JP3894713B2 - Manufacturing method for vehicle intake manifold - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、鉛直平面への投影図が略90度に屈曲した形状を有して一端がサージタンクに共通に接続されるとともに水平方向に並列配置される複数の分岐管と、各分岐管の他端に共通に連設されるエンジン取付け用フランジとを備える車両用吸気マニホールドの製造方法に関し、特に合成樹脂からなる一対の接合用部材を相互に溶着して車両用吸気マニホールドを製造する方法の改良に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、かかる車両用吸気マニホールドは、たとえばWO97/15755号公報等により既に知られている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、合成樹脂から成る複数の接合用部材を溶着して構成される車両用吸気マニホールドの接合部は内圧に耐える充分な接合強度を有することが必要であり、しかも前記接合部のうちエンジン取付け用フランジの近傍では該フランジの近くに燃料レール等が配置されることに鑑みて充分な接合強度・剛性を維持することが必要である。
【0004】
一方、合成樹脂から成る接合用部材の溶着に際して、溶着代を接合ラインの全域にわたってほぼ均等に設定することは従来から広く行われており、特に、接合ラインが溶着時の加圧方向に対して垂直な平面だけでなく、傾斜部や曲面部を有するものの方が、溶着時間を短縮して効率を向上し得ることが、たとえばEP−0568560B1号公報および特開平5−177712号公報等で既に知られている。
【0005】
そこで、鉛直平面への投影図が略90度に屈曲した形状を有して一端がサージタンクに共通に接続されるとともに水平方向に並列配置される複数の分岐管と、各分岐管の他端に共通に連設されるエンジン取付け用フランジとを備える車両用吸気マニホールドを、エンジン取付け用フランジを一体に備えて各分岐管の一部を構成する合成樹脂製の第1接合用部材と、各分岐管の残部を構成する合成樹脂製の第2接合用部材とが、エンジン取付け用フランジの近傍で各分岐管の略半周に配置される傾斜部を有してループ状に連なる接合ラインで相互に溶着されるようにして製造したところ、接合ラインにおける傾斜部の接合強度が他の部位よりも低下し、必要な接合強度が得られなかった。
【0006】
これは、接合ラインの傾斜部が溶着時に効果的な補強バックアップを受けられないことに起因するものと思われる。すなわち傾斜部は、両接合用部材を溶着時に相互に加圧する際の加圧方向に対して傾斜して分岐管の略半周に配置されるものであるので、吸気路の内周全周を構成するようにして第1接合用部材が予め備えている筒部と、前記傾斜部の一部とが溶着時の加圧方向に対して重なる配置となり、第1および第2接合用部材を相互に加圧する際に、第1接合用部材側の前記傾斜部に対応する部分をバックアップすることが困難となるからである。
【0007】
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、エンジン取付け用フランジ付近の接合強度の低下を防止し得るようにした車両用吸気マニホールドの製造方法を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項1記載の発明は、鉛直平面への投影図が略90度に屈曲した形状を有して一端がサージタンクに共通に接続されるとともに水平方向に並列配置される複数の分岐管と、それらの分岐管の他端に共通に連設されるエンジン取付け用フランジとを備える車両用吸気マニホールドを製造するにあたり、前記エンジン取付け用フランジを一体に備えて前記各分岐管の一部を構成する合成樹脂製の第1接合用部材と、各分岐管の残部を構成する合成樹脂製の第2接合用部材とを、両接合用部材を溶着時に相互に加圧する際の加圧方向に対して傾斜して各分岐管の他端側略半周に配置される傾斜部を有してループ状に連なる接合ラインで相互に溶着するようにした車両用吸気マニホールドの製造方法において、第1接合用部材側の第1金型と、前記エンジン取付け用フランジ側から第1接合用部材内への挿脱を可能として第1金型に支持されるインサート金型と、第2接合用部材側の第2金型とを準備し、前記傾斜部のうち少なくとも前記エンジン取付け用フランジ寄りの部分で第1接合用部材を第2金型との間で拘束し得る位置まで前記インサート金型を第1接合用部材内に挿入しつつ、第1および第2金型間に挟んで加圧した第1および第2接合用部材を前記接合ラインに沿って振動溶着することを特徴とする。
【0009】
このような請求項1記載の発明の方法によれば、第1および第2接合用部材を相互に加圧して溶着する際に、接合ラインの傾斜部において少なくともエンジン取付け用フランジ寄りの部分では第1接合用部材の内面側をインサート金型でバックアップすることが可能であり、該傾斜部を内、外から加圧して充分に接合・溶着することが可能となり、傾斜部の接合強度の低下を防止することができる。しかもインサート金型は、第1接合用部材側の第1金型に支持されるものであり、第1および第2金型の一方が振動しても、第1接合用部材およびインサート金型間に相対動が生じることはなく、前記傾斜部のインサート金型による確実な補強バックアップが可能となる。
