JP2008138576A

JP2008138576A - 吸気系エアダクトの補強構造

Info

Publication number: JP2008138576A
Application number: JP2006325203A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Mori; 浩之森
Original assignee: Toyoda Gosei Co Ltd
Current assignee: Toyoda Gosei Co Ltd
Priority date: 2006-12-01
Filing date: 2006-12-01
Publication date: 2008-06-19

Abstract

【課題】正圧による変形を抑制し、負圧による変形の抑制性能を維持したまま、良好な装着性を実現させることができる吸気系エアダクトの補強構造を提供する。
【解決手段】補強カラーが仮セット状態から位置決め固定状態となる位置に移行することにより、拡径筒状部が相手部材締結部の連結側部の外周に位置すると同時に、相手部材の外周にも位置している構成となっていることにより、正圧による膨張を抑制することができると同時に、負圧に対しても座屈変形を抑制することができる。
【選択図】図３

Description

本発明は、例えば内燃機関の外気導入路等に用いられる吸気系エアダクトの補強構造に関するものである。

一般に内燃機関の吸気系エアダクトには、耐圧力性等の面から剛性を有していることが要求されており、またエアダクトの種類やその配設形態等によっては、部分的に屈曲柔軟性やシール性を備えていることも要求される場合がある。そして多層ブロー成形ダクトの場合には軟質部の耐圧強度が低く、品質確保のために軟質部を別体ゴムホースで連結し耐圧性を確保している。

この点に鑑み、特許文献１には図６に示すように、エアダクト１００外周面に硬質の環状部材１０１を取り付けた補強構造が紹介されている。エアダクト１００が負圧によりつぶれ変形する場合には、ダクト断面の一方向につぶれ変形が発生すると同時に、つぶれ方向と直交する方向には外周方向に突出変形する。この補強構造によると、環状部材１０１がエアダクト１００の該突出変形を阻止することにより、効果的にエアダクト１００のつぶれ変形を抑制することができる。
特開平２−９１４６７号公報

しかしながら、特許文献１に開示された技術では、比較的広い範囲に補強が要求される場合には複数個の環状部材が必要となり装着工数が増加する。また、正圧による変形に対しては充分に抑制効果を得ることはできなかった。このような正圧による変形という問題点を解決し、負圧による変形の抑制性能を維持したまま、良好な装着性を実現させる事ができる吸気系エアダクトの補強構造を提供するのが、本発明の課題である。

上記課題を解決するため、本発明の吸気系エアダクトの補強構造は、剛性を有する筒状の前記連結部と、該連結部よりも軟質な前記相手部材締結部とを有する前記エアダクト本体と、該連結部に形成された前記係合突部に係合して位置決め固定され、軟質部を覆う前記補強カラーとから構成され、該補強カラーが仮セット状態から位置決め固定状態となる位置に移行することにより、該補強カラーの先端が該相手部材締結部の連結部側の外周に位置すると同時に、相手部材の外周にも位置している構成となっていることをその要旨としている。このような構成とすることにより、該補強カラーが該相手部材締結部の連結部側の位置まで覆うことで正圧による膨張を抑制することができると同時に、負圧に対しても座屈変形を抑制することができる。

好ましくは、前記補強カラーの前記相手部材締結部側の先端が、その先端部に向けてテーパー状に拡径している構成とした方がよい。このような構成とすることにより、該補強カラーの該相手部材締結部側の先端部に該相手部材締結部の該連結側部を挿入する際の挿入性を向上させることができ、補強カラーの組付け性が向上する。

好ましくは、前記補強カラーの前記連結部側の端部が、前記連結部の一部であり前記相手部材締結部に連結する前記徐変連結部の長さをＡとし、該徐変連結部の該相手部材締結部側から該補強カラーの連結部側の端部までの長さをＢとした時、Ｂ／Ａ＞０．５となっているのがよい。このような構成にすることで、該相手部材締結部を形成している軟質部が肉厚に占める割合が多い部分を、剛性を有する該補強カラーが覆うことによって正圧による膨張を抑制する事ができる。同時に、負圧に対しても座屈変形を抑制することができる。

好ましくは、前記補強カラーは前記係合突部に係合する固定用孔および引掛り孔を有し、該固定用孔は仮セット位置に対応した仮セット孔と位置決め固定状態となる位置に対応する位置決め固定部と仮セット孔と位置決め固定部とを連絡するスライド経路を有し、該引掛り孔は仮セット位置に対応した仮セット孔と位置決め固定状態となる位置まで連絡するスライド経路を有し、少なくとも１つの該係合突部は前記補強カラーに形成された固定用孔の一部である位置決め固定部に固定され、少なくとも1つの該係合突部は引掛り孔に係合している構成とした方がよい。このような構成とすることにより、前記エアダクト内に負圧が発生した場合の座屈変形を更に有効に抑制することができる。

本発明によると、比較的広い範囲に補強が要求される場合にも良好な装着性を実現させることができ、少ない装着工数での組み付けが可能である。また、正圧による変形に対してだけでなく、負圧による変形に対しても充分に抑制効果を得ることができる。このように正圧による変形という問題点を解決し、負圧による変形の抑制性能を維持しながら、良好な装着性を実現させることができる。

