JP2006200660A - グロメット - Google Patents

Abstract

【課題】 金属部品同士の直接的な当接を防止するとともに配管の取付精度を向上して、個々の配管の上端部と下端部との同心度およびセンサの取付面と下端部との同心度の寸法精度を緩和し、配管の組付けを容易にするとともに下端部近傍の加熱性および保温性を向上することができるグロメットを提供することを課題とする。
【解決手段】 ゴム製の環状体で、外周端面の全周に断面が矩形の溝を中心側へ向かって刻設し、上面の中央部に下方に向かって縮径する逆円錐形の斜面を形成するように構成する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、尿素水タンク中の配管を他の金属部品と直接当たらないようにする緩衝部材としてのグロメットに関するものである。

従来、グロメットは、ケースカバーを貫通するハーネスを保持する部材としてケースカバーとハーネスとの間に介装されるグロメット（特許文献１）、熱交換器の多岐管に放熱素子の各端部を挿入するときに多岐管と放熱素子との間に介装されるグロメット（特許文献２）、検出部本体の端子結合部をケースカバーに貫通する場合の貫通箇所にケースカバーと端子結合部との間に介装するグロメット（特許文献１）等、薄板状のケースに紐状あるいは棒状の部材を貫通する場合の挿入物保護部材あるいは中間緩衝部材として用いられている。
近年、ディーゼルエンジン用排ガス浄化装置では、排気管のＮＯｘ還元触媒配置部の入口側に尿素水を還元剤として噴霧する型式の浄化装置が開発されてきている。この浄化装置では、エンジンからの排ガスを排気管の途中に組み込まれたＮＯｘ触媒コンバータ内に収容されたＮＯｘ還元触媒の入口側又は入口側配管中に、還元剤として尿素水又は尿素水から生成されたアンモニアガスを噴射し、ＮＯｘを選択還元して、最終的に窒素ガスと水とに分解する。

特開2000−027627公報 特開2002−166130公報

〔従来技術の問題点〕
尿素水タンク内の配管では、作業性を良くする目的で配管をユニット化して取り付けることが考えられている。このためには、パイプアセンブリの上端部と下端部とで複数の部材を保持する構造が要求されると、タンク上面と配管下端部との距離が長い場合には、特に高い寸法精度が要求される。
尿素水が凍結しないようにするためのヒータあるいは凍結時の解凍用ヒータが設けられている場合には、パイプアセンブリの下端部に放熱板を設けることが必要になる。
放熱板が設けられた場合、タンクにセンサ類が取り付けられると、センサ先端部が配管よりも外方に張り出し、下端部の放熱板との間に大きなすき間が生じて、加熱性および保温性を低下させる。また、放熱板からセンサを単独かつ容易に取り外すことが難しい。
これらの点を改善する目的で、タンク内の配管を整列させるためにグロメットを適当箇所に介装して取付作業の容易性や配管組付け精度を向上させることがグロメットの利用法として考えられるが、いまだ効果的な利用方法が確立されていない。

本発明は、従来の技術における前記問題点に鑑みて成されたものであり、これを解決するため具体的に設定した課題は、金属部品同士の直接的な当接を防止するとともに配管の取付精度を向上して、個々の配管の上端部と下端部との同心度およびセンサの取付面と下端部との同心度の寸法精度を緩和し、配管の組付けを容易にするとともに下端部近傍の加熱性および保温性を向上することができるグロメットを提供することにある。

本発明における前記課題が効果的に解決されるグロメットを特定するために、必要と認められる事項の全てを網羅して、具体的に構成された、課題解決手段を以下に示す。
グロメットに係る第１の課題解決手段は、ゴム製の環状体で、外周端面の全周に断面が矩形の溝を中心側へ向かって刻設し、上面の中央部に下方に向かって縮径する逆円錐形の斜面を形成したことを特徴とするものである。

そして、グロメットに係る第２の課題解決手段は、材質をエチレンプロピレンゴムとしたことを特徴とする。

本発明において、グロメットに係る第１の課題解決手段では、外周端の溝に放熱板を外嵌するとともに上面の中央部に形成された逆円錐形の斜面を利用して配管を貫通することにより、放熱板と配管との間の隙間を弾力性材料によりなくして密封し、金属部品同士の直接的な当接を防止するとともに加熱および保温効果を高め、配管の取付精度を向上しつつ個々の配管の上端部と下端部との同心度およびセンサの取付面と下端部との同心度の寸法精度を緩和し、配管の組付けを容易にするとともに放熱板近傍の加熱性および保温性を向上することができる。

グロメットに係る第２の課題解決手段では、グロメットの材質をエチレンプロピレンゴムとしたから、耐酸化性、耐老化性、耐水性等に優れたグロメットとすることができる。

以下、本発明における最良の実施形態を具体的に図示説明する。
なお、この実施形態は、発明の主旨をより良く理解できるようにするため具体的に説明するものであり、特に指定のない限り、発明内容を限定するものではない。

