JPH0624729B2

JPH0624729B2 - 成形中子

Info

Publication number: JPH0624729B2
Application number: JP63084594A
Authority: JP
Inventors: 博充原田
Original assignee: Nihon Plast Co Ltd
Current assignee: Nihon Plast Co Ltd
Priority date: 1988-04-06
Filing date: 1988-04-06
Publication date: 1994-04-06
Anticipated expiration: 2009-04-06
Also published as: JPH02139205A

Description

【発明の詳細な説明】〔発明の目的〕（産業上の利用分野）本発明は、合成樹脂成形品などの成形に用いられる成形
中子に係り、とくに、成形品の成形後に成形品から溶解
除去される成形中子に関する。

（従来の技術）従来、屈曲管などのアンダーカット形状のある合成樹脂
成形品を製造するため、たとえば特開昭６０−９４３２
３号公報に記載されているように、錫、ビスマスなどの
低融点合金からなる成形中子を用いて成形を行なった
後、成形中子を溶解させて成形品から除去する方法が採
られている。しかし、上記合金からなる成形中子の外面
に合成樹脂成形品が一体的に成形されるため、合成樹脂
層を介して合金を加熱しなければならず、合金溶出に時
間がかかり、エネルギー効率が悪い。

このような欠点を解決する方法として、成形中子へのヒ
ータの挿入や誘導加熱がある。しかし、複雑な形状の成
形中子にヒータを挿入しておくと、繰返しの使用によ
り、ヒータが断線しやすい。また、誘導加熱にあって
は、各製品の形状にそれぞれ合った専用のコイルが必要
で、多品種型の生産に適さないとともに、誘導加熱装置
が高価であるため、設備コストがかさむ欠点がある。さ
らに、これらの方法を用いても、上記合金の本来的性質
である低比熱、低伝熱性自体を解消することはできず、
むしろエネルギーコスト面で不利益となる。

また、特開昭５６−１０４０１４号公報に記載されてい
るように、成形中子に水溶性の有機塩たとえば尿素塩を
用いる方法も採られている。しかし、この成形中子は水
に接する部分のみがまず潮解を始めるので、たとえば内
部構造の複雑なパイプ状の成形品の場合、パイプの内部
まで潮解が進むのに多くの時間がかかる。すなわち、尿
素塩の除去に多くの時間がかかることになり、生産性は
非常に低い。また、尿素塩を多量に含む水は汚水処理を
施す必要がある。ところが、尿素塩自体のコストに比
べ、汚水処理にかかる費用が大きい。そのため、汚水処
理コストを低減することが、総合的な生産費を減らすた
めの不可欠の課題になる。

このように、従来の可溶性の成形中子では、全体が低融
点合金あるいは尿素塩などの可溶性物質からなっていた
ため、材料コストおよび溶出コストがかさむとともに、
生産能率が悪くなり、設備費用もかさむなどの問題を有
している。

この点、例えば、特開昭６０−２２３６４０号公報に記
載された成形中子が知られている。この成形中子は、可
撓性の連続体からなる補強芯材を消失性材料に埋め込ん
で形成されており、この連続体は、複数の芯部材を球関
節で連結して屈曲自在に構成されている。さらに、この
連続体には、この成形中子の軸方向と交差する方向に展
開する端面が形成されており、成形材料の注入圧力に対
する屈曲部分の曲げ方向への強度が高められている。

しかしながら、この特開昭６０−２２３６４０号公報に
記載された成形中子では、連続体は、複数の芯部材を球
関節で連結して構成されているとともに、軸方向と交差
する端面が形成された複雑な形状をなすため、消失性材
料を消失させるための加熱溶解や潮解に時間がかかり、
生産性の向上が困難であるとの問題を有している。ま
た、連続体を加熱して消失性材料を溶解させる場合に
も、この連続体は複数の芯部材を連結して構成されてい
るため、熱の伝導効率が悪く、生産性の向上が困難であ
るとの問題を有している。

（発明が解決しようとする課題）上述のように、全体が低融点合金あるいは尿素塩などの
可溶性物質からなる成形中子では、材料コストおよび溶
出コストがかさむとともに、生産能率が悪くなり、設備
費用もかさむなどの問題を有している。

また、特開昭６０−２２３６４０号公報に記載された成
形中子では、連続体は複雑な形状をなすため、消失性材
料を消失させるための加熱溶解や潮解に時間がかかり、
また、連続体を加熱して消失性材料を溶解させる場合に
も、この連続体は複数の芯部材を連結して構成されてい
るため、熱の伝導効率が悪く、生産性の向上が困難であ
るとの問題を有している。

