JP2009006697A - Method of manufacturing duct - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、空気等の流体を流すためのダクトの製造方法に関する。 The present invention relates to a method of manufacturing a duct for flowing a fluid such as air.
近年、自動車に対する低騒音化の要求が高まってきており、エンジンの吸気脈動により生じる吸気音もその対象になっている。この吸気音を低減する技術として、本出願人は、エンジンの吸気ダクトに取り付ける消音ダクトを提案した(特許文献1参照)。
この消音ダクトは、消音する胴体部とホースを取り付ける締結部(両端部)とを有し、胴体部が薄膜で構成され、締結部は厚肉で構成されている。
従来のダクトは、一般にダイレクトブロー成形で製造される。ダイレクトブロー成形は、熱可塑性材料で作った円筒状のパリソンを合わせ型で挟み込み、内部に加圧空気を吹き込んで膨らませる方法である。
In recent years, there has been an increasing demand for noise reduction in automobiles, and the intake noise generated by the intake pulsation of the engine is also the subject. As a technique for reducing this intake noise, the present applicant has proposed a silencer duct that is attached to an intake duct of an engine (see Patent Document 1).
This silencer duct has a body part to be silenced and a fastening part (both ends) to which a hose is attached, the body part is made of a thin film, and the fastening part is made of a thick wall.
Conventional ducts are generally manufactured by direct blow molding. Direct blow molding is a method in which a cylindrical parison made of a thermoplastic material is sandwiched between molds and blown into the interior by pressurized air.
しかし、上記の消音ダクトは、胴体部の厚さが0.5mm以下と薄いため、ダイレクトブロー成形により製造することは困難である。すなわち、ダイレクトブロー成形では、周知のパリソンコントロールによって成形品の肉厚を変化させることは可能であるが、成形品の肉厚が0.5mm以下になる様にパリソンの肉厚を調整すると、パリソンの形状保持が困難になるため、実際に0.5mm以下の薄膜を成形することは難しい。
また、ダイレクトブロー成形では、パリソンを型締めする際に有底部が形成されるため、ダクトとして不要な有底部を後工程で切断する必要がある。その結果、廃材が発生すると共に、後工程に要する設備費等が製品コストを押し上げる要因となっている。
そこで、特許文献2に示される様に、軸心方向に貫通する円筒状のパリソン(プリフォーム)を延伸させ、内部に空気を供給して中空周壁部を膨出させてパイプ等の筒状体を製造する方法が公知である。
In direct blow molding, since a bottomed portion is formed when the parison is clamped, it is necessary to cut a bottomed portion unnecessary as a duct in a subsequent process. As a result, waste materials are generated, and equipment costs required for subsequent processes are factors that increase product costs.
Therefore, as shown in
ところが、上記の特許文献2に開示された公知技術では、延伸ブロー成形する前のパイプ形状を有するパリソンの両端開口部の径に対して、中央部の径が型の抜き勾配しか小さくなっておらず、PET(ポリエチレンテレフタレート)やPEN(ポリエチレンナフタレート)のような延伸させることで強度が得られる材料を用いる場合には、ブロー成形しても径方向に殆ど延伸されないため、強度を得ることはできない。
つまり、ダクトの様に、両端の開口部の断面積と中央部(胴体部)の断面積とが略等しい、または、両端の開口部より胴体部の方が大きい断面積を有する筒状体を延伸ブロー成形によって製造する場合には、特許文献2に開示された公知技術では、PETやPENのような材料を用いても強度を高めることができない。
本発明は、上記事情に基づいて成されたもので、その目的は、両端の開口部と胴体部とが略等しい断面積を有する、または、両端の開口部より胴体部の方が大きい断面積を有するダクトにおいて、肉厚が薄く、且つ、強度の高いダクトの製造方法を提供することにある。
However, in the known technique disclosed in the above-mentioned
In other words, like a duct, a cylindrical body having a cross-sectional area of the opening at both ends and a cross-sectional area of the central portion (body portion) is substantially equal, or the cross-sectional area of the body portion is larger than the openings at both ends. In the case of manufacturing by stretch blow molding, the known technique disclosed in
The present invention has been made based on the above circumstances, and its purpose is to have a cross-sectional area in which the opening at both ends and the body part are substantially equal, or the body part has a larger cross-sectional area than the openings at both ends. In the duct which has this, it is providing the manufacturing method of a duct with a thin wall thickness and high intensity | strength.
