JP2019042929A - 空調装置用ドアの製造方法および車両用空調装置の製造方法 - Google Patents

空調装置用ドアの製造方法および車両用空調装置の製造方法 Download PDF

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Abstract

【課題】空調装置用ドアの製造方法において、射出成形時の射出圧により筒状部が変形した状態で形成されることを抑制することにある。【解決手段】空調装置用ドアの製造方法において、筒状部121の内側を形成する棒状の内側金型73と、内側金型に向かって突出している凸部171、172を有して筒状部の外側を形成する外側金型71、72とを所定の位置に配置して金型を組み合わせる型締め工程と、型締めされた内側金型と外側金型との間に形成された空洞部76に樹脂部材を射出する射出工程とを含み、型締め工程では、内側金型と外側金型の凸部とを接触させた状態で配置し、射出工程では、内側金型は、樹脂部材の射出により押される射出圧を受けるとともに、射出圧に対して抗するように内側金型を押し返す押圧力を凸部から受ける。このため、射出工程での棒状の内側金型の変形を抑制し、変形の少ない空調装置用ドアを得ることができる。【選択図】図10

Description

この明細書における開示は空調装置用ドアの製造方法および車両用空調装置の製造方法に関する。
特許文献1は、筒状の回転軸部を有する車両用空調装置のドア駆動機構を開示する。筒状の回転軸部を射出成形で成形する場合、筒状の回転軸部の内側の中空部を成形するために回転軸部の外側で棒状のスライド型を型合わせする方法が知られている。
特開2013−35379号公報
従来技術の構成では、射出成形時に射出された樹脂部材に押されて棒状の金型が変形してしまい、筒状の回転軸部の同軸度が悪くなる場合がある。すなわち、筒状の回転軸部が反った形状で成形されるなど射出成形品が変形してしまう場合がある。空調装置に変形した筒状の空調装置用ドアを使用した場合、筒状の回転軸部の内部に挿入される棒状の回転軸部と筒状の回転軸部とが擦れるなどして異音が発生する場合があった。上述の観点において、または言及されていない他の観点において、空調装置用ドアの製造方法および車両用空調装置の製造方法にはさらなる改良が求められている。
開示される1つの目的は、筒状部の同軸度を向上させた空調装置用ドアの製造方法を提供することにある。
開示される他の1つの目的は、2つの回転軸部が擦れるなどして動作不良が引き起こされることを抑制した車両用空調装置の製造方法を提供することにある。
ここに開示された空調装置用ドアの製造方法は、筒状部の内側を形成する棒状の内側金型(73)と、内側金型に向かって突出している凸部(171、172、272、372、472)を有して筒状部の外側を形成する外側金型(71、72)とを所定の位置に配置して金型を組み合わせる型締め工程と、型締めされた内側金型と外側金型との間に形成された空洞部(76)に樹脂部材を射出する射出工程とを含み、型締め工程では、内側金型と外側金型の凸部とを接触させた状態で配置し、射出工程では、内側金型は、樹脂部材の射出により押される射出圧を受けるとともに、射出圧に対して抗するように内側金型を押し返す押圧力を凸部から受ける。
開示された空調装置用ドアの製造方法によると、射出工程において内側金型は、射出圧に抗するように内側金型を押し返す押圧力を凸部から受ける。すなわち、樹脂による射出圧に抗する方向に凸部による押圧力が加えられることで内側金型の撓みなどの変形を抑制する。このため、射出成形において、射出圧によって内側金型が変形した状態で空調装置用ドアが成形されてしまうことを抑制できる。
ここに開示された車両用空調装置の製造方法は、車室内に供給する空気が内部を通過する空調ケース(21)と、空調ケース内を第1空気通路と第2空気通路とに仕切る仕切り板(27)と、第1空気通路を開閉する第1ドア(110)と、第2空気通路を開閉する第2ドア(120)と、第1ドアを回転させる第1回転軸部(111)と、側面に貫通穴(125、225)が設けられ、第2ドアを回転させる筒状の第2回転軸部(121、221)とを備え、第2ドアは、上記の製造方法により製造された空調装置用ドアである車両用空調装置の製造方法であって、第1回転軸部を第2回転軸部に挿入した状態で、第1ドアと第2ドアとを軸方向に並べて空調ケースに取り付ける。
開示された車両用空調装置の製造方法によると、同軸度の高い第2回転軸部に第1回転軸部を挿入している。すなわち、第2回転軸部の内部を回転する第1回転軸部が第2回転軸部の内側と擦れることを抑制できる。このため、第1回転軸部と第2回転軸部との擦れによる異音の発生や、作動力の過大などの動作不良を低減することができる。
この明細書における開示された複数の態様は、それぞれの目的を達成するために、互いに異なる技術的手段を採用する。請求の範囲およびこの項に記載した括弧内の符号は、後述する実施形態の部分との対応関係を例示的に示すものであって、技術的範囲を限定することを意図するものではない。この明細書に開示される目的、特徴、および効果は、後続の詳細な説明、および添付の図面を参照することによってより明確になる。
車両用空調装置の構成を示す上から見た断面図である。 車両用空調装置の構成を示す横から見た側面図である。 第2ドアを示す正面図である。 第2ドアを示す底面図である。 第1ドアおよび第2ドアの取り付け状態における構成を示す構成図である。 第1ドアおよび第2ドアの取り付け状態における構成を示す部分断面図である。 成形サイクルを説明するための金型の工程別概略断面図である。 成形サイクルを説明するための金型の工程別概略断面図である。 図8のIX−IX線における断面を示す概略断面図である。 成形サイクルを説明するための金型の工程別概略断面図である。 成形サイクルを説明するための金型の工程別概略断面図である。 第2実施形態の第2ドアを示す正面図である。 第2実施形態の第1ドアおよび第2ドアの取り付け状態における構成を示す構成図である。 第2実施形態の成形サイクルを説明するための金型の工程別概略断面図である。 第3実施形態の成形サイクルを説明するための金型の工程別概略断面図である。 第4実施形態の成形サイクルを説明するための金型の工程別概略断面図である。
