JPH08132524A - 熱可塑性樹脂管の受け口成形方法ならびに熱可塑性樹脂管の受け口成形用金型 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ポリエチレン系などの結晶性樹脂を材料とし
た熱可塑性樹脂管Ｐの受け口成形に適用しても、受け口
を所望の寸法に安定させることができる受け口成形方法
を容易に可能とする受け口成形用金型を提供すること。 【構成】 熱可塑性樹脂管Ｐの内径と略等しい外径の小
径部１１と、成形しようとする受け口の内径と略等しい
外径の大径部１３と、小径部１１と大径部１３とを滑ら
かに連続させているテーパ部１２とが設けられている内
型１と、上型２ａと下型２ｂとで形成され、成形しよう
とする受け口の外径と略等しい内径の第３成形面２４が
大径部１３と対向する位置に設けられている外型２と、
成形しようとする受け口の内径よりも大きい外径の筒状
部３１を有し、内型１の大径部１３の外面に沿って大径
部１３の軸方向に摺動可能な中間型３と、を備えてい
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、熱可塑性樹脂管の受け
口成形方法ならびに熱可塑性樹脂管の受け口成形用金型
に関する。

【０００２】

【従来の技術】熱可塑性樹脂管の一般的な受け口成形方
法としては、例えば、特開平５−２６１８１号公報に記
載されているような金型を用いる方法と、特開昭５６−
１２６１１６号公報や、特開昭５６−１４６７１４号公
報に記載されているような方法が知られている。

【０００３】前者の方法は、熱可塑性樹脂管の内径とほ
ぼ等しい外径の小径部と、成形しようとする受け口の内
径とほぼ等しい外径の大径部と、前記小径部と前記大径
部とを滑らかに連続させているテーパ部とが設けられて
いる金型を用い、加熱軟化させた熱可塑性樹脂管の端部
に前記金型を挿入することによって、前記熱可塑性樹脂
管の端部に受け口を成形する方法である。

【０００４】一方、後者の方法は、射出成形機で受け口
を射出成形する方法である。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前者の
受け口成形方法にあっては、熱可塑性樹脂管の端部を拡
径させることにより受け口を成形する方法なので、ポリ
エチレン系などの結晶性樹脂を材料とした熱可塑性樹脂
管の受け口成形に適用すると、結晶化が進行する過程に
おいて、弾性回復力（結晶性樹脂には、加熱溶融して成
形した後に、更に加熱軟化して変形させた場合、結晶化
が進行する過程において、変形前の形状に戻ろうとする
力が働く。この力を弾性回復力と表現した。）によって
受け口に寸法変化が起こるという問題があった。

【０００６】また、後者の受け口成形方法にあっては、
受け口を射出成形する方法なので、ポリエチレン系など
の結晶性樹脂を材料とした場合でも、ほとんど受け口に
寸法変化が生じることはないが、受け口を射出成形した
後に受け口と熱可塑性樹脂管とを融着接合する作業が必
要であるため、生産性が悪い上にビードによって見映え
が損なわれるという問題があった。

【０００７】そこで、本発明は、上記のような問題に着
目し、ポリエチレン系などの結晶性樹脂を材料とした熱
可塑性樹脂管の受け口成形に適用しても、受け口の寸法
変化がなく、しかも見映えがよい商品を生産でき、かつ
生産性がよい受け口成形方法を提供することを第１の目
的とし、その受け口成形方法を容易に可能とする受け口
成形金型を提供することを第２の目的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記第１の目的を達成す
るために、請求項１記載の熱可塑性樹脂管の受け口成形
方法では、加熱軟化させた熱可塑性樹脂管の端部を、成
形しようとする受け口の口径よりも大きくなるまで拡径
させた後に、成形しようとする受け口の口径まで縮径さ
せることによって受け口を成形する方法とした。

【０００９】請求項２記載の熱可塑性樹脂管の受け口成
形方法では、加熱軟化させた熱可塑性樹脂管の端部を、
成形しようとする受け口の口径よりも大きくなるまで拡
径させた後に、成形しようとする受け口の口径まで縮径
させ且つ軸方向にも圧縮することによって受け口を成形
する方法とした。

