JP2005271269A

JP2005271269A - 金型及び中空製品の製造方法

Info

Publication number: JP2005271269A
Application number: JP2004084659A
Authority: JP
Inventors: Takashi Funatsu; 貴志船津
Original assignee: Calsonic Kansei Corp
Current assignee: Marelli Corp
Priority date: 2004-03-23
Filing date: 2004-03-23
Publication date: 2005-10-06

Abstract

【課題】中空の中子の外周囲に外層材を射出成形する際に、該中子を位置決めすると共に該中子の潰れを防止し、且つ、中子の内部に支持部材などの補強部材が残らない中空製品を製造するための金型を提供することを目的とする。
【解決手段】開口部６を有した中空の中子７を配置し、その中子７の外周囲に成形材料を射出して外層材１４を形成する外層形成用金型８において、前記開口部６から前記中子７の内部に挿入され、該中子７を位置決めすると共に該中子７の潰れを防止する中子ガイド部材１２を外層形成用金型８の一部に備える。この外層形成用金型８によれば、キャビティー内への成形樹脂射出時の圧力を中子ガイド部材１２で受け止めることにより中子７の位置ずれを防止すると共に中子７の潰れを防止する。
【選択図】図２

Description

本発明は、中空製品の外周囲に外層材を形成するための金型及びその中空製品の製造方法に関する。

例えば、中空製品の外周囲に外層材を射出成形によって形成する場合、成形材料の射出時における導入圧力によって金型内に配置された樹脂製の中子が潰れるという問題がある。

この問題を解決する一つの方法として、例えばインテークマニホルドなどの吸気管本体の内管部をブロー成形にて一体成形し、その内管部の内部に支持部材を設け、この支持部材を設けた状態で内管部を成形型のキャビティーにインサートし、樹脂材を射出して内管部の外周に外皮部を形成するようにした樹脂製吸気管の製造方法が開示されている（特許文献１など参照）。

かかる樹脂製吸気管の製造方法としては、具体的には、図４に示すように、ブロー成形にて一体成形した中空の内管部１００の内部に、支持部材１０１を数個設け、この支持部材１０１を設けた状態で該内管部１００を金型１０２のキャビティー内に配置し、ノズル１０３より樹脂材料１０４をキャビティー内に射出して当該内管部１００の外周囲に外皮部１０５を形成する。

このように形成された樹脂製吸気管１０６は、図５に示すように、内管部１００の表面が外皮部１０５で被覆されると共にその内部に支持部材１０１がそのまま残るため、内管部１００の剛性を高めることができる。これにより、この樹脂製吸気管１０６をエンジンに組み付けた場合、エンジン稼働時の吸気管負圧を受けても該樹脂製吸気管１０６は弾性変形することはない。また、この樹脂製吸気管１０６を使用すれば、吸気騒音も低減させることができる。
特開平５−２１５０２５号公報（第２頁及び第３頁、第１図及び第６図）

しかしながら、上記した製造方法では、支持部材１０１がそのまま製品として残るため、その中空製品内に気体を流すと、この支持部材１０１が気流発生原因となって気流音が発生する。

気流音を発生させないようにするためには、前記支持部材１０１を取り除く面倒な後加工をする必要がある。そうすることによって、工程数が増え、製造コストが増加することになる。

そこで、本発明は、前記した課題を解決すべくなされたものであり、中空の中子の外周囲に外層材を射出成形する際に、該中子を位置決めすると共に該中子の潰れを防止し、且つ、中子の内部に支持部材などの補強部材が残らない金型及び中空製品の製造方法を提供することを目的とする。

請求項１に記載の発明は、開口部を有した中空の中子を配置し、その中子の外周囲に成形材料を射出して外層材を形成する金型において、前記開口部から前記中子の内部に挿入され、該中子を位置決めすると共に該中子の潰れを防止する中子ガイド部材を金型の一部に備えたことを特徴とする。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の金型であって、前記中子ガイド部材は、前記開口部から前記中子の内部へと挿入される先端部を、該中子の内面に接触させたことを特徴とする。

請求項３に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載の金型であって、前記中子ガイド部材の先端部形状を、前記中子の内面形状と同一としたことを特徴とする。

請求項４に記載の発明は、少なくとも請求項１から請求項３の何れか一つに記載される金型であって、前記中子ガイド部材を、前記開口部の内面に接触または接触に近い状態とすることを特徴とする。

