JP2009264178A - 二重ダクトの締結構造 - Google Patents

Abstract

【課題】十分なシール性を確保できる二重ダクト１の締結構造を提供する。
【解決手段】二重ダクト１は、第１のホース２に設けられるホースフランジ２ａと、外側ダクト６の一方の端部に設けられる突出壁６ａとの間に内側ダクト４の一方の端部に設けられるダクトフランジ４ａを挟み込んで、ホースフランジ２ａの端面と外側ダクト６の端面とが接合される。同様に、第２のホース３に設けられるホースフランジ３ａと、外側ダクト６の他方の端部に設けられる突出壁６ａとの間に内側ダクト４の他方の端部に設けられるダクトフランジ４ａを挟み込んで、ホースフランジ３ａの端面と外側ダクト６の端面とが接合される。これにより、内側ダクト４に設けられるダクトフランジ４ａの端面が、第１のホース２および第２のホース３に設けられるホースフランジ２ａ、３ａの端面に押し付けられて密着するため、両者間のシール性が確保される。
【選択図】図１

Description

本発明は、内部を空気が流れる内側ダクトと、この内側ダクトの外側に空気層を介して配置される外側ダクトとで構成される二重ダクトの締結構造に関する。

従来技術として、特許文献１に記載された複合型ダクトがある。
この複合型ダクトは、例えば、内燃機関の吸気ダクトに適用されて、吸気脈動による共鳴音や気流音等の騒音を低減する機能を有するもので、図４に示す様に、音波が透過可能な筒状の可撓性薄膜部材１００と、この可撓性薄膜部材１００の内周に配置されるインナフレーム１１０と、可撓性薄膜部材１００の周囲を覆う外筒１２０とを有し、可撓性薄膜部材１００と外筒１２０との間に空気層から成るダンパ室１３０が形成されている。
インナフレーム１１０は、可撓性薄膜部材１００を支持するために用いられ、表面に多数の小孔１１１が形成されている。このインナフレーム１１０は、一方の端部が、エアクリーナ側に接続される第１のダクト１４０の内周に嵌合し、他方の端部が、吸気コレクタ側に接続される第２のダクト１５０の内周に嵌合しており、そのインナフレーム１１０と第１のダクト１４０および第２のダクト１５０との間に可撓性薄膜部材１００の両端部が挟持され、三者一体に接着されている。
特開２００４−３４６７５０号公報

ところが、上記の従来技術では、可撓性薄膜部材１００の膜厚が薄いため、可撓性薄膜部材１００を単独で使用することは困難である。つまり、可撓性薄膜部材１００は、自身の形状を保持するだけの強度が不足するため、可撓性薄膜部材１００の内周に補強材であるインナフレーム１１０を配置して、このインナフレーム１１０により可撓性薄膜部材１００の形状を保持する必要がある。
また、可撓性薄膜部材１００と第１のダクト１４０および第２のダクト１５０との間に気密性を保つためには、インナフレーム１１０の端部を第１のダクト１４０および第２のダクト１５０の内周に圧入状態で嵌合する必要がある。この場合、インナフレーム１１０の端部を第１のダクト１４０および第２のダクト１５０の内周に圧入する際に、インナフレーム１１０から可撓性薄膜部材１００の端部がめくれ上がることが想定される。従って、可撓性薄膜部材１００の端部をインナフレーム１１０と第１のダクト１４０および第２のダクト１５０との間に挟持させることは困難であり、シール性の点で問題が生じる。
本発明は、上記事情に基づいて成されたもので、その目的は、インナフレーム等の別部品を用いることなく、十分なシール性を確保できる二重ダクトの締結構造を提供することにある。