【００１０】また、上記第２の目的を達成するために、
請求項３記載の熱可塑性樹脂管の受け口成形用金型で
は、成形しようとする受け口の内径に略等しい外径の大
径部と、熱可塑性樹脂管の内径に外径が略等しい小径部
と、前記小径部と前記大径部とを滑らかに連続させたテ
ーパ部とが設けられている内型と、割り型で形成され、
成形しようとする受け口の外径に略等しい内径の成形面
が前記大径部と対向する位置に設けられている外型と、
成形しようとする受け口の内径よりも外径が大きい筒状
部を有し、前記内型の大径部の外面に沿って大径部の軸
方向に摺動可能な中間型とを備えている構成とした。

【００１１】また、請求項４記載の熱可塑性樹脂管の受
け口成形用金型では、前記大径部に、外径が成形しよう
とする受け口の内径よりも大きくなるまで拡径可能な可
動部材が設けられ、前記外型の成形面に設けられている
凹部と対向する位置に、前記可動部材が拡径するとリン
グ状の凸部が形成されることとした。

【００１２】

【作用】本発明請求項１記載の熱可塑性樹脂管の受け口
成形方法では、ポリエチレン系などの結晶性樹脂を材料
とした熱可塑性樹脂管の受け口成形に適用した場合、熱
可塑性樹脂管の端部を拡径させた後に縮径する方向に働
く弾性回復力と、熱可塑性樹脂管の拡径端部を縮径させ
た後に拡径する方向に働く弾性回復力とが相殺関係とな
る。従って、加熱成形後も受け口の寸法が維持される。

【００１３】本発明請求項２記載の熱可塑性樹脂管の受
け口成形方法では、ポリエチレン系などの結晶性樹脂を
材料とした熱可塑性樹脂管の受け口成形に適用した場
合、熱可塑性樹脂管の端部を拡径させると管軸方向にも
引き延ばされるので、その後に縮径する方向と管長を縮
小する方向とに弾性回復力が働く。この際、縮径する方
向に働く弾性回復力は、熱可塑性樹脂管の拡径端部を縮
径させた後に拡径する方向に働く弾性回復力と相殺関係
となり、管長を縮小する方向に働く弾性回復力は、熱可
塑性樹脂管の拡径端部を軸方向に圧縮させた後に管長を
拡大する方向に働く弾性回復力と相殺関係となる。従っ
て、加熱成形後も受け口の寸法は、管径方向と管長方向
のいずれの方向にも維持される。

【００１４】本発明請求項３記載の熱可塑性樹脂管の受
け口成形用金型を用いて熱可塑性樹脂管を受け口成形す
る場合には、まず、外型を開き、中間型の筒状部を内型
のテーパ部近傍まで摺動させた状態にし、加熱軟化させ
た熱可塑性樹脂管の端部を、内型の小径部から中間型の
筒状部まで挿入させる。この時、内型の小径部は、熱可
塑性樹脂管の内径と外径が略等しいので、熱可塑性樹脂
管の端部に無理なく挿入させることができる。また、中
間型の筒状部は、成形しようとする受け口の内径よりも
外径が大きいので、熱可塑性樹脂管の端部は、成形しよ
うとする受け口の口径よりも大きくなるまで拡径され
る。

【００１５】次に、中間型の筒状部を摺動させて熱可塑
性樹脂管の端部から離脱させ、それから、外型を型締め
する。そうすると、大径部と対向する位置に設けられて
いる外型の成形面は、成形しようとする受け口の外径と
内径が略等しいので、一旦拡径させた熱可塑性樹脂管の
端部は、成形しようとする受け口の口径まで縮径され
る。このようにして、熱可塑性樹脂管の端部に受け口が
成形される。

