JP2007230176A - Bellows-shaped duct and its molding process - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、可撓性を有して中空状に形成された蛇腹ダクト及びその成形方法に関する。 The present invention relates to a bellows duct having flexibility and formed in a hollow shape, and a molding method thereof.
一般に、蛇腹ダクトは、可撓性を有して中空状に形成される蛇腹部材と蛇腹部材の両端に配置されるフランジ部材とを有して構成されている。蛇腹部材は、通常、ゴム成形品として形成されることが多いものの、近年の環境負荷物質低減及び室内空間に使用される材料の発生ガスや臭気規制に伴い素材をゴム成形品以外で形成する要望が高まっている。 In general, the bellows duct has a bellows member that is flexible and formed in a hollow shape, and flange members that are disposed at both ends of the bellows member. Although the bellows member is usually formed as a rubber molded product, it is desired to form the material other than the rubber molded product in accordance with the recent reduction of environmentally hazardous substances and the generation of gases and odors in materials used in indoor spaces. Is growing.
この蛇腹部材を成形する場合には、中子インロー型よる成形方法が一般的に行われている。 When molding the bellows member, a molding method using a core inlay type is generally performed.
中子インロー型による成形方法は、型内に中子を挿入して型と中子との間にゴム材を充填して蛇腹形状にするものである。この場合、成形された蛇腹製品を型から取り出すには、型内に空気を導入して蛇腹製品を広げることによって、取り出せるようにしていた。しかし、蛇腹部材は、通常、連続的に形成された複数の山部と谷部を有して形成されている。この場合、山部と谷部との高さの差が小さいものについては、外径と内径を規制した金型で対応できるものの、山谷の高さの差が大きいものについては、アンダーカットによる製品破れなどが生じて従来の成形型では対応することができなかった。 In the molding method using the core inlay mold, the core is inserted into a mold and a rubber material is filled between the mold and the core to form a bellows shape. In this case, in order to take out the molded bellows product from the mold, air can be taken out by introducing air into the mold. However, the bellows member is usually formed having a plurality of ridges and valleys formed continuously. In this case, if the difference in height between the peaks and valleys is small, it can be handled with a mold that regulates the outer diameter and inner diameter, but if the difference in height between peaks and valleys is large, the product is undercut. The conventional mold cannot cope with tearing and the like.
また、蛇腹部材をブロー成形で形成することもある。ブロー成形の場合、山部と谷部との肉厚が不均一になるとともに、樹脂材の硬度がJIS A型硬度計でショアー70°以上のものが推奨されるために、柔軟性を期待することができないという問題があった。 In addition, the bellows member may be formed by blow molding. In the case of blow molding, the thickness of the crests and troughs is non-uniform, and the hardness of the resin material is recommended by a JIS A type hardness tester with a Shore of 70 ° or more, so flexibility is expected. There was a problem that I could not.
一方、この蛇腹部材とフランジ部材で構成される蛇腹ダクトを一体的に形成する場合、従来では、超音波溶着等によって行われることが多かった。 On the other hand, when the bellows duct composed of the bellows member and the flange member is integrally formed, conventionally, it has been often performed by ultrasonic welding or the like.
超音波溶着は、例えば、特許文献1によって知られている。
Ultrasonic welding is known from
しかし、超音波による溶着方法は、一般的に超音波特有の溶着ムラが発生することと、溶着強度にバラツキがあることから、必要以上の接合形状が必要となりデザイン的にも大きく影響を及ぼすこととなっていた。又、残留応力も大きいことから割れや変形を防止するためのアニール処理が必要となる。さらに、部品を順に組みつけていくことから組付作業に時間がかかり、部品の中間管理も必要となってコストアップに繋がることとなっていた。 However, the welding method using ultrasonic waves generally causes welding unevenness unique to ultrasonic waves and the welding strength varies, so an unnecessarily large joint shape is required, which greatly affects the design. It was. Also, since the residual stress is large, an annealing process is required to prevent cracking and deformation. Furthermore, since the parts are assembled in order, it takes time to assemble, and intermediate management of the parts is also required, leading to an increase in cost.
