JP6202603B2 - 空調用ダクト - Google Patents

Description

本発明は、空調用ダクトに関し、車両用内装部品の裏面に振動溶着される樹脂製の空調用ダクトに関する。

従来、空調用ダクトに溶着リブを設け、この溶着リブを車両用内装部品の裏面に振動溶着する技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。

特許文献１に記載される空調用ダクトは、振動溶着時の振動方向に延びる複数の溶着リブを有する。複数の溶着リブは、インストルメントパネルの背面に対面しており、振動溶着時に溶融する溶融予定部と、振動溶着時に残存してインストルメントパネルの背面に接合する接合予定部と、を有する。この空調用ダクトでは、接合予定部の先端部の幅を３ｍｍ以下と非常に小さくすることで、溶着リブとインストルメントパネルとの接合面積（溶着面積）を小さくする。これにより、インストルメントパネルの表面に凹凸が形成されることを抑制し、インストルメントパネルの意匠性向上を図っている。

ところで、車両には、車両用内装部品の意匠性向上と共に、空調用ダクトの軽量化も求められている。空調用ダクトの軽量化には、軽くて丈夫な中空成形体で空調用ダクトを構成することが有効であり、中空成形体の製造には、生産性の高いブロー成形を用いることが好適である。

特開２０１０−１４９７８９号公報

しかしながら、空調用ダクトをブロー成形で製造する場合、特許文献１に記載されるような幅の狭い溶着リブを確実に成形することは容易ではない。

すなわち、図９に示すように、ブロー成形に用いる成形金型１００において、溶着リブ１０１を成形するには、凹状の成形面１０２に沿ってパリソン１０３を膨らます必要がある。溶着リブ１０１の幅が狭い場合、凹状の成形面１０２の幅も必然的に狭くなるため、凹状の成形面１０２にパリソン１０３が入り込みにくくなる。その結果、溶着リブ１０１を成形面１０２通りに成形することができない場合がある。したがって、幅の狭い溶着リブをブロー成形時に確実に成形できる技術が求められている。

また、隣り合う２つの溶着リブの間隔をより狭く設定し、より多くの溶着リブを空調用ダクトに設定して、空調用ダクトから車両用内装部品の裏面に加わる押し付け力を分散させたいとの要望もある。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、幅の狭い溶着リブをブロー成形時に確実に成形することができると共に、隣り合う２つの溶着リブの間隔をより狭く設定でき、車両用内装部品の意匠性を高めることができる空調用ダクトを提供することにある。

このような目的を達成するため、本発明は、以下の構成によって把握される。
（１）本発明は、ブロー成形によって成形され、車両用内装部品の裏面に振動溶着される樹脂製の空調用ダクトであって、パリソンを膨らますことで成形されるダクト本体部と、前記パリソンを部分的に潰すことで成形される圧縮成形部と、を有し、前記圧縮成形部は、前記車両用内装部品の裏面に対向する基部と、前記基部の裏面側から表面側に凹み、且つ、前記空調用ダクトの振動方向に延びる凹部と、前記凹部に対して前記基部の表面側に複数設けられ、前記車両用内装部品の裏面側に突出すると共に前記振動方向に延びて前記車両用内装部品の裏面に振動溶着される溶着リブと、を有する、ことを特徴とする。

この構成によれば、成形金型において、溶着リブを成形する凹状の成形面に対し、凹部を成形する凸状の成形面でパリソンの一部を押し込むようにして、複数の溶着リブを圧縮成形することができる。このため、隣り合う２つの溶着リブの間隔が狭く、且つ、幅の狭い複数の溶着リブをブロー成形時に確実に成形することができる。その結果、車両用内装部品の裏面に複数の溶着リブを押し付けて振動溶着したとき、車両用内装部品の裏面に対する押し付け力が分散し易くなる。したがって、車両用内装部品の表面に凹凸が形成されることを効果的に防ぐことができ、車両用内装部品の意匠性を高めることができる。

（２）本発明では、（１）の構成において、前記溶着リブの幅は、２ｍｍ以下であることを特徴とする。

この構成によれば、溶着リブの幅を２ｍｍ以下に設定することで、車両用内装部品の表面に凹凸が形成されることを、より良好に防止することができる。

（３）本発明では、（１）または（２）の構成において、隣り合う２つの前記溶着リブの間隔は、５ｍｍ以下であることを特徴とする。

この構成によれば、隣り合う２つの溶着リブの間隔を５ｍｍ以下にすることで、車両用内装部品の裏面に複数の溶着リブを押し付けて振動溶着したとき、車両用内装部品の裏面に対する押し付け力が、より分散し易くなる。

