JP3844191B2

JP3844191B2 - Intake duct and manufacturing method thereof

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Publication number: JP3844191B2
Application number: JP2000299843A
Authority: JP
Inventors: 等木野; 豊小笠原; 裕岩尾; 伸二伊藤; 和則林
Original assignee: Toyoda Gosei Co Ltd
Current assignee: Toyoda Gosei Co Ltd
Priority date: 2000-09-29
Filing date: 2000-09-29
Publication date: 2006-11-08
Anticipated expiration: 2020-09-29
Also published as: JP2002106431A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エンジンに空気を供給する通路としての吸気ダクトおよびその製造方法に関し、詳しくは吸気時の騒音が低減された吸気ダクトおよびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車エンジンの吸気系では、吸気時に吸気ダクトから騒音が発生するという問題がある。この吸気騒音は、特にエンジンの低速回転時に耳障りである。そこで従来より、図８に示すように、吸気ダクト１にサイドブランチ１０１および／またはレゾネータ１０２を設け、ヘルムホルツの共鳴理論等に基づいて計算される特定周波数の騒音を低減することが行われている。
【０００３】
しかしサイドブランチ１０１は長いもので約３０ｃｍほどにもなり、レゾネータ１０２は大きいもので１４×１０^-3ｍ³ほどにもなる。このため、これらの吸音装置のエンジンルーム内に占めるスペースが大きくなり、他の部品の搭載の自由度が低くなるという不具合が生じていた。
【０００４】
そこで、省スペース化のため、本出願人が特願２０００−１５６４２０号において紹介した吸気ダクトが開発された。図９に示すように、この吸気ダクト１はブロー成形により成形した吸気ダクト本体１０の開口１１に、多孔質シートとしての不織布シート１２を溶着したものである。この吸気ダクト１は、サイドブランチやレゾネータを有しないためエンジンルーム内に占めるスペースは小さい。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
（１）上記特願２０００−１５６４２０号において紹介した吸気ダクトはブロー成形法により製造される。ブロー成形法は、半溶融状態の熱可塑性樹脂からなる中空円筒状のパリソン（予備成形体）をブロー成形型で挟持し、その内部に空気を圧入することによりパリソンを膨らませ成形型内面に押しつけることにより、所望の形状の成形品を得る成形方法である。
【０００６】
しかし、このブロー成形法は以下の問題点を有する。まず、成形品である吸気ダクト本体の肉厚が変わりやすいという問題点がある。パリソンは半溶融状態であるため自重により垂れ下がり肉厚が変わるおそれがある。パリソンの肉厚が変わると成形品である吸気ダクト本体の肉厚も変わるおそれがある。また、ブロー成形型内でパリソンを膨らませる際においても型までの距離が遠い部位の肉厚は必然的に薄くなってしまう。設計通りの肉厚が得られないと吸気ダクトが所望の強度を有しないおそれがある。また、設計通りの肉厚を得るためには、パリソン自体の肉厚を調整する必要があり、煩雑である。
【０００７】
また、袋部のカット、バリ取りという工程が、別途必要になるという問題点がある。ブロー成形法においては、成形型でパリソンを挟持する際にパリソンの両端部が封止されるため、成形後の吸気ダクト本体の両端部に袋部が形成されることになる。また、成形型からはみ出したパリソンを形成する樹脂がバリとなって吸気ダクト本体の側面にひだ状に残る。このため、袋部のカット、バリ取りという工程が別途必要になる
また、ブロー成形法により吸気ダクト本体を成形し、袋部のカット、バリ取りを終えた後でも、吸気ダクト本体に多孔質シートを設置するための開口を形成する工程、および吸気ダクト本体と多孔質シートとを昇温し、形成した開口を塞ぐように多孔質シートを溶着する工程が必要になるという問題点がある。
【０００８】
さらに、図１０に示すように、多孔質シート１２を溶着するためには、予めブロー成形時に吸気ダクト本体１０に受け面１３を形成しておく必要があるという問題点もある。また、吸気ダクト本体１０と多孔質シート１２とは受け面１３を介して、二次元的に接合されているだけである。このため、吸気ダクト本体１０と多孔質シート１２との間に隙間ができやすく、吸気ダクトの接合性が悪くなるおそれがある。特に、吸気ダクト本体の肉厚が薄い場合は、受け面の面積、すなわち接合面積も狭くなり、かつダクト自身の剛性が不足し、溶着時に必要な押付圧力が得られないため一層接合性が悪くなるおそれがある。
【０００９】
（２）また、製造された吸気ダクトも、上記製造方法に起因する以下の問題点を有する。まず、吸気ダクト本体が一体成形されているため、内部のメンテナンスがしにくいという問題点を有する。また、吸気ダクトの一部が破損しても、全体を交換しなければならないため交換コストが高いという問題点を有する。また、ダクト本体が所望の肉厚を有さず、強度的に劣るおそれがあるという問題点を有する。さらに、受け面に対する多孔質シートの接合性が悪いおそれがあるという問題点を有する。
【００１０】
