管状成形体の製造方法および金型
【課題】 管状成形体製造のための作業性を向上し得る製造方法および金型の提供。
【解決手段】 雄型４２の凸部８４の外側面８４ｂと雌型４１の凹部５４，５５の内側面６８ａ，６９ａとの間に形成される隙間８１に、管状成形体１が所望の軸方向長さを有するよう隙間８１の軸方向に長さ変更用金型４５，４６，４７を装着し、隙間８１に発泡性合成樹脂を充填することで管状成形体１を製造する。
【解決手段】 雄型４２の凸部８４の外側面８４ｂと雌型４１の凹部５４，５５の内側面６８ａ，６９ａとの間に形成される隙間８１に、管状成形体１が所望の軸方向長さを有するよう隙間８１の軸方向に長さ変更用金型４５，４６，４７を装着し、隙間８１に発泡性合成樹脂を充填することで管状成形体１を製造する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発泡性合成樹脂からなる管状成形体を製造するための製造方法および金型に関する。
【背景技術】
【０００２】
発泡性合成樹脂からなる成形体は、その成形性や加工性が容易なことから様々な形状に形成され、広い分野で利用されている。しかし、発泡性合成樹脂からなる成形体は、成形体の形状や大きさに応じた金型を用いて製造されるため、成形体の種類と同じだけの数の金型が必要となり、製造コストが高くなるとともに、管理が大変になる。
【０００３】
そこで、所望の成形体の中間部に同一断面形状を有する成形体を少ない数の金型で成形体を形成する方法として、中間部に同一断面形状を有する成形体を成形して、この成形体の断面形状が同一な部分で複数に分割し、これを別の成形体に接合することで管状成形体を所望の長さに製造するといった技術が提案されている。（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】特開平７−１６６９６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、成形体の一部を切断することにより所望の長さに調節するようにした場合、その切断面を必要な面精度に切断することが難しい。このため、接合部に別部材等を用いて成形体同士を接合することが必要となる。このように、従来の管状成形体の製造方法では、成形体の切断加工を必要とし、また接合部に別部材を取付けるといった工程が必要となり、したがって、管状成形体製造のための作業性が悪いという問題があった。
【０００６】
そこで本発明は、上記従来の問題に鑑み、切断加工をすることなく所望の長さに管状成形体を製造することで接合のための別部材を不要として、管状成形体製造のための作業性を向上し得る製造方法および金型の提供を課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、発泡性合成樹脂からなる管状成形体の製造方法において、雄型の凸部の外側面と雌型の凹部の内側面との間に形成される隙間に、管状成形体が所望の軸方向長さを有するよう前記隙間の軸方向に長さ変更用金型を装着し、前記隙間に発泡性合成樹脂を充填することを特徴としている。
【０００８】
上記製造方法により、管状成形体は、雌型、雄型および長さ変更用金型といった少ない種類の金型でもって製造でき、所望の軸方向長さに製造することができることから、成形体を切断加工する必要がなく、成形体の端面の面精度を金型の面精度に確保することができる。
【０００９】
本発明は、隙間に長さ変更用金型を軸方向に重ねて複数個装着することを特徴とする。上記製造方法により、管状成形体は、長さ変更用金型の様々な組合わせにより、所望の軸方向長さを容易に調節することができる。
【００１０】
本発明は、発泡性合成樹脂からなる管状成形体の製造用の金型において、凸部を有する雄型と、該雄型の凸部の外側面との間で内側面が隙間をもって外嵌する凹部を有する雌型と、前記隙間に装着されることで該隙間の軸方向長さを変更する長さ変更用金型とを備えていることを特徴としている。
【００１１】
上記金型を用いて管状成形体を製造するには、雄型の凸部に、雌型の凹部が外嵌するよう、且つ雄型の凸部の外側面と凹部の内側面との間に隙間をもって両型を配置し、隙間に長さ変更用金型を装着することで、製造される管状成形体が所望の軸方向長さを有するよう設定して、隙間に発泡性合成樹脂を充填するようにする。この金型の構成によれば、雌型、雄型および長さ変更用金型といった少ない種類の金型でもって管状成形体を製造することができるから、成形体を切断加工する必要がなく、管状成形体の端面の面精度を、金型の面精度に確保することができる。
【００１２】
本発明の金型における長さ変更用金型は、隙間の軸方向に重ねて複数個装着されるものであることを特徴としている。このような長さ変更用金型の様々な組合わせにより、管状成形体の所望の軸方向長さを容易に調節することができる。
【００１３】
なお、成形体としては、管状であれば、その断面形状は円筒状あるいは角筒状の何れでもかまわない。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の製造方法によれば、雌型の凹部と雄型の凸部との隙間に長さ変更用金型を装着して管状成形体を所望の長さに成形するので、他の成形体を切断加工する必要がなく、接合時に別部材が不要であるため、作業性を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態に係る管状成形体の製造方法および金型を、発泡性合成樹脂を用いて製造した管継手製造用消失模型を例に、図面に基づいて説明する。図１は消失模型の全体断面図、図２は図１におけるＥ−Ｅ線矢視断面図、図３は要部拡大断面図、図４および図５は消失模型の製造用金型および製造方法を示す断面図、図６は一部拡大断面図、図７および図８は長さ変更用金型の拡大図、図９は離型の際の説明図、図１０は管継手の全体側面図である。
【００１６】
図１乃至図３に基づいて、管継手を製造するための管継手製造用消失模型（以下単に「消失模型」という）１の構成を説明する。消失模型１は、下部模型２と、この下部模型２の上部に接続される上部模型３を有する。下部模型２は、その上下方向中間部に位置にする円錐台筒状の中間模型部４と、この中間模型部４の上部に一体に形成される円筒状の第一集水模型部（一方の胴体模型）５と、中間模型部４の下部に一体に形成される排水模型部６とを有する。前記第一集水模型部５の第一外周側壁７の一部に横開口１０が形成され、この横開口１０の外周部近傍から下部模型２の軸心２ａに垂直な方向（横方向）に突出する環状部１１が形成されている。この環状部１１に第一横枝管模型部８の基端部１１ａが内嵌するよう組付けられている。第一横枝管模型部８は、下部模型２の軸心２ａ方向に鉛直な方向に沿い、第一横枝管模型部８は第一集水模型部５の内部に連通する流入孔１４を有する。
【００１７】
前記上部模型３は、円筒状の第二集水模型部（他方の胴体模型）２０と、第二集水模型部２０の上端部に嵌合して組付けられる流入口模型部２１とを有する。第二集水模型部２０の第二外周側壁２２の一部に横開口２３が形成され、この横開口２３の外周部近傍から前記軸心２ａ方向に垂直な方向に突出する環状部２４が形成されている。この環状部２４に第二横枝管模型部２５の基端部２５ａが内嵌するよう組付けられている。第二横枝管模型部２５は、前記軸心２ａ方向に鉛直な方向に沿うよう配置され、第二横枝管模型部２５は、第二集水模型部２０の内部に連通する流入孔１５を中心に有する。前記横開口２３は、横開口１０に対して所定距離Ｌだけ上方に配置され、したがって第二横枝管模型部２５も第一横枝管模型部８に対して所定距離Ｌだけ上方に配置されている。この所定距離Ｌは、消失模型１によって製造される管継手（後述する）を使用する家屋等の配管状態によって決められる距離である。なお横開口１０は、第一集水模型部５の長さ方向中心に配置形成され、横開口２３は、第二集水模型部２０の長さ方向中心から上方にずれた位置に配置形成される。また、第一集水模型部５の軸方向長さＨ１に比べて、第二集水模型部２０の軸方向長さＨ２の方が長く設定さている。
【００１８】
第二集水模型部２０は、その下端部外周に、前記第一集水模型部５に比べて大径で第一集水模型部５の上端外周部に外嵌する環状の拡幅部３０を有する。第一集水模型部５の上端部と、第二集水模型部２０の拡幅部３０内径側に形成された環状溝３０ａとが嵌合するよう、第一集水模型部５の上端面３１と環状溝３０ａの上端面３２とが上下方向で当接している。流入口模型部２１に、第二集水模型部２０の上端部に嵌合する嵌合部３３が形成され、嵌合部３３の中心に立流入孔３５が形成されて、流入口模型部２１、第二集水模型部２０、第一集水模型部５、第一横枝管模型部８、および第二横枝管模型部２５が連通されている。
【００１９】
