JP7243548B2 - 樹脂製ハウジングの製造方法、樹脂製ハウジングの製造装置、及び樹脂製ハウジング - Google Patents

Description

本発明は、樹脂製ハウジングの製造方法、樹脂製ハウジングの製造装置、及び樹脂製ハウジングに関する。

特許文献１には、樹脂製ケースの成形に用いる射出成形用金型が開示されている。この射出成形用金型は、固定型と、固定型に対して移動可能な可動型とを有し、この両型を型締めした状態において、両型のキャビティ内部に溶融樹脂を射出してケースを成形するものである。可動型には、可動型の型開き方向と異なる方向に移動可能なスライドコアが設けられている。固定型には、スライドコア設置部位と対向する部位に、上記型開き方向に対して傾斜した傾斜面を有する傾斜カムが設けられている。傾斜カムは、スライドコアを貫通して設けられたカム穴に挿通されている。可動型を型開き方向に移動する際に、傾斜カムの傾斜面に沿ってスライドコアを移動させることによって、上記型開き方向と異なる方向へのスライドコアの移動を可能にする。

こうした射出成形用金型によれば、ケースを射出成形する際、ケース本体とは成形抜き方向の異なる突出部が同ケース本体の外壁に設けられている場合であっても、上記スライドコアを用いて突出部を成形することによりケースの成形が可能となる。

特許第３７７２４１０号公報

ところで、こうした樹脂製ケースにおいては、多数のリブが外面に突設されているものがある。こうしたケースの製造工程においては、金型のキャビティ内部に充填された溶融樹脂が冷却されて固化する際、体積収縮量がリブ毎に異なることで樹脂製品が金型に張り付きやすくなる。そのため、こうしたリブを固定型によって成形する構成にあっては、ケースが固定型に張り付くことで、型開きの際、固定型からケースを抜き出すことが難しくなり、ケースを変形させるおそれがある。

なお、こうした問題は、多数のリブが外面に突設された樹脂製ハウジングに限られるものではなく、固定型に張り付きやすい形状の樹脂製ハウジングにおいては共通して生じる。

本発明の目的は、固定型への張り付きを抑制できる樹脂製ハウジングの製造方法、樹脂製ハウジングの製造装置、及び樹脂製ハウジングを提供することにある。

上記目的を達成するための樹脂製ハウジングの製造方法は、固定型、可動型、及び前記可動型と共に前記固定型に対して移動可能且つ前記可動型の移動方向に対して傾斜した方向にスライド可能に設けられたスライド型の間に形成されるキャビティに溶融樹脂を射出することで、主開口を有するハウジング本体と、前記ハウジング本体から外方に向かって突出するとともに先端において開口する筒部と、を備える樹脂製ハウジングを製造する方法であって、前記固定型と、前記可動型及び前記スライド型との間に形成されるキャビティにより前記ハウジング本体を成形し、前記スライド型により、前記筒部の少なくとも先端部の内面を成形するとともに、前記筒部から離れた位置において前記スライド型のスライド方向に沿って前記筒部から前記スライド型が離れる側に向けて前記ハウジング本体から突出する突部を成形する。

同方法によれば、型開きの際、すなわち可動型を固定型から離れる側に向けて移動させる際、スライド型が固定型から離れる側に向けて移動する。このとき、スライド型は、ハウジングの筒部の少なくとも先端部の内面に加えて、筒部から離れた位置においてハウジング本体から突出する突部を固定型から離れる側に向けて押圧する。このため、ハウジングに対して固定型から離れる側に向けて、より大きな力が作用するようになる。したがって、ハウジングが固定型に張り付くことを抑制できる。なお、上記突部は、スライド型のスライド方向に沿って筒部からスライド型が離れる側に向けてハウジング本体から突出しているため、ハウジングからスライド型を抜き出す際に突部が邪魔にならない。

