KR20190064596A

KR20190064596A - 성형품 및 그 제조 방법

Info

Publication number: KR20190064596A
Application number: KR1020197011019A
Authority: KR
Inventors: 마사아키 오노데라; 나오야 카노; 요시타카 마츠바라; 모토하루 후지이
Original assignee: 교라꾸 가부시끼가이샤
Priority date: 2016-09-28
Filing date: 2017-09-28
Publication date: 2019-06-10
Also published as: EP3520993B1; KR102411688B1; EP3520993A4; CN109789626B; US11241807B2; EP3520993A1; CN109789626A; US20200031011A1; WO2018062393A1

Abstract

개구부의 변형을 억제할 수 있는 성형품 및 성형품 제조 방법을 제공한다. 본 발명에 의하면, 원통형 기저부 및 상기 기저부에 마련된 개구부를 구비하고, 상기 개구부에 인접한 위치에 리브가 마련되어 있는 성형품을 제공한다. 본 발명에 의하면, 용융 수지에 대해 성형을 진행하는 것을 통해, 일단에 폐쇄부가 마련된 통부를 구비하는 성형체를 형성하는 성형체 형성 공정 및 외력으로 상기 통부의 측벽을 면내에서 변형시킨 상태에서 상기 통부를 절단하여 상기 폐쇄부를 절제하는 절제 공정을 포함하는 성형품 제조 방법을 제공한다.

Description

성형품 및 그 제조 방법

본 발명은 성형품 및 그 제조 방법에 관한 것이다.

예를 들어, 자동차 등의 공조 장치에는 공기를 환기시키기 위한 튜브형 공조용 덕트가 사용된다.

공조용 덕트의 제조 방법으로서 용융 상태의 수지를 분할금형으로 클램핑하고(Clamping) 내부에 공기를 불어넣어 팽창시키는 블로우 성형방법이 널리 알려져 있다(특허 문헌 1 참조).

특허 문헌 1: 특개 2012-207837호 공보

블로우 성형에 있어서, 성형체에 개구부를 형성하는 경우, 통상적으로 통부의 일단에 폐쇄부를 마련한 폐기 자루로 불리우는 부위를 형성하고, 폐쇄부를 절제함으로써 개구부를 형성한다. 통상적으로 폐기 자루를 구성하는 통부에 잔류 응력이 존재하고, 폐쇄부가 마련된 상태에서는 잔류 응력이 균형을 유지하게 되어 폐기 자루의 형상도 유지하게 된다. 따라서 폐쇄부를 절제하면 잔류 응력의 균형이 깨지게 되고, 개구부가 변형하여 좁아지거나 또는 통부의 절단단부가 개구면에 수직되는 방향으로 변형될 수가 있다. 개구부가 변형되면 다른 부재와의 접합에 이상이 생기는 등 문제가 나타나게 된다.

본 발명은 이러한 상황을 감안하여 이루어진 것으로, 개구부의 변형을 억제할 수 있는 성형품을 제공한다.

본 발명에 의하면, 원통형 기저부 및 상기 기저부에 마련된 개구부를 구비하고, 상기 개구부에 인접한 위치에 리브가 마련되어 있는 성형품이 제공된다.

본 발명의 성형품은 개구부의 가장자리에 인접한 위치에 리브가 마련되어 있고, 당해 리브에 의해 가장자리가 보강되기에 개구부의 변형이 억제된다.

이하, 본 발명의 여러가지 실시형태를 예시한다. 이하 보여주는 실시형태는 서로 조합 가능하다. 바람직하게는 상기 리브는 상기 성형품의 파팅 라인과 상기 개구부 사이에 마련된다. 바람직하게는 상기 성형품의 파팅 라인과 상기 개구부 사이의 거리가 L1이고, 상기 리브의 측벽의 길이가 L2일 경우, L2/L1은 0.5이상이다. 바람직하게는 상기 리브의 측벽은 상기 파팅 라인에 연결되도록 마련된다. 바람직하게는 상기 리브는 상기 개구부에서 멀어질수록 깊이가 증가되도록 마련된다. 바람직하게는 상기 리브의 최저부의 깊이가 D이고, 상기 리브의 바닥벽의 두께가 T일 경우, D/T는 2 이상이다. 바람직하게는 상기 성형품은 상기 개구부의 가장자리를 따라 마련된 빔 리브를 구비하고, 상기 빔 리브는 상기 성형품의 파팅 라인과 상기 개구부 사이에 마련된다. 바람직하게는 상기 리브는 상기 빔 리브에 연결되도록 마련된다. 바람직하게는 복수의 상기 리브가 상기 빔 리브에 연결되도록 마련된다. 바람직하게는 상기 빔 리브는 상기 가장자리를 따라 마련된 홈형상의 오목부로 구성된다. 바람직하게는 상기 리브는 상기 홈형상의 오목부 내에 마련된다. 바람직하게는 상기 개구부의 가장자리는 서로 대향하는 한쌍의 장변부 및 상기 한쌍의 장변부를 연결하도록 마련된 한쌍의 단변부를 구비한다. 바람직하게는 상기 리브는 상기 장변부의 중앙에 마련된다. 바람직하게는 상기 성형품은 발포 성형품이다. 본 발명의 다른 관점에 의하면 용융 수지에 대해 성형을 진행하는 것을 통해, 원통형 기저부, 상기 기저부에서 세워지도록 마련되고 일단에 폐쇄부가 형성된 통부 및 상기 통부에 인접한 위치에 마련된 리브를 구비하는 성형체를 형성하는 성형체 형성 공정, 및 상기 통부를 절단하는 것을 통해 상기 폐쇄부를 절제하여 개구부를 형성하는 절제 공정을 포함하는 성형품 제조 방법을 제공한다.

또한, 본 발명에 의하면 용융 수지에 대해 성형을 진행하는 것을 통해, 일단에 폐쇄부가 마련된 통부를 가지는 성형체를 형성하는 성형체 형성 공정 및 외력으로 상기 통부의 측벽을 면내에서 변형시킨 상태에서 상기 통부를 절단하여 상기 폐쇄부를 절제하는 절제 공정을 포함하는 성형품 제조 방법을 제공한다.

통부의 측벽이 면내에서 변형되지 않은 상태에서 폐쇄부를 절제하면, 통부의 단면 형상 때문에 통부의 측벽에 잔류 응력이 존재하게 되고, 또한 이로 인해 통부의 측벽에 통부의 측벽을 면내에서 변형시키는 힘이 가해지게 된다. 한편, 외력으로 통부의 측벽을 면내에서 변형시키면 통부의 측벽에 면내 방향의 복원력이 생긴다. 따라서 잔류 응력을 상쇄하는 복원력이 생길 수 있도록 외력으로 통부의 측벽을 면내에서 변형시킨 상태에서 폐쇄부를 절제할 경우, 잔류 응력과 복원력이 서로 상쇄되어 통부의 절단단부의 변형이 억제된다.

이하, 본 발명의 여러가지 실시형태를 예시한다. 이하의 실시형태는 서로 조합할 수 있다. 바람직하게는 상기 통부 측벽은 한쌍의 모서리부를 구비하는 단면 형상을 가지고, 상기 절제 공정에 있어서, 상기 한쌍의 모서리부의 중앙이 상기 폐쇄부에서 멀어지는 방향을 향하도록 상기 통부의 측벽이 면내에서 변형된다. 바람직하게는 상기 통부 측벽은 서로 대향하는 한쌍의 장변부 및 상기 한쌍의 장변부를 연결하도록 마련되는 한쌍의 단변부를 구비하고, 상기 절제 공정에서, 상기 장변부의 중앙이 상기 폐쇄부에서 멀어지는 방향을 향하도록 상기 장변부가 상기 면내에서 변형된다. 바람직하게는 상기 성형체는 기저부를 구비하고, 상기 통부는 상기 기저부에서 세워지도록 마련된다. 바람직하게는 상기 기저부는 상기 통부의 가장자리에 마련된 가장자리부 및 상기 가장자리부에 인접하면서 가장자리부에 대해 75도 이하 각도를 이루도록 마련된 인접벽을 구비한다. 바람직하게는 상기 절제 공정에서, 상기 기저부를 가압하여 상기 통부의 측벽이 면내에서 변형된다. 바람직하게는 상기 기저부는 상기 통부의 가장자리에 상기 통부의 세워지는 방향으로 팽창하여 만곡되는 가장자리부를 구비하고, 상기 절제 공정에서, 상기 가장자리부를 가압하여 상기 통부의 측벽이 면내에서 변형된다. 바람직하게는 상기 절제 공정은 상기 통부를 수용 가능한 지그 개구부를 구비하는 절단 지그에 상기 성형체를 설치한 상태에서 상기 폐쇄부를 절제하는 공정을 포함하며, 상기 성형체는 상기 통부가 상기 지그 개구부에 수용되고 상기 가장자리부가 상기 절제 지그에 접하도록 설치되고 상기 폐쇄부는 상기 가장자리부를 상기 절제용 지그로 눌러 변형시킨 상태에서 절제된다. 바람직하게는 상기 절제 공정에서, 상기 성형체는 직선적으로 절단된다. 바람직하게는 상기 성형체는 블로우 성형을 통해 형성된다. 바람직하게는 상기 용융 수지는 발포제를 함유하고, 상기 성형체는 발포 성형체이다.

