(57)【要約】【課題】断熱効果が高く且つ高剛性の樹脂成形体を提供する。【解決手段】対向する一対の板状側壁７と該側壁７の一端同士を一体に結合する板状底壁９とからなり、底壁９と反対側に開放口１１を有する断面略Ｕ字状の樹脂成形体１であって、一対の側壁７と底壁９との交差部には、該底壁９と反対側に向けて互いに離隔するように傾斜する一対の突条リブ１３が形成されており、一対の側壁７、底壁９、及び一対の突条リブ１３の表層部分のスキン層１９は空隙の無いソリッド層で形成され、該ソリッド層で包囲される内部は互いに連続した多孔質層２１で形成されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
対向する一対の板状側壁と該側壁の一端同士を一体に結合する板状底壁とからなり、前記底壁と反対側に開放口を有する断面略Ｕ字状の樹脂成形体であって、
前記一対の側壁と前記底壁との交差部には、該底壁と反対側に向けて互いに離隔するように傾斜する一対の突条リブが形成されており、
前記一対の側壁、底壁、及び一対の突条リブの表層部分は空隙の無いソリッド層で形成され、該ソリッド層で包囲される内部は互いに連続した多孔質層で形成されていることを特徴とする樹脂成形体。  
【請求項２】
請求項１に記載の樹脂成形体であって、
前記一対の側壁における前記開放口側の各端縁には、外側に延びるフランジ部が一体に形成され、
該フランジ部は、その全体が前記ソリッド層で形成されていることを特徴とする樹脂成形体。
【請求項３】
請求項１に記載の樹脂成形体を、金型を用いて成形する成形方法であって、
前記金型として、
前記底壁及び前記一対の側壁各々の内面を成形する成形面を有する固定型と、
前記底壁の外面及び該外面に連続する前記一対の突条リブの対向面を成形する成形面を有し、前記固定型に対して前記底壁の板厚が増減する方向に移動する底壁用可動型と、
各々前記側壁の外面、該外面に連続する前記突条リブの外側面、並びに該外側面に続く前記突条リブの先端面を成形する成形面を有し、前記固定型に対して前記側壁の板厚が増減する方向に移動する一対の側壁用可動型とを備え、
前記底壁用可動型とその両側の側壁用可動型とを、該側壁用可動型の突条リブ先端面成形面より互いに略Ｖ字状に傾斜して延びる傾斜面によって互いに摺動自在に接触させておき、
前記底壁用可動型及びその両側の側壁用可動型を前記固定型に接近させて型閉じした状態で、キャビティに熱可塑性溶融樹脂を充填することにより、前記一対の側壁、底壁、及び一対の突条リブの表層部分にソリッド層を形成し、
前記ソリッド層によって包囲される内側の溶融樹脂が固化する前に、前記一対の側壁用可動型を、前記側壁を成形するキャビティが拡大する方向に移動させるとともに、該側壁用可動型の移動に追従して前記底壁用可動型を前記摺動面に摺動させながら、前記固定型から離隔させて前記底壁及び前記一対の突条リブを形成するキャビティを拡大させることにより、前記一対の側壁、底壁、及び突条リブの内部に前記多孔質層を形成することを特徴とする成形方法。
【請求項４】
空気調和装置から供給される空調エアを、インストルメントパネルの空調エア吹出口に導く空気通路を有する車両用空調エアダクトであって、
前記空気通路の少なくとも一部を、請求項１に記載の樹脂成形体によって構成したことを特徴とする空調エアダクト。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、樹脂成形体及び該樹脂成形体の成形方法並びに該樹脂成形体を備えた空調エアダクトに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、筒状突出部を有し、その周壁に複数の段部が形成された樹脂成形品が開示されている。前記複数の段部は、それぞれ周壁全周に亘って連続して形成されたものであって、筒状突出部の突出方向に間隔をあけて配設されている。そして、隣接する段部の間の部位を空隙のないソリッドで薄肉に形成する一方、各段部は、内部を多孔質層にして厚肉に形成することによって、樹脂成形品の剛性を高めている。
