JP2009030441A - 合成樹脂製の管 - Google Patents
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Abstract
【目的】2個の部材を溶着して内部に通路を形成する筒状部材において、湾曲部での湾曲度合いが大きい場合でも、湾曲部での溶着強度を強くすることができる合成樹脂製の管を提供する。
【解決手段】第一へこみ部28と第一接合部22とを形成した第一部材12と、第二へこみ部40と第二接合部34とを形成した第二部材14とを溶着して、内部に通路18を有する筒状部材10を形成する。第一部材12に前記第一へこみ部28における最大幅となる一対の第一平面部28を形成し、第二部材14に前記第二へこみ部40における最大幅となる一対の第二平面部38を形成する。第一部材12と第二部材14との溶着箇所44を、第一平面部28と第二平面部38との接合箇所とすることによって、筒状部材10の湾曲部における湾曲角度αより溶着箇所44の湾曲部における湾曲角度βを大きくすることができ、溶着箇所44の湾曲部における溶着強度を強くすることができる。
【選択図】図3
【解決手段】第一へこみ部28と第一接合部22とを形成した第一部材12と、第二へこみ部40と第二接合部34とを形成した第二部材14とを溶着して、内部に通路18を有する筒状部材10を形成する。第一部材12に前記第一へこみ部28における最大幅となる一対の第一平面部28を形成し、第二部材14に前記第二へこみ部40における最大幅となる一対の第二平面部38を形成する。第一部材12と第二部材14との溶着箇所44を、第一平面部28と第二平面部38との接合箇所とすることによって、筒状部材10の湾曲部における湾曲角度αより溶着箇所44の湾曲部における湾曲角度βを大きくすることができ、溶着箇所44の湾曲部における溶着強度を強くすることができる。
【選択図】図3
Description
本発明は、2つの部材を溶着して内部に通路を形成する合成樹脂製の管に関するものである。
従来から、エンジンに大気を導入させるものとして、インテークマニホールドが知られている。ここで、インテークマニホールドの吸気管の要部の斜視断面図を図5に示す。インテークマニホールド60は一般に、断面が円形または楕円形の吸気管(筒状部材)62を複数備えている。この吸気管62の内部に吸気通路64が形成され、この吸気通路64を通って大気がエンジン内に導入される。
複数個の吸気管62を有するインテークマニホールド60は一般に、図6に示すように、2種類の合成樹脂製の第一部材66と第二部材68とを溶着して形成されている。ここでは便宜上、吸気通路64(図5)の断面を円形として説明する。第一部材66は、筒状の部材を軸方向(長手方向)に2つに分割した一方の部材であって、図7に示す断面において、半円形(内壁も外壁も半円形)の第一主体部70と、その半円形の第一主体部70の両端から外側に突出するひれ状の第一接合部72とから成る。第一主体部70には、吸気通路64を軸方向に2つに分割した一方の溝状空間である第一へこみ部74が形成される。一方、第二部材68は、筒状の部材を軸方向に2つに分割した他方の部材であって、図7に示す断面において、半円形(内壁も外壁も半円形)の第二主体部76と、その半円形の第二主体部76の両端から外側に突出するひれ状の第二接合部78とから成る。第二主体部76には、吸気通路64を軸方向に2つに分割した他方の溝状空間である第二へこみ部80が形成される。ここで、第一接合部72の接合面82と第二接合部78の接合面84とを接合して溶着する(溶着箇所86)ことで、内部に吸気通路64を形成した吸気管(筒状部材)62が完成する(図5及び図7)。吸気通路64は、第一へこみ部74と第二へこみ部80とを合わせたものである。
