(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
長手方向の両端部にそれぞれ開口部を形成するダクト端部と、一方のダクト端部と他方のダクト端部との間を連通する筒状の胴体部とを有するダクトの製造方法であって、
両端が開口する筒形状のプリフォームを成形するプリフォーム成形工程と、
成形されたプリフォームを加熱する加熱工程と、
加熱されたプリフォームを軸方向および径方向に延伸ブロー成形する延伸ブロー工程とを有し、
前記プリフォームを成形する際に使用される材料は、延伸することによって強度が増加する熱可塑性材料であり、
前記プリフォームは、成形後に前記ダクト端部を形成する大径部と、前記胴体部を形成する中間筒部とを有し、この中間筒部は、前記大径部より外径が小さく形成された中央部と、この中央部と前記大径部との間を繋ぐテーパ部とで構成され、且つ、前記中央部は、径方向へ延伸することによって所定の強度を確保できる量だけ前記大径部より前記テーパ部を介して括れており、
前記延伸ブロー工程では、前記プリフォームを成形した段階で括れている前記中央部の断面積および前記テーパ部の断面積が、前記大径部の断面積と同一以上になるまで径方向に延伸ブロー成形されることを特徴とするダクトの製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載したダクトの製造方法において、
前記延伸ブロー工程では、筒形状に成形されたプリフォームの両端部に形成される両方の前記大径部を把持して長手方向に引き伸ばした後、その引き伸ばしたプリフォームの内部に高圧ガスを吹き込んで径方向に膨らませることを特徴とするダクトの製造方法。
【請求項３】
請求項１に記載したダクトの製造方法において、
前記延伸ブロー工程では、筒形状に成形されたプリフォームの両端部に形成される両方の前記大径部を把持して長手方向に引き伸ばしながら、前記プリフォームの内部に高圧ガスを吹き込んで径方向に膨らませることを特徴とするダクトの製造方法。
【請求項４】
請求項２または３に記載したダクトの製造方法において、
前記ダクトは、前記中間筒部（前記中央部と前記テーパ部）が、前記延伸ブロー工程により長手方向に引き伸ばされ、且つ、径方向に膨らまされて前記胴体部を形成し、この胴体部の肉厚が、前記ダクト端部の肉厚より薄く形成されることを特徴とするダクトの製造方法。
【請求項５】
請求項１〜４に記載した何れかのダクトの製造方法において、
延伸することで強度が増加する前記熱可塑性材料は、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）またはＰＥＮ（ポリエチレンナフタレート）であることを特徴とするダクトの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空気等の流体を流すためのダクトの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、自動車に対する低騒音化の要求が高まってきており、エンジンの吸気脈動により生じる吸気音もその対象になっている。この吸気音を低減する技術として、本出願人は、エンジンの吸気ダクトに取り付ける消音ダクトを提案した（特許文献１参照）。
この消音ダクトは、消音する胴体部とホースを取り付ける締結部（両端部）とを有し、胴体部が薄膜で構成され、締結部は厚肉で構成されている。
従来のダクトは、一般にダイレクトブロー成形で製造される。ダイレクトブロー成形は、熱可塑性材料で作った円筒状のパリソンを合わせ型で挟み込み、内部に加圧空気を吹き込んで膨らませる方法である。
【０００３】
しかし、上記の消音ダクトは、胴体部の厚さが０．５ｍｍ以下と薄いため、ダイレクトブロー成形により製造することは困難である。すなわち、ダイレクトブロー成形では、周知のパリソンコントロールによって成形品の肉厚を変化させることは可能であるが、成形品の肉厚が０．５ｍｍ以下になる様にパリソンの肉厚を調整すると、パリソンの形状保持が困難になるため、実際に０．５ｍｍ以下の薄膜を成形することは難しい。