本発明は、このような問題点を解決しようとするもの
で、可溶質被覆体を迅速に溶出させて生産能率を向上で
きる成形中子を提供することを目的とするものである。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段）本発明は、屈曲自在のインサート体の外面を可溶質被覆
体で一体的に覆ってなり、成形型内に装着され外面を覆
って成形品が一体的に成形された後この成形品から除去
される成形中子において、前記インサート体は、複数の
線材を束ねた束体からなるものである。

（作用）本発明では、成形中子を成形型内に装着した状態で、こ
の成形中子の外面を覆って成形品を一体的に成形する。
ついで、このインサート体を必要に応じて屈曲させなが
ら引き抜くとともに、可溶質被覆体を加熱あるいは水溶
などの手段により成形品から溶出させる。このとき、可
溶質被覆体の材質などに応じて、インサート体は、溶出
前、溶出中あるいは溶出後の適当な時期に引き抜く。い
ずれにせよ、成形中子の外面部だけが可溶質被覆体であ
り、その量が少ないので溶出は速やかに行なわれる。ま
た、インサート体は、複数の線材を束ねた束体からなる
ので、可溶質被覆体から容易に引き抜かれるとともに、
インサート体と可溶質被覆体との接触面積が増大し、さ
らに、熱の伝導性も良好になる。そこで、可溶質被覆体
からインサート体を引き抜いた状態で、この可溶質被覆
体に大きな面積で接触する中空部が形成されるので、こ
の可溶質被覆体が液体を用いて迅速に溶出される。ま
た、インサート体を加熱することにより、可溶質被覆体
が効率良く加熱され、迅速に溶出される。

（実施例）以下、本発明の成形中子の一実施例を第１図ないし第３
図に基づいて説明する。

第１図ないし第３図において、51は成形中子で、この成
形中子51は、屈曲自在の金属製のインサート体としての
束体52と、この束体52の外面を一体的に覆って設けられ
た水溶性の尿素塩からなる可溶質被覆体としての水溶性
被覆体53とにより構成されている。上記束体52は、さら
に、外側束体52a と内側束体52b とからなっている。そ
して、これら束体52a ，52b は、それぞれ屈曲自在のス
チールワイヤなどの針金状の金属線54a ，54b を束ね
て、この金属線54a ，54b の一端部を鉛、亜鉛などの金
属からなる固定体55a ，55b で固めたものである。な
お、上記金属線54a ，54b の他端部は固定されていな
い。そして、上記内側束体52b は、上記外側束体52a の
内側に位置しており、この外側束体52a の固定体55a に
形成された通孔56を介して摺動自在に引き出し可能とな
っている。なお、上記各固定体55a ，55b には引き出し
具接続用のねじ孔57a ，57b がそれぞれ形成されてい
る。さらに、上記外側の固定体55a は上記被覆体53の端
面より突出されており、この外側の固定体55a の端面よ
り内側の固定体55b は突出されている。

第２図において、61は成形品としてのエンジン用吸気管
であり、この吸気管61は、平行に並んだ複数の屈曲した
管部62をフランジ部63により一体に連結したものであ
る。そして、前記束体52は、外径が上記管部62の内径よ
りも小さくなっているとともに、全体の長さが上記管部
62の長さよりも長くなっている。

そして、成形中子51の成形にあたっては、第１図に示す
ように、上記管部62の内部形状と同一形状でより長いキ
ャビティ66を有する２つ割の中子型67内に束体52を装着
し、加熱溶融させた尿素塩68を上記キャビティ66内に注
入して、束体52と一体的に被覆体53を成形する。

そうして、吸気管61の成形にあたっては、まず、上記成
形中子51を合成樹脂成形型（図示せず）のキャビティ内
に装着し、樹脂流動体を導入して、第２図および第３図
(a) に示すように、成形中子51を囲むように吸気管61を
成形する。ただし、成形中子51の端部は吸気管61から露
出するようにする。なお、吸気管61の材質としては、熱
可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、１つまたは２つ以上の樹脂
成分を反応させてなる樹脂の他に、可塑性無機質類など
が利用できる。

つぎに、第３図(b) に示すように、内側束体52b の固定
体55b を引いて、この内側束体52b を外側束体52a より
屈曲させながら引き抜き、さらに、第３図(c) に示すよ
うに、外側束体52a の固定体55a を引いて、この外側束
体52a を被覆体53から屈曲させながら引き抜く。このと
き、内側束体52b は外側束体52a に対して摺動し、内側
束体52b を引き抜いた後は外側束体52a の金属線54a の
束が縮径されて被覆体53から容易に剥離されるので、上
述のように２段階に引き抜くことにより、束体52を容易
に引き抜くことができる。こうして束体52が除去された
成形中子51は、吸気管61内で、尿素塩単一材料の被覆体
53のみからなる中空中子となる。

