JP2007291858A - 吸気部材及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本吸気部材は、車両の内燃機関の吸気系を構成する不織布からなる吸気部材(吸気ダクト1)であって、吸気通路5を形成する吸気部材本体(ダクト本体2)と、該吸気部材本体に連なり且つ相手部材(エアクリーナ8又は車両フレーム)に設けられた被係合部9に係合する係合部(嵌合部3又は取着部4)と、を備え、該係合部のうちの少なくとも該被係合部と接触する部位が軟質部3a,4aからなる。
【選択図】 図2
Description
そこで、従来の吸気ダクトとして、熱可塑性樹脂バインダを含む不織布を圧縮成形してなり所定の通気性を有するものが提案されている(例えば、特許文献1参照)。これにより、ダクト壁から音波が放射され易くなる等のため吸気騒音が抑制される。
上記特許文献1には、相手部材と係合可能な係合部(係合爪51,61及び凸部52,62)を圧縮率の大きな硬質部に形成して係合部の強度を十分に確保することが開示されている(特許文献1の段落番号[0020]、図5及び6等参照)。
また、相手部材としてのエアクリーナの筒部に嵌合可能な筒状の係合部の全体を硬質部で形成すると、エアクリーナと吸気ダクトとの嵌合部のシール性を十分に確保できず通気抵抗が増加してしまう。また、シール性を確保するためにスポンジ等の別部材を設けると、部品点数が多くなってしまう。
さらに、相手部材としての車両フレームに取着可能な係合部の全体を硬質部で形成し、車両フレーム及び係合部をネジ具で固定する場合には、通常、金属製のカラー及びゴム製のグロメットの別部材を用いて両者をネジ止めすることとなり、部品点数が多くなってしまう。
1.車両の内燃機関の吸気系を構成する不織布からなる吸気部材であって、
吸気通路を形成する吸気部材本体と、該吸気部材本体に連なり且つ相手部材に設けられた被係合部に係合する係合部と、を備え、該係合部のうちの少なくとも該被係合部と接触する部位が軟質部からなることを特徴とする吸気部材。
2.前記係合部は、前記軟質部と、該軟質部の前記被係合部と反対の表面側に設けられる硬質部とからなる上記1.記載の吸気部材。
3.前記係合部は、前記相手部材である第1相手部材に設けられた筒状の前記被係合部に嵌合する筒状の第1係合部からなり、該第1係合部は、該被係合部の周面にその周面が接触する筒状の前記軟質部と、該軟質部の該被係合部と反対の周面側に設けられる筒状の前記硬質部とからなる上記2.記載の吸気部材。
4.前記係合部は、前記相手部材である第2相手部材に設けられた板状の前記被係合部にネジ具で固定される第2係合部であり、該第2係合部は、該被係合部の表面にその軸端面が接触する筒状の前記軟質部と、該軟質部の内周側に設けられる筒状の硬質部とからなる上記1.記載の吸気部材。
5.熱可塑性樹脂バインダを含む不織布から圧縮成形により形成されている上記1.乃至4.のいずれか一項に記載の吸気部材。
6.エアクリーナへ外気を導入する吸気ダクトである上記1.乃至5.のいずれか一項に記載の吸気部材。
7.車両の内燃機関の吸気系を構成する不織布からなる吸気部材の製造方法であって、
熱可塑性樹脂バインダを含む不織布を圧縮成形して複数の分割体を得る工程と、
前記複数の分割体を接合して、相手部材に設けられた被係合部に係合する係合部のうちの少なくとも該被係合部と接触する部位が軟質部からなる吸気部材を得る工程と、を備えることを特徴とする吸気部材の製造方法。
また、前記係合部が、前記軟質部と、該軟質部の前記被係合部と反対の表面側に設けられる硬質部とからなる場合は、その軟質部によってビビリ音の発生が抑制される。また、その硬質部によって係合部に十分な強度をもたせることができる。
