JP2013087680A - 通気ダクト - Google Patents

Abstract

【課題】通気ダクトの組立工数を低減させる。
【解決手段】通気性素材で筒状に形成された筒状部材１２と、樹脂材で成形された第１ハーフ１６と樹脂材で成形された第２ハーフ１８とを結合させることで組み立てられるとともに、筒状部材１２を収容する収容部２２を備えた管状部材１４と、を有する通気ダクト１０とする。さらに、通気性素材で形成された筒状部材により、管状部材内への通気時の圧力脈動によって発生する気柱共鳴を抑制することができる。
【選択図】図２

Description

本発明は、主に自動車に設けられる通気ダクトに関する。

硬質材料で形成された吸気口部分と、硬質樹脂材で形成された樹脂ダクト部分とが、通気性を有する織布からなる繊維ダクト部分を介して連結された吸気ダクトは、従来から知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００６−９０２５０号公報

しかしながら、特許文献１に記載されているような吸気ダクトでは、吸気口部分と繊維ダクト部分との連結部位、及び樹脂ダクト部分と繊維ダクト部分との連結部位を、リベットによって固定し、かつ各連結部位の互いに重ね合わされた部分を全周に亘り接着剤によって接合するため、それらを一体化するための組立（作業）工数が掛かっていた。

そこで、本発明は、上記事情に鑑み、組立工数を低減できる通気ダクトを得ることを目的とする。

上記の目的を達成するために、本発明に係る請求項１に記載の通気ダクトは、通気性素材で筒状に形成された筒状部材と、樹脂材で成形された第１ハーフと樹脂材で成形された第２ハーフとを結合させることで組み立てられるとともに、前記筒状部材を収容する収容部を備えた管状部材と、を有することを特徴としている。

請求項１に記載の発明によれば、筒状部材を収容部に収容しつつ、第１ハーフと第２ハーフとを結合して管状部材を組み立てることで、通気ダクトを得ることができる。したがって、通気ダクトの組立工数を低減させることができる。

また、請求項２に記載の通気ダクトは、請求項１に記載の通気ダクトであって、前記第１ハーフの開放側端部に形成された複数の第１係止爪及び複数の第１係止孔の少なくとも一方と、前記第２ハーフの開放側端部に形成され、前記各第１係止爪が係止される複数の第２係止孔及び前記各第１係止孔に係止される複数の第２係止爪の少なくとも一方と、を有することを特徴としている。

請求項２に記載の発明によれば、第１ハーフと第２ハーフとを爪嵌合によって結合することで管状部材を組み立てることができる。したがって、第１ハーフと第２ハーフとを爪嵌合によって結合しない構成に比べて、通気ダクトの組立工数を更に低減させることができる。

また、請求項３に記載の通気ダクトは、請求項２に記載の通気ダクトであって、前記第１ハーフの開放側端部に対して前記第２ハーフの開放側端部の軸方向と交差する方向の位置を位置決めする位置決め部を有することを特徴としている。

請求項３に記載の発明によれば、第１ハーフに対して第２ハーフがその軸方向と交差する方向へ位置ずれするのを抑制又は防止することができる。

また、請求項４に記載の通気ダクトは、請求項１〜請求項３の何れか１項に記載の通気ダクトであって、前記収容部における前記筒状部材の軸方向両端部に形成され、前記筒状部材の軸方向の移動を規制する位置規制部を有することを特徴としている。

請求項４に記載の発明によれば、位置規制部により、収容部に収容された筒状部材の軸方向の移動を規制することができる。つまり、これによれば、収容部に収容された筒状部材の軸方向への位置ずれを抑制又は防止することができる。

また、請求項５に記載の通気ダクトは、請求項１〜請求項４の何れか１項に記載の通気ダクトであって、前記収容部に形成され、前記筒状部材の外周面を露出させる開口部を有することを特徴としている。

請求項５に記載の発明によれば、収容部に筒状部材の外周面を露出させる開口部が形成されているので、筒状部材の内部を外部（大気）と通気させることができる。したがって、その筒状部材により、管状部材内への通気時の圧力脈動によって発生する気柱共鳴を抑制することができる。

