JP5982870B2 - 発泡ダクト - Google Patents
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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。
上述した発泡ダクトは、発泡ダクトの壁部の厚さをなるべく薄くして軽量化を図ることが好ましい。しかし、発泡ダクトの壁部を薄肉にしてしまうと、発泡ダクトの剛性が低下し、発泡ダクトが撓み易く、車体等の部材に発泡ダクトを取り付け難くなる。また、発泡ダクト内面に気体等の流体を流通させた場合に振動が発生してしまう場合がある。なお、上記特許文献１、２等に開示されている発泡ダクトは、発泡ダクトの内面形状を平滑化している。しかし、上記特許文献１、２等に開示されている発泡ダクトのように発泡ダクトの内面形状が平滑化していると、発泡ダクトの壁部を薄肉にした場合に、発泡ダクトの剛性が低下し、上述した問題が発生するおそれがある。また、発泡ダクトの開口端部の内面形状が平滑化していると、例えば、発泡ダクトの内面側と他部材の外面側とを嵌合して接続する場合に、その発泡ダクトの内面側と他部材の外面側との間に隙間が発生し、発泡ダクトと他部材とが不用意に抜けてしまうことがある。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、剛性を向上させ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、
外形が四角形状の筒状部を有し、
前記筒状部は、１本の対角線上に対向する角部にパーティングラインが形成されており、該パーティングラインが形成された角部の内面側に突部を有し、
前記筒状部を構成する壁部の肉厚は、前記突部が形成されていない箇所よりも前記突部が形成されている箇所の方が厚くなっている、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、
外形が四角形状の筒状部を有し、
前記筒状部は、１本の対角線上に対向する角部にパーティングラインが形成されており、該パーティングラインが形成された角部の内面側に突部を有し、
前記筒状部を構成する壁部の肉厚は、前記突部が形成されていない箇所よりも前記突部が形成されている箇所の方が厚くなっている、ことを特徴とする。
本発明によれば、発泡ダクトの剛性を向上させることができる。
＜発泡ダクト200の概要＞
まず、図１〜図４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４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である。本実施形態の発泡ダクト200は、外形が多角形状の筒状部（接続部206に相当）を有し、その筒状部206の内面側に突部204を有し、筒状部206を構成する壁部の肉厚は、突部204が形成されていない箇所よりも突部204が形成されている箇所の方が厚くなっている、ことを特徴とする。
本実施形態の発泡ダクト200は、筒状部206の内面側に突部204を有しているため、発泡ダクト200の剛性を向上させることができる。また、図１〜図４に示すように、開口端部に筒状部206を有して構成することで、例えば、発泡ダクト200の内面側と他部材300の外面側とを嵌合して接続する場合に、他部材300の外面に突部204が当接し、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、突部204は、発泡樹脂で構成しているため、図２に示す状態で、他部材300の外面側が突部204に当接した際に、図４に示すように、突部204が他部材300の外面形状に沿って変形し、他部材300を保持することができる。
なお、図３、図４では、模式的に他部材300の外面と、筒状部206の内面と、の間に隙間が形成されているが、この隙間が無くなるように、例えば、図８に示すように、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400を貼り付け、そのパッキン部材400を貼り付けた他部材300を筒状部206の内面側に挿入して接続することも可能である。これにより、他部材300の外面と筒状部206の内面との間に隙間を発生させないようにすることができる。また、他部材300自体の外面形状を、筒状部206の内面形状に沿うように設計し、他部材300の外面と筒状部206の内面との間に隙間を発生させないようにすることも可能である。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。なお、以下の説明では、上述した外形が多角形状の筒状部206として発泡ダクト200の開口端部に設けられた接続部206を例に説明する。しかし、筒状部206は、開口端部に設けられた接続部206に限定せず、開口端部以外の部分を多角形状に構成し、その多角形状の部分（筒状部）の内面側に突部204を有するように構成することも可能である。
（第１の実施形態）
＜発泡ダクト200の構成例＞
まず、図１〜図４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、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３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４は、図２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４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、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３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４は、図２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。
本実施形態の発泡ダクト200は、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、を有して構成し、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。
発泡ダクト200を構成する発泡樹脂としては、例えば、2．0〜6.0（10-3×Pa-1）の平衡コンプライアンスを有するポリプロピレン系樹脂に発泡剤を添加した樹脂が適用可能である。発泡剤としては、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。なお、発泡ダクト200を構成する発泡樹脂は上記材料に限定せず、公知の発泡材料を適用することも可能である。
