JP4375272B2 - ダクト体の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、車両に備えられる空気調和装置から車室内の空気吹出部へ調和空気を導く通路となるダクト体の製造方法に関するものである。

車両には、サイドベントダクト、サイドデフダクト等のダクトが備えられ、こうしたダクトは車両に備えられる空気調和装置から車室内の空気吹出部へ調和空気を導く通路としての役割を果たす。これらのダクトは、複数のダクトから構成されるダクトユニットとしてインストルメントパネルの背面側に装備される。従来、そうした複数のダクトを一体成形することにより、車両への組み付けを容易にする技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１の技術では、複数のダクトがそれらの組み付け形状、すなわち複数のダクトが互いに平行に延びるようにブロー成形によって一体化されている。さらに、一方のダクトには蛇腹部が形成され、この蛇腹部の変形を利用して車両の取付位置に一方のダクトを位置合わせすることができるように構成されている。

一方、複数のダクトの端部同士をヒンジ部によって連結することにより、複数のダクトを相対移動可能に一体成形する技術が提案されている（例えば、特許文献２参照）。特許文献２の技術では、ヒンジ部によるダクトの相対移動を利用して、複数のダクトからなるダクト体を車両への組み付け形状に合わせることができるように構成されている。
特開２０００−１０８６３７号公報 特開平１１−１２３９２３号公報

ところで、上記特許文献１に記載のように、ブロー成形によって複数のダクトを車両への組み付け形状に成形するには、キャビティ形状が複雑な金型が必要となる。特に、複数のダクトが接近した組み付け形状の場合、複数の分割面を有する金型を使用せざるを得ないため、そうしたダクトを製造することは困難である。また上記特許文献１のように、ダクトに蛇腹部を形成することによって、ダクトが屈曲されるように構成した場合、その蛇腹部の内面には凹凸が形成されることになる。そうした凹凸はダクトの内部を通じる調和空気の抵抗となり、ダクトの振動を招くおそれがあるため、蛇腹部の形成はダクトにおける異音の発生の一因となる。

こうした特許文献１の技術に対して、上記特許文献２に記載のように複数のダクトをヒンジ部によって連結したダクト体とすれば、蛇腹部を形成せずに複数のダクトを相対移動させることができるようになる。しかしながら、ブロー成形は、ダクトのような中空物の成形に適しているが、ヒンジ部のような薄板状の部材をダクトと連結して一体成形すること自体、ブロー成形に適さない。すなわち、金型が複雑化する等の理由により、そうしたダクトを製造することは困難である。

この発明は、こうした従来の実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、複数のダクトを有するとともにそれらダクトが相対移動可能なダクト体を、ブロー成形を利用して容易に製造することができるダクト体の製造方法を提供することにある。

上記の目的を達成するために請求項１に記載の発明は、車室内の第１吹出部へ調和空気を導く第１ダクトと、車室内の第２吹出部へ調和空気を導く第２ダクトとを備えてなり、前記第１ダクトと前記第２ダクトとが連結した状態でダクト取付部に取り付けられるダクト体の製造方法において、前記第１ダクトと前記第２ダクトとの境界部分を介してそれらダクトの内部を連通させることにより、前記第１ダクトと第２ダクトとを一体にブロー成形する成形工程と、前記成形工程後において前記境界部分を開口すべく同境界部分を切り込む切込加工を実施することにより、前記第１ダクト及び第２ダクトにそれぞれ第１開口端及び第２開口端を形成する加工工程とを含み、前記加工工程の切込加工では、前記境界部分の一部を残存させることを要旨とする。

この方法によれば、成形工程では各ダクトの内部が連通した管状、かつ各ダクトの外周面同士が十分に離間した状態でブロー成形することができるようになる。このため、ブロー成形の精度が低下する形状、例えば各ダクトの外周面が接近した形状を回避することができるようになるとともに、ブロー成形用金型の構造について簡略化を図ることができるようになる。さらに、加工工程の切込加工において、境界部分の一部を残存させることにより、その残存部分を、第１ダクトと第２ダクトとを相対移動させるに際の変形部とすることができるようになる。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記成形工程では、前記第１ダクトの内部と前記第２ダクトの内部とを前記境界部分を介して直線状に連通させる直線状部位を有して、前記第１ダクト及び第２ダクトを一体にすることを要旨とする。

この方法によれば、境界部分及びその両側部分が複雑な構造となることを回避することができるようになる。すなわち、そうした部分をブロー成形に適した形状で成形することができるようになる。

