JP2013174156A - 管状樹脂成形品 - Google Patents

Abstract

【課題】フランジ部を大型化することなく、管部の形状を工夫することで溶着リブと工具との干渉を防止するとともに、アンダーカットを回避する。
【解決手段】第１分割管部の曲管部の管壁に型抜き孔を形成し、型抜き孔に対してフランジ部と反対側で第１分割管部と第２分割管部とを溶着したので、取付孔の軸方向に取付孔を投影した範囲を避けるように、溶着リブを容易に形成することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、吸気ダクト、インテークマニホールドなどの管状樹脂成形品に関するものである。

例えば特開2008-208770号公報、特開2011-43105号公報などに記載されているように、近年では樹脂製のインテークマニホールドが用いられている。インテークマニホールドは、エンジンの吸気ポートに吸気を導入する吸気管部と、吸気管部の上流端に連通するサージタンクとからなる複雑な形状をなしている。そのため、インテークマニホールドを樹脂から型成形によって形成するには、成形品の形状と成形金型構造に種々の工夫がなされている。

例えば上記公報には、吸気管部を第１管部と第２管部とに分割してそれぞれを射出成形により形成し、その後に振動溶着により一体に接合する工法が記載されている。

ところでインテークマニホールドの吸気管部の先端には、エンジンブロックに固定するためのボルト孔をもつフランジ部が形成されている。そのため、吸気管部を第１管部と第２管部とに分割する際の分割ラインは、強度が必要なフランジ部を避けて、フランジ部近傍の管部に形成されるのが一般的である。第１管部と第２管部とは分割ラインで溶着されるので、分割ラインに沿って外側に突出する溶着リブが形成されることとなる。

ところがフランジ部近傍の管部に溶着リブが形成されると、その溶着リブとボルト締め工具とが干渉し、フランジ部の固定に要する工数が多大となるという問題があった。例えば図10，11に示すように、フランジ部101の近傍で曲折した形状の管部を有する場合には、フランジ部101を一体に有する第１管部100と、半割筒状の第２管部200とに分割し、それぞれに溶着リブ102、201を形成しておく。第１管部100と第２管部200が共にアンダーカットとならないように、フランジ部101の近傍にまで溶着リブ102、201が設定される。すると、インパクトレンチなどの工具300（図に破線で示す）が溶着リブ102、201と干渉するという不具合がある。かといって、工具の軌跡が干渉しない位置に溶着リブを形成すると、第１管部又は第２管部の形状によってはアンダーカットとなり、成形金型構造が成立しないという問題があった。

また工具300との干渉を回避するために、ボルト孔などの取付孔を第１管部100から離れた位置に形成すると、フランジ部101が大型となってしまう。

特開2008-208770号公報 特開2011-43105号公報

本発明は上記した事情に鑑みてなされたものであり、取付孔をもち取付孔を介して相手部材に固定されるフランジ部を端部に備えフランジ部から曲管部を介して延びる曲管形状の第１分割管部と、第１分割管部と溶着により一体化された第２分割管部と、からなる管状樹脂成形品において、フランジ部を大型化することなく、管部の形状を工夫することで溶着リブと工具との干渉を防止するとともに、アンダーカットを回避することを解決すべき課題とする。

上記課題を解決する本発明の管状樹脂成形品の特徴は、取付孔をもち取付孔を介して相手部材に固定されるフランジ部を端部に備えフランジ部から曲管部を介して延びる曲管形状の第１分割管部と、第１分割管部と溶着により一体化された第２分割管部と、からなる管状樹脂成形品であって、
第１分割管部は曲管部の管壁に型抜き孔が形成され型抜き孔に対してフランジ部と反対側で第２分割管部と溶着され、少なくとも取付孔の軸方向に取付孔を投影した範囲を避けて溶着リブが形成されていることにある。

本発明の管状樹脂成形品によれば、第１分割管部の成形時には、フランジ部の開口と、型抜き孔と、第２分割管部と溶着される部位に形成された開口と、の少なくとも三方向から型抜きすることができるので、曲管部を有していてもアンダーカットの発生なく成形が可能となる。

そして第１分割管部は、曲管部の管壁に形成された型抜き孔に対してフランジ部と反対側で第２分割管部と溶着されている。したがって、取付孔の軸方向に取付孔を投影した範囲を避けて溶着リブが形成された構造を容易に取ることができるので、ボルト締め工具などと溶着リブとの干渉を防止することができ、工数を低減できるとともにフランジ部を小型化することが可能となる。

