JPH0792025B2

JPH0792025B2 - 内燃機関用エアインテークパイプ

Info

Publication number: JPH0792025B2
Application number: JP2071567A
Authority: JP
Inventors: 伸一郎加納
Original assignee: Kojima Industries Corp
Current assignee: Kojima Industries Corp
Priority date: 1990-03-20
Filing date: 1990-03-20
Publication date: 1995-10-09
Anticipated expiration: 2010-10-09
Also published as: JPH03271557A

Description

【発明の詳細な説明】（技術分野）本発明は、車両用エンジン等の内燃機関における吸気系
空気通路を形成するエアインテークパイプに関するもの
である。

（背景技術）一般に、車両用エンジン等の内燃機関において、エアフ
ィルタ側とインテークマニホールド側とを接続し、吸気
系空気通路を形成するエアインテークパイプとしては、
軽量化やコスト低減等の目的のために、ブロー成形によ
って形成された合成樹脂製のパイプが、好適に用いられ
てきている。

ところで、このようなエアインテークパイプにあって
は、通常、その開口端部が、ゴムパイプ等の軟質の接続
パイプを介して、エアフィルタやインテークマニホール
ド等に対して接続されることとなるが、該エアインテー
クパイプはブロー成形品であるために、かかる接続パイ
プを外挿せしめてベルト状のクランプ材にて締め付けた
だけでは、該エアインテークパイプに惹起されるクリー
プ現象によって気密性が保てなくなるという不具合があ
った。

そこで、従来では、第６図に示されているように、エア
インテークパイプ２における、接続パイプ４が外挿され
る開口端側の内部に対して、金属製のカラー筒体６を圧
入せしめて、該カラー筒体６にてエアインテークパイプ
２のクリープを防止することにより、クランプ部材８に
よる接続パイプ４の接合部における気密性を確保するよ
うにした構造が採用されてきている。

ところが、このようなエアインテークパイプ２に対する
接続パイプ４の接続構造にあっては、エアインテークパ
イプ２がブロー成形品であって、内径のばらつきが大き
く、カラー筒体６の圧入に際して、その内周面を所定内
径に切削加工しなければならないために、かかる切削加
工によって発生する切削屑が除去されずに吸気系空気通
路内に残った場合、該切削屑が内燃機関のスロットルバ
ルブに噛み込んでバルブが閉じなくなり、エンジン回転
数が上昇してコントロール不能に陥らせる可能性がある
といった、大きな問題点を内在していたのである。

（解決課題）ここにおいて、本発明は、上述の如き事情を背景として
為されたものであって、その解決課題とするところは、
開口端部に対する接続パイプの接続が、切削加工を施す
ことなく、充分な気密性をもって為され得る内燃機関用
エアインテークパイプを提供することにある。

（解決手段）そして、かかる課題を解決するために、本発明にあって
は、開口端部に対して軟質の接続パイプが外挿されてバ
ンド状のクランプ部材にて締め付けられることにより接
続せしめられる、内燃機関における吸気系空気通路を形
成する、ブロー成形によって形成された合成樹脂製の内
燃機関用エアインテークパイプにおいて、開口端から所
定寸法離れた外周面上に、該開口端側に向かう段付面を
周方向に連続して形成すると共に、かかる開口端部の外
周面に、硬質の樹脂材料から成るカラー筒体を外挿配置
せしめて、該カラー筒体の軸方向一端面を、前記段付面
に対して溶着せしめたことを、その特徴とするものであ
る。

また、本発明にあっては、前記カラー筒体の軸方向一端
面における、前記エアインテークパイプの段付面に対す
る溶着が、振動溶着によって為されている内燃機関用エ
アインテークパイプをも、その特徴とするものである。

（実施例）以下、本発明を更に具体的に明らかにするために、本発
明の実施例について、図面を参照しつつ、詳細に説明す
ることとする。

先ず、第１図には、本発明に従う構造とされたエアイン
テークパイプが好適に用いられ得る、自動車用内燃機関
であるターボチャージャを備えたエンジンの吸気系の概
略が示されている。かかる図において、10はエアクリー
ナであって、該エアクリーナ10から取り入れられる空気
は、ターボチャージャ12によって過給されて、第一のエ
アインテークパイプ14、インタクーラ16、第二のエアイ
ンテークパイプ18およびインテークマニホールド20を順
に経て、エンジン22の燃焼室に供給されるようになって
いる。

すなわち、かかる吸気系にあっては、第一のエアインテ
ークパイプ14の両側開口部が、それぞれ、接続パイプ24
を介して、ターボチャージャ12側の金属パイプ26とイン
タクーラ16の入口とに接続されて、それらターボチャー
ジャ12とインタクーラ16の入口とが接続せしめられると
共に、第二のエアインテークパイプ18の両側開口部が、
それぞれ、接続パイプ24を介して、インタクーラ16の出
口とインテークマニホールド20とに接続されて、それら
インタクーラ16の出口とインテークマニホールド20とが
接続せしめられることにより、吸気系空気通路が形成さ
れているのである。

