WO2012086378A1

WO2012086378A1 - 中空体成形装置

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Publication number: WO2012086378A1
Application number: PCT/JP2011/077642
Authority: WO
Inventors: 知義坂本; 実尾城; 孝志広瀬; 羽田　康彦; 寛機片桐
Original assignee: アァルピィ東プラ株式会社
Priority date: 2010-12-22
Filing date: 2011-11-30
Publication date: 2012-06-28
Also published as: CN103269842B; JP2012131136A; EP2656999B1; US20130236591A1; CN103269842A; EP2656999A4; JP5416080B2; US8827690B2; EP2656999A1

Abstract

　フローティングコアが成形体を通過したことを容易に確認することができ、現場での品質管理の容易な中空体成形装置を提供する。　主キャビティ１内に溶融樹脂を射出した後、加圧ポート３から加圧流体を圧入してフローティングコア２を出口側に移動させると共に、出口から溶融樹脂を押し出させて中空成形体１２を成形する中空体成形装置において、主キャビティ１に接続され、加圧流体によって移動したフローティングコア２を収納するフローティングコア収納部６と、主キャビティ１及びフローティングコア収納部６から排出される溶融樹脂を収容する副キャビティ１０と、フローティングコア収納部６と副キャビティ１０とを連通させる連通路７，９と、スライド移動により連通路７，９を開閉する開閉手段８と、を備え、連通路７，９の入口断面積Ｂが、Ｂ＜πＡ²／４（Ａは、フローティングコア２の最大径）である。

Description

中空体成形装置

　本発明は、中空成形体、特に曲管部を有するパイプを射出成形法にて製造する中空体成形装置に関する。

　一般に、合成樹脂成形体に中空部を形成する方法としては、ブロー成形法が最も良く知られており、ボトルや容器、パイプ等の製造に幅広く用いられている。しかし、ブロー成形法はデザイン上の制限が多く、適応可能な材料の選択の幅が狭く、さらに寸法精度があまり良くない等の課題がある。

　そこで近年、射出成形による中空成形方法が種々提案されており、例えば、ロストコア法、２シェル成形溶着法、及びダイスライド射出成形法等が挙げられる（特許文献１参照）。しかしながら、これらの成形方法を用いて、曲管部を有する長尺の３次元屈曲パイプを製造するのは困難であった。

　これらの問題を解決する成形法として、フローティングコアを用いる方法が知られている（特許文献１～３）。

プラスチックエージ、Ａｐｒ．２０１０、１０３頁～１０８頁特開平４－２０８４２５号公報特開平８－２２９９９２号公報特開平８－２２９９９３号公報

　フローティングコアを用いる方法では、成形条件、樹脂温度、射出圧力、フローティングコアを飛ばすタイミング等の条件が最適化されていないと、フローティングコアが溶融樹脂の途中で停止し、その先に加圧流体のみで中空部が形成される場合がある。この場合、内径が均一に保てなくなり、内面がスムーズではないなどの不都合が生じてしまうが、中空体の両端には中空部が形成されているため、見かけ上は良品と区別がつきにくく、この様な不良を現場で発見するのは困難である。そのため、成形直後にフローティングコアが製品である成形体を通過したか否かを容易に確認でき、現場での品質管理が容易な手段が求められていた。

　本発明は、上記の課題に鑑みてなされたもので、外観や寸法安定性に優れ、かつ内径が均一で内面がスムーズな中空成形体が得られ、かつ成形直後にフローティングコアが成形体を通過したことを容易に確認することができ、現場での品質管理の容易な中空体成形装置を提供することを目的とする。

　即ち、本発明の中空体成形装置は、
　一端にフローティングコアを備えた加圧ポートが配され、他端に出口を有する主キャビティ内に溶融樹脂を射出した後、前記加圧ポートから加圧流体を圧入して前記フローティングコアを出口側に移動させると共に、前記出口から溶融樹脂を押し出させて中空成形体を成形する中空体成形装置において、
　前記主キャビティに接続され、前記加圧流体によって移動した前記フローティングコアを収納するフローティングコア収納部と、
　前記主キャビティ及び前記フローティングコア収納部から排出される溶融樹脂を収容する副キャビティと、
　前記フローティングコア収納部と前記副キャビティとを連通させる連通路と、
　スライド移動により前記連通路を開閉する開閉手段と、
を備え、
　前記連通路の入口断面積Ｂが、Ｂ＜πＡ²／４（Ａは、前記フローティングコアの最大径）であることを特徴とする。