上記目的を達成するための樹脂製ハウジングを製造する装置は、固定型、可動型、及び前記可動型と共に前記固定型に対して移動可能且つ前記可動型の移動方向に対して傾斜した方向にスライド可能に設けられたスライド型を備え、前記固定型、前記可動型、及び前記スライド型の間に形成されるキャビティに溶融樹脂を射出することで、主開口を有するハウジング本体と、前記ハウジング本体から突出するとともに先端において開口する筒部と、を備える樹脂製ハウジングを製造する装置である。前記固定型と、前記可動型及び前記スライド型との間には、前記ハウジング本体を成形するキャビティが形成され、前記スライド型は、前記筒部の少なくとも先端部の内面を成形する成形凸部と、前記成形凸部から離れた位置において前記スライド型のスライド方向に沿って前記ハウジング本体から突出する突部を成形する成形凹部と、を有する。

同構成によれば、型開きの際、すなわち可動型を固定型から離れる側に向けて移動させる際、スライド型が固定型から離れる側に向けて移動する。このとき、スライド型の成形凸部が、ハウジングの筒部の少なくとも先端部の内面を固定型から離れる側に向けて押圧するとともに、スライド型の成形凹部が、ハウジング本体から突出する突部を固定型から離れる側に向けて押圧する。このため、ハウジングに対して固定型から離れる側に向けて、より大きな力が作用するようになる。したがって、ハウジングが固定型に張り付くことを抑制できる。なお、上記突部は、スライド型のスライド方向に沿って筒部からスライド型が離れる側に向けてハウジング本体から突出しているため、ハウジングからスライド型を抜き出す際に突部が邪魔にならない。

上記目的を達成するための樹脂製ハウジングは、主開口を有するハウジング本体と、前記ハウジング本体から外方に向かって突出するとともに先端において開口する筒部と、を備える。前記筒部の少なくとも先端部は、前記主開口の開口面に直交する方向に対して傾斜して延びており、前記ハウジング本体における前記筒部から離れた部分には、前記筒部の先端部の軸線方向に沿って前記筒部の先端側に向かって突出する突部が設けられている。

同構成によれば、上述した作用効果と同様な作用効果を奏することができる。

本発明によれば、樹脂製ハウジングの固定型への張り付きを抑制することができる。

一実施形態におけるエアクリーナを示す斜視図。 同実施形態のエアクリーナを示す分解斜視図。 同実施形態のケースを示す斜視図。 ケースを製造する金型を示す断面図。 同実施形態のケースの製造工程を説明する図であって、キャビティに溶融樹脂が射出された状態を示す断面図。 同製造工程を示す図であって、可動型及び各スライド型が固定型から離れる側に移動した状態を示す断面図。 同製造工程を示す図であって、第１スライド型がケースから抜き出された状態を示す断面図。 同製造工程を示す図であって、可動型からケースが押し出された状態を示す断面図。

以下、図１～図８を参照して、一実施形態について説明する。
図１に示すように、車載用内燃機関の吸気通路には、吸気を浄化するエアクリーナが設けられる。

図１及び図２に示すように、エアクリーナは、インレット１９を有するケース１０と、アウトレット２９を有するキャップ２０と、濾過部３１を有するフィルタエレメント３０とを備えている。ケース１０及びキャップ２０は、共に硬質樹脂材料により形成されている。なお、ケース１０が本発明に係る樹脂製ハウジングに相当する。

＜ケース１０＞
図３に示すように、ケース１０は、開口１３を囲む周壁１２と、開口１３に対向する底壁１４とを有するケース本体１１と、周壁１２から外方に向かって突出するとともに先端において開口するインレット１９とを備えている。底壁１４の外面には、図示しない複数のリブが突設されている。

なお、開口１３が本発明に係る主開口に相当し、ケース本体１１が本発明に係るハウジング本体に相当し、インレット１９が本発明に係る筒部に相当する。また、以降において、開口１３の周縁の延在する方向を周方向Ｘとして説明する。

ケース本体１１の内部には、上記開口１３を、第１開口１３Ａと第２開口１３Ｂとに仕切る仕切壁１５が設けられている。仕切壁１５は、周壁１２及び底壁１４の内面に連結されている。

