(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の固定型と可動型内に、板状の開閉弁と通気窓がある製品本体の夫々のキャビティが形成され、且つ製品本体キャビティへは主シリンダから、開閉弁キャビティへは副シリンダから材料が充填される構造の金型を用いて、
まず、副シリンダから開閉弁キャビティに材料を射出注入し、続いて、主シリンダから製品本体キャビティに材料を充填して夫々の成形を終え、次の型開段階で、開閉弁が固定型に製品本体が可動型に残るようにし、そして、開閉弁に製品本体が対向するように可動型をスライドさせた後、型閉じして製品本体と開閉弁を重ね合わせ開閉弁で前記通気窓を塞ぐようにし、しかる後、開閉弁の上縁近くに形成された通孔及び該通孔に対向する通気窓の窓枠に形成された透孔へ材料を充填して製品本体と開閉弁を連結する連結体を成形することを特徴とする開閉弁付き製品の型内成形方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車室内空気を排出する車両用換気装置等に適用される開閉弁付き製品の型内成形方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
開閉弁付き製品として、例えば車両用換気装置たるクォーターベントダクト７等は一般に図９のような構成になっている。本体７１と開閉弁７２と固定棒７３からなり、固定棒７３を開閉弁７２の小孔に通して本体７１に開閉弁７２を取付けている（図９のイ）。また、近年は開閉弁８２の本体への取付けが、コストダウンを狙って本体から一体で成形したピン８１に開閉弁８２を差し込み（図９のロ）、熱カシメ，超音波カシメで取着する方法が主流になっている。他に、図９（ハ）に示すように本体９１に差し込み孔９１１を設け、これに開閉弁９２を差し入れ、係合突起９２１で本体９１への開閉弁９２の取付けを図る方法もある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかるに、前述した従来の方法は、いずれも射出成形で構成部品を造った後、一部機械化できるにせよ手作業による組み付け作業が必要になっていた。アウトライン作業となり、結果として割高な商品になっていた。さらに、図９（ロ）の熱カシメによる場合などは、カシメが確実に実行されず、開閉弁８２が本体から外れてしまう不具合もあった。
こうしたことから、特開平１１−４８７６５号公報等で３色成形の発明技術が提案されている（図１０）。しかしながら、本技術の場合、第１射出で成形された開閉弁９５の上から第２射出で接合部９６を成形することになる。第２射出をする際、開閉弁９５が既に射出成形されたキャビティへの射出となるため、開閉弁９５の材料収縮が発生した所（キャビティに隙間ができている。）に、樹脂を充填することからその隙間に第２射出の樹脂がまわり込み、バリが発生し易かった。このバリは開閉弁９５の通気性能に影響を及ぼし性能ダウンさせた。第３射出時の本体９７の成形時に、そのバリによって開閉弁９５と本体９７が融着してしまうからである。図中、符号９５１は抜け防止用アンダーカットを示す。
【０００４】
本発明は上記問題点を解決するもので、開閉弁の開閉動作性能を安定維持して、しかも組み付け作業をなくしてコスト的にも安くできる開閉弁付き製品の型内成形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に記載の発明の要旨は、一対の固定型と可動型内に、板状の開閉弁と通気窓がある製品本体の夫々のキャビティが形成され、且つ製品本体キャビティへは主シリンダから、開閉弁キャビティへは副シリンダから材料が充填される構造の金型を用いて、まず、副シリンダから開閉弁キャビティに材料を射出注入し、続いて、主シリンダから製品本体キャビティに材料を充填して夫々の成形を終え、次の型開段階で、開閉弁が固定型に製品本体が可動型に残るようにし、そして、開閉弁に製品本体が対向するように可動型をスライドさせた後、型閉じして製品本体と開閉弁を重ね合わせ開閉弁で前記通気窓を塞ぐようにし、しかる後、開閉弁の上縁近くに形成された通孔及び該通孔に対向する通気窓の窓枠に形成された透孔へ材料を充填して製品本体と開閉弁を連結する連結体を成形することを特徴とする開閉弁付き製品の型内成形方法にある。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る開閉弁付き製品の型内成形方法について詳述する。