　本発明によれば、外観や寸法安定性に優れ、かつ内径が均一で内面が円滑な中空成形体が得られる。また、フローティングコアが中空成形体を通過したことを容易に確認することができ、現場での品質管理が容易であるという優れた効果を発揮する。

第１の実施形態の中空体成形装置を示す概略図である。図１の中空体成形装置において、主キャビティとフローティングコア収納部に溶融樹脂を充填した状態を示す概略図である。図１の中空体成形装置において、中空部の形成前に連通路を開いた状態を示す概略図である。図１の中空体成形装置において、加圧流体の圧入によりフローティングコアを移動させ、中空部を形成すると共に余剰樹脂を副キャビティに排出した状態を示す概略図である。第１の実施形態における砲弾形状のフローティングコアを示す概略図である。図４のフローティングコア収納部の近傍を示す拡大図である。第１の実施形態において、中空成形体を取り出し、フローティングコア収納部と排出路との境界部を切り離した状態を示す概略図である。製品としての中空成形体の外観を示す概略図である。第２の実施形態の中空体成形装置を示す概略図である。図９の中空体成形装置において、主キャビティとフローティングコア収納部に溶融樹脂を充填した状態を示す概略図である。図９の中空体成形装置において、中空部の形成前に連通路を開いた状態を示す概略図である。図９の中空体成形装置において、加圧流体の圧入によりフローティングコアを移動させ、中空部を形成すると共に余剰樹脂を副キャビティに排出した状態を示す概略図である。第２の実施形態における球形状のフローティングコアを示す概略図である。図１２のフローティングコア収納部の近傍を示す拡大図である。第２の実施形態において、中空成形体を取り出し、フローティングコア収納部とランナーとの境界部を切り離した状態を示す概略図である。第３の実施形態のフローティングコア収納部の近傍を示す拡大図である。第３の実施形態において、中空成形体を取り出し、フローティングコア収納部とランナーとの境界部を切り離した状態を示す概略図である。

　以下、図面を参照して、本発明の実施の形態を説明するが、本発明はこれらの実施形態に限定されない。なお、本明細書で特に図示または記載されない部分に関しては、当該技術分野の周知または公知技術を適用する。

　＜第１の実施形態＞
　まず図１を参照して、本実施形態の中空体成形装置について説明する。図１は、本実施形態の中空体成形装置であり、加圧ポートにフローティングコアを装着した状態を示す概略図である。図１では、説明の便宜上、固定型と可動型とを型組み状態においても、装置１１の内部が見えるように図示している。

　本実施形態の中空体成形装置１１は射出成形金型であり、溶融樹脂の射出ゲート４を有する固定型と、型開き時及び型組み時に移動する可動型とからなっている。図１に示すように、本実施形態の成形装置１１は、パイプ等の中空成形体を成形する主キャビティ１、主キャビティ１内に樹脂を射出する射出ゲート４、フローティングコア２、加圧ポート３、成形体端部５、フローティングコア収納部６、排出路７、スライド移動により排出路７を開閉する開閉手段８、排出された溶融樹脂が収容される捨てキャビティとしての副キャビティ１０、及び副キャビティ１０と排出路７を連通するランナー９から構成されている。本実施形態では、排出路７及びランナー９がフローティングコア収納部６と副キャビティ１０とを連通させる連通路である。

　主キャビティ１は、屈曲部（エルボ部）を有する中空成形体（パイプ）の外形に沿った成形空間をなすもので、その一端（基端）にはフローティングコア２が装着される加圧ポート３が配されている。主キャビティ１の基端側の直管部中間には、この主キャビティ１の内部に溶融樹脂を射出する射出ゲート４が開口されている。

　また主キャビティ１の他端（出口側の端部）には、主キャビティ１の内部で成形される中空成形体の末端部を規定する成形体端部５が形成されている。本実施形態の成形体端部５の外周には、主キャビティ１の外径よりも大きな凸部が形成されている。成形体端部５には、フローティングコア収納部６と製品としての中空成形体１２（図７参照）とを切り離す際の単なる印のみが設けられているだけでもよいが、例えばゴムパイプや金属部品等の他の材料からなる部材と結合させるための凹凸部が設けられていることがより好ましい態様である。

