(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
粒状又は塊状の樹脂ペレットを部分的に溶融状態にした部分溶融体同士が互いに溶融結合し、且つ該部分溶融体間に通気性隙間を設けるようにして筒状に形成されることを特徴とする車両用吸気ダクト。
【請求項２】
半円筒部を形成する凸状又は凹状の型面を加熱した後、該型面に粒状又は塊状の樹脂ペレットを配し該樹脂ペレットが部分的に溶融した半溶融状態とし、樹脂ペレット同士を融着結合させると共に該樹脂ペレットの部分溶融体間に通気性隙間を残す状態で成形を完了し、その後、型面に成形された半円筒部がある半割り品を脱型し、該半割り品を組み合わせて筒状に一体化させることを特徴とする車両用吸気ダクトの製造方法。
【請求項３】
前記部分溶融体同士が互いに溶融結合し、且つ該部分溶融体間に通気性隙間を設けるようにして、一対の半割り品が、ダクト本体になる半円筒部と該半円筒部の外側縁に張り出すフランジ部とを有し、両半割り品が重ね合わさり結合一体化して筒状に形成されると共に、該フランジ部から透孔が設けられた取付け部を水平延設し、さらに該取付け部を中実でソリッドとする請求項１記載の車両用吸気ダクト。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車等のエンジン燃焼室への吸入空気通路となる車両用吸気ダクトおよびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車の低騒音化のニーズが年々高まっており、エンジンの吸気音に対してもその要求が高くなっている。そして、従来は吸気ダクト９４にレゾネータ９５を追加するなどして吸気音を低減させてきた（図９）。
ところが、近年、エンジンルームが小形化されてきており、レゾネータ９５を設けるスペースが確保でき難くなっている。ダクト９２，９４を長くすればそれにより吸気音は低減するが、長くすることでダクト長さによる気柱共鳴のピークが発生し、これを消すためにレゾネータ９５が必要になってしまう。
こうした問題を解消するために、実開昭６２−８４５２５号公報の技術が提案されている。当該技術は通気性を有する不織布等でダクトを形成し、吸気音を下げるものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかるに、前記公報技術においては、不織布が剛性不足していることから吸気の負圧による変形を起し易かった。
この変形を防止すべく、多数の孔又はスリットを形成した樹脂製ダクトを芯材として配設するが、製造コストが高くなっていた。また、ダクト芯材と不織布との材質が異なるため、リサイクルし難い問題があった。さらに、前記公報技術の吸気ダクトは取付け用フランジを別で成形し、これを組付けなければならずコスト高となっていた。
【０００４】
本発明は、上記問題点を解決するもので、所定の剛性を有しながら通気性を確保し、しかも単一材料で製造コストを安く且つリサイクルを容易にした車両用吸気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。
【０００５】
【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記載の発明の要旨は、粒状又は塊状の樹脂ペレットを部分的に溶融状態にした部分溶融体同士が互いに溶融結合し、且つ該部分溶融体間に通気性隙間を設けるようにして筒状に形成されることを特徴とする車両用吸気ダクトにある。ここで、「粒状又は塊状の樹脂ペレットを部分的に溶融状態にした部分溶融体」には、樹脂ペレット全体が溶融状態になっても、樹脂ペレットが粒状又は塊状の形状を温存して車両用吸気ダクトになる際に通気性隙間を形成できればこれを含む。
