(57)【要約】      （修正有）【課題】合成樹脂材料の第１部材と金属材料の第２部材とを極めて簡単に且つ確実に接合するとともに、その組付け性を向上する。【解決手段】第１部材１は鍔部１ａを有し、合成樹脂材料によって形成され、第２部材１１は鍔部１１ａを有し、金属材料によって形成される。第１部材１の鍔部１ａには、溝２ｂとネジ孔２ａが貫通して穿設された金属材料よりなるインサートナット２がインサート形成されるとともに、インサートナット２のネジ孔２ａから鍔部１ａの下面１ａ２に向けて第１ネジ挿通孔１ｂが貫通して穿設される。第２部材１１の鍔部１１ａには、インサートナット２のネジ孔２ａに臨む第２ネジ挿通孔１１ｂが貫通して穿設される。第１部材の鍔部１ａの下面１ａ２から第１ネジ挿通孔１ｂ、インサートナット２のネジ孔２ａに向けてボルト３のネジ部３ａを螺着挿入することによりボルト３の係止端面３ｂを第１部材１の鍔部１ａの下面１ａ２に当接配置する。【選択図】図１
2008128353.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
合成樹脂材料によって形成され、上方に鍔部を有する有底カップ状の第１部材と、金属材料によって形成され、前記第１部材の鍔部に当接される鍔部を有する第２部材とにより密閉された圧力室が形成される圧力容器において、第１部材１の鍔部１ａには、鍔部１ａの上面１ａ１から下方に向けて、その外周に溝２ｂが穿設されるとともに、その内方にネジ孔２ａが貫通して穿設された金属材料よりなるインサートナット２がインサート形成されるとともにインサートナット２のネジ孔２ａの下端から鍔部１ａの下面１ａ２に向けて第１ネジ挿通孔１ｂが貫通して穿設され、一方、第２部材１１の鍔部１１ａには、第１部材１の鍔部１ａの上面１ａ１に開口するインサートナット２のネジ孔２ａに臨む第２ネジ挿通孔１１ｂが貫通して穿設され、前記第１部材の鍔部１ａの下面１ａ２から第１ネジ挿通孔１ｂ、インサートナット２のネジ孔２ａに向けてボルト３のネジ部３ａを螺着挿入することによりボルト３の係止端面３ｂを第１部材１の鍔部１ａの下面１ａ２に当接配置し、更に、第１部材１の鍔部１ａの上面１ａ１から上方に突出するボルト３のネジ部３ａ１に、第２部材１１の鍔部１１ａを貫通する第２ネジ挿通孔１１ｂを挿入配置するとともに第２部材１１の鍔部１１ａの上面１１ａ１より突出するボルト３のネジ部３ａ１に向けてナット４を螺着したことを特徴とする圧力容器の接合構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、第１部材と第２部材とにより密閉された圧力室が形成され、該圧力室内に大気圧より高い圧力を有する流体が作用する圧力容器に関し、そのうち特に第１部材が合成樹脂材料によって形成され、第２部材が金属材料によって形成される圧力容器における第１部材と第２部材との接合構造に関する。かかる圧力容器は内燃機関へ空気を供給するインダクションマニホールドの軽量化を図る上でよく使用される。
【背景技術】
【０００２】
従来一般的に用いられる圧力容器の接合構造の第１例は図２に示される。図２により説明すると、１０は合成樹脂材料によって形成される第１部材であり、上方に鍔部１０ａが形成されるとともに鍔部１０ａから下方に向けて有底カップ状の凹部１０ｂが形成される。又、前記鍔部には上面１０ａ１から下面１０ａ２に向けて第１ネジ挿入孔１０ｃが貫通して穿設される。１１は金属材料によって形成される第２部材であり、下方に鍔部１１ａが形成されるとともに鍔部１１ａの上面１１ａ１から下面１１ａ２に向けて第２ネジ挿通孔１１ｂが貫通して穿設される。そして、第１部材１０の鍔部１０ａの上面１０ａ１上に第２部材１１の鍔部１１ａの下面１１ａ２を当接配置するとともに第２ネジ挿通孔１１ｂを第１ネジ挿通孔１０ｃに合致させ、かかる状態において、ボルト１２を第１ネジ挿通孔１０ｃから第２ネジ挿通孔１１ｂに向けて挿通し、第２部材１１の鍔部１１ａの上面１１ａ１より上方に突出するボルト１２のネジ部１２ａに向けてナット１３が螺着される。以上によるとボルト１２の係止端面１２ｂとナット１３とにより第１部材１０の鍔部１０ａと第２部材１１の鍔部１１ａとが挟持され、鍔部１０ａの上面１０ａ１と鍔部１１ａの下面１１ａ２とが当接配置され、もって第１部材１０と第２部材１１とにより圧力室１４が形成される。