【特許文献１】特開２００６−１９９０１２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、樹脂成形品に多孔質層を設けると、断熱効果が高くなることが知られている。しかしながら、特許文献１の樹脂成形体では、各段部の内部が多孔質層になっているだけであって、筒状突出部全体にわたって多孔質層が連続していないため、該樹脂成形体においては、前記筒状突出部の周壁部分に高い断熱効果を期待することができない。
【０００４】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、断熱効果が高く且つ高剛性の樹脂成形体を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１の発明は、対向する一対の板状側壁と該側壁の一端同士を一体に結合する板状底壁とからなり、前記底壁と反対側に開放口を有する断面略Ｕ字状の樹脂成形体であって、前記一対の側壁と前記底壁との交差部には、該底壁と反対側に向けて互いに離隔するように傾斜する一対の突条リブが形成されており、前記一対の側壁、底壁、及び一対の突条リブの表層部分は空隙の無いソリッド層で形成され、該ソリッド層で包囲される内部は互いに連続した多孔質層で形成されていることを特徴とする。  
【０００６】
請求項２の発明は、請求項１に記載の樹脂成形体であって、前記一対の側壁における前記開放口側の各端縁には、外側に延びるフランジ部が一体に形成され、該フランジ部は、その全体が前記ソリッド層で形成されていることを特徴とする。
【０００７】
請求項３の発明は、請求項１に記載の樹脂成形体を、金型を用いて成形する成形方法であって、前記金型として、前記底壁及び前記一対の側壁各々の内面を成形する成形面を有する固定型と、前記底壁の外面及び該外面に連続する前記一対の突条リブの対向面を成形する成形面を有し、前記固定型に対して前記底壁の板厚が増減する方向に移動する底壁用可動型と、各々前記側壁の外面、該外面に連続する前記突条リブの外側面、並びに該外側面に続く前記突条リブの先端面を成形する成形面を有し、前記固定型に対して前記側壁の板厚が増減する方向に移動する一対の側壁用可動型とを備え、前記底壁用可動型とその両側の側壁用可動型とを、該側壁用可動型の突条リブ先端面成形面より互いに略Ｖ字状に傾斜して延びる傾斜面によって互いに摺動自在に接触させておき、前記底壁用可動型及びその両側の側壁用可動型を前記固定型に接近させて型閉じした状態で、キャビティに熱可塑性溶融樹脂を充填することにより、前記一対の側壁、底壁、及び一対の突条リブの表層部分にソリッド層を形成し、前記ソリッド層によって包囲される内側の溶融樹脂が固化する前に、前記一対の側壁用可動型を、前記側壁を成形するキャビティが拡大する方向に移動させるとともに、該側壁用可動型の移動に追従して前記底壁用可動型を前記摺動面に摺動させながら、前記固定型から離隔させて前記底壁及び前記一対の突条リブを形成するキャビティを拡大させることにより、前記一対の側壁、底壁、及び突条リブの内部に前記多孔質層を形成することを特徴とする。
【０００８】
請求項４の発明は、空気調和装置から供給される空調エアを、インストルメントパネルの空調エア吹出口に導く空気通路を有する車両用空調エアダクトであって、前記空気通路の少なくとも一部を、請求項１に記載の樹脂成形体によって構成したことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
請求項１の発明によれば、前記一対の側壁、底壁、及び一対の突条リブの内部に多孔質層が形成されている。すなわち、樹脂成形体は、その内部全体に亘って連続した多孔質層が形成されているため、高い断熱効果を有するものとなっている。また、前記一対の側壁と前記底壁との交差部に突条リブが形成されているため、樹脂成形体は高剛性となる。このため、樹脂成形体を高剛性の断熱部材として有効に利用することができる。