周壁１２における開口１３の周縁には、全周にわたってフランジ１２ａが設けられている。仕切壁１５の端面は、フランジ１２ａと面一のシール面１５ａである。
周壁１２の外面の一部には、ケース１０を車両に対して取り付ける一対の取付部１１ａが周方向Ｘに互いに間隔をおいて突設されている。

周壁１２の外面の一部には、門形の一対の支持部１１ｂが周方向Ｘに互いに間隔をおいて突設されている。各支持部１１ｂは、上記一対の取付部１１ａとは仕切壁１５を挟んで反対側に設けられている。

インレット１９は、周壁１２のうち第１開口１３Ａを囲む部分から外方に向かって突出する基端部１９ａと、筒状の先端部１９ｂとを有している。先端部１９ｂは、先端側ほどキャップ２０に近接するように、ケース１０の開口面１３ａに直交する方向（以下、直交方向Ｚ）に対して傾斜して延びている。

周壁１２のうち第２開口１３Ｂを囲む部分の外面には、第１被掛止部１６Ａ及び第２被掛止部１６Ｂが突設されている。第１被掛止部１６Ａは、周壁１２のうちインレット１９が突設されている外面に設けられている。第２被掛止部１６Ｂは、第１被掛止部１６Ａとは第２開口１３Ｂを挟んで反対側の外面に設けられている。

被掛止部１６Ａ，１６Ｂの周方向Ｘの両端は、周壁１２の外面から突出するとともに直交方向Ｚに沿って延在する一対の支持壁１７ａ，１７ｂに連結されている。また、各支持壁１７ａ，１７ｂの開口１３側の端同士は、周壁１２の外面から突出する連結壁１７ｃによって連結されている。

なお、周壁１２のうちインレット１９が設けられている外面には、外周側に向かって突出するとともに底壁１４側に向かって屈曲する突出部１８が設けられている。突出部１８は、周方向Ｘに沿って延在するとともに、インレット１９の基端部１９ａに連結されている（図６参照）。突出部１８の内面には、複数のリブ１８ａが周方向において互いに間隔をおいて設けられている。各リブ１８ａは、周壁１２の外面に連結されている。本実施形態では、複数のリブ１８ａのうちの１つが、第１被掛止部１６Ａを支持する支持壁１７ａとしての機能を有している。

支持壁１７ｂには、インレット１９の先端部１９ｂの軸線方向Ｙに沿ってインレット１９の先端部１９ｂ側に向かって突出する突部１７ｄが設けられている。すなわち、突部１７ｄは、ケース本体１１におけるインレット１９から離れた部分に設けられている。突部１７ｄは、支持壁１７ｂの突出方向全体にわたって設けられている。

＜キャップ２０＞
図１及び図２に示すように、キャップ２０は、図示しない開口を囲む周壁２２と、同開口に対向する頂壁２３とを有するキャップ本体２１と、周壁２２から外方に向かって突出するとともに先端において開口するアウトレット２９とを備えている。

キャップ本体２１には、上記開口を、ケース１０の第１開口１３Ａ及び第２開口１３Ｂにそれぞれ対向する２つの第１開口及び第２開口（いずれも図示略）に仕切る仕切枠２４が設けられている。

周壁２２の外面における各被掛止部１６Ａ，１６Ｂに対応する部分には、支持部２５が突設されている。各支持部２５には、クランプ（図示略）が傾動可能に支持されている。各クランプを各被掛止部１６Ａ，１６Ｂに掛止することによって、ケース１０とキャップ２０とが締結される。

周壁２２における開口の周縁には、全周にわたってフランジ（図示略）が設けられている。仕切枠２４の端面は、フランジと面一のシール面（図示略）である。
周壁２２の外面の一部には、ケース１０の各支持部１１ｂ内に挿通される一対の突起２１ｂが設けられている。一対の支持部１１ｂ及び一対の突起２１ｂは、ケース１０に対してキャップ２０を傾動可能に支持するヒンジとしても機能する。

