JP2007182943A

JP2007182943A - 端部にフランジ部を有する樹脂製パイプ

Info

Publication number: JP2007182943A
Application number: JP2006002131A
Authority: JP
Inventors: Masanori Sudo; 正範須藤
Original assignee: Mahle Filter Systems Japan Corp
Current assignee: Mahle Filter Systems Japan Corp
Priority date: 2006-01-10
Filing date: 2006-01-10
Publication date: 2007-07-19

Abstract

【課題】パイプ本体部分がフランジ部の上方の一部を横切るように構成された樹脂製パイプであっても、他の部材との間で溶着に必要な力をフランジ部全面に均一に与えることができるようにする。
【解決手段】樹脂製パイプ１０は、水平パイプ部１１ａと屈曲パイプ部１１ｂとでなるＪ字状のパイプ本体１１の下端すなわち屈曲パイプ１１ｂの下端外縁にフランジ部１２が一体に形成され、フランジ部１２の下面には溶着リブ１２ａが環状に形成される。パイプ本体１１の水平パイプ部１１ａ上半部外面の上方および下半部外面下方には、フランジ部１２上面に対して垂直方向で、上端が平坦面１３ａとなる押圧リブ１３が一体に形成される。フランジ部１２の上面および押圧リブ１３の平坦面１３ａを押圧しながら、水平方向の微振動が与えられて、フランジ部１２下面の溶着リブ１２ａが溶融され、相手部材と溶融接合される。
【選択図】図１

Description

本願は、自動車等におけるロッカーカバーやエアクリーナ等の部品に取付けられる樹脂製パイプに関し、特に、下面が他の部材との間で溶着面となるフランジ部を備え、パイプの本体部分が、フランジ部の上方の一部を横切るように構成された樹脂製パイプにおいて、溶着時に荷重がフランジ部の溶着面全面に均一にかかるように構成した樹脂製パイプに関するものである。

樹脂製のロッカーカバーやエアクリーナ等に付属する樹脂製のパイプ類は、一般に端部に設けられた溶着・一体化のためのフランジ部を介して、振動あるいは超音波溶着等で取り付けられるが、図１０に示すようなパイプ本体１がその下端に一体形成されたフランジ部２に対して垂直方向に設けられているものでは、フランジ部２の外周部（パイプ部１下端の外方）を上方から押圧して、振動，超音波等により水平方向に微動させて熱を発生させ、フランジ部下面に設けられた溶着リブ２ａを溶融させてロッカーカバーやエアクリーナの表面に溶融接合するようにしている。

実開平５−９２４５３号公報特開２００３−７２３９９号公報

しかしながら、上記特開２００３−７２３９９号公報に開示の例のように、パイプ本体が垂直方向から水平方向に屈曲していて、他部材との間で溶着されるフランジ部上方の一部を横切るように構成された樹脂製パイプの場合、溶着工程でフランジ部上面全体を押圧するには、押圧型を割り型にし、両側からスライドさせる構造にしてフランジ部上面全体を押圧するようにして振動溶着することも可能であるが、装置が複雑な構造となり故障の原因ともなり、しかもコストの高いものとなる。また、フランジ部が屈曲しているパイプの下側に位置する部分を除き他の部分だけを覆う押圧型で押圧するようにした場合には、全体を押圧していないので、この押圧していない部分の下面に形成されている溶着のための溶着リブの部分の溶融が不十分となり、均一な溶け代を確保できず、接合不良による取付け寸法の不良や溶着の強度不足空気の漏れやパイプの破損等をもたらすことになる。このようなことはパイプの径が大きくなるほど顕著なものとなる。

本願は、上記問題を解決するもので、請求項１の発明は、パイプ本体の端部に、下面が他の部材との間で溶着面となるフランジ部を備え、パイプ本体がフランジ部の上方の一部を横切るように構成された樹脂製パイプにおいて、パイプ本体の下半部外面と、フランジ部上面で該フランジ部下面の溶着部に対応する部分との間に、フランジ部上面に垂直な押圧リブを一体に形成するようにしたものであり、請求項２の発明は、パイプ本体の外周面と、フランジ部上面で該フランジ部下面の溶着部に対応する部分との間に、上端がフランジ部の上面に平行な平坦面を有するとともにフランジ部上面に垂直なつば状の押圧リブを形成したものである。

これにより、パイプ本体部分がフランジ部の上方の一部を横切るように構成された樹脂製パイプであっても、他の部材との間で溶着に必要な力をフランジ部全面に均一に与えることができるので、均一な溶け代を確保でき、他の部材との溶着が強固にでき、シール性，強度および取付け寸法上問題のないものとなる。また、請求項２の発明のように、押圧リブの上端をフランジ部の上面に平行な上端面を形成する構造にしたことにより、溶着面に垂直な力を加えやすく、パイプ本体に加わる力を軽減でき、治具で容易かつ確実に押圧を加えることができるので、他の部材との溶着がさらに強固にでき、シール性，強度および取付け寸法上さらに優れたものとすることができる。

