JP4836192B2

JP4836192B2 - 車両用ダクトの製造方法

Info

Publication number: JP4836192B2
Application number: JP2006341705A
Authority: JP
Inventors: 輝男白石
Original assignee: Inoac Corp
Current assignee: Inoac Corp
Priority date: 2006-12-19
Filing date: 2006-12-19
Publication date: 2011-12-14
Anticipated expiration: 2026-12-19
Also published as: JP2008151070A

Description

この発明は、自動車に搭載される例えばエンジンの吸気側に連結され、該エンジンに必要な外部空気を吸引する際に発生する吸気音を低減する機能を具備する車両用ダクトの製造方法に関するものである。

自動車等に搭載されるエンジンは、その吸気側に連結された吸気ダクトおよびエアクリーナー等を介して、回転駆動時に必要な外部空気を吸引している。前記吸気ダクトから外部空気を吸引する際には吸気音が発生するため、該吸気音を低減する技術が種々提案されている。例えば特許文献１には、吸気ダクトに多数の小孔を開口すると共に、繊維を材質とする吸音部材で小孔を覆うことによって、小孔から出る吸気音を吸音部材で低減する技術が開示されている。
特開２０００−２８２９８５号公報

前記特許文献１に開示された構成では、小孔を覆う吸音部材は通気性を有しているため、エンジンルーム内の暖かい空気が吸音部材および小孔を介して吸気ダクトに吸引されてしまい、エンジン出力やトルク性能を低下させる原因となる。また、エンジンルーム内に侵入した水が、吸気ダクト内に吸込まれてしまう恐れもある。

そこで、吸気ダクトに開設した開口部を、通気性を有しない薄膜で塞ぎ、該薄膜を振動させることで吸気音を外部に透過させて、前記吸音部材で低減することが提案される。しかるに、吸気ダクトに開口部を形成した後、更に該開口部を塞ぐために別部材の薄膜を取付ける工程が必要となり、部品点数や加工工数が増えて製造コストが嵩む問題を招いてしまう。また、薄膜を吸気ダクトに溶着等によって取付ける際の取付け強度が不充分であると、経時的に剥がれを生じ、その隙間から外部空気や水等が吸込まれるおそれがある。

すなわち本発明は、前述した従来の技術に内在している前記課題に鑑み、これを好適に解決するべく提案されたものであって、意図しない空気や水等を吸込むのを防止し得る吸気音の低減機能を有するダクトを、経済的に製造可能な車両用ダクトの製造方法を提供することを目的とする。

前述した課題を解決し、所期の目的を達成するため、請求項１の発明に係る車両用ダクトの製造方法は、
車両用ダクトの製造方法であって、
空気通路が画成されるダクト本体と、該ダクト本体から外方に延出すると共に空気通路に連通し、該空気通路から離間するにつれて順に内部寸法が小さくなる筒部と、該筒部の延出端を閉塞してダクト本体の厚みより薄肉の薄膜部とをブロー成形により一体に成形し、
前記薄膜部に連設する筒部の延出端側を内側に折返して、該薄膜部を筒部内に臨ませ、
前記筒部の折返し端部に、前記薄膜部との間に空間を画成する吸音部材を取付けることを特徴とする。
請求項１の発明によれば、薄膜部をダクト本体と一体に成形するから、該薄膜部の成形部位から外部空気や水等がダクト内に吸込まれることはない。また、別体の薄膜で開口部を塞ぐものではないので、部品点数や加工工数が増加することはなく、製造コストを低廉に抑えることができる。更に、薄膜部がダクト本体から剥がれて隙間が発生することはなく、外部空気や水等の吸込みを確実に防止し得る。更にまた、筒部の延出端部側を折返すことで、筒部内に臨む薄膜部から外方に延出している筒部の折返し端部を、吸音部材の取付部として利用することができる。また、筒部の折返し端部を利用して吸音部材を取付けるから、該吸音部材を単純な板状とすることが可能で、吸音部材の製造コストを低廉に抑えることができる。

請求項２に係る発明では、前記筒部は、内部寸法が段階的に小さくなる筒状部が段部を介して多段で連設されるよう成形され、前記薄膜部に連設する筒状部を、空気通路側に位置する段部を境として内側に折返すようにしたことを要旨とする。
請求項２の発明によれば、段部を境として薄膜部に連設する筒部の延出端部側を折返すことで、筒部内における薄膜部の位置を容易に規定できる。

請求項３に係る発明では、ブロー成形により成形する前記筒部における空気通路に連通する開口部の開口幅と、前記薄膜部のダクト本体からの突出高さとの比を、１：１〜１：２の範囲にしたことを要旨とする。
請求項３の発明によれば、適正な厚みの薄膜部を成形でき、吸気音等を良好に透過可能でかつ耐久性を確保し得る。

