(57)【要約】【課題】内燃機関の吸気ダクトの接合強度を高めること。【解決手段】吸気ダクト１０は、樹脂成形体により形成された第１分割体２０と、繊維成形体により形成された第２分割体４０とを備え、第１分割体２０の第１フランジ２２と第２分割体４０の第２フランジ４２の一部とが溶着にて接合されることで筒状をなしている。第２フランジ４２のうち第１フランジ２２に接合される接合部４４は、第２分割体４０の第２本体部４１に比べて低い圧縮率にて成形された低圧縮部４５を有している。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
樹脂成形体により形成された第１分割体と、繊維成形体により形成された第２分割体と、を備え、前記第１分割体の第１フランジと前記第２分割体の第２フランジとが溶着にて接合されることで筒状をなす吸気ダクトにおいて、
前記第２フランジのうち前記第１フランジに接合される接合部は、前記第２分割体の本体部に比べて低い圧縮率にて成形された低圧縮部を有する、
内燃機関の吸気ダクト。
【請求項２】
前記第２フランジには、前記第２フランジの突出方向において前記低圧縮部と隣り合うとともに前記低圧縮部よりも高い圧縮率にて成形された高圧縮部が設けられている、
請求項１に記載の内燃機関の吸気ダクト。
【請求項３】
前記第２フランジの前記接合部には、前記低圧縮部と、前記低圧縮部よりも高い圧縮率にて成形された高圧縮部とが前記第２フランジの延在方向において交互に設けられている、
請求項１または請求項２に記載の内燃機関の吸気ダクト。
【請求項４】
前記第１フランジは、前記第２フランジに向かって突出する第１突出部を有しており、
前記第２フランジは、前記第１フランジに向かって突出する第２突出部を有しており、
前記低圧縮部は、前記第２突出部に設けられている、
請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の内燃機関の吸気ダクト。
【請求項５】
前記第１フランジは、前記第１フランジの突出方向において前記第１突出部を挟んで設けられ、前記第２フランジに向かって突出する一対の壁部を有する、
請求項４に記載の内燃機関の吸気ダクト。
【請求項６】
前記第１分割体の本体部及び前記第２分割体の前記本体部は共に半割筒状をなしており、
前記第１フランジは、前記第１分割体の前記本体部の周方向の両端から径方向外側に向かって突出するとともに前記吸気ダクトの軸線方向に沿って延在しており、
前記第２フランジは、前記第２分割体の前記本体部の周方向の両端から径方向外側に向かって突出するとともに前記吸気ダクトの軸線方向に沿って延在している、
請求項１〜請求項５のいずれか一項に記載の内燃機関の吸気ダクト。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の吸気ダクトに関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば車載内燃機関の吸気ダクトにおいては、吸気騒音の低減を図ることを目的として、不織布などの繊維成形体により形成された側壁を備えるものが知られている（例えば特許文献１参照）。特許文献１に記載の吸気ダクトは、樹脂材料を成形してなる円筒状のダクト本体を備えている。ダクト本体には、くりぬき孔が設けられており、当該くりぬき孔には、不織布の成形体からなる通気部材が取り付けられている。通気部材をダクト本体に取り付ける際は、円環状のスポンジ部材を間に挟んで、通気部材の周辺に設けられたリブを、ダクト本体のくりぬき孔の周辺に設けられたリブに合わせ、両部材に振動を与えつつ双方のリブを互いに溶着して接合する。なお、通気部材のリブは、剛性を高めるために高い圧縮率にて成形されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−２８２９８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、樹脂材料によって成形されたダクト本体の接合面と、不織布により成形された通気部材の接合面とを上述した振動溶着方式にて接合する場合には、以下の不都合が生じるおそれがある。すなわち、通気部材の接合面が高い圧縮率にて成形されており、通気部材を構成する繊維同士の隙間が小さいために、ダクト本体の接合面から発生した溶融樹脂が通気部材の接合面から内部に含浸されにくい。その結果、ダクト本体と通気部材との接合強度を高めることが難しい。
