JP4869494B2 - 樹脂製インテークマニホールドの接着構造 - Google Patents
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Description
【発明が属する技術分野】
本発明は、合成樹脂で形成された樹脂製部品の接着構造に関し、特に、接着部に閉じられた空間が形成される場合の接着構造に関する。
【0002】
【従来の技術】
図7は、従来の樹脂製部品の接着構造を示す図である。部品1と部品2とは、共に円柱形状をしている。2つの部品を接着するには、部品1の底面1aと部品2の頂面2aとを直接接着すればよいのであるが、そのような面と面との接着方法を採用すると、接着面内に接着されない部分ができ、接着強度を確保できない。
【0003】
そこで、通常は、一方の部品2に円環状の接着用リブ2bを形成し、この接着用リブ2bの先端面を、相手側の部品1の底面1aに接着する。このような接着にすると、線と面との接着に近づき、接着面全体を確実に接着でき、接着強度を安定的に確保することができることとなる。
【0004】
図8は、接着状態を示す図で、(a)は斜視図、(b)は縦断面図である。これらの図に示すように、部品1,2は、接着用リブ2bを加熱して溶融させ、相手部品1の底面1aに押しつけることで接着される。このような接着方法としては、熱板溶着、スピン溶着、超音波溶着、振動溶着などの方法がある。また、加熱しない接着としては、接着剤による接着がある。
【0005】
接着が完了した状態では、図8(b)に示すように接着用リブ2aと部品1,2で囲まれた空間3ができる。この空間3は、周囲が密閉されており、外部とは絶縁され、空気が密閉された空間となる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
空間3内の空気は、熱板溶着、スピン溶着、超音波溶着、振動溶着のように部品1,2を加熱して溶着する場合には、溶着時の溶融熱で内部の空気が膨張し、溶着時の密着性が低下するという問題がある。また、接着時の加熱の有無に拘わらず、接着後の使用環境の変化により、空間3内の空気の膨張、収縮が繰り返し発生し、その度に、接着面に引張と圧縮の応力が繰り返し発生する。そのために繰り返し疲労による接着強度の低下が起こるという問題があった。
【0007】
本発明は、これらの問題を解決し、加熱接着の場合には溶着時の密着性を上げることができ、接着後の使用温度環境の変化による影響を受けることの無い樹脂製部品の接着構造を提供することを目的としている。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上記の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の接着構造は、外周を溶着する樹脂製インテークマニホールドの互いに接着される2つの樹脂製部品の少なくとも一方の外周面から離れた中間部に、相手側部品と接着する環状の接着用リブを突設し、該接着用リブの全面を相手側部品に接着して前記接着用リブと相手側部品との間に閉じた空間を形成する樹脂製部品の接着構造において、前記空間の内外を連通する空気連通部を1以上設けたことを特徴としている。
【0009】
前記空気連通部が、接着用リブ又は接着用リブ以外のところに穿設された孔である構成や、前記空気連通部が、前記接着用リブの接着面側から接着用リブの根本に向かって切り欠いた切欠部である構成や、前記切欠部が、接着用リブの根本まで達している構成とすることができる。
【0010】
前記いずれかの構成の樹脂製品の接着構造を一部に有する構成としたり、前記の構成が角部である構成とすることができる。
【0011】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施例を図面によって説明する。
図1は、例えばエンジンの吸気装置としての樹脂製インテークマニフォールドのような複数の部品を接合してなる樹脂製製品の振動溶着による接合構造についての第1実施例を示す図で、(a)は接着状態を示す縦断面図で、(b)は(a)の下側の部品12の上面図である。これらの図に示す部品1の方は、従来例のものと同じである。部品12は、その頂面に接着用リブ12aが形成されている。この接着用リブ12aは、従来の接着用リブ2aが円環状であったのに対し、切欠部12bがあって、C字状となっている。
【0012】
このような接着用リブ12aを有する部品12を部品1の底面に接着すると、空間13は、切欠部12bのところで外部と連通しているので密閉されないことになる。このような構成なので、接着用リブ12aを加熱して部品1の底面に接着しても空間13内の空気は加熱されるが、空間13内の圧力は上昇することがなく、接着を阻害することがない。
【0013】
