JPS6045771A - インテイク・マニホ−ルドの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の属する技術分野〕 本発明は内燃機関用インティク・マニホールドの製造方
法に関するものであって、特にダイカスト製分割インテ
ィク・マニホールド全接着剤によって接着・一体化する
製造方法に関するものである。

〔従来技術とその問題点〕

内燃機関用インティク・マニホールドは、ギヤプレター
から送られてくる混気ガソリンやカッホールを内燃機関
の燃焼室へ分配・送気するために使用されるものである
。この様なインティク・マニホールドの形状は、内燃機
関の種類・大きさ等によって種々の態様を採シ得るもの
であるが、その−例を第１図姉示す。

即ち、第１図は四気筒自動車用インティク・ママ二ホー
ルドの斜視図を示すものである。インティク・マニホー
ルド１は、それをキャブレターに取付けるための据付部
２と、キャブレターから送られてくる混気ガソリンやガ
ソホールを各エンジンブロックに分配する通気管３及び
インティク・マニホールドをエンジンブロックへ取付け
るだめの接続部４とから成るものであシ、例えば接続す
る内燃機関の気筒数によってその形態が異なってくるも
のである。

近年、この種のインティク・マニホールドは、軽量化を
目的に鉄製からアルミニウム製に転換されつつある。ア
ルミニウム合金を使用する場合、インティク・マニホー
ルドの流体通路を形成するためのシェル中子を用いるダ
イカスト法が多用されて来た。しかし、このシェル中子
を用いる方法は、ダイカスト操作の前後におけるシェル
中子の造型や破壊工程が必要であるとと或いはシェル中
子の使用による生産コストの上昇と製品面の粗面化を招
来すること等の問題がある。

これらの問題に対応すべく例えば、ダイカスト法によシ
ニ分割したインティク・マニホールドを造シ、その後エ
ポキシ樹脂を用いて接着・一体化する方法が提案されて
いるが、現在まで実用化に至っていない。これは従来汎
用されて来たエポキシ樹脂の場合、エポキシ樹脂の可使
時間が短かく、分割ダイカスト品の組伺は操作性が悪か
ったこと、耐ガンリン性、剛ガソホール性等の耐食性、
耐衝撃性及び接着強度等が実用レベルに至らなかったこ
とによる。また、エポキシ樹脂の硬化温度も高く、硬化
処理時にダイカスト品の材質的軟化を生じたり、ふくれ
が生じたシする等の問題も生じた。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、特定組成の密封用組成物を用いて、ア
ルミニウムダイカスト製分割インティク・マニホールド
を接着・一体化することによシ、所ＸＡの特性を保有す
るインティク・マニホールドを製造する方法を提供する
ものである。

〔発明の要点〕

前述の目的を達成するため、本発明によればアルミニウ
ムダイカスト製分割インティク・マニホールドを、エポ
キシ樹脂１００重量部に対してポリアミド樹脂２５〜３
５重量部及び無機充填剤５〜１００重量部を配合して成
る密封用接着剤を用いて接着、一体化することを％徴と
する。

〔発明の詳細な説明〕

本発明で使用する密封用組成物は、ビスフェノールＡ型
エポキシ樹脂、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ノボ
ラックフェノール型エポキシ樹脂及びそれらの臭素含有
エポキシ樹脂の一種又は二種以上から成るエポキシ樹脂
１００重量部に対して更に無機充填剤として、タルク・
シリカ・炭酸カルシウム、酸化チタン、カーボン及び煙
霧質シリカの一種又は二種以上を５〜１００重量部、更
にポリアミド樹脂を２５〜３５重量部混練してなるもの
である０ このような組成からなる密封用接着剤は、可使時間が長
くペースト状で垂れがなく、また毒性も少ないので取扱
作業性に優れておシ、更に硬化温度が低いため接着硬化
処理時の製品自体の機械的特性の低下が防止出来ると共
に、接着強度が犬きく可撓性に富んで耐衝撃性が良好で
あり、耐ガソリン性・耐ガソホール性にも富んでいるの
で、これを使用して接着・一体化してなるインティク・
マニホールドは所望の特性を十分満足するものである。

しかも、生産工程数も削減され、接着硬化温度も低いの
で、従来の製造プロセスと較べて大幅のコストダウンが
可能である。

従来の耐熱性エポキシ樹脂は、可使時間が長い加熱硬化
型のものが多く、例えば、芳香族系ポリアミン等の樹脂
が多用されておシ、接着力や機械的強度が優れているに
も拘らず、耐ガソリン性、耐ガソホール性及び機械的特
性の耐経年変化等が余シ良好でなく、インティク・マニ
ホールドの接着（（適用した場合に接合部の信頼性に欠
けるところがあった。

