(57)【要約】【課題】吸気ダクトに管体を一体化し、かつ、当該一体品を省スペース化する技術を提供することを目的とする。【解決手段】  接合一体化された第１ダクト分割体１と第２ダクト分割体２とで構成され内側に空気流路３５が区画されている吸気ダクト３を有する複合ダクトの製造方法であって、  前記第１ダクト分割体１を射出成形する第１成形工程と、前記第２ダクト分割体２を射出成形する第２成形工程と、前記第１ダクト分割体１と前記第２ダクト分割体２とを接合し一体化する接合工程と、を有し、  前記第１成形工程において、前記第１ダクト分割体１の外周面に一体化されている中空の第１管体５０を、流体アシスト成形法によって、前記第１ダクト分割体１と一体に射出成形する、複合ダクトの製造方法。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
接合一体化された第１ダクト分割体と第２ダクト分割体とで構成され内側に空気流路が区画されている吸気ダクトを有する複合ダクトの製造方法であって、
前記第１ダクト分割体を射出成形する第１成形工程と、前記第２ダクト分割体を射出成形する第２成形工程と、前記第１ダクト分割体と前記第２ダクト分割体とを接合し一体化する接合工程と、を有し、
前記第１成形工程において、前記第１ダクト分割体の外周面に一体化されている中空の第１管体を、流体アシスト成形法によって、前記第１ダクト分割体と一体に射出成形する、複合ダクトの製造方法。
【請求項２】
前記接合工程において、前記第１ダクト分割体と前記第２ダクト分割体とを溶着により接合一体化する、請求項１に記載の複合ダクトの製造方法。
【請求項３】
前記第１ダクト分割体は、前記第２ダクト分割体との接合面である第１接合面を有し、
前記第２ダクト分割体は、前記第１ダクト分割体との接合面である第２接合面を有し、
前記第１接合面と前記第２接合面との一方は、他方よりも狭幅であり、かつ、前記他方に含まれる樹脂材料よりも融点の高い樹脂材料を含む、請求項２に記載の複合ダクトの製造方法。
【請求項４】
前記第２接合面は、前記第１接合面よりも狭幅であり、
前記第1ダクト分割体及び前記第１管体の材料は第１ポリアミド樹脂を含み、前記第２ダクト分割体の材料は前記第１ポリアミド樹脂よりも融点の高い第２ポリアミド樹脂を含み、
前記第１ポリアミド樹脂は、ＰＡ６６および／またはＰＡ６１２を含む、請求項３に記載の複合ダクトの製造方法。
【請求項５】
接合一体化された第１ダクト分割体と第２ダクト分割体とで構成され内側に空気流路が区画されている吸気ダクトと、
前記第１ダクト分割体の外周面に一体に射出成形されている中空の第１管体と、を有する複合ダクト。
【請求項６】
前記第１ダクト分割体と第２ダクト分割体とは溶着により一体化されている、請求項５に記載の複合ダクト。
【請求項７】
前記第1ダクト分割体及び前記第１管体の材料は第１ポリアミド樹脂を含み、前記第２ダクト分割体の材料は前記第１ポリアミド樹脂よりも融点の高い第２ポリアミド樹脂を含み、
前記第１ポリアミド樹脂は、ＰＡ６６および／またはＰＡ６１２を含む、請求項６に記載の複合ダクト。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用の吸気ダクトを具備する複合ダクトを製造する方法、及び、当該複合ダクトに関する。
【背景技術】
【０００２】
車両用の吸気ダクトは、内部に空気流路が区画されたものであり、車両の限られた空間に配設される。吸気ダクトの近傍には、種々の車載部材が配設されるため、吸気ダクト及び当該車載部材を省スペース化すべく、吸気ダクトに車載部材の一部を一体化する試みが従来からなされている。
【０００３】
この種の試みの一環として、吸気ダクト近傍に配設される管体を、吸気ダクトに固定する技術が提案されている。
例えば、特許文献１には、吸気通路部材（３０）に燃料配管保持部（３５）を一体に形成し、内燃機関（１２）に接続される燃料配管（５０）を当該燃料配管保持部（３５）に保持する技術が提案されている。
また、特許文献２には、エアクリーナーアウトレットホース３の上筒部３ａにレゾネータクランプ部３ｈを一体に形成し、レゾネータ６の中間部６ｃを当該レゾネータクランプ部３ｈで固定する技術が提案されている。
【０００４】
特許文献１や特許文献２に紹介されている技術によると、吸気ダクトすなわち吸気通路部材（３０）やエアクリーナーアウトレットホース３に、管体すなわち燃料配管（５０）やレゾネータ６を一体化するために、燃料配管保持部（３５）やレゾネータクランプ部３ｈといった締結部が必要になる。このため、これらの技術は、省スペース化及び部品点数低減の視点からは、改善の余地があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１６−４４６６８号公報
【特許文献２】特開平１１−１３２１２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、吸気ダクトに管体を一体化し、かつ、当該一体品を省スペース化する技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決する本発明の複合ダクトの製造方法は、
接合一体化された第１ダクト分割体と第２ダクト分割体とで構成され内側に空気流路が区画されている吸気ダクトを有する複合ダクトの製造方法であって、