請求項４に係る発明では、車両用ダクトは、エンジンに連結される吸気ダクトであることを要旨とする。
請求項４の発明によれば、エンジンルーム内の暖かい空気や水等が、薄膜部の成形部位からダクト内に吸込まれることはなく、エンジン出力やトルク性能が低下するのを防止し得る。

本発明に係る車両用ダクトの製造方法によれば、吸気音等の低減機能を有する薄膜部の成形部分からダクト内に空気や水等を吸込むのを防止し得ると共に、部品点数や加工工数を低減して製造コストを低廉に抑えることができる。

次に、本発明に係る車両用ダクトの製造方法につき、好適な実施例を挙げて、添付図面を参照しながら以下説明する。実施例では、車両用ダクトとして、自動車に搭載されるエンジンの吸気側に連結されて、該エンジンの駆動時に必要な空気を吸引するために供される吸気ダクトを挙げて説明する。なお実施例では、理解の容易化を図るため、製造工程を説明する吸気ダクトは、単純な筒形状で図示してある。

実施例の吸気ダクト１０(図７参照)は、図１に略示したブロー成形型１２を使用したブロー成形技術に基づき、先ず筒状のダクト本体１４と、ダクト本体１４の壁面から外方に延出する筒部１６および筒部１６の延出端を閉塞する薄膜部１８を一体に成形する(図１,図２,図３参照)。すなわちブロー成形型１２は、ダクト本体１４の外形状(下半分の形状)で凹設された第１凹部２０ａを有する第１成形型２０と、同じくダクト本体１４の外形状(上半分の形状)に凹設された第２凹部２２ａを有する第２成形型２２とから基本的に構成されている。第２成形型２２には、第２凹部２２ａに開口する所定深さの第３凹部２４が形成されると共に、該第３凹部２４の内底面で開口する所定深さの第４凹部２６が形成されている。第３凹部２４は、第２凹部２２ａと連通する開口部が矩形状で、深さ方向の全長に亘って形状および寸法が変化しないように形成されると共に、第４凹部２６は、第３凹部２４と連通する開口部が矩形状で、深さ方向の全長に亘って形状および寸法が変化しないように形成される。また、第４凹部２６の内部寸法は第３凹部２４の内部寸法より小さく、第３凹部２４と第４凹部２６とにより相互に連通した凸状の空間が画成されるようになっている。すなわち、第２凹部２２ａ側から離間するにつれて、内部寸法が段階的に順に小さくなる空間が２段で画成される。

第１成形型２０および第２成形型２２を、図１に示すように型開きしたもとで、例えばポリプロピレン(ＰＰ)等の合成樹脂素材から成形され、所要温度に加熱されたパリソンＰをセットした後、これら第１成形型２０および第２成形型２２を型閉めする。次いで、パリソンＰ内へ圧縮空気を吹き込むことで、パリソンＰが膨張して第１凹部２０ａの内面、第２凹部２２ａの内面、第３凹部２４の内面および第４凹部２６の内面に押付けられ、内部に空気通路１４ａが形成された筒状のダクト本体１４と、ダクト本体１４から外方に筒状に延出して一端部において空気通路１４ａに連通する筒部１６および筒部１６の延出端(他端部)を閉塞する薄膜部１８が一体に成形される(図２および図３参照)。なお、パリソンＰの素材としては、ポリプロピレンに限定されるものではなく、ブロー成形可能な各種の合成樹脂を使用し得る。

筒部１６の成形に際し、第２凹部２２ａの内面に密着した素材(ダクト本体１４の壁となる部分)における第３凹部２４の開口部に臨む部分が、第３凹部２４の内面全体に延伸して密着することで第１筒状部２８が成形されると共に、第３凹部２４の内面に密着した素材における第４凹部２６の開口部に臨む部分が、更に第４凹部２６の内面全体に延伸して密着することで第２筒状部３０が成形される。すなわち、筒部１６は、ダクト本体１４に対して外方に向かうにつれて内部寸法が段階的に順に小さくなるよう延出する第１筒状部２８および第２筒状部３０から形成される。そして、第２筒状部３０の延出端を閉塞するよう成形される薄膜部１８は、ダクト本体１４の厚みより充分に薄肉となる。なお、素材の延伸が第３凹部２４と第４凹部２６との段部で一旦規制されることで、第１筒状部２８と第２筒状部３０との厚みの差が大きくなる(図４(ａ)参照)。

