JP2007162855A - 管状部材の取付構造 - Google Patents

Abstract

【課題】合成樹脂製のボディ内側に凹凸部を必要とせずにレゾネータ接続管６のような合成樹脂製の管状部材をがたつきなく保持できるようにする。
【解決手段】エアクリーナケースのボディ側壁部に取付孔が開口形成され、その周縁に、一対の切欠部が形成されるとともに、ストッパとなる段差が形成される。レゾネータ接続管６は、ボディ側壁部の外側面に密接するフランジ部２３を有し、そのフランジ面２３ａに扇形の傾斜面からなるストッパ部２５を備える。取付孔内に挿入される延長部２４の外周面から一対の突起片２６が半径方向へ突出し、その第２フランジ面２６ａとフランジ面２３ａとの間の間隙２７の幅は、ボディ側壁部の肉厚よりも僅かに小さい。切欠部を通して挿入した後、ストッパ部２５が段差に係合するまで時計回り方向に回転操作することで、フランジ部２３がボディ外側面に強く密接し、堅固に取り付けられる。
【選択図】図５

Description

この発明は、例えば内燃機関のエアクリーナケースのような合成樹脂製の本体に、何らかの管状部材をいわゆるバヨネット・マウント方式で着脱可能に取り付ける管状部材の取付構造に関する。

特許文献１には、合成樹脂製のレゾネータケースにダクトを取り付けるに際して、複数の係止爪を係止孔に圧入することによって係合させるようにした構成が開示されている。つまり、このものでは、ダクトをレゾネータケースへ向けて強く押し込むことによって組み付けられる。

一方、特許文献２には、レゾネータの連通管の先端部に半径方向に突出する複数個の突起を設け、レゾネータの取付孔周縁に設けた切欠部を通してこれらの突起を挿入した後に、ストッパ部に当接するまで一方に回転操作することで、各突起がケース壁部の裏側に係合するようにしたいわゆるバヨネット・マウント方式の取付構造が開示されている。
特開２００３−２５４１８２号公報 特開２００５−１８８４４０号公報

特許文献１のような係止爪の圧入による取付構造では、一般に管状部材とケース側との間に多少のがたつきが存在し、異音や摩耗が発生するとともに、何らかのシール部材を介在させないと、管状部材とケースとの接合部で殆どシールがなされないものとなる。

一方、特許文献２のようなバヨネット・マウント方式のものでは、一般にケースの内側にストッパ部や係合部等の何らかの凹凸部分が必要となり、そのため、例えば射出成形にてケースを成形するような場合に、スペースが限られたケース内側に複雑な可動コアが必要になる、という不具合がある。また、特許文献２では、連通管をケースに積極的に締め付ける構造とはなっておらず、基本的に、パッキングによってシールを図っている。

そこで、この発明は、合成樹脂製の本体の内側面に凹凸部分を設けることなく、合成樹脂自体の僅かな変形を利用して堅固な締付固定ならびにシール性確保を図ったものである。

すなわち、この発明は、円形の取付孔が開口した所定肉厚の壁部を有する合成樹脂製の本体と、上記取付孔に着脱可能に取り付けられる合成樹脂製の管状部材と、を備え、上記管状部材を第１の回転方向へ回転操作することにより取り付けし、第２の回転方向へ回転操作することにより取り外し可能な管状部材の取付構造であって、上記本体は、上記取付孔の周縁の少なくとも２箇所に切欠形成された切欠部と、第１の回転方向に沿って上記切欠部に周方向に隣接した保持部と、この保持部から第１の回転方向に所定角度離れて位置し、第２の回転方向へのストッパとなるように壁部外側面に凹設された段差と、を備えている。これに対し、上記管状部材は、上記管状部材の基部に設けられ、上記取付孔周囲の壁部外側面に密接するフランジ面を有するフランジ部と、このフランジ部から上記取付孔内に入るように軸方向に延びた延長部と、この延長部の外周面から半径方向に突出し、上記切欠部を通して挿入可能な形状を有するとともに、上記フランジ面との間に、上記壁部の肉厚よりも僅かに小さな間隙を構成する少なくとも２つの突起片と、この突起片の上記保持部に向かう端部に設けられた保持部案内用の傾斜面と、この突起片が上記保持部に噛み合った所定の角度位置で上記段差と係合するように、上記フランジ面から突出したストッパ部と、を備えている。