【００１６】その後、熱可塑性樹脂管の端部が冷却固化
したら、外型を型開きし、熱可塑性樹脂管の端部から内
型を引き抜く。

【００１７】なお、本発明請求項４記載のように、前記
大径部に、外径が成形しようとする受け口の内径よりも
大きくなるまで拡径可能な可動部材が設けられ、前記外
型の成形面に設けられている凹部と対向する位置に、前
記可動部材が拡径するとリング状の凸部が形成される場
合は、中間型の筒状部を摺動させて熱可塑性樹脂管の端
部から離脱させる作業と、外型を型締めする作業との間
に、前記可動部材を、成形しようとする受け口の内径よ
りも外径が大きくなるまで拡径する。そうすると、シー
ルリング装着用の溝を有する受け口が成形される。ま
た、熱可塑性樹脂管の受け口から内型を引き抜く作業
は、外型を型開きすると共に、前記可動部材を元の状態
まで縮径させてから行なう。

【００１８】

【実施例】まず、図１に基づいて、本発明実施例の熱可
塑性樹脂管の受け口成形用金型の構成を説明する。図１
は、本実施例の受け口成形用金型を示す断面図で、図中
１は内型、２は外型、３は中間型である。

【００１９】前記内型１は、成形材料となる熱可塑性樹
脂管Ｐの内径Ｒ１（図７参照）とほぼ等しい外径の小径
部１１と、成形しようとする受け口Ｐ０の内径Ｒ２（図
８参照）とほぼ等しい外径の大径部１３と、前記小径部
１１と前記大径部１３とを滑らかに連続させているテー
パ部１２と、で構成されており、前記大径部１３が、固
定アーム１４を有する基板１５に固定されている。ま
た、この内型１の大径部１３には可動部材４が設けられ
ている。この可動部材４は、成形しようとする受け口Ｐ
０の内径Ｒ２よりも外径が大きくなるまで拡径可能に構
成されており、ロッド４１を介して油圧シリンダー（図
示省略）によって駆動されるようになっている。なお、
前記可動部材４の詳細な構成は、例えば特開平５−２６
１８１３号公報によって公知であるので、説明を省略す
る。

【００２０】前記外型２は、前記内型１の基板１５から
小径部１１側に所定距離離れた位置に設けられており、
上型２ａと下型２ｂとで構成されている。なお、前記上
型２ａと下型２ｂは、油圧シリンダー（図示省略）によ
って駆動されるロッド２１，２１に固定されており、こ
れらのロッド２１，２１によって型締めならびに型開き
されるようになっている。

【００２１】また、前記上型２ａと下型２ｂには、成形
材料となる熱可塑性樹脂管Ｐの外径とほぼ等しい内径の
第１成形面２２が内型１の小径部１１と対向する位置に
設けられていると共に、成形しようとする受け口Ｐ０の
外径とほぼ等しい内径の第３成形面２４が内型１の大径
部１３と対向する位置に設けられ、前記第１成形面２２
と前記第３成形面２４とを滑らかに連続させている第２
成形面２３が内型１のテーパ部１２と対向する位置に設
けられている。そして、前記第３成形面２４には、前記
内型１の可動部材４と対向する位置に、リング状の凹部
２５が設けられている。

【００２２】前記中間型３は、前記内型１の大径部１３
の外面に沿って大径部１３の軸方向に摺動可能に設けら
れており、成形しようとする受け口Ｐ０の内径Ｒ２より
も外径が大きい筒状部３１（外径が熱可塑性樹脂管Ｐの
内径Ｒ２の 1.3倍程度の受け口Ｐ０を成形しようとする
場合には、筒状部３１の外径は受け口Ｐ０の内径Ｒ２＋
10mm以上とする）を有し、その筒状部３１の一端に、外
型２の側面と係合可能なフランジ３２が設けられ、筒状
部３１の他端に、内型１のテーパ部１２と略平行なテー
パ面３３が設けられている。なお、前記筒状部３１は、
フランジが外型と係合した時には、前記テーパ面３３と
前記内型１のテーパ部１２とが内方の軸方向に僅かな距
離ｓを隔てて配置される長さに形成されている。また、
この中間型３は、前記フランジ３２が油圧シリンダー
（図示省略）によって駆動されるロッド３４に固定され
ていて、このロッド３４によって摺動されるようになっ
ている。また、図示は省略しているが、前記中間型３の
筒状部３１にはヒーターが接続されていて、このヒータ
ーによって筒状部３１を発熱させることができるように
なっている。

