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JP2000073891A - 慣性過給式吸気マニホールドにおけるブランチパイプの接合方法 - Google Patents

慣性過給式吸気マニホールドにおけるブランチパイプの接合方法

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JP2000073891A
JP2000073891A JP24684598A JP24684598A JP2000073891A JP 2000073891 A JP2000073891 A JP 2000073891A JP 24684598 A JP24684598 A JP 24684598A JP 24684598 A JP24684598 A JP 24684598A JP 2000073891 A JP2000073891 A JP 2000073891A
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JP
Japan
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branch pipe
ring
surge tank
intake manifold
heating wire
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Pending
Application number
JP24684598A
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English (en)
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Hiroshi Munetoki
弘志 宗時
Yoshihiro Kimoto
義博 木元
Mikio Nakajima
三樹夫 中島
Takeharu Suga
武春 菅
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Daihatsu Motor Co Ltd
Toyota Motor Corp
Daikyo Inc
Original Assignee
Daihatsu Motor Co Ltd
Toyota Motor Corp
Daikyo Inc
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Publication date
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Priority to EP20040013423 priority patent/EP1452721B1/en
Priority to DE69939713T priority patent/DE69939713D1/de
Priority to EP19990117000 priority patent/EP0984156B1/en
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 各気筒ごとに独立する比較的長いブランチパ
イプ１１，１２，１３，１４と、この各ブランチパイプ
の一端部を内燃機関に対して接合する共通フランジ１５
と、前記各ブランチパイプの他端部が接続されるサージ
タンク１０とから成る慣性過給式吸気マニホールドを熱
可塑性の硬質合成樹脂製にする場合に、前記各ブランチ
パイプにおける一端部のサージタンクに対する熱融着に
よる接合を簡単化する。 【手段】 前記各ブランチパイプの一端部における先端
面２３、又は、サージタンクにおける接合面２４に、リ
ング状の突起部２５を一体的に設けて、このリング状突
起部の外側に電熱線２６を周囲を囲うように配設し、前
記先端面２３及び接合面２４を互いに押圧した状態で、
この先端面２３及び接合面２４のうち前記リング状突起
部２５よりも外側の部分を、前記電熱線２６への通電に
て溶融する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、四気筒内燃機関等
のような多気筒内燃機関において、エアクリーナからの
吸気を各気筒に分配する吸気マニホールドのうち、慣性
効果による過給を図るように構成した吸気マニホールド
において、この吸気マニホールドにおける各ブランチパ
イプを接合する方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】一般に、この種の慣性過給式吸気マニホ
ールドは、各気筒ごとに独立する比較的長いブランチパ
イプと、この各ブランチパイプの一端部を内燃機関に対
して接合するための共通フランジと、前記各ブランチパ
イプの他端部を接続し且つ吸気の入口を備えたサージタ
ンクとからなり、従来は、例えば、実開平１−９９９６
５号公報等に記載されているように、アルミニウム又は
その合金の鋳造にて製作している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】この種の慣性過給式吸
気マニホールドを、アルミニウム又はその合金の鋳造製
にすることは、吸気マニホールドの全体の重量が大幅に
アップするばかりか、各ブランチパイプの内面における
表面粗さが粗くて、吸気の流れ抵抗が大きいのであっ
た。
【０００４】そこで、これらを解消すると共に低価格化
を図ることのために、前記した構成の吸気マニホールド
の全体を硬質合成樹脂製にすることが提案されている
が、この硬質合成樹脂製の吸気マニホールドでは、その
各ブランチパイプを、サージタンク及び共通フランジと
は、別の金型にて成形したのち、これを、前記サージタ
