JPH09177624A - 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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JPH09177624A
JPH09177624A JP7350325A JP35032595A JPH09177624A JP H09177624 A JPH09177624 A JP H09177624A JP 7350325 A JP7350325 A JP 7350325A JP 35032595 A JP35032595 A JP 35032595A JP H09177624 A JPH09177624 A JP H09177624A
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intake
surge tank
pipes
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Makoto Sato
真 佐藤
Joji Kasugai
条治 春日井
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Toyoda Gosei Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 少ない部品で構成され,高性能で低コスト
な,内部パイプ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。 【解決手段】 ロア部材11とアッパー部材12と内部
パイプ31,32とに予め分割成形されたものである。
ロア部材11とアッパー部材12との間は振動溶着によ
り一体的に接合されていると共に,吸気パイプ2の基部
には内部パイプ31,32を挿入配置してなる。ロア部
材11は,吸気パイプ2の下部側201とパイプ側フラ
ンジ25とサージタンク4の下部側401とサージタン
ク側フランジ45とよりなる一体成形品である。アッパ
ー部材12は,吸気パイプ2の上部側202とサージタ
ンク4の上部側402とよりなる一体成形品である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【技術分野】本発明は,自動車用エンジンに用いる樹脂
製インテークマニホールド及びその製造方法に関する。
【0002】
【従来技術】自動車用エンジンのインテークマニホール
ドは,後述する図3〜図5からも知られるように,エン
ジンの各シリンダに空気を供給するための吸気送入路と
なる複数の吸気パイプ2よりなり,サージタンク4を一
体的に備えたものも開発されている。サージタンク4
は,スロットルから導入した空気を各吸気パイプ2に分
配するための空気溜め部である。
【0003】サージタンク一体型のインテークマニホー
ルドは,吸気パイプ2の先端部にはシリンダに連結する
ためのフランジ部25を,またサージタンク4の空気導
入開口部には空気供給管又は空気供給制御弁に連結する
ためのフランジ部45を有する。
【0004】従来,このようなサージタンク一体型イン
テークマニホールドとしては,軽量化等を主目的とし
て,合成樹脂を用いた樹脂製インテークマニホールドが
開発されている。従来の樹脂製インテークマニホールド
を製造するに当たっては,上記複雑な構造のものを一体
的に一度に成形することができないため,例えば,吸気
パイプ,パイプ側フランジ,サージタンク,サージタン
ク側フランジなど,予め複数の部品に分割成形してお
き,その後各部品を接合する方法が採られている。
【0005】
【解決しようとする課題】しかしながら,上記従来の樹
脂製インテークマニホールドにおいては,次の問題があ
る。即ち,上記従来の樹脂製インテークマニホールド
は,成形時の型抜きが容易になるように,予め複数個の
部品に分割成形される。そのため,その分割数分の成形
及び溶着を行う必要がある。それ故,分割数が多い場合
には,製造コストの低減を図ることができない。
【0006】また,吸気性能の向上,消音効果の向上の
ためには,サージタンク内に吸気パイプを延長した内部
パイプを設けることが好ましい。しかし,この場合に
は,さらに部品数及び製造工程の増加を招いてしまう。
【0007】本発明は,かかる従来の問題点に鑑みてな
されたもので,少ない部品で構成され,高性能で低コス