また、請求項６に記載の通気ダクトは、請求項１〜請求項５の何れか１項に記載の通気ダクトであって、自動車の内燃機関の吸気系に設けられることを特徴としている。

請求項６に記載の発明によれば、自動車の内燃機関の吸気系として最適な通気ダクトを得ることができる。

以上のように、本発明によれば、組立工数を低減できる通気ダクトを提供することができる。

本実施形態に係る吸気ダクトの概略斜視図である。 本実施形態に係る吸気ダクトの概略分解斜視図である。 本実施形態に係る吸気ダクトの収容部とポーラスダクトを示す概略平面図である。 本実施形態に係る吸気ダクトの爪嵌合の構成を示す概略断面図である。 （Ａ）本実施形態に係る吸気ダクトの位置決め部を備えた爪嵌合の構成を示す概略断面図である。（Ｂ）位置決め部を備えた爪嵌合によって結合された本実施形態に係る吸気ダクトを示す概略断面図である。 本実施形態に係る吸気ダクトの位置決め部を備えた爪嵌合の構成を拡大して示す概略斜視断面図である。 本実施形態に係る吸気ダクトの変形例を示す概略斜視図である。

以下、本発明に係る実施の形態について、図面を基に詳細に説明する。本発明に係る通気ダクトは、自動車の内燃機関（エンジン）の吸気系、燃料電池自動車や電気自動車などに備えられた２次電池（蓄電池）を空冷する送風系、車室内の空調装置の送風系などに使用可能であるが、本実施形態では、エンジンの吸気系に用いられる吸気ダクト１０を例に採って説明する。

また、説明の便宜上、各図において適宜記す矢印ＵＰを車体上方向とし、矢印ＦＲを車体前方向とする。更に、吸気ダクト１０の後述する通気部２０の通気方向と平行な方向（通気部２０の長手方向）を「軸方向」とする。

図１、図２で示すように、通気ダクトとしての吸気ダクト１０は、通気性素材で形成された筒状部材としてのポーラスダクト１２と、樹脂材で成形された第１ハーフとしての下ハーフ１６と樹脂材で成形された第２ハーフとしての上ハーフ１８とを結合（嵌合）させることで組み立てられる管状部材としての樹脂ダクト１４と、を有している。

ポーラスダクト１２は、通気性を有する素材により円筒形状（中空形状）に形成されており、所望とする長さに切断することで製造されるようになっている。すなわち、このポーラスダクト１２は、後述する収容部２２の軸方向における長さ（互いに対向する段差部２２Ａ間の間隔）と同一長さに形成されている（図３参照）。なお、通気性を有する素材としては、不織布、織布などの繊維素材や、連続気泡構造を有する樹脂発泡体等を採用することができる。

樹脂ダクト１４は、下ハーフ１６と上ハーフ１８とからなる上下２分割構造とされており、例えばポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリアミド、ポリカーボネート、塩化ビニルなどの熱可塑性樹脂等を射出成形することによって製造されている。そして、この樹脂ダクト１４は、吸気された空気が通る円筒形状（中空形状）の通気部２０と、通気部２０内と連通する共鳴型消音器であるレゾネータ２４と、を有している。

通気部２０の中途部には、ポーラスダクト１２を同軸的に（通気可能に）収容する収容部２２（空洞部）が一体に形成されている。また、ポーラスダクト１２は、通気部２０の内径と同等とされた内径を有しており、収容部２２の内径は、ポーラスダクト１２の外径と同等とされている。

つまり、収容部２２の内径は、通気部２０の内径よりも大径とされており、図２、図３で示すように、収容部２２の軸方向両端部には、収容部２２の内径と通気部２０の内径との差により、径方向外側へ拡がるような段差部２２Ａがそれぞれ形成されている。そして、各段差部２２Ａが、ポーラスダクト１２の軸方向における移動を規制する位置規制部として機能するようになっている。

