(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
二枚の発泡樹脂シート(2a,2b)を用いて中空状に圧空成形され、且つその成形部分が成形本体部(31)からインサート(4)に係る開口枠(41)の下面をつたい、さらに該開口枠の開口(K)を通って上部分に回り込んで形成される小袋状の巻き込み部(32)のうち、開口枠(41)の上載部分(322)よりも上方に在る膨出部分(321)を切除して開口(D)を形成し、平らな面を形成する前記上載部分(322)を備えるようにしたことを特徴とする車両用ダクト。
【請求項２】
一対の分割型(1a,1b)の少なくとも一方にインサート(4)に係る開口枠(41)の内周縁より大なる開口縁(12a)をもつ深穴(12)を形成し、該深穴の開口縁に前記開口枠を当接させて、開口枠(41)の内側部分がキャビティ(C)と深穴(12)でつくる空間内に突き出るようにし、且つ該インサートを外側にして二枚の加熱，軟化させた発泡樹脂シート(1a,1b)を該分割型にセットした後、型閉じし、キャビティ(C)内に圧空を吹き込んで圧空成形を行い、軟化状態の発泡樹脂シート(1a,1b)が、キャビティ(C)と深穴(12)でつくる空間内に突き出した開口枠(41)の内側下部分を覆った後、開口枠(41)の開口(K)を通り、該開口枠の上面を覆い尽くし、深穴壁面に圧着することにより膨出部分(321)を形成して、インサート(4)と一体成形され、その後、該開口枠の上面に接合している部分(322)を残して該膨出部分(321)を切除し、開口(D)を設けるようにした車両用ダクトの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車の空調（エアコン）ダクト等に用いられる車両用ダクトおよびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
現在、自動車の空調用ダクトには、専ら高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）等のブロー成形品が用いられている。中空形状であること、また形状にあまり制約がなく自由度が大きいこと等による。
こうした空調用ダクトは、ブロア（熱交換器付き）で発生した風をインストルメントパネルやドアトリム，天井内張り等に設けたレジスター（風向板）まで導く役割を担っている。ブロアで送られる風は、冷房時には冷たい風が、また暖房時には暖かい風となる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかるに、空調用ダクトがブロー成形品となると、板厚が１〜２ｍｍ程度で造られるため、単位面積当りの熱伝導率が大きくなっていた。その結果、湿気が多い時にダクト内に冷風が流れるとダクト表面に結露を生じさせた。結露による水滴が落下するのを防ぐべく、ダクト表面に断熱材を貼る対策等が必要となり、コスト高になった。さらに、熱伝導率が大きいために、ダクトが長くなると温度変化してしまう、すなわち冷暖房効果が低下する欠点があった。
【０００４】
一方、空調用ダクトは、インストルメントパネルやドアトリム等に設けた各レジスターに向けて空調エアを分配するために、該ダクトには必要に応じ分岐ダクト用の開口が形成されるが、この開口周りの補強が難しく、またダクト同士の接続には開口周縁にシール用パッキンを介在させなければならず、結構手間のかかる作業になっていた。
【０００５】
本発明は上記問題点を解決するもので、ダクト本体の単位面積当りの熱伝導率を小さくして保温効果を良くし、また開口周りを補強し、さらには開口を利用したダクト同士の接続にパッキンなしでもシール機能を発揮できるようにした車両用ダクトおよびその製造方法を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成すべく、請求項１記載の本発明の要旨は、二枚の発泡樹脂シート(2a,2b)を用いて中空状に圧空成形され、且つその成形部分が成形本体部(31)からインサート(4)に係る開口枠(41)の下面をつたい、さらに該開口枠の開口(K)を通って上部分に回り込んで形成される小袋状の巻き込み部(32)のうち、開口枠(41)の上載部分(322)よりも上方に在る膨出部分(321)を切除して開口(D)を形成し、平らな面を形成する前記上載部分(322)を備えるようにしたことを特徴とする車両用ダクトにある。