しかるに、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェ
ノールＦ型エポキシ樹脂、ノボラツクフエノール型エボ
ギシ樹脂及びこれらの臭素含有エポキシ樹脂の一種又は
二種以上を組合せてなるものに対してポリアミド樹脂を
適用する場合には、前記欠点を回避することができる。

特に、前記エポキシ樹脂は、分子量が３００〜３０００
　、エポキシ当量が１５０〜２０００、水酸基化（ｅｑ
ｕ／＃　）が０．８〜３．５であるときには、極めて優
れた特性の接着部を形成するものである。

エポキシ樹脂は、硬化剤の添加によって初めて硬化する
ものであるが、本発明の場合、ポリアミド樹脂を２５〜
３５重量部添加するものである。

即ち１本発明プロセスのような多量生産プロセス内で使
用し、しかも接合精度を要求される場合には、可使時間
が比較的長く完全硬化時間が短いことが要求される。

この種の硬化剤として使用されるポリアミド樹脂として
リルン酸の二量体と過剰のポリアルキレンポリアミンを
反応させたポリアミドアミン及び芳香族変性ポリアミド
アミンが好適であるが、添加量が５重量部未満のときに
は可使時間が１２０分以上となり、３５重量部を越える
ときには可使時間が９０分以下となシ、好ましくない。

更に、本発明にょシ製造されるインティク・マニホール
ドはガソリンやガソホール等と接触するため、密封用組
成物にそれらに対する耐久性も要求される。これらの要
求にも十分耐え得るボリア、ミド樹脂として、ポリアミ
ドアミンが好適であり、％に’）ｙｖン酸の二量体と過
剰のポリアルキレンポリアミンとの反応にょシ製造され
るポリアミドアミンが最適である。

この種のポリアミドアミンとしては、粘度が２０００〜
５０００ｃｐｓ　（２５℃）アミン価約４４５程度のも
のが好ましく、これらを使用する時には接着時と使用時
の両時点で要求される緒特性が満足されるものである。

更に、無機充填剤は、密封用接着剤の粘度を制菌 整し接着作業性の改善を時ると共に、面ｊ熱性及び剪断
接着強度を向上させるために添加されるものである。

この目的に使用される無機充填剤は、メルク、シリプハ
炭酸カルシウム、酸化チタン、カーボン及び煙霧シリカ
の一種又は二種以上から成るものであり、エポキシ樹脂
１００重量部に対して５〜１００重量部添加される。本
添加範囲にあるときは、粘度が５０００〜４０００００
　ｃｐｓの範囲にあシ、前述の所望特性を満足すること
ができる。又、充填剤の粒度ｉ−１：、５０μｍ以下、
好ましくは０．０１〜３０μｍとするのが望ましい。

これらの無機充填剤を含有したエポキシ樹脂とポリアミ
ド樹脂は、使用前は別々に保管さ・れ、真空脱泡した後
、両者を十分に常温で混練し、可使時間内に接合面に塗
布して使用される。

本発明は、上述した組成から成る密封用組成物ヲ使用し
てアルミニウムダイカストＨ分割インティク・マニホー
ルドを接着、一体化するものである０ 適用されるアルミニウム材料は、所望の特性に応じて汎
用ダイカスト用合金であるＡｌ）Ｃ１合金乃至ＡＤ０１
２合金から適宜選択されるが、特種のアルミニウム合金
、例えば、鉄工。４ψ〜２．２重量％、マンガン０．０
５〜０．８重量％を主添加成分とするアルミニウム合金
等の適用を妨げるものではなく、通常は、ＡＤｏ　１２
合金が価格上も好ましいといえる。

一方、ダイカスト法には、普通ダイカスト法、アキュラ
ツド方式を含む低速ダイカスト法及び無孔性ダイカスト
法があり、更に無孔性ダイカスト法には、真空ダイカス
ト方式、酸素置換ダイカスト方式、雰囲気流動ダイカス
ト方式或いはこれらを組合わせた方式等の各方式がある
が、本発明の場合、そのいずれの方法で製造されたもの
でもよい。これらの方法は、６４０〜７５０℃のアルミ
ニウム合金溶湯を４００〜１０００　Ｊｑ／ｃｒｌの加
圧力で金型に供給し、加圧凝固させるものであるが、ダ
イカストの容易性と接着作業性等を勘案して適宜の位置
でインティク・マニホールドを分割、好ましくは２分割
し、その分割数に応じて金型を製作し、その分割数に応
じたダイカスト操作を行なうことにより、本発明で適用
される分割インティク・マニホールドが製作される。

