JP6820499B2

JP6820499B2 - ダクトの連結構造及び連結方法

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Publication number: JP6820499B2
Application number: JP2016194550A
Authority: JP
Inventors: 素晴藤井; 直也狩野; 小野寺　正明; 正明小野寺
Original assignee: Kyoraku Co Ltd
Current assignee: Kyoraku Co Ltd
Priority date: 2016-09-30
Filing date: 2016-09-30
Publication date: 2021-01-27
Anticipated expiration: 2036-09-30
Also published as: JP2018054274A

Description

本発明は、自動車の空調用ダクト等におけるダクトの連結構造及び連結方法に関するものであり、特に、確実に位置合わせすることが可能なダクトの連結構造及び連結方法に関する。

例えばエアコンからの空気を通風させるための自動車用ダクトの製造方法としては、溶融樹脂を分割金型で型締めして成形するブロー方法が広く採用されている。ブロー成形では、種々の形態のダクトを簡単に成形することができ、複雑な形状のダクトを量産することが可能である。

また、前述のダクトにおいては、２以上のダクトを連結して配管を構築することも行われている。ダクトを繋ぎ合わせることで、多様な配管形態に対応することが可能である。

例えば特許文献１には、ダクトの連結構造として、空気流通用の差込み口を一端部に形成したダクトと、差込み口の内側に設けられて該差込み口の形状を保持する補強部材と、空気流通用の受け口を形成した別部材とからなり、差込み口を受け口へ差込むことでダクトと別部材とを連結するようにしたダクト連結構造が開示されている。特許文献１に記載されるダクトの連結構造は、シールを施すことに主眼が置かれたものである。

特開２００６−３８３２２号公報

ところで、ダクトを連結するに際しては、連結するダクト間の位置合わせが必須である。位置ズレした状態でダクトを連結してしまうと、例えば空気漏れ等、様々な障害が発生するおそれがある。

しかしながら、例えばブロー成形により成形されたダクトの場合、正確な位置合わせが難しいという問題がある。ブロー成形されたダクトは、肉厚にバラツキが生ずることが多く、例えば外挿されるダクト（開放端が外側になるように挿入されるダクト）の内面が一定でないことが多い。また、各ダクトの端部は、バリを切断して開放端とするため、長さにバラツキが生じやすい。そのため、外側になるダクトの内周面、内側となるダクトの外周面、及び端面等を突き当てることで位置決めすることは難しい。

各ダクトにボルトやクリップ等を挿入する取付孔を形成し、これを位置合わせする場合には、作業者が孔を覗くなどして位置合わせを行うことも実施されているが、作業者の技量が精度に大きく影響するとともに、作業工数もかかり、その改善が望まれる。

本発明は、このような従来の実情に鑑みて提案されたものであり、例えばブロー成形されたダクトであっても、簡単且つ精度良くダクトの位置合わせを行うことが可能なダクトの連結構造及び連結方法を提供することを目的とする。

前述の目的を達成するために、本発明のダクトの連結構造は、第１のダクトの開放端内に第２のダクトの開放端が挿入され、連結されてなるダクトの連結構造であって、前記第１のダクトと第２のダクトの表面には、平面視した時にそれぞれ挿入方向に対して傾斜する傾斜線を有する位置決めマークが形成され、前記位置決めマークは、平面視した時に互いに交差する２本の傾斜線を有しており、第１のダクトの位置決めマークにおける傾斜線の端部に、第２のダクトの位置決めマークの傾斜線が一致し、第１のダクトの傾斜線と第２のダクトの傾斜線が連なるように位置合わせすることにより互いに位置合わせされた状態で連結されていることを特徴とする。

また、本発明のダクトの連結方法は、第１のダクトの開放端内に第２のダクトの開放端を挿入し、連結するダクトの連結方法であって、前記第１のダクトと第２のダクトの表面に、平面視した時にそれぞれ挿入方向に対して傾斜する傾斜線を有する位置決めマークを形成しておき、前記位置決めマークは、平面視した時に互いに交差する２本の傾斜線を有しており、第１のダクトの位置決めマークにおける傾斜線の端部に、第２のダクトの位置決めマークの傾斜線が一致し、第１のダクトの傾斜線と第２のダクトの傾斜線が連なるように位置合わせすることにより互いに位置合わせした状態で連結することを特徴とする。