【００１０】
請求項２の発明によれば、フランジ部が形成されているため、樹脂成形体の剛性がさらに高まるとともに、フランジ部の全体がソリッド層により形成されていることから、フランジ部を他部材に結合する場合に、フランジ部の剛性が確保できる。
【００１１】
請求項３の発明によれば、互いに離隔するように傾斜して突出する突条リブが設けられていることを利用して、互いにＶ字状に傾斜した摺動面を設けることにより、側壁用可動型と底壁用可動型とを摺動自在に接触させている。従って、多孔質層を形成すべく、底壁用可動型と側壁用可動型とをキャビティ拡大方向に移動させたときでも、キャビティ内は常に密閉された状態が保たれるため、キャビティ内から溶融樹脂が流出することがなく、連続した多孔質層を有する樹脂成形体を確実に得ることができる。
【００１２】
請求項４の発明によれば、前記空気通路の少なくとも一部を、請求項１の樹脂成形体により構成したことによって、前記空調エア吹出口へ向かって樹脂成形体内部を通過する空調エアに、熱損失が生じることを抑制できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、この発明の実施の形態について図面に基づいて説明する。
【００１４】
図１は、本発明の実施形態における樹脂成形体１の斜視図である。樹脂成形体１は、本体部３と、フランジ部５とを備えている。
【００１５】
本体部３は、対向する一対の板状側壁７と、該側壁７の一端同士を一体に結合する板状底壁９と、前記一対の側壁７及び底壁９の交差部に底壁９と反対側に向けて互いに離隔するように傾斜して形成された一対の突状リブ１３とを備え、底壁９と反対側に開放口１１を有する断面略Ｕ字状を呈している。また、本体部３は、本体部３の表層部分を形成するスキン層１９と、スキン層１９によって包囲された内部の多孔質層２１とから構成されている。
【００１６】
スキン層１９は、その内部に空隙が実質的になく、緻密で、比較的剛性強度が高くて固いソリッド層により形成されており、板状側壁７と底壁９と突条リブ１３の表層部分全体に亘って一体に形成されている。
【００１７】
多孔質層２１は、その内部に多数の空隙を備えており、一対の側壁７内部の多孔質層２１ａと底壁９内部の多孔質層２１ｂと突条リブ１３内部の多孔質層２１ｃとが連続して一体に形成されたものとなっている。
【００１８】
フランジ部５は、一対の側壁７における開放口１１側の各端縁において、外側に延びている。該フランジ部５は、その全体が固いソリッド層のみから形成されており、スキン層１９と一体に成形されている。
【００１９】
上記構成を有する樹脂成形体１は、その内部全体に亘って多孔質層２１ａ，２１ｂ，２１ｃが形成されているため、高い断熱効果を期待できるものとなっている。また、突条リブ１３が樹脂成形体１に形成されているため、樹脂成形体１は高剛性となる。このため、樹脂成形体１を高剛性の断熱部材として有効に利用することができる。
【００２０】
また、樹脂成形体１にフランジ部５が形成されているため、樹脂成形体１の剛性がさらに高まる。また、フランジ部５は、その全体が固いソリッド層により形成されていることから、フランジ部５を他部材に結合する場合に、フランジ部５の剛性が確保できる。
【００２１】
次に、樹脂成形体１の成形方法について、図２を用いて説明する。
【００２２】
樹脂成形体１は、成形型１５を用いて成形されるものであって、成形型１５は、固定型２３と、底壁用可動型２５と、一対の側壁用可動型２７とを備えている。
【００２３】
固定型２３は、基部２９と、その基部２９から下方に突出する突出部３１とから構成されている。突出部３１は、その先端面が底壁９の内面９ａを成形する成形面３１ａと、その両側面が一対の側壁７の内面７ａを成形する成形面３１ｂとを有している。また、基部２９には、前記突出部３１の根元外周に、フランジ部５を成形するための凹部３３を有している。