図面を参照しながら、複数の実施形態を説明する。複数の実施形態において、機能的におよび/または構造的に対応する部分および/または関連付けられる部分には同一の参照符号、または百以上の位が異なる参照符号が付される場合がある。対応する部分および/または関連付けられる部分については、他の実施形態の説明を参照することができる。
第1実施形態
図1において、車両用空調装置1は、送風機ユニット10と、この送風機ユニット10から送風された送風空気の温度調節を行う空調ユニット20とを備えている。車両用空調装置1は、送風機ユニット10によって送風された空気を空調ユニット20によって温度調整して、車室内に供給する。送風機ユニット10は、車室内の計器盤下方部のうち、中央部から助手席側に近い車両左側に配置されている。これに対し、空調ユニット20は、車室内の計器盤下方部のうち、車両左右方向の略中央部に配置されている。
送風機ユニット10は、遠心多翼ファンである送風ファン11を有している。送風ファン11は、例えばシロッコファンである。送風ファン11は、渦巻き状のスクロールケーシング12内に配置されている。送風ファン11は、電動モータにより回転駆動される。送風ファン11の送風空気は、スクロールケーシング12の渦巻き形状に沿って矢印A1に示す方向に送られる。
送風ファン11の吸入口は、車両上方側に設けられている。吸入口は、内気吸入口と外気吸入口との2つの吸入口を備えている。送風ファン11と吸入口との間には内外気切替ドアが設けられている。内外気切替ドアは、内気吸入口と外気吸入口とのどちらの吸入口から空気を吸入するかを切り替える。
空調ユニット20は、空調ケース21内に蒸発器22とヒータコア23とを内蔵している。空調ケース21は、ある程度の弾性を有し、強度的にも優れた樹脂製の成形品である。空調ケース21の材料としては、ポリプロピレンなどが使用可能である。空調ケース21は、上下方向に分割面を有する複数の分割ケースからなる。この複数の分割ケースは、蒸発器22やヒータコア23などの機器を収納した後に、金属バネクリップ、ネジ等の締結手段により一体に結合されて空調ケース21を構成している。
図2において、空調ケース21の最も車両前方側の位置には、空気入口24が配設されている。この空気入口24は、送風機ユニット10から送風される送風空気が流入される開口である。この空気入口24は、送風機ユニット10のスクロールケーシング12の空気出口部に接続されている。すなわち、空気入口24は、空調ケース21のうち、助手席側の側面に開口している。
空調ケース21内において、空気入口24の直後の部位には蒸発器22が配置されている。蒸発器22は、車両前後方向には薄型の形態で空調ケース21内を横断するように配置されている。蒸発器22は、冷凍サイクルの冷媒の蒸発潜熱を周りの空気から吸熱して、空気を冷却する。蒸発器22は、いわゆる積層型の蒸発器であって、アルミニウム等の金属薄板を2枚貼り合わせて構成した扁平チューブを、コルゲートフィンを介在させて多数積層配置して、一体にろう付けしたものである。
蒸発器22の空気流れの下流側に、ヒータコア23が車両後方側に傾斜して配置されている。ヒータコア23は、蒸発器22を通過した冷風を加熱する熱交換器である。ヒータコア23は、内部に高温の温水であるエンジン冷却水が流れ、この温水を熱源として空気を加熱する。ヒータコア23は、アルミニウム等の金属薄板を溶接等により断面扁平状に接合してなる扁平チューブを、コルゲートフィンを介在させて多数積層配置して、一体にろう付けしたものである。
図1において、空調ケース21内部の空気通路は、車両前後方向に延びるように設けられている。空調ケース21内部の空気通路は、仕切り板27により、車両左右方向に仕切られている。言い換えると、空気通路は、仕切り板27よりも車両左側に位置する第1空気通路25と、仕切り板27よりも車両右側に位置する第2空気通路26とに仕切られている。すなわち、第1空気通路25は、助手席側空気通路である。第1空気通路25は、第2空気通路26に比べて送風機ユニット10に近い空気通路である。第2空気通路26は、運転席側空気通路である。第2空気通路26は、第1空気通路25に比べて送風機ユニット10から遠い空気通路である。
仕切り板27は、蒸発器22の下流側の端部から空調ケース21の下流側の壁面に至るまで、車両前後方向に連続して設けられている。仕切り板27は、第1空気通路25と第2空気通路26とを仕切っている。仕切り板27は、ヒータコア23の配置部位ではヒータコア23との直接の接触を回避するために、切り欠かれた形状である。仕切り板27は、ポリプロピレンなどの樹脂製である。仕切り板27は、別部品として設けるのではなく、空調ケース21と一体に成形してもよい。
ヒータコア23は、第1空気通路25と第2空気通路26とを横断するように配置されている。ヒータコア23の内部は、扁平チューブの扁平面またはコルゲートフィンのフィン面により、仕切り板27と同一の位置で仕切られている。すなわち、ヒータコア23の内部を通過して第1空気通路25と第2空気通路26との間で空気が行き来することができない状態である。
第1空気通路25において、蒸発器22とヒータコア23との間には、第1ドア110が設けられている。第1ドア110は、軸を中心に回動して開度を調整する平板状のドアである。第1ドア110は、第1空気通路25を横断するように隙間なく設けられている。第2空気通路26においても第1空気通路25と同様に、蒸発器22とヒータコア23との間には、第2ドア120が設けられている。第2ドア120は、軸を中心に回動して開度を調整する平板状のドアである。第2ドア120は、第2空気通路26を横断するように隙間なく設けられている。
第1ドア110は、第1回転軸部111を備えている。第2ドア120は、第2回転軸部121を備えている。第1回転軸部111と第2回転軸部121とは、同一直線上に並んでいる。言い換えると、第1回転軸部111と第2回転軸部121とは、同軸の回転軸である。言い換えると、第1ドア110と第2ドア120とは、回転軸が同一直線上に並んでいる同軸ドアである。第1回転軸部111は、仕切り板27に設けられた中間軸受け部28によって回動可能に支持されている。中間軸受け部28は、第1ドア110と第2ドア120との中間に位置している。
第1回転軸部111と第2回転軸部121とは、アクチュエータ機構320に連結されている。アクチュエータ機構320は、サーボモータ等の駆動源を2つ有し、第1回転軸部111と第2回転軸部121とのそれぞれを独立して駆動する。回転軸部111、121とアクチュエータ機構320との間にリンク機構を介して動力を伝達するようにしてもよい。