以上説明した本発明の構成・作用を一層明らかにするために、以下本発明の好適な実施例について説明する。

本発明の実施の形態について図１ないし図５をもとに説明する。図１には本発明に従う構造とされた自動車エンジンの吸気系エアダクトの一例が概略的に示されている。図１に示すように、エアダクト１は補強カラー５０と、補強カラー５０と係合する係合突部２０を有するエアダクト本体１０とから構成されている。

エアダクト本体１０は図３に示すように、相手部材締結部１１、連結部１２および係合突部２０が一体に形成されている。相手部材締結部１１の外周先端部には軸方向に離間して配置される位置決めリブ１３の間にクランプ締結溝１４が形成されている。また、相手部材締結部１１の内周には相手部材嵌入部１５が形成されている。この相手部材嵌入部１５は一般に、相手部材３０が嵌入された状態で、相手部材３０の内径と連結部１２の内径に大きな段差ができないように形成され、空気の流れを乱さないようにしている。連結部１２の外周には補強カラー５０を位置決め固定するための係合突部２０が形成されている。係合突部２０は、補強カラー５０に対して掛り代を有する大径係合部２１と、連結部１２と大径係合部２１とを連結する大径係合部連結部２２とからなる。エアダクト本体１０の相手部材締結部１１はオレフィン系熱可塑性エラストマー（ＴＰＯ）、連結部１２はポリプロピレン（ＰＰ）からなり、約８０ｍｍの距離で両者の肉厚を変化させて軟質の相手部材締結部１１から硬質の連結部１２に徐変させている徐変連結部１７を有している。このように、相手部材締結部１１を軟質とすることにより、シールを確実なものとしている。また、相手部材締結部１１は、オレフィン系熱可塑性エラストマーの他にもエステル系熱可塑性エラストマーなどを適用することが可能であり、また連結部はポリプロピレンの他にポリアミドなどの材料を適用することができる。

補強カラー５０はＰＰ樹脂から形成され、図３に示すように、連結部１２を覆う一般筒状部５１と相手部材締結部１１の連結部側部１６を覆う拡径筒状部５２とから構成されている。そして、一般筒状部５１にはエアダクト本体１０の係合突部２０と係合する位置決め固定部５３が形成され、拡径筒状部５２の先端部には一般筒状部５１側から先端部に向かって拡径するテーパー状先端部５５が形成されている。テーパー状先端部５５を形成することにより、拡径筒状部５２に相手部材締結部１１の連結部側部１６を挿入する際の挿入性を向上させている。補強カラー５０の一般筒状部５１に設けられている位置決め固定部５３は、図４に示すように固定用孔５４の一部として形成されている。固定用孔５４は、係合突部２０の大径係合部２１の径よりも大きな径を有する仮セット孔５４ａおよび軸方向スライド経路５４ｂ、周方向スライド経路５４ｃ、位置決め固定部５３から構成されている。そして、位置決め固定部５３の周方向スライド経路５４ｃとの境界部分には、係合突部２０が位置決め固定部５３から周方向スライド経路５４ｃ側に移動することを防止するための経路狭小部５３ａを有している。また、軸方向スライド経路５４ｂおよび周方向スライド経路５４ｃの幅は、係合突部２０の大径係合部連結部２２が支障なくスライド可能な幅であればよい。また、補強カラー５０を形成する樹脂には、補強のためにガラスファイバーなどをいれることも可能である。

エアダクト１の組付け手順について、以下に説明する。図２に示すように、エアダクト本体１０に補強カラー５０および締結クランプ４０を仮セットして、エアダクト仮セット状態とする。この時、エアダクト本体１０に形成された係合突部２０の中心位置ｏは、図４に示す固定用孔５４の仮セット孔５４ａの中心位置ａ付近に仮セットされ、締結クランプ４０も緩んだ状態でセットされている。相手部材３０をエアダクト１に組付けるため、相手部材嵌入部１５に嵌入する。この時図２に示すように、補強カラー５０の拡径筒状部５２は相手部材締結部１１の連結部側部１６の外周には位置していないため、相手部材３０嵌入の際の挿入性に支障を及ぼすことがない。相手部材３０を嵌入した後、係合突部２０の中心位置ｏが仮セット孔５４ａの中心位置ａからスライド中間位置ｂに移動するように、補強カラー５０を軸方向スライド経路５４ｂに沿ってスライドさせる。この時点で、補強カラー５０の拡径筒状部５２は相手部材締結部１１の連結部側部１６の外周に位置して、正圧によるエアダクト１の軟質部の膨張を抑制することができるようになる。さらに、この補強カラー５０の軸方向位置を確実に維持するために、係合突部２０の中心位置ｏがスライド中間位置ｂから位置決め固定部５３の中心位置ｃにスライドするように、補強カラー５０を周方向スライド経路５４ｃに沿って、係合突部２０が経路狭小部５３ａを越えるまで回転させる。