図１〜３は、本願発明の第１の実施の形態を示すもので、樹脂製パイプ１０は、ポリアミド，ポリプロピレン，ポリエステル，ＡＢＳ樹脂等（必要に応じてグラスファイバー等を混入）の合成樹脂材からなり、断面円形で、水平パイプ部１１ａと屈曲パイプ部１１ｂとでなるＪ字状のパイプ本体１１の下端すなわち屈曲パイプ１１ｂの下端外縁には、矩形（正方形）のフランジ部１２が一体に形成されている。フランジ部１２の下面に、フランジ部１２の外縁から若干内方の位置に、フランジ部１２下面側を底辺とする二等辺三角形の断面形状に形成された環状の溶着リブ１２ａすなわち溶着部が形成される。さらに、パイプ本体１１の水平パイプ部１１ａと屈曲パイプ部１１ｂとの境界部分外面の上方および下方には、フランジ部１２上面に対して垂直方向の押圧リブ１３がつば状に一体に形成されている。押圧リブ１３の下端は、フランジ部１２上面で、フランジ部１２下面に形成された溶着リブ１２ａすなわち溶着部と対称の位置に形成される。押圧リブ１３は、幅が水平パイプ１１ａの外径幅で、上端が、水平パイプ１１ｂの稜線（最上面）にまで達しており、その位置でフランジ部１２の上面と平行な平坦面１３ａを形成している。

以上のように構成された樹脂製パイプ１０は、フランジ部１２の下面が、取付けられる相手部材の上面に当接され、押圧リブ１３が形成された部分を除くフランジ部１２の上面および押圧リブ１３の上端の平坦面１３ａを押圧する治具で押圧しながら、水平方向の微振動が与えられて、フランジ部１２下面の溶着リブ１２ａが溶融され、取付けられる相手部材（図示せず）例えば、ロッカーカバーやエアクリーナの上面に孔位置がパイプ本体１１の孔に一致するように溶融接合がなされる。

図４〜６は、本願発明の第２の実施の形態を示し、第１の実施の形態のものに対して、パイプ本体の下端に設けられたフランジ部が円形で押圧リブがパイプ本体外面の下半部に形成されたものである。樹脂製パイプ２０は、断面円形で、水平パイプ部２１ａと屈曲パイプ部２１ｂとでなるＪ字状のパイプ本体２１の下端すなわち屈曲パイプ２１ｂの下端外縁に、円形のフランジ部２２が一体に形成されている。フランジ部２２の下面には、フランジ部２２の外縁から若干内方の位置にフランジ部２２下面側を底辺とする二等辺三角形の断面形状に形成された溶着リブ２２ａすなわち溶着部が形成されている。さらに、パイプ本体２１の水平パイプ部２１ａと屈曲パイプ２１ｂとの境界部分の下半部外面とフランジ部２２上面との間には、フランジ部２２上面に対して垂直方向の押圧リブ２３が一体に形成されている。押圧リブ２３の断面形状は、外面（フランジ部２２の外方）が溶着リブ２３外周側と同じ径の円弧状でしかも水平パイプ２１ａの外径の幅で、内面（フランジ部２２の内方）が溶着リブ２２ａの内側の円弧を結ぶ弦とで作る形状になっている（図６参照）。

以上のように構成された樹脂製パイプ２０は、押圧リブ２３が形成された部分を除くフランジ部２２の上面およびパイプ本体２１の上半部の押圧リブ２３上方を押圧する治具で押圧しながら、水平方向の微振動が与えられて、フランジ部２２下面の溶着リブ２２ａすなわち溶着部が溶融され、取付けられる相手部材例えばロッカーカバーやエアクリーナの上面に溶融接合がなされる。

図７〜９は、本願発明の第３の実施の形態を示すもので、樹脂製パイプ３０は、内燃機関のロッカーカバー上部に取り付けられるオイルのフィラーパイプの例で、パイプ本体３１と、パイプ本体３１の下端に一体形成されたフランジ部３２と、パイプ本体３１の上端に一体形成された入口部３４とで構成され、グラスファイバーを３３％含有のポリアミド樹脂からなる。パイプ本体３１は、水平面に対して約２５度の傾斜角度をもち、下端の切り口は、水平面に対して約３０度の角度になっている。フランジ部３２は、パイプ本体３１下端の外縁に形成され上方から見ると矩形形状（図９参照）のものであり、中央部分はパイプ本体３１の下端切り口と同じ３０度の傾斜角度をもち、上下（左右）部分において向きが水平方向に屈曲している。フランジ部３２には、周縁に下向き垂直方向の環状の立上がり部３２ｂが形成されており、さらに、立上がり部３２ｂの周縁には、下向き環状の溶着凹部３２ａすなわち溶着部が形成された外周フランジ３２ｃが形成されている。下向きの環状の溶着凹部３２ａは、相手部材３５すなわちロッカーカバーに設けられた環状の溶着リブ３５ａとの間で溶着・接合され、環状の溶着凹部３２ａが、溶融樹脂の溜まり場となる。