＜フィルタエレメント３０＞
図２に示すように、フィルタエレメント３０は、濾過部３１と、濾過部３１の周縁の全周にわたって設けられたシール部３２とを有している。濾過部３１は、不織布を襞折りして形成されている。本実施形態では、濾過部３１及びシール部３２が不織布によって一体形成されている。

ケース１０のフランジ１２ａ及びシール面１５ａと、キャップ２０のフランジ及びシール面との間には、平面視Ｂ字状のガスケット（図示略）が設けられる。
ガスケットのうち第１開口１３Ａを囲む部分によってフィルタエレメント３０のシール部３２が全周にわたって支持されることで、ケース１０及びキャップ２０とシール部３２との間がシールされる。また、ガスケットのうち第２開口１３Ｂを囲む部分によって、ケース１０とキャップ２０との間がシールされる。

こうしたエアクリーナにおいては、内燃機関の吸入動作によりインレット１９を通じて吸入された空気が、ケース１０の第１開口１３Ａ側の空間、フィルタエレメント３０、キャップ２０の内部空間の順に流通して、アウトレット２９から導出され、内燃機関の燃焼室へと供給される。また、空気は、フィルタエレメント３０を通過する際に濾過される。

次に、図４を参照して、ケース１０を製造する製造装置の構成について説明する。
図４に示すように、製造装置は、金型１００を備えている。なお、図４においては、インレット１９の軸線方向Ｙ及び直交方向Ｚの双方に沿った金型１００の断面構造を示している。

金型１００は、固定型１１０、及び固定型１１０に対して接近及び離間可能に設けられた可動型１２０を備えている。
固定型１１０は、ケース１０の外面側の部分を成形する成形面１１１を有している。

可動型１２０は、ケース１０の内面側の部分を成形する成形面１２１を有している。
金型１００は、可動型１２０と共に固定型１１０に対して移動可能な第１スライド型１３０及び第２スライド型１４０を備えている。

第１スライド型１３０は、可動型１２０の移動方向に対して傾斜した方向にスライド可能に設けられている。
第１スライド型１３０は、可動型１２０に形成された嵌合凹部１２２に嵌合可能に設けられ、ケース１０の内面側の部分を成形する成形面１３２を有する基部１３１と、インレット１９における先端部１９ｂの内面を成形する成形凸部１３３とを有している。

第１スライド型１３０は、連結壁１７ｃの一部及び支持壁１７ｂの外面を成形する成形面１３５、並びに突部１７ｄを成形する成形凹部１３６を有する成形部１３４を有している。成形凹部１３６は、成形凸部１３３から離れた位置において第１スライド型１３０のスライド方向、すなわちインレット１９の軸線方向Ｙに沿って延びている。本実施形態では、成形部１３４は、基部１３１とは別体にて形成されており、基部１３１に固定されている。

第２スライド型１４０は、可動型１２０の移動方向に直交する方向にスライド可能に設けられている。第２スライド型１４０は、インレット１９における基端部１９ａの内面を成形する成形凸部１４１を有している。

次に、図５～図８を参照して、ケース１０の製造方法について説明する。
まず、図５に示すように、固定型１１０と、可動型１２０及びスライド型１３０，１４０とが型締めされている状態において、成形面１１１，１２１，１３２，１３５、及び成形凸部１３３，１４１の間に形成されるキャビティＣに溶融樹脂を射出する。これにより、ケース本体１１及びインレット１９が成形される。このとき、成形部１３４の成形凹部１３６によって突部１７ｄが成形される。

次に、図６に示すように、可動型１２０と共に第１スライド型１３０及び第２スライド型１４０を固定型１１０から離間させる。このとき、第１スライド型１３０の成形凸部１３３がインレット１９の先端部１９ｂの内面を固定型１１０から離れる側に向けて押圧するとともに、第２スライド型１４０の成形凸部１４１がインレット１９の基端部１９ａの内面を固定型１１０から離れる側に向けて押圧する。また、成形部１３４の成形凹部１３６が突部１７ｄを固定型１１０から離れる側に向けて押圧する。これにより、ケース１０は、可動型１２０、第１スライド型１３０及び第２スライド型１４０と共に固定型１１０から離間する。

