JP2005288805A - 筒部材の製造方法およびブロー成形機 - Google Patents

Abstract

【課題】 内層の肉厚制御が簡単な筒部材の製造方法およびブロー成形機を提供することを課題とする。
【解決手段】 筒部材の製造方法は、筒状のパリソン２０の内周側に、相対的に内層前駆体３０を配置する部材配置工程と、パリソン２０の外周側に、相対的に型４０を配置する型配置工程と、型４０のキャビティ４０１内に内層前駆体３０の内側から気体を吹き込み、気体の風圧により、内層前駆体３０の少なくとも一部をパリソン２０の内周面に押し付け内層を形成し、パリソン２０を型４０の型面４０３ａ、４０３ｂに押し付け外層を形成する層形成工程と、を有する。
【選択図】 図５

Description

本発明は、例えば車両の吸気ダクト、エアクリーナダクトなどの筒部材の製造方法およびこの製造方法に用いるブロー成形機に関する。

車両の吸気ダクトの内周面やエアクリーナダクトの内周面には、吸気騒音低減のため、多孔質部材が配置されている場合がある。このようなダクトは、従来、まず一対のダクト分割体を射出成形して、次いで各々のダクト分割体の内周面に多孔質部材を貼り付け、最後にダクト分割体同士を接合することにより製造されていた。しかし、射出成形を用いる上記製造方法は、作業工数が多く煩雑である。そこで、特許文献１〜３には、多層ブロー成形により、ダクト内周面に多孔質部材を配置する製造方法が紹介されている。この製造方法に用いられるパリソン（予備成形体）は、内外二層構造を有している。内層には発泡剤が分散されている。この製造方法の場合、まずキャビティ内に吹き込まれる空気の風圧によりパリソンを金型の型面に押し付け、次いで発泡剤の発泡温度以上の高温でパリソンを加熱し内層を発泡処理することで、内層を多孔質化している。
特開平２−２０３２２号公報 特開平２−２６９０３３号公報 特開平２−２６９０３３号公報

しかしながら、特許文献１〜３記載の方法によると、内層つまり多孔質部材の肉厚を制御しにくい。すなわち、完成後のダクト内周面の多孔質部材の肉厚は、成形時におけるパリソン各部位から金型の型面までの距離、型面のコーナ部に対する樹脂の充填具合などの影響を受ける。

例えば、パリソンにおいて型面までの距離が長い部位の場合、成形時における体積膨張率が高くなる。このため、多孔質部材の肉厚は薄くなる。反対に、パリソンにおいて型面までの距離が短い部位の場合、成形時における体積膨張率が低くなる。このため、多孔質部材の肉厚は厚くなる。また、成形時においてパリソンを形成する樹脂が型面のコーナ部端まで行き渡る場合、多孔質部材の肉厚は薄くなる。反対に、成形時においてパリソンを形成する樹脂が型面のコーナ部端まで行き渡らない場合、多孔質部材の肉厚は厚くなる。このように、特許文献１〜３記載の方法の場合、内層の肉厚を制御するのは困難である。

本発明の筒部材の製造方法およびブロー成形機は、上記課題に鑑みて完成されたものである。したがって、本発明は、内層の肉厚制御が簡単な筒部材の製造方法およびブロー成形機を提供することを課題とする。

（１）上記課題を解決するため、本発明の筒部材の製造方法は、外層と内層とを備える筒部材の製造方法であって、筒状のパリソンの内周側に、相対的に内層前駆体を配置する部材配置工程と、該パリソンの外周側に、相対的に型を配置する型配置工程と、該型のキャビティ内に該内層前駆体の内側から気体を吹き込み、該気体の風圧により、該内層前駆体の少なくとも一部を該パリソンの内周面に押し付け前記内層を形成し、該パリソンを該型の型面に押し付け前記外層を形成する層形成工程と、を有することを特徴とする。

本発明の筒部材の製造方法（以下、適宜「製造方法」と略称する）は、まずパリソン内周側に内層前駆体を配置しておき（部材配置工程）、型締めを行い（型配置工程）、内層前駆体の内側から気体を吹き込むことにより（層形成工程）、外層と内層とを備える筒部材を製造するものである。

