JPH10146860A - 樹脂ケーシングおよびその製造方法 - Google Patents
樹脂ケーシングおよびその製造方法Info
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- JPH10146860A JPH10146860A JP8305078A JP30507896A JPH10146860A JP H10146860 A JPH10146860 A JP H10146860A JP 8305078 A JP8305078 A JP 8305078A JP 30507896 A JP30507896 A JP 30507896A JP H10146860 A JPH10146860 A JP H10146860A
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Abstract
ング内壁に固着する。 【解決手段】 コーナ部12に、その他の部位に比べて
肉厚が厚い厚肉部13を形成する。これにより、樹脂ケ
ーシングを成形する際に、溶融状態の樹脂が、厚肉部1
3が形成される厚肉空間内のうち、インシュレータ20
と反対側(ケーシング10とインシュレータ20との固
着面と反対側)の面に沿って流動するので、突合面20
aでインシュレータ20の端部を押し上げて流動するこ
とを防止することができる。したがって、反転不良を防
止してインシュレータ20をケーシング10の内壁に固
着することができる。
Description
ーナ部)を有する樹脂製のケーシングの内壁に、吸音お
よび断熱用として多孔質弾性部材(インシュレータ)が
配設された樹脂ケーシングに関するもので、例えば車両
用空調装置の空調ケーシングに適用して有効である。
に、ケーシングの内壁に配設されていた。すなわち、板
状のインシュレータを真空成形法にてケーシングの凹部
形状に沿うように成形し(特開平3−256726号公
報参照)、その後、ケーシングの側壁の縁に沿うよう
に、インシュレータ外縁部の不必要な部位を作業者が手
作業にて切断除去(トリミング)する。そして、作業者
がケーシングの内壁に接着剤を塗布した後、トリミング
したインシュレータを手作業にてケーシング内壁に貼り
付けていた。
ータをケーシング内壁に貼り付ける際に、インシュレー
タ全面を内壁に押し付ける(密着させる)押付け作業が
不十分であると、インシュレータの浮きや剥がれといっ
た貼り付け不良が発生する。このため、上述のごとく、
手作業にてインシュレータをケーシング内壁に貼り付け
たのでは、不十分な押付け作業に起因する貼り付け不良
が発生する恐れがあるので、ケーシングの歩留りが低下
し、ケーシングの製造原価上昇を招いてしまう恐れがあ
る。
を解消すべく、米国特許第4,994,226号明細書
に開示された技術に基づいて、インシュレータをケーシ
ングの樹脂成形とともに固着する手段を試みたところ、
図9の(c)に示すように、コーナ部においてインシュ
レータ20がケーシング10の外壁側に固着されてしま
うといった反転不良が発生することを発見した。なお、
図9の(c)中、100、101は樹脂成形用金型であ
る。
防止してインシュレータをケーシング内壁に固着するこ
とを目的とする。
成するために、反転不良の原因について、発明者等が行
った試作検討結果に基づくものであり、以下にその検討
結果の内容を述べる。すなわち、上記米国特許の内容
は、空調装置の吸入空気切換用ドア等のドア本体部が形
成される型空間内に、ドア本体部形状に合わせて切断さ
れたインシュレータを配設して樹脂を射出するといった
ものである。
は、凹部のないドア本体部形状に比べて複雑な形状であ
り、かつ、凹部の各面の展開形状に切断されたインシュ
レータをケーシングの型空間内に配設して樹脂を射出
し、ケーシングの成形とともにインシュレータをケーシ
ングの内壁面に固着したものである。このため、展開形
