JP6215596B2 - 樹脂製インテークマニホールド - Google Patents

Description

本発明は、多気筒エンジンの吸気ポートに吸気を供給するための樹脂製インテークマニホールドに関する。

従来より、例えば特許文献１，２に開示されているように、直列多気筒エンジンの各吸気ポートにそれぞれ接続される複数の吸気管を備えた樹脂製インテークマニホールドが知られている。このインテークマニホールドは、吸気供給源に連通するサージタンクと、上流端がサージタンクに接続され、下流端がエンジンの吸気ポートに接続される複数の吸気管とを備えている。

ところで、エンジンルームの省スペース化に伴って、吸気管の長さを所要分確保しつつ、インテークマニホールド全体をコンパクトにすることが求められている。この要求を満たすインテークマニホールドの一例として、吸気管を湾曲させたものがある。ところが、このようなインテークマニホールドは、形状が複雑なため、一体成形が困難である。そこで、当該インテークマニホールドを複数の分割体で構成し、これら分割体を例えば振動溶着等で加圧溶着することによって当該インテークマニホールドが製造される。

特許文献１には、２つの分割体で構成された樹脂製インテークマニホールドが開示されている。図１８及び図１９には、このインテークマニホールド１０の平面図及び側面図が示されている。該インテークマニホールド１０は、サージタンク３０と、３本の吸気管５０，５０，５０とを備え、これら吸気管５０，５０，５０は、図１９に示すように、Ｓ字状に湾曲している。

そして、上記インテークマニホールド１０は、エンジンＥ側に配置されるエンジン側分割体１３０と、エンジン側分割体１３０の反エンジンＥ側に配置される反エンジン側分割体１５０とに分割されている。当該２つの分割体１３０，１５０は、サージタンク３０に形成された吸気導入口７０ａと吸気管５０の吸気排出口５０ａとの位置関係を維持すべく、これら吸気導入口７０ａ及び吸気排出口５０ａが１つの分割体、即ちエンジン側分割体１３０に設けられるように分割されている。

したがって、両分割体１３０，１５０の分割面１７０は、図１９に示すように、吸気管５０，５０，５０の並列方向から見て、上記吸気排出口５０ａから右側に向かって、その上側において吸気管５０の径方向外側から管軸に向かって直交する方向に切り込み、該吸気管５０の形状に沿って逆Ｕ字状に緩やかに湾曲している。そして、吸気管５０の上流側端部からサージタンク３０の下流側端部に亘ってＵ字状に緩やかに湾曲し、サージタンク３０の上端部を通って吸気導入口７０ａの上側を通過している。この分割面１７０は、インテークマニホールド１０の外周縁部だけでなく、隣り合う吸気管５０，５０の通路壁も分割している。

特許第４４２４６６１号公報（段落００１７欄〜００２０欄、図１，２）

ところで、特許文献１のインテークマニホールド１０を製造する際は、エンジン側分割体１３０及び反エンジン側分割体１５０を上下一対の振動治具によって挟み付け、加圧力を上下方向に作用させた状態でいずれか一方の振動治具を吸気管並列方向（図１８の矢印Ｌ方向）に振動させ、一方の分割体の分割面に形成された溶着リブを摩擦熱によって溶融させて溶着する。

しかしながら、分割面１７０における吸気管５０の上流端に対応する箇所は、上下方向、即ち溶着加圧方向Ａ（図１９参照）に対して傾斜しているため、反エンジン側分割体１５０からエンジン側分割体１３０に垂直に作用する垂直加圧力Ｆｓは、上記溶着加圧力Ｆの分力であり、該溶着加圧力Ｆよりも小さい。そのため、隣り合う吸気管５０，５０の通路壁の分割面に形成された溶着リブに溶着加圧力そのものがダイレクトに作用せず、結果、溶着強度が若干低下気味になる。

さらに、両分割体の分割面１７０のうちサージタンク３０及び吸気管５０の外周縁部（図１８のＹ１，Ｙ２，Ｙ３）に対応する外側分割面は、サージタンク３０の分割面に連続して繋がっているので、一部の溶着強度が若干低下していても、サージタンク３０の溶着部分等の他の溶着強度が確保された部分で上記の溶着強度の低下を補うことができる。これに対し、隣り合う吸気管５０，５０の通路壁に対応する内側分割面（図１８のＹ４，Ｙ５に対応する部分の分割面）は、吸気管並列方向から見て、サージタンク３０の内部空間に臨んでいて、サージタンク３０の分割面に連続してないので、この内側分割面における溶着強度の低下を他の溶着強度が確保された部分で補うことができない。

その結果、バックファイアによってサージタンク３０が膨張すると、エンジン側分割体１３０及び反エンジン側分割体１５０がそれぞれエンジンＥ側及び反エンジンＥ側に押され、比較的溶着強度の低い通路壁がダメージを受けるため、対策を講じる必要がある。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、隣り合う吸気管の通路壁における溶着強度を高めることにある。

上記の目的を達成するために、本発明は、隣り合う吸気管の通路壁に対応する分割面又は溶着リブの形状を工夫することにより、加圧溶着時に溶着加圧力を分割面又は溶着リブに十分に作用させたものである。

具体的には、本発明は、吸気が供給されるサージタンクと、上流端が該サージタンクに接続されるとともに下流端がエンジンの吸気ポートに接続されて並列配置された複数の吸気管とを備え、これら吸気管は、並列方向から見て上流端から下流端に亘って湾曲して延びる樹脂製インテークマニホールドを対象とし、次のような解決手段を講じた。

すなわち、第１の発明は、上記サージタンク及び上記各吸気管の少なくとも上流端側は、吸気管の径方向に分割された第１分割体と第２分割体との加圧溶着により構成され、複数の上記吸気管の分割面は、上記上流端側に対応する箇所が湾曲して延び、そのうち並列方向外側の吸気管の外側分割面は、上流端部が上記サージタンクの分割面に溶着加圧方向に対して傾斜して連続する一方、隣り合う吸気管の通路壁に対応する内側分割面の上流端部は、上記サージタンクの内部空間に臨み、かつ上記外側分割面から溶着加圧方向と略直交する方向に近づくように向きを変え、上記第１分割体自体又は上記第２分割体自体には、上記サージタンクの吸気導入口が形成されていることを特徴とする。

