(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１ボア（６）を有する樹脂製の第１部材（１）と、第２ボア（１３）を有する第２部材（２）とを、それら第１，第２部材（１，２）の端部にそれぞれ設けた第１，第２フランジ（５，１１）を相互に結合することにより、上流側の第１ボア（６）と下流側の第２ボア（１３）とを接続して気体が流れる通路が形成され、
第１部材（１）は筒状の本体部（４）を備えていて、その本体部（４）内周面が第１ボア（６）を形成すると共に、その本体部（４）の一端に第１フランジ（５）が一体に形成され、
第１ボア（６）および第２ボア（１３）の接続部には金属パイプ（１４）が嵌合されている、樹脂製部材の接続構造であって、
前記金属パイプ（１４）を前記本体部（４）の上流側に延長させて、その内部に、前記第２部材（２）よりも上流側に配置したバタフライバルブ（８）を収納し、前記バタフライバルブ（８）が全閉位置にあるときの該バタフライバルブ（８）の周縁部に対応する位置から気流の流れ方向下流にかけて前記金属パイプ（１４）の内周面に凹部を形成したことを特徴とする、樹脂製部材の接続構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、少なくとも一方が樹脂で構成された２つの部材を結合し、両部材のボアどうしを接続して気体が流れる通路を形成する樹脂製部材の接続構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
樹脂製の吸気管の端部に形成したフランジに、金属製のスロットルボディの端部に形成したフランジを当接し、両フランジを複数本のボルトで一体に締結するものが、特開平７−１５８５２４号公報により公知である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、樹脂製部材を射出成形する場合に溶融した樹脂が冷却するに伴って歪み変形が発生するため、その寸法精度が金属製部材の寸法精度に比べて低下することが避けられない。従って、図８に示すように、例えば金属製の吸気管０１の端部に形成したフランジ０２と、樹脂製のスロットルボディ０３の端部に形成したフランジ０４とを複数本のボルト０５…で締結する場合に、吸気管０１のボア０６とスロットルボディ０３のボア０７との間に段差０８が発生する場合がある。このように気流の通路に段差０８が発生すると、その段差０８の後方で気流が乱れるため、気流音が吸気管０１およびスロットルボディ０３の外部に透過して騒音の原因になるだけでなく、気流の流通抵抗が増加してエンジンの出力に悪影響を及ぼす要因となる。前記段差０８による乱流は、気流の流れ方向上流側のスロットルボディ０３のボア０７に対して、気流の流れ方向下流側の吸気管０１のボア０６が半径方向内側に突出している場合に大きくなる（図８の下側の段差０８参照）。
【０００４】
本発明は前述の事情に鑑みてなされたもので、少なくとも一方が樹脂で構成された２つの部材を結合する際に、両部材のボアどうしの接続部に段差が発生するのを防止することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、請求項１に記載された発明は、第１ボアを有する樹脂製の第１部材と、第２ボアを有する第２部材とを、それら第１，第２部材の端部にそれぞれ設けた第１，第２フランジを相互に結合することにより、上流側の第１ボアと下流側の第２ボアとを接続して気体が流れる通路が形成され、第１部材は筒状の本体部を備えていて、その本体部内周面が第１ボアを形成すると共に、その本体部の一端に第１フランジが一体に形成され、第１ボアおよび第２ボアの接続部には金属パイプが嵌合されている、樹脂製部材の接続構造であって、前記金属パイプを前記本体部の上流側に延長させて、その内部に、前記第２部材よりも上流側に配置したバタフライバルブを収納し、前記バタフライバルブが全閉位置にあるときの該バタフライバルブの周縁部に対応する位置から気流の流れ方向下流にかけて前記金属パイプの内周面に凹部を形成したことを特徴とする。
【０００６】
上記構成によれば、樹脂製第１部材を成形する際に、その筒状本体部内周面の第１ボアや第１フランジに変形が発生しても、その第１ボアに、その筒状本体部上流側に延長させた金属パイプを嵌合させて前記変形を矯正することにより、第１部材の第１ボアおよび第２部材の第２ボアの接続部に段差が発生するのを防止し、段差に起因する流通抵抗の増加および騒音の増加を抑えることができる。しかも第１、第２部材が熱膨張しても、あるいは第１、第２部材に外力が加わっても、それにより前記接続部の段差が増加するのを未然に防止することができる。