トな,内部パイプ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しようとするものである。
【0008】
【課題の解決手段】請求項1の発明は,複数の吸気パイ
プと該吸気パイプのそれぞれの基部を開口させたサージ
タンクとよりなり,上記吸気パイプの先端部にはエンジ
ンへ取り付けるためのパイプ側フランジを,一方上記サ
ージタンクには空気供給管又は空気供給制御弁へ取り付
けるためのサージタンク側フランジを有してなり,また
上記吸気パイプは,その基部に,サージタンク内に突出
させた内部パイプを有してなると共に,合成樹脂により
作製したインテークマニホールドにおいて,該インテー
クマニホールドは,ロア部材とアッパー部材と内部パイ
プとに予め分割成形されたものであり,上記ロア部材と
上記アッパー部材との間は振動溶着により一体的に接合
されていると共に上記吸気パイプの基部には上記内部パ
イプを挿入配置してなり,かつ上記ロア部材は,上記吸
気パイプの下部側と上記パイプ側フランジと上記サージ
タンクの下部側と上記サージタンク側フランジとよりな
る一体成形品であり,一方上記アッパー部材は,上記吸
気パイプの上部側と上記サージタンクの上部側とよりな
る一体成形品であることを特徴とする樹脂製インテーク
マニホールドにある。
【0009】本発明において最も注目すべきことは,上
記インテークマニホールドは上記ロア部材とアッパー部
材と内部パイプとからなる3種類の成形部材により構成
されており,上記ロア部材とアッパー部材とは,振動溶
着により一体的に接合されてなることである。
【0010】上記ロア部材及びアッパー部材としては,
例えばガラス繊維で補強した,PPS(ポリセミレンサ
ルファイト),ナイロン,ポリプロピレン等の合成樹脂
を用いる。また,上記内部パイプとしては,例えば,ナ
イロン,ポリプロピレン等の合成樹脂を用いる。また,
上記ロア部材とアッパー部材との合わせ面は,振動溶着
により強固及び気密に溶着されている。一方,上記内部
パイプは,上記ロア部材とアッパー部材とに挟持され
て,吸気パイプの基部に挿入配置されている。
【0011】ここで,振動溶着とは,接合すべき部材を
加圧当接させた状態において,高周波の振動を付加する
ことにより,当接部を摩擦熱により溶融し,接合する接
合手段をいう。
【0012】次に,本発明における作用につき説明す
る。本発明の樹脂製インテークマニホールドにおいて
は,上記ロア部材とアッパー部材と内部パイプとのわず
か3種類の成形部品により製造することができる。その
ため,低コストの樹脂製インテークマニホールドを得る
ことができる。また,上記吸気パイプは,その基部に,
サージタンク内に突出させた内部パイプを挿入配置させ
ている。そのため,吸気特性,消音特性等が最適な高性
能なインテークマニホールドを得ることができる。
【0013】また,部品間の接合部は,上記ロア部材と
アッパー部材との2つの部材の振動溶着部だけである。
そして,上記ロア部材は,上記パイプ側フランジとサー
ジタンク側フランジとをロア部材の本体部を介して継ぎ
目無く連結している。そのため,インテークマニホール
ドをエンジンに装着してエンジンを運転した場合,上記
パイプ側フランジとサージタンク側フランジとからそれ
ぞれ伝わる振動による応力が一箇所に集中することを防
止することもできる。
【0014】次に,請求項2の発明のように,上記各内
部パイプは共通の形状を有し,その挿入配置位置を変え
ることにより,上記吸気パイプの吸気入口から吸気出口
までの吸気送入路の長さを,複数の吸気パイプにおいて
同じとすることが好ましい。これにより,エンジンの性
能を効率よく発揮させることができる。また,内部パイ
プの共通化が可能となり,生産コスト,部品管理コスト
等の低減が図れる。なお,上記吸気パイプの吸気入口と
は,内部パイプの開口部をいい,また,吸気パイプの吸
気出口とは,吸気パイプのパイプ側フランジ側の開口部
をいう。
【0015】次に,上記樹脂製インテークマニホールド
の製造方法としては以下の方法がある。即ち,請求項3
の発明のように,複数の吸気パイプと該吸気パイプのそ
れぞれの基部を開口させたサージタンクとよりなり,上
記吸気パイプの先端部にはエンジンへ取り付けるための
パイプ側フランジを,一方上記サージタンクには空気供
給管又は空気供給制御弁へ取り付けるためのサージタン
ク側フランジを有してなり,また上記吸気パイプは,そ