本実施形態の発泡ダクト200は、ダクト内面に中空部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。発泡ダクト200の長手方向の先端と後端とには、他部材300（図３、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の開口は、長方形状で構成しており、図３、図４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。
接続部206の内面側には、図２に示すように、突部204を有し、接続部206を構成する壁部の肉厚は、突部204が形成されていない箇所よりも突部204が形成されている箇所の方が厚くなっている。
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に示す接続部206の断面形状において、突部204が形成されていない箇所と突部204が形成されている箇所との肉厚差は、0.5〜1.0mmである。接続部206の断面形状において、肉厚が最も厚い箇所は、突部204が形成されている箇所である。なお、ダクト内面の肉厚差を大きくするためには、ブロー比が0.2以上であることが好ましく0.4以上であることが更に好ましい。この接続部206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は、接続部206の内面側に突部204を有しているため、図３、図４に示すように、接続部206の内面側に他部材300を挿入し、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場合に、他部材300の外面側と突部204とが当接することになる。また、突部204は、発泡樹脂で構成しているため、図２に示す状態で、他部材300の外面側が当接した際に、図４に示すように、突部204が他部材300の外面形状に沿って変形し、他部材300を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、本実施形態の発泡ダクト200は、開口端部の接続部206だけでなく、開口端部以外のダクト内面にも突部204を設け、発泡ダクト200の剛性を向上させることにしている。発泡ダクト200全体の壁部を均一に薄肉にしてしまうと、発泡ダクト200が撓み易く、車体等の部材に発泡ダクト200を取り付け難くなる。また、発泡ダクト200内面に気体等の流体を流通させた場合に振動が発生してしまう場合がある。この問題は、発泡ダクト200の形状が複雑であり、３次元方向に屈曲して発泡ダクト200を成形した場合に顕著になる。このため、ダクト内面に突部204を設け、発泡ダクト200の剛性を向上させることにしている。この場合、突部204は、発泡ダクト200内部を流通する流体の流路方向に沿って連なって設けることが好ましい。これにより、発泡ダクト200の撓みや振動の発生を更に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５〜図７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５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６、図７は、図５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５〜図７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５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６、図７は、図５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５に示すように、各種材料（例えば、2．0〜6.0（10-3×Pa-1）の平衡コンプライアンスを有するポリプロピレン系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５、図６（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６（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に当接する。分割金型12a,12bのキャビティ10a,10bに最初に当接した箇所15a,15bの発泡パリソン14は冷えて他の箇所よりも硬くなる。この最初に当接した箇所15a,15bで突部204を形成することになる。
次に、図６（c）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（a）に示すように、発泡パリソン14がキャビティ10a,10bの壁面に押圧され、発泡パリソン14がキャビティ10a,10bの形状に沿って引き伸ばされる。
本実施形態の発泡パリソン14は、図６（b）に示すように、分割金型12a,12bのキャビティ10a,10bに最初に当接した箇所15a,15bの発泡パリソン14は冷えて他の箇所より硬くなっていると共に、キャビティ10a,10bに既に当接しているため、その硬くなった箇所15a,15bは図７（a）に示すようにあまり引き伸ばされず、他の箇所がキャビティ10a,10bの形状に沿って引き伸ばされることになる。特に、図６（c）に示す状態でキャビティ10a,10bに当接していない発泡パリソン14の箇所はまだ柔らかい状態であると共に、キャビティ10a,10bに当接するまでの距離が長いため、所定のブロー圧で一番引き伸ばされることになる。その結果、図７（a）に示すように、図６（b）に示す状態で分割金型12a,12bのキャビティ10a,10bに最初に当接した箇所15a,15bに突部204が形成され、図６（b）に示す状態でキャビティ10a,10bに当接していない箇所が引き伸ばされ、突部204が形成された箇所よりも肉厚が薄い箇所が形成される。その結果、接続部206を構成する壁部の肉厚は、突部204が形成されていない箇所よりも突部204が形成されている箇所の方が厚くなる。
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。
本実施形態では、吹き込み針から圧縮気体を発泡パリソン14内に吹き込むと共に、分割金型12a,12bのキャビティ10a,10bから排気を行い、発泡パリソン14とキャビティ10a,10bとの間の隙間を無くし、負圧状態にさせる。これにより、分割金型12a,12b内部のキャビティ10a,10bに収納された発泡パリソン14の内外において圧力差（発泡パリソン14の内部が外部よりも高い圧力）が設定され、発泡パリソン14は、キャビティ10a,10bの壁面に押圧され、発泡パリソン14がキャビティ10a,10bの形状に引き伸ばされ、ダクト内面に突部204を有する発泡ダクト200が成形される。