（３）上記、吸気ダクトおよびその製造方法の問題点に鑑み、本発明者が鋭意研究を行った結果、吸気ダクトを構成する分割体の成形と同時に多孔質シートをこの分割体に接合（インサート成形）することで、上記製造方法に関する問題点を解決できるとの知見を得た。また、吸気ダクトを複数の分割体から構成することで、上記吸気ダクトに関する問題点を解決できるとの知見を得た。
【００１１】
本発明の吸気ダクトの製造方法は、上記製造方法に関する知見に基づき完成されたものであり、肉厚制御しやすく、袋部カット、バリ取り、開口形成、溶着等の工程が不要で生産性に優れ、製造コストが低く、また溶着用の受け部の形成も必要としない製造方法を提供することを課題とする。
【００１２】
また、本発明の吸気ダクトは、上記吸気ダクトに関する知見に基づき完成されたものであり、メンテナンスしやすく、交換コストが低く、所望の肉厚を有し、多孔質シートの接合性が良好で信頼性の高い吸気ダクトを提供することを課題とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
（１）上記課題を解決するため、本発明の吸気ダクトの製造方法は、自動車の外気取り入れ口とエンジンのインテークマニホールドとの間に配置され部分的に多孔質シートで覆われた窓部を管壁に持つ吸気ダクトの製造方法であって、それぞれ凸型と凹型とを備える複数の分割体型の少なくとも一つの該凸型または該凹型の表面に該多孔質シートを配置して該分割体型を閉型する多孔質シート配置工程と、閉型された複数の該分割体型のキャビティ内に溶融状態の熱可塑性樹脂を注入し冷却し離型し複数の分割体を得る分割体成形工程と、該複数の分割体を接合し吸気ダクトを得る分割体接合工程と、を有し、該分割体成形工程において、該凸型または該凹型の表面に該多孔質シートが配置された分割体型のキャビティ内に熱可塑性樹脂を注入し、該多孔質シートの外縁部に熱可塑性樹脂を含浸させ、接合部を形成することにより、該多孔質シートの該外縁部が接合された窓部を持つ分割体を得ることを特徴とする。
【００１４】
つまり、本発明の吸気ダクトの製造方法は、分割型を複数用いて射出成形等により吸気ダクトの分割体を成形し、これを合体させて吸気ダクトを作るものである。複数の分割型は、それぞれ凸型と凹型とを備える。多孔質シートを配置した分割体を成形する場合は、予め凸型または凹型の表面に多孔質シートをセットし、少なくとも外縁部の一部をリング状に両型の型面で挟持し、その後キャビティ内に溶融状態の熱可塑性樹脂を注入する。注入された樹脂は、多孔質シートの外縁部に含浸し、外縁部を形成する繊維等の隙間に侵入する。隙間に侵入した溶融樹脂がこの状態のまま冷却固化すると、樹脂と繊維等とが複雑に絡み合い離れなくなる。このようにして接合部が形成され、多孔質シートは分割体に接合される。
【００１５】
従来は、吸気ダクト本体の受け面に多孔質シートを、二次元的に接合していたため、接合性が悪い場合があった。一方、本発明の製造方法は、分割体成形時に多孔質シートの外縁部に樹脂が含浸した接合部を形成することにより、分割体に多孔質シートを、三次元的に接合するものである。このため、例えば分割体の肉厚が薄い場合であっても、接合部の幅を大きく取ることにより所望の接合性を確保することができる。
【００１６】
このように、本発明の吸気ダクトの製造方法によると、吸気ダクトの分割体の成形と多孔質シートの接合とが同時にできる。しかも受け面を形成する必要がない。また、多孔質シートとして熱可塑性樹脂に溶着しない材料も使用することができる。また、分割体の肉厚に関係なく多孔質シートの接合性を高くすることができる。
【００１７】
さらに、従来のブロー成形法を用いた吸気ダクトの製造方法と比較して、本発明の吸気ダクトの製造方法は、肉厚制御しやすく、袋部カット、バリ取り、開口形成、溶着等の工程が不要であり生産性が高く、製造コストも低い製造方法である。
【００１８】
（２）また、上記課題を解決するため、本発明の吸気ダクトは、自動車の外気取り入れ口とエンジンのインテークマニホールドとの間に配置される吸気ダクトであって、熱可塑性樹脂製であって各々の断面が弧状をなす複数の分割体と、該分割体の少なくとも一つの壁面に部分的に形成された開口部を覆って一体となって接合され外縁部に前記熱可塑性樹脂が含浸した接合部を有する多孔質シートと、を備えることを特徴とする。
【００１９】
つまり、本発明の吸気ダクトは複数の分割体が一体となって形成されている。このため、一部の分割体を外すだけで吸気ダクト内部のメンテナンスをすることができる。また、一部の部品が破損した場合でも、吸気ダクト全体を交換する必要はなく、破損した部品を有する分割体だけを交換すればよい。例えば、多孔質シートを交換したい場合は多孔質シートを有する分割体だけを交換すればよい。
【００２０】
また、本発明の吸気ダクトは、ブロー成形法により作製されていないため、複雑な形状であっても各々の部位が所望の肉厚を有している。このため、強度的に優れている。また、吸気ダクトを構成する分割体と多孔質シートとは、上述したように接合部により接合されている。このため、接合性に優れており信頼性が高い。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の吸気ダクト及びその製造方法の実施の形態について、本発明の吸気ダクトの製造方法の代表的実施の形態、本発明の吸気ダクトの代表的実施の形態の項目毎に説明する。
【００２２】
〈本発明の吸気ダクトの製造方法の代表的実施の形態〉