（請求項１の発明）
本発明は、空気の流れ方向の上流側に配置される第１のホースと、空気の流れ方向の下流側に配置される第２のホースとの間に配設され、第１のホースと第２のホースとの間を連通する内側ダクトと、この内側ダクトの径方向外側に空気層を介して配置される外側ダクトとで構成される二重ダクトの締結構造であって、第１のホースおよび第２のホースは、それぞれゴムまたはエラストマー等の弾性材料により形成され、且つ、第１のホースの下流端および第２のホースの上流端に径方向外側へ突き出るホースフランジが全周に設けられており、内側ダクトの両端部には、それぞれ径方向外側へ突き出るダクトフランジが全周に設けられ、外側ダクトの両端部には、それぞれ外側ダクトの端面からダクトフランジの肉厚分に相当する寸法だけ軸心方向の内側に入り込んだ位置に径方向内側へ突き出る突出壁が全周に設けられ、ホースフランジと突出壁との間にダクトフランジを挟み込んだ状態で、第１のホースおよび第２のホースと外側ダクトとが締結されていることを特徴とする。

上記の構成によれば、内側ダクトに設けられるダクトフランジが、第１のホースおよび第２のホースに設けられるホースフランジと外側ダクトに設けられる突出壁との間に挟持されて、ホースフランジの端面とダクトフランジの端面とが密着することにより、両者間のシール性を確保できる。
また、外側ダクトを第１のホースおよび第２のホースに締結する際に、突出壁とホースフランジとの間に内側ダクトのダクトフランジを挟み込むことで内側ダクトを保持できるので、内側ダクトと外側ダクトとを別工程で組み付ける必要はなく、二重ダクトの組み付け作業を簡素化できる。
さらに、本発明によれば、特許文献１に記載されたインナフレーム等の別部品を使用する必要はなく、二重ダクトの構成部品である内側ダクトと外側ダクトだけで十分なシール性を得ることができるので、部品点数の削減によるコストダウンも可能である。

（請求項２の発明）
請求項１に記載した二重ダクトの締結構造において、第１のホースおよび第２のホースと外側ダクトは、ホースフランジの端面と外側ダクトの端面とを軸心方向に突き合わせて、レーザ溶着あるいは熱板溶着等により接合されていることを特徴とする。
本発明によれば、例えば、クランプ等の締結部品を用いる必要はなく、軸心方向に突き合わされたホースフランジの端面と外側ダクトの端面とをレーザ溶着あるいは熱板溶着等により接合できるので、二重ダクトの組み付け作業性が向上する。

（請求項３の発明）
請求項１に記載した二重ダクトの締結構造において、第１のホースおよび第２のホースと外側ダクトは、ホースフランジの端面と外側ダクトの端面とを軸心方向に突き合わせて、外側ダクトに設けられた締結ピンをホースフランジに形成された締結孔に嵌め込んで締結されていることを特徴とする。
本発明によれば、例えば、クランプ等の締結部品を用いる必要はなく、外側ダクトに設けられた締結ピンをホースフランジに形成された締結孔に嵌め込むだけの簡単な作業で外側ダクトを第１のホースおよび第２のホースに締結できるので、二重ダクトの組み付け作業性が向上する。

（請求項４の発明）
本発明は、空気の流れ方向の上流側に配置される第１のホースと、空気の流れ方向の下流側に配置される第２のホースとの間に配設され、第１のホースと第２のホースとの間を連通する内側ダクトと、この内側ダクトの径方向外側に空気層を介して配置される外側ダクトとで構成される二重ダクトの締結構造であって、第１のホースおよび第２のホースは、それぞれゴムまたはエラストマー等の弾性材料により形成され、且つ、第１のホースの下流端および第２のホースの上流端に径方向外側へ突き出るホースフランジが全周に設けられており、内側ダクトの両端部には、それぞれ径方向外側へ突き出るダクトフランジが全周に設けられ、外側ダクトは、周方向に分割された複数のダクト形成部材を組み合わせて構成され、ダクト形成部材の両端部には、それぞれホースフランジとダクトフランジとを跨いで両フランジの外周に嵌合する締結部が設けられ、第１のホースおよび第２のホースと内側ダクトは、締結部を介してホースフランジとダクトフランジとが密着した状態で締結されていることを特徴とする。