一方、樹脂部材を成形するとともに複合部材を一括して組みつけられる工法が、特許文献2に示すように、周知のDSI工法として知られている。この工法は、中空の樹脂成形品を成形する際に、型内で複数の部品を配置して一体的に成形することによって、複合部品が樹脂成形品と一体的に組みつけられて成形できることから、廉価なコストで複合部品を形成することができることとなっていた。
本発明は、上述の課題を解決するものであり、蛇腹部材の山部と谷部とを均一に形成するとともに、DSI工法を利用して軟質の蛇腹部材の両端に硬質部材を装着するとともにコストのかからないように効率よく成形できる蛇腹ダクト及びその成形方法を提供するものである。 This invention solves the above-mentioned subject, and while forming the peak part and trough part of a bellows member uniformly, it attaches a hard member to both ends of a soft bellows member using a DSI construction method, and cost. It is an object of the present invention to provide a bellows duct that can be efficiently molded so as not to be damaged, and a molding method thereof.
本発明に係る蛇腹ダクトは、上記の目的を達成するために、以下のように構成するものである。すなわち、
請求項1記載の発明では、エラストマーで形成される蛇腹部材を有して構成されることを特徴とするものである。
In order to achieve the above object, the bellows duct according to the present invention is configured as follows. That is,
The invention according to
また、請求項2記載の発明に係る蛇腹ダクトの成形方法は、エラストマーで形成される蛇腹部材と前記蛇腹部材の両端に配置される硬質部材とを有し、前記蛇腹部材と前記硬質部材とが一体的に成形されることを特徴とするものである。 According to a second aspect of the present invention, there is provided a method of forming a bellows duct having a bellows member formed of an elastomer and a hard member disposed at both ends of the bellows member, wherein the bellows member and the hard member include It is characterized by being molded integrally.
請求項3記載の発明では、前記蛇腹部材が、少なくとも軸心に沿って二分割された半成形体を合体して形成されていることを特徴としている。
The invention according to
請求項4記載の発明では、前記蛇腹部材と前記硬質部材とは、一つの成形型内で一括して成形されることを特徴としている。 The invention according to claim 4 is characterized in that the bellows member and the hard member are molded together in one mold.
請求項5記載にかかわる発明では、エラストマーで形成される蛇腹部材と前記蛇腹部材の両端に配置される硬質部材とを有し、前記蛇腹部材と前記硬質部材とが一体的に成形される蛇腹ダクトであって、前記硬質部材の一方が、空気調和機用のダクトに接続されていることを特徴とするものである。
In the invention according to
本発明によれば、蛇腹ダクトは、蛇腹部材をエラストマーで形成していることから、樹脂材の硬度をJIS A型硬度計でショアー70°以下にすることができ、柔軟性を有する蛇腹ダクトを提供することが可能となる。 According to the present invention, since the bellows member is formed of an elastomer in the bellows duct, the hardness of the resin material can be reduced to 70 ° or less by a JIS A type hardness meter, and the bellows duct having flexibility can be obtained. It becomes possible to provide.
また、この蛇腹ダクトを成形する場合、蛇腹部材は一次成形時に少なくとも軸心に沿って二分割に成形したものを、二次成形で一体的に形成する。これによって、複雑な蛇腹状の中空部材を容易に成形することができるとともに、蛇腹の山部と谷部との肉厚を均一化することができる。 Further, when the bellows duct is formed, the bellows member is integrally formed by secondary molding in which the bellows member is formed into two parts at least along the axis during the primary molding. Thus, a complicated bellows-like hollow member can be easily formed, and the thickness of the bellows peak and valley can be made uniform.