【０００７】
また、前記第１部材の筒状本体部上流側に延長させた前記金属パイプの内部に、第２部材よりも上流側に配置したバタフライバルブを収納し、前記バタフライバルブが全閉位置にあるとき、前記バタフライバルブの周縁部から気流の流れ方向下流にかけて前記金属パイプの内周面に凹部を形成したので、寸法及び形状の安定した金属パイプの内部にバタフライバルブを収納したことにより、バタフライバルブの周縁部と金属パイプの内周面との間の隙間の寸法を一定にすることができるとともに、バタフライバルブが全閉位置にあるとき、前記隙間を通過した気流は前記凹部によって乱流となることが防止され、気流音の低減に寄与することができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、添付図面に示した本発明の実施例と、第１ボアおよび第２ボアの接続部に金属パイプを嵌合させる構造の参考例に基づいて説明する。
【０００９】
図１は第１の参考例を示すもので、樹脂製のスロットルボディ１が図示せぬエンジンに接続された樹脂製のインテークマニホールド２に取り付けられており、また前記スロットルボディ１は可撓性を有する吸気ダクト３を介して図示せぬ吸気消音器およびエアクリーナに接続される。スロットルボディ１は、短い筒状に形成されたスロットルボディ本体部４と、そのスロットルボディ本体部４の一端に一体に形成されたフランジ５とを備えており、スロットルボディ本体部４のボア６内に、回転軸７回りに揺動する円板状のバタフライバルブ８が収納される。
【００１０】
スロットルボディ本体部４のフランジ５には４個の金属カラー９…が埋設されており、これら４個の金属カラー９…に対応する４個の金属カラー１０…がインテークマニホールド２の一端に一体に形成されたフランジ１１に埋設される。スロットルボディ本体部４側の４個の金属カラー９…に挿通した４本のボルト１２…をインテークマニホールド２側の金属カラー１０の内周に形成した雌ねじに締結することにより、両フランジ５，１１が一体に締結されてインテークマニホールド２にスロットルボディ１が結合される。前記金属カラー９…，１０…により、金属に比べて脆弱な樹脂製のフランジ５，１１にボルト１２…の締結荷重が直接作用することが防止される。
【００１１】
このようにしてインテークマニホールド２にスロットルボディ１を結合した状態において、インテークマニホールド２のボア１３とスロットルボディ本体部４のボア６との接続部に跨がるように薄肉の金属パイプ１４が圧入により嵌合する。而して、樹脂製のインテークマニホールド２のボア１３および樹脂製のスロットルボディ本体部４のボア６の変形により、あるいはボルト１２…により締結される両フランジ５，１１の変形により、前記両ボア６，１３間に図８に示すような段差が発生しても、その段差を金属パイプ１４により矯正し、前記両ボア６，１３を真円に保持するとともに段差のない状態で滑らかに接続することができる。
【００１２】
金属パイプ１４は樹脂に比べて剛性が高いため、インテークマニホールド２およびスロットルボディ１の接続部に外力が加わった場合や、それらが温度変化により熱膨張・熱収縮した場合でも、前記段差の発生を効果的に防止することができる。尚、金属パイプ１４の両端面には、その厚さに相当する若干の段差が発生するが、その段差は合成樹脂の射出成形時に発生する変形による段差に比べて小さいため、そこに発生する気流音や流通抵抗は実用上問題にならない程度に小さいものである。
【００１３】
図２は第２の参考例を示すものである。第２の参考例は金属パイプ１４の縦断面形状に特徴を有するもので、気流の流れ方向上流側のスロットルボディ本体部４のボア６に嵌合する端部が薄肉に形成され、そこから気流の流れ方向下流側のインテークマニホールド２のボア１３に嵌合する端部に向けて肉厚がテーパー状に増加している。
【００１４】
図１に示す第１の参考例において、金属パイプ１４の両端部のうち、気流の流れに与える影響が大きいのは上流側のスロットルボディ本体部４のボア６に嵌合する端部であるが、その端部を薄肉に形成することにより、図１に示す第１の参考例のものに比べて気流の乱れを更に低減することができる。しかも、インテークマニホールド２のボア１３に嵌合する金属パイプ１４の端部が厚肉であるため、その厚肉部で金属パイプ１４の剛性を確保することができる。
