JP2004316468A - 樹脂製インテークマニホールド - Google Patents

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Abstract

【課題】振動溶着時に発生するバリが製品の内周側や外周側に露出することを、簡便に防止可能な樹脂製インテークマニホールドを提供すること。
【解決手段】樹脂製インテークマニホールドは、少なくとも二つの分割体21・31の溶着部24・37の突条25・38相互を、振動溶着により結合させて製造する。溶着部24は、突条25の内側と外側とに、突条25と間隔Hを空けて配設されるカバー壁27・28を備える。突条25・38相互は、振動溶着の振動方向と平行に延びる平行突条部26・39を備える。溶着時に発生するバリBが平行突条部における振動方向と直交方向の位置に配置されたカバー壁28を超えることを防止可能に、平行突条部における振動方向と直交方向の位置に配置されたカバー壁28が、相手側の分割体31側に延びる延設部29を備える。分割体31側には、延設部29を収納する凹溝41が、配設されている。
【選択図】図8

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、少なくとも二つの分割体の溶着部の突条相互を、振動溶着により、結合させることによって製造する樹脂製インテークマニホールドに関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、樹脂製インテークマニホールドでは、複数の分割された分割体の溶着部における突条相互を振動溶着させて、製造されていた(例えば、特許文献1参照)。
【0003】
【特許文献1】
特開平9−177624号公報
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、分割体自体の成形時の型抜き方向と分割体相互の結合方向とによって、分割体の溶着部相互の設定基準面が、曲面状や傾斜して配設される場合があり、さらに、振動溶着の振動方向によっては、図1に示すように、分割体1・5における溶着部2・6の突条3・7相互の溶着時に、バリ(溶着バリ)Bが所定以上に発生し、そのバリBが、突条3・7の周囲に配置されたカバー壁4を超えて、突出する場合がある。
【0005】
このようなカバー壁4を越えたバリBは、インテークマニホールドの内側(内周側)に表れれば、目視し難い。そのため、その確認に手間がかかってしまう。そして、仮に、インテークマニホールドの内周側にバリBを残したまま車両に搭載されて使用され、バリBが、吸気流体の通過に伴って剥がれれば、エンジン側に流れてバルブ等に付着して、閉弁動作に支障を生じさせてしまう虞れがあり、好ましくない。
【0006】
また、バリBが、インテークマニホールドの外周側に表れていても、インテークマニホールドの外観意匠が低下して、これまた好ましくない。
【0007】
そのため、バリBの有無の検査が必要となり、さらに、バリBが発生していれば、バリBを除去する研磨等の余分な仕上げ加工が必要となって、樹脂製インテークマニホールドの製造工数・コストを上昇させてしまう。
【0008】
本発明は、上述の課題を解決するものであり、振動溶着時に発生するバリが製品の内周側や外周側に露出することを、簡便に防止可能な樹脂製インテークマニホールドを提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る樹脂製インテークマニホールドは、少なくとも二つの分割体の溶着部の突条相互を、振動溶着により、結合させることによって製造するとともに、
溶着部の一方が、突条の内側若しくは外側に、突条と間隔を空けて配設されるカバー壁を、備えて構成される樹脂製インテークマニホールドであって、
溶着部の突条相互が、それぞれ、振動溶着の振動方向と平行に延びる平行突条部を備え、
平行突条部の溶着時に発生するバリが平行突条部における振動方向と直交方向の位置に配置されたカバー壁を超えることを防止可能に、平行突条部における振動方向と直交方向の位置に配置されたカバー壁が、カバー壁を備えた分割体と溶着される相手側の分割体側に延びる延設部を備えて、構成され、