請求項２記載の本発明の要旨は、一対の分割型(1a,1b)の少なくとも一方にインサート(4)に係る開口枠(41)の内周縁より大なる開口縁(12a)をもつ深穴(12)を形成し、該深穴の開口縁に前記開口枠を当接させて、開口枠(41)の内側部分がキャビティ(C)と深穴(12)でつくる空間内に突き出るようにし、且つ該インサートを外側にして二枚の加熱，軟化させた発泡樹脂シート(1a,1b)を該分割型にセットした後、型閉じし、キャビティ(C)内に圧空を吹き込んで圧空成形を行い、軟化状態の発泡樹脂シート(1a,1b)が、キャビティ(C)と深穴(12)でつくる空間内に突き出した開口枠(41)の内側下部分を覆った後、開口枠(41)の開口(K)を通り、該開口枠の上面を覆い尽くし、深穴壁面に圧着することにより膨出部分(321)を形成して、インサート(4)と一体成形され、その後、該開口枠の上面に接合している部分(322)を残して該膨出部分(321)を切除し、開口(D)を設けるようにした車両用ダクトの製造方法にある。
請求項１,２の発明のごとく、車両用ダクトが発泡樹脂シート(1a,1b)を用いて中空状に圧空成形されると、発泡プラスチックの気泡を温存したまま成形品本体部(31)を形成する。ブロー成形に比し厚みのある発泡樹脂シートを用いることができるので、断熱性を一段と向上させ、従来問題となっていた結露や冷暖房効果が低下するといった欠点を解消する。車両用ダクト本体に発泡樹脂シートが用いられることに伴い、ダクト内の音の反射エネルギが減少し、これによってダクト先端の放射音も低減する。
また、開口枠(41)の上載部分(322)よりも上方に在る膨出部分(321)を切除して開口(D)を形成し、平らな面を形成する前記上載部分(322)を備えるようにすると、該上載部分(322)は、開口枠(41)を巻き込んでこれを保持するのみならず、発泡樹脂シート(1a,1b)の気泡を保持したシート状になっているので、弾力性に富みパッキンの役割も担えるようになる。軟化状態の発泡樹脂シート(1a,1b)が、キャビティ(C)と深穴(12)でつくる空間内に突き出した開口枠(41)の内側下部分を覆った後、開口枠(41)の開口(K)を通り、該開口枠の上面を覆い尽くし、深穴壁面に圧着することにより膨出部分(321)を形成して、インサート(4)と一体成形され、その後、該開口枠の上面に接合している部分(322)を残して該膨出部分(321)を切除し、開口(D)を設けると、開口枠(41)のあるインサート(4)を一体成形して開口Ｋ周りを補強する。さらに開口枠(41)の上面に載る上載部分(322)がインサート(4)を保持する役割を担いながら発泡樹脂で出来たシート面を形成するので、弾力性に富み、これが該開口に他のダクトをつなぎ合わせる際、パッキンとしても利用できる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る車両用ダクトおよびその製造方法の実施形態について詳述する。図１〜図６は本発明の車両用ダクトおよびその製造方法の一形態で、図１は車輛用ダクトの斜視図、図２は上型にインサートをセットする説明断面図、図３は二枚の発泡樹脂シートを分割型に供給した断面図、図４はブローピンから圧空を吹き込んで成形している断面図、図５は圧空成形を終えた後の膨出部分周りの断面図、図６は図５の膨出部分の上半部を切除した状態を示す断面図である。
【０００８】
▲１▼車両用ダクトの製造方法
まず、車両用ダクトの製造方法に先立ち、これに用いる金型１（一対の分割型）について説明する。分割型１は、上型１ａと下型１ｂとからなり、型閉じにより車両用ダクトのキャビティＣを形成する。二枚の加熱，軟化させた発泡樹脂シート２ａ，２ｂを該分割型１にセットして圧空成形により中空成形品３を造ることができる。開口枠４１のあるインサート４が組込まれた車両用ダクトの中空成形品３となる。
上型１ａで、インサート４の開口枠４１が配される箇所にはほぼ垂直方向に掘られた深穴１２が設けられている。深穴１２の開口縁距離Ｌ2は開口枠４１の内周縁距離Ｌ1より長く、該深穴１２は、インサート４に係る開口枠４１の内周縁４１ａより大なる開口縁１２ａを有して、製品形成のためのキャビティ面１１より一段深くなっている。
【０００９】
上記金型１を用いて、車両用ダクトの製造方法を説明する。
まず、インサート４をその開口枠４１が深穴１２に位置するように配する。インサート４はここでは平板状で四角形の開口枠４１と該開口枠４１の各四隅から延びる脚４２とを備える。