【0010】
また請求項2記載の発明は、上記請求項1記載の発明の構成に加えて、前記インサート金型の第1接合用部材への挿入時に、前記加圧方向に沿う方向では第1接合用部材の内面にインサート金型を密接させつつ、前記加圧方向と直角な方向である振動方向では第1接合用部材の内面およびインサート金型間に間隙を生じさせることを特徴とする。
【0011】
このような請求項2記載の発明の方法によれば、前記加圧方向と直角な振動方向でのインサート金型の寸法精度を粗く設定することが可能であり、インサート金型の第1接合用部材への挿脱時にも、第1接合用部材のかじりや摩耗が生じるのを極力回避して、インサート金型の挿脱に要する動力を小さく抑えることが可能である。
【0012】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、添付の図面に示した本発明の実施例に基づいて説明する。
【0013】
図1〜図10は本発明の第1実施例を示すものであり、図1は吸気通路構造体およびスロットルボディの斜視図、図2は吸気通路構造体の側面図、図3は図2の3矢視図、図4は図3の4−4線断面図、図5は第2接合用部材を図2の5−5線に沿う方向から見た断面図、図6は図2の6−6線に沿う拡大断面図であって(a)は溶着前の状態を示す図、(b)は溶着後の状態を示す図、図7は図3の7−7線に沿う拡大断面図であって(a)は溶着前の状態を示す図、(b)は溶着後の状態を示す図、図8は吸気マニホールド用金型装置の部分縦断面図であって図9の8−8線拡大断面図、図9は図8の9−9線断面図、図10はサージタンクの製造状態を示す図である。
【0014】
先ず図1〜図3において、スロットルボディ11が、サージタンク12と、図示しない4気筒のエンジンおよびサージタンク12間を結ぶ吸気マニホールド13とを一体に有する吸気通路構造体14に取付けられており、吸気通路構造体14は、合成樹脂から成る第1、第2および第3接合用部材15,16,17が相互に振動溶着されることで構成される。
【0015】
スロットルボディ11は、上下に延びる円筒状にして第1接合用部材15の上面中央部に結合されるものであり、流通空気量を制御するバタフライ形のスロットル弁(図示せず)が、スロットルボディ11に回動可能に支承される弁軸18に固着され、該弁軸18のスロットルボディ11からの突出端部にスロットルドラム19が取付けられる。
【0016】
図4および図5を併せて参照して、第1接合用部材15の中央部にはスロットルボディ11を結合するための接続筒部15aが一体に設けられており、サージタンク12は、第1、第2および第3接合用部材15,16,17により前記接続筒部15aに連なる吸気室20が形成されて成るものである。
【0017】
吸気マニホールド13は、前記スロットルボディ11および接続筒部15aの両側にたとえば一対ずつ配置されるようにして水平方向に並列配置されるとともに一端がサージタンク12に共通に接続される複数たとえば4つの分岐管21A,21B,21C,21Dの他端が、エンジンに取付けるためのエンジン取付け用フランジ22に共通にかつ一体に連設されて成るものである。
【0018】
分岐管21Aは、サージタンク12に一端が連設されて上方に立上がる第1直管部23と、鉛直面内でほぼ90度の範囲で彎曲するとともに第1直管部23の他端に一端が連設される彎曲管部24と、彎曲管部24の他端に一端が連設されてほぼ水平に延びる第2直管部25とから成るものであり、鉛直平面への分岐管21Aの投影図は、略90度に屈曲した形状となる。また他の分岐管21B,21C,21Dも前記分岐管21Aと同一の基本構成を有するものであり、鉛直平面への各分岐管21B〜21Dの投影図も略90度に屈曲した形状となる。
【0019】
各分岐管21A〜21D内には吸気路26A,26B,26C,26Dがそれぞれ形成されており、スロットルボディ11から吸気通路構造体14内に導入された空気は、図2の破線矢印で示すように、サージタンク12内を下方に流通した後に上方に反転して各吸気路26A〜26Dに分かれて導かれる。また各吸気路26A〜26D内に導入された空気は、上方に流通した後に、略90度流通方向を変えてエンジン側に向けてほぼ水平に流通することになる。
【0020】
一方、エンジン取付け用フランジ22には、各吸気路26A〜26Dをエンジンの各吸気ポート(図示せず)に連通させる通路孔27A,27B,27C,27Dが各吸気路26A〜26Dに個別に対応して設けられる。また図1で示すように、エンジン取付け用フランジ22にはエンジンの各吸気ポートに燃料を供給するための燃料噴射弁28,28…が取付けられ、各燃料噴射弁28,28…には燃料レール29が共通に接続されるのであるが、エンジン取付け用フランジ22の上部には、各燃料噴射弁28,28…を取付けるための取付け部30,30…ならびに前記燃料レール29を取付けるための取付け部31…(図2参照)が一体に設けられる。
【0021】