　主キャビティ１の溶融樹脂流れ方向の後流側には、主キャビティ１を通過したフローティングコア２を収納するフローティングコア収納部６が接続されている。フローティングコア収納部６の内径は、主キャビティ１の内径と同径以上に形成されている。また、フローティングコア収納部６の長さＬ（図６参照）は、余裕をもってフローティングコア２を収納でき、かつ中空成形体１２と切り離す際の作業性を考慮して設定することが好ましく、Ｌ＞１．１Ｋであることが好ましい。ここで、Ｋはフローティングコア２の最大長さである（図５参照）。また長過ぎると無駄な成形部を成形することになるので、Ｌ＜２０Ｋであることが好ましい。なお、本実施形態では、フローティングコア収納部６は直管で形成されているが、開閉手段８のスライド方向や型構造に適応するために、曲管で形成してもよい。

　フローティングコア収納部６の後流側には、溶融樹脂が流入する排出路７が接続されている。排出路７の入口断面積（連通路の入口断面積）Ｂ（図６参照）は、Ｂ＜πＡ²／４である。ここで、Ａは、フローティングコア２の最大径である（図５参照）。フローティングコア２でフローティングコア収納部６の出口である排出路７の入口を閉塞させ、その後も排出路７を封止して成形直後の中空成形体１２の内部圧力を保持させて引け等を防止し、外観や寸法安定性を向上させるためには、Ｂ＜πＡ²／４であることが必要である。排出路７の長さは任意であり、開閉手段８のストロークによって決まり、排出路７の一部に副キャビティ１０と連通させるランナー９を分岐させる程度の長さがあればよく、長すぎると無駄な樹脂成形部を形成することになるので好ましくない。

　排出路７の中間部には、これに分岐してランナー９が接続されている。そして、このランナー９を介して、排出路７に副キャビティ１０が連通されている。副キャビティ１０は、樹脂中へ押圧されるフローティングコア２によって排出される余剰樹脂を収納する空間である。

　開閉手段８は、排出路７内をスライド移動することにより連通路（本実施形態では排出路７及びランナー９）を開閉する。この開閉手段８は、主キャビティ１内へ溶融樹脂を充填する際に排出路７内をスライド移動してランナー９入口を閉じ、フローティングコア２によって排出される余剰樹脂を副キャビティ１０に収納するときには排出路７内をスライド移動してランナー９入口を開くように開閉操作される。開閉手段１３は、特に限定されないが、例えば、スライド式に開閉するピン等を用いて油圧などの手段で開閉動作させる手段（シャットオフピン）などが適用できる。シャットオフピンの断面形状は三角、四角、矩形、円形など任意であるが、金型製作上は円形が好ましい。

　次に図１から図８を参照して、本実施形態の中空体成形装置１１を用いた成形方法を説明する。なお、図１から図４及び図６では、説明の便宜上、固定型と可動型とを型組み状態においても、装置１１の内部が見えるように図示している。

　まず図１に示すように、主キャビティ１の基端側の加圧ポート３にフローティングコア２を装着して、可動型を移動させ中空体成形装置１１を型組み状態にする。なお、開閉手段８は連通路を閉じた状態である。

　フローティングコア２の材質は、樹脂、金属、セラミックなどあらゆる材質を用いることが可能であるが、副キャビティ１０等との分別処理が不要で副キャビティ１０等の廃棄が容易な樹脂を採用することが好ましく、副キャビティ１０等と共に再生可能である、中空成形体と同一樹脂を採用することがより好ましい。フローティングコア２は予め用意しておくこともできるが、特許文献４に示されている中空成形方法により、製品としての中空成形体の成形と同時に、フローティングコア２を成形することも可能である。

　フローティングコア２の形状は、球形状、半球形状、円錐形状あるいは砲弾形状等が好ましく、特に本実施形態では、例えば、先端部が円錐形状を有する砲弾形状のものを採用した。ここで砲弾形状とは、図５に例示したような形状であり、円柱部２ａと円柱部２ａの一方の面に連接し、円柱部２ａの中心軸と垂直な断面積が円柱部２ａの一方の面側から漸減する形状を有する頂部２ｂからなる形状をいう。

