JP5284514B2 - Manufacturing method of duct for automobile - Google Patents
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Description
この発明は、自動車用ダクトの製造方法に関する。 The present invention relates to a method for manufacturing an automobile duct.
従来、エンジンの吸気ダクトやエアコンのエアダクト等として用いられる自動車用ダクトの製造方法として、次のものが知られている。例えば、熱可塑性バインダーを含む不織布を加熱プレスして断面略凹状の半体に賦形し、前記半体同士をその側部で接合しで自動車用ダクトを製造する方法や、不織布の片面にフィルムを積層して加熱プレス等で断面略凹状の半体に賦形し、次に前記プラスチックフィルムが外側となるようにして前記半体同士をその側部で接合して自動車用ダクトを製造する方法、あるいは、プラスチック製中空筒状体の成形方法として多用されているブロー成形法による自動車用ダクトの製造方法などがある。 Conventionally, the following is known as a manufacturing method of an automobile duct used as an intake duct for an engine, an air duct for an air conditioner, or the like. For example, a non-woven fabric containing a thermoplastic binder is heated and pressed to form a half body with a substantially concave cross section, and the halves are joined to each other at the side to produce a duct for automobiles, or a film on one side of the non-woven fabric Is formed into a half body having a substantially concave cross section with a heating press or the like, and then the half bodies are joined to each other at the side so that the plastic film is on the outside. Alternatively, there is a method of manufacturing a duct for automobiles by a blow molding method that is frequently used as a method of molding a plastic hollow cylindrical body.
しかし、前記熱可塑性バインダーを含む不織布を加熱プレスする自動車用ダクトの製造方法は、不織布を軟化するまで加熱してプレスにより賦形するため、不織布の目付量が少ないと、剛性が不足してプレス時にコーナー部等で破れることがある。また、プレス時に不織布が破れるのを防ぐため、不織布の目付量を増大させると、加熱やプレス時の時間が長くなって成形時間が増大したり、自動車用ダクトの重量が増加したり、製品コストが増大したり、通気性の低下によって自動車用ダクトの吸音性能が低下したりする問題が発生するようになる。 However, the manufacturing method of the automobile duct for heating and pressing the nonwoven fabric containing the thermoplastic binder is heated until the nonwoven fabric is softened and shaped by pressing. Sometimes broken at corners. In order to prevent the nonwoven fabric from being broken during pressing, increasing the basis weight of the nonwoven fabric increases the time required for heating and pressing, increases the molding time, increases the weight of the duct for automobiles, and increases the product cost. Or the sound absorption performance of the automobile duct is lowered due to a decrease in air permeability.
一方、不織布の片面にフィルムを積層して加熱プレスする自動車用ダクトの製造方法は、プラスチックフィルムの積層によって製品コストが増大すると共に、通気性が殆ど無くなるため吸音性能が低下する問題がある。 On the other hand, the manufacturing method of an automobile duct in which a film is laminated on one side of a nonwoven fabric and heated and pressed has a problem that the product cost increases due to the lamination of the plastic film, and the air-absorbing property is almost lost, so that the sound absorbing performance is lowered.
また、ブロー成形法による自動車用ダクトの製造方法は、通気性の無い硬いプラスチックでダクトが構成されるため、吸音性や断熱性が低い問題がある。 Moreover, the manufacturing method of the duct for motor vehicles by a blow molding method has the problem that sound absorption property and heat insulation property are low, since the duct is made of hard plastic having no air permeability.
この発明は前記の点に鑑みなされたものであって、不織布や合成樹脂発泡体等の多孔質体を用いる自動車用ダクトの製造方法において、多孔質体の目付量や厚みを増大させることなくダクトの剛性を高めて製造時の破れを防ぎ、軽量で、通気量のコントロールが可能な自動車用ダクトを得ることができるようにすることを目的とする。 The present invention has been made in view of the above points, and in a method for manufacturing a duct for an automobile using a porous body such as a nonwoven fabric or a synthetic resin foam, the duct without increasing the basis weight or thickness of the porous body. An object of the present invention is to provide a duct for automobiles that can increase the rigidity of the sheet to prevent tearing during production, is lightweight, and can control the air flow rate.