図2において、空調ケース21内の第1空気通路25におけるヒータコア23の上方領域には、ヒータコア23をバイパスして空気が流れる第1冷風バイパス通路29が形成されている。第2空気通路26におけるヒータコア23の上方領域にも同様に、ヒータコア23をバイパスして空気が流れる第2冷風バイパス通路30が形成されている。冷風バイパス通路29、30を通過する風は、ヒータコア23により加熱されないため、蒸発器22と熱交換した冷風の状態である。
空調ケース21内において、ヒータコア23の空気下流側には、ヒータコア23に対向して所定間隔を隔てて上下方向に延びる壁面33が形成されている。壁面33は、空調ケース21に一体成形されている。壁面33によって、第1空気通路25において、ヒータコア23の直後から上方に向かう第1温風通路34が形成されている。さらに、壁面33によって、第2空気通路26において、ヒータコア23の直後から上方に向かう第2温風通路35が形成されている。
第1温風通路34の下流側には、ヒータコア23の上方部において第1冷風バイパス通路29と合流する第1冷温風混合空間36が形成されている。第2温風通路35の下流側には、ヒータコア23の上方部において第2冷風バイパス通路30と合流する第2冷温風混合空間37が形成されている。
第1ドア110と第2ドア120とは、車両上下方向に回動可能である。第1ドア110が閉状態の時には、第1冷風バイパス通路29が開いた状態となり、ヒータコア23には風が送られない状態となる。一方、第1ドア110が全開状態の時には、第1冷風バイパス通路29が閉じた状態となり、風はヒータコア23に送られる状態となる。第1ドア110が、閉状態と全開状態との間の開状態の時には、一部の風は第1冷風バイパス通路29を通過し、残りの風はヒータコア23に送られる状態となる。第2ドア120も第1ドア110と同様に、その開度に応じて風が送られる経路の割合を変更制御する。すなわち、第1ドア110と第2ドア120とは、冷風バイパス通路29、30を通過する風量を調整することで、送風空気の温度を調整する温度調整手段である。言い換えると、第1ドア110と第2ドア120とは、冷風と温風を混ぜ合わせる割合を調整するエアミックスドアである。
空調ケース21の上面には、第1空気通路25に対応して、第1デフロスタ開口部38が形成されている。第1デフロスタ開口部38は、第1冷温風混合空間36から温度制御された空調空気が流入する。第1デフロスタ開口部38に流入した空調空気は、デフロスタダクトを介してデフロスタ吹き出し口から車両前面の窓ガラスに向けて吹き出される。空調ケース21の上面には、第2空気通路26に対応して、第2デフロスタ開口部39が形成されている。第2デフロスタ開口部39は、第2冷温風混合空間37から温度制御された空調空気が流入する。第2デフロスタ開口部39に流入した空調空気は、デフロスタダクトを介してデフロスタ吹き出し口から車両前面の窓ガラスに向けて吹き出される。
第1デフロスタ開口部38の上流には、第1デフロスタ開口部38を開閉する第1デフロスタドア130aが設けられている。第1デフロスタドア130aは、円柱状の第1回転軸部131aを備えている。第2デフロスタ開口部39の上流には、第2デフロスタ開口部39を開閉する第2デフロスタドア130bが設けられている。第2デフロスタドア130bは、円筒状の第2回転軸部131bを備えている。
デフロスタドア130a、130bは、軸を中心に回動して開度を調整する平板状のドアである。デフロスタドア130a、130bの回転軸部131a、131bは、車両左右方向に沿って、同一直線上に並ぶように配置されている。言い換えると、デフロスタドア130a、130bは同軸ドアである。
図1において、空調ケース21の上面部のうち車両後方側の部位には、左右のフェイス開口部43〜52が設けられている。空調ケース21において、中央側にはフェイス開口部43、44、49、50が設けられている。左右のリヤフェイス開口部49、50は、センタフェイス開口部43、44よりも仕切り板27に近い中央寄りに位置している。空調ケース21において、中央を挟んで両側にはサイドフェイス開口部45〜48が設けられている。空調ケース21において、リヤフェイス開口部49、50よりも後方には補助リヤフェイス開口部51、52が設けられている。フェイス開口部43〜52は、乗員の顔を含む上半身にめがけて空調風を吹き出すフェイスダクトにつながる開口部である。
図2において、空調ケース21には、冷温風混合空間36、37より車両後方側の部位に、左右のフット開口部55、56が設けられている。フット開口部55、56は、乗員の足元に空調風を吹き出させるフットダクトにつながる開口部である。
フェイス開口部43〜52およびフット開口部55、56の上流には、各空気通路25、26に対応してフットフェイス切替用ドア140a、140bが設けられている。フットフェイス切替用ドア140a、140bは、フェイス開口部43〜52に流れる流路とフット開口部55、56に流れる流路とのどちらの流路に空調風を流すかを切り替えるドアである。
フットフェイス切替用ドア140a、140bは、軸を中心に回動して開度を調整する平板状のドアである。フットフェイス切替用ドア140a、140bは、回転駆動する際の軸となる回転軸部141a、141bをそれぞれ備えている。回転軸部141aは、円柱状の回転軸である。回転軸部141bは、円筒状の回転軸である。円柱状の回転軸部141aは、円筒状の回転軸部141bに軸が挿入された状態で車両用空調装置1に装着されている。回転軸部141aと回転軸部141bとは、車両左右方向に沿って、同一直線上に並ぶように配置されている。すなわち、フットフェイス切替用ドア140a、140bは、同軸ドアである。
図3において、第2ドア120は、第2回転軸部121と第2平板部122とシール部123とを備えている。第2回転軸部121は、円筒状である。すなわち、第2回転軸部121の内部は、中空である。第2回転軸部121は、筒状の外周面に凹凸形状が形成されている。言い換えると、第2回転軸部121は、部位によって肉厚が異なる形状である。第2回転軸部121は、請求項の筒状部に相当する。