上記の構成によれば、外側ダクトに設けられた締結部がホースフランジとダクトフランジとを跨いで両フランジの外周に嵌合することにより、ホースフランジとダクトフランジとが密着して、両者間のシール性を確保できる。
また、外側ダクトの締結部をホースフランジとダクトフランジの外周に嵌合させることにより内側ダクトを保持できるので、内側ダクトと外側ダクトとを別工程で組み付ける必要はなく、二重ダクトの組み付け作業を簡素化できる。

（請求項５の発明）
請求項４に記載した二重ダクトの締結構造において、ダクト形成部材に設けられた締結部は、ホースフランジとダクトフランジの外周に嵌合する内周面がテーパ状に傾斜して設けられ、ホースフランジとダクトフランジは、締結部の内周面に係合する係合面がテーパ状に傾斜して設けられ、複数のダクト形成部材は、ホースフランジとダクトフランジの外周に締結部がテーパ嵌合して、径方向内側へ締め付けられた状態で組み合わされていることを特徴とする。
上記の構成によれば、複数のダクト形成部材を径方向内側へ締め付ける締め付け力が、締結部の傾斜面を介してホースフランジとダクトフランジとに加わり、両フランジを軸心方向に押圧する力が発生するため、ホースフランジとダクトフランジとがより強く密着して、両者間が気密にシールされる。

（請求項６の発明）
請求項４または５に記載した二重ダクトの締結構造において、ホースフランジとダクトフランジとが当接する両者の当接面の間にＯリングが配設されていることを特徴とする。 この場合、ホースフランジの端面とダクトフランジの端面とが密着するだけでなく、両者間にＯリングを配設することにより、さらにシール性が向上する。

（請求項７の発明）
請求項１〜６に記載した何れかの二重ダクトの締結構造において、内側ダクトは、外側ダクトより肉厚が薄く形成され、その肉厚が０．５ｍｍ以下に設定されていることを特徴とする。
本発明の内側ダクトは、両端部のダクトフランジが保持されて、軸心方向に張力が掛かった状態で組み付けられるため、０．５ｍｍ以下の薄膜で形成することができる。その結果、本発明の二重ダクトは、例えば、内燃機関の吸気音を低減する消音ダクトに用いることが可能である。

本発明を実施するための最良の形態を以下の実施例により詳細に説明する。

図１は二重ダクト１の締結構造を示す断面図である。
本実施例の二重ダクト１は、例えば、内燃機関のエアクリーナとスロットルボディとの間に配設されて、吸気通路の一部を形成すると共に、内燃機関の吸気音を低減する消音ダクトとして用いられる。
この二重ダクト１は、図１に示す様に、エアクリーナの出口に接続される第１のホース２とスロットルボディの入口に接続される第２のホース３との間を連通する内側ダクト４と、この内側ダクト４の径方向外側に空気層５を介して配置される外側ダクト６とで構成される。

第１のホース２と第２のホース３は、それぞれゴムまたはエラストマー等の弾性材料により円筒形状に形成され、且つ、第１のホース２の下流端および第２のホース３の上流端には、径方向外側へ突き出るホースフランジ２ａ、３ａが設けられている。
内側ダクト４は、例えば、樹脂製で断面形状が円形、つまり、全体が円筒形状に設けられ、その内径がホースの内径と略同一寸法に形成されている。内側ダクト４の両端部には、それぞれ径方向外側へ突き出るダクトフランジ４ａが一体に設けられている。ダクトフランジ４ａの外径は、ホースフランジ２ａの外径より小さく形成され、例えば、ダクトフランジ４ａの高さが、ホースフランジ２ａの高さの約１／２に設けられている。
この内側ダクト４は、外側ダクト６より肉厚が薄く形成され、例えば、０．５ｍｍ以下、好ましくは０．２５ｍｍに設定されている。

