JP2014159240A - 車両用ダクトおよび車両用ダクトの製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 車両用ダクト10は、車両を構成する構成部品11に取り付けられ、エアコンユニットから車室12内部の所定の位置に空気を導入する空気通路の少なくとも一部を形成する車両用ダクトであって、一側が開放した断面ハット形に形成され、開放部28A,28Bが前記構成部品11に塞がれることで第1空気通路13A,13Bを形成するハット形ダクト部15A,15Bと、少なくとも一端であって筒形に形成され、前記第1空気通路13A,13Bに連通する第2空気通路16を前記構成部品によらず単独で形成する筒形ダクト部17と、を有し、熱可塑性樹脂を発泡剤により発泡させて成形した発泡成形体で構成される。
【選択図】 図1
Description
より詳細には、ハット形の車両用ダクト100の開放部103を塞ぐように構成物品101の裏面に取り付けた状態で他のダクトを差し込み連結する際、たとえば、構成部品101がドアパネルとして車体に固定されている場合には、別の管状のダクト108を車両用ダクト100の開口107に内嵌する作業性が悪く、あるいは、構成部品101が車両用ダクト100の開口107で終端しているなら別段、そうでなく、たとえば車両用ダクト100の開口107から延在する場合には、別の管状のダクト108の車両用ダクト100との連結部まわりの引き回しに制約が生じ、作業性が低下するとともに連結部分における空気流路の気密性が不十分なものとなるおそれがある。このように、従来の車両用ダクト100では、別のダクト108との嵌合形態が制約を受けるため、上述した要望に応えることができなかった。
より詳細には、この車両用ダクトは、特にインストルメントパネルの内部でエアコンユニットの上方に設置され、インストルメントパネルの中央部において、車両のほぼ前後方向に延びるブロー成形領域と、ブロー成形領域の左右それぞれにおいて、車両のほぼ幅方向に延びる真空成形領域とを有する。
ブロー成形領域は、いずれも一対のシート状樹脂を用いてブロー成形により中空状に成形される、デフロスタノズルおよびデフロスタノズルに連通する左右一対のセンターダクトを有する。
一方、真空成形領域は、一対のシート状樹脂のうち一方を用いて真空成形により断面ハット状に成形される、左右一対のサイドダクトを有する。
このような構成の車両用ダクトによれば、デフロスタノズルおよび左右一対のセンターダクトをブロー成形により中空状に形成することにより、形状の自由度を高めつつ、製造コストや組み付け工数の増加を回避しつつ、流速タイプのデフロスタノズルを採用することが可能となり、デフロスタの晴れ性能を低コスト・省スペースで向上することが可能である。
しかしながら、この特許文献2に開示された車両用ダクトのブロー成形領域は、
あくまで、車両ダクトの終端部を構成するノズルとしてエアを外部に流出する機能を有する部分であり、他の車両ダクトとの連結部を構成するものではない。
一方、ダクトの低コスト化および軽量化を重視して、逆に、ハット形の樹脂製の車両用空調ダクトを製造するとすれば、形状が複雑でなければ、射出成形、あるいはたとえば、特許文献4に開示されているように、プレス成形によるか、あるいは、たとえば、特許文献5に開示されているように、ブロー成形と真空成形との組み合わせによるのが一般的である。
このとき、筒形ダクト部とハット形ダクト部とを有する樹脂製車両用空調ダクトを製造するとすれば、たとえば、ハット形ダクト部をプレス成形により製造し、一方筒形ダクト部をブロー成形により製造するという別々の成形工程により製造する必要が生じ、効率的な製造が困難となる。
この点、特許文献5には、ハット形ダクト部をブロー成形と真空成形との組み合わせにより製造する方法が開示されているが、特許文献4においては、成形対象物が、1枚の樹脂製シートであり、ブロー成形により中空部を有する筒形ダクト部を製造する点について、開示はおろか示唆すらなされていない。
また、本発明の目的は、低コスト化および軽量化を実現すると共に、連結される別のダクトとの嵌合形態の自由度を高めて、ダクト同士の連結強度および連結部の密封性を高めることができる車両用ダクトを効率的に製造することが可能な製造方法を提供することにある。
(1)本発明は、車両を構成する構成部品に取り付けられ、エアコンユニットから車室内部の所定の位置に空気を導入する空気通路の少なくとも一部を形成する車両用ダクトであって、
筒状または1対のシート状の熱可塑性樹脂を一体成形することに形成される発泡成形体からなり、
筒状または1対のシート状の熱可塑性樹脂により内部に中空部が形成され、