請求項２記載の発明の要旨は、半円筒部を形成する凸状又は凹状の型面を加熱した後、該型面に粒状又は塊状の樹脂ペレットを配し該樹脂ペレットが部分的に溶融した半溶融状態とし、樹脂ペレット同士を融着結合させると共に該樹脂ペレットの部分溶融体間に通気性隙間を残す状態で成形を完了し、その後、型面に成形された半円筒部がある半割り品を脱型し、該半割り品を組み合わせて筒状に一体化させることを特徴とする車両用吸気ダクトの製造方法にある。
請求項３の発明たる車両用吸気ダクトは、請求項１で、部分溶融体同士が互いに溶融結合し、且つ該部分溶融体間に通気性隙間を設けるようにして、一対の半割り品が、ダクト本体になる半円筒部と該半円筒部の外側縁に張り出すフランジ部とを有し、両半割り品が重ね合わさり結合一体化して筒状に形成されると共に、該フランジ部から透孔が設けられた取付け部を水平延設し、さらに該取付け部を中実でソリッドとする。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る車両用吸気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。
（１）実施形態１
図１〜図３は本発明の車両用吸気ダクトおよびその製造方法を表し、図１は車両用吸気ダクトの斜視図、図２は車両用吸気ダクトの製造装置たるパウダースラッシュ成形装置の斜視図、図３は図２の装置を用いた製造工程の説明図である。
【０００７】
▲１▼車両用吸気ダクト
本車両用吸気ダクト（以下、「吸気ダクト」という。）は、粒状又は塊状の樹脂ペレット２を用い、エンジン燃焼室への吸入通路になるよう筒状形成されたものである。
樹脂ペレット２は、成形操作における供給材料として予備成形されたプラスチック材料で、比較的均一な寸法を有する粒状又は塊状になっている。樹脂材料としてはポリエチレン樹脂，ポリプロピレン樹脂等がある。樹脂ペレット２の大きさは試験結果から０．５ｍｍφ〜５ｍｍφの範囲のものが好適とされる。樹脂ペレット２の形状は、コールドカット法による円柱状品やホットカット法，アンダーウォータカット法による碁石状品あるいは球状品があるが、本発明で用いる樹脂ペレット２の形状として特に制約があるわけでなく、いずれのものでもよい。
【０００８】
吸気ダクト１は、成形装置で半円筒部１１を有する一対の半割り品１ａ，１ｂを成形し、両半割り品１ａ，１ｂを組み合わせて一体化している（図１）。半割り品１ａ，１ｂにはダクト本体になる半円筒部１１と該半円筒部１１の外側縁に張り出すフランジ部１２が設けられる。一対の半割り品１ａ，１ｂに係るフランジ部１２同士を重ね合わせ、接着剤により結合一体化させて、吸入通路となる中空部Ｏを形成した吸気ダクト１にする。一対の半割り品１ａ，１ｂの結合一体化には、接着剤の他、溶着或いはタッカー等による機械的接合方法等によることもできる。
【０００９】
前記半割り品１ａ，１ｂは、樹脂ペレット２を部分的に溶融状態にした部分溶融体２ａ同士が互いに溶融結合し結合部２１をつくり、且つ該部分溶融体２ａ間に通気性隙間εを設けるようにして形成される。部分溶融体２ａは樹脂ペレット２が通気性隙間εを確保しながら溶融結合して固化状態になったものをいう。通気性隙間εは少なくともダクト本体になる半円筒部１１に設けられる。本実施例形態では、半割り品１ａ，１ｂが同一加工処理されており、吸気ダクト全体に亘って同じような通気性隙間εが設けられている。
図１の右下の拡大図に示すように、樹脂ペレット２が加熱処理されることによって該樹脂ペレット２の外周面付近が部分的に溶融状態になる。そして、隣合う部分溶融体２ａ同士が互いに溶融結合し結合部２１をつくる。部分溶融体２ａは外周面付近だけしか完全溶融しないため、当初の樹脂ペレット２の形状が温存される。そのため、隣合う部分溶融体２ａ同士が互いに溶融結合しても、樹脂ペレット２の残存形状の制約を受け、部分溶融体２ａ同士がぶつかり合った所は溶着結合するものの、ぶつかり合わない所には通気性隙間εが確保されている。
【００１０】