第２の発明は、上記サージタンク及び上記各吸気管の少なくとも上流端側は、吸気管の径方向に分割された第１分割体と第２分割体との加圧溶着により構成され、複数の上記吸気管の分割面は、上記上流端側に対応する箇所が湾曲して延び、上流端部が上記サージタンクの分割面に溶着加圧方向に対して傾斜して連続し、隣り合う吸気管の通路壁に対応する分割面の上流端部は、上記サージタンクの内部空間に臨み、上記第１及び第２分割体の双方の上記分割面対応箇所には、溶着リブが形成され、上記隣り合う吸気管の通路壁の上流端部対応箇所における上記溶着リブの溶着面は、溶着加圧方向と略直交する方向に近づくように向きを変え、上記隣り合う吸気管における上記第１及び第２分割体の一方の溶着リブは、上流端部対応箇所が他の箇所よりも高く突設され、当該高く突設された上流端部対応箇所の少なくとも一方の側面には、補強リブが設けられ、他方の上記溶着リブの上記上流端部対応箇所に対応する箇所は、他の箇所よりも低く設定され、上記第１及び第２分割体を重ね合わせた状態で、両分割体が加圧溶着されて形成されたことを特徴とする。

第３の発明は、上記サージタンク及び上記各吸気管の少なくとも上流端側は、吸気管の径方向に分割された第１分割体と第２分割体との加圧溶着により構成され、複数の上記吸気管の分割面は、上記上流端側に対応する箇所が湾曲して延び、上流端部が上記サージタンクの分割面に溶着加圧方向に対して傾斜して連続し、隣り合う吸気管の通路壁に対応する分割面の上流端部は、上記サージタンクの内部空間に臨み、上記第１及び第２分割体の双方の上記分割面対応箇所には、溶着リブが形成され、上記隣り合う吸気管の通路壁の上流端部対応箇所における上記溶着リブの溶着面は、溶着加圧方向と略直交する方向に近づくように向きを変え、上記隣り合う吸気管における上記第１及び第２分割体の一方の溶着リブの周りを取り囲むように縦壁部が形成され、該溶着リブと該縦壁部との間には、収容部が設けられていることを特徴とする。

第１の発明によれば、吸気管並列方向外側の吸気管の外側分割面における上流端部は、溶着加圧方向に対して傾斜しているため、溶着加圧時に溶着加圧力が十分に作用せず、溶着強度が若干低下気味になるが、サージタンクの分割面に連続しているので、溶着強度の低下を補うことができる。その結果、十分な溶着強度が得られる。

これに対し、隣り合う吸気管の通路壁に対応する内側分割面は、その上流端部がサージタンクの内部空間に臨んでいて、サージタンクの分割面と連続していないので、上記上流端部における溶着強度の低下を補うことができない。そこで、この内側分割面の上流端部が外側分割面から溶着加圧方向と略直交する方向に近づくように向きを変えることにより、溶着加圧時に、溶着加圧力がこの内側分割面の上流端部に略垂直に作用する。そのため、当該上流端部に溶着加圧力そのものがダイレクトに作用し、十分な溶着強度を得ることができる。

第２及び第３の発明によれば、吸気管の分割面の上流端部は、溶着加圧方向に対して傾斜しているため、溶着加圧力が十分に作用せず、溶着強度が若干低下気味になるが、当該分割面の上流端部は、サージタンクの分割面に連続しているので、上記溶着強度の低下を補うことができる。その結果、十分な溶着強度が得られる。

これに対し、隣り合う吸気管の通路壁に対応する分割面の上流端部は、サージタンクの内部空間に臨み、サージタンクの分割面と連続していないので、溶着強度の低下を補うことができない。そこで、第１及び第２分割体の双方の上記分割面対応箇所に形成された溶着リブの溶着面における、隣り合う吸気管の通路壁の上流端部対応箇所を、溶着加圧方向と略直交する方向に近づくように向きを変えることにより、溶着加圧時に溶着リブの溶着面の上流端部対応箇所に溶着加圧力が略垂直に作用し、溶着加圧力そのものがダイレクトに作用する。その結果、溶着リブの溶融が促進され、十分な溶着強度を得ることができる。

第２の発明によれば、振動溶着時に、両分割体の一方が吸気管並列方向に振動する際、補強リブが高い方の溶着リブを補強するので、該溶着リブが振動方向に倒れるのを防止することができる。その結果、双方の溶着リブを確実に溶融させることができるので、両分割体を確実に溶着することができる。

実施形態１に係る樹脂製インテークマニホールドの全体斜視図である。 図１のII-II線断面図である。 図１のIII-III線断面図である。 エンジン側分割体の全体斜視図である。 図４のV部拡大図である。 実施形態１の変形例に係る樹脂製インテークマニホールドの図２相当図である。 実施形態２に係る樹脂製インテークマニホールドの全体斜視図である。 エンジン側分割体の全体斜視図である。 中間分割体の全体斜視図である。 反エンジン側分割体の全体斜視図である。 図７のXI-XI線断面図である。 （ａ）は、エンジン側分割体の内側溶着面を示す断面斜視図であり、（ｂ）は、中間分割体の内側溶着面を示す断面斜視図である。 実施形態２の変形例１に係る樹脂製インテークマニホールドの図１１相当図である。 実施形態２の変形例１に係る樹脂製インテークマニホールドを通路壁を通る断面で切った図である。 （ａ）は、実施形態２の変形例１に係る樹脂製インテークマニホールドの図１２（ａ）相当図であり、（ｂ）は、図１２（ｂ）相当図である。 実施形態２の変形例２に係る樹脂製インテークマニホールドの図１１相当図である。 実施形態２の変形例２に係る樹脂製インテークマニホールドの図１３相当図である。 従来の樹脂製インテークマニホールドの平面図である。 従来の樹脂製インテークマニホールドの側面図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。尚、以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものではない。