【００２３】次に、図２〜図６に基づいて、前記受け口
成形用金型を用いた熱可塑性樹脂管の受け口成形方法に
ついて説明する。なお、熱可塑性樹脂管は、ポリエチレ
ン系などの結晶性樹脂を材料とした成形品である。

【００２４】熱可塑性樹脂管Ｐの端部を受け口成形する
場合には、まず、図２に示したように、外型２を開き、
中間型３のフランジ３２を外型２と係合させて筒状部３
１を内型１のテーパ部１２近傍まで摺動させた状態に
し、加熱軟化させた熱可塑性樹脂管Ｐの端部に、内型１
の小径部１１から中間型３の筒状部３１までを挿入させ
る。この時、中間型３のヒーターをＯＮにして中間型３
を発熱させ、熱可塑性樹脂管Ｐの端部の熱が金型に奪わ
れて急激に冷えることのないようにする。

【００２５】内型１の小径部１１の外径は、熱可塑性樹
脂管Ｐの内径Ｒ１と略等しいので、熱可塑性樹脂管Ｐの
端部に無理なく挿入させることができる。また、内型１
のテーパ部１２から中間型３の筒状部３１にかけての部
分の外径は、熱可塑性樹脂管Ｐの内径Ｒ１よりも大きい
ので、内型１のテーパ部１２は、熱可塑性樹脂管Ｐの端
部を拡径しながら熱可塑性樹脂管Ｐの奥へと進み、内型
１の大径部１３は、テーパ部１２が拡径した口径を維持
しながら熱可塑性樹脂管Ｐの奥へと進み、中間型３のテ
ーパ面３３は、更に熱可塑性樹脂管Ｐの端部を拡径しな
がら熱可塑性樹脂管Ｐの奥へと進み、筒状部３１は、テ
ーパ面３３が拡径した口径を維持しながら熱可塑性樹脂
管Ｐの奥へと進む。筒状部３１は、成形しようとする受
け口Ｐ０の内径Ｒ１よりも外径が大きいので、図７に示
すように、熱可塑性樹脂管Ｐの端部は、中間型３の筒状
部３１を挿入した部分の内径Ｒ３が、成形しようとする
受け口Ｐ０の内径Ｒ２よりも大きくなる。

【００２６】この後、熱可塑性樹脂管Ｐの端部は、温度
低下に伴って縮径しようとする。図７の矢印Ｆ１は、こ
の縮径しようとする力を示す。

【００２７】次に、図３に示すように、中間型３の筒状
部３１を基板１５側に摺動させて熱可塑性樹脂管Ｐの端
部から離脱させる。

【００２８】そして、図４に示すように、可動部材４
を、中間型３の筒状部３１によって拡径された熱可塑性
樹脂管Ｐの内面部分に近接あるいは接触するまで拡径す
る。なお、この時、可動部材４の外径は、成形しようと
する受け口Ｐ０の外径よりも大きくなる（図８参照 一
般的には熱可塑性樹脂管の内径Ｒ２の 1.3倍程度）。

【００２９】次に、熱可塑性樹脂管Ｐの端部の温度が、
拡径時よりも若干低下したのを確認したら、図５に示す
ように、外型２を型締めする。この時、外型２の第３成
形面の内径は、成形しようとする受け口Ｐ０の外径と略
等しいので、一旦拡径させた熱可塑性樹脂管Ｐの端部の
内径は、図８に示すように、成形しようとする受け口Ｐ
０の内径Ｒ２まで縮径する。ちなみに、シールリング装
着用の溝Ｐ１は、熱可塑性樹脂管Ｐの端部の一部が、可
動部材４のリング状凸部と外型２のリング状凹塑２５と
によって挟まれ、拡径したままの口径を維持することに
よって形成される。また、この時、熱可塑性樹脂管Ｐの
端部が縮径するのに伴って、中間型３の筒状部３１によ
って拡径された部分とテーパ面３３によって拡径された
部分との間の屈曲部分が真直になるので、シールリング
装着用の溝Ｐ１の周辺部分が必要以上に引き伸されて薄
肉になることがない。