従来のインテークマニホールド60においては、図7に示すように、吸気通路64の断面を円形として、円の中心を通過する直径位置で2つの部材に分割していた。これは、吸気管62の溶着箇所86は、強度的並びに型抜きの観点から、吸気通路64の断面の一番幅の広い頂点位置(断面の直径位置、即ち最大横幅位置)を溶着位置にする必要がある。即ち、溶着位置を一番幅の広い頂点位置からずらすと、溶着位置での溶着強度が弱くなってしまう。このため、2つの部材の溶着箇所86を含む面は必ず吸気通路64の断面の円の中心位置(円の直径位置)を通るようにしなければならず、溶着箇所86の位置を自由に設定することはできなかった。従って、吸気管62が湾曲部を有する場合、吸気管62の湾曲部の湾曲角度と溶着箇所86の湾曲部の湾曲角度は、必然的にほぼ同じ角度となっていた。
インテークマニホールド60の吸気管62の湾曲部に関しては、吸気管62の軸方向において、図7の2箇所の溶着箇所86を含む線(面)に対して直角方向に湾曲する。その湾曲部を図7で右側面から見た図を図8に示す。図8において、第一部材66と第二部材68との溶着箇所86における湾曲部の湾曲角度をαとすると、第一部材66の湾曲部も第二部材68の湾曲部も湾曲角度は角度αとなる。この湾曲角度αは、湾曲しない直線部分では180度であり、湾曲度合いが進むにつれて湾曲角度αは180度より徐々に小さくなる。
なお、吸気通路64の断面を円形のものについて説明してきたが、吸気通路64の断面が楕円形のものであっても、吸気通路64の断面の最大横幅位置は所定の位置(例えば短軸位置)となるので、断面円形のものと同様に、第一部材66の第一接合部72と第二部材68の第二接合部78との溶着箇所86を変えることができない。
図8に示す吸気管62の湾曲度合いが比較的緩やかな場合(湾曲角度αが180度に近い角度の場合)は、湾曲部における溶着箇所86の溶着強度を強く保つことができる。しかし、湾曲の度合いが大きい場合(湾曲角度αが180度に比べて小さい場合)には、湾曲部における溶着箇所86の溶着強度が弱くなり、その湾曲部において所望の溶着強度が保てなくなるという欠点が生じていた。その結果、従来の合成樹脂製の吸気管62では、湾曲角度αが一定以上に小さいものを形成することができず、吸気管62のレイアウトが制限されるという欠点があった。
なお、合成樹脂製の筒状部材を吸気管62として説明してきたが、吸気管62ではなく、2つの合成樹脂製部材を溶着して内部に通路を有する単なる管を形成するものにおいても同様の欠点があった。
本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、2個の部材を溶着して内部に通路を形成する筒状部材において、湾曲部での湾曲度合いが大きいものであっても、湾曲部での溶着強度を強くすることができる合成樹脂製の管を提供することを目的とするものである。
本発明の合成樹脂製の管は、第一主体部と前記第一主体部から外側に突出する2個の第一接合部と前記第一主体部に形成される第一へこみ部とを有する第一部材と、第二主体部と前記第二主体部から外側に突出する2個の第二接合部と前記第二主体部に形成される第二へこみ部とを有する第二部材とから成り、前記2個の第一接合部と前記2個の第二接合部とを溶着することで内部に通路を形成した筒状部材を形成し、前記筒状部材の軸方向において2箇所の溶着位置を含む面に対して直角方向に前記筒状部材が湾曲する合成樹脂製の管において、前記第一主体部が第一円弧部とその第一円弧部に一端を連結すると共に前記第一接合部を他端に連結した互いに平行な一対の第一平板部とから成り、前記第二主体部が第二円弧部とその第二円弧部に一端を連結すると共に前記第二接合部を他端に連結した互いに平行な一対の第二平板部とから構成し、前記一対の第一平板部の間隔が前記第一へこみ部における最大間隔とし、前記一対の第二平板部の間隔が前記第二へこみ部における最大間隔とし、前記一対の第一平板部の間隔と前記一対の第二平板部の間隔とを同一間隔とし、前記筒状部材の湾曲部における湾曲角度αよりもその湾曲部における前記第一接合部と前記第二接合部との溶着位置での湾曲角度βを大きな角度としたことを特徴とするものである。本発明は、前記筒状部材をインテークマニホールドの吸気管としたことを特徴とするものである。