次に、図４乃至図８に基づいて、上記構成の消失模型１における第二集水模型部２０を製造するための金型４０について説明する。金型４０は雌型４１と、雄型４２と、消失模型１のうち第二集水模型部２０の一方端部から他方端部までの軸方向長さＨ２（図１参照）を所望の値に変更するための長さ変更用金型４５，４６とを備える。
【００２０】
図４に示すように、雌型４１は半割で一対の雌型部５０，５１から構成されて、図５（ａ）に示すように、これら雌型部５０，５１の対向合わせ面５２，５３同士を左右方向で（径方向内方に向けて）当接させることで雌型４１を構成するものである。
【００２１】
一方側の雌型部５０は、図５（ｂ）に示すように、平面視矩形の天壁５０Ａと、図４および図５（ａ），（ｂ），（ｃ）に示すように、天壁５０Ａの径方向他方側の上端部から下方に向けて延長される側面視矩形の当接壁５８と、当接壁５８の下端部の径方向一方側に形成された前記半円柱状凹部５４形成用の平面視半円状の凹部天壁５６と、凹部天壁５６の径方向外周端部に形成された半筒状の凹部側壁６０と、凹部側壁６０の下端部に径方向外方に向けて延長形成された底壁６２とから一体に設けられている。凹部天壁５６と凹部側壁６０とで、雌型部５０の径方向他方部に半円柱状凹部５４が形成されている。
【００２２】
凹部天壁５６に、上方に向けて窪む半円状溝６４が形成されている。半円状溝６４の上面６４ａから底壁６２の下面６６までは、所定の軸方向長さＨ３に設定されている。所定の軸方向長さＨ３とは、後述の凸部８４の軸方向長さに等しい長さである。凹部側壁６０は、上部すなわち軸方向他方側の小径側壁６８と、下部すなわち軸方向一方側の大径側壁７０と、小径側壁６８と大径側壁７０とを径方向で連続する半環状壁７２（段部に相当する）とから一体的に形成される。すなわち半環状壁７２の径方向長さｄ１は、小径側壁６８と大径側壁７０の内径ｄ２，ｄ３の差に等しく設定されている（外径の差でも同様）。
【００２３】
径方向他方側の雌型部５１が、径方向一方側の雌型部５０と異なる部分を説明すると、径方向他方側の雌型部５１は、前記消失模型１の横開口２３を形成するために先端（径方向内方）に円板部７５を有する突起７６を有する。また、突起７６の外周部近傍に、前記環状部２４を形成するための環状溝７７が形成されている。他の構成は、一方側の雌型部５０と同様の構成であるが、天壁５０Ｂ、当接壁５９、半円柱状凹部５５、凹部天壁５７、凹部側壁６１、底壁６３、半円状溝６５、底壁６３の下面６７、小径側壁６９、大径側壁７１、半環状壁７３のように、一方側の雌型部５０とは異なる符号を付している。
【００２４】
当接壁５８，５９の端面同士、凹部側壁６０，６１の端面同士を径方向および長さ方向にずれなく合わせることで、図５に示すような雌型４１となり、雌型４１の中心に、環状壁７２，７３を境界として、その上方に配置される小径円柱状の小径凹部４９と、下方に配置される大径円柱状の大径凹部７９とからなる円柱状の凹部７８が形成される。半円状溝６４，６５同士も合わされて円板状溝８０となる。大径凹部７９は所定の軸方向長さｈ４を有する。大径凹部７９の軸方向長さｈ４は、底壁６２（６３）の下面６６（６７）から半環状壁７２（７３）の下面７２ａ（７３ａ）までの距離である。図５において、符号Ｄ１は小径凹部４９の内径であり、Ｄ２は大径凹部７９（大径側壁７０）の内径を示す。
【００２５】
次に、雄型４２の構成を説明する。雄型４２は、大径筒状の当接部８３と、この当接部８３の中心に立設するよう一体に形成されるとともに雌型４１の凹部７８に円筒状の所定の隙間８１を介して保持される前記凸部８４とを有する。凸部８４の外側面８４ｂと小径側壁６８，６９の内周面６８ａ，６９ａとの間の隙間８１（狭幅隙間）の径方向幅ｄ４は製造しようとする第二集水模型部２０の厚みとなる。凸部８４はその上先端部に、円板状溝８０とほぼ等しい径Ｄ３（＜Ｄ１）に形成されて円板状溝８０に嵌合する先端壁８５を有する。当接部８３は、上部に大径凹部７９の内径Ｄ２より大きい径Ｄ４に形成された平板状の環状当接壁８６を有する。凸部８４と環状当接壁８６（当接部８３）との連続部に、環状の膨出部８７が一体的に形成されている。図６に示すように、膨出部８７の断面は略Ｌ型に形成され、その上面８７ａは環状の平面に形成され、その外周面８７ｂは筒状面に形成されている。凸部８４の長さ方向途中、すなわち雌型部５１の突起７６に対応する位置に、該突起７６（円板部７５）が径方向から挿入される円形の挿入孔８４ａが形成されている。
【００２６】
次に図６乃至図８を中心に、前記長さ変更用金型４５，４６の説明をする。この場合、２種類の長さ変更用金型４５，４６を用いている。すなわち図７（ａ），（ｂ）に示す第一変更用金型４５と、図８（ａ），（ｂ）に示す第二変更用金型４６である。第一変更用金型４５および第二変更用金型４６はともに半環状に形成され、第一変更用金型４５および第二変更用金型４６の径方向最大厚みｔ１，ｔ２は同一に設定され、軸方向長さｈ１，ｈ２は同一に設定されている。また、外径Ｄ５，Ｄ６はそれぞれ同一で、これら外径Ｄ５，Ｄ６は、それぞれ大径凹部７９の内径Ｄ２にほぼ等しく設定されている。第一変更用金型４５および第二変更用金型４６の内径Ｄ７，Ｄ８は、それぞれ小径凹部４９の内径Ｄ１にほぼ等しく設定されている。すなわち、半環状壁７２の径方向長さｄ１と、第一変更用金型４５および第二変更用金型４６の径方向最大厚みｔ１，ｔ２とが等しく設定されることになる。なお、第一変更用金型４５は、単純な矩形断面に形成されている。
【００２７】
第二変更用金型４６の内周面の軸方向一方側（当接部８３側となる）に、前記膨出部８７より大きな径Ｄ９を有し、且つ膨出部８７より長い軸方向長さｈ３を有する環状溝８８が形成されている。この環状溝８８の外周壁面８８ａは円環状曲面に形成され、外周壁面８８ａの上部に軸方向他方側（半環状壁７２側となる）に向けて縮小する円錐面８８ｂに形成されている。
【００２８】
ところで、前記底壁６２（６３）の下面６６（６７）から半環状壁７２（７３）の下面７２ａ（７３ａ）までの距離である大径凹部７９の所定の軸方向長さｈ４とは、第一変更用金型４５（第二変更用金型４６）軸方向長さｈ１，ｈ２の径方向厚みｔ１（ｔ２）の倍数に設定されている長さ、すなわち複数個の第一変更用金型４５および第二変更用金型４６が重ねて組付けられる長さである。
【００２９】
次に、上記金型４０を用いて、図１に示す第二集水模型部２０を製造する方法を説明する。上述したように、第二集水模型部２０の軸方向長さＨ２は、第一集水模型部５の軸方向長さＨ１に比べて高く設定さており、第二集水模型部２０の軸方向長さＨ２は、この金型４０で製造可能な最長の場合に対応している。この場合、図４，図５，図９に示すように、雌型５０，５１それぞれに、第一変更用金型４５を４個、第二変更用金型４６を１個用いている。
【００３０】
まず、雌型４１を半割状態としたまま、雌型５０，５１同士を、少なくとも雄型４２の凸部８４の径Ｄ３に突起７６の突出量を加えた距離だけ径方向に離間させて対向させておく。そして、４個の第一変更用金型４５，４５のうちの１個を、雌型部５０，５１それぞれの半環状壁７２，７３の下面７２ａ，７３ａに当接させ、これに残りの３個の第一変更用金型４５，４５を軸方向一方側から重ね、さらに第二変更用金型４６，４６を、環状溝８８が軸方向他方側になるようにして軸方向一方側から重ねる。このとき、底壁６２，６３の下面６６，６７から半環状壁７２，７３の下面７２ａ，７３ａまでの距離である大径凹部７９の軸方向長さｈ４は、第一変更用金型４５、第二変更用金型４６の、軸方向長さｈ１，ｈ２の倍数に設定されているから、第二変更用金型４６，４６は、底壁６２，６３の下面６６，６７から突出することはなく、この下面６６，６７と第二変更用金型４６，４６の下面４６ａ，４６ａとは面一となる。
【００３１】
続けて、雄型４２の凸部８４が雌型部５０，５１の半円柱状凹部５４，５５に径方向で対向するよう、且つ凸部８４の先端壁８５が、円板状溝８０に嵌合する位置まで雄型４２を長さ方向他方側に向けて移動させる。このとき、雄型４２をその中心軸回りに回動させることで、挿入孔８４ａの中心が突起７６の中心に径方向で一致するよう設定しておく必要がある。また、大径側壁７０，７１の内側面７０ａ，７１ａと、凸部８４の外側面８４ｂとの間の隙間８１（広幅隙間）の径方向外方側に、第一変更用金型４５、第二変更用金型４６が配置された状態となって、且つ第一変更用金型４５、第二変更用金型４６の内周面４５ａ，４６ｂと小径側壁６８，６９の内周面６８ａ，６９ａとは面一になっている。このようにして、雌型部５０，５１同士を径方向に接近させ、雌型部５０，５１の対向合わせ面５２，５３同士を径方向に接近させて当接させる。そうすると、凸部８４の先端壁８５が、円板状溝８０に嵌合し、突起７６が挿入孔８４ａに嵌合し、当接部８３の環状当接壁８６が凹部側壁６０，６１の底壁６２，６３の下面６６，６７に当接して、これらが凸部８４の挿入方向、すなわち軸方向一方側で係合する。