また、前記係合部が、第1相手部材に設けられた筒状の前記被係合部に嵌合する筒状の第1係合部であり、該第1係合部が、筒状の前記軟質部と筒状の前記硬質部とからなる場合は、その軟質部によってビビリ音の発生が抑制される。また、その硬質部によって第1係合部に十分な強度をもたせることができる。さらに、その軟質部によって、吸気部材と相手部材との嵌合部のシール性を十分に確保できる。
また、前記係合部が、第2相手部材に設けられた板状の前記被係合部にネジ具で固定される第2係合部であり、該第2係合部が、筒状の前記軟質部と、筒状の硬質部とからなる場合は、その軟質部によってビビリ音の発生が抑制される。また、その硬質部によって第2係合部に十分な強度をもたせることができる。さらに、被係合部及び第2係合部をネジ具で固定する際に、金属製カラー及びゴム製グロメット等の別部材を必要とせず、部品点数をさらに低減できる。
また、熱可塑性樹脂バインダを含む不織布から圧縮成形により形成されている場合は、硬質部及び軟質部からなる複雑な立体形状を有する吸気部材をより容易に得ることができる。
また、エアクリーナに外気を導入する吸気ダクトである場合は、吸気騒音及び振動に起因するビビリ音の発生を抑制できる部品点数の少ない簡易な構成の吸気ダクトを提供できる。
本発明の吸気部材の製造方法によると、熱可塑性樹脂バインダを含む不織布を圧縮成形して複数の分割体が得られ、その後、複数の分割体を接合して、相手部材に設けられた被係合部に係合する係合部のうちの少なくとも該被係合部と接触する部位が軟質部からなる吸気部材が得られる。このように熱可塑性樹脂バインダを含む不織布を圧縮成形しているので、硬質部及び軟質部からなる複雑な立体形状を有する吸気部材をより容易に得ることができる。また、得られた吸気部材では、不織布からなり所定の通気性を有しているので、吸気時の吸気騒音の発生が抑制される。また、その軟質部によって振動に起因するビビリ音の発生が抑制される。また、ビビリ音の発生を防止するために防振ゴム等の別部材を使用する必要がなく部品点数を低減できる。
本実施形態に係る吸気部材は、車両の内燃機関の吸気系を構成する不織布からなるものである。この吸気部材は、以下に述べる吸気部材本体及び係合部を備えている。また、この吸気部材は、通常、所定の通気性を有している。
上記吸気部材としては、例えば、吸気ダクト、エアクリーナ、アウトレットホース等を挙げることができる。これらのうち、エアクリーナのフィルタより上流側(外気側)である吸気ダクト、エアクリーナの一部であることが好ましい。
上記不織布は、例えば、原料繊維及び熱可塑性樹脂バインダからなるものであることができる。具体的には、原料繊維に熱可塑性樹脂バインダを含浸させてなる形態、原料繊維に熱可塑性樹脂繊維をバインダとして混合させてなる形態等を挙げることができる。この原料繊維としては、例えば、ポリエステル、ポリプロピレン、レーヨン、ガラス、アセート等を挙げることができる。また、上記熱可塑性樹脂バインダは、例えば、表面にのみ低融点の樹脂をコーティングしたポリエステル、ポリプロピレン、レーヨン、ガラス、アセート等からなる繊維を挙げることができる。この低融点樹脂としては、例えば、変性ポリエステル、変性ポリエチレン、変性ポリプロピレン等を挙げることができる。
上記不織布は、例えば、原料繊維及び/又は熱可塑性樹脂バインダの厚さ方向の密度勾配を有するものであることができる。
上記吸気部材本体は、例えば、上記不織布の圧縮成形の際に後述の係合部より大きな圧縮率で圧縮成形され、且つ、熱可塑性樹脂バインダのみが溶融された硬質部からなることができる。
上記係合部は、例えば、全部が軟質部からなることができるが、上記係合部が、被係合部と接触する部位に設けられる軟質部と、この軟質部の被係合部と反対の表面側に設けられる硬質部とからなることが好ましい。係合部の強度を高め得るためである。