また、ダイレクトブロー成形では、パリソンを型締めする際に有底部が形成されるため、ダクトとして不要な有底部を後工程で切断する必要がある。その結果、廃材が発生すると共に、後工程に要する設備費等が製品コストを押し上げる要因となっている。
そこで、特許文献２に示される様に、軸心方向に貫通する円筒状のパリソン（プリフォーム）を延伸させ、内部に空気を供給して中空周壁部を膨出させてパイプ等の筒状体を製造する方法が公知である。
【特許文献１】特願２００７−１１９６５１
【特許文献２】特開平５−１５４８９６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、上記の特許文献２に開示された公知技術では、延伸ブロー成形する前のパイプ形状を有するパリソンの両端開口部の径に対して、中央部の径が型の抜き勾配しか小さくなっておらず、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）やＰＥＮ（ポリエチレンナフタレート）のような延伸させることで強度が得られる材料を用いる場合には、ブロー成形しても径方向に殆ど延伸されないため、強度を得ることはできない。
つまり、ダクトの様に、両端の開口部の断面積と中央部（胴体部）の断面積とが略等しい、または、両端の開口部より胴体部の方が大きい断面積を有する筒状体を延伸ブロー成形によって製造する場合には、特許文献２に開示された公知技術では、ＰＥＴやＰＥＮのような材料を用いても強度を高めることができない。
本発明は、上記事情に基づいて成されたもので、その目的は、両端の開口部と胴体部とが略等しい断面積を有する、または、両端の開口部より胴体部の方が大きい断面積を有するダクトにおいて、肉厚が薄く、且つ、強度の高いダクトの製造方法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）
本発明は、長手方向の両端部にそれぞれ開口部を形成するダクト端部と、一方のダクト端部と他方のダクト端部との間を連通する筒状の胴体部とを有するダクトの製造方法であって、両端が開口する筒形状のプリフォームを成形するプリフォーム成形工程と、成形されたプリフォームを加熱する加熱工程と、加熱されたプリフォームを軸方向および径方向に延伸ブロー成形する延伸ブロー工程とを有し、プリフォームを成形する際に使用される材料は、延伸することによって強度が増加する熱可塑性材料であり、プリフォームは、成形後にダクト端部を形成する大径部と、胴体部を形成する中間筒部とを有し、この中間筒部は、大径部より外径が小さく形成された中央部と、この中央部と大径部との間を繋ぐテーパ部とで構成され、且つ、中央部は、径方向へ延伸することによって所定の強度を確保できる量だけ大径部よりテーパ部を介して括れており、延伸ブロー工程では、プリフォームを成形した段階で括れている中央部の断面積およびテーパ部の断面積が、大径部の断面積と同一以上になるまで径方向に延伸ブロー成形されることを特徴とする。
【０００６】
本発明によれば、プリフォームを延伸ブロー成形することにより肉厚を薄くできるので、プリフォームを成形する段階でプリフォームの肉厚を必要以上に薄くする必要はない。その結果、ダイレクトブロー成形では困難である薄膜（例えば厚さ０．５ｍｍ以下）を有するダクトの製造が可能である。また、大径部に対して中央部が括れたプリフォームから、中央部の断面積およびテーパ部の断面積が、大径部の断面積と同一以上になるまで軸方向および径方向に延伸ブロー成形することにより、強度の高いダクトを製造できる。
なお、「延伸することによって強度が増加する」の意味は、同一材料により同一の肉厚を有するダクトを製造する際に、延伸ブロー工程を含まない方法により製造されたダクトと、本発明のダクト、つまり、延伸ブロー工程を含む方法により製造されたダクトとを比較した場合に、本発明のダクトの方が高い強度を得られることを言う。