《本発明の実施形態１》
図１〜図３は、実施形態１に係る多気筒エンジンの樹脂製インテークマニホールド１を示す図であって、図１はその全体斜視図、図２は図１のII-II線断面図、図３は図１のIII-III線断面図である。このインテークマニホールド１は、３本の気筒が一直線状に配置された直列３気筒エンジンＥに装着される。上記インテークマニホールド１は、スロットル弁を有するスロットルボディ（図示せず）と内部が連通して吸気が供給されるサージタンク３と、各々該サージタンク３から上記エンジンＥに向かって延びる３本の吸気管５，５，５とを備えている。なお、説明の便宜上、図２における上側、下側、左側及び右側を「上側」、「下側」、「左側」及び「右側」として説明する。

上記サージタンク３は、略直方体状をなし、右側壁７には、上記スロットルボディからの吸気が導入される吸気導入口７ａが形成されている一方、左側壁９には、上記吸気管５の上流端５ａが接続されている。上記吸気管５の上流端５ａは、上記サージタンク３の左側壁９の面から鋭角に下流側に延びている。より具体的には、上記吸気管５，５，…の上流端５ａ，５ａ，…は、上記吸気導入口７ａから上記サージタンク３の内部空間４に流入した吸気が、上記上流端５ａ，５ａ，…において、吸気導入口７ａにおける流入方向に対して下方に約４５°曲がって吸気管５，５，…内に流入するように、上記左側壁９に接続している。該吸気管５の下流端５ｂは、上記エンジンＥの吸気ポートに接続され、これら吸気管５，５，５は、該吸気ポートの並び方向、すなわち図２の奥行き方向に沿って並列配置されている。これら吸気管５，５，５は、並列方向から見て、上流端５ａから下流端５ｂに亘ってＳ字状に湾曲して延びている。上記吸気管５，５，５の上流側は互いに隣接する一方、下流側はエンジンＥの気筒の間隔に対応して互いに離間して配置されている。

上記吸気管５，５，５の下流端５ｂ，５ｂ，５ｂには上記エンジンＥの側面に締結されるフランジ１１が設けられ、このフランジ１１には、上記エンジンＥに上記インテークマニホールド１を取り付けるための締結部材が挿通する複数の挿通孔１１ａ（図１参照）が貫通形成されている。そして、上記エンジンＥに取り付けられた上記インテークマニホールド１には、上記スロットルボディからの吸気が上記サージタンク３の内部空間４に流入し、この内部空間４に流入した吸気は各吸気管５に分流して上記エンジンＥの各吸気ポートに供給される。

上記サージタンク３及び各吸気管５は、該吸気管５の径方向に分割され、エンジンＥ側に配置されたエンジン側分割体（第１分割体）１３と、その上側に配置された反エンジン側分割体（第２分割体）１５とで構成されている。これらエンジン側分割体１３及び反エンジン側分割体１５は、樹脂の射出成形品であり、上記サージタンク３及び吸気管５，５，５は、これらエンジン側分割体１３と反エンジン側分割体１５との加圧溶着（振動溶着）により構成されている。振動溶着時には、図２の矢印Ａで示す方向に、すなわち下方に向けて溶着加圧力が作用する。以下、矢印Ａ方向を「溶着加圧方向Ａ」とする。

上記両分割体１３，１５の分割面１７は、上記サージタンク３の分割面１８と、上記吸気管５，５，５の分割面２０とによって構成されている。

上記サージタンク３の分割面１８は、図２に示すように、吸気管並列方向から見て、上記サージタンク３の左側壁９の略中央部から右側上方に斜めに上昇して、該サージタンク３の上端部を通って上記吸気導入口７ａの上側を通過している。

一方、上記吸気管５，５，５の分割面２０は、上記吸気管５，５，５の上流端５ａから下流端５ｂに亘って略Ｓ字状に湾曲して延びている。この分割面２０は、並列方向外側の一対の上記吸気管５，５の外側分割面１９と、隣り合う吸気管５，５の通路壁２１に対応する内側分割面２３とで構成されている。

上記外側分割面１９は、図２に示すように、上記下流端５ｂから上流端５ａに向かって、上記吸気管５の吸気排出口５ｃの上側において径方向外側から管軸に向かって直交する方向に切り込み、該吸気管５の中間部に亘って逆Ｕ字状に緩やかに湾曲している。さらに、上記外側分割面１９は、中間部から上流端５ａに亘ってＵ字状に緩やかに湾曲し、その上流端部１９ａは、溶着加圧方向Ａに対して傾斜して上記サージタンク３の分割面１８に連続している（図３参照）。

一方、上記内側分割面２３は、上記下流端５ｂから上流端５ａに向かって、上記外側分割面１９と同様に、上記吸気管５の吸気排出口５ｃの上側において径方向外側から管軸に向かって直交する方向に切り込み、該吸気管５の中間部に亘って逆Ｕ字状に緩やかに湾曲している。さらに、上記内側分割面２３は、中間部から上流端５ａの手前に亘ってＵ字状に緩やかに湾曲し、上流端部２３ａは、上記サージタンク３の内部空間４に臨んでいて、上記サージタンク３の分割面１８に連続していない（図３参照）。そして、上記内側分割面２３は、上記外側分割面１９から溶着加圧方向Ａと略直交する方向に近づくようにエンジンＥ側に向きを変えている。

図４は、上記エンジン側分割体１３の全体斜視図である。該エンジン側分割体１３は、上記サージタンク３の上端部を除く本体部分を構成するボックス状の第１サージタンク部２５を有し、その右側壁に上記吸気導入口７ａが形成され、さらに、左側壁９から上記吸気管５，５，５のエンジンＥ側部分を構成する３本のエンジン側吸気管部２７，２７，２７が左方に延びている。該各エンジン側吸気管部２７は、吸気管並列方向から見て、略Ｓ字状をなしている。

図５は、図４のV部拡大図である。上記第１サージタンク部２５の外周縁及び上記各エンジン側吸気管部２７の外周縁には、溶着リブ２９が突設され、その外側には、該溶着リブ２９を取り囲むように間隔をあけて縦壁部３１が形成されている。この縦壁部３１は、振動溶着時に溶融樹脂を堰き止めて、溶融樹脂が上記サージタンク３の内部空間４や吸気管５内に漏出するのを防止する。上記溶着リブ２９は、上記第１サージタンク部２５の外周縁及び上記各エンジン側吸気管部２７の外周縁全体に亘って均一な高さで形成されている。そして、該溶着リブ２９の上流端部２９ａの溶着面２９ｂは、図２に示すように、上記内側分割面２３の上流側端部２３ａと同様に、上記外側分割面１９から溶着加圧方向Ａと略直交する方向に近づくようにエンジンＥ側に向きを変えている。