深穴１２の開口縁１２ａは開口枠４１の外周縁４１ｂとほぼ相似形で、それより若干小さめに設定される。上面開口枠４１の外周縁付近を深穴１２の開口縁１２ａに当接させて、インサート４が上型１ａに係止，セットされる（図２）。また、インサート４に係る開口枠４１の内周縁４１ａは深穴１２の開口縁１２ａより一回り小さく形成している。したがって、開口枠４１の内側部分はキャビティと深穴１２でつくる空間内に突き出た格好になる。ところで、前記インサート４の開口枠４１の断面形状は発泡樹脂シート２が抱き込みやすいように台形形状にしたり孔を設けたりするのが望ましい。開口枠断面が図６のように両端面４１１でハの字を形成する台形形状になると、該端面４１１が成形品３にしっかりと抱え込まれ、出来上った成形品３からインサート４が脱落し難くなり、より好ましくなる。
【００１０】
次いで、予め図示しない加熱盤等で加熱，軟化させた所定大きさの二枚の発泡樹脂シート２ａ，２ｂを金型１内にセットする（図３）。二枚の発泡樹脂シート２のセットにあたっては、発泡樹脂シート２に対しインサート４を外側に配して、発泡樹脂シート２が中空状に成形されたとき、インサート４が図１のように馬乗りに跨ぐ姿にする。
本車両用ダクトに使用する上記発泡樹脂シート２には、ポリプロピレンやポリエチレン等の発泡シート等があり、特にこれらの発泡樹脂シートで板厚が３ｍｍ〜１０ｍｍの範囲内で且つ１０〜２０倍発泡シートのものが好適となる。斯る発泡倍率を選ぶことによって単位面積当りの熱伝導率を小さくして保温効果を高め、また、３ｍｍ〜１０ｍｍの板厚を選択することによって製品形状を強度的に安定させ且つ圧空成形を可能にするからである。
【００１１】
その後、型内にある二枚の両発泡樹脂シート２間の所定部位にブローピン５を挿入して金型１を閉じる。該ブローピン５には図示しない圧縮空気供給源から０．１〜０．５ＭＰａ程度の圧縮空気の供給が可能である。
型閉じ後、ブローピン５から圧空Ｅを吹き込み、加熱，軟化状態の発泡樹脂シート２を膨らませ、該シートをキャビティ面１１に圧着してインサート４と一体成形する（図４）。圧空成形に伴い、発泡樹脂シート２は所定形状の発泡中空成形品３に変形し、両発泡樹脂シート２の接合部３５ではシートの自己融着性により両シートが接合していく。図１のように両シートの接合部３５にフランジ部（幅５〜１０ｍｍ程度）を形成すれば、接合部３５での結合力を一層高めることができる。
圧空成形過程で、深穴周りではインサート４の開口枠４１に係る開口Ｋを通って巻き込み部３２が膨らむ。発泡樹脂シート２が開口Ｋを通って膨らむことにより、軟化状態にある発泡樹脂シート２が開口枠４１を巻き込みながら深穴壁面に圧着して膨出部分３２１を転写形成していく（図４，図５）。詳しくは、軟化状態の発泡樹脂シート２は開口枠４１の下面から、キャビティＣと深穴１２でつくる空間内に突き出した開口枠４１の内側下部分を覆った後、開口枠４１の開口Ｋを通り開口枠上面に至り、そして、該開口枠４１の上面を覆いつくしながら深穴１２の開口周縁１２ａに到達し、さらに、ここで屈曲して深穴壁面に圧着し膨出部分３２１を形成することになる。
【００１２】
上述のインサート４が組込まれた圧空成形を終了した後は、成形品３を冷却する。しかる後、脱型により中空成形品３を取り出す。
この段階では中空成形品３はまだ密封状態にあり、巻き込み部３２は開口枠４１の開口Ｋを閉じ（図５）、また両端部も塞がれ、車両用ダクトとして機能していない。
そこで、最終工程たる後加工で、巻き込み部３２のうちの不要部分である膨出部分３２１をカットする。具体的には、巻き込み部３２のうち、該開口枠４１の上面に接合している部分３２２を残し、開口枠上面から膨んでいる膨出部分３２１を切断することになる。切断に際し、開口枠上面から成形品厚み分は残して、図６のように平らにカットし開口Ｄを設ける。さらに、密封中空成形品３の両端部で、余分な袋状の端末部３１１を取り除き、ダクト通路Ｏを形成し、最終製品たる所望の車両用ダクトを造る。
【００１３】
▲２▼車両用ダクト
前記製造方法等により形成された車両用ダクトは、インサート４を組込み、所定大きさの二枚の発泡樹脂シート２ａ，２ｂを用いて中空状に圧空成形され、インサート４と一体化した所望の形状になっている。発泡樹脂シート２を使用して圧空成形されるので、発泡プラスチックの気泡を温存したまま成形品本体部３１を形成する。なお、車両用ダクトとなるには、既述のごとくダクト用通路Ｏの形成のために、圧空成形後に両端部の余分な袋状端末部３１１が取り除かれる。
成形品３の厚みは、発泡樹脂シート２が３ｍｍ〜１０ｍｍのものが用いられていることから、かなり厚みのあるダクトが造られ、しかも発泡樹脂品であるために軽量にして断熱効果に優れたものになる。
【００１４】
