JP3530481B2 - 樹脂製インテークマニホールド、及びその製造方法 - Google Patents

樹脂製インテークマニホールド、及びその製造方法

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、吸気用の入口管
と、該入口管を介して吸気供給源に連通する吸気容積部
と、この吸気容積部と内燃機関の各気筒とを接続する複
数の出口管とを備えた樹脂製インテークマニホールド、
及びその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】多気筒内燃機関（多気筒内燃エンジン）
のシリンダヘッドには、各気筒の燃焼室に吸気エア（空
気または燃料空気混合気）を供給するため、インテーク
マニホールドが接続されている。このインテークマニホ
ールドは一般に、気化器などの吸気供給源に開口した入
口管（吸気管）と、入口管が接続されて吸気供給源から
吸気エアが供給される吸気容積部（チャンバ：サージタ
ンク）と、吸気容積部と内燃機関の各気筒とを接続する
複数の出口管（多枝管）とから構成されている。また、
軽量化、断熱効果、製作の容易さ、並びに形状設計の自
由度などに優れているという観点から、上記インテーク
マニホールドを溶融樹脂組成物より成形することが一般
になされている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】このような樹脂製イン
テークマニホールドの製造に際しては、例えば、吸気容
積部、入口管、並びに出口管を別々に成形し、次いで、
これらを繋ぎ合わせる方法が採用されている。この方法
では、インテークマニホールドを複数の部材に分割して
製造するので、各部材を成形するための金型自体をコン
パクトにすることは可能となる。しかしながら、必要な
金型点数が多くなるうえ、各部材同士の接合工程数が増
加するという問題が発生し、かえってコストアップや生
産効率の低下を招来する虞がある。
【０００４】一例として、３気筒型エンジン用のインテ
ークマニホールドを上記方法で製造する場合、入口管用
に１種類、出口管用に３種類、吸気容積部用に１種類の
計５種類の金型が必要となり、これら部材の接合工程が
４回必要となる。さらに、それぞれの部材を半割体とし
て製造する場合には、計１０種類の金型が必要となり、
半割体同士を接合するためにさらに５回の接合工程が必
要となる。よって上記の方法では、特に、量産車用エン
ジンの樹脂製インテークマニホールドを製造する場合な
ど、より高い生産効率が求められるケースに充分な対応
が可能であるとはいい難い。
【０００５】しかし、インテークマニホールドは、複数
の部材からなる複雑な構造体であるので溶融樹脂組成物
から一体成形することは困難である。そこで、異なる金
型内で２つの半割体として成形し、これら半割体同士を
接合して樹脂製インテークマニホールドを製造する方法
も試みられてはいるが、従来のインテークマニホールド
の形状からくる制約により、半割体がアンダー形状とな
って金型に引っ掛かるので、容易に取り出すことは出来
ず、充分な生産効率を確保できるとはいえなかった。
【０００６】本発明は、上記従来の問題に鑑みなされた
ものであり、その目的は、効率的に生産可能な形状を有
する樹脂製インテークマニホールド、及びその製造方法
を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明にかかる樹脂製イ
ンテークマニホールドの製造方法は、上記の課題を解決
するために、吸気用の入口管を介して吸気エアが供給さ
れる吸気容積部と、一端が多気筒内燃機関の各気筒に接
続される一方、他端が上記吸気容積部に接続される複数
の出口管とを備え、上記入口管は、管軸方向が上下方向
となるように吸気容積部の上面に設けられており、上記
複数の出口管はそれぞれ、その他端側の上面の外壁面が
上記吸気容積部の側壁面の一部を兼ねるように構成さ
れ、かつ、吸気容積部の上面まで達するように吸気容積
部に接続されており、さらに、上記吸気容積部から上記
入口管の管軸方向に沿って延び出し、次いで、１２０°
以上１８０°以下の範囲内の湾曲角をもって吸気容積部
側から離れる方向に湾曲し、そのまま、吸気容積部側に
は湾曲することなく延びた形状となっている樹脂製イン
テークマニホールドを、上記吸気容積部を上下２つの半
割体に分割し、さらにそれぞれの出口管をその管軸線方
向に沿って上下２つの半割体に分割した形状を有する一
対の半割体として金型成形し、雄型と雌型とのいずれか
を上下方向に沿って移動させて半割体を取り出し、次い
で、これら半割体の接合面同士を接合して製造すること
を特徴としている。また、本発明の製造方法は、吸気用
の入口管を介して吸気エアが供給される吸気容積部と、
一端が多気筒内燃機関の各気筒に接続される一方、他端
が上記吸気容積部に接続される複数の出口管とを備え、
上記入口管は、管軸方向が上下方向となるように吸気容
積部の上面に設けられており、上記複数の出口管はそれ
ぞれ、その他端側の上面の外壁面が上記吸気容積部の側
壁面の一部を兼ねるように構成され、かつ、吸気容積部
の上面まで達するように吸気容積部に接続されており、
さらに、上記吸気容積部から上記入口管の管軸方向に沿