図１〜図６は、本発明の開閉弁付き製品の型内成形方法の一形態で、図１はそれに用いる金型の説明図、図２は本開閉弁付き製品の型内成形方法の概略製造工程図、図３は開閉弁付き製品の概略斜視図、図４は図３の縦断面図、図５は図３のＨ−Ｈ線矢視図、図６は他態様の連結体周りの説明断面図を示す。開閉弁付き製品として車室内空気を排出する車両用換気装置に適用する。なお、図４は開閉弁と通気窓，窓枠との位置関係を重視し、図３の開閉弁が２つあるのを１つにして簡略図示している。
【０００８】
（１）開閉弁付き製品の型内成形方法
本発明の開閉弁付き製品の型内成形方法に先立ち、最初にこれに用いるダイスライド金型４について説明する。ここで使用する成形機は二頭式の射出成形機で、金型４側に可動型がスライドするダイスライド機構を設け、型内で２部品（中空部品を除く）からなる製品を成形する。該金型４は図１のごとく、可動型４１と固定型４２と油圧シリンダ４３と主シリンダ４４と副シリンダ４５とを備える。
一の金型４（一対の可動型４１と固定型４２）には別個独立して開閉弁２と製品本体３の夫々のキャビティ４６，４７が形成される。可動型４１に開閉弁用雌型４１ａと製品本体用雌型４１ｂを、固定型４２に開閉弁用雄型４２ａと製品本体用雄型４２ｂを設ける。製品本体用キャビティ４７に主シリンダ４４が、開閉弁用キャビティ４６には副シリンダ４５が接続し、材料５を射出注入，充填できる金型構造になっている。また、ランナー切替装置Ｖを切り替えることによって主シリンダ４４が連結体キャビティ４０に接続する。符号４８は開閉弁用ランナー、符号４９ａは製品本体用ランナー、符号４９ｂは連結体用ランナーを示す。符号４３は油圧シリンダで、これを起動して可動型４１をスライドさせることにより、別個に成形した開閉弁２と製品本体３とを相対向させることができる。
【０００９】
開閉弁付き製品の型内成形方法は、上記金型４を用い、まず、型を閉じて副シリンダ４５から開閉弁キャビティ４６にエチレン-プロピレン-ジエンゴム（ＥＰＤＭ），オレフィン系又はスチレン系のエラストマー系材料５１（エラストマー系樹脂）等を射出注入する。
この射出注入は、金型４を若干開き加減にしてエラストマー系材料５１を開閉弁キャビティ４６に供給した後、金型４を閉じる射出後圧縮するいわゆる射出圧縮成形を採るのがより好ましい。エラストマー系材料５１は流動性が悪く流れにくいため、型閉じ状態でそのまま射出成形を行うと欠肉不良等が発生するからである。
【００１０】
そして、主シリンダ４４から製品本体キャビティ４７にポリプロピレン樹脂，ポリエチレン樹脂，ＡＢＳ樹脂等の樹脂材料５２（ここではポリプロピレン樹脂を採用）を充填する。
開閉弁側２を先に射出し後から製品本体３側を射出する工程を採用するのは、▲１▼成形時の樹脂温度がポリプロピレン樹脂温度が１８０℃前後に対してエラストマー系樹脂温度が２００℃前後になるため、冷却時間を長くとる必要があること、▲２▼既述のごとく、開閉弁２側に射出圧縮成形を採用し易いからである。
こうして、開閉弁２，製品本体３の夫々の成形を終える（図１）。製品本体３は、開閉弁付き製品の筒形状の枠体で、クォータパネルの換気用ダクト本体である。製品本体３には四角形の窓枠３４に矩形通気窓３１が形成される（図３）。製品本体３には補強用のリブ３７が適宜設けられている。開閉弁２は通称フラップ（バタフライ弁ともいう）と呼ばれる板体で、該開閉弁２は通気窓３１を蓋するように通気窓３１の窓枠３４上に載置される。該開閉弁２の上縁近くに連結体６（後述）用の通孔２２が形成され、また該通孔２２に対向する通気窓３１の窓枠３４に連結体用透孔３２が形成されている。
【００１１】
開閉弁２，製品本体３の成形を終えた後、型開に移るが、型開では開閉弁２が固定型４２に製品本体３が可動型４１に残るように設定する（図２のイ）。
その後、油圧シリンダ４３を起動させ、開閉弁２に製品本体３が対向するように可動型４１を図２（ロ）の矢印方向にスライドさせる。
【００１２】
次いで、再び金型４を型閉じして固定型４２に残っている開閉弁２に製品本体３を重ね合わせる（図２のハ）。開閉弁２と製品本体３との相対向する位置には前記通孔２２，透孔３２が形成されており、このとき、製品本体３の上に開閉弁が通気窓３１を塞ぐように載置されると同時に、開閉弁２と製品本体３との接合部をつくる通孔２２，透孔３２が同一線上につながる。
