JP7414423B2 - ダクト型レジスタとその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、自動車用空調装置等の空気吹出用のダクト型レジスタ等に関し、特にダクト内に螺旋壁のスクリュー部を設けて、空気を旋回させながら送風するダクト型レジスタとその製造方法等に関する。

本出願人は、下記特許文献１において、円筒ダクト状の筐体内に、螺旋壁を二重に設けて螺旋流路を形成し、円筒ダクト状の縁部長手方向に沿ってスリット孔を空気吹出口として設けた構造のレジスタを提案した。このダクト型のレジスタは、円筒状のダクト筐体内に形成された螺旋流路に空気流を導入して、螺旋流路内で旋回する空気流に遠心力を生じさせ、遠心力の生じた旋回流を、外周部に設けたスリット孔の空気吹出口を通して送風する。

ＷＯ２０１４／１８４９５８Ａ１公報 特開２０１７－１８５９５１号公報

この種のダクト型レジスタを製造する場合、円筒ダクト状の筐体内には、螺旋壁を有したスクリュー部材が挿入固定されるが、ダクト状の筐体は同一断面形状のため、押出成形で製造できるものの、スクリュー部材を合成樹脂で成形する場合、通常の金型による射出成形では、複数の螺旋が続く長尺の螺旋形状を成形することはできない。

このため、スクリュー部材を製造する場合、合成樹脂材料を板状に押出成形した後、押出成形された軟質状態の平板に捻りを加えながら、それを引き取り、これにより、スクリュー形状の螺旋壁を成形することが検討された。

しかし、このような押出成形によりスクリュー部材を成形した場合、螺旋のピッチ寸法が一定せず、製品により螺旋形状の寸法のばらつきが大きくなる。さらに、ダクト筐体とスクリュー部材との接合部に隙間が生じやすく、寸法精度の高い製品を効率良く製造することは難しい。このため、ダクト状の筐体内にスクリュー部材を挿入してそれらの接合部を固着する場合、製造時の組付け時に、接着材や接着工程が必要となり、製造コストが増大する。

さらに、本出願人は、上記特許文献２において、螺旋の半分のピッチ長を有する２種の半ピッチ部材を、複数個長手方向に連結して製造する長尺のダクト型レジスタを提案した。このレジスタの２種の半ピッチ部材は、螺旋の半分のピッチの長さのダクト筐体と、螺旋流路用のスクリュー部を、ヒンジ部を介して軸方向に半割形状として成形し、２種の半ピッチ部材を交互に長手方向に連結して長尺のダクト型レジスタを製造する。

しかし、このダクト型レジスタは、螺旋の半分のピッチ長を有する２種の半ピッチ部材を、半割形状として成形し、両側の半割部を軸方向のヒンジ部を支点に回動させて重ね合わせ、２種の半ピッチ部材を製作する。このため、半割のダクト筐体と螺旋流路用のスクリュー部を一体成形することはできるものの、２種の半ピッチ部材を合成樹脂の射出成形で製造する場合、２種の射出成形型を製作する必要があり、また組み付け時には、両側の半割部を軸方向のヒンジ部を支点に回動させて重ね合わせ、２種の半ピッチ部材を組付ける作業が必要となり、製作費が増大する。

本発明は、上記の点に鑑み、ダクト内に螺旋流路を設けたダクト型レジスタにおいて、簡単に効率良く、低コストで製造することができるダクト型レジスタ、その製造方法及びそこで使用する金型装置を提供することを目的とする。

本発明の製造方法は、
ダクト本体のダクト部内に螺旋流路が螺旋壁を有するスクリュー部によって形成され、該ダクト部の外周部にスリット状の吹出口が設けられ、複数の１ピッチユニットを軸方向に連結して該ダクト本体が構成されるダクト型レジスタの製造方法において、
１ピッチ分の該螺旋流路を形成するスクリュー部を、該ダクト部内に一体形成する射出成形型を用いて、合成樹脂材料を該型内に射出し、１ピッチユニットを成形する射出成形工程と、
複数の該１ピッチユニットの開口端部を、該ダクト部の軸方向に相互に連結して組み付ける組付工程と、を含み、
該１ピッチユニットは、該射出成形工程で、キャビティ内に射出された合成樹脂成形品の冷却固化後、該ダクト部の外周部を成形するスライドコアを含む可動型が固定型に対し型開きされ、該ダクト部の内側を成形するキャビティコアに対し、該１ピッチユニットを軸方向に移動させつつ、該スクリュー部の軸の回りで該１ピッチユニットを回転させながら離型させることを特徴とする。