本発明の一実施例に係る管状樹脂成形品の要部正面図である。 本発明の一実施例に係る管状樹脂成形品の構成を示す要部分解説明図である。 本発明の一実施例に係る管状樹脂成形品の構成を示す要部分解断面図である。 本発明の一実施例に係る管状樹脂成形品の成形方法を示す要部断面図である。 本発明の一実施例に係る管状樹脂成形品の要部平面図である。 本発明の一実施例に係る管状樹脂成形品の要部正面図である。 本発明の第２の実施例に係る管状樹脂成形品の仮想断面図である。 本発明の第２の実施例に係る管状樹脂成形品の要部断面図である。 本発明の第３の実施例に係る管状樹脂成形品の要部断面図である。 従来の管状樹脂成形品の要部平面図である。 従来の管状樹脂成形品の要部正面図である。

本発明の管状樹脂成形品は、曲管形状の第１分割管部と、第２分割管部と、が溶着によって一体化されてなる。第１分割管部は、相手部材に固定されるフランジ部を端部に備えている。このフランジ部には、ボルト孔などの取付孔をもち、取付孔を介してエンジンブロックなどの相手部材に固定される。

第１分割管部には、曲管部の管壁に型抜き孔が形成されている。この型抜き孔は、第１分割管部の成形時に、曲管部の内壁面を形成する型面をもつ金型が型抜きされることで形成されたものである。この型抜き孔は、曲管部の凸側又は凹側に形成することが好ましいが、取付孔の位置によっては、曲管部の凸側又は凹側以外に形成することもできる。型抜き孔の軸方向は、フランジ部の軸方向に対して必然的に交差している。

型抜き孔は、一般に、第１分割管部及び第２分割管部とは別に形成された被覆部材によって被覆されるが、場合によっては開放としてもよい。樹脂板などによって型抜き孔を被覆してもよいし、樹脂不織布を貼着して吸気音などを低減することもできる。

また第１分割管部に型抜き孔の開口周縁部から立ち上がる管状の筒壁部を形成し、この筒壁部の先端開口を被覆部材で被覆してもよい。しかしこれらの場合、第１分割管部の壁厚分あるいは筒壁部の高さ分の段差が生じ、吸気抵抗などが増大する場合がある。

そこで第１分割管部に型抜き孔の開口周縁部から立ち上がる管状の筒壁部を形成するとともに、筒壁部に挿入される挿入部と筒壁部の先端開口端面と当接するフランジとからなる被覆部材を別に形成し、この被覆部材を筒壁部に挿入することが好ましい。このとき、挿入部の先端面が第１分割管部の内表面に連続した流路表面を構成することが望ましい。このようにすることで、曲管部の内壁面の段差を無くすことができ吸気抵抗などの増大を防止することができる。

また挿入部は内部空間をもち、挿入部の先端面には第１分割管部と内部空間を連通する貫通孔を有する構造とすることも好ましい。このようにすれば、挿入部が内部空間を容積室とするレゾネータを構成し、吸気騒音などを低減することができる。特にフランジ部をターボチャージャ側に固定する場合には、ターボ羽車に起因する放射音などが曲管部に集中する場合が多いので、曲管部にレゾネータを形成するのが有利となる。

第１分割管部は、型抜き孔に対してフランジ部と反対側で第２分割管部と溶着されている。こうすることで、曲管部を避けた位置に溶着リブを形成できるので、少なくとも取付孔の軸方向に取付孔を投影した範囲を避けて溶着リブを形成することが容易となる。

以下、実施例により本発明の実施態様を具体的に説明する。

図１に本実施例の管状樹脂成形品を、図２に溶着前の管状樹脂成形品を示す。この管状樹脂成形品は、端部にフランジ部10をもつ曲管形状の第１分割管部１と、第１分割管部１と溶着された略半割筒形状の第２分割管部２とからなり、インテークマニホールドの一部を構成している。

第１分割管部１は、軸方向がフランジ部10の厚さ方向に延びフランジ部10に連続する断面円形の直管部11と、直管部11に連続する曲管部12と、曲管部12に連続し直管部11に対して略90度の角度で交差する水平管部13とを有し、水平管部13は略半割筒形状とされている。水平管部13の開口周縁部には、径方向に突出する第１溶着リブ14が形成されている。

第２分割管部２は略半割筒形状をなし、その開口周縁部には径方向に突出する第２溶着リブ20が形成されている。第２溶着リブ20は第１溶着リブ14と対応する形状に形成され、第１溶着リブ14と第２溶着リブ20とが溶着されることで第１分割管部１と第２分割管部２とが一体化されている。

また曲管部12の凸側の管壁には、図３に示すように管壁を貫通する型抜き孔15が形成され、型抜き孔15の周縁部から外方へ突出する角筒形状の筒壁部16が形成されている。第１溶着リブ14は、水平管部13の両側で軸方向に平行に延び、曲管部12との境界でフランジ部10と反対側へ曲折し、曲管部12の凸側、筒壁部16の付け根部分で両側の第１溶着リブ14が交わっている。