本実施形態の吸気ダクトの製造方法は、多孔質シートを分割体型のキャビティ内に配置し型を閉じる多孔質シート配置工程と、キャビテイ内に溶融樹脂を注入し樹脂冷却後に分割体型を離型する分割体成形工程と、成形された分割体を接合し吸気ダクトを得る分割体接合工程とからなる。なお、本実施形態においては、分割体および分割体型の数は二つであり、このうち一つの分割体に一つだけ多孔質シートが配置されている。
【００２３】
（１）まず、多孔質シート配置工程について説明する。本工程では、それぞれ凸型と凹型とを備える二つの分割体型のうち、一つの分割体型の凹型の表面に多孔質シートを配置して分割体型を閉型する。
【００２４】
まず、多孔質シートを配置した分割体型を閉じる前の状態の拡大断面図を図１に示す。図１に示すように、分割体型２は、鋼製で半円柱状の凸部を有する凸型２０と、同じく鋼製で半円柱状の凹部を有する凹型２１とから構成される。また、凹型２１の表面にはＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）製の不織布で長方形板状の多孔質シート１２が配置されている。凸型２０の表面にはシート固定部２２が形成されている。このシート固定部２２は、長方形板状の多孔質シート１２の外縁部に対応する位置に形成されており、長方形枠状を有する。
【００２５】
次に、多孔質シートを配置した分割体型を閉じた後の状態の拡大断面図を図２に示す。図２に示すように、凹型２１の上方から凸型２０が接近することにより分割体型２は閉じる。このとき、凸型２０表面のシート固定部２２は、多孔質シート１２の外縁部の内周側の部分を圧迫し凹型２１に押さえつける。こうして多孔質シート１２は分割体型２の中に固定される。
【００２６】
なお、多孔質シートを有しないもう一方の分割体を作製する場合は、本工程は単に分割体型を閉じる工程となる。また、凸型の表面にはシート固定部は形成されていない。
【００２７】
（２）次に、分割体成形工程について説明する。本工程では、射出成形機を用いて、分割体型のキャビテイ内に溶融樹脂を注入し、樹脂冷却後に分割体型を離型する。
【００２８】
まず、多孔質シートを配置した分割体型のキャビティ内に溶融樹脂を注入した状態の拡大断面図を図３に示す。溶融したＰＰ（ポリプロピレン）である溶融樹脂１４は、図示しない射出成形機のスクリューにより分割体型２のキャビティ内に注入される。このとき多孔質シート１２はシート固定部２２と凹型２１の壁面とにより挟持されているため溶融樹脂１４により動かされることはない。溶融樹脂１４は多孔質シート１２の外縁部からシート内部に徐々に含浸するが、外縁部の内周側はシート固定部２２により押さえられている。この押さえられている部分は、圧縮され密度が高くなっているため、この部分からシート内周部に樹脂が含浸することはない。多孔質シート１２の外縁部の外周側部分に溶融樹脂１４が含浸した状態で冷却すると、溶融樹脂１４は多孔質シート１２を形成するＰＥＴ繊維間に侵入した状態で固化し、接合部が形成される。本実施例においては、多孔質シート１２の外縁部の内周側部分がシート固定部２２により押さえられているため、接合部の体積は大きくなり、また接合力も強くなる。こうして、多孔質シート１２は、固化した樹脂からなる分割体と接合される。
【００２９】
次に、樹脂冷却後に分割体型を分割体から離型した状態の拡大断面図を図４に示す。分割体型２の凸型２０は閉型の際とは逆方向に移動し、分割体１５から離型される。冷却固化した断面が半円弧状の分割体１５は、多孔質シート１２と接合部１６を介して接合されている。
【００３０】
次に、成形後の多孔質シートを有する分割体の拡大断面図を図５に示す。従来の製造方法では、図１０に示したように、多孔質シート１２を溶着するために予めブロー成形時に吸気ダクト本体１０に受け面１３を形成しておく必要があった。また、受け面の面積が狭い場合、すなわちダクト本体１０に肉厚が薄い場合は接合性が悪くなるおそれがあった。本発明の製造方法によると図５に示すように受け面を形成する必要がない。
【００３１】
なお、多孔質シートを有しないもう一方の分割体を作製する場合も、本工程と同様の手順で成形が行われる。
【００３２】
（３）次に、分割体接合工程について説明する。本工程では、多孔質シートを有する分割体と、もう一方の多孔質シートを有しない分割体とを接合し、吸気ダクトを作製する。
【００３３】
分割体を接合する様子を図６に示す。図６に示すように、多孔質シート１２を有する分割体１５の接合面側には嵌合枠１７が四つ形成されている。一方、多孔質シート１５を有しない分割体１５の接合面側には、嵌合枠１７に対応する位置に嵌合爪１８が四つ形成されている。嵌合爪１８が嵌合枠１７に圧入されることにより両分割体１５が接合され、吸気ダクト１となる。ここに示す嵌合爪および嵌合枠の個数および位置は任意に設定可能となっている。
【００３４】
（４）以上、本発明の吸気ダクトの製造方法の代表的実施の形態について説明した。本実施形態においては、多孔質シートを形成する材料としてＰＥＴを使用したが、多孔質シートを形成する材料は特に限定しない。溶融樹脂が多孔質シートの繊維に含浸すればよく、例えば、ＰＰ、ＰＥ（ポリエチレン）等を使用する形態で実施することもできる。なお、本実施形態では、多孔質シートとして不織布を用いた。不織布は、従来から用いられているスパンボンド法、ニードルパンチ法等により作製すればよい。また、不織布に限らず、例えばＰＵＲ（ポリウレタン）フォーム等の連泡発泡体を用いる態様で実施することもできる。
【００３５】
また、本実施形態においては、長方形板状の多孔質シートを設置したが、多孔質シートの形状（厚さを含む）は特に限定するものではない。吸気時の騒音を低減する効果の高い形状にして実施すればよい。また、本実施形態においては、単一の多孔質シートを、一つの分割体の中央部に設置したが、多孔質シートの個数、配置部位についても特に限定するものではない。騒音低減効果、エンジンルームに搭載される他の部品との位置関係等を考慮して決定すればよい。