通気性隙間εが確保されるイメージとしては次のようになる。炊き上げた米を緩やかに握っておにぎりを作れば、米粒の粘着効果でおにぎりの形状が保たれる一方で、米粒と米粒の間に隙間ができる。ただ、米粒で形成されていても、握り潰していけば餅のようになる。
従来、樹脂ペレット２が予備成形された成形材料の塊にあっても、成形品を造る段階では完全にその形状を失い、餅のように中実の成形品になっていた。これに対し、本発明品たる車両用吸気ダクト１は、緩やかに握ったおにぎりのように、米粒と米粒の間の隙間に相当する通気性隙間εを形成し、且つ、部分溶融体２ａ同士が互いに溶融結合して製品形状をつくりあげている。
【００１１】
ここで、吸気ダクト１における前記通気性隙間εの割合は、樹脂ペレット２の性状，形状の他、成形時の加熱処理や成形圧力の加減によって適宜選定することができる。
本実施形態では、既述のごとく全体に亘って同じような通気性隙間εが設けられた吸気ダクト１になっているが、次のようにしてもよい。通気性隙間εがつくるダクト本体の開孔率を調整して或る特定の音域に対して低減効果の高い吸気ダクト１とするのである。例えば、ダクト本体に通気性隙間εの無数の孔を形成し、且つ大気開放側のダクト先端部のみ開孔率を大きくした吸気ダクト１とする。このようにすると、ダクト先端で放射される音の圧力変動が緩和され、ダクトからの放射音（エンジンから発生する騒音）を小さくすることができる。
【００１２】
また、前述の一対の半割り品１ａ，１ｂについて、両者の通気性隙間εがつくるダクト本体の開孔率を変えて吸気ダクト１を形成することもできる。ダクト全周に同様の通気性隙間εを設けていると、吸気ダクト１がエンジンルーム内で温められたエアを吸入し、吸気温度が上昇し、酸素密度が低下するためエンジン出力が低下する虞れがある。これに対処すべく、開孔率の異なる半割り品１ａ，１ｂを用意し、これを一体化するにあたり、エンジンルーム内の熱源側に開孔率の小さい或いはゼロにした半割り品を配した吸気ダクト１にするのである。
【００１３】
▲２▼車両用吸気ダクトの製造方法
上記吸気ダクト１は例えばパウダースラッシュ成形装置３を用いて造ることができる。パウダースラッシュ成形装置３は、成形型３ａとバケット３ｂとからなる（図２）。
成形型３ａは、伝熱性に優れるニッケル電鋳シエルで構成され、その内面に製品を造り出す型面３１を形成する。型面３１は、製品成形部で、半円筒部１１になる凹状部とフランジ部１２を成形できるようにする。型面３１をつくるシエル板の裏側は、加熱媒体循環パイプからなる加熱手段３２を溶接固定する（図３）。この加熱手段３２は、型面３１を所定温度（例えば約３００℃）まで加熱コントロール設定できるようになっている。
【００１４】
バケット３ｂは、図２のごとく容器フレーム内に樹脂ペレット２が収納される収容部をもつボックス形状である。収容部はバケット内底面に側壁を立設して容器を形づくる。パウダースラッシュ成形装置３は粉体原料を通常用いるが、本発明では樹脂ペレット２を使用する。
【００１５】
吸気ダクト１の製造方法は以下のごとくである。まず、バケット３ｂ内に原料となる粒状又は塊状の樹脂ペレット２を投入する。一方、成形型３ａの型面３１を所定温度まで加熱手段３２で上昇させる（図３のイ）。そして、型面３１が所定温度になったら、バケット３ｂ上に成形型３ａを被せて、図示しないクランプで閉合する（図３のロ）。この閉合によって、成形型３ａとバケット３ｂが圧着し密封状態となる。
【００１６】
続いて、加熱手段３２によって成形型３ａの型面３１を設定温度（通常２３０〜２５０℃）まで加熱する。
設定温度に到達後、今度は、パウダースラッシュ成形装置３を倒立させ、成形型３ａ内へ樹脂ペレット２を移動させる。所定時間経過後、パウダースラッシュ成形装置３を元の状態に戻し、型面３１に付着しなかった樹脂ペレット２を回収する。次いで、クランプを外し、成形型３ａをバケット３ｂから切り離し、型面３１を上向きにする（図３のハ）。
【００１７】
