(57)【要約】【課題】２個の合成樹脂部材を溶着して複数の管を形成する場合に、複数の管のポート位置での横幅を狭くして、ポート位置におけるスペースを小さくすることを可能とした合成樹脂製管構造体を提供するものである。【解決手段】内部に複数のボア７２ａ，７２ｂ，７２ｃを形成したフランジ６８とそのフランジ６８と一体に形成される複数の第一分割管１６ａ，１６ｂ，１６ｃとから成る第一合成樹脂部材１２と、複数の第二分割管２８ａ，２８ｂ，２８ｃを有する第二合成樹脂部材１４とを振動溶着するものにおいて、フランジ６８におけるボア７２ａ，７２ｂ，７２ｃの軸方向に対する直角方向の基準面８３，８４と、第一分割管１６ａ，１６ｂ，１６ｃと第二分割管２８ａ，２８ｂ，２８ｃとの振動溶着方向とを角度θだけ傾斜させた方向とする。【選択図】図１
2008291696.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に複数のボアを形成したフランジとそのフランジと一体に形成される複数の第一分割管とから成る第一合成樹脂部材と、複数の第二分割管とそれら複数の第二分割管とを連結するための連結アームとから成る第二合成樹脂部材とを有し、前記複数の第一分割管と前記複数の第二分割管とを振動溶着して、内部に前記各ボアと連絡する各通路を有する複数の管を形成する合成樹脂製管構造体において、前記フランジにおける前記ボアの軸方向に対する直角方向の基準面と前記複数の第一分割管と前記複数の第二分割管との振動方向とを角度θだけ傾斜させて振動溶着することを特徴とする合成樹脂製管構造体。
【請求項２】
前記角度θを５°≦θ≦４０°としたことを特徴とする請求項１記載の合成樹脂製管構造体。
【請求項３】
内燃機関用インテークマニホールドとして使用することを特徴とする請求項１または２記載の合成樹脂製管構造体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、２個の合成樹脂部材を溶着して形成する合成樹脂製管構造体に関する。
【背景技術】
【０００２】
多気筒エンジンを使用する場合には、気筒の数と同数の吸気通路を形成したインテークマニホールドがエンジンとスロットルボディとの間に備えられる。インテークマニホールドにおいては異なる形状の複数の吸気通路を有する吸気管を形成することから、吸気管の形状作成の容易さや軽量化やコスト削減等の観点から、合成樹脂を素材とするインテークマニホールドが提供されている（特許文献１）。
【０００３】
ここで、特許文献１に示す合成樹脂を素材とするインテークマニホールドの基本構造を、図５乃至図７に基づいて説明する。インテークマニホールド６０は、第一合成樹脂部材６２と第二合成樹脂部材６４との２つの合成樹脂部材から成り、それら２つの合成樹脂部材６２，６４を溶着することで形成される。第一合成樹脂部材６２は、エンジン６６に接続するフランジ６８と、そのフランジ６８と一体に形成される複数の第一分割管７０ａ，７０ｂ，７０ｃとから成る。フランジ６８には、エンジン６６に通じる通路としての複数のボア７２ａ，７２ｂ，７２ｃが形成されている。第一分割管７０ａ，７０ｂ，７０ｃは、その長手方向に対する直角方向の大半の箇所の断面が半円弧形状または半楕円形状となっている。
【０００４】
第二合成樹脂部材６４は、フランジ６８並びに複数の第一分割管７０ａ，７０ｂ，７０ｃと溶着するための複数の第二分割管７４ａ，７４ｂ，７４ｃと、複数の第二分割管７４ａ，７４ｂ，７４ｃとを連結固定するための連結アーム７６とから成る。第二分割管７４ａ，７４ｂ，７４ｃは、その長手方向に対する直角方向の大半の箇所の断面が半円弧形状または半楕円形状となっている。第二分割管７４ａ，７４ｂ，７４ｃにおけるフランジ６８側の縁を接合縁７８とする。