そこにおいて、かかる内燃機関の吸気系空気通路を形成
する第一のエアインテークパイプ14および第二のエアイ
ンテークパイプ18にあっては、それぞれ、第２図に示さ
れているように、パイプ本体27の両側開口端部に対し
て、それぞれ、カラー筒体28が外挿されて装着せしめら
れて成る構造とされており、そして、かかるカラー筒体
28の外周面上に、ゴム等の柔軟性を有する材料にて形成
された前記接続パイプ24が外挿されて、その外周面がバ
ンド状のクランプ部材38によって締め付けられることに
より、気密に接続されるようになっているのである。

より詳細には、これら第一及び第二のエアインテークパ
イプ14、18を構成するパイプ本体27は、従来からエアイ
ンテークパイプとして好適に用いられている、ポリプロ
ピレンやナイロン等から成る合成樹脂製のパイプであっ
て、押出成形や射出成形等によって得られたパリソンを
用いてブロー成形することによって形成されたものであ
る。

また、かかるパイプ本体27における開口端部には、それ
ぞれ、第３図に示されているように、開口端から所定寸
法離れた位置に、径方向外方に突出する環状突部30が形
成されている。そして、この環状突部30における開口端
側の外周面は、接続パイプ24の軸心に対して略直角な段
付面32とされている。なお、かかる環状突部30の形成位
置は、特に限定されるものではないが、後述するカラー
筒体28の接合性や経済性等を考慮して、通常、該環状突
部30の段付面32が、開口端から25〜35mm離隔して位置せ
しめられるように設定されることとなる。

さらに、このような環状突部30が形成されたパイプ本体
27における開口端部に対して装着される、前記カラー筒
体28としては、硬質の樹脂材料、例えばポリエチレンや
フェノール樹脂、或いはそのような樹脂材料に強化繊維
を混入せしめたもの等を用いて、射出成形等により形成
されたものであって、剛性を有するものが採用されるこ
ととなる。なお、かかるカラー筒体28を形成する樹脂材
料は、熱可塑性樹脂および熱硬化性樹脂の何れもが採用
可能であるが、後述する、パイプ本体27に対する溶着を
可能とするために、該パイプ本体27として熱硬化性樹脂
から成る成形品が用いられる場合には、熱可塑性樹脂に
て形成されたものが用いられることとなる。

そして、かかるカラー筒体28は、第４図に示されている
如く、全体として大径部34と小径部36とから成る段付円
筒形状をもって形成されている。

かかるカラー筒体28における大径部34は、パイプ本体27
の外径よりも僅かに大きな内径をもって、且つその軸方
向長さが、該パイプ本体27における開口端部から段付面
32に至る距離より僅かに長い寸法をもって形成されてい
る。また、該大径部34の開口端部には、径方向外方に厚
肉化された接合部40が一体的に形成されていると共に、
かかる接合部40における開口側端面の内側周縁部には、
周方向に連続した凹所42が形成されている。

また一方、かかるカラー筒体28における小径部36は、前
記接続パイプ24の内径と略同一の外径をもって形成され
ている。また、該小径部36の開口側端部には、外周面上
に所定高さで突出する周方向に連続した抜止め突起44が
一体的に形成されている。

そして、このようなカラー筒体28にあっては、第２図に
示されているように、その大径部34において、パイプ本
体27の開口端部に外挿せしめられ、該大径部34における
接合部40の端面において、かかるパイプ本体27における
環状突部30の段付面32に対して溶着固定されることによ
り、一体的に組み付けられ、気密に接続されているので
あり（第２図参照）、それによって、目的とするエアイ
ンテークパイプ14（18）が構成されているのである。

ところで、かかるカラー筒体28における接合部40の、パ
イプ本体27における環状突部30に対する溶着固定は、例
えば、第５図（ａ）〜（ｃ）に示されているように、先
ず、パイプ本体27における環状突部30の段付面32と、カ
ラー筒体28における接合部40の開口端面とを、それぞ
れ、熱板溶着機の加熱板46によって加熱、軟化せしめた
後、それら環状突部30の段付面32と接合部40の開口端面
とを、圧着せしめることによって、有利に為されること
となる。なお、かかる溶着に際しては、カラー筒体28に
おける接合部40の端面に設けられた凹所42が、溶融樹脂
の収容空間として機能する。

而して、かかるカラー筒体28の小径部36に対して、前記
接続パイプ24が外挿せしめられて、その外周面をクラン
プ部材38によって締め付けられることにより、該接続パ
イプ24が、カラー筒体28を介して、エアインテークパイ
プ14（18）の開口端部に対して、接続せしめられること
となる。

すなわち、上述の如きエアインテークパイプ14（18）に
おいては、硬質の樹脂材料にて形成されたカラー筒体28
が、パイプ本体27の開口端部に対して気密に装着されて
おり、該カラー筒体28に対して、接続パイプ24が外挿、
嵌着されることによって、接続されるようになっている
ことから、該接続パイプ24の取付部位における気密性
が、有利に確保され得ることとなるのである。