外周フランジ３２ｃの下方の辺（図７において左側の辺）の直上すなわち下方の辺の溶着凹部３２ａの直上には、パイプ本体３１の外周面を取り巻くように、垂直方向の押圧リブ３３が一体形成されている。押圧リブ３３の外形形状は矩形状（図８参照）、幅がパイプ本体３１の外径幅で、外周フランジ３２ｃの下方の辺（図７の左方）の直上でかつパイプ本体３１の上面の位置において平坦面３３ａが形成されている。すなわち、押圧リブ３３の上端は外周フランジ３２ｃの下方の辺に平行な平坦な面となっている。パイプ本体３１の上端に一体成形された入口部３４は、その中心軸が水平面に対して約４５度の傾斜となっており、パイプ本体３１の中心軸に対して若干上方に向いている。入口部３４はパイプ本体３１より大径に形成され、その内面には雌ねじ３４ａが形成され、パッキング（図示せず）を介してフィラーキャップ（図示せず）が螺着される。

樹脂製パイプ３０が取付けられる相手部材３５すなわちロッカーカバーには、その上面にオイル注入孔３５ｂが形成され、さらにその周縁の若干内方に樹脂製パイプ３０のフランジ部３２の外周フランジ３２ｃ下面に形成された環状の溶着凹部３２ａに嵌合する溶着リブ３５ａが環状に形成されている。そして、環状の溶着リブ３５ａが、上記樹脂製パイプ３０の環状凹部３２ａ内に位置するように樹脂製パイプ３０が配置され、さらに、押圧リブ３３の形成された部分を除くフランジ部３２の上面および押圧リブ３３の平坦面３３ａを押圧する治具で押圧しながら、水平方向の微振動が与えられて、取付けられる相手部材３５すなわちロッカーカバー上面の溶着リブ３５ａが溶融され、樹脂製パイプ３０の溶着凹部３２ａ内面とが溶融接合がなされる。溶融樹脂は、フランジ部３２の環状凹部３２ａ内に溜まる。

なお、上記各実施の態様では、押圧リブの幅は、パイプ外径と同じにしたが、それより広くしたり、フランジの幅と同じにしたり、狭くすることができる。また、溶融リブは、第１，第２の実施の態様のように樹脂製パイプ側に設けても、第３の実施の態様のように溶着される相手側に形成してもどちらでもよいし、その形は、二等辺三角形，角形に限定されない。さらに、事前に熱板で溶着部を溶融させて両者を溶着するようにしてもよいが、この場合には溶融リブを設けなくてもよい。

上記各実施の形態のものは、いずれのものも、均一な溶け代を確保でき、他の部材との溶着が強固にでき、シール性，強度および取付け寸法上問題のないものである。第３の実施の形態のものは、パイプ本体の下面がフランジ部の下方の面と一致しており、しかも反対側のフランジ部が上方に位置しているので、加圧点が近いので、押圧フランジ部の平坦面が他のフランジ部上面との距離が近く、加圧が均等になるので、より優れた溶着がなされる。

本願発明は、自動車の樹脂製の部品に利用できる。

本願発明に係る樹脂製パイプの第１の実施の形態の断面図。同第１の実施の形態の側面図。同第１の実施の形態の上面図。本願発明に係る樹脂製パイプの第２の実施の形態の断面図。同第２の実施の形態の側面図。図４の矢視Ａ−Ａ断面図。本願発明に係る樹脂製パイプの第３の実施の形態の断面図。図３の矢視Ｂ−Ｂ断面図。同第３の実施の形態の上面図。従来の樹脂製パイプの断面図。

符号の説明

１０，２０，３０樹脂製パイプ
１１，２１，３１パイプ本体
１２，２２，３２フランジ部
１２ａ，２２ａ，３２ａ溶着部（溶着リブ，溶着凹部）
１３ａ，２３ａ，３３ａ，平坦面
１３，２３，３３押圧リブ

Claims

パイプ本体の端部に、下面が他の部材との間で溶着面となるフランジ部を備え、パイプ本体がフランジ部の上方の一部を横切るように構成された樹脂製パイプにおいて、パイプ本体の下半部外面と、フランジ部上面で該フランジ部下面の溶着部に対応する部分との間に、フランジ部上面に垂直な押圧リブを一体に形成したことを特徴とする樹脂製パイプ。
パイプ本体の端部に、下面が他の部材との間で溶着面となるフランジ部を備え、パイプ本体がフランジ部の上方の一部を横切るように構成された樹脂製パイプにおいて、パイプ本体の外周面と、フランジ部上面で該フランジ部下面の溶着部に対応する部分との間に、上端がフランジ部の上面に平行な平坦面を有するとともにフランジ部上面に垂直なつば状の押圧リブを形成したことを特徴とする樹脂製パイプ。