外側ダクト６は、内側ダクト４と同じく樹脂製で断面形状が円形に設けられ、その内径が内側ダクト４の外径より大きく形成されている。外側ダクト６の両端部には、それぞれ径方向内側へ突き出る突出壁６ａが全周に設けられている。この突出壁６ａは、外側ダクト６の端面からダクトフランジ４ａの肉厚分に相当する寸法だけ軸心方向（図示左右方向）の内側に入り込んだ位置に設けられ、その内径が内側ダクト４の外径と略同一寸法に形成されている。突出壁６ａの高さは、ダクトフランジ４ａの高さより若干大きい寸法に形成され、この突出壁６ａの高さ分だけ、内側ダクト４の外周面と外側ダクト６の内周面との間に空気層５が形成されている。外側ダクト６の肉厚は、例えば、２〜３ｍｍに設定されている。

上記の二重ダクト１は、図１に示す様に、第１のホース２に設けられるホースフランジ２ａと、外側ダクト６の一方の端部に設けられる突出壁６ａとの間に内側ダクト４の一方の端部に設けられるダクトフランジ４ａを挟み込んで、軸心方向に突き合わされるホースフランジ２ａの端面と外側ダクト６の端面とがレーザ溶着や熱板溶着により接合される。同様に、第２のホース３に設けられるホースフランジ３ａと、外側ダクト６の他方の端部に設けられる突出壁６ａとの間に内側ダクト４の他方の端部に設けられるダクトフランジ４ａを挟み込んで、軸心方向に突き合わされるホースフランジ３ａの端面と外側ダクト６の端面とがレーザ溶着や熱板溶着により接合される。これにより、内側ダクト４に設けられるダクトフランジ４ａの端面が、第１のホース２および第２のホース３に設けられるホースフランジ２ａ、３ａの端面に押し付けられて密着するため、両者間のシール性が確保される。

上記の構成によれば、第１のホース２および第２のホース３に設けられるホースフランジ２ａ、３ａと、外側ダクト６に設けられる突出壁６ａとの間に内側ダクト４のダクトフランジ４ａを挟み込むだけの簡単な構成により、第１のホース２および第２のホース３と内側ダクト４との間のシール性を確保できる。
また、ホースフランジ２ａ、３ａに外側ダクト６の端面を接合する際に、ホースフランジ２ａ、３ａと突出壁６ａとの間にダクトフランジ４ａを挟み込むことで内側ダクト４を保持できるので、内側ダクト４と外側ダクト６とを別工程で組み付ける必要はなく、二重ダクト１の組み付け作業を簡素化できる。
さらに、二重ダクト１の構成部品である内側ダクト４と外側ダクト６だけで十分なシール性を得ることができるので、例えば、特許文献１に記載されたインナフレーム等の別部品を使用する必要はなく、部品点数の削減によるコストダウンも可能である。

図２は二重ダクト１の締結構造を示す断面図である。
この実施例２に係る二重ダクト１の締結構造は、図２に示す様に、外側ダクト６に設けられた締結ピン７をホースフランジ２ａに形成された締結孔８に嵌め込んで締結する一例である。
ホースフランジ２ａ、３ａには、例えば、断面円形の締結孔８がホースフランジ２ａ、３ａの肉厚方向に貫通して設けられ、その締結孔８がホースフランジ２ａ、３ａの周方向に複数ヶ所形成されている。
外側ダクト６には、ホースフランジ２ａ、３ａに形成された締結孔８に対応して複数の締結ピン７が設けられている。この締結ピン７は、ホースフランジ２ａ、３ａに対向する外側ダクト６の端面から軸心方向に沿ってホースフランジ２ａ、３ａ側へ棒状に突き出る脚部７ａと、この脚部７ａの先端に傘状に広がる係合爪７ｂとで構成され、この係合爪７ｂの顎部の外径が、締結孔８の内径より若干大きく形成されている。

