| 【発明の名称】 |
圧力容器及びその製造方法 |
| 【発明者】 |
【氏名】前田 泰幸
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| 【要約】 |
【課題】低コストで内部空間の容積を増大する。
【解決手段】先ずチャンバ容器１８を形成する樹脂材料よりも低融点の樹脂材料で中子型４２を射出成形等により形成する。次に、この中子型４２を成形金型４０内に配置した状態で、成形金型４０内に樹脂材料を射出してチャンバ容器１８を成形する。そして、チャンバ容器１８の成形後に、オイルジェット或いは恒温槽等により中子型４２のみ溶ける温度で加熱して中子型４２をチャンバ容器１８内より溶かし出して、チャンバ容器１８を完成させる。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 内部が開口部より大きいアンダーカット形状に形成されると共に奥側の壁面が凹凸形状に形成される圧力容器の製造に用いられる圧力容器の製造方法であって、圧力容器を形成する樹脂材料よりも低融点の樹脂材料により中子型を形成し、次に、中子型を金型内に配置すると共に樹脂材料を金型内に射出して圧力容器を成形し、圧力容器の成形後に、加熱して中子型を圧力容器内より溶かし出す、ことを特徴とする圧力容器の製造方法。
【請求項２】 内部が開口部より大きいアンダーカット形状に形成されると共に奥側の壁面が凹凸形状に形成される圧力容器であって、樹脂材料で一体的に形成されることを特徴とする圧力容器。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、アンダーカット形状を有する圧力容器及びこのような圧力容器を製造する圧力容器の製造方法に関し、例えば、乗用車のエアサスペンションのチャンバや産業用空気ばねの空気室を形成する容器、インテークマンホールド、オイルリザーバタンク、エアダクト、レゾネータ等の圧力容器及びこれらの圧力容器の製造に適用可能なものである。
【０００２】
【従来の技術】乗用車に用いられている従来のエアサスペンション１１０のチャンバ容器１１２を図５に示し、この図に基づき従来技術を説明する。
【０００３】このチャンバ容器１１２は、プレス加工により上側部材１１２Ａと下側部材１１２Ｂとを各々作った後に、これらスチール製の上側部材１１２Ａと下側部材１１２Ｂとの間すなわちチャンバ容器１１２の中央部を、気密溶接で接合して、完成される。さらに、このチャンバ容器１１２の上部がショックアブソーバ１１４のロッド１１４Ｂの上部にナット１１６及びブッシュからなる取付ブラケット１１８等を用いて固定されることで、ナット１１６の下部及び周囲にチャンバ容器１１２が配置される形で、エアサスペンション１１０が完成されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】すなわち、乗用車のエアサスペンション１１０などでは、車輛内の限られたスペース内でチャンバ容器１１２が形成する空気室１２０の容積を極力大きくしたいので、図５に示すように凸部１２２をチャンバ容器１１２の上方に形成して、取付ブラケット１１８さらにはナット１１６の周囲部分もチャンバ容器１１２の空気室１２０とするような構造が考えられる。
【０００５】ところが、図５に示す構造のチャンバ容器１１２では、ナット１１６の周囲部分も空気室となって空気室１２０の容積を大きくできるものの、このチャンバ容器１１２は、それぞれスチール製の上側部材１１２Ａ及び下側部材１１２Ｂをそれぞれ製造しこれら２部品を相互に溶接して作るしか他に製造方法がなく、多数の工程が必要となって非常にコスト高になる欠点があった。
【０００６】一方、樹脂製で一体形状のチャンバ容器１１２を射出成形により作ろうとする場合、開口部が狭いアンダーカット形状となるが、成形後に当然に中子型をチャンバ容器１１２内より取り出す必要がある。この為、中子型を分割しチャンバ容器１１２の中央に寄せて脱型する中子型分割方式が用いられるものの、せいぜい図６に示す形状のものが限度であった。
【０００７】つまり、図５の構造のチャンバ容器１１２を製造する場合には、中子型分割方式を用いることができない。これはチャンバ容器１１２の上方に空気室１２０の容積を増やす為の凸部１２２及び上側部材１１２Ａがあった場合、分割した中子型をチャンバ容器１１２の中央に寄せることができず、中子型をチャンバ容器１１２から脱型できないからである。
【０００８】従って、空気室１２０の容積を大きくする為に、取付ブラケット１１８やナット１１６の周囲部分もチャンバ容器１１２の空気室１２０とする構造のチャンバ容器１１２を従来の射出成形技術で成形するのは、実質的に困難であった。