このレジスタの製造方法によれば、１ピッチ分の１ピッチユニットのダクト部とスクリュー部を、１回の射出成形により一体成形することができ、従来の２種類の半ピッチ部材を射出成形する場合に比して、１種の射出成形型のみで成形することができ、成形型の費用を削減することができる。また、１ピッチユニットのダクト部とスクリュー部は、完成形状で成形されるため、従来のように、半割れ形状に成形された成形品を、ヒンジ部を介して重ね合わせるように組付けて完成形状とする場合に比して、ダクト型レジスタを効率良く簡単に製造することができる。

本発明の金型装置は、
ダクト本体のダクト部内に螺旋流路が螺旋壁を有するスクリュー部によって形成され、該ダクト部の外周部にスリット状の吹出口が設けられ、複数の１ピッチユニットを軸方向に連結して該ダクト本体とするダクト型レジスタを製造する際、１ピッチ分の該スクリュー部を該ダクト部内に一体形成するための射出成形型に、合成樹脂材料を射出して、該１ピッチユニットを一体成形する射出成形用の金型装置であって、
可動プレートに取り付けられ、該スクリュー部成形用のキャビティを有するキャビティコアと、
該キャビティコアの外周部側に配置され、該ダクト部成形用のキャビティを有し、該キャビティコアの側方にスライドするスライドコアと、
冷却固化後の合成樹脂成形品を該キャビティコアの軸方向に移動させる成形品移動装置と、を備え、
該キャビティ内に射出された合成樹脂成形品の冷却固化後、該ダクト部の外周部を成形する該スライドコアを含む可動型を固定型に対し型開きし、該成形品移動装置が、該ダクト部の内側を成形する該キャビティコアに対し、該合成樹脂成形品を軸方向に移動させつつ、該スクリュー部のネジ軸の回りで該合成樹脂成形品を回転させて離型させることを特徴とする。

この金型装置によれば、１ピッチ分の１ピッチユニットのダクト部とスクリュー部を、１回の射出成形により、簡単に一体成形することができ、複数の１ピッチユニットを軸方向に連結して、ダクト型レジスタを低コストで効率良く製造することができる。

本発明のダクト型レジスタ、その製造方法及び金型装置によれば、ダクト内に螺旋流路を設けたダクト型レジスタを、簡単に効率良く、低コストで製造することができる。

本発明の一実施形態を示すダクト型レジスタの１ピッチユニットの正面図である。 同１ピッチユニットの平面図である。 同１ピッチユニットの背面図である。 図１のIV-IV断面図である。 図１のV-V断面図である。 １ピッチユニットの左側面図である。 １ピッチユニットの右側面図である。 １ピッチユニットの右側からの斜視図である。 １ピッチユニットの左側からの斜視図である。 １ピッチユニットの射出成形時の断面説明図である。 １ピッチユニットの射出成形時における離型、型抜き時の断面説明図である。 （ａ）はキャビティコアの正面図、（ｂ）はその平面図である。 （ａ）はキャビティコアの斜視図、（ｂ）はキャビティコアを分割した状態の斜視図である。 ２個の１ピッチユニットを連結したダクト本体の斜視図である。 ２個の１ピッチユニットを連結したダクト本体の断面図である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１～図９は、ダクト型レジスタのダクト本体１における、１ピッチユニット５を示している。ダクト型レジスタのダクト本体１は、図１４に示すように、複数の１ピッチユニット５を軸方向に連結して構成される。