請求項1の発明は、多数の貫通孔を有する合成樹脂シートと多孔質体を加熱し、前記合成樹脂シートと前記多孔質体を重ねて凹型と凸型でプレスすることにより一体化および賦形して断面略凹状のダクト半体を形成し、前記ダクト半体同士を凹面が内側となるように側部で接合して管状にする自動車用ダクトの製造方法であって、前記合成樹脂シートを前記多孔質体よりも融点の低いものとし、前記多孔質体上に前記合成樹脂シートを載置して前記加熱を行い、前記合成樹脂シートと前記多孔質体の加熱温度を、前記合成樹脂シートの融点以上であって前記多孔質体の融点より低くすることを特徴とする。
The invention of
請求項1の発明によれば、多数の貫通孔を有する合成樹脂シートと多孔質体を加熱し、合成樹脂シートと多孔質体を重ねて凹型と凸型でプレスすることにより一体化および賦形して断面略凹状のダクト半体を形成し、ダクト半体同士を凹面が内側となるように側部で接合して管状にするため、プレスにより合成樹脂シートと多孔質体を一体化および賦形する際には、多孔質体のみの場合と比べて合成樹脂シートの存在によって剛性が高くなることから、多孔質体の厚みを増大させたり、多孔質体として不織布を用いる場合に不織布の目付量を過度に増大させたりしなくても、コーナー部等で破れるのを防ぐことができ、自動車用ダクトを品質が良好で軽量なものにすることができる。さらに、請求項1の発明によれば、製造された自動車用ダクトは、合成樹脂シートが多数の貫通孔を有するため、合成樹脂シートの貫通孔部分で多孔質体を介して通気性を確保することができ、その通気性によって吸音性を良好なものとすることができる。しかも、貫通孔のサイズや数によって自動車用ダクトの通気性をコントロールすることが可能である。
According to the first aspect of the present invention, the synthetic resin sheet having a large number of through-holes and the porous body are heated, and the synthetic resin sheet and the porous body are stacked and pressed in a concave shape and a convex shape, thereby integrating and shaping. In order to form duct halves having a substantially concave cross section and to join the duct halves at the sides with the concave surfaces on the inside to form a tube, the synthetic resin sheet and the porous body are integrated and applied by pressing. When forming, since the rigidity is increased by the presence of the synthetic resin sheet compared to the case of only the porous body, the thickness of the porous body is increased, or when the nonwoven fabric is used as the porous body, the weight of the nonwoven fabric is increased. Even if the amount is not increased excessively, it can be prevented from being broken at the corners and the like, and the automobile duct can be made of good quality and light weight. Furthermore, according to the invention of
また、請求項1の発明によれば、合成樹脂シートを多孔質体よりも融点の低いものとし、多孔質体上に合成樹脂シートを載置して加熱を行い、合成樹脂シートと多孔質体の加熱温度を、合成樹脂シートの融点以上であって多孔質体の融点より低くするため、多孔質体の溶融変形を生じるのを防ぐことができ、多孔質体の溶融変形による通気性及び吸音性の低下を防止することができる。さらに、加熱により融点よりも高い温度になっている合成樹脂シートは、加熱により融点よりも低い温度になっている多孔質体上に載置されているため、合成樹脂シートを多孔質体が下から支えて合成樹脂シートが自重で変形するのを防止することができ、凹型57と凸型59の間に合成樹脂シートと前記多孔質体を正しく配置することができる。
According to the invention of
以下この発明の実施形態を詳細に説明する。図1は本発明の製造方法により製造された一実施形態に係る自動車用ダクトを示す斜視図、図2は図1の自動車用ダクトの一部を示す斜視図、図3は図2の3−3断面図、図4は合成樹脂シートと多孔質体の斜視図、図5は製造装置の概略図、図6はプレス時を示す断面図、図7はダクト半体同士の接合時を示す断面図である。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail. FIG. 1 is a perspective view showing an automobile duct according to an embodiment manufactured by the manufacturing method of the present invention, FIG. 2 is a perspective view showing a part of the automobile duct of FIG. 1, and FIG. 3 is a cross-sectional view, FIG. 4 is a perspective view of a synthetic resin sheet and a porous body, FIG. 5 is a schematic view of a manufacturing apparatus, FIG. 6 is a cross-sectional view showing the time of pressing, and FIG. FIG.