【００３２】
これら雌型４２（雌型部５０，５１）および雄型４２の関係を保持した状態で、小径側壁６８，６９の内周面６８ａ，６９ａ、４個の第一変更用金型４５、１個の第二変更用金型４６、天壁５６の一部、膨出部８７、環状当接壁８６、突起７６で囲まれる略円筒状の隙間８１が雄型４２と雌型４１とで形成される。この隙間８１に発泡性の熱可塑性樹脂粒子（以下、樹脂粒子と称する）を充填し、予め金型４０に対して水蒸気によって樹脂粒子の発泡に充分な熱を付与しておき、この金型４０の温度を所定時間保持し、樹脂粒子を充分に加熱・発泡させて樹脂粒子同士を融着させて、金型４０を冷却する。その後、離型を行うが、この場合、図９（ａ）に示すように、雄型４２を保持した状態で、例えば雌型部５０に対して（雌型部５０を固定しておき）、雌型部５１を径方向に離間させ、突起７６を挿入孔８４ａから離型し、続いて図９（ｂ）に示すように、雄型４２を雌型部５０から挿入した方向と反対側である抜き方向に離型し、第二集水模型部２０を雌型部５０から取外す。このように、雌型４１と雄型４２と、複数の第一変更用金型４５、第二変更用金型４６を用いて長さの長い第二集水模型部２０を製造することが可能となる。
【００３３】
ところで、消失模型１の第二集水模型部２０以外の部分は、従来のこれまで用いられている金型（図示しない）を用いて製造し、第一集水模型部５の上端部に第二集水模型部２０の拡幅部３０が外嵌するよう組付け、第二集水模型部２０の軸方向他方側の上端部に流入口模型部２１の嵌合部３３が嵌合するよう組付け、横開口１０，２３それぞれの外周部近傍に形成した環状部１１，２４に第一横枝管模型部８の基端部１１ａ、第二横枝管模型部２５の基端部２５ａがそれぞれ嵌合するよう組付けることで、管継手用の消失模型１とする。このような消失模型１を用いて管継手を製造するには、消失模型１全面を塗型剤で被覆し、乾燥固化した後に消失模型１周囲を乾燥したバラ砂で固めて鋳型を形成し、消失模型１部分に金属溶湯（溶融金属）を流し込む。
【００３４】
このようにすることにより、金属溶湯によって消失模型１が熱分解して金属溶湯と置換されるようになるから、消失模型１の代わりにこれと同じ形状の前記管継手９４を容易に製造することができる。すなわち図１０に示すように、軸方向長さＨ４を有する集水部９０と、流入口部９１と、所定距離Ｌだけ上下に離間した第一横枝管口部９２および第二横枝管口部９３とが一体となった管継手９４となる。特に、図のように長さの長い集水部９０であっても、第二変更用金型４６の環状溝８８と、雄型４２の膨出部８７との隙間８２（図６参照）によって形成される消失模型１の拡幅部３０は、消失模型１から管継手９４を製造する際に、消失模型１の第一集水模型部５の端部と一体となってリブ状の拡径部９０ａとなるから、管継手９４として所定の強度を確保することができる。
【００３５】
なお、発泡性合成樹脂成形体の材料としての上記樹脂粒子として、例えばポリメチルメタクリレート樹脂等のポリメタクリル系樹脂、ポリスチレン樹脂、ハイインパクトポリスチレン樹脂等のポリスチレン系樹脂、ポリプロピレン樹脂等のポリオレフィン系樹脂等からなる粒子、あるいはこれら合成樹脂の混合物やモノマーの共重合体からなる粒子に発泡剤を含浸させ、所定倍率に予備発泡させたものが用いられる。これらの樹脂粒子は、耐熱温度が低く、金属溶湯の熱により容易に分解可能なことや、消失時に発生する分解ガス等が溶融金属に悪影響を及ぼさないので好ましい。そして、これら樹脂粒子は、例えば水蒸気による加熱で発泡させて所定形状の発泡性合成樹脂からなる成形体とすることができる。
【００３６】
なお、上記の発泡剤としては、沸点が熱可塑性樹脂の軟化点以下であって、常圧でガス状もしくは液状の有機化合物が適しており、例えば、プロパン、ブタン、ペンタン、ヘキサンなどの炭化水素、ジクロロフルオロメタン等のハロゲン化炭化水素、ジメチルエーテル、ジエチルエーテル、メチルエチルエーテル等の低沸点のエーテル化合物等が用いられる。これらの発泡剤は、一種類のみを使用してもよいし、また二種類以上併用してもよい。さらに、予備発泡の発泡倍率は、例えば樹脂粒子の材質等に応じた最適の倍率とすればよい。
【００３７】
なお、第二集水模型部２０を製造する際、図１１に示すようにする方法が考えられる。図１乃至図１０では、雄型４２の凸部８４の長さ方向途中に、雌型部５１の突起７６が挿入される挿入孔８４ａを形成した。しかし、第二集水模型部２０の所定位置に横開口２３を形成するためには、隙間８１のうち、横開口２３の相当部を埋めればよいことになる。そこで、図１１に示す例では、雄型４２の凸部８４を、挿入孔８４ａを有しない単なる円筒状（先端壁８５は有する）に形成し、雌型部５１の突起７６に円板部７５に代えて凸部８４の外周面に沿って当接する湾曲板部７６ａを形成している。他の金型４０の構成は同一であるから、同一の符号を一部付してその説明を省略する。
【００３８】
このような金型４０を用いて第二集水模型部２０を製造する場合、図１１（ａ）に示すように、雌型部５０，５１の対向合わせ面５２，５３同士を左右径方向で合わせてから、図１１（ｂ）に示すように、雄型４２の凸部８４を、雌型４１の凹部７８に挿入することが可能となり、円筒状の隙間８１を形成することができ、且つ隙間８１のうち、横開口２３の相当部が突起７６によって埋まる。そして隙間８１に発泡性の樹脂粒子を充填し、上記と同様にして第二集水模型部２０を製造する。また、雌型４１の凹部７８へ雄型４２の挿抜を行うのに邪魔する部材がないので、雌型部５０，５１を離型する前であっても雄型４２を離型することが可能となる。
【００３９】
次に、上記実施形態の消失模型１の第二集水模型部２０の高Ｈ２を変更する場合の製造方法を説明する。これは、図１２に示すように、軸方向長さＨ２の低い第二集水模型部２０を製造する製造方法である。なお図１２では、図１の消失模型１に比べて第二集水模型部２０の軸方向長さＨ２が低く設定されている。他の構成は同様であることから、図１と同一の符号を付してその説明を省略する。
【００４０】
この場合、上記とは異なる形状の長さ変更用金型、すなわち第三変更用金型４７を併せて使用する。この第三変更用金型４７は、図１３および図１４（ａ）（ｂ）に示すように、半割状で、外径Ｄ１０が大径側壁７０（大径凹部７９）の内径Ｄ２にほぼ等しく、内径Ｄ１１が凸部８４の外径Ｄ３にほぼ等しく設定されている。第三変更用金型４７は、前記膨出部８７に嵌合する半環状溝１００を長さ方向一方側の径方向内方に有し、半環状溝１００を形成してある分だけ、該半環状溝１００の断面と同一の断面を有する半環状突起１０１を長さ方向他方側の径方向内方に有している。この半環状突起１０１は、膨出部８７に代わる部分となる。なお、第三変更用金型４７の軸方向長さｈ５は他の長さ変更用金型４５，４６と同一である。
【００４１】
図１３では、第一変更用金型４５，４５を、雌型部５０，５１それぞれの半環状壁７２，７３の下面７２ａ，７３ａに当接させ、さらに第二変更用金型４６，４６を、環状溝８８が下方になるようにして重ねてある。また、第三変更用金型４７のうち、最下位置のものを、その半環状溝１００が膨出部８７に嵌合するよう嵌込んであり、この第三変更用金型４７の半環状突起１０１に別の第三変更用金型４７の半環状溝１００が嵌込まれるよう片側計３個の第三変更用金型４７が用いられている。最上位の第三変更用金型４７の上環状平面１０２に、第二変更用金型４６の下面４６ａ，４６ａが当接している。この状態では、第二変更用金型４６の溝８８と、第三変更用金型４７の半環状突起１０１によって隙間８２（図１４参照）が形成され、この隙間８２によって、消失模型１の拡幅部３０が形成される。すなわち、上記実施形態の消失模型１の第二集水模型部２０の軸方向長さＨ２に比べて、拡幅部３０の位置が上がった分だけ、第二集水模型部２０の軸方向長さＨ２が低く形成されることになる。
【００４２】
第一変更用金型４５，４５を用いず、第二変更用金型４６を、雌型部５０，５１それぞれの半環状壁７２，７３の下面７２ａ，７３ａに当接させ、第三変更用金型４７を片側で１個ずつ増やし、最上位の第三変更用金型４７の上環状平面１０２に、第二変更用金型４６の下面４６ａを当接させるようにすれば、さらに隙間８２の位置は上方へと移動するから、さらに長さの短い第二集水模型部２０を製造することができる。他の構成および第二集水模型部２０の製造手順は、上記図１乃至図１０に示した実施形態と同様であるので、その説明を省略する。
【００４３】