一方、上記反エンジン側分割体１５は、図２及び図３に示すように、上記第１サージタンク部２５の上側に配置され、上記サージタンク３の上端部を構成する第２サージタンク部３３を有し、その左側壁３５から上記吸気管５の上端部を構成する３本の第２吸気管部３７，３７，３７が左方に延びている。該各第２吸気管部３７は、吸気管並列方向から見て、略Ｓ字状をなしている。上記第２サージタンク部３３の外周縁及び上記各第２吸気管部３７の外周縁には、上記溶着リブ２９と溶着する溶着面が形成されている。

次に、上記のように構成されたインテークマニホールド１の製造要領について説明する。まず、振動溶着機（図示せず）を用いて、エンジン側分割体１３の周縁部と、反エンジン側分割体１５の周縁部を圧接させて、一方の分割体を他方の分割体に対し吸気管並列方向に振動させる。

このとき、内側分割面２３は、その上流端部２３ａがサージタンク３の内部空間４に臨んでおり、サージタンク３の分割面１８と連続していないので、溶着強度の低下を補うことができない。そこで、この内側分割面２３の上流端部２３ａが、外側分割面１９から溶着加圧方向Ａと略直交する方向に近づくようにエンジンＥ側に向きを変えることにより、溶着加圧時に、溶着加圧力がこの内側分割面２３の上流端部２３ａに略垂直に作用する。そのため、当該上流端部２３ａに溶着加圧力そのものがダイレクトに作用し、十分な溶着強度を得ることができる。

また、吸気管並列方向外側の吸気管５，５の外側分割面１９における上流端部１９ａは、溶着加圧方向Ａに対して傾斜しているため、溶着加圧時に溶着加圧力が十分に作用せず、溶着強度が若干低下気味になるが、当該外側分割面１９の上流端部１９ａは、サージタンク３の分割面１８に連続しているので、上記上流側端部１９ａの溶着強度の低下を補うことができる。その結果、十分な溶着強度が得られる。

そして、エンジン側分割体１３のフランジ１１をエンジンＥに取り付けることで、インテークマニホールド１がエンジンＥに取り付けられた状態となる。

（本発明の実施形態１の変形例）
図６は実施形態１の変形例に係る樹脂製インテークマニホールド１の図２相当図である。本変形例のインテークマニホールド１は、吸気管５，５，５が上流端５ａから下流端５ｂに亘って逆Ｕ字状に湾曲している点で実施形態１に係るインテークマニホールド１と異なる。その他の構成は、実施形態１と略同一であるため、詳細な説明を省略する。

上記サージタンク３の分割面１８は、図６に示すように、吸気管並列方向から見て、上記サージタンク３の左側壁９の略中央部から右側下方に斜めに降下して、該サージタンク３の下端部を通って上記吸気導入口７ａの下側を通過している。

吸気管並列方向外側の吸気管５，５の外側分割面１９は、上記吸気管５の上流端５ａから下流端５ｂに亘って逆Ｕ字状に緩やかに湾曲し、その上流端部１９ａは、溶着加圧方向Ａに対して傾斜し、上記サージタンク３の分割面１８と連続している。

一方、隣り合う上記吸気管５，５の通路壁２１に対応する内側分割面２３の上流側端部２３ａは、上記サージタンク３の内部空間４に臨んでいて、上記サージタンク３の分割面１８と連続していない。そして、上記上流端部２３ａは、上記外側分割面１９から溶着加圧方向Ａと略直交する方向に近づくように反エンジンＥ側に向きを変えている。したがって、振動溶着時には、上記内側分割面２３の上流側端部２３ａに溶着加圧力が垂直に作用する。そのため、当該上流側端部２３ａに溶着加圧力そのものがダイレクトに作用し、十分な溶着強度が得られる。

《本発明の実施形態２》
図７は、実施形態２に係る多気筒エンジンの樹脂製インテークマニホールド２を示す全体斜視図である。このインテークマニホールド２は、３つの分割体で構成されている点で実施形態１と異なる。

上記インテークマニホールド２は、４本の気筒が一直線状に配置された直列４気筒エンジンＥに装着される。上記インテークマニホールド２は、スロットル弁を有するスロットルボディ（図示せず）が取り付けられる円筒状のスロットルボディ取付部３９と、このスロットルボディ取付部３９が取り付けられたサージタンク３と、該サージタンク３から一体に延びる４本の独立した吸気管５，５，５，５とによって構成されている。該吸気管５，５，…の下流端５ｂ，５ｂ，…は、上記エンジンＥの各気筒の吸気ポート（図示せず）に接続される。

上記インテークマニホールド２は、３つに分割され、エンジンＥ側に位置するエンジン側分割体（第１分割体）１３と、このエンジン側分割体１３の反エンジンＥ側に位置する反エンジン側分割体１５と、これらエンジン側分割体１３と反エンジン側分割体１５との間に位置する中間分割体（第２分割体）１４とに分割されている。

図８〜図１０は上記分割体１３，１４，１５を反エンジンＥ側から見た斜視図であり、図８はエンジン側分割体１３を示し、図９は中間分割体１４を示し、図１０は反エンジン側分割体１５を示している。また、図１１は、図７のXI-XI線断面図である。

上記サージタンク３は、上記インテークマニホールド２の上下方向中央部上側に配置され、このサージタンク３の反エンジンＥ側に上記スロットルボディ取付部３９が配置されている。また、４本の吸気管５，５，…は、エンジンＥの気筒列方向に並んで配置されている。