【００２４】
底壁用可動型２５は、突出部３１の下方に配置されており、突出部３１の成形面３１ａと対向する位置において底壁９の外面９ｂを成形する成形面２５ａを有するとともに、前記底壁９の外面９ｂに連続する一対の突条リブ１３の対向面１３ａを成形する成形面２５ｂを有している。また、底壁用可動型２５の両側には、該底壁用可動型２５の中心線Ｙに対して略Ｖ字状に傾斜する傾斜面２５ｃが形成されている。  
【００２５】
一対の側壁用可動型２７は、基部２９の下方において突出部３１及び底壁用可動型２５を左右から挟み込むように、突出部３１及び底壁用可動型２５の両側に配置されている。そして、一対の側壁用可動型２７は、フランジ部５の下面５ａを形成する成形面２７ａと、突出部３１の成形面３１ｂに対向し側壁７の外面７ｂを成形する成形面２７ｂと、底壁用可動型２５の成形面２５ｂに対向し前記側壁７の外面７ｂに連続する突条リブ１３の外側面１３ｂを成形する成形面２７ｃと、前記突条リブ１３の外側面１３ｂに連続する突条リブ１３の先端面１３ｃを成形する成形面２７ｄとを有している。なお、側壁用可動型２７の成形面２７ｄは、成形面２７ｃの下端から延びる傾斜面２７ｅの一部に形成されたものであり、底壁用可動型２５の傾斜面２５ｃは、前記傾斜面２７ｅに対向するとともに、傾斜面２７ｅに対応した略Ｖ字状を呈している。
【００２６】
そして、図２の（ａ）に示すように、側壁用可動型２７の傾斜面２７ｅと底壁用可動型２５の傾斜面２５ｃとが接するように、底壁用可動型２５及びその両側の側壁用可動型２７を固定型２３に接近させて型閉じした状態で、キャビティ１７が形成される。キャビティ１７は、凹部３３におけるフランジ部５の上面５ｂを形成する成形面３３ａと側壁用可動型２７ の成形面２７ａとの間の範囲Ａ（以下、第１のキャビティ範囲Ａ）と、突出部３１の成形面３１ｂと側壁用可動型２７の成形面２７ｂとの間の範囲Ｂ（以下、第２のキャビティ範囲Ｂ）と、側壁用可動型２７の成形面２７ｃと底壁用可動型２５の成形面２５ｂとの間の範囲Ｃ（以下、第３のキャビティ範囲Ｃ）と、突出部３１の成形面３１ａと底壁用可動型２５の成形面２５ａとの間の範囲Ｄ（以下、第４のキャビティ範囲Ｄ）とから構成されており、第１のキャビティ範囲Ａによってフランジ部５が形成され、第２のキャビティ範囲Ｂによって一対の側壁７が形成され、第３のキャビティ範囲Ｃによって突条リブ１３が形成され、第４のキャビティ範囲Ｄによって底壁９が形成される。
【００２７】
また、キャビティ１７が形成された状態において、一対の側壁用可動型２７は、図示しない駆動手段により、固定型２３に対して側壁７の板厚が増減する方向、すなわち第２のキャビティ範囲Ｂの間隔が増減する方向（図２（ａ）に示すＥ、Ｆ）に可動となっている。また、底壁用可動型 ２５は、傾斜面２５ｃが傾斜面２７ｅに接することで側壁用可動型２７に支持されたものであり、傾斜面２７ｅと傾斜面２５ｃとは摺動自在に接している。そして、側壁用可動型２７が移動する際には、その移動に追従して、傾斜面２５ｃは傾斜面２７ｅ上を摺動し、これに伴い、底壁用可動型２５は中心線Ｙ上を上下方向（図に示すＪ，Ｋ）に移動する。より具体的には、底壁用可動型２５は、側壁用可動型２７が第２のキャビティ範囲Ｂの間隔が減少する方向Ｅに移動した場合には、傾斜面２７ｅが傾斜面２５ｃを押圧することにより上方（Ｊ方向）へ移動し、一方、側壁用可動型２７が第２のキャビティ範囲Ｂの間隔が増加する方向Ｆに移動した場合には、底壁用可動型２５の自重により下方（Ｋ方向）へ移動する。成形面２７ｄは、傾斜面２７ｅ上で底壁用可動型２５の傾斜面２５ｃが接触しない範囲に形成されたものである。なお、底壁用可動型２５の下方への移動は、該底壁用可動型２５の自重によることなく、下方へ付勢する付勢手段、たとえばスプリングにより移動させるようにしてもよい。
【００２８】
次に、図２に基づいて樹脂成形体１の成形手順について説明する。
【００２９】