第2平板部122は、略長方形状の板状部材である。第2平板部122は、第2回転軸部121の外周に設けられている。第2平板部122は、第2回転軸部121の一方の端部から第2回転軸部121の長手方向の中央を超える位置までの領域に設けられている。第2回転軸部121と第2平板部122とは連続する一体の部品である。
シール部123は、ゴム製の薄板状部材である。言い換えると、シール部123は、第2回転軸部121と空調ケース21などの別の部材との間に発生する隙間を覆うヒレ状のパッキンである。シール部123は、柔軟に変形することで、当接面に対して接触した状態を維持する。シール部123は、第2回転軸部121を挟んで第2平板部122の反対の位置に設けられている。第2回転軸部121とシール部123とは、別体の部品である。
第2回転軸部121は、フランジ部124を備えている。フランジ部124は、第2回転軸部121の中心軸の径方向外側に突出して設けられている。フランジ部124は、円盤状である。フランジ部124は、第2回転軸部121において、第2平板部122の端面とフランジ部124の端面とが同一面上に並ぶように設けられている。
第2回転軸部121は、側面に貫通穴125を備えている。貫通穴125は、第2回転軸部121の内側と外側とを貫通している。貫通穴125は、フランジ部124の近くに設けられている。貫通穴125は、正方形状の開口である。
図4において、第2ドア120は、貫通穴125を2つ備えている。2つの貫通穴125は、第2回転軸部121の中心軸の周方向に並んで設けられている。すなわち、2つの貫通穴125は、フランジ部124から同じ距離に設けられている。2つの貫通穴125は、第2回転軸部121を挟んで第2平板部122とは反対側に設けられている。
貫通穴125の数は、2つに限られない。すなわち、3つ以上の貫通穴125を設けるようにしてもよい。あるいは、周方向に延びる1つの貫通穴125を設けるようにしてもよい。複数の貫通穴125を周方向に並んだ位置に設けるのではなく、第2回転軸部121の長手方向にずれた位置に設けるようにしてもよい。
図5において、第1ドア110と第2ドア120とは、仕切り板27を間に挟んだ状態で軸方向に並んで設けられている。円柱状の第1回転軸部111は、円筒状の第2回転軸部121に挿入された状態である。すなわち、第1ドア110と第2ドア120とは、回転駆動の中心軸が等しい位置に存在する同軸ドアである。
第1ドア110は、第1回転軸部111と第1平板部112とを備えている。第1回転軸部111は、円柱状である。第1平板部112は、略長方形状の板状部材である。第1平板部112は、第1回転軸部111の外周に設けられている。
第1ドア110は、第1軸受け部118と中間軸受け部28とによって保持されて空調ケース21に取り付けられている。すなわち、第1軸受け部118は、第1回転軸部111の外周を部分的に覆った状態で第1回転軸部111と当接して保持している。第2ドア120は、第2軸受け部128によって保持されて空調ケース21に取り付けられている。すなわち、第2軸受け部128は、第2回転軸部121の外周を部分的に覆った状態で第2回転軸部121と当接して保持している。第1軸受け部118と第2軸受け部128とは、空調ケース21に一体に設けられている。第2軸受け部128は、請求項の軸受け部に相当する。
フランジ部124と第2軸受け部128とは当接した状態である。すなわち、フランジ部124と第2軸受け部128とが接触することで、第2回転軸部121の軸方向への移動が規制されている。言い換えると、フランジ部124と第2軸受け部128との当接により、第2ドア120が軸方向に位置ズレを起こすことを防いでいる。
図6において、第2回転軸部121の内部には、第1回転軸部111が挿入された状態である。言い換えると、第1回転軸部111の径方向外側に第2回転軸部121が位置している。第2回転軸部121は、同軸度が高い筒状である。すなわち、第2回転軸部121の2つ端部の円形状において、それぞれの中心軸が略一致している。言い換えると、2つの端部の中心軸がずれておらず、内側に歪みのない真っすぐな円筒形状である。
貫通穴125は、第2軸受け部128によって、周囲が覆われている。すなわち、貫通穴125に対して空気などの流体が外から入り込みにくい状態である。さらに、第2軸受け部128は、第2軸受け部128の周方向に一周連続して貫通穴125を覆っている。すなわち、第2軸受け部128は、第2ドア120が開閉のために回動した場合であっても、常に貫通穴125を外側から覆った状態を維持している。
以下に、射出成形による第2ドア120の製造方法について説明する。図7において、第2ドア120は、第1外側金型71、第2外側金型72、内側金型73、保持金型74の4つの金型を用いて射出成形により製造される。第1外側金型71と第2外側金型72とは、請求項の外側金型に相当する。
第1外側金型71と第2外側金型72とは、互いに対向した位置関係にある。外側金型71、72は、第2回転軸部121の円筒形状の外側を形成する金型である。第1外側金型71は、射出成形時に移動しないキャビティ金型である。第1外側金型71は、第2外側金型72との対向面に第1凹部75aを備えている。第1外側金型71は、樹脂の注入経路となるスプルー77と樹脂の注入口となるゲート78とを備えている。第2外側金型72は、射出成形時に移動するコア金型である。第2外側金型72は、第1外側金型71との対向面に第2凹部75bを備えている。第1凹部75aと第2凹部75bとは互いに対向した位置に設けられている。第1凹部75aと第2凹部75bとは、第2回転軸部121におけるフランジ部124を形成するための金型形状である。第2外側金型72は、第2凸部172を備えている。第2凸部172は、第2外側金型72の第1外側金型71と対向する面において、突出して設けられている。第2凸部172は、第2回転軸部121における貫通穴125を形成する金型形状である。
内側金型73と保持金型74とは、互いに棒状部173の軸方向に対向した位置関係にある。内側金型73は、第2回転軸部121の円筒形状の内側を形成する金型である。内側金型73と保持金型74とは、射出成形時に移動するコア金型である。内側金型73は、棒状部173を備えている。棒状部173は、円柱状である。棒状部173は、内側金型73の保持金型74と対向する面から垂直に突出して設けられている。保持金型74は、保持凹部174を備えている。棒状部173と保持凹部174とは対向している。