つぎに、この被覆体53内の中空部69に３０℃程度の温度
に温めた水を循環させ、被覆体53を吸気管61の管部62内
から溶出させる。循環槽（図示せず）は、ディップ式ま
たはフロータンク式とし、１つまたは２つ以上の槽の組
合わせとして、尿素塩が溶かし込まれた水を汚水処理工
程へ送り、半透膜などによる濃縮処理、中和処理などを
施す。

そして、本実施例の構成によれば、束体52の体積分尿素
塩の処理量が減少するので、汚水処理にかかる時間、費
用も少なくて済み、ランニングコストを低減できる。ま
た、溶解すべき尿素塩の量自体が少ないことに加えて、
中空になった尿素塩製の被覆体53内に水を流すので、こ
れら被覆体53と温水との接触面積が飛躍的に増大し、尿
素塩の溶出時間を大幅に短縮できる。

さらち、束体52は屈曲自在なので、比較的複雑に屈曲し
たアンダーカット形状を有する成形品も成形できる。ま
た、束体52などを容易に再利用できるので、材料コスト
も低減でき、しかも、束体52は丈夫な構造のものとでき
るので、耐久性が高く、繰り返し使用しても支障は生じ
ない。

なお、上記実施例では、束体52を外側束体52a と内側束
体52b とで２重構造にしたが、１つの束体のみからなる
ものとしてもよいし、また、３つ以上の分離可能な部分
からなるものにしてもよい。

さらに、被覆体53の素材としては、尿素塩以外の水溶性
の有機塩または無機塩を用いることもできる。また、水
以外の液体に溶解する物質でもよい。

なお、インサート体である束体52を構成する金属線54a
，54b をスチールワイヤの他、銅、真鍮、鉄、ニッケ
ルなど熱伝導性のよい金属線により構成するとともに、
被覆体53を、比較的低温で溶融する合金たとえば１４０
゜〜１６０゜で溶融する錫・ビスマス合金により、ある
いは、錫、ビスマス、アンチモン、カドミウム、鉛、亜
鉛のうちの１つまたは２つ以上を主成分として調整した
合金などにより成形することもできる。

すなわち、第４図において、21は合成樹脂製成形品とし
ての自動車エンジン用吸気管であるＶ型交叉管であり、
このＶ型交叉管21は、フランジ部22に開口した複数対の
屈曲した管部23を交叉させて連結部24により一体に連結
したものである。

そして、上記束体52は、外径が上記管部23の内径よりも
小さくなっており、この管部23に屈曲させることによっ
て自在に出し入れできるようになっている。

成形中子51の製造にあたっては、上記管部23の内部形状
と同一形状でより長いキャビティを有する鋳造型（図示
せず）内に束体52を装着し、溶融した錫・ビスマス合金
などを上記キャビティ内に注入して、この束体52と一体
的に被覆体13を鋳造する。

そうして、Ｖ型交叉管21の成形にあたっては、まず、上
記成形中子51を合成樹脂成形型（図示せず）のキャビテ
ィ内に装着する。ついで、樹脂流動体、たとえば、ガラ
スファイバーチップ入りポリアミドなどの熱可塑性樹
脂、不飽和ポリエステルなどの熱硬化性樹脂あるいはポ
リウレタンなどの反応型樹脂をキャビティ内に導入し
て、成形中子51の外面を覆うようにＶ型交叉管21を成形
する。ただし、成形中子51の端部はＶ型交叉管21から露
出するようにする。

つぎに、第４図に示すように、この成形中子51の端部の
露出部分にヒータ26を直接結合し、予め錫・ビスマス合
金の融点程度たとえば１７０℃程度に昇温したヒータ27
付きのオイル槽28内のオイル29内に、成形中子51が埋入
されたＶ型交叉管21を入れる。そうすると、束体52はヒ
ータ26で直接加熱されて急速に温度が上昇する。こうし
て、束体52が熱伝導を仲介し、錫・ビスマス合金からな
る被覆体13が溶融される。その際、束体52自体は溶融し
ないから、溶融潜熱および固体から液体への状態変化に
要する熱エネルギーが必要なく、成形中子全体が錫・ビ
スマス合金からなっている場合よりも、溶融に必要な熱
エネルギーは小さくて済む。

