JP2009024861A

JP2009024861A - 車両用排出装置

Info

Publication number: JP2009024861A
Application number: JP2007191740A
Authority: JP
Inventors: Kazuya Matsushita; 和哉松下; Toshio Iwahara; 利夫岩原; Keiji Okaichi; 桂治岡市; Hirosuke Nishiyama; 博介西山
Original assignee: TOWA BUROO KK; Kojima Press Industry Co Ltd; Daiwa Kasei Industry Co Ltd
Current assignee: TOWA BUROO KK; Daiwa Kasei Industry Co Ltd; Kojima Industries Corp
Priority date: 2007-07-24
Filing date: 2007-07-24
Publication date: 2009-02-05

Abstract

【課題】水素などの排出管とボデーパネルの排出孔との間のシール機能は適正に維持したままで、排出管を排出孔に結合するための挿入荷重を小さくして作業性の向上ならびに作業負担の軽減を図る。
【解決手段】車両用排出装置であって、排出管の端部１４をボデーパネル２６の排出孔２８に連結するための連結部材３０が、排出孔２８に挿入することが可能な硬質樹脂製の結合体３２と、軟質樹脂製のシール体３４とによって構成されている。結合体は、排出管を結合した状態に保持するロック爪３２ｂと、結合体を排出孔２８に挿入することにより、連結部材をボデーパネルに結合する係合爪３２ｃとを有する。シール体は、排出管の外周面に対するシール機能を果たす筒状部３４ａと、排出孔２８の周囲の面に対するシール機能を果たす傘状部３４ｂとを有し、かつ、筒状部および傘状部が一体に連続して成形されている。
【選択図】図７

Description

本発明は、例えば電気自動車の電池パックから発生する水素などの気体、あるいは燃料電池システムから生じる水などの液体を車外に排出するための車両用排出装置に関する。

例えば、特許文献１には、電気自動車の車内に滞留した水素を換気用の空気と一緒に排気管を通じて車外に排出するための技術が開示されている。この技術では、車体側部材の壁に開けられた孔に対して排気管の端部がゴム製のグロメットを介して連結されている。具体的にはグロメットの中心部に排気管の端部を差込むとともに、グロメットの外周の環状溝を壁の孔縁に嵌め込む。これにより、壁の孔と排気管との間の隙間がグロメットによってシールされた状態になる。
特開２００３−６３３３２号公報

このように、水素を車外に排出する場合には、排出された水素が車内に入り込まないように、排気管と孔との間のシール性を充分に確保する必要がある。そのためには、壁の孔に対するグロメットの取り付け荷重が大きくなり、作業性がわるく、かつ、作業者の負担も大きい。

本発明は、このような課題を解決しようとするもので、その目的は、水素などの排出管とボデーパネルの排出孔との間のシール機能は適正に維持したままで、排出管を排出孔に結合するための挿入荷重を小さくして作業性の向上ならびに作業負担の軽減を図ることである。

本発明は、上記の目的を達成するためのもので、以下のように構成されている。
車内で生じた流体を排出管によって車外に排出するように構成された車両用排出装置であって、排出管の端部をボデーパネルの排出孔に連結するための連結部材は、排出管を挿通させることが可能な形状に設定されている。この連結部材がボデーパネルの排出孔に挿入することが可能な硬質樹脂製の結合体と、この結合体と一体的に設けられた軟質樹脂製のシール体とによって構成されている。結合体は、連結部材に挿通させた排出管を結合した状態に保持するロック爪と、結合体をボデーパネルの排出孔に挿入することにより、連結部材をボデーパネルに結合した状態に保持する係合爪とを有する。シール体は、連結部材に挿通させた排出管の外周面に対するシール機能を果たす筒状部と、連結部材をボデーパネルに結合した状態において排出孔の周囲の面に対するシール機能を果たす傘状部とを有し、かつ、これらの筒状部および傘状部が一体に連続して成形されている。

この構成においては、排出管およびボデーパネルに対する連結部材の結合機能とシール機能とを、この連結部材を構成する結合体およびシール体で分担することにより、これらの結合機能およびシール機能は適正に維持したままで、例えばボデーパネルの排出孔に対する結合体の挿入荷重を小さくして作業性の向上、ならびに作業負担の軽減を図ることが可能となる。また、シール体の筒状部と傘状部とが一体に連続成形されているため、結合部材の生産性が向上し、コストの低減が可能になる。

好ましくは、結合体とシール体とを、硬質樹脂材と軟質樹脂材とによる多色成形によって一体化することである。
これにより、結合部材の生産性がさらに向上してコストの低減を図ることができる。

さらに好ましくは、連結部材の結合体において、排出管を挿通させる部分の内周面に、排出管を受け止める複数個のリブを周方向へ所定の間隔をもって設けることである。
これにより、連結部材に挿通させて結合した状態の排出管が、連結部材の結合体に対してガタツキのない状態に保持され、結果として連結部材と排出管との結合機能とシール機能とが安定した状態に保たれる。