本実施例の二重ダクト１は、第１のホース２に設けられたホースフランジ２ａと、外側ダクト６の一方の端部に設けられた突出壁６ａとの間に、内側ダクト４の一方の端部に設けられたダクトフランジ４ａを挟み込んだ状態で、外側ダクト６に設けられた締結ピン７をホースフランジ２ａに形成された締結孔８に嵌め込んで締結される。この時、締結ピン７は、係合爪７ｂが締結孔８に挿通されて、締結孔８から抜け出ることにより、係合爪７ｂの顎部がホースフランジ２ａの端面に係合して、締結孔８から抜け止めされる。同様に、第２のホース３に設けられたホースフランジ３ａと、外側ダクト６の他方の端部に設けられた突出壁６ａとの間に、内側ダクト４の他方の端部に設けられたダクトフランジ４ａを挟み込んだ状態で、外側ダクト６に設けられた締結ピン７をホースフランジ３ａに形成された締結孔８に嵌め込んで締結される。これにより、内側ダクト４に設けられるダクトフランジ４ａの端面が、第１のホース２および第２のホース３に設けられるホースフランジ２ａ、３ａの端面に押し付けられて密着するため、両者間のシール性が確保される。

図３は二重ダクト１の締結構造を示す断面図である。
本実施例の内側ダクト４は、ダクトフランジ４ａの外径がホースフランジ２ａの外径と略同じ大きさに設けられ、且つ、実施例１に記載したダクトフランジ４ａより肉厚が厚く形成されている。また、第１のホース２および第２のホース３に設けられるホースフランジ２ａ、３ａと、内側ダクト４に設けられるダクトフランジ４ａは、両者が当接する当接面と反対側の端面がテーパ状に傾斜して設けられている。
外側ダクト６は、例えば、径方向に二分割（三分割以上でも良い）された２個のダクト形成部材６０を組み合わせて構成される。ダクト形成部材６０の端部には、ホースフランジ２ａ、３ａとダクトフランジ４ａとを締結するための締結部６１が設けられている。この締結部６１には、ホースフランジ２ａ、３ａとダクトフランジ４ａとを跨いで両フランジの外周に嵌合する凹部が形成され、この凹部の内周面がテーパ状に傾斜して設けられている。

上記の二重ダクト１は、ホースフランジ２ａ、３ａとダクトフランジ４ａとを軸心方向に突き合わせた状態で、ダクト形成部材６０の締結部６１に形成された凹部にホースフランジ２ａ、３ａとダクトフランジ４ａとをテーパ嵌合させて２個のダクト形成部材６０を径方向に組み合わせ、締結部６１の外周をクランプ９により締め付けて締結される。これにより、クランプ９による締め付け力が凹部の傾斜面を介してホースフランジ２ａ、３ａとダクトフランジ４ａとに加わり、両フランジを軸心方向に押圧する力が発生するため、ダクトフランジ４ａがホースフランジ２ａ、３ａに押圧されて両者間が気密にシールされる。本実施例においても、実施例１と同様に、内側ダクト４と外側ダクト６とを別工程で組み付ける必要はなく、同時に組み付けることができるので、二重ダクト１の組み付け作業を簡素化できる。
なお、ホースフランジ２ａとダクトフランジ４ａとが当接する両者の当接面の間にＯリング１０を配設することにより、シール性を向上させることもできる。

二重ダクトの締結構造を示す断面図である（実施例１）。 二重ダクトの締結構造を示す断面図である（実施例２）。 二重ダクトの締結構造を示す断面図である（実施例３）。 二重ダクトの締結構造を示す断面図である（従来技術）。

符号の説明

１ 二重ダクト
２ 第１のホース
２ａ 第１のホースのホースフランジ
３ 第２のホース
３ａ 第２のホースのホースフランジ
４ 内側ダクト
４ａ 内側ダクトのダクトフランジ
５ 空気層
６ 外側ダクト
６ａ 外側ダクトの突出壁
７ 締結ピン
８ 締結孔
１０ Ｏリング
６０ ダクト形成部材
６１ 締結部

Claims (7)