状に切断されたインシュレータが型空間内に配設されて
いるので、図9の(a)に示すように、コーナ部12の
頂点に相当する型空間は、必然的にインシュレータ20
の端部の突合面20aとなってしまう。
て、型空間103を流動する樹脂aが樹脂bより先にコ
ーナ部12の頂点に達する場合には、図9の(b)に示
すように、コーナ部12の頂点で樹脂aが進行方向を偏
向するときに、樹脂aが樹脂b側のインシュレータ20
cの端部を押し上げてインシュレータ20の内側、すな
わちケーシング10の内側(インシュレータ20と金型
100との間)に進行してしまう。このために、図9の
(c)に示すように、インシュレータ20c側で反転不
良が発生してしまう。
壁面を形成する型空間内を流動する樹脂の流動速度は、
通常、射出口(ゲート)の位置やケーシングの形状等の
影響により、各型空間毎に異なる場合が多い。上記点鑑
み、本発明では、以下の技術的手段を用いる。請求項1
〜4に記載の発明では、コーナ部(12)には、その他
の部位に比べて肉厚が厚い厚肉部(13)が形成されて
いることを特徴とする。
(溶融状態の樹脂を射出する)際に、溶融状態の樹脂
が、後述するように、厚肉部(13)が形成される厚肉
空間104内のうち、多孔質弾性部材(20)と反対側
の面に沿って流動するので、前述のごとく、突合面20
aが存在するコーナ部(12)においては、多孔質弾性
部材(20)の端部を押し上げて流動することを防止す
ることができる。したがって、反転不良を防止して多孔
質弾性部材(20)をケーシング(10)の壁面に固着
することができる。
の説明から推測されるように、樹脂aと樹脂bとをコー
ナ部12の頂点で同時に出会うように樹脂を射出するこ
とにより、反転不良を防止する手段が考えられるが、こ
の手段では、図10に示すように、射出口102の数を
増加させるとともに、各射出口102の射出圧力や射出
速度をそれぞれ制御する必要があるので、かえって、樹
脂ケーシングの製造原価上昇を招いてしまう。
3)を設けるといった簡便な手段で反転不良を防止する
ことができるので、樹脂ケーシングの製造原価上昇を防
止することができる。請求項2に記載の発明では、厚肉
部(13)の肉厚は、少なくともその他の部位の1.2
倍以上であることを特徴とする。
肉部(13)は、コーナ部(12)の外壁側頂点(13
a)を中心として、コーナ部(12)の外半径(R)と
略等しい範囲内に形成されていることを特徴とする。請
求項4に記載の発明では、ケーシング(10)と多孔質
弾性部材(20)とは、互いに化学的に結合可能な樹脂
材料からなることを特徴とする。
の中に樹脂が入り込むことにより機械的な結合力に加え
て化学的な結合力が加わるので、多孔質弾性部材(2
0)とケーシング(10)とを強固に固着することがで
きる。請求項5に記載の発明では、板状の多孔質弾性部
材(20)を所定形状に切断する第1工程と、型空間
(103)内に樹脂を射出し、コーナ部(12)に厚肉
部(13)を成形し、かつ、射出された樹脂によってケ
ーシング(10)を成形すると同時に、多孔質弾性部材
(20)をケーシング(10)に固着する第3工程とを
備えることを特徴する。
1つに記載の樹脂ケーシングを製造することができる。
また、「従来の技術」の欄で述べたように、板状の多孔
質弾性部材(20)を真空成形法等により凹部(11)
に沿った形状に成形する工程、および多孔質弾性部材
(20)外縁部の不必要な部位を切断除去する工程がな
いので、樹脂ケーシングの製造原価低減を図ることがで
きる。
する実施形態記載の具体的手段との対応関係を示すもの
である。
態について説明する。 (第1実施形態)図1は、本実施形態に係る樹脂ケーシ
ング1の斜視図であり、この樹脂ケーシング1は、例え
ば車両用空調装置の空気通路をなす空調ケーシングに適
用されるものである。そして、樹脂ケーシング1は、窪
んだ凹部11を有し、ポリプロピレン等の成形性に優れ
た樹脂からなるケーシング10と、このケーシング10