挿入方向に対して傾斜する傾斜線を有する位置決めマークを利用し、各ダクトに形成された位置決めマークを一致させれば、第１のダクトと第２のダクトは、確実に位置合わせされて連結される。また、例えば第１のダクトの開放端形成のための切断において、切断位置にズレが生じたとしても、傾斜線を有する位置決めマークの位置合わせに悪影響を及ぼすことはない。

本発明によれば、例えばブロー成形されたダクトであっても、簡単且つ精度良くダクトの位置合わせを行うことが可能であり、信頼性の高い配管構造を提供することが可能である。

ダクトを連結する前の状態を示す概略平面図である。ダクトを連結した状態を示す概略平面図である。ダクトの切断位置を説明する概略平面図である。位置決めマークの方向が挿入方向と一致する場合の概略平面図である。位置決めマークの他の例を示す概略平面図であり、（Ａ）は挿入前、（Ｂ）は挿入後を示す。位置決めマークを表裏両面に形成する場合を示す図であり、（Ａ）は表面の概略平面図、（Ｂ）は裏面の概略平面図である。

以下、本発明を適用したダクトの連結構造、連結方法の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。

本発明のダクトの連結構造、連結方法においては、第１のダクトの開放端内に第２のダクトの開放端を挿入して連結する。

ここで、各ダクトは、例えば断面円形の発泡ダクトであり、エアコンユニットから供給される冷暖風を所望の部位へ流通させるための軽量な自動車用ダクトである。係る発泡ダクトは、例えば発泡剤を混合させた熱可塑性樹脂を分割金型で型締めし、ブロー成形することで成形される。

使用する前記熱可塑性樹脂としては、例えばポリプロピレン系樹脂等を挙げることができ、１〜２０質量％のポリオレフィン系重合体や５〜４０質量％の水素添加スチレン系熱可塑性エラストマーを混合させたブレンド樹脂等を用いることもできる。

発泡剤としては、物理発泡剤、化学発泡剤及びその混合物が挙げられる。物理発泡剤としては、空気、炭酸ガス、窒素ガス、水等の無機系物理発泡剤、及び、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、更には、それらの超臨界流体を適用することができる。超臨界流体としては、二酸化炭素、窒素等を用いて作ることが好ましく、窒素であれば臨界温度−１４９．１℃、臨界圧力３．４ＭＰａ以上、二酸化炭素であれば臨界温度３１℃、臨界圧力７．４ＭＰａ以上とすることで作ることができる。

ブロー成形により形成される発泡ダクトの発泡倍率は、例えば２．５倍以上であり、複数の気泡セルを有する独立気泡構造（独立気泡率が７０％以上）により構成される。本発明は、発泡倍率の高い管状発泡成形体の成形において効果的であり、係る観点から、発泡倍率３倍以上とする場合に効果が高い。厚み方向における気泡セルの平均気泡径は例えば３００μｍ未満、好ましくは、１００μｍ未満である。

図１及び図２は、第１のダクト１と第２のダクト２の連結工程を示すものであり、第１ダクト１の開放端１ａに設けられた内径拡大部１ｂ内に第２のダクト２の開放端２ａを挿入し、これを連結することで連通させる。図１は連結前の状態、図２は連結後の状態である。

前記連結に際しては、第１のダクト１と第２のダクト２のそれぞれに位置合わせ用の位置決めマークを形成しておき、これら位置決めマークを位置合わせすることにより互いに位置合わせして連結する。位置決めマークは、挿入方向に対して傾斜する傾斜線を少なくとも１本有するものであればよいが、傾斜線が１本のみであると、これらを位置合わせする際に微妙な角度ずれ等が認識し難いことから、２本以上の傾斜線を組み合わせて形成することが好ましい。