(1)上記係合部が、第1相手部材に設けられた筒状の被係合部に嵌合する筒状の第1係合部からなり、第1係合部は、被係合部の周面にその周面が接触する筒状の軟質部と、軟質部の被係合部と反対の周面側に設けられる筒状の硬質部とからなる形態。
(2)上記係合部が、第2相手部材に設けられた板状の被係合部にネジ具を介して固定される第2係合部であり、第2係合部は、被係合部の表面にその軸端面が接触する筒状の軟質部と、軟質部の内周側に設けられる筒状の硬質部とからなる形態。
上記(2)形態では、例えば、上記吸気部材が吸気ダクト又はエアクリーナであり、上記第2相手部材が車両フレームであることができる。
本実施形態に係る吸気部材の製造方法は、車両の内燃機関の吸気系を構成する不織布からなる吸気部材の製造方法であって、熱可塑性樹脂バインダを含む不織布を圧縮成形して複数の分割体を得る工程と、前記複数の分割体を接合して、相手部材に設けられた被係合部に係合する係合部のうちの少なくとも該被係合部と接触する部位が軟質部からなる吸気部材を得る工程と、を備えることを特徴とする。
なお、上記吸気部材の製造方法は、例えば、上記実施形態1.の吸気部材を製造する方法であることができる。
上記圧縮成形では、例えば、上記吸気部材本体に対応する不織布の部位に対する圧縮率を大きくし、且つ、上記係合部に対応する不織布の部位に対する圧縮率を小さくし、更に、係合部の軟質部に対応する不織布の部位に対する加熱温度を、原料繊維の融点以下であり且つ熱可塑性樹脂バインダの低融点以上の温度に設定すると共に、係合部の硬質部に対応する不織布の部位に対する加熱温度を、原料繊維の融点以上であり且つ熱可塑性樹脂バインダの低融点以上の温度に設定することができる。
尚、本実施例では、本発明に係る「吸気部材」として、自動車エンジンの吸気系を構成する吸気ダクトを例示する。
本実施例に係る吸気ダクト1は、図1に示すように、不織布から圧縮成形により形成された縦断面略半円弧状の複数(図中2つ)の分割体S1,S2のフランジ部S1a,S2aを接合して形成されている。
なお、本実施例では、上記不織布として、原料繊維及び熱可塑性樹脂バインダ(以下、単に「バインダ」とも略記する。)からなるシート状のものを用いる。この原料繊維はポリエステルの繊維であり、熱可塑性樹脂バインダは、ポリエステルの繊維の表面を変性ポリエステルでコーティングした繊維である。
なお、上記エアクリーナ8には、吸気マニホールドに連なるアウトレットホース24の一端側が接続される。
先ず、上記吸気ダクト1を構成する複数の分割体S1,S2を成形する成形型15について説明する。
上記成形型15は、図4及び図5に示すように、上型16及び下型17からなっている。この上型16は、複数の成形部16a,16b,16cを有している。この成形部16aは、ダクト本体2を成形する部位である。また、この成形部16bは、嵌合部3を成形する部位であり、ヒータ23からなる局部加熱機構を備える。また、この成形部16cは、ステ−部7及び取着部4を成形する部位である。また、この成形部16cには、取着部4の硬質部4bの内側に相当する不織布の部位を突き破る針部18が設けられている。
上記成形部15では、ダクト本体2及びステ−部7の厚さ寸法が所定値t1となるように設定されている。また、嵌合部3の厚さ寸法が所定値t2(t2>t1)となるように設定されている。さらに、取着部4の厚さ寸法が所定値t3(t3>t1)となるように設定されている。