（４）本発明では、（１）〜（３）のいずれかの構成において、前記ダクト本体部および前記圧縮成形部は、発泡剤によって樹脂を発泡させて成形した発泡成形体である、ことを特徴とする。

この構成によれば、気泡を含んだ樹脂の柔軟な弾力性を溶着リブに付与することができる。これにより、車両用内装部品の裏面に対して溶着リブが柔軟に接触するため、車両用内装部品の表面に凹凸が形成されることを、より良好に防止することができる。

本発明によれば、幅の狭い溶着リブをブロー成形時に確実に成形することができると共に、隣り合う２つの溶着リブの間隔をより狭く設定でき、車両用内装部品の意匠性を高めることができる空調用ダクトを提供することができる。

本発明の空調用ダクトの斜視図である。 圧縮成形部の斜視図である。 圧縮成形部の平面図である。 図３のＡ−Ａ線断面図である。 図４の他の構成例を示す図である。 空調用ダクトの製造方法における型締め工程を説明する図である。 空調用ダクトの製造方法における成形工程を説明する図である。 空調用ダクトの製造方法における型開き工程を説明する図である。 従来の成形技術を説明する図である。

（実施形態）
以下、添付図面を参照して、本発明を実施するための形態（以下、「実施形態」と称する）について詳細に説明する。実施形態の説明の全体を通して同じ要素には同じ番号を付している。また、図面は、符号の向きに見るものとする。

（空調用ダクト１０の全体構成）
空調用ダクト１０の全体構成を図１に基づいて説明する。
図１に示すように、実施形態の空調用ダクト１０は、ブロー成形によって成形され、インストルメントパネル（以下、「インパネ」と称する）２２の裏面２２ａに振動溶着される樹脂製のダクトである。空調用ダクト１０は、基体であるダクト本体部２０と、このダクト本体部２０の任意の位置（例えば、周縁部２１など）に一体成形される複数の圧縮成形部３０とを有する。なお、インパネ２２は、本発明にいう「車両用内装部品」の一例であり、本発明にいう「車両用内装部品」には、インパネ２２の他、車室を内装する各種の内装部品が含まれる。

空調用ダクト１０の成形材料には、ポリエチレン、ポリプロピレンなどのポリオレフィン系樹脂を含む各種の樹脂を用いることができる。また、空調用ダクト１０は、発泡剤によって樹脂を発泡させて成形した発泡成形体であることが好ましい。発泡剤には、物理発泡剤、化学発泡剤およびその混合物を用いることができる。

（ダクト本体部２０の構成）
ダクト本体部２０は、空調用ダクト１０のうち中空成形される部分であり、車両幅方向に長い平面形状を呈すると共に複数（この例では、４つ）の筒状のダクト部２３を有する。複数のダクト部２３は、それぞれ、上流側の端部が導入口（図示省略）に連通する。この導入口は、車両用空調装置（図示省略）に接続される。また、ダクト部２３の下流側の端部の開口部２５は、車室に空気を吹き出す吹き出し口、または、他のダクトに連なる接続口として利用される。

（圧縮成形部３０の構成）
次に、圧縮成形部３０を図２〜図４に基づいて説明する。
図２に示すように、圧縮成形部３０は、空調用ダクト１０のうち圧縮成形される部分であり、インパネ２２の裏面２２ａに対向する基部３１と、基部３１の表面３１ｂからインパネ２２側に突出する複数の突起部３２と、を有する。各突起部３２は、基部３１の裏面３１ａ側から表面３１ｂ側に凹む凹部３３（図４参照）によって形成されるものである。なお、凹部３３の構成については、後述する。

（突起部３２の構成）
複数の突起部３２は、矢印αで示される、振動溶着時の空調用ダクト１０の振動方向（以下、「振動方向α」と称する）に沿って直線状に延びる。各突起部３２は、基部３１の表面３１ｂから立ち上がる一対の側壁３５と、一対の側壁３５の上端部同士を連結し且つインパネ２２の裏面２２ａに対向する対向壁３６と、インパネ２２の裏面２２ａ側に突出すると共に振動方向αに延びてインパネ２２の裏面２２ａに振動溶着される複数の溶着リブ３７とを有する。

図３に示すように、複数の突起部３２は、振動方向αに断続的に直列させてもよいし、振動方向αに直交する方向に並列させてもよい。また、圧縮成形部３０における突起部３２および溶着リブ３７のそれぞれの個数、突起部３２および溶着リブ３７のそれぞれの長さは、求められる仕様に応じて任意に設定可能である。

（凹部３３の構成）
図４に示すように、凹部３３は、基部３１の裏面３１ａ側から表面３１ｂ側に凹み、且つ、振動方向α（図３参照）に沿って溝状に延びる。圧縮成形部３０では、この凹部３３の形成によって、インパネ２２の裏面２２ａ側に上記突起部３２を突出させる。このため、凹部３３の天井壁は、突起部３２の対向壁３６に相当し、凹部３３の側壁は、突起部３２の側壁３５に相当する。