って延び出し、次いで、１２０°以上１８０°以下の範
囲内の湾曲角をもって吸気容積部側から離れる方向に湾
曲し、そのまま、吸気容積部側には湾曲することなく延
びた形状となっている樹脂製インテークマニホールド
を、ダイ・ロータリー・インジェクション法（ＤＲＩ
法）、またはダイ・スライド・インジェクション法（Ｄ
ＳＩ法）により、上記吸気容積部を上下２つの半割体に
分割し、さらにそれぞれの出口管をその管軸線方向に沿
って上下２つの半割体に分割した形状を有する一対の半
割体を金型射出成形し、次いで、これら半割体の接合面
同士を金型内接合した後に、金型から上下方向に取り出
すことを特徴としている。
【０００８】上記の方法によれば、吸気容積部と各出口
管との位置関係の規定により、半割体それぞれを金型か
ら取り出す際や、上記ＤＲＩ法またはＤＳＩ法により製
造された樹脂製インテークマニホールドを金型から取り
出す際に、これらの金型への引っ掛かりが発生すること
がない。
【０００９】つまり、一般に複雑な形状を有し、多数の
部品を組み立ててはじめて製造される樹脂製インテーク
マニホールドを、わずか２つの部品（すなわち、一対の
半割体）同士の接合により製造可能とするとともに、半
割体などの金型への引っ掛かりも発生しないので、樹脂
製インテークマニホールドをより効率的に製造可能とな
る。
【００１０】また、湾曲角が上記値の範囲内にあるとき
には、樹脂製インテークマニホールドのコンパクト性を
保持しつつ出口管の長さを所望の長さに設計可能とな
り、１）内燃エンジンの各気筒への吸気エアの供給がよ
り良好に行われ、さらに、２）比較的狭いエンジンルー
ム内への設置も容易となる。
【００１１】本発明にかかる樹脂製インテークマニホー
ルドは、上記の課題を解決するために、吸気用の入口管
を介して吸気エアが供給される吸気容積部と、一端が多
気筒内燃機関の各気筒に接続される一方、他端が上記吸
気容積部に接続される複数の出口管とを備えてなる樹脂
製インテークマニホールドであって、上記吸気容積部を
上下２つの半割体に分割し、かつそれぞれの出口管をそ
の管軸線方向に沿って上下２つの半割体に分割した形状
を有する一対の半割体とし、半割体を金型から上下方向
に取り出すとともに、その接合面同士を接合してなり、
上記入口管は、管軸方向が上下方向となるように吸気容
積部の上面に設けられており、上記複数の出口管はそれ
ぞれ、その他端側の外壁面が上記吸気容積部の外壁面の
一部を兼ねるように構成され、かつ、吸気容積部の上面
まで達するように吸気容積部に接続されており、さら
に、上記吸気容積部から上記入口管の管軸方向に沿って
延び出し、次いで、１２０°以上１８０°以下の範囲内
の湾曲角をもって吸気容積部側から離れる方向に湾曲
し、そのまま、吸気容積部側には湾曲することなく延び
た形状となっていることを特徴としている。
【００１２】また、上記の樹脂製インテークマニホール
ドにおいては、一方の半割体の接合面の、上記吸気容積
部と各出口管との境界領域の少なくとも一つに凸部が設
けられており、他方の半割体の接合面には、上記凸部を
受け入れる凹部が形成されていることがより好ましい。
【００１３】上記構成のように、対をなす半割体の接合
面に互いに嵌合可能な凸部と凹部とを形成すれば、半割
体同士の接合強度の向上が可能となる。
【００１４】
【発明の実施の形態】〔実施の形態１〕 本発明の実施の一形態について図面に基づいて説明すれ
ば、以下の通りである。なお、言うまでもないが、本発
明は、特に本実施の形態の記載内容のみに限定されるも
のではない。
【００１５】本実施の形態にかかる樹脂製インテークマ
ニホールドは、直列４気筒型の内燃エンジン（多気筒内
燃機関）のシリンダヘッド（気筒の一部）に接続され、
各気筒の燃焼室内に吸気エア（空気または燃料空気混合
気）を供給するための機構である。
【００１６】より具体的には、図１（ａ）〜（ｃ）に示
すように、吸気用の入口管（吸気管）１１を上面に有
し、入口管１１を介して気化器（図示せず）などの吸気
供給源に連通する内部中空のチャンバー部（吸気容積
部）１２と、一方の端部１３ａが各種内燃エンジンの各
気筒３２に接続される一方、他方の端部１３ｂがチャン
バー部１２に接続される４本の出口管１３…（４本あわ
せて多枝管または多岐管とも総称される）とを備えてい
る。さらに、この樹脂製インテークマニホールドは、チ
ャンバー部１２を上下２つの半割部に分割し、かつこの
半割部に繋がった状態で全出口管１３…（多枝管）を管
軸線方向に沿って上下に２分割した形状を有する一対の
半割体２１Ａ・２１Ｂを、その接合面２１Ｃ・２１Ｄ同
士で衝合接合し、一体化してなっている（図１〜２参
照）。
【００１７】また、それぞれの出口管１３の端部１３ｂ
には、４本の出口管１３同士の位置関係を固定し、さら
に、各端部１３ｂと内燃エンジンの対応する気筒３２と
を接続するための共通の取付部材１４が設けられてい
る。また、取付部材１４はネジ孔１４ａ…を有し、ネジ
留めなどの方法で内燃エンジンとの接続が行われる。な
お、本実施の形態では、この取付部材１４は上側の半割
体２１Ａと一体成形されているが（図２参照）、もちろ
ん樹脂製インテークマニホールドとは別体で構成するこ
とも可能である。また、上記吸気供給源に関しては、そ
のスロットルボディ３１のみを、内燃エンジンに関して
