JPH051101B2

JPH051101B2 -

Info

Publication number: JPH051101B2
Application number: JP8247384A
Authority: JP
Inventors: Keisuke Ueno
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1984-04-23
Filing date: 1984-04-23
Publication date: 1993-01-07
Also published as: JPS60223640A

Description

【発明の詳細な説明】技術分野この発明は、湾曲部分のある管体の製造方法に
関するものである。

従来技術例えばＬ形の管継手党をはじめとする湾曲部分
のある管体は従来から各方面で用いられており、
それ等は従来以下の各種の方法で製造されてい
た。

先ず、第１図に示すように押出し成形その他の
方法で中空管体１を製造し、得られた中空管体１
を機械的に湾曲させて曲管となす方法が行なわれ
ている。しかしその方法では得られる曲管の外形
を目的とする形状にする加工が容易でなく、精度
が悪いという欠点があつた。また、管内壁面から
管軸方向と交差する方向に突出させて設けられる
リブ等の管壁に必要に応じて設けられる局部的な
突起部分を一体成形によつて設けるのが困難であ
るという問題があつた。

また、特公昭58−37136号には、第２図に示す
ように熱硬化性樹脂を含む強化繊維層２を成形対
象とし、前記熱硬化性樹脂が硬化する高温では大
気圧より大なる蒸気圧を有するに至り、常温では
液状である物質３が封入された弾性を有するチユ
ーブ４を、前記強化繊維層２の内側に包んでお
き、それ等を型５内に収納した状態で熱を加える
ことによつて物質３の蒸気圧でチユーブ４を膨張
させ、それによつて強化繊維層２を型５の内壁に
押し付けつつ硬化させるという中空管の製造方法
が記載されている。この方法によれば湾曲部のあ
る中空管体を、外形を狙つた通りの形状にして精
度良く製作することができる。しかし、以上の特
公昭58−37136号公報に記載された方法では、成
形対象となる材料がかなり限定されるばかりでな
く、肉厚が均一な中空管体を得るのが困難である
という問題があつた。

また特公昭43−23781号には、第３図に示すよ
うに、進退動自在の中子６ａと６ｂとを型７内に
挿入してなる成形装置で曲管を製造する方法が記
載されている。しかしその方法の場合、目的製品
の形状が複雑になると中子の取出しが困難になる
ことから製造し得る中空管体の形状は極めて限ら
れており、例えば第４図もしくは第５図に示すよ
うに製造の目的とする中空管体８ａもしくは８ｂ
に少なくとも２か所以上の湾曲（屈折）部分があ
ると成形することができないという欠点があつ
た。

そこで従来から、第６図に示すように補強芯材
９ａ，９ｂを内部に装備した消失性材料からなる
中子１０を型１１内に配設してなる成形装置を用
いて中空管体を製造する方法が行なわれている。
その方法によれば、成形後中子１０の消失性材料
を水、熱、化学薬品等で軟化溶解させることによ
つて消失させて目的とする中空管体が得られる。
したがつて、前述の第４図もしくは第５図に示す
ような中空管体８ａもしくは８ｂを製造する場合
でも、中子の消失性材料を製品から除去すること
は容易に行なえる。しかしその消失性材料からな
る中子１０を用いる方法でも目的とする中空管体
の形状によつては、成形後の製品内から中子の補
強芯材を取り出すことが困難になるという不都合
がある。そこで、そのような場合には第６図の例
にも示すように中子には、分割した複数の補強芯
材９ａ，９ｂを装備するようにされていた。しか
し、そのように補強芯材が分割されて一体でない
ときには、補強芯材による中子の補強硬化は著し
く低下するという欠点がある。そのため上述する
ように分割した補強芯材を埋め込んだ消失性材料
からなる中子によつて中空管体を製造する方法
は、金属を鋳造する場合等の成形圧が低くて足り
る場合にしか適用できなかつた。

発明の目的この発明は以上の従来の事情に鑑みてなされた
ものであつて、形状の複雑な中空管体であつても
精度良く高能率に製造でき、かつ種々の材料の成
形に適用できる曲管の製造方法を提供することを
目的とするものである。