上記の管状部材は、その突起片を上記切欠部を通して挿入した後、第１の回転方向に所定角度回すことで取り付けられる。このとき、所定の肉厚を有する本体側の保持部が、突起片とフランジ面との間の間隙に入るが、この間隙は保持部の肉厚よりも僅かに小さく、合成樹脂材料の弾性変形（突起片の撓み変形や保持部の圧縮変形等）を伴って圧入されるため、フランジ部が逆に内側へ引っ張られ、フランジ面が取付孔周囲の壁部外側面に圧接する。これにより、がたつきのない堅固な支持がなされるとともに、十分なシール性が得られる。なお、突起片が保持部に差し掛かる際には、突起片の保持部案内用の傾斜面によって保持部が円滑に案内される。そして、管状部材を所定位置まで回転させると、フランジ面から僅かに突出したストッパ部が本体側の段差に係合し、位置決めされる。

また、管状部材を取り外す際には、上記の段差とストッパ部との係合保持力に抗して管状部材を第２の回転方向に回せばよい。

望ましい本発明の一つの態様では、第１の回転方向への過度の回転を制限する第２ストッパ機構をさらに備える。すなわち、上記管状部材を第１の回転方向に所定角度回転した位置で互いに当接するように上記本体および上記管状部材にそれぞれ設けられた本体側の部分と管状部材側の部分とによって第２ストッパ機構が構成される。

また、本発明の一つの態様では、上記ストッパ部は、周方向に徐々にフランジ面からの突出量が増加する傾斜面をなしている。これにより、回転操作に要する力が急激に増加せず、取付時の操作が容易となる。

さらに望ましくは、上記突起片が上記切欠部に挿入された初期位置において上記ストッパ部の傾斜面に合致するように本体側に凹設された本体側傾斜面を有しており、この本体側傾斜面とこれに隣接する凹部との間に上記段差が形成されている。この場合、回転操作の際に、互いに合致する傾斜面同士が摺接することになり、局部的な摩耗等を生じずに容易に回転操作することが可能となる。なお、上記の本体側傾斜面や隣接する凹部も本体の外側面に形成されるので、内側面には、凹凸を成形する必要がない。

この発明によれば、合成樹脂材料の弾性変形を利用して、フランジ部を本体外側面に強く密接させることができ、がたつきを生じることがないとともに、合成樹脂材料自体による十分なシール性を確保できる。そして、本体の内側面には凹凸を成形する必要がないため、例えば取付孔を箱状の本体の側壁部に設ける場合などに、内側に複雑な可動コアを用いることなく取付孔部分を射出成形などで成形することが可能となる。

以下、この発明の一実施例を図面に基づいて詳細に説明する。

図１は、この発明の取付構造が適用された内燃機関用エアクリーナのエアクリーナケースを示している。このエアクリーナケースは、クリーンサイドとなるボディ１と、ダストサイドとなるカバー２と、に分割面３に沿って大略二分割されており、両者間に図示せぬエアクリーナエレメントが挟持されている。カバー２には、吸気入口４が設けられ、ボディ１には、吸気出口５が設けられている。そして、上記ボディ１の側壁面に、管状部材として、略Ｌ字形をなすレゾネータ接続管６が取り付けられている。これらのボディ１、カバー２、レゾネータ接続管６は、いずれも同一の合成樹脂材料、例えば硬質のポリプロピレン樹脂などを用いて、射出成形されている。なお、この実施例では、レゾネータ接続管６を取り付ける際には、該レゾネータ接続管６をボディ１に対し時計回り方向に回転操作する。つまり、この実施例では、時計回り方向が第１の回転方向となる。