また、この収容部２２には、収容部２２内に収容されたポーラスダクト１２の外周面を外部へ露出させる開口部３０が複数（例えば下ハーフ１６及び上ハーフ１８にそれぞれ２個ずつ）形成されている。各開口部３０は、ポーラスダクト１２の外周面をできる限り大きく露出させるように（後述する気柱共鳴を抑制できるように）、矩形状（長方形状）に形成されるとともに、その長手方向と直交する方向に並べられて形成されている。

また、樹脂ダクト１４を構成する下ハーフ１６と上ハーフ１８とは、爪嵌合によって結合されるようになっている。詳細には、図２、図４で示すように、下ハーフ１６の開放側端部には、通気部２０の長手方向（軸方向）に沿ってフランジ部３６が一体に形成されており、上ハーフ１８の開放側端部には、通気部２０の長手方向（軸方向）に沿ってフランジ部３８が一体に形成されている。

そして、下ハーフ１６のフランジ部３６の一方（例えば車体後部側）の結合面には、第１係止爪としての係止爪３２が所定間隔を隔てて複数一体に突設されており、フランジ部３６の他方（例えば車体前部側）には、第１係止孔としての係止孔３６Ａが所定間隔を隔てて複数穿設されている。

同様に、上ハーフ１８のフランジ部３８の一方（例えば車体後部側）には、第２係止孔としての係止孔３８Ａが所定間隔を隔てて複数穿設されており、フランジ部３８の他方（例えば車体前部側）の結合面には、第２係止爪としての係止爪３４が所定間隔を隔てて複数一体に突設されている。

つまり、下ハーフ１６の係止爪３２が、上ハーフ１８の係止孔３８Ａに弾性変形しつつ挿入されて復元力により係止（爪嵌合）され、上ハーフ１８の係止爪３４が、下ハーフ１６の係止孔３６Ａに弾性変形しつつ挿入されて復元力により係止（爪嵌合）されることで、下ハーフ１６と上ハーフ１８とが互いに結合されるようになっている。

なお、下ハーフ１６のフランジ部３６の他方（例えば車体前部側）の結合面にも、第１係止爪としての係止爪３２を、所定間隔を隔てて複数一体に突設し、上ハーフ１８のフランジ部３８の他方（例えば車体前部側）にも、第２係止孔としての係止孔３８Ａを、所定間隔を隔てて複数穿設する構成にしてもよい。

つまり、下ハーフ１６のフランジ部３６には、係止爪３２のみを形成し、上ハーフ１８のフランジ部３８には、係止孔３８Ａのみを形成する構成にしてもよい。また、下ハーフ１６のフランジ部３６には、係止孔３６Ａのみを形成し、上ハーフ１８のフランジ部３８には、係止爪３４のみを形成する構成にしてもよい。

更に、下ハーフ１６のフランジ部３６の一方（例えば車体後部側）に、係止爪３２及び係止孔３６Ａを交互に形成するとともに、他方（例えば車体前部側）にも、係止爪３２及び係止孔３６Ａを交互に形成し、かつ上ハーフ１８のフランジ部３８の一方（例えば車体後部側）に、係止孔３８Ａ及び係止爪３４を交互に形成するとともに、他方（例えば車体前部側）にも、係止孔３８Ａ及び係止爪３４を交互に形成するようにしてもよい。

また、図１、図２で示すように、樹脂ダクト１４の通気部２０の外周面側、即ちフランジ部３６、３８の一方（例えば車体後部側）には、レゾネータ２４を構成する下ケース部２６と上ケース部２８とがそれぞれ一体に連設されている。

そして、下ケース部２６の通気部２０とは反対側の辺縁部には、図示しない自動車に取り付けるための取付部としての一対の取付ブラケット２７が所定間隔を隔てて一体に連設されている。また、樹脂ダクト１４の通気部２０の軸方向先端には、図示しない他のダクトに連結するための円筒形状の連結部材４０が嵌合等の取付手段によって設けられている。

以上のような構成の吸気ダクト１０において、次にその作用について説明する。上記したように、吸気ダクト１０を組み立てる際には、ポーラスダクト１２を収容部２２内に収容しつつ（ポーラスダクト１２を下ハーフ１６と上ハーフ１８とで挟み込みつつ）、下ハーフ１６と上ハーフ１８とを爪嵌合によって結合する。