このような吸気マニホールド13は、第1および第2接合用部材15,16を、ループ状に連なる接合ライン32で相互に溶着することにより構成されるものであり、第1接合用部材15は、エンジン取付け用フランジ22を一体に備えるとともに各分岐管21A〜21Dおよびサージタンク12の上部の一部を構成するように形成され、第2接合用部材16は、各分岐管21A〜21Dの下部ならびにサージタンク12の主要部を構成するように形成される。
【0022】
図6(a)において、第1接合用部材15の下端全周には接合ライン32に沿う接合鍔部33が一体に形成されており、この接合鍔部33の幅方向中央部には、先端面を平坦な接合面34aとした突条34が第2接合用部材16側に突出するようにして一体に設けられる。
【0023】
一方、第2接合用部材16の上端全周には、第1接合用部材16の接合鍔部33に対向する接合鍔部35が一体に形成されており、この接合鍔部35の幅方向中央部には前記突条34の接合面34aに対応した溶着突部36が第2接合用部材15側に突出するようにして一体に設けられ、この溶着突部35の幅は前記突条よりも狭く設定される。また第2接合用部材16の接合鍔部35の全周には、前記溶着突部36を内、外から挟むようにして第1接合用部材15側に突出する規制壁部37,38が一体に設けられる。
【0024】
第1および第2接合用部材15,16を相互に溶着するときには、第1および第2接合部材15,16を相互に加圧すべくたとえば第1接合用部材15を第2接合用部材16側に向けて加圧方向39に沿って加圧することにより、溶着突部36の先端を突条34の接合面34aに圧接した状態で、第1および第2接合用部材15,16の一方、この実施例では第1接合用部材15を高速振動せしめる。これにより、溶着突部36の先端および接合面34a間に生じる摩擦熱により溶着突部36の先端が、図6(b)で示すように、突条34に振動溶着されることになり、第1および第2接合用部材15,16の全周がループ状に連なる接合ライン32に沿って接合される。
【0025】
而して第2接合用部材16の両規制壁部37,38は、その先端を第1接合用部材15の接合鍔部33に近接、対向する位置まで両接合用部材15,16の溶着、接合が進んだ状態で振動溶着処理を停止するための目安としての機能を果すとともに、溶着突部36の先端が接合面34aに振動溶着されることで生じるばりが、第1および第2接合用部材15,16の内、外すなわち吸気マニホールド13の内、外にはみ出すのを阻止する機能を果す。
【0026】
ところで第1および第2接合用部材15,16の接合ライン32は、エンジン取付け用フランジ22の近傍で前記加圧方向39に対して角度αだけ傾斜して各分岐管21A〜21Dの略半周に配置される傾斜部32a…を有してループ状に連なるものであり、第1接合用部材15にエンジン取付け用フランジ22が一体に設けられることから、前記傾斜部32a…は、エンジン取付け用フランジ22に向かうにつれて下方位置となるように傾斜している。
【0027】
この傾斜部32a…にあっても、図7(a)で示すように、第1接合用部材15には前記突条34に連なる突条34′が第2接合用部材16側に突出するようにして一体に設けられるとともに、第2接合用部材16には、前記溶着突部36に連なる溶着突部36′ならびに前記規制壁部37,38に連なる規制壁部37′38′が第1接合用部材15側に突出するようにして一体に突設され、溶着突部36′の先端が、図7(b)で示すように、突条34′に振動溶着される。
【0028】
ところで、吸気マニホールド13を構成する第1および第2接合用部材15,16の接合ライン32に沿う接合部は、内圧に耐える充分な接合強度を有することが必要であり、また前記接合部のうちエンジン取付け用フランジ22の近傍では該フランジ22の近くに燃料レール29等が配置されることに鑑みて充分な接合強度・剛性を維持することが必要であるが、第1接合用部材15側の前記傾斜部32a…に対応する部分を内面側から補強していない状態では、接合ライン32における傾斜部32a…の接合強度が他の部位よりも低下し、必要な接合強度が得られなくなる。すなわち傾斜部32a…は、両接合用部材15,16を溶着時に相互に加圧する際の加圧方向39に対して傾斜して分岐管21…の略半周に配置されるものであるので、吸気路26A〜26Dの内周全周を構成するようにして第1接合用部材15が予め備えている筒部15b…と、前記傾斜部32a…の一部とが溶着時の加圧方向39に対して重なる配置となり、第1および第2接合用部材15,16を相互に加圧する際に、第1接合用部材15側の前記傾斜部32a…に対応する部分を内面側から補強していない状態では、傾斜部32a…が撓んでしまい、充分な接合・溶着が困難となるからである。
【0029】
そこで吸気マニホールド13の製造時には、図8および図9で示すように、第1接合用部材15側の第1金型40と、第2接合用部材16側の第2金型41と、第1金型40に支持される4つのインサート金型42A〜42Dとが準備される。
【0030】
第1金型40に固着される支持ステー44には、第1接合用部材15におけるエンジン取付け用フランジ22の各通路孔27A〜27Dに個別に対応したシリンダ45…が、それらの通路孔27A〜27Dと同軸の軸線を有して支持されており、各シリンダ45…がそれぞれ備えるピストンロッド45a…の先端に、前記各インサート金型42A〜42Dがそれぞれ固着される。すなわち各インサート金型42A〜42Dは、シリンダ45…および支持ステー44を介して第1金型40に支持される。