【０００７】
また、「延伸することによって所定の強度を確保できる量だけ大径部よりテーパ部を介して括れており」とは、延伸することによって強度が増加する材料を、必要な倍率まで延伸できる量だけ、プリフォームの中央部が大径部に対して括れていることを言う。
【０００８】
（請求項２の発明）
請求項１に記載したダクトの製造方法において、延伸ブロー工程では、筒形状に成形されたプリフォームの両端部に形成される両方の大径部を把持して長手方向に引き伸ばした後、その引き伸ばしたプリフォームの内部に高圧ガスを吹き込んで径方向に膨らませることを特徴とする。
本発明によれば、両端部が開口する筒形状のプリフォームを延伸ブロー成形するので、成形品に有底部が生じることはない。これにより、有底部を切断するための後加工は不要であり、廃材が発生することもない。
【０００９】
（請求項３の発明）
請求項１に記載したダクトの製造方法において、延伸ブロー工程では、筒形状に成形されたプリフォームの両端部に形成される両方の大径部を把持して長手方向に引き伸ばしながら、プリフォームの内部に高圧ガスを吹き込んで径方向に膨らませることを特徴とする。
本発明によれば、両端部が開口する筒形状のプリフォームを延伸ブロー成形するので、成形品に有底部が生じることはない。これにより、有底部を切断するための後加工は不要であり、廃材が発生することもない。
【００１０】
（請求項４の発明）
請求項２または３に記載したダクトの製造方法において、ダクトは、中間筒部（中央部とテーパ部）が、延伸ブロー工程により長手方向に引き伸ばされ、且つ、径方向に膨らまされて胴体部を形成し、この胴体部の肉厚が、ダクト端部の肉厚より薄く形成されることを特徴とする。
ダクト端部の肉厚を胴体部の肉厚より厚くできるので、ダクトにホース等を接続する際に、締結部となるダクト端部の強度を確保できる。また、胴体部の肉厚を薄く形成することにより、ダクトの軽量化を図ることができる。
【００１１】
（請求項５の発明）
請求項１〜４に記載した何れかのダクトの製造方法において、延伸することで強度が増加する熱可塑性材料は、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）またはＰＥＮ（ポリエチレンナフタレート）であることを特徴とする。
延伸することで強度が増加する熱可塑性材料の例として、ＰＥＴまたはＰＥＮを用いることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明を実施するための最良の形態を以下の実施例により詳細に説明する。
【実施例１】
【００１３】
図１（ａ）は消音器１に使用される内側ダクト２の長手方向断面図、同図（ｂ）は内側ダクト２の径方向断面図（Ａ−Ａ断面図）である。
本実施例の消音器１は、例えば、内燃機関の吸気音を低減する働きを有し、図２（ａ）に示す様に、内燃機関の吸気通路の一部を形成する内側ダクト２と、この内側ダクト２の外側に空気層を介して配置される外側ダクト３とで構成される。
内側ダクト２は、図１（ｂ）に示す様に、空気の流れ方向と直交する断面形状が円形に形成された胴体部２Ａと、同図（ａ）に示す様に、胴体部２Ａの長手方向の両端部に開口部を形成するダクト端部２Ｂとを有し、胴体部２Ａの断面積とダクト端部２Ｂの断面積とが略同一に形成されている。
【００１４】
胴体部２Ａは、厚さが０．５ｍｍ以下、好ましくは、０．２ｍｍに設定されている。
ダクト端部２Ｂは、例えば、内側ダクト２にホース等を接続するための締結部として設けられ、その肉厚が胴体部２Ａの肉厚より厚く（例えば２ｍｍ）設定されている。なお、一方のダクト端部２Ｂは、例えば、エアクリーナ（図示せず）の出口に連結され、他方のダクト端部２Ｂは、例えば、スロットルボディ（図示せず）の入口に連結される。
この内側ダクト２は、後述する延伸ブロー成形により製造される。