加熱が進むと、束体52はこの束体52の囲りの被覆体13を
すっかり溶かし、被覆体13をＶ型交叉管21の内部で動か
すことが可能になる。ここで、束体52を超音波振動子
（図示せず）と接続すると、束体52とその周辺の溶融し
た錫・ビスマス合金とが振動し、未溶融の状態にある錫
・ビスマス合金とＶ型交叉管21との境界部に振動を励起
する。こうして、狭い場所でより有効に伝熱を行なうこ
とができる。最後に、被覆体13をＶ型交叉管21の管部23
から引き抜くと、この管部23内を約１７０℃のオイル29
が流れ、溶融した合金が管部23内から流れ出る。

なお、オイル槽28から取り出された束体52は、再び鋳造
型内に装着され、成形中子51を構成するのに利用され
る。

そして、この構成によれば、成形中子51のうち被覆体53
のみを溶融させればよいので、その溶出を速やかに行な
え、溶出コストも低減でき、生産能率も向上する。しか
も、針金状の金属線54a ，54b を束ねてなる束体52を熱
伝導の媒体として利用できるので、多数の部材を屈曲自
在に組み合わせてなる成形中子に比べて、電熱ロスが小
さく、被覆体53を溶出をより速やかに行なうことができ
る。さらに、誘導加熱を行なうような場合とは異なり、
高価な設備を必要とせず、設備費用も削減することがで
きる。

なお、上記各実施例では、成形品として、吸気管61およ
びＶ型交叉管21について説明したが、もちろんそれ以外
のものの成形、特に種々の管類の成形にも利用できる。

たとえば、第５図に示すようなエンジン用合成樹脂製吸
気管である分岐管31の成形にも利用できる。この分岐管
31は、基管部32から第１分岐管部33を２叉に分岐させ、
これら第１分岐管部33の先端から第２分岐管部34をそれ
ぞれ２叉に分岐させて、これら第２分岐管部34の先端を
フランジ部35に開口させたものであるが、成形中子51が
埋入される各管部32，33，34の分岐部においては、一方
の成形中子51の中間部に他方の成形中子51の先端を接合
させるなどすればよい。

また、第６図に示すようなエンジンの過給器の吸気コン
プレッサーハウジング36の成形にも利用できる。このハ
ウジング36は、本管部37とこれを取りまくターボスクロ
ール管部38を有しているが、成形中子51は上記ターボス
クロール管部38の形状に従って束体52を屈曲させて構成
されている。このように、束体52が環状に屈曲した管部
38の中にあっても、この束体52は後に容易に引き抜くこ
とができる。

そして、上述のような様々な成形品に共通して同じ束体
52を使え、汎用性が高いので、多品種型の生産にも適し
ている。

〔発明の効果〕

本発明によれば、屈曲自在のインサート体の外面を可溶
質被覆体で一体的に覆って成形中子を構成したため、成
形中子における溶解すべき部分の体積が大幅に減少す
る。そして、インサート体は複数の線材を束ねた束体か
らなるため、インサート体と可溶質被覆体との接触面積
が増大するとともに、インサート体の熱の伝導性も良好
になり、さらに、このインサート体を可溶質被覆体から
容易に引き抜くことができる。そこで、このインサート
体を加熱することにより、可溶質被覆体を効率良く加熱
して、迅速に溶出させることができる。また、可溶質被
覆体からインサート体を引き抜いた状態で、この可溶質
被覆体に大きな面積で接触する中空部が形成されるた
め、この可溶質被覆体を液体を用いて迅速に溶出するこ
とができる。そこで、成形品のアンダーカット形状に対
する処理性を損なうことなく、可溶質被覆体の溶出時間
を大幅に短縮させることができ、生産能率を向上するこ
とができる。さらに、可溶質被覆体の体積を減少できる
とともに、特別な設備も必要としないため、材料コス
ト、溶出コスト、および設備費用を削減することができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の成形中子の一実施例の製造工程を示す
一部を切り欠いた斜視図、第２図はその成形中子と一体
的に成形された成形品としての吸気管の斜視図、第３図
はその成形中子のインサート体を引き抜く工程を示す断
面図である。第４図は成形品としてのＶ型交叉管からの
上記成形中子の溶出工程を示す斜視図、第５図は上記成
形中子と一体的に成形された成形品としての分岐管の斜
視図、第６図は上記成形中子と一体的に成形された成形
品としての吸気コンプレッサーハウジングの斜視図であ
る。 21……成形品としてのＶ型交叉管、31……成形品として
の分岐管、36……成形品としての吸気コンプレッサーハ
ウジング、51……成形中子、52……インサート体として
の束体、53……可溶質被覆体としての水溶性被覆体、61
……成形品としての吸気管。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】屈曲自在のインサート体の外面を可溶質被
覆体で一体的に覆ってなり、成形型内に装着され外面を
覆って成形品が一体的に成形された後この成形品から除
去される成形中子において、前記インサート体は、複数の線材を束ねた束体からなることを特徴とする成形中子。