도 1은 본 발명의 하나의 실시형태에 따른 제조 방법에서 사용 가능한 성형기(1)의 하나의 예를 보여준다.
도 2는 본 발명의 제1 실시형태에 따른 성형품(5)을 제조하기 위한 성형체(10)를 보여주는 사시도이다.
도 3은 도 2의 성형체(10)에서 폐쇄부(3a, 4a)를 제거하여 얻은 성형품(5)을 보여준다.
도 4는 도 3에 따른 성형품(5)의 리브(9)의 중앙을 통과하는 단면 사시도이다.
도 5는 도 4의 단면 사시도에서 단면 근처를 확대한 단면도이다.
도 6은 본 발명의 제2 실시형태에 따른 성형품(5)을 제조하기 위한 성형체(10)를 보여주는 사시도이다.
도 7은 도 6의 성형체(10)에서 폐쇄부(3a, 4a)를 제거하여 얻은 성형품(5)을 보여준다.
도 8은 도 7에 따른 성형품(5)의 중앙을 통과하는 단면 사시도이다.
도 9는 도 4의 단면 사시도에서 단면 근처를 확대한 단면도이다.
도 10은 공조용 덕트를 제조하기 위한 성형체(110)를 보여주고, (a)는 통부(104) 측에서 관찰한 평면도이고, (b)는 우측 측면도이다.
도 11에서 (a)는 도 10(a)의 영역 A의 확대도이고, (b)는 도 10(b)의 영역 B의 확대도이다.
도 12는 도 10의 성형체(110)에서 폐쇄부(103a, 104a)를 제거하여 얻은 성형품(105)을 보여주고, (a)는 통부(104) 측에서 관찰한 평면도이고, (b)는 우측 측면도이다.
도 13에서 (a)는 도 12(a)의 영역 A의 확대도이고, (b)는 도 12(b)의 영역 B의 확대도이다.
도 14는 통부(104)의 장변부(104c)의 중앙이 개구부(104b)에서 멀어지는 방향으로 장변부(104c)가 만곡된 상태의 성형체(110)를 보여주고, (a)~(b)는 각각 도 10(a)의 영역 A 및 도 10(b)의 영역 B에 해당하는 부위의 확대도이고, (c)는 (b)의 절단선(S)을 따른 단면도이다.
도 15는 도 14의 성형체(110)에서 폐쇄부(104a)를 제거하여 얻은 성형품(105)을 보여주고, (a)~(b)는 각각 도 11(a)의 영역 A 및 도 11(b)의 영역 B에 해당하는 부위의 확대도이다.
도 16은 폐쇄부(104a) 및 가장자리부(106a)가 통부(104)의 세워지는 방향으로 팽창되도록 만곡되게 형성된 성형체(110)를 보여주고, (a)~(b)는 각각 도 10(a)의 영역 A 및 도 10(b)의 영역B에 해당하는 부위의 확대도이며, (c)는 (a)의 G-G에 따른 단면도이다.
도 17은 도 16의 성형체(110)에서 폐쇄부(104a)를 제거하여 얻은 성형품(105)을 보여주고, (a)~(b)는 각각 도 11(a)의 영역 A 및 도 11(b)의 영역 B에 해당하는 부위의 확대도이다.
도 18에서 (a)~(c)는 외력(F)으로 가장자리부(106a)를 누르면서 통부(104)를 절단하는 공정을 보여주는 우측 측면도이다.
도 19는 절제용 지그(107)의 평면도이다.
도 20은 절제용 지그(107)에 성형체(110)가 설치된 상태를 보여주고, (a)~(b)는 각각 도 19의 X-X 단면 및 Y-Y 단면에 대응되는 단면도이다.
도 21은 도 20의 상태에서 가장자리부(106a)가 외력(F)에 의해 절제용 지그(107)에 강압된 상태를 보여주고, (a)~(b)는 각각 도 19의 X-X 단면 및 Y- Y 단면에 대응하는 단면도이다.
도 22에서 (a)~(b)는 폐쇄부(104a)가 평탄하고 가장자리부(106a)가 통부(104)의 세워지는 방향으로 팽창되도록 만곡되게 형성된 성형체(110)를 보여주는 우측 측면 도이고, (a)는 외력(F)을 가하기 전의 상태를 보여주며, (b)는 가장자리부(106a)에 외력(F)을 가한 상태를 보여준다.
도 23에서 (a)~(b)는 폐쇄부(104a) 및 가장자리부(106a)가 통부(104)의 세워지는 방향으로 팽창되도록 만곡되게 형성된 성형체(110)를 보여주는 우측 측면도이고, (a)는 외력(F)을 가하기 전의 상태를 보여주며, (b)는 폐쇄부(104a)에 외력(F)을 가한 상태를 보여준다.
도 24에서 (a)~(b)는 폐쇄부(104a) 및 가장자리부(106a)가 통부(104)의 세워지는 방향으로 팽창되도록 만곡되게 형성된 성형체(110)를 보여주는 우측 측면도이고, (a)는 외력(F)을 가하기 전의 상태를 보여주며, (b)는 성형체(110) 전체가 만곡되도록 외력(F)을 가한 상태를 보여준다.
도 25에서 (a)는 도 18(a)의 C-C에 따른 단면도이고, (b)는 도 18(c)의 D-D에 따른 단면도이다.
도 26에서 (a)~(b)는 각각 가장자리부(106a)에 대한 인접벽(106b)의 각도가 75도 이하인 성형체(110) 및 성형품(105)을 보여주고, (a)~(b)는 각각 도 25의 (a) ~(b)에 대응하는 단면도이다.
도 27은 통부(104) 전체를 절단하여 형성한 성형품(105)을 보여주고, 도 25(b)에 대응하는 단면도이다.
도 28은 덕트를 연결하기 전의 상태를 보여주는 개략 평면도이다.
도 29는 덕트를 연결한 상태를 보여주는 개략 평면도이다.
도 30은 덕트의 절단 위치를 설명하기 위한 개략 평면도이다.
도 31은 위치 결정 마크의 방향이 삽입 방향과 일치할 때의 개략 평면도이다.
도 32는 위치 결정 마크의 다른 예를 보여주는 개략 평면도이고, (A)는 삽입 전을 보여주며, (B)는 삽입 후를 보여준다.
도 33은 위치결정 마크를 표면 및 배면 양면에 형성하는 경우를 나타낸 도면이고, (A)는 표면의 개략 평면도이며, (B)는 배면의 개략 평면도이다.
도 34는 발포 덕트의 하나의 예를 보여주는 개략 사시도이다.
도 35는 발포 덕트의 단면 형상의 하나의 예를 보여주는 도면이다.
도 36은 도 34의 발포 덕트의 파팅 라인 근처를 확대하여 도시한 도면이다.
도 37은 도 34, 35에 보여준 발포 덕트의 단면 형상을 설명하기 위한 도면이다.
도 38은 발포 덕트의 단면 형상의 다른 예를 개략적으로 보여주는 도면이다.
도 39는 발포 덕트를 성형하기 위한 금형의 하나의 예를 보여주는 도면이다.
도 40은 종래의 발포 덕트의 단면 형상이 형성되는 과정을 보여주는 것으로, (A)는 패리슨 공급 상태를 보여주고, (B)는 클램핑 시작 상태를 보여주며, (C)는 클램핑 상태를 보여주고, (D)는 두께부가 형성된 발포 덕트의 단면 형상을 보여주는 도면이다.
도 41는 종래의 발포 덕트의 단면 형상의 다른 예를 보여주고, 내면에 홈부가 형성된 발포 덕트의 단면 형상을 보여주는 도면이다.

이하, 본 발명의 실시형태를 설명한다. 이하 실시형태에서 보여주는 각종 특징 사항은 서로 조합할 수 있다. 또한 각 특징 사항에 관하여 독립적으로 발명이 성립된다.

제1 실시형태 및 제2 실시형태

1. 성형기(1)의 구성

먼저, 도 1을 이용하여 본 발명의 하나의 실시형태에 따른 성형품 제조 방법의 실시에 사용 가능한 성형기(1)에 대해 설명하도록 한다. 성형기(1)는 수지 공급 장치(2), 헤드(18) 및 분할금형(19)을 구비한다. 수지 공급 장치(2)는 호퍼(12), 압출기(13), 인젝터(16) 및 어큐뮬레이터(17)를 구비한다. 압출기(13)와 어큐뮬레이터(17)는 연결관(25)을 통해 연결된다. 어큐뮬레이터(17)와 헤드(18)는 연결관(27)을 통해 연결된다. 이하, 각 구성에 대해 상세히 설명하도록 한다.

<호퍼(12), 압출기(13)>

호퍼(12)는 원료 수지(11)를 압출기(13)의 실린더(13a)에 투입하는데 사용된다. 원료 수지(11)의 형태는 특별히 한정되지 않으나, 통상적으로 펠렛 형상이다. 원료 수지(11)는 예를 들어 폴리올레핀 등 열가소성 수지이고, 폴리올레핀으로서 저밀도 폴리에틸렌, 직쇄 저밀도 폴리에틸렌, 고밀도 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 에틸렌-프로필렌 공중합체 및 그 혼합물 등을 들 수 있다. 원료 수지(11)는 호퍼(12)로부터 실린더(13a) 내에 투입된 후 실린더(13a) 내에서 가열됨으로써 용융되어 용융 수지로 된다. 또한 용융 수지는 실린더(13a) 내에 배치된 스크류의 회전에 의해 실린더(13a)의 선단을 향해 반송된다. 스크류는 실린더(13a) 내에 배치되고, 회전을 통해 용융 수지를 혼련하면서 반송한다. 스크류의 기저단에는 기어 장치가 설치되어 있고, 기어 장치에 의해 스크류가 회전 구동된다. 실린더(13a) 내에 배치되는 스크류의 개수는 하나일 수 있고, 두개 이상일 수도 있다.

<인젝터(16)>

실린더(13a)에는 발포제를 실린더(13a) 내에 주입하기 위한 인젝터(16)가 마련되어 있다. 원료 수지(11)를 발포시키지 않을 경우, 인젝터(16)는 생략될 수 있다. 인젝터(16)로부터 주입되는 발포제는 물리적 발포제, 화학적 발포제 및 그 혼합물을 들 수 있으나, 물리적 발포제가 바람직하다. 물리적 발포제로서 공기, 탄산 가스, 질소 가스, 물 등 무기계 물리적 발포제, 부탄, 펜탄, 헥산, 디클로로메탄, 디클로로에탄 등 유기계 물리적 발포제 및 그 초임계 유체를 사용할 수 있다. 초임계 유체로서 이산화탄소, 질소 등을 사용하여 제조하는 것이 바람직하고, 질소일 경우, 임계 온도를 -149.1℃로, 임계 압력을 3.4MPa 이상으로 설정하고, 이산화탄소일 경우, 임계 온도를 31℃로, 임계 압력을 7.4MPa이상으로 설정하여 초임계 유체를 얻을 수 있다. 화학적 발포제로서 산(예를 들어 구연산 또는 그 염)과 염기(예를 들어 중조)의 화학 반응을 통해 탄산 가스를 발생시키는 것을 들 수 있다. 화학적 발포제는 인젝터(16)로부터 주입되는 대신 호퍼(12)로부터 투입될 수도 있다.

<어큐뮬레이터(17), 헤드(18)>

발포제가 첨가되거나 또는 첨가되지 않은 용융 수지(11a)는 실린더(13a)의 수지 압출구로부터 압출되어 연결관(25)을 거쳐 어큐뮬레이터(17) 내에 주입된다. 어큐뮬레이터(17)는 실린더(17a) 및 그 내부에서 슬라이딩 가능한 피스톤(17b)을 구비하고, 실린더(17a) 내에 용융 수지(11a)가 저장될 수 있다. 실린더(17a) 내에 일정량의 용융 수지(11a)가 저장된 후, 피스톤(17b)을 이동시킴으로써, 용융 수지(11a)가 연결관(27)을 통해 헤드(18) 내에 마련된 다이 슬릿으로부터 압출되어 아래로 늘어지게 되어 패리슨(Parison, 23)을 형성한다. 패리슨(23)의 형상은 특별히 한정되지 않고, 원통형일 수 있고, 시트 형상일 수도 있다.

<분할금형(19)>

패리슨(23)은 한쌍의 분할금형(19) 사이로 가이드 된다. 분할금형(19)을 이용하여 패리슨(23)의 성형을 진행함으로써, 도 2에 나타낸 바와 같은 성형체(10)를 얻는다. 분할금형(19)을 이용하는 성형방법은 특별히 한정되지 않으며, 분할금형(19)의 캐비티 내에 에어를 불어넣어 성형하는 블로우 성형일 수 있고, 분할금형(19)의 캐비티의 내면에서 캐비티 내를 감압하여 패리슨(23)의 성형을 진행하는 진공 성형일 수 있고, 그 조합일 수도 있다. 용융 수지가 발포제를 함유할 경우, 패리슨(23)은 발포 패리슨으로 되고, 성형체(10)는 발포 성형체로 된다.

도 2는 공조용 덕트를 제조하기 위한 성형체(10)를 보여준다. 성형체(10)는 일단에 폐쇄부(3a, 4a)를 마련한 통부(3, 4)를 구비한다. 통부(4)는 원통형의 기저부(6)에서 세워지도록 형성된다. 통부(3)는 기저부(6)의 양단에 마련되어 있다. 도 2에서 성형체(10)는 분기 구조를 구비하지 않지만, 통부(3)를 분기하여 통부(3)의 개수가 3개, 4개 또는 그 이상으로 할 수 있다.

