JP2004351658A - 分岐パイプの製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】フィラーパイプ本体２０からブリーザパイプ３０を分岐した燃料フィラーパイプ１０（分岐パイプ）を製造する方法であり、本製造方法は、生産性に優れ、コストの低減を図ることができる。
【解決手段】本製造方法において、第１および第２の押出管体２０Ｐ，３０Ｐを押し出し、第１および第２の押出管体３０Ｐの両側に配置された金型７１を搬送しつつその成形面により第１および第２の押出管体３０Ｐを賦形してフィラーパイプ本体２０およびブリーザパイプ３０をそれぞれ成形するとともに、第２の押出管体３０Ｐの一端を第１の押出管体２０Ｐの外壁に熱溶着してブリーザパイプ３０の開口端を封着した溶着接合部３２を形成し、溶着接合部３２に、第１のパイプの開口２５Ａａから挿入した工具によりフィラーパイプ本体２０とブリーザパイプ３０との各通路を接続する連通孔３１を形成する。
【選択図】 図７
【解決手段】本製造方法において、第１および第２の押出管体２０Ｐ，３０Ｐを押し出し、第１および第２の押出管体３０Ｐの両側に配置された金型７１を搬送しつつその成形面により第１および第２の押出管体３０Ｐを賦形してフィラーパイプ本体２０およびブリーザパイプ３０をそれぞれ成形するとともに、第２の押出管体３０Ｐの一端を第１の押出管体２０Ｐの外壁に熱溶着してブリーザパイプ３０の開口端を封着した溶着接合部３２を形成し、溶着接合部３２に、第１のパイプの開口２５Ａａから挿入した工具によりフィラーパイプ本体２０とブリーザパイプ３０との各通路を接続する連通孔３１を形成する。
【選択図】 図７
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車の燃料フィラーパイプやウォータパイプなどに用いられ、メインパイプから分岐したサブパイプを有する分岐パイプの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術およびその課題】
従来の分岐パイプとして、自動車の燃料フィラーパイプに適用したもの（特許文献１）が知られている。燃料フィラーパイプは、給油口から燃料タンクに接続するフィラーパイプ本体に分岐部を形成し、この分岐部にブリーザパイプを圧入や熱溶着により接続することにより構成されている。しかし、この技術によれば、部品点数が多くなるだけでなく、各部品の組付が必要となるため、コスト高になる。
【０００３】
また、他の技術として、ブロー成形により第１のパイプと第２のパイプとを同時に形成することにより、２つのパイプを連結する方法も知られている（特許文献２，３）。しかし、ブロー成形方法によると、複雑に屈曲した形状に形成することが難しいだけでなく、連続成形ができず、生産性が高くなく、コストアップになるという問題があった。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００１−９６０５４号公報
【特許文献２】
特開平７−２１４６４５号公報
【特許文献３】
特開平５−２４１０１号公報
【０００５】
本発明は、上記従来の技術の問題を解決するものであり、生産性に優れ、コストの低減を図ることができる分岐パイプの製造方法を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段およびその作用・効果】
上記課題を解決するためになされた本発明は、
第１のパイプから第２のパイプを分岐した分岐パイプの製造方法において、
第１の押出管体を押し出すとともに、上記第１の押出管体とほぼ平行に第２の押出管体を押し出す押出工程と、
上記押し出された第１および第２の押出管体の両側に配置された成形型を搬送しつつ成形型の成形面により上記第１および第２の押出管体を賦形して第１および第２のパイプをそれぞれ成形する第１の賦形工程と、
上記第２の押出管体の一部を上記第１の押出管体の外壁に熱溶着するとともに上記第２の押出管体を閉塞した溶着接合部を形成する第２の賦形工程と、
上記溶着接合部に、上記第１のパイプと上記第２のパイプとの各通路を接続する連通孔を形成する孔形成工程と、
を備えたことを特徴とする。
【０００７】
本発明によれば、第１の押出管体を押し出すとともに、第１の押出管体とほぼ平行に第２の押出管体を押し出しつつ、第１および第２の押出管体の両側に配置された成形型を搬送しつつ上記第１および第２の押出管体を賦形して第１および第２のパイプをそれぞれ成形するとともに、上記第２の押出管体の一部を上記第１の押出管体の外壁に溶着して該第２のパイプの一部を閉塞した溶着接合部を形成する。その後に、上記溶着接合部に上記第１のパイプと上記第２のパイプとの各通路を接続する連通孔を形成する。これにより、第１のパイプから第２のパイプを分岐した分岐パイプを製造することができる。
【０００８】
上記製造方法によれば、分岐パイプは、成形型の成形面の形状を変更すれば複雑な屈曲形状も連続工程により容易に成形でき、しかも従来の技術で説明したような３次元ブロー成形方法に比べて成形サイクルを上げることができ、生産性も高い。
【０００９】
また、第１のパイプと第２のパイプを接続する連通孔は、溶着接合部に形成されており、この溶着接合部は、第２の賦形工程において成形面によるパイプの外形を賦形する工程と同時に製造することができ、生産性に優れている。さらに、溶着接合部は、第１のパイプの外壁に第２のパイプの一部を閉塞して熱溶着するように形成されているから、連通孔を形成しても第１のパイプと第２のパイプとの間のシール性も損なわない。
【００１０】
しかも、連通孔は、第１のパイプの開口から挿入した工具によって形成すれば、孔形成作業も容易である。