さらに、この蛇腹ダクトは、例えば、複合部材を一括して成形できるDSI工法を利用することによって蛇腹部材と硬質部材とを成形型内で一括して組付する。つまり、複雑な形状の蛇腹部材を二分割してそれぞれ成形した後、二分割された成形品をその接合部で合わせて接着する。この際、硬質部材を蛇腹部材に接続できるように配置して一体的に成形することとなる。これによって、各部材を組付ける組付作業を省略できるとともに、部品の中間管理を必要としないことから、廉価な費用で成形できることとなる。しかも一つの金型で成形できることから、製造コストを大幅に削減することができる。 Further, the bellows duct is assembled in a molding die in a lump by using, for example, a DSI method capable of molding a composite member in a lump. In other words, after the bellows member having a complicated shape is divided into two parts and molded, the two divided parts are bonded together at the joint. At this time, the hard member is arranged so as to be connected to the bellows member and integrally molded. As a result, the assembling work for assembling each member can be omitted and the intermediate management of the parts is not required, so that molding can be performed at a low cost. And since it can shape | mold with one metal mold | die, manufacturing cost can be reduced significantly.
実施形態の蛇腹ダクトは、軟質性で中空状の蛇腹部材と硬質性の材料とを一体的に成形するものとし、以下、図面に基づいて説明する。さらに、蛇腹ダクトを成形する際には、周知のDSI工法で成形するものとする。 The bellows duct according to the embodiment is formed by integrally molding a soft, hollow bellows member and a hard material, and will be described below with reference to the drawings. Furthermore, when the bellows duct is formed, it is formed by a well-known DSI method.
図1は、実施形態の蛇腹ダクト10の正面断面図を示すものであり、中空状の蛇腹状の蛇腹部材11と、蛇腹部材11の一端に配置された中空状の第1のフランジ部12と、蛇腹部材11の他端に配置された中空状の第2のフランジ部13と、を有して構成されている。
FIG. 1 is a front sectional view of a
蛇腹部材11は、その軸方向(軸心又は略軸心を含む)に沿って2分割したものを接着して一体化した中空部品として形成するとともに、軟質の樹脂材で可撓性を有して形成されている。つまり、蛇腹部材11は、蛇腹部材11を現状の被取付部位に適宜に装着するために、屈曲させたり変形させたりする必要が生じても装着できるもので形成する。材質の硬度は、JIS A型硬度計で測定されたショアー70°以下であって、分割成形された溶着部分の肉厚が1.0以上であるものを使用する。例えば、樹脂製の熱可塑性エラストマーで形成することが望ましい。
The
一方、第1のフランジ部12及び第2のフランジ部13は硬質部材として、被フランジ部材に装着するとともに蛇腹部材11と一体化できる材料で形成する。この第1のフランジ部12及び第2のフランジ部13も蛇腹部材11と同様、軸方向(軸心又は略軸心を含む)に沿って2分割したものを接着して一体的に形成する。また、材料は、硬質性で強度の高い樹脂材又は金属製で形成されている。例えば、ポリプロピレン製の材料(PP−T20)、又はポリイミド製の材料(PA6)で形成することが望ましい。
On the other hand, the
次に、本形態の蛇腹ダクト10の成形方法について図2〜5に基づいて説明する。この成形方法は周知のDSI工法によって行われる。
Next, the shaping | molding method of the