また、本車両用ダクトはインサート４に係る開口枠４１を巻き込んで成形された膨出部分３２１の上半部を切除して開口Ｄが形成される。開口Ｄ周りでは、発泡樹脂シート２を用いて圧空成形された成形部分が成形本体部３１から開口枠４１の下面をつたい、さらに開口Ｋを通って上部分に回り込み、小袋状の巻き込み部３２を形成している。この巻き込み部３２のうち、開口枠４１の上載部分３２２より上方に在る膨出部分３２１が切断除去され、開口Ｄが形成される。斯る開口Ｄの形成によって、該開口Ｄにて他のダクトとのつなぎ合わせが可能になる。
開口枠上面にある巻き込み部３２の上載部分３２２は、製造方法で述べたように平らな面を形成する。該上載部分３２２は、開口枠４１を巻き込んでこれを保持するのみならず、発泡樹脂シート２の気泡を保持したシート状になっているので、弾力性に富みパッキンの役割も担えるようになる。
なお、ここでは図示を省略するが、開口枠４１に他のダクトとのつなぎ合わせ用のボルト等の締結部材用孔を設ければ、他のダクトとのつなぎ合わせをより簡便化できる。
【００１５】
▲３▼効果
このように構成した車両用ダクトおよびその製造方法によれば、発泡樹脂シート２を用いて車両用ダクトの本体部３１を形成しているので、発泡樹脂シート２の気泡がそのまま残り、ダクト本体の単位面積当りの熱伝導率を小さくできる。しかも、ブロー成形に比し厚みのある発泡樹脂シート２を用いることができるので、断熱性を一段と向上させ、従来問題となっていた結露や冷暖房効果が低下するといった欠点を解消する。結露防止対策として用いられた断熱材も不要になり、低コスト化に寄与する。さらに、車両用ダクトが発泡樹脂シート２を使用して造られるために、軽量となる（５０％以上軽くなる）。車両用ダクト本体に発泡樹脂シート２が用いられることに伴い、ダクト内の音の反射エネルギが減少し、これによってダクト先端の放射音も低減する。
また、開口枠４１のあるインサート４を一体成形して開口Ｋ周りを補強し、さらに開口枠４１の上面に載る上載部分３２２がインサート４を保持する役割を担いながら発泡樹脂で出来たシート面を形成するので、弾力性に富み、これが該開口Ｋに他のダクトとのつなぎ合わせる際、パッキンとしても利用できる。本発明の車両用ダクトを製造すれば、開口部では圧空成形により回り込んだ発泡樹脂シート２が開口Ｋを取巻き、これがシール材も兼ね備えるようになる。いままで、後加工で開口周りに貼っていたウレタン等のシール材を省くことが可能で、シール用パッキンを介在させることなくダクト同士を接続させることができ、作業性向上に寄与する。
【００１６】
尚、本発明においては、前記実施例に示すものに限られず、目的，用途に応じて本発明の範囲で種々変更できる。金型１，発泡樹脂シート２，成形品３，インサート４等の形状，大きさ等は用途に合わせて適宜選択できる。
【００１７】
【発明の効果】
以上のごとく、本発明の車両用ダクトおよびその製造方法は、単位面積当りの熱伝導率を小さくして断熱性能を上げ、またインサートで開口周りを補強すると共に該インサートを保持しながら開口周りに発泡樹脂のシール部を形成してパッキンにも活用できるなど優れた効果を発揮する。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の一形態で、車輛用ダクトの斜視図である。
【図２】  上型にインサートをセットする説明断面図である。
【図３】  二枚の発泡樹脂シートを分割型に供給した断面図である。
【図４】  ブローピンから圧空を吹き込んで成形している断面図である。
【図５】  圧空成形を終えた後の膨出部分周りの断面図である。
【図６】  膨出部分の上半部を切除した状態を示す断面図である。
【符号の説明】
１              分割型（金型）
１１            キャビティ面
１２            深穴
１２ａ          開口縁
２，２ａ，２ｂ  発泡樹脂シート
３１            成形本体部（本体部）
３２            巻き込み部
３２１          膨出部分
３２２          上載部分（開口枠の上面に接合している部分）
４              インサート
４１            開口枠
４１ａ          内周縁
Ｃ              キャビティ
Ｋ              開口
Ｄ              開口
【図１】
0004071373.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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