層形成工程において、内層前駆体の少なくとも一部は、気体の風圧によりパリソンの内周面に押し付けられる。ここで、筒部材の内層となる内層前駆体は、パリソンとは別体である。したがって、前記パリソン各部位から金型の型面までの距離、型面コーナ部に対するパリソン形成樹脂の充填具合などの問題から切り離して、内層前駆体の肉厚を設定することができる。

このように、本発明の製造方法によると、前記射出成形を用いる製造方法と比較して、作業工数が少ない。また、前記多層ブロー成形を用いる製造方法と比較して、内層の肉厚制御がしやすい。

（２）好ましくは、前記内層前駆体は、通気性を有する構成とする方がよい。本構成によると、層形成工程において、キャビティ内に吹き込まれる気体が、内層前駆体を通過する。この通過した気体がパリソンを型面に押し付ける。一方、内層前駆体自身は、通気抵抗により、パリソン内周面に押し付けられる。本構成によると、比較的簡単に、通気性のある内層を備える筒部材を、製造することができる。また、パリソンを、全周的に略均等に膨張させることができる。

（３）好ましくは、前記内層前駆体は、筒状を呈する構成とする方がよい。本構成によると、層形成工程において、吹き込まれる気体を、効率よく内層前駆体の移動、あるいは変形に利用することができる。

（４）好ましくは、前記型は、複数の割型が合体して構成されており、前記型配置工程において、複数の該割型の型面は、前記パリソンの外周面に当接する構成とする方がよい。つまり、本構成は、型締め時に割型の型面をパリソンの外周面に当接させるものである。本構成によると、割型の移動により、型面にパリソンを相対的に押し付けることができる。このため、パリソンを形成する樹脂を型面コーナ部に充填しやすい。

（５）上記課題を解決するため、本発明のブロー成形機は、外層と内層とを備える筒部材を製造するブロー成形機であって、開閉可能な型と、開いた該型の内側に前記外層となる筒状のパリソンを供給するダイスヘッドと、閉じた該型のキャビティ内に気体を吹き込むブローピンと、該キャビティ内において前記内層となる内層前駆体を該パリソンの内周側かつ該ブローピンの外周側に支持する支持部と、を備えることを特徴とする。

本発明のブロー成形機は、内層前駆体を支持する支持部を備えている。このため、内層前駆体を、パリソンの内周側かつブローピンの外周側に、確実に配置することができる。つまり、パリソンに対する内層前駆体の位置決めを行うことができる。したがって、内層前駆体とパリソンとの間隔を調整することにより、比較的簡単に、内層の肉厚を制御することができる。

本発明によると、内層の肉厚制御が簡単な筒部材の製造方法およびブロー成形機を提供することができる。

以下、本発明の筒部材の製造方法およびブロー成形機の実施の形態について説明する。

＜第一実施形態＞
まず、本実施形態の製造方法により製造される吸気ダクトの構成について説明する。図１に、本実施形態の製造方法により製造される吸気ダクトの斜視図を示す。図２に、図１のＩ−Ｉ断面図を示す。図に示すように、吸気ダクト１は、外層２と内層３とを備えている。吸気ダクト１は、本発明の筒部材に含まれる。外層２は、ＰＥ（ポリエチレン）製であって、角筒状を呈している。内層３は、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）不織布製であって、外層２の内周側に配置されている。内層３は、図１中、点線ハッチングで示すように、外層２の上壁下面および下壁上面に、固定されている。つまり、内層３は、上下二面の接合面を介して、外層２に固定されている。また、内層３は、外層２の長手方向中間付近に配置されている。

次に、本実施形態のブロー成形機の構成について説明する。図３に、本実施形態のブロー成形機の上下方向断面図を示す。図に示すように、ブロー成形機４は、金型４０とダイスヘッド４１とブローピン４２と支持部４３とを備えている。金型４０は、本発明の型に含まれる。金型４０は、割型４００ａ、４００ｂからなる。ダイスヘッド４１は、金型４０の上方に配置されている。