【００３６】
また、本実施形態においては、分割体を形成する溶融樹脂としてＰＰを使用したが、他のＰＥ、ＰＡ（ポリアミド）等の熱可塑性樹脂を用いて実施する形態もある。
【００３７】
多孔質シートの接合力を調節する方法として、分割体型のシート固定部の位置を変える方法がある（図３参照）。シート固定部が多孔質シート内周部側に位置するほど、溶融樹脂の含浸量が増え、多孔質シート全体積に対する接合部の体積の割合が増えるため、より強固な接合力を得ることができる。
【００３８】
また、本実施形態においては、シート固定部は分割体型の凸型側に形成したが、凹型側でもよい。また、図７に示すように、シート固定部２２を分割体型２の凸型２０および凹型２１の両型に形成する形態で実施することもできる。シート固定部２２を両型に形成すると、多孔質シート１２内への含浸に加えて、多孔質シート１２の外縁部の両面側から溶融樹脂が回り込み、接合部１６を挟み込むように樹脂が固化するため、接合性がより向上する。なお、シート固定部は分割体型の一部として形成しても、別途作製し分割体型に設置してもよい。
【００３９】
また、本実施形態においては、スクリュー式の射出成形機を用いたが、トーピード式等他の方式の射出成形機を使用する形態で実施することもできる。さらに、射出成形機以外の、プレス成形機、トランスファ成形機等の割型に溶融樹脂を注入する機構を有する成形機を用いる形態で実施することもできる。
【００４０】
また、本実施形態においては、分割体同士を接合する機構として、爪嵌合を用いたが、例えば、ピンと孔、クリップと孔、ボルトとナット等による他の嵌合機構で接合する形態もある。また、分割体同士を溶着する形態で実施することもできる。
【００４１】
また、本実施形態においては、分割体の個数は二つとした。分割体により吸気ダクトを構成できる最小限の個数であるため、より工数の少ない実施形態である。ただし、型数も特に限定するものではない。
【００４２】
〈本発明の吸気ダクトの代表的実施の形態〉
上述した製造方法により製造された本実施形態の吸気ダクトは、図６に示すように、各々の断面が半円弧状をなす二つの分割体１５と、分割体１５の一つの壁面に部分的に形成された開口部１９を覆って一体となって接合され外縁部に樹脂が含浸した接合部を有する多孔質シート１２とを備える。
【００４３】
二つの分割体１５は、嵌合枠１７と嵌合爪１８とにより接合されている。本実施形態の吸気ダクトを構成する分割体、多孔質シート等も、種々の形態で実施することができる。
【００４４】
すなわち、多孔質シートを形成する材料、多孔質シートの形状（厚さを含む）、個数、配置部位については特に限定するものではない。また、分割体を形成する熱可塑性樹脂、分割体の個数についても特に限定するものではない。さらに、多孔質シートに対する接合部の体積割合、接合部に対する樹脂の回り込み具合についても特に限定するものではない。
【００４５】
【発明の効果】
（１）本発明の吸気ダクトの製造方法によると、吸気ダクトの分割体の成形と多孔質シートの接合とが同時にできる。しかも受け面を形成する必要もない。また、分割体の肉厚に関係なく接合部の接合性を良くすることができる。また、多孔質シートとして熱可塑性樹脂に溶着しない材料も使用することができる。さらに、肉厚制御しやすく、袋部カット、バリ取り、開口形成、溶着等の工程が不要であり生産性が上がり、製造コストも低くなる。
【００４６】
（２）本発明の吸気ダクトによると、一部の分割体を外すだけでメンテナンスをすることができる。また、一部の分割体が破損した場合でも、吸気ダクト全体を交換する必要はなく、破損した部品だけを交換すればよい。
【００４７】
また、本発明の吸気ダクトによると、複雑な形状であっても各々の部位が所望の肉厚を有しているため、強度的に優れている。また、吸気ダクトを構成する分割体と多孔質シートとは、接合部により接合されているため、接合性に優れており信頼性が高い。
【図面の簡単な説明】
【図１】分割体型を閉じる前の状態の拡大断面図である。
【図２】分割体型を閉じた後の状態の拡大断面図である。
【図３】分割体型のキャビティ内に溶融樹脂を注入した状態の拡大断面図である。
【図４】分割体型を分割体から離型した状態の拡大断面図である。
【図５】成形後の分割体の拡大断面図である。
【図６】分割体を接合する様子を示す斜視図である。
【図７】シート固定部を分割体型の両型に形成し成形した状態の拡大断面図である。
【図８】サイドブランチおよびレゾネータを設けた従来型吸気ダクトの斜視図である。
【図９】ブロー成形により成形した従来型吸気ダクトを分解した状態の斜視図である。
【図１０】ブロー成形により成形した従来型吸気ダクトの拡大断面図である。
【符号の説明】
１：吸気ダクト１０：吸気ダクト本体１１：開口１２：多孔質シート
１３：受け面１４：溶融樹脂１５：分割体１６：接合部１７：嵌合枠
１８：嵌合爪１９：開口部１０１：サイドブランチ１０２：レゾネータ
２：分割体型２０：凸型２１：凹型２２：シート固定部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an intake duct as a passage for supplying air to an engine and a method for manufacturing the same, and more particularly to an intake duct with reduced noise during intake and a method for manufacturing the same.
