JPH09189270A - 合成樹脂製マニホールドと他部材とのシール構造及びシール体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 合成樹脂製マニホールドのフランジ部と他部
材との気密性及び遮音・断熱・防振等の接合性能を向上
させた合成樹脂製マニホールドのシール構造及びそのシ
ール体を提供する。 【解決手段】フランジ部１５Ｄ，１７と他部材６０，８
０との接合面１５Ｅ，１７Ａに凹溝環部１５Ｇ，１７Ｄ
を刻設する。また、接合面１５Ｅ，１７Ａの形状に形成
されたシート材部２０Ａ，３０Ａとこのシート材部の凹
溝環部１５Ｇ，１７Ｄに対応する位置に突出形成された
モールド環部２０Ｂ，３０Ｂとを有するシール体２０，
３０を形成する。シール体２０，３０のモールド環部２
０Ｂ，３０Ｂを凹溝環部１５Ｇ，１７Ｄに嵌合させると
ともにシート材部２０Ａ，３０Ａを接合面１５Ｅ，１７
Ａに接触させた状態で合成樹脂製マニホールド１と他部
材６０，８０とを締結部材５０により締結させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、中空樹脂成形品、
例えば自動車用のインテークマニホールド等に使用され
る合成樹脂製マニホールドに関し、特に、フランジ部と
他部材との接合性能を向上させた合成樹脂製マニホール
ドのシール構造及びそのシール体に係るものである。

【０００２】

【従来の技術】例えば、自動車用のインテークマニホー
ルドは、その多くがアルミ合金鋳物で作られている。最
近、上記アルミ合金鋳物に変わり合成樹脂製マニホール
ドが要求されつつある。これに使用される合成樹脂製マ
ニホールドは、第１接合部（ガス吸入部又はサージ部と
いう）と、第２接合部（シリンダヘッド接合部又はポー
ト部という）と、両部分を接続する分岐管とを一体化し
た複雑な形状を有するものである。

【０００３】その構造は、図１１に示すように、マニホ
ールド中空部の所定形状をなす内部成形膜１００をブロ
ー成形により一体化成形し、この外周に２つ割りにした
アッパーシェル１１０とロアーシェル１２０との両接合
面Ｓを接合し、２層構造の合成樹脂製マニホールド２０
０を得る。勿論、内部成形膜をなくし、アッパーシェル
とロアーシェルとの両接合面を接合しただけの１層構造
の合成樹脂製マニホールド２００としても提供される。

【０００４】上記１層又は２層構造の合成樹脂製マニホ
ールド２００は、アッパーシェル１１０とロアーシェル
１２０とを接合して形成されたサージ部１３０の入口に
１つの入口フランジ部１４０を備え、又、多数のポート
部１５０には各ポート１５０Ａの出口に対応したポート
毎の多数の、又は、これらを一体化した１つの出口フラ
ンジ部１６０を備えている。

【０００５】上記合成樹脂製マニホールド２００の入口
フランジ部１４０又は出口フランジ部１６０は、図１２
に示すように、エンジンにおけるシリンダヘッド１７０
の吸気口の接合部１７０Ａとの連結手段として、出口フ
ランジ部１６０の接合面１６０Ａの凹溝部１６０Ｂにモ
ールドパッキンＰを嵌め込み、このモールドパッキンＰ
を介在させて接合部１７０Ａとボルト等の締結部材で締
付けている。又、図１３に示すように、出口フランジ部
１６０の接合面１６０ＡにシートパッキンＳＰを合わ
せ、このシートパッキンＳＰを介在させて接合部１７０
Ａをボルト等の締結部材で締付けている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記接合面１６０Ａに
モールドパッキンＰを介在させて接合部１７０Ａと締付
け固定する手段では、両部材１６０Ａ，１７０Ａ間の気
密性は良いが、両部材が相互にぶつかり合って衝突音を
発したり、熱の伝導や振動の伝播が発生し両部材の遮断
性に劣る。又、多気筒エンジンでは接合部１７０Ａが多
数あるため、各接合面１６０ＡにモールドパッキンＰを
１つずつ嵌め込まなければならない煩わしさにより、作
業能率を悪くするばかりか嵌め込み忘れを起こし、後工
程においてクレームを発生させるという問題がある。