ダイスヘッド４１は、供給通路４１０と供給口４１１とを備えている。供給口４１１は、リング状を呈している。供給口４１１は、ダイスヘッド４１の下端に配置されている。供給通路４１０は、この供給口４１１と、押出し成形機のスクリュー（図略）とを、連通している。

支持部４３は、金属製であって角柱状を呈している。支持部４３は、下方から金型４０のキャビティ４０１内に挿入されている。支持部４３の上端には、内層前駆体３０の下端が外嵌されている。内層前駆体３０は、角筒状を呈している。

ブローピン４２は、金属製であって小径円筒状を呈している。ブローピン４２は、支持部４３の略中央に配置されている。ブローピン４２には、コンプレッサ（図略）から、圧縮空気が供給される。

次に、本実施形態の製造方法について説明する。本実施形態の製造方法は、部材配置工程と型配置工程と層形成工程と後処理工程を有する。部材配置工程においては、パリソン２０を供給口４１１から割型４００ａ、４００ｂ間に押し出す。供給口４１１の真下には、内層前駆体３０の上端が配置されている。パリソン２０は、内層前駆体３０上端を覆うように、供給口４１１から押し出される。図４（ａ）に本工程におけるパリソン配置後の金型の上下方向断面図を、（ｂ）に（ａ）のＩＩ−ＩＩ断面図を、それぞれ示す。（ａ）に示すように、パリソン２０は、内層前駆体３０全体を覆っている。（ｂ）に示すように、内層前駆体３０は、ブローピン４２の外周側に配置されている。並びに、パリソン２０は、内層前駆体３０の外周側に配置されている。

型配置工程においては、割型４００ａ、４００ｂを閉じる。図５（ａ）に本工程における型締め後の金型の上下方向断面図を、（ｂ）に（ａ）のＩＩＩ−ＩＩＩ断面図を、それぞれ示す。図に示すように、割型４００ａの上端４０１ａと割型４００ｂの上端４０１ｂとにより、上端４０１ａ、４０１ｂに対向するパリソン２０部位が押しつぶされる。また、割型４００ａの下端４０２ａと支持部４３側面との間、および割型４００ｂの下端４０２ｂと支持部４３側面との間で、下端４０２ａ、４０２ｂに対向するパリソン２０部位が押しつぶされる。すなわち、型締めにより、パリソン２０は、上端４０１ａ、４０１ｂと下端４０２ａ、４０２ｂとの間で、袋状に閉じられる。また、パリソン２０の外周側には、前出図１に示す吸気ダクト１の外周面と型対象な型面４０３ａ、４０３ｂが配置される。

層形成工程においては、ブローピン４２からキャビティ４０１内に空気を吹き込む。図６に、図５（ｂ）の点線枠Ａ内の拡大図を示す。ブローピン４２から吹き込まれる空気により、内層前駆体３０は外周方向に変形する。この内層前駆体３０は通気性を有する。したがって、内層前駆体３０を通過した空気により、パリソン２０は全周的に膨張する。内層前駆体３０は、剛性的に弱い部位が外周方向に変形することにより、パリソン２０内周面に部分的に付着する。すなわち、パリソン２０を形成する半溶融状態のＰＥが、内層前駆体３０を形成するＰＥＴ不織布に、相対的に含浸することにより、内層前駆体３０は、パリソン２０内周面に、部分的に付着する。パリソン２０は、型面４０３ａ、４０３ｂに到達し、型面４０３ａ、４０３ｂの形状に沿って変形する。図７（ａ）に本工程におけるパリソンおよび内層前駆体変形後の金型の上下方向断面図を、（ｂ）に（ａ）のＩＶ−ＩＶ断面図を、それぞれ示す。図に示すように、内層前駆体３０は内層３となる。並びに、パリソン２０は外層２となる。内層３は、外層２の内周面に部分的に固定される。後処理工程においては、外層２の押しつぶされた上下端部が切除される。このようにして、本実施形態の吸気ダクトは製造される。