【０００３】
従来、一般的に用いられる圧力容器の接合構造の第２例は図３に示される。かかる第２例において、第２部材は図２と同一のものが使用されるもので、同一の符号を使用する。１６は合成樹脂材料によって形成される第１部材であり、上方に鍔部１６ａが形成されるとともに鍔部１６ａから下方に向けて有底カップ状の凹部１６ｂが形成される。１７は金属材料によって形成されたインサートナットであり、インサートナット１７はその外周に複数の溝１７ａが穿設されるとともに、その内方にネジ孔１７ｂが穿設される。このインサートナット１７は、合成樹脂材料によって形成される第１部材１６を射出成形によって形成する際に、同時にインサート形成されるもので、インサートナット１７の上端１７ｃは鍔部１６ａの上面１６ａ１と略平行に配置され、ネジ孔１７ｂは鍔部１６ａの上面１６ａ１に開口する。そして、第１部材１６の鍔部１６ａの上面１６ａ１に、第２部材１１の鍔部１１ａの下面１１ａ２を当接配置するとともに第２ネジ挿通孔１１ｂをインサートナット１７のネジ孔１７ｂに合致させ、かかる状態においてボルト１８のネジ部１８ａがインサートナット１７のネジ孔１７ｂに向けて螺着される。以上によると、第２部材１１の鍔部１１ａの下面１１ａ２が、第１部材１６の鍔部１６ａの上面１６ａ１に当接して配置され、これによって第１部材１６と第２部材１１とにより圧力室１９が形成される。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
かかる従来の圧力容器の第１例によると、使用温度範囲が広い環境下において使用する場合、第１部材１０の鍔部１０ａの上面１０ａ１と第２部材１１の鍔部１１ａの下面１１ａ２との間の気密を良好に維持できない場合がある。これは第１部材１０を形成する合成樹脂材料と第２部材１１を形成する金属材料との熱膨張係数が異なることに基因する。すなわち、低温時において、第１部材１０の鍔部１０ａは大きく減少し、これによって第１部材１０の鍔部１０ａの上面１０ａ１と第２部材１１の鍔部１１ａの下面１１ａ２との圧縮が減少することによる。又、従来の圧力容器の第２例によると、インサートナット１７は、第１部材１６の射出成形時において同時にインサート成形されるもので、この時インサートナット１７の外周に穿設した溝１７ａに確実に合成樹脂材料が充填される必要がある。仮に溝１７ａに合成樹脂材料が確実に充填されない場合、ボルト１８を螺着した際、インサートナット１７が第１部材１６より脱出し、螺着不能状態におちいる恐れがある。従って、インサートナット１７のインサート状態は常に管理される必要があり、生産効率の向上が阻害される。
【０００５】
本発明になる圧力容器の接合構造は、前記不具合に鑑み成されたもので、合成樹脂材料によって形成される第１部材と金属材料によって形成される第２部材とを極めて簡単に且つ確実に接合することのできる圧力容器の接合構造を提供することを第１の目的とし、更に第１部材と第２部材との組付け性を向上することを第２の目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明になる圧力容器の接合構造は、前記目的達成の為に、合成樹脂材料によって形成され、上方に鍔部を有する有底カップ状の第１部材と、金属材料によって形成され、前記第１部材の鍔部に当接される鍔部を有する第２部材とにより密閉された圧力室が形成される圧力容器において、第１部材の鍔部には、鍔部の上面から下方に向けて、その外周に溝が穿設されるとともに、その内方にネジ孔が貫通して穿設された金属材料よりなるインサートナットがインサート形成されるとともにインサートナットのネジ孔の下端から鍔部の下面に向けて第１ネジ挿通孔が貫通して穿設され、一方、第２部材の鍔部には、第１部材の鍔部の上面に開口するインサートナットのネジ孔に臨む第２ネジ挿通孔が貫通して穿設され、前記第１部材の鍔部の下面から第１ネジ挿通孔、インサートナットのネジ孔に向けてボルトのネジ部を螺着挿入することによりボルトの係止端面を第１部材の鍔部の下面に当接配置し、更に、第１部材の鍔部の上面から上方に突出するボルトのネジ部に、第２部材の鍔部を貫通する第２ネジ挿通孔を挿入配置するとともに第２部材の鍔部の上面より突出するボルトのネジ部に向けてナットを螺着したことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の圧力容器の接合構造によると、ボルトのネジ部は第１部材の鍔部の下面から第１ネジ挿通孔内に挿入された後にインサートナットのネジ孔に螺着され、ボルトの係止端面が鍔部の下面に当接してボルトのインサートナットへの螺着が終了し、かかる状態においてボルトのネジ部の先端は鍔部の上面より突出して配置される。