2. 제1 실시형태의 성형품 및 그 제조 방법

도 1 내지 도 6을 이용하여, 본 발명의 제1 실시형태에 따른 성형품 및 그 제조 방법을 설명한다. 본 실시형태에 따른 방법은 성형체 형성 공정 및 절제 공정을 포함한다. 이하, 상세히 설명하도록 한다.

2.1 성형체 형성 공정

당해 공정에서, 도 1 내지 도 2에 나타낸 바와 같이, 용융 수지(11a)에 대해 성형을 진행하는 것을 통해, 일단에 폐쇄부(3a, 4a)를 마련한 통부(3, 4)를 구비하는 성형체(10)를 형성한다. 당해 공정은 상기 성형기(1)를 사용하여 실시할 수 있다. 성형체(10)가 솔리드 성형품 또는 발포 성형품일 경우 모두 본 발명의 효과를 얻을 수 있으나, 성형체(10)가 발포 성형품일 경우, 폐쇄부(3a, 4a)가 절제됨에 따라 개구부(3b, 4b)의 형상 변화가 현저하다. 따라서 성형체(10)가 발포 성형품일 경우, 본 발명을 적용하는 기술적 의의가 특히 크다. 발포 성형품의 발포 배율은 예를 들어, 1.5~5배이고, 2~4배가 바람직하고, 구체적으로 예를 들어 1.5, 2, 2.5, 3, 3.5, 4, 4.5, 5배이며, 여기서 예시한 수치 중 임의의 두 수치 사이의 범위 내의 수치일 수 있다. 발포 성형품의 두께는 예를 들어, 1~7mm이고, 바람직하게는 1.5~5mm이며, 구체적으로 예를 들어 1, 1.5, 2, 2.5, 3, 3.5, 4, 4.5, 5, 5.5, 6, 6.5, 7mm이고, 여기서 예시한 수치 중 임의의 두 수치 사이의 범위 내의 수치일 수 있다.

2.2 절제 공정

당해 공정에서, 도 2 내지 도 3에 나타낸 바와 같이, 점선으로 표시된 절단 선(S)을 따라 통부(3, 4)를 절단하여 폐쇄부(3a, 4a)를 절제한다. 이에 의해, 도 3 내지 도 5에 나타낸 바와 같이, 통부(3,4)에 개구부(3b, 4b)가 형성된 성형품(5)을 얻는다.

그러나, 용융 수지(11a)에 대한 성형에 의해 형성된 성형체(10)에는 잔류 응력이 존재하며, 폐쇄부(3a, 4a)가 마련된 상태에서는 각 부위의 잔류 응력이 균형을 이루고 있다. 폐쇄부(3a, 4a)를 절제하면, 잔류 응력의 균형이 깨져 개구부(3b, 4b)가 변형된다. 개구부(3b, 4b)는 모두 변형되나 통상적으로 개구부(3b, 4b)의 면적이 클수록 형상 변화가 크기에 개구부(4b)의 형상 변화도 현저하다. 따라서, 본 실시형태에서는 통부(4) 및 개구부(4b)에 인접한 위치에 리브(8, 9)를 마련함으로써 개구부(4b)의 변형을 억제한다.

통부(4) 및 개구부(4b)는 스트립 형상이다. 따라서 통부(4)의 측벽 및 개구부(4b)의 가장자리는 서로 대향하는 한쌍의 장변부(4c) 및 한쌍의 장변부(4c)를 연결하도록 마련된 한쌍의 단변부(4d)를 가진다. 장변부(4c) 및 단변부(4d)는 모서리부(4e)에서 연결된다. 장변부(4c)의 길이는 예를 들어 100~500mm이고, 구체적으로 예를 들어 100, 150, 200, 250, 300, 350, 400, 450, 500mm이며, 여기서 예시한 수치 중 임이의 두 수치 사이의 범위 내의 수치일 수 있다. 단변부(4d)의 길이는 예를 들어 50~250mm이고, 구체적으로 예를 들어 50, 100, 150, 200, 250mm이며, 여기서 예시한 수치 중 임의의 두 수치 사이의 범위 내의 수치일 수 있다. 장변부(4c)의 길이/단변부(4d)의 길이의 비는 예를 들어 1.5~5배이고, 구체적으로 예를 들어 1.5, 2, 2.5, 3, 3.5, 4, 4.5, 5mm이며, 여기서 예시한 수치 중 임의의 두 수치 사이의 범위 내의 수치일 수 있다. 모서리부(4e)의 곡률 반경은 예를 들어 1~30mm이고, 구체적으로 예를 들어 1, 5, 10, 15, 20, 25, 30mm이며, 여기서 예시한 수치 중 임의의 두 수치 사이의 범위 내의 수치일 수 있다. 통부(4)는 기저부(6)에서 세워지도록 마련된다. 통부(4)의 높이는 예를 들어 10~50mm이고, 구체적으로 예를 들어 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50mm이며, 여기서 예시한 수치 중 임의의 두 수치 사이의 범위 내의 수치일 수 있다.

도 3~도 5에 나타낸 바와 같이, 기저부(6)는 원통형이다. 기저부(6)는 기저벽(6a), 측벽(6b, 6c) 및 대향벽(6d)을 구비한다. 통부(4) 및 개구부(4b)는 기저벽(6a)에 형성된다. 측벽(6b, 6c)은 대체로 평행된다. 개구부(4b)는 측벽(6b, 6c) 사이에 마련되어 있다. 대향벽(6d)은 개구부(4b)에 대향한다. 측벽(6b, 6c)은 대향벽(6d)에 의해 연결된다. 도 5에 나타낸 바와 같이, 개구면(개구부(4b)의 가장자리를 따라 형성된 면)(P)과 측벽(6b) 사이의 각도(α)는 20~80도인 것이 바람직하고, 30~60 도인 것이 더 바람직하며, 40~50도인 것이 가장 바람직하다. 측벽(6b)은 그 각도가 작을수록 개구부(4b)가 좁아지는 방향으로 기울어지기 쉽기 때문에 리브(8, 9)를 설치함으로써, 개구부(4b)의 변형을 억제하는 기술적 의의가 현저하다.

리브(8)는 V형태인 홈 형상의 리브이고, 측벽(6b) 측의 장변부(4c)와 한쌍의 단변부(4d)를 따라 복수개 마련되어 있다. 리브(8)에 의해 개구부(4b)의 가장자리의 강성이 강화된다. 측벽(6c) 측에서, 장변부(4c)에 인접한 위치에 장변부(4c)를 따라 파팅 라인(PL)이 마련되고, 파팅 라인(PL)을 따라 빔부(28, beam)가 형성되어 강도가 강화된다.

도 3에 나타낸 바와 같이, 리브(9)는 파팅 라인(PL) 및 개구부(4b) 사이에서 측벽(6b) 측의 장변부(4c)의 중앙에 마련되어 있다. 개구부(4b)는 장변부(4c)의 중앙 근처에서 변형되기 가장 쉽기 때문에, 리브(9)를 통해 장변부(4c)의 변형을 억제한다. 도 4 내지 도 5에 나타낸 바와 같이, 리브(9)는 파팅 라인(PL)에서 개구부(4b)를 향해 연장되어 마련된다. 성형품(5)은 파팅 라인(PL)에 가까울수록 두께가 두꺼워지기에, 파팅 라인(PL)에서 개구부(4b)를 향해 연장되는 리브(9)를 마련함으로써 개구부(4b)의 변형을 억제한다.

리브(9)는 홈형상이고, 한쌍의 측벽(9a), 바닥벽(9b) 및 말단벽(9c)을 구비한다. 바닥벽(9b)은 한쌍의 측벽(9a) 사이에 마련되어 있다. 말단벽(9c)은 측벽(9a) 및 바닥벽(9b)에 연결되어 있다. 말단벽(9c)은 파팅 라인(PL) 위에 마련되어 있다. 말단벽 (9c)은 성형 시 분할금형(19)에 의해 패리슨(23)이 압축 형성되도록 강도가 높게 형성된다.

파팅 라인(PL)과 개구부(4b)의 사이의 거리를 L1로 설정하고, 측벽(9a)의 길이를 L2로 설정하면 L2/L1은 0.5 이상이 바람직하고, L2/L1은 예를 들어 0.5~1이며 구체적으로 예를 들어 0.5, 0.6, 0.7, 0.8, 0.9, 0.95, 1이고, 여기서 예시한 수치 중 임의의 두 수치 사이의 범위 내의 수치일 수 있다. 본 실시형태에서, 측벽(9a)은 파팅 라인(PL)에 연결된다. 측벽(9a)을 파팅 라인(PL)에 연결시킴으로써 특히 개구부(4b)의 변형을 억제한다.

대향벽(6d)의 외면에서 개구면(P)까지의 거리를 H1로 설정하고, 대향벽(6d)의 외면에서 파팅 라인(PL)까지의 거리를 H2로 설정하면 H2/H1은 0.7 이하가 바람직하고, 0.5 이하가 더욱 바람직하다. 개구부(4b)는 파팅 라인(PL)에서 멀리 떨러져 있기에 특히 변형되기 쉬우므로, 리브(9)를 마련함으로써 개구부(4b)의 변형 억제에 의의가 특히 현저하다. H2/H1은 예를 들어 0~0.7이고, 구체적으로 예를 들어 0, 0.1, 0.2, 0.3, 0.4, 0.5, 0.6, 0.7이며, 여기서 예시한 수치 중 임의의 두 수치 사이의 범위 내의 수치일 수 있다.

리브(9)는 개구부(4b)에서 멀어질 수록 깊이가 증가되도록 마련된다. 리브(9)의 최저부(가장 깊은 부위)까지의 깊이를 D로 설정하고, 리브(9)의 바닥벽(9b)의 두께를 T로 설정하면 D/T는 2이상인 것이 바람직하다. D/T는 예를 들어 2~20이고, 구체적으로 예를 들어 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 15, 20이며, 여기서 예시한 수치 중 임의의 두 수치 사이의 범위 내의 수치일 수 있다. 두께(T)가 클수록 개구부(4b)가 변형되기 쉬우나 깊이(D)를 증가함에 따라 변형 억제 효과가 높아지므로 D/T의 값을 상기 범위로 설정함으로써 성형품(5)의 두께에 관계없이 개구부(4b)의 변형을 효과적으로 억제할 수 있다.

도 4에 나타낸 바와 같이, 측벽(6c) 측의 파팅 라인(PL)은 장변부(4c)에 인접한 위치에서 장변부(4c)를 따라 마련된다. 파팅 라인(PL)에는 측벽(6c)에서 돌출된 빔부(28)가 마련되어 있다. 빔부(28)는 장변부(4c)에 따라 마련되고, 빔부(28)를 통해 장변부(4c)의 변형을 억제한다.

3. 제2 실시형태의 성형품 및 그 제조 방법

도 6 내지 도 7을 이용하여, 본 발명의 제2 실시형태의 성형품 및 그 제조 방법을 설명하도록 한다. 본 실시형태는 제1 실시형태와 유사하고, 주요한 차이점은 리브 형상이 다른 것이다. 이하, 차이점을 중심으로 설명하도록 한다.

3.1 성형체 형성 공정

당해 공정에서 도 1 및 도 6에 나타낸 바와 같이, 제1 실시형태와 동일하게, 용융 수지(11a)에 대해 성형을 진행하는 것을 통해, 일단에 폐쇄부(3a, 4a)를 마련한 통부(3, 4)를 구비하는 성형체(10)를 형성한다.

