(57)【要約】【課題】燃焼させたときに燃焼残渣が生じることがない樹脂系樹脂部品を提供する。【解決手段】本発明の樹脂系吸気部品は、樹脂繊維又はタンパク繊維を含むポリプロピレン樹脂から構成される。エアクリーナにガラスや無機質が含まれないので、樹脂系吸気部品を燃焼させたときに、燃焼残渣が生じることがない。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の吸気系樹脂部品において、
前記吸気系樹脂部品が、樹脂繊維又はタンパク繊維を含むポリプロピレン樹脂から構成されることを特徴とする吸気系樹脂部品。
【請求項２】
内燃機関の吸気系樹脂部品において、
前記吸気系樹脂部品が、樹脂パウダー（ポリプロピレン樹脂パウダーを除く）を含むポリプロピレン樹脂から構成されることを特徴とする吸気系樹脂部品。
【請求項３】
前記吸気系樹脂部品が、さらにゴム質材料を含むことを特徴とする請求項１又は２に記載の吸気系樹脂部品。
【請求項４】
内燃機関の吸気系樹脂部品の製造方法において、
ポリプロピレン樹脂に樹脂繊維又はタンパク繊維を配合して基材を形成する工程と、
該基材を射出成形、ブロー成形、又はコンプレッション成形する工程とを備えることを特徴とする吸気系樹脂部品の製造方法。
【請求項５】
内燃機関の吸気系樹脂部品の製造方法において、
ポリプロピレン樹脂に樹脂パウダー（ポリプロピレン樹脂パウダーを除く）を配合して基材を形成する工程と、
該基材を射出成形、ブロー成形、又はコンプレッション成形する工程とを備えることを特徴とする吸気系樹脂部品の製造方法。
【請求項６】
前記ポリプロピレン樹脂に、さらにゴム質材料を配合することを特徴とする請求項４又は５に記載の吸気系樹脂部品の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内燃機関の吸気系樹脂部品及びその製造方法に関する。吸気系樹脂部品としては、例えば、吸気経路に配置されるエアクリーナ、空気を内燃機関に導くエアダクト、吸気系の音を低減するレゾネータ又はサイドブランチが挙げられる。
【０００２】
【従来の技術】
一般に内燃機関の吸気系樹脂部品は、軽量化、製造の容易等の観点から一般に樹脂を射出成形することで製造される。そしてこれらは、より強度を向上させるために、射出成形される樹脂にガラス繊維を配合したり、タルク、炭酸カルシウム等の無機フィラーを配合したりして製造される。
【０００３】
ガラス繊維及び無機フィラーが含まれるエアクリーナを、廃棄物として燃焼すると、燃焼残渣として焼却炉中にガラス繊維及び無機フィラーが残ってしまう。例えば吸気系部品中のガラスは、一旦溶けるが、燃焼することなく焼却炉に溜まる。無機質も燃焼することなく焼却炉に溜まる。このため焼却炉中の燃焼残渣を焼却炉から取り出し、埋め立て処分する必要がある。
【０００４】
燃焼したときに燃焼残渣が残らないように、ガラス繊維の替わりに粉砕した古紙を樹脂に配合して基材を形成し、該基材を射出成形した吸気系部品が知られている（特許文献１、１頁参照）。
【０００５】
【特許文献１】特開平１１−２２８８４８号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、樹脂に古紙を配合すると、紙の滑り性が良くないことに起因して、射出成形加工において、品質を安定させることが困難になったり、製造中にトラブルが発生したりする。また古紙の強度がガラス繊維よりも落ちるので、吸気系樹脂部品の製品板厚を大幅に厚くするなどの設計変更も必要になる。
【０００７】
そこで本発明は、燃焼させたときに燃焼残渣が生じることがない吸気系樹脂部品及びその製造方法を提供することを目的とする。
【０００８】
また本発明の他の目的は、ガラス繊維又は無機質フィラーを配合したときと同様な性能が得られ、また射出成形も容易な吸気系樹脂部品及びその製造方法を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項１の発明は、内燃機関の吸気系樹脂部品において、前記吸気系樹脂部品が、樹脂繊維又はタンパク繊維を含むポリプロピレン樹脂から構成されることを特徴とする。
【００１０】