図２は、上記ボディ１を単体で示し、図示するように、側方の壁部７の部分的に平坦な部分に、円形の取付孔１１が開口形成されているとともに、その周縁の１８０°離れた２箇所に、略扇形の切欠部１２が切欠形成されている。図３および図４は、この取付孔１１付近の詳細を示しており、取付孔１１の周縁には、さらに、切欠部１２の時計回り方向の側に該切欠部１２から離れて位置する扇形の本体側傾斜面１３と、該本体側傾斜面１３の時計回り方向の側に隣接する同じく扇形をなす浅い凹部１４と、が設けられている。なお、上記本体側傾斜面１３と上記凹部１４は、角度として同じ大きさが必要であるが、この実施例では、上記凹部１４は、上記切欠部１２に一部が重複しており、従って、部分的に切り欠かれている。

上記本体側傾斜面１３は、取付孔１１が開口する壁部７の外側面７ａに対して僅かに凹んでおり、かつその面の高さ（取付孔１１軸方向の高さ）が周方向に沿って徐々に変化する傾斜面をなしている。詳しくは、切欠部１２寄りの端部が最も低く、つまり外側面７ａから最も深く凹んでおり、凹部１４寄りの端部が最も高く、外側面７ａの高さにほぼ一致している。そして、上記凹部１４は、この隣接する本体側傾斜面１３の端部よりも深く凹んでおり、従って、その境界に、半径線に沿った段差１５が形成されている。

上記切欠部１２と本体側傾斜面１３との間には、壁部７がそのままの肉厚で残存しており、つまり、所定の肉厚の保持部１６を構成している。

従って、取付孔１１の周囲には、時計回り方向に順に、切欠部１２、保持部１６、本体側傾斜面１３、凹部１４が並んで形成されている。そして、これらは、それぞれ１８０°離れた位置に一対ずつ設けられている。なお、一対の切欠部１２が配置される方向と一対の本体側傾斜面１３が配置される方向とは、略直交しており、つまり、互いに略９０°離れている。

また、周方向の１箇所に、外側面７ａから突出した第２ストッパ部１７が取付孔１１の半径線に沿った壁状に形成されている。この第２ストッパ部１７は、図示例では、ボディ１の分割面３に沿った接合フランジ部１８にＴ字形に連続するように形成され（図２参照）、本体側傾斜面１３の半径方向外側に位置している。

一方、レゾネータ接続管６は、図５〜図７に示すように、図示せぬレゾネータに接続されるカップ状部分２１と、略９０°曲がった管状部２２と、この管状部２２のカップ状部分２１と反対側の基部に設けられた円環状のフランジ部２３と、このフランジ部２３からさらに軸方向に延び、上記取付孔１１の内径に対応した（厳密には僅かに小さな）外径を有する短い円筒状の延長部２４と、を有している。

上記フランジ部２３は、軸方向に直交する平面からなるフランジ面２３ａを有し、このフランジ面２３ａの径（換言すればフランジ部２３の径）は、上記のボディ１側の切欠部１２、本体側傾斜面１３ならびに凹部１４の各々の外周縁の位置よりも大きな径に設定されている。なお、上記第２ストッパ部１７は、このフランジ部２３の外周縁に隣接するように、その位置が設定されている。そして、フランジ部２３の外周縁の周方向の１箇所に、半径方向外側に突出した第２ストッパ片２３ｂが設けられており、フランジ部２３を時計回り方向に回転させたときに、該第２ストッパ片２３ｂが上記第２ストッパ部１７に当接して、その回転が制限されるようになっている。

また、上記フランジ面２３ａには、該フランジ面２３ａから僅かに突出する一対のストッパ部２５が形成されている。このストッパ部２５は、ボディ１側の外側面７ａから凹んだ本体側傾斜面１３と相補の形状をなしている。具体的には、本体側傾斜面１３と等しい角度の扇形をなし、かつボディ１へ対向するその前面２５ａが、周方向の一端部２５ｃから他端部２５ｄへと周方向に沿って徐々に高くなる（つまりフランジ面２３ａからの突出量が徐々に大となる）傾斜面をなしている（図８参照）。なお、一端部２５ｃでの突出量は実質的に０であり、フランジ面２３ａに段差なく連続している。