【００１１】
また、第１の賦形工程の好適な態様として、第１および第２の押出管体内に圧搾ガスを吹き込む工程を備えることができ、さらに、第２の賦形工程にて、第２の押出管体内への圧搾ガスの吹き込みを一時的に停止することにより、上記溶着接合部を形成する工程を備えてもよい。これにより、第１および第２のパイプの外形の賦形や溶着接合部の形成が容易になる。
【００１２】
上記分岐パイプは、自動車の燃料タンクの燃料フィラーパイプに好適に適用することができ、第１のパイプが燃料タンクに燃料を通すためのフィラーパイプ本体に相当し、第２のパイプが燃料の注入時における燃料タンクの内圧を逃がすためのブリーザパイプに相当する構成に適用することができる。この構成において、上記第１および第２のパイプは、耐燃料透過性に優れたバリア層を含む多層の樹脂層から形成することができる。
【００１３】
上記第２の賦形工程の好適な態様として、上記第２の押出管体の閉塞した部分が上記第１の押出管体の外壁の一部を形成するように賦形する工程をとることができる。
【００１４】
【本発明の他の態様】
本発明の他の態様として、
給油口から燃料タンクまでの通路を形成するフィラーパイプ本体と、フィラーパイプ本体の上部の壁面に、一部が閉塞した状態で溶着接合部で溶着し、他端が燃料タンクの上面に設けられたガス抜きノズルに接続されるブリーザパイプと、を備え、上記溶着部には、上記フィラーパイプ本体と上記ブリーザパイプとを連通する連通孔が形成されたこと、を特徴とする燃料フィラーパイプである。
【００１５】
また、本発明の他の態様として、
第１の押出管体を押し出す第１押出装置と、上記第１の押出管体とほぼ平行に第２の押出管体を押し出す第２の押出装置と、を有する管体押出ユニットと、
上記第１および第２のパイプの外形を賦形する型面により形成されるキャビティをそれぞれ有する複数の成形型を備え、複数の成形型をキャビティの中心軸に沿って分割した割型から構成し、各割型を搬送経路の両側にループ状にそれぞれ配置するとともに、第１の押出管体の外壁に第２の押出管体の開口端を封着した溶着接合部を形成する成形用金型ユニットと、
第１および第２の押出管体内に圧搾ガスを吹き込む手段、および／または型面を負圧に吸引する手段により、第１および第２の押出管体を型面に倣わせる賦形機構と、
複数の成形型の割型をループ状に搬送する搬送ユニットと、
を備えたことを特徴とする分岐パイプの製造装置である。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以上説明した本発明の構成・作用を一層明らかにするために、以下本発明の好適な実施例について説明する。
【００１７】
（１） 燃料フィラーパイプ１０の構成
図１は本発明の一実施例にかかる分岐パイプを用いた燃料フィラーパイプ１０を燃料タンクＦＴに接続した状態を示す斜視図、図２は燃料フィラーパイプ１０を燃料タンクＦＴに接続する前の状態を示す断面図、図３は図２の３−３線に沿った断面図である。燃料フィラーパイプ１０は、自動車の燃料タンクＦＴへの燃料供給に使用されるものであり、フィラーネックＦＮに接続されるフィラーパイプ本体２０と、このフィラーパイプ本体２０から分岐されたブリーザパイプ３０とを備えている。フィラーパイプ本体２０は、フィラーネックＦＮから燃料タンクＦＴまでの通路を形成している。フィラーパイプ本体２０の端部のうちフィラーネックＦＮ側の端部には、燃料キャップ（図示省略）を取り付けるための接続部２６が形成されている。さらに、フィラーネックＦＮの外壁には、フランジＦＮａが形成されており、このフランジＦＮａがインレットボックス（図示省略）に取り付けられることにより燃料フィラーパイプ１０が車体側部材に装着される。また、フィラーパイプ本体２０の燃料タンクＦＴ側の端部には、ゴム製のシール部材２７が装着されており、このシール部材２７を金属製のバンドで締め付けることによりフィラーパイプ本体２０は、燃料タンクＦＴに対してシールした状態で接続される。フィラーパイプ本体２０の一部は、フィラーネックＦＮから燃料タンクＦＴまでの曲がった経路への配策を容易にするための蛇腹部２３になっている。
【００１８】
ブリーザパイプ３０は、燃料の注入時における燃料タンクＦＴの内圧を逃がすためのものであり、その端部にゴム製のシール部材３７が装着されており、フィラーパイプ本体２０と同様に燃料タンクＦＴに接続されている。また、ブリーザパイプ３０の一部は、フィラーパイプ本体２０と同様に配策を容易にするために蛇腹部３３となっている。図２に示すようにブリーザパイプ３０は、フィラーパイプ本体２０の接続部２６の付近の側壁に設けられた溶着接合部３２で溶着されている。この溶着接合部３２には、連通孔３１が形成されており、この連通孔３１を介してブリーザパイプ３０がフィラーパイプ本体２０に接続されている。
【００１９】
フィラーパイプ本体２０およびブリーザパイプ３０は、耐燃料透過性に優れた樹脂材料から形成されたバリア層をサンドイッチした３層から形成されている。図４はフィラーパイプ本体２０の要部の断面図である。すなわち、フィラーパイプ本体２０は、変性ポリエチレン（ｍ−ＰＥ）からなる内層２０ａ、エチレンビニルアルコール共重合体（ＥＶＯＨ）からなるバリア層２０ｂおよび変性ポリエチレン（ｍ−ＰＥ）からなる外層２０ｃの３層の樹脂を同時に押し出すとともにパイプ形状に賦形する、後述するコルゲート成形方法により製造される。
【００２０】