前記第１ダクト分割体を射出成形する第１成形工程と、前記第２ダクト分割体を射出成形する第２成形工程と、前記第１ダクト分割体と前記第２ダクト分割体とを接合し一体化する接合工程と、を有し、
前記第１成形工程において、前記第１ダクト分割体の外周面に一体化されている中空の第１管体を、流体アシスト成形法によって、前記第１ダクト分割体と一体に射出成形する、複合ダクトの製造方法である。
【０００８】
上記課題を解決する本発明の複合ダクトは、
接合一体化された第１ダクト分割体と第２ダクト分割体とで構成され内側に空気流路が区画されている吸気ダクトと、
前記第１ダクト分割体の外周面に一体に射出成形されている中空の第１管体と、を有する複合ダクトである。
【発明の効果】
【０００９】
また、本発明の複合ダクトの製造方法によると、吸気ダクトに管体が一体化され省スペース化された複合ダクトを提供できる。
本発明の複合ダクトは、吸気ダクトに管体が一体化され省スペース化された複合ダクトである。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施例１の複合ダクトを模式的に表す斜視図である。
【図２】実施例１の複合ダクトを図１中のＡ−Ａ位置で切断した様子を模式的に表す断面図である。
【図３】接合工程前の実施例１の複合ダクトにおける第１ダクト分割体及び第２ダクト分割体を模式的に表す要部拡大断面図である。
【図４】接合工程後の実施例１の複合ダクトにおける第１ダクト分割体及び第２ダクト分割体を模式的に表す要部拡大断面図である。
【図５】ウォーターアシスト成形法による第１成形工程を説明する説明図である。
【図６】ウォーターアシスト成形法による第１成形工程を説明する説明図である。
【図７】接合工程前の実施例２の複合ダクトにおける第１ダクト分割体及び第２ダクト分割体を模式的に表す要部拡大断面図である。
【図８】接合工程後の実施例２の複合ダクトにおける第１ダクト分割体及び第２ダクト分割体を模式的に表す要部拡大断面図である。
【図９】変形例の複合ダクトを図１中のＡ−Ａ位置と同位置で切断した様子を模式的に表す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明の複合ダクトの製造方法で製造する複合ダクトは、吸気ダクトが第１ダクト分割体と第２ダクト分割体とで構成され、このうち第１ダクト分割体に、中空の第１管体が一体に射出成形されたものである。こうすることで、締結部等の構造を必要とせず、中空の第１管体を吸気ダクトに一体化できる。つまり、本発明の複合ダクトの製造方法で製造される複合ダクトは、締結部を有さない分だけ省スペース化される。
【００１２】
本発明の複合ダクトの製造方法は、１ダクト分割体及び第２ダクト分割体を各々射出成形する工程（つまり、第１成形工程、第２成形工程）を有し、このうち第１成形工程において、第１管体を第１ダクト分割体と一体に射出成形する。
こうすることで、上記した複合ダクトを製造できる。
【００１３】
また、本発明の複合ダクトの製造方法によると、吸気ダクトと第１管体とを射出成形することで、形状の自由度に優れる複合ダクトを製造できる利点もある。
【００１４】
つまり、吸気ダクトと第１管体とを一体化する方法としては、吸気ダクトと第１管体とをブロー成形法により成形しつつ一体化して複合ダクトとする方法が一般的である。
しかし、ブロー成形法は比較的成形の自由度が低い成形法であるため、当該成形法によると形状の自由度の比較的低い成形体しか得られない。したがって、当該成形法は、限りあるスペースに搭載する車両用の複合ダクトの製造方法として好適とは言い難い。
【００１５】
既述したように、本発明の複合ダクトの製造方法では、成形の自由度の高い射出成形法により、第１ダクト分割体、第１管体及び第２ダクト分割体を成形する。このような本発明の複合ダクトの製造方法によると、形状の自由度の高い本発明の複合ダクトを製造することが可能であり、本発明の複合ダクトをより省スペース化することが可能である。
【００１６】
また、射出成形法により、第１ダクト分割体、第１管体及び第２ダクト分割体を成形することで、例えば吸気ダクトの肉厚を精度高く制御できたり、吸気ダクトに補強リブ等を一体成形できたりする利点もある。
【００１７】
さらに、本発明の複合ダクトの製造方法では、射出成形法のなかでも流体アシスト成形法を用いることにより、第１ダクト分割体と第１管体とを一体に成形する。流体アシスト成形法によると、三次元的な形状、例えば複雑に湾曲した形状をなす管体を比較的容易に成形できる利点がある。流体アシスト成形法の詳細については後述する。
【００１８】
本発明の複合ダクトは、射出成形法により第１ダクト分割体と第１管体とを一体に成形したものであるため、形状の自由度が高く、より省スペース化されたものである。  第１ダクト分割体及び第１管体は射出成形されたものであるため、上記したように、吸気ダクトの肉厚を精度高く制御できたり、吸気ダクトに補強リブ等を一体成形できたりする利点もある。
【００１９】
以下、本発明の複合ダクトの製造方法及び複合ダクトを詳細に説明する。
先ず、本発明の複合ダクトの製造方法で製造される複合ダクトは、第１ダクト分割体と第２ダクト分割体とによって構成される吸気ダクトと、当該吸気ダクトの外周面に一体化されている中空の第１管体とを有するものである。当該複合ダクトは、１つの第１管体だけを有するものに限定されず、第２管体、第３管体等のその他の管体を有しても良い。当該その他の管体は、第１管体と同様に第１ダクト分割体の外周面に一体化されても良いし、第２ダクト分割体の外周面に一体化されても良い。