は、その気筒３２のみを図示している（図１（ｂ）参
照）。
【００１８】なお、半割体２１Ａおよび半割体２１Ｂは
それぞれ、管軸線方向に沿って２分割された４本の出口
管１３…（多枝管）の半割部の一方（他方）と、出口管
１３…の対応する半割部に繋がった状態で２分割された
チャンバー部１２の半割部の一方（他方）とを含んでな
り、両者を接合することで完全なインテークマニホール
ドとなるものであればよい。つまり、本実施の形態では
半割体２１Ａ・２１Ｂそれぞれは、４本の出口管１３…
をその管軸線方向に沿って略２等分し、さらに、チャン
バー部１２を上下方向に略２等分するような形状に構成
されているが、特にこの形状に限定されるものではな
く、該半割体２１Ａ・２１Ｂの製造や、両者の接合をよ
り容易に行うことができる形状に構成すればよい。
【００１９】また、出口管１３がその管軸線方向に沿っ
て２分割されているとは、図１（ａ）・（ｂ）に示すよ
うに、少なくともチャンバー部１２側から端部１３ａ側
にかけての出口管１３の湾曲が実質的に終了する領域
（本実施の形態では、第二の湾曲部１３Ｂ以降の領域）
まで、該出口管１３が２分割されている状態を指す。例
えば、図１（ａ）・（ｂ）では、取付部材１４内に挿入
された出口管１３の領域は全て上側の半割体２１Ａに含
まれているが、第二の湾曲部１３Ｂを越えて取付部材１
４に至るまでの出口管１３の領域では、上側の半割体２
１Ａと下側の半割体２１Ｂとに２分割されている。よっ
てこの場合には、出口管１３がその管軸線方向に沿って
２分割されていることとなる。
【００２０】上記樹脂製インテークマニホールドでは、
金型を用いたより効率的な成形を可能とするため、特
に、上記各出口管１３の配置位置や、伸長形状が一定の
条件を満たすように構成されている。まず、出口管１３
は端部１３ｂにおいてチャンバー部１２に接続される
が、上側の半割体２１Ａに含まれる端部１３ｂ側の外壁
面は、管の湾曲形状を保持したままの状態でチャンバー
部１２の側壁面（外壁面のひとつ）の一部を兼ねるよう
に構成されている。また、本実施の形態にかかる樹脂製
インテークマニホールドは直列４気筒型の内燃エンジン
用であるため、半割体２１Ａに含まれる４本の出口管１
３…の端部１３ｂ側の外壁面は全て、チャンバー部１２
の同一側壁面の一部を兼ねるように構成されており、か
つ、チャンバー部１２の上面にまで達するように延設さ
れている。
【００２１】各出口管１３はさらに、その一方の端部１
３ｂから他方の端部１３ａにかけて所定の伸長形状とな
るように構成されている。具体的にはまず、上記入口管
１１の管軸線方向（図１では、チャンバー部１２の上面
と垂直、すなわち略鉛直方向）にほぼ沿って上記チャン
バー部１２から下方に延び出し、次いで、少なくとも９
０°を超え１８０°以下の範囲内の湾曲角をもってチャ
ンバー部１２側から離れる方向に湾曲する第一の湾曲部
１３Ａを経て、そのまま、チャンバー部１２側には湾曲
することなく延びた形状となっている。
【００２２】ここで、上記第一の湾曲部１３Ａとは、出
口管１３が延び出すチャンバー部１２の側壁面を基準と
し、該チャンバー部１２側から離れる方向に出口管１３
が連続して湾曲する略Ｕ字状または略Ｌ字状の領域を指
し（図１（ｂ）、図４（ｂ）参照）、この領域に後続し
て、出口管１３の管軸線方向に対し逆側（図１（ｂ）で
は右側）に湾曲する第二の湾曲部１３Ｂは含まないもの
とする。したがって、図１（ｂ）に示す場合では、第一
の湾曲部１３Ａの湾曲角は約１８０°となっている。
【００２３】また、上記第一の湾曲部１３Ａに後続する
上記第二の湾曲部１３Ｂは、出口管１３の管軸線方向を
基準とすれば、上記第一の湾曲部１３Ａとは逆方向に湾
曲しているが、やはりチャンバー部１２側から離れる方
向に約９０°湾曲した領域である。すなわち、本実施の
形態で、出口管１３は、第一の湾曲部１３Ａを経た以降
は、チャンバー部１２側に近づく方向には湾曲すること
なく延びている。さらに、入口管１１を介して供給され
る吸気エアの流れバランスを良好とするため、出口管１
３は互いに入口管１１から等距離、かつ放射状に配され
ている。
【００２４】なお、溶融樹脂組成物から上記の半割体２
１Ａ・２１Ｂを成形する工程や、両者の接合工程には、
従来公知の方法が採用可能である。例えば、１）半割体
２１Ａや半割体２１Ｂを異なる金型を用いて射出成形ま
たは圧縮成形し、得られた半割体２１Ａ・２１Ｂの接合
面２１Ｃ・２１Ｄ同士をバイブレーション法による熱融
着（摩擦熱による融着）により接合してもよく、また、
２）日本国特許公報（特公平７−４８３０号）に記載の
ダイ・ロータリー・インジェクション法（以下、ＤＲＩ
法と称する）、または、日本国特許公報（特公平２−３
８３７７号）に記載のダイ・スライド・インジェクショ
ン法（以下、ＤＳＩ法と称する）により、半割体２１Ａ
・２１Ｂの成形、並びに両者の接合を同一の金型内で一
貫して行うことも可能である。そして、いずれの方法を
用いる場合であっても、上記溶融樹脂組成物としては、
従来公知の溶融樹脂や、該溶融樹脂に各種添加材（例え
ば各種強化繊維など）を添加した組成物を用いることが
できる。
【００２５】上記のＤＲＩ法とは、回動可能に軸止され
た一対の金型を用いた、成形品の連続的な製造方法であ
って、金型の回動により雄型−雌型、雌型−雄型、並び