なお、上述した成形工程において、発泡パリソン14の内部に圧縮気体を吹き込む工程と、発泡パリソン14の外部に負圧を発生させる工程と、は同時に行う必要はなく、互いの工程を時間的にずらして行うことも可能である。また、上記一方の工程だけを行い、発泡パリソン14を分割金型12a,12bのキャビティ10a,10bの壁面に押圧させて、発泡パリソン14をキャビティ10a,10bの形状に引き伸ばし、ダクト内面に突部204を有する発泡ダクト200を成形することも可能である。
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。
これにより、ダクト内面に突部204を有する発泡ダクト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７（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６（a）に示すように、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６（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、キャビティ10a,10bに最初に当接した箇所15a,15bの発泡パリソン14を硬くする。次に、図６（c）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、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（a）に示すように、発泡パリソン14をキャビティ10a,10bの形状に沿って引き伸ばす。これにより、図６（b）に示す状態で分割金型12a,12bのキャビティ10a,10bに最初に当接した箇所15a,15bに突部204が形成され、図６（b）に示す状態でキャビティ10a,10bに当接していない箇所が引き伸ばされて肉厚が薄い箇所が形成され、図１に示す、ダクト内面に突部204を有する発泡ダクト200が成形される。
このように、本実施形態の発泡ダクト200は、図６（a）に示すように、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６（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、キャビティ10a,10bに最初に当接した箇所15a,15bの発泡パリソン14を硬くする。次に、図６（c）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、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（a）に示すように、発泡パリソン14をキャビティ10a,10bの形状に沿って引き伸ばす。これにより、図６（b）に示す状態で分割金型12a,12bのキャビティ10a,10bに最初に当接した箇所15a,15bに突部204が形成され、図６（b）に示す状態でキャビティ10a,10bに当接していない箇所が引き伸ばされて肉厚が薄い箇所が形成され、図１に示す、ダクト内面に突部204を有する発泡ダクト200が成形される。
本実施形態の発泡ダクト200は、図２に示すように、ダクト内面に突部204が形成されているため、発泡ダクト200の剛性を向上させることができる。また、図３、図４に示すように、接続部206の内面側に他部材300を挿入し、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場合に、他部材300の外面側と突部204とが当接し、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、突部204は、発泡樹脂で構成しているため、図２に示す状態で、他部材300の外面側が当接した際に、図４に示すように、突部204が他部材300の外面形状に沿って変形し、他部材300を保持することができる。
なお、上述した成形方法において、分割金型12a,12bを型締め（密閉）した状態で、分割金型12a,12bのキャビティ10a,10bから吸引する減圧成形を行い、発泡パリソン14をキャビティ10a,10bの形状に沿って引き伸ばすことも可能である。この場合は、図６（b）に示す状態でキャビティ10a,10bに当接していない箇所を集中的に吸引するように構築することが好ましい。
なお、上述した実施形態の発砲ダクト200は、図３、図４に示すように、接続部206の内面と他部材300の外面との間に隙間が形成されているが、この隙間が無くなるように、例えば、図８（a）に示すように、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400を貼り付け、そのパッキン部材400を貼り付けた他部材300を図８（b）に示すように、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。これにより、他部材300の外面と接続部206の内面との間に隙間を発生させないようにすることができる。図８（c）は、図８（b）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。なお、図８に示すように他部材300にパッキン部材400を貼り付けるのではなく、他部材300自体の外面形状を、接続部206の内面形状に沿うように設計し、他部材300の外面と接続部206の内面との間に隙間を発生させないように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２の実施形態は、図９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９に示す構成例の場合も接続部206に突部204が形成されている。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。以下、図９〜図１３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。図９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９（a）は、発泡ダクト200の第１の壁部201側を示し、図９（b）は、発泡ダクト200の第２の壁部202側を示す。図１０は、図９（a）に示す発泡ダクト200の接続部206の構成例を示し、図１０（a）は、接続部206の外観斜視図であり、図１０（b）は、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１１は、接続部206に他部材300を接続した状態の構成例を示す。