上記成形型15で不織布を圧縮成形して複数の分割体S1,S2が得られる。即ち、シート状の不織布を下型17の上に配置し、針部18を不織布の原料繊維の融点以上の温度に加熱した状態とする。次に、上型16の成形部16a,16cを下方に押し下げて、不織布の原料繊維の融点以下であり且つバインダの低融点以上の加熱温度で不織布を加熱プレスすると、ダクト本体2、ステ−部7及び取着部4が形成される。このダクト本体2及びステ−部7は、圧縮率が大きく高密度である硬質部からなっている。また、取着部4は、圧縮率が小さく低密度である筒状の軟質部4aと、この軟質部4aの内周側に連なり且つ針部18の周囲側で原料繊維及びバインダが溶融された筒状の硬質部4bとからなっている。
その後、その複数の分割体S1,S2のフランジ部S1a,S2aを加熱プレス、ニードルパンチ、接着、溶着等により接合して吸気ダクト1が得られることとなる。
本実施例の吸気ダクト1によると、ダクト本体2が不織布からなり所定の通気性を有しているので、ダクト本体2の壁から音波が放射され易くなりダクト本体2内で共鳴する音圧を逃がすことができ吸気騒音を抑制できる。
また、上記実施例では、ヒータ23を内蔵する成形部16bで嵌合部3を圧縮成形するようにしたが、これに限定されず、例えば、ヒータを内蔵しない成形部16bを、先ず、原料繊維及びバインダの融点以上の温度に加熱しておき、この予め加熱された成形部で嵌合部を圧縮成形するようにしてもよい。
また、上記実施例では、予め加熱された針部で取着部4の硬質部4aを形成するようにしたが、これに限定されず、例えば、ヒータを内蔵する針部で取着部の硬質部を形成するようにしてもよい。
また、上記実施例では、局部加熱機構を備える成形型を用いて不織布を圧縮成形するようにしたが、これに限定されず、例えば、局部冷却機構を備える成形型を用いて不織布を圧縮成形するようにしてもよい。
また、上記実施例では、成形型による圧縮成形で、軟質部及び硬質部からなる係合部を形成するようにしたが、これに限定されず、例えば、先ず、成形型による圧縮成形で中間係合部を形成し、その後、その中間係合部の一部(硬質部に対応する部位)を原料繊維及びバインダの融点以上の加熱温度で加熱して、軟質部及び硬質部からなる係合部を形成するようにしてもよい。
Claims (7)
- 車両の内燃機関の吸気系を構成する不織布からなる吸気部材であって、
吸気通路を形成する吸気部材本体と、該吸気部材本体に連なり且つ相手部材に設けられた被係合部に係合する係合部と、を備え、該係合部のうちの少なくとも該被係合部と接触する部位が軟質部からなることを特徴とする吸気部材。 - 前記係合部は、前記軟質部と、該軟質部の前記被係合部と反対の表面側に設けられる硬質部とからなる請求項1記載の吸気部材。
- 前記係合部は、前記相手部材である第1相手部材に設けられた筒状の前記被係合部に嵌合する筒状の第1係合部からなり、該第1係合部は、該被係合部の周面にその周面が接触する筒状の前記軟質部と、該軟質部の該被係合部と反対の周面側に設けられる筒状の前記硬質部とからなる請求項2記載の吸気部材。
- 前記係合部は、前記相手部材である第2相手部材に設けられた板状の前記被係合部にネジ具で固定される第2係合部であり、該第2係合部は、該被係合部の表面にその軸端面が接触する筒状の前記軟質部と、該軟質部の内周側に設けられる筒状の硬質部とからなる請求項1記載の吸気部材。
- 熱可塑性樹脂バインダを含む不織布から圧縮成形により形成されている請求項1乃至4のいずれか一項に記載の吸気部材。
- エアクリーナへ外気を導入する吸気ダクトである請求項1乃至5のいずれか一項に記載の吸気部材。
- 車両の内燃機関の吸気系を構成する不織布からなる吸気部材の製造方法であって、
熱可塑性樹脂バインダを含む不織布を圧縮成形して複数の分割体を得る工程と、
前記複数の分割体を接合して、相手部材に設けられた被係合部に係合する係合部のうちの少なくとも該被係合部と接触する部位が軟質部からなる吸気部材を得る工程と、を備えることを特徴とする吸気部材の製造方法。
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