ンク及び共通フランジに対して、接着剤にて接合すると
か、或いは、熱融着にて接合すると言う構成にしてい
る。
【０００５】しかし、前者の接着剤による接合は、接着
剤の塗布に可成りの時間と手数とを必要することに加え
て、接着剤が固まるまでに長い時間を必要とするから、
接合に要するコストが大幅にアップするばかりか、接合
強度が低いと言う問題があり、また、後者の熱融着によ
る接合は、接合強度が高いものの、各ブランチパイプの
内面に、熱融着に際しての盛り上がりが発生し、これが
吸気の流れ抵抗を増大するばかりか、熱融着に特殊の技
術が必要であると言う問題があった。
【０００６】本発明は、吸気マニホールドを熱可塑性の
硬質合成樹脂製にする場合において、その各ブランチパ
イプをサージタンク又は共通フランジに対して、前記の
ような問題を招来することなく至極簡単に熱融着できる
方法を提供することを技術的課題とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】この技術的課題を達成す
るため本発明の接合方法は、「熱可塑性硬質合成樹脂に
よる吸気マニホールドにおける各ブランチパイプの一端
部における先端面を、前記吸気マニホールドのサージタ
ンク又は内燃機関への接続用共通フランジにおける接合
面に対して熱融着するにおいて、前記先端面及び接合面
のうちいずれか一方又は両方に、リング状の突起部を一
体的に設けて、このリング状突起部の外側に電熱線を周
囲を囲うように配設し、前記先端面及び接合面を互いに
押圧した状態で、この先端面及び接合面のうち前記リン
グ状突起部よりも外側の部分を、前記電熱線への通電に
て溶融することを特徴とする。」ものである。
【０００８】
【発明の作用・効果】このように、ブランチパイプの一
端部における先端面、及び、サージタンク又は共通フラ
ンジにおける接合面を、電熱線への通電にて溶融するこ
とにより、ブランチパイプを、サージタンク又は共通フ
ランジに対して、至極簡単に、且つ、強固に熱融着でき
るのである。
【０００９】この熱融着に際して、前記先端面及び接合
面のうちいずれか一方又は両方にリング状の突起部が設
けられていないときには、溶融した樹脂の一部がブラン
チパイプの内側に向かって流れて、その内面から盛り上
がることになる。これに対して、本発明のように、前記
電熱線にて溶融する部分よりも内側に、リング状突起部
を一体的に設けた場合には、このリング状突起部が先に
相手に密着することになるから、電熱線への通電にて溶
融した樹脂の一部がブランチパイプの内側に向かって流
れ込むことを前記リング状突起部にて確実に阻止できる
のである。
【００１０】従って、本発明によると、熱可塑性硬質合
成樹脂による吸気マニホールドにおいて、その各ブラン
チパイプを、サージタンク又は共通フランジに対して熱
融着にて接合することを、各ブランチパイプの内面への
盛り上がりを発生することなく、ひいては、吸気の流れ
抵抗の増大を招来することなく、至極簡単に行うことが
できる効果を有する。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、四
つの気筒を備えた内燃機関に対する吸気マニホールドの
場合の図面について説明する。この図において符号１
は、四つの気筒Ａ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４をクランク軸の
軸線方向１ａに沿って直列に並べた四気筒内燃機関を示
す、この内燃機関１におけるシリンダヘッド２の長手側
面３には、前記各気筒Ａ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４への吸気
ポート４，５，６，７が開口している。
【００１２】符号８は、前記内燃機関１に対する吸気マ
ニホールドを示し、この吸気マニホールド８は、上面に
上向きに突出する吸気入口管９を備えたサージタンク１
０と、長い長さの四本のブランチパイプ１１，１２，１
３，１４と、この各ブランチパイプ１１，１２，１３，
１４の一端を前記内燃機関１のシリンダヘッド２におけ
る長手側面３に接合する共通フランジ１５とから成り、
これらサージタンク１０、各ブランチパイプ１１，１
２，１３，１４、及び共通フランジ１５は、いずれもポ
リアミド樹脂（ナイロン）等の熱可塑性の硬質合成樹脂
製である。
【００１３】そして、前記共通フランジ１５と、前記サ
ージタンク１０とを互いに近接した部位に配設して、こ
の両者を、共通フランジ１５がサージタンク１０におけ
る一つの外側面と略平行に延びるように一体的に結合
し、この共通フランジ１５を、前記シリンダヘッド２に
おける長手側面３に対して、各ブランチパイプ１１，１
２，１３，１４を前記各気筒Ａ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４へ
の吸気ポート４，５，６，７に連通するように複数本の
ボルト１６による締結にて接合されている。
【００１４】また、前記吸気マニホールド８におけるサ
ージタンク１０を、平面視である図１に示すように、各
気筒Ａ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４のうち中央に位置する第２
気筒Ａ２と第３気筒Ａ３との間の部位に配設して、この
サージタンク１０の上面における吸気入口管９の上端
に、スロットル弁（図示せず）を備えたスロットルボデ
ー１７を取付ける。
【００１５】更にまた、前記サージタンク１０の下面に
は、前記各ブランチパイプ１１，１２，１３，１４に対
する四つの接続部１８，１９，２０，２１を設ける一
方、前記各ブランチパイプ１１，１２，１３，１４を、
互いに略同じ長さに揃えて、クランク軸の軸線方向１ａ
から見た側面図である図２に示すように、シリンダヘッ
ド２の長手側面３に取付く共通フランジ１５から前記サ