【０００７】他方、ポート部の接合面１６０Ａにシート
パッキンＳＰを介在させ、接合部１７０Ａと締結部材で
締付け固定する手段では、両部材が全面当りするから、
衝突音を発しないし、熱の伝導や振動の伝播が生じない
という利点がある。しかし、両接合面１６０Ａ，１７０
Ａに不均等当りがあったり、締付けの不均等や緩みが生
じると、気密性を損なう欠点がある。特に、合成樹脂製
マニホールド２００の入口フランジ部１４０や出口フラ
ンジ部１６０は、剛性が低いから僅かな接合面１４０
Ａ，１６０Ａの歪みで気密性を損なうという問題があ
る。

【０００８】本発明は、上記従来技術に見られる問題点
に鑑みてなされたもので、合成樹脂製マニホールドのフ
ランジ部と他部材との気密性及び遮音・断熱・防振等の
接合性能を向上させた合成樹脂製マニホールドと他部材
とのシール構造及びそのシール体を提供することを目的
とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するべく
なされた本発明の請求項１の合成樹脂製マニホールドと
他部材とのシール構造は、入口フランジ部を有するサー
ジ部と出口フランジ部を有するポート部とを備えた合成
樹脂製マニホールドのフランジ部と他部材とのシール構
造であって、上記フランジ部と他部材との接合面に凹溝
環部を刻設し、また、上記接合面の形状に形成されたシ
ート材部とこのシート材部の上記凹溝環部に対応する位
置に突出形成されたモールド環部とを有するシール体を
形成し、上記シール体のモールド環部を凹溝環部に嵌合
させるとともに上記シート材部を接合面に接触させた状
態で合成樹脂製マニホールドと他部材とを締結部材によ
り締結したことを特徴とするものである。

【００１０】又、請求項２のシール体は、請求項１記載
の合成樹脂製マニホールドと他部材とのシール構造に使
用されるシール体であって、入口フランジまたは出口フ
ランジの接合面の形状に形成したシート材部と上記シー
ト材部の凹溝環部に対応する位置に突出形成されたモー
ルド環部とを一体成形したことを特徴とするものであ
る。

【００１１】更に、請求項３のシール体は、請求項１記
載の合成樹脂製マニホールドと他部材とのシール構造に
使用されるシール体であって、複数のポート部を共有す
る出口フランジ部の接合面の形状のシート材部と上記シ
ート材部の各ポート部の凹溝環部に対応する位置に突出
形成された複数のモールド環部とを一体成形したことを
特徴とするものである。

【００１２】本発明の請求項１によると、各フランジ部
と他部材との接合面にシート材部を接触させ、また、こ
の接合面に設けた凹溝環部にモールド環部を嵌合させた
シール体を介在させ、この接合部と他部材の接合部とを
締結部材により締付け固定することができる。これによ
り、両部材の接合部がシート材部で全面当りして衝突音
が発生しないとともに、モールド環部により両接合面に
不均等当りや締付不均等があってもこのモールド環部が
気密性を発揮する。従って、合成樹脂製マニホールドの
入口フランジ部や出口フランジ部のように、剛性が低く
接合面に歪みが生じても気密性を損うことがない。

【００１３】本発明の請求項２によると、上記請求項１
の合成樹脂製マニホールドと他部材とのシール構造に使
用されるシール体は、入口フランジまたは出口フランジ
部と他部材との接合面に接触させるシート材部と凹溝環
部に嵌合するモールド環部とが一体成形でき、そのシー
ル体の製造が簡潔に行える。また、各フランジ部の凹溝
環部に嵌合するモールド環部の挿入作業と、接合面に接
触させるシート材部の介在作業とが、１つのシール体の
介在作業だけで簡潔且つ能率良くできる。