上記各吸気管５の上流端５ａは、図１１に示すように、上記サージタンク３に対して約９０°下方に湾曲するように接続し、各吸気管５の上流側は該サージタンク３の下方を通り反エンジンＥ側へ向かって下方へ湾曲して延びている。さらに、各吸気管５の下流側は上記サージタンク３の反エンジンＥ側を上方へ湾曲状に延びた後、エンジンＥ側に向かって下流端５ｂまで湾曲状に延びている。上記吸気管５，５，…の上流端部側は互いに隣接し、吸気管並列方向から見て、エンジンＥ側に膨出する一方、下流端部側はエンジンＥの気筒の間隔に対応して互いに離間して配置されている。

上記吸気管５の下流端５ｂにはエンジンＥの側面に締結されるフランジ１１が設けられ、このフランジ１１により上記インテークマニホールド２が上記エンジンＥに取り付けられるようになっている。そして、上記エンジンＥに取り付けられた上記インテークマニホールド２には、スロットルボディからの吸気がスロットルボディ取付部３９内を介してサージタンク３の内部空間４に流入し、この内部空間４に流入した吸気は各吸気管５に分流してエンジンＥの各吸気ポートに供給される。

上記分割体１３，１４，１５は、樹脂の射出成形品であり、上記サージタンク３及び上記各吸気管５の上流端５ａ側は、上記吸気管５の径方向に分割された上記エンジン側分割体１３と上記中間分割体１４との振動溶着により構成されている。振動溶着時には、上記エンジン側分割体１３に図１１の溶着加圧方向Ａ、すなわち中間分割体１４側に向かう溶着加圧力が作用する。

上記エンジン側分割体１３と上記中間分割体１４とは、分割面１７で分割されている。この分割面１７は、上から順に、上記吸気管５の下流端５ｂ側の分割面２２と、上記サージタンク３の分割面１８と、上記吸気管５の上流端５ａ側の分割面２０とによって構成されている。

上記吸気管５の下流端５ｂ側の分割面２２は、上側から下側に向かって、下流端５ｂよりも上流側において該吸気管５を管軸に向かって直交する方向に切り込み、上記サージタンク３の上壁部３ａを分割している。

上記サージタンク３の分割面１８は、上側から下側に向かって、上記サージタンク３の上壁部３ａから下方に一旦延びて、上記内部空間４の略中央部からエンジンＥ側に傾斜して、上記吸気管５の上流端５ａまで延びている。

上記上流端５ａ側の分割面２０は、並列方向外側の一対の上記吸気管５，５の外側分割面１９と、隣り合う吸気管５，５の通路壁２１に対応する内側分割面２３とによって構成されている。これら外側分割面１９及び内側分割面２３は、吸気管並列方向から見て、ほぼ重なり合っている。

そこで、ここでは、上記外側分割面１９及び内側分割面２３の形状について、先ず、両者に共通する点を説明し、そのあとに、両者の相違点を説明する。

上記外側分割面１９及び内側分割面２３は、上側から下側に向かって、上記上流端５ａからエンジンＥ側に一旦傾斜して溶着加圧方向Ａに対して傾斜し、該上流端５ａの下寄りにおいて反エンジンＥ側に折り返して反エンジンＥ側に向かって緩やかに傾斜し、さらに、上記吸気管５の中間部において管軸と略直交する方向に向きを変えて下方に延びている。

そして、上記外側分割面１９は、上記吸気管５の上流端５ａに対応する箇所において上記サージタンク３の分割面１８と連続しているのに対し、上記内側分割面２３の上流端部２３ａは、上記サージタンク３の内部空間４に臨んでいて、上記サージタンク３の分割面１８と連続していない点で相違している。

上記エンジン側分割体１３は、図８に示すように、上記フランジ１１と、上記吸気管５，５，…の下流端近傍を構成する４つの下流端構成部４１と、上記サージタンク３のエンジンＥ側を構成する第１タンク構成部４３と、上記吸気管５，５，…の上流側下部を構成する４つの第１通路構成部４５とで一体成形されている。上記フランジ１１は、上記エンジンＥの側面に沿って上下方向に延びる厚肉板状に形成され、周縁に締結部材（図示せず）が挿通する挿通孔１１ａが複数形成されている。

上記下流端構成部４１は、上記フランジ１１から反エンジンＥ側へ突出し、吸気管並列方向に互いに間隔をあけて配置され、その内部は、エンジンＥの吸気ポート（図示せず）に連通している。上記下流端構成部４１の反エンジンＥ側の端部には、上記中間分割体１４と振動溶着される溶着面４１ａが形成されている。

上記第１タンク構成部４３は、上記フランジ１１よりもエンジンＥ側へ膨出するように形成されている。この第１タンク構成部４３の周縁には、上記溶着面４１ａと連続し上記中間分割体１４が振動溶着される溶着面４３ａが形成されている。

上記各第１通路構成部４５は、上記第１タンク構成部４３の下部に連続していて、互いに吸気管並列方向に隣接し、上記エンジン側分割体１３の下部は全体として波状をなしている。上記第１通路構成部４５の上縁及び反エンジンＥ側の縁部には、図８に示すように、上記中間分割体１４と振動溶着される溶着面４５ａが形成され、上記第１通路構成部４５の上縁の溶着面４５ａは上記溶着面４３ａと連続している。

上記溶着面４５ａは、上記外側分割面１９に対応する外側溶着面４５ｂと、上記内側分割面２３に対応する内側溶着面４５ｃとからなり、両溶着面４５ｂ，４５ｃには、溶着リブ４９（図１２（ａ）参照）が突設されている。

図１２（ａ）は、上記内側溶着面４５ｃを示す断面斜視図である。なお、図１２（ａ）に示す上記内側溶着面４５ｃは、図８とは上下逆転して示されている。上記溶着リブ４９は、上記内側溶着面４５ｃに沿って長尺状に突設され、その上流端部４９ａは、該溶着リブ４９の他の箇所よりも低く形成されている。そして、この上流端部４９ａの溶着面４９ｂは、上記溶着加圧方向Ａと略直交する方向に近づくようにエンジンＥ側に向きを変えている。

上記中間分割体１４は、図９及び図１１に示すように、上記サージタンク３の反エンジンＥ側を構成する第２タンク構成部５３と、図９に示すように、上記各吸気管５の延びる方向に湾曲して形成された４つの湾曲部５５とを備えている。上記第２タンク構成部５３の周縁には、上記第１タンク構成部４３周縁の溶着面４３ａに振動溶着される溶着面５３ａ（図９参照）が形成されている。

