JP2003035227A - 内燃機関の吸気系における樹脂製容器とその製造方法 - Google Patents

内燃機関の吸気系における樹脂製容器とその製造方法

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JP2003035227A
JP2003035227A JP2001222832A JP2001222832A JP2003035227A JP 2003035227 A JP2003035227 A JP 2003035227A JP 2001222832 A JP2001222832 A JP 2001222832A JP 2001222832 A JP2001222832 A JP 2001222832A JP 2003035227 A JP2003035227 A JP 2003035227A
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container
resin
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friction
welded
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Tadamasa Osako
忠政 大迫
Isamu Suzuki
勇 鈴木
Hitoshi Hashioka
仁 橋岡
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Aisan Industry Co Ltd
Toyota Motor Corp
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Aisan Industry Co Ltd
Toyota Motor Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 内部を吸入空気が流れる樹脂製容器におい
て、その容器内に補強材を設けて、バックファイアーな
どの高圧により容器が破損することを防止する。更に、
その補強材が、吸入空気の流れに対して大きな抵抗にな
らないようにしてエンジン出力の低下を招かないように
する。 【解決手段】 一方の構成体8に、その内部において他
方の構成体9に達する樹脂製の補強材14を一体成形し
て備える。両構成体8,9の外周の接合面相互を摩擦溶
着する。補強材14と他方の構成体9とを非摩擦による
発熱により溶着する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は内燃機関の吸気系に
おける樹脂製容器とその製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、図4に示すように、内燃機関の吸
気系101におけるレゾネータやエアクリーナなどの内
部に気体流通室を有する容器102においては、バック
ファイヤーなどの高圧力が作用すると、図4に示すよう
に、上壁103や下壁104が鎖線のように大きく外側
へ変形し、破損するおそれがある。
【0003】そのため、金属製よりも強度が低い樹脂で
容器102を形成するものにおいては、ネジやボルトで
補強している。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】前記従来のように、ネ
ジやボルトで補強するものにおいては、部品点数が多く
コスト高になるとともに製造が複雑になり、更に、金属
部品において錆が発生したり、ネジやボルトを通した穴
部から気体が漏れるなどの問題がある。
【0005】そのため、前記の問題を解消する構造とし
て、図5及び図6に示すように、樹脂製の容器本体(一
方の構成体)201の内部に、その下壁202から補強
材203を一体に立設し、樹脂製の容器蓋(他方の構成
体)204のフランジ部205と前記容器本体201の
フランジ部206との接合部207及び前記補強材20
3の頂部208と容器蓋204の中央部209との接合
部210とを同時に摩擦溶着して、その補強材203に
より、容器本体201の下壁202と容器蓋204の変
形を少なくして破損を防止する構造にすることも考えら
れる。
【0006】しかし、このように両接合部207と21
0とを共に振動による摩擦熱により溶着する摩擦溶着に
よって同時に溶着する方法を採用すると、その接合部2
10の振動に耐え得るように補強材203の剛性を高め
る必要があり、その補強材203が必然的に太くなる。
そのため、図5に示すように、この補強材203が吸入
空気の流れAに対して大きな抵抗となり、エンジンの出
力低下を招く問題がある。
【0007】そこで本発明は、前記の各問題を解消する
内燃機関の吸気系における樹脂製容器とその製造方法を
提供することを目的とするものである。