また、接着後の使用環境が変化して高温や低温になっても、空間13内の圧力は外部の圧力と常に同じになるので、接着部に応力が発生することも無くなる。したがって、従来発生していた溶着部の繰り返し疲労による接着強度の低下ということが全く無くなる。
【0014】
図2は本発明の樹脂製製品の接着構造についての第2実施例を示す縦断面図である。この実施例では、樹脂製部品2は従来例のものと同じである。樹脂製部品11は、底面に空気連通部としての孔11aが穿設されている。すなわち、この孔11aによって空間3の空気を外気と連通させ、溶着時の熱による空間3の圧力上昇や、溶着後の温度低下による圧力低下を防止することができる。この孔11aは、部品2に設けてもよいし、接着用リブ2bに穿設してもよい。
【0015】
図3(a)は、本発明の樹脂製製品の接着構造についての第3実施例を示す図で、下側の樹脂製部品の斜視図である。樹脂製部品22の頂面には、環状の接着用リブ22aが立設されている。この接着用リブ22aには、接着用リブ22aの接着面側から接着用リブ22aの根本に向かって切り欠いた空気連通部としての切欠部22bが3カ所形成されている。切欠部22bは、接着用リブ22aの中間まで形成されている。接着用リブ22aを樹脂製部品1の底面1aに溶着すると、この切欠部22bの部分が孔状に残り、空間3の内外をつなぐ空気連通部となり、空間3内の圧力を外気と同一に保つことができるようになる。
【0016】
図3(b)は、本発明の樹脂製製品の接着構造についての第4実施例を示す図で、下側の樹脂製部品の斜視図である。樹脂製部品32の頂面には、4つの接着用リブ32aが形成されている。各接着用リブ32aは、お互いに若干離れて、全体として環状になるように配置されている。換言すれば、この実施例では環状の接着用リブを形成し、環状の4カ所について、切欠部32bを接着用リブ32aの接着面から高さ全体に形成したということもできる。
【0017】
図4は、本発明の樹脂製製品の接着構造についての第5実施例の要部を示す斜視図である。図1から図3の実施例では樹脂製部品は円柱形状をしていたが、この実施例では、角部が丸くなった形状で、他の部分は任意の形状である。そして、上の樹脂製部品41の下面41aは平らな面で、下の樹脂製部品42は、その周囲に接着用リブ43aが形成されている。そして、接着用リブ43aは、角部に環状のリブ43bを有し、この環状のリブ43bには、切欠部43cが形成されている。
【0018】
もし、角部に環状のリブ43bが無く、通常のRのついた接着用リブのみである場合には、角部の接着力が弱くなるおそれがあったが、この実施例のように環状のリブ43bとすることによって、角部の接着力を強くすることが可能になった。
【0019】
図4の実施例において、2つの樹脂製部品41,42を接着用リブ43a,43bで接着すると、樹脂製部品41,42の間に環状のリブ43bに囲まれた空間が形成されるが、この空間は切欠部43cが空気連通部となり、内外の空気が連通されることになる。したがって、空間内の空気が溶着時の熱で膨張したり、温度の低下で収縮するということがなく、安定した接着力を維持することができる。
【0020】
なお、樹脂製部品42の外周に沿った接着用リブ43a自身が環状になる場合もあるが、その場合、接着用リブ43aのどこかに切欠部を形成したり、樹脂製部品41の下面41aに孔を穿設するなどすればよい。
【0021】
図5は、本発明の接着構造を用いた樹脂製部品の完成品の断面図である。樹脂製部品として、比較的扁平な形状の箱状部品50を示す。この箱状部品50は、部品51と52とを接合して形成されるが、その中間の支持柱51a,52aの接合構造に、本発明を用いている。すなわち、支持柱52aの頂部に図1で示す接着用リブ12aと同様の接着用リブ52bを形成して支持柱51a,52aを接着し、箱状部品50としている。このような接着構造によって、支持柱51a,52aに加わる引張りなどの外力に対する接着力の強化が発揮できる。
【0022】
以上の実施例において、環状の接着用リブとして円環状のものを例示したが、円形に限定されるものではなく、四角形などの多角形、楕円などの種々の形状であってもよい。
【0023】
本発明の樹脂製部品の接着構造は、たとえば、多気筒エンジンのインテークマニフォールドを樹脂製の2つの部品に分けて射出成型し、これらを振動溶着で結合する場合に、非常に適している。
【0024】
図6は、インテークマニフォールドを多気筒エンジンに装着した状態を示す図である。同図に示すように、エンジン110は燃焼室111を構成するシリンダヘッド112及びシリンダブロック113を備える。シリンダヘッド112の外側面114には燃焼室111に連通する複数の吸気通路115が開口している。
【0025】