筒状または1対のシート状の熱可塑性樹脂を圧縮成形することにより中実部が形成され、
該中実部は、一側が開放した断面ハット形に形成され、開放部が延び方向に亘って前記構成部品に塞がれることで第1空気通路を形成するハット形ダクト部を構成し、
該中空部は、エアコンユニットに対して該ハット形ダクト部より上流側で、連結部を構成するように筒形に形成され、前記第1空気通路に連通する第2空気通路を前記構成部品によらず単独で形成する筒形ダクト部を構成することを特徴とする。
特に、圧縮成形されるハット形ダクト部と、中空成形される筒形ダクト部とが同一の発泡成形体に成形されることにより、別のダクトとの嵌合形態の自由度を高めることができる車両用ダクトを容易に得ることができる。また、圧縮成形されるハット形ダクト部では、発泡成形体の成形素材の対向壁が二重に重なるため、肉厚が厚くなり体積が大きくなるが、発泡成形体で車両用ダクトを構成したので、ハット形ダクト部の質量増加を抑えることができる。
前記筒形ダクト部は、該延長部に固定される、のでもよい。
さらに、前記延長部は、平面部または局面部をなし、
前記筒形ダクト部は、その一部が、前記延長部により構成されるのでもよい。
さらにまた、前記筒形ダクト部は、前記延長部において、前記ハット形ダクトの前記開放部の側に、前記連結部を構成する流入開口を有するとともに、前記第1空気通路に臨む流出開口を有するのでもよい。
加えて、前記筒形ダクトの前記連結部の反対端において、前記筒形ダクトの対向側面および該対向側面間の底面はそれぞれ、前記ハット形ダクトの対向側面および底面から連続するように形成されるのでもよい。
型開き位置と型締め位置との間で移動可能な一対の分割金型であって、一方の金型のキャビティ表面には、長溝部が形成され、他方の金型キャビティ表面には、型締めの際、長溝部内に収まり可能な長突起部が形成される一対の分割金型を準備する段階と、
一対の分割金型の間に、発泡剤を含有する溶融した筒状の熱可塑性樹脂または発泡剤を含有する溶融した1対のシート状の熱可塑性樹脂からなる成形素材を対向させて配置する段階と、
一対の分割金型を型締めして、一対の分割金型の内部に密閉空間を形成するとともに、長突起部が長溝部内に収まることにより、成形素材を圧縮成形して、該長突起部に面する側にコの字開断面状の陥凹部を賦形する段階と、
密閉空間内にエアをブローして、成形素材の外表面を対応するキャビティ表面に対して押し付けることにより、成形素材の内部に中空部を賦形するとともに、該長突起部の端面を介して、前記中空部と前記陥凹部との間に隔壁を賦形する段階と、
一対の分割金型を型開きして、成形品を取り出す段階と、
前記隔壁を切断して開口させる段階と有し、それにより、前記中空部が前記陥凹部に連通する筒形ダクト部を構成し、
車両を構成する構成部品により前記陥凹部の開放部を塞ぐ段階を有し、それにより、前記陥凹部が空気通路を形成するハット形ダクト部を構成する、
ことを特徴とする構成としている。
まず、実施形態の車両用ダクトの全体構成を図1に基づいて説明する。
図1は、実施形態の車両用ダクトの斜視図であり、図1では、車両用ダクト10が取り付けられる構成部品11の一部を破断して抜き出して示しており、また、この構成部品11における正規の取り付け向きに対して車両用ダクト10を上下反転させて示している。
次に、ハット形ダクト部15A,15Bの構成を図1、図2(a)および(b)に基づいて説明する。
続いて、筒形ダクト部17の構成を図1および図3に基づいて説明する。
図1に示すように、筒形ダクト部17は、分岐部25から、例えば各種ピラーに沿うように形成され、上流側の端部に開口32を有する。この開口32には、別のダクト18が嵌合可能である。一方、筒形ダクト部17の下流側の端部には、開口33が形成されており、この開口33によって、第2空気通路16と第1空気通路13A,13Bとが連通する。
筒形ダクト17の連結部の反対端において、筒形ダクト17の対向側面および対向側面間の底面はそれぞれ、ハット形ダクト15の対向側面および底面から連続するように形成されるのでもよい。
より詳細には、ハット形ダクト15A,15Bは、第1空気通路13Aに沿って延びるフランジ部31A,31Bを有し、フランジ部31A,31Bは、第1空気通路13Aの上流側端部に、延長部である板状部36を有し、筒形ダクト部17は、延長部に固定される。延長部は、平面部または局面部をなし、筒形ダクト部17は、その一部が、延長部により構成される。筒形ダクト部17は、延長部において、ハット形ダクト15A,15Bの開放部の側に、連結部を構成する流入開口32を有するとともに、第1空気通路13Aに臨む流出開口33を有する。
これにより、筒形ダクト部17を利用して、別のダクトを連結する際、筒形ダクト部17が延長部に固定されているので、連結作業をより容易に行うことが可能である。