〔構成〕
実施形態におけるグロメット１は、図１，２に示すように、外周面１ａと内周面１ｂとが同心円となるように環状に形成し、外周面１ａには板材（図示せず）に穿設された丸孔に周面側から丸孔の周縁部に嵌め込む嵌着溝２を外周面１ａから中心に向けて深くした幅の狭い溝となるように刻設し、内周側の端部は上面が下面側に向けて下がるほど縮径される逆円錐面を形成し、最小径の位置（内周面１ｂの形成位置）からさらに下方へ移動するに従い拡径する方向へ湾曲し、厚みが略一定になるように小径側の先端部３を形成して、上面側から円筒状の配管を貫通し易くするとともに引抜きを容易にする。
グロメット１は、使用材料としてエチレンプロピレンゴム（ＥＰＲ）が好ましく用いられ、このうちエチレンプロプレンジエンモノマー（ＥＰＤＭ）がより好ましく用いられる。

グロメット１が用いられる尿素水タンク１０は、図３，４に示すように、板材を折り曲げたものを突合せ溶接して形成した板金製箱体で、燃料タンクの側方に配置できるように側面の大きさを燃料タンクの側面断面の大きさと略同じ程度にするとともに必要な容積に応じた幅を有する直方体に形成し、正面１０ａの上部に円筒部材１１ａ（図７参照）を貫通させた注入口１１を設け、上面１０ｂには各種配管を一括してまとめてユニット化したパイプアセンブリ１２を蓋パネル１３に取り付け、このパイプアセンブリ１２は蓋パネル１３を貫通して設ける各種配管を開口（図示せず）から装入できるように近接してまとめ、各種配管は上端部を蓋パネル１３の上側に突出するとともに主要部を蓋パネル１３の下側にして、尿素水タンク１０への取り付けを容易にするとともに上端部に外部配管を容易に接続できるようにする。
側面板１０ｃには、バッフルプレート配設位置の中間部を略３等分する位置に、縦長の凹み１０ｄ，…，１０ｄを設ける。

パイプアセンブリ１３として組み込まれるのは、図５，６に示すように、識別センサ保護配管１４ａを備えてタンク内の尿素水濃度が規定の濃度が維持されているか調べる識別センサ１４、水位センサ用配管１５ａを備えて尿素水の水位が規定の範囲にあるか調べる水位センサ１５、尿素水温度管理用配管１６ａを備えて管内流体の熱により尿素水を温める解凍及び保温システム１６、および尿素水供給用配管１７ａと尿素水戻し用配管接続部１７ｂとエアー抜き用配管１７ｃとこのエアー抜き用配管１７ｃの上端部に接続して溢れた尿素水を外部に放水する溢水放出用ホース１７ｄとを備えた尿素水系配管１７等がある。

パイプアセンブリ１２は、図７に示すように、蓋パネル１３を貫通して下方へ垂下した各配管１４ａ，１５ａ，１６ａ，１７ａを、尿素水温度管理用配管１６ａの下端部で放熱板となる薄板材２１で囲うことにより配管の一体化を行なう。
薄板材２１は、側面板２１ａ，２１ａ，２１ｂ，２１ｂと底面板２１ｃとを配管１６ａにろう付けして放熱板として利用し、上面板２１ｄはグロメット１，１を介して位置決めすることにより各配管１４ａ，１５ａの位置決め用としても利用する。
また、尿素水温度管理用配管１６ａと尿素水供給用配管１７ａとは、蓋パネル１３の直下の近傍や配管途中でも小薄板材２２ａ，２２ｂ，２２ｃをろう付けして凍結しないように配慮する。

解凍及び保温システム１６と尿素水系配管１７とはフランジ部下方へ垂下した各配管１６ａ，１７ａを垂下途中の直線部でろう付けする。尿素水温度管理用配管１６ａは解凍用ヒータパイプ、尿素水供給用配管１７ａはタンク内の尿素水を吸引する尿素水供給パイプである。この２つの配管１６ａ，１７ａはろう付けによって一体化されているため、尿素水温度管理用配管１６ａからの熱が尿素水供給用配管１７ａに効率良く伝達されて尿素水の解凍を速めると共に所定温度に昇温して、尿素水の吸引供給を均一かつ確実に行なえるようにする。

識別センサ１４と水位センサ１５とのフランジ部下方へ垂下した各配管１４ａ，１５ａは、側面板２１ａ，２１ａ，２１ｂ，２１ｂと上面板２１ｄと底面板２１ｃとからなる薄板材２１の各部に直接接触しないように、上面板２１ｄに嵌め込まれたグロメット１，１を介して位置決めする。

パイプアセンブリ１２を含む尿素水タンク１０は、原則として、使用材料にはステンレス鋼を用い、配管同士のろう付け又は薄板材及び小薄板材のろう付けにはニッケルろうを用いるものとする。