【0008】
【課題を解決するための手段】前記の課題を解決するた
めに、請求項1記載の第1の発明は、内部に気体流通室
を有する樹脂製容器を、樹脂製の一方の構成体と樹脂製
の他方の構成体を接合して形成するものにおいて、一方
の構成体に、その内部において他方の構成体に達する樹
脂製の補強材を一体成形して備え、前記両構成体の外周
の接合面相互を摩擦溶着し、前記補強材と他方の構成体
とを非摩擦による発熱により溶着したことを特徴とする
内燃機関の吸気系における樹脂製容器である。
【0009】請求項2記載の第2の発明は、前記の樹脂
製容器を製造する方法であって、内部に気体流通室を有
する樹脂製容器を、樹脂製の一方の構成体と樹脂製の他
方の構成体を接合して製造するものにおいて、一方の構
成体に、その内部において他方の構成体に達する樹脂製
の補強材を一体成形して備え、前記両構成体の外周の接
合面相互を摩擦溶着した後、前記補強材と他方の構成体
とを非摩擦による発熱により溶着するようにしたことを
特徴とする内燃機関の吸気系における樹脂製容器の製造
方法である。
【0010】請求項3記載の第3の発明は、前記第2の
発明において、前記非摩擦による発熱をレーザ光により
行うことを特徴とする内燃機関の吸気系における樹脂製
容器の製造方法である。
【0011】
【発明の実施の形態】図1乃至図3に示す実施例により
本発明の実施の形態について説明する。
【0012】図1は本発明の樹脂製容器を吸気系のサー
ジタンクに適用した実施例を示すもので、図示しないエ
ンジンに接続される4本のインテークマニホールド1〜
4の上流側に、これらに共通するサージタンク5が接続
配置され、該サージタンク5の上流側にスロットルバル
ブ6を有するスロットルボデー7が接続されている。な
お、前記インテークマニホールドは4本に限るものでは
ない。また、本発明の樹脂製容器は前記のようなサージ
タンクに限るものではなく、吸気系に配置されるエアク
リーナ、レゾネータなどの樹脂製容器に適用できるもの
であるため、以下、これらを含む意味として容器5とい
う。
【0013】前記の容器5について図2により詳述す
る。
【0014】容器5は一方の構成体である樹脂製の容器
本体8と他方の構成体である樹脂製の容器蓋9とからな
る。前記容器本体8は、下壁10と側壁11とにより、
上側が開口した気体流通室12を有し、その側壁11に
は前記インテークマニホールド1〜4などの通路と、前
記スロットルボデー7などの通路が連通している。更
に、側壁11の上端部には、その全周にわたって、接合
面を形成するフランジ13が一体成形されている。
【0015】更に、前記容器本体8の内部の略中央部に
は、下壁10と一体成形されて下壁10より立設した樹
脂製の補強材14が、気体流通室12を貫通するように
配置されている。
【0016】前記容器蓋9は、上壁15と側壁16とに
より、下側が開口した空間17を有し、その側壁16の
下端部には、その全周にわたって、接合面を形成するフ
ランジ18が一体成形され、該フランジ18と前記容器
本体8側のフランジ13とが合致するようになってい
る。更に、容器蓋9における上壁15の内面には、前記
補強材14の上端面と対向する位置に樹脂製の溶着用突
部19が上壁15と一体に成形されている。更に、該溶
着用突部19の突出長と前記補強材14の突出長は、容
器本体8に容器蓋9を被せた摩擦溶着前の状態におい
て、溶着用突部19と補強材14との対向面間に若干の
隙間が生じるように設定されている。すなわち、後述す
るように容器本体8のフランジ13と容器蓋9のフラン
ジ18とを摩擦溶着した場合に、その摩擦溶着によって
容器本体8と容器蓋9との間の寸法が縮小する分だけ見
込んだ寸法の隙間が形成されている。
【0017】次に、前記容器本体8と容器蓋9を組み付
けて容器5を製造する方法について説明する。
【0018】先ず、第1工程として、容器本体8の上部
に容器蓋9を、容器本体8のフランジ13上に容器蓋9
のフランジ18を合わせて載置する。
【0019】次で、第2工程として、前記両フランジ1
3,18を相互に摩擦溶着する。この摩擦溶着は、前記
両フランジ13,18を相対的に摺動するように振動さ
せて、該両フランジ13,18相互の接合面に発生する
摩擦熱でその両フランジ13,18を溶接するものであ
る。これにより、両フランジ13,18の接合部20の
全面が気密的に接合固着される。この摩擦溶着の際に
は、前記容器本体8の補強材14と容器蓋9の溶着用突
部19との対向面間に前記のような隙間を有するため、
その補強材14と溶着用突部19とは溶着しない。そし
て、両フランジ13,18の摩擦溶着により、そのフラ
ンジ13,18の接合部が溶融し、補強材14と溶着用
突部19とが接する。
【0020】前記のフランジ13,18の溶着後、第3
工程として、容器本体8の補強材14と容器蓋9の溶着