に雌型−雌型、の組合せが同時に生じるように該金型の
対向面それぞれに雌型および雄型を形成しておき、雄型
−雌型または雌型−雄型の組合せとなるキャビティーで
は、上記半割体２１Ａ・２１Ｂをそれぞれ成形し、雌型
−雌型の組合せとなるキャビティーでは、それぞれの雌
型内に形成された半割体２１Ａ・２１Ｂ同士を金型内接
合する方法である。一方、上記のＤＳＩ法とは、ＤＲＩ
法と類似の方法であって、上記雄型−雌型、雌型−雄
型、並びに雌型−雌型の組合せとなるキャビティーを、
一対の金型同士の平行移動により同時に生じさせる方法
である。
【００２６】なお、上記のＤＲＩ法、ＤＳＩ法のいずれ
の場合でも、半割体２１Ａ・２１Ｂ同士の金型内接合で
は、溶融樹脂組成物を用いた接合方法が採用される。こ
の方法はすなわち、半割体２１Ａ・２１Ｂの接合面２１
Ｃ・２１Ｄ同士を密接させた状態で、該接合面２１Ｃ・
２１Ｄ間、またはその周縁に溶融樹脂組成物を供給し
（射出し）、この溶融樹脂組成物の硬化等により両者を
完全に接合する方法である。例えば、図３（ｂ）は、図
１や図３（ａ）に示す樹脂製インテークマニホールド
を、入口管１１の中心を貫きチャンバー部１２の上面に
垂直な平面で切断したＡ−Ａ’線断面図であるが、それ
ぞれの半割体の接合面２１Ｃ・２１Ｄの幅方向中央部に
は、該接合面２１Ｃ・２１Ｄの伸長方向に沿って溝部が
連続的に形成されており、これら溝部同士が対向され
て、半割体接合用の溶融樹脂組成物を供するための空隙
（樹脂道２１Ｅ）が形成されている。
【００２７】また、該図３（ｂ）に示すように、上記の
溝部は、隣接する出口管１３・１３同士が上記接合面２
１Ｃ・２１Ｄを共有している領域１３Ｄ（図２も参照）
には形成されていない。これは、金型構造上（レイアウ
ト上）溝部を延長することが困難であるためである。さ
らに、上側の半割体２１Ａと下側の半割体２１Ｂとの接
合をより強化するために、接合面２１Ｃには凹部２１Ｃ
1 が、接合面２１Ｄには凸部２１Ｄ1 が、互いに嵌合可
能な大きさ、及び位置に形成されている。
【００２８】上記凹部２１Ｃ1 と凸部２１Ｄ1 とからな
る嵌合構造を形成するか否かの間での効果の違いは、上
記樹脂製インテークマニホールドを組み立てて、そのチ
ャンバー部１２に１．０ＭＰａの圧力を加えた際の変形
の程度を、発生する応力の大きさとして数値化可能であ
る。例えば、図３（ｂ）に示すように、半割体２１Ａ・
２１Ｂの接合面２１Ｃ・２１Ｄ同士を当接させた状態
で、樹脂道２１Ｅ内に溶融樹脂組成物を注入してインテ
ークマニホールドを製造し、そのチャンバー部１２に
１．０ＭＰａの圧力をかけた場合、上記嵌合構造の周辺
部に生じる応力は１３０ＭＰａ、図３（ｂ）中、上記領
域１３Ｄの一端部側に隣接した樹脂道２１Ｅ近傍の領域
（ポート間溶接部と称する）に生じる応力は８０ＭＰａ
にまで大幅に低減することができた。一方、上記嵌合構
造を省略する以外は同様の形状を有する半割体を用い、
上記条件で樹脂道に溶融樹脂組成物を注入した場合に
は、上記ポート間溶接部に相当の溶着部周辺域に生じる
応力は１４２ＭＰａであった。
【００２９】なおいうまでもないが、一方の半割体２１
Ａ（または半割体２１Ｂ）の接合面２１Ｃ（または接合
面２１Ｄ）の、上記チャンバー部１２と各出口管１３と
の境界領域の少なくとも一つに上記凸部が設けられてお
り、他方の半割体２１Ｂ（または２１Ａ）の接合面２１
Ｄ（または接合面２１Ｃ）には、上記凸部を受け入れる
凹部が形成されていれば、半割体２１Ａ・２１Ｂ同士の
接合強度の向上に寄与可能となる。
【００３０】また、上記半割体２１Ａ・２１Ｂ同士をバ
イブレーション法による熱融着で接合する場合、半割体
２１Ａ・２１Ｂ同士は互いにしゅう動されるので、上記
凸部が、所定の遊びを持って上記凹部内に受け入れられ
るように、両者の大きさを設計することがより好まし
い。
【００３１】ところで、上記説明のように出口管１３の
配置位置や伸長形状を設定すれば、その半割体２１Ａ・
２１Ｂの金型成形時、または、ＤＲＩ法やＤＳＩ法によ
り半割体２１Ａ・２１Ｂ同士を金型内接合する場合など
に、その製造効率を大幅に向上させることが可能とな
る。以下、より具体的に説明を行う。
【００３２】例えば、ＤＲＩ法やＤＳＩ法を除く一般的
な金型成形法により、図２に示す半割体２１Ａ・２１Ｂ
それぞれを成形する場合、対向する雄型と雌型（図示せ
ず）とのいずれかを取出方向に沿って移動させ、次い
で、押出ピン（図示せず）を上記取出方向に沿って型内
（キャビティ空間）に挿入し、半割体２１Ａまたは半割
体２１Ｂを取り出す方法が採用される。ところが、この
方法を従来型の樹脂製インテークマニホールドの製造に
適用する場合は、以下に示す問題が発生する。
【００３３】上記従来型の樹脂製インテークマニホール
ドは、図６に示すように、チャンバー部１１２の下面側
に複数の出口管１１３が形成されており、さらに、該出
口管１１３は、その長さを稼ぐために湾曲部１１３Ａに
おいて９０°を超える湾曲角をもって上方に湾曲されて
いる。この樹脂製インテークマニホールドを半割体１１
４Ａ・１１４Ｂの接合にて製造する際に、１）上記半割
体１１４Ａを図中、取出方向Ａに沿って対向する雄型と
雌型とにより金型内成形後、押出ピンを該取出方向Ａに