フィラーパイプ本体２０およびブリーザパイプ３０を形成する樹脂材料として、 耐燃料透過性に優れた材料であることが好ましく、例えば、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）、中密度ポリエチレン（ＭＤＰＥ）、ポリアミド（ＰＡ）、エチレンビニルアルコール共重合体（ＥＶＯＨ）、フッ素樹脂（ＥＴＦＥ，ＰＶＤＦ）、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリエステルエラストマー、ポリエーテルニトリル（ＰＥＮ）などを単層または多層に適宜選択して適用できる。ここで、フィラーパイプ本体２０とブリーザパイプ３０とは、互いに溶着接合部３２を形成するために互いに溶着する樹脂材料を選択する。
【００２１】
（２） 燃料フィラーパイプ１０の製造工程
次に、燃料フィラーパイプ１０の製造工程について説明する。燃料フィラーパイプ１０は、図５に示すパイプ製造装置５０を用いて製造される。
【００２２】
（２）−１ パイプ製造装置５０
図５はパイプ製造装置５０を説明する概略構成図である。パイプ製造装置５０は、第１および第２の押出管体２０Ｐ，３０Ｐを押し出す管体押出ユニット６０と、管体押出ユニット６０から押し出された第１および第２の押出管体２０Ｐ，３０Ｐの外周部を賦形する成形用金型ユニット７０と、成形用金型ユニット７０をループ状に搬送する搬送装置８０と、により構成されている。
【００２３】
上記管体押出ユニット６０は、フィラーパイプ本体２０を形成するための第１の押出管体２０Ｐを押し出す第１押出装置６２Ｆと、ブリーザパイプ３０を形成するための第２の押出管体３０Ｐを押し出す第２の押出装置６２Ｓとを備えている。第１および第２の押出装置６２Ｆ，６２Ｓは、直径の異なる管体材料を押し出すほかは、ほぼ同じ構成であるから、第１押出装置６２Ｆを代表して説明する。図６は第１押出装置６２Ｆを示す説明図である。第１押出装置６２Ｆは、第１の押出管体２０Ｐを３層で押し出すダイ６３と、スクリュとシリンダとから構成される樹脂供給機構６４ａ，６４ｂ，６４ｃと、ダイ６３内の通路６３ａを通じて第１の押出管体２０Ｐ内に圧搾ガスを供給する圧搾ガス供給源６５と、樹脂供給機構６４ａ，６４ｂ，６４ｃおよび圧搾ガス供給源６５を制御する制御装置６６と、を備えている。第１押出装置６２Ｆは、上述したようにフィラーパイプ本体２０を３層に形成するために、樹脂供給機構６４ａ，６４ｂ，６４ｃから供給される各樹脂材料をダイ６３の３つの経路から押し出すように構成されている。
【００２４】
図７は成形用金型ユニット７０の一部を示す断面図である。成形用金型ユニット７０は、フィラーパイプ本体２０およびブリーザパイプ３０の各部に倣った成形面をそれぞれ有する複数の金型７１（７１Ａ〜７１Ｃ・・・）を備え、これらが第１および第２の押出管体２０Ｐ，３０Ｐが搬送される搬送経路ＦＬを通るようにそれぞれ配置されている。金型７１は、搬送される第１および第２の押出管体２０Ｐ，３０Ｐの中心軸に沿って分割された割型で構成されており、それらの割型がそれぞれループ状であり、型締めされるように配置されている。金型７１の成形面には、図示しない吸引ポンプに接続される吸引通路が開口している。
【００２５】
図８は金型７１の断面図であり、図８（Ａ）がＣａ−Ｃａ線、図８（Ｂ）がＣｂ−Ｃｂ線、図８（Ｃ）がＣｃ−Ｃｃ線、図８（Ｄ）がＣｄ−Ｃｄ線に沿った断面をそれぞれ示し、これらの断面は異なった成形面でキャビティを構成している。すなわち、図８（Ａ）において、金型７１Ａのキャビティ７１Ａａ，７１Ａｂは、分離して配置されており、よって、フィラーパイプ本体２０およびブリーザパイプ３０が分離した断面円形のパイプに形成されるようになっている。図８（Ｂ）において、金型７１Ｃのキャビティ７１Ｂａ，７１Ｂｂは、一体に配置されており、よって、フィラーパイプ本体２０およびブリーザパイプ３０が接合するとともにブリーザパイプ３０が扁平のパイプに形成されるようになっている。図８（Ｃ）において、金型７１Ｃのキャビティ７１Ｃａ，７１Ｃｂは、一体になるとともにキャビティ７１Ｃｂが潰れた形状になっており、よって、ブリーザパイプ３０が扁平のパイプに形成されるようになっている。図８（Ｄ）において、金型７１Ｃのキャビティ７１Ｄａ，７１Ｄｂは、キャビティ７１Ｄｂがさらに潰れて閉塞しており、よって、ブリーザパイプ３０が潰れて溶着接合部３２を形成するようになっている。
【００２６】
（２）−２ 各工程
次に、パイプ製造装置５０による燃料フィラーパイプ１０の製造工程について説明する。図６に示す圧搾ガス供給源６５により通路を通じてブローした状態にて、第１および第２の押出装置６２Ｆ，６２Ｓから第１および第２の押出管体２０Ｐ，３０Ｐをそれぞれ押し出すと、搬送装置８０（図５）が金型７１（７１Ａ，７１Ｂ，７１Ｃ・・・）を搬送しつつ型締めすることにより、第１および第２の押出管体２０Ｐ，３０Ｐを賦形してフィラーパイプ本体２０およびブリーザパイプ３０が成形される。
【００２７】
すなわち、金型７１が管体押出ユニット６０のダイ６３に、整合されるように搬送されて、ダイ６３から押し出される第１および第２の押出管体２０Ｐ，３０Ｐがキャビティに納められて、型締めされる。金型７１が型締めされた状態にて、第１および第２の押出管体２０Ｐ，３０Ｐ内にブローされるとともに、金型７１の成形面が吸引ポンプにより吸引されることにより、第１および第２の押出管体２０Ｐ，３０Ｐの外形が賦形される。このとき、燃料フィラーパイプ１０の各層の肉厚は、押出速度と引き取り速度を変更することにより調整することができる。
【００２８】
ここで、図８（Ａ）における金型７１Ａでは、キャビティ７１Ａａ，７１Ａｂがフィラーパイプ本体２０とブリーザパイプ３０で分離しているから、フィラーパイプ本体２０およびブリーザパイプ３０が独立したパイプに形成される。図８（Ｂ）から図８（Ｃ）の金型７１Ｂから金型７１Ｃへ移行するにつれて、キャビティ７１Ｂａ，７１Ｂｂが一体になるとともに、徐々に潰れていくことにより、ブリーザパイプ３０の通路が扁平になっていく。そして、図８（Ｄ）の金型７１Ｃでは、ブリーザパイプ３０の肉厚程度の厚みまでキャビティ７１Ｄｂが扁平になっているので、ブリーザパイプ３０が完全に潰れてフィラーパイプ本体２０に接合する溶着接合部３２を形成する。つまり、ブリーザパイプ３０は、フィラーパイプ本体２０の壁面と一体の溶着接合部３２を形成する。