　次に図２に示すように、中空体成形装置１１の型組み状態において、射出ゲート４から溶融樹脂を射出して主キャビティ１に溶融樹脂を充填する。図２では、主キャビティ１及びフローティングコア収納部６の内部に溶融樹脂が充填されている。少なくとも主キャビティ１の内部に溶融樹脂が充填されれば樹脂量の少ないショートショットでもよいが、成形品の外観を重視する場合はフルショットが望ましい。

　本発明で用いる樹脂としては、中空成形体を射出成形可能なあらゆる熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂が挙げられるが、射出成形での中空部成形性という観点からは熱可塑性樹脂が好ましい。熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリスチレン、ＡＳ，ＡＢＳ等のポリスチレン系樹脂、ポリプロピレン、ポリエチレンなどのポリオレフィン系樹脂、ナイロン６６、あるいはナイロン６などのポリアミド系樹脂、ＰＥＴ，ＰＢＴなどのポリエステル系樹脂、ＰＯＭ、ポリカーボネート、ＰＰＳ、変性ＰＰＥ、ＰＭＭＡ樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂など種々の樹脂が挙げられ、これら樹脂にガラス繊維、タルク、炭酸カルシウム、カオリンなどの強化材、無機フィラーなどを添加したものでもよい。また、熱硬化性樹脂としては、例えば不飽和ポリエステル樹脂、フェノール樹脂などもＢＭＣとして知られている射出成形が可能な熱硬化性樹脂であれば用いることができる。

　次いで図３に示すように、開閉手段（シャットオフピン）８をスライド後退させて、連通路が開の状態になる。具体的には、シャットオフピンを油圧シリンダー等適宜な駆動源（図示せず）を用いてスライド後退させて、ランナー９入口を開く。ここで、スライド後退させるタイミングは任意であり、例えば図２に示した射出充填中でも可能であるが、主キャビティ１中の成形体表面の溶融樹脂が固化し、その内部がまだ固化しない状態、すなわち射出充填完了後いくらかのタイムラグをおいてスライド後退させることが好ましい。

　次に図４に示すように、加圧流体源（図示せず）から加圧ポート３を介して加圧流体を圧入し、フローティングコア２を主キャビティ１の基端から成形体端部５へ向かって移動せしめる。その際、フローティングコア２は溶融樹脂中に内径が均一で内面が円滑な中空部を形成しつつ、成形体端部５を通過して中空成形体１２を形成し、フローティングコア収納部６へと侵入する。フローティングコア収納部６へと侵入したフローティングコア２は、フローティングコア収納部６から排出路７側に、その尖った先端を僅かに突出した状態で停止して収納される。そのため、中空成形体１２の内部圧力が保持される。フローティングコア２によって押し出される溶融樹脂は、排出路７及びランナー９を順に経て、副キャビティ１０の内部に排出される。

　加圧流体としては、射出成形の温度及び圧力下で使用樹脂と反応又は相溶しない気体又は液体が使用される。具体的には、例えば窒素ガス、炭酸ガス、空気、水、グリセリン、流動パラフィン等が使用できるが、窒素ガスをはじめとする不活性ガスが好ましい。この加圧流体の圧入は、例えば窒素ガス等の気体を用いる場合、予め圧縮機で畜圧タンク（図示されていない）内に昇圧して蓄えた加圧ガスを配管を通じて加圧ポート１６に導くことや、圧縮機で直接加圧ポート３に加圧ガスを送り込んで昇圧させることでおこなう事ができる。加圧ポート３に供給する加圧ガスの圧力は、使用する樹脂の種類やフローティングコア２の大きさなどによっても相違するが、通常４．９０～２９．４２ＭＰａＧ（５０～３００ｋｇ／ｃｍ²Ｇ）程度である。

　この中空部の形成後、溶融樹脂が固化するまで冷却した後に、可動型を移動させて金型を型開きし、中空成形体１２と、フローティングコア収納部６、排出路７、ランナー９及び副キャビティ１０に形成された成形部が連なった状態の成形体を取り出す。

　図６に示したように、フローティングコア収納部６に形成された成形部と、排出路７に形成された成形部は、フローティングコア先端部において、僅かに互いに溶着している程度の状態で一体化している。かつ、フローティングコア２が楔状にある程度突出しているために、フローティングコア先端部と排出路７に形成された成形部の界面１３は、形状的に切り欠き状態である。したがって、この界面１３は強度的に弱く、作業員がこの界面１３近傍を屈曲させることにより、フローティングコア収納部６より下流側の成形部を簡単に切り離すことができる。