相手側の分割体側に、延設部を収納する凹溝が、配設されていることを特徴とする。
【0010】
本発明に係る樹脂製インテークマニホールドでは、対応する分割体の溶着部における突条相互を振動溶着する際、平行突条部の部位で、多くバリが発生する。しかし、そのバリが、溶着工程中に、カバー壁を超えようと、平行突条部からその略直交方向に延びようとしても、カバー壁には、カバー壁を備えた分割体と溶着される相手側の分割体側に延びる延設部が形成されており、その延設部が、バリを止めて、インテークマニホールドの内側若しくは外側にバリを露出させない。
【0011】
さらに、溶着完了時には、延設部が、相手側の分割体の凹溝に、配設されて、バリを延設部の平行突条部側のスペースに留めることも可能になることから、バリがインテークマニホールドの内側に配置されていても、バリの飛散を防止できる。
【0012】
したがって、本発明に係る樹脂製インテークマニホールドでは、振動溶着時に発生するバリが製品の内周側や外周側に露出することを、延設部を設けるだけで簡便に防止できて、さらに、バリの飛散も防止することが可能となり、バリの有無の検査や除去処理を簡略化できる分、製造工数・コストを低減することができる。勿論、分割体の溶着部相互の設定基準面が、曲面状や傾斜して配設される状態となっても、バリを製品の内周側や外周側に露出させないことから、分割体自体の成形時の型抜き方向や分割体相互の結合方向とを、バリによる制約無しに、自由に設定でき、分割体の設計自由度を向上させることもできる。
【0013】
そして特に、樹脂製インテークマニホールドが、元部側を一体的に集合させて先端部側を複数に分けるように吸気流体を流し可能な複数の分配通路を備えて構成されるとともに、二つの分割体が、各分配通路の外壁を形成する蓋部材と、蓋部材と溶着されて蓋部材とともに各分配通路を形成するベース部材と、から構成されて、蓋部材が、各分配通路の元部側を一体的に覆う集合部と、集合部から各分配通路の先端部側に延びるように配設されるとともに、各分配通路の数に対応し、かつ、相互に分離する枝部と、を備えて構成されている場合には、振動溶着時の振動方向を、各分配通路の並設方向に沿う方向として、平行突条部と延設部を備えたカバー壁とは、蓋部材の各枝部の先端に、配設させることが望ましい。
【0014】
すなわち、このような蓋部材は、振動溶着時に、集合部と各枝部とを含めた溶着部の全域を、振動溶着に使用する加圧治具により、押圧支持させて、相手側のベース部材の溶着部に溶着させることとなる。しかし、各枝部の先端側は、集合部に比べて、相互に分離されて、寸法精度がバラツキ易く、その結果、溶着時の溶着代もバラツキが発生し、バリの発生しやすい平行突条部の部位であることに加えて、一層、バリの発生する部分が生じやすい。しかし、そのようなバリの発生し易い部位に、延設部を備えたカバー壁が配設されているため、的確に、バリを覆うことができる。勿論、溶着時の振動方向が、各分配通路に沿うような方向でなく、各分配通路の並設方向に沿う方向としており、各分配通路が、吸気流体の上流側から下流側にかけて、インテークマニホールドの外周側で螺旋状に配設されていても、蓋部材を、円滑に振動させてベース部材に溶着させることができる。
【0015】
さらに、延設部を備えたカバー壁が、平行突条部における各分配通路側に、配設されていれば、分配通路内にバリを飛散される虞れが無く、バリによるエンジントラブルを防止できる。
【0016】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明すると、実施形態の樹脂製インテークマニホールドIは、図2〜5に示すように、フィラー入りの6ナイロン等の熱可塑性合成樹脂からそれぞれ形成された蓋部材21、蓋部材21の下方に位置するベース部材31、ベース部材31の下方に位置するタンク・レゾネータ兼用部材43、及び、レゾネータ用底部材45、の四つの分割体から構成されている。そして、実施形態のインテークマニホールドIは、図示しないスロットルボデーとエンジンのシリンダヘッド側との間に組み付けられるものであり、吸気流体F(図5参照)の流路11と、吸気流路11の一部に連通させたレゾネータ19と、を具備して構成されている。吸気流路11は、上流側に位置するサージタンク14と、サージタンク14からエンジンの各シリンダに吸気流体Fを分配供給するための分配通路15と、を具備して構成されている。分配通路15は、インテークマニホールドIの背面側となる元部15a側の下方で、一体的に集合させて、かつ、インテークマニホールドIの正面側となる先端部15b側を複数に分けて吸気流体Fを流し可能に、構成されており、実施形態の場合、左右方向に四つ並設されている。