【００２９】
このとき、ブリーザパイプ３０を形成するキャビティ７１Ｄｂの付近が第２の押出装置６２Ｓの付近にあるときには、第２の押出装置６２Ｓのブローを停止する。これにより、第２の押出管体３０Ｐが押し潰れて溶着接合部３２を容易にする。なお、第２の押出管体３０Ｐの他の部分は、吸引ポンプにより吸引されているから、パイプが潰れることがない。次に、第２の押出装置６２Ｓのブローを再開して上記と逆の工程（図８（Ｄ）→図８（Ｃ）→図８（Ｂ）→図８（Ａ））により独立したフィラーパイプ本体２０とブリーザパイプ３０とを形成する。こうした連続工程を繰り返し、賦形された第１および第２の押出管体２０Ｐ，３０Ｐを所定の位置で切断する。
【００３０】
続いて、図９に示すように、第１の押出管体２０Ｐの開口２５Ａａから、ドリルＤｒなどの工具を挿入して溶着接合部３２に連通孔３１を形成する。連通孔３１により、フィラーパイプ本体２０とブリーザパイプ３０とが連通する。その後、図１に示すようにフィラーネックＦＮやシール部材２７などを取り付ける。
【００３１】
（３） 燃料フィラーパイプ１０の作用・効果
上記燃料フィラーパイプ１０の製造方法によれば、上述した作用効果に加えて、以下の作用効果を奏する。
【００３２】
（３）−１ 燃料フィラーパイプ１０は、金型７１の成形面の形状を変更すれば複雑な屈曲形状も連続工程により容易に成形でき、しかも従来の技術で説明したような３次元ブロー成形方法に比べて成形サイクルを上げることができ、生産性も高い。
【００３３】
（３）−２ フィラーパイプ本体２０とブリーザパイプ３０とを接続する連通孔３１は、溶着接合部３２に形成されており、この溶着接合部３２は、賦形工程において成形面によるパイプの外形を賦形する工程により製造することができ、生産性に優れている。さらに、溶着接合部３２は、フィラーパイプ本体２０の外壁にフィラーパイプ本体２０の開口端を熱溶着するように形成されているから、連通孔３１を形成してもフィラーパイプ本体２０とブリーザパイプ３０との間のシール性も損なわない。
【００３４】
（３）−３ 連通孔３１は、第１のパイプの開口２５Ａａから挿入した工具によって形成できるから、孔形成作業も容易である。
【００３５】
（３）−４ 燃料フィラーパイプ１０は、バリア層２０ｂを含む多層の樹脂層で形成しても、フィラーパイプ本体２０とブリーザパイプ３０とを分離するための接続部分を金型などにより切断することがないので、バリア層２０ｂが分断されない。よって、耐燃料透過性の向上を図ることができる。
【００３６】
（３）−５ フィラーパイプ本体２０およびブリーザパイプ３０は、樹脂で一体成形しているので、燃料タンクＦＴとの接続にゴムホースが不要となり、接続構造が簡単でコスト低減を図ることができるだけでなく、ゴムホースを用いた場合による燃料透過量が低減される。
【００３７】
なお、この発明は上記実施例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おいて実施することが可能であり、例えば次のような変形も可能である。
【００３８】
上記実施例では、燃料フィラーパイプに適用したが、これに限らず、例えば、エンジンの冷却水系のウォータパイプなどにも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例にかかる分岐パイプを用いた燃料フィラーパイプを燃料タンクに接続した状態を示す斜視図である。
【図２】燃料フィラーパイプを燃料タンクに接続する前の状態を示す断面図である。
【図３】図２の３−３線に沿った断面図である。
【図４】フィラーパイプ本体の要部の断面図である。
【図５】パイプ製造装置を説明する概略構成図である。
【図６】第１押出装置を説明する説明図である。
【図７】成形用金型ユニットの一部を断面で説明する説明図である。
【図８】金型の各キャビティの形状を説明する説明図である。
【図９】孔形成工程を説明する説明図である。
【符号の説明】
１０．．．燃料フィラーパイプ
２０．．．フィラーパイプ本体
２０Ｐ．．．第１の押出管体
２０ａ．．．内層
２０ｂ．．．バリア層
２０ｃ．．．外層
２３．．．蛇腹部
２５Ａａ．．．開口
２７．．．シール部材
３０．．．ブリーザパイプ
３０Ｐ．．．第２の押出管体
３１．．．連通孔
３２．．．溶着接合部
３３．．．蛇腹部
３７．．．シール部材
５０．．．パイプ製造装置
６０．．．管体押出ユニット
６２Ｆ．．．第１押出装置
６２Ｓ．．．第２の押出装置
６３．．．ダイ
６３ａ．．．通路
６４ａ，６４ｂ，６４ｃ．．．樹脂供給機構
６５．．．圧搾ガス供給源
６６．．．制御装置
７０．．．成形用金型ユニット
７１（７１Ａ，７１Ｂ，７１Ｃ）．．．金型
７１Ａａ，７１Ａｂ．．．キャビティ
７１Ｂａ，７１Ｂｂ．．．キャビティ
７１Ｃａ，７１Ｃｂ．．．キャビティ
７１Ｄａ，７１Ｄｂ．．．キャビティ
８０．．．搬送装置
ＦＴ．．．燃料タンク
ＦＮ．．．フィラーネック
ＦＮａ．．．フランジ
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車の燃料フィラーパイプやウォータパイプなどに用いられ、メインパイプから分岐したサブパイプを有する分岐パイプの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術およびその課題】