次に、本実施形態の製造方法およびブロー成形機の作用効果について説明する。本実施形態の製造方法によると、層形成工程において、内層前駆体３０は、空気の風圧によりパリソン２０の内周面に部分的に押し付けられる。ここで、吸気ダクト１の内層３となる内層前駆体３０は、パリソン２０とは別体である。したがって、パリソン２０各部位から金型４０の型面４０３ａ、４０３ｂまでの距離、型面４０３ａ、４０３ｂのコーナ部４０４ａ、４０４ｂ（図７（ｂ）参照）に対するＰＥ（パリソン２０形成樹脂）の充填具合などの問題から切り離して、内層前駆体３０の肉厚を設定することができる。

このように、本実施形態の製造方法によると、前記射出成形を用いる製造方法と比較して、作業工数が少ない。また、内層前駆体３０はＰＥＴ不織布製であり、層形成工程において、膨張しにくい。つまり、内層前駆体３０の肉厚が薄くなりにくい。したがって、内層前駆体３０の肉厚を、略そのまま、内層３の肉厚として用いることができる。このため、前記多層ブロー成形を用いる製造方法と比較して、内層３の肉厚制御がしやすい。

また、本実施形態の製造方法によると、通気性を持つ内層前駆体３０を用いることにより、比較的簡単に、吸音性の高い内層３を形成することができる。また、内層前駆体３０は筒状を呈している。このため、ブローピン４２から吹き込まれる空気を、内層前駆体３０の変形に、効率よく利用することができる。

また、本実施形態のブロー成形機４には、内層前駆体３０を支持する支持部４３が配置されている。このため、内層前駆体３０を、パリソン２０の内周側かつブローピン４２の外周側に、確実に配置することができる（前出図４参照）。つまり、パリソン２０に対する内層前駆体３０の位置決めを行うことができる。したがって、内層前駆体３０とパリソン２０との間隔を調整することにより、比較的簡単に、内層の肉厚を制御することができる。

また、本実施形態の製造方法により製造した吸気ダクト１によると、ＰＥＴ不織布製の内層３により、騒音を低減させることができる。すなわち、音が内層３に進入すると、まず内層３内の空気が振動する。次いで、空気の粘性により音のエネルギが熱エネルギに変換される。このため、音のエネルギを小さくすることができる。

加えて、吸気ダクト１によると、内層３が、外層２内周側の空間を、ちょうど隔壁のように仕切っている（前出図７（ｂ）参照）。このため、内層３の表裏両面から、音を吸収することができる。したがって、本実施形態の製造方法により製造した吸気ダクト１は、外層２内周面に全周的に内層３が固定された吸気ダクトと比較して、遜色ない吸音面積を確保することができる。

＜第二実施形態＞
本実施形態と第一実施形態との相違点は、ジグザグに屈曲した吸気ダクトを製造する点である。また、型締め時にパリソン外周面を割型の型面が押圧する点である。したがって、ここでは相違点についてのみ説明する。

部材配置工程においては、内層前駆体の外周側にパリソンを配置する。図８（ａ）に、本工程におけるパリソン配置後の金型の上下方向断面図を、（ｂ）に（ａ）のＶ−Ｖ断面図を、それぞれ示す。なお、図４と対応する部位については同じ符号で示す。

型配置工程においては、割型４００ａ、４００ｂを閉じる。図９（ａ）に本工程における型締め後の金型の上下方向断面図を、（ｂ）に（ａ）のＶＩ−ＶＩ断面図を、それぞれ示す。なお、図５と対応する部位については同じ符号で示す。ここで、前出図８（ｂ）に示すパリソン２０外周径Ｄ１は、図９（ｂ）に示す型締め後の型面４０３ａ、４０３ｂ間距離Ｄ２よりも、大きく設定されている。このため、型締め時において、型面４０３ａ、４０３ｂは、パリソン２０を押圧する。押圧によりパリソン２０の外周面は、型面４０３ａ、４０３ｂに沿って変形する。また、パリソン２０の余剰部分２００は、割型４００ａ、４００ｂの型合わせ部分の間に挟まれる。