このように、本発明の上記実施形態によれば、雌型４１、雄型４２、長さ変更用金型４５，４６，４７といった少ない種類の金型でもって第二集水模型部２０を製造することができる。特に、高さの低い第二集水模型部２０を製造する場合、用いる長さ変更用金型４５，４６，４７の個数を調整するだけで実施できるので、高さの低い第二集水模型部２０を製造する場合では、大きな金型を必要とした従来に比べて楽に、且つ効率よく第二集水模型部２０を製造することができる。さらに、第二集水模型部２０は長さ変更用金型４５，４６，４７を用いることで所望の長さに製造できるので、第二集水模型部２０を切断する必要がなく、第二集水模型部２０の端面には金型の面精度が転写されるから、第二集水模型部２０の端面の面精度を確保できる。このため、第二集水模型部２０を第一集水模型部５に接続した際に、第一集水模型部５の上端面３１と環状溝３０ａの上端面３２とが上下方向で確実に当接するから、金属溶湯によって消失模型１が熱分解して金属溶湯と置換されることで消失模型１の代わりに管継手９４が製造される。さらに、第二集水模型部２０を切断する必要がないから、材料の無駄をほとんど抑えることができる。さらに、第二集水模型部２０は長さ変更用金型４５，４６，４７を用いることで所望の長さに製造できるので、横開口２３と横開口１０との間の所定距離Ｌも自由に変更可能であり、設計の自由度が向上する。
【００４４】
図１５乃至図１９に別の実施形態を示す。これらの図に示す実施形態では、これら図の順で軸方向長さＨ２が低くなる消失模型１の第二集水模型部２０の製造方法の概略を示す。さらに、図１５乃至図１８に示す方法で製造される第二集水模型部２０では、第一横枝管模型部８、第二横枝管模型部２５を接続しないタイプであるため、前記突起７６と挿入孔８４ａを省略している。
【００４５】
この実施形態に示す消失模型１の第二集水模型部２０の製造方法では、雌型４１Ａは半割りではなく雌型部５０，５１同士を合わせた状態として、対向合わせ面５２，５３は有せず一体物として形成されている。なお雄型４２の形状は上記各実施形態と同一である。さらに、長さ変更用金型４５Ａ，４６Ａ，４７Ａは半割りではなく、一体物として環状に形成されている。但し、断面形状は半割りの長さ変更用金型４５，４６，４７と同一である。特に、長さ変更用金型４５Ａ，４６Ａ，４７Ａのうち、第三変更用金型４７Ａのみ図１９（ａ）の断面図、図１９（ｂ）の底面図に示している。第三変更用金型４７Ａは、外径Ｄ１２が大径側壁７０の内径Ｄ２にほぼ等しく、内径Ｄ１３が凸部８４の外径Ｄ３にほぼ等しく設定されている。前記膨出部８７に嵌合する環状溝１０５を長さ方向一方側の径方向内方に有し、環状溝１０５を形成してある分だけ、環状溝１０５の断面と同一の断面を有する環状突起１０６を長さ方向他方側の径方向内方に有している。この環状突起１０６は、膨出部８７に代わる部分である。なお、第三変更用金型４７Ａの軸方向長さｈ６は他の長さ変更用金型４５Ａ，４６Ａと同一である。
【００４６】
図１５では、第二集水模型部２０を製造する際、３個の第一変更用金型４５Ａ、１個の第二変更用金型４６Ａを予め雌型４１Ａの大径凹部７９Ａに装着し、１個の第三変更用金型４７Ａを、その環状溝１０５が膨出部８７に嵌合するよう雄型４２の凸部８４に上方から嵌込んである。第三変更用金型４７Ａを環状に形成して雄型４２に嵌込むことで、雄型４２と第三変更用金型４７Ａとを組品１１０として一体に扱うことができる。そして、雌型４１Ａの中心と雄型４２の中心とを位置合わせして、雄型４２と第三変更用金型４７Ａとの組品１１０を、雄型４２の凸部８４を雌型４１Ａの凹部７８Ａに挿入すると、大径凹部７９Ａの軸方向長さｈ４は、長さ変更用金型４５Ａ，４６Ａ，４７Ａの軸方向長さｈ６の倍数に設定されているから、第三変更用金型４７Ａが最下位置にある第二変更用金型４６Ａに当接し、環状当接壁８６が雌型４１Ａの底壁６２Ａの下面６６Ａに当接する。この状態を保持して、小径側壁６８Ａの内周面６８Ｂ、第一変更用金型４５Ａ、第二変更用金型４６Ａ、天壁５６Ａ、第三変更用金型４７Ａで囲まれる円筒状の隙間８１に樹脂粒子を充填する。
【００４７】
そして、樹脂粒子を充分に加熱・発泡させて樹脂粒子同士を融着させ、金型４０を冷却し、離型する。この場合、雄型４２は長さ方向一方側（軸方向一方側）に移動させることで簡単に離型することができ、その後、第二集水模型部２０を雌型４１Ａから取外す。
【００４８】
図１６では、雌型４１Ａ側に２個の第一変更用金型４５Ａ、１個の第二変更用金型４６Ａを配置し、雄型４２側に２個の第三変更用金型４７Ａを設置している。この金型４０によって製造される第二集水模型部２０は、図１５の金型４０で製造される第二集水模型部２０よりも長さが短いものとなる。
【００４９】
図１７では、雌型４１Ａ側に１個の第一変更用金型４５Ａ、１個の第二変更用金型４６Ａを配置し、雄型４２側に３個の第三変更用金型４７Ａを設置している。この金型４０によって製造される第二集水模型部２０は、図１６の金型４０で製造される第二集水模型部２０よりも長さが短いものとなる。
【００５０】
図１８では、雌型４１Ａ側に第一変更用金型４５Ａを配置せず、１個の第二変更用金型４６Ａを配置し、雄型４２側に４個の第三変更用金型４７Ａを設置している。この金型４０によって製造される第二集水模型部２０は、図１７の金型４０で製造される第二集水模型部２０よりもさらに長さが短いものとなる。
【００５１】
これらの場合も、上記実施形態と同様、雌型４１および雄型４２を共用して、第一変更用金型４５Ａ，第二変更用金型４６Ａ，第三変更用金型４７Ａの数を選択しそれら配置を考慮することで、消失模型２の第二集水模型部２０の長さを、必要に応じて容易に変更することが可能となり、また、金型の管理も容易になる。他の作用効果は上記実施形態と同様である。なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。例えば上記各実施形態では、長さ変更用金型の径方向厚みは同一としたがこれに限定されず、これら長さ変更用金型の外径を同一として異なる径方向厚みに設定し、径方向厚みの異なる長さ変更用金型を必要に応じて雄型の凸部と雌型の凹部との隙間に装着することで、成形品の断面形状を変更することも可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明の実施形態を示す消失模型の全体断面図。
【図２】同じく図１におけるＥ−Ｅ線矢視断面図。
【図３】同じく要部拡大断面図。
【図４】同じく消失模型の第二集水模型部の製造方法を示す断面図。
【図５】同じく消失模型の製造用金型および第二集水模型部の製造方法を示す断面図。
【図６】同じく一部拡大断面図。
【図７】同じく第一変更用金型の拡大構成図。
【図８】同じく第二変更用金型の拡大構成図。
【図９】同じく離型手順の説明図。
【図１０】同じく管継手の全体側面図。
【図１１】別の雌型形状を示す消失模型の第二集水模型部の製造方法の説明図。
【図１２】長さの短い他の消失模型の全体断面図。
【図１３】図１２に示す消失模型の第二集水模型部の製造方法および金型を示す断面図。
【図１４】本発明の第三変更用金型の拡大構成図。
【図１５】他の実施形態を示す消失模型の第二集水模型部の製造方法を示す概略断面説明図。
【図１６】同じく消失模型の第二集水模型部の製造方法を示す概略断面説明図。
【図１７】同じく消失模型の第二集水模型部の製造方法を示す概略断面説明図。
【図１８】同じく消失模型の第二集水模型部の製造方法を示す概略断面説明図。
【図１９】他の実施形態を示す第三変更用金型の拡大構成図。
【符号の説明】
【００５３】
１…消失模型、１１…環状部、２０…第二集水模型部、３０…拡幅部、３０ａ…環状溝、４０…金型、４１…雌型、４２…雄型、４５…第一変更用金型、４６…第二変更用金型、４７…第三変更用金型、５０，５１…雌型部、５２，５３…対向合わせ面、８３…当接部、７８…雌型の凹部、８１…隙間、８４…凸部、８５…先端壁、８６…環状当接壁、８７…膨出部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発泡性合成樹脂からなる管状成形体を製造するための製造方法および金型に関する。
【背景技術】
【０００２】
発泡性合成樹脂からなる成形体は、その成形性や加工性が容易なことから様々な形状に形成され、広い分野で利用されている。しかし、発泡性合成樹脂からなる成形体は、成形体の形状や大きさに応じた金型を用いて製造されるため、成形体の種類と同じだけの数の金型が必要となり、製造コストが高くなるとともに、管理が大変になる。
【０００３】