【0017】
なお、スロットルバルブを経てきた流体Fは、取入口12から吸気流路11に流入し(図7参照)、吸気流路11のサージタンク14と分配通路15とを通過して、エンジン側に流入するように、四つの吐出口13から吐出される。取入口12は、インテークマニホールドIの右端側に斜め上方に開口するように配設されて、取入口12の周囲には、図示しないスロットルボデー側と連結されるフランジ部17が形成されている。各吐出口13は、インテークマニホールドIの正面側で下向きに開口するように配設されて、各吐出口13の周囲には、図示しないエンジン側と連結されるフランジ部18が形成されている。
【0018】
サージタンク14は、取入口12側を右端側として、取入口12側から左方側に略円筒状に延びるように配設され、サージタンク14におけるインテークマニホールドIの背面側には、各分配通路15に連通する分配口16(図5・7参照)が、各通路15の元部15a側で、左右方向に四つ並設され、各分配通路15は、インテークマニホールドIの背面側から上面側に向かい、さらに、上面側から正面側の下方(先端部15b)側に延びるように、配設されている。すなわち、取入口12から流入する流体Fは、サージタンク14の右端側から左方に流れ、図5・7に示すように、各分配口16から上方に向かって、各分配通路15に流入し、各分配通路15では、螺旋状に流れるように、インテークマニホールドIの背面側から上面側に流れ、さらに、正面側で下向きに流れて、各吐出口13から流出することとなる。
【0019】
レゾネータ19は、サージタンク14の左右方向の中間付近における下部側に、図示しない連通口を開口させて、その連通口からインテークマニホールドIの底面側で左方に延びる連通路20(図3・5参照)を配設させて、インテークマニホールドIの左端側におけるサージタンク14と吸気流路11の吐出口13との間のスペースに、配設されている。
【0020】
そして、このインテークマニホールドIは、各部材21・31・43・45を振動溶着して、製造されており、まず、蓋部材21とベース部材31とを振動溶着した上部材U、及び、タンク・レゾネータ兼用部材43とレゾネータ用底部材45とを振動溶着した下部材D、を予め形成しておき、ベース部材31と兼用部材43とを振動溶着させることにより、上・下部材U・Dを結合させて、製造されている。
【0021】
底部材45は、連通路20とレゾネータ19との底部側を覆うレゾネータ用の部材として、配設され、レゾネータ用底部材45の上方の部材42は、サージタンク14の下部側とレゾネータ19とを形成するためのタンク・レゾネータ兼用部材としている。
【0022】
兼用部材42の上方のベース部材31は、図5・7に示すように、上面側に、各分配通路15の下部側を形成する凹溝状の分配通路部35を配設させるとともに、下面側に、サージタンク14の上部側を形成するサージタンク部32と、レゾネータ19の上部を形成して、レゾネータ19の上端側を塞ぐ天井壁部34と、を配設させている。分配通路部35には、インテークマニホールドIの背面側に、四つの分配口16が開口され、また、インテークマニホールドIの正面側に、四つの吐出口13が開口されている。
【0023】
そして、このベース部材31の分配通路部35の周縁には、四つの分配通路15を形成可能に、蓋部材21と溶着するための溶着部37が配設されている。溶着部37は、図7で暗色にして示すように、上方へ突出する突条38を備えて構成され、突条38の内周側と外周側とには、凹溝40・41が形成されている(図8参照)。凹溝41は、後述するカバー壁28の延設部29を収納可能に、凹溝40より深く形成されている。
【0024】