図３は上記により組付け状態となったエアダクト１である。補強カラー５０は、相手部材締結部１１の連結部側部１６の位置まで拡径筒状部５２が覆うことで正圧による膨張を抑制することができる。また、一般筒状部５１は相手部材締結部１１からつながる軟質部の徐変部分を含む連結部１２の一部である徐変連結部１７を覆っている。この徐変連結部１７の長さをＡとし、徐変連結部１７の相手部材締結部１１側から補強カラーの連結部側端部までの長さをＢとして、補強カラー５０の連結部１２側先端位置はＢ／Ａ＝０．７となっている。このような位置とすることで、相手部材締結部１１を形成しているＴＰＯが肉厚に占める割合が多い部分を、剛性を有する補強カラー５０が覆うことによって、正圧による膨張を抑制する事ができる。また、ＰＰ製の連結部１２よりも軟質な相手部材締結部１１および徐変連結部１７の外周に補強カラー５０を位置させたことにより、エアダクト１内に負圧が働いた場合でも、一方向への潰れ変形と同時に発生する外形方向への突出変形が抑制されるため、負圧による座屈変形も抑制されるのである。

以上説明した実施形態に対して更に耐負圧性を向上するには固定用孔５４の他に、図５に示すような引掛り孔５６および係合突部２０の対を１箇所以上形成することで達成できる。引掛り孔５６は、固定用孔５４と同様に係合突部２０の大径係合部２１の径よりも大きな径を有する仮セット孔５６ａおよび軸方向スライド経路５６ｂ、周方向スライド経路５６ｃから構成されている。引掛り孔５６の場合には、固定用孔５４と異なり経路狭小部は必要ではなく、大径係合部２１の外径が周方向スライド経路５６ｃの幅より大きく引掛り代が確保されていればよい。

なお、本実施例で説明した仕様に限らず、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の態様が可能である。例えば、補強カラー５０をＰＰ樹脂製ではなく金属製としてもよいし、位置決め固定部５３へのはめ込みのために回転方向の操作が必要な仕様であったが、軸方向へのスライド操作のみで固定ができる仕様としてもよい。

本発明の実施例の要部構成を示す概略図である。実施例の固定部仮セット時の軸方向断面を示す模式図である。実施例の固定部嵌合時の軸方向断面を示す模式図である。実施例の固定用孔の詳細を示す模式図である。耐負圧性向上のための引掛り孔の詳細を示す模式図である。従来のものの全体構成を示す縦断面図である。

符号の説明

１エアダクト
１０エアダクト本体
１１相手部材締結部
１２連結部
１３位置決めリブ
１４クランプ締結溝
１５相手部材嵌入部
１６連結側部
１７徐変連結部
１００エアダクト
１０１環状部材
２０係合突部
２１大径係合部
２２大径係合部連結部
３０相手部材
４０締結クランプ
５０補強カラー
５１一般筒状部
５２拡径筒状部
５３位置決め固定部
５３ａ経路狭小部
５４固定用孔
５４ａ仮セット孔
５４ｂ軸方向スライド経路
５４ｃ周方向スライド経路
５５テーパー状先端部
５６引掛り孔
５６ａ仮セット孔
５６ｂ軸方向スライド経路
５６ｃ周方向スライド経路

Claims

剛性を有する筒状の連結部と、該連結部よりも軟質な相手部材締結部とを有するエアダクト本体と、
該連結部に形成された係合突部に係合して位置決め固定され、軟質部を覆う補強カラーとから構成され、
該補強カラーは、相手部材締結部に干渉しない位置で前記係合突部に係合する仮セット位置と、挿入した相手部材の先端とラップするように相手部材締結部の外周の一部を被覆する位置決め固定状態となる位置で前記係合突部に係合する位置をとることができ、
該補強カラーが仮セット位置から位置決め固定状態となる位置に移行することにより、該補強カラーの先端部が該相手部材締結部の連結部側の外周に位置すると同時に、相手部材の外周にも位置していることを特徴とする吸気系エアダクトの補強構造。
前記補強カラーの相手部材締結部側の先端が、先端部に向けてテーパー状に拡径していることを特徴とする請求項１記載の吸気系エアダクトの補強構造。
前記補強カラーの前記連結部側の端部は、該連結部の一部であり前記相手部材締結部に連結する徐変連結部の長さをＡとし、該徐変連結部の該相手部材締結部側から該補強カラーの該連結部側の端部までの長さをＢとした時、Ｂ／Ａ＞０．５となっていることを特徴とする請求項１記載の吸気系エアダクトの補強構造。
前記補強カラーは前記係合突部に係合する固定用孔および引掛り孔を有し、該固定用孔は仮セット位置に対応した仮セット孔と位置決め固定状態となる位置に対応する位置決め固定部と仮セット孔と位置決め固定部とを連絡するスライド経路を有し、該引掛り孔は仮セット位置に対応した仮セット孔と位置決め固定状態となる位置まで連絡するスライド経路を有し、少なくとも１つの該係合突部は前記補強カラーに形成された固定用孔の一部である位置決め固定部に固定され、少なくとも1つの該係合突部は引掛り孔に係合していることを特徴とする請求項１記載の吸気系エアダクトの補強構造。