【００２０】
何れの場合にも、第１ダクト分割体及び第１管体は、射出成形法の一種である流体アシスト成形法によって一体成形されたものであるため、強固に一体化され、かつ、締結部を要さない分だけ省スペース化されたものである。
【００２１】
本発明の複合ダクトの製造方法において、第１ダクト分割体及び第１管体は第１成形工程において射出成形され、第２ダクト分割体は第２成形工程において射出成形される。本発明の複合ダクトが第１管体以外の管体、すなわち、その他の管体を備える場合、当該その他の管体は第１成形工程において、第１ダクト分割体の外周面に、第１ダクト分割体と一体に射出成形すれば良い。または、当該その他の管体は、第２成形工程において、第２ダクト分割体の外周面に、第２ダクト分割体と一体に射出成形すれば良い。
【００２２】
本発明の複合ダクトの製造方法は、第１ダクト分割体と第２ダクト分割体とを接合し一体化する接合工程を有する。当該接合工程は、第１成形工程で得られる第１ダクト分割体と、第２成形工程で得られる第２ダクト分割体とを接合する都合上、第１成形工程及び第２成形工程後に行い得る。
【００２３】
当該接合工程では、第１ダクト分割体及び第２ダクト分割体を如何なる方法で接合しても良い。第１ダクト分割体と第２ダクト分割体との接合方法として、溶着、接着、係合、嵌合等の方法を例示することができる。
【００２４】
このうち、溶着または接着により第１ダクト分割体及び第２ダクト分割体を接合する場合には、両者の接合面を直接または接着剤を介して接合させるだけで良いため、複合ダクトをより省スペース化することができる。
【００２５】
なお、係合または嵌合により第１ダクト分割体及び第２ダクト分割体を接合する場合には、両者の接合面以外に、係合部や嵌合部が必要となる。このため、複合ダクトを省スペース化することを考慮すると、接合工程においては、第１ダクト分割体及び第２ダクト分割体を溶着または接着により接合するのが好ましい。
【００２６】
接合工程の作業性を考慮すると、接合方法としては溶着を採用するのが好ましい。溶着の具体的な方法としては、振動溶着、超音波溶着、熱板溶着等の方法が挙げられる。
【００２７】
第１ダクト分割体、第１管体及び第２ダクト分割体の材料は、射出成形できる材料であれば特に問わず、複合ダクトの使用目的に応じたものを適宜選択すれば良いが、熱可塑性樹脂を採用するのが好ましい。熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、アクリロニトリルブタジエンスチレン樹脂、アクリル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂等が挙げられる。
【００２８】
なお、第１ダクト分割体、第１管体及び第２ダクト分割体の材料として上記した熱可塑性樹脂やエラストマーを用いる場合、更に、各種フィラーに代表される副材料を配合しても良い。
【００２９】
既述したように、本発明の複合ダクトの製造方法においては、第１成形工程及び第２成形工程で射出成形法を用いる。本発明における射出成形法とは、溶融または軟化した材料（以下、必要に応じて溶融材料と称する）を成形型のキャビティに注入し、硬化させて、キャビティの型面に応じた形状を成形体、すなわち、第１ダクト分割体及び第１管体、または、第２ダクト分割体に付与する方法を意味する。当該射出成形法は、溶融材料を注入したキャビティ内に、更に、ガスや水等の流体を注入して中空形状の成形体を得る流体アシスト成形法や、押し出し成形法等を含む概念である。
【００３０】
流体アシスト成形法によると、第１ダクト分割体及び中空の管体を同時に成形でき、湾曲した三次元形状の管体を容易に形成できる利点がある。
【００３１】
本発明の複合ダクトの製造方法では、少なくとも第１成形工程において流体アシスト成形法を用いれば良く、第２成形工程は、流体アシスト成形法を用いても良いし、流体アシスト成形法以外の射出成形法を用いても良い。上記したように第２ダクト分割体に第２管体等の中空の管体を一体成形する場合には、第２成形工程もまた流体アシスト成形法を用いるのが好ましい。
【００３２】
ところで、本発明の複合ダクトの製造方法では、流体アシスト成形法により第１成形工程を行う。したがって、第１ダクト分割体及び第１管体の材料は同じ材料となる。以下、必要に応じて、第１ダクト分割体及び第１管体の材料を第１材料と称し、第２ダクト分割体の材料を第２材料と称する。
【００３３】
第１材料及び第２材料は、複合ダクトの用途に応じて適宜選択すれば良いが、溶着による接合工程を行う場合には、第１材料及び第２材料として、互いに溶着可能な材料、つまり相溶性のある材料を選択する必要がある。また、少なくとも第１材料については、流体アシスト成形に用いる流体に適合する材料を選択するのが好ましい。例えば第１成形工程として、流体として水を用いるウォーターアシスト成形を行う場合には、第１材料としては加水分解され難い樹脂材料を用いるのが好ましく、ポリアミド樹脂を用いるのが好適である。
【００３４】
ところで、ポリアミド樹脂は、基本的には加水分解され難いが、長期間高温下で水に曝されると加水分解される場合がある。このため、複合ダクトの用途によっては、ＰＡ６等の一般的なポリアミド樹脂では耐久性を満足しない場合がある。当該複合ダクトの用途とは、具体的には、第１管体を車両用の冷却系ホース等の比較的高温の水系媒体用の管体として用いる場合等である。