【０００５】
本発明の目的は、接合強度を高めることのできる内燃機関の吸気ダクトを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するための内燃機関の吸気ダクトは、樹脂成形体により形成された第１分割体と、繊維成形体により形成された第２分割体と、を備え、前記第１分割体の第１フランジと前記第２分割体の第２フランジとが溶着にて接合されることで筒状をなす吸気ダクトにおいて、前記第２フランジのうち前記第１フランジに接合される接合部は、前記第２分割体の本体部に比べて低い圧縮率にて成形された低圧縮部を有する。
【０００７】
同構成によれば、第１分割体及び第２分割体のフランジ同士を振動溶着や熱板溶着などの溶着にて接合する際、繊維密度が低く繊維同士の隙間の大きい第２フランジの低圧縮部に対して、第１分割体から発生する溶融樹脂が含浸されやすくなる。これにより、アンカー効果によってフランジ同士の接合強度が高められるようになる。したがって、接合強度を高めることができる。
【０００８】
ところで、上記溶融樹脂は、フランジ同士の隙間を通じて吸気通路内に漏出したり、吸気ダクトの外側に漏出したりすることでバリの発生を招くおそれがある。
この点、上記構成によれば、溶融樹脂が低圧縮部に含浸されやすくなるため、上述したバリの発生を抑制することができる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、接合強度を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本実施形態における内燃機関の吸気ダクトを示す斜視図。
【図２】図１の２−２線に沿った断面図。
【図３】図１の３−３線に沿った断面図。
【図４】図３の４−４線に沿った断面図。
【図５】第１変更例の吸気ダクトについて、図２に対応する断面図。
【図６】第２変更例の吸気ダクトについて、図２に対応する断面図。
【図７】第３変更例の吸気ダクトについて、図２に対応する断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図１〜図４を参照して、内燃機関の吸気ダクト（以下、吸気ダクト１０）の一実施形態について説明する。なお、以降において、吸気ダクト１０内における吸気の流れ方向の上流側及び下流側をそれぞれ単に上流側及び下流側と称する。
【００１２】
図１に示すように、吸気ダクト１０は筒状の側壁１１を有している。側壁１１の上流側端部には、吸気が導入される導入口１２が設けられている。側壁１１の下流側端部には、エアクリーナ等に接続される接続口１４が設けられている。
【００１３】
側壁１１は、第１分割体２０及び第２分割体４０によって周方向に２つに分割されて構成されている。
図２に示すように、第１分割体２０は、ポリプロピレンなどの硬質の樹脂成形体からなり、半割筒状をなす第１本体部２１と、第１本体部２１の周方向の両端から径方向外側に向かって突出する一対の第１フランジ２２とを有している。第１フランジ２２は、吸気ダクト１０の軸線方向に沿って延在している（図１参照）。
【００１４】
第２分割体４０は、圧縮成形された繊維成形体からなり、半割筒状をなす第２本体部４１と、第２本体部４１の周方向の両端から径方向外側に向かって突出する一対の第２フランジ４２とを有している。第２フランジ４２は、吸気ダクト１０の軸線方向に沿って延在している（図１参照）。
【００１５】
第１本体部２１と第２本体部４１とによって側壁１１が構成されている。