（溶着リブ３７の構成）
溶着リブ３７は、丸みを有する形状に形成され、対向壁３６の幅方向の両端部それぞれに設けられる。すなわち、この例では、１つの凹部３３に対して２つの溶着リブ３７が設定される。

また、インパネ２２の表面２２ｂに凹凸が形成されることを、より良好に防止するには、溶着リブ３７の幅Ｗを２ｍｍ以下、より好適には、約１ｍｍに設定することが望ましい。ここで、「溶着リブ３７の幅Ｗ」は、溶着リブ３７の高さ方向（突出方向）の略中央位置における幅である。

また、インパネ２２の裏面２２ａに複数の溶着リブ３７を押し付けて振動溶着したとき、インパネ２２の裏面２２ａに対する押し付け力を、より分散し易くするには、隣り合う２つの溶着リブ３７の間隔Ｐを５ｍｍ以下、より好適には、約３．５ｍｍに設定することが望ましい。

さらに、溶着リブ３７をより確実に成形するには、２つの溶着リブ３７に挟まれる対向壁３６の厚みＴ１を基部３１の厚みＴ２よりも小さく設定することが望ましい。例えば、対向壁３６の厚みＴ１を１．０５ｍｍとし、基部３１の厚みＴ２を２．２ｍｍに設定するなど、対向壁３６の厚みＴ１を基部３１の厚みＴ２の半分程度に設定することが望ましい。

なお、基部３１の表面３１ｂ側に設けられる溶着リブ３７の個数は、１つの凹部３３に対して複数であれば、任意である。例えば、図５に示すように、対向壁３６の幅方向に沿って、３つ以上の溶着リブ３７を対向壁３６に設けてもよい。

図２に戻る。図２に示すように、溶着リブ３７は、振動方向αと平行に且つ直線状に延びる。また、隣り合う２つの溶着リブ３７の両端部の対向部分４２は、開放している。このように溶着リブ３７を構成することによって、振動方向αに対して直交する方向または斜め方向に交差する部分が無くなる。これにより、空調用ダクト１０の振動を妨げる部分を空調用ダクト１０から無くすことができるため、空調用ダクト１０の振動溶着をより円滑に行うことができる。

（空調用ダクト１０の製造例）
次に、空調用ダクト１０の製造方法の一例を図６〜図８に基づいて説明する。
図６に示すように、空調用ダクト１０の製造方法は、ブロー成形用の成形金型５０を用いてブロー成形を行うものであり、型締め工程、成形工程、型開き工程を含む。

なお、以下の説明では、主に、空調用ダクト１０の圧縮成形部３０を圧縮成形する方法について説明する。空調用ダクト１０のダクト本体部２０（図１参照)を中空成形する方法については、周知のブロー成形技術であるため、具体的な説明を省略する。

（成形金型５０の構成）
成形金型５０は、互いに合わさる第１の金型５１および第２の金型６１を備える。

第１の金型５１は、空調用ダクト１０（図１参照）の表面側を成形する第１の成形面５２を有する。第１の成形面５２は、基部３１の表面３１ｂ（図４参照）側を成形する基部成形面５３と、この基部成形面５３から凹む複数（ここでは、２つ）の凹状成形面５５とを有する。各凹状成形面５５は、突起部３２（図４参照）を成形する突起部成形面５６と、この突起部成形面５６からさらに凹む複数（ここでは、２つ）のリブ成形面５７とを有する。リブ成形面５７は、溶着リブ３７（図４参照）を成形する部分である。また、複数のリブ成形面５７の間には、対向壁３６（図４参照）の表面側を成形する対向壁成形面５８が設けられる。

一方、第２の金型６１は、空調用ダクト１０（図１参照）の裏面側を成形する第２の成形面６２を有する。第２の成形面６２は、基部３１の裏面３１ａ（図４参照）側を成形する基部成形面６３と、この基部成形面６３から第１の金型５１に向けて突出する複数（ここでは、２つ）の凸状成形面６５とを有する。各凸状成形面６５は、凹部３３（図４参照）を成形する部分である。

（型締め工程）
型締め工程では、押し出し装置（図示省略）から押し出された溶融状態の筒状のパリソン６６を第１の金型５１と第２の金型６１の間に垂下させた後、第１の金型５１と第２の金型６１を接近させて、第１の金型５１と第２の金型６１でパリソン６６を挟む（矢印（１））。