複合ダクトをこのような用途に供する場合、第１材料には、ＰＡ６６（ナイロン６６、ナイロン６／６ともいう）とＰＡ６１２（ナイロン６１２、ナイロン６／１２ともいう）とを併用するのが好ましい。ＰＡ６６及びＰＡ６１２は、何れもポリアミド樹脂の一種である。ＰＡ６６は強度に優れ、ＰＡ６１２は耐水性に優れるため、これらを併用することで、第１ダクト分割体及び第１管体に、製造時及び使用時に加水分解され難い特性を付与でき、ウォーターアシスト成形により得られた第１ダクト分割体及び第１管体に優れた耐久性を付与できる。
【００３５】
第１成形工程に用いる第１材料は、ＰＡ６６及びＰＡ６１２のみで構成しても良いが、それ以外の材料を含んでも良い。当該それ以外の材料とは、上記した各種フィラーに代表される副材料である。例えば、ガラス繊維やカーボン繊維を第１材料に配合することで、第１ダクト分割体及び第１管体の強度を更に向上させ得る。
【００３６】
第２材料は、第１材料に応じて選択すれば良い。例えば、第１ダクト分割体と第２ダクト分割体とを溶着する場合、第１材料がポリアミド樹脂を含む場合には、互いの相溶性を考慮して、第２材料としてもポリアミド樹脂を選択するのが好ましい。
【００３７】
第２材料としては、第１材料と同じものを用いても良いが、異なるものを用いても良い。例えば、第１材料がＰＡ６６及びＰＡ６１２を含む場合、第２材料としては、第１材料と同じＰＡ６６及びＰＡ６１２を含む材料を選択しても良いし、第１材料で用いたＰＡ６６またはＰＡ６１２を単独で用いても良いし、ＰＡ６等の第１材料とは異なるポリアミド樹脂を用いても良い。
この場合にも、第１材料と第２材料との相溶性は十分に高く、第１ダクト分割体と第２ダクト分割体とを十分に強固に一体化できる。第２材料として第１材料よりも安価なものを用いれば、複合ダクトの製造コストを低減できる利点もある。
【００３８】
なお、第２ダクト分割体の外周面に第２管体等を一体に設ける場合には、当然乍ら、第２ダクト分割体及び第２管体を一体に射出成形するのが好ましい。当該射出成形の方法としては、上記の流体アシスト成形法を選択するのが好ましく、第２材料としては、第１材料と同じＰＡ６６及びＰＡ６１２を含む材料を選択するか、または、第１材料で用いたＰＡ６６またはＰＡ６１２を単独で用いるのが好ましい。
【００３９】
また、例えば第１ダクト分割体及び第２ダクト分割体を接着する場合、接着剤は、第１ダクト分割体の材料及び第２ダクト分割体の材料に応じて両者を強固に接着できるものを選択すれば良い。この場合には、第２ダクト分割体を構成する第２材料として、ポリアミド樹脂に限らず各種の材料を選択できる。
【００４０】
ところで、第１ダクト分割体と第２ダクト分割体とを溶着する場合、特に振動溶着や超音波溶着により両者を溶着する場合には、両者の接合面の形状を最適化することで、第１ダクト分割体と第２ダクト分割体とを更に強固に一体化できる。
【００４１】
具体的には、第１ダクト分割体における第２ダクト分割体との接合面（以下、必要に応じて第１接合面と称する）と、第２ダクト分割体における第１ダクト分割体との接合面（以下、必要に応じて第２接合面と称する）と、の一方を、他方よりも狭幅とする。そして、当該狭幅の一方に含まれる樹脂材料として、当該他方に含まれる樹脂材料よりも融点の高いものを用いる。
【００４２】
こうすることで、第１接合面が溶融または軟化するタイミングと、第２接合面が溶融または軟化するタイミングを合わせることができ、第１接合面と第２接合面とが十分に溶け合った接合部を形成できる。このような接合部において、第１ダクト分割体と第２ダクト分割体とは強度高く溶着一体化されるということができ、この場合には第１ダクト分割体と第２ダクト分割体とを更に強固に一体化できるといえる。
【００４３】
以下、第２接合面を狭幅の接合面と仮定して、第１接合面と第２接合面との溶融または軟化するタイミングが合う理由を説明する。なお、本明細書において、接合面の幅とは、接合面の長手方向に直交する方向の長さを意味する。当該接合面の長手方向は、接合面の延びる方向と言い換えても良い。
【００４４】
先ず、第１ダクト分割体の一部である第１接合面は、第１ダクト分割体の材料すなわち第１材料で構成される。同様に、第２ダクト分割体の一部である第２接合面は、第２ダクト分割体の材料すなわち第２材料で構成される。
第１材料に含まれる樹脂材料の融点と、第２材料に含まれる樹脂材料の融点とが同じであれば、第１接合面及び第２接合面は、略同じ温度で溶融または軟化すると考えられる。したがって、第１ダクト分割体と第２ダクト分割体とを同じ材料で構成できる場合には、第１接合面及び第２接合面を同形にすれば、特に問題なく、第１接合面及び第２接合面を同じタイミングで溶融または軟化させることができ、第１ダクト分割体と第２ダクト分割体とを強度高く溶着一体化できると考えられる。
【００４５】
しかし、何らかの理由により、第１ダクト分割体と第２ダクト分割体とを異材で構成する場合には、同形の第１接合面及び第２接合面を同じタイミングで溶融または軟化させることが困難となる。例えば、第２ダクト分割体の第２材料に融点の高い樹脂材料を用いる場合には、第２接合面が第１接合面に遅れて溶融または軟化する。
【００４６】