【００１４】本発明の請求項３によると、上記請求項１
の合成樹脂製マニホールドと他部材とのシール構造に使
用されるシール体は、複数の出口フランジ部の接合面の
形状のシート材部と、凹溝環部に対応する複数のモール
ド環部とが一体成形でき、そのシール体の製造が簡潔且
つ能率良く行える。また、複数の出口フランジ部の凹溝
環部に嵌合させるモールド環部の挿入作業と、出口フラ
ンジ部の接合面に接触させる各シート材部の介在作業と
が、１つのシール体の介在作業だけで一斉に簡潔且つ能
率良くできる。従って、多気筒エンジンのシリンダヘッ
ドとの接続作業においてシール体の介在忘れがなくな
る。

【００１５】

【発明の実施の形態】本発明に係る合成樹脂製マニホー
ルド及びこのシール体の実施形態につき、図面により具
体的に説明する。図１は本発明に係る合成樹脂製マニホ
ールドの正面図であり、図２は平面図である。

【００１６】先ず、本発明の合成樹脂製マニホールド１
（以下、単にマニホールドという）の構成と各成形体１
１，１３，１５，１７の細部を説明する。マニホールド
中空部の所定形状をなす内部成形体（内部成形膜）１３
は、ブロー成形により一体成形される。即ち、上型と下
型との間にマニホールド中空部の内面形状をなす空間部
を形成し、パリソンを上記上型と下型との間にはさみ込
んで空気を注入する。これにより、パリソンを空間部の
形状に沿って薄膜状に成形するものである。この方法に
より作られた内部成形膜１３は、絞り弁に接続するガス
吸入端１３Ｃと、主流通部（サージ部）１３Ａと、エン
ジンの各シリンダヘッドに分配する分岐部（ポート部）
１３Ｂとこの先端のシリンダヘッド接合端１３Ｄとから
なる。

【００１７】他方、マニホールド１の外部の所定形状を
なし複数（図示はマニホールドの流通方向に沿って二分
割）に分割された外部成形体要素（アッパーシェル１１
とロアーシェル１５）は、先端に入口フランジ部１７を
接続したガス吸入部１１Ｃ，１５Ｃと、これに続く主流
通部（サージ部）１１Ａ，１５Ａと、複数の通路部（ポ
ート部）１１Ｂ，１５Ｂと、先端の出口フランジ部１５
Ｄとからなる。そして、その外面をマニホールド１の外
面の所定形状に成形し、内面は内部成形膜１３の外表面
と同じ形状に成形し、内部成形膜１３を抱合させてい
る。

【００１８】続いて、上記入口フランジ部１７や出口フ
ランジ部１５Ｄ及びこれに採用されるシール体２０の構
成を説明する。先ず、図２〜６に示す入口フランジ部１
７の第１実施形態において、この入口フランジ部１７の
形状は略四角形を呈し、４隅にボルト孔１７Ｂをあけ、
内孔１７Ｃの外周側となる接合面１７Ａ上に凹溝環部１
７Ｄを刻設している。他方、上記接合面１７Ａの形状に
形成したシール体２０は、薄肉状のシート材部２０Ａ
と、上記凹溝環部１７Ｄに対する位置に突出形成したモ
ールド環部２０Ｂとを有する。また、シール体２０の４
隅にもボルト孔２０Ｃをあけ、内孔２０Ｄをあけてい
る。

【００１９】上記シール体２０の材質は、例えば、ニト
リルブタジエンラバー（ＮＢＲ）が使用される。また、
シート材部２０Ａの肉厚は従来使用のシートパッキンと
ほぼ同様である。又、モールド環部２０Ｂの横幅寸法、
高さ等も従来使用のモールドパッキンとほぼ同様であ
り、上記凹溝環部１７Ｄの横幅寸法及び深さ寸法に対応
して形成され、押圧されて縮むモールド環部２０Ｂが凹
溝環部１７Ｄ内に密着することができる寸法になってい
る。