　このようにして切り離した成形品の断面を図７に示す。図７に示すように、フローティングコア２の先端がフローティングコア収納部６に形成された成形部から突出している。フローティングコア２の先端が突出しているということは、フローティングコア２が主キャビティ１を通過し、中空成形体１２に良好な中空部が形成されているということであり、現場においてこれを容易に確認することができる。

　このようにフローティングコア収納部６より下流側の成形部を簡単に切り離し、かつ切り離し部でフローティングコアの突出を確実に視認するためには、連通路の入口断面積（本実施形態では排出路７の入口断面積）Ｂ（図６参照）が、Ｂ＞πＡ²／８０であることが好ましく、Ｂ＞πＡ²／２５であることがより好ましい。ここで、Ａは、フローティングコア２の最大径である（図５参照）。連通路の入口断面積ＢがπＡ²／８０以下であると、フローティングコア収納部６より下流側の成形部の切り離しが困難になる可能性があるし、切り離し部でのフローティングコアの突出を視認し難くなる可能性がある。さらに、排出路７の溶融樹脂の固化が早まって樹脂の排出が困難になるなどの不具合が生じる可能性もある。

　次いで図７に示したように、鋸等の切断手段で成形体端部５のフローティングコア収納部６側の境界部１４を切断して、図８に示す最終製品である中空成形体（パイプ成形品）１２として仕上げられる。その際、本実施形態のように成形体端部５に凹凸部や印が付帯されていれば切断部を容易に決定することができる。

　以上説明したように、本実施形態によれば、外観や寸法安定性に優れ、かつ内径が均一で内面が円滑な中空成形体１２が得られる。また、フローティングコア２が主キャビティ１を通過したことを容易に確認することができ、現場での品質管理が容易である。

　また、本実施形態のフローティングコア２は先端が尖った砲弾形状を呈しているので、球形である場合に比較して、フローティングコア収納部６より下流側の成形部の切り離しが容易であるし、切り離し部でフローティングコアの突出を容易に視認できる。

　＜第２の実施形態＞
　次に図９を参照して、本実施形態の中空体成形装置について説明する。図９は、本実施形態の中空体成形装置であり、加圧ポートにフローティングコアを装着した状態を示す概略図である。図９では、説明の便宜上、固定型と可動型とを型組み状態においても、装置１１の内部が見えるように図示している。なお、第１の実施形態と同一の機能を有する構成要素については同一の符号を付して説明する。

　本実施形態の中空体成形装置２１は、第１の実施形態と同様に射出成形金型であり、溶融樹脂の射出ゲート４を有する固定型と、型開き時及び型組み時に移動する可動型とからなっている。図９に示すように、本実施形態の成形装置２１は、パイプ等の中空成形体を成形する主キャビティ１、主キャビティ１内に樹脂を射出する射出ゲート４、フローティングコア２、加圧ポート３、成形体端部５、フローティングコア収納部６、スライド移動により排出路７を開閉する開閉手段８、排出された溶融樹脂が収容される捨てキャビティとしての副キャビティ１０、及び副キャビティ１０とフローティングコア収納部６を連通するランナー９から構成されている。

　すなわち、本実施形態の中空体成形装置２１では、フローティングコア収納部６に分岐されて副キャビティ１０への連通路であるランナー９が接続されており、ランナー９がフローティングコア収納部６と副キャビティ１０とを連通させる連通路である点が第１の実施形態と異なっている。

　また、開閉手段８は、フローティングコア収納部６内をスライド移動することにより連通路（本実施形態ではランナー９）を開閉する点が第１の実施形態と異なっている。この開閉手段８は、主キャビティ１内へ溶融樹脂を充填する際にフローティングコア収納部６内をスライド移動してランナー９入口を閉じ、フローティングコア２によって排出される余剰樹脂を副キャビティ１０に収納するときにはフローティングコア収納部６内をスライド移動してランナー９入口を開くように開閉操作される。

　本実施形態においても、連通路の入口断面積（ランナー９の入口断面積）Ｂ（図１４参照）は、第１の実施形態と同様の理由で、Ｂ＜πＡ²／４である。ここで、Ａは、フローティングコアの２の最大径である（図１３参照）。