次いで、この突出するボルトのネジ部に向けて第２部材の鍔部に穿設された第２ネジ挿通孔が挿入され、更にこのネジ部に向けてナットが螺着される。以上によると、圧力室内に作用する正圧力によって、第２部材が第１部材より離れる側に力が加わった際、この力はナットを介してボルトに伝達されるが、この力はインサートナット及びボルトの係止端面へ加わる力に分散される。従ってこの分散に応じてインサートナットに加わる力を低減できるので、インサートナットが第１部材より脱出することを容易に抑止することができ、もってインサートナットの溝内への合成樹脂材料の充填をきびしく管理する必要がなくなり、その生産効率を向上できる。又、金属材料によって形成される第２部材の鍔部の下面が金属材料によって形成されるインサートナットの上面に当接して配置され、且つボルトのネジ部がインサートナットのネジ孔に螺着して固定されたので、仮に合成樹脂材料によって形成された第１部材の鍔部の厚さが温度変化によって変わったとしても、この鍔部の厚さ変化の影響を受けることなく、第２部材の鍔部をインサートナットの上面を介して第１鍔部の上面に向けて安定して当接配置できる。従って圧力容器の良好な気密状態を維持できる。更に、ボルトは第１部材のインサートナットのネジ孔に螺着され、その鍔部の上面から突出した状態に保持され、この突出するネジ部に向けて第２部材の第２ネジ挿通孔を挿入すればよいので第１部材と第２部材との組付け性を大きく向上できたものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明になる圧力容器の接合構造の一実施例について図１により説明する。尚、第２部材については、図２と同一のものが使用されるので、同一符号を使用し、説明を省略する。１は合成樹脂材料を用い、射出成形によって形成される第１部材である。第１部材１は、その上方に鍔部１ａが形成され、鍔部１ａから有底カップ状の凹部１ｄが凹設される。２は金属材料によって形成される筒状のインサートナットであり、その内方には上下方向にネジ孔２ａが貫通して形成され、その外周には複数の溝２ｂが穿設される。この溝２ｂは螺線溝、ローレット溝、環状溝等によって形成される。そして、かかるインサートナット２は第１部材を射出成形する際、同時にインサート成形されるもので、これによって合成樹脂材料が溝２ｂ内に充填され、インサートナット２の上面２ｃは鍔部１ａの上面１ａ１と略平行に配置される。（尚、インサートナット２のネジ孔２ａ内への合成樹脂材料の進入は阻止される。）又、鍔部１ａの下面１ａ２からインサートナット２のネジ孔２ａに向けて第１ネジ挿通孔１ｂが穿設されるもので、この第１ネジ挿通孔１ｂは第１部材１の射出成形時に同時に鋳抜き形成される。尚、インサートナット２のネジ孔２ａと第１ネジ挿通孔１ｂとは同芯に形成される。以上によると第１部材１の鍔部１ａはインサートナット２を備えるとともに第１ネジ挿通孔１ｂが穿設され、インサートナット２の上面２ｃが鍔部１ａの上面１ａ１に平行に配置され、インサートナット２のネジ孔２ａが鍔部１ａの上面１ａ１に向けて開口し、ネジ孔２ａに連なりネジ孔２ａと同芯に形成される第１ネジ挿通孔１ｂが鍔部１ａの下面１ａ２に開口する。
【０００９】
