WO2005016626A1 - エラストマー製ダクトの形成方法 - Google Patents

Abstract

課題　　　例えば自動車エンジンのエアダクトとして用いられ、その長さ方向の一部にアンダーカットとして蛇腹部を設けたダクトの形成方法に関し、弾力性に乏しい樹脂製のダクトであっても、容易にコア型から脱型させることができるエラストマー製ダクトの形成方法を提供する。 解決手段　ダクト外面を形成するキャビティ型とダクト内面を形成するコア型とで形成されるキャビティにエラストマー材料を射出成形して形成され、かつ長さ方向の一部に蛇腹部を有するダクトを形成する方法であって、コア型として、軸方向に２分割され、少なくとも蛇腹部を含むダクト部分を形成するコア型Ａと、蛇腹部を含まないダクト部分を形成するコア型Ｂとからなる分割コア型を用い、キャビティ型を型開きした後、少なくとも蛇腹部をエア注入により拡径しながら、コア型Ａより蛇腹部を含むダクト部分を脱型する工程を含むことを特徴とする。

Description

明 細 書

エラストマ一製ダクトの形成方法

技術分野

[0001] 本発明は、ゴムや熱可塑性エラストマ一などのエラストマ一製ダクト、例えば自動車ェ ンジンの吸気系ダクトとしてエアクリーナからエアをエンジンに送気するエアダクトとし て用いられ、特にその長さ方向の一部にアンダーカット部として蛇腹部を設けたダクト の形成方法に関するものである。

背景技術

[0002] 従来、前記のダクトとして、加硫ゴム材料よりなる射出成形品であるゴム製ダクトが用 レ、られてきたが、樹脂製ダクトに比べて重量が重くかつゴム材料のリサイクルが不可 能という問題を抱えていた。近年、これらの問題を解決できるものとして、熱可塑性ェ ラストマー特にポリオレフイン系熱可塑性エラストマ一を材料とする射出成形品である エアダクトが実用化されている。この樹脂製のエアダクトについては、例えば、特許文 献 1に詳細に記載されている。

特許文献 1 :特開平 11—227012号公報

[0003] 前記熱可塑性エラストマ一の射出成形によるエアダクトは、あらかじめ所定方向に 2 次元的または 3次元的に屈曲した形状が多ぐ射出成形した後、コア型と射出成形品 との間にエアを注入して蛇腹部を拡径しながらコア型より引き抜くいわゆる無理抜きと 呼ばれる方法により脱型されるが、樹脂製のダクトはゴム製ダクトに比べてかなり弾力 性に劣るので、設計される蛇腹部の位置や数によってはスムーズにコア型から脱型 できない問題があった。また、無理に脱型すれば製品を傷めて品質を損なう問題もあ つた。

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0004] 本発明は、射出成形されたダクトをコア型から一挙に脱型するのでなぐダクトに設け られる蛇腹部が長さ方向において中央部寄りか端部寄りかといつた蛇腹部の成形さ れる位置に応じて、無理抜きを含む脱型作業を適切にかつ段階的に行うようにして、 弾力性に乏しい樹脂製のダクトであっても、容易にコア型から脱型させることができる エラストマ一製ダクトの形成方法を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段

[0005] 上記目的を達成するため、請求項 1に係る発明は、ダクト外面を形成するキヤビティ 型とダクト内面を形成するコア型とで形成されるキヤビティにエラストマ一材料を射出 成形して形成され、かつ長さ方向の一部に蛇腹部を有するダクトを形成する方法で あって、前記コア型として、軸方向に 2分割され、少なくとも蛇腹部を含むダクト部分 を形成するコア型 Aと、蛇腹部を含まなレ、ダクト部分を形成するコア型 Bとからなる分 割コア型を用い、前記キヤビティ型を型開きした後、少なくとも前記蛇腹部をエア注入 により拡径しながら、前記コア型 Aより蛇腹部を含むダクト部分を脱型する工程を含む ことを特徴とするものである。

[0006] また、請求項 2に係る発明は、ダクト外面を形成するキヤビティ型とダクト内面を形成 するコア型とで形成されるキヤビティにエラストマ一材料を射出成形して形成され、か つ長さ方向の一部に蛇腹部を有するダ外を形成する方法であって、前記分割コア 型として、ダクト一端の非蛇腹部を形成する短尺のコア型 (前記コア型 B)と蛇腹部を 含むダクト残部を形成する長尺のコア型 (前記コア型 A)を用レ、、前記キヤビティ型を 型開きした後、前記短尺のコア型を引き抜いて前記非蛇腹部を脱型する第 1脱型ェ 程と、前記蛇腹部を拡径しながらこの蛇腹部を含むダクト残部を前記長尺のコア型よ り弓 Iき抜レ、て脱型する第 2脱型工程と、を備えることを特徴とするものである。