用突部19の接合部21を、振動を伴わない非摩擦によ
る発熱溶着により接合固着する。この非摩擦による発熱
溶着の方法としては、例えば、容器蓋9の外部(上方)
からレーザ光を照射することにより、そのレーザ光が溶
着用突部19を透過し、補強材14で吸収されて発生す
る熱で補強材14と溶着用突部19を溶着するレーザ溶
着法などを用いる。この非摩擦による発熱溶着は前記の
レーザ溶着法以外の方法、例えば、溶着部に金属粉末等
を配置し、磁気誘導加熱等により部分的に溶融して接着
させる方法であってもよい。
【0021】このように、補強材14と溶着用突部19
とを振動を伴わない非摩擦による発熱溶着により接合固
定することにより、前記図6に示すように摩擦溶着によ
り接合する補強材203に比べて、補強材14の剛性は
小さくてよい。したがって、補強材14の直径を前記図
6に示す補強材203よりも小径にすることができる。
【0022】前記の補強材14と溶着用突部19との溶
着の終了により、図2に示すような、容器本体8と容器
蓋9とが気密に接合された容器5が形成される。
【0023】そして、前記容器5を図1に示すような吸
気系におけるサージタンクなどの容器として使用した場
合には、バックファイヤーなどの高圧力による下壁10
及び上壁15の外方への変形を低減することができる。
すなわち、補強材14がない場合には下壁10と上壁1
5が図2の鎖線10a,15aのように大きく変形する
が、補強材14を設けることにより、図2の鎖線10
b,15bのように変形を小さく抑制することができ、
内部圧力による容器の破損を防止することができる。
【0024】更に、前記のようにその補強材14の直径
を小さくできることにより、図1に示すようにこの補強
材14が吸入空気の流れAに対して大きな抵抗となら
ず、エンジンの出力低下を招くことがない上に、容器の
コンパクト化及び軽量化が可能になる。
【0025】なお、前記補強材14と溶着用突部19と
を先ず前記の非摩擦により溶着し、その後に前記の両フ
ランジ13,18を摩擦溶着してもよいが、前記のよう
に先に両フランジ13,18を摩擦溶着すると効果的で
ある。
【0026】図3は前記補強材と溶着用突部19との接
合部の他の実施例を示すもので、溶着用突部19側に補
強材14の上端部14aが嵌合する凹部22を形成した
ものである。その他の構造及び製造方法は前記実施例と
同様であり、凹部22の底面と補強材14の上端面との
接合部21により非摩擦による発熱によって溶着が行わ
れる。
【0027】この実施例によれば、前記実施例の作用、
効果の他に、容器蓋9を、その凹部22を補強材14の
上端部14aに嵌合して容器本体8上に載置することに
より、その容器蓋9の容器本体8に対する位置決めがさ
れ、両フランジ13,18の摩擦溶着時の位置ズレを防
止できる。なお、前記補強材14の上端部14aの外周
面と前記凹部22の内周面との間には、両フランジ1
3,18の摩擦溶着時の振動が行えるように若干の隙間
が形成されている。
【0028】
【発明の効果】以上のようであるから本発明によれば、
容器内部に補強材を設けたことにより、バックファイア
ー等による高圧によって樹脂製容器が破損することを防
止できる。
【0029】更に、補強材と他方の構成体との溶着は、
振動を伴わない非摩擦による発熱により行うため、前記
のような振動摩擦による溶着に比べて補強材の剛性を小
さくすることができる。そのため、該補強材の直径を小
さくし、該補強材が吸入空気の流れに対して大きな抵抗
にならないようにしてエンジン出力の低下を招かないよ
うにすることができる上に、容器のコンパクト化及び軽
量化を図ることができる。
【0030】更にボルトなどの金属部材を使用すること
なく接合を行うため、ボルトなどを使用するものに比べ
て部品点数の低減化、コスト低減化、組付け容易化を図
ることができ、かつ錆の発生や気体の洩れも防止するこ
とができる。更に、前記補強材と他方の構成体との溶着
をレーザ光で行うことにより、その溶着が容易になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の樹脂製容器を吸気系のサージタンクと
して使用した実施例を示す平面図。
【図2】図1の樹脂製容器の側断面図。
【図3】図2の樹脂製容器における補強材の接合部の他
の構造を示す一部拡大側断面図。
【図4】従来の樹脂製容器を吸気系に備えた側面図。
【図5】本発明と比較するための樹脂製容器を吸気系に
備えた平面図。
【図6】図5の樹脂製容器の側断面図。
【符号の説明】
5 樹脂製容器 8 一方の構成体である容器本体 9 他方の構成体である容器蓋 12 気体流通室 13 フランジ 14 補強材 18 フランジ 20 摩擦溶着した接合部 21 非摩擦により溶着した接合部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 鈴木 勇 愛知県大府市共和町一丁目1番地の1 愛 三工業株式会社内 (72)発明者 橋岡 仁 愛知県豊田市トヨタ町1番地 トヨタ自動 車株式会社内