そして、第１部材１と第２部材１１とは以下によって接合されて圧力室を備える圧力容器が形成される。第１に、第１部材１に対してボルト３が螺着固定される。第１部材１の鍔部１ａの下面１ａ２に開口する第１ネジ挿通孔１ｂからインサートナット２のネジ孔２ａに向けてボルト３が螺着されるもので、ボルト３のネジ部３ａが第１ネジ挿通孔１ｂを介してインサートナット２のネジ孔２ａに螺着され、この螺着はボルト３の係止端面３ｂが鍔部１ａの下面１ａ２に当接した状態で終了する。かかる状態において、ボルト３はインサートナット２に確実に螺着され、ネジ部３ａの上部３ａ１は鍔部１ａの上面１ａ１より一定高さ突出して配置される。（このネジ部３ａの上部３ａ１を、鍔部１ａの上面１ａ１より突出するネジ部３ａ１という）第２に、第１部材１の鍔部１ａの上面１ａ１上に第２部材１１の鍔部１１ａの下面１１ａ２が当接して配置されるもので、このとき鍔部１１ａに穿設される第２ネジ挿通孔１１ｂは鍔部１ａの上面１ａより突出するネジ部３ａ１に挿入配置される。このとき、ボルト３の前記ネジ部３ａ１は、鍔部１１ａの上面１１ａ１より更に上方に突出して配置される。第３に、第２部材１１の鍔部１１ａの上面１１ａ１より更に突出するネジ部３ａ１に向けてナット４が螺着されるもので、これによって第２部材１１の鍔部１１ａの下面１１ａ２が第１部材１の鍔部１ａの上面１ａ１上に当接配置されて接合されるもので、もって第１部材１と第２部材１１とにより閉塞された圧力室５を有する圧力容器Ｐが形成される。
【００１０】
かかる圧力容器の接合構造によると、圧力室５内に上昇した圧力が作用し、その内圧が上がると、第２部材１１はその内圧によって図１において上方向Ａの押圧力を受けるもので、これによると第２部材１１の鍔部１１ａの上面１１ａ１は、ナット４の下面４ａに対して上方向Ａの押圧力を与え、更にナット４からボルト３に対して上方向Ａの押圧力Ｆが作用する。ここで、特にボルト３に注目すれば、ボルト３の係止端面３ｂが第１部材１の鍔部１ａの下面１ａ２に当接配置されるとともにネジ部３ａがインサートナット２のネジ孔２ａに螺着されていることから前記ボルト３に対する押圧力Ｆは鍔部１ａの下面１ａ２とインサートナット２のネジ孔２ａに分散される。これをいいかえると、インサートナット２のネジ孔２ａに対する上方向Ａの押圧力Ｆを従来に比較して減少することができたものである。以上によれば、インサートナット２を第１部材１の射出成形時においてインサート成形する際、インサートナット２の外周に穿設される溝２ｂ内へ合成樹脂材料が充分に充填されない状態にあってもインサートナット２が第１部材１より脱出することが抑止される。従ってインサートナット２のインサート状態の管理を廃止することができ、生産性を向上できたものである。又、上記によれば溝２ｂの数を減らすことができ、これによってインサートナット２の全長を短縮でき、圧力容器を小型化できる。又、金属材料によって形成される第２部材１１の鍔部１１ａは、金属材料によって形成されたインサートナット２の上面２ｃと、ナット４とによって挟持されたので、かかる挟持部分に合成樹脂材料が介在しないので、環境温度変化に拘わらず常時安定して第２部材１１を第１部材１に向けて強固に当接保持できる。更に、ボルト３は、予め第１部材１内のインサートナット２に螺着され、ネジ部３ａ１を鍔部１ａの上面１ａ１より突出して配置したので、第２部材１１の鍔部１１ａに穿設される第２ネジ挿通孔１１ｂを極めて容易にボルト３のネジ部３ａ１に挿入でき、組付け性を大きく向上できる。更に又、圧力容器のメンテナンス作業時において、ナット４を外し、第２部材１１を第１部材１より取り外した状態にあっても、ボルト３は依然として第１部材１に螺着配置されるので、ボルト３が不用意に脱落することがなく、メンテナンス作業性を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明になる圧力容器の接合構造の一実施例を示す縦断面図。
【図２】従来の圧力容器の接合構造の第１例を示す縦断面図。
【図３】従来の圧力容器の接合構造の第２例を示す縦断面図。
【符号の説明】
【００１２】
１        第１部材
１ａ      鍔部
１ａ１    上面
１ａ２    下面
１ｂ      第１ネジ挿通孔
２        インサートナット
２ａ      ネジ孔
２ｂ      溝
３        ボルト
３ａ      ネジ孔
４        ナット
１１      第２部材
１１ａ    鍔部
１１ｂ    第２ネジ挿通孔
【図１】
2008128353.tif 000003
【図２】
2008128353.tif 000004
【図３】
2008128353.tif 000005