前記倒立によって成形型３ａ内へ移動した樹脂ペレット２は、型面３１に付着する（配される）。加熱手段３２により適宜加熱され、３１型面の熱を受けてその表層が部分的に溶融した半溶融状態になる。そして、樹脂ペレット２の部分的溶融に伴い、隣合う樹脂ペレット同士が溶融結合（粒界溶着）して型面形状に付形されていく。ただ、樹脂ペレット２はその表層のみが部分的に溶融した状態にとどまっているため、或いは全体が軟化状態にあってもまだ樹脂ペレット２の粒状又は塊状の形状が温存されるため、隣合う樹脂ペレット２の部分溶融体２ａ間に通気性隙間εを残す。
本発明はこの状態で成形を終える。すなわち、本発明は粒状又は塊状の樹脂ペレット２を用い、成形時間を短くして、通気性隙間εを残す状態で成形を完了する。従来のごとく、樹脂ペレット２を完全に軟化一体化してソリッド（中実）の成形品にするのでなく、成形時間を幾分短めにとって、無数の通気性隙間ε（透孔）のある成形品とする。部分溶融体２ａ同士がぶつかりあった所は溶融結合して成形形状をつくりあげる一方で、部分溶融体同士がぶつかり合わない所は溶融化（ゲル化）を完結させずに通気性隙間εを残したままとする。その後、成形型を冷却し、成形品を硬化させ形状固定する。
なお、樹脂ペレット同士を融着結合させると共に該樹脂ペレット２の部分溶融体２ａ間に通気性隙間εを残す状態で成形する製法としては、成形時間の他、型面の温度コントロール等を組み合わせることもできる。
【００１８】
しかる後、型面３１に成形された一対の半割り品１ａ，１ｂを脱型する（図３のニ）。そして、両半割り品１ａ，１ｂを組み合わせ、フランジ部１２同士を接着剤等で一体化させれば、図１ごとくの中空部Ｏのある所望の筒状吸気ダクト１が得られる。
【００１９】
このように構成した車両用吸気ダクトおよびその製造方法によれば、ダクト本体が樹脂製品であるので、不織布と違い、製品として必要な所定の剛性を有する。吸気の負圧による変形を起さない。そして、▲１▼成形材料として粒状又は塊状の樹脂ペレット２を用い、且つ、▲２▼成形時間を短くして通気性隙間εを残す状態で成形を完了するので、気柱共鳴ピークが発生しなくなり、騒音レベルが低くなる。簡単にダクト本体に通気性を帯有させて吸気音を下げることができる。レゾネータを廃止又はその容量を減らすことができ、低コスト化につながる。また、通気性隙間εの開孔率を自由に変えることが可能であり、様々な周波数域に対応した調整ができる。
加えて、本発明の吸気ダクト１は樹脂成形品だけで吸気ダクトを形成できるので、製造コストを安くできる。全て同一材で同一型で成形できるので、製品コストが安くなる。さらに複合品でないので、リサイクル化を容易にする。
【００２０】
（２）実施形態２
▲１▼車両用吸気ダクト
本実施形態の吸気ダクトは、図１の形状の吸気ダクト１に図４に示すような取付け部１３が付加されたものである。該取付け部１３は、フランジ部１２から水平延設した舌片で、各半割り品１ａ，１ｂの成形過程で一体成形される。取付け部１３には他の部材へ取付けるための透孔１５を設ける。取付け部１３は、他の主要部分とは異なり、中実でソリッドになっている。他の構成は実施形態１と同様でその説明を省く。実施形態１と同一符号は同一又は相当部分を示す。
【００２１】
▲２▼車両用吸気ダクトの製造方法
実施形態１と同様のスラッシュ成形装置であるが、ただ、取付け部１３を付加できるよう、その分の型面４３及び加熱手段４２が追加装備されている（図５）。符号４ａがスラッシュ成形装置４の成形型である。また、反射板４ｂと、該反射板４ｂから垂下する板片で作られたプレス部材４１が用意される。該プレス部材４１は成形型４ａ上の取付け部１３が形成される部位に対向配置できるようセットされる。プレス部材４１は水平に配設されて、反射板４ｂが下降したとき、型面４３上に付着した半溶融状態の樹脂ペレット２を圧着して通気性隙間εのない中実（ソリッド）部に仕上げることができる。
【００２２】