図1から図3に示す自動車用ダクト10は、本発明の製造方法により製造されたものであって、断面略凹状の半体11同士が凹面11aを内側となるようにして側部のフランジ部12で接合された管状体からなり、前記管状体の内側が空気流通路17(図3に示す)とされている。前記フランジ部12の接合は融着等で行われている。なお、前記自動車用ダクト10は、自動車用ダクト10が装着される自動車に応じて適宜の断面形状及び屈曲形状とされる。
The
前記半体11は、多数の貫通孔22を有する合成樹脂シート21の片面に多孔質体31が積層一体化された積層体41から形成されている。図4に前記多数の貫通孔22を有する合成樹脂シート21を示す。前記多数の貫通孔22を有する合成樹脂シート21は、合成樹脂シートに多数の貫通孔22が所定間隔で形成されたものであって、合成樹脂製網状体(あるいはネット)とも称される。前記合成樹脂シート21と前記多孔質体31は、加熱されてプレスされることによって一体化および賦形されている。
The
前記貫通孔22は、合成樹脂シートの製造時に形成されたものであっても、あるいは合成樹脂シートの製造後にパンチング加工等によって形成されたものでもよい。前記貫通孔22の形状、大きさおよび数は、適宜とされるが、例として一辺3〜10mm程度の正方形からなり、貫通孔の中心間隔が5〜10mm程度の場合を挙げる。
The through
前記合成樹脂シート21の厚みは、前記半体11を成形する際の成形性や、自動車用ダクト10における剛性等を考慮して決定されるが、例として、1〜4mm程度の厚みを挙げる。
The thickness of the
前記合成樹脂シート21の材質は、ポリエチレン、ポリプロピレン等の熱可塑性合成樹脂とされ、融点が前記多孔質体31の融点よりも低いものが好ましい。前記合成樹脂シート21の融点を前記多孔質体31の融点よりも低くすれば、加熱してプレスにより前記半体11を成形する際に、加熱温度を前記合成樹脂シート21の融点以上で前記多孔質体31の融点より低い温度とすれば、プレス時に前記多孔質体31が溶融変形して多孔質性が損なわれ、それにより多孔質体の通気性や吸音性、すなわちダクトの通気性や吸音性が低下するのを防止することができる。また、前記合成樹脂シート21の合成樹脂は、多孔質体31内に入り込んで多孔質体31の骨格や繊維にからまり、それにより前記合成樹脂シート21と多孔質体31の積層一体化が強固となっている。
The
前記多孔質体31は、不織布や連通気泡構造の合成樹脂発泡体等からなる。前記連通気泡構造の合成樹脂発泡体の一例としてポリウレタン発泡体を挙げる。前記多孔質体31の厚みは、材質によって異なるが、例として1〜5mm程度を挙げる。また、前記多孔質体31は、図3に示すように、前記合成樹脂シート21の貫通孔22の位置で貫通孔22内に入り込んで他の位置よりも厚みが大になっている。この構成によって、ダクト内の音が前記貫通孔22の位置で多孔質体31を通って外部へ漏れるのを抑えることができると共に、吸音性を高めることができる。また、前記多孔質体31が前記合成樹脂シート21の貫通孔22の位置で貫通孔22内に入り込んでいることにより、前記多孔質体31と合成樹脂シート21の一体性が高く、自動車用ダクト10の管壁の剛性を高くすることができる。
The porous body 31 is made of a non-woven fabric or a synthetic resin foam having an open cell structure. An example of the synthetic resin foam having the open cell structure is a polyurethane foam. Although the thickness of the porous body 31 varies depending on the material, about 1 to 5 mm is given as an example. Further, as shown in FIG. 3, the porous body 31 enters the through
さらに、前記多孔質体31は、前記合成樹脂シート21の貫通孔22の位置で非圧縮あるいは他の位置よりも圧縮程度が低くされ、これにより、前記合成樹脂シート21の貫通孔22の位置では他の位置よりも前記多孔質体31の密度が粗に(不織布にあっては繊維間が粗く、一方、発泡体にあっては密度が低く)なっている。そのため、前記多孔質体31の厚みが前記合成樹脂シート21の貫通孔22の位置で大になっていても、吸音性を良好にするのに必要となる通気性が不足するのを防ぐことができる。
Furthermore, the porous body 31 is uncompressed at the position of the
前記自動車用ダクト10において、前記合成樹脂シート21はダクトの内側、前記多孔質体31はダクトの外側とされるのが好ましい。この構成により、前記合成樹脂シート21の貫通孔22部分でのみ多孔質体31がダクト内に露出していることになり、ダクト内を空気が通過する際に多孔質体31表面の凹凸と接触することによる空気の通過抵抗増大を抑えることができ、ダクト内の空気の流れを良好にすることができる。
In the
前記自動車用ダクト10の製造方法について説明する。前記自動車用ダクト10の製造方法は、加熱工程、プレス工程および半体接合工程とよりなる。
A method for manufacturing the