上記溶着面５３ａは、上記エンジン側分割体１３の内側溶着面４５ｃに対応する内側溶着面５３ｃを有している。この内側溶着面５３ｃには、溶着リブ５７（図１２（ｂ）参照）が突設されている。

図１２（ｂ）は、上記内側溶着面５３ｃを示す断面斜視図である。上記溶着リブ５７は、上記内側溶着面５３ｃに沿って長尺状に突設され、その周りを取り囲むように該溶着リブ５７との間に溶融樹脂収容部５９を設けて縦壁部６１が形成されている。当該溶融樹脂収容部５９は、振動溶着時に発生する溶融樹脂を溜め込み、そして、上記縦壁部６１は、該溶融樹脂が上記サージタンク３の内部空間４及び吸気管５，５，…の内部に漏れ出すのを防止する。この縦壁部６１の端面６１ａは、上記分割面２０に沿って形成されている。

上記溶着リブ５７の上流端部５７ａは、該溶着リブ５７の他の箇所よりも高く形成され、該上流端部５７ａの溶着面５７ｂは、上記エンジン側分割体１３に形成された溶着リブ４９の溶着面４９ｂと同様に、上記溶着加圧方向Ａと略直交する方向に近づくようにエンジンＥ側に向きを変えている。そして、上記上流端部５７ａの吸気管並列方向両側の側面には、断面三角形状の補強リブ５１，５１が形成されている。なお、図１２（ｂ）では、一方の補強リブ５１が溶着リブ５７に隠れているため、他方の補強リブ５１だけを示している。

一方、図９に示すように、上記湾曲部５５と上記第２タンク構成部５３の下壁との間には、空間Ｒが形成されている。この各湾曲部５５の上記吸気管５上流側には、該吸気管５，５，…の一部を構成する下側環状部６５が下方へ突出形成されている。そして、上記各湾曲部５５の上記下側環状部６５よりも上流側には、上記吸気管５，５，…の上流端部の反エンジンＥ側部分を構成する第２通路構成部６７が形成されている一方、下流側には、該吸気管５下流側のエンジンＥ側を構成する第３通路構成部６９が形成されている。上記第２通路構成部６７の周縁には、上記第１通路構成部４５の溶着面４５ａに溶着される溶着面６７ａが形成されている一方、上記第３通路構成部６９の周縁には、上記反エンジン側分割体１３に振動溶着される溶着面６９ａが形成されている。

上記各湾曲部１５ｂの下流側端部には、上記吸気管５，５，…の一部を構成する上側環状部７１が上方に突出形成され、そのエンジンＥ側には、上記下流端構成部４１の溶着面４１ａに振動溶着される溶着面７１ａが形成され、反エンジンＥ側には上記反エンジン側分割体１３に振動溶着される溶着面７１ｂが形成されている。

上記反エンジン側分割体１５は、図１０に示すように、上記第３通路構成部６９の反エンジンＥ側に重合されて該第３通路構成部６９と共に上記吸気管５，５，…の下流側端部を構成する４つの第４通路構成部７５を備えている。この第４通路構成部７５の周縁には、上記第３通路構成部６９の溶着面６９ａ及び上記上側環状部７１の溶着面７１ｂに振動溶着される溶着面７５ａが形成されている。

次に、上記のように構成されたインテークマニホールド２の製造要領について説明する。まず、振動溶着機（図示せず）を用いて、エンジン側分割体１３の溶着面４１ａ、４３ａ、４５ａと、中間分割体１４の溶着面７１ａ、５３ａ、６７ａとをそれぞれ圧接させて、一方の分割体を他方の分割体に対し吸気管並列方向に振動させる。

このとき、内側溶着面４５ｃ，５３ｃに形成された溶着リブ４９，５７の溶着面４９ｂ，５７ｂが溶着加圧方向Ａと略直交しているため、両溶着面４９ｂ，５７ｂに溶着加圧力が略垂直に作用する。したがって、両溶着リブ４９，５７には、溶着加圧力そのものがダイレクトに作用するため、振動による摩擦熱が効率良く発生し、溶着リブ４９，５７の溶融が促進される。その結果、通路壁２１の上流側端部に対応する箇所において、十分な溶着強度を得ることができる。

また、このとき、吸気管並列方向、即ち両溶着リブ４９，５７の幅方向に振動が加わり、高い方の溶着リブ５７がその幅方向に倒れ易くなるが、両側面に形成された補強リブ５１，５１が該溶着リブ５７を支持するため、溶着リブ５７の幅方向への倒れを防止することができる。

なお、外側分割面１９の上流端部は、溶着加圧方向Ａに対して傾斜しているため、溶着加圧力が十分に作用せず、溶着強度が若干低下気味になるが、外側分割面１９は、サージタンク３の分割面１８に連続しているので、上記の溶着強度の低下を補うことができる。その結果、十分な溶着強度が得られる。

そうして、第１タンク構成部４３と第２タンク構成部５３とが振動溶着されてサージタンク３が構成され、また、第１通路構成部４５に第２通路構成部６７が重合された状態で振動溶着されて吸気管５，５，…の上流側が構成される。

さらに、振動溶着機を用いて、中間分割体１４の溶着面６９ａ、７１ｂと、反エンジン側分割体１３の溶着面７５ａとを圧接させて、一方の分割体を他方の分割体に対し振動させる。こうすると、第３通路構成部６９に第４通路構成部７５が重合された状態で振動溶着されて吸気管５の下流側が構成される。これにより、エンジン側分割体１３と中間分割体１４と反エンジン側分割体１３とが一体化してインテークマニホールド２となる。そして、エンジン側分割体１３のフランジ１１をエンジンＥに取り付けることで、インテークマニホールド２がエンジンＥに取り付けられた状態となる。

（本発明の実施形態２の変形例１）
図１３は実施形態２の変形例１に係る樹脂製インテークマニホールド２の図１１相当図である。本変形例のインテークマニホールド２は、サージタンク３の形状が実施形態２と異なっており、それに伴って、上記分割面１７の最もエンジンＥ側の位置が上記吸気管５，５，…の上流端５ａ，５ａ，…に対応している。