【０００９】さらに、例えば図６に示す形状のチャンバ容器１１２であっても、射出成形に際して、中子型を分割して脱型する中子型分割方式を採用しなければならない。この為、図５の２部品の溶接によるチャンバ容器１１２に比べて、一体形状なのでエア洩れ等の心配はなく品質が向上するものの、金型が複雑で取り扱いが煩雑となって低コスト化を図ることができなかった。
【００１０】本発明は上記事実を考慮し、低コストで内部空間の容積を増大できる圧力容器及びその製造方法を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】請求項１による圧力容器の製造方法は、内部が開口部より大きいアンダーカット形状に形成されると共に奥側の壁面が凹凸形状に形成される圧力容器の製造に用いられる圧力容器の製造方法であって、圧力容器を形成する樹脂材料よりも低融点の樹脂材料により中子型を形成し、次に、中子型を金型内に配置すると共に樹脂材料を金型内に射出して圧力容器を成形し、圧力容器の成形後に、加熱して中子型を圧力容器内より溶かし出す、ことを特徴とする。
【００１２】請求項２による圧力容器は、内部が開口部より大きいアンダーカット形状に形成されると共に奥側の壁面が凹凸形状に形成される圧力容器であって、樹脂材料で一体的に形成されることを特徴とする。
【００１３】請求項１に係る圧力容器の製造方法の作用を以下に説明する。圧力容器を形成する樹脂材料よりも低融点の樹脂材料により中子型を形成し、中子型を金型内に配置すると共に樹脂材料を金型内に射出して圧力容器を成形する。そして、この圧力容器の成形後に、加熱して中子型を圧力容器内より溶かし出して、圧力容器を完成させる。
【００１４】従って、内部が開口部より大きいアンダーカット形状に形成されると共に奥側の壁面が凹凸形状に形成される圧力容器を製造する際に、中子型分割方式を採用せずに中子型を圧力容器内から容易に取り出せることになる。この為、金型が複雑で取り扱いが煩雑とならずに低コストで内部空間の容積を増大した圧力容器の製造が可能となる。
【００１５】請求項２に係る圧力容器の作用を以下に説明する。内部が開口部より大きいアンダーカット形状を有すると共に奥側の壁面が凹凸形状とされる圧力容器が、樹脂材料で一体的に形成されるので、低コストで圧力容器の内部空間の容積を増大することが可能となる。
【００１６】
【発明の実施の形態】本発明に係る第１の実施の形態が適用されたエアサスペンション１０を図１から図３に示し、これらの図に基づき本実施の形態を説明する。
【００１７】図１に示すように、エアサスペンション１０の緩衝器を構成するショックアブソーバ１２の筒型本体１２Ａからロッド１２Ｂが突出しており、このロッド１２Ｂの先端には、円筒状の嵌合部１４Ａを周囲に有したブラケット１４が、ロッド１２Ｂにねじ止められたナット１６により固定されている。そして、このブラケット１４が乗用車の車体の受け部とされ、筒型本体１２Ａの下部が車輪側に固定される。
【００１８】また、下面が開放されるように大きな開口部１８Ａを下部に有した円筒状で樹脂製の圧力容器であるチャンバ容器１８が、ロッド１２Ｂの外周側に配置されており、このチャンバ容器１８の上部及び中央部は、チャンバ容器１８の下部とほぼ均一な肉厚で形成されるものの、チャンバ容器１８の下部より外形が大きく形成されている。
【００１９】この為、チャンバ容器１８により形成される内部の空間の方が開口部１８Ａより大きいアンダーカット形状となっている。
【００２０】そして、このチャンバ容器１８の上部寄りの中央部には、開口部１８Ａより小径の貫通穴１８Ｂが形成されている。さらに、この貫通穴１８Ｂにはブラケット１４の嵌合部１４Ａがエアー圧で嵌合されており、チャンバ容器１８とブラケット１４との間に配置されたＯリング２２でこれらの間が封止されている。
【００２１】この貫通穴１８Ｂの周囲のチャンバ容器１８の上部は、ナット１６の位置より高くなるように一旦上方に突出した凸部１８Ｃとされていて、チャンバ容器１８内の上部にナット１６をリング状に囲む空間Ａが形成される形となっている。つまり、チャンバ容器１８の奥側の壁面が貫通穴１８Ｂを有する部分と凸部１８Ｃとで凹凸形状に形成されることになる。
【００２２】一方、ショックアブソーバ１２の外周には、封止金具２４Ａが溶接されて固定されており、この封止金具２４Ａに嵌合されて取付けられた樹脂製のピストン２４の上端部には、円筒状に形成されたゴム製の弾性膜２６の一端側が金属製の止めバンド２８により固定されている。さらに、この弾性膜２６の他端側は、チャンバ容器１８の下部に金属製の止めバンド３０で固定されている。