次に、車両用ダクト10(図1参照)の製造方法を図4〜図7に基づいて説明する。この製造方法は、発泡成形体40(図6参照)を成形する成形工程と、発泡成形体40(図6参照)の所定部位を切断する切断工程とを含む。
成形工程では、ブロー成形(例えば、特許第5025549号公報に記載される成形技術)を用いることができ、図4に示すように、発泡剤が添加された熱可塑性樹脂を溶融した成形素材(この例では、いわゆる筒状のパリソン)41と、この成形素材41を所定の形状に成形する成形金型50とを用いる。成形金型50は、成形素材41を挟んで配置され、互いに合わさる複数(この例では、2個)の分割型51,52で構成され、一方の分割型51には、ブローピン53が設けられる。
より詳細には、図5(B)に示すように、一方の金型51のキャビティ表面には、長溝部60が形成され、他方の金型52のキャビティ表面には、型締めの際、長溝部60内に収まり可能な長突起部62が形成される。この場合、長溝部60の上下方向の長さは、ハットダクト部15Aの長さに相当する。
これにより、一対の分割金型51、52を型締めして、一対の分割金型の内部に密閉空間を形成するとともに、長突起部62が長溝部60内に収まることにより、成形素材を圧縮成形して、長突起部62に面する側にコの字開断面状の陥凹部を賦形することが可能であり、密閉空間内にエアをブローして、成形素材の外表面を対応するキャビティ表面に対して押し付けることにより、成形素材の内部に中空部を賦形するとともに、長突起部62の端面64を介して、中空部と陥凹部との間に隔壁を賦形することが可能である。
より詳細には、たとえばポリオレフィン系樹脂を押出機(図示せず)に供給し、加熱溶融しつつ混練してから所定量の発泡剤を添加し、押出機内で更に混練して発泡性溶融樹脂とし、発泡性溶融樹脂を発泡に適した樹脂温度および発泡性溶融樹脂が発泡を開始しない圧力下に維持しながらアキュームレータ(図示せず)に充填する。次いで、押出ヘッドのダイ先端のゲートを開いた状態で、アキュームレータのラム(図示せず)を押すことにより、発泡性溶融樹脂が低圧域に開放されて、発泡性の筒状パリソンが形成される。なお、後工程の分割金型による成形工程中において、発泡倍率はほぼ一定に保持される。
次いで、型開きした分割型51,52の間に垂下させ(矢印(1))、分割型51,52を型閉めする(矢印(2),(3))。
図6に示すように、切断工程では、発泡成形体40においてハット形ダクト部15A,15B(図5では、ハット形ダクト部15Aのみを示す)と筒状部43との間の隔壁45の一部45aを、環状の切断線55に沿って切断する。また、筒状部43の先端部43aを、環状の切断線56に沿って切断する。そして、図7に示すように、隔壁45の一部45aを除去して開口させ(矢印(9))、開口33を形成する。また、筒状部43の先端部43aを除去して開口させ(矢印(10))、開口32を形成する。これにより、筒形ダクト部17を形成して、ハット形ダクト部15A,15Bおよび筒形ダクト部17を一体に備える車両用ダクト10を得る。
ハット形ダクト部15A,15Bでは、従来と同様に、構成部品11を利用して第1空気通路13A,13Bを形成するため、車両用ダクト10の低コスト化および軽量化を実現することができる。一方、第2空気通路16を単独で形成する筒形ダクト部17は、筒形であるため、別のダクト18を外側から嵌合させることができる。すなわち、連結される別のダクト18は、その仕様等に応じて、筒形ダクト部17の内側に嵌合することもでき、あるいは、筒形ダクト部17の外側に嵌合することもできる。このため、別のダクト18との嵌合形態の自由度を高めることができ、ダクト同士の連結強度および連結部の密封性を高めることができる。
圧縮成形されるハット形ダクト部15A,15Bでは、成形素材41の対向壁42が二重に重なるため、肉厚t(図6参照)が厚くなり体積が大きくなるが、発泡成形体40で車両用ダクト10を構成したので、ハット形ダクト部15A,15Bの質量増加を抑えることができる。
11 構成部品
13A,13B 第1空気通路
15A,15B ハット形ダクト部
16 第2空気通路
17 筒形ダクト部
18 別のダクト
28A,28B 開放部
40 発泡成形体
41 成形素材
43 筒状部
43a 先端部
45 隔壁
51,52 分割型
51a,52a 第1成形面
51b,52b 第2成形面
60 長溝部
62 長突起部
64 端面
Claims (9)
- 車両を構成する構成部品に取り付けられ、エアコンユニットから車室内部の所定の位置に空気を導入する空気通路の少なくとも一部を形成する車両用ダクトであって、
