JPS63154335A

JPS63154335A - 樹脂製インテ−クマニホ−ルド

Info

Publication number: JPS63154335A
Application number: JP30180286A
Authority: JP
Inventors: Akio Iizuka; 飯塚　昭夫; Shigenori Kazama; 重徳風間
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1986-12-19
Filing date: 1986-12-19
Publication date: 1988-06-27
Anticipated expiration: 2010-05-01
Also published as: JPH0739147B2

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】（産業上の利用分野）この発明は内燃機関に用いる樹脂製のインテークマニホ
ールドに関するものである。

（従来の技術）従来インテークマニホールドはアルミニウム合金を用い
鋳造により製造されている。しかし、この工法は生産時
間を要し、また高価なものとなっているため、その代替
法が求められていた。また、アルミニウムは軽合金とは
いえ重く、たとえば、Ｖ形６気筒エンジンのインテーク
マニホールドは重量約５　ｋｇにも及んでいる。そのた
め、インテークマニホールドの材料を樹脂により置き換
えることは、単に製造コストの低減、製品重量の低減を
達成するのみならず、エンジンマウントの強度や振動騒
音におよぼす影響等の２次的効果も大きく、開発課題と
して重要なものとなっている。

樹脂製インテークマニホールドは英国フォード社が不飽
和ポリエステル樹脂を用い、合金中子法を使って製造す
ることについて１９８３年に発表しており、また１９８
５年には西独ＶＤＩにＢＡＳＦ社およびＢａｙｅｒ社が
ナイロン樹脂を用い同じく合金中子法を用いて製造する
ことについて発表している。

（発明が解決しようとする問題点）しかしながら、上述した従来の合金中子法による方法は
、アルミ合金製インテークマニホールドの製造法で踏襲
し、中子材料を砂から低融点合金とした点に改良点が認
められるものの、本質的には射出成形法の応用にすぎな
い。このため、中空部品を製造するに際し、低融点合金
中子を製造し、この中子を用いて射出成形を行ない、そ
の後に中子を融解排出するという工程をとるため、アル
ミ合金でインテークマニホールドを製造する場合に比べ
、工程的なメリットが得られないばかりか、低融点合金
にはビスマス等の高価な材料を必要とするために、原材
料費においてもコスト高になるという問題点があった。

また、射出成形法によると厚肉部品しか製造できず、樹
脂を用いるにもかかわらず成形品の重量が大になるとい
う問題点もあった。一方、中子を用いない中空部品の製
造方法としてブロー成形が考えられるが、単にブロー成
形だけでインテークマニホールドを製造するためには多
くの問題があり、その一つにフランジ部をどう成形する
かという問題点があった。

（問題点を解決するための手段）この発明は、このような従来の問題点に着目してなされ
たもので樹脂製インテークマニホールドの中空部をブロ
ー成形法により製造するとともに、強度及び成形精度が
要求されるフランジ部を射出成形法または圧縮成形法に
より製造することにより、上記問題点を解決したもので
ある。

この発明の樹脂製インテークマニホールドを第１ａ、　
ｂおよび０図に示す。本発明のインテークマニホールド
１は中空部、すなわち、パイプ部４、コレクタ一部５を
ブロー成形により成形し、その後フランジ部２，３を圧
縮成形により形成するか、または射出成形によりフラン
ジ部２，３を中空部とは別に成形しておいて後に画成形
体を接合することにより形成されている。

まず、フランジ部を射出成形により形成し、ブロー成形
により形成した中空部に接合する場合について詳細に説
明する。

上述するフランジ部２．３は耐熱性が要されるため例え
ば、耐熱性のあるガラス繊維を４５χ含有した６、６ナ
イロン樹脂を用いてソリを少くするのが好ましい。フラ
ンジ面はガスケットを介してエンジン本体に取りつける
が、現在通常使用しているガスケットはフランジ面とし
て０．１龍の公差しか許されないのであるが、射出成形
によれば平滑度が０．１鶴以下のフランジ面を有するフ
ランジ部を容易に製造することが可能である。

中空部（パイプ部４、コレクタ部５）は、例えばガラス
繊維入りポリアミド樹脂を用いブロー成形により製造す
れば１３０℃にさらされる可能性のある部位に１０年間
使用しても、自重変形を起こさないばかりか、エンジン
等の加振にも余裕をもって使用することができる中空部
を得ることができる。