【００２３】この為、弾性膜２６により、チャンバ容器１８の開口部１８Ａとピストン２４の上端部との間が封鎖されて、チャンバ容器１８内の空間が封止された空気室２０とされる。
【００２４】つまり、チャンバ容器１８の開口部１８Ａとピストン２４の上端部との間が封鎖されつつ、ロッド１２Ｂが筒型本体１２Ａに対して上下動するのに伴って、ブラケット１４及びチャンバ容器１８が弾性膜２６の弾性変形により、支障なく上下動することになる。
【００２５】次に、本実施の形態に係るチャンバ容器１８の製造及びこの製造方法による作用を以下に説明する。
【００２６】先ず、チャンバ容器１８を形成する樹脂材料よりも低融点の樹脂材料で中子型４２を射出成形等により、図３（Ａ）に示すように形成する。尚、ここで中子型４２の樹脂材料を例えばポリアセタールとすれば、図示しない成形金型内に樹脂材料を流し込む際の温度を１６３℃程度とすることができる。
【００２７】次に、この中子型４２を成形金型４０内に配置した状態で、成形金型４０内に樹脂材料を射出して、図３（Ｂ）に示すようにチャンバ容器１８を成形する。尚、ここでチャンバ容器１８の樹脂材料を例えばナイロン６６とすれば、成形金型４０内に樹脂材料を流し込む際の温度を２６０℃程度とすることができる。
【００２８】そして、チャンバ容器１８の成形後に、オイルジェット或いは恒温槽等により中子型４２のみ溶ける温度で加熱することで、図３（Ｃ）に示すように中子型４２をチャンバ容器１８内より溶かし出して、図２に示すようにチャンバ容器１８を完成させる。
【００２９】さらに、この後にこのチャンバ容器１８を用いてエアサスペンション１０を完成させて乗用車に搭載する。
【００３０】以上より、内部が開口部１８Ａより大きいアンダーカット形状に形成されると共に奥側の壁面が凹凸形状に形成されるチャンバ容器１８を製造する際に、中子型分割方式を採用せずに中子型４２をチャンバ容器１８内から容易に取り出せることになる。この為、成形金型４０が複雑で取り扱いが煩雑とならずに、低コストで内部空間である空気室２０の容積が空間Ａにより増大されたチャンバ容器１８の製造が可能となる。
【００３１】尚、ここで、採用される樹脂材料としては、チャンバ容器１８に用いられる樹脂が、ナイロン系樹脂（ナイロン６、ナイロン６共重合体、ナイロン６６、ナイロン１２等）とされる。また、中子型４２に用いられる樹脂が、ポリオレフィン系樹脂（ポリエチレン、ポリプロピレン）、ポリアセタール、ポリビニルアルコール等とされる。
【００３２】次に、本発明に係る第２の実施の形態に適用される中子型５２を図４に示し、この図に基づき本実施の形態を説明する。
【００３３】図４に示すように、本実施の形態に係る中子型５２は、その中央部にスチール製の金属材５２Ａを配置し、外周側の樹脂部５２Ｂのみを上述の樹脂材料で形成したものである。
【００３４】このような構造とすれば、成形されたチャンバ容器１８を加熱する際に、中子型５２の樹脂部５２Ｂのみしか溶融しないものの、チャンバ容器１８内から金属材５２Ａを容易に取り出せるようになるので、支障はない。
【００３５】つまり、中子型の少なくともアンダーカット形状の部分に樹脂材料を用いることにすれば、チャンバ容器１８内よりの中子型の取り出しが可能となる。
【００３６】尚、上記実施の形態においては、上記のような樹脂材料を例として挙げたが、圧力容器を形成する樹脂材料よりも低融点の樹脂材料で中子型を形成するように樹脂材料を選択すれば、他の樹脂材料の組み合わせであっても良い。
【００３７】
【発明の効果】本発明によれば、以上のように説明した構成とした結果、低コストで内部空間の容積を増大できる圧力容器及びその製造方法を得ることが可能となった。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００５２７８
【氏名又は名称】株式会社ブリヂストン
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| 【出願日】 |
平成９年（１９９７）１０月２８日 |
| 【代理人】 |
【弁理士】
【氏名又は名称】中島 淳 （外４名）
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| 【公開番号】 |
特開平１１−１３２３３０ |
| 【公開日】 |
平成１１年（１９９９）５月２１日 |
| 【出願番号】 |
特願平９−２９５４３８ |
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