　また、フローティングコア収納部６の長さＬ（図１４参照）は、第１の実施形態と同様の理由で、１．１Ｋ＜Ｌ＜２０Ｋであることが好ましい。ここで、Ａは、フローティングコア２の最大径である（図１３参照）。

　次に図９から図１５を参照して、本実施形態の中空体成形装置２１を用いた成形方法を説明する。なお、図９から図１２及び図１４では、説明の便宜上、固定型と可動型とを型組み状態においても、装置２１の内部が見えるように図示している。

　まず図９に示すように、主キャビティ１の基端側の加圧ポート３にフローティングコア２を装着して、可動型を移動させ中空体成形装置２１を型組み状態にする。なお、開閉手段８は連通路を閉じた状態である。フローティングコア２の材質、形状は、第１の実施形態において説明した通りであるが、本実施形態では球形状のフローティングコアを採用している。

　次に図１０に示すように、中空体成形装置２１の型組み状態において、射出ゲート４から溶融樹脂を射出して主キャビティ１及びフローティングコア収納部６の内部に充填する。本実施形態においても、成形品の外観を重視する場合はフルショットが望ましい。充填する樹脂としては、第１の実施形態において挙げた樹脂と同様の樹脂を採用することができる。

　次いで図１１に示すように、開閉手段（シャットオフピン）８をスライド後退させて、連通路が開の状態になる。具体的には、シャットオフピンを油圧シリンダー等適宜な駆動源（図示せず）を用いてスライド後退させて、ランナー９入口を開く。スライド後退させるタイミングは第１の実施形態と同様である。

　次に図１２に示すように、加圧流体源（図示せず）から加圧ポート３を介して加圧流体を圧入し、フローティングコア２を主キャビティ１の基端から成形体端部５へ向かって移動せしめる。その際、フローティングコア２は溶融樹脂中に中空部を形成しつつ、成形体端部５を通過して中空成形体１２を形成し、フローティングコア収納部６へと侵入する。フローティングコア収納部６へと侵入したフローティングコア２は、溶融樹脂の流れに沿ってランナー９入口に向かい、湾曲した中空部を形成しつつ、最終的にはフローティングコア収納部６からランナー９側にその球面を突出した状態で停止して収納される。すなわち、フローティングコア２はランナー９の入口を閉塞し、中空成形体１２の内部圧力が保持される。フローティングコア２によって押し出される溶融樹脂は、ランナー９を経て副キャビティ１０の内部に排出される。

　この中空部の形成後、溶融樹脂が固化するまで冷却した後に、可動型を移動させて金型を型開きし、中空成形体１２と、フローティングコア収納部６、ランナー９及び副キャビティ１０に形成された成形部が連なった状態の成形体を取り出す。

　図１４に示したように、フローティングコア収納部６に形成された成形部とランナー９に形成された成形部は、フローティングコア２の球面において、僅かに互いに溶着している程度の状態で一体化している。かつ、フローティングコア２が球形状にある程度突出しているために、フローティングコア先端部とランナー９に形成された成形部の界面１３は、形状的に切り欠き状態である。したがって、この界面１３は強度的に弱く、作業員がこの界面１３近傍を屈曲させることにより、フローティングコア収納部６より下流側の成形部を簡単に切り離すことができる。

　このようにして切り離した成形品の断面を図１５に示す。図１５に示すように、フローティングコア２の球面がフローティングコア収納部６に形成された成形部のランナー９入口に相当する部分から突出している。フローティングコア２の球面が突出しているということは、フローティングコア２が主キャビティ１を通過し、中空成形体１２に良好な中空部が形成されているということであり、現場においてこれを容易に確認することができる。

　このようにフローティングコア収納部６より下流側の成形部を簡単に切り離し、かつ切り離し部でフローティングコアの突出を確実に視認するためには、連通路の入口断面積（本実施形態ではランナー９入口断面積）Ｂ（図１４参照）が、Ｂ＞πＡ²／８０であることが好ましく、Ｂ＞πＡ²／２５であることがより好ましい。ここで、Ａは、フローティングコアの２の最大径である（図１３参照）。連通路の入口断面積ＢがπＡ²／８０以下であると、フローティングコア収納部６より下流側の成形部の切り離しが困難になる可能性があるし、切り離し部でのフローティングコアの突出を視認し難くなる可能性がある。さらに、ランナー９の溶融樹脂の固化が早まって溶融状態で樹脂の排出が困難になるなどの不具合が生じる可能性もある。また、本実施形態においては、フローティングコア収納部６へと侵入したフローティングコア２がランナー９入口に向かわずに直進する可能性もある。

