JP2013178034A - 発泡ダクト - Google Patents
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Abstract
【課題】発泡ダクトの構造によって、発泡ダクトに断熱性や緩衝性を付与することが可能な発泡ダクトを提供する。
【解決手段】発泡樹脂で構成した発泡ダクト（200）であり、他の壁部よりも発泡倍率の高い高発泡壁部（204）を有する、ことを特徴とする。
【選択図】図２
【解決手段】発泡樹脂で構成した発泡ダクト（200）であり、他の壁部よりも発泡倍率の高い高発泡壁部（204）を有する、ことを特徴とする。
【選択図】図２
Description
本発明は、発泡樹脂で構成する発泡ダクトに関する。
自動車等の車両用のダクトとして、発泡樹脂で構成する発泡ダクトがある。発泡ダクトは、非発泡樹脂で構成するダクトに比べて軽量であるため、燃費等の観点で軽量化が求められる車両に好適である。
この種の発泡ダクトは、通常、以下の成形方法で成形される。まず、各種材料を溶融混練して形成した発泡樹脂を押出機の環状ダイから押し出し、円筒形状の発泡パリソンを形成する。この発泡パリソンを金型で挟み込み、金型内の発泡パリソンに空気を吹き込んで発泡パリソンを金型のキャビティに押し当てて賦形し、発泡パリソンをキャビティ形状に引き伸ばして成形する。その後、キャビティ形状の成形品を冷却し、金型を開いて成形品を取り出し、不要な部分を除去する。これにより、所望の発泡ダクトが得られる。
なお、発泡ダクトに関する文献として、例えば、特許文献１（特開2011-194700号公報）、特許文献２（特開2011-116120号公報）等がある。
特許文献１では、発泡樹脂を構成する各種材料を規定することで、安価な材料構成で、混合材料の種類を少なくした軽量で低温衝撃性の高い発泡ダクトの成形を可能にしている。
特許文献２では、発泡樹脂を構成するポリプロピレン系樹脂を規定することで、高いブロー比でもピンホールが生じにくく、且つ、高い発泡倍率の発泡ダクトの成形を可能にしている。
なお、上述した成形方法で成形された発泡ダクトは、発泡パリソンを金型のキャビティに押し当てて賦形し、発泡パリソンをキャビティ形状に引き伸ばして成形されるため、その引き伸ばした箇所が薄肉になり、発泡ダクトに薄肉部が形成される場合がある。しかし、薄肉部が形成されると、高断熱性が得られず、その部分が結露してしまうことになる。このため、発泡ダクトから結露水滴防止用の部材を完全に取り除くことができないという問題がある。また、落下時や別部材との衝突時に薄肉部が割れ易いという問題がある。
このようなことから、発泡ダクトに断熱性や緩衝性を付与し、上述した問題を解消することが必要視されている。
なお、上記特許文献１、２には、発泡樹脂を構成する材料を規定することで、所望の発泡ダクトを得るための技術について開示されている。しかし、発泡ダクトの構造については何ら言及されていない。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、発泡ダクトの構造によって、発泡ダクトに断熱性や緩衝性を付与することが可能な発泡ダクトを提供することを目的とする。
かかる目的を達成するために、本発明は以下の特徴を有する。
本発明にかかる発泡ダクトは、
発泡樹脂で構成した発泡ダクトであって、
他の壁部よりも発泡倍率の高い高発泡壁部を有する、ことを特徴とする。
発泡樹脂で構成した発泡ダクトであって、
他の壁部よりも発泡倍率の高い高発泡壁部を有する、ことを特徴とする。
本発明によれば、発泡ダクトの構造によって、発泡ダクトに断熱性や緩衝性を付与することができる。
＜発泡ダクト200の概要＞
まず、図１、図２を参照しながら、本実施形態の発泡ダクト200の概要について説明する。
まず、図１、図２を参照しながら、本実施形態の発泡ダクト200の概要について説明する。
本実施形態の発泡ダクト200は、発泡樹脂で構成した発泡ダクト200であり、図２に示すように、他の壁部よりも発泡倍率の高い高発泡壁部204を有する、ことを特徴とする。
本実施形態の発泡ダクト200は、発泡倍率の高い高発泡壁部204を有しているため、発泡ダクト200の構造によって、発泡ダクト200に断熱性や緩衝性を付与することができる。本実施形態の発泡ダクト200は、図２に示すように、屈曲した箇所（屈曲部207）を有しているため、その屈曲部207を高発泡壁部204で構成することが好ましい。
屈曲部207は、発泡ダクト200を成形する際に樹脂が引き伸ばされて形成される部分であるため、通常は、薄肉部が形成され易い箇所になる。屈曲部207に薄肉部が形成されると、高断熱性が得られず、その部分が結露してしまうことになる。また、落下時や別部材との衝突時に薄肉部が割れ易くなってしまう。
これに対し、本実施形態の発泡ダクト200は、屈曲部207を高発泡壁部204で構成することで、他の壁部よりも発泡倍率を高くすることができる。また、屈曲部207に薄肉部が形成されず、逆に、屈曲部207の肉厚を厚くすることができる。その結果、屈曲部207での結露の発生を防止することができる。また、屈曲部207は、落下時や別部材との衝突時に衝撃を受け易い部分であるが、屈曲部207を高発泡壁部204で構成することで、屈曲部207に緩衝性を付与することができるため、落下時や衝突時の衝撃を緩和することができる。以下、添付図面を参照しながら、本実施形態の発泡ダクト200について詳細に説明する。
（第１の実施形態）
＜発泡ダクト200の構成例＞
まず、図１〜図５を参照しながら、本実施形態の発泡ダクト200の構成例について説明する。図１は、本実施形態の発泡ダクト200の構成例を示す図であり、図２は、発泡ダクト200のA-A'の中空延伸方向垂直断面構成例を示す図である。図３は、図１に示す接続部206のX-X'の中空延伸方向垂直断面構成例を示す図である。図４は、発泡ダクト200の接続部206に他部材300を接続した状態を示す図であり、図５は、図４に示す接続部206のX-X'の中空延伸方向垂直断面構成例を示す図である。
＜発泡ダクト200の構成例＞