[0007] また、請求項 3に係る発明は、ダクト外面を形成するキヤビティ型とダクト内面を形成 するコア型とで形成されるキヤビティにエラストマ一材料を射出成形して形成され、か つ長さ方向の一部に蛇腹部を有するダクトを形成する方法であって、前記分割コア 型として、蛇腹部を含むダクト部分を形成する第 1コア型 (前記コア型 A)と蛇腹部を含 まないダクト残部を形成する第 2コア型 (前記コア型 B)を用い、前記キヤビティ型を型 開きした後、前記蛇腹部を拡径しながら前記第 1コア型を引き抜いて蛇腹部を含むダ タト部分を脱型する第 1脱型工程と、前記蛇腹部を含まないダスト残部を前記第 2コ ァ型より引き抜いて脱型する第 2脱型工程と、を備えることを特徴とするものである。 なお、請求項 4に係る発明は、請求項 3に記載の第 2脱型工程において、蛇腹部を 含まないダスト残部を拡径しながら第 2コア型より引き抜いて脱型するようにしたエラ ストマー製ダクトの形成方法である。

発明の効果

[0008] 前記の本発明のエラストマ一製ダクトの形成方法は、一般に加硫ゴムに比較して弹 性に乏しい熱可塑性エラストマ一を材料とし、長さ方向の一部にアンダーカットとなる 蛇腹部を有し、かつ所定の方向にあらかじめ屈曲した形状に成形される樹脂製のダ タトに特に適した方法であり、一挙に無理抜きして脱型するのでなぐ製品の形状特 に蛇腹部の成形位置に応じた段階的な脱型方法を適用して、射出成形金型のコア 型からの無理抜きを含む脱型を容易に行い、脱型に伴う製品の損傷をなくすことが できるものである。

図面の簡単な説明

[0009] [図 1]本発明により形成されるダクトの側面断面図である。

[図 2]図 1のダクトを成形する射出成形型の断面図である。

[図 3]図 1のダクトの第 1脱型工程を示す断面図である。

[図 4]図 1のダクトの第 2脱型工程を示す断面図である。

[図 5]図 1のダクトの第 2脱型工程を示す断面図である。

[図 6]本発明により形成される他のダクトの側面断面図である。

[図 7]図 6のダクトを成形する射出成形型の断面図である。

[図 8]図 6のダクトの第 1脱型工程を示す断面図である。

[図 9]図 6のダクトの第 2脱型工程を示す断面図である。

[図 10]図 6のダクトの第 2脱型工程を示す断面図である。

[図 11]本発明により形成される他のダクトの側面断面図である。

発明を実施するための最良の形態

[0010] 図 1は、あらかじめ所定の方向に屈曲した形状に射出成形された樹脂製ダクト 1の側 面断面図で、図示しなレ、自動車のエンジン本体とエアクリーナとを連結するエアダク トとして使用され、その長さ方向の一部である中央部付近に大径の複数の山部 3と小 径の複数の谷部 4がダクト軸心方向に沿って交互に形成されてなる蛇腹部 2が形成 されている。ダクト 1の両端部 5a, 5bは表面がほぼ平滑な非蛇腹部に形成され、図 示しない締付具によりエンジン本体またはエアクリーナに接続固定される。なお、 6， 6は両端部 5a， 5b付近の外周面に円周方向に沿って連続して一体形成された補強 リブである。この樹脂製ダクト 1は、熱可塑性エラストマ一 (TPE)を成形材料として射 出成形して一体に形成されるものである力 好ましくは TPEのうちポリオレフイン系熱 可塑性エラストマ一（TP〇）で、その硬度が Hs (JISA) 50— 95のものが選択される。

[0011] 図 2は、上記ダクト 1が射出成形される射山成形型 10の平面断面図を示し、ダクト外 面形状を形成する左右一対の半割のキヤビティ型 11， 11とダ外内面形状を形成す る分割コア型 12, 13からなる射出成形型 10のキヤビティ 15に TPEを射出成形して、 図 1のアンダーカットとなる蛇腹部 2を有するダクト 1が形成される。なお、前記キヤビ ティ 15は完成品としてのダクト 1の製品形状に完全一致するものである。