【0031】
しかも各インサート金型42A〜42Dは、シリンダ45…の伸縮作動により、エンジン取付けフランジ22側から第1接合用部材15内に挿脱可能であり、シリンダ45…の伸長作動時に、各インサート金型42A〜42Dは接合ライン32における傾斜部32aのうち少なくともエンジン取付け用フランジ22寄りの部分まで第1接合用部材15内に挿入されるものであり、この実施例では、図8で示すように、第1接合用部材15がエンジン取付け用フランジ22側に備える筒部15b内まで各インサート金型42A〜42Dが挿入される。
【0032】
ところで第1および第2接合用部材15,16の溶着時に第1金型40は、図9の矢印46で示すように、加圧方向39とは直角な方向である振動方向に高速振動するのであるが、各インサート金型42A〜42Dは、第1接合用部材15への挿入時に、加圧方向39に沿う方向では第1接合用部材15の内面に密接するものの、振動方向46では第1接合用部材15の内面との間隙43,43…を生じるように形成されている。
【0033】
このような第1金型40、第2金型41およびインサート金型42A〜42Dによる第1および第2接合用部材15,16の溶着接合時には、筒部15b…に対応する位置までインサート金型42A〜42Dを第1接合用部材15内に挿入することで接合ライン32における傾斜部32aのうち少なくともエンジン取付け用フランジ22寄りの部分で第1接合用部材15を第2金型41との間で拘束可能としつつ、第1および第2金型40,41間に第1および第2接合用部材15,16を挟んで加圧した状態で、第1金型40を振動方向46に高速振動させることにより、第1および第2接合用部材15,16を接合ライン32に沿って振動溶着する。
【0034】
ところで、第1および第2接合用部材15,16の接合ライン32における傾斜部32aの接合強度が低下するのを防止するために、溶着接合時に上述のインサート金型42A〜42Dを用いるのであるが、傾斜部32aの接合強度をより向上するために、次のような方策が講じられてもよい。
【0035】
すなわち第2接合用部材16の溶着突起36,36′で溶着前に設定される溶着代のうち前記傾斜部32a…に対応する部分の溶着突起36′の加圧方向39と直交する方向の溶着代W′が、接合ライン32の傾斜部32a…を除く残余の部位での溶着突起36の前記加圧方向39に直交する方向の溶着代Wよりも大きく設定されてもよい。こうすれば、第1および第2接合用部材15,16を相互に加圧して溶着する際に、第1および第2接合用部材15,16の傾斜部32a…に対応する部分での溶着量が、加圧方向39と直交する方向に沿う溶着代の差(W′−W)の分だけ他の部位よりも大きくなり、傾斜部32a…の接合強度を他の部位よりも大とすることができる。
【0036】
また第2接合用部材16の溶着突起36,36′で溶着前に設定される溶着代のうち前記傾斜部32a…に対応する部分の溶着突起36′の加圧方向39に沿う溶着代L′が、接合ライン32の傾斜部32a…を除く残余の部位での溶着突起36の前記加圧方向39に沿う溶着代Lよりも大きく設定されてもよい。こうすれば、第1および第2接合用部材15,16を相互に加圧して溶着する際に、第1および第2接合用部材15,16の傾斜部32a…に対応する部分が、他の部位に先がけて接触することになる。したがって加圧方向39に沿う溶着代の差(L′−L)の分だけ傾斜部32a…が早くもしくは多く溶着されることになり、前記他の部位での所定量の溶着が完了したときには前記傾斜部32a…の溶着量は前記他の部位の溶着量に対して同等もしくは大となる。この結果、加圧方向39に直交する方向での溶着代の差(W′−W)による強度向上効果と合わせて、傾斜部32a…の接合強度をより向上することができる。
【0037】
また第1および第2接合用部材15,16の相互接合により形成された吸気マニホールド13と、第3接合用部材17とは、図10で示すように、吸気マニホールド13側の第3金型47と、第3接合用部材17側の第4金型48との間に吸気マニホールド13および第3接合用部材17を挟んで加圧しつつ、第3金型47を振動させることにより振動、溶着され、これにより吸気通路構造体14の製造が完了する。
【0038】
次にこの第1実施例の作用について説明すると、第1および第2接合用部材15,16を接合、溶着して吸気マニホールド13を製造するにあたっては、第1接合用部材15側の第1金型40と、エンジン取付け用フランジ22側から第1接合用部材15内への挿脱が可能であるインサート金型42A〜42Dと、第2接合用部材16側の第2金型41とを準備しておき、、第1および第2接合用部材15,16の接合ライン32における傾斜部32a…のうち少なくともエンジン取付け用フランジ22寄りの部分で第1接合用部材15を第2金型41との間で拘束し得る位置までインサート金型42A〜42Dを第1接合用部材15内に挿入しつつ、第1および第2金型40,41間に挟んで加圧した第1および第2接合用部材15,16を接合ライン32に沿って振動溶着する。
【0039】