発明の構成すなわちこの発明の曲管の製造方法は、補強芯
材を消失性材料に埋め込んで中子を形成し、その
中子を鋳型内に配設して鋳型内に成形材料を注入
し、その成形材料が硬化した後に前記消失性材料
を消失させると共に補強芯材を引き抜いて管状の
成形体を得る曲管の製造方法において、前記補強
芯材を可撓性の連続体によつて形成するととも
に、その補強芯材にその長手方向に対して交差す
る方向に突出した複数の面を、補強芯材を中心に
して左右両側に形成し、補強芯材の長手方向で互
いに隣接する前記面の間に前記消失性材料を充填
した状態に補強芯材を消失性材料内に埋め込むこ
とを特徴とする方法であり、補強芯材が可撓性を
有していることによる強度の不足を、その補強芯
材の形状およびその埋め込み方によつて補い、成
形圧が高い場合であつても、複雑形状の中空管体
を成形し得るようにしたものである。

以下にこの発明をさらに具体的に説明する。

第７図はこの発明を実施して２か所の湾曲部を
有する曲管を製造する場合を示す図である。この
発明では、消失性材料によつて中子１２を形成
し、その中子１２を鋳型１３内に配設し、それに
より鋳型１３内に形成されたキヤビテイ１４に所
定の成形材料を注入する。

中子１２を形成する消失性材料とは、水、熱、
化学薬品等で軟化させ又は溶解させることによつ
て除去することのできる材料であり、例えば成形
に用いられる材料がプラスチツクであるときは、
特公昭52−18226号に示されるような骨材に砂等
の不活性粒子を用いた融解塩からなるもの等を用
いることができ、その他に各種の低融点合金等を
用いることができる。また成形対象となる材料が
金属であるときには、骨材に砂等の不活性粒子を
用いた合成樹脂からなる公知のものを種々適用す
ることができる。

また、この発明では消失性材料によつて形成さ
れる中子１２に可撓性の連続体からなる補強芯材
１５を埋め込んで補強する。第７図に示すように
芯材１５としては例えば複数の芯部材１６を球関
節１７で連結して可撓性を有する軸としたものが
用いられ、その各芯部材１６には中子１２の軸方
向（長手方向）と交差する方向に突出する複数の
端面１６ａと１６ｂが、芯材１５を中心にして左
右に形成されている。

この発明では以上のようにして得られた中子１
２を配設し、第７図に示すように上型１３ａと下
型１３ｂとを閉じ合わせて中子１２を挾持してキ
ヤビテイ１４を形成する。キヤビテイ１４には図
示しないゲートから溶融状態の成形材料を注入し
て充電する。次に、充填された材料が硬化した後
に上型１３ａを開いて下型１３ｂから中子１２を
鋳ぐるんだ成形製品を取り出す。次いで、取り出
された成形製品から消失性材料を適宜の手段例え
ば、加熱溶解させることによつて消失させると芯
材１５と成形製品とには隙間が生じ、芯材１５が
可撓性を有することから成形製品内側から芯材１
５を自在に引き出して目的とする成形製品を得る
ことができる。

以上の過程で、中子１２を配設した鋳型１３の
キヤビテイ１４に成形材料を注入する際、注入の
過程で中子１２には成形材料の注入圧力が加わ
り、中子１２のうちキヤビテイ１４に臨まされる
部分に曲げ応力が働く。すなわち、第８図に示す
ように、中子１２を曲げようとする時中子１２の
湾曲部は伸び縮みしない中立部１２ａが存在し、
その中立部１２ａを境界として外方にには引張り
応力が働き、内方には圧縮応力が働く。一方、中
子１２を形成する消失性材料として用いられる前
述の種々の材料では、いずれも塊成した状態で引
張り応力よりも圧縮応力に対して強い抵抗を示
す。具体的には融解塩と砂もしくは合成樹脂と砂
からなる材料では、引張り応力に対するよりも圧
縮応力に対して６倍程度の強い抵抗を示し、また
低融点金属例えば鉛−すず合金では引張応力に対
するよりも圧縮応力に対して３倍程度高い抵抗を
示す。そのため、中子１２が消失性材料のみで形
成される場合、第８図における引張り応力が働く
部分で中子１２は強度の限界に達してしまう。し
かし、この発明では中子１２に可撓性の芯材１５
が装備され、特に第７図に示す実施例では芯材１
５を構成する複数の芯部材１６に端面１６ａと端
面１６ｂが形成されているため、中子１２の湾曲
部分に曲げ応力が働いても、次の理由で中子１２
は曲げ応力に対して極めて高い抵抗を示す。すな
わち、中子１２の湾曲部分に曲げ応力が働くと、
隣り合う芯部材１６の一方の芯部材１６の端面１
６ａと他方の芯部材１６の端面１６ｂとの間の消
失性材料には、端面１６ａと端面１６ｂとの間で
圧縮されて圧縮応力が作用する。しかし、前述し
たように中子１２に用いられる消失性材料は引張
り応力に対するよりも圧縮応力に対して極めて高
い抵抗を示し、端面１６ａと端面１６ｂとの間の
消失性材料は圧縮応力に対して極めて強く抵抗す
る。その結果、中子１２の湾曲部に曲げ応力が作
用しても端面１６ａと端面１６ｂとの間の消失性
材料が圧縮方向の力に対して強く抵抗し、中子１
２全体が容易には曲がらない。そのため、第８図
に示す中子１２の引張り応力が働く部分が破壊に
至るまでは、中子１２自体変形せず、中子１２は
極めて大きな強度を有することとなる。