の凹部11内壁に固着されたインシュレータ(多孔質弾
性部材)20とから構成されている。
いて屈曲した壁面(以下、コーナ部と呼ぶ。)のうち、
インシュレータ20の端部が互いに突き合う突合面20
a(図5の(a)参照)が形成されるコーナ部12に
は、インシュレータ20とケーシング10との固着面側
の向き、すなわちコーナ部12の外方に向かって突出し
て、その他の部位より肉厚を厚くする厚肉部13が形成
されている。
いる部位には、図示されていないエバポレータ(蒸発
器)やヒータコア等の熱交換器が配設され、インシュレ
ータ20により断熱が樹脂ケーシング1内外の断熱が図
られる。次に、樹脂ケーシング1の製造方法について述
べる。先ず、板状のインシュレータ20の材料(本実施
形態では、ポリエチレン)からトムソン加工にて凹部1
1の展開した形状(図2の(a)参照)に切断し(第1
工程)、この切断したインシュレータ20を、ケーシン
グ10の樹脂成形用の上金型100と下金型101とに
よって形成され、ケーシング10の壁面を構成する型空
間103(図5の(a)参照)の所定位置に配置される
ように両金型100、101の型締めを行いながら(第
2工程)、インシュレータ20を型空間103の形状に
馴染ませる。ここで、インシュレータ20を型空間10
3の形状に馴染ませるとは、具体的には以下の行為をい
う。
1側の端部100a(図3参照)が、下金型101のう
ち上金型100側の端部101a(図3参照)に到達す
るまで、両金型100、101の型締めを行う型締め装
置の有する型締め能力の約80%速度で型締めを行う。
そして、端部101aから下金型101の凸高さの約1
0%程度の位置に端部100aが達するまでの間は、型
締め能力の約50%速度で型締めを行い(80%速度か
ら50%速度に急激に落とす)、その後、再び約80%
速度まで上昇させて型締め工程(第2工程)を完了させ
る。
(ゲート)102より溶融状態の樹脂(本実施形態で
は、ポリプロピレン)を射出し、コーナ部12に厚肉部
13を成形するとともに、射出された樹脂によってケー
シング10を成形する。これと同時に、インシュレータ
20内に形成された無数の小さな孔の中に溶融状態の樹
脂が入り込んでゆき、この入り込んだ樹脂がアンカーの
ようになってインシュレータ20がケーシング10に機
械的に固着される(以下、このような固着をアンカー効
果と呼ぶ。)(第3工程)。
両金型100、101内から取り出し(第4工程)、各
部の寸法、「引け」や「巣」の有無、およびインシュレ
ータ20とケーシング10との固着不良等の有無の検査
を行う(第5工程)。なお、トムソン加工とは、切断用
の刃物(トムソン刃)を台座に配置し、そのトムソン刃
の上にインシュレータを置いてプレスにてインシュレー
タを所定形状に切断する加工方法である。
模式図であり、図2の(a)は第1工程を示し、図2の
(b)および図3の(a)、(b)は第2工程を示し、
図4の(a)は第3工程を示し、図4の(b)は第4工
程を示している。次に、本実施形態の特徴を述べる。図
5の(a)は第2工程完了後のコーナ部12を示してお
り、図5の(b)〜(d)はコーナ部12(図1のA−
A断面に相当する部位)における樹脂流れを示す模式図
である。
射出される前工程(第2工程)においては、型空間10
3のうちインシュレータ20が配設される空間は、イン
シュレータ20によってほぼ完全に占められている。一
方、突合面20aが形成されるコーナ部12には、厚肉
部13が形成される型空間(以下、厚肉空間と呼ぶ。)
104が形成されている。そして、射出口102より溶
融状態の樹脂が射出されると、溶融状態の樹脂は、図5
の(b)に示すように、コーナ部12の両側からコーナ
部12の頂点12aに向かって流動する。
面左側から頂点12aに向かって流動する樹脂を樹脂a
と呼び、紙面右側から頂点12aに向かって流動する樹
脂を樹脂bと呼ぶ。このとき、樹脂aの流動速度が樹脂