吸気ダクトの製法は、実施形態１と同様に図３のハに相当する工程まで進めていく。この段階では、型面４３の半円筒部１１とフランジ部１２と取付け部１３の部位に樹脂ペレット２が付着し、型面４３の熱を受けてその表層が部分的に溶融した半溶融状態になっている。
しかる後、反射板４ｂを型面４３に対向させ（図５のイ）、さらに該反射板４ｂを下降させ、プレス部材４１で取付け部１３に相当する部位にある半溶融状態の樹脂ペレット２を圧着する（図５のロ）。該圧着により、通気性隙間εを残して型面４３上に付着していた樹脂ペレット２は押し潰されてその隙間を消失する。他の主要部分が通気性隙間εを残したまま成形を完了するのに対し、取付け部１３のところは中実のソリッドになって成形を終える。尚、図４では取付け部１３のところの厚みが他の半円筒部１１及びフランジ部１２と同等の厚みで中実になっている。取付け部１３のところの加熱手段４２の温度を上げて取付け部１３の箇所に多量の樹脂ペレット２を付着させたため、圧着で全体をほぼ同一厚みにしても取付け部だけ中実が可能となる。勿論、加熱手段４２の加熱温度を全体に亘りほぼ同じにし、取付け部１３のところだけ圧着により薄くして中実化を図ることもできる。
その後、成形型４を冷却し、成形品を硬化させ形状固定する。そして、型面４３に成形された一対の半割り品１ａ，１ｂを脱型し（図３のニを参照）、両半割り品１ａ，１ｂを組み合わせ、フランジ部１２同士を接着剤等で一体化させれば吸気ダクト１を得る。
【００２３】
このように構成した車両用吸気ダクトおよびその製造方法は、実施形態１の作用，効果に加え、取付け部を一体成形できる。該取付け部は中実であるので、機械的強度が大きく、取付け部として効を奏する。取付け部を別体成形し、これを組みつけなければなかった従来品に比し、低コスト化を実現できる。
【００２４】
（３）実施形態３
本実施形態は図６ごとくの金型５を用いて吸気ダクト１を造る。本発明は加熱した型面５３に樹脂ペレット２を一層または多層に付着させ、且つ該樹脂ペレット２の一部を溶融させ隣接する樹脂ペレット同士を溶融結合して通気性隙間εを残したまま所定の通気性吸気ダクト１を形成する。実施形態１，２では型面３１，４３が凹状であるため、成形された吸気ダクト１は外形が規制された製品となっていた。そして、型面３１，４３に接する外形は比較的平滑度が保たれるのに対し、内形は樹脂ペレット２が部分溶融体２ａにとどまるため、外形に比しでこぼこ状態にあった。
本実施形態は金型５の基体５２上に型面５３を凸状にして製品内形を規制する吸気ダクト１を造るようにしている。型面５３には所定厚みで加熱プレートからなる加熱手段５１が半円筒部１１とフランジ部１２を成形できるよう組み付けられている。
【００２５】
吸気ダクトの製造方法は、実施形態１と基本的に同様となる。加熱手段５１を所定温度に加温した後、型面５３に樹脂ペレット２を付着させ（配し）、これを部分的に溶融した半溶融状態とする。そして、樹脂ペレット２同士を融着結合させると共に該樹脂ペレット２の部分溶融体２ａ間に通気性隙間εを残す状態で成形を完了する。その後、型面５３に成形された半割り品１ａ，１ｂを脱型し、該半割り品１ａ，１ｂを組み合わせて一体化した車両用吸気ダクト１とする。こうして出来上った吸気ダクト１は図１と同様の形状となる。ただ、内形が滑らかな吸気ダクト１になっている。従って、実施形態１の作用，効果に加え、吸気抵抗の少ない吸気ダクト１となり、より優れたものとなる。
【００２６】
（４）実施形態４
本実施形態は図７のごとく、吸気ダクト１の内形に相当する凸状（パイプ状）の金型７を用いて該吸気ダクト１を造るものである。パイプ状の金型７内には熱媒Ｇが通るようになっている。