位置が固定されているキャビティ金型である第1外側金型71に対して接近するように移動可能なコア金型72〜74を移動させる。より具体的には、第2外側金型72を上方向に垂直移動させて第1外側金型71に接近させる。内側金型73を右方向に平行移動させて第1外側金型71に接近させる。保持金型74を左方向に平行移動させて第1外側金型71に接近させる。移動可能な金型72〜74であるコア金型同士をピンで接続することで、コア金型のスライド移動を同時に行い、キャビティ金型に対してコア金型を同時に接近させる。
金型72〜74の移動方向は垂直方向や水平方向に限られず、斜め方向などの自由な方向に移動して第1外側金型71に接近するようにしてもよい。また、金型72〜74をピンで接続して連動させ、移動を同時に行うのではなく、別々に移動させてもよい。すなわち、第1外側金型71に対して第2外側金型72を接近させた後に、内側金型73を移動させるなどしてもよい。
図8に示す工程は、型締め工程である。型締め工程では、第1外側金型71、第2外側金型72、内側金型73、保持金型74の4つの金型が接触して組み合わされた状態で保持されている。型締めされた状態の金型において、金型同士の間に空洞部76が形成されている。空洞部76は、第2ドア120の形状に相当する空洞である。型締め工程では、金型同士が空洞部76以外の隙間が発生することなく接触するように外から圧力を加えている。
棒状部173の先端は、保持凹部174に挿入された状態である。言い換えると、棒状部173が保持凹部174によって保持されて位置決めされた状態である。棒状部173は、第2凸部172と接触している。第2凸部172は、棒状部173を挟んでゲート78が配されている側とは反対側に設けられている。棒状部173は、先端が保持凹部174に挿入されて側面が第2凸部172と接触した状態において、歪みのない真っすぐな円柱形状である。言い換えると、棒状部173が反ったり撓んだりしていない状態である。
図9において、金型同士の間には、第2ドア120を形成するための空洞部76が形成されている。空洞部76は、第2ドア120の第2平板部122や第2回転軸部121などの一体成形によって形成される部分を連続した空洞としている。第1外側金型71には、樹脂を充填する経路となるスプルー77が形成されている。空洞部76とスプルー77とは、ゲート78を介して接続されている。ゲート78は、第2ドア120の第2平板部122が形成される部分に設けられている。金型は、樹脂が流れ込む内側が所定温度に加熱された状態である。
第1凸部171は、第1外側金型71において、空洞部76を形成するために凹んでいる部分から突出した出っ張り形状である。第1凸部171は、型締めされた状態で棒状部173と接触して棒状部173を支持している。第1凸部171と棒状部173との接触面は、円柱状の棒状部173の外周面に沿った曲面形状である。すなわち、第1凸部171と棒状部173とは、点ではなく面で接触している。第1凸部171は、棒状部173の真下ではなく斜め下の位置に設けられている。言い換えると、第1凸部171は、棒状部173よりもゲート78から離れた位置に設けられている。すなわち、第1凸部171は、棒状部173が重力方向である下方向への位置ズレを起こすことを抑制している。言い換えると、棒状部173がゲート78から離れる方向に位置ズレや撓みなどの変形を起こすことを抑制している。さらに、第1凸部171は、射出工程において型締め工程の状態に比べて棒状部173が第1外側金型71に近づくことを抑制している。
第2凸部172は、第2外側金型72において、空洞部76を形成するために凹んでいる部分から突出した出っ張り形状である。第2凸部172は、型締めされた状態で棒状部173と接触して棒状部173を支持している。第2凸部172における棒状部173との接触面は、円柱状の棒状部173の外周面に沿った曲面形状である。すなわち、第2凸部172と棒状部173とは、点ではなく面で接触している。第2凸部172は、棒状部173の真下ではなく斜め下の位置に設けられている。言い換えると、第2凸部172は、棒状部173よりもゲート78から離れた位置に設けられている。すなわち、第2凸部172は、棒状部173が重力方向である下方向への位置ズレを起こすことを抑制している。言い換えると、棒状部173がゲート78から離れる方向に位置ズレや反りなどの変形を起こすことを抑制している。さらに、第2凸部172は、射出工程において型締め工程の状態に比べて棒状部173が第2外側金型72に近づくことを抑制している。
第1凸部171と第2凸部172とは、それぞれの凸部171、172と棒状部173との接触部分が、棒状部173の周方向に並ぶように設けられている。凸部171、172と棒状部173との接触部分は、ゲート78に近い面である棒状部173の上面ではなく、ゲート78から遠い面である棒状部173の下面に位置している。言い換えると、凸部171、172は、棒状部173の表面において、ゲート78とは反対側の面に接触して棒状部173を支持している。第1凸部171と第2凸部172とは、棒状部173が下方向に位置ズレを起こすことを抑制している。言い換えると、棒状部173がゲート78から離れる方向に位置ズレや変形を起こすことを抑制している。第1凸部171と第2凸部172とは、棒状部173が互いの外側金型71、72に近づく方向に位置ズレを起こすことを抑制している。すなわち、第1凸部171と第2凸部172とは、棒状部173が水平方向に位置ズレを起こすことを抑制している。第1凸部171と第2凸部172とは、請求項の凸部に相当する。
外側金型71、72に設けられる凸部は、第1凸部171と第2凸部172との2か所に設けられている場合に限られない。すなわち、3つ以上の凸部を設けるようにしてもよい。あるいは、棒状部173の周方向に延びる1つの凸部を設けて棒状部173の水平方向と下方向への位置ズレを抑制してもよい。
図10に示す工程は、射出工程である。射出工程では、高温に熱して溶融した樹脂を空洞部76に向けて射出充填する。すなわち、スプルー77から高温の溶融樹脂を注入してゲート78を介して空洞部76に充填する。溶融樹脂は、射出されることでゲート78に近い位置から次々に空洞部76内に押し出されて空洞部76内を移動する。言い換えると、溶融樹脂は、射出されることで徐々にゲート78から離れた位置まで移動する。金型の内側が所定温度に加熱されているため、溶融樹脂が低粘度の状態を維持して空洞部76を移動しやすい。
