JPH10274116A - インテークマニホールドカバー - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】一層の断熱性及び遮音性に優れたインテークマ
ニホールドカバーを提供する。 【解決手段】本発明のカバー１は、インテークマニホー
ルド２全体を覆い該インテークマニホールド２の延びる
方向に二分した形状の一対の被接合成形体１１、１２を
溶接して一体化したものであって、一対の該被接合成形
体１１、１２はそれぞれ発泡層を有する合成樹脂シート
基材を空圧成形により成形されたものである。このカバ
ーは発泡層を備えているため断熱性及び吸音性が高い。
カバーを発泡層を含め全体をオレフィン系樹脂で成形す
ることにより容易にリサイクルが可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、エンジンの吸気系
を構成するインテークマニホールドを被覆するインテー
クマニホールドカバーに関する。

【０００２】

【従来の技術】エンジンの燃焼室に導入される空気の温
度が高くなるとエンジン出力が低下する。このためエン
ジンの吸気系を構成するインテークマニホールドもエン
ジン室内の熱により加熱されないものが好ましい。従
来、インテークマニホールドがエンジン室内で加熱され
これによりその中を流れる空気が加熱されるのを防ぐた
めに、インテークマニホールド冷却ダクトを設け、冷た
い外気をこのダクトにより導入し、インテークマニホー
ルドの外周面に吹き付けて冷却することがなされてい
た。

【０００３】また、発明協会公開技報（公技番号８９−
６２８４）に見られるように、サージタンク及びインテ
ークマニホールドの空気室及び空気通路内に挿入サージ
タンク及び挿入インテークマニホールドを挿入し、両者
間に空気層を介在させた二重構造とし、形成された空気
層で断熱を図りエンジンルームの熱を遮断している。ダ
クトを設ける方法では、インテークマニホールドの全外
周面に外気を当てるのが難しく、断熱が十分でない。ま
た、挿入インテークマニホールドを用いる方法、挿入作
業が難しく、確実な空気層の形成が困難であるという問
題がある。

【０００４】さらに、従来のダクト方法及び挿入方法の
ものは防音性に乏しく、インテークマにホールドを通る
空気により伝搬された騒音がエンジンルーム内に漏れ出
すという問題がある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、インテーク
マニホールドのより一層の高断熱性及び防音性を図るた
め、より断熱性及び防音性に優れたインテークマニホー
ルドカバーを提供することを課題とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】発明者はより優れた断熱
性、遮音性を満足するために発泡層を持つ樹脂製インテ
ークマニホールドカバーに思い至った。そして樹脂成形
体中に発泡層を存在させるため空圧成形の採用を思いつ
くに至り、本発明を完成した。すなわち、本発明のイン
テークマニホールドカバーは、インテークマニホールド
全体を覆い複数に分割した形状の一組の被接合成形体を
溶接して一体化したインテークマニホールドカバーであ
って、一組の該被接合成形体はそれぞれ発泡層を有する
合成樹脂シート基材を空圧成形により成形されたもので
あることを特徴とする。

【０００７】本発明のインテークマニホールドカバー
は、発泡層を備えているためインテークマニホールドカ
バー自体の断熱性及び吸音性が高い。このためインテー
クマニホールドとこのカバーの間に形成される空気層に
よる断熱及び遮音に加え、二重に断熱及び防音されるこ
とになる。そしてこのインテークマニホールドカバーは
空圧成形で成形したものであるため発泡層に大きな押圧
力が作用せず、発泡層が維持されて成形できる。

【０００８】本発明のインテークマニホールドカバーを
発泡層を含めオレフィン系樹脂で成形することにより容
易にリサイクルが可能となる。

【０００９】

【発明の実施の形態】本発明のインテークマニホールド
カバーは、インテークマニホールド全体を覆い複数に分
割した形状の一組の被接合成形体を溶接して一体化した
ものでる。カバー自体が両端に開口を持つ大きな筒状を
なす。上流側の開口はインテークマニホールドの上流側
になるサージタンクにより閉じられる構造とすることが
できる。また、下流側の開口も複数個のポートを一体的
に連結するフランジ状被固定部材で閉じる構造とするこ
とができる。また、下流側の開口はここのポートごとに
開口を形成し、各ポートをそれぞれ覆う櫛歯状とするこ
とができる。

