の管路部の側が段差形状の複数の環状リブとを備えた樹脂製のコルゲート管の製造方法であって、
   前記蛇腹状のホース経路を有する前記管路部を転写形成するための凹凸金型面と前記挿入端部と前記環状リブとを転写形成するための端部金型面とを有する金型に、樹脂を溶融状態で管状に押し出し、
   該押し出された管状の樹脂を前記金型の金型面に吸引することにより型転写を行って、前記管路部と前記挿入端部とを形成し、
   前記型転写の後に、樹脂を固化させ、
   前記端部金型面への前記管状の樹脂の吸引に際しては、
   前記端部金型面に形成した環状の吸引溝から前記管状の樹脂を吸引すると共に、前記環状の吸引溝を、前記環状リブの転写用に前記端部金型面が有する複数のリブ転写用環状凹所と一致させた上で該リブ転写用環状凹所の凹所最深部からずれた位置にて吸引する
   樹脂製コルゲート管の製造方法。
2. 凹凸の繰り返しにより蛇腹状とされたホース経路を有する管路部と、接続対象の他のホースへの挿入箇所となる挿入端部と、前記他のホースの抜止のために前記挿入端部の外周に形成され前記挿入端部の端部側が斜面形状で前記蛇腹状の管路部の側が段差形状の複数の環状リブとを備えた樹脂製のコルゲート管の製造に用いる金型であって、
   溶融状態で管状とされた樹脂管を取り囲み、前記蛇腹状のホース経路を有する前記管路部を転写形成するための凹凸金型面を有する管路部形成金型部と、
   前記樹脂管を取り囲み、前記挿入端部を転写形成するための端部金型面を有する挿入端部形成金型部と、
   該挿入端部形成金型部の前記端部金型面に形成され、前記コルゲート管が前記他のホースの抜止のために前記挿入端部の外周に有する複数の環状リブの転写用のリブ転写用環状凹所と、
   前記管路部形成金型部において、前記凹凸金型面の裏面側に位置するよう形成された管路部吸引室と、
   前記挿入端部形成金型部において、前記端部金型面の裏面側に位置するよう形成された挿入端部吸引室と、
   前記管路部吸引室から前記凹凸金型面にかけて形成されると共に、前記リブ転写用環状凹所の最深部からずれて形成された管路部吸引転写用開口と、
   前記挿入端部吸引室から前記端部金型面のそれぞれのリブ転写用環状凹所にかけて形成された環状の挿入端部吸引転写用開口とを備える
   樹脂製コルゲート管の製造用金型。

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