以降において、フランジ２２，４２の突出方向（図２及び図３における左右方向）を単に突出方向Ｘと称するとともに、上記突出方向Ｘにおけるフランジ２２，４２の基端側及び先端側を単に基端側及び先端側と称する。また、フランジ２２，４２の延在する方向（図４における左右方向）を単に延在方向Ｙと称する。なお、本実施形態において、延在方向Ｙは吸気ダクト１０の軸線方向に一致する。
【００１６】
次に、第１フランジ２２及び第２フランジ４２の構成について詳細に説明する。
＜第１フランジ２２＞
図２に示すように、第１フランジ２２の突出方向Ｘの中央部には、第２フランジ４２に向かって突出する第１突出部２３が設けられている。第１突出部２３は、第１フランジ２２の延在方向Ｙ全体にわたって設けられている。
【００１７】
第１突出部２３の突端には、第２フランジ４２と接合された第１接合部２４が設けられている。
第１フランジ２２は、第２フランジ４２に向かって突出する一対の壁部（内壁部２６ａ及び外壁部２６ｂ）を有している。一対の壁部２６ａ，２６ｂは、第１フランジ２２の突出方向Ｘにおいて第１突出部２３を挟んで設けられている。
【００１８】
＜第２フランジ４２＞
図２及び図３に示すように、第２フランジ４２の突出方向Ｘの中央部には、第１フランジ２２に向かって突出する第２突出部４３が設けられている。第２突出部４３は、第２フランジ４２の延在方向Ｙ全体にわたって設けられている。第２フランジ４２は、後に詳述する不織布シートを折り曲げて形成されている。
【００１９】
第２突出部４３の突端には、第１フランジ２２の第１接合部２４と接合された第２接合部４４が設けられている。第２接合部４４の突出方向Ｘにおける長さは、第１接合部２４よりも長い。第１接合部２４と第２接合部４４とは、振動溶着にて接合されている。なお、第２接合部４４が、本発明に係る接合部に相当する。
【００２０】
図３に示すように、第２接合部４４は、第２分割体４０の第２本体部４１に比べて低い圧縮率にて成形された低圧縮部４５と、上記低圧縮部４５よりも高い圧縮率にて成形された高圧縮部４６ａとを有している。
【００２１】
図４に示すように、低圧縮部４５及び高圧縮部４６ａは、第２フランジ４２の延在方向Ｙにおいて交互に設けられている。なお、本実施形態において、高圧縮部４６ａの圧縮率は、第２本体部４１の圧縮率と同一である。
【００２２】
図２及び図３に示すように、第２フランジ４２のうち突出方向Ｘにおいて低圧縮部４５と基端側及び先端側に隣り合う部分には、上記高圧縮部４６ａと同一の圧縮率にて成形された高圧縮部４６ｂ，４６ｃが設けられている。
【００２３】
第２突出部４３の内側壁４３ａと第１フランジ２２の内壁部２６ａの外面との間にはバリ溜まりとして機能する空間Ｓ１が設けられている。また、第２突出部４３の外側壁４３ｂと第１フランジ２２の外壁部２６ｂの内面との間には、バリ溜まりとして機能する空間Ｓ２が設けられている。
【００２４】
次に、第２分割体４０を構成する繊維成形体について説明する。
繊維成形体は、例えばＰＥＴ（ポリエチレンテレフタラート）からなる芯部と同ＰＥＴ繊維よりも融点の低い変性ＰＥＴからなる鞘部（いずれも図示略）とを有する周知の芯鞘型の複合繊維からなる不織布と、ＰＥＴ繊維からなる不織布とにより構成されている。なお、上記複合繊維の鞘部をなす変性ＰＥＴが繊維同士を結合するバインダとして機能する。第２分割体４０を構成する上記繊維成形体の融点は、第１分割体２０を構成する樹脂成形体の融点よりも高い。
【００２５】
変性ＰＥＴの配合割合は３０〜７０％であることが好ましい。本実施形態では、変性ＰＥＴの配合割合が５０％とされている。
なお、こうした複合繊維としては他に、ＰＥＴよりも融点の低いＰＰ（ポリプロピレン）を有するものであってもよい。ただしこの場合、上記ＰＰを有する繊維成形体の融点が、第１分割体２０を構成する樹脂成形体の融点よりも高い必要がある。
【００２６】
繊維成形体の目付け量は、５００ｇ／ｍ２〜１５００ｇ／ｍ２であることが好ましい。本実施形態では、繊維成形体の目付け量が８００ｇ／ｍ２とされている。
第２分割体４０は、所定の厚さ（例えば３０〜１００ｍｍ）の上記不織布シートを熱圧縮（熱プレス）することにより成形されている。
【００２７】