【００１０】さらに、インテークマニホールドと共にサ
ージタンクを覆うものでも良い。なお、このインテーク
マニホールドカバーはインテークマニホールドの外周面
から所定間隔を隔てて覆うもので両者間に所定の空間を
形成するものとするのが好ましい。このインテークマニ
ホールドカバーを構成する一組の被接合成形体は、発泡
層を有する合成樹脂シート基材を空圧成形により成形し
たものである。この一組の被接合成形体は、目的とする
インテークマニホールドカバーを軸方向に二分した形状
の一対のものとすることができる。一対の被接合成形体
は中央にインテークマニホールドを配置した状態でこの
マニホールドを覆い内部にこのマニホールドを収納する
ように閉じ、両者を一体的に溶接して形成される。

【００１１】空圧成形とは、真空成形とか圧空成形とし
て知られている成形方法で、加熱されて軟化した樹脂シ
ート基材の両側に作用する空気圧の差、すなわち、空圧
により型面に樹脂シート基材を押しつけ、あるいは減圧
により型面に基材を引きつけ、型面に沿った形状に成形
する方法である。この空圧成形では樹脂シート基材に作
用する力は樹脂シート基材を変形させるに必用な比較的
小さな力で良いため発泡樹脂シートもその発泡構造を破
壊することなく成形できる利点がある。

【００１２】本発明のインテークマニホールドカバーは
オレフィン系樹脂で形成するのが好ましい。オレフィン
系樹脂は、結晶性で剛性及び耐熱性の高いポリプロピレ
ン樹脂、結晶性の高密度ポリエチレン、低密度ポリエチ
レン、エラストマーとして知られているエチレンープロ
ピレン樹脂、これら結晶性オレフィンと各種ゴムとの混
合物であるＴＰＯ（サーモプラスチックオレフィン）等
が知られ、高い剛性を持つものから低い剛性を持つもの
まで任意に選択できる。

【００１３】オレフィン系樹脂は容易にオレフィン系樹
脂同士でブレンド可能で、所定の特性を付与するために
広い範囲でブレンドされている。このためオレフィン系
樹脂で作られたインテークマニホールドカバーを構成す
る中実層及び発泡層にそれぞれ異なったオレフィン系樹
脂を用い、リサイクル時に２者が混合されても、オレフ
ィン系樹脂として再利用できる。このためリサイクルが
極めて容易である。

【００１４】なお、本発明のインテークマニホールドカ
バーは、表側層及び裏側層を中実層とし中間に発泡層を
持つ３層積層構造を持つ成形体とするのが好ましい。こ
の３層積層構造の成形体は中間に発泡層を持つ３層積層
構造のシート基材を圧空成形することにより得られる。
インテークマニホールドカバーの表側層は型面に当接し
て型成形される層である。表側層の表面にしぼ加工等の
装飾を施すことも型面に装飾を形成することにより可能
となる。この表側層を形成する樹脂としてはその表側層
に必要な特性を持つ樹脂を選択する必用がある。剛性と
か硬さを必用とする場合にはポリプロピレンあるいはポ
リプロピレンを多量に含む樹脂を選択するのが好まし
い。

【００１５】中間層を構成する発泡層は架橋したオレフ
ィン樹脂発泡体とするのが好ましい。架橋により耐熱性
が向上し、空圧成形性が向上する。裏側層を形成する樹
脂もその期待される特性により選択される。例えば、裏
側面が溶着される場合には溶着性の優れたエラストマー
を含む、表側層の樹脂に対してより低い剛性を持つオレ
フィン樹脂とするのが好ましい。インテークマニホール
ドカバーが軽量でしかも高い曲げ剛性を求められる場合
には、表側層及び裏側層の少なくとも一方、好ましくは
両層を比較的薄いものとするのが好ましい。具体的には
成形体の状態で表側層及び裏側層は０．１〜２．０ｍｍ
程度とすることができる。