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。図９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９（a）は、発泡ダクト200の第１の壁部201側を示し、図９（b）は、発泡ダクト200の第２の壁部202側を示す。図１０は、図９（a）に示す発泡ダクト200の接続部206の構成例を示し、図１０（a）は、接続部206の外観斜視図であり、図１０（b）は、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１１は、接続部206に他部材300を接続した状態の構成例を示す。
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とを有して構成している。
本実施形態の発泡ダクト200は、ダクト内部に中空部205を有し、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。また、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の開口は、長方形状で構成しており、図１１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である。接続部206の内面側には、図１０に示すように、突部204を有し、接続部206を構成する壁部の肉厚は、突部204が形成されていない箇所よりも突部204が形成されている箇所の方が厚くなっている。
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。また、図１０（b）に示す接続部206の断面形状において、突部204が形成されていない箇所と突部204が形成されている箇所との肉厚差は、0.5〜1.0mm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９（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９（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。
接続部206の断面形状において、肉厚が最も厚い箇所は、突部204が形成されている箇所であり、肉厚が最も薄い箇所は、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。この接続部206におけるブロー比は、図１０（b）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は、接続部206の内面側に突部204を有しているため、図１１に示すように、接続部206の内面側に他部材300を挿入し、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場合に、図１１に示すように、他部材300の外面側と突部204とが当接することになる。また、本実施形態のダクト200は、接続部206の両端近傍のパーティングラインPL1,PL2近辺に突部204を有しているため、接続部206に挿入した他部材300を第１の実施形態よりも安定して保持することができる。また、突部204は、発泡樹脂で構成しているため、図１０に示す状態で、他部材300の外面側が当接した際に、図１１に示すように、突部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、本実施形態の発泡ダクト200も第１の実施形態と同様に、開口端部の接続部206だけでなく、開口端部以外のダクト内面にも突部204を設け、発泡ダクト200の剛性を向上させることにしている。この場合、突部204は、発泡ダクト200内部を流通する流体の流路方向（中空延伸方向）に沿って連なって設けることが好ましい。これにより、発泡ダクト200の撓みや振動の発生を更に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５、図１２、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５、図１２、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。
まず、図５に示すように、各種材料（例えば、2．0〜6.0（10-3×Pa-1）の平衡コンプライアンスを有するポリプロピレン系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５、図１２（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１２（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。分割金型12a,12bのキャビティ10a,10bに最初に当接した箇所15a,15bの発泡パリソン14は冷えて他の箇所よりも硬くなる。この最初に当接した箇所15a,15bで突部204を形成することになる。
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１２（c）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の外表面に沿った形状に賦形している。
本実施形態の発泡パリソン14は、図１２（b）に示すように、分割金型12a,12bのキャビティ10a,10bに最初に当接した箇所15a,15bの発泡パリソン14は冷えて他の箇所より硬くなっていると共に、キャビティ10a,10bに既に当接しているため、その硬くなった箇所15a,15bは、図１２（c）に示すようにあまり引き伸ばされず、他の箇所がキャビティ10a,10bの形状に沿って引き伸ばされることになる。特に、図１２（b）に示す状態でキャビティ10a,10bに当接していない発泡パリソン14の箇所はまだ柔らかい状態であると共に、キャビティ10a,10bに当接するまでの距離が長いため、所定のブロー圧で一番引き伸ばされることになる。その結果、図１２（c）に示すように、図１２（b）に示す状態で分割金型12a,12bのキャビティ10a,10bに最初に当接した箇所15a,15bに突部204が形成され、図１２（b）に示す状態でキャビティ10a,10bに当接していない箇所が引き伸ばされ、突部204が形成された箇所よりも肉厚が薄い箇所が形成される。