[0002]
[Prior art]
In the intake system of an automobile engine, there is a problem that noise is generated from the intake duct during intake. This intake noise is particularly disturbing when the engine rotates at a low speed. Therefore, conventionally, as shown in FIG. 8, a side branch 101 and / or a resonator 102 is provided in the intake duct 1 to reduce noise of a specific frequency calculated based on Helmholtz resonance theory or the like. .
[0003]
However, the side branch 101 is long and is about 30 cm, and the resonator 102 is large and is about 14 × 10 ⁻³ m ³ . For this reason, the space which occupies in the engine room of these sound-absorbing devices became large, and the malfunction that the freedom degree of mounting of other components fell occurred.
[0004]
Therefore, in order to save space, an intake duct introduced by the present applicant in Japanese Patent Application No. 2000-156420 has been developed. As shown in FIG. 9, the air intake duct 1 is formed by welding a nonwoven fabric sheet 12 as a porous sheet to an opening 11 of an air intake duct body 10 formed by blow molding. Since this intake duct 1 does not have a side branch or a resonator, the space occupied in the engine room is small.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
(1) The intake duct introduced in the above Japanese Patent Application No. 2000-156420 is manufactured by a blow molding method. In the blow molding method, a hollow cylindrical parison (preliminary molded body) made of a semi-molten thermoplastic resin is sandwiched between blow molding dies, and the parison is expanded and pressed against the inner surface of the molding dies by pressurizing air into the inside. Thus, a molding method for obtaining a molded product having a desired shape.
[0006]
However, this blow molding method has the following problems. First, there is a problem that the thickness of the intake duct body which is a molded product is easily changed. Since the parison is in a semi-molten state, it may hang down due to its own weight and change its thickness. If the wall thickness of the parison changes, the wall thickness of the intake duct body that is a molded product may also change. Further, even when the parison is inflated in the blow mold, the thickness of the part far from the mold is inevitably thin. If the thickness as designed is not obtained, the intake duct may not have the desired strength. Moreover, in order to obtain the thickness as designed, it is necessary to adjust the thickness of the parison itself, which is complicated.
[0007]
In addition, there is a problem in that a process of cutting the bag portion and deburring is separately required. In the blow molding method, since both ends of the parison are sealed when the parison is sandwiched by the molding die, bag portions are formed at both ends of the intake duct body after molding. Further, the resin forming the parison protruding from the mold becomes a burr and remains in a pleated form on the side surface of the intake duct body. For this reason, the process of cutting and deburring the bag portion is required separately. Also, after the intake duct body is molded by blow molding and the bag section is cut and deburred, the porous sheet is placed on the intake duct body. There is a problem that a step of forming an opening for installing the air-conditioner and a step of heating the intake duct body and the porous sheet and welding the porous sheet so as to close the formed opening are required.
[0008]
Furthermore, as shown in FIG. 10, in order to weld the porous sheet 12, there is a problem that it is necessary to previously form the receiving surface 13 on the intake duct body 10 at the time of blow molding. Further, the intake duct body 10 and the porous sheet 12 are only joined two-dimensionally via the receiving surface 13. For this reason, a gap is easily formed between the intake duct main body 10 and the porous sheet 12, and there is a possibility that the connectability of the intake duct is deteriorated. In particular, when the thickness of the intake duct body is thin, the area of the receiving surface, that is, the joining area is also narrowed, the duct itself is insufficient in rigidity, and the pressing pressure required at the time of welding cannot be obtained, so that the joining property is further deteriorated. There is a risk.
[0009]
(2) Moreover, the manufactured intake duct has the following problems resulting from the manufacturing method. First, since the intake duct body is integrally formed, there is a problem that internal maintenance is difficult. In addition, even if a part of the intake duct is broken, the entire part must be replaced, so that the replacement cost is high. Moreover, there is a problem that the duct body does not have a desired thickness and may be inferior in strength. Furthermore, there is a problem that the bonding property of the porous sheet to the receiving surface may be poor.
[0010]
(3) In view of the above problems of the air intake duct and the manufacturing method thereof, the present inventors have conducted intensive research. As a result, the porous sheet is joined to the divided body simultaneously with the formation of the divided body constituting the air intake duct (insert). It was found that the problems associated with the above manufacturing method can be solved by molding. Moreover, the knowledge that the problem regarding the said air intake duct can be solved by having comprised an air intake duct from several division body was acquired.
[0011]
The intake duct manufacturing method of the present invention has been completed based on the above-described knowledge about the manufacturing method, and it is easy to control the wall thickness, and the steps such as bag part cutting, deburring, opening formation, welding, etc. are unnecessary, and productivity is improved. It is an object of the present invention to provide a manufacturing method that is excellent, has low manufacturing costs, and does not require the formation of a receiving portion for welding.
[0012]
In addition, the intake duct of the present invention has been completed based on the knowledge about the intake duct described above, is easy to maintain, has a low replacement cost, has a desired thickness, and has a good porous sheet bonding property and reliability. It is an object to provide a highly efficient intake duct.
[0013]
[Means for Solving the Problems]
(1) In order to solve the above-described problem, the method of manufacturing an intake duct according to the present invention includes a window portion disposed between an outside air intake port of an automobile and an intake manifold of an engine and partially covered with a porous sheet. A method of manufacturing an air intake duct on a wall, wherein the porous sheet is disposed on at least one of the plurality of divided molds each having a convex mold and a concave mold, and the divided mold is closed. A porous sheet arrangement step for molding, a divided body molding step for injecting a molten thermoplastic resin into the cavities of the plurality of closed molds, cooling, and releasing to obtain a plurality of divided bodies; A split body joining step of joining the split bodies to obtain an air intake duct, and in the split body forming step, in the cavity of the split body mold in which the porous sheet is disposed on the surface of the convex mold or the concave mold. Note the thermoplastic resin Then, by impregnating the outer edge portion of the porous sheet with a thermoplastic resin to form a joined portion, a divided body having a window portion to which the outer edge portion of the porous sheet is joined is obtained. .