前記自動車用ダクト10の製造に用いる製造装置の一例を図5に示す。図5に示す製造装置51は、前記半体11を連続的に製造するためのものであって、前記多数の貫通孔22を有する合成樹脂シート21と前記多孔質体31を一方向へ供給する供給手段53と、前記合成樹脂シート21と前記多孔質体31の供給途中に設けた加熱手段55と、前記加熱手段55よりも前記合成樹脂シート21と前記多孔質体31の進行方向前方に設けた凹型57と凸型59とよりなる。なお、前記供給手段53は、図示の例では駆動モータ(図示せず)で一方向へ回転するようにされた駆動ローラで構成され、前記駆動ローラ上に載置された前記合成樹脂シート21と前記多孔質体31を駆動ローラの回転方向へ供給する。
An example of a manufacturing apparatus used for manufacturing the
前記多数の貫通孔22を有する合成樹脂シート21と前記多孔質体31は、前記合成樹脂シート21が前記多孔質体31よりも融点の低いものとされ、融点の高い前記多孔質体31上に融点の高い前記合成樹脂シート21が載置されて一方向へ供給される。
The
前記加熱手段55の位置では加熱工程が行われる。前記加熱工程では、少なくとも前記合成樹脂シート21を加熱する。前記加熱手段55は、電気ヒーター等、適宜の加熱装置で構成され、図示のように前記合成樹脂シート21と前記多孔質体31を挟むように上下に配置して、前記合成樹脂シート21と前記多孔質体31の両方を加熱する他、前記合成樹脂シート21側のみを加熱するように片側(上側)のみに配置してもよい。前記加熱手段55による加熱温度は、前記合成樹脂シート21の融点以上で前記多孔質体31の融点より低く設定され、前記多孔質体31が溶融変形しないようにされる。前記加熱された合成樹脂シート21と前記多孔質体31は、前記凹型57と凸型59の位置に供給される。
その供給時、前記加熱により融点よりも高い温度になっている前記合成樹脂シート21は、前記加熱により融点よりも低い温度になっている前記多孔質体31上に載置されているため、前記合成樹脂シート21を多孔質体31が下から支えて合成樹脂シート21が自重で変形するのを防止することができ、前記凹型57と凸型59の間に前記合成樹脂シート21と前記多孔質体31を正しく配置することができる。
A heating step is performed at the position of the heating means 55. In the heating step, at least the
At the time of supply, the
前記プレス工程では、コールドプレスが行われる。すなわち、図6に示すように、前記加熱工程で加熱された前記合成樹脂シート21と前記多孔質体31を重ねて前記凹型57と前記凸型59でプレスし、一体化及び賦形を行う。前記凹型57は前記合成樹脂シート21と前記多孔質体31の下方に位置し、一方、前記凸型59は上方に位置し、前記合成樹脂シート21が前記凸型59側へ向けて配置されると共に前記多孔質体31が前記凹型57側へ向けて配置され、前記凹型57と前記凸型59を接近させることにより、前記合成樹脂シート21と前記多孔質体31のプレスが行われる。前記凹型57により、前記自動車用ダクト10の外面側が形成され、前記凸型59により自動車用ダクト10の内面側が形成される。
In the pressing step, cold pressing is performed. That is, as shown in FIG. 6, the
前記プレスによって、前記合成樹脂シート21における前記貫通孔22以外の骨格部分24(図4等に示す)では、前記多孔質体31を前記骨格部分24に圧接して圧縮する一方、前記貫通孔22の部分では前記多孔質体31を前記貫通孔22内へ入り込ませて前記骨格部分24に圧接している前記多孔質体31の部分よりも圧縮程度を低く、あるいは非圧縮とする。これにより、前記合成樹脂シート21における前記貫通孔22以外の骨格部分24では、前記合成樹脂シートの合成樹脂が前記多孔質体31内に入り込んで前記多孔質体31にからまり、前記合成樹脂シート21と前記多孔質体31の一体化が強固なものとなる。一方、前記合成樹脂シート21における前記貫通孔22の部分では、前記多孔質体31が前記貫通孔22以外の骨格部分24よりも密度が粗になると共に厚みが大になる。
In the skeleton portion 24 (shown in FIG. 4 and the like) other than the through
前記プレス工程後、前記凹型57および凸型59で賦形された部分の周囲を切断して断面略凹状の前記ダクト半体11を得る。次いで、半体接合工程を行う。半体接合工程では、図7に示すように、前記ダクト半体11同士を凹面11aが内側となって互いに対向するようにして側部のフランジ部12で接合一体化し、図1に示す自動車用ダクト10を得る。前記接合一体化は、二つのダクト半体11におけるフランジ部12を重ねて熱板71でプレスする等してフランジ部12を融着する方法等によって行われる。
After the pressing step, the periphery of the portion formed by the
なお、前記自動車用ダクトの製造は、図5のような連続製造装置を用いて連続して行うる方法に限定されず、所定寸法に裁断した合成樹脂シートおよび多孔質体を用いて、一個単位あるいは所定個数単位で製造する方法であってもよい。 The production of the automobile duct is not limited to a method of continuously performing using a continuous production apparatus as shown in FIG. 5, but using a synthetic resin sheet and a porous body cut to a predetermined size, one unit. Or the method of manufacturing by a predetermined number unit may be used.