本実施形態では、各ダクト１，２に、それぞれ２本の傾斜線が直交して形成された位置決めマークを形成している。すなわち、第１のダクト１の開放端１ａ側の領域には、２本の傾斜線１１，１２が直交して形成された位置決めマーク１０が形成されており、第２のダクト２の開放端２ａ側の領域にも、２本の傾斜線２１，２２が直交して形成された位置決めマーク２０が形成されている。ここで、各ダクト１，２に形成される位置決めマーク１０，２０は、同一形状（Ｘ字形状）を有しており、各傾斜線１１，１２，２１，２２が挿入方向に対してそれぞれ４５°の傾斜角で傾斜するように形成されている。

各ダクト１，２において、位置決めマーク１０，２０はブロー成形時に形成する。例えば、ブロー成形の際に使用する金型にＸ字状の溝部を形成しておき、各ダクト１，２のブロー成形を行う。これにより、各ダクト１，２には、位置決めマーク１０，２０が突条部として形成される。位置決めマーク１０，２０の線幅や高さは任意であるが、例えばダクト１，２が発泡ダクトの場合、幅０．５ｍｍ〜２ｍｍ程度(例えば１ｍｍ)、高さ０．５ｍｍ〜２ｍｍ程度(例えば１ｍｍ)の突条部として形成することで、視認性に優れ、位置合わせしやすい位置決めマーク１０，２０を形成することができる。ダクト１，２が非発泡ダクトの場合には、これよりも線幅や高さが小さくても視認性に優れた位置決めマーク１０，２０を形成することができ、この場合、例えば幅０．２ｍｍ〜０．５ｍｍ程度(例えば０．３ｍｍ)、高さ０．２ｍｍ〜０．５ｍｍ程度(例えば０．３ｍｍ)の突条部として形成すればよい。

前記位置決めマーク１０，２０を各ダクト１，２のブロー成形の際に形成することは、位置決めマーク１０，２０の形成位置を保証する上でも有利である。金型に溝部を形成して位置決めマーク１０，２０を形成するようにすれば、各ダクト１，２において、位置決めマーク１０，２０の形成位置は金型によって決まる。同じ金型を用いて成形すれば、成形されるダクト１，２において、位置決めマーク１０，２０の形成位置が個体間でばらつくことはない。

なお、位置決めマーク１０，２０を溝状に形成することも考えられるが、この場合には、金型に位置決めマーク０，２０に対応する突条部を設けることが必要である。既存の金型への変更等を考える場合、金型に突条部を形成するには大掛かりな変更が必要であり、この点において、金型に溝部を形成し位置決めマーク１０，２０を突条部として形成する方が有利である。また、各位置決めマーク１０，２０を構成する傾斜線１１，１２，２１，２２は、いずれも線状に形成されているが、例えば破線状のように間欠的に形成されていてもよい。

また、各ダクト１，２においては、位置決めマーク１０の２本の傾斜線１１，１２の交点、あるいは位置決めマーク２０の２本の傾斜線２１，２２の交点にそれぞれ取付孔１３，２３が形成されている。これら取付孔１３，２３は、例えば樹脂製のリベットやクリップ等が挿入される孔であり、これら取付孔１３，２３を一致させ、前記リベット等で固定する。したがって、第１のダクト１と第２のダクト２の連結に際しては、これら取付孔１３，２３の位置を位置決めマーク１０，２０を用いて位置合わせする。

以下、前記位置決めマーク１０，２０を利用した第１のダクト１と第２のダクト２の連結方法について説明する。

先ず、第１のダクト１と第２のダクト２をブロー成形によって成形する。ブロー成形では、エアーでブローする必要があることから、各ダクトの開放端を閉塞した状態で成形する。この閉塞部がバリとして残存しているので、連結前に各ダクト１，２のバリを切断し、開放端を形成する。

この時、外挿される第１のダクト１については、開放端側に向かって形成される位置決めマーク１０の２本の傾斜線１１，１２を横切る形で切断を行う。この切断によって形成される傾斜線１１，１２の端部１１Ａ，１２Ａが位置合わせの基準点となる。内挿される第２のダクト２については、必ずしも位置決めマーク２０を横切って切断する必要はないが、第１のダクト１と同様、位置決めマーク２０の２本の傾斜線２１，２２を横切る形で切断を行っても構わない。