【００３０】この後、熱可塑性樹脂管Ｐの端部は、温度
低下に伴って拡径しようとする。図８の矢印Ｆ２は、こ
の拡径しようとする力を示す。

【００３１】それから、熱可塑性樹脂管Ｐの受け口Ｐ０
が冷却し固化したら、図６に示すように、外型２を型開
きすると共に、前記可動部材４を元の状態まで縮径させ
てから熱可塑性樹脂管Ｐを内型１から引き抜く。

【００３２】つまり、本実施例の受け口成形方法にあっ
ては、熱可塑性樹脂管Ｐの端部を拡径させた後に縮径す
る方向に働く弾性回復力Ｆ１と、熱可塑性樹脂管Ｐの拡
径端部を縮径させた後に拡径する方向に働く弾性回復力
Ｆ２とが相殺関係となる。従って、加熱成形後も受け口
Ｐ０の寸法が維持されるので、受け口Ｐ０を所望の寸法
に安定させることができる。

【００３３】次に、図９と図１０に基づいて、別の実施
例を説明する。本実施例は、前記実施例と同じ受け口成
形用金型を用いて行い、熱可塑性樹脂管の受け口成形方
法が前記実施例と一部異なっている。なお、熱可塑性樹
脂管は、前記実施例と同様、ポリエチレン系などの結晶
性樹脂を材料とした成形品である。

【００３４】本実施例では、図２〜図４に示す工程は前
記実施例と同様になされるので、説明を省略する。この
工程で得られた熱可塑性樹脂管Ｐの端部は、前記実施例
では説明を一部省略したが、拡径されると同時に管軸方
向にも引き延ばされているので、温度低下に伴って縮径
しょうとすると同時に、管軸方向に収縮しようとする。
図９の矢印Ｆ１は、この縮径しようとする力を示し、矢
印Ｆ３は、管軸方向に収縮しようとする力を示す。

【００３５】次に、図５に示すように、外型２を型締め
して縮径するが、この際、本実施例では熱可塑性樹脂管
Ｐを管軸方向に圧縮しながら外型２を型締めする。前記
熱可塑性樹脂管Ｐを管軸方向に圧縮する方法は、図示省
略しているが、熱可塑性樹脂管Ｐの加熱されていない中
央部を挟むことができるクランプ装置を設け、このクラ
ンプ装置を受け口成形金型側に向かって押しつけること
によって管軸方向に圧縮する力がかけられる。

【００３６】この後、熱可塑性樹脂管Ｐの端部は、温度
低下に伴って拡径しようとすると共に、管軸方向に圧縮
されているので、管長を拡大しようとする。図１０の矢
印Ｆ２は、この拡径しようとする力を示し、矢印Ｆ４
は、管長を拡大しようとする力を示す。

【００３７】それから、熱可塑性樹脂管Ｐの受け口Ｐ０
が冷却し固化したら、図６に示すように、外型２を型開
きすると共に、前記可動部材４を元の状態まで縮径させ
てから熱可塑性樹脂管Ｐを内型１から引き抜く。

【００３８】つまり、本実施例の受け口成形方法にあっ
ては、熱可塑性樹脂管Ｐの端部を拡径させた後に縮径す
る方向に働く弾性回復力Ｆ１と、熱可塑性樹脂管Ｐの拡
径端部を縮径させた後に拡径する方向に働く弾性回復力
Ｆ２とが相殺関係となる。また、熱可塑性樹脂管Ｐの端
部を拡径させた際、管軸方向に収縮しようとする弾性回
復力Ｆ３と、熱可塑性樹脂管Ｐの拡径端部を縮径させ且
つ管軸方向に圧縮させた後に管長を拡大する方向に働く
弾性回復力Ｆ４とが相殺関係となる。従って、加熱成形
後も受け口Ｐ０の寸法が径方向と管軸方向の両方向とも
維持されるので、受け口Ｐ０を所望の寸法に安定させる
ことができる。