外側ダクト３は、図２（ｂ）に示す様に、半円弧状の断面形状を有する一対の半割れダクトを組み合わせて構成され、内側ダクト２のダクト端部２Ｂを挟み込んだ状態で、両方の半割れダクトに設けられたフランジ部３ａ同士を合わせて固定されている。
【００１５】
次に、本発明に係る内側ダクト２の製造方法を図３〜図６に基づき説明する。
（ａ）プリフォーム成形工程…例えば、周知の射出成形法により、溶融した熱可塑性材料を金型に射出してプリフォーム２０を成形する。このプリフォーム２０は、図３（ａ）に示す様に、成形後にダクト端部２Ｂを形成する大径部２０ａと、この大径部２０ａより外径が小さく形成された中央部２０ｂと、両方の大径部２０ａと中央部２０ｂとの間を繋ぐテーパ部２０ｃとが設けられている。なお、中央部２０ｂとテーパ部２０ｃとで本発明の中間筒部が形成されている。
中央部２０ｂと大径部２０ａとは、同図（ｂ）、（ｃ）に示す様に、それぞれ、断面形状が円形であり、且つ、大径部２０ａより中央部２０ｂの方が断面積が小さく形成されている。つまり、プリフォーム２０は、大径部２０ａに対しテーパ部２０ｃを介して中央部２０ｂが括れた鼓型の筒形状に成形されている。
熱可塑性材料としては、延伸によって強度が増加する材料、例えば、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ＰＥＮ（ポリエチレンナフタレート）等が使用される。
（ｂ）加熱工程…図４に示す様に、成形されたプリフォーム２０を適温まで加熱する。
【００１６】
（ｃ）延伸工程…図５に示す様に、上型４と下型５によりプリフォーム２０の両方の大径部２０ａを把持して長手方向（図示上下方向）に引き伸ばす。この時、例えば、下型５によりプリフォーム２０の下側の大径部２０ａを固定した状態で、上型４を図示上方（矢印方向）へ引き上げて、プリフォーム２０の上側の大径部２０ａを引っ張ることにより、中央部２０ｂおよびテーパ部２０ｃが長手方向に引き延ばされて薄肉に形成される。なお、上型４と下型５は、それぞれプリフォーム２０の大径部２０ａを把持した状態で、その大径部２０ａの開口面を気密に閉じている。
（ｄ）ブロー成形工程…図６（ａ）に示す様に、ブロー成形用の合わせ型６を上型４と下型５との間に挟み込んで、テーパ部２０ｃおよび中央部２０ｂの外周に配置した後、例えば、下型５に設けられたブロー孔５ａからプリフォーム２０の内部に高圧ガスを吹き込む。これにより、同図（ｂ）に示す様に、テーパ部２０ｃおよび中央部２０ｂが合わせ型６の内周面に密着するまで径方向に延伸して、内側ダクト２の胴体部２Ａが形成される。  
【００１７】
（実施例の効果）
本実施例に記載したダクトの製造方法では、延伸することによって強度が増加する熱可塑性材料（ＰＥＴ、ＰＥＮ）を使用することにより、強度の高い内側ダクト２を製造できる。つまり、大径部２０ａに対して中央部２０ｂが括れた鼓型のプリフォーム２０から、中央部２０ｂの断面積が大径部２０ａの断面積と略同一になるまで軸方向および径方向に延伸ブロー成形することにより、径方向の延伸率を大きく取ることができるので、強度の高い胴体部２Ａを形成できる。
【００１８】
また、本実施例の内側ダクト２は、延伸ブロー成形により製造されるので、胴体部２Ａの肉厚を０．５ｍｍ以下まで薄くできる。すなわち、図５に示す延伸工程により、プリフォーム２０を長手方向に引き伸ばすことによって、中央部２０ｂ（最終的に胴体部２Ａを形成する部位）の肉厚を薄くできるので、プリフォーム２０を成形する段階でプリフォーム２０の肉厚を必要以上に薄くする必要はない。これにより、従来のダイレクトブロー成形では困難である厚さ０．５ｍｍ以下の胴体部２Ａを有する内側ダクト２の製造が可能である。
【００１９】
さらに、プリフォーム２０の大径部２０ａは、ブロー成形を行う際に、上型４と下型５により外周面が把持されているため、高圧ガスを吹き込んだ時に、大径部２０ａが径方向の外側へ膨らむことはない。つまり、ブロー成形によって大径部２０ａの肉厚が薄くなることはなく、径方向および軸方向に延伸して形成される胴体部２Ａより肉厚を厚くできるので、締結部として設けられるダクト端部２Ｂの強度を確保できる。
