(57)【要約】【課題】  シール部材のコストを低減する樹脂製の吸気マニホールド、及び接続構造を提供する。【解決手段】  吸気マニホールド１０は、内燃機関２５への取付面１６に内燃機関２５の吸気ポート２７に対応する開口１７が形成されている樹脂製の取付部１４と、開口１７に連通する分岐吸気管路１１ａと、開口１７を取り囲むように取付部１４に形成されている環状の溝２３と、溝２３に填め込まれる環状のシール部材２２と、溝２３の内側に開口１７を取り囲むように設けられる環状の突起２１と、を備える。突起２１を設けるとシール部材２２にガソリンやオイル分が付着し難くなるので、耐ガソリン性、耐オイル性を高めた特殊な材料でシール部材を形成する必要がなく、シール部材のコストを低減できる。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関への取付面を有し、前記取付面に前記内燃機関の吸気ポートに対応する開口が形成されている樹脂製の取付部と、
前記開口に連通する分岐吸気管路と、
前記開口を取り囲むように前記取付部に形成されている環状の溝と、
前記溝に填め込まれる環状のシール部材と、
前記溝の内側に前記開口を取り囲むように設けられる環状の突起と、
を備えることを特徴とする吸気マニホールド。
【請求項２】
前記突起は前記溝の内側で前記取付部に一体形成されていることを特徴とする請求項１に記載の吸気マニホールド。
【請求項３】
前記突起の高さは、前記溝に填め込まれている状態の前記シール部材の高さより低いことを特徴とする請求項１又は２に記載の吸気マニホールド。
【請求項４】
金属製の第一部材と樹脂製の第二部材とを接続して前記第一部材に形成されている第一の流路と前記第二部材に形成されている第二の流路とを連通する接続構造であって、
前記第二の流路の開口を取り囲むように前記第二部材に形成されている環状の溝と、
前記溝に填め込まれる環状のシール部材と、
前記溝の内側で前記開口を取り囲むように前記第二部材に一体形成されている環状の突起と、
を備え、前記第二部材を前記第一部材に向けて押圧することにより前記突起が潰れた状態で前記第二部材が前記第一部材に固定されていることを特徴とする接続構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、樹脂製の吸気マニホールド、及び接続構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、内燃機関の吸気系において、軽量化や製造コストの低減を図るべく、ポリアミド系樹脂やポリプロピレン系樹脂などの耐熱性の高い樹脂を使用して樹脂化した吸気マニホールドが普及している。
ところで、吸気マニホールドにおける内燃機関への取付面の平面度の精度が悪い、あるいは内燃機関における吸気マニホールドが取り付けられる取付面の平面度の精度が悪いと、吸気マニホールドの取付面と内燃機関の取付面との間に隙間が生じてしまうという問題がある。また、内燃機関は著しく高温であるため、吸気マニホールドがクリープを起こし、吸気マニホールドの取付面と内燃機関の取付面との間の隙間が拡がってしまう場合もある。この問題を解決するため、内燃機関への取付面に開口を取り囲むように環状の溝を形成し、形成した溝にゴム製のＯリングを填め込んでシール性を確保するインテークマニホールド（吸気マニホールド）が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
【特許文献１】特開平９−２３６０５６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載の吸気マニホールドによると、シール性が低下し易いという問題がある。内燃機関に接続された状態の吸気マニホールド内は、内燃機関から入り込んだガソリンやオイル分が存在するという悪環境下である。特許文献１に記載の吸気マニホールドによると、吸気マニホールドの取付面と内燃機関の取付面との間の隙間にガソリンやオイル分が進入してＯリングに付着するので、Ｏリングが膨潤、変形してしまう。この結果、シール性が低下する。更に、クリープによって隙間が拡がるとＯリングの膨潤、変形が加速され、シール性の低下が加速してしまう。
【０００５】
このためフッ素ゴムやフロロシリコンゴムなどのような耐ガソリン性、耐オイル性の高い特殊な材料で形成されたＯリングを使用することになり、コスト高を強いられているのが現状である。