そこで、所望の成形体の中間部に同一断面形状を有する成形体を少ない数の金型で成形体を形成する方法として、中間部に同一断面形状を有する成形体を成形して、この成形体の断面形状が同一な部分で複数に分割し、これを別の成形体に接合することで管状成形体を所望の長さに製造するといった技術が提案されている。（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】特開平７−１６６９６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、成形体の一部を切断することにより所望の長さに調節するようにした場合、その切断面を必要な面精度に切断することが難しい。このため、接合部に別部材等を用いて成形体同士を接合することが必要となる。このように、従来の管状成形体の製造方法では、成形体の切断加工を必要とし、また接合部に別部材を取付けるといった工程が必要となり、したがって、管状成形体製造のための作業性が悪いという問題があった。
【０００６】
そこで本発明は、上記従来の問題に鑑み、切断加工をすることなく所望の長さに管状成形体を製造することで接合のための別部材を不要として、管状成形体製造のための作業性を向上し得る製造方法および金型の提供を課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、発泡性合成樹脂からなる管状成形体の製造方法において、雄型の凸部の外側面と雌型の凹部の内側面との間に形成される隙間に、管状成形体が所望の軸方向長さを有するよう前記隙間の軸方向に長さ変更用金型を装着し、前記隙間に発泡性合成樹脂を充填することを特徴としている。
【０００８】
上記製造方法により、管状成形体は、雌型、雄型および長さ変更用金型といった少ない種類の金型でもって製造でき、所望の軸方向長さに製造することができることから、成形体を切断加工する必要がなく、成形体の端面の面精度を金型の面精度に確保することができる。
【０００９】
本発明は、隙間に長さ変更用金型を軸方向に重ねて複数個装着することを特徴とする。上記製造方法により、管状成形体は、長さ変更用金型の様々な組合わせにより、所望の軸方向長さを容易に調節することができる。
【００１０】
本発明は、発泡性合成樹脂からなる管状成形体の製造用の金型において、凸部を有する雄型と、該雄型の凸部の外側面との間で内側面が隙間をもって外嵌する凹部を有する雌型と、前記隙間に装着されることで該隙間の軸方向長さを変更する長さ変更用金型とを備えていることを特徴としている。
【００１１】
上記金型を用いて管状成形体を製造するには、雄型の凸部に、雌型の凹部が外嵌するよう、且つ雄型の凸部の外側面と凹部の内側面との間に隙間をもって両型を配置し、隙間に長さ変更用金型を装着することで、製造される管状成形体が所望の軸方向長さを有するよう設定して、隙間に発泡性合成樹脂を充填するようにする。この金型の構成によれば、雌型、雄型および長さ変更用金型といった少ない種類の金型でもって管状成形体を製造することができるから、成形体を切断加工する必要がなく、管状成形体の端面の面精度を、金型の面精度に確保することができる。
【００１２】
本発明の金型における長さ変更用金型は、隙間の軸方向に重ねて複数個装着されるものであることを特徴としている。このような長さ変更用金型の様々な組合わせにより、管状成形体の所望の軸方向長さを容易に調節することができる。
【００１３】
なお、成形体としては、管状であれば、その断面形状は円筒状あるいは角筒状の何れでもかまわない。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の製造方法によれば、雌型の凹部と雄型の凸部との隙間に長さ変更用金型を装着して管状成形体を所望の長さに成形するので、他の成形体を切断加工する必要がなく、接合時に別部材が不要であるため、作業性を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態に係る管状成形体の製造方法および金型を、発泡性合成樹脂を用いて製造した管継手製造用消失模型を例に、図面に基づいて説明する。図１は消失模型の全体断面図、図２は図１におけるＥ−Ｅ線矢視断面図、図３は要部拡大断面図、図４および図５は消失模型の製造用金型および製造方法を示す断面図、図６は一部拡大断面図、図７および図８は長さ変更用金型の拡大図、図９は離型の際の説明図、図１０は管継手の全体側面図である。
【００１６】
図１乃至図３に基づいて、管継手を製造するための管継手製造用消失模型（以下単に「消失模型」という）１の構成を説明する。消失模型１は、下部模型２と、この下部模型２の上部に接続される上部模型３を有する。下部模型２は、その上下方向中間部に位置にする円錐台筒状の中間模型部４と、この中間模型部４の上部に一体に形成される円筒状の第一集水模型部（一方の胴体模型）５と、中間模型部４の下部に一体に形成される排水模型部６とを有する。前記第一集水模型部５の第一外周側壁７の一部に横開口１０が形成され、この横開口１０の外周部近傍から下部模型２の軸心２ａに垂直な方向（横方向）に突出する環状部１１が形成されている。この環状部１１に第一横枝管模型部８の基端部１１ａが内嵌するよう組付けられている。第一横枝管模型部８は、下部模型２の軸心２ａ方向に鉛直な方向に沿い、第一横枝管模型部８は第一集水模型部５の内部に連通する流入孔１４を有する。
【００１７】
前記上部模型３は、円筒状の第二集水模型部（他方の胴体模型）２０と、第二集水模型部２０の上端部に嵌合して組付けられる流入口模型部２１とを有する。第二集水模型部２０の第二外周側壁２２の一部に横開口２３が形成され、この横開口２３の外周部近傍から前記軸心２ａ方向に垂直な方向に突出する環状部２４が形成されている。この環状部２４に第二横枝管模型部２５の基端部２５ａが内嵌するよう組付けられている。第二横枝管模型部２５は、前記軸心２ａ方向に鉛直な方向に沿うよう配置され、第二横枝管模型部２５は、第二集水模型部２０の内部に連通する流入孔１５を中心に有する。前記横開口２３は、横開口１０に対して所定距離Ｌだけ上方に配置され、したがって第二横枝管模型部２５も第一横枝管模型部８に対して所定距離Ｌだけ上方に配置されている。この所定距離Ｌは、消失模型１によって製造される管継手（後述する）を使用する家屋等の配管状態によって決められる距離である。なお横開口１０は、第一集水模型部５の長さ方向中心に配置形成され、横開口２３は、第二集水模型部２０の長さ方向中心から上方にずれた位置に配置形成される。また、第一集水模型部５の軸方向長さＨ１に比べて、第二集水模型部２０の軸方向長さＨ２の方が長く設定さている。
【００１８】
第二集水模型部２０は、その下端部外周に、前記第一集水模型部５に比べて大径で第一集水模型部５の上端外周部に外嵌する環状の拡幅部３０を有する。第一集水模型部５の上端部と、第二集水模型部２０の拡幅部３０内径側に形成された環状溝３０ａとが嵌合するよう、第一集水模型部５の上端面３１と環状溝３０ａの上端面３２とが上下方向で当接している。流入口模型部２１に、第二集水模型部２０の上端部に嵌合する嵌合部３３が形成され、嵌合部３３の中心に立流入孔３５が形成されて、流入口模型部２１、第二集水模型部２０、第一集水模型部５、第一横枝管模型部８、および第二横枝管模型部２５が連通されている。
【００１９】
次に、図４乃至図８に基づいて、上記構成の消失模型１における第二集水模型部２０を製造するための金型４０について説明する。金型４０は雌型４１と、雄型４２と、消失模型１のうち第二集水模型部２０の一方端部から他方端部までの軸方向長さＨ２（図１参照）を所望の値に変更するための長さ変更用金型４５，４６とを備える。
【００２０】
図４に示すように、雌型４１は半割で一対の雌型部５０，５１から構成されて、図５（ａ）に示すように、これら雌型部５０，５１の対向合わせ面５２，５３同士を左右方向で（径方向内方に向けて）当接させることで雌型４１を構成するものである。
【００２１】
一方側の雌型部５０は、図５（ｂ）に示すように、平面視矩形の天壁５０Ａと、図４および図５（ａ），（ｂ），（ｃ）に示すように、天壁５０Ａの径方向他方側の上端部から下方に向けて延長される側面視矩形の当接壁５８と、当接壁５８の下端部の径方向一方側に形成された前記半円柱状凹部５４形成用の平面視半円状の凹部天壁５６と、凹部天壁５６の径方向外周端部に形成された半筒状の凹部側壁６０と、凹部側壁６０の下端部に径方向外方に向けて延長形成された底壁６２とから一体に設けられている。凹部天壁５６と凹部側壁６０とで、雌型部５０の径方向他方部に半円柱状凹部５４が形成されている。
【００２２】
凹部天壁５６に、上方に向けて窪む半円状溝６４が形成されている。半円状溝６４の上面６４ａから底壁６２の下面６６までは、所定の軸方向長さＨ３に設定されている。所定の軸方向長さＨ３とは、後述の凸部８４の軸方向長さに等しい長さである。凹部側壁６０は、上部すなわち軸方向他方側の小径側壁６８と、下部すなわち軸方向一方側の大径側壁７０と、小径側壁６８と大径側壁７０とを径方向で連続する半環状壁７２（段部に相当する）とから一体的に形成される。すなわち半環状壁７２の径方向長さｄ１は、小径側壁６８と大径側壁７０の内径ｄ２，ｄ３の差に等しく設定されている（外径の差でも同様）。
【００２３】