【０００５】
複数のそれぞれの第一分割管７０ａ，７０ｂ，７０ｃの両側に第一溶着用リブ８０が形成され、左右両側の第一溶着用リブ８０の自由先端側に第一先端部８２が形成される。第一先端部８２を連結する面を図６でＰ−Ｐ線とし、フランジ６８の第一分割管７０ａ，７０ｂ，７０ｃ側の基準面を図６でＱ−Ｑ線とすると、Ｐ−Ｐ線はＱ−Ｑ線と平行に設定してある。フランジ６８の基準面は、フランジ６８のボア７２ａ，７２ｂ，７２ｃの進行方向に対して直角の面とする。図６において、フランジ６８の基準面（Ｑ−Ｑ線の位置）は、フランジ６８における第一分割管７０ａ，７０ｂ，７０ｃとの接続側端面８３をとしたが、フランジ６８におけるエンジン６６と接触する端面８４でもある。一方、複数のそれぞれの第二分割管７４ａ，７４ｂ，７４ｃの左右両側に第二溶着用リブ８５が形成され、両側の第二溶着用リブ８５の先端側に第二先端部８６が形成される。
【０００６】
第一合成樹脂部材６２と第二合成樹脂部材６４とを溶着する場合には、第一分割管７０ａ，７０ｂ，７０ｃの左右両側の第一溶着用リブ８０と第二分割管７４ａ，７４ｂ，７４ｃの左右両側の第二溶着用リブ８５とを接触させ、第一分割管７０ａ，７０ｂ，７０ｃの先端両側の第一先端部８２と第二分割管７４ａ，７４ｂ，７４ｃの先端両側の第二先端部８６とを接触させ、第二分割管７４ａ，７４ｂ，７４ｃの接合縁７８とフランジ６８とを接触させる。この状態で、振動溶着によって接触している全ての箇所を溶着させる。第一分割管７０ａ，７０ｂ，７０ｃと第二分割管７４ａ，７４ｂ，７４ｃとの振動方向は、Ｐ−Ｐ線（Ｑ−Ｑ線）に平行であり、Ｐ−Ｐ線に直角方向（図５の矢印方向）に溶着される。第一分割管７０ａ，７０ｂ，７０ｃと第二分割管７４ａ，７４ｂ，７４ｃとが溶着されると共に、第二分割管７４ａ，７４ｂ，７４ｃとフランジ６８とが溶着される。この溶着によって、第一分割管７０ａ，７０ｂ，７０ｃと第二分割管７４ａ，７４ｂ，７４ｃとで複数の管８８ａ，８８ｂ，８８ｃが形成され（図５）、管８８ａ，８８ｂ，８８ｃの内部に断面が円形または楕円形の通路９０ａ，９０ｂ，９０ｃが形成される。
【０００７】
通路９０ａ，９０ｂ，９０ｃの一端は、フランジ６８のボア７２ａ，７２ｂ，７２ｃと連絡する。通路９０ａ，９０ｂ，９０ｃの他端には、ポート９２ａ，９２ｂ，９２ｃが形成される。ここで、各ポート９２ａ，９２ｂ，９２ｃの中心位置を中心点９４ａ，９４ｂ，９４ｃとすると、中心点９４ａ，９４ｂ，９４ｃを含む面はＰ−Ｐ線上に位置する。
【０００８】
【特許文献１】特開２００５−６９１１８
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
溶着振動方向をフランジ６８の基準面のＱ−Ｑ線と平行としたので、各ポート９２ａ，９２ｂ，９２ｃの中心点９４ａ，９４ｂ，９４ｃを連結する連結位置もＱ−Ｑ線と平行になり、ポート９２ａ，９２ｂ，９２ｃ位置における３つの管８８ａ，８８ｂ，８８ｃの全体の横幅（長さＡ）は、管８８ａ，８８ｂ，８８ｃのフランジ６８との連結箇所の横幅（長さＡ）と同じ長さとなっていた。言い換えると、管８８ａ，８８ｂ，８８ｃにおけるポート９２ａ，９２ｂ，９２ｃ位置は、広い空間が必要となるものであった。
【００１０】