　次いで、実施形態１と同様にして境界部１４を切断して、図８に示したと同様に最終製品である中空成形体（パイプ成形品）１２として仕上げられる。

　以上説明したように、本実施形態によれば、第１の実施形態と基本的に同様の作用効果を奏する。特に本実施形態によれば、球形状のフローティングコア２の使用に適した構造を有している。

　＜第３の実施形態＞
　本実施形態の中空体成形装置は、図１６及び図１７に示すように、フローティングコア収納部６を屈曲形状に形成した以外は、第２の実施形態の中空体成形装置と同様である。尚、この場合、図１６に示すようにフローティングコア収納部６の長さＬは、主キャビティ１の直管部の延長方向（開閉手段８のスライド方向）の長さである。

　このような構造を採用することにより、フローティングコア２をランナー９の入口へと誘導し易く、ランナー９の入口を確実に閉塞することができる。また、第１の実施形態で用いた様な砲弾形状のフローティングコアの使用にも適している。さらに、屈曲形状のフローティングコア収納部６は、開閉手段８のスライド方向や型構造等に適応させることができる。

　以上、本発明の好適な実施形態を説明したが、これは本発明の説明のための例示であり、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、上記実施形態とは異なる種々の態様で実施することができる。

　＜実施例１＞
　図１の装置１１を用いて、図８に示す中空成形体（パイプ成形品、外径；２６ｍｍ、内径；１８ｍｍ、肉厚；４ｍｍ、長さ；３００ｍｍ）を成形した。

　図１の装置１１において、排出路７の断面は円形でその直径は１４ｍｍ（入口断面積Ｂは１．５ｃｍ²）であり、長さは２０ｍｍである。また、フローティングコア収納部６の長さＬは３８ｍｍである。また、開閉手段（シャットオフピン）８の断面形状は円形で、その直径は排出路７の径よりも僅かに小さく滑らかにスライドしうるが、加圧された溶融樹脂を通過させない程度のクリアランスを有している。

　フローティングコア２の形状は図５に示した様に砲弾形状を呈しており、最大長さＫ；２２ｍｍ、最大径Ａ；１８ｍｍ（断面積は２．５ｃｍ²）である。図１では、フローティングコア用キャビティは図示していないが、特許文献４と類似の成形方法でフローティングコア２と中空成形体１２を同時に成形した。

　また、中空成形体１２の成形素材には、ＧＦ強化ポリアミド樹脂（旭化成ケミカルズ社製「レオナ１４０２Ｇ」；以下、「ＧＦＰＡ」と記す。）を用いた。

　まず、射出成形機（東洋機械金属社製ＴＰ－１８０Ｈ）を用いてＧＦＰＡを樹脂温度２８０℃、射出圧力１１．８ＭＰａにて射出ゲート４から射出し、図２に示すように主キャビティ１を溶融樹脂にて充填した。次いで図３に示すように、樹脂充填完了１秒後にシャットオフピン８を不図示の油圧シリンダーにてスライド後退させ、排出路７を開いた。

　続いて、圧力２２．６ＭＰａの窒素ガスをガス中空成形用ガス発生装置（旭エンジニアリング製エアモールド）に接続した加圧ポート３より圧入して、図４に示すようにフローティングコア２を成形体端部５側に移動せしめ、フローティングコア収納部６の端部に到達せしめた。この時、フローティングコア２によって排出される溶融ＧＦＰＡは、排出路７及びランナー９を順に経て副キャビティ１０中へ流入した。

　主キャビティ１、フローティングコア収納部６、排出路７、ランナー９及び副キャビティ１０内のＧＦＰＡが固化するまで冷却後、金型を開いて、中空成形体１２並びにフローティングコア収納部６、排出路７、ランナー９及び副キャビティ１０に形成された成形部を一体として取り出した。