請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の発明において、前記境界部分を介した直線状部位の長さを、同直線状部位以外の各ダクトの長さよりも長く設定して成形することを要旨とする。

この方法によれば、境界部分を介した直線状部位を長く設定することにより、各ダクトのブロー成形における精度を高めることができるようになる。
請求項４に記載の発明は、請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の発明において、前記成形工程では、前記第１ダクト及び第２ダクトの少なくとも一方の外周面から突出する突出部を成形することを特徴とすることを要旨とする。

この方法によれば、ブロー成形と同時に成形される突出部を利用して、所定の位置に固定することができるダクト体が提供される。
請求項５に記載の発明は、請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の発明において、前記突出部を、前記境界部分の近傍に成形することを要旨とする。

この方法によれば、境界部分の近傍に突出部を形成することにより、突出部を成形するキャビティをブロー成形用金型の中央部分に集約することができるようになる。

本発明によれば、複数のダクトを有するとともにそれらダクトが相対移動可能なダクト体を、ブロー成形を利用して容易に製造することができる。

以下、本発明を車両の空気調和装置用のサイドダクトに具体化した一実施形態を図１〜図５に基づいて詳細に説明する。
図１に示すように、ダクトユニット１１は、ダクトセンタ１２、サイドダクト１３及びセンタダクト１４を備えている。ダクト体としてのサイドダクト１３は、ダクトセンタ１２の両側部に一対設けられる。各サイドダクト１３は、第１ダクトとしての筒状をなすサイドベントダクト１５と第２ダクトとしての同じく筒状をなすサイドデフダクト１６とを備えて構成されている。サイドデフダクト１６は、四角筒状をなすサイドベントダクト１５よりも細径の円筒状をなしている。

ダクトセンタ１２は、ベントセンタ１７及びデフセンタ１８を備えて構成されている。このダクトセンタ１２の両側部には、一対のサイドベントダクト１５がそれぞれ接続されている。また、デフセンタ１８の両側部には、一対のサイドデフダクト１６がそれぞれ接続されている。サイドベントダクト１５及びサイドデフダクト１６は、それらが連結したサイドダクト１３として、ダクトセンタ１２に接続される。すなわち、サイドダクト１３はダクトセンタ１２の両側部をダクト取付部としている。なお、その他のダクトであるセンタダクト１４は、センタベントダクト１９及びセンタデフダクト２０を備えて構成され、センタベントダクト１９はダクトセンタ１２の中央部に接続されるとともに、センタデフダクト２０はデフセンタ１８の中央部に接続される。こうしたダクトセンタ１２には、図示しない空気調和装置から調和空気が供給されるように構成されている。

サイドダクト１３の接続構造について詳述すると、サイドベントダクト１５の一方の開口端である流入端１５ａ（第１開口端）がベントセンタ１７に接続されている。そして、ベントセンタ１７からサイドベントダクト１５に流入する調和空気は、サイドベントダクト１５の内部を通じてサイドベントダクト１５の他方の開口端である排出端１５ｂまで導かれる。一方、サイドデフダクト１６の一方の開口端である流入端１６ａ（第２開口端）はデフセンタ１８に接続されている。そして、デフセンタ１８からサイドデフダクト１６に流入する調和空気は、サイドデフダクト１６の内部を通じてサイドデフダクト１６の他方の開口端である排出端１６ｂまで導かれる。また、サイドベントダクト１５の中間部及びサイドデフダクトの中間部には、それぞれ屈曲部１５ｃ、１６ｃが形成され、各ダクト１５、１６を通じる調和空気は所定の方向に導かれるように構成されている。

サイドベントダクト１５の排出端１５ｂの近傍には、サイドベントダクト１５の外周面から突出する突出部２１がサイドベントダクト１５と一体に設けられている。この突出部２１はＬ字状をなし、突出部２１の先端側はサイドベントダクト１５の外周面と所定の間隔をおいてサイドベントダクト１５の延びる方向に沿って延設され、突出部２１の先端は排出端１５ｂから突出している。また、サイドデフダクト１６の排出端１６ｂの近傍にも同様に、サイドデフダクト１６の外周面から突出する突出部２１がサイドデフダクト１６と一体に設けられている。