まず、成形型１５が図２（ａ）に示す状態となるように型閉じを行うことにより、成形型１５の内部にキャビティ１７を形成する。この状態で、射出機（図示せず）でもって加温溶融された繊維入り熱可塑性樹脂を樹脂注入口（図示せず）からキャビティ１７内に射出充填する。この射出充填により、第１，２，３，４のキャビティ範囲Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄに境目なく熱可塑性樹脂が充填される。
【００３０】
その後、充填された繊維入り熱可塑性樹脂が金型表面との接触によって冷却されて固化する過程で、第２，３，４のキャビティ範囲Ｂ，Ｃ，Ｄの各成形面近傍にソリッド層からなるスキン層１９が生成される。そして、スキン層１９内側の溶融樹脂が固化する前に、図２（ｂ）に示すように、一対の側壁用可動型２７を、第２のキャビティ範囲Ｂの間隔が拡大する方向Ｆに移動させる。これにより、底壁用可動型 ２５は、該底壁用可動型２５の傾斜面２５ｃが側壁用可動型 ２７の傾斜面２７ｅ上を摺動し、固定型２３から離れる方向である下方Ｋへ移動する。この結果、第２，３，４のキャビティ範囲Ｂ，Ｃ，Ｄの間隔が拡大する。なお、この場合、前記一対の側壁用可動型２７及び底壁用可動型 ２５の移動量は、拡大前における第２，３，４のキャビティ範囲Ｂ，Ｃ，Ｄの容積に対して拡大後２倍、若しくはそれ以上となるように行う。この際、第２，３，４のキャビティ範囲Ｂ，Ｃ，Ｄにおいて、既に固化してスキン層１９を形成している表層部分は、前記容積拡大による膨張はない。これに対して、スキン層１９よりも内側の部分は粘度の高いゲル状態になっているため、前記容積拡大によりそれまで成形型１５内で圧縮されている繊維入り熱可塑性樹脂が、突出部３１、側壁用可動型２７、及び底壁用可動型２５の各成形面に引っ張られて膨張し、圧縮されていた繊維入り熱可塑性樹脂中の繊維が圧縮から開放されて復元し、いわゆるスプリングバック現象によっても前記熱可塑性樹脂は膨張する。これにより、第２，３，４のキャビティ範囲Ｂ，Ｃ，Ｄでは、ソリッド層からなるスキン層１９が、一対の側壁７、底壁９、及び一対の突条リブ１３の表層部分に形成されると共に、このスキン層１９によって包囲された内部に、多数の空隙を有する多孔質層２１が形成される。この結果、本体部３が得られる。
【００３１】
そして、側壁用可動型２７及び底壁用可動型２５の移動時において、第１のキャビティ範囲Ａの間隔は拡大しない。これにより、フランジ部５を成形する第１のキャビティ範囲Ａでは、多孔質層２１は形成されずに、その全体にソリッド層が形成される。
【００３２】
この後、樹脂成形体１を成形型１５から脱型することにより、樹脂成形体１を得ることができる。
【００３３】
前記成形方法によれば、互いに離間するように突出する突条リブ１３が設けられていることを利用して、互いにＶ字状に傾斜した傾斜面を設けることにより、側壁用可動型２７と底壁用可動型２５とを摺動自在に接触させている。従って、多孔質層２１を形成すべく、底壁用可動型２５と側壁用可動型２７とをキャビティ１７が拡大する方向に移動させたときでも、キャビティ１７内は常に密閉された状態が保たれるため、キャビティ１７内から溶融樹脂が流出することがなく、連続した多孔質層２１を有する樹脂成形体１を確実に得ることができる。
【００３４】
尚、上記成形方法において、繊維入り熱可塑性樹脂に発泡材を含有させてもよい。そうすることによって、キャビティ１７の膨張倍率を大きくして板厚の厚い樹脂成形体を形成しようとする場合において、繊維入り熱可塑性樹脂の膨張量が不足しても、発泡材の発泡力（膨張圧）によってその不足した膨張量が補完され、多孔質層内に空隙を確実に形成することができて好ましい。この場合、発泡材としては、化学反応によりガスを発生させる化学的発泡材や、二酸化炭素ガス及び窒素ガス等の不活性ガスを用いる物理的発泡材等がある。
【００３５】
ここで、樹脂成形体１は、車両に設けられる空調エアダクトの空気通路として用いることができる。以下、図３及び図４を用いて説明する。