2.2 절제 공정

당해 공정에서는 도 6 내지 도 7에 나타낸 바와 같이, 점선으로 표시된 절단 선(S)을 따라 통부(3, 4)를 절단하여 폐쇄부(3a, 4a)를 절제한다. 이를 통해, 도 7 내지 도 8에 나타낸 바와 같이, 통부(3, 4)에 개구부(3b, 4b)가 형성된 성형품(5)을 얻는다. 폐쇄부(4a)의 절제로 인해 개구부(4b)를 변형시키는 힘이 생기나, 본 실시형태에서 통부(4) 및 개구부(4b)에 인접한 위치에 빔 리브(31), 리브(32)를 마련함으로써 개구부(4b)의 변형을 억제하였다.

기저부(6)의 기본 구성은 제1 실시형태와 동일하나, 본 실시형태에서, 도 8 내지 도 9에 나타낸 바와 같이, 측벽(6b)은 세로벽(6b1) 및 경사벽(6b2)으로 구성된다. 세로벽(6b1)은 개구면(P)에 대해 거의 수직으로 마련되어 있다. 경사벽(6b2)은 세로벽(6b1)에 대해 경사지게 마련된다. 개구면(P)과 경사벽(6b2) 사이의 각도(β)는 5~70도가 바람직하고, 10~45도가 더욱 바람직하다. 각도(β)는 구체적으로 예를 들어 5, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 55, 60, 65, 70도이고, 여기서 예시한 수치 중 임의의 두 수치 사이의 범위 내의 수치일 수 있다.

빔 리브(31)는 파팅 라인(PL)과 개구부(4b) 사이에 마련된다. 빔 리브(31)는 홈형상의 오목부로 구성되고, 측벽(6b) 측의 장변부(4c)와 한쌍의 단변부(4d)를 따라 마련된다. 빔 리브(31)를 통해 개구부(4b)의 가장자리의 강성이 강화된다. 측벽(6c) 측에서 장변부(4c)에 인접한 위치에 장변부(4c)를 따라 파팅 라인(PL)이 마련되고, 파팅 라인(PL)을 따라 빔부(28)가 형성되어 강성이 강화된다.

빔 리브(31)는 측벽(6b)의 경사벽(6b2)에 마련된다. 도 8 내지 도 9에 나타낸 바와 같이, 빔 리브(31)는 바닥벽(31a) 및 측벽(31b)이 경사벽(6b1)에 형성되도록 형성된다. 도 9의 단면도에서 경사벽(6b1), 바닥벽(31a) 및 측벽(31b)은 대체적으로 삼각형 형상을 이룬다. 바닥벽(31a)은 개구면(P)에 대체적으로 평행된다. 바닥벽(31a)과 개구면(P) 사이의 각도는 0~±30도가 바람직하다. 그 각도는 구체적으로 예를 들어 -30, -20, -10, 0, 10, 20, 30도이고, 여기서 예시한 수치 중 임의의 두 수치 사이의 범위 내의 수치일 수 있다. 측벽(31b)과 개구면(P) 사이의 각도(θ)는 60~120도가 바람직하고, 75~105도가 더욱 바람직하다. 각도(θ)는 구체적으로 예를 들어 60, 65, 70, 75, 80, 85, 90, 95, 100, 105, 110, 115, 120도이고, 여기서 예시한 수치 중 임의의 두 수치 사이의 범위 내의 수치일 수도 있다.

빔 리브(31)에는 복수의 리브(32)가 연결되어 있다. 리브(32)는 빔 리브(31)에서 개구부(4b)를 향해 연장되어 마련된다. 리브(32)는 빔 리브(31)의 바닥벽(31a) 및 측벽(31b)을 연결하도록 마련된다. 리브(32)는 빔 리브(31)를 구성하는 홈형상의 오목부 내에 마련된다. 리브(32)를 통해 개구부(4b)의 가장자리의 강성이 더욱 강화된다.

대향벽(6d)의 외면에서 개구면(P)까지의 거리를 H1로 설정하고, 대향벽(6d)의 외면에서 파팅 라인(PL)까지의 거리를 H2로 설정하면, H2/H1은 0.7 이하가 바람직하고, 0.5 이하가 더욱 바람직하다. 개구부(4b)는 파팅 라인(PL)에서 멀리 떨어져 있기에 특히 변형되기 쉬우므로, 리브(9)를 마련함으로써 개구부(4b)의 변형 억제에 의의가 특히 현저하다. H2/H1는 예를 들어 0~0.7이고, 구체적으로 예를 들어 0, 0.1, 0.2, 0.3, 0.4, 0.5, 0.6, 0.7이며, 여기서 예시한 수치 중 임의의 두 수치 사이의 범위 내의 수치일 수 있다.

제 3 실시형태

도 10은 공조용 덕트를 제조하기 위한 성형체(110)를 보여준다. 성형체(110)는 일단에 폐쇄부(103a, 104a)를 마련한 통부(103, 104)를 구비한다. 통부(104)는 원통형의 기저부(106)에서 세워지도록 형성된다. 통부(103)는 기저부(106)에서 분기된다.

2. 성형품 제조 방법

도 10 내지 도 27를 이용하여, 본 발명의 제 3 실시형태에 따른 성형품 제조 방법을 설명하도록 한다. 본 실시형태에 따른 방법은 성형체 형성 공정 및 절제 공정을 포함한다. 이하 상세히 설명하도록 한다. 또한, 성형기의 구성은 앞서 설명한 실시형태와 같고, 도 1에 나타낸 바와 같다.

2.1 성형체 형성 공정

당해 공정에서 도 1, 도 10 및 도 11에 나타낸 바와 같이, 용융 수지(11a)에 대해 성형을 진행하는 것을 통해, 일단에 폐쇄부(103a, 104a)를 마련한 통부(103, 104)를 구비하는 성형체(110)를 형성한다. 당해 공정은 상술한 성형기(1)를 사용하여 실시할 수 있다. 성형체(110)가 솔리드 성형체 및 발포 성형체일 경우 모두 본 발명의 효과를 얻을 수 있으나, 성형체(110)가 발포 성형체일 경우, 폐쇄부(103a, 104a)가 절제됨에 따라 통부(103, 104)의 형상 변화가 현저하다. 따라서 성형체(110)가 발포 성형체일 경우 본 발명을 적용하는 기술적 의의가 특히 크다. 발포 성형체의 발포 배율은 예를 들어 1.5~5배이고, 2~4배가 바람직하며, 구체적으로 예를 들어 1.5, 2, 2.5, 3, 3.5, 4, 4.5, 5배이며, 여기서 예시한 수치 중 임의의 두 수치 사이의 범위 내의 수치일 수 있다. 발포 성형체의 두께는 예를 들어, 1~7mm이고, 바람직하게는 1.5~5mm이며, 구체적으로 예를 들어 1, 1.5, 2, 2.5, 3, 3.5, 4, 4.5, 5, 5.5, 6, 6.5, 7mm이고, 여기서 예시한 수치 중 임의의 두 수치 사이의 범위 내의 수치일 수 있다.

2.2 절제 공정

당해 공정에서, 도 10 내지 도 11에 나타낸 바와 같이, 점선으로 표시된 직선 형태의 절단선(S)을 따라 통부(103, 104)를 절단하여 폐쇄부(103a, 104a)를 절제한다. 이에 의해 도 12 내지 도 13에 나타낸 바와 같이, 통부(103,104)에 개구부(103b, 104b)가 형성된 성형품(105)을 얻는다.

그러나, 용융 수지(11a)에 대한 성형에 의해 형성된 성형체(110)에는 잔류 응력이 존재하며, 폐쇄부(103a, 104a)가 마련된 상태에서는 각 부위의 잔류 응력이 균형을 이루어 도 10~도 11에 나타낸 형상이 유지된다. 폐쇄부(103a, 104a)를 절제하면 잔류 응력의 균형이 깨져 통부(103, 104) 및 그 가장자리부(106a)의 형상이 변화된다. 통부(103, 104)는 모두 형상이 변화되나, 통상적으로 개구부(103b, 104b)의 면적이 클수록 형상 변화가 크기에, 통부(104)의 형상 변화도 현저하다. 따라서 이하 통부(104)의 형상 변화를 예로 들어 설명하도록 한다.

통부(104)의 개구부(104b)는 스트립 형상이다. 따라서 통부(104)의 측벽은 서로 대향하는 한쌍의 장변부(104c) 및 한쌍의 장변부(104c)를 연결하도록 마련된 한쌍의 단변부(104d)를 가진다. 장변부(104c)와 단변부(104d)는 모서리부(104e)에서 연결된다. 장변부(104c)의 길이는 예를 들어 100~500mm이고, 구체적으로 예를 들어 100, 150, 200, 250, 300, 350, 400, 450, 500mm이며, 여기서 예시한 수치 중 임의의 두 수치 사이의 범위 내의 수치일 수 있다. 단변부(104d)의 길이는 예를 들어 50~250mm이고, 구체적으로 예를 들어 50, 100, 150, 200, 250mm이며, 여기서 예시한 수치 중 임이의 두 수치 사이의 범위 내의 수치일 수 있다. 장변부(104c)의 길이/단변부(104d)의 길이의 비는 예를 들어 1.5~5배이고, 구체적으로 예를 들어 1.5, 2, 2.5, 3, 3.5, 4, 4.5, 5mm이며, 여기서 예시한 수치 중 임의의 두 수치 사이의 범위 내의 수치일 수 있다. 모서리부(104e)의 곡률 반경은 예를 들어 1~30mm이고, 구체적으로 예를 들어 1, 5, 10, 15, 20, 25, 30mm이며, 여기서 예시한 수치 중 임의의 두 수치 사이의 범위 내의 수치일 수 있다. 통부(104)는 기저부(106)에서 세워지도록 마련된다. 통부(104)의 높이는 예를 들어 10~50mm이고, 구체적으로 예를 들어 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50mm이며, 여기서 예시한 수치 중 임의의 두 수치 사이의 범위 내의 수치일 수 있다. 기저부(106)는 원통형이다. 또한 기저부(106)는 실린더(104)의 주변의 가장자리부(106a)에서 평탄하게 되어있다. 또한 가장자리부(106a)에 인접한 인접벽(106b)은 가장자리부(106a)에 대해 거의 직각으로 마련된다.

도 11(b)에서 점선으로 표시한 직선 형태 절단선(S)을 따라 통부(104)를 절단하여 폐쇄부(104a)를 절제하면, 도 12 내지 도 13에 나타낸 바와 같이, 개구부(104b)가 노출된다. 이 때 통부(104)의 형상이 변화하지만 않으면 개구부(104b)의 형상은 스트립 형상일 수 있으나, 실제로 폐쇄부(104a)의 제거로 인해 잔류 응력의 균형이 깨져 통부(104) 및 가장자리부(106a)의 형상이 변화된다. 통상적으로 도 13(a)에 나타낸 바와 같이, 통부(104)의 장변부(104c)의 중앙이 개구부(104b)를 향하도록 장변부(104c)를 만곡하거나 도 13(b)에 나타낸 바와 같이, 장변부(104c)의 중앙에서 통부(104)의 절단단부(104f) 및 가장자리부(106a)가 함몰되도록 만곡시킨다.