前述した高圧縮部（高圧縮部４６ａ，４６ｂ，４６ｃ及び第２本体部４１）の通気度（ＪＩＳＬ１０９６，Ａ法（フラジール形法））は、略０ｃｍ３／ｃｍ２・ｓとされている。また、上記高圧縮部の嵩密度としては、０．８ｇ／ｃｍ３〜１．６ｇ／ｃｍ３であることが好ましい。本実施形態では、上記高圧縮部の嵩密度が０．８ｇ／ｃｍ３とされている。
【００２８】
前述した低圧縮部４５の通気度は、３ｃｍ３／ｃｍ２・ｓとされている。また、低圧縮部４５の嵩密度としては、０．１６ｇ／ｃｍ３〜０．８ｇ／ｃｍ３であることが好ましい。本実施形態では、低圧縮部４５の嵩密度が０．４ｇ／ｃｍ３とされている。
【００２９】
次に、本実施形態の作用効果について説明する。
（１）吸気ダクト１０は、樹脂成形体により形成された第１分割体２０と、繊維成形体により形成された第２分割体４０とを備え、第１分割体２０の第１フランジ２２と第２分割体４０の第２フランジ４２とが溶着にて接合されることで筒状をなしている。第２フランジ４２のうち第１フランジ２２に接合される第２接合部４４は、第２分割体４０の第２本体部４１に比べて低い圧縮率にて成形された低圧縮部４５を有している。
【００３０】
こうした構成によれば、第１分割体２０及び第２分割体４０のフランジ２２，４２同士を振動溶着や熱板溶着などの溶着にて接合する際、繊維密度が低く繊維同士の隙間の大きい第２フランジ４２の低圧縮部４５に対して、第１分割体２０から発生する溶融樹脂が含浸されやすくなる。これにより、アンカー効果によってフランジ２２，４２同士の接合強度が高められるようになる。したがって、接合強度を高めることができる。
【００３１】
ところで、上記溶融樹脂は、フランジ２２，４２同士の隙間を通じて吸気通路内に漏出したり、吸気ダクト１０の外側に漏出したりすることでバリの発生を招くおそれがある。
この点、上記構成によれば、溶融樹脂が低圧縮部４５に含浸されやすくなるため、上述したバリの発生を抑制することができる。
【００３２】
（２）第２フランジ４２には、第２フランジ４２の突出方向Ｘにおいて低圧縮部４５と隣り合うとともに低圧縮部４５よりも高い圧縮率にて成形された高圧縮部４６ｂ，４６ｃが設けられている。
【００３３】
こうした構成によれば、第２フランジ４２の突出方向Ｘにおいて低圧縮部４５と隣り合う部分が、低圧縮部４５よりも高い圧縮率にて成形された高圧縮部４６ｂ，４６ｃであることから、高圧縮部４６ｂ，４６ｃによって第２フランジ４２の剛性、ひいては吸気ダクト１０全体の剛性を高めることができる。
【００３４】
（３）第２フランジ４２の第２接合部４４には、低圧縮部４５と、低圧縮部４５よりも高い圧縮率にて成形された高圧縮部４６ａとが第２フランジ４２の延在方向Ｙにおいて交互に設けられている。
【００３５】
例えば第１フランジ２２と第２フランジ４２とを振動溶着により接合する場合、第２フランジ４２の延在方向Ｙ全体にわたって連続的に低圧縮部４５が設けられていると、低圧縮部４５は繊維密度が低いことから、フランジ２２，４２同士が擦り合わされる際の摩擦力が発生しにくくなり、第１フランジ２２から溶融樹脂が発生しにくくなる。
【００３６】
この点、上記構成によれば、第２フランジ４２の第２接合部４４には、低圧縮部４５と高圧縮部４６ａとが第２フランジ４２の延在方向Ｙにおいて交互に設けられている。このため、高圧縮部４６ａによって、フランジ２２，４２同士が擦り合わされる際の摩擦力を発生させやすくすることで、第１フランジ２２から溶融樹脂を発生させやすくすることができる。そして、こうした発生した溶融樹脂が低圧縮部４５に含浸されることによって、フランジ２２，４２同士の接合強度を高めることができる。したがって、接合強度の更なる向上を図ることができる。
【００３７】
（４）第１フランジ２２は、第２フランジ４２に向かって突出する第１突出部２３を有しており、第２フランジ４２は、第１フランジ２２に向かって突出する第２突出部４３を有しており、低圧縮部４５は、第２突出部４３に設けられている。
【００３８】