bの流動速度より大きいために樹脂aが樹脂bより早く
頂点12aに到達した場合、もしくは射出口102とコ
ーナ部12との位置関係より樹脂aが樹脂bより早く頂
点12aに到達した場合には、樹脂aは、図5の(c)
に示すように、樹脂aの流動圧力により凹部11の外方
側、すなわち厚肉空間104の外方側の壁面に沿って樹
脂aが流動する。
ように、厚肉空間104内に充填されながら樹脂b側に
流動してゆき、最終的には、樹脂aと樹脂bとが交流
し、コーナ部12全体が一体となる。以上に述べたよう
に、本実施形態によれば、樹脂aが厚肉空間104のう
ちインシュレータ20と反対側の壁面、すなわち厚肉空
間104の外方側の壁面に沿って流動するので、インシ
ュレータ20の突合面20aにてインシュレータ20の
端部を押し上げてインシュレータ20と金型101との
間(ケーシング10とインシュレータ20との固着面と
反対側)に向かって流動することを防止することができ
る。したがって、反転不良を防止してインシュレータ2
0をケーシング10の内壁に固着することができる。
少なくとも突合面20aが存在するコーナ部12に厚肉
部13(厚肉空間104)を形成することにより、反転
不良を防止しているので、厚肉部13(厚肉空間10
4)の肉厚は、反転不良を有効に防止する上で重要な意
味を有している。そこで、発明者等は、種々の試験検討
を行ったところ、厚肉部13の肉厚は、少なくともその
他の部位に比べて1.5倍以上は必要であるとの結論を
得ている。
いたずらに大きくしても、両金型100、101の形状
を複雑にして金型費および樹脂材料費の上昇を招くのみ
であるので、発明者等の検討によれば、実用的には、厚
肉部13の肉厚をその他の部位の1.2〜2倍程度(望
ましくは、1.5〜2倍程度)とし、かつ、少なくとも
厚肉部13が、コーナ部12の外壁側頂点13a(図1
の(b)参照)を中心として、コーナ部12の外半径R
と略等しい範囲内に形成されるように、厚肉部13の長
さLを外半径Rと略等しくすることが望ましいとの検討
結果を得ている。
に、板状のインシュレータ20を真空成形法等により凹
部11に沿った形状に成形する工程、およびインシュレ
ータ外縁部の不必要な部位を切断除去する工程がないの
で、樹脂ケーシング1の製造原価低減を図ることができ
る。 (第2実施形態)上述の実施形態では、インシュレータ
20とケーシング10とはアンカー効果によって機械的
に固着されていたが、本実施形態は、アンカー効果に加
えてケーシング10とインシュレータ20との化学的な
結合をも図ったものである。
20の材料をポリプロピレンとしてケーシング10と同
じとした。これにより、第3工程において溶融状態の樹
脂は射出されたとき、樹脂がインシュレータ20の孔の
中に入り込むと同時に、樹脂とインシュレータ20とが
化学的(分子構造的)に結合してゆく。これにより、ア
ンカー効果による機械的な結合力に加えて化学的な結合
力が加わるので、インシュレータ20とケーシング10
とを強固に固着することができる。
0とは同じ樹脂材料であるため、樹脂ケーシング1をリ
サイクルする際に、インシュレータ20とケーシング1
0とを分別する必要ないので、樹脂ケーシング1のリサ
イクル性が向上する。なお、インシュレータ20とケー
シング10とは同じ材料であり、両者10、20の融点
が等しいため、射出圧力(溶融状態の樹脂の流動速度)
が過度に高いと、インシュレータ20の熱へたりを招い
てしまう恐れが高いので、射出圧力は、インシュレータ
20の熱へたりが発生しない程度に低くする必要があ
る。
めの手段」の欄で述べたように、コーナ部12における
樹脂a、bの流動状態の不一致を原因として反転不良が
発生することに着目してなされたものであるから、図6
に示すように、ケーシング10の壁面のうち、射出口1
02に対応する部位102aからその他の部位に溶融状
態の樹脂を導く樹脂案内部(フローリーダ)14を設