このように第１ダクト分割体と第２ダクト分割体とを異材で構成して、第２材料に高融点の樹脂材料を用いる場合には、第２接合面を第１接合面よりも狭幅にすることで、第２接合面の溶融または軟化するタイミングを早めて、第１接合面及び第２接合面の溶融または軟化するタイミングを合わせることができる。
或いは、第２接合面を第１接合面よりも狭幅とすることで、第２ダクト分割体における第２接合面近傍の部分の比表面積を増大させ、当該部分の体積及び質量を実質的に小さくして、第２ダクト分割体に効率よく熱を作用させて第２接合面の溶融または軟化するタイミングを早める、ともいい得る。
或いは、第２ダクト分割体における第２接合面近傍の部分の量を、第１ダクト分割体における第１接合面近傍の部分の量に対して小さくすることで、当該部分が溶融または軟化するのに必要な熱エネルギの総量を低減し、第２接合面の溶融または軟化するタイミングを早める、ともいい得る。なお、ここでいう「量」とは、当該部分における体積や質量をいう。
【００４７】
第２接合面の幅は、第１接合面の幅よりも狭ければ良く、その大きさは特に問わないが、例えば、第２接合面の幅は、第１接合面の幅の７０％以上８０％以下であるのが好ましい。第１接合面及び第２接合面の幅が上記範囲内であれば、十分な溶着強度が得られる。
【００４８】
本発明の複合ダクトは、第１ダクト分割体及び第２ダクト分割体が接合一体化された吸気ダクトと、中空の第１管体とを有する。第１管体は、第１ダクト分割体と一体に射出成形されることで、吸気ダクトにおける第１ダクト分割体の外周面に一体化される。本発明の複合ダクトの概要は、上記した本発明の複合ダクトの製造方法にて説明したとおりである。
【００４９】
なお、本発明の複合ダクトの製造方法においては、第１ダクト分割体及び第２ダクト分割体は何れも射出成形するが、本発明の複合ダクトにおける第２分割体は、射出成形されたものに限らず、押し出し成形法等で成形されても良い。
【００５０】
以下、具体例を挙げて本発明の複合ダクトを説明する。
【００５１】
（実施例１）
実施例１の複合ダクトは、吸気ダクト、第１管体及び第２管体を有する。このうち吸気ダクトは、車両のターボチャージャーとインタークーラーとを繋ぐエアダクトであり、第１管体及び第２管体は、インタークーラー用の冷却水ダクトである。したがって、吸気ダクトには空気が流通し、第１管体及び第２管体には、各々、水を主成分とするロングライフクーラントが流通する。
【００５２】
実施例１の複合ダクトを模式的に表す斜視図を図１に示し、実施例１の複合ダクトを図１中のＡ−Ａ位置で切断した様子を模式的に表す断面図を図２に示す。また、実施例１の複合ダクトにおける第１ダクト分割体及び第２ダクト分割体を模式的に表す要部拡大断面図を図３及び図４に示す。このうち図３は、接合工程前の第１ダクト分割体及び第２ダクト分割体を表し、図４は接合工程後の第１ダクト分割体及び第２ダクト分割体を表す。図５及び図６はウォーターアシスト成形法による第１成形工程を説明する説明図である。
【００５３】
以下の各実施例及び変形例において、吸気ダクトの長手方向、及び上、下とは、図１に示す吸気ダクトの長手方向、及び上、下を意味する。
【００５４】
図１に示すように、実施例１の複合ダクトは、吸気ダクト３、第１管体５０及び第２管体５５を有する。吸気ダクト３は、第１ダクト分割体１及び第２ダクト分割体２が溶着一体化されてなり、第１管体５０及び第２管体５５は、第１ダクト分割体１の外周面に一体化されている。以下、必要に応じて、第１ダクト分割体１、第１管体５０及び第２管体５５の一体品を、第１分体１７と称する。
【００５５】
吸気ダクト３は、２つのダクト開口部３０、３１を有する湾曲した筒状をなす。吸気ダクト３の内部には空気流路３５（図２参照）が区画され、一方のダクト開口部３０は外部から当該空気流路３５への空気の流入口となり、他方のダクト開口部３１は空気流路３５から外部への空気の流出口となる。
【００５６】
吸気ダクト３は、２つの分割体に分割されている。一方の分割体である第１ダクト分割体１は、第１管体５０及び第２管体５５を一体に有する。他方の分割体である第２ダクト分割体２は、吸気ダクト３における第１ダクト分割体１以外の部分を構成する。吸気ダクト３の２つのダクト開口部３０、３１は、何れも第２ダクト分割体２に含まれる。第１ダクト分割体１の形状は、吸気ダクト３の長手方向の一部において、吸気ダクト３の上側部分を一部そぎ取った形状ともいえる。
【００５７】
第１ダクト分割体１は、第２ダクト分割体２と接合する部分となる第１フランジ部１０を有する。第１フランジ部１０は、第１ダクト分割体１における第２ダクト分割体２との接合部分の全周にわたって設けられている。図２に示すように、第１フランジ部１０は、第２ダクト分割体２と接合する第１接合部１１を有する。第１接合部１１は下方に突起するリブ状をなす。第１接合部１１の下面は第１接合面１５を構成する。
【００５８】
第１管体５０及び第２管体５５は、略同形であり、吸気ダクト３よりも細い筒状をなす。第１管体５０は、第１ダクト分割体１よりも更に上方に開口する２つの第１管体開口部５１、５２を有する。第２管体５５もまた、第１ダクト分割体１よりも更に上方に開口する２つの第２管体開口部５６、５７を有する。第１管体５０及び第２管体５５は、各々、内部に冷媒流路５３、５８を有する。第１管体５０の一方の第１管体開口部５１及び第２管体５５の一方の第２管体開口部５７は、外部から当該冷媒流路５３、５８への冷媒の流入口となる。第１管体５０の他方の第１管体開口部５２及び第２管体５５の他方の第２管体開口部５６は、冷媒流路５３、５８から外部への冷媒の流出口となる。