まず、図１〜図５を参照しながら、本実施形態の発泡ダクト200の構成例について説明する。図１は、本実施形態の発泡ダクト200の構成例を示す図であり、図２は、発泡ダクト200のA-A'の中空延伸方向垂直断面構成例を示す図である。図３は、図１に示す接続部206のX-X'の中空延伸方向垂直断面構成例を示す図である。図４は、発泡ダクト200の接続部206に他部材300を接続した状態を示す図であり、図５は、図４に示す接続部206のX-X'の中空延伸方向垂直断面構成例を示す図である。
本実施形態の発泡ダクト200は、発泡樹脂をブローして成形し、発泡倍率が2.0倍以上で、且つ、複数の気泡セルを有する独立気泡構造で構成している。発泡倍率は、以下のように算出する。発泡ダクト200の直線形状を構成する箇所において2cm角で試験片を切り取り、「JIS K-7112に準じたアルファミラージュ（株）製電子比重計EW−200SG」により、試験片の比重を測定する。そして、測定した試験片の比重で、発泡する前の樹脂の比重を割ることで、発泡倍率を算出する。
本実施形態の発泡ダクト200は、図１、図２に示すように、第１の壁部201と、第１の壁部201と間隔をおいて対向する第２の壁部202と、第１の壁部201と第２の壁部202との周囲を繋ぐ周囲壁203と、を有し、ダクト内面に中空部205を有して構成している。第１の壁部201と第２の壁部202とを繋ぐ周囲壁203にはパーティングラインPL1,PL2が形成されている。
本実施形態の発泡ダクト200は、図１、図２に示すように屈曲部207を有しており、屈曲部207は、高発泡壁部204で構成している。屈曲部207は、発泡ダクト200において屈曲した箇所を構成する部分であり、高発泡壁部204は、他の壁部よりも気泡径が大きく、他の壁部よりも発泡倍率が高くなっている。高発泡壁部204は、他の壁部よりも発泡倍率が0.3〜0.5倍の範囲で高くなっている。高発泡壁部204の発泡倍率も上記で説明した直線形状の箇所と同様に算出する。例えば、屈曲部207において2cm角で試験片を切り取り、「JIS K-7112に準じたアルファミラージュ（株）製電子比重計EW−200SG」により、試験片の比重を測定する。そして、測定した試験片の比重で、発泡する前の樹脂の比重を割ることで、発泡倍率を算出する。また、気泡径は、以下のように算出する。発泡ダクト200の直線形状を構成する壁部の気泡径は、発泡ダクト200の流路方向と垂直に発泡ダクト200を切断し（例えば、図２に示すA-A'断面）、発泡ダクト200の直線形状を構成する壁部の部分の切断面をCCDカメラ（キーエンスVH-6300）で撮影し、切断面の2mm2の領域内に存在する各気泡の径を測定し、その各気泡の径の平均値を、発泡ダクト200の直線形状を構成する壁部の気泡径とする。但し、各気泡の径は、その気泡の長手方向の径（長径）と短手方向の径（短径）との平均値である。また、高発泡壁部204の気泡径は、発泡ダクト200の流路方向と垂直に切断し（例えば、図２に示すA-A'断面）、屈曲部207を構成する部分の切断面をCCDカメラ（キーエンスVH-6300）で撮影し、切断面の5mm2の領域内に存在する各気泡の径を測定し、その各気泡の径の平均値を、高発泡壁部204の気泡径とする。但し、各気泡の径は、その気泡の長手方向の径（長径）と短手方向の径（短径）との平均値である。本実施形態の発泡ダクト200の直線形状を構成する壁部の部分の気泡径は、約200μmで構成し、80〜500μmの範囲で構成する。また、高発泡壁部204の部分の気泡径は、約1.0mmで構成し、500μmを超えて構成する。
本実施形態の発泡ダクト200を構成する第１の壁部201と第２の壁部202との全体の平均肉厚は、2.0〜3.0mmである。平均肉厚については、以下のように算出する。まず、発泡ダクト200の中央、及び、両端付近（即ち、上端および下端）の３箇所の断面における、２つの金型分割点を結ぶ直線の垂直二等分線と交わる部分（合計６箇所）の肉厚を、ノギスにより測定する。そして、６つの測定値の平均値を、平均肉厚として算出する。
また、図２に示す発泡ダクト200の中空延伸方向垂直断面形状において、肉厚が最も厚い箇所は、高発泡壁部204で構成する屈曲部207である。このため、屈曲部207は、発泡ダクト200の平均肉厚よりも厚くなる。なお、発泡ダクト200の肉厚差を大きくするためには、ブロー比が0.2以上、好ましくは0.4以上であることが望ましい。図２に示す発泡ダクト200におけるブロー比は、図２に示すように、中空延伸方向垂直断面において、パーティングラインPL1,PL2同士を結ぶ直線の長さAと、この直線Aから最も離れた壁部外面までの距離Bと、の割合（B/A）であり、0.2である。
本実施形態の発泡ダクト200を構成する発泡樹脂は、230℃におけるMTが3〜5cNとなる材料配合の樹脂に発泡剤を添加した樹脂で構成する。230℃におけるMTが3〜5cNとなる材料配合の樹脂としては、例えば、ボレアリスWB140:日本ポリプロFB3312:住友化学FX201＝70:20:10で材料配合した樹脂等が挙げられる。発泡剤としては、例えば、空気、炭酸ガス、窒素ガス、水等の無機系物理発泡剤、およびブタン、ペンタン、ヘキサン、ジクロロメタン、ジクロロエタン等の有機系物理発泡剤、あるいは、重炭酸ナトリウム、クエン酸、クエン酸ナトリウム、アゾジカルボンアミド等の化学発泡剤が適用可能である。さらに、これらの物理発泡剤と化学発泡剤とを併用することも可能である。本実施形態の発泡ダクト200は、230℃におけるMTが3〜5cNとなる材料配合の樹脂に発泡剤を添加して形成した発泡樹脂を用いて成形することで、図２に示すように発泡倍率が高い高発泡壁部204を屈曲部207に形成することができる。
本実施形態の発泡ダクト200は、屈曲部207を有し、屈曲部207は、高発泡壁部204で構成しているため、屈曲部207を他の壁部よりも断熱性や緩衝性を高くすることができる。このため、屈曲部207が結露するのを防止することができる。また、屈曲部207は、落下時や別部材との衝突時に衝撃を受け易い部分であるが、屈曲部207を高発泡壁部204で構成し、緩衝性を付与しているため、落下時や衝突時の衝撃を緩和することができる。また、高発泡壁部204は、図２に示すように、外側形状と内側形状とが異なり、内側形状は、外側形状よりも緩やかな曲線形状を含んで構成している。例えば、図２では、高発泡壁部204の外側形状は角張った部分を含んでおり、内側形状は滑らかな曲線部分を含んで構成している。これにより、発泡ダクト200の内面に空気等の流体を流通させた場合でも流体に対する抵抗を低減し、流体の流通効率（送風効率）を向上させることができる。