ここで、ブロー成形において、凹部の内面に素材が膨張(延伸)して押付けられた際の内底面に形成される部分の厚みは、凹部における開口部の面積と、凹部における内面の面積とによって規定されるが、凹部内が等径(幅)であれば簡易的に開口部の開口幅と、開口部から内底面までの高さによって規定される。そして、薄膜部１８の厚みについては、ダクト本体１４に形成された空気通路１４ａで発生する吸気音により振動し得る寸法であればよいが、筒部１６における空気通路１４ａに連通する端部側における短寸側の開口幅(長方形状における短い側の内部寸法)Ｌと、薄膜部１８のダクト本体１４からの突出高さＨとの比が、Ｌ：Ｈ＝１：１〜１：２の範囲に設定されるのが好適である(図４(ａ)参照)。すなわち、突出高さＨが開口幅Ｌより小さければ、薄膜部１８の厚みが大きく、充分な振動が得られずに減音効果が小さい。これに対し、突出高さＨが開口幅Ｌの２倍より大きいと、薄膜部１８の厚みが小さくなり過ぎ、成形時に破断したり充分な耐久性が得られなくなる恐れがある。従って、第２成形型２２における第３凹部２４の開口幅、および第３凹部２４の開口部から第４凹部２６の内底面までの高さ寸法は、筒部１６の開口幅と薄膜部１８の突出高さとが前述した関係となるように設定される。なお、一例として、ダクト本体１４の厚みが２.３ｍｍに対し、薄膜部１８の厚みを０.１〜０.３ｍｍとすることで、薄膜部１８での好適な吸気音の低減効果が得られる。

また実施例では、第２成形型２２における第３凹部２４の深さ寸法について、素材が大きく延伸しない値に設定され、成形された第１筒状部２８が所要の剛性を有する厚みになるようにしてある。これに対し、第４凹部２６の深さ寸法は、剛性を有する第１筒状部２８に対し、第２筒状部３０が容易に折曲げ可能となる厚みとなるように設定してある。

第１成形型２０および第２成形型２２を型開きすることで、ダクト本体１４に凸形状の筒部１６および薄膜部１８が一体に成形された予備成形体３２が得られる。この予備成形体３２の薄膜部１８を、図４(ａ),(ｂ)に示す如く、ダクト本体１４の外側から冷間プレス型３４で筒部１６内に押込み、薄膜部１８に連結する第２筒状部３０を筒部１６内側に折返す。第１筒状部２８は第２筒状部３０より肉厚であるから、第２筒状部３０は、第１筒状部２８と第２筒状部３０との段部３６を境として第１筒状部２８の内側に折込まれ、薄膜部１８は筒部１６内に臨む。これにより、図５に示す如く、薄膜部１８がダクト本体１４に近接して臨む吸気ダクト１０が得られる。

実施例の製造方法により得られた吸気ダクト１０は、図６または図７に示す如く、第２筒状部３０を折返した折返し端部３８に板状の吸音部材４０を溶着等により取付けて、薄膜部１８との間に空間Ｓを画成した状態で実施に供される。すなわち、ダクト本体１４の空気通路１４ａで発生する吸気音によって薄膜部１８が振動することで、当該薄膜部１８から吸気音が外部に透過し、該吸気音は吸音部材４０により吸音されて好適に低減される。なお、吸音部材４０としては、複数の不織布を積層したものが好適に用いられる。また、薄膜部１８が振動することによっても、吸気音の低減効果がある。図７において符号ＡＣは、吸気ダクト１０が接続されるエアクリーナーを示す。

このように実施例の製造方法では、空気通路１４ａで発生する吸気音を外部に透過する薄膜部１８をダクト本体１４と一体に成形し得るから、薄膜部１８からダクト１０内にエンジンルーム内の暖かい空気や水等が吸込まれて、エンジン出力やトルク性能が低下するのを防止できる。しかも、ダクト本体１４と薄膜部１８とは１つの部材(パリソンＰ)から成形されるものであるから、吸気ダクト１０を構成する部品点数や加工工数が増加することはなく、低廉に製造し得る。また、別部材の薄膜で開口部を閉塞するものではないので、薄膜部１８が剥がれて隙間を生ずることはなく、エンジンルーム内の暖かい空気や水等の吸込みを確実に防止し得る。

更に、第２筒状部３０を折返すことで形成される折返し端部３８を、吸音部材４０の取付部として機能させ得るから、吸音部材４０を単純な板状とすることができ、吸音部材４０の製造コストを低廉に抑えることができる。なお、第２筒状部３０を折返して薄膜部１８をダクト本体１４に近接させることで、エンジンルーム内における吸気ダクト１０の設置スペースを小さくすることが可能となる。また、薄膜部１８の内面を、ダクト本体１４の内面と面一にすれば、空気通路１４ａ内の空気の流れが乱れるのは抑えられ、エンジンへの吸気効率が低下するのは抑制される。更に、筒部１６における第１筒状部２８と第２筒状部３０との厚みは、段部３６を境として異なるから、薄膜部１８を内側に押込んだ際には段部３６を境として第２筒状部３０のみが折返され、筒部１６内における薄膜部１８の位置を容易に規定できる。