この発明によれば、吸気系樹脂部品にガラスや無機質が含まれないので、吸気系樹脂部品を燃焼させたときに、燃焼残渣が生じることがない。また吸気系樹脂部品には強度及び音特性が良いことが要求される。強度及び音特性には、引張強度、弾性率、密度等の物性が関係する。樹脂繊維を用いると、ガラス繊維の物性に近づけることができ、大幅な設計変更することなくガラス繊維を配合したケースと同様な強度及び音特性を得ることができる。さらに樹脂繊維は潤滑性も良好なので射出成形等も容易になる。さらに吸気系樹脂部品のベースがポリプロピレン樹脂なので、ポリプロピレン樹脂と樹脂繊維との融点の差を利用すれば、ガラス繊維を含ませるときのようなシランカップリング剤を使わず、繊維表面での熱融着が可能になる。
【００１１】
請求項２の発明は、内燃機関の吸気系樹脂部品において、前記吸気系樹脂部品が、樹脂パウダー（ポリプロピレン樹脂パウダーを除く）を含むポリプロピレン樹脂から構成されることを特徴とする。
【００１２】
この発明によれば、吸気系樹脂部品にガラスや無機質が含まれないので、吸気系樹脂部品を燃焼させたときに、燃焼残渣が生じることがない。樹脂パウダーは従来のタルクや炭酸カルシウムの替わりに充填材として使用される。樹脂パウダーは潤滑性があってある程度の固さを有するので、射出成形等が容易になると共に強度も上げることができる。
【００１３】
請求項３の発明は、前記吸気系樹脂部品が、さらにゴム質材料を含むことを特徴とする。ここでゴム質材料とは、ゴム、熱可塑性エラストマー（ＴＰＥ）又はゴム質ポリオレフィンの少なくとも一つである。
【００１４】
この発明によれば、質量を重くすることができるので、音性能がより良くなる。
【００１５】
請求項４の発明は、内燃機関の吸気系樹脂部品の製造方法において、ポリプロピレン樹脂に樹脂繊維又はタンパク繊維を配合して基材を形成する工程と、該基材を射出成形、ブロー成形、又はコンプレッション成形する工程とを備えることを特徴とする。
【００１６】
請求項５の発明は、内燃機関の吸気系樹脂部品の製造方法において、ポリプロピレン樹脂に樹脂パウダー（ポリプロピレン樹脂パウダーを除く）を配合して基材を形成する工程と、該基材を射出成形、ブロー成形、又はコンプレッション成形する工程とを備えることを特徴とする。
【００１７】
請求項６の発明は、請求項４又は５に記載の吸気系樹脂部品の製造方法において、前記ポリプロピレン樹脂に、さらにゴム質材料を配合することを特徴とする。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の吸気系樹脂部品の実施形態を説明する。本発明の吸気系樹脂部品としては、例えば、吸気経路に配置されるエアクリーナ、空気を内燃機関に導くエアダクト、吸気系の音を低減するレゾネータ又はサイドブランチを用いることができる。この実施形態では、吸気系樹脂部品のうち、エアクリーナについて説明する。
【００１９】
図１に示すように、エアクリーナは、空気を濾過するフィルタエレメントと、フィルタエレメントを収容するケースとを有する。フィルタエレメントは、折り曲げられた濾材と、矩形状に形成され、濾材の周囲を囲む樹脂製の枠とからなる。濾材はその周辺部において枠にインサート成形され、枠に保持される。ケースは、空気の流入口及び流出口を有し、ケース本体とカバーとで構成される。フィルタエレメントはケース本体とカバーとの間に挟まれる。
【００２０】
エアクリーナのケース本体及びカバーは、樹脂繊維を含むポリプロピレン樹脂から構成される。ポリプロピレン樹脂は、溶融状態において、樹脂繊維を分散させるマトリックスとしての機能を有し、一方、冷却固化後においては、樹脂繊維によって補強される。樹脂繊維としては、繊維が市販されている結晶性樹脂が望ましい。樹脂繊維の材質としては、下記の表１の対応材に示すように、例えばアラミド繊維、ポリエチレン繊維、ＰＥＴ（ポリエチレン‐テレフタラート）繊維、ＰＰ（ポリプロピレン）繊維、ＰＣ（ポリカーボネート）繊維等が用いられる。これらの樹脂繊維は、樹脂単独を繊維状にすることにより形成されたものをでも良いし、充填材を含有した樹脂を繊維状にしたものでも良い。
【００２１】
【表１】
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【００２２】