また、本実施形態の発泡ダクト200は、発泡ダクト200の長手方向の先端と後端とに、他部材300（図４参照）と接続するための外形が多角形状の接続部206を有している。本実施形態の接続部206は、図４、図５に示すように、接続部206の内面側と、他部材300の外面側と、を嵌合して接続する雌型の接続部206を構成している。また、接続部206の開口は、長方形状で構成しており、上述した屈曲部207を有している。屈曲部207は、他の壁部よりも発泡倍率の高い高発泡壁部204で構成しており、他の壁部よりも断熱性や緩衝性を高くしている。このため、屈曲部207が結露するのを防止することができる。また、落下時や衝突時の衝撃を緩和することができる。
また、本実施形態の接続部206は、高発泡壁部204で構成した屈曲部207を有しているため、屈曲部207を柔らかくすることができる。その結果、図４に示すように、他部材300を接続部206に挿入し易くすることができる。また、本実施形態の接続部206は、図３に示す状態で、図５に示すように、他部材300を接続部206に挿入し、他部材300の外面側と高発泡壁部204とが当接した際に、高発泡壁部204が他部材300の外面形状に沿って変形し、他部材300を安定して保持することができる。その結果、発泡ダクト200と他部材300とが不用意に抜けてしまうことを防止することができる。
＜発泡ダクト200の成形方法例＞
次に、図６〜図８を参照しながら、本実施形態の発泡ダクト200の成形方法例について説明する。図６は、環状ダイ11から円筒形状の発泡パリソン14を押し出した状態を示し、図７、図８は、図６に示す環状ダイ11の方から発泡パリソン14を見た状態を示している。
次に、図６〜図８を参照しながら、本実施形態の発泡ダクト200の成形方法例について説明する。図６は、環状ダイ11から円筒形状の発泡パリソン14を押し出した状態を示し、図７、図８は、図６に示す環状ダイ11の方から発泡パリソン14を見た状態を示している。
まず、図６に示すように、230℃におけるMTが3〜5cNとなる材料配合の樹脂に発泡剤を添加した樹脂を溶融混練して形成した発泡樹脂を押出機の環状ダイ11から押し出し、円筒形状の発泡パリソン14を形成し、その発泡パリソン14を分割金型12a,12b間に配置する。これにより、図６、図７（a）に示すように、分割金型12a,12b間に発泡パリソン14を配置することができる。
次に、図７（b）に示すように、分割金型12a,12bを型締めし、発泡パリソン14を分割金型12a,12bで挟み込む。これにより、発泡パリソン14の両端がピンチオフ部13a,13bで挟み込まれ、発泡パリソン14を分割金型12a,12bのキャビティ10a,10b内に収納させることができる。
次に、分割金型12a,12bを型締めした状態で、吹き込み針と吹き出し針とを発泡パリソン14に突き刺し、吹き込み針から空気等の圧縮気体を発泡パリソン14の内部に吹き込み、発泡パリソン14の内部を経由して吹き出し針から圧縮気体を吹き出し、所定のブロー圧にてブロー成形を行う。これにより、図７（c）に示すように、発泡パリソン14がキャビティ10a,10bの壁面側に押圧され、発泡パリソン14がキャビティ10a,10b側に引き伸ばされる。
なお、所定のブロー圧にてブロー成形を行う場合は、温調設備を設け、吹き込み針から発泡パリソン14内に供給する圧縮気体を所定の温度に加熱することも可能である。これにより、発泡パリソン14の内部に供給された圧縮気体が所定の温度になるため、発泡パリソン14内に含有されている発泡剤を発泡させ易くすることができる。なお、所定の温度は、発泡剤を発泡させるのに適した温度に設定することが好ましい。
また、温調設備を設けず、吹き込み針から発泡パリソン14内に供給する圧縮気体を室温で行うことも可能である。これにより、圧縮気体の温度を調整するための温調設備を設ける必要がないため、発泡ダクト200を低コストで成形することができる。また、ブロー成形後の発泡ダクト200を冷却することになるため、ブロー成形時は室温で行うことで、ブロー成形後の発泡ダクト200の冷却時間の短縮に寄与することができる。但し、上述した所定のブロー圧にてブロー成形を行う場合は、後工程で屈曲部207に高発泡壁部204を形成するために、発泡パリソン14とキャビティ10a,10bとの間に隙間15を残しておく必要がある。
図７（c）に示すように、所定のブロー圧にてブロー成形を行った後は、分割金型12a,12bのキャビティ10a,10bから吸引を行い、図８（a）に示すように、発泡パリソン14をキャビティ10a,10bの形状に引き伸ばす。
本実施形態の成形方法では、230℃におけるMTが3〜5cNとなる材料配合の樹脂に発泡剤を添加した樹脂で形成した発泡樹脂を使用し、所定のブロー圧にてブロー成形を行って発泡パリソン14をキャビティ10a,10b側に一度引き伸ばした後に、分割金型12a,12bのキャビティ10a,10bから吸引を行って発泡パリソン14をキャビティ10a,10bの形状に引き伸ばしている。これにより、発泡パリソン14を引き伸ばして形成する屈曲部207に高発泡壁部204を形成することができる。
次に、吹き込み針から空気等の圧縮気体を発泡パリソン14の内部に吹き込み、発泡パリソン14の内部を経由して吹き出し針から圧縮気体を吹き出し、所定のブロー圧にて発泡ダクト200を冷却する。
発泡ダクト200を冷却する際に吹き込み針から発泡パリソン14内に供給する圧縮気体の温度は、10℃〜30℃に設定し、室温（例えば、23℃）に設定することが好ましい。圧縮気体の温度を室温に設定することで、圧縮気体の温度を調整するための温調設備を設ける必要がないため、発泡ダクト200を低コストで成形することができる。また、温調設備を設け、吹き込み針から発泡パリソン14内に供給する圧縮気体の温度を室温よりも低くした場合は、発泡ダクト200の冷却時間を短縮することができる。なお、圧縮気体の温度にもよるが、冷却時間は、30秒〜80秒で行うことが好ましい。