本実施例の管状樹脂成形品では、さらに被覆部材３を別に形成している。この被覆部材３は筒壁部16の開口を塞ぐものであり、筒壁部16の開口に挿入された挿入部30と、挿入部30の挿入深さを規制するフランジ31とからなる。挿入部30は一端に開口する開放空間32をもち、軽量化が図られている。フランジ31は筒壁部16の先端面と溶着され、その状態で挿入部30の先端表面は曲管部12の凸側の内周表面を構成している。したがって内部を流れる吸気は滑らかに流れ、圧損の増大などの不具合がない。なお開放空間32の存在によって被覆部材３の強度が不足する場合には、開放空間32を横切る補強リブを形成することもできる。

第１分割管部１と第２分割管部２とは、それぞれ射出成形により製造されている。第２分割管部２の成形は容易であるので、第１分割管部１の成形方法を説明する。第１分割管部１は、水平管部13の開口と、フランジ部10に開口する直管部11の開口と、筒壁部16の開口とを有し、それぞれの開口方向が異なっている。したがって第１分割管部１の内周表面を成形するには、図４に示すように、三つのスライドコアを用いることで、アンダーカットを回避することができる。

すなわち第１スライドコア41、第２スライドコア42、第３スライドコア43を用い、第１スライドコア41は直管部11とフランジ部10の内周表面を形成する。第２スライドコア42は筒壁部16の内周表面と曲管部12の内周表面の一部を形成する。第３スライドコア43は、曲管部12の内周表面の残部と水平管部13の内周表面を形成する。

フランジ部10には、図５に示すように、筒壁部16を挟んで対向する一対の取付孔17が形成されている。一対の取付孔17の中心を結ぶ中心線は、水平管部13の軸方向に対して直角方向となっている。

本実施例の管状樹脂成形品によれば、取付孔17の軸方向に取付孔17を投影した範囲を避けて第１溶着リブ14と第２溶着リブ20とが形成されている。したがって図５及び図６に示すように、第１溶着リブ14と第２溶着リブ20は工具300の軌跡から外れ、工具300と第１溶着リブ14及び第２溶着リブ20との干渉が防止されている。

上記した実施例１では、図３，４に示したように、筒壁部16の上壁の内周表面の奥端が第１分割管部１と第２分割管部２との分割ライン上に位置しているので、アンダーカットとなることなく第３スライドコア43を抜くことができる。しかし筒壁部16の上壁の形状によっては、図７に示すように第３スライドコア43にとってアンダーカットが生じる。

この場合は、図８に示すように、筒壁部16の上壁の内周表面の奥端に肉盛り部18を形成することで、アンダーカットを回避することができる。

本実施例は、図９に示すように、被覆部材３の挿入部30の壁面に、曲管部12の内部と内部空間32を連通する貫通孔33を形成し、開放空間32を内部空間34としたこと以外は実施例１と同様の構成である。内部空間34は貫通孔33を介して曲管部12の内部と連通している。本実施例の管状樹脂成形品によれば、被覆部材３は内部空間34が容積室となるレゾネータを構成することができる。したがって内部を流通する空気による吸気音を低減することができる。

本発明の管状樹脂成形品は、インテークマニホールドのみならず、取付孔が形成されたフランジ部を有する管状成形品の全てに応用可能であり、各種分野で利用することができる。

１：第１分割管部 ２：第２分割管部 ３：被覆部材
10：フランジ部 11：直管部 12：曲管部
13：水平管部 14：第１溶着リブ 15：型抜き孔
16：筒壁部 17：取付孔 20：第２溶着リブ
30：挿入部 31：フランジ 32：開放空間
33：貫通孔 34：内部空間

Claims (5)

1. 取付孔をもち該取付孔を介して相手部材に固定されるフランジ部を端部に備え該フランジ部から曲管部を介して延びる曲管形状の第１分割管部と、該第１分割管部と溶着により一体化された第２分割管部と、からなる管状樹脂成形品であって、
   該第１分割管部は該曲管部の管壁に型抜き孔が形成され該型抜き孔に対して該フランジ部と反対側で該第２分割管部と溶着され、少なくとも該取付孔の軸方向に該取付孔を投影した範囲を避けて溶着リブが形成されていることを特徴とする管状樹脂成形品。
2. 前記型抜き孔の開口は、前記第１分割管部及び前記第２分割管部とは別に形成された被覆部材によって被覆されている請求項１に記載の管状樹脂成形品。
3. 前記第１分割管部は前記型抜き孔の開口周縁部から立ち上がる管状の筒壁部をもち、該筒壁部の先端開口が前記被覆部材によって被覆されている請求項２に記載の管状樹脂成形品。
4. 前記被覆部材は、前記筒壁部に挿入される挿入部と、前記筒壁部の先端開口と当接するフランジとをもち、該挿入部の先端面が前記第１分割管部の内表面に連続した流路表面を構成している請求項３に記載の管状樹脂成形品。
5. 前記挿入部は内部空間をもち、前記挿入部の先端面には前記第１分割管部と該内部空間を連通する貫通孔を有し、前記挿入部がレゾネータとして機能する請求項４に記載の管状樹脂成形品。

Images