径方向他方側の雌型部５１が、径方向一方側の雌型部５０と異なる部分を説明すると、径方向他方側の雌型部５１は、前記消失模型１の横開口２３を形成するために先端（径方向内方）に円板部７５を有する突起７６を有する。また、突起７６の外周部近傍に、前記環状部２４を形成するための環状溝７７が形成されている。他の構成は、一方側の雌型部５０と同様の構成であるが、天壁５０Ｂ、当接壁５９、半円柱状凹部５５、凹部天壁５７、凹部側壁６１、底壁６３、半円状溝６５、底壁６３の下面６７、小径側壁６９、大径側壁７１、半環状壁７３のように、一方側の雌型部５０とは異なる符号を付している。
【００２４】
当接壁５８，５９の端面同士、凹部側壁６０，６１の端面同士を径方向および長さ方向にずれなく合わせることで、図５に示すような雌型４１となり、雌型４１の中心に、環状壁７２，７３を境界として、その上方に配置される小径円柱状の小径凹部４９と、下方に配置される大径円柱状の大径凹部７９とからなる円柱状の凹部７８が形成される。半円状溝６４，６５同士も合わされて円板状溝８０となる。大径凹部７９は所定の軸方向長さｈ４を有する。大径凹部７９の軸方向長さｈ４は、底壁６２（６３）の下面６６（６７）から半環状壁７２（７３）の下面７２ａ（７３ａ）までの距離である。図５において、符号Ｄ１は小径凹部４９の内径であり、Ｄ２は大径凹部７９（大径側壁７０）の内径を示す。
【００２５】
次に、雄型４２の構成を説明する。雄型４２は、大径筒状の当接部８３と、この当接部８３の中心に立設するよう一体に形成されるとともに雌型４１の凹部７８に円筒状の所定の隙間８１を介して保持される前記凸部８４とを有する。凸部８４の外側面８４ｂと小径側壁６８，６９の内周面６８ａ，６９ａとの間の隙間８１（狭幅隙間）の径方向幅ｄ４は製造しようとする第二集水模型部２０の厚みとなる。凸部８４はその上先端部に、円板状溝８０とほぼ等しい径Ｄ３（＜Ｄ１）に形成されて円板状溝８０に嵌合する先端壁８５を有する。当接部８３は、上部に大径凹部７９の内径Ｄ２より大きい径Ｄ４に形成された平板状の環状当接壁８６を有する。凸部８４と環状当接壁８６（当接部８３）との連続部に、環状の膨出部８７が一体的に形成されている。図６に示すように、膨出部８７の断面は略Ｌ型に形成され、その上面８７ａは環状の平面に形成され、その外周面８７ｂは筒状面に形成されている。凸部８４の長さ方向途中、すなわち雌型部５１の突起７６に対応する位置に、該突起７６（円板部７５）が径方向から挿入される円形の挿入孔８４ａが形成されている。
【００２６】
次に図６乃至図８を中心に、前記長さ変更用金型４５，４６の説明をする。この場合、２種類の長さ変更用金型４５，４６を用いている。すなわち図７（ａ），（ｂ）に示す第一変更用金型４５と、図８（ａ），（ｂ）に示す第二変更用金型４６である。第一変更用金型４５および第二変更用金型４６はともに半環状に形成され、第一変更用金型４５および第二変更用金型４６の径方向最大厚みｔ１，ｔ２は同一に設定され、軸方向長さｈ１，ｈ２は同一に設定されている。また、外径Ｄ５，Ｄ６はそれぞれ同一で、これら外径Ｄ５，Ｄ６は、それぞれ大径凹部７９の内径Ｄ２にほぼ等しく設定されている。第一変更用金型４５および第二変更用金型４６の内径Ｄ７，Ｄ８は、それぞれ小径凹部４９の内径Ｄ１にほぼ等しく設定されている。すなわち、半環状壁７２の径方向長さｄ１と、第一変更用金型４５および第二変更用金型４６の径方向最大厚みｔ１，ｔ２とが等しく設定されることになる。なお、第一変更用金型４５は、単純な矩形断面に形成されている。
【００２７】
第二変更用金型４６の内周面の軸方向一方側（当接部８３側となる）に、前記膨出部８７より大きな径Ｄ９を有し、且つ膨出部８７より長い軸方向長さｈ３を有する環状溝８８が形成されている。この環状溝８８の外周壁面８８ａは円環状曲面に形成され、外周壁面８８ａの上部に軸方向他方側（半環状壁７２側となる）に向けて縮小する円錐面８８ｂに形成されている。
【００２８】
ところで、前記底壁６２（６３）の下面６６（６７）から半環状壁７２（７３）の下面７２ａ（７３ａ）までの距離である大径凹部７９の所定の軸方向長さｈ４とは、第一変更用金型４５（第二変更用金型４６）軸方向長さｈ１，ｈ２の径方向厚みｔ１（ｔ２）の倍数に設定されている長さ、すなわち複数個の第一変更用金型４５および第二変更用金型４６が重ねて組付けられる長さである。
【００２９】
次に、上記金型４０を用いて、図１に示す第二集水模型部２０を製造する方法を説明する。上述したように、第二集水模型部２０の軸方向長さＨ２は、第一集水模型部５の軸方向長さＨ１に比べて高く設定さており、第二集水模型部２０の軸方向長さＨ２は、この金型４０で製造可能な最長の場合に対応している。この場合、図４，図５，図９に示すように、雌型５０，５１それぞれに、第一変更用金型４５を４個、第二変更用金型４６を１個用いている。
【００３０】
まず、雌型４１を半割状態としたまま、雌型５０，５１同士を、少なくとも雄型４２の凸部８４の径Ｄ３に突起７６の突出量を加えた距離だけ径方向に離間させて対向させておく。そして、４個の第一変更用金型４５，４５のうちの１個を、雌型部５０，５１それぞれの半環状壁７２，７３の下面７２ａ，７３ａに当接させ、これに残りの３個の第一変更用金型４５，４５を軸方向一方側から重ね、さらに第二変更用金型４６，４６を、環状溝８８が軸方向他方側になるようにして軸方向一方側から重ねる。このとき、底壁６２，６３の下面６６，６７から半環状壁７２，７３の下面７２ａ，７３ａまでの距離である大径凹部７９の軸方向長さｈ４は、第一変更用金型４５、第二変更用金型４６の、軸方向長さｈ１，ｈ２の倍数に設定されているから、第二変更用金型４６，４６は、底壁６２，６３の下面６６，６７から突出することはなく、この下面６６，６７と第二変更用金型４６，４６の下面４６ａ，４６ａとは面一となる。
【００３１】
続けて、雄型４２の凸部８４が雌型部５０，５１の半円柱状凹部５４，５５に径方向で対向するよう、且つ凸部８４の先端壁８５が、円板状溝８０に嵌合する位置まで雄型４２を長さ方向他方側に向けて移動させる。このとき、雄型４２をその中心軸回りに回動させることで、挿入孔８４ａの中心が突起７６の中心に径方向で一致するよう設定しておく必要がある。また、大径側壁７０，７１の内側面７０ａ，７１ａと、凸部８４の外側面８４ｂとの間の隙間８１（広幅隙間）の径方向外方側に、第一変更用金型４５、第二変更用金型４６が配置された状態となって、且つ第一変更用金型４５、第二変更用金型４６の内周面４５ａ，４６ｂと小径側壁６８，６９の内周面６８ａ，６９ａとは面一になっている。このようにして、雌型部５０，５１同士を径方向に接近させ、雌型部５０，５１の対向合わせ面５２，５３同士を径方向に接近させて当接させる。そうすると、凸部８４の先端壁８５が、円板状溝８０に嵌合し、突起７６が挿入孔８４ａに嵌合し、当接部８３の環状当接壁８６が凹部側壁６０，６１の底壁６２，６３の下面６６，６７に当接して、これらが凸部８４の挿入方向、すなわち軸方向一方側で係合する。
【００３２】
これら雌型４２（雌型部５０，５１）および雄型４２の関係を保持した状態で、小径側壁６８，６９の内周面６８ａ，６９ａ、４個の第一変更用金型４５、１個の第二変更用金型４６、天壁５６の一部、膨出部８７、環状当接壁８６、突起７６で囲まれる略円筒状の隙間８１が雄型４２と雌型４１とで形成される。この隙間８１に発泡性の熱可塑性樹脂粒子（以下、樹脂粒子と称する）を充填し、予め金型４０に対して水蒸気によって樹脂粒子の発泡に充分な熱を付与しておき、この金型４０の温度を所定時間保持し、樹脂粒子を充分に加熱・発泡させて樹脂粒子同士を融着させて、金型４０を冷却する。その後、離型を行うが、この場合、図９（ａ）に示すように、雄型４２を保持した状態で、例えば雌型部５０に対して（雌型部５０を固定しておき）、雌型部５１を径方向に離間させ、突起７６を挿入孔８４ａから離型し、続いて図９（ｂ）に示すように、雄型４２を雌型部５０から挿入した方向と反対側である抜き方向に離型し、第二集水模型部２０を雌型部５０から取外す。このように、雌型４１と雄型４２と、複数の第一変更用金型４５、第二変更用金型４６を用いて長さの長い第二集水模型部２０を製造することが可能となる。
【００３３】
ところで、消失模型１の第二集水模型部２０以外の部分は、従来のこれまで用いられている金型（図示しない）を用いて製造し、第一集水模型部５の上端部に第二集水模型部２０の拡幅部３０が外嵌するよう組付け、第二集水模型部２０の軸方向他方側の上端部に流入口模型部２１の嵌合部３３が嵌合するよう組付け、横開口１０，２３それぞれの外周部近傍に形成した環状部１１，２４に第一横枝管模型部８の基端部１１ａ、第二横枝管模型部２５の基端部２５ａがそれぞれ嵌合するよう組付けることで、管継手用の消失模型１とする。このような消失模型１を用いて管継手を製造するには、消失模型１全面を塗型剤で被覆し、乾燥固化した後に消失模型１周囲を乾燥したバラ砂で固めて鋳型を形成し、消失模型１部分に金属溶湯（溶融金属）を流し込む。