屈曲部207に高発泡壁部204が形成された発泡ダクト200を成形した後は、図８（b）に示すように分割金型12a,12bを開いて発泡ダクト200を取り出し、不要な部分（バリ等）を除去する。これにより、図１に示す発泡ダクト200が得られる。
＜本実施形態の発泡ダクト200の作用・効果＞
このように、本実施形態の発泡ダクト200は、図７（a）に示すように、230℃におけるMTが3〜5cNとなる材料配合の樹脂に発泡剤を添加して形成した円筒形状の発泡パリソン14を分割金型12a,12bの間に配置し、図７（b）に示すように、分割金型12a,12bを型締めし、吹き込み針と吹き出し針とを発泡パリソン14に突き刺し、所定のブロー圧にてブロー成形を行い、図７（c）に示すように、発泡パリソン14とキャビティ10a,10bとの間に隙間15を形成する。次に、分割金型12a,12bのキャビティ10a,10bから吸引を行い、図８（a）に示すように、発泡パリソン14をキャビティ10a,10bの形状に引き伸ばし、屈曲部207に高発泡壁部204を形成する。これにより、屈曲部207に高発泡壁部204が形成された発泡ダクト200を成形することができる。
このように、本実施形態の発泡ダクト200は、図７（a）に示すように、230℃におけるMTが3〜5cNとなる材料配合の樹脂に発泡剤を添加して形成した円筒形状の発泡パリソン14を分割金型12a,12bの間に配置し、図７（b）に示すように、分割金型12a,12bを型締めし、吹き込み針と吹き出し針とを発泡パリソン14に突き刺し、所定のブロー圧にてブロー成形を行い、図７（c）に示すように、発泡パリソン14とキャビティ10a,10bとの間に隙間15を形成する。次に、分割金型12a,12bのキャビティ10a,10bから吸引を行い、図８（a）に示すように、発泡パリソン14をキャビティ10a,10bの形状に引き伸ばし、屈曲部207に高発泡壁部204を形成する。これにより、屈曲部207に高発泡壁部204が形成された発泡ダクト200を成形することができる。
本実施形態の発泡ダクト200は、図２に示すように、屈曲部207に高発泡壁部204が形成されているため、屈曲部207を他の壁部よりも断熱性や緩衝性を高くすることができる。このため、屈曲部207が結露するのを防止することができる。また、屈曲部207は、落下時や別部材との衝突時に衝撃を受け易い部分であるが、屈曲部207を高発泡壁部204で構成し、緩衝性を付与しているため、落下時や衝突時の衝撃を緩和することができる。また、高発泡壁部204の内側形状は、外側形状よりも緩やかな曲線形状を含んで構成しているため、発泡ダクト200の内面に流体を流通させた場合でも流体に対する抵抗を低減し、流体の流通効率（送風効率）を向上させることができる。
また、本実施形態の接続部206も高発泡壁部204で構成した屈曲部207を有しているため、屈曲部207を柔らかくすることができる。その結果、図４に示すように、他部材300を接続部206に挿入し易くすることができる。また、本実施形態の接続部206は、図３に示す状態で、図５に示すように、他部材300を接続部206に挿入し、他部材300の外面側と高発泡壁部204とが当接した際に、高発泡壁部204が他部材300の外面形状に沿って変形し、他部材300を安定して保持することができる。その結果、発泡ダクト200と他部材300とが不用意に抜けてしまうことを防止することができる。
なお、上述した実施形態の発泡ダクト200は、図４、図５に示すように、他部材300を接続部206の内面側に挿入し、他部材300の外面側と接続部206の内面側とを接続する構成例にしている。しかし、例えば、他部材300の外面周囲に発泡ウレタンなどのパッキン部材を貼り付け、そのパッキン部材を貼り付けた他部材300を接続部206の内面側に挿入して接続することも可能である。
（第２の実施形態）
次に、第２の実施形態について説明する。
次に、第２の実施形態について説明する。
第１の実施形態の発泡ダクト200の屈曲部207は、図２に示すように、他の壁部よりも気泡径が大きい高発泡壁部204で構成している。
第２の実施形態の発泡ダクト200の屈曲部207は、図９に示すように、間に中空部306を有する複数の壁部305,307で構成された高発泡壁部304で構成している。図９に示す中空部306は、例えば、成形時に、図２に示す気泡間の壁が破れて気泡同士が連結することで形成できる。また、成形時に、発泡樹脂が２つに分離し、その分離した２つの樹脂の間で形成できる。２つに分離した樹脂は、図９に示す外側壁部305と内側壁部307とを構成する。
本実施形態の発泡ダクト200の屈曲部207は、中空部306を気泡径が大きい気泡とみなし、屈曲部207全体をみれば、気泡径が大きい中空部306を有する高発泡壁部304で構成していることになる。このため、第１の実施形態と同様に、屈曲部207に断熱性や緩衝性を付与することができる。以下、図９〜図１２を参照しながら、第２の実施形態について詳細に説明する。
＜発泡ダクト200の構成例＞
まず、図９〜図１１を参照しながら、本実施形態の発泡ダクト200の構成例について説明する。本実施形態の発泡ダクト200は、上述したように発泡ダクト200の断面形状が第１の実施形態の発泡ダクト200と異なるだけであり、発泡ダクト200の外観形状は、図１に示す発泡ダクト200とほぼ同じであるため、発泡ダクト200のみの外観形状の図については省略する。図９は、図１０に示す発泡ダクト200のA-A'の中空延伸方向垂直断面構成例を示す図である。図１０は、発泡ダクト200の接続部206に他部材300を接続した状態を示す図であり、図１１は、図１０に示す接続部206のX-X'の中空延伸方向垂直断面構成例を示す図である。