１ピッチユニット５は、図７～図９に示すように、円筒状のダクト部２内に、螺旋壁のスクリュー部３を設け、これにより、ダクト部２内にネジの１ピッチ（１周期）分の螺旋流路４を形成する。螺旋流路４は、図５～図７に示す如く、スクリュー部３の両側に位置する第１螺旋流路４ａと第２螺旋流路４ｂから構成される。

図１～図９に示すように、ダクト部２内にネジの１ピッチ分の螺旋壁となるスクリュー部３が設けられ、スクリュー部３を境界壁としてその両側に、第１螺旋流路４ａと第２螺旋流路４ｂが、ダクト部２内に形成される。スクリュー部３は、図８などに示す如く、帯板の両端を１８０度だけ相互に逆方向に捻った形状に形成され、これにより、１ピッチ分の螺旋壁がダクト部２内に形成される。また、ダクト部２の両端部は、嵌合連結を可能にするように開口し、一方に第１連結部６が設けられ、他方に第２連結部７が設けられる。第１連結部６と第２連結部７は、相互に嵌合連結可能に形成される。

図２、図４などに示すように、第１連結部６には、内側に円形凹部が設けられ、そこに第２連結部７が密に嵌め込まれて嵌着可能な形状に形成される。さらに第１連結部６には、１２時と６時位置に、タグ状の係止部６ａが係止穴を設けて突設され、嵌合時、係止部６ａの係止穴に第２連結部７の係止爪７ａが係止される構造である。係止爪７ａの近傍に、２本のガイドリブ７ｂが設けられ、図２に示す如く、嵌合時、係止部６ａはガイドリブ７ｂにガイドされて所定位置に嵌着される。

さらに、図１、図５に示す如く、ダクト部２の外周部に、空気吹出用の吹出口９がスリット状（細長い長方形状）に形成される。スリット状の吹出口９は、ダクト部２の外周円の接線方向に、空気を吹き出すように外周部に形成される。つまり、吹出口９は、ダクト部２の外周部接線方向で且つ螺旋の回転方向（ネジの送り方向に向けた回転方向）に向けて開口し、ダクト部２の長手方向に沿ってスリット状に形成される。空調装置から送風される空気流は、図１４に示すように、ダクト型レジスタの第１螺旋流路４ａと第２螺旋流路４ｂ内で旋回しながら送風され、吹出口９から送風される構造である。

上記構成の１ピッチユニット５は、合成樹脂の射出成形により、一体成形されて製造される。射出成形に使用される金型装置２０は、図１０に示すように、固定型２６と可動型２９を備え、可動型２９には、可動プレート２１上に、キャビティコア２２が固定される。

キャビティコア２２は、図１２，１３に示すように、円柱本体内に、ネジ１ピッチ分の螺旋壁のスクリュー部３に対応したスクリュー部位２２ａが形成される。このキャビティコア２２は、図１０に示す如く、その周囲両側をスライドコア２３により囲まれ、キャビティコア２２とスライドコア２３の間に、円筒状のダクト部２に対応したダクト部位２２ｂが形成される。上記スクリュー部位２２ａの外周部はこの円筒状のダクト部位２２ｂと連続して形成されることとなる。

両側のスライドコア２３は、成形時、図１０の左右両側に移動して型開きされる。また、スライドコア２３には、ダクト部２の外周部に形成される吹出口９に対応したキャビティが設けられる。この吹出口９のキャビティは、ダクト部２の横断面の接線方向にスライドコア２３を移動させて離型可能に形成される。固定型２６は金型装置２０の上部に位置し、図１０に示す如く、キャビティコア２２の上方に、ダクト部２の一方の開口端部に第１連結部６を成形するための固定型２６が配設される。固定型２６は、ダクト部２の第１連結部６の係止部６ａを成形し、且つ他のダクト部２の第２連結部７が嵌入される嵌合凹部を成形する用に構成される。

可動型２９のスライドコア２３の下側に、ストリッパプレート２８が、キャビティコア２２の外周部で、上下動可能に配設される。このストリッパプレート２８は、射出成形時、合成樹脂が冷却固化した状態で、キャビティコア２２に対し合成樹脂成形品を押し上げてその軸方向に移動させる。