ダクトユニット１１は、図２に示すインストルメントパネル３１の背面側に装備される。図２に示すように、インストルメントパネル３１の両側部には、第１吹出部としてのサイドレジスタ３２が設けられ、サイドベントダクト１５の排出端１５ｂまで導かれた調和空気は、これらのサイドレジスタ３２から車室内へ排出される。これらのサイドレジスタ３２の上方には、第２吹出部としてのサイドデフロスタ３３が設けられ、サイドデフダクト１６の排出端１６ｂまで導かれた調和空気は、これらサイドデフロスタ３３から車室内へ排出される。サイドベントダクト１５の排出端１５ｂとサイドデフダクト１６の排出端１６ｂは突出部２１を利用してそれぞれサイドレジスタ３２の背面側及びサイドデフロスタ３３の背面側に固定される。

次に、サイドダクト１３の製造方法について説明する。
このサイドダクト１３の製造方法には、成形工程と加工工程とが含まれる。
成形工程はサイドベントダクト１５とサイドデフダクトとを一体にブロー成形する工程である。図３には、成形工程後（加工工程前）のサイドダクト１３を示している。この成形工程では、サイドベントダクト１５の内部とサイドデフダクト１６の内部とを各ダクト１５、１６の境界部分２２を介して連通させる。すなわち、サイドダクト１３は、各ダクト１５、１６を内部が連通した管状（筒状）にブロー成形される。また、この成形工程では、境界部分２２からサイドベントダクト１５が延びる方向と、境界部分２２からサイドデフダクト１６が延びる方向とが離間するように、サイドダクト１３がブロー成形される。すなわち、サイドダクト１３は、サイドベントダクト１５の外周面とサイドデフダクト１６の外周面とを十分に離間した状態でブロー成形することができるようになる。

本実施形態の成形工程では、各ダクト１５、１６の内部は境界部分２２を介して直線状に連通されている。すなわち、各ダクト１５、１６は境界部分２２を介した直線状部位を有して一体成形されている。このため、境界部分２２及びその両側部分の形状は、ブロー成形に一層適した形状となるため、各ダクト１５、１６のブロー成形における精度を高めることができるようになる。さらに、この境界部分２２を介した直線状部位の長さＬ１は、この直線状部位以外の各ダクト１５、１６の長さ（屈曲部１５ｃ、１６ｃから両端までの長さＬ２の合計）よりも長く設定されている。つまり、境界部分２２を介した直管状部位を、その他の部位よりも長く設定することにより、境界部分２２及びその両側部分を一層精度良く成形することができるようになる。

また、成形工程において、サイドベントダクト１５及びサイドデフダクト１６には、それらの外周面から突出する突出部２１が一体成形される。突出部２１は、サイドダクト１３の両端（排出端１５ｂ、１６ｂ）の近傍に設けられる。なお、これらの突出部２１はブロー成形により中空状に形成されている。

サイドダクト１３のブロー成形に使用される材料は可撓性を有する材料であって、例えばポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリアミド、ＡＳ樹脂、ＡＢＳ樹脂、ポリアセタール、シリコン樹脂、フッ素樹脂、ポリカーボネート等の合成樹脂、これら合成樹脂の変性物やアロイ等が挙げられる。

加工工程は、図３に示す境界部分２２に切込加工を施すことによって境界部分２２を開口させる工程である。図４には、加工工程後のサイドダクト１３を示している。すなわち、この切込加工により、サイドベントダクト１５には第１開口端としての流入端１５ａが形成されるとともに、サイドデフダクト１６には第２開口端としての流入端１６ａが形成される。この加工工程の切込加工では、境界部分２２の一部を残存させることにより、変形部２３が形成される。すなわち、サイドベントダクト１５の流入端１５ａの一部とサイドデフダクト１６の流入端１６ａの一部とは、変形部２３を介して連結されている。この変形部２３は、成形工程において境界部分２２の一部として各ダクト１５、１６と一体に成形されていた部位であり、変形部２３の厚さは、各ダクト１５、１６の厚さと略同一となっている。そして、この変形部２３の変形（屈曲や折曲等による弾性変形や塑性変形）を利用することにより、各ダクト１５、１６は変形部２３を支点として相対移動できるようになる。なお、切込加工には、抜き加工や溶断加工を適用することができる。

続いて、図３の２点鎖線で示すサイドダクト１３の両端部を切り落とすことにより、その両端部を開口させる。すなわち、図４に示すように、成形工程におけるブロー成形により閉塞されていたサイドダクト１３の両端部を開口させることによって、サイドベントダクト１５及びサイドデフダクト１６には、それぞれ排出端１５ｂ、１６ｂが形成される。なお、サイドダクト１３の両端部を切り落とす工程は、加工工程の前に行ってもよい。