この表１には、各材質の製法、引張強度、弾性率及び密度をＥガラス繊維と比較して示している。樹脂繊維の中には、ガラス繊維の物性に近いものがあることがわかる。必要とされる繊維の特性を考慮して、繊維のステーブル及び繊度が任意に選択される。
【００２３】
表２は樹脂繊維の軟化温度及び溶融温度を示す。各材質には一般タイプと強化タイプとが存在する。表２中の強化タイプの樹脂は、高結晶、高分子、高架橋などの樹脂繊維である。
【００２４】
【表２】
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【００２５】
上述したようにエアクリーナのベースはポリプロピレン樹脂である。ポリプロピレン樹脂が溶融したときに、樹脂繊維の形状が維持できるように樹脂繊維の融点、形状等が選択される。またポリプロピレン樹脂とこれらの樹脂繊維との融点の差を利用すれば、ガラス繊維を含ませるときのようなシランカップリング剤を使わず、繊維表面での熱融着が可能になる。
【００２６】
ポリプロピレン樹脂には、樹脂繊維の替わりにタンパク繊維を含ませても良い。タンパク繊維には、プロミックス、動物毛、微生物繊維等の有機繊維が用いられる。またポリプロピレン樹脂には、樹脂繊維の替わりにカーボンファイバーを含ませても良い。
【００２７】
エアクリーナのケース本体及びカバーには、樹脂繊維に加えて、又は樹脂繊維に替えて、充填剤としてポリプロピレン樹脂以外の樹脂パウダーを含ませても良い。樹脂パウダーとしては、熱硬化性樹脂が望ましいが、合成紙、高融点熱可塑性樹脂などの熱硬化性樹脂以外のものも用いることもできる。熱硬化性樹脂の種類としては、アクリル（熱硬化型）、ポリエステル（熱硬化型）、フェノール、エポキシ、ポリイミド、尿素樹脂、メラミンなどを挙げることができる。
【００２８】
さらにエアクリーナのケース本体及びカバーには、ゴム、熱可塑性エラストマー（ＴＰＥ）又はゴム質ポリオレフィンのゴム質材料を含ませても良い。音性能を上げるために質量を増す必要があり、その手段としてゴム質などの材料を含有させる。ゴム及び熱可塑性エラストマー（ＴＰＥ）には、ポリプロピレン樹脂と架橋する架橋タイプと、架橋しないブレンドタイプとがあるが、どちらを用いても良い。ポリオレフィン系樹脂の中で低分子のものはゴム質の性質を有する。ゴム質ポリオレフィンを用いた場合、音性能を向上させるためには、ゴム質ポリオレフィンを１０質量％以上配合するのが望ましい。
【００２９】
上記樹脂繊維、マトリックスとなるポリプロピレン樹脂、樹脂パウダー、ゴム質材料以外にも、本発明の目的に合致する範囲内で任意の成分を配合することができる。
【００３０】
この実施形態では、不織布又は濾紙からなる濾材を保持する枠も、マトリックスとなるポリプロピレン樹脂に、強化材としての樹脂繊維とゴム質材料、又は樹脂パウダーとゴム質材料を含ませて構成される。
【００３１】
エアクリーナは以下のようにして製造される。まず樹脂繊維、樹脂パウダー及びゴム質材料を用意する。次に樹脂繊維、樹脂パウダー及びゴム質材料をポリプロピレン樹脂に配合して基材を形成する。最後に基材を射出成形、ブロー成形、又はコンプレッション成形してエアクリーナを製造する。
【００３２】
なお本発明は上記実施形態に限られず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。例えば上記実施形態では、吸気系樹脂部品のうち、エアクリーナについて説明しているが、本発明は、他の吸気系樹脂部品、例えばエアダクト、レゾネータ、サイドブランチに適用することも可能である。また樹脂繊維及び樹脂パウダーをポリプロピレン樹脂に配合して基材を形成しているが、どちらか一方のみを配合しても良い。
【００３３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、樹脂系樹脂部品にガラスや無機質が含まれないので、樹脂系樹脂部品を燃焼させたときに、燃焼残渣が生じることがない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態のエアクリーナを示す斜視図。
【図１】
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