け、樹脂a、bの流動状態を一致させるようにすれば、
さらに反転不良を防止することができる。
ローリーダ14に優先的に樹脂が流動した後に、フロー
リーダ14から枝が伸びるように、樹脂が末端に向けて
流動するので、ケーシング10全体の樹脂流動を制御す
ることができる。ここで、樹脂案内部(フローリーダ)
14とは、周知のごとく、肉厚を厚くすることにより、
樹脂の流動性を向上させ、フローリーダ14を幹として
積極的に樹脂をフローリーダ14を流動させるものであ
る。
で述べたように、樹脂aがコーナ部12を流動する際
に、インシュレータ20の突合面20aを押し上げるこ
とにより反転不良が発生するので、図7に示すように、
樹脂aのインシュレータ20bを樹脂bのインシュレー
タ20cの端部を覆うようにすれば、より確実に反転不
良を防止することができる。
タ20をケーシング10の内壁面側に固着されていた
が、本発明はこれに限定されるものではなく、インシュ
レータ20をケーシング10の外壁面側に固着される樹
脂ケーシングにも適用することができる。また、上述の
実施形態では、コーナ部12は、内外形ともに円弧形状
を描いていて形成されていたが、図8に示すように、外
形側を矩形状としてもよい。但しこの場合の外半径R
(図8の2点鎖線)は、内半径rに厚肉部13の肉厚t
を加えた値とすればよい。
樹脂ケーシングのみならず、L字状またはコの字状等に
屈曲したコーナ部のみからなる単純な形状の樹脂ケーシ
ングに対しても適用することができる。
(b)は(a)のA−A断面図である。
は第2工程の一部を示す模式図である。
は第4工程を示す模式図である。
流動状態を示す模式図である。
けた場合の樹脂ケーシングの斜視図であり、(b)は
(a)のB−B断面図である。
式図である。
した壁面)、13…厚肉部。
Claims (5)
- 【請求項1】 屈曲したコーナ部(12)が形成された
壁面より構成された樹脂製のケーシング(10)と、 前記ケーシング(10)の壁面に配設され、前記ケーシ
ング(10)の成形時に前記ケーシング(10)に固着
された多孔質弾性部材(20)と、 前記コーナ部(12)に形成され、前記多孔質弾性部材
(20)の端部が突き合わさる突合面(20a)とを有
し、 前記コーナ部(12)には、その他の部位に比べて肉厚
が厚い厚肉部(13)が形成されていることを特徴とす
る樹脂ケーシング。 - 【請求項2】 前記厚肉部(13)の肉厚は、少なくと
もその他の部位の1.2倍以上であることを特徴とする
請求項1に記載の樹脂ケーシング。 - 【請求項3】 前記コーナ部(12)の内側は、円弧を
描いて屈曲しており、 さらに、少なくとも前記厚肉部(13)は、前記コーナ
部(12)の外壁側頂点(13a)を中心として、前記
コーナ部(12)の外半径(R)と略等しい範囲内に形
成されていることを特徴とする請求項1または2に記載
の樹脂ケーシング。 - 【請求項4】 前記ケーシング(10)と前記多孔質弾
性部材(20)とは、互いに化学的に結合可能な樹脂材
料からなることを特徴とする請求項1ないし3のいずれ
か1つに記載の樹脂ケーシング。 - 【請求項5】 請求項1ないし4のいずれか1つに記載
の樹脂ケーシングの製造方法であって、 板状の多孔質弾性部材(20)を所定形状に切断する第
1工程と、 前記ケーシング(10)の樹脂成形用金型(100、1
01)によって形成される型空間(103)内の所定の
位置に前記多孔質弾性部材(20)を配置する第2工程
と、 前記型空間(103)内に樹脂を射出し、前記コーナ部
(12)に前記厚肉部(13)を成形し、かつ、射出さ
れた樹脂によって前記ケーシング(10)を成形すると
同時に、前記多孔質弾性部材(20)を前記ケーシング
(10)に固着する第3工程とを備えることを特徴する
樹脂ケーシングの製造方法。
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