前記第１のダクト１の切断においては、切断位置がばらつく可能性がある。切断位置がばらつくと、第１のダクト１の長さにばらつきが生ずる。例えば、図３のＡ−Ａ線で切断した場合とＢ−Ｂ線で切断した場合とでは、切断後の第１のダクト１の長さが異なる。しかしながら、取付孔１３の位置が位置決めマーク１０によって特定されているので、第１のダクト１の長さのばらつきが位置合わせに影響を及ぼすことはない。

このようにして成形及び切断された第１のダクト１と第２のダクト２は、第１図に示すように、内径拡大部１ｂを設けた第１のダクト１の開放端１ａ内に、第２のダクト２の開放端２ａを挿入する。挿入に際しては、第１のダクト１の位置決めマーク１０における傾斜線１１，１２の端部１１Ａ，１２Ａに、第２のダクト２の位置決めマーク２０の傾斜線２１，２２がそれぞれ一致するように（傾斜線１１と傾斜線２１が一致し、傾斜線１２と傾斜線２２が一致するように）位置合わせする。すなわち、第１のダクト１のＸ字状の位置決めマーク１０と、第２のダクト２のＸ字状の位置決めマーク２０が完全に重なるように位置合わせする。視覚的に見ても、このような位置合わせは容易であり、熟練を要することなく、簡単に第１のダクト１と第２のダクト２を精度良く位置合わせすることが可能である。

これにより、図２に示す挿入後の状態において、第１のダクト１の取付孔１３と第２のダクト２の取付孔２３の位置が一致し、重なり合って連通された状態になる。この状態で、取付孔１３，２３に樹脂製のリベット等を挿入し、第１のダクト１と第２のダクト２を固定する。

第１のダクト１と第２のダクト２の連結に際して、位置決めマークを十字形状とすることも考えられる。図４は、第１のダクト１と第２のダクト２に十字形状の位置決めマークを形成した例を示すものである。第１のダクト１には、挿入方向と同方向の垂直線１０１が位置決めマークとして形成され、第２のダクトには、垂直線２０１と、挿入方向と直交する水平線２０２が位置決めマークとして形成されている。

このような十字形状の位置決めマークを位置合わせマーカとして利用しようとすると、例えば垂直線１０１と垂直線２０１を一致させることで、回転方向の位置合わせを行うことはできるが、挿入方向に位置合わせすることはできない。

本実施形態のダクトの連結構造、連結方法においては、各ダクト１，２に挿入方向に対して傾斜する傾斜線を有する位置合わせ用の位置決めマーク１０，２０を形成して位置合わせを行うようにしているので、回転方向、挿入方向のいずれにおいても、簡単に精度良く位置合わせすることが可能である。例えば第１のダクト１と第２のダクト２は断面円形のダクトであるので、連結時に回転方向での位置ズレも生じやすいが、前記位置合わせにより、挿入方向のみならず、回転方向の位置合わせも行われる。

以上、本発明を適用した実施形態についてを説明してきたが、本発明が前述の実施形態に限られるものでないことは言うまでもなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々の変更を加えることが可能である。

例えば、先の実施形態では、各ダクト１，２において、位置決めマーク１０の２本の傾斜線１１，１２の交点、あるいは位置決めマーク２０の２本の傾斜線２１，２２の交点にそれぞれ取付孔１３，２３を形成するようにしたが、取付孔１３，２３は前記交点以外の場所に形成することも可能である。図５に示す例では、前記交点から挿入方向に離れた位置に取付孔１３，２３を形成している。図５（Ａ）は挿入前の状態、図５（Ｂ）は挿入後の状態である。

取付孔１３，２３が交点以外の場所に形成されていても、位置決めマーク１０，２０と取付孔１３，２３の位置関係が保証されていれば、位置決めマーク１０，２０を一致させることで、取付孔１３，２３の位置合わせを行うことができる。

図６は、各ダクト１，２の表裏両面に位置決めマーク１０，２０や取付孔１３，２３を設ける場合の変形例を示すものである。各ダクト１，２の表裏両面に取付孔１３，２３を設ける場合、表裏を識別できることが好ましい。そこで、本例では、例えば表面側の位置決めマーク１０，２０には、図６（Ａ）に示すように、それぞれ挿入方向と一致する垂直線１４（２４）を補助線として付加し、裏面側の位置決めマーク１０，２０には、図６（Ｂ）に示すように、それぞれ挿入方向と一致する２本の垂直線１５，１６（２５，２６）を付加している。この補助線の数を見れば、表側であるか裏側であるか判別することができる。