層形成工程においては、ブローピン４２からキャビティ４０１内に空気を吹き込む。図１０に、図９（ｂ）の点線枠Ｂ内の拡大図を示す。なお、図６と対応する部位については同じ符号で示す。パリソン２０の大部分は、既に型面４０３ａ、４０３ｂに当接している。このため、吹き込まれた空気は、パリソン２０を、型面４０３ａ、４０３ｂの四隅のコーナ部４０４ａ、４０４ｂの端まで行き渡らせるために用いられる。図１１（ａ）に本工程における内層前駆体変形後の金型の上下方向断面図を、（ｂ）に（ａ）のＶＩＩ−ＶＩＩ断面図を、それぞれ示す。なお、図７と対応する部位については同じ符号で示す。図に示すように、内層前駆体３０は内層３となる。並びに、パリソン２０は外層２となる。内層３は、外層２の内周面に部分的に止着される。後処理工程においては、外層２の押しつぶされた上下端部が切除される。また、バリ状となった余剰部分２００を切除する。このようにして、本実施形態の吸気ダクトは製造される。

本実施形態の製造方法およびブロー成形機は、第一実施形態の製造方法およびブロー成形機と同様の作用効果を有する。また、本実施形態の製造方法およびブロー成形機によると、型配置工程の段階で、型面４０３ａ、４０３ｂをパリソン２０に押し付けることができる。このため、ＰＥ（パリソン２０形成樹脂）を型面４０３ａ、４０３ｂのコーナ部４０４ａ、４０４ｂの隅々まで充填しやすい。

＜第三実施形態＞
本実施形態と第一実施形態との相違点は、内層前駆体の形状のみである。したがって、ここでは相違点についてのみ説明する。図１２に、本実施形態のブロー成形機の金型の横方向拡大断面図を示す。なお、図６と対応する部位については同じ符号で示す。図に示すように、内層前駆体３０は角筒状を呈している。内層前駆体３０の対向する二辺には、各々蛇腹３００が形成されている。

本実施形態の製造方法およびブロー成形機は、第一実施形態の製造方法およびブロー成形機と同様の作用効果を有する。また、本実施形態の製造方法およびブロー成形機によると、層形成工程において、蛇腹３００がブローピン４２からの空気により、比較的簡単に伸張する。したがって、本実施形態の製造方法およびブロー成形機によると、型面４０３ａ、４０３ｂにまで、内層前駆体３０を到達させやすい。

＜第四実施形態＞
本実施形態と第一実施形態との相違点は、内層前駆体の形状のみである。したがって、ここでは相違点についてのみ説明する。図１３に、本実施形態のブロー成形機の金型の横方向拡大断面図を示す。なお、図６と対応する部位については同じ符号で示す。図に示すように、内層前駆体３０は平板状を呈している。内層前駆体３０は、ブローピン４２を囲むように合計四枚配置されている。各々の内層前駆体３０の下端は、支持部４３上端に形成されたスリット４３０に挿入されている。

層形成工程においては、四枚の内層前駆体３０が、各々ブローピン４２からの空気により、パリソン２０内周面に貼り付けられる。したがって、外層２内周面においては、略９０°ごとに離間して、内層３が配置されることになる。

本実施形態の製造方法およびブロー成形機は、第一実施形態の製造方法およびブロー成形機と同様の作用効果を有する。また、本実施形態の製造方法およびブロー成形機によると、内層前駆体３０の形状が簡単で済む。

＜その他＞
以上、本発明の筒部材の製造方法およびブロー成形機の実施の形態について説明した。しかしながら、実施の形態は上記形態に特に限定されるものではない。当業者が行いうる種々の変形的形態、改良的形態で実施することも可能である。