ージタンク１０の上側を通って横向きに延ばしたのち前
記サージタンク１０の外側で下向きに湾曲し更に前記サ
ージタンク１０の下側で上向きに湾曲して、前記サージ
タンク１０の下面における各接続部１８，１９，２０，
２１の各々に接続する。
【００１６】この場合において、前記各ブランチパイプ
１１，１２，１３，１４の前記サージタンク１０の下面
における各接続部１８，１９，２０，２１に対する接続
は、以下に述べる図５〜図７に示すような方法の熱融着
による。すなわち、前記サージタンク１０における各接
続部１８，１９，２０，２１に、前記各ブランチパイプ
１１，１２，１３，１４の一端部１１ａ，１２ａ，１３
ａ，１４ａが嵌まる装着孔２２と、各ブランチパイプ１
１，１２，１３，１４の一端部１１ａ，１２ａ，１３
ａ，１４ａにおける先端面２３が熱融着される接合面２
４とを設け、更に、この接合面２４にリング状の突起部
２５を一体的に設ける。
【００１７】次いで、前記各ブランチパイプ１１，１
２，１３，１４の一端部１１ａ，１２ａ，１３ａ，１４
ａを、前記サージタンク１０の各接続部１８，１９，２
０，２１における装着孔２２内に、先端面２３と接合面
２４との間に前記リング状突起部２５の外側に囲うよう
に曲げた電熱線２６を挟んだ状態で挿入したのち、各ブ
ランチパイプ１１，１２，１３，１４を、サージタンク
１０に対して押圧し、この状態で、前記電熱線２６に通
電する。
【００１８】この通電にて電熱線２６が発熱することに
より、前記先端面２３及び接合面２４のうち前記リング
状の突起部２５より外側の部分が溶融し、前記電熱線２
６が先端面２３及び接合面２４にめり込みながら、前記
先端面２３と接合面２４とが互いに一体的に融着するの
である。この場合において、前記電熱線２６の内側に
は、リング状突起部２５が一体的に設けられていて、こ
のリング状突起部２５が先に先端面２３に対して密着す
ることになるから、前記電熱線２６への通電にて溶融し
た樹脂の一部がブランチパイプの内側に向かって流れ込
むことを前記リング状突起部２５にて確実に阻止でき、
換言すると、前記熱融着に際して、各ブランチパイプ１
１，１２，１３，１４の内面に、溶融樹脂の盛り上がり
部が形成されることを確実に回避できるのである。
【００１９】なお、前記リング状突起部２５は、接合面
２４側に設けることに代えて、先端面２３側に設ける
か、或いは、先端面２３及び接合面２４の両方に設けて
も良いのである。また、図８に示す第２の実施の形態の
ように、前記したリング状突起部２５と、前記電熱線２
６との間に、軟質弾性体製のシール用リング体２７を設
けることにより、接合部におけるシール性を更に向上で
きる利点がある。
【００２０】更にまた、前記した各実施の形態は、各ブ
ランチパイプ１１，１２，１３，１４を、サージタンク
１０に対して熱融着にて接合する場合であったが、本発
明は、これに限らず各ブランチパイプ１１，１２，１
３，１４を、共通フランジ１５に対して熱融着にて接合
する場合にも適用できることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態を示す平面図である。
【図２】図１のII−II視側面図である。
【図３】図１のIII −III 視要部拡大断面図である。
【図４】図１のIV−IV視要部拡大断面図である。
【図５】ブランチパイプをサージタンクに対して接合す
る状態を示す拡大断面図である。
【図６】図５のVI−VI視断面図である。
【図７】ブランチパイプをサージタンクに対して接合し
た状態を示す拡大断面図である。
【図８】別の実施形態による接合例を示す拡大断面図で
ある。
【符号の説明】
１ 内燃機関 Ａ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４ 気筒 ２ シリンダヘッド ３ シリンダヘッドの
長手側面 ４，５，６，７ 吸気ポート ８ 吸気マニホールド ９ 吸気入口管 １０ サージタンク １１，１２，１３，１４ ブランチパイプ １５ 共通フランジ １１ａ，１２ａ，１３ａ，１４ａ ブランチパイプの
一端部 ２３ 先端面 ２４ 接合面 ２５ リング状突起部 ２６ 電熱線
フロントページの続き (72)発明者 宗時 弘志 大阪府池田市桃園２丁目１番１号 ダイハ ツ工業株式会社内 (72)発明者 木元 義博 大阪府池田市桃園２丁目１番１号 ダイハ ツ工業株式会社内 (72)発明者 中島 三樹夫 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 菅 武春 広島県東広島市八本松町大字原175番地の １ 大協株式会社内 Ｆターム(参考） 4F211 AA29 AD05 AD12 AD25 AG08 AG24 AH17 AM32 TA01 TC09 TC11 TD07 TD11 TN31

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】熱可塑性硬質合成樹脂による吸気マニホー
    ルドにおける各ブランチパイプの一端部における先端面
    を、前記吸気マニホールドのサージタンク又は内燃機関
    への接続用共通フランジにおける接合面に対して熱融着
    するにおいて、 前記先端面及び接合面のうちいずれか一方又は両方に、
    リング状の突起部を一体的に設けて、このリング状突起
    部の外側に電熱線を周囲を囲うように配設し、前記先端
    面及び接合面を互いに押圧した状態で、この先端面及び
    接合面のうち前記リング状突起部よりも外側の部分を、
    前記電熱線への通電にて溶融することを特徴とする慣性
    過給式吸気マニホールドにおけるブランチパイプの接合
    方法。
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