【００５９】
なお、図２に示すように、第１管体５０の冷媒流路５３、第２管体５５の冷媒流路５８、及び空気流路３５は互いに独立している。
【００６０】
第１ダクト分割体１は、第１管体５０及び第２管体５５以外に、吸気ダクト３の内外を繋ぐ副管１８を有する。当該副管１８は、第１ダクト分割体１よりも更に上方に開口する１つの副開口部１９と、吸気ダクト３の内部において空気流路３５に開口する１つの副開口部（図略）を有する。実施例１の複合ダクトにおいて、副管１８は未燃焼ガスを再利用するためのＰＣＶ配管である。
【００６１】
第２ダクト分割体２は、第１ダクト分割体１と接合する部分となる第２フランジ部２０を有する。第２フランジ部２０は、第１フランジ部１０に対面し、第２ダクト分割体２における第１ダクト分割体１との接合部分の全周にわたって設けられている。第２フランジ部２０は、第１接合部１１と接合する第２接合部２１を有する。第２接合部２１は上方に突起するリブ状をなす。第２接合部２１の上面は第１接合面１５と接合する第２接合面２５を構成する。
【００６２】
第２ダクト分割体２にもまた、吸気ダクト３の内外を繋ぐ第２副管２８が設けられている。当該第２副管２８は、第２ダクト分割体２の径方向外側に開口する１つの第２副開口部２９と、吸気ダクト３の内部において空気流路３５に開口する１つの第２副開口部（図略）を有する。
【００６３】
図２及び図３に示すように、第２フランジ部２０は、更に、２つの壁部２３を有する。各壁部２３は、第２接合面２５から離れた第２接合面２５の幅方向の両端側に各々設けられ、第２接合面２５の長手方向に沿って延びる。実施例１の複合ダクトにおいて、各壁部２３の高さは、接合工程前の第２接合面２５の高さよりも高い。換言すると、実施例１の複合ダクトにおいて、各壁部２３の頂面は第２接合面２５よりも上側すなわち第１ダクト分割体１側にある。
【００６４】
以下、実施例１の複合ダクトの製造方法を説明する。
実施例１の複合ダクトの製造方法は、第１成形工程、第２成形工程及び接合工程を有する。
【００６５】
（第１成形工程）
第１成形工程は、第１ダクト分割体１、第１管体５０及び第２管体５５をウォーターアシスト成形法により一体に成形する工程である。実施例１の複合ダクトの製造方法においては、第１ダクト分割体１、第１管体５０及び第２管体５５用の第１材料として、ＰＡ６６とＰＡ６１２とガラス繊維とを質量比１：１：１で混合した混合樹脂材料を用いた。このうちＰＡ６６及びＰＡ６１２を第１ポリアミド樹脂と称する。
【００６６】
先ず、この第１材料を、ウォーターアシスト成形用の成形機に投入し、第１材料を加熱し軟化させた。第１材料に含まれる第１ポリアミド樹脂が加熱溶融することで、第１材料は全体として軟化した。軟化した第１材料を成型機から射出成形型のキャビティに射出（注入）した。なお、キャビティは、第１分体１７の外形に対応する型面、すなわち、第１ダクト分割体１、第１管体５０及び第２管体５５の外形に対応する型面を持つものである。
次いで、軟化した第１材料が注入されたキャビティの２カ所に、圧入液体（実施例１では水）を圧入した。キャビティ内に存在していた第１材料は、圧入液体によって押し出され、キャビティには中空部が形成された。その後、キャビティ内の第１材料を冷却および固化して、２つの中空部を有する成形体、すなわち第１分体１７を得た。なお、ここで形成される２つの中空部の一方は第１管体５０の冷媒流路５３であり、２つの中空部の他方は第２管体５５の冷媒流路５８である。
【００６７】
既述したウォーターアシスト成形法をより詳しく説明する。図５及び図６は、図２において二点鎖線で囲んだＸ領域を製造する様子を表す。
先ず、図５に示すように、軟化した第１材料Ｍを、流体ゲート６０から成形型６１のキャビティ６２に射出した。キャビティ６２は、開閉バルブ６３を介して連絡する主室６４と副室６５とを有する。このとき、開閉バルブ６３は閉状態にあり、第１材料Ｍは主室６４にのみ充填された。
【００６８】
第１材料Ｍを射出し、所定時間保圧した後、図６に示すように、流体ゲート６０から主室６４に水Ｗを注入した。すると、主室６４の第１材料Ｍの一部は水Ｗによって押し出され、第１管体５０の冷媒流路５３となる中空部６６が形成された。なお、水Ｗを注入する際には、第１材料Ｍが水Ｗによって急冷され固化することを抑制するため、エアＡを水Ｗよりも先に主室６４に注入するのが好ましい。
【００６９】
水Ｗを注入する際には、開閉バルブ６３を開状態とし、主室６４と副室６５とを連絡した。このため、水Ｗによって押し出された第１材料Ｍは、副室６５に流入した。
水Ｗの注入後、所定時間保圧した後に、注入した水Ｗを流体ゲート６０からキャビティ６２の外部に排出した。なお、流体ゲート６０は図略のゲートバルブによって開閉制御された。
第１材料Ｍを冷却し固化することで、第１ダクト分割体１と第１管体５０との一体品が得られた。
【００７０】
図６において、中空部６６の周縁に位置する第１材料Ｍは、当該一体品において第１管体５０となった。また、図６において中空部６６よりも下側に位置する第１材料Ｍは、当該一体品において第１ダクト分割体１となった。
【００７１】
（第２成形工程）