【００２０】本発明の第１実施形態は、上記のように構
成されており、下記のように入口フランジ部１７と、絞
り弁等の他部材６０とが本発明のシール体２０を介在さ
せて締結部材５０のボルト５０Ａにより締結される。そ
の詳細は、図４に示しており、入口フランジ部１７の接
合部１７Ａにこれと同一形状に形成したシール体２０を
接触させるとともに、モールド環部２０Ｂを凹溝環部１
７Ｄに嵌合させる。これと同時に、上記接合部１７Ａ及
びシール体２０と同形の他部材６０の接合部６０Ａを接
合させ、４本のボルト５０Ａを各孔１７Ｂ，２０Ｃに通
し、ねじ孔６０Ｃに螺合して締結する。

【００２１】上記締結状態で、図５に示すように、両者
１７，６０間において、シート材部２０Ａがフランジ部
の接合面１７Ａに密着するとともに、モールド環部２０
Ｂが凹溝環部１７Ｄ内に押圧されて密着する。この密着
状態は図６に示すように、他部材６０の接合部６０Ａの
全面がシート材部２０Ａとモールド環部２０Ｂとに均一
に密着する。

【００２２】上記第１実施形態によるフランジのシール
構造とシール体２０によると、両部材の接合部がシート
材部で全面当りするので、衝突音を発したり、熱の伝導
や振動の伝播が発生しない。又、両接合面に不均等当り
や締付不均等があってもモールド環部が気密性を発揮す
る。従って、合成樹脂製マニホールドの入口フランジ部
や出口フランジ部のように、剛性が低く接合面に歪みが
生じても気密性を損うことがない効果がある。

【００２３】次に、本発明の第２実施形態を図７，８で
説明する。この第２実施形態は、上記第１実施形態にお
けるマニホールド１の出口フランジ部１５Ｄのシール構
造とシール体３０とを示している。即ち、多数本のポー
ト部１１Ｂ，１５Ｂの出口フランジ部１５Ｄと、多気筒
エンジン用のシリンダヘッド８０とを多気筒用のシール
体３０を介在させて締結部材５０としてのボルト５０Ａ
で締結するものである。各ポート部１１Ｂ，１５Ｂ・・
・の出口フランジ部１５Ｄは、一体成形されており、そ
の接合面１５Ｅの各孔１５Ｆ・・・の外周には、各々凹
溝環部１５Ｇを刻設し、ボルト孔１５Ｈをあけている。
他方、上記接合面１５Ｅの形状に形成したシール体３０
は、薄肉状のシート材部３０Ａと、上記凹溝環部１５Ｇ
に対する位置に突出形成したモールド環部３０Ｂとを有
する。また、シール体３０の各所にもボルト孔３０Ｃを
あけ、内孔３０Ｄをあけている。尚、上記シール体３０
の材質は、上記第１実施形態のシール体２０と同一であ
る。

【００２４】本発明の第２実施形態は上記のように構成
され、下記のように出口フランジ部１５Ｄと多気筒シリ
ンダヘッド８０の吸入口８０Ｂの接合面８０Ａとが本発
明のシール体３０を介在させて締結部材５０のボルト５
０Ａにより締結される。その状態は、図８に示してお
り、出口フランジ部１５Ｄの接合部１５Ｅにこれと同一
形状に形成したシール体３０を接触させるとともに、各
モールド環部３０Ｂを各々凹溝環部１５Ｇに嵌合させ
る。これと同時に、上記接合部１５Ｅ及びシール体３０
と同形の他部材８０の接合部８０Ａを接合させ、ボルト
５０Ａを各孔１５Ｈ，３０Ｃに通し、ねじ孔８０Ｃに螺
合して締結する。

【００２５】上記第２実施形態によると、上記第１実施
形態と同様の効果を奏するほか、複数のポート部を一体
化した出口フランジ部１５Ｄの接合面形状のシート材部
３０Ａと、出口フランジ部１５Ｄの各凹溝環部１５Ｇに
対応する複数のモールド環部３０Ｂとが一体成形されて
いるから、そのシール体３０の製造が簡潔且つ能率良く
行え、また、複数の凹溝環部１５Ｇに嵌合させるモール
ド環部３０Ｂの挿入作業と、出口フランジ部１５Ｄの接
合面に接触させるシート材部の介在作業とが、１つのシ
ール体の介在作業だけで一斉に簡潔且つ能率良く実行さ
れる効果がある。従って、多気筒エンジンのシリンダヘ
ッド８０との接続作業においてシール体３０の介在忘れ
がなくなる効果がある。