の基部に,サージタンク内に突出させた内部パイプを有
してなるインテークマニホールドを製造する方法であっ
て,上記吸気パイプの下部側と上記パイプ側フランジと
上記サージタンクの下部側と上記サージタンク側フラン
ジとを一体的に合成樹脂により成形してロア部材を作製
すると共に,上記吸気パイプの上部側と上記サージタン
クの上部側とを一体的に合成樹脂により成形してアッパ
ー部材を作製し,一方,上記吸気パイプの基部に挿入配
置するための上記内部パイプを作製し,次いで,上記ロ
ア部材に対して上記内部パイプを挿入固定し,次いで,
上記ロア部材と上記アッパー部材とを重ね合わせて,振
動溶着により一体的に接合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がある。
【0016】本製造方法において最も注目すべきこと
は,上記内部パイプを別個の部品として作製し,これを
上記ロア部材に対して挿入固定した後,上記ロア部材と
アッパー部材とを振動溶着により接合することである。
即ち,上記内部パイプは,これを固定するための振動溶
着工程を別個に設けることなく,上記ロア部材とアッパ
ー部材との接合によって一体的に固定されることであ
る。
【0017】また,上記ロア部材及びアッパー部材は,
例えば射出成形により成形する。また,上記内部パイプ
は,例えばブロー成形により成形する。本製造方法によ
れば,上記3種の少ない部品を用いて,わずか1回の振
動溶着により,上記優れた樹脂製インテークマニホール
ドを容易に製造することができる。
【0018】
【発明の実施の形態】
実施形態例 本発明の実施形態例にかかる樹脂製インテークマニホー
ルドにつき,図1〜図11を用いて説明する。本例の樹
脂製インテークマニホールド1は,図3〜図5に示すご
とく,4本の吸気パイプ2と該吸気パイプ2のそれぞれ
の基部を開口させたサージタンク4とよりなる。
【0019】吸気パイプ2の先端部にはエンジンへ取り
付けるためのパイプ側フランジ25を,一方サージタン
ク4には空気供給管又は空気供給制御弁へ取り付けるた
めのサージタンク側フランジ45を有してなる。また,
図1〜図3に示すごとく,インテークマニホールド1
は,ロア部材11とアッパー部材12とに予め2分割成
形されたものであると共に両者間は振動溶着により一体
的に接合されている。
【0020】ロア部材11は,図1に示すごとく,吸気
パイプ2の下部側201とパイプ側フランジ25とサー
ジタンク4の下部側401とサージタンク側フランジ4
5とよりなる一体成形品である。一方アッパー部材12
は,吸気パイプ2の上部側202とサージタンク4の上
部側402とよりなる一体成形品である。
【0021】また,図1,図4,図5に示すごとく,吸
気パイプ2の基部には,サージタンク4内に突出した内
部パイプ31,32を挿入配置してある。そして,図5
に示すごとく,吸気パイプ2の吸気入口,即ち内部パイ
プ31,32の開口部310,320から吸気出口,即
ちパイプ側フランジ25側の開口部250までの吸気送
入路の長さは,全ての吸気パイプ2において同じに設定
してある。
【0022】次に,この樹脂製インテークマニホールド
1を製造するに当たっては,図1に示すごとく,まずロ
ア部材11,アッパー部材12,及び2種類の形状の内
部パイプ31,32をそれぞれ合成樹脂により射出成形
する。ロア部材11及びアッパー部材12は,材料とし
てガラス繊維補強ナイロンを用いた。一方,内部パイプ
31,32の材料としては,ナイロンを用いた。
【0023】また,ロア部材11及びアッパー部材12
は,図1,図7に示すごとく,それぞれの合わせ面全周
に,振動溶着用の溶着フランジ111,121を有す
る。アッパー部材12の溶着フランジ121には,図7
に示すごとく,振動溶着時に実際に溶着する突起部12
2を全周に設けてある。一方,ロア部材11の溶着フラ
ンジ111には,その両側に溶着バリのはみ出しを防止
するビード部112を全周に設けてある。
【0024】また,ロア部材11及びアッパー部材12
は,図6に示すごとく,それぞれ各吸気パイプ2の基部
に内部パイプ31,32を固定するための圧入凹部11
3及び係合凹部123を有する。そして,圧入凹部11
3及び係合凹部123は,図4に示すごとく,内部パイ
プ31,32の配置位置を変えて,各吸気パイプ2の長
さがすべて等しくなるように,ずらして設けてある。
【0025】これにより,2つの内部パイプ31及び2