本発明は、上述の問題に鑑みて創作されたものであって、シール部材のコストを低減する樹脂製の吸気マニホールド、及び接続構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１に記載の発明によると、溝の内側に突起が設けられているので、吸気マニホールドを内燃機関に固定したとき、突起が内燃機関に環状に当接することにより、吸気マニホールドの取付面と内燃機関の取付面との間の隙間をシールでき、ガソリンやオイル分のシール部材への付着を防止できる。これによりシール部材の膨潤、変形を防止できる。また、例えその後にクリープが起きて隙間が生じてしまっても、突起があることでガソリンやオイル分のシール部材への付着を低減できる。よってシール性を確保するために耐ガソリン性、耐オイル性を高めた特殊な材料でシール部材を形成する必要がなく、シール部材のコストを低減できる。
【０００７】
請求項２に記載の発明によると、取付部は樹脂製なので、取付部に一体形成されている突起は取付面を内燃機関に向けて押圧すると先端が潰れる。突起の先端が潰れた状態で取付部を内燃機関に固定すると、突起が内燃機関により確実に当接するので、隙間をより確実にシールできる。
請求項３に記載の発明によると、シール部材が内燃機関に確実に圧接するので、より確実にシールできる。
【０００８】
請求項４に記載の発明によると、樹脂製の第二部材を金属製の第一部材に向けて押圧すると突起の先端が潰れる。突起の先端が潰れた状態で第二部材を第一部材に固定すると、第二の流路内の流体は突起によってシールされる。突起は溝の内側に形成されているので、流体が突起によってシールされることでシール部材が流体にさらされなくなる。これによりシール部材の膨潤、変形を防止できる。よってシール性を確保するために特殊なシール部材を使用する必要がなく、シール部材のコストを低減できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図２は、本発明の一実施形態に係る吸気マニホールド１０の斜視図である。吸気マニホールド１０は、湾曲した筒状の分岐吸気管１１、１２および１３、並びに取付部としての取付フランジ１４を備えている。分岐吸気管１１、１２、１３、および取付フランジ１４は、ポリアミド系樹脂やポリプロピレン系樹脂などの耐熱性の高い樹脂で一体形成されている。
【００１０】
分岐吸気管１１、１２および１３は、吸気の流路（分岐吸気管路）を形成するものである。各分岐吸気管はそれぞれ吸気流れの上流側がサージタンク１５に接続される。サージタンク１５は図示しない内燃機関（以下「エンジン」という）の各気筒に供給する吸気量にムラが生じたり吸気脈動が起きたりすることを防止するために吸気マニホールド１０の手前で吸気を蓄えておくものである。
【００１１】
取付フランジ１４は、分岐吸気管１１、１２および１３の吸気流れの下流側で分岐吸気管１１、１２および１３に一体形成されている。取付フランジ１４は略板状に形成されており、エンジンへの取付面１６を有している。
取付面１６には、開口１７、１８、１９、取付フランジ１４を板厚方向に貫通する複数のボルト穴２０、各開口を取り囲む３つの環状の溝２３（図１参照）、各溝の内側に各開口をそれぞれ取り囲むように環状に突出する３つの突起（環状突起）２１が形成されている。
【００１２】
開口１７、１８および１９は、エンジンの各気筒の吸気ポートに対応するように形成されている。分岐吸気管１１、１２および１３によって形成されている３つの分岐吸気管路はそれぞれ互いに異なる開口１７、１８および１９に連通しており、取付フランジ１４がエンジンに取り付けられると各分岐吸気管路がそれぞれ対応する吸気ポートに連通する。
【００１３】
ボルト穴２０は、吸気マニホールド１０をエンジンにボルトで締結するための穴である。ボルト穴２０は一つの開口について４つ設けられており、４つのボルト穴２０はそれぞれ開口１７、１８および１９を取り囲むようにして形成されている。
環状の溝２３にはシール部材としてのＯリング２２が填め込まれている。
【００１４】
図１（Ａ）は図２に示すＩＩ−ＩＩ線の断面図であり、図１（Ｂ）は図１（Ａ）の破線２４で示す領域を拡大して示す断面図である。環状突起２１は溝２３の内側で開口１７を取り囲むように取付フランジ１４に一体形成されており、その断面は三角形である。なお、環状突起２１の断面は例えば台形であってもよい。図１（Ｂ）に示すように、環状突起２１は、取付面１６からの高さｈが、溝２３に填め込まれている状態のＯリング２２の高さｋより低くなるように形成されている。
【００１５】
次に、吸気マニホールド１０のエンジンへの取り付けについて説明する。