[0014]
That is, the method for manufacturing an intake duct according to the present invention forms a divided body of an intake duct by injection molding or the like using a plurality of divided molds, and combines them to make an intake duct. Each of the plurality of split molds includes a convex mold and a concave mold. When molding a divided body with a porous sheet, set the porous sheet on the convex or concave surface in advance, hold at least a part of the outer edge in a ring shape between both mold surfaces, and then cavity A molten thermoplastic resin is injected into the inside. The injected resin is impregnated into the outer edge portion of the porous sheet and enters a gap such as a fiber forming the outer edge portion. When the molten resin that has entered the gap is cooled and solidified in this state, the resin and the fiber are not entangled in a complicated manner. In this way, a joint portion is formed, and the porous sheet is joined to the divided body.
[0015]
Conventionally, since the porous sheet is two-dimensionally bonded to the receiving surface of the intake duct body, there are cases where the bonding property is poor. On the other hand, the manufacturing method of this invention joins a porous sheet to a division body three-dimensionally by forming the junction part which resin impregnated to the outer edge part of the porous sheet at the time of division body shaping | molding. For this reason, for example, even when the thickness of the divided body is thin, it is possible to ensure the desired bondability by increasing the width of the joint portion.
[0016]
Thus, according to the method for manufacturing an intake duct of the present invention, it is possible to simultaneously form a divided body of the intake duct and join the porous sheet. Moreover, it is not necessary to form a receiving surface. Moreover, the material which is not welded to a thermoplastic resin as a porous sheet can also be used. Moreover, the bondability of the porous sheet can be increased regardless of the thickness of the divided body.
[0017]
Furthermore, compared with the manufacturing method of the air intake duct using the conventional blow molding method, the manufacturing method of the air intake duct of the present invention is easy to control the wall thickness, and processes such as bag portion cutting, deburring, opening formation, welding, etc. Is a manufacturing method with high productivity and low manufacturing cost.
[0018]
(2) In order to solve the above problems, the intake duct of the present invention is an intake duct disposed between an outside air intake port of an automobile and an intake manifold of an engine, and is made of a thermoplastic resin. A plurality of divided bodies having an arc-shaped cross section, and a joint part integrally joined to cover an opening partly formed on at least one wall surface of the divided body and impregnated with the thermoplastic resin on an outer edge part And a porous sheet.
[0019]
That is, the intake duct of the present invention is formed by integrating a plurality of divided bodies. For this reason, the maintenance inside the intake duct can be performed only by removing a part of the divided bodies. Further, even when some parts are damaged, it is not necessary to replace the entire intake duct, and only the divided body having the damaged parts needs to be replaced. For example, when it is desired to replace the porous sheet, only the divided body having the porous sheet needs to be replaced.
[0020]
Further, since the intake duct of the present invention is not manufactured by the blow molding method, each part has a desired thickness even if it has a complicated shape. For this reason, it is excellent in strength. Moreover, the division body and porous sheet which comprise an air intake duct are joined by the junction part as mentioned above. For this reason, it has excellent bondability and high reliability.
[0021]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of an intake duct and a method for manufacturing the same according to the present invention will be described for each item of a representative embodiment of a method for manufacturing an intake duct according to the present invention and a representative embodiment of an intake duct according to the present invention.
[0022]
<Typical Embodiment of Manufacturing Method of Intake Duct of the Present Invention>
The method for manufacturing an air intake duct according to the present embodiment includes a porous sheet arrangement step in which a porous sheet is arranged in a cavity of a divided body mold and the mold is closed, and a molten resin is injected into the cavity and the divided mold is released after cooling the resin. It consists of a divided body forming step and a divided body joining step for joining the formed divided bodies to obtain an intake duct. In the present embodiment, the number of divided bodies and divided body types is two, and only one porous sheet is arranged in one divided body.
[0023]
(1) First, the porous sheet arranging step will be described. In this step, among the two divided body molds each having a convex mold and a concave mold, a porous sheet is arranged on the surface of the concave body of one divided body mold to close the divided body mold.
[0024]
First, FIG. 1 shows an enlarged cross-sectional view of a state before closing the divided body mold in which the porous sheet is arranged. As shown in FIG. 1, the divided body mold 2 includes a convex mold 20 made of steel and having a semi-cylindrical convex portion, and a concave mold 21 made of steel and having a semi-cylindrical concave portion. Further, a rectangular plate-like porous sheet 12 made of a nonwoven fabric made of PET (polyethylene terephthalate) is disposed on the surface of the concave mold 21. A sheet fixing portion 22 is formed on the surface of the convex mold 20. The sheet fixing portion 22 is formed at a position corresponding to the outer edge portion of the rectangular plate-like porous sheet 12 and has a rectangular frame shape.
[0025]
Next, FIG. 2 shows an enlarged cross-sectional view of the state after the divided body mold in which the porous sheet is arranged is closed. As shown in FIG. 2, the split mold 2 closes when the convex mold 20 approaches from above the concave mold 21. At this time, the sheet fixing portion 22 on the surface of the convex mold 20 presses the inner peripheral side portion of the outer edge portion of the porous sheet 12 and presses it against the concave mold 21. Thus, the porous sheet 12 is fixed in the divided body mold 2.