沿って型内に挿入すると、チャンバー部１１２の側壁と
出口管１１３との不連続部である領域１１２Ａが金型に
引っ掛かり、２）一方、上記半割体１１４Ａを図中、取
出方向Ｂに沿って対向する雄型と雌型とにより金型内成
形後、押出ピンを該取出方向Ｂに沿って型内に挿入する
と、９０°を超える湾曲角を有する湾曲部１１３Ａに相
当する領域が金型に引っ掛かり、いずれの場合も金型か
ら容易に取り出すことができない。
【００３４】また、ＤＲＩ法やＤＳＩ法により上記半割
体１１４Ａ・１１４Ｂを金型内成形後、引き続いて金型
内接合する場合にも、製造された樹脂製インテークマニ
ホールドの金型からの取り出しに際しては、上記領域１
１２Ａまたは湾曲部１１３Ａが引っ掛かり、金型から容
易に取り出すことができない。すなわち、図６に示す従
来公知の形状の樹脂製インテークマニホールドを半割体
を接合する方法で製造しようとすれば、金型からの取出
工程が律速となってその製造効率は低下してしまう。つ
まり、樹脂は弾性体ではないので、上記領域１１２Ａま
たは湾曲部１１３Ａに相当するアンダー部があると金型
から無理抜きはできない。
【００３５】これに対し、本実施の形態にかかる樹脂製
インテークマニホールドでは、上記領域１１２Ａに相当
する領域が生じないようチャンバー部１２と各出口管１
３との位置関係を規定しているので、出口管１３の湾曲
角が大きい場合でも、半割体２１Ａ、半割体２１Ｂを金
型から取り出す（図２の取出方向に押し出す）際や、上
記ＤＲＩ法またはＤＳＩ法により製造された樹脂製イン
テークマニホールドを金型から取り出す（図１（ｂ）の
鉛直方向に押し出す）際に、金型への引っ掛かりが発生
することがない。つまり、一般に複雑な形状を有し、多
数の部品を組み立ててはじめて製造される樹脂製インテ
ークマニホールドを、わずか２つの部品（すなわち、一
対の半割体２１Ａ・２１Ｂ）同士の接合により製造可能
とするとともに、半割体２１Ａ・２１Ｂなどの金型への
引っ掛かりも発生しないので、特に時間面やコスト面に
おいて、樹脂製インテークマニホールドをより効率的に
製造可能となる。
【００３６】なお、いうまでもないが、出口管１３の第
一の湾曲部１３Ａ（図１参照）における湾曲角が１８０
°を超える場合など、出口管１３が一旦チャンバー部１
２側から離れる方向に伸長した後に、再度チャンバー部
１２側に近づく方向に湾曲する場合には、該出口管１３
（またはその半割部）が金型に引っ掛かり、容易に取り
出すことができなくなる。
【００３７】ところで本実施の形態では、上記第一の湾
曲部１３Ａの湾曲角はいずれも約１８０°となっている
が、９０°を越えていれば１８０°より小さくても構わ
ない。また、上記湾曲角が大きい程、樹脂製インテーク
マニホールドのコンパクト性を保持しつつ出口管１３の
長さを所望の長さに設計可能となり、１）内燃エンジン
の各気筒への吸気エアの供給がより良好に行われ、さら
に、２）比較的狭いエンジンルーム内への設置も容易と
なる。よって、上記湾曲角は１２０°以上１８０°以下
の範囲内であることがより好ましい。なお、湾曲角が１
２０°以上になる場合にはバイブレーション法による半
割体同士の熱融着を均等に行うことは困難となるので、
専ら上記ＤＳＩ法やＤＲＩ法により金型内成形および融
着がなされる。
【００３８】また、図１に示す樹脂製インテークマニホ
ールドでは、出口管１３の端部１３ｂ側の外壁面はそれ
ぞれ、管の湾曲形状を保持したままの状態でチャンバー
部１２の側壁面の一部を兼ねるように構成されている。
つまり、これら出口管１３が連結されるチャンバー部１
２の内側面は、出口管１３の内面形状（円柱外周面形
状）に応じた４つの曲面形状（すなわち半円柱外周曲面
形状）領域を有しており、この曲面形状領域が吸気エア
用ガイド部として機能して、チャンバー部１２から各出
口管１３への吸気エアの均等な分配を容易に実現可能と
なる。なお、このような形状の樹脂製インテークマニホ
ールドは、特に上記ＤＳＩ法やＤＲＩ法を採用すること
で、スライド機構や傾斜ピンなどの複雑な機構を用いる
ことなく容易に製作可能となる。
【００３９】さらに、製造時に複数の出口管１３…の配
設方向に沿った型抜き工程を必要としないので、各出口
管１３の断面形状に非円形となる部分が発生しない。よ
って、各出口管１３内面の断面形状を容易に大きな円環
状とすることができ、吸気エアの流通（流量効率）をよ
り良好とすることが可能となる。
【００４０】また、本実施の形態では、多気筒内燃エン
ジンの気筒３２との接続を容易にするため各出口管１３
に第二の湾曲部１３Ｂを設けているが、このような形状
の樹脂製インテークマニホールドもやはり、設計の自由
度が一般的な方法より高い上記ＤＳＩ法やＤＲＩ法を採
用することで容易に製作可能となる。
【００４１】なお、本実施の形態では、入口管１１はチ
ャンバー部１２と一体的に形成されているが、もちろん
別体で構成してもよい。すなわち、この場合には図１
（ａ）に示す樹脂製インテークマニホールドは、半割体
２１Ａから入口管１１を省略した上側半割体と、半割体
２１Ｂとをその接合面で接合し、次いで、入口管１１を
取り付けることにより組み立てられる。そしてチャンバ
ー部１２側には、外部に通じる吸気エア取入口と、上記
入口管１１の取付や位置決めのための段差が設けられ
る。