本発明は上記の点に鑑みてなされたもので、２個の合成樹脂部材を溶着して複数の管を形成する場合に、複数の管のポート位置での横幅を狭くして、ポート位置におけるスペースを小さくすることを可能とした合成樹脂製管構造体を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するための本発明に係る合成樹脂溶着体は、内部に複数のボアを形成したフランジとそのフランジと一体に形成される複数の第一分割管とから成る第一合成樹脂部材と、複数の第二分割管とそれら複数の第二分割管とを連結するための連結アームとから成る第二合成樹脂部材とを有し、前記複数の第一分割管と前記複数の第二分割管とを振動溶着して、内部に前記各ボアと連絡する各通路を有する複数の管を形成する合成樹脂製管構造体において、前記フランジにおける前記ボアの軸方向に対する直角方向の基準面と前記複数の第一分割管と前記複数の第二分割管との振動方向とを角度θだけ傾斜させて振動溶着することを特徴とするものである。本発明は、前記角度θを５°≦θ≦４０°としたことを特徴とするものである。本発明は、内燃機関用インテークマニホールドとして使用することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、複数の第一分割管と複数の第二分割管とを溶着する際に、第一分割管と第二分割管との溶着振動方向（Ｒ−Ｒ線）を、フランジの基準面（Ｑ−Ｑ線）に対して角度θ傾斜させた状態として振動溶着を行うものである。これによって、第一分割管と第二分割管とが溶着してできる複数の管のポート位置でのＱ−Ｑ線と平行な長さＡ’を従来の長さＡと比べて短くすることができる。即ち、フランジの基準面に対する直角方向位置における１個の管の横に空間を設けることができ、レイアウトスペースを小さくすることができる。この空間を設けることで、例えば合成樹脂製管構造体を内燃機関用インテークマニホールドとした場合に、エンジンルーム内でレイアウトスペースを小さくし、省スペース化を図ることができる。また、合成樹脂製管構造体を他の部材と固定する際に、この空間の存在によって、固定作業を容易に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
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管構造体の溶着状態を示す平面図、図２は図１に用いる２個の合成樹脂部材の分解図、図３は図１におけるＹ−Ｙ線断面図である。これら図１乃至図３において図５乃至図７と同一参照番号は同一部材を示す。ここでは合成樹脂製管構造体を、内燃機関用インテークマニホールドとして説明する。インテークマニホールド１０は、第一合成樹脂部材１２と第二合成樹脂部材１４との２つの合成樹脂部材から成り、それら２つの合成樹脂部材１２，１４を溶着して形成される。第一合成樹脂部材１２は、エンジン６６に接続するフランジ６８と、そのフランジ６８に一体に形成される複数の第一分割管１６ａ，１６ｂ，１６ｃとから成る。フランジ６８には、エンジン６６に通じる通路としての複数のボア７２ａ，７２ｂ，７２ｃが形成されている。
【００１４】
本発明では、第一分割管１６ａ，１６ｂ，１６ｃの伸張方向は、フランジ６８の基準面（フランジ６８のボア７２ａ，７２ｂ，７２ｃの進行方向に対して直角の方向の面、端面８３か端面８４のいずれか一方）（Ｑ−Ｑ線）に対する直角方向とは角度αだけ傾斜した方向に設定される。第一分割管１６ａ，１６ｂ，１６ｃのフランジ６８に近い位置には、筒状の管部分１８ａ，１８ｂ，１８ｃを斜めに切断した形状のものが形成されており、その管部分１８ａ，１８ｂ，１８ｃ以外の第一分割管１６ａ，１６ｂ，１６ｃは、長手方向に対する直角方向の大半の箇所のが半円形状または半楕円形状となっている。管部分１８ａ，１８ｂ，１８ｃの内部には部分通路２０ａ，２０ｂ，２０ｃが形成されており、その部分通路２０ａ，２０ｂ，２０ｃはそれぞれボア７２ａ，７２ｂ，７２ｃと連絡している。
【００１５】