図１４は、本変形例に係る樹脂製インテークマニホールド２を通路壁２１を通る断面で切った図である。また、図１５（ａ）は、本変形例に係る樹脂製インテークマニホールドの図１２（ａ）相当図、図１５（ｂ）は、図１２（ｂ）相当図である。

上記外側分割面１９及び内側分割面２３は、上記実施形態２と同様に、吸気管並列方向から見て、ほぼ重なり合っており、両者は、上側から下側に向かって、上記上流端５ａから反エンジンＥ側に緩やかに傾斜して溶着加圧方向Ａに対して僅かに傾斜し、上記吸気管５の中間部において管軸と略直交する方向に向きを変えて下方に延びている。そして、上記外側分割面１９は、上記サージタンク３の分割面１８と連続しているのに対し、上記内側分割面２３は、上記サージタンク３の内部空間４に臨んでいて、上記サージタンク３の分割面１８と連続していない点で相違している。

そして、上記エンジン側分割体１３の内側溶着面４５ｃには、上記溶着リブ４９が形成され、該溶着リブ４９は、上記内側溶着面４５ｃに沿って長尺状に突設され、その上流端部４９ａは、該溶着リブ４９のそれ以外の箇所よりも高く形成され、該上流端部４９ａの溶着面４９ｂは、上記溶着加圧方向Ａと略直交する方向に近づくように反エンジンＥ側に向きを変えている。そして、上記上流端部４９ａの吸気管並列方向両側の側面には、上記補強リブ５１，５１が形成されている。なお、図１５（ａ）では、一方の補強リブ５１が溶着リブ４９に隠れているため、他方の補強リブ５１だけを示している。

一方、上記内側溶着面４５ｃと溶着する上記中間分割体１４に形成された上記内側溶着面５３ｃには、上記溶着リブ５７が形成され、該溶着リブ５７は、上記内側溶着面５３ｃに沿って長尺状に突設され、その周りを取り囲むように該溶着リブ５７との間に溶融樹脂収容部５９を設けて縦壁部６１が形成されている。この縦壁部６１の端面６１ａは、上記分割面１７に沿って形成されている。上記溶着リブ５７の上流端部５７ａは、該溶着リブ５７の他の箇所よりも低く形成され、該上流端部５７ａの溶着面５７ｂは、上記エンジン側分割体１３に形成された溶着リブ４９の溶着面４９ｂと同様に、上記溶着加圧方向Ａと略直交する方向に近づくように反エンジンＥ側に向きを変えている。

上記エンジン側分割体１３及び中間分割体１４を振動溶着する際には、まず、振動溶着機（図示せず）を用いて、エンジン側分割体１３の溶着面４１ａ、４３ａ、４５ａと、中間分割体１４の溶着面７１ａ、５３ａ、６７ａとをそれぞれ圧接させて、一方の分割体を他方の分割体に対し吸気管並列方向に振動させる。

このとき、溶着リブ４９が溶融樹脂収容部５９に収容された状態で、溶着リブ４９，５７の上流端部４９ａ，５７ａの溶着面４９ｂ，５７ｂが溶着加圧方向Ａと略直交しているため、両溶着面４９ｂ，５７ｂに溶着加圧力が略垂直に作用する。したがって、両溶着リブ４９，５７には、溶着加圧力そのものがダイレクトに作用するため、振動による摩擦熱が効率良く発生し、溶着リブ４９，５７の溶融が促進される。その結果、通路壁２１の上流側端部に対応する箇所において、十分な溶着強度を得ることができる。

また、このとき、吸気管並列方向、即ち両溶着リブ４９，５７の幅方向に振動が加わり、高い方の溶着リブ４９がその幅方向に倒れ易くなるが、その幅方向両側に形成された補強リブ５１，５１が該溶着リブ４９を支持するため、溶着リブ４９の幅方向への倒れを防止することができる。

（本発明の実施形態２の変形例２）
本実施形態では、隣り合う吸気管５，５の通路壁２１を形成するための溶着リブ４９，５７の上流端部４９ａ，５７ａを、溶着加圧方向Ａと略直交する方向に向きを変えているが、上記実施形態１と同様に、上記通路壁２１を分割する内側分割面２３を外側分割面１９から溶着加圧方向Ａと略直交する方向に向きを変えてもよい。

図１６は、本変形例に係る樹脂製インテークマニホールド２の図１１相当図である。この樹脂製インテークマニホールド２の内側分割面２３は、上記サージタンク３の内部空間４に臨んでいて、上記サージタンク３の分割面１８に連続していない。そして、該内側分割面２３の上流端部２３ａは、外側分割面１９から溶着加圧方向Ａと略直交する方向にエンジンＥ側に向きを変えている。

また、図１７は、本変形例に係る樹脂製インテークマニホールド２の図１３相当図である。この樹脂製インテークマニホールド２の内側分割面２３は、上記サージタンク３の内部空間４に臨んでいて、上記サージタンク３の分割面１８に連続していない。そして、該内側分割面２３の上流端部２３ａは、外側分割面１９から溶着加圧方向Ａと略直交する方向に反エンジンＥ側に向きを変えている。

そして、図１６及び図１７に示された２つの変形例のいずれにおいても、溶着加圧時に、溶着加圧力が上記上流端部２３ａに略垂直に作用する。そのため、当該上流端部２３ａに溶着加圧力そのものがダイレクトに作用し、十分な溶着強度を得ることができる。

《その他の実施形態》
上記実施形態１では、内側分割面２３の上流端部２３ａの向きを変えているが、これに限定されず、上記実施形態２と同様に、内側分割面２３の上流端部２３ａが溶着加圧方向Ａに対して傾斜し、当該内側分割面２３に形成された溶着リブ２９の上流端部２９ａにおける溶着面２９ｂが溶着加圧方向Ａと略直交する方向に近づくように向きを変えてもよい。

また、上記実施形態では、振動溶着によって加圧溶着を用いた例を示しているが、これに限定されず、例えば、溶着リブ５７を予め熱盤によって加熱溶融し、その後、分割体を重ね合わせて加圧し、溶着させる熱盤溶着を用いてもよい。