溶融樹脂は、射出されて充填されていく過程で、矢印B1に示す方向に進む。すなわち、溶融樹脂は、棒状部173に対してゲート78から離れる方向に射出圧を加えることとなる。言い換えると、棒状部173は、溶融樹脂の射出圧により上から下に押される力が加えられる。このため、溶融樹脂から受ける射出圧によって棒状部173が下向きに反った形状に変形しようとする。
しかしながら、棒状部173には、凸部171、172から射出圧に抗するように押圧力が加えられる。言い換えると、棒状部173には、ゲート78とは反対側に設けられた凸部171、172の押圧力により下から上に押し返す力が加えられる。言い換えると、棒状部173は、第1凸部171から矢印C1に示す方向に押圧力が加えられ、第2凸部172から矢印C2に示す方向に押圧力が加えられる。矢印C1に示す方向と矢印C2に示す方向とは、それぞれ棒状部173の中心軸に向かう方向である。このため、凸部171、172によって棒状部173が押し返されることになり、棒状部173が反ったり撓んだりすることが抑制される。すなわち、棒状部173は、射出工程において変形のない真っすぐな円柱形状が維持されやすい。
射出工程により、溶融樹脂が空洞部76に充填された後、溶融樹脂の充填を停止し、金型を冷却する。金型を冷却することで樹脂を融点以下の温度まで冷やして固める。これにより、樹脂が固化して金型の内部で第2ドア120が形成される。
図11に示す工程は、型開き工程である。型開き工程では、金型を開いて樹脂成形品である第2ドア120を取り出す。すなわち、内側金型73と保持金型74との当接状態を解除して棒状部173を筒状の第2回転軸部121から抜くとともに、第2外側金型72を移動させることで金型同士を引き離す。これにより、射出成形された第2ドア120を金型から外して取り出す。
上述した実施形態によると、射出工程において、棒状部173を有する内側金型73は、樹脂部材の射出により押される射出圧に抗するように内側金型73を押し返す押圧力を凸部171、172から受ける。言い換えると、棒状部173は、凸部171、172から押圧力を受けて、射出工程において型締め工程の状態に比べて棒状部173の位置や形状が変化することが抑制される。このため、内側金型73の変形を抑制し、同軸度の高い第2ドア120を安定して製造することができる。したがって、同軸度の高い空調装置用のドアを用いて空調を行うことができる。言い換えると、空調装置用のドアにおいて、ドアの回動にともなう擦れによる異音の発生や異常負荷による作動力の過大や開度調整不良を引き起こしにくい。
凸部171、172は、棒状部173の表面において、ゲート78とは反対側の面に接触している。言い換えると、このため、棒状部173に対してゲート78から遠ざかる方向に加えられる射出圧に対して抗するように押圧力を加えることができる。言い換えると、ゲート78に向かって近づく方向に押圧力を加えることができる。このため、ゲート78から遠ざかる方向に撓んでしまうことを精度よく抑制することができる。また、凸部171、172は、棒状部173を下から支持している。このため、棒状部173について、重力に対しても抗するように押圧力を加えることができる。すなわち、棒状部173が重力方向の下向きに撓むように変形することを抑制することができる。
射出工程において、棒状部173を有する内側金型73が複数の第2凸部172から押圧力を受ける。このため、内側金型73が複数の第2凸部172から分散して押圧力を受けることとなる。したがって、内側金型73の1か所に押圧力が集中してしまうことを防ぐことができる。すなわち、内側金型73の変形をより効果的に抑制することができる。
第2凸部172は、棒状部173を有する内側金型73に対して周方向に並んで設けられている。このため、射出圧を受ける方向が途中で変わった場合などであっても、射出圧に抗する複数の方向に内側金型73を押し返しやすい。したがって、第2回転軸部121の同軸度を安定して高めることができる。
貫通穴125は、第2軸受け部128によって周囲が覆われている。このため、第2ドア120が空調ケース21に組み付けられた状態で貫通穴125を通過して風が漏れ出してしまうことを抑制できる。したがって、風漏れによる風量の低下や風漏れによる空調風の温度低下などの問題の発生を抑制し、車両用空調装置1として適切な空調を実現できる。
同軸度の高い第2ドア120は、蒸発器22とヒータコア23との間に配置されている。すなわち、第2ドア120は、冷房時と暖房時とで大きな温度差が生じる位置に配置されている。このため、温度低下による樹脂材料の熱収縮による内径の縮小や、温度上昇による樹脂材料の熱膨張による内径の拡大など、温度変化によって第2回転軸部121の内径が変化した場合であっても、高い同軸度を維持しやすい。したがって、第1ドア110と第2ドア120との擦れによる異音の発生や、開度調整の不良を起こしにくい。
上述した製造方法を用いて製造する空調装置用ドアは、第2ドア120に限られない。すなわち、デフロスタドア130やフットフェイス切替ドア140や内外気切替ドアなどのドアを上述の製造方法を用いて製造してもよい。言い換えると、上述した空調装置用ドアの製造方法は、筒状の軸を有する同軸ドアに対して広く適用可能である。また、このドアを用いる空調装置としては車両用に限られない。すなわち家庭用の空調装置や業務用の空調装置などの乗り物に搭載されない空調装置に対しても広く適用可能である。
第2実施形態
この実施形態は、先行する実施形態を基礎的形態とする変形例である。この実施形態では、貫通穴225が第2回転軸部221の中央に設けられている。
図12において、第2回転軸部221は、第2平板部122の倍以上の長さを持つ円筒状である。第2回転軸部221は、側面に貫通穴225を備えている。貫通穴225は、第2回転軸部221の長手方向における中間に設けられている。言い換えると、貫通穴225から第2回転軸部221の長手方向の中央までの距離は、貫通穴225から第2回転軸部221の端部までの距離よりも小さい。
図13において、第2ドア220は、第2軸受け部128によって保持されている。すなわち、第2軸受け部128は、第2回転軸部221の長手方向の中央において、第2回転軸部221の外周を一周にわたって覆った状態で第2回転軸部221と当接している。言い換えると、第2軸受け部128は、貫通穴225を外側から覆っている。