[0026]
In addition, when producing the other division body which does not have a porous sheet, this process becomes a process of only closing a division body type | mold. Further, no sheet fixing portion is formed on the convex surface.
[0027]
(2) Next, the divided body forming step will be described. In this process, an injection molding machine is used to inject molten resin into the cavity of the divided body mold, and the divided body mold is released after cooling the resin.
[0028]
First, FIG. 3 shows an enlarged cross-sectional view of a state where molten resin is injected into a cavity of a divided body type in which a porous sheet is arranged. Molten resin 14 which is melted PP (polypropylene) is injected into the cavity of the split mold 2 by a screw of an injection molding machine (not shown). At this time, since the porous sheet 12 is sandwiched between the sheet fixing portion 22 and the wall surface of the concave mold 21, it is not moved by the molten resin 14. The molten resin 14 is gradually impregnated into the sheet from the outer edge of the porous sheet 12, but the inner peripheral side of the outer edge is pressed by the sheet fixing part 22. Since the pressed portion is compressed and has a high density, the resin does not impregnate the inner peripheral portion of the sheet from this portion. When cooled in a state where the outer peripheral side portion of the outer edge portion of the porous sheet 12 is impregnated with the molten resin 14, the molten resin 14 is solidified in a state where it penetrates between the PET fibers forming the porous sheet 12, and a bonded portion is formed. The In the present embodiment, since the inner peripheral side portion of the outer edge portion of the porous sheet 12 is pressed by the sheet fixing portion 22, the volume of the bonded portion is increased and the bonding force is also increased. Thus, the porous sheet 12 is joined to the divided body made of the solidified resin.
[0029]
Next, FIG. 4 shows an enlarged cross-sectional view of the state where the divided body mold is released from the divided body after the resin is cooled. The convex mold 20 of the divided body mold 2 moves in the opposite direction to that in the closed mold and is released from the divided body 15. The divided body 15 having a semicircular arc-shaped cross-section that has been cooled and solidified is bonded to the porous sheet 12 via a bonding portion 16.
[0030]
Next, FIG. 5 shows an enlarged cross-sectional view of a divided body having a molded porous sheet. In the conventional manufacturing method, as shown in FIG. 10, in order to weld the porous sheet 12, it is necessary to previously form the receiving surface 13 on the intake duct body 10 at the time of blow molding. Further, when the area of the receiving surface is small, that is, when the thickness of the duct body 10 is thin, there is a possibility that the bonding property is deteriorated. According to the manufacturing method of the present invention, it is not necessary to form a receiving surface as shown in FIG.
[0031]
In addition, also when producing the other division body which does not have a porous sheet, shaping | molding is performed in the procedure similar to this process.
[0032]
(3) Next, the divided body joining step will be described. In this step, the divided body having the porous sheet and the divided body not having the other porous sheet are joined to produce an intake duct.
[0033]
FIG. 6 shows how the divided bodies are joined. As shown in FIG. 6, four fitting frames 17 are formed on the joint surface side of the divided body 15 having the porous sheet 12. On the other hand, four fitting claws 18 are formed at positions corresponding to the fitting frames 17 on the joint surface side of the divided body 15 that does not have the porous sheet 15. When the fitting claws 18 are press-fitted into the fitting frame 17, the two divided bodies 15 are joined to form the intake duct 1. The number and position of the fitting claws and fitting frames shown here can be arbitrarily set.
[0034]
(4) The representative embodiment of the method for manufacturing the intake duct of the present invention has been described above. In the present embodiment, PET is used as the material for forming the porous sheet, but the material for forming the porous sheet is not particularly limited. What is necessary is just to impregnate the fiber of a porous sheet with molten resin, for example, it can also implement in the form which uses PP, PE (polyethylene), etc. In the present embodiment, a nonwoven fabric is used as the porous sheet. What is necessary is just to produce a nonwoven fabric by the spun bond method, the needle punch method, etc. which are used conventionally. Moreover, it can implement not only in a nonwoven fabric but in the aspect using open-cell foams, such as PUR (polyurethane) foam, for example.
[0035]
Moreover, in this embodiment, although the rectangular plate-shaped porous sheet was installed, the shape (including thickness) of a porous sheet is not specifically limited. What is necessary is just to implement by the shape with the high effect which reduces the noise at the time of inhalation. Moreover, in this embodiment, although the single porous sheet was installed in the center part of one division body, it does not specifically limit also about the number and arrangement | positioning site | part of a porous sheet. It may be determined in consideration of the noise reduction effect, the positional relationship with other parts mounted in the engine room, and the like.
[0036]
Further, in the present embodiment, PP is used as the molten resin forming the divided body, but there is an embodiment in which another thermoplastic resin such as PE or PA (polyamide) is used.
[0037]
As a method of adjusting the bonding force of the porous sheet, there is a method of changing the position of the split sheet fixing portion (see FIG. 3). As the sheet fixing part is positioned closer to the inner peripheral part of the porous sheet, the amount of impregnation of the molten resin increases, and the ratio of the volume of the bonded part to the total volume of the porous sheet increases, so that a stronger bonding force can be obtained. .