したがって接合ライン32の傾斜部32a…において少なくともエンジン取付け用フランジ22寄りの部分では第1接合用部材15の内面側をインサート金型42A〜42Dでバックアップすることが可能であり、該傾斜部32a…を内、外から加圧して充分に接合・溶着することが可能となり、傾斜部32a…の接合強度の低下を防止することができる。
【0040】
しかもインサート金型42A〜42Dは、第1金型40に支持されるものであり、第1接合用部材15側の第1金型40が振動しても、第1接合用部材15およびインサート金型42A〜42D間に相対動が生じることはなく、前記傾斜部32a…のインサート金型42A〜42Dによる確実な補強バックアップが可能となる。
【0041】
またインサート金型42A〜42Dの第1接合用部材15への挿入時に、加圧方向39に沿う方向では第1接合用部材15の内面にインサート金型42A〜42Dを密接させつつ、加圧方向39と直角な方向である振動方向46では第1接合用部材15の内面およびインサート金型42A〜42D間に間隙43,43…を生じさせるので、振動方向46でのインサート金型42A〜42Dの寸法精度を粗く設定することが可能であり、インサート金型42A〜42Dの第1接合用部材15への挿脱時にも、第1接合用部材15のかじりや摩耗が生じるのを極力回避して、インサート金型42A〜42Dの挿脱に要する動力を小さく抑えることができ、各シリンダ45…の小型化が可能となる。
【0042】
図11は本発明の第2実施例を示すものであり、上記第1実施例に対応する部分には同一の参照符号を付す。
【0043】
吸気マニホールドは、エンジン取付け用フランジ22を一体に備えるとともに各分岐管21A〜21D(図1参照)の下部ならびにサージタンク12の主要部を構成するように形成される第1接合用部材15′と、前記各分岐管21A〜21Dの上部の一部を構成する第2接合用部材16′とが、接合ライン32′に沿って相互に溶着接合されて成るものである。接合ライン32′は、エンジン取付け用フランジ22の近傍で加圧方向39に対して角度αだけ傾斜した傾斜部32a′…を有してループ状に連なるものであり、下方側の第1接合用部材15′にエンジン取付け用フランジ22が一体に設けられることから、前記傾斜部32a′…は、エンジン取付け用フランジ22に向かうにつれて上方位置となるように傾斜している。
【0044】
吸気マニホールドの製造時には、第1接合用部材15′側の第1金型40′と、第2接合用部材16′側の第2金型41′と、第1金型40′に支持ステー44′およびシリンダ45…を介して支持される4つのインサート金型42A〜42Dとが準備される。
【0045】
このような第1金型40′、第2金型41′およびインサート金型42A〜42Dによる第1および第2接合用部材15′,16′の溶着接合時には、第1接合用部材15′が備える筒部15b′…に対応する位置までインサート金型42A〜42Dを第1接合用部材15′内に挿入することで接合ライン32′における傾斜部32a′…のうち少なくともエンジン取付け用フランジ22寄りの部分で第1接合用部材15′を第2金型41′との間で拘束可能としつつ、第1および第2金型40′,41′間に第1および第2接合用部材15′,16′を挟んで加圧した状態で、第2金型41′を高速振動させることにより、第1および第2接合用部材15′,16′を接合ライン32′に沿って振動溶着する。
【0046】
この第2実施例によっても上記第1実施例と同様の効果を奏することができる。
【0047】
以上、本発明の実施例を詳述したが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明を逸脱することなく種々の設計変更を行なうことが可能である。
【0048】
たとえば上記各実施例では、第1接合用部材15,15′が備える筒部15b…,15b′…に対応する位置までインサート金型42A〜42Dを挿入するようにしたが、第1および第2接合用部材15,16;15′,16′間に挿入されるようにインサート金型42A〜42Dの長さを長く設定してもよく、その場合、溶着時の振動によって第2接合用部材16,16′とインサート金型42A〜42Dとの干渉が生じることがないように、インサート金型42A〜42Dの先端および第2接合用部材16,16′間に振動の振幅よりも大きな逃げが設定されるようにすればよい。
【0049】
【発明の効果】
以上のように請求項1記載の発明によれば、接合ラインの傾斜部において少なくともエンジン取付け用フランジ寄りの部分では第1接合用部材の内面側をインサート金型でバックアップするようにして、傾斜部の接合強度の低下を防止することができ、しかも第1接合用部材およびインサート金型間に相対動が生じることはないので傾斜部のインサート金型による確実な補強バックアップが可能となる。
【0050】
また請求項2記載の発明によれば、加圧方向と直角な振動方向でのインサート金型の寸法精度を粗く設定することが可能であり、第1接合用部材のかじりや摩耗が生じるのを極力回避して、インサート金型の挿脱に要する動力を小さく抑えることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1実施例における吸気通路構造体およびスロットルボディの斜視図である。