【００１５】
図３は第３の参考例を示すものである。第３の参考例は金属パイプ１４の上流側半部が嵌合するスロットルボディ本体部４のボア６の縦断面形状に特徴を有するもので、前記ボア６の一部を拡径して金属パイプ１４の厚さに等しい段部６1 を形成し、この段部６1 に金属パイプ１４の上流側半部を嵌合させたものである。この参考例によれば、スロットルボディ本体部４のボア６と金属パイプ１４の上流側の端部との間の段差を完全に消滅させ、図２の第２実施例のものに比べて気流の乱れを更に低減することができる。しかも、金属パイプ１４をスロットルボディ本体部４のボア６に圧入する際に、その圧入量を段部６1 によって規制することができる。
【００１６】
図４は第４の参考例を示すものである。第４の参考例は、スロットルボディ本体部４のボア６に加えて、金属パイプ１４の下流側半部が嵌合するインテークマニホールド２のボア１３の一部を拡径して金属パイプ１４の厚さに等しい段部１３1 を形成し、この段部１３1 に金属パイプ１４の下流側半部を嵌合させたものである。この参考例によれば、金属パイプ１４の上流側の端部および下流側の端部における段差を何れも完全に消滅させ、図３の第３の参考例のものに比べて気流の乱れを更に低減することができる。
【００１７】
また、金属パイプ１４の両端部の半径方向外側のエッジに面取り１４1 ，１４1 を施すことにより、その金属パイプ１４をスロットルボディ本体部４のボア６の段部６1 およびインテークマニホールド２のボア１３の段部１３1 に圧入する作業を容易化することができる。しかも金属パイプ１４はスロットルボディ本体部４のボア６の段部６1 およびインテークマニホールド２のボア１３の段部１３1 に収納されるため、その金属パイプ１４が軸方向に移動する虞がない。
【００１８】
図５は第５の参考例を示すものである。第５の参考例は、図４の第４の参考例の金属パイプ１４の外周面に２個の環状溝１４2 ，１４2 を形成し、それら環状溝１４2 ，１４2 に保持した２個のＯリング１５，１５を、スロットルボディ本体部４のボア６の段部６1 およびインテークマニホールド２のボア１３の段部１３1 にそれぞれ当接させたものである。
【００１９】
この参考例によれば、Ｏリング１５，１５によって両ボア６，１３の内部が気密にシールされるため、インテークマニホールド２のフランジ１１およびスロットルボディ１のフランジ５の当接面をボルト１２…で強く締め付けてシールする必要がなくなり、金属パイプ１４により両ボア６，１３が相互に正確に位置決めされることと相俟って、前記ボルト１２…に代えて簡易なクリップ１６…で両フランジ５，１１を挟持するだけでスロットルボディ１およびインテークマニホールド２を結合することができる。これにより、前記ボルト１２…に加えて両フランジ５，１１に埋設する金属カラー９…，１０…までも不要になって部品点数の削減に大きく寄与することができるばかりか、スロットルボディ１およびインテークマニホールド２の樹脂素材を再利用する際に、金属カラー９…，１０…を分離する必要がなくなってリサイクル性が向上する。
【００２０】
次に、図６および図７に基づいて本発明の実施例を説明する。
【００２１】
本発明の実施例を図４の第４の参考例と比較すると明らかなように、本実施例では、そのインテークマニホールド２が樹脂ではなくアルミニューム合金等の金属製とされており、スロットルボディ本体部４の上流側に延長された金属パイプ１４の内部にバタフライバルブ８が収納される。バタフライバルブ８が図示した全閉位置にあるときの該バタフライバルブ８の周縁部に対応する位置から気流の流れ方向下流側にかけて金属パイプ１４の内周面に凹部１４3 が形成される。而して、寸法および形状の安定した金属パイプ１４の内部にバタフライバルブ８を収納したことにより、そのバタフライバルブ８の周縁部と金属パイプ１４の内周面との間の隙間の寸法を一定にし、エンジンのアイドリング性能を安定させることができる。しかもバタフライバルブ８が全閉位置にあるとき、前記隙間を通過した気流は前記凹部１４3 によって乱流となることが防止され、気流音の低減に寄与することができる。
【００２２】