こうして製造されたサイドダクト１３は、図４に矢印で示すように、変形部２３の変形を利用してサイドベントダクト１５とサイドデフダクト１６とが重なるように各ダクト１５、１６を相対移動させる。図５には、この相対移動を利用して各ダクト１５、１６を所定の位置に配置したサイドダクト１３を示している。この組み付け形状としたサイドダクト１３がダクトセンタ１２に接続されることで、ダクトユニット１１が組み立てられる。このとき、サイドダクト１３は、各ダクト１５、１６が一体となってダクトセンタ１２に組み付けられる。従って、このサイドダクト１３はダクトユニット１１を構成する部品点数の削減にも寄与している。なお、図５に２点鎖線で示すように、インストルメントパネル３１の背面には突出部２１に対応してボス部３４が設けられる。これらのボス部３４に対する突出部２１の挿入を利用して、サイドベントダクト１５の排出端１５ｂ及びサイドデフダクト１６の排出端１６ｂは、インストルメントパネル３１の背面側における所定位置に配設される。

車両に装備されたダクトユニット１１には、空気調和装置から調和空気が供給される。すなわち、ベントセンタ１７に供給された調和空気は、サイドベントダクト１５を通じてサイドレジスタ３２から排出される。一方、デフセンタ１８に供給された調和空気は、サイドデフダクト１６を通じてサイドデフロスタ３３から排出される。ここで、上記のように製造されたサイドダクト１３は、各ダクト１５、１６を連結する変形部２３を有し、その変形部２３を利用して組み付け形状にする構成を採用している。すなわち、各ダクト１５、１６自体に蛇腹部のような屈曲させる構成を採用せずに組み付け形状にすることができるため、各ダクト１５、１６の内面において、各ダクト１５、１６を通じる調和空気の流動に影響を与えるような凹凸形状の形成を回避することができるようになる。従って、車両に装備されたダクトユニット１１において、各ダクト１５、１６の内部を調和空気が通じるに際し、そうした凹凸形状が要因となる異音を抑制することができる。

本実施形態によって発揮される効果について、以下に記載する。
（１） 成形工程では、境界部分２２を介して各ダクト１５、１６を連通させている。この成形工程によれば、サイドダクト１３は各ダクト１５、１６の内部が連通した管状、かつ各ダクト１５、１６の外周面同士が十分に離間した状態でブロー成形することができるようになる。このため、ブロー成形の精度が低下する形状を回避することができるようになるとともに、ブロー成形用金型の構造について簡略化を図ることができるようになる。さらに、加工工程の切込加工において、境界部分２２の一部を残存させている。このため、その残存部分を変形部２３とした各ダクト１５、１６の相対移動を実現することができるようになる。これらの結果、各ダクト１５、１６が相対移動可能なサイドダクト１３を、ブロー成形を利用して容易に製造することができる。

加えて、加工工程の切込加工では、サイドベントダクト１５の流入端１５ａとサイドデフダクト１６の流入端１６ａの双方が形成される。ところで、通常、ブロー成形でダクトを製造し、後加工にて開口端を形成する場合、その開口端の数と同じ数の除去部分が発生することになる。本実施形態の加工工程では、切込加工によって境界部分２２を例えば部分的に除去する場合であっても、その除去部分は２箇所の流入端１５ａ、１６ａの形成に対して共通した部分となる。従って、サイドダクト１３の製造に際し、除去部分の数を削減することができる結果、材料費を削減することができる。

（２） 成形工程では、各ダクト１５、１６は境界部分２２を介した直線状部位を有して成形される。この方法によれば、境界部分２２及びその両側部分が複雑な構造となることを回避することができるようになる。つまり、そうした部分はブロー成形に適した形状となるため、偏肉等が低減され、各ダクト１５、１６のブロー成形における精度を高めることができる。その結果、流入端１５ａ、１６ａや変形部２３における精度良く成形することができるようになる。特に、サイドベントダクト１５及びサイドデフダクト１６のように径が異なるダクトの場合、その境界部分２２やその周囲、すなわち、流入端１５ａ、１６ａや変形部２３における成形精度を維持するために有効である。

（３） さらに、境界部分２２を介した直線状部位の長さＬ１を、この直線状部位以外の長さＬ２よりも長く設定することにより、境界部分２２及びその両側部分を一層精度良く成形することができるようになる。