【図2】吸気通路構造体の側面図である。
【図3】図2の3矢視図である。
【図4】図3の4−4線断面図である。
【図5】第2接合用部材を図2の5−5線に沿う方向から見た断面図である。
【図6】図2の6−6線に沿う拡大断面図であって(a)は溶着前の状態を示す図、(b)は溶着後の状態を示す図である。
【図7】図3の7−7線に沿う拡大断面図であって(a)は溶着前の状態を示す図、(b)は溶着後の状態を示す図である。
【図8】吸気マニホールド用金型装置の部分縦断面図であって図9の8−8線拡大断面図である。
【図9】図8の9−9線断面図である。
【図10】サージタンクの製造状態を示す図である。
【図11】第2実施例の図8に対応した断面図である。
【符号の説明】
12・・・サージタンク
13・・・吸気マニホールド
15,15′・・・第1接合用部材
16,16′・・・第2接合用部材
21A,21B,21C,21D・・・分岐管
22・・・エンジン取付け用フランジ
39・・・加圧方向
32,32′・・・接合ライン
32a,32a′・・・傾斜部
40,40′・・・第1金型
41,41′・・・第2金型
42A,42B,42C,42D・・・インサート金型
43・・・間隙
46・・・振動方向[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention includes a plurality of branch pipes having a shape in which a projection onto a vertical plane is bent at approximately 90 degrees, one end of which is commonly connected to the surge tank and arranged in parallel in the horizontal direction, and The present invention relates to a method for manufacturing a vehicle intake manifold having an engine mounting flange that is commonly provided at the other end, and in particular, a method for manufacturing a vehicle intake manifold by welding a pair of joint members made of synthetic resin to each other. Regarding improvement.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, such a vehicle intake manifold is already known, for example, from WO 97/15755.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, the joint part of the vehicle intake manifold constituted by welding a plurality of joint members made of synthetic resin must have sufficient joint strength to withstand internal pressure, and among the joint parts, it is used for engine mounting. In the vicinity of the flange, it is necessary to maintain sufficient joint strength and rigidity in view of the fact that a fuel rail or the like is disposed near the flange.
[0004]
On the other hand, when welding a joining member made of a synthetic resin, it has been widely practiced to set the welding allowance almost uniformly over the entire area of the joining line. It is already known from, for example, EP-0568560B1 and Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-177712, that not only a vertical plane but also an inclined portion or a curved surface portion can shorten the welding time and improve the efficiency. It has been.