【００１６】自動車のエンジンルーム内で使用されるイ
ンテークマニホールドカバーは、剛性及び耐熱性の高い
ポリプロピレンを表側層の樹脂に使用するのが好まし
い。そして一対の被接合成形体を各被接合成形体の裏側
面で溶着して一体化するには裏側層を形成する樹脂とし
て溶着の容易な低剛性のオレフィン樹脂を用いるのが好
ましい。具体的には、表側層を形成する樹脂は引張弾性
率が１０００〜３，０００ＭＰａであり、裏側層を形成
する樹脂は引張強度が３〜２０ＭＰａとするのが好まし
い。表側層が１０００ＭＰａ以下では製品の剛性が不足
するようになり、３０００ＭＰａ以上では真空成形に賦
形性が悪く加工性に劣る。また、裏側層の硬度が３ＭＰ
ａ以下では真空成形の延伸時に破断しやすく、２０ＭＰ
ａ以上では賦形性が悪く加工性に劣る。

【００１７】また、一組の被接合成形体を溶着させるた
め、溶着部分はフランジ状とし、この部分を接合部分と
するのが好ましい。一組の接合成形体に被固定部が必要
なときには、その被固定部を溶着部分に設けるようにす
るのが好ましい。溶着部分は一対の被接合成形体の各成
形体が積層して接合されているため、厚さも２倍となり
その部分の強度もそれだけ高く、被固定部に作用する大
きな力に耐えることが可能となる。

【００１８】

【作用】本発明のインテークマニホールドカバーは、発
泡層を持つ積層構造を持つ。発泡層が優れた断熱性をも
たらす。また、発泡層は吸音特性に優れ、表側層、裏側
層等の中実層が遮音性を担保する。このため本発明のイ
ンテークマニホールドカバーは断熱性、防音特性に優れ
ている。このインテークマニホールドカバーをオレフィ
ン系樹脂で作ることによりリサイクル性に優れたものと
なる。

【００１９】さらに、中間層として発泡層を持つためよ
り一層軽量となる。

【００２０】

【実施例】本発明のインテークマニホールドカバー１を
取り付けたインテークマニホールド２の斜視図を図１
に、インテークマニホールドカバー１を構成する一対の
第１被接合成形体１１、第２被接合成形体１２およびイ
ンテークマニホールド２をそれぞれ分離した各部分の斜
視図を図２に、インテークマニホールドカバー１を取り
付けたインテークマニホールド２の一部断面の断面拡大
図を図３に示す。

【００２１】このインテークマニホールドカバー１が覆
うインテークマニホールド２は図２から明らかなよう
に、サージタンク２１と、このサージタンク２１に一端
が固定された４本のパイプ状ポート２２と、ポート２２
の他端を一体的に固定するフランジ２３とから構成され
ている。このインテークマニホールド２を構成するサー
ジタンク２１、ポート２２およびフランジ２３はいずれ
もポリアミド樹脂で形成されている。

【００２２】インテークマニホールドカバー１はインテ
ークマニホールド２の延びる方向に二分した形状の一対
の第１被接合成形体１１、第２被接合成形体１２で構成
されている。いずれの被接合成形体１１、１２も、図３
の断面図から明らかなように、３層積層樹脂シート基材
を用いて真空成形で成形したものである。この３層積層
シート基材は表側層１０１と発泡層１０２及び裏側層１
０３とからなる。