第２成形工程は、第２ダクト分割体２を射出成形する工程である。実施例１の複合ダクトの製造方法においては、第２ダクト分割体２用の第２材料として、第２ポリアミド樹脂であるＰＡ６６を用いた。なお、第２材料に用いた当該第２ポリアミド樹脂の融点は、第１材料に用いた第１ポリアミド樹脂の融点よりも高い。
第２材料を成形機に投入し、第２材料を加熱溶融させた。溶融した第２材料を成型機から射出成形型のキャビティに射出（注入）した。当該キャビティは、第２ダクト分割体２の外形に対応する型面を持つものである。その後、キャビティ内の第２材料を冷却および固化して成形体すなわち第２ダクト分割体２を得た。
【００７２】
（接合工程）
上記の第１成形工程で得た第１分体１７と、上記の第２成形工程で得た第２ダクト分割体２とを溶着した。
具体的には、図３に示すように、第１フランジ部１０と第２フランジ部２０とが対面するように第１分体１７と第２ダクト分割体２とを位置決めした。このとき第１分体１７は第２ダクト分割体２の上側に配置された。
【００７３】
ここで、接合工程前において、第２ダクト分割体２の第２接合面２５は、第１ダクト分割体１の第１接合面１５よりも狭幅であり、当該第２接合面２５の幅Ｗ２は、第１接合面１５の幅Ｗ１の７５％程度であった。既述したように、第１接合面１５を有する第１ダクト分割体１は第１材料で構成され、第２接合面２５を有する第２ダクト分割体２は第２材料で構成される。そして、第２材料に用いた第２ポリアミド樹脂の融点は、第１材料に用いた第１ポリアミド樹脂の融点よりも高い。
【００７４】
このため、第１フランジ部１０及び第２フランジ部２０を当接させ、第１フランジ部１０の上面及び第２フランジ部２０の下面に、各々、図略の溶着治具をあてて、第１接合面１５及び第２接合面２５を互いに押し当てつつ振動させると、第１接合面１５と第２接合面２５とがほぼ同時に溶融する。このため、第１接合面１５と第２接合面２５とは均質かつ良好に溶け合い、図４に示すように、第１接合面１５と第２接合面２５との接合部分３３は強固に接合され一体化する。
【００７５】
更に、図３に示すように、実施例１の複合ダクトの製造方法では、接合工程前の第２接合面２５を凹凸面とすることで、第２接合面２５を溶け易くした。このことも、第１接合面１５と第２接合面２５とがほぼ同時に溶融することに寄与していると考えられる。
【００７６】
ところで、ウォーターアシスト成形法に好適に用いられる加水分解され難い樹脂材料は、その反面、高価である。このため、当該加水分解され難い材料で複合ダクトの全体を構成すると、コスト面で好ましくない。
しかし、実施例１の接合工程によれば、融点の材料同士を強固に接合一体化できる。このため、中空の管体を含む複合ダクトの一部を上記した加水分解され難い材料を用いてウォーターアシスト成形法で成形し、他の部分を比較的安価な通常の材料を用いて通常の射出成形法で成形すれば良い。こうすることで、実施例１の複合ダクトの製造方法によると、複合ダクトの材料コストを低減できる利点もある。
【００７７】
また、第２フランジ部２０が２つの壁部２３を有し、第１接合面１５と第２接合面２５との接合部分３３は、実質的に、２つの壁部２３によって外界から隔離される。このため、第１接合面１５と第２接合面２５との接合部分３３は、外界からの影響を受け難く、安定した接合状態が維持される。
【００７８】
実施例１では冷媒配管として第１管体５３及び第２管体５５を用いたが、本発明の複合ダクトの製造方法における第１管体は、冷媒配管だけでなく、例えばエア配管等に用いても良い。
【００７９】
（実施例２）
実施例２の複合ダクトの製造方法及び実施例２の複合ダクトは、第１フランジ部及び第２フランジ部の形状以外は、実施例１の複合ダクトと概略同じである。
実施例２の複合ダクトにおける第１ダクト分割体及び第２ダクト分割体を模式的に表す要部拡大断面図を図７及び図８に示す。このうち図７は、接合工程前の実施例２の第１ダクト分割体及び第２ダクト分割体を表し、図８は接合工程後の実施例２の第１ダクト分割体及び第２ダクト分割体を表す。
【００８０】
図７に示すように、接合工程前の実施例２の複合ダクトにおける第１フランジ部１０の下側部分は、リブを持たない平坦な形状である。実施例２の複合ダクトにおいて、第１フランジ部１０の下面全体が第１接合面１５となる。
【００８１】
一方、接合工程前の実施例２の複合ダクトにおける第２フランジ部２０は、壁部２３は持たないものの、リブ状の第２接合部２１を持つ。当該第２接合部２１の上面が、実施例２の複合ダクトにおける第２接合面２５となる。第２接合面２５の幅Ｗ２は、第１接合面１５の幅Ｗ１よりも狭く、第１接合面１５の幅Ｗ１の７５％程度である。
なお、実施例２の複合ダクトの製造方法においても、第２材料に用いた第２ポリアミド樹脂の融点は、第１材料に用いた第１ポリアミド樹脂の融点よりも高い。
【００８２】
実施例２の複合ダクトの製造方法においては、第１ダクト分割体１がリブ状の第１接合部１１を持たず、第１接合面１５は単なる平坦面であるが、図７に示すように、第１フランジ部１０と第２フランジ部２０とが対面するように第１分体１７と第２ダクト分割体２とを位置決めし、第１接合面１５及び第２接合面２５を互いに押し当てつつ振動させると、第１接合面１５と第２接合面２５とがほぼ同時に溶融する。このため、第１接合面１５と第２接合面２５とは均質かつ良好に溶け合い、図８に示すように、第１接合面１５と第２接合面２５との接合部分３３は強固に接合され一体化する。
【００８３】