[0012] 前記分割コア型は軸方向に 2分割されたコア型 Aとコア型 Bとからなるもので、コア型 Bとして軸方向の長さが短い短尺のコア型 12と、コア型 Aとして軸方向の長さが長い 長尺のコア型 13とを備え、両者は隣接する端面同士が突き合される当接面 14を形 成している。短尺のコア型 12はダクト 1の蛇腹部が形成されない表面がほぼ平滑な 端部 5aの内面形状を形成し、長尺のコア型 13はダクト 1の蛇腹部 2およびもう一方の 端部 5bを含むダクト残部の内面形状を形成する。

[0013] 図 3は、ダクト 1の第 1脱型工程を示し、ダクト 1を射出成形した後に、一方のキヤビテ ィ型 11を型開きした状態で短尺のコア型 12を矢印方向にダクト 1の端部 5a内部から 引き抜いていく。このとき、短尺のコア型 12に対応するダクト部分である端部 5aは、ダ タト 1全長のうちごく短い部分であるうえアンダーカットにもなつていないので容易に脱 型される。

[0014] 図 4は、ダクト 1の第 2脱型工程を示し、他方のキヤビティ型 11も型開きした後に、短 尺のコア型 12を引き抜いたダクトの端部 5a内周に略短筒状の抜き取り治具 16を揷 入し、そのエア注入口 17から矢印で示すように内部に空気好ましくは圧縮空気を吹 き出し、長尺のコア型 13とダクト 1の間に空気を侵入させ、蛇腹部 2の径を材料の弾 性力で膨張させることによりアンダーカット状態を解除して、図 5に示すように、ダクト 1 を抜き取り治具 16とともに長尺のコア型 13から引き抜く。その後、抜き取り治具 16を 弓 Iき抜レヽて図 1のダクト 1が得られることになる。 [0015] なお、上記実施の形態において、キヤビティ型は上下に対向する一対の半割型であ つてもよいほか、抜き取り治具はエアの注入とダクトとの一体的な引き抜きをできるも のであればどのような構造のものでもよい。

[0016] 図 6ないし図 10は、本発明の他の実施の形態を示し、射出成形される樹脂ダクトが 図 6に示すように、その一端部寄りに蛇腹部 22が形成された樹脂ダクト 21である点で 図 1の樹脂ダクト 1と異なるものである。

[0017] 図 7は、上記樹脂ダクト 21が射出成形される射出成形型 30の平面断面図を示し、ダ タト外面形状を形成する左右一対の半割のキヤビティ型 31 , 31とダクト内面形状を形 成する分割コア型 32, 33からなる射出成形型 30のキヤビティ 35に TPEを射山成形 して、図 6のアンダーカットとなる蛇腹部 22を有する樹脂ダクト 21が形成される。また 、キヤビティ型 31の一方（図 7で上部に配置されている）は、さらに軸方向に分割され 、蛇腹部 22の外面形状を形成する第 1部分 31aと蛇腹部 22以外のダクト残部 23の 外面形状を形成する第 2部分 31bとで構成されている。なお、前記キヤビティ 35は完 成品としての樹脂ダクト 21の製品形状に完全一致するものである。

[0018] 前記分割コア型は軸方向に 2分割されたもので、コア型 Aとして一端部の蛇腹部 22 の内面形状を形成する第 1コア型 32と、コア型 Bとして蛇腹部 22以外のダクト残部 2 3の内面形状を形成する第 2コア型 33とからなり、両者は隣接する端面同士が突き合 される当接面 34を形成している。第 1コア型 32の内部には、その基端部から当接面 34まで連通するエア流通孔 36が穿設されてレ、る。

[0019] 図 8は、樹脂ダクト 21の第 1脱型工程を示し、樹脂ダクト 21を射出成形した後に一方 のキヤビティ型 31および他方のキヤビティ型の第 1部分 31aをスライドさせて型開きし た状態で、第 1コア型 32を矢印方向に略直線状にシリンダ等により樹脂ダクト 21の一 端部から引き抜いていく。このとき、図 7の矢印で示すように、第 1コア型 32のエア流 通孔 36に空気を注入し当接面 34から吹き出させて、第 1コア型 32とダクト 21の間に 空気を侵入させ、外周面がキヤビティ型で規制されていない蛇腹部 22の径を膨張さ せることによりアンダーカット状態を解除しつつ、第 1コア型 32を脱型する。なお、第 1 脱型工程では、ダクト残部 23の外周面をキヤビティ型 31の第 2部分 31bで押さえて 保持させておくのが好ましぐこれにより第 1コア型 32の無理抜きが容易になる。 [0020] 図 9は、樹脂ダクト 21の第 2脱型工程を示し、他方のキヤビティ型 31の第 2部分 31b もスライドさせて型開きした後に、第 1コア型 32を弓 Iき抜いた樹脂ダ外 21の一端部 内周に略短筒状の抜き取り治具 37を揷入し、そのまま樹脂ダクト 21の残部 23を第 2 コア型 33から引き抜く。好ましくはその際、前記第 1の実施の形態と同様に、抜き取り 治具 37のエア注入口 38から内部に空気を吹き出し、第 2コア型 33と樹脂ダクト 21の 残部 23間に空気を侵入させ、残部 23の径を膨張させながら脱型することができる。 次いで、図 10に示すように、樹脂ダクト 21を抜き取り治具 37とともに第 2コア型 33か ら引き抜く。その後、抜き取り治具 37を引き抜いて図 6の樹脂ダクト 21が得られること になる。