蓋部材21は、図4〜6・8に示すように、各分配通路15の外壁を形成する部材であり、各分配通路15の元部15a側を一体的に覆う集合部22と、集合部22から各分配通路15の先端部15b側に延びるように配設されるとともに、各分配通路15の数に対応し、かつ、相互に分離した枝部23と、を備えて構成されている。そして、この蓋部材21の下面には、図4の暗色に示すように、ベース部材31の溶着部37の突条38に対応させて、突条25を突設させた溶着部24を、外周縁に配設させている。溶着部24は、突条25と、その突条25の内周側と外周側とに、突条25と間隔Hを空けて配設されるカバー壁27・28と、を備えて構成されている。
【0025】
この蓋部材21とベース部材31との振動溶着時の振動方向Dは、各分配通路15の並設方向に沿う左右方向としており、溶着部24の突条25は、その振動方向Dに沿う平行突条部26を、蓋部材21の各枝部23の先端23aに配設させており、溶着部37の突条38も、その平行突条部26に対応させて、振動方向Dに沿う平行突条部39を備えている。なお、実施形態では、振動方向Dに沿う平行突条部26・39が、蓋部材21の集合部22側にも、配設されている。
【0026】
そして、平行突条部26における振動方向Dと直交方向の位置に配置されて、突条25の内側のカバー壁28には、外側のカバー壁27より、先端(下端)29aを下方に延ばした延設部29が、配設されている。この延設部29は、平行突条部26・39の溶着時に発生するバリBがカバー壁27を超えることを防止するように配設されるものである。そして、溶着前の突条25の先端25aから突出する延設部29の長さLは、溶着時において、延設部29の先端29aが、凹溝41内に収納されるように移動する際、バリBが発生しても、そのバリBの先端BTが、延設部29の内側面29bに当接して、延設部29を超えない状態となるように、凹溝41側への移動速度とバリBの発生状態とに応じて、設定されている。
【0027】
なお、各枝部23の先端23a側では、溶着部24・37相互を溶着させる際の突条25・38やカバー壁27・28を設計する際の基準となる設定基準面PT1が、図8に示すように、吐出口13の内周面を考慮したベース部材31の型抜き方向と、蓋部材21とベース部材31との結合方向と、を考慮して、下方に膨らんだ円弧面としている。また、集合部22側では、溶着部24・37の設定基準面PT2が、図9に示すように、その付近の蓋部材21の型抜き方向や両部材21・31の結合方向とを考慮して、分配通路15側となる内側が外側より上方に高くした傾斜面としている。
【0028】
そして、実施形態のインテークマニホールドIの製造では、既述したように、まず、蓋部材21とベース部材31とを溶着した上部材U、及び、タンク・レゾネータ兼用部材43とレゾネータ用底部材45とを溶着した下部材D、を予め形成する。
【0029】
その際、上部材Uの形成時には、ベース部材31を所定の振動溶着用の治具にセットするとともに、そのベース部材31の上方に、蓋部材21をセットして、所定の加圧治具で、蓋部材21を押圧するとともに、方向Dに沿って振動させる。すると、対応する蓋部材21とベース部材31との溶着部24・37では、突条25・38相互が溶融して溶着されるとともに、平行突条部26・39の部位で、多くバリが発生する。
【0030】
しかし、蓋部材21の枝部23の先端23a側では、図8のA・Bに示すように、突条25・38の先端25a・38a相互が溶融して生じたバリBが、溶着工程中に、カバー壁28を超えようと、平行突条部26・39からその略直交方向に延びようとしても、カバー壁28には、カバー壁28を備えた蓋部材21と溶着される相手側のベース部材31側に延びる延設部29が形成されており、その延設部29が、内側面29bでバリBを止めて、インテークマニホールドIの内周側にバリBを露出させない。
【0031】
さらに、溶着完了時には、図8のCに示すように、延設部29が、相手側のベース部材31の凹溝41に、配設されて、バリBを延設部29の平行突条部26側のスペースSに留めることも可能になることから、バリBがインテークマニホールドIの内周側に配置されていても、バリBの飛散を防止できる。
【0032】