以下、本発明を実施するための最良の形態を、図面を用いて説明する。
図１は、電気自動車における水素の排出装置を表した概要図である。この図面に示されている水素排気管１０は、その長手方向に沿って一定の間隔で設けられた複数個の電池装着部１２を有し、各電池装着部１２には水素電池パック２４がそれぞれ装着されている。この水素排気管１０における排気側端部１４が、連結部材３０によってボデーパネル２６に連結され、水素排気管１０の内部がボデーパネル２６の外側（車外）に開放されている。これにより、各水素電池パック２４から生じる水素は、水素排気管１０を通じて車外に排出される。
なお、水素排気管１０は本発明における「排出管」の一例であり、「排出管」としては排気管の他に、水などの液体を車内から車外に排出する排液管も含まれる。

図２は、連結部材３０を水素排気管１０の排気側端部１４と共に表した斜視図である。図３は、連結部材３０の平面図である。図４は、図３のA-A矢視方向の断面図である。図５は、図３のB-B矢視方向の断面図である。これらの図面から明らかなように、連結部材３０は全体的に円筒形状をしているとともに、その軸線方向に関して結合体３２とシール体３４とに分割された構造になっている。結合体３２はPP（ポリプロピレン）などの硬質樹脂で成形され、シール体３４はエラストマーなどの柔軟性を有する軟質樹脂で成形されている。そして、これらの成形については、例えば結合体３２を硬質樹脂材によって先に成形し、つぎに該結合体３２を型の一部に利用した状態でシール体３４を軟質樹脂材で成形する多色成形手段を用いている。この多色成形により、結合体３２とシール体３４とは一体化されている。

結合体３２は、シール体３４との接合側の端部において外方向へフランジ状に張り出した基部３２ａを有するとともに、基部３２ａとは反対側の端部において3個のロック爪３２ｂをそれぞれ有する。これらのロック爪３２ｂは、結合体３２の周方向に関して等間隔（120°間隔）で配置されている（図３）。また、各ロック爪３２ｂは、結合体３２の端部から軸心方向へやや傾斜した状態で突出した形状になっている。
結合体３２は、その外周部から外方へ張り出した二種類の係合爪３２ｃ，３２ｄをそれぞれ有する。これらの係合爪３２ｃ，３２ｄは2個一組であり、それぞれが結合体３２の周方向に関して等間隔（90°間隔）で交互に配置されている（図３）。一方の両係合爪３２ｃは、結合体３２の外方へ大きく張り出しており、かつ、それぞれの付け根を支点として比較的低荷重で撓むことができる。これに対して他方の両係合爪３２ｄは、結合体３２の外方への張り出し量が係合爪３２ｃよりも僅かに小さく、それぞれの付け根を支点として比較的高荷重で撓むように設定されている。
結合体３２は、その内周面から内方へ突出した3個のリブ３２ｅをそれぞれ有する。これらのリブ３２ｅは、結合体３２の周方向に関して等間隔（120°間隔）で配置され（図３）、かつ、軸線方向に関してそれぞれ連続している（図４）。

シール体３４は、筒状部３４ａと傘状部３４ｂとを有する。筒状部３４ａの一端部は結合体３２の基部３２ａに接合され、筒状部３４ａの内部と結合体３２の内部とは相互に連通している。傘状部３４ｂは、結合体３２の基部３２ａに対応する箇所から斜め外方へ張り出している。そして、筒状部３４ａと傘状部３４ｂとは、連接部３４ｃによって一体に連続している。なお、筒状部３４ａおよび連接部３４ｃは、それぞれ柔軟に弾性変形することができ、共に後述するシール機能を果たすことが可能である。

図６は、水素排気管１０の排気側端部１４を表した断面図である。図７は、排気側端部１４と連結部材３０との結合状態を表した断面図である。これらの図面で示すように、水素排気管１０の排気側端部１４は、大径部分１４ａから先端側の小径部分１４ｂへと内外径が変化している。小径部分１４ｂの外周には、先端側に位置する環状の係合突起１６と、基端側に位置する同じく環状のガタ詰め突起１８とがそれぞれ設けられている。また、大径部分１４ａの外周には、軸線方向へ所定の距離を隔てた二箇所において環状のシール突起２０がそれぞれ設けられている。これらのシール突起２０から更に軸線方向へ所定の距離を隔てた箇所には、環状のストッパー突起２２が設けられている。
なお、図７においてボデーパネル２６に開けられている排出孔２８は、直接的あるいは間接的に車外に開放されている。

つづいて、水素排気管１０の排気側端部１４を連結部材３０によってボデーパネル２６の排出孔２８に連結する手順について説明する。
まず、水素排気管１０の排気側端部１４を連結部材３０の内部に対し、シール体３４の側から挿通させる。このとき、排気側端部１４の小径部分１４ｂは連結部材３０の結合体３２内に位置し、大径部分１４ａはシール体３４の筒状部３４ａ内に位置している。そして、小径部分１４ｂの先端部は結合体３２内を貫通して外部に出ている（図７）。