이러한 문제를 해결하기 위해, 통부(104)의 변형을 고려하여 도 14(a)에 나타낸 바와 같이, 통부(104)의 장변부(104c)의 중앙이 개구부(104b)에서 멀어지는 방향으로 장변부(104c)가 만곡되도록 성형체(110)를 형성할 수 있다. 장변부(104c)는 도 14(c)에 나타낸 바와 같이, 장변부(104c)의 중앙에서의 변형량(E1)이 1~5mm이고, 모서리부(104e)의 변형량이 0mm이며, 중앙에서 모서리부(104e)에 가까워짐에 따라 변형량이 점차 작아지는 형상으로 만곡되는 것이 바람직하다. 변형량(E1)은 구체적으로 예를 들어 1, 1.5, 2, 2.5, 3, 3.5, 4, 4.5, 5mm이고, 여기서 예시한 수치 중 임의의 두 수치 범위 내의 수치일 수 있다. 이러한 상태에서 절단선(S)을 따라 폐쇄부(104a)를 절제하면 도 15(a)에 나타낸 바와 같이, 장변부(104c)는 장변부(104c)의 중앙이 개구부(104b)를 향하여 변형되므로 장변부(104c)는 직선 형상을 이루게 된다. 따라서 개구부(104b)가 스트립 형상을 이루지 못하였던 문제를 해결하였다. 그러나 도 15(b)에 나타낸 바와 같이, 통부(104)의 절단단부(104f) 및 가장자리부(106a)가 함몰하여 만곡되는 문제가 아직 남아있다.

도 16(b)에 나타낸 바와 같이, 폐쇄부(104a) 및 가장자리부(106a)가 통부(104)의 세워지는 방향으로 팽창하여 만곡되도록(더 구체적으로 장변부(104c)의 중앙에서 폐쇄부(104a) 및 가장자리부(106a)가 통부(104)의 세워지는 방향으로 더욱 팽창하여 만곡되도록) 성형체(110)를 형성할 수 있다. 가장자리부(106a)는 도 16(c)에 나타낸 바와 같이, 장변부(104c)의 중앙에서의 변형량(E2)이 1~5mm이고, 모서리부(104e)의 변형량이 0mm이며, 중앙에서 모서리부(104e)에 가까워짐에 따라 변형량이 점차 작아지는 형상으로 만곡되는 것이 바람직하다. 변형량(E2)은 구체적으로 예를 들어 1, 1.5, 2, 2.5, 3, 3.5, 4, 4.5, 5mm이고, 여기서 예시한 수치 중 임의의 두 수치 사이 범위 내의 수치일 수 있다. 당해 성형체(110)의 폐쇄부(104a)를 절단선(S)을 따라 절제하면 도 17에 나타낸 바와 같이, 가장자리부(106a)의 함몰이 해소되어 평탄하게 되나, 절단단부(104f)는 함몰하여 만곡된 상태 그대로이다. 절단단부(104f)가 만곡될 경우, 성형품(105)과 다른 부재와의 접합에 이상이 생기는 등 문제가 존재한다.

본 실시형태에서 이 문제를 해결하기 위해, 외력으로 통부(104)의 측벽(장변부(104c))을 면내에서 변형시킨 상태에서 통부(104)를 절단한다. 외력으로 통부(104)의 측벽을 면내에서 변형시키면 통부(104)의 측벽에 면내 방향의 복원력이 생긴다. 따라서 잔류 응력을 상쇄하는 복원력이 생길 수 있도록, 외력으로 통부(104)의 측벽을 면내에서 변형시킨 상태에서 폐쇄부(104a)를 절제할 경우, 잔류 응력과 복원력이 상쇄되어 통부(104)의 절단단부(104f)의 변형이 억제된다. 여기서, 면내를 다른 표현으로 할 시, 개구부(104b)에 면수직되는 평면 면내를 의미한다.

이하, 도 18을 이용하여 더욱 구체적으로 설명하도록 한다. 도 18(a)는 도 16과 같이 성형체(110)를 보여주고, 폐쇄부(104a) 및 가장자리부(106a)는 통부(104)의 세워지는 방향으로 팽창하여 만곡된다. 기저부(106)는 통부(104)가 마련되어 있는 기저벽(106d) 및 이에 대향하는 대향벽(106c)을 구비하고 성형체(110)는 대향벽(106c)이 적재면에 접하도록 적재된다.

도 18(b)에서 가장자리부(106a)에 외력(F)을 가하여 가장자리부(106a)가 평탄하게 변형되면 가장자리부(106a)에 인접한 장변부(104c)도 동일하게 변형되므로 장변부(104c)는 장변부(104c)의 중앙(다른 표현으로 할 시 한쌍의 모서리부(104e)의 중앙)이 폐쇄부(104a)에서 멀어지는 방향을 향하도록 면내에서 변형된다. 폐쇄부(104a)는 장변부(104c)가 변형됨에 따라 평탄하게 된다. 또한 이러한 상태에서 외력(F)의 반대 방향으로 복원력이 작용하기에 외력(F)을 제거하면, 성형체(110)는 도 18(a)의 형상으로 회복된다.

계속하여 가장자리부(106a)에 외력(F)을 가한 상태에서 점선으로 표시한 직선 형태 절단선(S)을 따라 통부(104)를 절단하는 것을 통해 폐쇄부(104a)를 절제하여 도 18(c)에 표시된 성형품(105)을 얻는다. 이러한 상태에서 가장자리부(106a) 및 장변부(104c)에 작용하는 잔류 응력 및 복원력이 균형을 이룬다. 따라서 외력(F)을 제거하여도 가장자리부(106a) 및 장변부(104c)는 팽창된 상태로 회복되지 않고, 도 18(c)에 나타낸 바와 같이, 가장자리부(106a) 및 절단단부(104f)가 평탄한 상태를 유지하기에 절단단부(104f)가 만곡되는 상기 과제를 해결하였다.

본 발명은 이하의 양태로도 실시 가능하다. 폐쇄부(104a)의 제거는 도 19에 나타낸 바와 같은 절제용 지그(107)를 사용하여 진행할 수 있다. 절제용 지그(107)는 통부(104)를 수용 가능하도록 구성된 지그 개구부(107a)를 구비한다. 지그 개구부(107a)는 통부(104)의 외형보다 조금 큰 형상으로 되어 있다. 따라서 도 20(a)에 나타낸 바와 같이, 성형체(110)를 통부(104)가 지그 개구부(107a)에 수용되도록 절제용 지그(107)에 설치하면 도 20(b)에 나타낸 바와 같이 , 가장자리부(106a)가 절제용 지그(107)에 접한다. 이러한 상태에서, 도 21(b)에 나타낸 바와 같이, 대향벽(106c)에 외력(F)을 가하여 가장자리부(106a)를 절제용 지그(107)에 눌러 가장자리부(106a)가 평탄하게 되도록 변형시키면 도 21 (a)에 나타낸 바와 같이, 장변부(104c)도 동일하게 변형하여 폐쇄부(104a)가 평탄하게 된다. 이러한 상태에서 통부(104)를 절단하여 폐쇄부(104a)를 제거하면 외력(F)을 제거하여도 가장자리부(106a) 및 장변부(104c)는 팽창된 상태로 회복되지 않고, 도 18(c)에 나타낸 바와 같이, 가장자리부(106a) 및 절단단부(104f)가 평탄한 상태를 유지한다.

도 18의 실시형태에서 폐쇄부(104a)는 만곡 형상이지만, 도 22(a)에 나타낸 바와 같이, 폐쇄부(104a)는 평탄 형상일 수도 있다. 이러한 경우에도 도 22(b)에 나타낸 바와 같이, 가장자리부(106a)에 외력(F)을 가하여 가장자리부(106a)가 평탄하게 변형된 상태에서 절단선(S)을 따라 통부(104)를 절단하여 도 18의 실시형태와 같은 작용 효과를 얻을 수 있다.

통부(104)의 측벽을 변형시키는 방법으로서 도 23(b)에 나타낸 바와 같이, 폐쇄부(104a)에 외력(F)을 가하는 방법일 수 있다. 이러한 경우에도 폐쇄부(104a)에 외력(F)을 가한 상태에서 절단선(S)을 따라 폐쇄부(104a)를 제거함으로써 도 18의 실시형태와 같은 작용 효과를 얻을 수 있다.

통부(104)의 측벽을 변형시키는 방법으로서 도 24(b)에 나타낸 바와 같이, 성형체(110) 전체를 만곡시키는 외력(F)을 가하는 것을 통해 가장자리부(106a) 및 폐쇄부(104a)를 평탄하게 할 수 있다. 이러한 경우에도 외력(F)을 가한 상태에서 절단선(S)을 따라 통부(104)를 절단하는 것을 통해 도 18의 실시형태와 같은 작용 효과를 얻을 수 있다.

도 18의 실시형태에서 도 25에 나타낸 바와 같이 기저부(106)의 단면 형상은 통부(104)를 제거한 후 대체적으로 사각형 형상이고, 가장자리부(106a)에 인접하여 마련된 인접벽(106b)은 가장자리부(106a)에 대한 각(α)이 약 90도이다. 따라서 가장자리부(106a)가 인접벽(106b)에 의해 지지되기에 가장자리부(106a)가 상대적으로 함몰되기 어렵다. 한편, 도 25에 나타낸 실시형태에서 가장자리부(106a)에 대한 인접벽(106b)의 각도(α)가 75도 이하(구체적으로 45도)가 되고, 이러한 형태에서 가장자리부(106a)는 인접벽(106b)에 의해 지지되기 어렵기에, 가장자리부(106a)가 함몰되기 쉽다. 이러한 형태에서, 본 발명을 적용하는 기술적 의의가 특히 크다. 각도(α)는 구체적으로 예를 들어 5, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 55, 60, 65, 70, 75도이고, 여기서 예시한 수치 중 임의의 두 수치 사이의 범위 내의 수치일 수 있다.

도 18의 실시형태에서는 통부(104)의 일부분(장변부(104c))을 남기는 것으로 통부(104)를 절단하였지만, 도 27에 나타낸 바와 같이, 통부(104)가 남아 있지 않도록 통부(104)를 절단할 수도 있다.

제 4 실시형태

덕트 연결 시, 연결하는 덕트 사이의 위치 정렬이 필수적이다. 위치 편위 상태로 덕트를 연결하면, 예를 들어 누기 등 여러가지 문제를 초래할 수 있다.

그러나 예를 들어 블로우 성형을 통해 성형된 덕트일 경우, 정확한 위치 정렬을 실현하기 어렵다는 문제가 존재한다. 블로우 성형된 덕트는 두께 편차가 생기는 경우가 많고, 예를 들어 외삽되는 덕트(개방단이 외측이 되도록 삽입되는 덕트)의 내면이 일정하지 않은 경우가 많다. 또한 각 덕트의 단부는 버(burr)를 절단하여 개방단으로 설정하기에 길이에 편차가 생기기 쉽다. 따라서 외측이 되는 덕트의 내주면, 내측이 되는 덕트의 외주면 및 단면 등이 맞닿기 때문에 위치 결정을 진행하기가 어렵다.

각 덕트에 볼트 또는 클립 등을 삽입하기 위한 장착홀을 형성하여 이를 통해 위치 정렬을 진행할 경우, 작업자가 홀을 들여다보면서 위치 정렬을 진행할 수 있으나, 작업자의 기량에 따라 정밀도가 크게 영향을 받고 또한 작업 공수가 소요되므로 이에 대한 개선이 필요하였다.