【００３６】
図３は、本実施形態における前記樹脂成形体１を適用した車両のインストルメントパネルの斜視図であり、図４は、図３のＩＶ−ＩＶ線断面図である。
【００３７】
４０は、車室の前端に配設されたインストルメントパネルを示している。インストルメントパネル４０の車体前側部分には、フロントウィンドガラス４１内面に空調エアを吹き出すデフロスタ吹出口４３が形成されている。また、インストルメントパネル４０の車体後側部分には、車室内の両端部に空調エアをそれぞれ吹き出すサイドベント吹出口４５及びデミスタ４７、車室内の中央部に空調エアを吹き出すセンタベント吹出口４８が形成されている。
【００３８】
図４に示すように、インストルメントパネル４０の下方には、空気調和装置５１が配設されるとともに、該空気調和装置５１で生成した空調エアを、空気導出口５２からデフロスタ吹出口４３及びデミスタ４７に導く空気通路を備えた前記樹脂成形体１としての空調エアダクト４９が設けられている。
【００３９】
インストルメントパネル４０の車体前側端部には、フロントウィンドガラス４１と略平行に傾斜する傾斜部４６が設けられており、該傾斜部４６にフロントウィンドガラス４１がシール材４２により接着されている。また、デフロスタ吹出口４３は、傾斜部４６の車体後側且つ近傍に位置するインストルメントパネル４０の水平部５０に形成されている。
【００４０】
空調エアダクト４９は、デフロスタ吹出口４３の下方に開放口１１が位置するように、フランジ部５が水平部５０下面に振動溶着、熱板溶着、高周波溶着、接着材等により気密に接合されている。これにより、樹脂成形体１としての空調エアダクト４９には多孔質層２１が形成されて、断熱性が高いため、デフロスタ吹出口４３へ向かって空調エアダクト４９内を流通する空調エアに、熱損失が生じることが抑制される。
【００４１】
また、フランジ部５を固いソリッド層のみによって形成したから、該フランジ部５をインストルメントパネル４０に溶着等により取り付ける場合、フランジ部５が破損するおそれがなく、強固に取り付けることができる。
【００４２】
なお、樹脂成形体１は、空調エアダクト４９全体に亘って形成することなく、その一部、たとえばデフロスタ吹出口４３に導くダクトのみに形成するようにしてもよい。
【００４３】
また、樹脂成形体１は、前記インストルメントパネル４０のみに適用することなく、閉断面構造のダクト、たとえば車両前方から車両後方（後席側）へ空調エアを導くダクト等としても適用することもできる。すなわち、前記実施形態で成形した樹脂成形体１を一体成形し、該一対の樹脂成形体１の開放口１１が対応するようにフランジ部５を重合した後、該フランジ部５同士を溶着等により接合一体化することにより閉断面構造の前記ダクトを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明の実施形態における樹脂成形体の斜視図である。
【図２】樹脂成形体の成形手順を示す図である。
【図３】本実施形態における車両のインストルメントパネルの斜視図である。
【図４】図３のＩＶ−ＩＶ線断面図である。
【符号の説明】
【００４５】
１  樹脂成形体、
５  フランジ部、
７  側壁、
９    底壁、
１１  開放口、
１３  突条リブ、
１７  キャビティ、
１９  スキン層（表層部分）、
２１  多孔質層、  
２３  固定型、
２５  底壁用可動型、
２５ｃ，２７ｅ  傾斜面、
２７  側壁用可動型、
４０  インストルメントパネル、
４３  デフロスタ吹出口（空調エア吹出口）、
４９  空調エアダクト、
５１  空気調和装置、
Ｆ，Ｋ  キャビティが拡大する方向。
【図１】
2008230127.tif 000003
【図２】
2008230127.tif 000004
【図３】
2008230127.tif 000005
【図４】
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