本発明の合成樹脂製の管においては、通路断面の最大間隔の位置を所定の長さとすることで、第一部材と第二部材との溶着箇所の位置を最大間隔の任意の位置に設定することができる。この結果、第一部材と第二部材とを溶着して成る筒状部材の湾曲部での湾曲度合いが大きい場合(湾曲角度を角度α)でも、第一部材と第二部材との湾曲部での湾曲角度(湾曲角度を角度β)を、角度αより大きくすることができる。溶着位置の湾曲角度βが筒状部材の湾曲角度αより大きくすることができるので、湾曲部での溶着位置の溶着強さを従来のもの(湾曲角度α)と比べて強くすることができる。よって、筒状部材をインテークマニホールドの吸気管として使用した場合に、レイアウトが制限されるという欠点を解消することができる。
次に、本発明を図面に基づいて説明する。
図1は本発明に係る合成樹脂製の管の要部斜視断面図、図2は本発明に係る合成樹脂製の管の断面図である。本発明に係る合成樹脂製筒状部材(合成樹脂製の管)10は、合成樹脂から成る2つの部材である第一部材12と第二部材14とを例えば超音波振動によって溶着してなるものであり、筒状部材10の内部に通路18を形成するものである。図1では、複数個の合成樹脂製筒状部材10を有するものをインテークマニホールド16とし、図1及び図2では、筒状部材を吸気管10とし、筒状部材の内部の通路を吸気通路18として説明する。
図1は本発明に係る合成樹脂製の管の要部斜視断面図、図2は本発明に係る合成樹脂製の管の断面図である。本発明に係る合成樹脂製筒状部材(合成樹脂製の管)10は、合成樹脂から成る2つの部材である第一部材12と第二部材14とを例えば超音波振動によって溶着してなるものであり、筒状部材10の内部に通路18を形成するものである。図1では、複数個の合成樹脂製筒状部材10を有するものをインテークマニホールド16とし、図1及び図2では、筒状部材を吸気管10とし、筒状部材の内部の通路を吸気通路18として説明する。
第一部材12は、筒状の部材を軸方向(長手方向)に2つに分割した一方のものであり、軸方向に直角な断面(図2)において、U字形状をした第一主体部20と、その第一主体部20の左右両側の自由端位置から外側に突出するひれ状の第一接合部22とから成る。第一主体部20は更に、第一円弧部24とその第一円弧部24の左右両側に一体に連結される2個の第一平板部26とから成る。各第一平板部26の自由端に前記第一接合部22が一体に連結されている。第一部材12における第二部材14と接合溶着するための第一接合面23は、第一平板部26の端面だけのものと、第一接合部22の端面と第一平板部26端面との両方から成るものとの、両方を含むものとする。第一主体部20には、吸気通路18を軸方向に2つに分割した一方の形状からなる溝状空間としての第一へこみ部28が形成される。一対の第一平板部26は平行に配置されており、各第一平板部26における第一へこみ部28に対面する内壁を第一内壁30とすれば、一対の第一内壁30の間隔は、第一へこみ部28における最大間隔に設定されている。
第二部材14は、筒状の部材を軸方向(長手方向)に2つに分割した他方のものであり、軸方向に直角な断面(図2)において、U字形状をした第二主体部32と、その第二主体部32の左右両側の自由端位置から外側に突出するひれ状の第二接合部34とから成る。第二主体部32は更に、第二円弧部36とその第二円弧部36の左右両側に一体に連結される2個の第二平板部38とから成る。各第二平板部38の自由端に前記第二接合部34が一体に連結されている。第二部材14における第一部材12と接合溶着するための第二接合面35は、第二平板部38の端面だけのものと、第二接合部34の端面と第二平板部38端面との両方から成るものとの、両方を含むものとする。第二主体部32には、吸気通路18を軸方向に2つに分割した他方の形状からなる溝状空間としての第二へこみ部40が形成される。一対の第二平板部38は平行に配置されており、各第二平板部38における第二へこみ部40に対面する内壁を第二内壁42とすれば、一対の第二内壁42の間隔は、第二へこみ部40における最大間隔に設定されている。なお、一対の第一内壁30の間隔と一対の第二内壁42の間隔とは同一間隔とする。