본 실시형태는 예를 들어 블로우 성형된 덕트에 대해서도 간단하고 정밀하게 덕트의 위치 정렬이 가능한 덕트 연결 구조 및 연결 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

전술한 목적을 달성하기 위해, 본 실시형태에 따른 덕트 연결 구조는 제1 덕트의 개방단 내에 제2 덕트의 개방단을 삽입하여 연결시키는 덕트 연결 구조이며, 상기 제1 덕트와 제2 덕트에는 각각 삽입 방향에 대해 경사진 경사선을 가진 위치 결정 마크가 형성되고, 이러한 위치 결정 마크를 위치 정렬시키므로써 서로 위치 정렬된 상태에서 연결되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 실시형태에 따른 덕트 연결 방법은 제1 덕트의 개방단 내에 제2 덕트의 개방단을 삽입하여 연결시키는 덕트 연결 방법이며, 상기 제1 덕트와 제2 덕트에는 각각 삽입 방향에 대해 경사진 경사선을 가진 위치결정 마크를 형성하고, 이러한 위치 결정 마크를 위치 정렬시키므로써 서로 위치 정렬된 상태에서 연결시키는 것을 특징으로 한다.

삽입 방향에 대해 경사진 경사선을 가진 위치 결정 마크를 이용하여, 각 덕트에 형성된 위치결정 마크를 일치시키면, 제1 덕트와 제2 덕트는 확실하게 위치 정렬되어 연결된다. 또한, 예를 들어 제1 덕트의 개방단을 형성하기 위한 절단에 있어서 절단 위치에 편위가 생기더라도, 경사선을 가진 위치 결정 마크의 위치 정렬에 나쁜 영향을 미치지 않는다.

본 실시형태에 따르면, 예를 들어 블로우 성형된 덕트도 간단하고 정밀하게 덕트 위치 정렬이 가능하고, 신뢰성이 높은 배관 구조를 제공할 수 있다.

이하, 도면을 참조하여 본 실시형태의 덕트 연결 구조, 연결 방법의 실시형태를 상세히 설명하도록 한다.

본 실시형태에 따른 덕트 연결 구조, 연결 방법에 있어서, 제1 덕트의 개방단 내에 제2 덕트의 개방단을 삽입하여 연결한다.

여기서 각 덕트는 예를 들어 단면이 원형인 발포 덕트인 바 에어컨 유닛으로부터 공급되는 냉난풍을 희망하는 부위로 유통시키기 위한 경량 자동차용 덕트이다. 상기 발포 덕트는 예를 들어 발포제를 혼합시킨 열가소성 수지를 분할금형으로 클램핑하고 블로우 성형함으로써 성형된다.

사용하는 상기 열가소성 수지로서 예를 들어 폴리프로필렌계 수지 등을 들 수 있고, 1~20중량%의 폴리올레핀계 중합체와 5~40중량%의 수소첨가 스틸렌계 열가소성 엘라스토머를 혼합시킨 브렌드 수지 등을 사용할 수 있다.

발포제로서 물리적 발포제, 화학적 발포제 및 그 혼합물을 들 수 있다. 물리적 발포제로는 공기, 탄산 가스, 질소 가스, 물 등 무기계 물리적 발포제, 부탄, 펜탄, 헥산, 디클로로메탄, 디클로로에탄 등 유기계 물리적 발포제 및 그 초임계 유체를 적용할 수 있다. 초임계 유체로서 이산화탄소, 질소 등을 이용하여 제조하는 것이 바람직하고, 질소일 경우, 임계 온도를 -149.1℃로, 임계 압력을 3.4MPa이상으로 설정하고, 이산화탄소일 경우, 임계 온도를 31℃로, 임계 압력을 7.4MPa이상으로 설정하여 초임계 유체를 얻을 수 있다.

블로우 성형을 통해 형성되는 발포 덕트의 발포 배율은 예를 들어 2.5배 이상이고, 복수의 기포 셀을 구비하는 독립 기포 구조(독립 기포율이 70%이상)로 구성된다. 본 발명은 발포 배율이 높은 튜브 형태 발포 성형체의 성형에 효과적이고, 상기 관점으로부터 발포 배율을 3배 이상으로 설정할 경우 효과가 높다. 두께 방향에서의 기포 셀의 평균 기포 직경은 예를 들어 300μm 미만이고, 바람직하게는 100μm 미만이다.

도 28 및 도 29는 제1 덕트(201)와 제2 덕트(202)의 연결 공정을 보여주는 도면이고, 제1 덕트(201)의 개방단(201a)에 마련된 내경 확대부(201b) 내에 제2 덕트(202)의 개반단(202a)을 삽입하고 이들을 연결하여 연통시킨다. 도 28은 연결 전의 상태이고 도 29는 연결 후의 상태이다.

상기 연결 시, 제1 덕트(201) 및 제2 덕트(202)에 각각 위치 정렬용 위치 결정 마크를 형성하고, 이러한 위치 결정 마크를 위치 정렬시키므로써 서로 위치 정렬하여 연결한다. 위치 결정 마크는 삽입 방향에 대해 경사진 경사선을 적어도 하나를 가지나, 경사선이 하나만 있을 경우, 이들을 위치 정렬할 때의 미소한 각도 편위 등을 식별하기 어렵기 때문에 두개 이상의 경사선을 조합하여 형성하는 것이 바람직하다.

본 실시형태에서 각 덕트(201, 202)에 각각 두개의 경사선이 직교하여 형성된 위치결정 마크를 형성한다. 즉, 제1 덕트(201)의 개방단(201a) 측의 영역에는 두개의 경사선(211, 212)이 직교하여 형성된 위치 결정 마크(210)가 형성되어 있고, 제2 덕트(202)의 개방단(202a) 측의 영역에도 두개의 경사선(221, 222)이 직교하여 형성된 위치 결정 마크(220)가 형성되어 있다. 여기서 각 덕트(201, 202)에 형성되는 위치 결정 마크(210, 220)는 동일 형상(X자형)을 가지고, 각 경사선(211, 212, 221, 222)이 삽입 방향에 대해 각각 45°의 경사각으로 경사지도록 형성된다.

각 덕트(201, 202)에서 위치 결정 마크(210, 220)는 블로우 성형 시에 형성된다. 예를 들어, 블로우 성형 시 사용하는 금형에 X자형의 홈부를 형성하고, 각 덕트(201, 202)의 블로우 성형을 진행한다. 이에 의해 각 덕트(201, 202)에는 위치결정 마크(210, 220)가 돌조부(突係部)로 형성된다. 위치 결정 마크(210, 220)의 선폭과 높이는 임의의 값일 수 있고, 예를 들어 덕트(201, 202)가 발포 덕트일 경우, 폭이 0.5mm~2mm정도(예를 들어 1mm)이고, 높이가 0.5mm~2mm정도(예를 들어 1mm)인 돌조부를 형성함으로써 시인성이 뛰어나고 위치 정렬이 용이한 위치 결정 마크(210, 220)를 형성할 수 있다. 덕트(201, 202)가 비발포 덕트일 경우, 선폭과 높이가 이보다 작아도 시인성이 뛰어난 위치 결정 마크(210, 220)를 형성 할 수 있으며, 이러한 경우, 예를 들어 폭이 0.2mm~0.5mm정도(예를 들어 0.3mm), 높이가 0.2mm~0.5mm정도(예를 들어 0.3mm)인 돌조부로 형성하면 된다.

상기 위치 결정 마크(210, 220)를 각 덕트(201, 202)의 블로우 성형 시에 형성하는 것은 위치결정 마크(210, 220)의 형성 위치를 확보하는데도 유리하다. 금형에 홈부를 형성하여 위치 결정 마크(210, 220)를 형성하면, 각 덕트(201, 202)에서의 위치 결정 마크(210, 220)의 형성 위치는 금형에 의해 결정된다. 동일한 금형을 이용하여 성형하면 성형되는 덕트(201, 202)에서의 위치 결정 마크(210, 220)의 형성 위치가 개체 간에 편차가 없다.

또한 위치 결정 마크(210, 220)를 홈형상으로 형성하는 것도 고려하나 이러한 경우, 금형에 위치결정 마크(210, 220)에 대응하는 돌조부를 마련하여야 한다. 기존의 금형에 기초한 변경 등을 고려할 경우, 금형에 돌조부를 형성하려면 크게 변경하여야 하므로 이 관점으로부터 볼 때, 금형에 홈부를 형성하고 위치 결정 마크(210, 220)를 돌조부로 형성하는 것이 유리하다. 또한 각 위치 결정 마크(210, 220)를 구성하는 경사선(211, 212, 221, 222)은 모두 선상으로 형성되나, 예를 들어 점선 형상과 같이 간헐적으로 형성될 수도 있다.

또한, 각 덕트(201, 202)는 위치 결정 마크(210)의 두개의 경사선(211, 212)의 교차점 또는 위치 결정 마크(220)의 두개의 경사선(221, 222)의 교차점에 각각 장착홀(213, 223)이 형성되어 있다. 이러한 장착홀(213, 223)은 예를 들어 수지 리벳이나 클립 등이 삽입되는 홀이고, 이러한 장착홀(213, 223)을 일치시켜 상기 리벳 등으로 고정한다. 따라서 제1 덕트(201)와 제2 덕트(202)를 연결할 때, 위치 결정 마크(210, 220)를 이용하여 이러한 장착홀(213, 223)의 위치를 위치 정렬시킨다.

이하, 상기 위치 결정 마크(210, 220)를 이용하는 제1 덕트(201)와 제2 덕트(202)의 연결 방법에 대해 설명하고자 한다.

먼저, 블로우 성형을 통해 제1 덕트(201) 및 제2 덕트(202)를 성형한다. 블로우 성형에서 에어로 불로우를 진행할 필요가 있기에 각 덕트의 개방단을 폐쇄한 상태로 성형한다. 당해 폐쇄부에 버가 잔존하기에 연결 전에 각 덕트(201, 202)의 버를 절단하여 개방단을 형성한다.

이때 외삽되는 제1 덕트(201)는 개방단측을 향해 형성되는 위치 결정 마크(210)의 두개의 경사선(211, 212)을 가로 지르는 형태로 절단된다. 당해 절단을 통해 형성되는 경사선(211, 212)의 단부(211A, 212A)가 위치 정렬의 기준점이 된다. 내삽되는 제2 덕트(202)는 반드시 위치 결정 마크(220)를 가로 지르는 형태로 절단될 필요는 없으나, 제1 덕트(201)와 동일하게 위치 결정 마크(220)의 두개의 경사선(221, 222)을 가로 지르는 형태로 절단되어도 된다.

상기 제1 덕트(201)의 절단에 있어서, 절단 위치에 편차가 발생할 가능성이 있다. 절단 위치에 편차가 발생하면 제1 덕트(201)의 길이에 편차가 발생한다. 예를 들어, 도 30의 A-A선에 따라 절단한 경우와 B-B선에 따라 절단한 경우에 절단 후 제1 덕트(201)의 길이가 다르다. 그러나 장착홀(213)의 위치가 위치 결정 마크(210)에 의해 특정되기에, 제1 덕트(201)의 길이의 편차가 위치 정렬에 영향을 미치지 않는다.