管部分１８ａ，１８ｂ，１８ｃのフランジ６８と反対側の接合縁２２ａ，２２ｂ，２２ｃは、フランジ６８の端面８３のＱ−Ｑ線に対して角度θだけ傾斜した状態になるよう設定されている。角度θは、５°≦θ≦４０°が望ましい。角度θが５°以下であると、後述する空間４６の体積が少なくなり、本発明の効果が達成できなくなり、角度θが４０°以上になると傾斜が大きくなって，後述する管３８ａ，３８ｂ，３８ｃの必要な断面積を得ることができない。各第一分割管１６ａ，１６ｂ，１６ｃの左右両側（管部分１８ａ，１８ｂ，１８ｃを除く）に第一溶着用リブ２４が形成され、左右両側の第一溶着用リブ２４の先端に第一先端部２６が形成される。第一先端部２６を連結する面を図１においてＲ−Ｒ線とすると、Ｒ−Ｒ線はＱ−Ｑ線に対して角度θだけ傾斜した配置になるよう設定されている。
【００１６】
第二合成樹脂部材１４は、フランジ６８及び複数の第一分割管１６ａ，１６ｂ，１６ｃと溶着するための複数の第二分割管２８ａ，２８ｂ，２８ｃと、それら複数の第二分割管２８ａ，２８ｂ，２８ｃを連結固定する連結アーム３０とから成る。第二分割管２８ａ，２８ｂ，２８ｃは、その長手方向に対する直角方向の大半の箇所の断面が半円弧形状または半楕円形状をしている。第二分割管２８ａ，２８ｂ，２８ｃのそれぞれの左右両側に第二溶着用リブ３２が形成され、両側の第二溶着用リブ３２の先端に第二先端部３４が形成される。各第二先端部３４は同一面上に配置され、その同一面を図１においてＳ−Ｓ線で示す。このＳ−Ｓ線は、第一先端部２６を連結する面のＲ−Ｒ線とは、第一合成樹脂部材１２と第二合成樹脂部材１４との溶着時に一致するよう設定されている。
【００１７】
第二分割管２８ａ，２８ｂ，２８ｃには、第一分割管１６ａ，１６ｂ，１６ｃの管部分１８ａ，１８ｂ，１８ｃの接合縁２２ａ，２２ｂ，２２ｃと接触するための接合縁３６ａ，３６ｂ，３６ｃが形成されている。各接合縁３６ａ，３６ｂ，３６ｃは前記Ｓ−Ｓ線と平行になるように設定されている。
【００１８】
第一合成樹脂部材１２と第二合成樹脂部材１４とを溶着する場合には、第一分割管１６ａ，１６ｂ，１６ｃの両側の第一溶着用リブ２４と第二分割管２８ａ，２８ｂ，２８ｃの両側の第二溶着用リブ３２とを接触させ、第一分割管２８ａ，２８ｂ，２８ｃの両側の第一先端部２６と第二分割管２８ａ，２８ｂ，２８ｃの両側の第二先端部３４とを接触させ、更に、第一分割管１６ａ，１６ｂ，１６ｃの管部分１８ａ，１８ｂ，１８ｃの接合縁２２ａ，２２ｂ，２２ｃと第二分割管２８ａ，２８ｂ，２８ｃの接合縁３６ａ，３６ｂ，３６ｃとを接触させる。この状態で、振動溶着によって接触している全ての箇所を溶着する。第一分割管１６ａ，１６ｂ，１６ｃと第二分割管２８ａ，２８ｂ，２８ｃとの振動方向は、Ｒ−Ｒ線（Ｓ−Ｓ線）に平行であり、図１のＲ−Ｒ線に直角方向（矢印方向）に溶着される。これによって、第一分割管１６ａ，１６ｂ，１６ｃと第二分割管２８ａ，２８ｂ，２８ｃとが溶着される。この溶着によって、第一分割管１６ａ，１６ｂ，１６ｃと第二分割管２８ａ，２８ｂ，２８ｃとで、複数の管３８ａ，３８ｂ，３８ｃが形成され、管３８ａ，３８ｂ，３８ｃ内に断面が円形または楕円形の通路４０ａ，４０ｂ，４０ｃが形成される。
【００１９】
通路４０ａ，４０ｂ，４０ｃの一端は、管部分１８ａ，１８ｂ，１８ｃに形成される部分通路２０ａ，２０ｂ，２０ｃと連絡する。通路４０ａ，４０ｂ，４０ｃの他端（フランジ６８の反対側の端）には、ポート４２ａ，４２ｂ，４２ｃが形成される。ここで、各ポート４２ａ，４２ｂ，４２ｃの中心位置を中心点４４ａ，４４ｂ，４４ｃとすると、中心点４４ａ，４４ｂ，４４ｃを含む面は図１でＲ−Ｒ線（Ｓ−Ｓ線）上に位置する。
【００２０】