さらに、上記実施形態では、樹脂製インテークマニホールド１，２が２分割体又は３分割体で構成されているが、これに限定されず、４分割体以上で構成されていてもよい。

以上説明したように、本発明に係る樹脂製インテークマニホールドは、隣り合う吸気管の通路壁における溶着強度を高める用途に適用することができる。

１，２ 樹脂製インテークマニホールド
３ サージタンク
４ 内部空間
５ 吸気管
５ａ 吸気管の上流端
５ｂ 吸気管の下流端
１３ エンジン側分割体（第１分割体）
１４ 中間分割体（第２分割体）
１５ 反エンジン側分割体（第２分割体）
１７ 分割面
１９ 外側分割面
１９ａ 外側分割面の上流端部
２０ 吸気管の分割面
２１ 通路壁
２３ 内側分割面
２３ａ 内側分割面の上流端部
４９，５７ 溶着リブ
４９ａ，５７ａ 溶着リブの上流端部
４９ｂ，５７ｂ 溶着リブの上流端部の溶着面
５１ 補強リブ
Ａ 溶着加圧方向
Ｅ エンジン

Claims (3)

1. 吸気が供給されるサージタンク(3)と、上流端(5a)が該サージタンク(3)に接続されるとともに下流端(5b)がエンジン(E)の吸気ポートに接続されて並列配置された複数の吸気管(5)とを備え、これら吸気管(5)は、並列方向から見て上流端(5a)から下流端(5b)に亘って湾曲して延びる樹脂製インテークマニホールドであって、
   上記サージタンク(3)及び上記各吸気管(5)の少なくとも上流端(5a)側は、吸気管(5)の径方向に分割された第１分割体(13)と第２分割体(15)との加圧溶着により構成され、
   複数の上記吸気管(5)の分割面(20)は、上記上流端(5a)側に対応する箇所が湾曲して延び、
   そのうち並列方向外側の吸気管(5)の外側分割面(19)は、上流端部(19a)が上記サージタンク(3)の分割面(18)に溶着加圧方向(A)に対して傾斜して連続する一方、隣り合う吸気管(5)の通路壁(21)に対応する内側分割面(23)の上流端部(23a)は、上記サージタンク(3)の内部空間(4)に臨み、かつ上記外側分割面(19)から溶着加圧方向(A)と略直交する方向に近づくように向きを変え、
   上記第１分割体(13)自体又は上記第２分割体(15)自体には、上記サージタンク(3)の吸気導入口(7a)が形成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. 吸気が供給されるサージタンク(3)と、上流端(5a)が該サージタンク(3)に接続されるとともに下流端(5b)がエンジン(E)の吸気ポートに接続されて並列配置された複数の吸気管(5)とを備え、これら吸気管(5)は、並列方向から見て上流端(5a)から下流端(5b)に亘って湾曲して延びる樹脂製インテークマニホールドであって、
   上記サージタンク(3)及び上記各吸気管(5)の少なくとも上流端(5a)側は、吸気管(5)の径方向に分割された第１分割体(13)と第２分割体(14)との加圧溶着により構成され、
   複数の上記吸気管(5)の分割面(20)は、上記上流端(5a)側に対応する箇所が湾曲して延び、上流端部が上記サージタンク(3)の分割面(18)に溶着加圧方向(A)に対して傾斜して連続し、
   隣り合う吸気管(5)の通路壁(21)に対応する分割面(23)の上流端部(23a)は、上記サージタンク(3)の内部空間(4)に臨み、
   上記第１及び第２分割体(13,14)の双方の上記分割面(23)対応箇所には、溶着リブ(49,57)が形成され、
   上記隣り合う吸気管(5)の通路壁(21)の上流端部対応箇所における上記溶着リブ(49a,57a)の溶着面(49b,57b)は、溶着加圧方向(A)と略直交する方向に近づくように向きを変え、
   上記隣り合う吸気管(5)における上記第１及び第２分割体の一方(14)の溶着リブ(57)は、上流端部対応箇所(57a)が他の箇所よりも高く突設され、当該高く突設された上流端部対応箇所(57a)の少なくとも一方の側面には、補強リブ(51)が設けられ、
   他方の上記溶着リブ(49)の上記上流端部対応箇所(57a)に対応する箇所(49a)は、他の箇所よりも低く設定され、
   上記第１及び第２分割体(13,14)を重ね合わせた状態で、両分割体(13,14)が加圧溶着されて形成されたことを特徴とする樹脂製インテークマニホールド。
3. 吸気が供給されるサージタンク(3)と、上流端(5a)が該サージタンク(3)に接続されるとともに下流端(5b)がエンジン(E)の吸気ポートに接続されて並列配置された複数の吸気管(5)とを備え、これら吸気管(5)は、並列方向から見て上流端(5a)から下流端(5b)に亘って湾曲して延びる樹脂製インテークマニホールドであって、
   上記サージタンク(3)及び上記各吸気管(5)の少なくとも上流端(5a)側は、吸気管(5)の径方向に分割された第１分割体(13)と第２分割体(14)との加圧溶着により構成され、
   複数の上記吸気管(5)の分割面(20)は、上記上流端(5a)側に対応する箇所が湾曲して延び、上流端部が上記サージタンク(3)の分割面(18)に溶着加圧方向(A)に対して傾斜して連続し、
   隣り合う吸気管(5)の通路壁(21)に対応する分割面(23)の上流端部(23a)は、上記サージタンク(3)の内部空間(4)に臨み、
   上記第１及び第２分割体(13,14)の双方の上記分割面(23)対応箇所には、溶着リブ(49,57)が形成され、
   上記隣り合う吸気管(5)の通路壁(21)の上流端部対応箇所における上記溶着リブ(49a,57a)の溶着面(49b,57b)は、溶着加圧方向(A)と略直交する方向に近づくように向きを変え、 上記隣り合う吸気管(5)における上記第１及び第２分割体の一方(14)の溶着リブ(57)の周りを取り囲むように縦壁部(61)が形成され、該溶着リブ(57)と該縦壁部(61)との間には、収容部(59)が設けら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。

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