（４） 成形工程では、各ダクト１５、１６の外周面から突出する突出部２１を各ダクト１５、１６と一体成形している。このため、ブロー成形と同時に成形される突出部２１を利用して、サイドレジスタ３２の背面側及びサイドデフロスタ３３の背面側に固定することができるサイドダクト１３が提供される。すなわち、そうした突出部２１を設ける場合、後工程でその突出部２１設ける手間を省くことができる。
（変形例）
なお、前記実施形態を次のように変更して具体化することも可能である。

・ 図６には、成形工程後（加工工程前）のサイドダクト１３を示している。この図６に示すように、前記直線状部位の長さＬ１よりもその他の部位の長さ（長さＬ２の合計）を長く設定してもよい。

・ 前記成形工程において、境界部分２２を介した直線状部位を曲線状部位に変更してもよい。すなわち、サイドベントダクト１５の内部とサイドデフダクト１６の内部とを境界部分２２を介して曲線状に連通させる工程に変更してもよい。

・ 前記加工工程の切込加工によって形成される開口端は、流入端１５ａ、１６ａに限定されない。すなわち、図６に示すサイドダクト１３では、図６の２点鎖線で示す境界部分２２の切込加工によって形成される第１開口端及び第２開口端は、それぞれ前記排出端１５ｂ、１６ｂとして利用される。

・ 図６に示すように、前記突出部２１を境界部分２２の近傍に一体成形してもよい。この方法によれば、突出部２１を利用して、排出端１５ｂ、１６ｂを車両の所定位置に装着するサイドダクト１３を容易に製造することができる。さらに、境界部分２２の近傍に突出部２１を形成することにより、突出部２１を成形するキャビティをブロー成形用金型の中央部分に集約することができるようになる。従って、ブロー成形用金型の小型化にも寄与する。

・ 前記成形工程において、各ダクト１５、１６に突出部２１をそれぞれ複数設けてもよい。
・ 前記成形工程において、少なくとも一方の突出部２１の成形を省略してもよいし、いずれの突出部２１の成形も省略してもよい。

・ 前記製造方法を、サイドダクト１３以外のダクト体の製造方法に適用してもよい。例えば、複数のリアベントダクトとからなるダクト体の製造方法に適用してもよい。すなわち、前記製造方法は、複数のダクトから構成される各種ダクトに適用することができる。さらに、複数のダクトの断面形状は互いに異なるものであってもよい。また、複数のダクトにおける径や長さ等の寸法も特に限定されない。

実施形態のダクトユニットを示す斜視図。 車室を示す斜視図。 成形工程後のサイドダクトを示す斜視図。 加工工程後のサイドダクトを示す斜視図。 組み付け形状としたサイドダクトを示す斜視図。 成形工程後の別のサイドダクトを示す斜視図。

符号の説明

１３…ダクト体としてのサイドダクト、１５…サイドベントダクト、１５ａ…第１開口端としての流入端、１６…サイドデフダクト、１６ａ…第２開口端としての流入端、２１…突出部、２２…境界部分。

Claims (5)

1. 車室内の第１吹出部へ調和空気を導く第１ダクトと、車室内の第２吹出部へ調和空気を導く第２ダクトとを備えてなり、前記第１ダクトと前記第２ダクトとが連結した状態でダクト取付部に取り付けられるダクト体の製造方法において、
   前記第１ダクトと前記第２ダクトとの境界部分を介してそれらダクトの内部を連通させることにより、前記第１ダクトと第２ダクトとを一体にブロー成形する成形工程と、
   前記成形工程後において前記境界部分を開口すべく同境界部分を切り込む切込加工を実施することにより、前記第１ダクト及び第２ダクトにそれぞれ第１開口端及び第２開口端を形成する加工工程とを含み、
   前記加工工程の切込加工では、前記境界部分の一部を残存させることを特徴とするダクト体の製造方法。
2. 前記成形工程では、前記第１ダクトの内部と前記第２ダクトの内部とを前記境界部分を介して直線状に連通させる直線状部位を有して、前記第１ダクト及び第２ダクトを一体にすることを特徴とする請求項１に記載のダクト体の製造方法。
3. 前記境界部分を介した直線状部位の長さを、同直線状部位以外の各ダクトの長さよりも長く設定して成形することを特徴とする請求項２に記載のダクト体の製造方法。
4. 前記成形工程では、前記第１ダクト及び第２ダクトの少なくとも一方の外周面から突出する突出部を成形することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のダクト体の製造方法。
5. 前記突出部を、前記境界部分の近傍に成形することを特徴とする請求項４に記載のダクト体の製造方法。

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