第一分割管１６ａ，１６ｂ，１６ｃと第二分割管２８ａ，２８ｂ，２８ｃとの溶着振動方向（Ｒ−Ｒ線（Ｓ−Ｓ線）に平行な方向）は、フランジ６８の基準面（図１Ｑ−Ｑ線で示す）に対して角度θだけ傾斜した方向とする。この結果、フランジ６８のＱ−Ｑ線に対する直角方向から見た３つの管３８ａ，３８ｂ，３８ｃの各ポート４２ａ，４２ｂ，４２ｃ位置における全体の横幅は長さＡ’となる。この長さＡ’は図５に示したポート９２ａ，９２ｂ，９２ｃ位置における３つの管８８ａ，８８ｂ，８８ｃの横幅の長さＡと比べて短いものとなる。言い換えると、フランジ６８のＱ−Ｑ線に対する直角方向において、管３８ａの横に空間４６を設けることができる。この空間４６を設けることで、例えば合成樹脂製管構造体を内燃機関用インテークマニホールドとした場合に、レイアウトスペースを小さくすることができ、省スペース化を図ることができる。
【００２１】
本発明は、フランジ６８の基準面（Ｑ−Ｑ線）に対する直角方向で管３８ａの横に空間４６を設けることによって、図４に示すように、その空間４６にドライバ等の工具４８を挿入することができる。例えば、エンジン６６に雌螺子部５０を形成し、フランジ６８に螺子挿通穴５２を形成する。固定部材である雄螺子５４並びに工具４８を空間４６から挿入し、フランジ６８の螺子挿通穴５２から螺子挿通穴５２に向けて雄螺子５４を挿入し、工具４８で雄螺子５４をエンジン６６の雌螺子部４８に螺合させる。このように、空間４６に工具４８を挿入することが可能となり、インテークマニホールド１０をエンジン６６に固定する作業を容易に行うことも可能になる。
【００２２】
なお、前述の説明では、合成樹脂製管構造体を内燃機関用インテークマニホールドとして説明したが、２つの合成樹脂部材を振動溶着するもので、複数の管を形成するものであれば、内燃機関用インテークマニホールドに限るものではない。また、第一合成樹脂部材１２に３個の第一分割管１６ａ，１６ｂ，１６ｃを備え、第二合成樹脂部材１４に３個の第二分割管２８ａ，２８ｂ，２８ｃを備えたが、第一分割管や第二分割管の数は３個に限るものではない。更に、図１においては、説明を分かり易くするために、第一分割管１６ａ，１６ｂ，１６ｃや第二分割管２８ａ，２８ｂ，２８ｃを直線状に描いたが、第一分割管１６ａ，１６ｂ，１６ｃや第二分割管２８ａ，２８ｂ，２８ｃは直線状でないものであっても適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明に係る合成樹脂製管構造体の溶着状態を示す平面図である。
【図２】図１に用いる２個の合成樹脂部材の分解図である。
【図３】図１におけるＹ−Ｙ線断面図である。
【図４】本発明の合成樹脂製管構造体をエンジンに固定する状態を示す断面図である。
【図５】従来の合成樹脂製管構造体の溶着状態を示す斜平面図である。
【図６】図５に用いる２個の合成樹脂部材の分解図である。
【図７】図５におけるＸ−Ｘ線断面図である。
【符号の説明】
【００２４】
１０  合成樹脂製管構造体
１２  第一合成樹脂部材
１４  第二合成樹脂部材
１６ａ，１６ｂ，１６ｃ  第一分割管
２８ａ，２８ｂ，２８ｃ  第二分割管
３０  連結アーム
３８ａ，３８ｂ，３８ｃ  管
４０ａ，４０ｂ，４０ｃ  通路
６８  フランジ
７２ａ，７２ｂ，７２ｃ  ボア
８３  端面
８４  端面
【図１】
2008291696.tif 000003
【図２】
2008291696.tif 000004
【図３】
2008291696.tif 000005
【図４】
2008291696.tif 000006
【図５】
2008291696.tif 000007
【図６】
2008291696.tif 000008
【図７】
2008291696.tif 000009