(請求項1の発明)
本発明は、両端部が開口すると共に、両端部より中央部の方が断面積が小さくなるように括れた筒形状を有するプリフォームを成形するプリフォーム成形工程と、成形されたプリフォームを加熱する加熱工程と、加熱されたプリフォームを軸方向および径方向に延伸ブロー成形する延伸ブロー工程とを経て製造されるダクトの製造方法であって、プリフォームを成形する際に使用される材料は、延伸することによって強度が増加する熱可塑性材料であり、プリフォームの中央部は、延伸することによって所定の強度を確保できる量だけ括れており、延伸ブロー工程では、プリフォームを成形した段階で括れている中央部の断面積が、両端部の断面積と同一以上になるまで径方向に延伸ブロー成形されることを特徴とする。
(Invention of Claim 1)
The present invention includes a preform molding process for molding a preform having a cylindrical shape in which both end portions are open and a cross-sectional area is smaller at the center portion than both end portions, and the molded preform is heated. A method of manufacturing a duct that is manufactured through a heating process and a stretch blow process in which a heated preform is stretch blow molded in an axial direction and a radial direction, and a material used when molding the preform is A thermoplastic material whose strength is increased by stretching, and the central portion of the preform is bundled by an amount that can ensure a predetermined strength by stretching, and in the stretch blow process, the preform is molded. Stretch blow molding is performed in the radial direction until the cross-sectional area of the central portion is equal to or greater than the cross-sectional area of both end portions.
本発明によれば、プリフォームを延伸ブロー成形することにより肉厚を薄くできるので、プリフォームを成形する段階でプリフォームの肉厚を必要以上に薄くする必要はない。その結果、ダイレクトブロー成形では困難である薄膜(例えば厚さ0.5mm以下)を有するダクトの製造が可能である。また、両端部に対して中央部が括れたプリフォームから、中央部の断面積が両端部の断面積と同一以上になるまで軸方向および径方向に延伸ブロー成形することにより、強度の高いダクトを製造できる。
なお、「延伸することによって強度が増加する」の意味は、同一材料により同一の肉厚を有するダクトを製造する際に、延伸ブロー工程を含まない方法により製造されたダクトと、本発明のダクト、つまり、延伸ブロー工程を含む方法により製造されたダクトとを比較した場合に、本発明のダクトの方が高い強度を得られることを言う。
According to the present invention, since the thickness can be reduced by stretch blow molding the preform, it is not necessary to reduce the thickness of the preform more than necessary at the stage of molding the preform. As a result, it is possible to manufacture a duct having a thin film (for example, a thickness of 0.5 mm or less), which is difficult with direct blow molding. In addition, a duct with high strength can be obtained by performing stretch blow molding in the axial direction and the radial direction until the cross-sectional area of the central part is equal to or larger than the cross-sectional area of the both end parts from the preform with the central part constricted with respect to both end parts. Can be manufactured.
The meaning of “strength is increased by stretching” means that a duct manufactured by a method that does not include a stretch blow step when manufacturing a duct having the same thickness from the same material, and the duct of the present invention. That is, it means that the duct of the present invention can obtain higher strength when compared with a duct produced by a method including a stretch blow process.
また、「延伸することによって所定の強度を確保できる量だけ括れており」とは、延伸することによって強度が増加する材料を、必要な倍率まで延伸できる量だけプリフォームの中央部が括れていることを言う。
また、「延伸ブロー工程では、プリフォームを成形した段階で括れている中央部の断面積が両端部の断面積と同一以上になるまで径方向に延伸ブロー成形される」には、両端部の断面積が略同一以上の断面積になるまで径方向に延伸ブロー成形されるものを含むことは言うまでもない。
In addition, “the amount that can secure a predetermined strength by stretching is bundled” means that the center portion of the preform is bundled by an amount that can be stretched to the required magnification for the material that increases the strength by stretching. Say that.