まず、図９〜図１１を参照しながら、本実施形態の発泡ダクト200の構成例について説明する。本実施形態の発泡ダクト200は、上述したように発泡ダクト200の断面形状が第１の実施形態の発泡ダクト200と異なるだけであり、発泡ダクト200の外観形状は、図１に示す発泡ダクト200とほぼ同じであるため、発泡ダクト200のみの外観形状の図については省略する。図９は、図１０に示す発泡ダクト200のA-A'の中空延伸方向垂直断面構成例を示す図である。図１０は、発泡ダクト200の接続部206に他部材300を接続した状態を示す図であり、図１１は、図１０に示す接続部206のX-X'の中空延伸方向垂直断面構成例を示す図である。
本実施形態の発泡ダクト200は、図９に示すように屈曲部207を有しており、屈曲部207は、中空部306を有する高発泡壁部304で構成している。本実施形態の高発泡壁部304は、１つの中空部306と、外側壁部305と、内側壁部307と、で構成している。なお、図９に示す高発泡壁部304は、１つの中空部306と、２つの壁部305,307と、で構成した例を示しているが、中空部の数や壁部の数は特に限定せず、任意の数で構成することが可能である。図９に示す中空部306は、例えば、成形時に、図２に示す気泡間の壁が破れて気泡同士が連結することで形成できる。また、成形時に、発泡樹脂が２つに分離し、その分離した２つの樹脂の間で形成できる。中空部306の幅は、約2.0mmで構成する。但し、中空部306の幅は、２つの壁部305,307で挟まれた間において最も長い箇所を意味する。
なお、図９に示す発泡ダクト200の中空延伸方向垂直断面形状において、肉厚が最も厚い箇所は、高発泡壁部304で構成する屈曲部207であり、高発泡壁部304で構成する屈曲部207は、パーティングラインPL1,PL2同士を結んだ線から最も遠い箇所になる。但し、本実施形態では、高発泡壁部304を構成する中空部306を気泡とみなし、外側壁部305から内側壁部307までの厚さを高発泡壁部304の肉厚としている。
本実施形態の発泡ダクト200を構成する発泡樹脂は、230℃におけるMTが1〜3cN未満となる材料配合の樹脂に発泡剤を添加して形成した発泡樹脂で構成する。230℃におけるMTが1〜3cN未満となる材料配合の樹脂としては、例えば、ボレアリスWB140:住友化学AW564:住友化学FX201＝50:37.5:12.5で材料配合した樹脂等が挙げられる。発泡剤としては、第１の実施形態と同様な発泡剤が適用可能である。但し、発泡剤は、第１の実施形態よりも少なく添加することが好ましい（例えば、第１の実施形態の1/2の量）。
本実施形態の発泡ダクト200は、230℃におけるMTが1〜3cN未満となる材料配合の樹脂に発泡剤を添加して形成した発泡樹脂を用いて成形することで、図９に示すように中空部306を有する高発泡壁部304を屈曲部207に形成することができる。
本実施形態の発泡ダクト200は、屈曲部207を有し、屈曲部207は、高発泡壁部304で構成しているため、屈曲部207を他の壁部よりも断熱性や緩衝性を高くすることができる。このため、屈曲部207が結露するのを防止することができる。また、屈曲部207は、落下時や別部材との衝突時に衝撃を受け易い部分であるが、屈曲部207を高発泡壁部304で構成し、緩衝性を付与しているため、落下時や衝突時の衝撃を緩和することができる。また、高発泡壁部304の内側形状は、外側形状よりも緩やかな曲線形状を含んで構成しているため、発泡ダクト200の内面に流体を流通させた場合でも流体に対する抵抗を低減し、流体の流通効率（送風効率）を向上させることができる。
また、本実施形態の発泡ダクト200は、図１０に示すように、発泡ダクト200の長手方向の先端と後端とに、他部材300と接続するための外形が多角形状の接続部206を有しており、接続部206は、上述した屈曲部207を有している。屈曲部207は、他の壁部よりも発泡倍率の高い高発泡壁部304で構成しており、他の壁部よりも断熱性や緩衝性を高くしている。このため、屈曲部207が結露するのを防止することができる。また、落下時や衝突時の衝撃を緩和することができる。
また、本実施形態の接続部206は、高発泡壁部304で構成した屈曲部207を有しているため、屈曲部207を柔らかくすることができる。その結果、図１０に示すように、他部材300を接続部206に挿入し易くすることができる。また、本実施形態の接続部206は、図１１に示すように、他部材300を接続部206に挿入し、他部材300の外面側と高発泡壁部304を構成する内側壁部307とが当接した際に、内側壁部307が他部材300の外面形状に沿って変形し、他部材300を安定して保持することができる。その結果、発泡ダクト200と他部材300とが不用意に抜けてしまうことを防止することができる。
また、本実施形態の高発泡壁部304は、図９に示すように、間に中空部306を有する複数の壁部305,307で構成しているため、例えば、内側壁部307の一部を切断し、図１２に示すように、他部材300を接続部206に挿入し、他部材300の外面側と高発泡壁部304を構成する内側壁部307とが当接した際に、内側壁部307が他部材300の外面形状に沿って変形し、他部材300を安定して保持することもできる。その結果、発泡ダクト200と他部材300とが不用意に抜けてしまうことを防止することができる。
＜発泡ダクト200の成形方法例＞
次に、図６、図７、図１３を参照しながら、本実施形態の発泡ダクト200の成形方法例について説明する。
次に、図６、図７、図１３を参照しながら、本実施形態の発泡ダクト200の成形方法例について説明する。
第１の実施形態の発泡ダクト200は、230℃におけるMTが3〜5cNとなる材料配合の樹脂に発泡剤を添加して形成した発泡樹脂を用いて成形したが、本実施形態の発泡ダクト200は、230℃におけるMTが1〜3cN未満となる材料配合の樹脂に発泡剤を添加して形成した発泡樹脂を用いて成形する。成形方法は、第１の実施形態とほぼ同様である。
まず、図６に示すように、230℃におけるMTが1〜3cN未満となる材料配合の樹脂に発泡剤を添加した樹脂を溶融混練して形成した発泡樹脂を押出機の環状ダイ11から押し出し、円筒形状の発泡パリソン14を形成し、その発泡パリソン14を図６、図７（a）に示すように分割金型12a,12b間に配置する。