なお、実施例１及び実施例２の複合ダクトの製造方法では、第１ダクト分割体１及び第１管体５０を有する第１分体１７をウォーターアシスト成形し、当該第１分体１７の材料である第１材料として、第２ダクト分割体２の材料である第２材料よりも低融点の樹脂材料を用い、かつ、第２ダクト分割体２の第２接合面２５を第１ダクト分割体１の第１接合面１５よりも狭幅にした。しかし、本発明の複合ダクトの製造方法では、第１分体１７をウォーターアシスト成形し、第１材料として第２材料よりも高融点の樹脂材料を用い、かつ、第１ダクト分割体１の第１接合面１５を第２ダクト分割体の第２接合面２５よりも狭幅にしても良い。この場合にも、実施例１及び実施例２の複合ダクトの製造方法と同様に、第１接合面１５と第２接合面２５とがほぼ同時に溶融し、第１接合面１５と第２接合面２５との接合部分３３が強固に接合され一体化された複合ダクトを製造できる。
【００８４】
（変形例）
以下、図９を基に、本発明の複合ダクトの変形例を説明する。図９は変形例の複合ダクトを図１中のＡ−Ａ位置と同位置で切断した様子を模式的に表す断面図である。
【００８５】
図９に示す変形例の複合ダクトは、第１管体５０及び第２管体５５を角筒状の扁平部１５と円筒状の一般部とで構成する例である。なお、一般部の断面は、図２に示される第１管体５０及び第２管体５５の断面と略同じである。図９に示すように、扁平部１５の断面は一般部に比べて高さの低い扁平な矩形状をなす。
変形例の複合ダクトによると、ウォーターアシスト成形法により第１管体５０及び第２管体５５を第１ダクト分割体１に一体成形することで、扁平な角筒状をなす扁平部１５と円筒状の一般部とを同時に成形でき、かつ、当該扁平部１５と一般部とを有する第１管体５０を、第１ダクト分割体１と同時に一体成形できる。このため、変形例の複合ダクトは、形状の自由度が高く、限りあるスペースに搭載する車両用の複合ダクトとして好適である。扁平部１５の径や軸方向の長さは、複合ダクトの車両搭載上の要件に応じて適宜設定すれば良い。
【００８６】
ところで、既述したように、実施例１及び実施例２の複合ダクトにおいて、第１ダクト分割体１の形状は、吸気ダクト３の長手方向の一部において、吸気ダクト３の上側部分を一部そぎ取った形状をなす。また、第２ダクト分割体２の形状は、第１ダクト分割体１と合わせて筒状の吸気ダクト３を構成する、上側部分の一部がそぎ取られた略筒状である。
【００８７】
しかし、本発明の複合ダクトにおける第１ダクト分割体及び第２ダクト分割体の形状はこれに限定されない。その一例として、吸気ダクトをその軸線方向に二分割した形状が例示される。このような複合ダクトにおいて、第１ダクト分割体と第２ダクト分割体との接合部分は、吸気ダクトの軸線方向、換言すると、吸気ダクトの長手方向に沿って直線的に延びる。第１フランジ部及び第２フランジ部もまた、各々、吸気ダクトの長手方向に沿って延び、第１接合面及び第２接合面も同様に、吸気ダクトの長手方向に沿って延びる。
【００８８】
このような複合ダクトにおいても、第１ダクト分割体はウォーターアシスト成形法により第１管体及び第２管体と一体に射出成形することができ、第２ダクト分割体は通常の射出成形法により成形することができる。
【００８９】
または、第１ダクト分割体はウォーターアシスト成形法により第１管体と一体に射出成形することができ、第２ダクト分割体はウォーターアシスト成形法により第２管体と一体に射出成形することができる。
この場合、例えば、第１ダクト分割体及び第１管体の材料である第１材料にＰＡ６６及びＰＡ６１２を用い、第２ダクト分割体及び第２管体の材料である第２材料にＰＡ６６を用いれば、第１材料よりも第２材料の方が高融点となる。このため、第２接合面の幅を第１接合面の幅よりも狭くすれば、実施例１及び実施例２の複合ダクトの製造方法における接合工程と同様に、第１接合面と第２接合面とを同じタイミングで溶融させることができ、第１接合面と第２接合面とが強固に接合された複合ダクトを製造できる。また、このように、第１ダクト分割体および第２ダクト分割体の両方が各々管体を有する場合には、両分割体を同じ材料にてウォーターアシスト成形し、かつ、第１接合面の幅及び第２接合面の幅を同じにしても良い。この場合にも、第１接合面と第２接合面とを同じタイミングで溶融させることができ、第１接合面と第２接合面とが強固に接合された複合ダクトを製造できる。
【００９０】
本発明は、上記し且つ図面に示した実施形態にのみ限定されるものではなく、要旨を逸脱しない範囲内で適宜変更して実施できる。また、実施形態を含む本明細書に示した各構成要素は、それぞれ任意に抽出し組み合わせて実施できる。
【符号の説明】
【００９１】
１：第１ダクト分割体                ２：第２ダクト分割体
３：吸気ダクト                      １５：第１接合面
２５：第２接合面                    ３５：空気流路
５０：第１管体
【図１】
2020056329.tif 000003
【図２】
2020056329.tif 000004
【図３】
2020056329.tif 000005
【図４】
2020056329.tif 000006
【図５】
2020056329.tif 000007
【図６】
2020056329.tif 000008
【図７】
2020056329.tif 000009
【図８】
2020056329.tif 000010
【図９】
2020056329.tif 000011