以下、一実施例を具体的に示す。5mm×5mmからなる正方形の貫通孔が7mm間隔(孔中心間隔)で形成された厚み2mmのポリエチレン樹脂製合成樹脂シート(融点135℃)と、多孔質体として目付量50g/m2、厚み1mmの不織布(PP繊維、融点160℃)を用い、前記加熱温度を140℃とし、前記凹型を下側に位置させる一方、前記凸型を上側に位置させて、前記多孔質体上に前記合成樹脂シートを重ねて前記凹型と前記凸型でプレスして一体化及び賦形を行った。そして、賦形された部分の周囲を切断して断面略凹状のダクト半体を得た。次いで、前記ダクト半体同士を側部のフランジ部で重ねて、180℃の熱板でフランジ部をプレスして融着し、75mm×80mmの四角形断面からなる長さ600mmの直管状自動車用ダクトを製造した。得られた自動車用ダクトは、コーナー部で破れが無く、軽量なものであった。 An example will be specifically described below. A 2 mm thick polyethylene resin synthetic resin sheet (melting point 135 ° C.) in which square through holes of 5 mm × 5 mm are formed at intervals of 7 mm (hole center interval), a basis weight of 50 g / m 2 as a porous body, and a thickness of 1 mm Non-woven fabric (PP fiber, melting point 160 ° C.), the heating temperature is 140 ° C., the concave mold is positioned on the lower side, and the convex mold is positioned on the upper side, and the synthetic resin is placed on the porous body. The sheets were stacked and pressed with the concave mold and the convex mold to perform integration and shaping. And the circumference | surroundings of the shaped part were cut | disconnected and the duct half body of cross-sectional substantially concave shape was obtained. Next, the duct halves are overlapped with each other on the side flange portion, and the flange portion is pressed and fused with a hot plate at 180 ° C., and a straight tubular automobile duct having a square cross section of 75 mm × 80 mm and having a length of 600 mm. Manufactured. The obtained automobile duct was lightweight without tearing at the corners.
10 自動車用ダクト
11 ダクト半体
12 フランジ部
21 合成樹脂シート
22 貫通孔
31 多孔質体
55 加熱手段
57 凹型
59 凸型
DESCRIPTION OF
Claims (1)
前記合成樹脂シートと前記多孔質体を重ねて凹型と凸型でプレスすることにより一体化および賦形して断面略凹状のダクト半体を形成し、
前記ダクト半体同士を凹面が内側となるように側部で接合して管状にする自動車用ダクトの製造方法であって、
前記合成樹脂シートを前記多孔質体よりも融点の低いものとし、
前記多孔質体上に前記合成樹脂シートを載置して前記加熱を行い、
前記合成樹脂シートと前記多孔質体の加熱温度を、前記合成樹脂シートの融点以上であって前記多孔質体の融点より低くすることを特徴とする自動車用ダクトの製造方法。 Heat the synthetic resin sheet having a large number of through holes and the porous body,
The synthetic resin sheet and the porous body are stacked and pressed with a concave mold and a convex mold to form a duct half having a substantially concave cross section by integrating and shaping,
A method for manufacturing a duct for an automobile, in which the duct halves are tubularly joined to each other so that the concave surfaces are inside,
The synthetic resin sheet has a lower melting point than the porous body,
Place the synthetic resin sheet on the porous body and perform the heating,
A method for manufacturing a duct for an automobile, wherein a heating temperature of the synthetic resin sheet and the porous body is equal to or higher than a melting point of the synthetic resin sheet and lower than a melting point of the porous body.
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