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 内部に気体流通室を有する樹脂製容器
    を、樹脂製の一方の構成体と樹脂製の他方の構成体を接
    合して形成するものにおいて、一方の構成体に、その内
    部において他方の構成体に達する樹脂製の補強材を一体
    成形して備え、前記両構成体の外周の接合面相互を摩擦
    溶着し、前記補強材と他方の構成体とを非摩擦による発
    熱により溶着したことを特徴とする内燃機関の吸気系に
    おける樹脂製容器。
  2. 【請求項2】 内部に気体流通室を有する樹脂製容器
    を、樹脂製の一方の構成体と樹脂製の他方の構成体を接
    合して製造するものにおいて、一方の構成体に、その内
    部において他方の構成体に達する樹脂製の補強材を一体
    成形して備え、前記両構成体の外周の接合面相互を摩擦
    溶着した後、前記補強材と他方の構成体とを非摩擦によ
    る発熱により溶着するようにしたことを特徴とする内燃
    機関の吸気系における樹脂製容器の製造方法。
  3. 【請求項3】 前記非摩擦による発熱をレーザ光により
    行うことを特徴とする請求項2記載の内燃機関の吸気系
    における樹脂製容器の製造方法。
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20040049083A (ko) * 2002-12-03 2004-06-11 현대자동차주식회사 가솔린 엔진의 흡기계
JP2006242017A (ja) * 2005-03-01 2006-09-14 Honda Motor Co Ltd 吸気チャンバ
WO2011110945A2 (es) * 2010-03-12 2011-09-15 Jairo Eduardo Leal Jimenez Cámara de admisión para motores de combustión interna
CN102269087A (zh) * 2011-08-29 2011-12-07 重庆长安汽车股份有限公司 一种发动机塑料进气歧管
DE102015219629A1 (de) * 2015-10-09 2017-04-13 Röchling Automotive SE & Co. KG Fahrzeug-Ansaugtrakt
DE102011116515B4 (de) 2010-10-27 2021-07-29 GM Global Technology Operations, LLC (n.d. Ges. d. Staates Delaware) Ansaugkrümmerzusammenbau

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20040049083A (ko) * 2002-12-03 2004-06-11 현대자동차주식회사 가솔린 엔진의 흡기계
JP2006242017A (ja) * 2005-03-01 2006-09-14 Honda Motor Co Ltd 吸気チャンバ
JP4523455B2 (ja) * 2005-03-01 2010-08-11 本田技研工業株式会社 吸気チャンバ
WO2011110945A2 (es) * 2010-03-12 2011-09-15 Jairo Eduardo Leal Jimenez Cámara de admisión para motores de combustión interna
WO2011110945A3 (es) * 2010-03-12 2011-12-15 Jairo Eduardo Leal Jimenez Cámara de admisión para motores de combustión interna
DE102011116515B4 (de) 2010-10-27 2021-07-29 GM Global Technology Operations, LLC (n.d. Ges. d. Staates Delaware) Ansaugkrümmerzusammenbau
CN102269087A (zh) * 2011-08-29 2011-12-07 重庆长安汽车股份有限公司 一种发动机塑料进气歧管
DE102015219629A1 (de) * 2015-10-09 2017-04-13 Röchling Automotive SE & Co. KG Fahrzeug-Ansaugtrakt

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