このために、ストリッパプレート２８におけるキャビティコア２２との接触部には、キャビティコア２２を押し上げる押し上げ部２８ａが設けられる。離型時、この押し上げ部２８ａの上昇により合成樹脂成形品は、ネジ方向に回転しながら上昇することとなる。ストリッパプレート２８の下側に成形品移動装置２７が配設され、成形品移動装置２７は、可動型２９を昇降させ、ストリッパプレート２８を水平に上下動させる、複数の流体圧シリンダ等からなる昇降装置を備える。

なお、図１０、１１では、金型装置２０が、固定型２６を上部に配置し可動型２９を下側に配置した、縦型の装置として図示されているが、横型の装置とすることもでき、この場合、成形品移動装置はストリッパプレートを水平横方向に駆動して、合成樹脂成形品を横方向に移動させ、型抜きするように構成することもできる。また、成形品移動装置２７は、ストリッパプレート２８を上昇させ合成樹脂成形品を押し上げて型抜きする構造としたが、冷却固化後の合成樹脂成形品の先端部を把持して、回転させながら、成形品を引き抜き、離型させる構造とすることもできる。

次に、ダクト型レジスタの製造方法を説明すると、先ず、上記金型装置２０を使用して、１ピッチユニット５が合成樹脂により射出成形される。射出成形時、合成樹脂材料は、図１０に示すように、型合わせされた金型装置２０の、ダクト部位２２ｂからキャビティコア２２内のスクリュー部位２２ａ内に流れ、キャビティ内に充填される。

その後、合成樹脂材料が冷却固化した状態で、固定型２６に対し可動型２９が移動し、両側のスライドコア２３が両側に移動して成形品の両側面が型開きされ、ダクト部２の外周部と上部が離型されるとともに、ストリッパプレート２８が上昇し、ストリッパプレート２８の押し上げ部２８ａが合成樹脂成形品を押し上げていく。

このとき、合成樹脂成形品のスクリュー部３がスクリュー部位２２ａ内をネジ進行方向に上昇することにより、軸の回りで回動力が発生し、合成樹脂成形品が回転しながら上昇し、キャビティコア２２から抜き出され、図１～図９に示す形状の１ピッチユニット５の合成樹脂成形品が離型され、ダクト部２とスクリュー部３からなる１ピッチユニット５が一体成形される。

上記のように射出成形された複数の１ピッチユニット５は、図１４に示す如く、一方の第１連結部６に他方の第２連結部７を連結するように、任意の数だけ連結され、ダクト型レジスタが製造される。各１ピッチユニット５の連結箇所では、第１連結部６の嵌合凹部内に、第２連結部７が嵌入され、且つ第１連結部６の１対の係止部６ａが第２連結部７のガイドリブ７ｂ間に進入し、係止爪７ａが係止部６ａの係止穴に係止され、連結は強固なものとなる。

このように、上記ダクト型レジスタは、ダクト部２内にスクリュー部３を設けた１ピッチユニット５が一体成形され、複数の１ピッチユニット５を軸方向に、任意の長さだけ連結して製造されるので、製造時に成形する部品の点数が少なくなり、効率良く製造することができる。また、部品数が少なく、少ない工数で簡単に組み付けすることができ、ダクト型レジスタの製造コストを大幅に低減することができる。

また、製造時、ダクト部２がスクリュー部３とともに一体成形されるため、ダクト部２とスクリュー部３との間に隙間は生じず、接着材や熱融着を用いて接着する場合に比して、低コストでダクト型レジスタを製造することができる。また、１ピッチユニット５は、１種類の成形型を用いた射出成形により製作することができるので、成形型の製作コストを低減し、生産効率の向上を図ることができる。

上記ダクト型レジスタは、車室内の天井部や床部に配設される空気吹出装置として、或いはデフロスタ用レジスタとして使用される。このダクト型レジスタでは、第１螺旋流路４ａを流れる空気流と第２螺旋流路４ｂを流れる空気流は、旋回しながらねじ進行方向に流れ、空気流には遠心力が作用し、ダクト部の周壁面近傍を流れる空気流は、接線方向で且つ旋回方向に向けて開口する吹出口９から、低い圧力損失で円滑に車室内に送風される。そのときの送風圧力は、空気流の旋回力とねじ進行方向への導風力に分かれる。このため、送風圧力がレジスタの先端部に集中してかかることがなく、ダクト型レジスタの長手方向に分散して送風圧力がダクト部内に生じる。このため、吹出口９から吹き出される空気流は、ダクト部の長手方向に沿って、比較的均一な送風量と速度で送風される。