図14において、金型は型締めされた状態である。第1外側金型71は、第2外側金型72との対向面に第1凹部275aを備えている。第2外側金型72は、第1外側金型71との対向面に第2凹部275bを備えている。第1凹部275aと第2凹部275bとは互いに対向した位置に設けられている。第2外側金型72は、第2凸部272を備えている。第2凸部272は、第2外側金型72の第1外側金型71と対向する面において、突出して設けられている。
棒状部173は、保持凹部174によって保持されて位置決めされた状態である。棒状部173は、第2凸部272と接触している。すなわち、棒状部173は、中間部273と先端部分との2か所において、第2外側金型72と保持金型74とのそれぞれの金型によって支持されている。棒状部173は、先端が保持凹部174に挿入されて、側面が第2凸部272と接触した状態において歪みのない真っすぐな円柱形状である。すなわち、棒状部173が反ったり撓んだりしていない状態である。
第2凸部272は、棒状部173における一方の固定端から他方の固定端までを三等分した場合の真ん中に位置する中間部273に当接するように設けられている。すなわち、内側金型73における棒状部173の固定端から中間部273までの距離Waと、中間部273の幅Wbと、中間部273から棒状部173における保持金型74と当接している固定端までの距離Wcは等しい大きさである。第2凸部272は、中間部273の中でも特に中央に近い位置に当接している。第2凸部272は、請求項の凸部に相当する。中間部273の真ん中が中央部分であり、中央部分は棒状部173の両側の固定端からの距離が等しくなる位置である。
射出工程では、棒状部173が溶融樹脂から射出圧を受けることとなる。これにより、棒状部173が射出圧に押されることで反った形状に変形しようとする。この時、棒状部173の先端部分は保持凹部174によって保持されているため、最も変形が起きやすく変形量も大きくなりやすいのは、棒状部173の中央である。しかしながら、棒状部173の中央を含む中間部273には、第2凸部272から射出圧に抗するように押圧力が加えられる。このため、最も変形量が大きくなりやすい棒状部173の中央付近において、棒状部173は、第2凸部272から押し返されることとなり、棒状部173が反ったり撓んだりすることが抑制される。よって、棒状部173は、射出工程において変形のない真っすぐな円柱形状が維持されやすい。
上述した実施形態によると、型締め工程および射出工程において、第2凸部272が棒状部173を有する内側金型73の棒状部173の中間部273と接触している。このため、第2凸部272を棒状部173の中間部273ではない中央から離れた位置に当接させる場合に比べて、棒状部173が大きく変形することを効果的に抑制できる。
型締め工程および射出工程において、第2凸部272が棒状部173における中間部273の真ん中である中央部分と接触している。このため、最も大きく変形しやすい部分においてピンポイントで変形を抑制することができる。したがって、第2凸部272を棒状部173の中央部分ではない位置に当接させる場合に比べて、棒状部173が大きく変形することを効果的に抑制できる。
第3実施形態
この実施形態は、先行する実施形態を基礎的形態とする変形例である。この実施形態では、棒状部173と当接して支持する凸部372が棒状部173の軸方向に複数設けられている。
図15において、金型は型締めされた状態である。第2外側金型72は、複数の凸部372を備えている。凸部372は、棒状部173の先端部と中央部との中間の部分に当接する位置に設けられている。凸部372は、棒状部173の中央部と棒状部173の内側金型73の保持金型74との対向面からの立ち上がり部との中間の部分に当接する位置に設けられている。言い換えると、型締めされた状態において、棒状部173は、棒状部173の長手方向に沿って第2外側金型72に設けられた複数の凸部372と当接して支持されている。第2凸部272と凸部372は、略等間隔で直線上に並んで設けられている。
上述した実施形態によると、棒状部173と当接して支持する凸部372が棒状部173の軸方向に間隔をあけて並んで設けられている。このため、射出工程において、棒状部173が、射出圧に抗する力を複数の凸部372から分散して受けることとなる。したがって、1か所に押圧力が集中してしまう場合に比べて、棒状部173の変形をより効果的に抑制することができる。言い換えると、棒状部173が射出圧と押圧力の影響により、折れたり曲がったりすることを抑制することができる。
棒状部173の長さが長くなるほど、射出工程において真っすぐな円柱形状を維持しにくく、反ったり撓んだりして変形しやすくなる。あるいは、棒状部173の直径が小さくなるほど、射出工程において真っすぐな円柱形状を維持しにくく、反ったり撓んだりして変形しやすくなる。このため、凸部372を複数設けて射出工程における棒状部173の変形を抑制することは、棒状部173が細くて長い場合に特に有効である。
第4実施形態
この実施形態は、先行する実施形態を基礎的形態とする変形例である。この実施形態では、第2外側金型72において、棒状部173を支持する第2凸部172と凸部472が棒状部173の周方向に並んで設けられている。
図16において、凸部472は、第2外側金型72において、空洞部76を形成するために凹んでいる部分から突出した出っ張り形状である。凸部472は、型締めされた状態で棒状部173と接触して棒状部173を支持している。凸部472における棒状部173との接触面は、円柱状の棒状部173の外周面に沿った曲面形状である。すなわち、凸部472と棒状部173とは、点ではなく面で接触している。凸部472は、棒状部173の真下ではなく斜め上の位置に設けられている。言い換えると、凸部472は、第1凸部171と対向する位置に設けられている。すなわち、凸部472は、棒状部173が上方向への位置ズレを起こすことを抑制している。言い換えると、第1凸部171と凸部472とで棒状部173を挟んで保持している。言い換えると、棒状部173がゲート78に近づく方向に位置ズレや変形を起こすことを抑制している。さらに、凸部472は、射出工程において型締め工程の状態に比べて棒状部173が第2外側金型72に近づくことを抑制している。