이와 같이 성형 및 절단된 제1 덕트(201)와 제2 덕트(202)는 도 28에 나타낸 바와 같이, 내경 확대부(201b)를 마련한 제1 덕트(201)의 개방단(201a) 내에 제2 덕트(202)의 개방단(202a)을 삽입한다. 삽입 시, 제1 덕트(201)의 위치 결정 마크 (210)의 경사선(211, 212)의 단부(211A, 212A)에 제2 덕트(202)의 위치 결정 마크(220)의 경사선(221, 222)이 각각 일치되도록(경사선(211)이 경사선(221)에 일치되고 경사선(212)이 경사선(222)에 일치되도록) 위치 정렬한다. 즉, 제1 덕트(201)의 X자형의 위치 결정 마크(210) 및 제2 덕트(202)의 X자형의 위치 결정 마크(220)가 완전히 겹치도록 위치 정렬한다. 시각적으로 관찰하여도 이러한 위치 정렬은 용이하고 숙련이 필요없이 용이하게 제1 덕트(201) 및 제2 덕트(202)를 정밀하게 위치 정렬할 수 있다.

이를 통해 도 29에 나타낸 삽입 후의 상태에서 제1 덕트(201)의 장착홀(213)과 제2 덕트(202)의 장착홀(223)의 위치가 일치되어 겹쳐져 연통된 상태가 된다. 이러한 상태에서 장착홀(213, 223)에 수지 리벳 등을 삽입하여 제1 덕트(201)와 제2 덕트(202)를 고정한다.

제1 덕트(201)와 제2 덕트(202) 연결 시, 위치 결정 마크를 십자 형상으로 하는 것도 고려할 수 있다. 도 31은 제1 덕트(201)와 제2 덕트(202)에 십자 형상의 위치 결정 마크를 형성한 예를 보여준다. 제1 덕트(201)에는 삽입 방향과 같은 방향의 수직선(251)이 위치 결정 마크로 형성되고, 제2 덕트에는 수직선(261) 및 삽입 방향과 직교하는 수평선(262)이 위치 결정 마크로 형성된다.

이러한 십자 형상의 위치 결정 마크를 위치 정렬 마크로서 이용하려면 예를 들어 수직선(251)과 수직선(261)을 일치시킴으로써 회전 방향에서 위치 정렬을 진행할 수 있으나, 삽입 방향에서 위치 정렬할 수 없다.

본 실시형태에 따른 덕트 연결 구조, 연결 방법에 있어서, 각 덕트(201, 202)에 삽입 방향에 대해 경사진 경사선을 가진 위치 정렬용 위치 결정 마크(210, 220)를 형성하고 위치 정렬을 진행하도록 하기에 회전 방향, 삽입 방향에서 모두 간단하고 정밀하게 위치 정렬할 수 있다. 예를 들어 제1 덕트(201)와 제2 덕트(202)는 단면이 원형인 덕트이기에, 연결 시 회전 방향의 위치 편위가 발생하기 쉽지만, 상기 위치 정렬을 통해 삽입 방향뿐만 아니라 회전 방향에서의 위치 정렬도 진행하게 된다.

또한, 앞서 설명한 실시형태에서 각 덕트(201, 202)는 위치 결정 마크(210)의 두개의 경사선(211, 212)의 교차점 또는 위치 결정 마크(220)의 두개의 경사선(221, 222)의 교차점에 각각 장착홀(213, 223)을 형성하였지만, 예를 들어 장착홀(213, 223)은 상기 교차점 이외의 위치에도 형성 가능하다. 도 32에 나타낸 예에서, 상기 교차점에서 삽입 방향의 멀어지는 위치에 장착홀(213, 223)을 형성한다. 도 32(A)는 삽입 전의 상태이고, 도 32(B)는 삽입 후의 상태이다.

장착홀(213, 223)이 교차점 이외의 위치에 형성되어도 위치 결정 마크(210, 220)와 장착홀(213, 223)의 위치 관계가 보장되면 위치 결정 마크(210, 220)를 일치시켜 장착홀(213, 223)의 위치 정열을 진행할 수 있다.

도 33은 각 덕트(201, 202)의 표면 및 배면 양면에 위치 결정 마크(210, 220)와 장착홀(213, 223)을 마련하는 경우의 변형예를 보여주는 도면이다. 각 덕트(201, 202)의 표면 및 배면 양면에 장착홀(213, 223)을 마련할 경우, 표면 및 배면을 식별할 수 있는 것이 바람직하다. 따라서, 본 예에서, 예를 들어 표면측의 위치 결정 마크(210, 220)에는 도 33(A)에 나타낸 바와 같이 각각 삽입 방향에 일치되는 수직선(214, 224)을 보조선으로 추가하고 배면측의 위치 결정 마크(210, 220)에는 도 33(B)에 나타낸 바와 같이, 각각 삽입 방향에 일치되는 두개의 수직선(215, 216)(225, 226)을 추가한다. 이러한 보조선의 개수를 보면 표면측인지 배면측인지 판별할 수 있다.

또한 각 덕트(201, 202)의 형태로서 단면이 원형인 것에 한정되지 않고, 예를 들어, 타원형이나 사각형(정사각형이나 직사각형)일 수 있다. 이러한 형상으로 형성될 경우도, 삽입 방향 및 삽입 방향에 직교하는 방향에서의 위치 편위를 방지할 수 있다.

제 5 실시형태

발포 덕트의 블로우 성형에 있어서, 파팅 라인에서 발포 수지를 압출하는 형태로 한다. 그 결과 파팅 라인 근처에 두께가 두꺼운 부분이 형성될 수 있다. 도 40은 단면이 원형인 발포 덕트(401)의 파팅 라인(PL) 근처에 형성된 두께부(402)를 보여주는 도면이다.

블로우 성형으로 발포 덕트(401)를 성형할 경우, 도 40(A)에 나타낸 바와 같이, 한쌍의 금형(411, 412) 사이에 패리슨(P)을 공급하고, 도 40(B) 및 도 40(C)에 나타낸 바와 같이 클램핑을 진행하고, 패리슨 내에 공기를 불어넣어 부형한다. 부형 시, 패리슨(P)이 금형(411, 412)의 대향면(411a, 412a) 사이에 끼워져 핀치 오프되는데 이때 끼워진 패리슨(용융 수지)은 눌리워서 압출되는 형태로 된다. 그 결과, 도 40(D)에 나타낸 바와 같이, 금형(411, 412)의 내측을 향해 압출되는 수지에 의해 상기 두께부(402)가 형성된다.

상기와 같은 두께부(402)가 형성되면, 발포 덕트(401)의 내면 형상이 원래의 원형이 아니고 다른 덕트와 조합하거나 레지스터를 장착할 때 결합 불량이 발생하는 문제가 생기게 된다.

이러한 불량을 해소하기 위해, 예를 들어 도 41에 나타낸 바와 같이, 파팅 라인(PL)이 외측으로 돌출되도록 돌출부를 마련하여 성형하는 것을 고려할 수 있으나, 이 경우에는 파팅 라인(PL)을 따라 덕트 내부에 홈부(403)가 형성하게 되고, 이로 인해 누기가 발생하는 불량이 생기게 된다.

본 실시형태에서는 레지스터 및 기타 덕트 등을 용이하게 감합 장착 가능하고, 누기가 발생하지 않으며 감합성의 우수한 발포 덕트를 제공하는 것을 목적으로 하고, 나아가서 그 성형방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

전술한 목적을 달성하기 위해, 본 실시형태의 발포 덕트는 발포 수지가 블로우 성형되어 이루어진 발포 덕트이며, 적어도 개방단이 대체적으로 원형이고, 적어도 당해 개방단 근처의 파팅 라인 근처의 적어도 외주면이 평탄면으로 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 실시형태의 발포 덕트 성형방법은 발포 용융 수지를 한쌍의 금형에 끼워 블로우 성형하는 발포 덕트 성형방법이며, 상기 금형의 단면 형상을 각각 대체적으로 반원 형상으로 설정하고, 파팅 라인에 대응하는 서로 맞닿는 면 근처는 단면이 직선 형태인 평탄면으로 형성되는 것을 특징으로 한다.

예를 들어, 원통 형상의 발포 덕트는 파팅 라인 근처의 적어도 외주면을 평탄면으로 함으로써 용융 수지의 내측으로의 압출을 완화시켜 두께부가 형성되기 어려워진다. 또한 파팅 라인이 후퇴되지 않기에 덕트 내면에 홈부가 형성되지 않는다.

본 실시형태에 따르면, 감합성이 우수하고, 레지스터 및 기타 덕트 등을 용이하게 감합 장착하는 것이 가능하고, 누기가 발생하지 않는 발포 덕트를 제공할 수 있다.

본 실시형태에 따른 발포 덕트는 예를 들어 단면이 원형인 발포 덕트인 바, 에어컨 유닛으로부터 공급되는 냉난풍을 희망하는 부위에 유통시키기 위한 경량 자동차용 덕트이다. 도 34는 발포 덕트(301)의 하나의 실시형태를 보여주는 도면이고, 메인 유로부(302)에서 분기되는 형태이며, 레지스터 감합부(303, 303)가 형성되어 있다. 본 실시형태의 경우, 메인 유로(302), 레지스터 감합부(303, 303)가 모두 원통 형상으로 성형되어 있으나, 레지스터 감합부(303, 303)의 개구부가 원형이기만 하면 본 발명을 적용할 수 있으므로, 다른 부분은 원통 형상이 아니여도 된다. 또한, 상기와 같이, 레지스터 감합부(303, 303)의 개구부가 원형일 경우, 본 발명이 적용되나 이러한 경우의 원형은 진정한 원형에 한정되지 않고, 예를 들어 타원형 등도 포함된다.

상기 발포 덕트(301)는 예를 들어 발포제를 혼합시킨 열가소성 수지를 분할금형으로 클램핑하고 블로우 성형을 통해 성형된다. 사용하는 상기 열가소성 수지와 발포제는 앞서 설명한 실시형태와 동일하다.

블로우 성형을 통해 형성되는 발포 덕트의 발포 배율은 임의의 배율이고, 복수의 기포 셀을 구비하는 독립 기포 구조(독립 기포율이 70% 이상)로 구성된다. 본 발명은 발포 배율이 높고, 어느 정도의 두께를 가지는 발포 덕트의 성형에 효과적이고, 상기 관점으로부터 발포 배율은 2~4배이고, 바람직하게는 2.5배 이상(예를 들어 2.8배)이며, 두께는 2mm~6mm이고, 바람직하게는 3mm 이상(예를 들어, 4mm)일 경우 효과가 높다. 두께 방향에서의 기포 셀의 평균 기포 직경은 예를 들어 300μm 이하이고, 바람직하게는 100μm 미만이다.

전술한 바와 같은 발포 수지의 블로우 성형에 의해 형성된 발포 덕트(301)는 파팅 라인 근처에서 수지를 내면측으로 압출하기 때문에 파팅 라인 근처에 두께가 두꺼운 두께부가 형성하게 된다. 두께부가 형성되면 발포 덕트의 내면 형상이 변화되기에 감합 불량의 원인으로 될 수 있다. 또는 이를 해소하기 위해, 파팅 라인이 외측으로 돌출되도록 돌출부를 마련하고, 파팅 라인을 원형 내벽면에서 후퇴시킨다.하지만 파팅 라인을 따라 덕트 내면에 홈부가 형성하게 되며 누기가 발생하게 된다.

따라서, 본 실시형태의 발포 덕트(301)는 레지스터 감합부(303, 303)의 적어도 개구부 근처의 파팅 라인 근처의 외주면에 평탄면부를 형성함으로써 이런 문제를 해소한다.

레지스터 감합부(303)의 개구부 근처의 파팅 라인 근처부의 형태로서 예를 들어 도 35 및 도 36에 나타낸 바와 같이, 내면 형상은 원형을 유지하되 단 외면을 평탄면(직선 형상부)으로 설정하는 것을 고려할 수 있다.