【００２３】表側層１０１は厚さ１．０ｍｍのポリプロ
ピレン樹脂（以下、ＰＰと称する、引張弾性率：１７６
０ＭＰａ）で構成され、発泡層１０２は厚３．０ｍｍの
ＰＰを主成分とした樹脂（見かけ比重０．０６６、引張
強度１．４ＭＰａ、発泡倍率１５倍）で構成され、裏側
層１０３は厚さ０．３５ｍｍのゴム変成ＰＰ（引張強度
０．８ＭＰａ、硬さ：ＪＩＳ Ａ硬度８６（ＪＩＳ Ｋ
６３０１の７０〜９５の範囲にある））で構成されてい
る。なお、発泡層１０２として用いた発泡樹脂は架橋し
た架橋発泡樹脂である。

【００２４】この３層積層樹脂は、あらかじめ所定厚さ
にスライスもしくはＴダイにて形成した発泡層１０２の
上面及び下面にカレンダー成形した溶融状態の表側層１
０１および裏側層１０３を重ね合わせて一体的に接合し
て製造した。次にこの３層積層樹脂シート基材の両面よ
り熱板ヒータまたは加熱炉でその表面温度が１５０〜１
８０℃になるまで加熱し、通常の真空成形で成形型面に
真空圧で引き付け、その状態で冷却硬化して成形した。
その後周縁部分をトリミングして所定形状の被接合体と
した。

【００２５】本実施例ではインテークマニホールド２の
上流側から下流側えのながれにほぼ沿って二分した第１
被接合体１１と第２被接合体１２との２種類の被接合体
を作った。第１被接合成形体１１及び第２被接合成形体
１２はいずれもそれらの側部周縁部分がフランジ状に突
出した溶着部分１１１、１２１を持つ。これらの溶着部
分１１１、１２１はそれぞれ対向して当接するようにな
っている。

【００２６】次にこれら第１被接合成形体１１及び第２
被接合成形体１２をそれぞれ１８０〜２００℃に加熱さ
れた熱板状に置き、溶着部分１１１、１２１のそれぞれ
の当接面を熱板に３０秒間押し付けて、加熱した。そし
て直ちにインテークノニホールド２を両側から挟むよう
にして覆うとともに溶着部分１１１、１２１どうしを当
接し、２．０kg/cm²の加圧力で２０秒間押し付けて両者
を融着させ、その状態で冷却固化して溶着を完了した。
これによりインテークマニホールド２を覆う本実施例の
インテークマニホールドカバーを製作した。

【００２７】次にこのインテークマニホールドカバーの
遮音性及び吸音性を調べた。このインテークマニホール
ドカバーは金属板で作られたものより吸音性に優れ遮音
性に欠けるものであった。また、本実施例のインテーク
マニホールドカバーは射出成形で作られた一層構造のポ
リプロピレン製のものより吸音性で優れ、ポリプロピレ
ン発泡シート基材を真空成形したものより遮音性で優れ
ていた。

【００２８】さらに本実施例のインテークマニホールド
カバーを１１０℃、３時間の加熱室に入れ、その形状保
持性を調べた。本実施例のインテークマニホールドカバ
ーはこの加熱試験に耐え変形等の問題は発生しなかっ
た。さらに室温でこのインテークマニホールドカバーを
開口部より引張速度５０mm/minで第１被接合体２と第２
被接合体３とを引き離す引き裂き試験を行った。これに
よりこのインテークマニホールドカバーは発泡層の部分
で破断したが溶着部分２１、３１での剥離は生ぜず、溶
着が確実になされていることが明らかになった。

【００２９】なお、参考までに本実施例で使用したのと
同じ３層積層樹脂シート基材を用い、裏側層１０３を型
面に押し付ける方法で実施例と同じインテークマニホー
ルドカバーを製作した。これにより表側層が曲げ弾性率
の低い樹脂で形成され、溶着される裏側層に曲げ弾性率
が高い樹脂となるインテークマニホールドカバーを得
た。この比較例のインテークマニホールドカバーは前記
した引き裂き試験で溶着部分の剥離が生じ、溶着に問題
があるのがわかった。また、これらの表裏を反転させた
基材を実施例と同じ方法でインテークマニホールドカバ
ーを製作したが、耐傷付性に劣ることがわかった。