上述した、射出成形法で形成したフランジ部２゜３とブ
ロー成形により形成した中空部４．５は通常の手段、例
えば振動融着によって接合することができる。尚、この
場合、それぞれの接合面に凹凸形状を設けておいて、両
者をかみ合い形状等にしておくと、フランジ部２．３と
中空部４．５の接合強度が上がってより好ましい。

フランジ部を射出成形により形成する場合の実施例を次
に示す。

（実施例１）溶融粘度約３００００ポイズ（高化式フローテスターに
より２３０℃、５０　ｋｇ　／　ａｍ　２の条件で測定
）のガラス繊維２０Ｘを含んだ６ナイロン樹脂（東し■
製「アミランＣＭ１０４６　Ｋ４　Ｊ　：商品名）を用
い、長径４００　＊ｎ、短径短径１００肉、肉厚３．５
鰭リソンとして取り出し、型締めをしパイプ間の部分を
融着させるとともに、吹込圧６　ｋｇ　／　ｃｍ　”で
吹込み、第１図に示すインテークマニホールドのパイプ
部およびコレクタ一部を成形する。成形温度はグイ付近
において２７０℃であった。パイプ間部およびパイプ端
部、コレクタ一端部は離型後切断し、とり除き肉厚３．
２ｍｍの中空成形体を作った。一方、ガラス繊維を３０
χ含んだ６ナイロン樹脂（宇部興産Ｃ１ｌ製　ｒｌｏ１
５Ｇｃ６Ｊ　：商品名）を用い、通常の射出成形法にて
フランジ部を作成した。樹脂温度は２８５℃であり、射
出圧は８００　ｋｇ／　ｃｍ”であった。上述において
形成した中空成形体とフランジ部の両者を振動融着法に
て接合した。振動融着機は、特にその機種に限定される
ものではないが、本実施例ではＢＲＡＮＳＯＮ　ＷＥＬ
ＤＥＲＭｏｄｅｌ　２７００において３０ｐｓｉ　。

振幅２龍、２秒の条件の下で接合し第１図に示すインテ
ークマニホールドを得た。該インテークマニホールドの
フランジ部と中空部間の接合強度に関しては、５００　
ｋｇ　／　ｃｒｎ　２の引張り強度を確保した。

また、耐ガソホール性、難燃性、表面平滑性ともに良好
であり内燃機関に適用して使用した際も問題がなかった
。

（実施例２）内層に溶融粘度約３００００ポイズの１１ナイロンを用
い、外層に溶融粘度約３００００ボイズのガラス繊維を
２０χ含んだ６ナイロン樹脂　（例えば東し■製、商品
名「アミランＣＭ１０４６に４Ｊ　）を用い実施例１と
同様に第１図に示すインテークマニホールドのバイブ・
コレクタ一部を製造した。

また実施例１と同じ材料を用い、フランジ部を製造し、
これら両者を振動融着法にて接合し、第１図に示すイン
テークマニホールドを得た。振動融着の条件は、接合圧
８０ｐｓｉ、振幅３ｍｍ、２秒である。本実施例のフラ
ンジ部と中空部の接合強度に関し３５０　ｋｇ／ｃｍ”
の引張り強度を得た。また、耐ガソホールド性、難燃性
、平面平滑性ともに良好で、内燃機関に適用して使用し
た際も問題がなかった。

次に、フランジ部２．３を圧縮成形により形成し、同時
にまたは後に中空部４，５をブロー成形により形成する
場合について詳細に説明する。まず、第２−１図に示す
ように加熱、融解された樹脂を押出し器工１によってパ
リソン用金型１２により円筒状パリソン１３として押出
す。第２−１図において圧縮成型用金型１４は断熱材１
５を介してパリソン用金型１２に取り付けられている。

この段階ではブロー成形用金型１６および１７は開放し
ている。次の段階で、第２−２図に示すようにブロー成
形用金型１６および１７を閉じる。この状態では、まだ
エアは吹込まないでおく。また、必要に応じて、第２−
７図に示すように、ここでパリソンをカントすることが
できる。次の段階で、第２−３図に示すようにパリソン
用金型１２と一緒に圧縮成形用金型１４を矢１８で示す
ように下方におし下げ、圧縮成形によってフランジ部を
形成する。この時、同時に、または後で第２−４図に示
すようにエアを吹き込んで目的とするインテークマニホ
ールドを完成させる。

次いで、第２−５図に示すように圧縮成形用金型１４を
はずし、次いで第２−６図に示すようにブロー成形用金
型１６および１７をはずす。この操作順序は一定してい
るものではなく、適宜に変えることができる。最後に成
形品を下方に抜きとり、パリソンをカットして第２−１
図に示す状態にもどす。