請求項５に記載の発明は、開口部を有した中空の中子を金型に配置し、その中子の外周囲に成形材料を射出して外層材を形成する中空製品の製造方法において、前記金型の一部として形成され、前記中子の位置決めをすると共に該中子の潰れを防止する中子ガイド部材を、前記開口部よりその内部に挿入させて成形することを特徴とする。

請求項１に記載の金型によれば、中空の中子に形成された開口部より金型の一部として形成した中子ガイド部材をその内部に挿入させているので、この中子ガイドが金型内に配置された中子を位置決めすると共に成形材料射出時の圧力による中子の潰れを防止する。また、本発明の金型によれば、中子ガイド部材を金型の一部としていることから、この金型によって製造された製品に中子ガイド部材が残ることはなく、そのため気流音の発生も生じない。

請求項２に記載の発明によれば、中子ガイド部材の先端部を中子の内面に接触させたので、成形材料射出時の外圧に対して中子を内部から支えるため、より一層中子の潰れを回避させることができる。

請求項３に記載の発明によれば、中子ガイド部材の先端部形状を中子の内面形状と同一としているので、その先端部が中子に対して面接触することになるから外圧に対してより強固なものとなる。

請求項４に記載の発明によれば、中子ガイド部材を開口部の内面に接触または接触に近い状態としているので、中子を確実に位置決めすることができる。

請求項５に記載の発明によれば、金型の一部として形成した中子ガイド部材を、開口部よりその内部に挿入させて中子の外周囲に成形材料を射出して外層材を形成しているので、中子を位置決めすることができると共に、中子の潰れを防止することができる。

以下、本発明を適用した具体的な実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。本実施の形態は、空調ダクトを兼ねるクロスメンバーであるクロスカービームを中空製品とし、そのクロスカービームの製造方法及びクロスカービームを製造するための金型に、本発明を適用したものである。

［クロスカービームの製造方法及び金型］
本実施の形態では、クロスカービームを製造する説明の中で金型の構造も合わせて説明するものとする。図１は中子を形成する中子形成用金型の断面図、図２は中空の中子の外周囲に成形材料を射出して外層材を形成する工程を順次示す工程図、図３はクロスカービーム全体を示す斜視図である。

クロスカービームを製造するには、先ず、開口部を有した中空の中子を作成する。図１に示すように、中子形成用金型１の第１キャビティー２と第２キャビティー３のそれぞれに、例えばナイロン（登録商標）系の樹脂材料を射出する。そして、樹脂材料が冷却された後、この中子成形用金型１を開いて第１の中子４と第２の中子５を形成する。

次に、図２（Ａ）に示すように、成形された第１の中子４と第２の中子５を振動溶着して接合一体化する。第１の中子４は、略円筒形状をなすクロスカービームの上半分の形状をなし、断面半円弧状とした長尺体として形成されている。この第１の中子４には、数ヶ所に開口部６が形成されている。この開口部６は、図３に示すように、両端部近傍に形成された二つの円形孔と、中央付近に設けられた二つの楕円孔からなる。第２の中子５は、クロスカービームの下半分の形状をなし、断面半円弧状の長尺体として形成されている。このように、第１の中子４と第２の中子５を接合一体化することで、開口部６を有した中空の中子７が形成される。

次に、前記中子７を、図２（Ｂ）に示すように、その中子７の外周囲に成形材料を射出させて外層材を形成させるための外層形成用金型８のキャビティー９内に配置する。かかる外層形成用金型８は、下型１０と上型１１とからなり、これら下型１０と上型１１を結合させることによって中子７を配置させるキャビティー９を形成する。

下型１０は、第２の中子５をその内部に配置させ、この第２の中子５の外周囲に外層材を形成するための第２キャビティーを形成する。上型１１は、第１の中子４をその内部に配置させ、この第１の中子４の外周囲に外層材を形成するための第１キャビティーを形成する。これら下型１０に上型１１が結合することで、第１キャビティーと第２キャビティーからなる外層材形成部分となるキャビティー９が形成される。

そして特に、上型１１には、第１の中子４に形成された開口部６からその内部に挿入され、該中子７を位置決めすると共に該中子７の潰れを防止する中子ガイド部材１２が、当該上型１１の一部として形成されている。この中子ガイド部材１２を上型１１の一部に形成することで、外層形成用金型８内への中子７の位置決めが容易となる。