筒状または1対のシート状の熱可塑性樹脂を一体成形することに形成される発泡成形体からなり、
筒状または1対のシート状の熱可塑性樹脂により内部に中空部が形成され、
筒状または1対のシート状の熱可塑性樹脂を圧縮成形することにより中実部が形成され、
該中実部は、一側が開放した断面ハット形に形成され、開放部が延び方向に亘って前記構成部品に塞がれることで第1空気通路を形成するハット形ダクト部を構成し、
該中空部は、エアコンユニットに対して該ハット形ダクト部より上流側で、連結部を構成するように筒形に形成され、前記第1空気通路に連通する第2空気通路を前記構成部品によらず単独で形成する筒形ダクト部を構成する、
ことを特徴とする車両用ダクト。 - 前記ハット形ダクト部は、前記第1空気通路に沿って延びるフランジ部を有し、
該フランジ部は、前記第1空気通路の上流側端部に、延長部を有し、
前記筒形ダクト部は、該延長部に固定される、
ことを特徴とする請求項1に記載の車両用ダクト。 - 前記延長部は、平面部または局面部をなし、
前記筒形ダクト部は、その一部が、前記延長部により構成される、
ことを特徴とする請求項2に記載の車両用ダクト。 - 前記筒形ダクト部は、前記延長部において、前記ハット形ダクトの前記開放部の側に、前記連結部を構成する流入開口を有するとともに、前記第1空気通路に臨む流出開口を有する、ことを特徴とする請求項3に記載の車両用ダクト。
- 前記筒形ダクトの前記連結部の反対端において、前記筒形ダクトの対向側面および該対向側面間の底面はそれぞれ、前記ハット形ダクトの対向側面および底面から連続するように形成される、ことを特徴とする請求項1ないし4のいずれか1項に記載の車両用ダクト。
- 車両を構成する構成部品に取り付けられ、エアコンユニットから車室内部の所定の位置に空気を導入する空気通路の少なくとも一部を形成する車両用ダクトの製造方法であって、
発泡剤を含有する溶融した筒状の熱可塑性樹脂または発泡剤を含有する溶融した1対のシート状の熱可塑性樹脂からなる成形素材と、前記成形素材を挟んで配置され互いに合わさる複数の分割型と、を用い、前記複数の分割型の第1成形面で前記発泡状態の成形素材を潰して圧縮成形することにより、一側が開放した断面ハット形で且つ開放部が前記構成部品に塞がれることで第1空気通路を形成するハット形ダクト部を成形すると同時に、前記複数の分割型の第2成形面に沿って前記成形素材を中空成形することにより、前記ハット形ダクト部に連なる筒状部を成形する成形工程と、
前記ハット形ダクト部と前記筒状部との間の隔壁を切断して開口させることにより、前記第1空気通路に連通する第2空気通路を単独で形成する筒形ダクト部を形成して、前記ハット形ダクト部および前記筒形ダクト部を有する車両用ダクトを得る切断工程と、
を含むことを特徴とする車両用ダクトの製造方法。 - 前記成形工程において、超臨界状態の窒素または二酸化炭素からなる物理発泡剤を添加した熱可塑性樹脂からなる前記成形素材を用い、前記筒状部を前記ハット形ダクト部に一体成形した発泡成形体を成形することを特徴とする請求項6に記載の車両用ダクトの製造方法。
- 型開き位置と型締め位置との間で移動可能な一対の分割金型であって、一方の金型のキャビティ表面には、長溝部が形成され、他方の金型キャビティ表面には、型締めの際、長溝部内に収まり可能な長突起部が形成される一対の分割金型を準備する段階と、
一対の分割金型の間に、発泡剤を含有する溶融した筒状の熱可塑性樹脂または発泡剤を含有する溶融した1対のシート状の熱可塑性樹脂からなる成形素材を対向させて配置する段階と、
一対の分割金型を型締めして、一対の分割金型の内部に密閉空間を形成するとともに、長突起部が長溝部内に収まることにより、成形素材を圧縮成形して、該長突起部に面する側にコの字開断面状の陥凹部を賦形する段階と、
密閉空間内にエアをブローして、成形素材の外表面を対応するキャビティ表面に対して押し付けることにより、成形素材の内部に中空部を賦形するとともに、該長突起部の端面を介して、前記中空部と前記陥凹部との間に隔壁を賦形する段階と、
一対の分割金型を型開きして、成形品を取り出す段階と、
前記隔壁を切断して開口させる段階と有し、それにより、前記中空部が前記陥凹部に連通する筒形ダクト部を構成し、
車両を構成する構成部品により前記陥凹部の開放部を塞ぐ段階を有し、それにより、前記陥凹部が空気通路を形成するハット形ダクト部を構成する、
ことを特徴とする車両用ダクトの製造方法。 - 前記型締め段階において、前記一対の分割金型から前記密閉空間を真空引きする段階をさらに有する、請求項8に記載の車両用ダクトの製造方法。
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