[0005]
Therefore, the projection onto the vertical plane has a shape bent at approximately 90 degrees, and one end is commonly connected to the surge tank and is arranged in parallel in the horizontal direction, and the other end of each branch pipe A first manifold member made of synthetic resin, which is provided with an engine mounting flange that is provided in common with the engine mounting flange, and that includes a part of each branch pipe that is integrally provided with the engine mounting flange; The second connecting member made of synthetic resin constituting the remaining portion of the branch pipe is mutually connected by a joint line that has an inclined portion arranged in a substantially half circumference of each branch pipe in the vicinity of the engine mounting flange and continues in a loop shape. As a result, it was found that the bonding strength of the inclined portion in the bonding line was lower than that of other parts, and the necessary bonding strength could not be obtained.
[0006]
This seems to be due to the fact that the inclined portion of the joining line cannot receive an effective reinforcement backup during welding. That is, since the inclined portion is arranged in a substantially half circumference of the branch pipe while being inclined with respect to the pressurizing direction when the two joining members are pressurized to each other at the time of welding, it constitutes the entire inner circumference of the intake passage. In this way, the cylindrical portion provided in advance in the first joining member and a part of the inclined portion are arranged so as to overlap in the pressurizing direction during welding, and the first and second joining members are added to each other. This is because it is difficult to back up the portion corresponding to the inclined portion on the first joining member side when pressing.
[0007]
The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a method for manufacturing a vehicle intake manifold capable of preventing a decrease in joint strength in the vicinity of an engine mounting flange.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, the projection onto the vertical plane has a shape bent at about 90 degrees, and one end is commonly connected to the surge tank and is arranged in parallel in the horizontal direction. When manufacturing a vehicle intake manifold having a plurality of branch pipes and an engine mounting flange connected in common to the other ends of the branch pipes, the engine mounting flanges are integrally provided and A synthetic resin first joining member that constitutes a part of the branch pipe and a synthetic resin second joining member that constitutes the remaining part of each branch pipe are pressed against each other during welding. Of an intake manifold for a vehicle that has an inclined portion that is inclined with respect to the pressurizing direction at the time and is disposed substantially halfway around the other end of each branch pipe and is welded to each other through a joining line that is continuous in a loop shape In the method, the first joint A first mold on the member side, an insert mold supported by the first mold so as to be able to be inserted into and removed from the engine mounting flange side into the first bonding member, and a second mold on the second bonding member side 2 molds are prepared, and the insert mold is first joined to a position where the first joining member can be restrained between the inclined part and the second mold at least near the engine mounting flange. The first and second joining members, which are pressed between the first and second molds while being inserted into the member, are vibration welded along the joining line.
[0009]
According to the method of the first aspect of the present invention, when the first and second joining members are welded by pressurizing each other, at least in the portion near the engine mounting flange in the inclined portion of the joining line. 1 It is possible to back up the inner surface side of the joining member with an insert mold, and it becomes possible to press and apply the inclined part from the inside and outside sufficiently to weld and weld, and to reduce the joining strength of the inclined part. Can be prevented. In addition, the insert mold is supported by the first mold on the first bonding member side, and even if one of the first and second molds vibrates, it is between the first bonding member and the insert mold. No relative movement occurs, and reliable reinforcement backup by the insert mold of the inclined portion becomes possible.
[0010]
According to a second aspect of the invention, in addition to the configuration of the first aspect of the invention, the first joining member is inserted in the direction along the pressing direction when the insert mold is inserted into the first joining member. The insert mold is brought into close contact with the inner surface of the first member, and a gap is generated between the inner surface of the first joining member and the insert mold in the vibration direction which is a direction perpendicular to the pressing direction.
[0011]
According to the method of the invention described in claim 2, it is possible to roughly set the dimensional accuracy of the insert mold in the vibration direction perpendicular to the pressing direction, and for the first joining of the insert mold. Even during insertion / removal of the member, it is possible to avoid the occurrence of galling or wear of the first joining member as much as possible, and to suppress the power required for insertion / removal of the insert mold.
[0012]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of the present invention will be described below based on examples of the present invention shown in the accompanying drawings.