次に、図７（b）に示すように、分割金型12a,12bを型締めし、発泡パリソン14を分割金型12a,12bで挟み込む。次に、分割金型12a,12bを型締めした状態で、吹き込み針と吹き出し針とを発泡パリソン14に突き刺し、吹き込み針から圧縮気体を発泡パリソン14内に吹き込み、所定のブロー圧にてブロー成形を行う。これにより、図７（c）に示すように、発泡パリソン14がキャビティ10a,10bの壁面側に押圧され、発泡パリソン14がキャビティ10a,10b側に引き伸ばされる。
図７（c）に示すように、所定のブロー圧にてブロー成形を行った後は、分割金型12a,12bのキャビティ10a,10bから吸引を行い、図１３（a）に示すように、発泡パリソン14をキャビティ10a,10bの形状に引き伸ばす。本実施形態の発泡パリソン14は、230℃におけるMTが1〜3cN未満となる材料配合の樹脂に発泡剤を添加して形成した発泡樹脂で構成しているため、図１３（a）に示すように、発泡パリソン14が２つに分離し、その分離した２つの発泡パリソン14の間に中空部306が形成される。また、分離した２つの発泡パリソンで内側壁部307と外側壁部305とが形成される。これにより、中空部306を有する高発泡壁部304が屈曲部207に形成される。なお、発泡パリソン14を複数に分離するには、図７（c）に示すように、所定のブロー圧にてブロー成形を行う工程で発泡パリソン14の中央を所定以上に硬くしておくことが好ましい。これにより、図１３（a）に示すように、分割金型12a,12bのキャビティ10a,10bから吸引を行った際に、所定以上に硬化した発泡パリソン14の中央から分離し易くすることができる。
次に、吹き込み針から空気等の圧縮気体を発泡パリソン14の内部に吹き込み、発泡パリソン14の内部を経由して吹き出し針から圧縮気体を吹き出し、所定のブロー圧にて発泡ダクト200を冷却する。
これにより、屈曲部207に高発泡壁部304が形成された発泡ダクト200を成形することができる。発泡ダクト200を成形した後は、図１３（b）に示すように分割金型12a,12bを開いて発泡ダクト200を取り出し、不要な部分（バリ等）を除去する。
＜本実施形態の発泡ダクト200の作用・効果＞
このように、本実施形態の発泡ダクト200は、230℃におけるMTが1〜3cN未満となる材料配合の樹脂に発泡剤を添加して形成した円筒形状の発泡パリソン14を用いて第１の実施形態とほぼ同様な成形方法で成形することで、中空部306を有する高発泡壁部304が屈曲部207に形成された発泡ダクト200を成形することができる。その結果、第１の実施形態の発泡ダクト200と同様に屈曲部207に断熱性や緩衝性を付与することができる。
このように、本実施形態の発泡ダクト200は、230℃におけるMTが1〜3cN未満となる材料配合の樹脂に発泡剤を添加して形成した円筒形状の発泡パリソン14を用いて第１の実施形態とほぼ同様な成形方法で成形することで、中空部306を有する高発泡壁部304が屈曲部207に形成された発泡ダクト200を成形することができる。その結果、第１の実施形態の発泡ダクト200と同様に屈曲部207に断熱性や緩衝性を付与することができる。
（第３の実施形態）
次に、第３の実施形態について説明する。
次に、第３の実施形態について説明する。
第１、第２の実施形態の発泡ダクト200は、図１に示すように、接続部206が枝分かれしていない構成例について説明した。
第３の実施形態は、図１４に示すように、接続部206が二股以上に枝分かれしている構成例について説明する。この図１４に示す構成例の場合も、発泡ダクト200の屈曲部207に、上述した図２に示す高発泡壁部204や図９に示す高発泡壁部304を形成することができる。その結果、屈曲部207に断熱性や緩衝性を付与することができる。以下、図１４〜図１７を参照しながら、本実施形態の発泡ダクト200について説明する。なお、以下の説明では、発泡ダクト200としてインパネダクトを例に説明する。
＜発泡ダクト200の構成例＞
まず、図１４、図１５を参照しながら、本実施形態の発泡ダクト200の構成例について説明する。図１４は、本実施形態の発泡ダクト200の構成例を示す図であり、図１４（a）は、発泡ダクト200の第１の壁部201側を示し、図１４（b）は、発泡ダクト200の第２の壁部202側を示す。図１５は、図１４（a）に示す発泡ダクト200のA-A'の中空延伸方向垂直断面構成例を示す図である。
まず、図１４、図１５を参照しながら、本実施形態の発泡ダクト200の構成例について説明する。図１４は、本実施形態の発泡ダクト200の構成例を示す図であり、図１４（a）は、発泡ダクト200の第１の壁部201側を示し、図１４（b）は、発泡ダクト200の第２の壁部202側を示す。図１５は、図１４（a）に示す発泡ダクト200のA-A'の中空延伸方向垂直断面構成例を示す図である。
本実施形態の発泡ダクト200は、発泡樹脂をブローして成形し、発泡倍率が2.0倍以上で、且つ、複数の気泡セルを有する独立気泡構造で構成している。
本実施形態の発泡ダクト200は、パーティングラインPL1,PL2を介して溶着した第１の壁部201と第２の壁部202とを有し、第１の壁部201と第２の壁部202との間に中空部205を有して構成し、その中空部205を介して空気などの流体を流通させるようにしている。
本実施形態の発泡ダクト200は、図１５に示すように屈曲部207を有しており、屈曲部207は、高発泡壁部204で構成している。屈曲部207は、発泡ダクト200において屈曲した箇所を構成する部分であり、高発泡壁部204は、他の壁部よりも気泡径が大きくなっており、他の壁部よりも発泡倍率が高くなっている。高発泡壁部204は、他の壁部よりも0.3〜0.5の範囲で発泡倍率が高くなっている。
本実施形態の発泡ダクト200を構成する第１の壁部201と第２の壁部202との全体の平均肉厚は、2.0〜3.0mmである。
平均肉厚は、発泡ダクト200の中空延伸方向に約100mmの等間隔で測定した肉厚の平均値を意味する。中空延伸方向とは、発泡ダクト200において中空部205が延びる方向であり、流体が流れる方向である。本実施形態の発泡ダクト200の第１の壁部201側の平均肉厚は、図１４（a）に示す発泡ダクト200の第１の壁部201側の11〜19,20〜28の18カ所で測定した肉厚の平均値である。また、第２の壁部202側の平均肉厚は、図１４（b）に示す発泡ダクト200の第２の壁部202側の31〜38,39〜46の16カ所で測定した肉厚の平均値である。発泡ダクト200全体の平均肉厚は、第１の壁部201側の平均肉厚と、第２の壁部202側の平均肉厚と、を平均した肉厚である。