次に、図７に示すように、ケース１０から第１スライド型１３０を抜き出す。すなわち、第１スライド型１３０のスライド方向、すなわちインレット１９の先端部１９ｂの軸線方向Ｙに沿ってインレット１９から第１スライド型１３０を抜き出す。

次に、図８に示すように、ケース１０から第２スライド型１４０を抜き出すとともに、押出ピン（図示略）によって可動型１２０からケース１０を押し出す。
次に、本実施形態の作用について説明する。

型開きの際、すなわち可動型１２０を固定型１１０から離れる側に向けて移動させる際、第１スライド型１３０が固定型１１０から離れる側に向けて移動する。このとき、第１スライド型１３０は、ケース１０のインレット１９の先端部１９ｂの内面に加えて、インレット１９から離れた位置においてケース本体１１から突出する突部１７ｄを固定型１１０から離れる側に向けて押圧する。このため、ケース１０に対して固定型１１０から離れる側に向けて、より大きな力が作用するようになる。

次に、本実施形態の効果について説明する。
（１）固定型１１０と、可動型１２０及び第１スライド型１３０との間に形成されるキャビティＣによりケース本体１１を成形するようにした。また、第１スライド型１３０により、インレット１９の先端部１９ｂの内面を成形するとともに、インレット１９から離れた位置において第１スライド型１３０のスライド方向に沿ってインレット１９から第１スライド型１３０が離れる側に向けてケース本体１１から突出する突部１７ｄを成形するようにした。

こうした構成によれば、上記作用を奏するため、ケース１０が固定型１１０に張り付くことを抑制できる。なお、突部１７ｄは、第１スライド型１３０のスライド方向に沿ってインレット１９から第１スライド型１３０が離れる側に向けてケース本体１１から突出しているため、ケース１０から第１スライド型１３０を抜き出す際に突部１７ｄが邪魔にならない。

（２）固定型１１０と、可動型１２０及び第１スライド型１３０との間には、ケース本体１１を成形するキャビティＣが形成される。第１スライド型１３０は、インレット１９の先端部１９ｂの内面を成形する成形凸部１３３と、成形凸部１３３から離れた位置において第１スライド型１３０のスライド方向に沿ってケース本体１１から突出する突部１７ｄを成形する成形凹部１３６とを有する。

こうした構成によれば、上記効果（１）を奏することができる。
（３）成形凹部１３６が成形凸部１３３とは別体にて形成されている。
こうした構成によれば、突部１７ｄを成形する成形凹部１３６が、インレット１９の先端部１９ｂの内面を成形する成形凸部１３３とは別体にて形成されている。このため、成形凹部１３６及び成形凸部１３３を一体にて形成する場合に比べて、成形凹部１３６及び成形凸部１３３を容易に形成することができる。したがって、第１スライド型１３０全体を容易に形成することができる。

（４）ケース１０は、開口１３を有するケース本体１１と、ケース本体１１から外方に向かって突出するとともに先端において開口するインレット１９とを備える。インレット１９の先端部１９ｂは、開口１３の開口面１３ａに直交する方向Ｚに対して傾斜して延びており、ケース本体１１におけるインレット１９から離れた部分には、インレット１９の先端部１９ｂの軸線方向Ｙに沿ってインレット１９の先端側に向かって突出する突部１７ｄが設けられている。

こうした構成によれば、上記効果（１）を奏することができる。
また、上記構成によれば、第１被掛止部１６Ａを支持する支持壁１７ｂの剛性が突部１７ｄによって高められるため、第１被掛止部１６Ａの剛性が向上する。

＜変更例＞
本実施形態は、以下のように変更して実施することができる。本実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。

・第２被掛止部１６Ｂを支持する支持壁に対して突部１７ｄを設けるようにしてもよい。
・突部１７ｄは、周壁１２の外面に突設されるものであってもよい。

・本発明に係る樹脂製ハウジングは、ケース１０には限定されず、キャップ２０に対して本発明を適用してもよい。
・本発明に係る樹脂製ハウジングは、エアクリーナのケース１０やキャップ２０に限定されず、吸気マニホールドなどの他の樹脂製ハウジングに対して本発明を適用することもできる。