In addition, in the “stretch blow process, stretch blow molding is performed in the radial direction until the cross-sectional area of the central portion that is bundled at the stage of forming the preform is equal to or greater than the cross-sectional area of both end portions”. Needless to say, it includes those that are stretch blow molded in the radial direction until the cross-sectional area becomes substantially equal to or larger than the cross-sectional area.
(請求項2の発明)
請求項1に記載したダクトの製造方法において、延伸ブロー工程では、筒形状に成形されたプリフォームの両端部を把持して長手方向に引き伸ばした後、その引き伸ばしたプリフォームの内部に高圧ガスを吹き込んで径方向に膨らませることを特徴とする。
本発明によれば、両端部が開口する筒形状のプリフォームを延伸ブロー成形するので、成形品に有底部が生じることはない。これにより、有底部を切断するための後加工は不要であり、廃材が発生することもない。
(Invention of Claim 2)
In the duct manufacturing method according to
According to the present invention, since a cylindrical preform having both ends opened is stretch blow molded, a bottomed portion does not occur in the molded product. Thereby, post-processing for cutting the bottomed portion is unnecessary, and no waste material is generated.
(請求項3の発明)
請求項1に記載したダクトの製造方法において、延伸ブロー工程では、筒形状に成形されたプリフォームの両端部を把持して長手方向に引き伸ばしながら、プリフォームの内部に高圧ガスを吹き込んで径方向に膨らませることを特徴とする。
本発明によれば、両端部が開口する筒形状のプリフォームを延伸ブロー成形するので、成形品に有底部が生じることはない。これにより、有底部を切断するための後加工は不要であり、廃材が発生することもない。
(Invention of Claim 3)
In the duct manufacturing method according to
According to the present invention, since a cylindrical preform having both ends opened is stretch blow molded, a bottomed portion does not occur in the molded product. Thereby, post-processing for cutting the bottomed portion is unnecessary, and no waste material is generated.
(請求項4の発明)
請求項2または3に記載したダクトの製造方法において、ダクトは、プリフォームを成形した段階で括れている中央部が、延伸ブロー工程により長手方向に引き伸ばされ、且つ、径方向に膨らまされて胴体部を形成し、この胴体部の肉厚が、長手方向の両端部の肉厚より薄く形成されることを特徴とする。
ダクトの両端部の肉厚を胴体部の肉厚より厚くできるので、ダクトにホース等を接続する際に、締結部となるダクトの両端部の強度を確保できる。また、胴体部の肉厚を薄く形成することにより、ダクトの軽量化を図ることができる。
(Invention of Claim 4)
The duct manufacturing method according to
Since the thickness of both ends of the duct can be made thicker than the thickness of the body portion, when connecting a hose or the like to the duct, the strength of both ends of the duct serving as a fastening portion can be secured. Further, by reducing the thickness of the body part, the weight of the duct can be reduced.
(請求項5の発明)
請求項1〜4に記載した何れかのダクトの製造方法において、延伸することで強度が増加する熱可塑性材料は、PET(ポリエチレンテレフタレート)またはPEN(ポリエチレンナフタレート)であることを特徴とする。
延伸することで強度が増加する熱可塑性材料の例として、PETまたはPENを用いることができる。
(Invention of Claim 5)
The method for manufacturing a duct according to any one of
PET or PEN can be used as an example of a thermoplastic material whose strength increases by stretching.
本発明を実施するための最良の形態を以下の実施例により詳細に説明する。 The best mode for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the following examples.