このように分割することにより、シェル中子の使用が不
用となり、ダイカスト品としての特性を十分に発現させ
ることが可能となる。即ち、（１）　中子崩壊に留意す
ることなく、十分な加圧力を作用させることが出来るの
で、薄肉の製品を歩留シよく生産出来る。

（２）中子を使用しないため、通気管内面の平滑性が優
れているので通過気体の流動抵抗を低くすることが出来
る。

（３）工程が単純、省略化されるため、生産性を上げる
と共に生産コストの低減が出来る。

等のメリットが発揮される。

なお、所望によりこのような分割インティク・マニホー
ルドの製作時に、接合面に接合強度を向上させるため例
えば凹凸状の嵌合継手構造を同時に形成したシする等の
補助手段も適用しうる。

このように製作された分割インティク・マニホールドは
、接合前の前処理として、接合面の酸化皮膜除去及び脱
脂等を目的として力性ソーダや有機溶剤等による表面浄
化処理が行なわれる。その際、所望によシ接合強度の向
上のため化学的或いは機械的な手段による接合面の粗面
化処理を付加することも出来る。

次に本発明の具体的製造方法について、第２図に例示し
た実施例に基づき説明するが、これに限定されるもので
ない。例えばインティク・マニホールドは、内燃機関の
種類に応じて種々の外形をとり得るものであシ、それに
応じて分割位置を最適位置に移行し得るし、例示したよ
うに分割面が全て同一水平面にあるよった分割する場合
以外にも、段階的分割面になるような分割形式としても
よい。

第２図は、第１図で例示した４気筒自動車用インテイク
・マニホールドを２分割した状態のダイカスト品とし、
それを接着、一体化することによって製作する実施態様
の一例を示すものである。

ダイカスト後表面浄化処理した２体の分割インティク・
マニホールド１’、　Ｉ“を用意し、その一方又は双方
の接合面５に密封用組成物６が塗布される。密封用組成
物６は、混練機能を合せ持つ塗布ガンを使用して、連続
的に常温で各成分を混練しながら接合面に塗布する方式
及びあらかじめ混合槽中で混練調製したものを接合面に
塗布する方式並び忙吐出ノズル型塗布ガン、ロール転写
型塗布ガン或いは手動塗布ガン、自動塗布ロボットガン
等適宜の手段で塗布することができる。なお、あらかじ
め混線調製する場合には、可使時間（９０〜１２０分）
内に使用が完了するようにする必要がある。

接合面の幅は２５■以上、好１しくは３〜５聴に形成さ
れるが、との接合面への密封用組成物の塗布は、２８φ
程度のビード状で行なわれ、塗布後は固定治具を用いて
分割インティク・マニホールドを所定形状に組立て固定
した後、密封用組成物の硬化を促進し短時間に接着を終
了するために加熱炉に搬入される。

加熱には、例えば温風循環乾燥炉などの適宜の加熱炉が
用いられ、組立体は７０〜１００℃で１〜３時間加熱さ
れ、密封用組成物の硬化反応が促進されて所望の特性を
保有する接着層７が生成し、第１図に示すような強固に
接着、一体化したインティク・マニホールドの完成品が
得られる。

本発明方法による時は、従来法に較べて生産工程数が削
減されるので低生産コストで製品を供給し得ると共に、
製品品質も従来法による場合と遜色ないものが得られる
。

実施例１ エポキシ樹脂組成物として、ビスフェノールＡ型エポキ
シ樹脂（商品名：エビコー）　８２８．シェル社製）１
００重量部、平均粒径１〜５μｍのタルク６ｏ重量部お
よび、平均粒径０．０１〜０．０４μｍの煙霧質ソリ力
２重量部を混練して比重１．５０のパテ状とし、一方、
比重１．０１と粘度３０００ｃｐｓのポリアミドアミン
（商品名ニド−マイト２４６富士化成社製）を前記エポ
キシ樹脂組成物１００重量部に対して３２．４重量部を
接着直前に混練しながら塗布ガン（スリーボンド社製の
２液温合型エアー塗布ガン）に供給した。