〔変形例〕
実施例では、筒部１６は、内部寸法が段階的に小さくなる形状に成形される場合で説明したが、筒部１６の内部寸法が連続的に小さくなるものであってもよい。すなわち、図８に示すように、第２凹部２２ａに開口する截頭角錐形状の成形凹部４２を形成した第２成形型２２を用い、成形凹部４２の内面にパリソンＰを密着するようブロー成形することで、ダクト本体１４に截頭角錐形状の筒部４４が一体に成形できる。そして、筒部４４の延出端を閉塞する薄膜部１８を筒部１６内に臨ませるように筒部４４における延出端側を所定長さだけ内側に折返すことで、図９に示すように、薄膜部１８がダクト本体１４に近接位置する吸気ダクト１０が得られる。なお、図８および図９に示す変形例において、実施例と同じ部分には同じ符号を付して示す。また変形例において、成形凹部は、截頭円錐形状であってもよく、この場合に成形される筒部は截頭円錐形状となる。

〔変更例〕
本願は前述した実施例または変形例の構成に限定されるものでなく、その他の構成を適宜に採用することができる。
１．筒部および薄膜部の形状は矩形状に限らず、円形や楕円形等、ダクトの形成部位に応じて変更することが可能である。
２．実施例において筒部は、２段の筒状部で構成される場合で説明したが、３段以上であってもよく、各筒状部の長さ(延出方向の寸法)についても、薄膜部を適正な厚みとし得る範囲で任意に設定すればよい。また、３段以上で筒状部を成形した場合において、薄膜部を筒部内に押込む際に折返す筒状部の数は、１段でも複数段でもよい。
３．実施例では車両用ダクトとして、エンジンに接続される吸気ダクトを例に挙げて説明したが、エアコンに接続して空調用空気が流通する空調用ダクトであってもよい。

本発明に係る車両用ダクトの製造方法は、空気が流通することで発生する音を低減する薄膜部をダクト本体に一体に成形するものであって、減音が求められる空気が流通するダクトの全てに好適に実施可能である。

実施例に係る吸気ダクトの製造方法を示す工程図であって、型開きしたブロー成形型にパリソンをセットした状態を示す。実施例に係る吸気ダクトの製造方法を示す工程図であって、ブロー成形型を型閉めしてパリソンに圧縮空気を吹き込むことでダクト本体、筒部および薄膜部を一体成形した状態を示す。実施例の第２成形型における第３凹部および第４凹部を、ダクト本体、筒部および薄膜部が一体成形された状態で示す要部断面図である。実施例に係る吸気ダクトの製造方法を示す工程図であって、(ａ)は予備成形されたダクト本体における薄膜部を筒部内に押込む前の状態を示し、(ｂ)は薄膜部が筒部内に押込まれた状態を示す。実施例の製造方法により製造された吸気ダクトを示す要部断面図である。実施例の製造方法により製造された吸気ダクトに吸音部材を取付けた状態を示す要部断面図である。実施例の製造方法により製造された吸気ダクトをエンジンルーム内に設置した状態を示す概略斜視図である。実施例とは異なる形状の筒部を成形する第２成形型の変形例を示す要部断面図である。変形例に係る第２成形型を用いて成形された吸気ダクトの要部断面図である。

符号の説明

１０吸気ダクト，１４ダクト本体，１４ａ空気通路，１６筒部
１８薄膜部，２８第１筒状部，３０第２筒状部，３６段部，４０吸音部材
４４筒部，Ｓ空間，Ｌ筒部の開口幅，Ｈ薄膜部の突出高さ

Claims

車両用ダクトの製造方法であって、
空気通路が画成されるダクト本体と、該ダクト本体から外方に延出すると共に空気通路に連通し、該空気通路から離間するにつれて順に内部寸法が小さくなる筒部と、該筒部の延出端を閉塞してダクト本体の厚みより薄肉の薄膜部とをブロー成形により一体に成形し、
前記薄膜部に連設する筒部の延出端側を内側に折返して、該薄膜部を筒部内に臨ませ、
前記筒部の折返し端部に、前記薄膜部との間に空間を画成する吸音部材を取付ける
ことを特徴とする車両用ダクトの製造方法。
前記筒部は、内部寸法が段階的に小さくなる筒状部が段部を介して多段で連設されるよう成形され、前記薄膜部に連設する筒状部を、空気通路側に位置する段部を境として内側に折返すようにした請求項１記載の車両用ダクトの製造方法。
ブロー成形により成形する前記筒部における空気通路に連通する開口部の開口幅と、前記薄膜部のダクト本体からの突出高さとの比を、１：１〜１：２の範囲にした請求項１または２記載の車両用ダクトの製造方法。
車両用ダクトは、エンジンに連結される吸気ダクトである請求項１〜３の何れか一項に記載の車両用ダクトの製造方法。