図1(a)は消音器1に使用される内側ダクト2の長手方向断面図、同図(b)は内側ダクト2の径方向断面図(A−A断面図)である。
本実施例の消音器1は、例えば、内燃機関の吸気音を低減する働きを有し、図2(a)に示す様に、内燃機関の吸気通路の一部を形成する内側ダクト2と、この内側ダクト2の外側に空気層を介して配置される外側ダクト3とで構成される。
内側ダクト2は、図1(b)に示す様に、空気の流れ方向と直交する断面形状が円形に形成された胴体部2Aと、同図(a)に示す様に、胴体部2Aの長手方向の両端部に開口部を形成するダクト端部2Bとを有し、胴体部2Aの断面積とダクト端部2Bの断面積とが略同一に形成されている。
FIG. 1A is a longitudinal sectional view of the
The
As shown in FIG. 1B, the
胴体部2Aは、厚さが0.5mm以下、好ましくは、0.2mmに設定されている。
ダクト端部2Bは、例えば、内側ダクト2にホース等を接続するための締結部として設けられ、その肉厚が胴体部2Aの肉厚より厚く(例えば2mm)設定されている。なお、一方のダクト端部2Bは、例えば、エアクリーナ(図示せず)の出口に連結され、他方のダクト端部2Bは、例えば、スロットルボディ(図示せず)の入口に連結される。
この内側ダクト2は、後述する延伸ブロー成形により製造される。
外側ダクト3は、図2(b)に示す様に、半円弧状の断面形状を有する一対の半割れダクトを組み合わせて構成され、内側ダクト2のダクト端部2Bを挟み込んだ状態で、両方の半割れダクトに設けられたフランジ部3a同士を合わせて固定されている。
The
The
The
As shown in FIG. 2 (b), the
次に、本発明に係る内側ダクト2の製造方法を図3〜図6に基づき説明する。
(a)プリフォーム成形工程…例えば、周知の射出成形法により、溶融した熱可塑性材料を金型に射出してプリフォーム20を成形する。このプリフォーム20は、図3(a)に示す様に、成形後にダクト端部2Bを形成する大径部20aと、この大径部20aより断面積が小さく形成された中央部20bと、両方の大径部20aと中央部20bとの間を繋ぐテーパ部20cとが設けられている。
中央部20bと大径部20aとは、同図(b)、(c)に示す様に、それぞれ、断面形状が円形であり、且つ、大径部20aより中央部20bの方が断面積が小さく形成されている。つまり、プリフォーム20は、大径部20aに対しテーパ部20cを介して中央部20bが括れた鼓型の筒形状に成形されている。
熱可塑性材料としては、延伸によって強度が増加する材料、例えば、PET(ポリエチレンテレフタレート)、PEN(ポリエチレンナフタレート)等が使用される。
(b)加熱工程…図4に示す様に、成形されたプリフォーム20を適温まで加熱する。
Next, a method for manufacturing the
(A) Preform molding step: For example, the
As shown in FIGS. 2B and 2C, the
As the thermoplastic material, a material whose strength is increased by stretching, for example, PET (polyethylene terephthalate), PEN (polyethylene naphthalate), or the like is used.
(B) Heating step: As shown in FIG. 4, the molded
(c)延伸工程…図5に示す様に、上型4と下型5によりプリフォーム20の両方の大径部20aを把持して長手方向(図示上下方向)に引き伸ばす。この時、例えば、下型5によりプリフォーム20の下側の大径部20aを固定した状態で、上型4を図示上方(矢印方向)へ引き上げて、プリフォーム20の上側の大径部20aを引っ張ることにより、中央部20bおよびテーパ部20cが長手方向に引き延ばされて薄肉に形成される。なお、上型4と下型5は、それぞれプリフォーム20の大径部20aを把持した状態で、その大径部20aの開口面を気密に閉じている。
(d)ブロー成形工程…図6(a)に示す様に、ブロー成形用の合わせ型6を上型4と下型5との間に挟み込んで、テーパ部20cおよび中央部20bの外周に配置した後、例えば、下型5に設けられたブロー孔5aからプリフォーム20の内部に高圧ガスを吹き込む。これにより、同図(b)に示す様に、テーパ部20cおよび中央部20bが合わせ型6の内周面に密着するまで径方向に延伸して、内側ダクト2の胴体部2Aが形成される。
(C) Stretching step: As shown in FIG. 5, the
(D) Blow molding step: As shown in FIG. 6 (a), the mating die 6 for blow molding is sandwiched between the
(実施例の効果)
本実施例に記載したダクトの製造方法では、延伸することによって強度が増加する熱可塑性材料(PET、PEN)を使用することにより、強度の高い内側ダクト2を製造できる。つまり、大径部20aに対して中央部20bが括れた鼓型のプリフォーム20から、中央部20bの断面積が大径部20aの断面積と略同一になるまで軸方向および径方向に延伸ブロー成形することにより、径方向の延伸率を大きく取ることができるので、強度の高い胴体部2Aを形成できる。
(Effect of Example)
In the duct manufacturing method described in the present embodiment, the
また、本実施例の内側ダクト2は、延伸ブロー成形により製造されるので、胴体部2Aの肉厚を0.5mm以下まで薄くできる。すなわち、図5に示す延伸工程により、プリフォーム20を長手方向に引き伸ばすことによって、中央部20b(最終的に胴体部2Aを形成する部位)の肉厚を薄くできるので、プリフォーム20を成形する段階でプリフォーム20の肉厚を必要以上に薄くする必要はない。これにより、従来のダイレクトブロー成形では困難である厚さ0.5mm以下の胴体部2Aを有する内側ダクト2の製造が可能である。