・成形凹部１３６を有する成形部１３４は、成形凸部１３３と一体にて形成されるものであってもよい。

１０…ケース、１１…ケース本体、１１ａ…取付部、１１ｂ…支持部、１２…周壁、１２ａ…フランジ、１３…開口、１３Ａ…第１開口、１３Ｂ…第２開口、１３ａ…開口面、１４…底壁、１５…仕切壁、１５ａ…シール面、１６Ａ…第１被掛止部、１６Ｂ…第２被掛止部、１７ａ，１７ｂ…支持壁、１７ｃ…連結壁、１７ｄ…突部、１８…突出部、１９…インレット、１９ａ…基端部、１９ｂ…先端部、２０…キャップ、２１…キャップ本体、２２…周壁、２３…頂壁、２４…仕切枠、２５…支持部、２９…アウトレット、３０…フィルタエレメント、３１…濾過部、３２…フランジ部、１００…金型、１１０…固定型、１１１…成形面、１２０…可動型、１２１…成形面、１２２…嵌合凹部、１３０…第１スライド型、１３１…基部、１３２…成形面、１３３…成形凸部、１３４…成形部、１３５…成形面、１３６…成形凹部、１４０…第２スライド型、１４１…成形凸部、Ｘ…周方向、Ｙ…軸線方向、Ｚ…直交方向、Ｃ…キャビティ。

Claims (4)

1. 固定型、可動型、及び前記可動型と共に前記固定型に対して移動可能且つ前記可動型の移動方向に対して傾斜した方向にスライド可能に設けられたスライド型の間に形成されるキャビティに溶融樹脂を射出することで、主開口を有するハウジング本体と、前記ハウジング本体から外方に向かって突出するとともに先端において開口する筒部と、を備える樹脂製ハウジングを製造する方法であって、
   前記固定型と、前記可動型及び前記スライド型との間に形成されるキャビティにより前記ハウジング本体を成形し、
   前記スライド型により、前記筒部の少なくとも先端部の内面を成形するとともに、前記筒部から前記スライド型を抜き出す側に前記筒部から離れた位置において前記スライド型のスライド方向に沿って前記スライド型を抜き出す側に向けて前記ハウジング本体から突出する突部を成形する、
   樹脂製ハウジングの製造方法。
2. 固定型、可動型、及び前記可動型と共に前記固定型に対して移動可能且つ前記可動型の移動方向に対して傾斜した方向にスライド可能に設けられたスライド型を備え、前記固定型、前記可動型、及び前記スライド型の間に形成されるキャビティに溶融樹脂を射出することで、主開口を有するハウジング本体と、前記ハウジング本体から突出するとともに先端において開口する筒部と、を備える樹脂製ハウジングを製造する装置であって、
   前記固定型と、前記可動型及び前記スライド型との間には、前記ハウジング本体を成形するキャビティが形成され、
   前記スライド型は、前記筒部の少なくとも先端部の内面を成形する成形凸部と、前記成形凸部から離れた位置において前記スライド型のスライド方向に沿って前記ハウジング本体から突出する突部を成形する成形凹部と、を有する、
   樹脂製ハウジングの製造装置。
3. 前記成形凹部が前記成形凸部とは別体にて形成されている、
   請求項２に記載の樹脂製ハウジングの製造装置。
4. 主開口を有するハウジング本体と、前記ハウジング本体から外方に向かって突出するとともに先端において開口する筒部と、を備える樹脂製ハウジングであって、
   前記筒部の少なくとも先端部は、前記主開口の開口面に直交する方向に対して傾斜して延びており、
   前記ハウジング本体における前記筒部から前記先端部の軸線方向において前記先端部の先端側に離れた部分には、前記軸線方向に沿って前記先端側に向かって突出する突部が設けられている、
   樹脂製ハウジング。

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