【００３４】
このようにすることにより、金属溶湯によって消失模型１が熱分解して金属溶湯と置換されるようになるから、消失模型１の代わりにこれと同じ形状の前記管継手９４を容易に製造することができる。すなわち図１０に示すように、軸方向長さＨ４を有する集水部９０と、流入口部９１と、所定距離Ｌだけ上下に離間した第一横枝管口部９２および第二横枝管口部９３とが一体となった管継手９４となる。特に、図のように長さの長い集水部９０であっても、第二変更用金型４６の環状溝８８と、雄型４２の膨出部８７との隙間８２（図６参照）によって形成される消失模型１の拡幅部３０は、消失模型１から管継手９４を製造する際に、消失模型１の第一集水模型部５の端部と一体となってリブ状の拡径部９０ａとなるから、管継手９４として所定の強度を確保することができる。
【００３５】
なお、発泡性合成樹脂成形体の材料としての上記樹脂粒子として、例えばポリメチルメタクリレート樹脂等のポリメタクリル系樹脂、ポリスチレン樹脂、ハイインパクトポリスチレン樹脂等のポリスチレン系樹脂、ポリプロピレン樹脂等のポリオレフィン系樹脂等からなる粒子、あるいはこれら合成樹脂の混合物やモノマーの共重合体からなる粒子に発泡剤を含浸させ、所定倍率に予備発泡させたものが用いられる。これらの樹脂粒子は、耐熱温度が低く、金属溶湯の熱により容易に分解可能なことや、消失時に発生する分解ガス等が溶融金属に悪影響を及ぼさないので好ましい。そして、これら樹脂粒子は、例えば水蒸気による加熱で発泡させて所定形状の発泡性合成樹脂からなる成形体とすることができる。
【００３６】
なお、上記の発泡剤としては、沸点が熱可塑性樹脂の軟化点以下であって、常圧でガス状もしくは液状の有機化合物が適しており、例えば、プロパン、ブタン、ペンタン、ヘキサンなどの炭化水素、ジクロロフルオロメタン等のハロゲン化炭化水素、ジメチルエーテル、ジエチルエーテル、メチルエチルエーテル等の低沸点のエーテル化合物等が用いられる。これらの発泡剤は、一種類のみを使用してもよいし、また二種類以上併用してもよい。さらに、予備発泡の発泡倍率は、例えば樹脂粒子の材質等に応じた最適の倍率とすればよい。
【００３７】
なお、第二集水模型部２０を製造する際、図１１に示すようにする方法が考えられる。図１乃至図１０では、雄型４２の凸部８４の長さ方向途中に、雌型部５１の突起７６が挿入される挿入孔８４ａを形成した。しかし、第二集水模型部２０の所定位置に横開口２３を形成するためには、隙間８１のうち、横開口２３の相当部を埋めればよいことになる。そこで、図１１に示す例では、雄型４２の凸部８４を、挿入孔８４ａを有しない単なる円筒状（先端壁８５は有する）に形成し、雌型部５１の突起７６に円板部７５に代えて凸部８４の外周面に沿って当接する湾曲板部７６ａを形成している。他の金型４０の構成は同一であるから、同一の符号を一部付してその説明を省略する。
【００３８】
このような金型４０を用いて第二集水模型部２０を製造する場合、図１１（ａ）に示すように、雌型部５０，５１の対向合わせ面５２，５３同士を左右径方向で合わせてから、図１１（ｂ）に示すように、雄型４２の凸部８４を、雌型４１の凹部７８に挿入することが可能となり、円筒状の隙間８１を形成することができ、且つ隙間８１のうち、横開口２３の相当部が突起７６によって埋まる。そして隙間８１に発泡性の樹脂粒子を充填し、上記と同様にして第二集水模型部２０を製造する。また、雌型４１の凹部７８へ雄型４２の挿抜を行うのに邪魔する部材がないので、雌型部５０，５１を離型する前であっても雄型４２を離型することが可能となる。
【００３９】
次に、上記実施形態の消失模型１の第二集水模型部２０の高Ｈ２を変更する場合の製造方法を説明する。これは、図１２に示すように、軸方向長さＨ２の低い第二集水模型部２０を製造する製造方法である。なお図１２では、図１の消失模型１に比べて第二集水模型部２０の軸方向長さＨ２が低く設定されている。他の構成は同様であることから、図１と同一の符号を付してその説明を省略する。
【００４０】
この場合、上記とは異なる形状の長さ変更用金型、すなわち第三変更用金型４７を併せて使用する。この第三変更用金型４７は、図１３および図１４（ａ）（ｂ）に示すように、半割状で、外径Ｄ１０が大径側壁７０（大径凹部７９）の内径Ｄ２にほぼ等しく、内径Ｄ１１が凸部８４の外径Ｄ３にほぼ等しく設定されている。第三変更用金型４７は、前記膨出部８７に嵌合する半環状溝１００を長さ方向一方側の径方向内方に有し、半環状溝１００を形成してある分だけ、該半環状溝１００の断面と同一の断面を有する半環状突起１０１を長さ方向他方側の径方向内方に有している。この半環状突起１０１は、膨出部８７に代わる部分となる。なお、第三変更用金型４７の軸方向長さｈ５は他の長さ変更用金型４５，４６と同一である。
【００４１】
図１３では、第一変更用金型４５，４５を、雌型部５０，５１それぞれの半環状壁７２，７３の下面７２ａ，７３ａに当接させ、さらに第二変更用金型４６，４６を、環状溝８８が下方になるようにして重ねてある。また、第三変更用金型４７のうち、最下位置のものを、その半環状溝１００が膨出部８７に嵌合するよう嵌込んであり、この第三変更用金型４７の半環状突起１０１に別の第三変更用金型４７の半環状溝１００が嵌込まれるよう片側計３個の第三変更用金型４７が用いられている。最上位の第三変更用金型４７の上環状平面１０２に、第二変更用金型４６の下面４６ａ，４６ａが当接している。この状態では、第二変更用金型４６の溝８８と、第三変更用金型４７の半環状突起１０１によって隙間８２（図１４参照）が形成され、この隙間８２によって、消失模型１の拡幅部３０が形成される。すなわち、上記実施形態の消失模型１の第二集水模型部２０の軸方向長さＨ２に比べて、拡幅部３０の位置が上がった分だけ、第二集水模型部２０の軸方向長さＨ２が低く形成されることになる。
【００４２】
第一変更用金型４５，４５を用いず、第二変更用金型４６を、雌型部５０，５１それぞれの半環状壁７２，７３の下面７２ａ，７３ａに当接させ、第三変更用金型４７を片側で１個ずつ増やし、最上位の第三変更用金型４７の上環状平面１０２に、第二変更用金型４６の下面４６ａを当接させるようにすれば、さらに隙間８２の位置は上方へと移動するから、さらに長さの短い第二集水模型部２０を製造することができる。他の構成および第二集水模型部２０の製造手順は、上記図１乃至図１０に示した実施形態と同様であるので、その説明を省略する。
【００４３】
このように、本発明の上記実施形態によれば、雌型４１、雄型４２、長さ変更用金型４５，４６，４７といった少ない種類の金型でもって第二集水模型部２０を製造することができる。特に、高さの低い第二集水模型部２０を製造する場合、用いる長さ変更用金型４５，４６，４７の個数を調整するだけで実施できるので、高さの低い第二集水模型部２０を製造する場合では、大きな金型を必要とした従来に比べて楽に、且つ効率よく第二集水模型部２０を製造することができる。さらに、第二集水模型部２０は長さ変更用金型４５，４６，４７を用いることで所望の長さに製造できるので、第二集水模型部２０を切断する必要がなく、第二集水模型部２０の端面には金型の面精度が転写されるから、第二集水模型部２０の端面の面精度を確保できる。このため、第二集水模型部２０を第一集水模型部５に接続した際に、第一集水模型部５の上端面３１と環状溝３０ａの上端面３２とが上下方向で確実に当接するから、金属溶湯によって消失模型１が熱分解して金属溶湯と置換されることで消失模型１の代わりに管継手９４が製造される。さらに、第二集水模型部２０を切断する必要がないから、材料の無駄をほとんど抑えることができる。さらに、第二集水模型部２０は長さ変更用金型４５，４６，４７を用いることで所望の長さに製造できるので、横開口２３と横開口１０との間の所定距離Ｌも自由に変更可能であり、設計の自由度が向上する。
【００４４】
図１５乃至図１９に別の実施形態を示す。これらの図に示す実施形態では、これら図の順で軸方向長さＨ２が低くなる消失模型１の第二集水模型部２０の製造方法の概略を示す。さらに、図１５乃至図１８に示す方法で製造される第二集水模型部２０では、第一横枝管模型部８、第二横枝管模型部２５を接続しないタイプであるため、前記突起７６と挿入孔８４ａを省略している。
【００４５】