【００３９】以上、本発明の実施例を図面により詳述し
てきたが、具体的な構成はこの実施例に限られるもので
はなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における設計の
変更等があっても本発明に含まれる。例えば、実施例で
は、可動部材を拡径させる駆動手段として油圧シリンダ
ーを用いている構成としたが、この駆動手段は実施例に
限られるものではなく、内型にスプリングを内蔵させる
などしてもよい。

【００４０】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１記載の熱
可塑性樹脂管の受け口成形方法並びに請求項２記載の熱
可塑性樹脂管の受け口成形方法にあっては、ポリエチレ
ン系などの結晶性樹脂を材料とした熱可塑性樹脂管の受
け口成形に適用しても弾性回復力が相殺されるので、受
け口に寸法変化が起こらないようにできる。しかも、融
着などの面倒な作業が不要なので、見映えのよい商品を
生産でき、かつ、生産性がよいという効果が得られる。

【００４１】また、請求項３記載の受け口成形用金型な
らびに請求項４記載の受け口成形用金型あっては、従来
の金型に中間型を追加しただけの簡単な構成でありなが
ら、本発明請求項１記載の受け口成形方法並びに請求項
２記載の受け口成形方法が容易に可能になるという効果
が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例の受け口成形用金型を示す断面図であ
る。

【図２】実施例の受け口成形用金型を用いた熱可塑性樹
脂管の受け口成形方法を示す断面図である。

【図３】実施例の受け口成形用金型を用いた熱可塑性樹
脂管の受け口成形方法を示す断面図である。

【図４】実施例の受け口成形用金型を用いた熱可塑性樹
脂管の受け口成形方法を示す断面図である。

【図５】実施例の受け口成形用金型を用いた熱可塑性樹
脂管の受け口成形方法を示す断面図である。

【図６】実施例の受け口成形用金型を用いた熱可塑性樹
脂管の受け口成形方法を示す断面図である。

【図７】拡径後の熱可塑性樹脂管の端部を示す断面図で
ある。

【図８】縮径後の熱可塑性樹脂管の端部を示す断面図で
ある。

【図９】拡径後の熱可塑性樹脂管の端部を示す断面図で
ある。

【図１０】縮径後の熱可塑性樹脂管の端部を示す断面図
である。

【符号の説明】

１ 内型 １１ 小径部 １２ テーパ部 １３ 大径部 ２ 外型 ２４ 第３成形面 ２５ 凹部 ３ 中間型 ３１ 筒状部 ４ 可動部材 Ｐ 熱可塑性樹脂管

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 加熱軟化させた熱可塑性樹脂管の端部
   を、成形しようとする受け口の口径よりも大きくなるま
   で拡径させた後に、成形しようとする受け口の口径まで
   縮径させることによって受け口を成形することを特徴と
   する熱可塑性樹脂管の受け口成形方法。
2. 【請求項２】 加熱軟化させた熱可塑性樹脂管の端部
   を、成形しようとする受け口の口径よりも大きくなるま
   で拡径させた後に、成形しようとする受け口の口径まで
   縮径させ且つ軸方向にも圧縮させることによって受け口
   を成形することを特徴とする熱可塑性樹脂管の受け口成
   形方法。
3. 【請求項３】 成形しようとする受け口の内径に略等し
   い外径の大径部と、熱可塑性樹脂管の内径に外径が略等
   しい小径部と、前記小径部と前記大径部とを滑らかに連
   続させているテーパ部とが設けられている内型と、 割り型で形成され、成形しようとする受け口の外径に略
   等しい内径の成形面が前記大径部と対向する位置に設け
   られている外型と、 成形しようとする受け口の内径よりも外径が大きい筒状
   部を有し、前記内型の大径部の外面に沿って大径部の軸
   方向に摺動可能な中間型と、 を備えていることを特徴とする熱可塑性樹脂管の受け口
   成形用金型。
4. 【請求項４】 前記大径部に、外径が成形しようとする
   受け口の内径よりも大きくなるまで拡径可能な可動部材
   が設けられ、前記外型の成形面に設けられている凹部と
   対向する位置に、前記可動部材が拡径するとリング状の
   凸部が形成されることを特徴とする請求項２記載の熱可
   塑性樹脂管の受け口成形用金型。