図2に示すように、この工法による金型1は、固定型3と可動型5とを有している。パーティングラインPを間にして対峙する位置にある固定型3と可動型5には、蛇腹部材11を構成するための第1のキャビティ31と第2のキャビティ51がそれぞれ中央部においてパーティングラインPを間にして分割された状態で形成されている。第1のキャビティ31は、固定型3内で固定壁部32で囲まれて固定した位置にあり、第2のキャビティ51は、移動壁部52によって可動型5の空間部53内をパーティングラインPに沿って移動可能に配置されている。
As shown in FIG. 2, the
固定型3における第1のキャビティ31は、ベース壁部33と中子34で挟まれ、ベース壁部33は固定壁部32に埋設されている。さらに中子34両側部は移動コア35によって囲まれている。移動コア35は、後述の移動枠部が走行するために、必要に応じて移動して図2に示す位置を空間にすることができる。また、固定壁部32には第1のキャビティ31に樹脂剤を挿入するランナー36と樹脂剤を注入するノズル37が形成されている。さらに、ランナー36と平行に配置されて第1のキャビティ31に樹脂剤を充填する充填ランナー38が形成されている。充填ランナー38は、可動型5に形成されるとともにランナー36に連通する後述のゲート58に連通されている。
The
又、固定型3と可動型5には、硬質部材を構成するための第3のキャビティ41、第4のキャビティ42と第5のキャビティ61、第6のキャビティ62がそれぞれ両端部付近にパーティングラインPに沿って分割された状態で形成されている。
The fixed
第3のキャビティ41、第4のキャビティ42は、それぞれ断面矩形の半円環状に形成され、その下辺と外側の側辺の周りを囲うように空間部43、44が形成されている。第3のキャビティ41、第4のキャビティ42には、ノズル39に連通して固定壁部32内を挿通するランナー40が接続されている。
The
可動型5における第2のキャビティ51は、ベース壁部54と中子55で挟まれ、ベース壁部54は移動壁部52に埋設されている。前述のように、第2のキャビティ51は移動壁部52によって、第1のキャビティ31に対してパーティングラインPに沿って対向する位置から離隔する方向(図2中、左右方向)に移動される。移動壁部52は可動型5の固定壁部56に摺動可能に支持されている摺動ロッド57に連結され、図示しない駆動部によって移動される。
The
移動壁部52の移動は、第1のキャビティ31と第2のキャビティ51とが対向する位置と第1のキャビティ31と第2のキャビティ51とが略1個分ずれた位置との間で行われる。そして、第1のキャビティ31と第2のキャビティ51とが略1個分ずれた位置において固定型3におけるランナー36対向する移動壁部52には、固定型3と可動型5が合わせられたときにランナー36と連通するゲート58が形成されている。そして第2のキャビティ51と隣接する移動壁部52との間に、ゲート58から第2のキャビティ51に連通する充填ランナー59が形成されている。
The moving
第5のキャビティ61、第6のキャビティ62は、断面矩形の半円環状に形成され、その下辺と外側の側辺の周りを囲うように移動枠部63、64が形成されている。移動枠部63、64は、断面十字の段付き円柱状に形成され、可動型5における固定型3と対向する面よりその半分が固定型3に向かって突出している。この突出部位は、固定型3における空間部43、44に侵入可能に形成されている。移動枠部63、64は、可動型5における第2のキャビティ51が移動する際、それぞれ、固定壁部56に摺動可能に支持された摺動ロッド65、66によって、第3のキャビティ41、第4のキャビティ42及び第5のキャビティ61、第6のキャビティ62が第1のキャビティ31及び第2のキャビティ51に隣接する位置に移動するように、図示しない駆動部によって駆動されている。
The
なお、可動型5における移動壁部52において、固定型3側端面から深さ方向の略半分は、固定型3における移動コア35と同様、移動コア521を構成して、残り半分の固定コア522に対して着脱可能に構成されている。そのため、移動枠部63、64の第2のキャビティ51側への移動の際、可動型5から脱着してその部位を空間部にして移動枠部63、64の移動を可能としている。
In the
次に、上記のように構成された金型1において、図3に示すように、可動型5を固定型3に接近させて、両型3、5を当接させると、第1のキャビティ31と第2のキャビティ51はずれた位置にあり、固定型3におけるランナー36が可動型5のゲート58に連通される。又、第3のキャビティ41と第5のキャビティ61とは対向する位置にあり、第4のキャビティ42と第6のキャビティ62も対向する位置にある。この際、第3のキャビティ41と第5のキャビティ61とは連通され、第4のキャビティ42と第6のキャビティ62も連通される。
Next, in the
この状態においては、固定型3における移動コア35は脱着されずに、中子34を挟んだ位置にあり、また、可動型5における移動コア521は脱着されずに中子55を挟んだ位置にある。
In this state, the