第一部材12の第一接合面23と、第二部材14の第二接合面35とを接合して、それらを溶着する(溶着箇所44)。この第一部材12と第二部材14との溶着により、内部に吸気通路18を形成した吸気管10を完成させることができる(図1及び図2)。吸気通路18は、第一へこみ部28と第二へこみ部40とを合わせたものである。
インテークマニホールド16においては、吸気管10の軸方向の長さの途中において湾曲する湾曲部を有している。図2において、2箇所の溶着箇所44を含む線(立体的には面となる)を線X−Xとすると、吸気管10の軸方向において線X−Xに対して直角方向に吸気管10は湾曲する。その湾曲部を図2で右側から見た図を図3に示す。図3において、第一部材12における第一接合面23とは反対側の第一外縁46(第一主体部20の第一円弧部24の頂部)の湾曲部の湾曲角度を角度αとし、第二部材14における第二接合面35とは反対側の第二外縁48(第二主体部32の第二円弧部36の頂部)の湾曲部の湾曲角度を角度αとする。即ち、本発明と従来例との相違を明確にするために、第一部材12と第二部材14の湾曲部の湾曲角度は、従来例の図8に示した第一部材66の湾曲角度と第二部材68の湾曲角度と同じ角度αとする。第一部材12の第一主体部20において、第一円弧部24と第一平面部9とを区画する第一境界線50(二点鎖線)は、第一外縁46と平行となり、この第一境界線50においても湾曲部の湾曲角度は角度αとなる。同様に、第二部材14の第二主体部32において、第二円弧部36と第二平面部14とを区画する第二境界線52(二点鎖線)は、第二外縁48と平行となり、この第二境界線52おいても湾曲部の湾曲角度は角度αとなる。
本発明においては、第一部材12の第一接合面23の湾曲部の湾曲角度を角度αより大きい角度βにする。第二部材14の第二接合面35の湾曲部の湾曲角度も、第一接合面23の湾曲部の湾曲角度と同一の角度βにする(図3)。第一接合面23や第二接合面35では、湾曲部(湾曲角度β)の両側は、所定の長さだけ直線状とするのが望ましい。第一部材12の第一接合面23と第二部材14の第二接合面35とを接合させて溶着することで、吸気管10となる。
第一部材12の第一接合面23と第二部材14の第二接合面35とを接合溶着した状態(図3)において、3箇所の断面(A−A線断面、B−B線断面、C−C線断面)を図4に示す。この結果、図3及び図4に示すように、第一部材12の第一境界線50と第一接合部面23との間の第一領域54(第一平板部26の内壁)は、湾曲部付近において広く、湾曲部から離れるにつれて狭くなる。一方、図3及び図4に示すように、第二部材14の第二境界線52と第二接合面35との間の第二領域56(第二平板部38の内壁)は、湾曲部付近において狭く、湾曲部から離れるにつれて広くなる(所定の軸方向の長さだけ)ようになる。
図4の3つの断面図の全てにおいて、第一境界線50と第二境界線52との間の長さLは同一となる。即ち、図4の全て3つの全ての断面において、吸気通路18の断面は同一となる。このように、吸気管10の軸方向におけるどの位置においても吸気通路18の各断面が同一(またはほぼ同一)となる。これは、インテークマニホールド16において、吸気通路18内を流れる流体の安定流量を得ることができるようにするためである。