次に、図１３（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。
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。これにより、図９、図１０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１２（a）に示すように、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１２（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、キャビティ10a,10bに最初に当接した箇所15a,15bの発泡パリソン14を硬くする。次に、図１２（c）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し、発泡パリソン14をキャビティ10a,10bの形状に沿って引き伸ばす。これにより、図１２（b）に示す状態で分割金型12a,12bのキャビティ10a,10bに最初に当接した箇所15a,15bに突部204が形成され、図１２（b）に示す状態でキャビティ10a,10bに当接していない箇所が引き伸ばされて肉厚が薄い箇所が形成される。次に、分割金型12a,12bを型締めし、発泡パリソン14同士の周辺を溶着し、パーティングラインPL1,PL2が形成され、図９、図１０に示す、ダクト内面に突部204を有する発泡ダクト200が成形される。
このように、本実施形態の発泡ダクト200は、図１２（a）に示すように、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１２（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、キャビティ10a,10bに最初に当接した箇所15a,15bの発泡パリソン14を硬くする。次に、図１２（c）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し、発泡パリソン14をキャビティ10a,10bの形状に沿って引き伸ばす。これにより、図１２（b）に示す状態で分割金型12a,12bのキャビティ10a,10bに最初に当接した箇所15a,15bに突部204が形成され、図１２（b）に示す状態でキャビティ10a,10bに当接していない箇所が引き伸ばされて肉厚が薄い箇所が形成される。次に、分割金型12a,12bを型締めし、発泡パリソン14同士の周辺を溶着し、パーティングラインPL1,PL2が形成され、図９、図１０に示す、ダクト内面に突部204を有する発泡ダクト200が成形される。
本実施形態の発泡ダクト200は、図１０に示すように、ダクト内面に突部204が形成されているため、発泡ダクト200の剛性を向上させることができる。また、図１１に示すように、接続部206の内面側に他部材300を挿入し、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場合に、図１１に示すように、他部材300の外面側と突部204とが当接し、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、突部204は、発泡樹脂で構成しているため、図１０に示す状態で、他部材300の外面側が当接した際に、図１１に示すように、突部204が他部材300の外面形状に沿って変形し、他部材300を保持することができる。
なお、本実施形態においても、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400を貼り付け、パッキン部材400を貼り付けた他部材300を、接続部206の内面側に挿入することも可能である。また、他部材300自体の外面形状を、接続部206の内面形状に沿うように設計し、その他部材300を接続部206の内面側に挿入することも可能である。
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、ダクト内面に突部204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、上述した図９、図１０に示す発泡ダクト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、突部204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。
また、上述した発泡ダクト200を成形する際に使用する分割金型12a,12bのキャビティ10a,10bの形状は上述した形状に限定せず、上述した発泡パリソン14や発泡樹脂シートの一部に先に当接し、上述した突部204を形成することが可能な形状であればあらゆるキャビティ10a,10bの形状が適用可能である。
２００ 発泡ダクト
２０１ 第１の壁部
２０２ 第２の壁部
２０３ 周囲壁
２０４ 突部
２０５ 中空部
２０６ 接続部（筒状部）
３００ 他部材
４００ パッキン部材
２０１ 第１の壁部
２０２ 第２の壁部
２０３ 周囲壁
２０４ 突部
２０５ 中空部
２０６ 接続部（筒状部）
３００ 他部材
４００ パッキン部材
Claims (6)
- 発泡樹脂で構成した発泡ダクトであって、
外形が四角形状の筒状部を有し、
前記筒状部は、１本の対角線上に対向する角部にパーティングラインが形成されており、該パーティングラインが形成された角部の内面側に突部を有し、
前記筒状部を構成する壁部の肉厚は、前記突部が形成されていない箇所よりも前記突部が形成されている箇所の方が厚くなっている、ことを特徴とする発泡ダクト。 - 前記筒状部は、開口端部である、ことを特徴とする請求項１記載の発泡ダクト。
- 前記発泡ダクトは、３次元方向に屈曲した形状で構成し、
前記突部は、前記発泡ダクト内を流通する流体の流路方向に沿って連なって形成されている、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。 - 前記突部は、前記筒状部の長手方向の前記外形を構成する壁部内面に形成されている、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。
- 前記突部が形成されていない箇所と前記突部が形成されている箇所との肉厚の差は、０．５〜１．０ｍｍの範囲である、ことを特徴とする請求項１から請求項４の何れか１項に記載の発泡ダクト。
- 発泡倍率が２．０倍以上であり、最大ブロー比が０．２以上である、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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