また、各ダクト１，２の形態としては、断面円形のものに限定されるわけではなく、例えば、楕円や四角（正方形や直方形）であっても良い。これら形状とした場合にも、挿入方向とともに、挿入方向と直交する方向への位置ずれも防止することができる。

１第１のダクト
２第２のダクト
１ａ，２ａ開放端
１０，２０位置決めマーク
１１，１２，２１，２２傾斜線
１３，２３取付孔

Claims

第１のダクトの開放端内に第２のダクトの開放端が挿入され、連結されてなるダクトの連結構造であって、
前記第１のダクトと第２のダクトの表面には、平面視した時にそれぞれ挿入方向に対して傾斜する傾斜線を有する位置決めマークが形成され、
前記位置決めマークは、平面視した時に互いに交差する２本の傾斜線を有しており、
第１のダクトの位置決めマークにおける傾斜線の端部に、第２のダクトの位置決めマークの傾斜線が一致し、第１のダクトの傾斜線と第２のダクトの傾斜線が連なるように位置合わせすることにより互いに位置合わせされた状態で連結されていることを特徴とするダクトの連結構造。
外挿される第１のダクトの開放端は、前記位置決めマークの傾斜線を横切る位置で切断されていることを特徴とする請求項１記載のダクトの連結構造。
各ダクトにはそれぞれ取付孔が形成されており、前記位置決めマークを位置合わせすることにより、これら取付孔が位置合わせされていることを特徴とする請求項１または２記載のダクトの連結構造。
前記取付孔は、２本の傾斜線の交点に形成されていることを特徴とする請求項３記載のダクトの連結構造。
前記位置決めマークは、突条部として形成されていることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項記載のダクトの連結構造。
第１のダクト及び第２のダクトが非発泡ダクトであり、前記突条部の幅が０．２ｍｍ〜０．５ｍｍ、高さが０．２ｍｍ〜０．５ｍｍであることを特徴とする請求項５記載のダクトの連結構造。
第１のダクト及び第２のダクトが発泡ダクトであることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項記載のダクトの連結構造。
前記位置決めマークは、突条部として形成されており、前記突条部の幅が０．５ｍｍ〜２ｍｍ、高さが０．５ｍｍ〜２ｍｍであることを特徴とする請求項７記載のダクトの連結構造。
第１のダクトの開放端内に第２のダクトの開放端を挿入し、連結するダクトの連結方法であって、
前記第１のダクトと第２のダクトの表面に、平面視した時にそれぞれ挿入方向に対して傾斜する傾斜線を有する位置決めマークを形成しておき、
前記位置決めマークは、平面視した時に互いに交差する２本の傾斜線を有しており、
第１のダクトの位置決めマークにおける傾斜線の端部に、第２のダクトの位置決めマークの傾斜線が一致し、第１のダクトの傾斜線と第２のダクトの傾斜線が連なるように位置合わせすることにより互いに位置合わせした状態で連結することを特徴とするダクトの連結方法。
外挿される第１のダクトの開放端は、前記位置決めマークの傾斜線を横切る位置で切断することを特徴とする請求項９記載のダクトの連結方法。
各ダクトにそれぞれ取付孔を形成し、前記位置決めマークを位置合わせすることにより、これら取付孔を位置合わせすることを特徴とする請求項９または１０記載のダクトの連結方法。
前記取付孔は、２本の傾斜線の交点に形成することを特徴とする請求項１１記載のダクトの連結方法。
前記位置決めマークは、各ダクトの成形時に形成することを特徴とする請求項９から１２のいずれか１項記載のダクトの連結方法。
各ダクトの成形用金型に線状の溝部を形成しておき、位置決めマークを突条部として形成することを特徴とする請求項１３記載のダクトの連結方法。
第１のダクト及び第２のダクトが発泡ダクトであることを特徴とする請求項８から１４のいずれか１項記載のダクトの連結方法。