この状態で、ノズル37から熱可塑性エラストマーを注入し、ノズル39から硬質の樹脂剤を注入する。すると、熱可塑性エラストマーはランナー36を通ってゲート58に入り、一方では、固定型3の充填ランナー38を通って第1のキャビティ31に充填され、他方では、可動型5の充填ランナー59を通って第2のキャビティに51に充填される。
In this state, a thermoplastic elastomer is injected from the
一方、硬質の樹脂剤は、ランナー40を通って第3のキャビティ41及び第4のキャビティ42に充填される。第3のキャビティ42は第5のキャビティ61と連通され、第4のキャビティ42は第6のキャビティ62に連通されていることから第5のキャビティ61、第6のキャビティ62も同時に充填される。
On the other hand, the hard resin agent is filled into the
次に、図4に示すように、可動型5を固定型3から離隔(図4中、上下方向)する。これによって、蛇腹部品11は、第1キャビティ31と第2キャビティ51内に形成される分割された分割品として成形され、フランジ部品12、13は、移動枠部63、64に支持されて1成形品として可動型5側とともに移動される。この状態において、固定型3における移動コア35を移動させて固定型3より脱着し、可動型5における移動コア521を移動させて可動型5より脱着する。
Next, as shown in FIG. 4, the
そして、可動型5における移動壁部52を空間部53内で移動(図4中、左右方向させ、第1のキャビティ31と第2のキャビティ51とを対向させる。同時に移動枠部63、64を移動壁部52の両側面に隣接するように移動させる。
Then, the
次に、図5に示すように、可動型5を固定型3に向かって移動(図5中、上下方向)させると、固定型3に装填されている中子34と可動型5に装填されている中子55とが合わせられるとともに、固定型3の充填ランナー38と可動型5の充填ランナー59とが連通することとなる。そして、固定型3側のノズル37から接着剤(蛇腹部材11と同一の樹脂製材料あるいは蛇腹部材11とフランジ部材12、13の性質を有する樹脂製材料)を注入すると、蛇腹部材11とフランジ部材12、13とが一体的に結合される。これによって蛇腹ダクト10が一体成形される
次に、所定時間後、可動型5を固定型3から離隔することによって、蛇腹ダクト10を取り出すとともに、中子34、55を取り除くことによって、製品としての蛇腹ダクト10が形成される。
Next, as shown in FIG. 5, when the
上述のように、エラストマーで形成された蛇腹部材11と硬質部材で形成された一対のフランジ部12、13をDSI工法によって、一体成形すれば1金型で短時間で行うことができることから、廉価な蛇腹ダクト10を提供することができる。
As described above, if the
そしてこのように形成された蛇腹ダクト10は、蛇腹部材がエラストマーから形成されていることから、図6に示すように、蛇腹部材11を自由に屈曲させて使用することができる。例えば、家庭用の空気調和機あるいは車両の空気調和機の通気ダクト部として利用すれば、狭い空間部を有効利用することができ、装置をコンパクトにするとともに、通気ダクト部によって衝撃を緩和することができ、事故防止として利用することも可能となる。
The bellows
なお、フランジ部の形状は、装着する装置に合わせて形成することができ、例えば、図6に示すような形状のフランジ部12A、13Aであっても、上記形態の成形方法で行うことができる。
In addition, the shape of a flange part can be formed according to the apparatus to mount | wear, for example, even if it is the
1、金型
3、固定型
5、可動型
10、蛇腹ダクト
11、通気ダクト部
12、第1のフランジ部
13、第2のフランジ部
31、第1のキャビティ
41、第3のキャビティ
42、第4のキャビティ
51、第2のキャビティ
61、第5のキャビティ
62、第6のキャビティ
DESCRIPTION OF
Claims (5)
An bellows duct having an bellows member formed of an elastomer and a hard member disposed at both ends of the bellows member, wherein the bellows member and the hard member are integrally formed, and one of the hard members Is connected to a duct for an air conditioner.
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