同様に、蓋部材21の集合部22側においても、図9のA・Bに示すように、突条25・38の先端25a・38a相互が溶融して生じたバリBが、溶着工程中に、カバー壁28を超えようと、平行突条部26・39からその略直交方向に延びようとしても、カバー壁28には、延設部29が形成されており、その延設部29が、内側面29bでバリBを止めて、インテークマニホールドIの内周側にバリBを露出させない。さらに、溶着完了時には、図9のCに示すように、延設部29が、相手側のベース部材31の凹溝41に、配設されて、バリBを延設部29の平行突条部26側のスペースSに留めることも可能になることから、バリBがインテークマニホールドIの内周側に配置されていても、バリBの飛散を防止できる。
【0033】
そして、上部材Uを形成した後、予め形成しておいた下部材Dのタンク・レゾネータ兼用部材43とベース部材31とを振動溶着すれば、実施形態の樹脂製インテークマニホールドIを製造することができる。
【0034】
したがって、実施形態の樹脂製インテークマニホールドでは、蓋部材21とベース部材31との振動溶着時に発生するバリBが製品Iの内周側に露出することを、延設部29を設けるだけで簡便に防止できて、さらに、バリBの飛散も防止することが可能となり、バリBの有無の検査や除去処理を簡略化できる分、製造工数・コストを低減することができる。勿論、分割体としての蓋部材21とベース部材31との溶着部24・37相互の設定基準面PT1・PT2が、曲面状や傾斜して配設される状態としていても、バリBを製品Iの内周側に露出させないことから、分割体21・31自体の成形時の型抜き方向や分割体21・31相互の結合方向とを、バリBによる制約無しに、自由に設定でき、分割体としての蓋部材21とベース部材31との設計自由度を向上させることもできる。
【0035】
そして特に、実施形態では、蓋部材21とベース部材31との振動溶着時の振動方向Dを、各分配通路15の並設方向に沿う左右方向として、平行突条部26・39と延設部29を備えたカバー壁28とが、蓋部材21の各枝部23の先端23aに、配設されている。すなわち、このような蓋部材21では、振動溶着時に、集合部22と各枝部23とを含めた溶着部24の全域を、振動溶着に使用する加圧治具により、押圧支持させて、相手側のベース部材31の溶着部37に溶着させることとなるが、各枝部23の先端23a側は、集合部22に比べて、相互に分離されて、寸法精度がバラツキ易く、その結果、溶着時の溶着代もバラツキが発生し、バリBの発生しやすい平行突条部26・37の部位であることに加えて、一層、バリBの発生する部分が生じやすい。しかし、実施形態では、そのようなバリBの発生し易い部位に、延設部29を備えたカバー壁28が配設されているため、的確に、バリBを覆うことができる。
【0036】
勿論、溶着時に振動方向Dが、各分配通路15の並設方向に沿う左右方向として、各分配通路15が、吸気流体Fの上流側から下流側にかけて、インテークマニホールドIの外周側で螺旋状に配設されていても、実施形態の場合には、蓋部材21を、円滑に振動させてベース部材21に溶着させることができる。ちなみに、各分配通路15の並設方向と略直交する方向、すなわち、各分配通路15に沿う方向であるインテークマニホールドIの前後方向に、振動溶着の振動方向Dを設定する場合には、溶着部25・37の全域が奇麗に接触せず、適切に摩擦熱を発生し難く、振動溶着できない。
【0037】
さらに、実施形態では、延設部29を備えたカバー壁28が、平行突条部26・39における各分配通路15側の内側に、配設されており、分配通路15内にバリBを飛散される虞れが無く、バリBによるエンジントラブルを防止できる。
【0038】
なお、実施形態では、延設部29を備えたカバー壁28が、平行突条部26・39における各分配通路15側の内側に、配設した場合を示したが、延設部29を備えたカバー壁28は、バリBが延びやすい側に配設すればよく、平行突条部26・39の外側に、延設部29を備えたカバー壁28を、配設させてもよい。例えば、図10に示すように、蓋部材21の集合部22側においては、溶着部24・37の設定基準面PT3が、その付近の蓋部材21の型抜き方向や両部材21・31の結合方向とを考慮して、分配通路15側となる内側が外側より高さを低くした傾斜面としても、形成できる。このような構成の場合、溶着部24・37の振動溶着時、図11のA・Bに示すように、突条25・38の先端25a・38a相互が溶融して生じたバリBが、溶着工程中に、カバー壁28を超えようと、平行突条部26・39からその略直交方向に延びようとしても、カバー壁28には、延設部29が形成されており、その延設部29が、内側面29bでバリBを止めて、インテークマニホールドIの外周側にバリBを露出させず、製造するインテークマニホールドIの外観意匠を良好にして、製造することができる。