１ ダクト本体
２ ダクト部
３ スクリュー部
４ 螺旋流路
４ａ 第１螺旋流路
４ｂ 第２螺旋流路
５ １ピッチユニット
６ 第１連結部
６ａ 係止部
７ 第２連結部
７ａ 係止爪
７ｂ ガイドリブ
９ 吹出口
２０ 金型装置
２１ 可動プレート
２２ キャビティコア
２２ａ スクリュー部位
２２ｂ ダクト部位
２３ スライドコア
２６ 固定型
２７ 成形品移動装置
２８ ストリッパプレート
２８ａ 押し上げ部
２９ 可動型

Claims (4)

1. ダクト本体のダクト部内に螺旋流路が螺旋壁を有するスクリュー部によって形成され、該ダクト部の外周部にスリット状の吹出口が設けられ、複数の１ピッチユニットを軸方向に連結して該ダクト本体が構成されるダクト型レジスタの製造方法において、
   １ピッチ分の該螺旋流路を形成する該スクリュー部を、該ダクト部内に一体形成する射出成形型を用いて、合成樹脂材料を該型内に射出し、該１ピッチユニットを成形する射出成形工程と、複数の該１ピッチユニットの開口端部を、該ダクト部の軸方向に相互に連結して組み付ける組付工程と、
   を含み、
   該１ピッチユニットは、該射出成形工程で、キャビティ内に射出された合成樹脂成形品の冷却固化後、該ダクト部の外周部を成形するスライドコアを含む可動型が固定型に対し型開きされ、該ダクト部の内側を成形するキャビティコアに対し、該１ピッチユニットを軸方向に移動させつつ、該スクリュー部の軸の回りで該１ピッチユニットを回転させて離型させることを特徴とするダクト型レジスタの製造方法。
2. 前記射出成形工程で、前記ダクト部内の前記スクリュー部の両側に、前記１ピッチ分の螺旋流路として、第１螺旋流路と第２螺旋流路が形成されることを特徴とする請求項１記載のダクト型レジスタの製造方法。
3. 前記ダクト部の外周部のスリット状の前記吹出口は、前記射出成形工程で、前記外周部を成形するスライドコアによって、該ダクト部の外周面の接線方向に向けて形成され、且つ前記第１螺旋流路と第２螺旋流路の両方に連通して形成されることを特徴とする請求項２記載のダクト型レジスタの製造方法。
4. ダクト本体のダクト部内に螺旋流路が螺旋壁を有するスクリュー部によって形成され、該ダクト部の外周部にスリット状の吹出口が設けられ、複数の１ピッチユニットを軸方向に連結して該ダクト本体とするダクト型レジスタを製造する際、１ピッチ分の該スクリュー部を該ダクト部内に一体形成するための射出成形型に、合成樹脂材料を射出して、該１ピッチユニットを一体成形する射出成形用の金型装置であって、
   可動プレートに固定され、該スクリュー部成形用のキャビティを有するキャビティコアと、
   該キャビティコアの外周部側に配置され、該ダクト部成形用のキャビティを有し、該キャビティコアの側方にスライドするスライドコアと、
   冷却固化後の合成樹脂成形品を該キャビティコアの軸方向に移動させる成形品移動装置と、を備え、
   該キャビティ内に射出された合成樹脂成形品の冷却固化後、該ダクト部の外周部を成形する該スライドコアを含む可動型を固定型に対し型開きし、該成形品移動装置が、該ダクト部の内側を成形する該キャビティコアに対し、該合成樹脂成形品を軸方向に移動させつつ、該スクリュー部のネジ軸の回りで該合成樹脂成形品を回転させて離型させることを特徴とする金型装置。

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