従来の分岐パイプとして、自動車の燃料フィラーパイプに適用したもの（特許文献１）が知られている。燃料フィラーパイプは、給油口から燃料タンクに接続するフィラーパイプ本体に分岐部を形成し、この分岐部にブリーザパイプを圧入や熱溶着により接続することにより構成されている。しかし、この技術によれば、部品点数が多くなるだけでなく、各部品の組付が必要となるため、コスト高になる。
【０００３】
また、他の技術として、ブロー成形により第１のパイプと第２のパイプとを同時に形成することにより、２つのパイプを連結する方法も知られている（特許文献２，３）。しかし、ブロー成形方法によると、複雑に屈曲した形状に形成することが難しいだけでなく、連続成形ができず、生産性が高くなく、コストアップになるという問題があった。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００１−９６０５４号公報
【特許文献２】
特開平７−２１４６４５号公報
【特許文献３】
特開平５−２４１０１号公報
【０００５】
本発明は、上記従来の技術の問題を解決するものであり、生産性に優れ、コストの低減を図ることができる分岐パイプの製造方法を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段およびその作用・効果】
上記課題を解決するためになされた本発明は、
第１のパイプから第２のパイプを分岐した分岐パイプの製造方法において、
第１の押出管体を押し出すとともに、上記第１の押出管体とほぼ平行に第２の押出管体を押し出す押出工程と、
上記押し出された第１および第２の押出管体の両側に配置された成形型を搬送しつつ成形型の成形面により上記第１および第２の押出管体を賦形して第１および第２のパイプをそれぞれ成形する第１の賦形工程と、
上記第２の押出管体の一部を上記第１の押出管体の外壁に熱溶着するとともに上記第２の押出管体を閉塞した溶着接合部を形成する第２の賦形工程と、
上記溶着接合部に、上記第１のパイプと上記第２のパイプとの各通路を接続する連通孔を形成する孔形成工程と、
を備えたことを特徴とする。
【０００７】
本発明によれば、第１の押出管体を押し出すとともに、第１の押出管体とほぼ平行に第２の押出管体を押し出しつつ、第１および第２の押出管体の両側に配置された成形型を搬送しつつ上記第１および第２の押出管体を賦形して第１および第２のパイプをそれぞれ成形するとともに、上記第２の押出管体の一部を上記第１の押出管体の外壁に溶着して該第２のパイプの一部を閉塞した溶着接合部を形成する。その後に、上記溶着接合部に上記第１のパイプと上記第２のパイプとの各通路を接続する連通孔を形成する。これにより、第１のパイプから第２のパイプを分岐した分岐パイプを製造することができる。
【０００８】
上記製造方法によれば、分岐パイプは、成形型の成形面の形状を変更すれば複雑な屈曲形状も連続工程により容易に成形でき、しかも従来の技術で説明したような３次元ブロー成形方法に比べて成形サイクルを上げることができ、生産性も高い。
【０００９】
また、第１のパイプと第２のパイプを接続する連通孔は、溶着接合部に形成されており、この溶着接合部は、第２の賦形工程において成形面によるパイプの外形を賦形する工程と同時に製造することができ、生産性に優れている。さらに、溶着接合部は、第１のパイプの外壁に第２のパイプの一部を閉塞して熱溶着するように形成されているから、連通孔を形成しても第１のパイプと第２のパイプとの間のシール性も損なわない。
【００１０】
しかも、連通孔は、第１のパイプの開口から挿入した工具によって形成すれば、孔形成作業も容易である。
【００１１】
また、第１の賦形工程の好適な態様として、第１および第２の押出管体内に圧搾ガスを吹き込む工程を備えることができ、さらに、第２の賦形工程にて、第２の押出管体内への圧搾ガスの吹き込みを一時的に停止することにより、上記溶着接合部を形成する工程を備えてもよい。これにより、第１および第２のパイプの外形の賦形や溶着接合部の形成が容易になる。
【００１２】
上記分岐パイプは、自動車の燃料タンクの燃料フィラーパイプに好適に適用することができ、第１のパイプが燃料タンクに燃料を通すためのフィラーパイプ本体に相当し、第２のパイプが燃料の注入時における燃料タンクの内圧を逃がすためのブリーザパイプに相当する構成に適用することができる。この構成において、上記第１および第２のパイプは、耐燃料透過性に優れたバリア層を含む多層の樹脂層から形成することができる。
【００１３】
上記第２の賦形工程の好適な態様として、上記第２の押出管体の閉塞した部分が上記第１の押出管体の外壁の一部を形成するように賦形する工程をとることができる。
【００１４】
【本発明の他の態様】
本発明の他の態様として、
給油口から燃料タンクまでの通路を形成するフィラーパイプ本体と、フィラーパイプ本体の上部の壁面に、一部が閉塞した状態で溶着接合部で溶着し、他端が燃料タンクの上面に設けられたガス抜きノズルに接続されるブリーザパイプと、を備え、上記溶着部には、上記フィラーパイプ本体と上記ブリーザパイプとを連通する連通孔が形成されたこと、を特徴とする燃料フィラーパイプである。
【００１５】
また、本発明の他の態様として、
第１の押出管体を押し出す第１押出装置と、上記第１の押出管体とほぼ平行に第２の押出管体を押し出す第２の押出装置と、を有する管体押出ユニットと、
上記第１および第２のパイプの外形を賦形する型面により形成されるキャビティをそれぞれ有する複数の成形型を備え、複数の成形型をキャビティの中心軸に沿って分割した割型から構成し、各割型を搬送経路の両側にループ状にそれぞれ配置するとともに、第１の押出管体の外壁に第２の押出管体の開口端を封着した溶着接合部を形成する成形用金型ユニットと、