吸気ダクトの製造方法は、熱媒Ｇを流し金型７の表面を所定温度にする。しかる後、金型表面の型面７１に樹脂ペレット２を付着させ、これを部分的に溶融した半溶融状態とする。そして、樹脂ペレット２の部分溶融体２ａ間に通気性隙間εを残した状態で、樹脂ペレット同士を融着結合させ成形を完了する。冷却工程を経た後、カッター８等で二分割にし、半割り品１ａ，１ｂにして金型から取外す。しかる後、半割り品１ａ，１ｂを接合して吸気ダクト１とする。こうして出来た吸気ダクト１は図１の吸気ダクト１でフランジ部１２がないものとなる。該吸気ダクト１の作用，効果は実施形態３とほぼ同じになる。
【００２７】
（５）実施形態５
本実施形態は図８のごとく、プレス成形型を用いて吸気ダクト１を造る。該吸気ダクトは図４に相当したものとなる。上型６２と下型６１との型閉じで、吸気ダクト１のキャビティＣができる。キャビティＣは半円筒部１１とフランジ部１２のところの厚みがＷ1で、熱プレス成形で部分溶融体２ａ間に通気性隙間εができるようにしている。これに対し、取付け部１３の箇所のキャビティ厚みはＷ2で薄めで、Ｗ1＞Ｗ2とする。図８中、Ａゾーンが通気性隙間のある半円筒部１１，フランジ部１２になり、Ｂゾーンが中実の取付け部１３になる。
斯るプレス成形型６を用いた吸気ダクトの製造方法は、図示しない加熱手段でプレス成形型６を加温し所定温度にする。そして、型面６３に樹脂ペレット２を配し、これを部分的に溶融した半溶融状態とする。次いで、型閉じにより樹脂ペレット同士を融着結合させると共に該樹脂ペレット２の部分溶融体２ａ間に通気性隙間εを残す状態で成形を完了する。このとき、取付け部６３の部位についてはキャビティ厚みがＷ2であることから、半溶融状態にある樹脂ペレット２が押し潰されて中実の取付け部となる。その後、型開して成形品を取り出せば、図４と同じような吸気ダクト１ができる。本実施形態の吸気ダクト１は、実施形態２と同様の効果が得られる。
【００２８】
尚、本発明においては、前記実施形態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。吸気ダクト１に係る半円筒部１１，フランジ部１２，取付け部１３の形状，材料等は適宜選択できる。また吸気ダクト１を造る成形装置は実施形態に限定されず、用途にあわせて適宜選択できる。
【００２９】
【発明の効果】
以上のごとく、本発明の車両用吸気ダクトおよびその製造方法は、単一材料で製造コストを安く且つリサイクルを容易にして、所定の剛性を有しながら所望の通気性を確保でき優れた効果を発揮する。
【図面の簡単な説明】
【図１】  実施形態１に係る車両用吸気ダクトの斜視図である。
【図２】  車両用吸気ダクトの製造装置たるパウダースラッシュ成形装置の概略斜視図である。
【図３】  図２の装置を用いた製造工程の説明図である。
【図４】  実施形態２に係る車両用吸気ダクトの斜視図である。
【図５】  車両用吸気ダクトの製造装置たるスラッシュ成形装置の概略図である。
【図６】  実施形態３で、車両用吸気ダクト用製造金型の概略断面図である。
【図７】  実施形態４で、車両用吸気ダクト用製造金型の概略断面図である。
【図８】  実施形態５で、車両用吸気ダクト用プレス成形型の概略要部断面図である。
【図９】  従来技術の説明図である。
【符号の説明】
１                  吸気ダクト
１ａ，１ｂ          半割り品
１１                半円筒部
１２                フランジ部
１３                取付け部
１５                透孔
２                  樹脂ペレット
２ａ                部分溶融体
３１，４３，５３，６３，７１  型面
ε                  通気性隙間
【図１】
0004254974.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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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