【0039】
なお、図10〜11に示す構造、すなわち、溶着部24・37の設定基準面PT2が、分配通路15側となる内側が外側より高さ低くした傾斜面の場合、その傾斜角度によって、カバー壁27が、その先端27aに延設部を備えた状態となって、分配通路15側における内側にのびるバリBを、停止させることが可能となる。この観点から、延設部29は、平行突条部26の内側と外側との両側に、配設してもよい。
【図面の簡単な説明】
【図1】従来の振動溶着時を説明する図である。
【図2】本発明の実施形態の樹脂製インテークマニホールドの平面図である。
【図3】実施形態のインテークマニホールドの底面図である。
【図4】実施形態のインテークマニホールドの左側面図とその分解状態とを示す図である。
【図5】実施形態のインテークマニホールドの縦断面図であり、図2のV−V部位に対応する。
【図6】実施形態の蓋部材の底面図である。
【図7】実施形態のベース部材の平面図である。
【図8】実施形態の振動溶着時を説明する図である。
【図9】実施形態の他の部位の振動溶着時を説明する図である。
【図10】実施形態の変形例の振動溶着構造を示す拡大断面図である。
【図11】図10に示す構造の部位の振動溶着時を説明する図である。
【符号の説明】
1・5・21・31…分割体、
2・6・24・37…溶着部、
3・7・25・38…突条、
4・27・28…カバー壁、
15…分配通路、
15a…元部、
15b…先端部、
21…蓋部材、
22…集合部、
23…枝部、
23a…先端、
26・39…平行突条部、
29…延設部、
41…凹溝、
H…間隔、
F…吸気流体、
I…樹脂製インテークマニホールド。

Claims (3)

  1. 少なくとも二つの分割体の溶着部の突条相互を、振動溶着により、結合させることによって製造するとともに、
    前記溶着部の一方が、前記突条の内側若しくは外側に、前記突条と間隔を空けて配設されるカバー壁を、備えて構成される樹脂製インテークマニホールドであって、
    前記溶着部の突条相互が、それぞれ、振動溶着の振動方向と平行に延びる平行突条部を備え、
    前記平行突条部の溶着時に発生するバリが前記平行突条部における前記振動方向と直交方向の位置に配置された前記カバー壁を超えることを防止可能に、前記平行突条部における前記振動方向と直交方向の位置に配置された前記カバー壁が、該カバー壁を備えた分割体と溶着される相手側の分割体側に延びる延設部を備えて、構成され、
    前記相手側の分割体側に、前記延設部を収納する凹溝が、配設されていることを特徴とする樹脂製インテークマニホールド。
  2. 元部側を一体的に集合させて先端部側を複数に分けるように吸気流体を流し可能な複数の分配通路を備えて構成され、
    前記二つの分割体が、前記各分配通路の外壁を形成する蓋部材と、該蓋部材と溶着されて前記蓋部材とともに前記各分配通路を形成するベース部材と、から構成され、
    前記蓋部材が、前記各分配通路の元部側を一体的に覆う集合部と、該集合部から前記各分配通路の先端部側に延びるように配設されるとともに、前記各分配通路の数に対応し、かつ、相互に分離する枝部と、を備えて構成され、
    振動溶着時の振動方向を、前記各分配通路の並設方向に沿う方向として、
    前記平行突条部と前記延設部を備えたカバー壁とが、前記蓋部材の前記各枝部の先端に、配設されていることを特徴とする請求項1に記載の樹脂製インテークマニホールド。
  3. 前記延設部を備えたカバー壁が、前記平行突条部における前記各分配通路側とする内側に、配設されていることを特徴とする請求項2に記載の樹脂製インテークマニホールド。
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