〔作用効果〕
このように構成した実施形態では、グロメット１を外周端に設けられた嵌着溝２に放熱板（上面板２１ｄ）のグロメット孔を外嵌できるようにするとともに上面の中央部に形成された逆円錐形の斜面を利用して配管を容易に貫通できるようにしたことにより、配管の端部を上面の中央部に逆円錐形の斜面を利用して挿入するとともに薄板材２１に設けられたグロメット孔にグロメット１の外周端に設けられた嵌着溝２を嵌め合せることで、薄板構造の加熱部に容易に組み立てることができるとともに隙間をなくし、配管下端部に対して必要な加熱又は保温が効果的にできる。
識別センサ保護配管１４ａと水位センサ用配管１５ａとの下端部はグロメット１を介して上面板２１ｄに抜き差し可能に嵌め込むことができ、位置固定が容易になるとともに薄板材２１と各配管１４ａ，１５ａとの直接接触が避けられ、金属同士の接触を防止できるとともに振れ止めにもなり、測定装置の耐久性および測定の信頼性を向上することができる。
尿素水温度管理用配管１６ａのタンク底部に配置される部分に放熱板となる薄板材２１を取り付けて、グロメット１を介して薄板材２１によりパイプアセンブリ１２の下端部を包囲したことによって、各配管を一体に纏めることができるとともに尿素水吸引口の近傍を温めて尿素水の凍結を防止でき、尿素水の吸引を支障なく行なうことができ、さらに各センサの周辺を保温して測定の信頼性を向上することができる。
このように、放熱板と配管との間の隙間を弾力性材料によりなくして密封し、金属部品同士の直接的な当接を防止するとともに加熱および保温効果を高め、配管の取付精度を向上しつつ個々の配管の上端部と下端部との同心度およびセンサの取付面と下端部との同心度の寸法精度を緩和し、配管の組付けを容易にするとともに放熱板近傍の加熱性および保温性を向上することができる。
グロメット１は、使用材料としてＥＰＲ、好ましくはＥＰＤＭを用いたことにより、耐酸化性、耐老化性、耐水性等に優れ、非鉄材料を用いているにもかかわらず製品寿命が長く、信頼性の高い配管支持を実現することができる。

また、尿素水タンク１０への配管として、蓋パネル１３にパイプアセンブリ１２をユニット化して取り付けたことにより、タンク上面に形成された開口にパイプアセンブリ１２の下部を挿入し、開口の周辺にねじ又はボルト等の締結部品を用いて蓋パネル１３を固着することで、容易に各配管が所定の位置に配置され尿素水タンク１０が組み立てられる。
このため、パイプアセンブリ１２を取り付けた蓋パネル１３をタンクの上面から開口に取り付けるだけで、尿素水タンク１０を組み立てることができ、個々に配管を取り付けていた従来の製造方法に比較して、作業性が良くなり、生産性が向上する。

尿素水温度管理用配管１６ａと尿素水供給用配管１７ａとをろう付けするとともにして、尿素水温度管理用配管１６ａから尿素水供給用配管１７ａに熱を伝達し、尿素水供給用配管１７ａを昇温するとともに周辺の尿素水を温め、尿素水の供給を円滑に行なわせることができ、低温時における凍結や粘性の増加等の影響による尿素水の供給を妨げ或いは不均質にすることが回避できるようになる。
さらに蓋パネル１３の直下の近傍でも、尿素水温度管理用配管１６ａと尿素水供給用配管１７ａとは小薄板材２２ａ，２２ｂ，２２ｃをろう付けして、タンク上部でも配管同士の熱伝達を高め、配管周辺の尿素水に放熱して尿素水が凍結しないようにしたことにより、尿素水の吸引供給を確実にすることができる。

本発明の実施形態におけるグロメットを示す縦断面図である。 同上グロメットを示す平面図である。 本発明の実施形態における尿素水タンクを示す斜視図である。 同上尿素水タンクを示す平面図である。 本発明の実施形態における蓋パネルに組み付けられたパイプアセンブリを示す側面図である。 同上パイプアセンブリを示す正面図である。 図５におけるＡ―Ａ部の拡大断面図である。

符号の説明

１ グロメット
１ａ 外周面
１ｂ 内周面
２ 嵌着溝
３ （小径側の）先端部
１０ 尿素水タンク
１０ａ 正面
１０ｂ 上面
１０ｃ 側面板
１０ｄ 凹み
１１ 注入口
１１ａ 円筒部材
１２ パイプアセンブリ（配管組立部材）
１３ 蓋パネル
１４ 識別センサ
１４ａ 識別センサ保護配管
１５ 水位センサ
１５ａ 水位センサ用配管
１６ 解凍及び保温システム
１６ａ 尿素水温度管理用配管
１７ 尿素水系配管
１７ａ 尿素水供給用配管
１７ｂ 尿素水戻し用配管接続部
１７ｃ エアー抜き用配管
１７ｄ 溢水放出用ホース
２１ 薄板材（放熱板）
２１ａ，２１ｂ 側面板
２１ｃ 底面板
２１ｄ 上面板
２２ａ，２２ｂ，２２ｃ 小薄板材

Claims (2)

1. ゴム製の環状体で、外周端面の全周に断面が矩形の溝を中心側へ向かって刻設し、上面の中央部に下方に向かって縮径する逆円錐形の斜面を形成したことを特徴とするグロメット。
2. 材質をエチレンプロピレンゴムとしたことを特徴とする請求項１記載のグロメット。

Images