【００１３】
しかる後、ランナー切替装置Ｖを切替え、主シリンダ４４より製品本体３と同一の材料５すなわちポリプロピレン樹脂材料５２をホットランナー４９ｂを経由し前記通孔２２，透孔３２（接合部）に射出，充填して製品本体３と開閉弁２を連結する連結体６を成形する（図４，図５）。該連結体６の形成により製品本体３に開閉弁２が取付けられる。連結体６は、製品本体３と同一材料であるため該製品本体３と融着一体化する一方、開閉弁２とは異質材料であることから融着は殆ど見られない。
【００１４】
連結体６の成形過程で、樹脂材料５２は、製品本体３の上板庇部３３の下面に接しながら連結体キャビティ４０の流路４０ａをはうようにして窓枠３４の上部３４１にたどり着き、その後、開閉弁２の上縁部分２５から通孔２２までを巻き込むようにして覆着後、透孔３２を経て製品本体３の裏面側のストッパ用頭部キャビティ４０ｂに達する。流路４０ａ，通孔２２，透孔３２，頭部キャビティ４０ｂへ樹脂材料５２を充填して連結体６を成形する。通孔２２から開閉弁２の上縁部分２５に側面視コ字状（図５の網目部分）に被着する巻込み部６４が形成される。製品本体３の上板庇部３３の下面に在る流路充填部６３をなくし、図６のような通孔２２から開閉弁２の上縁部分２５までを取り巻く文字通り側面視コ字状の巻込み部６４とすることもできる。この側面視コ字状の巻込み部６４の存在によって開閉弁２は製品本体３から外れなくなる。
【００１５】
ここでの連結体６の連結主要部分６１（通孔２２でもある。）は、図８（イ）のごとく、開閉弁２の平面視で両サイドの僅かな領域を残しただけの横長のバー状体になっている。このバー状体の連結体６は開閉弁２の開閉に効を奏する。本製品が車両に据え付けられた段階で、換気のため通気窓３１から開閉弁２が屈曲（連結主要部分６１付近で起る）して離れるとエラストマー樹脂の特性から反発復元力が当然働くことになるが、開閉弁２の両サイドの僅かな領域しかエラストマー樹脂成形部が残っていないので、開閉性能が向上することとなる。勿論、連結体６は一直線のバー状体を形成せずとも、図８（ロ）のごとくミシン目のようにすることもできる。図８（ロ）の場合、通孔２２から開閉弁２の上縁部分２５までを取り巻く巻込み部６４は断続的に形成される。
符号６２は頭部キャビティ４０ｂを樹脂材料５２で埋めた連結体頭部を示す。透孔２２，３２に連結主要部分６１が充填されるが、開閉弁２が脱落しないように製品本体３の車室側で（図５の左側）で透孔３２より大径の鍔状頭部６２が形成される。
【００１６】
その後、冷却し型開きする。成形を終えた開閉弁付き製品１が可動型４１に残るようにし、これを成型機の図示しないエジェクターピンで突き出す。型内で開閉弁２と製品本体３との組み付け完了した所望の開閉弁付き製品１を取り出すことができる（図３）。
【００１７】
（２）開閉弁付き製品
上記成形方法で得られた開閉弁付き製品は、車両のリアクォータパネル等に取り付けられる。開閉弁付き製品１は換気用のタクト本体たる製品本体３と、板状の開閉弁２を備える。通気窓を形成した枠体からなる製品本体３に板状の開閉弁２が載置される（図３）。可撓性を有する開閉弁２が前記通気窓３１を塞ぐように配設され、開閉弁２の上縁近くで開閉弁２と製品本体３を連結する連結主要部分６１を支点に開閉可能になっている。すなわち、開閉弁２の上縁近くに形成された通孔２２及び該通孔２２に対向する通気窓３１の窓枠３４に形成された透孔３２に連結主要部分６１が貫通し、さらに該連結主要部分６１から延設される延長部分６０が前記通孔２２から開閉弁２の上縁部分２５に側面視コ字状に被着するようにした連結体６が形成されている。
車両走行時の動圧等によって開閉弁２が連結主要部分６１を支点にして開き、車室内の空気が通気窓３１から車外へ流出するようにしている。符号３７は車両内方側に向け突出するリブ、符号３６は仕切板、符号３９は水返し部を示す。
【００１８】
（３）効果
このように構成した開閉弁付き製品及びその型内成形方法は、開閉弁２を製品本体３に取り付ける手作業等の組み付け作業が既述のごとく型内成形工程で行われるので、省力化，低コスト化が図られる。そして、通常の成形サイクルの１．２〜１．５倍ほど時間が延びて製品が完成するが、従来要した開閉弁２の組み付け工数等を考慮すれば、トータルとして大幅なコスト低減になる。