【００４２】〔参考例〕 本発明の参考例について図面に基づいて説明すれば、以
下の通りである。なお、上記実施の形態１に記載のもの
と同一形状、機能を有する部材については同一の符号を
付し、その詳細な説明は省略する。
【００４３】本参考例にかかる樹脂製インテークマニホ
ールドと、上記実施の形態１に記載のものとでの構成上
の主要な相違点は、１）入口管の伸長方向に対する出口
管の延び出し方向が異なる点、並びに、２）各出口管の
第一の湾曲角が異なる点、にある。以下、これらの相違
点を中心に説明を行う。
【００４４】図４（ａ）・（ｂ）に示す樹脂製インテー
クマニホールドは、直列４気筒型の内燃エンジン用であ
り、出口管１３…（図１参照）に相当する４本の出口管
４３…を備え、さらに、チャンバー部１２を上下に２分
割し、かつそれぞれの出口管４３をその管軸線方向に沿
って２分割した形状を有する半割体３１Ａ・３１Ｂの接
合面３１Ｃ・３１Ｄ同士を接合してなっている。
【００４５】また、上記の出口管４３はそれぞれ、一方
の端部４３ｂにおいてチャンバー部１２に接続される
が、下側の半割体３１Ｂに含まれる端部４３ｂ側の外壁
面は、管の湾曲形状を保持したままの状態でチャンバー
部１２の側壁面（外壁面のひとつ）の一部を兼ねるよう
に構成されている。
【００４６】さらに各出口管４３は、その一方の端部４
３ｂから他方の端部側にかけて、入口管１１の管軸線の
方向にほぼ沿って上記チャンバー部１２から上方に延び
出し、次いで、９０°をやや超えた湾曲角をもってチャ
ンバー部１２側から離れる方向に湾曲する湾曲部４３Ａ
を経て、そのまま、チャンバー部１２側には湾曲するこ
となく延びた形状となっている。すなわち、図１に示す
樹脂製インテークマニホールドとは異なり、出口管４３
は入口管１１と同方向（ここでは上方向）にチャンバー
部１２から延び出していてもよく、また、チャンバー部
１２から離れる方向に一カ所でのみ湾曲する形状であっ
てもよい。
【００４７】また、チャンバー部の形状は、特に図１や
図４（ａ）に示す形状のものに限定されるものではな
く、例えば、図４（ｃ）に示すように、チャンバー部４
２を矩形箱状とすることも可能である。
【００４８】さらに、図４（ｃ）に示す直列４気筒型の
内燃エンジン用の樹脂製インテークマニホールドを、図
５（ａ）・（ｂ）に示すように８気筒Ｖ型の内燃エンジ
ン用のものに改良することも可能である。より具体的に
は、図４（ｃ）に示す構成において、入口管１１の取付
位置をチャンバー部４２の上面の中央部とし、さらに、
４本の出口管４３…が設けられたチャンバー部４２の側
面と背向する側面に対しても４本の出口管４３…をさら
に設けるように設計変更するのみでよい。
【００４９】なお、チャンバー部４２の上記背向する側
面に新たに設けられる４本の出口管４３…は、図４
（ｃ）に示す４本の出口管４３と同一の形状、かつ同一
の様式でチャンバー部４２の一側面に設けられるもので
あり、詳細な説明は省略する。
【００５０】また、本参考例にかかる樹脂製インテーク
マニホールドの製法は、上記実施の形態１でも説明した
通りであるが、図４（ａ）〜（ｃ）に示す樹脂製インテ
ークマニホールドでは出口管４３の湾曲角が９０°をや
や超える程度であるので、図１に示すものと比較して、
半割体同士の接合にバイブレーション法を適用すること
が容易ではある。しかし、接合の均一性確保の観点から
は、上記ＤＲＩ法やＤＳＩ法を適用することがより好ま
しい。
【００５１】一方、図５（ａ）・（ｂ）に示す樹脂製イ
ンテークマニホールドは、チャンバー部４２を上下に２
分割し、かつチャンバー部４２を挟んで左右対称に配さ
れた各出口管４３をその管軸線方向に沿って２分割した
形状を有する半割体５１Ａ・５１Ｂから構成されてい
る。ここで、半割体５１Ａ・５１Ｂは、チャンバー部４
２の半割部と、これを挟んで配された出口管４３…の半
割部とからなる領域において、接合面５１Ｃ・５１Ｄの
湾曲角が約１８０°となっているので、両者の接合にバ
イブレーション法を適用することは実質困難である。よ
って、半割体５１Ａ・５１Ｂの接合には、上記ＤＲＩ法
やＤＳＩ法が一般に適用される。
【００５２】なお、入口管を介して流入した吸気エアの
出口管への流れ易さという観点では、本実施の形態の樹
脂製インテークマニホールドのように、各出口管４３と
入口管１１とが、ともに同方向（上方向）に延び出して
いる方が好ましい。
【００５３】ところで、上記実施の形態１・参考例で
は、直列４気筒型または８気筒Ｖ型の内燃エンジン用イ
ンテークマニホールドを例示したが、多気筒内燃機関に
設けられる気筒の数や配置は特にこれらに限定されるも
のではない。そして、対応する内燃機関の有する気筒数
に応じて、本発明にかかる樹脂製インテークマニホール
ドの出口管数を設定すればよい。
【００５４】
【発明の効果】本発明にかかる樹脂製インテークマニホ
ールドの製造方法は、以上のように、吸気用の入口管を
介して吸気エアが供給される吸気容積部と、一端が内燃
機関の気筒に接続され、他端が吸気容積部に接続される
複数の出口管とを備え、入口管は、管軸方向が上下方向
となるように吸気容積部の上面に設けられており、出口
管はそれぞれ他端側の上面の外壁面が吸気容積部の側壁
面の一部を兼ねるように構成され、かつ、吸気容積部の
上面まで達するように吸気容積部に接続されており、さ