第一部材12と第二部材14との溶着箇所44は、吸気通路18の断面の一番広い箇所に配置しなければならない。本発明では、吸気通路18の断面の一番広い箇所は、図4の3つの断面に示すように、第一平板部26の第一境界線50から第二平板部26の第二境界線50までの長さLの範囲である。よって、本発明では、この長さLの範囲内の任意の位置に、第一部材12と第二部材14との溶着箇所44を位置させることができる。この結果、湾曲部における吸気管10(第一部材12及び第二部材14)の湾曲角度αに対して、溶着箇所44の湾曲角度を、αより角度の大きいβとすることが可能となる。従来では、湾曲部における溶着箇所の湾曲角度αでは、所望の強度を保つことができない場合でも、本発明では湾曲部における溶着箇所44の湾曲角度を、αより角度の大きいβとすることができるので、溶着箇所44における湾曲部の溶着強度を従来のものと比べて強くすることができる。
なお、前述の説明において、合成樹脂製筒状部材10をインテークマニホールドにおける吸気管として説明したが、2個の部材を溶着して通路を形成する合成樹脂製の筒または管を構成するものであれば、インテークマニホールドにおける吸気管に限るものではない。
10 筒状部材
12 第一部材
14 第二部材
16 インテークマニホールド
18 通路
20 第一主体部
22 第一接合部
24 第一円弧部
26 第一平板部
28 第一へこみ部
30 第一内壁
32 第二主体部
34 第二接合部
36 第二円弧部
38 第二平板部
40 第二へこみ部
42 第二内壁
44 溶着箇所
12 第一部材
14 第二部材
16 インテークマニホールド
18 通路
20 第一主体部
22 第一接合部
24 第一円弧部
26 第一平板部
28 第一へこみ部
30 第一内壁
32 第二主体部
34 第二接合部
36 第二円弧部
38 第二平板部
40 第二へこみ部
42 第二内壁
44 溶着箇所
Claims (2)
- 第一主体部と前記第一主体部から外側に突出する2個の第一接合部と前記第一主体部に形成される第一へこみ部とを有する第一部材と、第二主体部と前記第二主体部から外側に突出する2個の第二接合部と前記第二主体部に形成される第二へこみ部とを有する第二部材とから成り、前記2個の第一接合部と前記2個の第二接合部とを溶着することで内部に通路を形成した筒状部材を形成し、前記筒状部材の軸方向において2箇所の溶着位置を含む面に対して直角方向に前記筒状部材が湾曲する合成樹脂製の管において、前記第一主体部が第一円弧部とその第一円弧部に一端を連結すると共に前記第一接合部を他端に連結した互いに平行な一対の第一平板部とから成り、前記第二主体部が第二円弧部とその第二円弧部に一端を連結すると共に前記第二接合部を他端に連結した互いに平行な一対の第二平板部とから構成し、前記一対の第一平板部の間隔が前記第一へこみ部における最大間隔とし、前記一対の第二平板部の間隔が前記第二へこみ部における最大間隔とし、前記一対の第一平板部の間隔と前記一対の第二平板部の間隔とを同一間隔とし、前記筒状部材の湾曲部における湾曲角度αよりもその湾曲部における前記第一接合部と前記第二接合部との溶着位置での湾曲角度βを大きな角度としたことを特徴とする合成樹脂製の管。
- 前記筒状部材をインテークマニホールドの吸気管としたことを特徴とする請求項1記載の合成樹脂製の管。
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012140892A (ja) * | 2010-12-28 | 2012-07-26 | Mikuni Corp | 樹脂製インテークマニホールド |
JP2013155683A (ja) * | 2012-01-31 | 2013-08-15 | Fuji Heavy Ind Ltd | 樹脂製インテークマニホールド |
CN112606416A (zh) * | 2020-12-02 | 2021-04-06 | 浙江枫叶管业科技股份有限公司 | 一种适于渔业养殖的pe管道成型装置 |
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2007
- 2007-07-24 JP JP2007191845A patent/JP2009030441A/ja active Pending
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