【００２６】次に、第３実施形態を図９，１０により説
明する。図９に示すマニホールド１´は、１つの入口フ
ランジ部１７´に対し複数の出口フランジ部１５Ｄ´が
各々独立した形態をなしているものである。先ず、図１
０（ｂ）において、凹溝環部１７Ｄを刻設した入口フラ
ンジ部１７´の接合面１７Ａの４角形状に合わせてシー
ル体３１が形成されており、これは、シート材部３１Ａ
と、モールド環部３１Ｂとよりなり、ボルト孔部３１Ｃ
があけられ、内孔３１Ｄを備えている。又、図１０
（ａ）において、凹溝環部１５Ｇを刻設した出口フラン
ジ部１５Ｄ´の接合面１５Ｅの円形形状に合わせてシー
ル体３２が形成されており、これはシート材部３２Ａと
モールド環部３２Ｂとよりなり、ボルト孔部３２Ｃがあ
けられ、内孔３２Ｄを備えている。

【００２７】上記のように各フランジ部の形状に合わせ
て形成したシール体３１，３２は、上記第１，２実施形
態と同様に、締結部材５０のボルト５０Ａにより、他部
材となる絞り弁Ｋの接合面９０やシリンダヘッド９１の
接合面９１Ａと締結される。その他の構成は、上記第
１，２実施形態と同様であるから、説明を省略する。上
記第３実施形態によると、上記第１実施形態と同様の効
果を奏することができる。

【００２８】尚、本発明は上記各実施形態に限定されな
い。例えば、多気筒エンジンにおける合成樹脂製マニホ
ールドと、絞り弁やシリンダヘッドとの接合部のシール
構造及びシール体にその用途は限定されず、他の機器と
連結する場合でも実施が可能であり、又、単気筒エンジ
ンのものにも適用できる。又、上記各実施形態では、フ
ランジ部側に凹溝環部を刻設したが、他部材（絞り弁や
シリンダヘッド）側に凹溝環部を刻設しても実施可能で
ある。

【００２９】

【効果】以上詳述したように、本発明の請求項１による
ときは、各フランジ部の接合面にシート材部を接触さ
せ、この接合面に設けた凹溝環部にモールド環部を嵌合
させたシール体を介在させ、この接合面と他部材の接合
面とを締結部材により締結したから、両部材の接合面が
シート材部で全面当りして衝突音が発生しないし熱の伝
導や振動の伝播を生じない。また、両接合面に不均等当
りや締付不均等があってもこのモールド環部が気密性を
発揮する効果がある。従って、合成樹脂製マニホールド
の入口フランジ部や出口フランジ部において、剛性が低
く接合面に歪みが生じても気密性を損うことがない効果
がある。

【００３０】本発明の請求項２によるときは、合成樹脂
製マニホールドと他部材とのシール構造に使用するシー
ル体は、入口フランジ部または出口フランジ部と他部材
との接合面に接触させるシート材部と凹溝環部に嵌合す
るモールド環部とを一体成形させたから、そのシール体
の製造が簡潔に行える効果がある。更に、各フランジ部
の凹溝環部に嵌合するモールド環部の挿入作業と、接合
面に接触させるシート材部の介在作業とが、１つのシー
ル体の介在作業だけで簡潔且つ能率良く行える効果があ
る。