【００３０】さらに本実施例の表側層を構成する高い曲
げ弾性率を持つ樹脂で、表側層及び裏側層をともに形成
した３層積層樹脂シート基材を作り、このシート基材を
用いて本実施例と同様にしてインテークマニホールドカ
バーを製作した。このインテークマニホールドカバーは
引き裂き試験で溶着部分の剥離が生じ溶着に問題があっ
た。さらに本実施例の裏側層を構成する低い曲げ弾性率
を持つ樹脂で表側層及び裏側層をともに形成した３層積
層樹脂シート基材を作り、このシート基材を用いて本実
施例と同様にしてインテークマニホールドカバーを製作
した。このインテークマニホールドカバーは１１０℃、
３時間の加熱に耐えることができず変形した。

【００３１】これらの比較例より表側層に曲げ弾性率の
高いオレフィン樹脂を用い、裏側層に曲げ弾性率の低い
オレフィン樹脂を用いることにより、耐熱性が高区かつ
溶着性の優れたインテークマニホールドカバーが得られ
ることが明らかとなった。

【００３２】

【発明の効果】本発明の空圧成形されたインテークマニ
ホールドカバーは中間に発泡層を持つため断熱性および
吸音性に優れかつ表側層及び裏側層の中実層のために遮
音性にも優れている。しかも積層された３層がいずれも
オレフィン系樹脂で構成されているため、一体として溶
融することにより成形用樹脂として再使用でき、リサイ
クル性に優れている。また、表側層に曲げ弾性率の高い
樹脂、裏側層に曲げ弾性率の低い樹脂を用いることによ
り、優れた耐熱性と優れた溶着性を持つインテークマニ
ホールドカバーとすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例のインテークマニホールドカバ
ーを組み付けたインテークマニホールドの斜視図であ
る。

【図２】本発明の実施例のインテークマニホールドカバ
ーを構成する第１被接合成形体及び第２被接合成形体並
びにインテークマニホールドの組み付け前の斜視図であ
る。

【図３】インテークマニホールドカバーを取り付けたイ
ンテークマニホールドの一部断面の拡大断面図である。

【符号の説明】

１…インテークマニホールドカバー ２…インテークマニホールド １１…第１被接合成
形体 １２…第２被接合成形体 ２１…サージタンク
２２…ポート ２３…フランジ １０１…表側層 １０２
…発泡層 １０３…裏側層 １１１、１２１…溶着部分

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 春日井 条治 愛知県西春日井郡春日町大字落合字長畑１ 番地 豊田合成株式会社内 (72)発明者 須崎 俊吉 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 石戸谷 尽生 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 インテークマニホールド全体を覆い複数
   に分割した形状の一組の被接合成形体を溶接して一体化
   したインテークマニホールドカバーであって、 一組の該被接合成形体はそれぞれ発泡層を有する合成樹
   脂シート基材を空圧成形により成形されたものであるこ
   とを特徴とするインテークマニホールドカバー。
2. 【請求項２】 前記合成樹脂シート基材は、オレフィン
   系樹脂を主成分とする表側層とオレフィン系樹脂を主成
   分とする発泡体で構成されている発泡中間層とオレフィ
   ン系樹脂を主成分とする裏側層とから構成されている請
   求項１記載のインテークマニホールドカバー。
3. 【請求項３】 前記発泡体は架橋された架橋発泡体であ
   る請求項２記載のインテークマニホールドカバー
4. 【請求項４】 前記表側層を形成する樹脂は引張弾性率
   が１０００〜３，０００ＭＰａであり前記裏側層を形成
   する樹脂は引張強度が３〜２０ＭＰａである請求項２記
   載のインテークマニホールドカバー
5. 【請求項５】 接合される周縁部はフランジ状となり、
   互いに対向する一対の該フランジ状の周縁部で接合され
   ている請求項２記載のインテークマニホールドカバー