第１および第２の押出管体内に圧搾ガスを吹き込む手段、および／または型面を負圧に吸引する手段により、第１および第２の押出管体を型面に倣わせる賦形機構と、
複数の成形型の割型をループ状に搬送する搬送ユニットと、
を備えたことを特徴とする分岐パイプの製造装置である。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以上説明した本発明の構成・作用を一層明らかにするために、以下本発明の好適な実施例について説明する。
【００１７】
（１） 燃料フィラーパイプ１０の構成
図１は本発明の一実施例にかかる分岐パイプを用いた燃料フィラーパイプ１０を燃料タンクＦＴに接続した状態を示す斜視図、図２は燃料フィラーパイプ１０を燃料タンクＦＴに接続する前の状態を示す断面図、図３は図２の３−３線に沿った断面図である。燃料フィラーパイプ１０は、自動車の燃料タンクＦＴへの燃料供給に使用されるものであり、フィラーネックＦＮに接続されるフィラーパイプ本体２０と、このフィラーパイプ本体２０から分岐されたブリーザパイプ３０とを備えている。フィラーパイプ本体２０は、フィラーネックＦＮから燃料タンクＦＴまでの通路を形成している。フィラーパイプ本体２０の端部のうちフィラーネックＦＮ側の端部には、燃料キャップ（図示省略）を取り付けるための接続部２６が形成されている。さらに、フィラーネックＦＮの外壁には、フランジＦＮａが形成されており、このフランジＦＮａがインレットボックス（図示省略）に取り付けられることにより燃料フィラーパイプ１０が車体側部材に装着される。また、フィラーパイプ本体２０の燃料タンクＦＴ側の端部には、ゴム製のシール部材２７が装着されており、このシール部材２７を金属製のバンドで締め付けることによりフィラーパイプ本体２０は、燃料タンクＦＴに対してシールした状態で接続される。フィラーパイプ本体２０の一部は、フィラーネックＦＮから燃料タンクＦＴまでの曲がった経路への配策を容易にするための蛇腹部２３になっている。
【００１８】
ブリーザパイプ３０は、燃料の注入時における燃料タンクＦＴの内圧を逃がすためのものであり、その端部にゴム製のシール部材３７が装着されており、フィラーパイプ本体２０と同様に燃料タンクＦＴに接続されている。また、ブリーザパイプ３０の一部は、フィラーパイプ本体２０と同様に配策を容易にするために蛇腹部３３となっている。図２に示すようにブリーザパイプ３０は、フィラーパイプ本体２０の接続部２６の付近の側壁に設けられた溶着接合部３２で溶着されている。この溶着接合部３２には、連通孔３１が形成されており、この連通孔３１を介してブリーザパイプ３０がフィラーパイプ本体２０に接続されている。
【００１９】
フィラーパイプ本体２０およびブリーザパイプ３０は、耐燃料透過性に優れた樹脂材料から形成されたバリア層をサンドイッチした３層から形成されている。図４はフィラーパイプ本体２０の要部の断面図である。すなわち、フィラーパイプ本体２０は、変性ポリエチレン（ｍ−ＰＥ）からなる内層２０ａ、エチレンビニルアルコール共重合体（ＥＶＯＨ）からなるバリア層２０ｂおよび変性ポリエチレン（ｍ−ＰＥ）からなる外層２０ｃの３層の樹脂を同時に押し出すとともにパイプ形状に賦形する、後述するコルゲート成形方法により製造される。
【００２０】
フィラーパイプ本体２０およびブリーザパイプ３０を形成する樹脂材料として、 耐燃料透過性に優れた材料であることが好ましく、例えば、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）、中密度ポリエチレン（ＭＤＰＥ）、ポリアミド（ＰＡ）、エチレンビニルアルコール共重合体（ＥＶＯＨ）、フッ素樹脂（ＥＴＦＥ，ＰＶＤＦ）、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリエステルエラストマー、ポリエーテルニトリル（ＰＥＮ）などを単層または多層に適宜選択して適用できる。ここで、フィラーパイプ本体２０とブリーザパイプ３０とは、互いに溶着接合部３２を形成するために互いに溶着する樹脂材料を選択する。
【００２１】
（２） 燃料フィラーパイプ１０の製造工程
次に、燃料フィラーパイプ１０の製造工程について説明する。燃料フィラーパイプ１０は、図５に示すパイプ製造装置５０を用いて製造される。
【００２２】
（２）−１ パイプ製造装置５０
図５はパイプ製造装置５０を説明する概略構成図である。パイプ製造装置５０は、第１および第２の押出管体２０Ｐ，３０Ｐを押し出す管体押出ユニット６０と、管体押出ユニット６０から押し出された第１および第２の押出管体２０Ｐ，３０Ｐの外周部を賦形する成形用金型ユニット７０と、成形用金型ユニット７０をループ状に搬送する搬送装置８０と、により構成されている。
【００２３】
上記管体押出ユニット６０は、フィラーパイプ本体２０を形成するための第１の押出管体２０Ｐを押し出す第１押出装置６２Ｆと、ブリーザパイプ３０を形成するための第２の押出管体３０Ｐを押し出す第２の押出装置６２Ｓとを備えている。第１および第２の押出装置６２Ｆ，６２Ｓは、直径の異なる管体材料を押し出すほかは、ほぼ同じ構成であるから、第１押出装置６２Ｆを代表して説明する。図６は第１押出装置６２Ｆを示す説明図である。第１押出装置６２Ｆは、第１の押出管体２０Ｐを３層で押し出すダイ６３と、スクリュとシリンダとから構成される樹脂供給機構６４ａ，６４ｂ，６４ｃと、ダイ６３内の通路６３ａを通じて第１の押出管体２０Ｐ内に圧搾ガスを供給する圧搾ガス供給源６５と、樹脂供給機構６４ａ，６４ｂ，６４ｃおよび圧搾ガス供給源６５を制御する制御装置６６と、を備えている。第１押出装置６２Ｆは、上述したようにフィラーパイプ本体２０を３層に形成するために、樹脂供給機構６４ａ，６４ｂ，６４ｃから供給される各樹脂材料をダイ６３の３つの経路から押し出すように構成されている。
