JP3990650B2

JP3990650B2 - 樹脂製インテークマニホールド

Info

Publication number: JP3990650B2
Application number: JP2003106570A
Authority: JP
Inventors: 裕紀谷川
Original assignee: Aisan Industry Co Ltd
Current assignee: Aisan Industry Co Ltd
Priority date: 2003-04-10
Filing date: 2003-04-10
Publication date: 2007-10-17
Anticipated expiration: 2023-04-10
Also published as: JP2004308626A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車用内燃機関などに使用される合成樹脂製の樹脂製インテークマニホールドに関する。
【０００２】
【従来の技術】
内燃機関に吸入される空気は、エアークリーナで濾過された後、スロットル弁を通り、サージタンクに導入され、サージタンクの下流側に接続された独立吸気通路を通り、各気筒に分配して供給される。このような吸入空気を各気筒に供給する吸気系の部品として、インテークマニホールドがあり、従来、この種のインテークマニホールドとして、合成樹脂材料により成形した樹脂製インテークマニホールドが開発されている（例えば下記特許文献１等参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平８−２５２８６４号公報
【０００４】
この種の樹脂製インテークマニホールドは、その製造時、成形型を用いた合成樹脂の射出成形により成形されるため、成形上、複数のピースに分けて成形され、特にサージタンクからファンネル部を経て独立吸気通路に到る部分は、別ピースに分かれて成形されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
そして、このような樹脂製インテークマニホールドが複数のピースに分けて成形された場合、それらのピースは、成形後、その接合部分となる溶着ラインが振動溶着などにより溶着されて、全体の樹脂製インテークマニホールドが製作される。しかし、この種の樹脂製インテークマニホールドにおいて、溶着ラインが、サージタンクからファンネル部を経て独立吸気通路に到る部分で横切るように形成されている場合、その溶着部分に段差部が生じやすく、段差部がファンネル部の流通路を直角に横切るように形成されると、その部分で吸気の流れに乱れが生じ、吸気の通気抵抗が増大する問題があった。
【０００６】
また、別々のピースが溶着ラインで溶着されてインテークマニホールドが一体形成される場合、溶着ラインが平面的にまた平坦に形成されていると、溶着ラインが１つの平面内に位置するように形成され、エンジンに装着した使用時に、エンジンからの振動や吸気脈動による振動圧力が印加された場合、その溶着ラインにおける耐圧強度や耐振強度が低下しやすいという課題があった。
【０００７】
本発明は、上述の課題を解決するものであり、耐圧強度や耐振強度を向上させることができると共に、溶着ラインに起因した吸気の通気抵抗を抑制することができる樹脂製インテークマニホールドを提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の樹脂製インテークマニホールドは、所定形状に成形された複数のピースを溶着ラインに沿って溶着して形成され、サージタンクとそれに続く独立吸気通路を有する樹脂製インテークマニホールドにおいて、サージタンクから独立吸気通路に続く箇所にファンネル部が形成され、ファンネル部近傍を横断するように溶着ラインが形成され、ファンネル部には複数の独立吸気通路を隔てるファンネル隔壁が一方のピースから他方のピースに突き出すように形成され、他方のピースにはファンネル隔壁を受け入れるファンネル壁受け部が形成され、ファンネル隔壁とファンネル壁受け部の接合面が前記溶着ラインとして溶着され、溶着ラインはファンネル部の通気方向に略沿った方向に形成されたことを特徴とする。
【０００９】
ここで、請求項２のように、上記ファンネル部のファンネル隔壁は、他方のピース側に角部が突き出すように略三角形状に形成することができる。
【００１０】
また、請求項３のように、上記ファンネル部のファンネル隔壁の縁部には、略くの字状に曲折した溶着ラインを形成することができる。
【００１１】
【作用】
上記構成の樹脂製インテークマニホールドは、複数のピースが合成樹脂により所定の形状に成形され、それらのピースが振動溶着などにより溶着ラインに沿って溶着されて製作される。樹脂製インテークマニホールドの内部には、サージタンクとそれに続く複数の独立吸気通路が形成され、そのサージタンクから独立吸気通路に続く箇所にファンネル部が形成されると共に、ファンネル部には、ファンネル隔壁が一方のピースから他方のピースに突き出すように形成され、そのファンネル隔壁の接合面に溶着ラインが形成されて溶着される。
【００１２】