[0038]
Moreover, in this embodiment, although the sheet | seat fixing | fixed part was formed in the division type convex type side, a concave type side may be sufficient. Further, as shown in FIG. 7, the sheet fixing portion 22 may be formed in both the convex mold 20 and the concave mold 21 of the divided body mold 2. When the sheet fixing portion 22 is formed in both molds, in addition to impregnation into the porous sheet 12, the molten resin flows from both sides of the outer edge portion of the porous sheet 12, and the resin is solidified so as to sandwich the joining portion 16. Therefore, the bondability is further improved. The sheet fixing portion may be formed as a part of the divided body type or may be separately prepared and installed in the divided body type.
[0039]
In this embodiment, a screw type injection molding machine is used. However, another type of injection molding machine such as a torpedo type may be used. Furthermore, it can also be implemented in a form using a molding machine having a mechanism for injecting a molten resin into a split mold such as a press molding machine or a transfer molding machine other than the injection molding machine.
[0040]
Further, in this embodiment, claw fitting is used as a mechanism for joining the divided bodies. However, for example, there is a form of joining by other fitting mechanisms such as pins and holes, clips and holes, bolts and nuts, or the like. . Moreover, it can also implement in the form which welds a division body.
[0041]
In the present embodiment, the number of divided bodies is two. This is an embodiment with fewer man-hours because it is the minimum number of air ducts that can be constituted by the divided bodies. However, the number of types is not particularly limited.
[0042]
<Typical embodiment of the intake duct of the present invention>
As shown in FIG. 6, the air intake duct of the present embodiment manufactured by the above-described manufacturing method is partially formed on two divided bodies 15 each having a semicircular arc shape and one wall surface of the divided body 15. And a porous sheet 12 having a joint portion that is integrally joined to cover the formed opening 19 and that is impregnated with resin at the outer edge portion.
[0043]
The two divided bodies 15 are joined by a fitting frame 17 and a fitting claw 18. The divided body, the porous sheet, and the like constituting the intake duct of the present embodiment can also be implemented in various forms.
[0044]
That is, the material for forming the porous sheet, the shape (including thickness), the number, and the arrangement site of the porous sheet are not particularly limited. Further, the thermoplastic resin forming the divided body and the number of the divided bodies are not particularly limited. Further, the volume ratio of the bonded portion to the porous sheet and the degree of wrapping of the resin to the bonded portion are not particularly limited.
[0045]
【The invention's effect】
(1) According to the method for manufacturing an air intake duct of the present invention, it is possible to simultaneously form a divided body of the air intake duct and join the porous sheet. Moreover, it is not necessary to form a receiving surface. Moreover, the joining property of a junction part can be improved irrespective of the thickness of a division body. Moreover, the material which is not welded to a thermoplastic resin as a porous sheet can also be used. Furthermore, it is easy to control the wall thickness, and steps such as bag cutting, deburring, opening formation, and welding are not required, increasing the productivity and reducing the manufacturing cost.
[0046]
(2) According to the air intake duct of the present invention, maintenance can be performed only by removing a part of the divided bodies. Even if some of the divided bodies are damaged, it is not necessary to replace the entire intake duct, and only the damaged parts need be replaced.
[0047]
Further, according to the intake duct of the present invention, each portion has a desired thickness even if it has a complicated shape, so that it is excellent in strength. Moreover, since the division body and porous sheet which comprise an air intake duct are joined by the junction part, it is excellent in joining property and is reliable.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an enlarged cross-sectional view of a state before a divided body mold is closed.
FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view of a state after a divided body mold is closed.
FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view of a state in which a molten resin is injected into a split mold cavity.
FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view of a state in which a divided body mold is released from a divided body.
FIG. 5 is an enlarged cross-sectional view of a divided body after molding.
FIG. 6 is a perspective view showing a state in which divided bodies are joined.
FIG. 7 is an enlarged cross-sectional view of a state in which a sheet fixing portion is formed in both divided body molds.
FIG. 8 is a perspective view of a conventional intake duct provided with a side branch and a resonator.
FIG. 9 is an exploded perspective view of a conventional intake duct formed by blow molding.
FIG. 10 is an enlarged sectional view of a conventional intake duct formed by blow molding.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1: Air intake duct 10: Air intake duct main body 11: Opening 12: Porous sheet 13: Receiving surface 14: Molten resin 15: Divided body 16: Joining part 17: Fitting frame 18: Fitting nail 19: Opening part 101: Side Branch 102: Resonator 2: Divided body type 20: Convex type 21: Concave type 22: Seat fixing part

Claims

A method of manufacturing an air intake duct having a window portion disposed between an outside air intake of an automobile and an intake manifold of an engine and partially covered with a porous sheet on a pipe wall, each having a convex shape and a concave shape A porous sheet disposing step of disposing the porous sheet on the surface of at least one of the plurality of divided molds or the concave mold and closing the divided mold;
A divided body molding step of injecting a molten thermoplastic resin into the closed mold cavities and cooling to release a plurality of divided bodies; and
A divided body joining step for joining the plurality of divided bodies to obtain an intake duct,
In the divided body forming step, a thermoplastic resin is injected into a cavity of the divided body mold in which the porous sheet is disposed on the surface of the convex mold or the concave mold, and the outer edge portion of the porous sheet is impregnated with the thermoplastic resin. And forming a joined portion to obtain a divided body having a window portion to which the outer edge portion of the porous sheet is joined.

An intake duct disposed between an outside air intake of an automobile and an intake manifold of an engine, the plurality of divided bodies made of thermoplastic resin each having an arc shape, and at least one of the divided bodies An air intake duct comprising: a porous sheet having a joint part that is integrally joined to cover an opening partly formed on a wall surface and has an outer edge part impregnated with the thermoplastic resin.