図３（Ａ）は図２に示すＩＩ−ＩＩ線の断面図であって、エンジン２５に取り付けた状態の吸気マニホールド１０の断面図である。図３（Ｂ）は図３（Ａ）の破線２４で示す領域を拡大して示す断面図である。吸気マニホールド１０は取付フランジ１４がエンジン２５にボルトで締結されることによって固定される。前述したように環状突起２１の高さｈはＯリング２２の高さｋより低いので、取り付けの際には始めにＯリング２２がエンジン２５の取付面２６に当接する。Ｏリング２２がエンジン２５の取付面２６に当接した状態でボルトを締め付けるとＯリング２２が圧縮され、環状突起２１の先端がエンジン２５の取付面２６に当接する。環状突起２１は樹脂製なのでボルトを更に締め付けると図３（Ｂ）に示すように先端部が潰れ、エンジン２５の取付面２６に環状に圧接し、取付面１６とエンジン２５の取付面２６との間の隙間をシールする状態となる。取付フランジ１４がエンジン２５に固定されることにより、分岐吸気管１１によって形成されている分岐吸気管路１１ａと吸気ポート２７とが連通する。
【００１６】
環状突起２１の潰れ方によっては環状突起２１とエンジン２５との間に隙間ができることも考えられる。隙間ができた場合、隙間から漏れたガソリンやオイル分はＯリング２２によってシールされなければならない。そのためＯリング２２をエンジン２５の取付面２６に圧接させておく必要がある。環状突起２１の高さｈをＯリング２２の高さｋより低くしておけば、Ｏリング２２はエンジン２５の取付面２６に確実に圧接するので、仮に環状突起２１の隙間からガソリンやオイル分が漏れてもＯリング２２によってシールできる。
【００１７】
次に、環状突起２１がガソリンやオイル分をシールする作動について説明する。
図示しない吸気口から取り入れられ図示しないエアクリーナで異物が除去された空気（吸気）はサージタンク１５に流入し、サージタンク１５に蓄えられる。蓄えられた吸気はサージタンク１５で分岐吸気管１１、１２および１３に分配され、分配された吸気は吸気ポートから各気筒に吸入される。この作動が繰り返される中で、気筒内のガソリンやオイル分の一部は吸気ポートから分岐吸気管内に入り込む。しかしながら、入り込んだガソリンやオイル分は環状突起２１によってシールされるので、Ｏリング２２にガソリンやオイル分が付着することを防止できる。仮にシールが完全でなく環状突起２１の隙間からガソリンやオイル分が漏れたとしても、あるいはクリープによって隙間が生じてしまったとしても、環状突起２１があることによってＯリング２２に付着するガソリンやオイル分を低減できる。
【００１８】
以上説明した本発明の一実施形態に係る吸気マニホールド１０によると、吸気マニホールドの取付面と内燃機関の取付面との間の隙間が環状突起２１によってシールされるので、Ｏリング２２にガソリンやオイル分が付着することを防止できる。これによりＯリング２２の膨潤、変形を防止できる。また、例えその後にクリープが起きて隙間が生じてしまっても、環状突起２１があることによってＯリング２２へのガソリンやオイル分の付着を低減できる。従ってＯリング２２を耐ガソリン性、耐オイル性の低いアクリルニトリルゴム（ＮＢＲ）やシリコンゴムなどの安価な材料で形成しても膨潤、変形を抑制できる。よって、Ｏリング２２にかかるコストを低減できる。
【００１９】
なお、本実施形態では突起として取付フランジ１４に一体形成されている樹脂製の環状突起２１を例に説明したが、突起は例えば金属のリングであってもよい。
また、環状突起２１は金型によって取付フランジ１４に一体に形成されてもよいし、環状突起２１と取付フランジ１４とをそれぞれ別々に形成し、環状突起２１を取付フランジ１４に溶着することにより一体に形成してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】（Ａ）は図２に示すＩＩ−ＩＩ線の断面図、（Ｂ）は（Ａ）において破線で示す領域を拡大して示す断面図。
【図２】本発明の一実施形態に係る吸気マニホールドの斜視図。
【図３】（Ａ）は図２に示すＩＩ−ＩＩ線の断面図、（Ｂ）は（Ａ）において破線で示す領域を拡大して示す断面図。
【符号の説明】
【００２１】
１０  吸気マニホールド（第二部材）、１１  分岐吸気管、１１ａ  分岐吸気管路（第二の流路）、１４  取付フランジ（取付部）、１６  取付面、１７  開口、２１  環状突起（突起）、２２  Ｏリング（シール部材）、２３  溝、２５  エンジン（内燃機関、第一部材）、２７  吸気ポート（第一の流路）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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