【００２４】
図７は成形用金型ユニット７０の一部を示す断面図である。成形用金型ユニット７０は、フィラーパイプ本体２０およびブリーザパイプ３０の各部に倣った成形面をそれぞれ有する複数の金型７１（７１Ａ〜７１Ｃ・・・）を備え、これらが第１および第２の押出管体２０Ｐ，３０Ｐが搬送される搬送経路ＦＬを通るようにそれぞれ配置されている。金型７１は、搬送される第１および第２の押出管体２０Ｐ，３０Ｐの中心軸に沿って分割された割型で構成されており、それらの割型がそれぞれループ状であり、型締めされるように配置されている。金型７１の成形面には、図示しない吸引ポンプに接続される吸引通路が開口している。
【００２５】
図８は金型７１の断面図であり、図８（Ａ）がＣａ−Ｃａ線、図８（Ｂ）がＣｂ−Ｃｂ線、図８（Ｃ）がＣｃ−Ｃｃ線、図８（Ｄ）がＣｄ−Ｃｄ線に沿った断面をそれぞれ示し、これらの断面は異なった成形面でキャビティを構成している。すなわち、図８（Ａ）において、金型７１Ａのキャビティ７１Ａａ，７１Ａｂは、分離して配置されており、よって、フィラーパイプ本体２０およびブリーザパイプ３０が分離した断面円形のパイプに形成されるようになっている。図８（Ｂ）において、金型７１Ｃのキャビティ７１Ｂａ，７１Ｂｂは、一体に配置されており、よって、フィラーパイプ本体２０およびブリーザパイプ３０が接合するとともにブリーザパイプ３０が扁平のパイプに形成されるようになっている。図８（Ｃ）において、金型７１Ｃのキャビティ７１Ｃａ，７１Ｃｂは、一体になるとともにキャビティ７１Ｃｂが潰れた形状になっており、よって、ブリーザパイプ３０が扁平のパイプに形成されるようになっている。図８（Ｄ）において、金型７１Ｃのキャビティ７１Ｄａ，７１Ｄｂは、キャビティ７１Ｄｂがさらに潰れて閉塞しており、よって、ブリーザパイプ３０が潰れて溶着接合部３２を形成するようになっている。
【００２６】
（２）−２ 各工程
次に、パイプ製造装置５０による燃料フィラーパイプ１０の製造工程について説明する。図６に示す圧搾ガス供給源６５により通路を通じてブローした状態にて、第１および第２の押出装置６２Ｆ，６２Ｓから第１および第２の押出管体２０Ｐ，３０Ｐをそれぞれ押し出すと、搬送装置８０（図５）が金型７１（７１Ａ，７１Ｂ，７１Ｃ・・・）を搬送しつつ型締めすることにより、第１および第２の押出管体２０Ｐ，３０Ｐを賦形してフィラーパイプ本体２０およびブリーザパイプ３０が成形される。
【００２７】
すなわち、金型７１が管体押出ユニット６０のダイ６３に、整合されるように搬送されて、ダイ６３から押し出される第１および第２の押出管体２０Ｐ，３０Ｐがキャビティに納められて、型締めされる。金型７１が型締めされた状態にて、第１および第２の押出管体２０Ｐ，３０Ｐ内にブローされるとともに、金型７１の成形面が吸引ポンプにより吸引されることにより、第１および第２の押出管体２０Ｐ，３０Ｐの外形が賦形される。このとき、燃料フィラーパイプ１０の各層の肉厚は、押出速度と引き取り速度を変更することにより調整することができる。
【００２８】
ここで、図８（Ａ）における金型７１Ａでは、キャビティ７１Ａａ，７１Ａｂがフィラーパイプ本体２０とブリーザパイプ３０で分離しているから、フィラーパイプ本体２０およびブリーザパイプ３０が独立したパイプに形成される。図８（Ｂ）から図８（Ｃ）の金型７１Ｂから金型７１Ｃへ移行するにつれて、キャビティ７１Ｂａ，７１Ｂｂが一体になるとともに、徐々に潰れていくことにより、ブリーザパイプ３０の通路が扁平になっていく。そして、図８（Ｄ）の金型７１Ｃでは、ブリーザパイプ３０の肉厚程度の厚みまでキャビティ７１Ｄｂが扁平になっているので、ブリーザパイプ３０が完全に潰れてフィラーパイプ本体２０に接合する溶着接合部３２を形成する。つまり、ブリーザパイプ３０は、フィラーパイプ本体２０の壁面と一体の溶着接合部３２を形成する。
【００２９】
このとき、ブリーザパイプ３０を形成するキャビティ７１Ｄｂの付近が第２の押出装置６２Ｓの付近にあるときには、第２の押出装置６２Ｓのブローを停止する。これにより、第２の押出管体３０Ｐが押し潰れて溶着接合部３２を容易にする。なお、第２の押出管体３０Ｐの他の部分は、吸引ポンプにより吸引されているから、パイプが潰れることがない。次に、第２の押出装置６２Ｓのブローを再開して上記と逆の工程（図８（Ｄ）→図８（Ｃ）→図８（Ｂ）→図８（Ａ））により独立したフィラーパイプ本体２０とブリーザパイプ３０とを形成する。こうした連続工程を繰り返し、賦形された第１および第２の押出管体２０Ｐ，３０Ｐを所定の位置で切断する。
【００３０】
続いて、図９に示すように、第１の押出管体２０Ｐの開口２５Ａａから、ドリルＤｒなどの工具を挿入して溶着接合部３２に連通孔３１を形成する。連通孔３１により、フィラーパイプ本体２０とブリーザパイプ３０とが連通する。その後、図１に示すようにフィラーネックＦＮやシール部材２７などを取り付ける。
【００３１】
（３） 燃料フィラーパイプ１０の作用・効果
上記燃料フィラーパイプ１０の製造方法によれば、上述した作用効果に加えて、以下の作用効果を奏する。
【００３２】
（３）−１ 燃料フィラーパイプ１０は、金型７１の成形面の形状を変更すれば複雑な屈曲形状も連続工程により容易に成形でき、しかも従来の技術で説明したような３次元ブロー成形方法に比べて成形サイクルを上げることができ、生産性も高い。
【００３３】