エンジン110はまた、前記燃焼室111に燃焼用の空気を供給するためのインテークマニフォールド116を備えている。このインテークマニフォールド116は、たとえば、ポリプロピレンのような熱可塑性樹脂製であり、前記シリンダヘッドの吸気通路115と連通する出口117を備えた複数の管路部118,118,……と、2又はそれ以上の任意の管路部118に共通する室部119と、この室部119への吸気入口部120とを一体に備える。この吸気入口部120には、エンジン110の吸気を制御するためのスロットル弁装置121が設けられており、弁の開閉により吸気の供給量が制御される。
【0026】
インテークマニフォールド116は概ね2分割の構造で、部品122と部品123とにより内部空間が形成されている。
各部はエンジン110の要求に応じた形状、寸法であるが、室部119は、特に、各燃焼室111の供給に応じた容量を確保した扁平な箱形状で、部品122と部品123との合わせ面を有する。
【0027】
ところで、このインテークマニフォールド116の内部は、エンジン110が運転中には高圧になり、かつ、繰り返し圧力の変動を受けるので、部品122と部品123の外周面のみを振動溶着等で結合しただけでは、強度の確保が困難である。そのため、部品122と部品123の外周面から離れた中間部に、島状に接着用リブ2b,12a,22a,32aを形成したり、角部に接着用リブ43bを形成することによって、部品122と部品123との結合を非常に強力にすることができ、十分な結合強度を得ることができるようになる。
【0028】
【発明の効果】
以上に説明したように本発明の樹脂製部品の接着構造は、互いに接着される2つの樹脂製部品の少なくとも一方に、相手側部品と接着する環状の接着用リブを突設し、該接着用リブの全面を相手側部品に接着して前記接着用リブと相手側部品との間に閉じた空間を形成する樹脂製部品の接着構造において、前記空間の内外を連通する空気連通部を1以上設けたので、接着時の加熱による接着強度の低下を防止できる。また、接着後の使用温度環境の変化による引張と圧縮の応力が繰り返し発生し、そのために繰り返し疲労による接着強度の低下が起こるという弊害を防止することができる。
【0029】
空気連通部は、接着用リブ又は接着用リブ以外のところに穿設された孔としたり、接着用リブの接着面側から接着用リブの根本に向かって切り欠いた切欠部として形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の樹脂製製品の接着構造についての第1実施例を示す図で、(a)は接着状態を示す縦断面図で、(b)は下側の部品の上面図である。
【図2】本発明の樹脂製製品の接着構造についての第2実施例を示す縦断面図である。
【図3】(a)は、本発明の樹脂製製品の接着構造についての第3実施例を示す図で、下側の樹脂製部品の斜視図、(b)は、本発明の樹脂製製品の接着構造についての第4実施例を示す図で、下側の樹脂製部品の斜視図である。
【図4】本発明の樹脂製製品の接着構造についての第5実施例の要部を示す斜視図である。
【図5】本発明の接着構造を用いた樹脂製部品の完成品の断面図である。
【図6】インテークマニフォールドを多気筒エンジンに装着した状態を示す図である。
【図7】従来の樹脂製部品の接着構造を示す図である。
【図8】図7の接着状態を示す図で、(a)は斜視図、(b)は縦断面図である。
【符号の説明】
1,2,11,12,22,32,41,42 樹脂製部品
2b,12a,22a,32a,43b,52b 接着用リブ
3,13 空間
11a 空気連通部(孔)
12b,22b,32b,43c 空気連通部(切欠部)
Claims (6)
- 外周を溶着する樹脂製インテークマニホールドの互いに接着される2つの樹脂製部品の少なくとも一方の外周面から離れた中間部に、相手側部品と接着する環状の接着用リブを突設し、該接着用リブの全面を相手側部品に接着して前記接着用リブと相手側部品との間に閉じた空間を形成する樹脂製部品の接着構造において、前記空間の内外を連通する空気連通部を1以上設けたことを特徴とする樹脂製インテークマニホールドの接着構造。
- 前記空気連通部が、接着用リブ又は接着用リブ以外のところに穿設された孔である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の接着構造。
- 前記空気連通部が、前記接着用リブの接着面側から接着用リブの根本に向かって切り欠いた切欠部である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の接着構造。
- 前記切欠部が、接着用リブの根本まで達していることを特徴とする請求項3記載の樹脂製インテークマニホールドの接着構造。
- 請求項1から4のいずれかに記載の樹脂製品の接着構造を一部に有することを特徴とする樹脂製インテークマニホールドの接着構造。
- 前記一部が、角部であることを特徴とする請求項5記載の樹脂製インテークマニホールドの接着構造。
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