らに、吸気容積部から延び出し、次いで１２０°以上１
８０°以下の範囲内の湾曲角をもって吸気容積部側から
離れる方向に湾曲し、そのまま吸気容積部側には湾曲す
ることなく延びた形状の樹脂製インテークマニホールド
を、吸気容積部を上下２つの半割体に２分割し、かつ出
口管をその管軸線方向に沿って上下２つの半割体に分割
した形状を有する半割体として金型成形し、雄型と雌型
とのいずれかを上下方向に沿って移動させて半割体を取
り出し、次いで、これら半割体同士を接合して一体化す
る方法である。
【００５５】また、本発明にかかる樹脂製インテークマ
ニホールドの製造方法は、以上のように、吸気用の入口
管を介して吸気エアが供給される吸気容積部と、一端が
内燃機関の気筒に接続され、他端が吸気容積部に接続さ
れる複数の出口管とを備え、入口管は、管軸方向が上下
方向となるように吸気容積部の上面に設けられており、
出口管はそれぞれ他端側の上面の外壁面が吸気容積部の
側壁面の一部を兼ねるように構成され、かつ、吸気容積
部の上面まで達するように吸気容積部に接続されてお
り、さらに、吸気容積部から延び出し、次いで１２０°
以上１８０°以下の範囲内の湾曲角をもって吸気容積部
側から離れる方向に湾曲し、そのまま吸気容積部側には
湾曲することなく延びた形状の樹脂製インテークマニホ
ールドを、ＤＲＩ法、またはＤＳＩ法により、吸気容積
部を上下２つの半割体に２分割し、かつ出口管をその管
軸線方向に沿って上下２つの半割体に分割した形状を有
する一対の半割体を金型射出成形し、次いで、これら半
割体の接合面同士を金型内接合した後に、金型から上下
方向に取り出す方法である。
【００５６】上記の方法によれば、樹脂製インテークマ
ニホールドを、わずか２つの部品同士の接合により製造
可能とするとともに、半割体などの金型への引っ掛かり
も発生しないので、該樹脂製インテークマニホールドを
より効率的に製造可能となるという効果を奏する。
【００５７】また、湾曲角が上記値の範囲内にあるとき
には、樹脂製インテークマニホールドのコンパクト性を
保持しつつ出口管の長さを所望の長さに設計可能となる
という効果を加えて奏する。
【００５８】本発明にかかる樹脂製インテークマニホー
ルドは、以上のように、吸気用の入口管を介して吸気エ
アが供給される吸気容積部と、一端が内燃機関の気筒に
接続され、他端が上記吸気容積部に接続される複数の出
口管とを備えてなる樹脂製インテークマニホールドであ
って、吸気容積部を上下２つの半割体に分割し、かつ出
口管をその管軸線方向に沿って上下２つの半割体に分割
した形状を有する半割体を金型から上下方向に取り出す
とともに、半割体同士を接合してなり、入口管は、管軸
方向が上下方向となるように吸気容積部の上面に設けら
れており、出口管はそれぞれ他端側の上面の外壁面が吸
気容積部の側壁面の一部を兼ねるように構成され、か
つ、吸気容積部の上面まで達するように吸気容積部に接
続されており、さらに、吸気容積部から延び出し、次い
で１２０°以上１８０°以下の範囲内の湾曲角をもって
吸気容積部側から離れる方向に湾曲し、そのまま、吸気
容積部側には湾曲することなく延びた形状となっている
構成である。
【００５９】また、上記の樹脂製インテークマニホール
ドにおいては、一方の半割体の接合面に凸部が設けられ
ており、他方の半割体の接合面には、凸部を受け入れる
凹部が形成されていることがより好ましい。
【００６０】上記構成のように、対をなす半割体の接合
面に互いに嵌合可能な凸部と凹部とを形成すれば、半割
体同士の接合強度の向上が可能となるという効果を奏す
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態にかかる樹脂製インテー
クマニホールドの構成を示し、（ａ）はその斜視図、
（ｂ）はその側面図、（ｃ）はその正面図である。
【図２】図１に示す樹脂製インテークマニホールドを形
成する一対の半割体の概略構成を示した斜視図である。
【図３】図１に示す樹脂製インテークマニホールドの構
成を示し、（ａ）はその平面図、（ｂ）は（ａ）に示す
マニホールドのＡ−Ａ’線断面図である。
【図４】本発明の参考例にかかる樹脂製インテークマニ
ホールドの構成を示し、（ａ）はその斜視図、（ｂ）は
（ａ）に示すマニホールドのＢ−Ｂ’線断面図、（ｃ）
は（ａ）に示すマニホールドの一変形例を示す斜視図で
ある。
【図５】図４（ｃ）に示すマニホールドの一変形例を示
し、（ａ）はその斜視図、（ｂ）は（ａ）に示すマニホ
ールドのＣ−Ｃ’線断面図である。
【図６】従来の樹脂製インテークマニホールドの概略構
成を示す側面図である。
【符号の説明】
１１ 入口管 １２ チャンバー部（吸気容積部） １３ 出口管 １３ａ 端部（出口管の一端） １３ｂ 端部（出口管の他端） ２１Ａ 半割体 ２１Ｂ 半割体 ２１Ｃ 接合面 ２１Ｃ1 凹部 ２１Ｄ 接合面 ２１Ｄ1 凸部 ３１ スロットルボディ（吸気供給源の一部） ３１Ａ 半割体 ３１Ｂ 半割体 ３１Ｃ 接合面 ３１Ｄ 接合面 ３２ 気筒 ４２ チャンバー部（吸気容積部） ４３ 出口管 ４３ａ 端部（出口管の一端） ４３ｂ 端部（出口管の他端） ５１Ａ 半割体 ５１Ｂ 半割体 ５１Ｃ 接合面 ５１Ｄ 接合面