また、上記の製造方法では、両端が開口している鼓型のプリフォーム２０を延伸ブロー成形するので、成形品に有底部が生じることはない。その結果、有底部を切断するための後加工は不要であり、廃材が発生することもない。
【実施例２】
【００２０】
図７（ａ）は内側ダクト２の長手方向断面図、同図（ｂ）は胴体部２Ａの断面図（Ｅ−Ｅ断面図）、同図（ｃ）はダクト端部２Ｂの断面図（Ｆ−Ｆ断面図）である。
実施例１では、断面円形を有する内側ダクト２の一例を記載したが、本発明の製造方法により、例えば、図７に示す様に、断面形状が多角形（例えば、六角形）の内側ダクト２を製造することもできる。
この内側ダクト２は、実施例１に記載した消音器１に用いた場合に、多角形を構成する各平面部が、吸気音の発生によって振動する振動面を形成し、その振動面の厚さが０．５ｍｍ以下、好ましくは、０．２ｍｍに設定されている。なお、内側ダクト２の製造工程は、実施例１と同じであり、プリフォーム成形工程→加熱工程→延伸工程→ブロー成形工程を有し、延伸工程では、プリフォーム２０の中央部２０ｂが軸方向および径方向に延伸されることにより、強度の高い内側ダクト２を製造できる。
また、製造された内側ダクト２は、胴体部２Ａの断面積Ｓ１とダクト端部２Ｂの断面積Ｓ２とが略同一に形成されている。
【００２１】
（変形例）
実施例１及び実施例２に記載した内側ダクト２の製造方法では、両端が開口する筒形状のプリフォーム２０から延伸ブロー成形によって内側ダクト２を製造しているが、少なくとも一端側が閉じた有底状のプリフォーム２０から延伸ブロー成形を実施した後、有底部を切断して内側ダクト２を製造することもできる。
また、実施例１及び実施例２では、延伸工程の後にブロー成形工程を実施しているが、延伸工程とブロー成形工程とを同時に行うことも可能である。つまり、プリフォーム２０の大径部２０ａを把持して長手方向に引き伸ばしながら、プリフォーム２０の内部に高圧ガスを吹き込んで径方向に膨らませることも可能である。
【００２２】
また、実施例１および実施例２では、プリフォーム２０の括れている中央部２０ｂの成形後の断面積が、両端部（大径部２０ａ）の断面積と略同一となるように成形されているが、当該中央部２０ｂの断面積が、両端部（大径部２０ａ）の断面積より大きくなるように成形しても良い。
本発明のダクトの製造方法は、消音器１に使用される内側ダクト２の製造に限定されるものではなく、空調用の空気ダクトや排気ダクト等、種々の用途に利用されるダクトの製造方法にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】（ａ）内側ダクトの長手方向断面図、（ｂ）内側ダクトの径方向断面図（Ａ−Ａ断面図）である（実施例１）。
【図２】（ａ）消音器の長手方向断面図、（ｂ）消音器の径方向断面図（Ｂ−Ｂ断面図）である（実施例１）。
【図３】（ａ）プリフォームの長手方向断面図、（ｂ）プリフォームの中央部の断面図（Ｃ−Ｃ断面図）、（ｃ）プリフォームの大径部の断面図（Ｄ−Ｄ断面図）である。
【図４】加熱工程の説明図である。
【図５】延伸工程の説明図である。
【図６】ブロー成形工程の説明図である。
【図７】（ａ）内側ダクトの長手方向断面図、（ｂ）胴体部の断面図（Ｅ−Ｅ断面図）、（ｃ）ダクト端部の断面図（Ｆ−Ｆ断面図）である（実施例２）。
【符号の説明】
【００２４】
２    内側ダクト（ダクト）
２Ａ  内側ダクトの胴体部
２Ｂ  ダクト端部
２０    プリフォーム
【図１】
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【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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