こうした構成によれば、第１フランジ２２の第１突出部２３と第２フランジ４２の第２突出部４３とを当接させた状態で第１分割体２０及び第２分割体４０に対して振動を付与することで第１突出部２３の一部を溶融させることができる。したがって、第１フランジ２２と第２フランジ４２とを振動溶着によって接合することができる。
【００３９】
（５）第１フランジ２２は、第１フランジ２２の突出方向Ｘにおいて第１突出部２３を挟んで設けられ、第２フランジ４２に向かって突出する一対の壁部２６ａ，２６ｂを有する。
【００４０】
こうした構成によれば、フランジ２２，４２同士を溶着する際に発生する溶融樹脂が、第２接合部４４よりもフランジ２２，４２の基端側あるいは先端側へ移動しようとする際に、一対の壁部２６ａ，２６ｂが障壁となることでその移動が規制されるようになる。これにより、フランジ２２，４２同士の隙間を通じて吸気通路内に溶融樹脂が漏出したり、吸気ダクト１０の外側に溶融樹脂が漏出したりしてバリが発生することを抑制できる。
【００４１】
（６）第１分割体２０の第１本体部２１及び前記第２分割体４０の第２本体部４１は共に半割筒状をなしている。第１フランジ２２は、第１分割体２０の第１本体部２１の周方向の両端から径方向外側に向かって突出するとともに吸気ダクト１０の軸線方向に沿って延在しており、第２フランジ４２は、第２分割体４０の第２本体部４１の周方向の両端から径方向外側に向かって突出するとともに吸気ダクト１０の軸線方向に沿って延在している。
【００４２】
こうした構成によれば、共に半割筒状をなす第１分割体２０と第２分割体４０との接合強度を高めることができる。
＜変更例＞
上記実施形態は、例えば以下のように変更して実施することもできる。本実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。
【００４３】
・第１接合部２４と第２接合部４４とを、熱板溶着など別の溶着方法によって接合することもできる。
・一対の壁部２６ａ，２６ｂを省略することもできる。
【００４４】
・第１突出部２３を省略することもできる。
・第２突出部４３は、第１フランジ２２とは反対側に向かって突出するものであってもよい。
【００４５】
・第２接合部４４の形状は適宜変更することができる。例えば、図５に示すように、低圧縮部４５の突出方向Ｘの基端側に高圧縮部４６ａを設けることもできる。また、図６に示すように、低圧縮部４５の突出方向Ｘの先端側に高圧縮部４６ａを設けることもできる。また、図７に示すように、低圧縮部４５の突出方向Ｘの中央部に高圧縮部４６ａを設けることもできる。
【００４６】
・高圧縮部４６ａを省略することもできる。すなわち、第２接合部４４を延在方向Ｙ全体にわたって低圧縮部４５としてもよい。また、高圧縮部４６ｂ，４６ｃを省略することにより第２フランジ４２全体を低圧縮部４５としてもよい。
【００４７】
・上記実施形態では、第２本体部４１及び高圧縮部４６ａ，４６ｂ，４６ｃの圧縮率をすべて同一としたが、互いに圧縮率を異ならせることもできる。ただし、第２本体部４１の圧縮率は、低圧縮部４５の圧縮率よりも高い必要がある。
【００４８】
・吸気ダクト１０は、上記実施形態において例示した、半割筒状の一対の第１分割体２０及び第２分割体４０により構成されるものに限定されない。例えば、筒状の第１本体部を備え、第１本体部の一部に貫通孔を有する第１分割体と、当該貫通孔に嵌め込まれる第２分割体とによって構成される吸気ダクトに対して本発明を適用することもできる。
【符号の説明】
【００４９】
１０…吸気ダクト、１１…側壁、１２…導入口、１４…接続口、２０…第１分割体、２１…第１本体部、２２…第１フランジ、２３…第１突出部、２４…第１接合部、２６ａ…内壁部、２６ｂ…外壁部、４０…第２分割体、４１…第２本体部、４２…第２フランジ、４３…第２突出部、４３ａ…内側壁、４３ｂ…外側壁、４４…第２接合部、４５…低圧縮部、４６ａ，４６ｂ，４６ｃ…高圧縮部、Ｓ１，Ｓ２…空間。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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