（３）−２ フィラーパイプ本体２０とブリーザパイプ３０とを接続する連通孔３１は、溶着接合部３２に形成されており、この溶着接合部３２は、賦形工程において成形面によるパイプの外形を賦形する工程により製造することができ、生産性に優れている。さらに、溶着接合部３２は、フィラーパイプ本体２０の外壁にフィラーパイプ本体２０の開口端を熱溶着するように形成されているから、連通孔３１を形成してもフィラーパイプ本体２０とブリーザパイプ３０との間のシール性も損なわない。
【００３４】
（３）−３ 連通孔３１は、第１のパイプの開口２５Ａａから挿入した工具によって形成できるから、孔形成作業も容易である。
【００３５】
（３）−４ 燃料フィラーパイプ１０は、バリア層２０ｂを含む多層の樹脂層で形成しても、フィラーパイプ本体２０とブリーザパイプ３０とを分離するための接続部分を金型などにより切断することがないので、バリア層２０ｂが分断されない。よって、耐燃料透過性の向上を図ることができる。
【００３６】
（３）−５ フィラーパイプ本体２０およびブリーザパイプ３０は、樹脂で一体成形しているので、燃料タンクＦＴとの接続にゴムホースが不要となり、接続構造が簡単でコスト低減を図ることができるだけでなく、ゴムホースを用いた場合による燃料透過量が低減される。
【００３７】
なお、この発明は上記実施例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おいて実施することが可能であり、例えば次のような変形も可能である。
【００３８】
上記実施例では、燃料フィラーパイプに適用したが、これに限らず、例えば、エンジンの冷却水系のウォータパイプなどにも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例にかかる分岐パイプを用いた燃料フィラーパイプを燃料タンクに接続した状態を示す斜視図である。
【図２】燃料フィラーパイプを燃料タンクに接続する前の状態を示す断面図である。
【図３】図２の３−３線に沿った断面図である。
【図４】フィラーパイプ本体の要部の断面図である。
【図５】パイプ製造装置を説明する概略構成図である。
【図６】第１押出装置を説明する説明図である。
【図７】成形用金型ユニットの一部を断面で説明する説明図である。
【図８】金型の各キャビティの形状を説明する説明図である。
【図９】孔形成工程を説明する説明図である。
【符号の説明】
１０．．．燃料フィラーパイプ
２０．．．フィラーパイプ本体
２０Ｐ．．．第１の押出管体
２０ａ．．．内層
２０ｂ．．．バリア層
２０ｃ．．．外層
２３．．．蛇腹部
２５Ａａ．．．開口
２７．．．シール部材
３０．．．ブリーザパイプ
３０Ｐ．．．第２の押出管体
３１．．．連通孔
３２．．．溶着接合部
３３．．．蛇腹部
３７．．．シール部材
５０．．．パイプ製造装置
６０．．．管体押出ユニット
６２Ｆ．．．第１押出装置
６２Ｓ．．．第２の押出装置
６３．．．ダイ
６３ａ．．．通路
６４ａ，６４ｂ，６４ｃ．．．樹脂供給機構
６５．．．圧搾ガス供給源
６６．．．制御装置
７０．．．成形用金型ユニット
７１（７１Ａ，７１Ｂ，７１Ｃ）．．．金型
７１Ａａ，７１Ａｂ．．．キャビティ
７１Ｂａ，７１Ｂｂ．．．キャビティ
７１Ｃａ，７１Ｃｂ．．．キャビティ
７１Ｄａ，７１Ｄｂ．．．キャビティ
８０．．．搬送装置
ＦＴ．．．燃料タンク
ＦＮ．．．フィラーネック
ＦＮａ．．．フランジ
Claims (8)
- 第１のパイプから第２のパイプを分岐した分岐パイプの製造方法において、
第１の押出管体を押し出すとともに、上記第１の押出管体とほぼ平行に第２の押出管体を押し出す押出工程と、
上記押し出された第１および第２の押出管体の両側に配置された成形型を搬送しつつ該成形型の成形面により上記第１および第２の押出管体を賦形して第１および第２のパイプをそれぞれ成形する第１の賦形工程と、
上記第２の押出管体の一部を上記第１の押出管体の外壁に熱溶着するとともに上記第２の押出管体を閉塞した溶着接合部を形成する第２の賦形工程と、
上記溶着接合部に、上記第１のパイプと上記第２のパイプとの各通路を接続する連通孔を形成する孔形成工程と、
を備えたことを特徴とする分岐パイプの製造方法。 - 請求項１に記載の分岐パイプの製造方法において、
上記孔形成工程は、上記第１のパイプの開口から挿入した工具により上記連通孔を形成する工程である分岐パイプの製造方法。 - 請求項１または請求項２に記載の分岐パイプの製造方法において、
上記第１の賦形工程は、上記第１および第２の押出管体内に圧搾ガスを吹き込む工程を備える分岐パイプの製造方法。 - 請求項３に記載の分岐パイプの製造方法において、
上記第２の賦形工程は、上記第２の押出管体内への圧搾ガスの吹き込みを停止することにより、上記溶着接合部を形成する工程を備えた分岐パイプの製造方法。 - 請求項１または請求項４に記載の分岐パイプの製造方法において、
上記第１の賦形工程は、上記第１または第２のパイプに蛇腹部を賦形する工程を備えた分岐パイプの製造方法。 - 請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の分岐パイプの製造方法において、
上記第１のパイプは、燃料タンクに燃料を供給するためのフィラーパイプ本体であり、上記第２のパイプは、上記フィラーパイプ本体に接続されたブリーザパイプである分岐パイプの製造方法。 - 請求項６に記載の分岐パイプの製造方法において、
上記押出工程は、耐燃料透過性に優れたバリア層を含む多層の樹脂材料を押し出す工程を含む分岐パイプの製造方法。 - 請求項１ないし請求項７のいずれかに記載の分岐パイプの製造方法において、
上記第２の賦形工程は、上記閉塞した上記第２の押出管体が上記第１の押出管体の外壁の一部を形成するように賦形する工程を備えた分岐パイプの製造方法。
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