つの内部パイプ32は,後述するごとく,それぞれ同一
のものが適用でき,2種類の形状の内部パイプを用意す
ればよいことになる。さらにサージタンク内のスペース
に余裕がある場合には,内部パイプ31と内部パイプ3
2の形状を同じにして,4個全てを同一にすることがで
きる。
【0026】ロア部材11の圧入凹部113は,内部パ
イプ31,32にそれぞれ設けた下突起33を圧入嵌合
することにより,内部パイプ31,32を強固に固定す
ることができる大きさにしてある。一方アッパー部材の
係合凹部123は,内部パイプ31,32にそれぞれ設
けた上突起34を圧入することなくスムーズに嵌合させ
ることができる大きさにしてある。
【0027】内部パイプ31,32は,図1に示すごと
く,まっすぐな管よりなる内部パイプ31と,曲がり管
よりなる内部パイプ32の2種類をそれぞれ2つずつ成
形する。これらの内部パイプ31,32は,すべて,パ
イプ長さを同じにしてある。また,内部パイプ31,3
2は,図1,図4〜図6に示すごとく,根元部近傍に上
述した下突起33及び上突起34を有する。
【0028】次に,上記のごときロア部材11,アッパ
ー部材12,内部パイプ31,32を成形した後,以下
のような作業を行う。まず,図2に示すごとく,ロア部
材11に対して4本の内部パイプ31,32をそれぞれ
圧入固定する。次いで,図3に示すごとく,ロア部材1
1とアッパー部材12とを重ね合わせ,溶着フランジ1
21の突起部122を溶着フランジ111に当接させ
る。
【0029】次に,アッパー部材12をロア部材11に
対して高周波で振動させる。これにより,図8〜図11
に示すごとく,アッパー部材12の溶着フランジ121
における突起部122がロア部材11の溶着フランジ1
11に溶着する。このとき,溶着フランジ111には,
上記ビード部112があるため,突起部122がバリ状
になっても溶着フランジ部から外部にはみ出すことはな
い。
【0030】また,このとき,図6に示すごとく,アッ
パー部材12とロア部材11との間だけでなく,内部パ
イプ31,32とアッパー部材12との間も振動溶着さ
れる。これにより,内部パイプ31,32がさらに強固
に吸気パイプ2の基部に保持され,上記樹脂製インテー
クマニホールド1が得られる。。
【0031】次に,本例の作用につき説明する。本例の
樹脂製インテークマニホールド1においては,ロア部材
11,アッパー部材12,内部パイプ31,32のわず
か3種類の成形部材により構成されている。そのため非
常に低コストである。また,ロア部材11とアッパー部
材12とを振動溶着してなる。そして,ロア部材11
は,パイプ側フランジ25とサージタンク側フランジ4
5とを継ぎ目無く連結している。
【0032】そのため,インテークマニホールド1をエ
ンジンに装着して運転させた場合,パイプ側フランジ2
5とサージタンク側フランジ45とからそれぞれ伝わる
振動により発生する応力が,一箇所に集中するというこ
とがない。それ故,振動に対する強度を,従来よりも一
層向上させることができる。
【0033】また,吸気パイプ2の基部21に内部パイ
プ31,32を挿入配置してあり,かつ吸気パイプ2の
吸気入口310,320から吸気出口250までの吸気
送入路の長さは,全ての吸気パイプにおいて同じにして
ある。そのため,吸気効率,消音効果に最適な構造にす
ることができ,エンジンの性能を効率よく発揮させるこ
とができる。
【0034】また,本例の樹脂製インテークマニホール
ド1を製造する際においては,ロア部材11,アッパー
部材12,内部パイプ31,32をそれぞれ成形した
後,ロア部材11に対して内部パイプ31,32を圧入
固定する。次いで,ロア部材11とアッパー部材12と
をわずか1回だけ振動溶着することにより一体的に接合
することができる。そのため,内部パイプ31,32を
配設するために接合工程を増加する必要もなく,インテ
ークマニホールド1の低コスト化を図ることができる。
【0035】
【発明の効果】上述のごとく,本発明によれば,少ない
部品で構成され,高性能で低コストな,内部パイプを有
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
提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施形態例の樹脂製インテークマニホールドの
展開説明図。