また、前記したようにパリソンのカットは必ずしも最後
に行う必要はない。例えば第２−２図に示すブロー成形
用金型１６および１７が閉じた時点でパリソンをカット
してもよい。また、圧縮成形用金型１４の押込み時期と
して、第２−３図、第２−４図の工程のかわりに第２−
７図に示すようにすることもできる。この例ではパリソ
ンをカットした後、圧縮成形用金型１４を押込み、しか
る後にエアを吹き込むようにする。この場合は、圧縮成
形用金型が始めからパリソンの内側にある必要がないた
め、より実用的である。以上の方法により第３図に示す
インテークマニホールド１′を成形することができる。

第４図は上記方法の変更例でありフランジ部の肉厚を厚
くするため圧縮成形用金型１４を通じてパリソン内部を
減圧し、大気圧によって図中矢印１９方向にパリソンを
肉寄せする方法である。

この方法によればフランジ部のみを別工程で成形し、接
合するという工程が省け、よりコストダウンが図れると
ともに、フランジ部と中空部の接合強度も十分であると
いう効果が得られる。また、フランジ部の強度、精度共
に十分なものが得られる。

第５図および第６図は本発明の更に別の実施例を示す。

第６図は第５図に示すインテークマニホールドのフラン
ジ部２″のｘ−ｘ”断面である。

この実施例の樹脂製インテークマニホールドはそのフラ
ンジ面２″、３″に凹凸部２０を設けてあり、ゴムガス
ケット、シーリング材などのパツキンを介してシリンダ
ヘッドに取り着ける際、この凹凸部２０が押圧してパツ
キンを押しつぶし、ガス漏れをなくすことができる。ま
た、このような同心円状の凹凸部２０を設けたインテー
クマニホールドは、上記ゴムガスケット、シーリング材
などのパツキンを設けないでもガス漏れを起さないこと
を確めた。これは、フランジ表面に設けた凸部が変形し
、パツキンと同等の効果をもたらすものと考えられる。

尚、これらの凹凸部２０は射出成形、圧縮成形特容易に
形成することができる。

また、実験によれば、このような凹凸部２０はその高さ
を０．１〜２鶴以内とすることが望ましいが、これに制
限されるものではなく、パツキンの材質や、厚さ、フラ
ンジ取り付は時の面圧などによって最適値を選定するこ
とができる。また、このような凹凸列の成形精度を極端
に高くする必要はなく、凸列の一部に欠陥があっても、
フランジ取り付は時の面圧によって凸列が押しつぶされ
、しかも、またはパツキンが押しつぶされ、結果的に連
続した環状の凸列が形成されれば、この実施例の意図す
るシーリングを達成することができる。

（発明の効果）上述するように、この発明はによれば、低コストで製造
可能な樹脂製インテークマニホールドを得ることができ
、しかも本発明の樹脂製インテークマニホールドは強度
及びフランジ面の面精度共に優れているという効果が得
られる。

【図面の簡単な説明】

第１ａ図は本発明のインテークマニホールドの正面図、第１ｂ図は第１ａ図に示す本発明のインテークマニホー
ルドの平面図、第１ｃ図は第１ａ図に示す本発明のインテークマニホー
ルドの側面図、第２−１．２−２．２−３．２−４．２−５．２−６お
よび２−７図は本発明のインテークマニホールドの製造
法の１例を示す段階的説明用断面図、第３図は第２図の方法により製造したインテークマニホ
ールドの斜視図、第４図は第２図に示す製造法の変更例を示す説明用断面
図、第５図は本発明の他の実施例を示す斜視図、第６図は第
５図のＸ−Ｘ線上の断面図である。１、１’　、　１″・・・インテークマニホールド２、
３．２″、３“・・・フランジ部４・・・パイプ部　　　　　５・・・コレクタ一部１１
・・・押出し器　　　　　１２・・・パリソン用金型１
３・・・筒状パリソン　　　１４・・・圧縮成形用金型
１５・・・断熱材１６、１７・・・ブロー成形用金型２０・・・凹凸部特許出廓人　　日産自動車株式会社代理人弁理士　　杉　　村　　暁　　秀同　　弁　　理
　　士　　　　杉　　　　村　　　興　　　　作第２−
１図第２−３図第２−４図第２−５図第２−６図

Claims

【特許請求の範囲】

１、ブロー成形法で製造した中空部と、射出成形法また
は圧縮成形法で製造したフランジ部からなる樹脂製イン
テークマニホールド。