したがって、ファンネル部を横断するように形成される溶着ラインは、平面上にある平坦なラインとはならず、立体形状に形成されることになる。このため、このインテークマニホールドがエンジンに装着されて使用され、エンジンの振動や吸気の脈動による振動がファンネル部に印加された際、その部分の立体的な三次元方向の変形を効果的に抑えることができ、その箇所並びにマニホールド全体の耐圧強度、耐振強度を向上させることができる。また、ファンネル部内の吸気通路の内壁に溶着ラインによって生じやすい段差は、吸気通路の横断方向とは異なる通気方向に略沿った方向となるから、吸気の通気抵抗を低減することができる。
【００１３】
さらに、請求項２のように、上記ファンネル部のファンネル隔壁を、他方のピース側に角部が突き出すように略三角形状に形成すれば、或いは、請求項３のように、上記ファンネル部のファンネル隔壁の縁部に、略くの字状に曲折した溶着ラインを形成すれば、さらに耐圧強度、耐振強度を向上させることができ、且つ吸気の通気抵抗を低減することができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。図１は直列４気筒エンジンに使用される樹脂製インテークマニホールド１の正面図を示し、図２はその背面図を、図３はその右側面図を、図４はその左側面図を示している。
【００１５】
この樹脂製インテークマニホールド１は、中央部に位置する第１ピース２、上部の独立吸気通路のカバー部となる第２ピース３、第１ピースの背面部に位置しサージタンク２４の背面側を形成する第３ピース４、及び第３ピース４の背面部に位置しレゾネータ２５のカバー部を形成する第４ピース５と、から構成される。これらの第１ピース２、第２ピース３、第３ピース４、第４ピース５の部材は、各々合成樹脂の射出成形により所定の形状に成形され、振動溶着などにより溶着ラインＭＬに沿って溶着され、樹脂製インテークマニホールド１が形成される。
【００１６】
樹脂製インテークマニホールド１の中央部分を構成する第１ピース２は、図５〜図７に示すように、エンジンの気筒側（シリンダヘッド側）に固定される気筒側取付フランジ２０を有しており、気筒側取付フランジ２０には４気筒分の吸気導出口２１が並設して設けられ、縁部の複数箇所に固定用の取付孔２０ａが形成されている。さらに、第１ピース２の背面側には、サージタンク２４の半殻部を形成する部分が形成され、サージタンク２４に連通する４本の独立吸気通路２６の半殻部が第１ピース２の正面側に形成されている。
【００１７】
第１ピース２の正面における左側寄りには、図１に示すように、スロットルバルブ装置を固定するためのスロットル側取付フランジ２２が形成されている。このスロットル側取付フランジ２２には、吸気導入口２３が形成され、その縁部の複数箇所に取付孔２２ａが形成されている。この吸気導入口２３は第１ピース２内でサージタンク２４に連通する。
【００１８】
さらに、このスロットル側取付フランジ２２は、気筒側取付フランジ２０の側方に位置し、気筒側取付フランジ２０との間には、スロットル側取付フランジ２２と気筒側取付フランジ２０の間を連結するように、板状でＬ字状の連結部がその間に一体成形されている。
【００１９】
図５に示すように、第１ピース２の正面側には、上部の独立吸気通路２６のカバー壁３１となる第２ピース３を溶着するための溶着ラインＭＬが、独立吸気通路２６の外形部に沿って形成され、図６に示すように、第１ピース２の背面側には、サージタンク２４の背面側を形成する第３ピース４を溶着するための溶着ラインＭＬがサージタンク２４の外形部に沿って形成されている。
【００２０】
さらに、図６、図７に示すように、サージタンク２４から独立吸気通路２６に続く箇所に、その入口となるファンネル部２７が形成され、ファンネル部２７の近傍に溶着ラインＭＬが形成されている。ファンネル部２７の縁部には、厚肉状のファンネル壁２８が形成され、さらに、ファンネル部２７には４つの独立吸気通路２６を隔てるファンネル隔壁２９が、図７のように、略三角形状を有して、第１ピース２から第３ピース４に突き出すように形成される。
【００２１】
第３ピース４は、図８、図９に示すように、第１ピース２の背面側のサージタンク２４の背面側の外殻部をなすように形成され、そこには、サージタンク２４の一部をなるサージタンク部４３が凹状に形成され、さらに連通路４５を通してサージタンク部４３と連通するレゾネータ部４１が形成されている。さらに、図９に示すように、第３ピース４には嵌入されるファンネル隔壁２９を受けるためのファンネル壁受け部４４が形成され、ファンネル隔壁２９とファンネル壁受け部４４の接合面には溶着ラインＭＬがされている。
【００２２】
また、ファンネル部２７のファンネル隔壁２９は、図７のように、第３ピース４側に角部が突き出す略三角形状に形成され、さらにそのファンネル隔壁２９の縁部に、略くの字状に曲折した溶着ラインＭＬが形成される。また、図９に示すように、第３ピース４のファンネル壁受け部４４の縁部にも溶着ラインＭＬが形成される。
【００２３】
一方、第２ピース３は、図１０〜図１１に示すように、第１ピース２の正面側の独立吸気通路２６のカバー壁３１をなす形状に成形され、４本の独立吸気通路２６の上部を各々カバーする形状に形成され、第１ピース２の正面側の溶着ラインＭＬに外形縁部が当接されて、溶着される。
【００２４】
また、第３ピース４のレゾネータ部４１の背面側には、その外殻部をなす第４ピース５が、カバー部材として形成され、第３ピース４の背面側に溶着される。第３ピース４の右側部にはＥＧＲパイプを取り付けるためのＥＧＲ管用取付フランジ４２が設けられている。