離型に対し抵抗の大きいリブ３７，仕切板３６があっても、製品本体３側が可動型４１に残るようにしているので、脱型工程ではエジェクターピンによってたやすく突き出すことができる。
【００１９】
そして、本発明の開閉弁付き製品は、連結体６の延長部分６０が通孔２２から開閉弁２の上縁部分２５に側面視コ字状に被着するようにしているので、開閉弁２が車両走行時の動圧等によって解放動作側にスムーズに開く。そのため、通気性能が向上する。従来品は図７（イ）のごとく返り部分６９が抵抗になって開閉弁２が開くのを阻害していたが、斯る欠点が解消される。また、図７（イ）で返り部分６９をなくせば、図７（ロ）のごとく開閉弁２が外れる可能性があるが、本発明では開閉弁２の上縁部分２５を延長部分６０が覆着しているので、こうした不具合もない。上記延長部分６０を形成するにあたって、製品本体３の上板庇部３３の下面をはう流路形成部６３を形成すれば、上板庇部３３と連結体用ノズル４９ｂとの干渉を避けることができるので、通気窓３１に大きな実開口面積を確保できるメリットも加わる。
【００２０】
さらに、基本的に開閉弁２，製品本体３共に別個のキャビティ４６，４７で成形（樹脂の注入及び充填，型冷却を含む）するので、開閉弁側樹脂温，製品本体樹脂温に関して互いの熱の影響を受け難い構成にある。その熱の影響を受け難いことから、従来の２色（３色）成形の工法技術に比べ、品質安定した製品成形ができる。仮に、樹脂収縮により発生した隙間へ連結体６の材料５が流れてもその範囲が狭く、２色（３色）成形品ほど悪影響はでない。そして、連結体６に関しては、その形成の射出成形時に射出圧で連結体６周りの開閉弁２を多少なりとも圧縮させてその頭部６２が造られるので、製品本体３に開閉弁２が確実に取り付けられる。
また、図９（ハ）のような開閉弁９２を差し込み孔９１１に差し入れて取り付ける方法では、差し込み孔９１１の隙からホコリ等が入り込む問題があったが、本発明では差し込み孔９１１等の孔が存在しないことから斯る不具合もない。
加えて、開閉弁２を前述のように少し開き加減で射出後、圧縮する製法で造ると、流動性の悪いエラストマー系材料５１にあっても良品の開閉弁２を容易に造ることができる。
【００２１】
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。開閉弁２，製品本体３，金型４，材料５，連結体６等の形状，大きさ，それらの材質等は用途に合わせて適宜選択できる。
【００２２】
【発明の効果】
以上のごとく、本発明の開閉弁付き製品の型内成形方法は、従来の組み付け作業をなくして低コスト化を図り、また、製品になった段階における開閉弁の動作性能を優れたものにして高品質維持できるなど極めて有益である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の開閉弁付き製品の型内成形方法の一形態で、これに用いる金型の説明図である。
【図２】本開閉弁付き製品の型内成形方法の概略製造工程図である。
【図３】開閉弁付き製品の斜視図で、（イ）が車両後方外側から見た図、（ロ）が車室側から見た図である。
【図４】図３の縦断面図である。
【図５】図３のＨ−Ｈ線矢視図である。
【図６】他態様の連結体周りの説明断面図である。
【図７】従来品の対比用説明断面図である。
【図８】連結体周りの説明断面図で、（イ）が本実施形態図、（ロ）が他態様図である。
【図９】従来技術の説明図である。
【図１０】従来技術の説明図である。
【符号の説明】
１          開閉弁付き製品
２          開閉弁
２２        通孔
２５        上縁部分
３          製品本体
３１        通気窓
３２        透孔
３４        窓枠（通気窓枠）
４          金型
４１        可動型
４２        固定型
４４        主シリンダ
４５        副シリンダ
４６        開閉弁キャビティ
４７        製品本体キャビティ
５          材料
５１        エアラストマー系材料
５２        樹脂材料
６          連結体
６１        連結主要部分
６０        延長部分
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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