尚、以上の実施例の場合のように芯部材１６の
端面１６ａと端面１６ｂとを中子１２の軸方向と
交差する方向に展開する平面状のものとしなくて
も、中子１２に曲げ応力が作用するときに中子１
２の消失性材料を圧縮する面があれば上述の効果
は奏され、例えば端面１６ａと端面１６ｂとを凹
面状等にすることもできる。またその場合、消失
性材料に圧縮方向に力を加える面さえあれば、芯
材１５は上述の実施例のように芯部材１６を球関
節によつて連結したものに限られず、自在継手を
用いたものや、場合によつては鎖ベルト等を用い
たものにしても良い。

発明の効果以上のようにこの発明の曲管の製造方法によれ
ば、可撓性の連続体からなる芯材を埋め込んだ消
失性材料によつて中子を形成して、その中子を用
いて管状の成形体を製造するようにしたことによ
つて、例えば第４図や第５図に示すように形状の
複雑な管体であつても容易に精度良く製造でき
る。また、可撓性で連続体芯材を埋め込んだ中子
を用いるため、中子自体の強度が向上し、成形の
対象となる材料が限定されず、かつそのように中
子の強度が向上したことによつて細長比（長さ／
径の値）の大きいものも容易に製造することがで
きる。さらにこの発明では、補強芯材にその左右
に突出させて形成した面の間に消失性材料が充填
されることにより、補強芯材が可撓性を有してい
ても中子の全体としては高い曲げ強度を有するこ
とになり、したがつて成形圧が高い場合でも形状
を維持し、複雑形状の中空管体を成形することが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来技術の一例として押出し成形によ
つて管体の成形を行なつている状態を示す断面
図、第２図は従来技術の他の例を示す断面図、第
３図は従来技術の更に他の例を示す断面図、第４
図は外形が比較的複雑な曲管の一例を示す断面
図、第５図は同じく他の例を示す断面図、第６図
は消失性材料を用いた従来の曲管製造方法を行な
つている状態を示す断面図、第７図はこの発明の
曲管の製造方法の一実施例を示す断面図、第８図
は中子に作用する曲げ応力を説明するための模式
図である。１２……中子、１３……鋳型、１３ａ……上
型、１３ｂ……下型、１４……キヤビテイ、１５
……補強芯材、１６……芯部材、１６ａ……端
面、１６ｂ……端面。

Claims

【特許請求の範囲】１補強芯材を消失性材料に埋め込んで中子を形
成し、その中子を鋳型内に配設して鋳型内に成形
材料を注入し、その成形材料が硬化した後に前記
消失性材料を消失させると共に補強芯材を引き抜
いて管状の成形体を得る曲管の製造方法におい
て、前記補強芯材を可撓性の連続体によつて形成す
るとともに、その補強芯材にその長手方向に対し
て交差する方向に突出した複数の面を、補強芯材
を中心にして左右両側に形成し、補強芯材の長手
方向で互いに隣接する前記面の間に前記消失性材
料を充填した状態に補強芯材を消失性材料内に埋
め込むことを特徴とする曲管の製造方法。