【００３１】本発明の請求項３によるときは、合成樹脂
製マニホールドと他部材とのシール構造に使用されるシ
ール体を、複数の出口フランジ部の接合面の形状のシー
ト材部と、各出口フランジ部の凹溝環部に対応する複数
のモールド環部とを一体成形させたから、そのシール体
の製造が簡潔且つ能率良く行える効果がある。更に、複
数の出口フランジ部の凹溝環部に嵌合させるモールド環
部の挿入作業と、出口フランジ部の接合面に接触させる
各シート材部の介在作業とが、１つのシール体の介在作
業だけで一斉に簡潔且つ能率良く行える効果が得られ
る。従って、多気筒エンジンのシリンダヘッドとの接続
作業において、シール体の介在忘れを防止できる効果が
ある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態を示す図で、マニホール
ドの正面図である。

【図２】本発明の第１実施形態を示す図で、マニホール
ドをＡーＡ線から見た左側面図である。

【図３】本発明の第１実施形態を示す図で、マニホール
ドの入口フランジ部及びシール体の斜視図である。

【図４】本発明の第１実施形態を示す図で、入口フラン
ジ部と他部材との接合状態の断面図である。

【図５】本発明の第１実施形態を示す図で、入口フラン
ジ部と他部材との接合部の部分断面図である。

【図６】本発明の第１実施形態を示す図で、入口フラン
ジ部と他部材との接合部の部分断面図である。

【図７】本発明の第２実施形態を示す図で、マニホール
ドの出口フランジ部及びシール体の斜視図である。

【図８】本発明の第２実施形態を示す図で、マニホール
ドの出口フランジ部と他部材との接合状態の断面図であ
る。

【図９】本発明の第３実施形態を示す図で、マニホール
ドの斜視図である。

【図１０】本発明の第３実施形態を示す図で、入口及び
出口フランジと他部材との接合部の分解斜視図である。

【図１１】従来のマニホールドを示す図で、マニホール
ドの展開斜視図である。

【図１２】従来のマニホールドを示す図で、マニホール
ドの接合面の断面図である。

【図１３】従来のマニホールドを示す図で、マニホール
ドの接合面の断面図である。

【符号の説明】

１，１´ 合成樹脂製マニホー
ルド １１ アッパーシェル １１Ａ，１５Ａ サージ部 １１Ｂ，１５Ｂ ポート部 １５ ロアーシェル １５Ｄ，１５Ｄ´ 出口フランジ部 １５Ｆ，１５Ｇ 凹溝環部 １７ 入口フランジ部 １５Ｅ，１７Ａ 接合面 １７Ｄ 凹溝環部 ２０，３１，３２ シール体 ２０Ａ，３１Ａ，３２Ａ シート材部 ２０Ｂ，３０Ｂ，３１Ｂ，３２Ｂ モールド環
部 ５０ 締結部材 ６０，８０，９０，９１ 他部材

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 入口フランジ部を有するサージ部と出口
   フランジ部を有するポート部とを備えた合成樹脂製マニ
   ホールドのフランジ部と他部材とのシール構造であっ
   て、上記フランジ部と他部材との接合面に凹溝環部を刻
   設し、また、上記接合面の形状に形成されたシート材部
   とこのシート材部の上記凹溝環部に対応する位置に突出
   形成されたモールド環部とを有するシール体を形成し、
   上記シール体のモールド環部を凹溝環部に嵌合させると
   ともに上記シート材部を接合面に接触させた状態で合成
   樹脂製マニホールドと他部材とを締結部材により締結し
   たことを特徴とする合成樹脂製マニホールドと他部材と
   のシール構造。
2. 【請求項２】 請求項１記載の合成樹脂製マニホールド
   と他部材とのシール構造に使用されるシール体であっ
   て、入口フランジまたは出口フランジの接合面の形状に
   形成したシート材部と上記シート材部の凹溝環部に対応
   する位置に突出形成されたモールド環部とを一体成形し
   たことを特徴とするシール体。
3. 【請求項３】 請求項１記載の合成樹脂製マニホールド
   と他部材とのシール構造に使用されるシール体であっ
   て、複数のポート部を共有する出口フランジ部の接合面
   の形状のシート材部と上記シート材部の各ポート部の凹
   溝環部に対応する位置に突出形成された複数のモールド
   環部とを一体成形したことを特徴とするシール体。