Moreover, since the
さらに、プリフォーム20の大径部20aは、ブロー成形を行う際に、上型4と下型5により外周面が把持されているため、高圧ガスを吹き込んだ時に、大径部20aが径方向の外側へ膨らむことはない。つまり、ブロー成形によって大径部20aの肉厚が薄くなることはなく、径方向および軸方向に延伸して形成される胴体部2Aより肉厚を厚くできるので、締結部として設けられるダクト端部2Bの強度を確保できる。
また、上記の製造方法では、両端が開口している鼓型のプリフォーム20を延伸ブロー成形するので、成形品に有底部が生じることはない。その結果、有底部を切断するための後加工は不要であり、廃材が発生することもない。
Further, since the outer peripheral surface of the large-
Further, in the above manufacturing method, since the drum-shaped
図7(a)は内側ダクト2の長手方向断面図、同図(b)は胴体部2Aの断面図(E−E断面図)、同図(c)はダクト端部2Bの断面図(F−F断面図)である。
実施例1では、断面円形を有する内側ダクト2の一例を記載したが、本発明の製造方法により、例えば、図7に示す様に、断面形状が多角形(例えば、六角形)の内側ダクト2を製造することもできる。
この内側ダクト2は、実施例1に記載した消音器1に用いた場合に、多角形を構成する各平面部が、吸気音の発生によって振動する振動面を形成し、その振動面の厚さが0.5mm以下、好ましくは、0.2mmに設定されている。なお、内側ダクト2の製造工程は、実施例1と同じであり、プリフォーム成形工程→加熱工程→延伸工程→ブロー成形工程を有し、延伸工程では、プリフォーム20の中央部20bが軸方向および径方向に延伸されることにより、強度の高い内側ダクト2を製造できる。
また、製造された内側ダクト2は、胴体部2Aの断面積S1とダクト端部2Bの断面積S2とが略同一に形成されている。
7A is a longitudinal sectional view of the
In the first embodiment, an example of the
When this
Further, in the manufactured
(変形例)
実施例1及び実施例2に記載した内側ダクト2の製造方法では、両端が開口する筒形状のプリフォーム20から延伸ブロー成形によって内側ダクト2を製造しているが、少なくとも一端側が閉じた有底状のプリフォーム20から延伸ブロー成形を実施した後、有底部を切断して内側ダクト2を製造することもできる。
また、実施例1及び実施例2では、延伸工程の後にブロー成形工程を実施しているが、延伸工程とブロー成形工程とを同時に行うことも可能である。つまり、プリフォーム20の大径部20aを把持して長手方向に引き伸ばしながら、プリフォーム20の内部に高圧ガスを吹き込んで径方向に膨らませることも可能である。
(Modification)
In the method for manufacturing the
Moreover, in Example 1 and Example 2, although the blow molding process is implemented after the extending process, it is also possible to perform the extending process and the blow molding process simultaneously. That is, it is possible to blow the high-pressure gas into the
また、実施例1および実施例2では、プリフォーム20の括れている中央部20bの成形後の断面積が、両端部(大径部20a)の断面積と略同一となるように成形されているが、当該中央部20bの断面積が、両端部(大径部20a)の断面積より大きくなるように成形しても良い。
本発明のダクトの製造方法は、消音器1に使用される内側ダクト2の製造に限定されるものではなく、空調用の空気ダクトや排気ダクト等、種々の用途に利用されるダクトの製造方法にも適用できる。
Moreover, in Example 1 and Example 2, it shape | molds so that the cross-sectional area after shaping | molding of the
The duct manufacturing method of the present invention is not limited to the manufacturing of the
2 内側ダクト(ダクト)
2A 内側ダクトの胴体部
2B ダクト端部
20 プリフォーム
2 Inside duct (duct)
2A Body of
Claims (5)
成形されたプリフォームを加熱する加熱工程と、
加熱されたプリフォームを軸方向および径方向に延伸ブロー成形する延伸ブロー工程とを経て製造されるダクトの製造方法であって、
前記プリフォームを成形する際に使用される材料は、延伸することによって強度が増加する熱可塑性材料であり、
前記プリフォームの中央部は、延伸することによって所定の前記強度を確保できる量だけ括れており、
前記延伸ブロー工程では、前記プリフォームを成形した段階で括れている中央部の断面積が、両端部の断面積と同一以上になるまで径方向に延伸ブロー成形されることを特徴とするダクトの製造方法。 A preform molding step for molding a preform having a cylindrical shape that is narrowed so that the cross-sectional area is smaller at the center than at both ends while opening both ends,