また、そこにおいて、かかるカラー筒体28にあっては、
その開口側端面が、パイプ本体27の外周面に形成された
環状突部30の段付面32に対して溶着されることにより接
合されて成る構造とされているところから、その装着
（接合）と同時に、該接合部位における気密性が有利に
確保され得るのである。

更にまた、かかるカラー筒体28は、パイプ本体27に対し
て、外挿状態下に装着されることとなるところから、該
カラー筒体28の装着に際して、パイプ本体27を切削加工
する必要がないのであり、また、それに加えて、かかる
カラー筒体28の開口側端面が溶着される環状突部30が、
パイプ本体27の開口端部から所定寸法離れた外周面部位
に形成されているところから、溶けた樹脂屑のエアイン
テークパイプ14（18）内への侵入も、略完全に防止され
得るのである。

そして、それ故、吸気系空気通路内に侵入した切削屑に
起因するエンジン回転数の異常な上昇等の問題が、完全
に防止され得ることとなるのである。

以上、本発明の一実施例について詳述してきたが、これ
は文字通りの例示であって、本発明は、かかる具体例に
のみ限定して解釈されるものではない。

例えば、カラー筒体28の具体的形状は、前記実施例の如
き、段付円筒形状に限定されるものではなく、軸方向に
略同一径とされた円筒形状のものや、或いはパイプ本体
27に対する接続側よりも接続パイプ24に対する接続側の
方が大径とされた段付円筒形状等、パイプ本体27および
接続パイプ24の径に応じて、適宜変更されるべきもので
ある。

また、かかるカラー筒体28のパイプ本体27に対する外挿
部位に対して、その外周面上に接続パイプ24を外挿せし
めて、クランプ部材38にて締め付けるようにすることも
可能である。

さらに、そのようなカラー筒体28のパイプ本体27に対す
る溶着は、前述の如き、熱板溶着による溶着に限定され
るものでは決してなく、スピンウェルディング等の摩擦
溶着や、或いは高周波溶着やマイクロ波溶着等の振動溶
着など、公知の各種の溶着手法にて行なうことが可能で
ある。

また、カラー筒体28における大径部34の開口端面に形成
された、溶融樹脂の収容空所を形成する凹所42は、本発
明に必須のものではない。

加えて、本発明は、例示の如き、ターボチャージャ機構
を備えた自動車用エンジンの吸気系空気通路を形成する
エアインテークパイプ以外にも、各種の内燃機関におけ
る吸気系空気通路を形成するエアインテークパイプに対
して、有利に適用され得るものであることは、勿論であ
る。

その他、一々列挙はしないが、本発明は、当業者の知識
に基づいて、種々なる変更、修正、改良等を加えた態様
において実施され得るものであり、また、そのような実
施態様が、本発明の主旨を逸脱しない限り、何れも、本
発明の範囲内に含まれるものであることは、言うまでも
ないところである。

（発明の効果）上述の説明から明らかなように、本発明に従う構造とさ
れた内燃機関用エアインテークパイプにおいては、接続
パイプの取付部位における気密性を確保するためのカラ
ー筒体の装着に際して、該エアインテークパイプに対す
る切削加工が不要となることから、かかる切削加工によ
って生じる切削屑が吸気系空気通路内に侵入することに
よって惹起されるエンジン回転数の異常な上昇等の問題
が、完全に解決され得るのであり、それによって内燃機
関の安全性および信頼性が、飛躍的に向上され得ること
となるのである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例としての内燃機関用エアイ
ンテークパイプの吸気系への組付状態を示す説明図であ
る。また、第２図は、第１図に示されているエアインテ
ークパイプの端部構造を示す縦断面である。更にまた、
第３図は、第２図に示されているエアインテークパイプ
を構成するパイプ本体の端部を示す縦断面図である。ま
た、第４図は、第２図に示されているエアインテークパ
イプを構成するカラー筒体を示す縦断面図である。更に
また、第５図（ａ），（ｂ），（ｃ）は、それぞれ、第
３図に示されているパイプ本体と第２図に示されている
カラー筒体との組付操作を説明するための説明図であ
る。また、第６図は、従来の内燃機関用エアインテーク
パイプの端部構造の具体例を示す縦断面図である。 14:第一のエアインテークパイプ 18:第二のエアインテークパイプ 27:パイプ本体、28:カラー筒体 32:段付面、38:クランプ部材 40:接合部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】開口端部に対して軟質の接続パイプが外挿
されてバンド状のクランプ部材にて締め付けられること
により接続せしめられる、内燃機関における吸気系空気
通路を形成する、ブロー成形によって形成された合成樹
脂製の内燃機関用エアインテークパイプにおいて、開口端から所定寸法離れた外周面上に、該開口端側に向
かう段付面を周方向に連続して形成すると共に、かかる
開口端部の外周面に、硬質の樹脂材料から成るカラー筒
体を外挿配置せしめて、該カラー筒体の軸方向一端面
を、前記段付面に対して溶着せしめたことを特徴とする
内燃機関用エアインテークパイプ。
【請求項２】前記カラー筒体の軸方向一端面における、
前記エアインテークパイプの段付面に対する溶着が、振
動溶着によって為されている請求項（１）記載の内燃機
関用エアインテークパイプ。