上記延長部２４の端部の外周面には、半径方向へ延びる一対の突起片２６が設けられている。この突起片２６は、取付孔１１の切欠部１２を通して挿入可能なように該切欠部１２に対応した略扇形の形状をなしている。ここで、この突起片２６と上記ストッパ部２５との位置関係は、ボディ１側の切欠部１２と本体側傾斜面１３との位置関係に対応しており、一対の突起片２６が配置される方向と一対のストッパ部２５が配置される方向とは、略直交している。

また、上記突起片２６のフランジ面２３ａと対向する面は、軸方向に直交する平面からなる第２フランジ面２６ａとなっており、互いに平行となるフランジ面２３ａと第２フランジ面２６ａとの間に、上記保持部１６の肉厚よりも僅かに小さな幅ｔの間隙２７が設けられている（図９参照）。一例としては、保持部１６の肉厚が２．５mmであるのに対し、間隙２７の幅ｔが２．３mmとなっている。なお、フランジ部２３の厚さおよび突起片２６の厚さは、保持部１６の肉厚と概ね等しい。また、図９に示すように、上記突起片２６のフランジ面２３ａと対向する面の一部は、保持部案内面２６ｂとして傾斜面をなしている。詳しくは、突起片２６を切欠部１２に挿入したときに保持部１６に隣接する側となる一方の端部に、上記保持部案内面２６ｂが設けられており、これにより、フランジ面２３ａとの間の間隔が、上記保持部１６の肉厚に対応するようにテーパ状に拡がっている。

上記のように構成されたレゾネータ接続管６をボディ１に取り付けるには、まず、一対の突起片２６を切欠部１２に合致させて取付孔１１内に挿入し、フランジ面２３ａが取付孔１１周囲の外側面７ａに当接した状態とする。このとき、フランジ面２３ａから突出するストッパ部２５は、外側面７ａから凹んだ本体側傾斜面１３に合致するので、フランジ面２３ａが外側面７ａから浮き上がることはない。

次に、この状態からレゾネータ接続管６全体を手指等で時計回り方向へ回転操作する。これに伴い、フランジ面２３ａと第２フランジ面２６ａとの間の間隙２７内に保持部１６が進入するが、間隙２７の幅ｔが保持部１６の肉厚よりも小さいことから、合成樹脂材料の弾性変形を伴って保持部１６が間隙２７内に圧入されることになり、フランジ部２３が保持部１６つまり壁部７の外側面７ａに強く圧接する。このとき、突起片２６の端部が保持部案内面２６ｂとして傾斜しているので、肉厚の相対的に大きな保持部１６が間隙２７内に円滑に案内される。一方、レゾネータ接続管６の回転に伴ってストッパ部２５は本体側傾斜面１３に摺接しつつ凹部１４側へ移動し、所定位置まで回転した段階で、凹部１４内に入る。つまり、本体側傾斜面１３に沿って段差１５を滑らかに乗り越え、かつ凹部１４内に填り込むことで、ストッパ部２５の端部２５ｄが段差１５に係合する。また実質的に同じ回転位置において、レゾネータ接続管６の第２ストッパ片２３ｂがボディ１側の第２ストッパ部１７に当接し、それ以上の時計回り方向の回転が制限される。なお、この回転位置で、突起片２６は保持部１６と重なり合っている。

このようにレゾネータ接続管６が所定の角度姿勢となった取付状態では、前述したように、フランジ面２３ａと第２フランジ面２６ａとの間に保持部１６が堅固に挟持され、かつフランジ部２３が外側面７ａに強く圧接しているので、がたつきを生じることなく、レゾネータ接続管６が堅固に取り付けられる。また、フランジ面２３ａは、図３に仮想線で示すように、ボディ１側の切欠部１２や凹部１４等のさらに外周側までを覆っているので、全周に亘って広く面接触し、合成樹脂材料自体でもって十分に良好なシール性が得られる。