A heating step of heating the molded preform;
A duct manufacturing method that is manufactured through a stretch blow process in which a heated preform is stretch blow molded in an axial direction and a radial direction,
The material used when molding the preform is a thermoplastic material whose strength increases by stretching,
The center portion of the preform is bundled by an amount that can ensure the predetermined strength by stretching,
In the stretch blow step, the duct is characterized in that stretch blow molding is performed in the radial direction until the cross-sectional area of the central portion bundled at the stage of forming the preform is equal to or greater than the cross-sectional area of both end portions. Production method.
前記延伸ブロー工程では、筒形状に成形されたプリフォームの両端部を把持して長手方向に引き伸ばした後、その引き伸ばしたプリフォームの内部に高圧ガスを吹き込んで径方向に膨らませることを特徴とするダクトの製造方法。 In the manufacturing method of the duct according to claim 1,
In the stretch blow step, the both ends of the preform formed into a cylindrical shape are gripped and stretched in the longitudinal direction, and then a high pressure gas is blown into the stretched preform to expand in the radial direction. A method for manufacturing a duct.
前記延伸ブロー工程では、筒形状に成形されたプリフォームの両端部を把持して長手方向に引き伸ばしながら、前記プリフォームの内部に高圧ガスを吹き込んで径方向に膨らませることを特徴とするダクトの製造方法。 In the manufacturing method of the duct according to claim 1,
In the stretching blow step, a duct characterized by inflating in the radial direction by blowing high-pressure gas into the preform while grasping both ends of the preform formed into a cylindrical shape and stretching the preform in the longitudinal direction. Production method.
前記ダクトは、前記プリフォームを成形した段階で括れている中央部が、前記延伸ブロー工程により長手方向に引き伸ばされ、且つ、径方向に膨らまされて胴体部を形成し、この胴体部の肉厚が、長手方向の両端部の肉厚より薄く形成されることを特徴とするダクトの製造方法。 In the manufacturing method of the duct according to claim 2 or 3,
In the duct, the central portion that is bundled at the stage of forming the preform is stretched in the longitudinal direction by the stretch-blow process and is expanded in the radial direction to form a body portion, and the thickness of the body portion is increased. Is formed thinner than the thickness of both end portions in the longitudinal direction.
延伸することで強度が増加する前記熱可塑性材料は、PET(ポリエチレンテレフタレート)またはPEN(ポリエチレンナフタレート)であることを特徴とするダクトの製造方法。 In the manufacturing method of the duct in any one of Claims 1-4,
The said thermoplastic material which intensity | strength increases by extending | stretching is PET (polyethylene terephthalate) or PEN (polyethylene naphthalate), The manufacturing method of the duct characterized by the above-mentioned.
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2008
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