一方、けい素１１，３重量％、銅２，５重量％、鉄０．
４重量％を主要成分とするＡＤＣ−１２＠金に相当する
アルミニウム合金を鋳込温度７００℃にて型締力５００
　ｔのコールドチャンバー型ダイカスト機で第２図（ａ
）　、　（ｂ）に示されるようなインティク・マニホー
ルドの二分割成形体ヲ得た。

この二分割成形体の総重量は１４５０　ｒで、シェル中
子を使用して一体に鋳造したものに較べて約加％の軽量
化を達成すると共に、分割成形体の通気管内面及び接合
面は極めて平滑であった。次いで、接合面（幅４個）を
サンドブラストかけした後有機溶剤（（よる洗浄を行な
った。

このようにして準備した二分割成形体の接合面の一方に
密封用組成物を２咽φのビードで塗布し、両分割成形体
を組立てて治具で固定し、連続ベルトコンベア式乾燥炉
に搬送し７５℃で２時間加熱し、接着作業を完了した。

このようにして製作されたインティク・マニホールドに
就いて評価試験を行なったが、その結果を次表に示す。

以上の促進試験に於いて、ガンオール浸漬後〕剪断強さ
５０ＡＩｉ’／ｅＪ１５０ｏ　ｈｒ以上、ガソオール重
量変化＋２０Ｘ／　５００　ｈｒ以下であれば実用上側
んら差し支えないので、本発明によシ製造されたインテ
ィク・マニホールドは十分実用に供し得る特性を備える
ものであることが分かる〇 比較例１ 従来型のエポキシ樹脂接着剤との性能比較を行ない、そ
の結果を次に示す。なお、比較試験に用いたものの組成
は１次の通シである。

これらの組成から成る密封用組成物を用いて、実施例１
と同様な条件で製造した分割インティク／ マニホールドについて、２鰭φのビード状に塗布し、そ
の評価試験を行なった。結果は次表の通りである。

／ いる組成のエポキシ樹脂を使用した場合には、所望の特
性を満足せず、特性の経年劣化が問題であることが分か
る０しか［７、本発明による場合は、所望の特性を十分
満足し得るものであることが分かる。

〔発明の効果〕

本発明は特定組成の密封用組成物を使用することによっ
て従来型のエポキシ樹脂接着剤では達成することの困難
な特性を発現させることが出来、必要な接合部特性を充
足することに成功し、分割インティク・マニホールドの
成形に際してダイカストの加圧力を十分作用させうる条
件下で成形されるため製品品質を優れたものとすること
が出来ると共に、密封用組成物の硬化温度が低いため、
従来よシ低い硬化温度で接着作業が行なわれ、その硬化
温度にインティク・マニホールド自体が加熱されること
による機械的特性の低下の発生が防止されるなど、極め
て優れた特性を有するインティク・マニホールドの提供
が可能である。

【図面の簡単な説明】

図に示すインティク・マニホールドを二分割したものの
斜視図である。 １・・・インティク・マニホールド １′、１”・・・分割インティク・マニホールド２・・
・キャブレター据付部 ３・・・通気管 ４・・・エンジンブロック接続部 ７・・接着層 特許出願人　株式会社　スリーボンド 同　上　日本軽金属株式会社

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）アルミニウムダイカスト製分割インティク・マニホ
   ールドを、エポキシ樹脂１００重量部に対してポリアミ
   ド樹脂２５〜３５重量部及び無機充填剤５〜１００重量
   部を配合して成る密封用接着剤を用いて接着、一体化す
   ることを特徴とするインティク・マニホールドの製造方
   法。 ２）エボギシ樹脂が、ビスフェノールＡ型エポキシＩｉ
   脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、ノボラックフェ
   ノール型エポキシ樹脂及びこれらの臭素含有エポキシ樹
   脂の一種又は二種以上から成ることを特徴とする特許請
   求の範囲第１項に記載の製造方法。 ３）ポリアミド樹脂が、リルン酸の二量体と過剰のポリ
   アルキレンポリアミンを反応させたポリアミドアミン及
   び芳香族変性ポリアミドアミンであることを特徴とする
   特許請求の範囲第１項並びに第２項に記載の製造方法。 ４）無機充填剤がメルク、シリカ、炭酸カルシウム、酸
   化チタン、カーボン及び煙霧質シリカの一種又は二種以
   上から成ることを特徴とする特許請求の範囲第１項乃至
   第３項に記載の製造方法０