そして、ストッパ部２５が段差１５に係合することにより、ストッパとして反時計回り方向の回転が阻止され、振動等によるレゾネータ接続管６の緩みや脱落が防止される。

なお、ストッパ部２５と段差１５との係合保持力に抗して反時計回り方向へ強く回転操作すれば、レゾネータ接続管６を破壊せずに取り外すことが可能であり、その再取付も可能である。

上記構成によれば、ボディ１側に必要な凹凸部は、全てボディ１の外側面７ａに設けられており、ボディ１の内側面には凹凸部は不要である。従って、ボディ１を射出成形する際に、ボディ１内側に複雑な可動コアを用いる必要が無く、その成形が容易である。

なお、上記実施例では、ストッパ部２５が傾斜面をなし、これに対応して本体側傾斜面１３が設けられているため、ストッパ部２５が段差１５を乗り越えて係合するまでの移動が容易かつ円滑となるが、本発明は、必ずしもこのようなストッパ部の形状に限定されるものではない。つまり、本体側に適宜な形状でストッパとなる段差を設け、管状部材側には、これと係合するストッパ部を備えていれば足りる。また、本発明は、上記のエアクリーナケースに限らず、種々の合成樹脂製の部品の取付に適用することが可能である。

この発明を適用したエアクリーナケース全体の正面図。 ボディのみを示す正面図。 その取付孔周囲の構成を示す正面図。 図３のＡ−Ａ線に沿った断面図。 レゾネータ接続管の側面図。 レゾネータ接続管の背面図。 レゾネータ接続管の断面図。 図５の矢印Ｂ方向から見た要部拡大図。 図５のＣ部分の拡大図。

符号の説明

１…ボディ
６…レゾネータ接続管
１１…取付孔
１２…切欠部
１３…本体側傾斜面
１４…凹部
１５…段差
２３…フランジ部
２３ａ…フランジ面
２４…延長部
２５…ストッパ部
２６…突起片
２６ａ…第２フランジ面
２６ｂ…保持部案内面
２７…間隙

Claims (4)

1. 円形の取付孔が開口した所定肉厚の壁部を有する合成樹脂製の本体と、上記取付孔に着脱可能に取り付けられる合成樹脂製の管状部材と、を備え、上記管状部材を第１の回転方向へ回転操作することにより取り付けし、第２の回転方向へ回転操作することにより取り外し可能な管状部材の取付構造において、
   上記本体は、
   上記取付孔の周縁の少なくとも２箇所に切欠形成された切欠部と、
   第１の回転方向に沿って上記切欠部に周方向に隣接した保持部と、
   この保持部から第１の回転方向に所定角度離れて位置し、第２の回転方向へのストッパとなるように壁部外側面に凹設された段差と、
   を備え、上記管状部材は、
   上記管状部材の基部に設けられ、上記取付孔周囲の壁部外側面に密接するフランジ面を有するフランジ部と、
   このフランジ部から上記取付孔内に入るように軸方向に延びた延長部と、
   この延長部の外周面から半径方向に突出し、上記切欠部を通して挿入可能な形状を有するとともに、上記フランジ面との間に、上記壁部の肉厚よりも僅かに小さな間隙を構成する少なくとも２つの突起片と、
   この突起片の上記保持部に向かう端部に設けられた保持部案内用の傾斜面と、
   この突起片が上記保持部に噛み合った所定の角度位置で上記段差と係合するように、上記フランジ面から突出したストッパ部と、
   を備えることを特徴とする管状部材の取付構造。
2. 上記管状部材を第１の回転方向に所定角度回転した位置で互いに当接するように上記本体および上記管状部材に設けられ、第１の回転方向への回転を制限する第２ストッパ機構をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の管状部材の取付構造。
3. 上記ストッパ部は、周方向に徐々にフランジ面からの突出量が増加する傾斜面をなしていることを特徴とする請求項１または２に記載の管状部材の取付構造。
4. 上記突起片が上記切欠部に挿入された初期位置において上記ストッパ部の傾斜面に合致するように本体側に凹設された本体側傾斜面を有し、この本体側傾斜面とこれに隣接する凹部との間に上記段差が形成されていることを特徴とする請求項３に記載の管状部材の取付構造。
   

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