【００２５】
このような構成の上記１ピース２、第２ピース３、第３ピース４、及び第４ピース５の部材は、図１０〜図１２に示すように相互に接合され、振動溶着によりその溶着ラインに沿った接合部が溶着されて、樹脂製インテークマニホールド１が製造される。
【００２６】
上記構成の樹脂製インテークマニホールド１は、その気筒側取付フランジ２０を、図示しないエンジンのシリンダヘッド側に固定し、そのスロットル側取付フランジ２２に、図示しないスロットルバルブ装置を固定し、さらにＥＧＲ管など配管類、センサ類などを接続して使用される。
【００２７】
エンジンの運転時、機関に吸入される空気は、エアークリーナで濾過された後、スロットルバルブ装置を通り、吸気導入口２３から樹脂製インテークマニホールド１内に導入され、サージタンク２４内に入る。そして、サージタンク２４の下流側に接続された独立吸気通路２６を通り、吸気導出口２１を通ってエンジンの各気筒に分配して供給される。
【００２８】
このような吸入空気を各気筒に供給する際、スロットルバルブの開閉動作に応じて樹脂製インテークマニホールド１内で発生する圧力脈動による振動が発生し、さらに、エンジンブロックから伝わる振動が樹脂製インテークマニホールド１に発生する。
【００２９】
しかし、特に主要部を構成する第１ピース２と第３ピース４の接合部において、その中央部付近に位置する第１ピース２のファンネル部２７のファンネル隔壁２９が、第３ピース４側に角部が突き出すように略三角形状に形成され、このファンネル隔壁２９の縁部に形成された溶着ラインＭＬが立体形状となって溶着されている。
【００３０】
このため、インテークマニホールドの使用時、エンジンの振動や吸気の脈動による振動がファンネル部或いはマニホールド全体に印加された場合でも、その部分の立体的な三次元方向の変形を効果的に抑えることができ、その箇所並びにマニホールド全体の耐圧強度、耐振強度を向上させることができる。
【００３１】
また、使用時に吸引された空気は、サージタンク２４の下流側に接続された独立吸気通路２６を通り、吸気導出口２１を通ってエンジンの各気筒に分配して供給されるが、ファンネル部２７内の吸気通路の内壁に溶着ラインによって生じやすい段差は、独立吸気通路２６の横断方向とは異なる通気方向に略沿った方向となるから、吸気の通気抵抗を抑制し低減することができる。
【００３２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の樹脂製インテークマニホールドによれば、ファンネル部を横断するように形成される溶着ラインは、平面上にある平坦なラインとはならず、立体形状に形成されることになるため、このインテークマニホールドがエンジンに装着されて使用され、エンジンの振動や吸気の脈動による振動がファンネル部に印加された際、その部分の立体的な三次元方向の変形を効果的に抑えることができ、その箇所並びにマニホールド全体の耐圧強度、耐振強度を向上させることができる。また、ファンネル部内の吸気通路の内壁に溶着ラインによって生じやすい段差は、吸気通路の横断方向とは異なる通気方向に略沿った方向となるから、吸気の通気抵抗を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態の樹脂製インテークマニホールドの正面図である。
【図２】同インテークマニホールドの背面図である。
【図３】同インテークマニホールドの右側面図である。
【図４】同インテークマニホールドの左側面図である。
【図５】第１ピース２の平面図である。
【図６】第１ピース２の背面図である。
【図７】第１ピース２のファンネル部の斜視図である。
【図８】第３ピース４の正面図である。
【図９】第３ピース４の正面図である。
【図１０】同インテークマニホールドの分解左側面図である。
【図１１】同インテークマニホールドの分解右側面図である。
【図１２】同インテークマニホールドの分解断面図である。
【符号の説明】
１−樹脂製インテークマニホールド
２−第１ピース
３−第２ピース
４−第３ピース
５−第４ピース
２１−吸気導出口
２３−吸気導入口
２４−サージタンク
２６−独立吸気通路
２７−ファンネル部
２８−ファンネル壁
２９−ファンネル隔壁
４４−ファンネル壁受け部

Claims

所定形状に成形された複数のピースを溶着ラインに沿って溶着して形成され、サージタンクとそれに続く独立吸気通路を有する樹脂製インテークマニホールドにおいて、
該サージタンクから独立吸気通路に続く箇所にファンネル部が形成され、該ファンネル部近傍を横断するように溶着ラインが形成され、該ファンネル部には複数の独立吸気通路を隔てるファンネル隔壁が一方のピースから他方のピースに突き出すように形成され、該他方のピースには該ファンネル隔壁を受け入れるファンネル壁受け部が形成され、該ファンネル隔壁と該ファンネル壁受け部の接合面が前記溶着ラインとして溶着され、該溶着ラインは該ファンネル部の通気方向に略沿った方向に形成されたことを特徴とする樹脂製インテークマニホールド。
前記ファンネル部のファンネル隔壁は、他方のピース側に角部が突き出す略三角形状に形成されたことを特徴とする請求項１記載の樹脂製インテークマニホールド。
前記ファンネル部のファンネル隔壁の縁部に、略くの字状に曲折した溶着ラインが形成されたことを特徴とする請求項１または２記載の樹脂製インテークマニホールド。