【図2】実施形態例の樹脂製インテークマニホールドの
製造過程における,ロア部材に内部パイプを圧入固定し
た状態を示す説明図。
【図3】実施形態例の樹脂製インテークマニホールドの
斜視図。
【図4】実施形態例の樹脂製インテークマニホールドの
平面からみた説明図。
【図5】実施形態例の樹脂製インテークマニホールドの
正面からみた説明図。
【図6】図4のA−A線矢視断面図。
【図7】実施形態例における,ロア部材及びアッパー部
材の溶着フランジの,溶着前の断面形状を示す説明図。
【図8】実施形態例における,ロア部材及びアッパー部
材の溶着フランジの,溶着後の断面形状を示す説明図。
【図9】図4のD−D線矢視断面図。
【図10】図5のB−B線矢視断面図。
【図11】図5のC−C線矢視断面図。
【符号の説明】
1...樹脂製インテークマニホールド, 11...ロア部材, 111...溶着フランジ, 112...ビード部, 113...圧入凹部, 12...アッパー部材, 121...溶着フランジ, 122...突起部, 123...係合凹部, 2...吸気パイプ, 25...パイプ側フランジ, 31,32...内部パイプ, 33...下突起, 34...上突起, 4...サージタンク, 45...サージタンク側フランジ,

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 複数の吸気パイプと該吸気パイプのそれ
    ぞれの基部を開口させたサージタンクとよりなり,上記
    吸気パイプの先端部にはエンジンへ取り付けるためのパ
    イプ側フランジを,一方上記サージタンクには空気供給
    管又は空気供給制御弁へ取り付けるためのサージタンク
    側フランジを有してなり,また上記吸気パイプは,その
    基部に,サージタンク内に突出させた内部パイプを有し
    てなると共に,合成樹脂により作製したインテークマニ
    ホールドにおいて,該インテークマニホールドは,ロア
    部材とアッパー部材と内部パイプとに予め分割成形され
    たものであり,上記ロア部材と上記アッパー部材との間
    は振動溶着により一体的に接合されていると共に上記吸
    気パイプの基部には上記内部パイプを挿入配置してな
    り,かつ上記ロア部材は,上記吸気パイプの下部側と上
    記パイプ側フランジと上記サージタンクの下部側と上記
    サージタンク側フランジとよりなる一体成形品であり,
    一方上記アッパー部材は,上記吸気パイプの上部側と上
    記サージタンクの上部側とよりなる一体成形品であるこ
    とを特徴とする樹脂製インテークマニホールド。
  2. 【請求項2】 請求項1において,上記各内部パイプは
    共通の形状を有し,その挿入配置位置を変えることによ
    り,上記吸気パイプの吸気入口から吸気出口までの吸気
    送入路の長さを,複数の吸気パイプにおいて同じとする
    ことを特徴とする樹脂製インテークマニホールド。
  3. 【請求項3】 複数の吸気パイプと該吸気パイプのそれ
    ぞれの基部を開口させたサージタンクとよりなり,上記
    吸気パイプの先端部にはエンジンへ取り付けるためのパ
    イプ側フランジを,一方上記サージタンクには空気供給
    管又は空気供給制御弁へ取り付けるためのサージタンク
    側フランジを有してなり,また上記吸気パイプは,その
    基部に,サージタンク内に突出させた内部パイプを有し
    てなるインテークマニホールドを製造する方法であっ
    て,上記吸気パイプの下部側と上記パイプ側フランジと
    上記サージタンクの下部側と上記サージタンク側フラン
    ジとを一体的に合成樹脂により成形してロア部材を作製
    すると共に,上記吸気パイプの上部側と上記サージタン
    クの上部側とを一体的に合成樹脂により成形してアッパ
    ー部材を作製し,一方,上記吸気パイプの基部に挿入配
    置するための上記内部パイプを作製し,次いで,上記ロ
    ア部材に対して上記内部パイプを挿入固定し,次いで,
    上記ロア部材と上記アッパー部材とを重ね合わせて,振
    動溶着により一体的に接合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。
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