またスロットルボディ１のフランジ５の合わせ面５1 には８個の肉抜き５2 …が施されており、これらの肉抜き５2 …の間に補強用のリブ５3 …が形成される。また前記フランジ５の背面（合わせ面５1 と反対側の面）には、カラー９…の周囲を略３分の１周に亘って囲むように円弧状の溝５4 …が形成される。溝５4 …の底部は角のない円弧状に形成されており、この形状により、溝５4 …を形成したことによるフランジ５の強度低下が最小限に抑えられる。
【００２３】
而して、樹脂製のスロットルボディ１のフランジ５に歪みがあっても、そのフランジ５をボルト１２…で金属製のインテークマニホールド２のフランジ１１に締結するときに前記歪みが矯正される。このとき、ボルト１２…の締結荷重の伝達が剛性の低い溝５4 …の部分で阻止されて該ボルト１２…の周縁部に限定的に作用するため、スロットルボディ本体部４の変形が防止される。また前記溝５4 …によってスロットルボディ本体部４およびフランジ５の剛性が低下しても、その剛性低下を金属パイプ１４による補強作用で補うことができる。
【００２４】
以上、本発明の実施例を詳述したが、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行うことが可能である。
【００２５】
例えば、第１〜第５の参考例ではスロットルボディ１およびインテークマニホールド２の両方を樹脂製としており、また本発明の実施例ではスロットルボディ１を樹脂製とし、インテークマニホールド２を金属製としているが、本発明はスロットルボディ１を金属製とし、インテークマニホールド２を樹脂製としたものにも適用することができる。また請求項１に記載された発明が適用される対象はスロットルボディ１およびインテークマニホールド２に限定されず、少なくとも一方が樹脂製とされた２部材の接続部に対して適用することができる。
【００２６】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、樹脂製第１部材を成形する際に、その筒状本体部内周面の第１ボアや第１フランジに変形が発生しても、その第１ボアに、その筒状本体部上流側に延長させた金属パイプを嵌合させて前記変形を矯正することにより、第１部材の第１ボアおよび第２部材の第２ボアの接続部に段差が発生するのを防止し、段差に起因する流通抵抗の増加および騒音の増加を抑えることができる。しかも第１、第２部材が熱膨張しても、あるいは第１、第２部材に外力が加わっても、それにより前記接続部の段差が増加するのを未然に防止することができる。
【００２７】
また、前記第１部材の筒状本体部上流側に延長させた前記金属パイプの内部に、第２部材よりも上流側に配置したバタフライバルブを収納し、そのバタフライバルブが全閉位置にあるときの該バタフライバルブの周縁部に対応する位置から気流の流れ方向下流にかけて前記金属パイプの内周面に凹部を形成したので、寸法及び形状の安定した金属パイプの内部にバタフライバルブを収納したことにより、バタフライバルブの周縁部と金属パイプの内周面との間の隙間の寸法を一定にすることができるとともに、バタフライバルブが全閉位置にあるとき、前記隙間を通過した気流は前記凹部によって乱流となることが防止され、気流音の低減に寄与することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  第１の参考例に係るエンジンの吸気通路の縦断面図
【図２】  第２の参考例に係るエンジンの吸気通路の縦断面図
【図３】  第３の参考例に係るエンジンの吸気通路の縦断面図
【図４】  第４の参考例に係るエンジンの吸気通路の縦断面図
【図５】  第５の参考例に係るエンジンの吸気通路の縦断面図
【図６】  本発明の実施例に係るエンジンの吸気通路の縦断面図
【図７】  図６の７−７線断面図
【図８】  従来のエンジンの吸気通路の縦断面図
【符号の説明】
１      スロットルボディ（第１部材）
２      インテークマニホールド２（第２部材）
５      第１フランジ
６      ボア（第１ボア）
１１    第２フランジ
１３    ボア（第２ボア）
１４    金属パイプ
【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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【図８】
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