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ Ｆ０２Ｍ 35/10 １０２Ｂ ３０１Ｐ (56)参考文献 特開 平８−49610（ＪＰ，Ａ) 特開 平11−141424（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−270614（ＪＰ，Ａ) 特公 平７−4860（ＪＰ，Ｂ２) 特公 平２−38377（ＪＰ，Ｂ２) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F02M 35/10 B29C 45/00 - 45/84

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】吸気用の入口管を介して吸気エアが供給さ
    れる吸気容積部と、一端が多気筒内燃機関の各気筒に接
    続される一方、他端が上記吸気容積部に接続される複数
    の出口管とを備え、上記入口管は、管軸方向が上下方向となるように吸気容
    積部の上面に設けられており、 上記複数の出口管はそれぞれ、 その他端側の上面の外壁面が上記吸気容積部の側壁面の
    一部を兼ねるように構成され、かつ、吸気容積部の上面
    まで達するように吸気容積部に接続されており、さら
    に、上記吸気容積部から上記入口管の管軸方向に沿って
    延び出し、次いで、１２０°以上１８０°以下の範囲内
    の湾曲角をもって吸気容積部側から離れる方向に湾曲
    し、そのまま、吸気容積部側には湾曲することなく延び
    た形状となっている樹脂製インテークマニホールドを、 上記吸気容積部を上下２つの半割体に分割し、さらにそ
    れぞれの出口管をその管軸線方向に沿って上下２つの半
    割体に分割した形状を有する一対の半割体として金型成
    形し、雄型と雌型とのいずれかを上下方向に沿って移動
    させて半割体を取り出し、次いで、これら半割体の接合
    面同士を接合して製造することを特徴とする樹脂製イン
    テークマニホールドの製造方法。
  2. 【請求項２】吸気用の入口管を介して吸気エアが供給さ
    れる吸気容積部と、一端が多気筒内燃機関の各気筒に接
    続される一方、他端が上記吸気容積部に接続される複数
    の出口管とを備え、 上記入口管は、管軸方向が上下方向となるように吸気容
    積部の上面に設けられており、 上記複数の出口管はそれぞれ、 その他端側の上面の外壁面が上記吸気容積部の側壁面の
    一部を兼ねるように構成され、かつ、吸気容積部の上面
    まで達するように吸気容積部に接続されており、さら
    に、上記吸気容積部から上記入口管の管軸方向に沿って
    延び出し、次いで、１２０°以上１８０°以下の範囲内
    の湾曲角をもって吸気容積部側から離れる方向に湾曲
    し、そのまま、吸気容積部側には湾曲することなく延び
    た形状となっている樹脂製インテークマニホールドを、 ダイ・ロータリー・インジェクション法、またはダイ・
    スライド・インジェクション法により、 上記吸気容積部を上下２つの半割体に分割し、さらにそ
    れぞれの出口管をその管軸線方向に沿って上下２つの半
    割体に分割した形状を有する一対の半割体を金型射出成
    形し、次いで、これら半割体の接合面同士を金型内接合
    した後に、金型から上下方向に取り出すことを特徴とす
    る樹脂製インテークマニホールドの製造方法。
  3. 【請求項３】吸気用の入口管を介して吸気エアが供給さ
    れる吸気容積部と、一端が多気筒内燃機関の各気筒に接
    続される一方、他端が上記吸気容積部に接続される複数
    の出口管とを備えてなる樹脂製インテークマニホールド
    であって、 上記吸気容積部を上下２つの半割体に分割し、さらにそ
    れぞれの出口管をその管軸線方向に沿って上下２つの半
    割体に分割した形状を有する一対の半割体とし、半割体
    を金型から上下方向に取り出すとともに、その接合面同
    士を接合してなり、 上記入口管は、管軸方向が上下方向となるように吸気容
    積部の上面に設けられており、 上記複数の出口管はそれぞれ、 その他端側の上面の外壁面が上記吸気容積部の側壁面の
    一部を兼ねるように構成され、かつ、吸気容積部の上面
    まで達するように吸気容積部に接続されており、さら
    に、上記吸気容積部から上記入口管の管軸方向に沿って
    延び出し、次いで、１２０°以上１８０°以下の範囲内
    の湾曲角をもって吸気容積部側から離れる方向に湾曲
    し、そのまま、吸気容積部側には湾曲することなく延び
    た形状となっ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。
  4. 【請求項４】一方の半割体の接合面の、上記吸気容積部
    と各出口管との境界領域の少なくとも一つに凸部が設け
    られており、 他方の半割体の接合面には、上記凸部を受け入れる凹部
    が形成されていることを特徴とする請求項３に記載の樹
    脂製インテークマニホールド。
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