この状態において、小径部分１４ｂの先端側外周に設けられている係合突起１６は、結合体３２の各ロック爪３２ｂを外方へ押し撓めながら通過して各ロック爪３２ｂの先端に係合している。これにより、排気側端部１４が結合体３２に対して抜け止めされた状態で結合される。同じく小径部分１４ｂの外周に設けられているガタ詰め突起１８は、結合体３２内の各リブ３２ｅに隙間なく接触しており、排気側端部１４が連結部材３０（結合体３２）に対してガタツキのない状態に保持される。

また、排気側端部１４における大径部分１４ａの外周に設けられている二列のシール突起２０は、シール体３４の筒状部３４ａに対してその内周面を弾性変形させて密着し、排気側端部１４の外周面と連結部材３０との間のシール性が保持されている。したがって、水素排気管１０の排気側端部１４と連結部材３０とは、相互間のシール機能を保った状態で、かつ、安定した状態に結合される。
なお、排気側端部１４を連結部材３０の内部に対する排気側端部１４の挿通量は、大径部分１４ａの外周に設けられているストッパー突起２２がシール体３４の筒状部３４ａ端面に当たることによって規制される。

つぎに、ボデーパネル２６の排出孔２８に連結部材３０の結合体３２を挿入する。これにより、結合体３２における二種類の係合爪３２ｃ，３２ｄがそれぞれの付け根を支点として内方へ撓みながら排出孔２８を通過し、該排出孔２８の縁に係合する。この結果、連結部材３０（結合体３２）がボデーパネル２６に対して結合状態に保持される（図７）。そして、この結合状態においては連結部材３０におけるシール体３４の傘状部３４ｂが排出孔２８の周囲に押し付けられて柔軟に弾性変形し、ボデーパネル２６と連結部材３０との間のシール性が保持されている。したがって、水素排気管１０の排気側端部１４がボデーパネル２６の排出孔２８に対してシール機能を保った状態で、かつ、安定した状態に結合される。
なお、結合体３２における二種類の係合爪３２ｃ，３２ｄのうち、外方への張り出し量が大きく、かつ、撓み荷重が比較的小さく設定されている二つの係合爪３２ｃは、ボデーパネル２６の排出孔２８に対する連結部材３０の位置決め機能を果たす。これに対し、外方への張り出し量が小さく、撓み荷重の大きい二つの係合爪３２ｄは、ボデーパネル２６の排出孔２８に対する連結部材３０の保持力を高める機能を果たす。

このように連結部材３０は、水素排気管１０の排気側端部１４およびボデーパネル２６に対する結合機能とシール機能とを、結合体３２とシール体３４とによって分担することにより、例えば結合体３２における各係合爪３２ｃ，３２ｄの撓み荷重を任意に調整することができる。これにより、シール体３４によるシール機能を損なうことなく、ボデーパネル２６の排出孔２８に対する結合体３２の挿入荷重を軽減することが可能となる。
また、シール体３４の筒状部３４ａと傘状部３４ｂとを連接部３４ｃによって連続して成形することにより、連結部材３０の生産性を向上させることができる。

電気自動車における水素の排出装置を表した概要図連結部材を水素排気管の排気側端部と共に表した斜視図連結部材の平面図図３のA-A矢視方向の断面図図３のB-B矢視方向の断面図水素排気管の排気側端部を表した断面図水素排気管の排気側端部と連結部材との結合状態を表した断面図

符号の説明

１０水素排気管（排出管）
３０連結部材
３２結合体
３２ａ基部
３２ｂロック爪
３２ｃ，３２ｄ係合爪
３２ｅリブ
３４シール体
３４ａ筒状部
３４ｂ傘状部

Claims

車内で生じた流体を排出管によって車外に排出するように構成された車両用排出装置であって、
排出管の端部をボデーパネルの排出孔に連結するための連結部材は、排出管を挿通させることが可能な形状に設定されているとともに、この連結部材がボデーパネルの排出孔に挿入することが可能な硬質樹脂製の結合体と、この結合体と一体的に設けられた軟質樹脂製のシール体とによって構成され、
結合体は、連結部材に挿通させた排出管を結合した状態に保持するロック爪と、結合体をボデーパネルの排出孔に挿入することにより、連結部材をボデーパネルに結合した状態に保持する係合爪とを有し、
シール体は、連結部材に挿通させた排出管の外周面に対するシール機能を果たす筒状部と、連結部材をボデーパネルに結合した状態において排出孔の周囲の面に対するシール機能を果たす傘状部とを有し、かつ、これらの筒状部および傘状部が一体に連続して成形されている車両用排出装置。
請求項１に記載された車両用排出装置であって、
結合体とシール体とが、硬質樹脂材と軟質樹脂材とによる多色成形によって一体化されている車両用排出装置。
請求項１又は２に記載された車両用排出装置であって、
連結部材の結合体において、排出管を挿通させる部分の内周面に、排出管を受け止める複数個のリブが周方向へ所定の間隔をもって設けられている車両用排出装置。