図１５に示す発泡ダクト200の中空延伸方向垂直断面形状において、肉厚が最も厚い箇所は、高発泡壁部204で構成する屈曲部207であり、高発泡壁部204で構成する屈曲部207は、パーティングラインPL1,PL2同士を結んだ線から最も遠い箇所である。図１５に示す発泡ダクト200におけるブロー比は、図１５に示すように、中空延伸方向垂直断面において、パーティングラインPL1,PL2同士を結ぶ直線の長さAと、この直線Aから最も離れた壁部外面までの距離Bと、の割合（B/A）であり、0.4である。
本実施形態の発泡ダクト200を構成する発泡樹脂は、230℃におけるMTが3〜5cNとなる材料配合の樹脂に発泡剤を添加して形成した発泡樹脂で構成する。本実施形態の発泡ダクト200は、230℃におけるMTが3〜5cNとなる材料配合の樹脂に発泡剤を添加した発泡樹脂を用いて成形することで、図１５に示すように発泡倍率が高い高発泡壁部204を屈曲部207に形成することができる。
本実施形態の発泡ダクト200は、屈曲部207を有し、屈曲部207は、高発泡壁部204で構成しているため、屈曲部207を他の壁部よりも断熱性や緩衝性を高くすることができる。このため、屈曲部207が結露するのを防止することができる。また、屈曲部207は、落下時や別部材との衝突時に衝撃を受け易い部分であるが、屈曲部207を高発泡壁部204で構成し、緩衝性を付与しているため、落下時や衝突時の衝撃を緩和することができる。また、高発泡壁部204の内側形状は、外側形状よりも緩やかな曲線形状を含んで構成しているため、発泡ダクト200の内面に流体を流通させた場合でも流体に対する抵抗を低減し、流体の流通効率（送風効率）を向上させることができる。
また、本実施形態の発泡ダクト200は、他部材300と接続するための接続部206を有しており、その接続部206は、二股以上に枝分かれしている。本実施形態の接続部206は、接続部206の内面側と、他部材300の外面側と、を嵌合して接続する雌型の接続部206を構成している。また、接続部206の開口は、長方形状で構成しており、上述した図１５に示す高発泡壁部204が形成された屈曲部207を有している。このため、本実施形態の接続部206は、屈曲部207を柔らかくすることができる。その結果、他部材300を接続部206に挿入し易くすることができる。また、本実施形態の接続部206は、他部材300の外面側と高発泡壁部204とが当接した際に、高発泡壁部204が他部材300の外面形状に沿って変形し、他部材300を安定して保持することができる。その結果、発泡ダクト200と他部材300とが不用意に抜けてしまうことを防止することができる。
＜発泡ダクト200の成形方法例＞
次に、図６、図１６、図１７を参照しながら、本実施形態の発泡ダクト200の成形方法例について説明する。
次に、図６、図１６、図１７を参照しながら、本実施形態の発泡ダクト200の成形方法例について説明する。
まず、図６に示すように、230℃におけるMTが3〜5cNとなる材料配合の樹脂に発泡剤を添加した樹脂を溶融混練して形成した発泡樹脂を押出機の環状ダイ11から押し出し、円筒形状の発泡パリソン14を形成し、その発泡パリソン14を分割金型12a,12b間に配置する。これにより、図６、図１６（a）に示すように、分割金型12a,12b間に発泡パリソン14を配置することができる。
次に、図１６（b）に示すように分割金型12a,12bを発泡パリソン14側に移動させ、分割金型12a,12bのキャビティ10a,10bを発泡パリソン14に当接し、発泡パリソン14、キャビティ10a,10bにより密閉空間16a,16bを形成する。
次に、分割金型12a,12bを通じて密閉空間16a,16b内を吸引し、発泡パリソン14をキャビティ10a,10bに対して押圧し、図１６（c）に示すように発泡パリソン14をキャビティ10a,10b側に引き付ける。本実施形態の分割金型12a,12bの内部には、真空吸引室（図示せず）が設けられており、真空吸引室は、吸引穴を介してキャビティ10a,10bに連通し、真空吸引室から吸引穴を介して吸引することにより、発泡パリソン14をキャビティ10a,10bに向かって吸着させ、発泡パリソン14をキャビティ10a,10b側に引き付ける。
次に、図１７（a）に示すように、分割金型12a,12bを型締めし、発泡パリソン14を分割金型12a,12bで挟み込む。これにより、発泡パリソン14の両端が分割金型12a,12bで挟み込まれ、発泡パリソン14を分割金型12a,12bのキャビティ10a,10b内に収納させることができる。また、発泡パリソン14同士の周辺が溶着されパーティングラインPL1,PL2が形成される。
次に、分割金型12a,12bを型締めした状態で、分割金型12a,12bを通じて密閉空間16a,16b内を吸引し、図１７（b）に示すように、発泡パリソン14をキャビティ10a,10bに沿った形状に賦形する。
本実施形態の成形方法は、230℃におけるMTが3〜5cNとなる材料配合の樹脂に発泡剤を添加した樹脂で形成した発泡樹脂を使用して発泡パリソン14を形成し、分割金型12a,12bを通じて密閉空間16a,16b内を吸引し、発泡パリソン14をキャビティ10a,10b側に一度引き伸ばす。そして、再度、分割金型12a,12bのキャビティ10a,10bから吸引を行って発泡パリソン14をキャビティ10a,10bの形状に引き伸ばすことにしている。これにより、発泡パリソン14を引き伸ばして形成する屈曲部207に高発泡壁部204を形成することができる。
屈曲部207に高発泡壁部204が形成された発泡ダクト200を成形した後は、図１７（c）に示すように分割金型12a,12bを開いて発泡ダクト200を取り出し、不要な部分（バリ等）を除去する。これにより、図１４に示す発泡ダクト200が得られる。
＜本実施形態の発泡ダクト200の作用・効果＞