[0021] なお、図 11に示すように、長さ方向に沿って第 1蛇腹部 42および第 2蛇腹部 43の複 数のアンダーカットとなる蛇腹部を有するダクト 41についても、本第 2の実施の形態を 適用して形成することができる。すなわち、前述した樹脂ダクト 21の蛇腹部 22が第 1 蛇腹部 42を含むダクト部分に相当し、ダクト残部 23が第 2蛇腹部 43を含むダクト部 分に相当するもので、第 1脱型工程で図示しない分割コア型の一方を第 1蛇腹部 42 を含む第 1脱型部分 44から引き抜いて脱型され、第 2脱型工程で第 2蛇腹部 43を含 む第 2脱型部分 45を図示しない分割コア型の他方から引き抜いて脱型されるもので ある。

産業上の利用可能性

[0022] 以上の説明から明らかなように、本発明に係るエラストマ一製ダクトの形成方法は、軽 量でリサイクルが可能な樹脂材料を用いて、蛇腹部を含むダ外を容易に射出成形 することができる。従って、内外面の寸法精度の良い樹脂製のエアダクトを例えば自 動車用のエンジン吸気部品として採用することができ、本発明の産業上の利用性は 高レ、。

符号の説明

[0023] 1 樹脂ダクト

2 蛇腹部 両端部

補強リブ

射出成形型 半割状キヤビティ型 短尺のコア型 長尺のコア型 当接面

キヤビティ 抜き取り冶具 エア注入口 樹脂ダクト 蛇腹部

射出成形型 半割状キヤビティ型 第 1コア型 第 2コア型 当接面

キヤビティ エア流通孔 抜き取り冶具 エア注入口 ダクト

蛇腹部

蛇腹部

第 1脱型部分 第 2脱型部分

Claims

請求の範囲

[1] ダクト外面を形成するキヤビティ型とダクト内面を形成するコア型とで形成されるキヤ ビティにエラストマ一材料を射出成形して形成され、かつ長さ方向の一部に蛇腹部を 有するダクトを形成する方法であって、前記コア型として、軸方向に 2分割され、少な くとも蛇腹部を含むダクト部分を形成するコア型 Aと、蛇腹部を含まなレ、ダクト部分を 形成するコア型 Bとからなる分割コア型を用レ、、前記キヤビティ型を型開きした後、少 なくとも前記蛇腹部をエア注入により拡径しながら、前記コア型 Aより蛇腹部を含むダ 外部分を脱型する工程を含むことを特徴とするエラストマー製ダ外の形成方法。

[2] 分割コア型として、ダ外一端の非蛇腹部を形成する短尺のコア型と蛇腹部を含むダ タト残部を形成する長尺のコア型を用い、前記キヤビティ型を型開きした後、前記短 尺のコア型を引き抜いて前記非蛇腹部を脱型する第 1脱型工程と、前記蛇腹部を拡 径しながらこの蛇腹部を含むダクト残部を前記長尺のコア型より引き抜いて脱型する 第 2脱型工程と、を備えることを特徴とする請求項 1に記載のエラストマ一製ダクトの 形成方法。

[3] 分割コア型として、蛇腹部を含むダクト部分を形成する第 1コア型と蛇腹部を含まな レ、ダクト残部を形成する第 2コア型を用レ、、前記キヤビティ型を型開きした後、前記蛇 腹部を拡径しながら前記第 1コア型を引き抜いて蛇腹部を含むダ外部分を脱型する 第 1脱型工程と、前記蛇腹部を含まないダ外残部を前記第 2コア型より引き抜いて 脱型する第 2脱型工程と、を備えることを特徴とする請求項 1に記載のエラストマ一製 ダクトの形成方法。

[4] 第 2脱型工程において、蛇腹部を含まないダクト残部を拡径しながら第 2コア型より引 き抜いて脱型するようにしたことを特徴とする請求項 3に記載のエラストマ一製ダクト の形成方法。