　その後、界面１３（図６参照）近傍を作業員が手作業で屈曲させると、簡単にフローティングコア収納部６より下流側の成形部を切り離すことができ、図７に示す中空成形体１２とフローティングコア収納部６に形成された成形部が一体となった成形体が得られた。フローティングコア２の尖った先端がフローティングコア収納部６に形成された成形部の末端から突出しており、現場にて良好な中空部が得られていることを確認できた。さらに、境界部１４にて切断し、図８に示す最終製品としての中空成形体（パイプ成形品）１２を得た。

　＜実施例２＞
　図９の装置２１を用いた以外は実施例１と同様にして、図８に示す中空成形体を成形した。

　図９の装置２１において、ランナー９の断面は円形でその直径は１４ｍｍ（入口断面積Ｂは１．５ｃｍ²）である。また、フローティングコア収納部６の長さＬは３８ｍｍである。また、開閉手段（シャットオフピン）８の断面形状は円形で、その直径はフローティングコア収納部６の径よりも僅かに小さく滑らかにスライドしうるが、加圧された溶融樹脂を通過させない程度のクリアランスを有している。

　フローティングコア２の形状は図１３に示した様に球形状であり、その最大径Ａ（直径）は１８ｍｍ（断面積は２．５ｃｍ²）、最大長さＫ（直径）は１８ｍｍである。尚、フローティングコア２は、実施例１と同様に中空成形体１２と同時に成形した。

　成形終了後に、パイプ成形品１２並びにフローティングコア収納部６、ランナー９及び副キャビティ１０に形成された成形部を一体として取り出した。その後に、界面１３（図１４参照）近傍を作業員が手作業で屈曲させると、簡単にフローティングコア収納部６より下流側の成形部を切り離すことができ、図１５に示す中空成形体１２とフローティングコア収納部６に形成された成形部とが一体になった成形体が得られた。フローティングコア２の球面がフローティングコア収納部６に形成された成形部のランナー９入口に相当する部分から突出しており、現場にて良好な中空部が得られていることが確認できた。さらに、境界部１４にて切断し、図８に示した最終製品としての中空成形体（パイプ成形品）１２を得た。

　本発明に係る中空体成形装置は、自動車の冷却系パイプや各種熱交換器用パイプ等の屈曲部を有する中空成形体（パイプ成形品）の製造に適用可能である。

１　主キャビティ
２　フローティングコア
３　加圧ポート
４　射出ゲート
５　成形体端部
６　フローティングコア収納部
７　排出路
８　開閉手段
９　ランナー
１０　副キャビティ
１１、２１　中空体成形装置
１２　中空成形体（パイプ成形品）
１３　界面
１４　境界部

Claims

　一端にフローティングコアを備えた加圧ポートが配され、他端に出口を有する主キャビティ内に溶融樹脂を射出した後、前記加圧ポートから加圧流体を圧入して前記フローティングコアを出口側に移動させると共に、前記出口から溶融樹脂を押し出させて中空成形体を成形する中空体成形装置において、
　前記主キャビティに接続され、前記加圧流体によって移動した前記フローティングコアを収納するフローティングコア収納部と、
　前記主キャビティ及び前記フローティングコア収納部から排出される溶融樹脂を収容する副キャビティと、
　前記フローティングコア収納部と前記副キャビティとを連通させる連通路と、
　スライド移動により前記連通路を開閉する開閉手段と、
を備え、
　前記連通路の入口断面積Ｂが、Ｂ＜πＡ²／４（Ａは、前記フローティングコアの最大径）であることを特徴とする中空体成形装置。
　前記連通路は、前記フローティングコア収納部に接続された排出路と、該排出路と前記副キャビティとを連通させるランナーからなり、前記開閉手段は前記排出路内をスライド移動することを特徴とする請求項１に記載の中空体成形装置。
　前記フローティングコアの形状が砲弾形状であることを特徴とする請求項２に記載の中空体成形装置。
　前記連通路は、前記フローティングコア収納部と前記副キャビティとを連通させるランナーからなり、前記開閉手段は前記フローティングコア収納部内をスライド移動することを特徴とする請求項１に記載の中空体成形装置。
　前記連通路の入口断面積Ｂが、Ｂ＞πＡ²／８０（Ａは、前記フローティングコアの最大径）であることを特徴とする請求項１～４のいずれか１項に記載の中空体成形装置。
　前記フローティングコア収納部の長さＬが、Ｌ＞１．１Ｋ（Ｋは前記フローティングコアの最大長さ）であることを特徴とする請求項１～５のいずれか１項に記載の中空体成形装置。