도 35, 36에 나타낸 단면 형상을 설명하면, 본 예에서 레지스터 감합부(303)의 단면의 기본적인 형상은 원형을 유지하되 파팅 라인(PL) 근처에서는 형상을 직선형상으로 확대하는 형태로 한다. 이러한 형태를 자세히 설명한 것이 도 37이다.

즉, 본 예에서 원형의 레지스터 감합부(303)의 단면형상에서 파팅 라인(PL)을 접점으로 하는 접선(도면에서 점 A를 접점으로 하는 접선(S1))과 파팅 라인(PL)을 멀리하는 점을 접점으로 하는 접선(도면에서 점 B를 접점으로 하는 접선(S2))을 긋어 이러한 접선(S1)과 접선(S2)으로 둘러쌓인 영역(도면에서 점선 영역)을 확대시킨 형태로 한다. 따라서 파팅 라인(PL)의 근처에서 레지스터 감합부(303)의 외면은 접선(S1)에 대응하는 평탄면(331)과 접선(S2)에 대응하는 평탄면(332)을 가지게 되고 이러한 평탄면를 통해 직선 형상부를 구성한다.

도 35 내지 도 37에 나타낸 바와 같은 단면 형상으로 설정함으로써, 파팅 라인(PL)에서의 수지 용량이 확대된다. 구체적으로, 도 37의 사선으로 표시된 영역이 확대된다. 이러한 확대된 영역에서 파팅 라인(PL) 근처의 수지의 압출이 흡수되어 두께부의 형성이 억제된다.

그러나, 접선(S1)에 대응되는 평탄면(331)의 치수가 너무 클 경우, 상기 형태도 지나치게 커지게 되며, 이로 인해 발포 덕트(301)의 형상이 크게 달라지기에, 수지의 압출을 흡수 할 수 있는 최소한도로 변경을 하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 발포 덕트(1)의 반경(R)이 50mm일 경우, 파팅 라인(PL)으로부터의 평탄면(331)의 치수(L1)가 10mm 정도인 것이 바람직하다. 반경(R)과 치수(L1)의 비(L1/R)는 0.05~0.4인 것이 바람직하고, 0.1~0.3인 것이 더욱 바람직하다.

또한, 파팅 라인 근처의 형상은 이에 한정되는 것이 아니라, 여러가지 변경이 가능하다.

도 38은 레지스터 감합부(303)의 개구부 근처의 단면 형상의 다른 예를 보여준다. 본 실시형태의 발포 덕트(301)에 있어서, 레지스터 감합부(303)는 원통형으로 성형되고, 개구부 근처의 단면 형상은 원형이다. 본 예에서 이러한 원형의 단면 형상의 일부 형상을 변경하여, 상기 두께부와 홈부가 형성되지 않도록 한다.

구체적으로 원형의 단면 형상을 구비하는 레지스터 감합부(303)에서의 파팅 라인(PL)의 근처 부분을 직선 형상부로 한다. 본 실시형태의 경우, 도 38에 나타낸 바와 같이, 파팅 라인(PL)의 근처 부분을 스트레이트 형상(내면과 외면이 모두 직선형상 평탄면이 되도록 하는 직선 형상)으로 한다. 당해 스트레이트 형상부(333)는 파팅 라인(PL)을 사이에 두고 양측에 연결되도록 형성되고, 두 곳의 파팅 라인(PL)에 모두 형성된다.

파팅 라인(PL)으로부터의 스트레이트 형상부(333)의 길이(L2)는 임의로 설정할 수 있으나, 길이(L)가 지나치게 크면 단면이 원형으로부터 형상이 크게 변화되므로 바람직하지 않다. 따라서, 상기 길이(L)는 3mm~20mm정도(예를 들어 10mm)로 설정하는 것이 바람직하다.

레지스터 감합부(303, 303)의 적어도 개구부 근처에 상기 스트레이트 형상부(333)를 형성하면 파팅 라인(PL)에서 압출되는 수지가 두께부를 형성하지 않고 내면 형상이 유지된다. 따라서 레지스터 등의 감합을 용이하게 진행할 수 있다. 또한, 상기 스트레이트 형상부(333)를 형성함으로써, 파팅 라인(PL) 근처에 홈부가 형성되지 않고, 누기 등의 우려도 없다.

상술한 발포 덕트(301)는 발포 용융 수지를 반원 형상의 캐비티를 구비하는 한쌍의 금형으로 끼워 블로우 성형함으로써 성형된다. 이 때, 예를 들어 도 35 내지 도 37에서 보여주는 단면 형상을 가지는 발포 덕트(301)를 성형하기 위해 도 37에 나타낸 파팅 라인(PL) 근처의 평탄면(331, 332)에 대응하여, 도 39에 나타낸 바와 같이, 각 금형(311, 312)의 원호의 일부분(서로 맞닿는 면의 근처 부분)을 직선형상으로 한다. 각 금형(311, 312)에 평탄면(331)에 대응하는 평탄면(311a, 312a) 및 평탄면(332)에 대응하는 평탄면(311b, 312b)을 형성하면, 도 37에 나타낸 형상으로 성형이 가능하다.

본 실시형태에 따른 발포 덕트에 있어서, 파팅 라인을 따라 직선 형상부를 형성하기에 수지의 내면측으로의 압출을 완화시켜 내벽으로 돌출되는 두께부가 형성되지 않는다. 그 결과, 레지스터 및 기타 덕트 등과의 감합을 용이하게 진행할 수 있다. 또한 감합 시 틈새 등이 형성되지 않기에, 누기가 발생하지 않는다.

Claims

원통형 기저부 및 상기 기저부에 마련된 개구부를 구비하는 성형품에 있어서,
상기 개구부에 인접한 위치에 리부가 마련되는 것을 특징으로 하는 성형품.
제1항에 있어서,
상기 리브는 상기 성형품의 파팅 라인과 상기 개구부 사이에 마련되는 것을 특징으로 하는 성형품.
제2항에 있어서,
상기 성형품의 파팅 라인과 상기 개구부 사이의 거리가 L1이고, 상기 리브의 측벽의 길이가 L2일 경우, L2/L1은 0.5이상인 것을 특징으로 하는 성형품.
제2항 또는 제3항에 있어서,
상기 리브의 측벽은 상기 파팅 라인에 연결되도록 마련되는 것을 특징으로 하는 성형품.
제2항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 리브는 상기 개구부에서 멀어질수록 깊이가 증가되도록 마련되는 것을 특징으로 하는 성형품.
제2항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 리브의 최저부의 깊이가 D이고, 상기 리브의 바닥벽의 두께가 T일 경우, D/T는 2 이상인 것을 특징으로 하는 성형품.
제1항에 있어서,
상기 성형품은 상기 개구부의 가장자리를 따라 마련된 빔 리브를 구비하고, 상기 빔 리브는 상기 성형품의 파팅 라인과 상기 개구부 사이에 마련되는 것을 특징으로 하는 성형품.
제7항에 있어서,
상기 리브는 상기 빔 리브에 연결되도록 마련되는 것을 특징으로 하는 성형품.
제8항에 있어서,
복수의 상기 리브가 상기 빔 리브에 연결되도록 마련되는 것을 특징으로 하는 성형품.
제7항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 빔 리브는 상기 가장자리를 따라 마련된 홈형상의 오목부로 구성되는 것을 특징으로 하는 성형품.
제10항에 있어서,
상기 리브는 상기 홈형상의 오목부 내에 마련되는 것을 특징으로 하는 성형품.
제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 개구부의 가장자리는 서로 대향하는 한쌍의 장변부 및 상기 한쌍의 장변부를 연결하도록 마련된 한쌍의 단변부를 구비하는 것을 특징으로 하는 성형품.
제12항에 있어서,
상기 리브는 상기 장변부의 중앙에 마련되는 것을 특징으로 하는 성형품.
제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 성형품은 발포 성형품인 것을 특징으로 하는 성형품.
용융 수지에 대해 성형을 진행하는 것을 통해, 원통형 기저부, 상기 기저부에서 세워지도록 마련되고 일단에 폐쇄부가 형성된 통부 및 상기 통부에 인접한 위치에 마련된 리브를 구비하는 성형체를 형성하는 성형체 형성 공정, 및
상기 통부를 절단하는 것을 통해 상기 폐쇄부를 절제하여 개구부를 형성하는 절제 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 성형품 제조 방법.
용융 수지에 대해 성형을 진행하는 것을 통해, 일단에 폐쇄부가 마련된 통부를 가지는 성형체를 형성하는 성형체 형성 공정 및
외력으로 상기 통부의 측벽을 면내에서 변형시킨 상태에서 상기 통부를 절단하여 상기 폐쇄부를 절제하는 절제 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 성형품 제조 방법.
제16항에 있어서,
상기 통부 측벽은 한쌍의 모서리부를 구비하는 단면 형상을 가지고, 상기 절제 공정에 있어서, 상기 한쌍의 모서리부의 중앙이 상기 폐쇄부에서 멀어지는 방향을 향하도록 상기 통부의 측벽이 면내에서 변형되는 것을 특징으로 하는 방법.
제16항 또는 제17항에 있어서,
상기 통부 측벽은 서로 대향하는 한쌍의 장변부 및 상기 한쌍의 장변부를 연결하도록 마련되는 한쌍의 단변부를 구비하고,
상기 절제 공정에서, 상기 장변부의 중앙이 상기 폐쇄부에서 멀어지는 방향을 향하도록 상기 장변부가 상기 면내에서 변형되는 것을 특징으로 하는 방법.
제16항 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 성형체는 기저부를 구비하고, 상기 통부는 상기 기저부에서 세워지도록 마련되는 것을 특징으로 하는 방법.
제19항에 있어서,
상기 기저부는 상기 통부의 가장자리에 마련된 가장자리부 및 상기 가장자리부에 인접하면서 가장자리부에 대해 75도 이하 각도를 이루도록 마련된 인접벽을 구비하는 것을 특징으로 하는 방법.
제19항 또는 제20항에 있어서,
상기 절제 공정에서, 상기 기저부를 가압하여 상기 통부의 측벽이 면내에서 변형되는 것을 특징으로 하는 방법.
제19항 내지 제21항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 기저부는 상기 통부의 가장자리에 상기 통부의 세워지는 방향으로 팽창하여 만곡되는 가장자리부를 구비하고,
상기 절제 공정에서, 상기 가장자리부를 가압하여 상기 통부의 측벽이 면내에서 변형되는 것을 특징으로 하는 방법.
제22항에 있어서,
상기 절제 공정은 상기 통부를 수용 가능한 지그 개구부를 구비하는 절단 지그에 상기 성형체를 설치한 상태에서 상기 폐쇄부를 절제하는 공정을 포함하며,
상기 성형체는 상기 통부가 상기 지그 개구부에 수용되고 상기 가장자리부가 상기 절제 지그에 접하도록 설치되고
상기 폐쇄부는 상기 가장자리부를 상기 절제용 지그로 눌러 변형시킨 상태에서 절제되는 것을 특징으로 하는 방법.
제16항 내지 제23항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 절제 공정에서, 상기 성형체는 직선적으로 절단되는 것을 특징으로 하는 방법.
제16항 내지 제24항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 성형체는 블로우 성형을 통해 형성되는 것을 특징으로 하는 방법.
제16항 내지 제25항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 용융 수지는 발포제를 함유하고, 상기 성형체는 발포 성형체인 것을 특징으로 하는 방법.