中子ガイド部材１２は、開口部６から中子７の内部へと挿入される先端部１３の形状を第２の中子５の内面５ａの形状と同じ形状とすると共に、その先端部１３を中子７の内面５ａに面接触させている。また、この中子ガイド部材１２は、中子７を確実に位置決めするために、開口部６に対して当該開口部６の内面に接触または接触に近い状態とされている。なお、この中子ガイド部材１２は、開口部６が円形であれば円柱体とし、開口部６が楕円形であれば断面形状を楕円形状とした筒体として形成される。

次に、前記外層形成用金型８のキャビティー９内に成形材料を射出する。ここでは、射出成形または射出圧縮成形の何れの手段を使用しても構わない。キャビティー９内に成形材料を射出すると、その射出時の圧力が中子７に外力として作用する。しかしながら、開口部６よりその内部に挿入された中子ガイド部材１２がキャビティー９内において中子７をしっかりと位置決めすると共に、この中子ガイド部材１２が補強部材として機能する。その結果、射出時の圧力によって中子７がキャビティー９内の一方に片寄ることはなく正規の位置に中子７を保持させ、且つ、中子７の潰れを防止する。

そして、前記キャビティー９に充填された成形材料が冷却された後、前記外層形成用金型８を開くと、図２（Ｃ）及び図３に示すように、中子７の外周囲に外層材１４が形成されたクロスカービーム１５が得られる。このようにして製造されたクロスカービーム１５の内部には、従来のような支持部材は存在しないことから気流音は発生しない。また、製品加工後に支持部材を取り除くような後加工が必要ないため、工数の掛かる余分な後工程を省略でき、製造コストを低減することができる。また、クロスカービーム１５の開口部６は、中子ガイド部材１２にてその開口部６がガイドされるので形状変形が無く、製品組み付け時のダクトへの嵌合が容易になる。

また、外層形成用金型８においては、上型１１の一部に中子ガイド部材１２を形成するだけの構造であるので、複雑な形状でもなく特に金型費の大幅アップにはならない。

以上、本発明を適用した具体的な実施の形態について説明したが、本発明は上述の実施の形態に制限されることなく種々の変更が可能である。

例えば、前述の実施の形態では、中空製品としてクロスカービーム１５を例にとって説明したが、開口部を有し中空の製品であれば、この製品を製造する金型及びその製品を製造する方法に本発明を適用することができる。

また、前述の実施の形態では、中子７を第１の中子４と第２の中子５に分けて製造したが、ブロー成形によって一体的に形成した中子７を使用しても構わない。

中子を形成する中子形成用金型の断面図である。（Ａ）は中子の接合工程を示す断面図、（Ｂ）は外層形成用金型の断面図、（Ｃ）は外層形成用金型から取り出したクロスカービームの断面図である。クロスカービームの斜視図である。従来の金型で中空製品を製造する例を示す断面図である。従来の金型で製造された中空製品の断面図である。

符号の説明

４…第１の中子
５…第２の中子
６…開口部
７…中子
８…外層形成用金型
９…キャビティー
１０…下型
１１…上型
１２…中子ガイド部材
１３…中子ガイド部材の先端部
１４…外層材
１５…クロスカービーム

Claims

開口部を有した中空の中子を配置し、その中子の外周囲に成形材料を射出して外層材を形成する金型において、
前記開口部から前記中子の内部に挿入され、該中子を位置決めすると共に該中子の潰れを防止する中子ガイド部材を金型の一部に備えた
ことを特徴とする金型。
請求項１に記載の金型であって、
前記中子ガイド部材は、前記開口部から前記中子の内部へと挿入される先端部を、該中子の内面に接触させた
ことを特徴とする金型。
請求項１または請求項２に記載の金型であって、
前記中子ガイド部材の先端部形状を、前記中子の内面形状と同一とした
ことを特徴とする金型。
少なくとも請求項１から請求項３の何れか一つに記載される金型であって、
前記中子ガイド部材を、前記開口部の内面に接触または接触に近い状態とする
ことを特徴とする金型。
開口部を有した中空の中子を金型に配置し、その中子の外周囲に成形材料を射出して外層材を形成する中空製品の製造方法において、
前記金型の一部として形成され、前記中子の位置決めをすると共に該中子の潰れを防止する中子ガイド部材を、前記開口部よりその内部に挿入させて成形する
ことを特徴とする中空製品の製造方法。