[0013]
1 to 10 show a first embodiment of the present invention. FIG. 1 is a perspective view of an intake passage structure and a throttle body, FIG. 2 is a side view of the intake passage structure, and FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line 4-4 of FIG. 3, FIG. 5 is a cross-sectional view of the second joining member viewed from the direction along line 5-5 of FIG. 2, and FIG. FIG. 7 is an enlarged sectional view taken along line -6, where FIG. 7A shows a state before welding, FIG. 7B shows a state after welding, and FIG. 7 shows an enlarged sectional view taken along line 7-7 in FIG. FIG. 8A is a diagram showing a state before welding, FIG. 8B is a diagram showing a state after welding, and FIG. 8 is a partial vertical sectional view of a mold apparatus for intake manifold, which is shown in FIG. FIG. 9 is a sectional view taken along line 9-9 of FIG. 8, and FIG. 10 is a view showing a manufacturing state of the surge tank.
[0014]
First, in FIGS. 1 to 3, the throttle body 11 is attached to an
[0015]
The throttle body 11 has a cylindrical shape that extends vertically and is coupled to the center of the upper surface of the first joining
[0016]
Referring to FIGS. 4 and 5 together, a connecting
[0017]
The
[0018]
The branch pipe 21 </ b> A has a first
[0019]
[0020]
On the other hand, the
[0021]
Such an
[0022]
In FIG. 6A, a
[0023]
On the other hand, a
[0024]
When the first and second joining
[0025]
Thus, both the regulating
[0026]
By the way, the joining
[0027]
Even in the
[0028]
By the way, the joint portion along the
[0029]
Therefore, when the
[0030]
The support stay 44 fixed to the
[0031]
Moreover, the
[0032]
By the way, when the first and second joining
[0033]
When the first and second joining
[0034]
By the way, in order to prevent the joint strength of the
[0035]
That is, the welding in the direction orthogonal to the pressurizing
[0036]
Of the welding allowances set before welding by the
[0037]
Further, the
[0038]
Next, the operation of the first embodiment will be described. When the
[0039]
Therefore, in the
[0040]
Moreover, the
[0041]
Further, when the
[0042]
FIG. 11 shows a second embodiment of the present invention, and parts corresponding to the first embodiment are given the same reference numerals.
[0043]
The intake manifold is integrally provided with an
[0044]
When the intake manifold is manufactured, the first die 40 'on the first joining member 15' side, the second die 41 'on the second joining member 16' side, and the support stay 44 are attached to the first die 40 '. 'And four
[0045]
When the first and second joining
[0046]
The same effects as those of the first embodiment can be obtained by the second embodiment.
[0047]
Although the embodiments of the present invention have been described in detail above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various design changes can be made without departing from the present invention described in the claims. Is possible.
[0048]
For example, in each of the above-described embodiments, the
[0049]
【The invention's effect】
As described above, according to the first aspect of the present invention, the inner surface of the first joining member is backed up by the insert mold at least at the portion near the engine mounting flange in the inclined portion of the joining line. Further, since the relative strength does not occur between the first joining member and the insert mold, reliable reinforcement backup by the insert mold of the inclined portion is possible.
[0050]
According to the second aspect of the present invention, it is possible to roughly set the dimensional accuracy of the insert mold in the vibration direction perpendicular to the pressing direction, and it is possible to cause galling and wear of the first joining member. By avoiding as much as possible, it is possible to keep the power required for inserting and removing the insert mold small.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view of an intake passage structure and a throttle body in a first embodiment.
FIG. 2 is a side view of the intake passage structure.
FIG. 3 is a view taken in the direction of
4 is a cross-sectional view taken along line 4-4 of FIG.
5 is a cross-sectional view of the second joining member as seen from the direction along line 5-5 in FIG.
6 is an enlarged cross-sectional view taken along line 6-6 of FIG. 2, wherein (a) is a diagram showing a state before welding, and (b) is a diagram showing a state after welding.
7 is an enlarged cross-sectional view taken along line 7-7 in FIG. 3, where (a) is a diagram showing a state before welding, and (b) is a diagram showing a state after welding.
8 is a partial longitudinal sectional view of the intake manifold mold apparatus, and is an enlarged sectional view taken along line 8-8 of FIG.
9 is a cross-sectional view taken along line 9-9 of FIG.
FIG. 10 is a diagram showing a manufacturing state of the surge tank.
FIG. 11 is a cross-sectional view corresponding to FIG. 8 of the second embodiment.
[Explanation of symbols]
12 ... Surge tank
13 ... Intake manifold
15, 15 '... first joining member
16, 16 '... second joining member
21A, 21B, 21C, 21D ... branch pipe
22 ... Engine mounting flange
39 ... Pressure direction
32, 32 '... Joining line
32a, 32a '... inclined part
40, 40 '... first mold
41, 41 '... second mold
42A, 42B, 42C, 42D ... Insert mold
43 ... Gap
46 ... Vibration direction
Claims (2)
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