第1凸部171と第2凸部172と凸部472とは、それぞれの凸部171、172、472と棒状部173との接触部分が、棒状部173の周方向に並ぶように設けられている。第1凸部171と第2凸部172とは、射出工程において、棒状部173がゲート78から離れる方向に位置ズレを起こすことを抑制している。凸部472は、射出工程において、棒状部173がゲート78に近づく方向に位置ズレを起こすことを抑制している。第1凸部171は、射出工程において型締め工程の状態に比べて棒状部173が第1外側金型71に近づくことを抑制している。第2凸部172と凸部472とは、射出工程において型締め工程の状態に比べて棒状部173が第2外側金型72に近づくことを抑制している。すなわち、第1凸部171と第2凸部172と凸部472とは、射出工程において型締め工程の状態に比べて棒状部173の位置や形状が変化することを抑制している。
樹脂が射出充填されていく過程で、溶融樹脂は空洞部76に充填されて外側金型71、72から内側金型73を引き離す方向に射出圧を加える場合がある。このとき、溶融樹脂から受ける射出圧によって棒状部173が反った形状に変形しようとする。しかしながら、棒状部173には、凸部472から射出圧に抗するように押圧力が加えられる。言い換えると、棒状部173には、凸部472の押圧力により型締め工程の状態の位置および形状を維持するように押される力が加えられる。言い換えると、棒状部173には、凸部472の押圧力が棒状部173の中心軸に向かう方向に加えられる。このため、凸部472によって棒状部173が押し返されることになり、棒状部173が反ったり撓んだりすることを抑制される。すなわち、棒状部173は、射出工程において変形のない真っすぐな円柱形状が維持されやすい。
他の実施形態
この明細書における開示は、例示された実施形態に制限されない。開示は、例示された実施形態と、それらに基づく当業者による変形態様を包含する。例えば、開示は、実施形態において示された部品および/または要素の組み合わせに限定されない。開示は、多様な組み合わせによって実施可能である。開示は、実施形態に追加可能な追加的な部分をもつことができる。開示は、実施形態の部品および/または要素が省略されたものを包含する。開示は、1つの実施形態と他の実施形態との間における部品および/または要素の置き換え、または組み合わせを包含する。開示される技術的範囲は、実施形態の記載に限定されない。開示されるいくつかの技術的範囲は、請求の範囲の記載によって示され、さらに請求の範囲の記載と均等の意味および範囲内での全ての変更を含むものと解されるべきである。
1 車両用空調装置、 21 空調ケース、 27 仕切り板、 71 第1外側金型、 72 第2外側金型、 73 内側金型、 74 保持金型、 76 空洞部、 110 第1ドア、 111 第1回転軸部、 120 第2ドア、 121 第2回転軸部、 125 貫通穴、 128 第2軸受け部、 171 第1凸部、 172 第2凸部、 221 第2回転軸部、 225 貫通穴、 272 第2凸部、 273 中間部、 372 凸部、 472 凸部。

Claims (8)

  1. 筒状部(121)を有する空調装置用ドアの製造方法において、
    前記筒状部の内側を形成する棒状の内側金型(73)と、前記内側金型に向かって突出している凸部(171、172、272、372、472)を有して前記筒状部の外側を形成する外側金型(71、72)とを所定の位置に配置して金型を組み合わせる型締め工程と、
    型締めされた前記内側金型と前記外側金型との間に形成された空洞部(76)に樹脂部材を射出する射出工程とを含み、
    前記型締め工程では、前記内側金型と前記外側金型の前記凸部とを接触させた状態で配置し、
    前記射出工程では、前記内側金型は、前記樹脂部材の射出により押される射出圧を受けるとともに、前記射出圧に対して抗するように前記内側金型を押し返す押圧力を前記凸部から受ける空調装置用ドアの製造方法。
  2. 前記外側金型は、前記射出工程で前記空洞部に前記樹脂部材を注入する注入口であるゲート(78)を備え、
    前記型締め工程では、前記凸部は、前記内側金型の表面において、前記ゲートとは反対側の面に接触している請求項1に記載の空調装置用ドアの製造方法。
  3. 前記型締め工程では、前記内側金型の長手方向の先端は、前記外側金型と当接して保持され、
    前記凸部(272)は、前記内側金型の長手方向の中間部(273)と接触している請求項1または請求項2に記載の空調装置用ドアの製造方法。
  4. 前記型締め工程では、前記内側金型の長手方向の先端は、前記外側金型と当接して保持され、
    前記凸部(272)は、前記内側金型の長手方向の中央部分と接触している請求項3に記載の空調装置用ドアの製造方法。
  5. 前記凸部(171、172、272、372、472)は、前記外側金型に複数設けられ、
    前記射出工程では、前記内側金型が複数の前記凸部から前記押圧力を受ける請求項1から請求項4のいずれかに記載の空調装置用ドアの製造方法。
  6. 前記凸部(171、172、472)は、棒状の前記内側金型に対して周方向に並んで設けられている請求項5に記載の空調装置用ドアの製造方法。
  7. 車室内に供給する空気が内部を通過する空調ケース(21)と、
    前記空調ケース内を第1空気通路と第2空気通路とに仕切る仕切り板(27)と、
    前記第1空気通路を開閉する第1ドア(110)と、
    前記第2空気通路を開閉する第2ドア(120)と、
    前記第1ドアを回転させる第1回転軸部(111)と、
    側面に貫通穴(125、225)が設けられ、前記第2ドアを回転させる筒状の第2回転軸部(121、221)とを備え、
    前記第2ドアは、請求項1から請求項5のいずれかに記載の製造方法により製造された空調装置用ドアである車両用空調装置の製造方法であって、
    前記第1回転軸部を前記第2回転軸部に挿入した状態で、前記第1ドアと前記第2ドアとを軸方向に並べて前記空調ケースに取り付ける車両用空調装置の製造方法。
  8. 前記空調ケースは、前記第2回転軸部を保持する軸受け部(128)を備え、
    前記軸受け部が前記貫通穴の周囲を覆うように前記第2ドアを前記空調ケースに取り付ける請求項7に記載の車両用空調装置の製造方法。
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