（成形工程）
成形工程では、パリソン６６内に加圧エアを吹き込み、パリソン６６を膨らませてダクト本体部２０（図１参照）を中空成形すると共に、図７に示すように、第１の成形面５２および第２の成形面６２により、パリソン６６を部分的に潰して圧縮成形を行う。

すなわち、基部成形面５３，６３でパリソン６６を挟み、且つ、凹状成形面５５と凸状成形面６５でパリソン６６を挟むことでパリソン６６の周壁の半部６７同士を重ねる（矢印（２））。これにより、突起部３２、凹部３３および対向壁３６からなる圧縮成形部３０が成形される。これと同時に、凸状成形面６５によってリブ成形面５７に樹脂がしっかりと押し込まれる（矢印（３））。その結果、溶着リブ３７が確実に成形される。

また、対向壁３６の厚みＴ１（図４参照）に応じて設定される凹状成形面５５と凸状成形面６５の隙間Ｃ１を、基部３１の厚みＴ２（図４参照）に応じて設定される基部成形面５３，６３の隙間Ｃ２よりも狭く設定することにより、隙間Ｃ１において樹脂がより強く潰されるため、対向壁３６側から２つのリブ成形面５７側に樹脂が良好に流動する（矢印（４））。この隙間Ｃ１の作用により、溶着リブ３７は、リブ成形面５７通りに成形される。

（型開き工程）
図８に示すように、型開き工程では、第１の金型５１と第２の金型６１を離間させ（矢印（５））、第１の金型５１と第２の金型６１の間から、空調用ダクト１０の成形体を取り出す。空調用ダクト１０の成形体では、パリソン６６を部分的に潰すことで成形された圧縮成形部３０と、パリソン６６を膨らますことで成形されたダクト本体部２０（図１参照）とが一体成形されている。

（空調用ダクト１０の作用・効果）
以上、説明した実施形態の作用・効果について述べる。
本実施形態によれば、リブ成形面５７に対して、パリソン６６の一部を凸状成形面６５で押し込むようにして、複数の溶着リブ３７を圧縮成形することができる。このため、隣り合う２つの溶着リブ３７の間隔Ｐが狭く、且つ、幅Ｗの狭い複数の溶着リブ３７をブロー成形時に確実に成形することができる。その結果、インパネ２２の裏面２２ａに複数の溶着リブ３７を押し付けて振動溶着したとき、インパネ２２の裏面２２ａに対する押し付け力が分散し易くなる。したがって、インパネ２２の表面２２ｂに凹凸が形成されることを効果的に防ぐことができ、インパネ２２の意匠性を高めることができる。

また、空調用ダクト１０を発泡成形体で構成することで、気泡を含んだ樹脂の柔軟な弾力性を溶着リブ３７に付与することができる。これにより、インパネ２２の裏面２２ａに対して溶着リブ３７が柔軟に接触するため、インパネ２２の表面２２ｂに凹凸が形成されることを、より良好に防止することができる。

以上、実施形態を用いて本発明を説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施形態に記載の範囲には限定されないことは言うまでもない。上記実施形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。またその様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。

１０ 空調用ダクト
２０ ダクト本体部
２２ インストルメントパネル（車両用内装部品）
２２ａ 裏面
３０ 圧縮成形部
３１ 基部
３１ａ 基部の裏面
３１ｂ 基部の表面
３３ 凹部
３７ 溶着リブ
６６ パリソン
α 振動方向
Ｗ 溶着リブの幅
Ｐ 溶着リブの間隔

Claims (3)

1. ブロー成形によって成形され、車両用内装部品の裏面に振動溶着される樹脂製の空調用ダクトであって、
   パリソンを膨らますことで成形されたダクト本体部と、
   前記パリソンを部分的に潰すことで成形される圧縮成形部と、
   を有し、
   前記圧縮成形部は、
   前記車両用内装部品の裏面に対向する基部と、
   前記基部の裏面側から表面側に凹み、且つ、前記空調用ダクトの振動方向に延びる凹部と、
   前記凹部によって形成されるものであって、前記基部の表面側から前記車両用内装部品の裏面側に突出し、前記車両用内装部品の裏面側に対向する対向壁を有する突起部と、
   前記凹部に対して前記対向壁の表面側に複数設けられ、前記車両用内装部品の裏面側に突出すると共に前記振動方向に延びて前記車両用内装部品の裏面に振動溶着される溶着リブと、
   を有し、
   前記ダクト本体部および前記溶着リブを有する前記圧縮成形部は、発泡成形体であり、
   前記対向壁の厚みは、前記基部の厚みよりも小さく設定されることを特徴とする空調用ダクト。
2. 前記溶着リブの幅は、２ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１に記載の車両用空調用ダクト。
3. 隣り合う２つの前記溶着リブの間隔は、５ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１または２に記載の空調用ダクト。

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