1. 空気の流れ方向の上流側に配置される第１のホースと、空気の流れ方向の下流側に配置される第２のホースとの間に配設され、前記第１のホースと前記第２のホースとの間を連通する内側ダクトと、この内側ダクトの径方向外側に空気層を介して配置される外側ダクトとで構成される二重ダクトの締結構造であって、
   前記第１のホースおよび前記第２のホースは、それぞれゴムまたはエラストマー等の弾性材料により形成され、且つ、前記第１のホースの下流端および前記第２のホースの上流端に径方向外側へ突き出るホースフランジが全周に設けられており、
   前記内側ダクトの両端部には、それぞれ径方向外側へ突き出るダクトフランジが全周に設けられ、
   前記外側ダクトの両端部には、それぞれ前記外側ダクトの端面から前記ダクトフランジの肉厚分に相当する寸法だけ軸心方向の内側に入り込んだ位置に径方向内側へ突き出る突出壁が全周に設けられ、
   前記ホースフランジと前記突出壁との間に前記ダクトフランジを挟み込んだ状態で、前記第１のホースおよび前記第２のホースと前記外側ダクトとが締結されていることを特徴とする二重ダクトの締結構造。
2. 請求項１に記載した二重ダクトの締結構造において、
   前記第１のホースおよび前記第２のホースと前記外側ダクトは、前記ホースフランジの端面と前記外側ダクトの端面とを軸心方向に突き合わせて、レーザ溶着あるいは熱板溶着等により接合されていることを特徴とする二重ダクトの締結構造。
3. 請求項１に記載した二重ダクトの締結構造において、
   前記第１のホースおよび前記第２のホースと前記外側ダクトは、前記ホースフランジの端面と前記外側ダクトの端面とを軸心方向に突き合わせて、前記外側ダクトに設けられた締結ピンを前記ホースフランジに形成された締結孔に嵌め込んで締結されていることを特徴とする二重ダクトの締結構造。
4. 空気の流れ方向の上流側に配置される第１のホースと、空気の流れ方向の下流側に配置される第２のホースとの間に配設され、前記第１のホースと前記第２のホースとの間を連通する内側ダクトと、この内側ダクトの径方向外側に空気層を介して配置される外側ダクトとで構成される二重ダクトの締結構造であって、
   前記第１のホースおよび前記第２のホースは、それぞれゴムまたはエラストマー等の弾性材料により形成され、且つ、前記第１のホースの下流端および前記第２のホースの上流端に径方向外側へ突き出るホースフランジが全周に設けられており、
   前記内側ダクトの両端部には、それぞれ径方向外側へ突き出るダクトフランジが全周に設けられ、
   前記外側ダクトは、周方向に分割された複数のダクト形成部材を組み合わせて構成され、前記ダクト形成部材の両端部には、それぞれ前記ホースフランジと前記ダクトフランジとを跨いで両フランジの外周に嵌合する締結部が設けられ、
   前記第１のホースおよび前記第２のホースと前記内側ダクトは、前記締結部を介して前記ホースフランジと前記ダクトフランジとが密着した状態で締結されていることを特徴とする二重ダクトの締結構造。
5. 請求項４に記載した二重ダクトの締結構造において、
   前記ダクト形成部材に設けられた締結部は、前記ホースフランジと前記ダクトフランジの外周に嵌合する内周面がテーパ状に傾斜して設けられ、
   前記ホースフランジと前記ダクトフランジは、前記締結部の内周面に係合する係合面がテーパ状に傾斜して設けられ、
   複数の前記ダクト形成部材は、前記ホースフランジと前記ダクトフランジの外周に前記締結部がテーパ嵌合して、径方向内側へ締め付けられた状態で組み合わされていることを特徴とする二重ダクトの締結構造。
6. 請求項４または５に記載した二重ダクトの締結構造において、
   前記ホースフランジと前記ダクトフランジとが当接する両者の当接面の間にＯリングが配設されていることを特徴とする二重ダクトの締結構造。
7. 請求項１〜６に記載した何れかの二重ダクトの締結構造において、
   前記内側ダクトは、前記外側ダクトより肉厚が薄く形成され、その肉厚が０．５ｍｍ以下に設定されていることを特徴とする二重ダクトの締結構造。

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