このように、本実施形態の発泡ダクト200は、図１６（a）に示すように、230℃におけるMTが3〜5cNとなる材料配合の樹脂に発泡剤を添加して形成した円筒形状の発泡パリソン14を分割金型12a,12bの間に配置し、図１６（b）に示すように、分割金型12a,12bのキャビティ10a,10bを発泡パリソン14に当接し、発泡パリソン14、キャビティ10a,10bにより密閉空間16a,16bを形成する。次に、分割金型12a,12bを通じて密閉空間16a,16b内を吸引し、発泡パリソン14をキャビティ10a,10bに対して押圧し、図１６（c）に示すように発泡パリソン14をキャビティ10a,10b側に引き付ける。次に、図１７（a）に示すように、分割金型12a,12bを型締めし、分割金型12a,12bを型締めした状態で、分割金型12a,12bを通じて密閉空間16a,16b内を吸引し、図１７（b）に示すように、発泡パリソン14をキャビティ10a,10bに沿った形状に賦形する。これにより、屈曲部207に高発泡壁部204が形成された発泡ダクト200を成形することができる。その結果、屈曲部207に断熱性や緩衝性を付与することができる。
このように、本実施形態の発泡ダクト200は、図１６（a）に示すように、230℃におけるMTが3〜5cNとなる材料配合の樹脂に発泡剤を添加して形成した円筒形状の発泡パリソン14を分割金型12a,12bの間に配置し、図１６（b）に示すように、分割金型12a,12bのキャビティ10a,10bを発泡パリソン14に当接し、発泡パリソン14、キャビティ10a,10bにより密閉空間16a,16bを形成する。次に、分割金型12a,12bを通じて密閉空間16a,16b内を吸引し、発泡パリソン14をキャビティ10a,10bに対して押圧し、図１６（c）に示すように発泡パリソン14をキャビティ10a,10b側に引き付ける。次に、図１７（a）に示すように、分割金型12a,12bを型締めし、分割金型12a,12bを型締めした状態で、分割金型12a,12bを通じて密閉空間16a,16b内を吸引し、図１７（b）に示すように、発泡パリソン14をキャビティ10a,10bに沿った形状に賦形する。これにより、屈曲部207に高発泡壁部204が形成された発泡ダクト200を成形することができる。その結果、屈曲部207に断熱性や緩衝性を付与することができる。
なお、上述した第３の実施形態では、230℃におけるMTが3〜5cNとなる材料配合の樹脂に発泡剤を添加して形成した発泡樹脂を用いて発泡ダクト200を成形することで、屈曲部207に図１５に示す気泡径が大きい高発泡壁部204が形成される。しかし、上述した第３の実施形態において、230℃におけるMTが1〜3cN未満となる材料配合の樹脂に発泡剤を添加して形成した発泡樹脂を用いて発泡ダクト200を成形することで、屈曲部207に、図１８に示す間に中空部306を有する複数の壁部305,307で構成する高発泡壁部304を形成することができる。図１８に示す高発泡壁部304を形成する場合は、上述した成形方法において、図１９（a）に示すように、分割金型12a,12bを型締めした状態で、分割金型12a,12bを通じて密閉空間16a,16b内を吸引し、図１９（b）に示すように、発泡パリソン14をキャビティ10a,10bに沿った形状に賦形する。この時、発泡パリソン14が２つに分離し、その分離した２つの発泡パリソン14の間に中空部306が形成される。また、分離した２つの発泡パリソンで内側壁部307と外側壁部305とが形成される。これにより、中空部306を有する高発泡壁部304が屈曲部207に形成される。
なお、上述した実施形態は、本発明の好適な実施形態であり、上記実施形態のみに本発明の範囲を限定するものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更を施した形態での実施が可能である。
例えば、上述した実施形態では、円筒形状の発泡パリソン14を用いて、屈曲部207に高発泡壁部204,304を有する発泡ダクト200を成形する例について説明した。しかし、円筒形状の発泡パリソン14ではなく、２枚のシート状の発泡樹脂シートを用いても、上述した実施形態の発泡ダクト200を成形することができる。発泡樹脂シートを用いる場合は、各々のシート厚を調整することができるため、第１の壁部201と第２の壁部202との肉厚を各々異ならせることができると共に、高発泡壁部204,304の形状も第１の壁部201と第２の壁部202とで各々異ならせることもできる。その結果、発泡ダクト200の中空部205の形状を任意に変更することも可能である。
２００ 発泡ダクト
２０１ 第１の壁部
２０２ 第２の壁部
２０３ 周囲壁
２０４ 高発泡壁部（気泡で構成したもの）
２０５ 中空部
２０６ 接続部（雌型）
２０７ 屈曲部
３００ 他部材
３０４ 高発泡壁部（中空部で構成したもの）
３０５ 外側壁部
３０６ 中空部
３０７ 内側壁部
２０１ 第１の壁部
２０２ 第２の壁部
２０３ 周囲壁
２０４ 高発泡壁部（気泡で構成したもの）
２０５ 中空部
２０６ 接続部（雌型）
２０７ 屈曲部
３００ 他部材
３０４ 高発泡壁部（中空部で構成したもの）
３０５ 外側壁部
３０６ 中空部
３０７ 内側壁部
Claims (6)
- 発泡樹脂で構成した発泡ダクトであって、
他の壁部よりも発泡倍率の高い高発泡壁部を有する、ことを特徴とする発泡ダクト。 - 屈曲した箇所に前記高発泡壁部を有する、ことを特徴とする請求項１記載の発泡ダクト。
- 他部材と接続するための接続部に前記高発泡壁部を有する、ことを特徴とする請求項１または請求項２記載の発泡ダクト。
- 前記高発泡壁部は、他の壁部よりも気泡径が大きい、ことを特徴とする請求項１から請求項３の何れか１項に記載の発泡ダクト。
- 前記高発泡壁部は、間に中空部を有する複数の壁部で構成されている、ことを特徴とする請求項１から請求項３の何れか１項に記載の発泡ダクト。
- 前記高発泡壁部の内側形状は外側形状よりも緩やかな曲線形状を含んで構成する、ことを特徴とする請求項１から請求項５の何れか１項に記載の発泡ダクト。
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