例えば、上記実施形態においては、内層前駆体３０に通気性を持たせたが、通気性はなくてもよい。また、内層前駆体３０は、不織布製に限らず、例えば織布製でもよい。また、内層前駆体３０は、各繊維が分散しやすい状態で集合した凝集体状のものであってもよい。この場合、ブローピン４２からの空気の風圧により凝集体が粉砕される。そして、粉砕により生じた各繊維がパリソン２０内周面に付着する。こうすると、繊維を、パリソン内周面２０に、均一に分散させやすい。また、内層前駆体３０の形状、パリソン２０の長手方向に対する相対的位置は特に限定しない。また、ブロー成形機４において、支持部４３をダイスヘッド４１における供給口４１１の内周側に配置してもよい（前出図３参照）。

第一実施形態の製造方法により製造される吸気ダクトの斜視図である。 図１のＩ−Ｉ断面図である。 第一実施形態のブロー成形機の上下方向断面図である。 （ａ）は部材配置工程におけるパリソン配置後の金型の上下方向断面図である。（ｂ）は（ａ）のＩＩ−ＩＩ断面図である。 （ａ）は型配置工程における型締め後の金型の上下方向断面図である。（ｂ）は（ａ）のＩＩＩ−ＩＩＩ断面図である。 図５（ｂ）の点線枠Ａ内の拡大図である。 （ａ）は層形成工程におけるパリソンおよび内層前駆体変形後の金型の上下方向断面図である。（ｂ）は（ａ）のＩＶ−ＩＶ断面図である。 （ａ）は第二実施形態の製造方法の部材配置工程におけるパリソン配置後の金型の上下方向断面図である。（ｂ）は（ａ）のＶ−Ｖ断面図である。 （ａ）は型配置工程における型締め後の金型の上下方向断面図である。（ｂ）は（ａ）のＶＩ−ＶＩ断面図である。 図９（ｂ）の点線枠Ｂ内の拡大図である。 （ａ）は層形成工程における内層前駆体変形後の金型の上下方向断面図である。（ｂ）は（ａ）のＶＩＩ−ＶＩＩ断面図である。 第三実施形態のブロー成形機の金型の横方向拡大断面図である。 第四実施形態のブロー成形機の金型の横方向拡大断面図である。

符号の説明

１：吸気ダクト（筒部材）、２：外層、２０：パリソン、２００：余剰部分、３：内層、３０：内層前駆体、３００：蛇腹、４：ブロー成形機、４０：金型（型）、４００ａ：割型、４００ｂ：割型、４０１：キャビティ、４０１ａ：上端、４０１ｂ：上端、４０２ａ：下端、４０２ｂ：下端、４０３ａ：型面、４０３ｂ：型面、４０４ａ：コーナ部、４０４ｂ：コーナ部、４１：ダイスヘッド、４１０：供給通路、４１１：供給口、４２：ブローピン、４３：支持部、４３０：スリット。

Claims (5)

1. 外層と内層とを備える筒部材の製造方法であって、
   筒状のパリソンの内周側に、相対的に内層前駆体を配置する部材配置工程と、
   該パリソンの外周側に、相対的に型を配置する型配置工程と、
   該型のキャビティ内に該内層前駆体の内側から気体を吹き込み、該気体の風圧により、該内層前駆体の少なくとも一部を該パリソンの内周面に押し付け前記内層を形成し、該パリソンを該型の型面に押し付け前記外層を形成する層形成工程と、
   を有することを特徴とする筒部材の製造方法。
2. 前記内層前駆体は、通気性を有する請求項１に記載の筒部材の製造方法。
3. 前記内層前駆体は、筒状を呈する請求項１に記載の筒部材の製造方法。
4. 前記型は、複数の割型が合体して構成されており、
   前記型配置工程において、複数の該割型の型面は、前記パリソンの外周面に当接する請求項１に記載の筒部材の製造方法。
5. 外層と内層とを備える筒部材を製造するブロー成形機であって、
   開閉可能な型と、開いた該型の内側に前記外層となる筒状のパリソンを供給するダイスヘッドと、閉じた該型のキャビティ内に気体を吹き込むブローピンと、該キャビティ内において前記内層となる内層前駆体を該パリソンの内周側かつ該ブローピンの外周側に支持する支持部と、を備えることを特徴とするブロー成形機。

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