この実施形態に示す消失模型１の第二集水模型部２０の製造方法では、雌型４１Ａは半割りではなく雌型部５０，５１同士を合わせた状態として、対向合わせ面５２，５３は有せず一体物として形成されている。なお雄型４２の形状は上記各実施形態と同一である。さらに、長さ変更用金型４５Ａ，４６Ａ，４７Ａは半割りではなく、一体物として環状に形成されている。但し、断面形状は半割りの長さ変更用金型４５，４６，４７と同一である。特に、長さ変更用金型４５Ａ，４６Ａ，４７Ａのうち、第三変更用金型４７Ａのみ図１９（ａ）の断面図、図１９（ｂ）の底面図に示している。第三変更用金型４７Ａは、外径Ｄ１２が大径側壁７０の内径Ｄ２にほぼ等しく、内径Ｄ１３が凸部８４の外径Ｄ３にほぼ等しく設定されている。前記膨出部８７に嵌合する環状溝１０５を長さ方向一方側の径方向内方に有し、環状溝１０５を形成してある分だけ、環状溝１０５の断面と同一の断面を有する環状突起１０６を長さ方向他方側の径方向内方に有している。この環状突起１０６は、膨出部８７に代わる部分である。なお、第三変更用金型４７Ａの軸方向長さｈ６は他の長さ変更用金型４５Ａ，４６Ａと同一である。
【００４６】
図１５では、第二集水模型部２０を製造する際、３個の第一変更用金型４５Ａ、１個の第二変更用金型４６Ａを予め雌型４１Ａの大径凹部７９Ａに装着し、１個の第三変更用金型４７Ａを、その環状溝１０５が膨出部８７に嵌合するよう雄型４２の凸部８４に上方から嵌込んである。第三変更用金型４７Ａを環状に形成して雄型４２に嵌込むことで、雄型４２と第三変更用金型４７Ａとを組品１１０として一体に扱うことができる。そして、雌型４１Ａの中心と雄型４２の中心とを位置合わせして、雄型４２と第三変更用金型４７Ａとの組品１１０を、雄型４２の凸部８４を雌型４１Ａの凹部７８Ａに挿入すると、大径凹部７９Ａの軸方向長さｈ４は、長さ変更用金型４５Ａ，４６Ａ，４７Ａの軸方向長さｈ６の倍数に設定されているから、第三変更用金型４７Ａが最下位置にある第二変更用金型４６Ａに当接し、環状当接壁８６が雌型４１Ａの底壁６２Ａの下面６６Ａに当接する。この状態を保持して、小径側壁６８Ａの内周面６８Ｂ、第一変更用金型４５Ａ、第二変更用金型４６Ａ、天壁５６Ａ、第三変更用金型４７Ａで囲まれる円筒状の隙間８１に樹脂粒子を充填する。
【００４７】
そして、樹脂粒子を充分に加熱・発泡させて樹脂粒子同士を融着させ、金型４０を冷却し、離型する。この場合、雄型４２は長さ方向一方側（軸方向一方側）に移動させることで簡単に離型することができ、その後、第二集水模型部２０を雌型４１Ａから取外す。
【００４８】
図１６では、雌型４１Ａ側に２個の第一変更用金型４５Ａ、１個の第二変更用金型４６Ａを配置し、雄型４２側に２個の第三変更用金型４７Ａを設置している。この金型４０によって製造される第二集水模型部２０は、図１５の金型４０で製造される第二集水模型部２０よりも長さが短いものとなる。
【００４９】
図１７では、雌型４１Ａ側に１個の第一変更用金型４５Ａ、１個の第二変更用金型４６Ａを配置し、雄型４２側に３個の第三変更用金型４７Ａを設置している。この金型４０によって製造される第二集水模型部２０は、図１６の金型４０で製造される第二集水模型部２０よりも長さが短いものとなる。
【００５０】
図１８では、雌型４１Ａ側に第一変更用金型４５Ａを配置せず、１個の第二変更用金型４６Ａを配置し、雄型４２側に４個の第三変更用金型４７Ａを設置している。この金型４０によって製造される第二集水模型部２０は、図１７の金型４０で製造される第二集水模型部２０よりもさらに長さが短いものとなる。
【００５１】
これらの場合も、上記実施形態と同様、雌型４１および雄型４２を共用して、第一変更用金型４５Ａ，第二変更用金型４６Ａ，第三変更用金型４７Ａの数を選択しそれら配置を考慮することで、消失模型２の第二集水模型部２０の長さを、必要に応じて容易に変更することが可能となり、また、金型の管理も容易になる。他の作用効果は上記実施形態と同様である。なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。例えば上記各実施形態では、長さ変更用金型の径方向厚みは同一としたがこれに限定されず、これら長さ変更用金型の外径を同一として異なる径方向厚みに設定し、径方向厚みの異なる長さ変更用金型を必要に応じて雄型の凸部と雌型の凹部との隙間に装着することで、成形品の断面形状を変更することも可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明の実施形態を示す消失模型の全体断面図。
【図２】同じく図１におけるＥ−Ｅ線矢視断面図。
【図３】同じく要部拡大断面図。
【図４】同じく消失模型の第二集水模型部の製造方法を示す断面図。
【図５】同じく消失模型の製造用金型および第二集水模型部の製造方法を示す断面図。
【図６】同じく一部拡大断面図。
【図７】同じく第一変更用金型の拡大構成図。
【図８】同じく第二変更用金型の拡大構成図。
【図９】同じく離型手順の説明図。
【図１０】同じく管継手の全体側面図。
【図１１】別の雌型形状を示す消失模型の第二集水模型部の製造方法の説明図。
【図１２】長さの短い他の消失模型の全体断面図。
【図１３】図１２に示す消失模型の第二集水模型部の製造方法および金型を示す断面図。
【図１４】本発明の第三変更用金型の拡大構成図。
【図１５】他の実施形態を示す消失模型の第二集水模型部の製造方法を示す概略断面説明図。
【図１６】同じく消失模型の第二集水模型部の製造方法を示す概略断面説明図。
【図１７】同じく消失模型の第二集水模型部の製造方法を示す概略断面説明図。
【図１８】同じく消失模型の第二集水模型部の製造方法を示す概略断面説明図。
【図１９】他の実施形態を示す第三変更用金型の拡大構成図。
【符号の説明】
【００５３】
１…消失模型、１１…環状部、２０…第二集水模型部、３０…拡幅部、３０ａ…環状溝、４０…金型、４１…雌型、４２…雄型、４５…第一変更用金型、４６…第二変更用金型、４７…第三変更用金型、５０，５１…雌型部、５２，５３…対向合わせ面、８３…当接部、７８…雌型の凹部、８１…隙間、８４…凸部、８５…先端壁、８６…環状当接壁、８７…膨出部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発泡性合成樹脂からなる管状成形体の製造方法において、雄型の凸部の外側面と雌型の凹部の内側面との間に形成される隙間に、管状成形体が所望の軸方向長さを有するよう前記隙間の軸方向に長さ変更用金型を装着し、前記隙間に発泡性合成樹脂を充填することを特徴とする管状成形体の製造方法。
【請求項２】
隙間に長さ変更用金型を軸方向に重ねて複数個装着することを特徴とする請求項１記載の管状成形体の製造方法。
【請求項３】
発泡性合成樹脂からなる管状成形体の製造用の金型において、凸部を有する雄型と、該雄型の凸部の外側面との間で内側面が隙間をもって外嵌する凹部を有する雌型と、前記隙間に装着されることで該隙間の軸方向長さを変更する長さ変更用金型とを備えていることを特徴とする金型。
【請求項４】
長さ変更用金型は、隙間の軸方向に重ねて複数個装着されるものであることを特徴とする請求項３記載の金型。
【請求項１】
発泡性合成樹脂からなる管状成形体の製造方法において、雄型の凸部の外側面と雌型の凹部の内側面との間に形成される隙間に、管状成形体が所望の軸方向長さを有するよう前記隙間の軸方向に長さ変更用金型を装着し、前記隙間に発泡性合成樹脂を充填することを特徴とする管状成形体の製造方法。
【請求項２】
隙間に長さ変更用金型を軸方向に重ねて複数個装着することを特徴とする請求項１記載の管状成形体の製造方法。
【請求項３】
発泡性合成樹脂からなる管状成形体の製造用の金型において、凸部を有する雄型と、該雄型の凸部の外側面との間で内側面が隙間をもって外嵌する凹部を有する雌型と、前記隙間に装着されることで該隙間の軸方向長さを変更する長さ変更用金型とを備えていることを特徴とする金型。
【請求項４】
長さ変更用金型は、隙間の軸方向に重ねて複数個装着されるものであることを特徴とする請求項３記載の金型。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【公開番号】特開２００６−１０２９４６（Ｐ２００６−１０２９４６Ａ）
【公開日】平成１８年４月２０日（２００６．４．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−２８８２６０（Ｐ２００４−２８８２６０）
【出願日】平成１６年９月３０日（２００４．９．３０）
【出願人】（０００００２４４０）積水化成品工業株式会社 (1,335)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年４月２０日（２００６．４．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年９月３０日（２００４．９．３０）
【出願人】（０００００２４４０）積水化成品工業株式会社 (1,335)
【Ｆターム（参考）】
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