すなわち、下ハーフ１６のフランジ部３６の一方（車体後部側）に形成された係止爪３２を、上ハーフ１８のフランジ部３８の一方（車体後部側）に形成された係止孔３８Ａに係止させるとともに、上ハーフ１８のフランジ部３８の他方（車体前部側）に形成された係止爪３４を、下ハーフ１６のフランジ部３６の他方（車体前部側）に形成された係止孔３６Ａに係止させる。

これにより、接着剤等を使用することなく、ポーラスダクト１２が樹脂ダクト１４の収容部２２内に一体的に収容された（ポーラスダクト１２が下ハーフ１６と上ハーフ１８とで挟まれて樹脂ダクト１４と一体化された）吸気ダクト１０を得ることができる。よって、吸気ダクト１０の組立（作業）工数及び製造コストを、接着剤等を使用して組み立てる構成に比べて、低減させることができる。

また、収容部２２の軸方向両端部には、位置規制部としての段差部２２Ａがそれぞれ形成されている。したがって、収容部２２内に収容されたポーラスダクト１２の軸方向（通気方向）への移動を規制することができる。つまり、各段差部２２Ａにより、ポーラスダクト１２の収容部２２（通気部２０）内における軸方向（通気方向）の位置ずれを抑制又は防止することができ、その位置を固定することができる。

更に、収容部２２には、矩形状の開口部３０が複数形成されており、ポーラスダクト１２の外周面の殆どが外部へ露出されるようになっている。すなわち、ポーラスダクト１２の内部が外部（大気）と通気されるようになっている。したがって、吸気により、樹脂ダクト１４（通気部２０）内を空気が通ったときの圧力脈動によって発生する気柱共鳴を抑制することができ、それによる騒音を低減させることができる。

また、ポーラスダクト１２は、樹脂ダクト１４の通気部２０の一部に形成された収容部２２内に、下ハーフ１６と上ハーフ１８とで挟まれることによって収容、固定される構成になっている。そのため、走行中の振動等によって、ポーラスダクト１２が変形したり、揺動したりすることがない。

つまり、これによれば、ポーラスダクト１２が樹脂ダクト１４の通気部２０内（収容部２２内）に収容されない構成に比べて、ポーラスダクト１２の形状（経路）精度を（後述する図５で示すようなカーブ形状も含めて）高精度に維持（確保）することができる。

したがって、エンジン性能、ＮＶ性能（ノイズ・アンド・バイブレーション性能。振動及び振動音を抑制する性能）を安定させることができ、吸気ダクト１０の自動車への搭載スペースを小さくすることができる（エンジンコンパートメントのスペースが狭い自動車であっても吸気ダクト１０を搭載することができる）。

また、ポーラスダクト１２は、樹脂ダクト１４（通気部２０）の収容部２２内に収容される構成であるため、その収容部２２の大きさに合わせて製造することができる。つまり、このポーラスダクト１２は、その収縮やばらつきを考慮しつつ、収容部２２の大きさに合わせて、予め適切な長さに切断することで製造することができる。したがって、このポーラスダクト１２は、収容部２２内へ容易に収容させることができる。

また、これにより、ポーラスダクト１２が樹脂ダクト１４の通気部２０内（収容部２２内）に収容されない（ポーラスダクトの軸方向端部に樹脂ダクトの軸方向端部が連通接続される）構成に比べて、ポーラスダクト１２の軸方向両端部の処理工程を削減することができる。したがって、吸気ダクト１０の製造工程における歩留まりを向上させることができるとともに、製造コストを低減させることができる。

なお、この樹脂ダクト１４においては、図５、図６で示すように、下ハーフ１６と上ハーフ１８とを爪嵌合によって結合させたときに、下ハーフ１６の開放側端部に対して上ハーフ１８の開放側端部の軸方向と交差する方向（特に通気部２０における直径方向）の位置が位置決めされるように構成することが望ましい。

詳細には、各フランジ部３６、３８の各係止孔３６Ａ、３８Ａをそれぞれ構成する通気部２０側の各辺縁部には、折り曲げられることによって弾性を有する位置決め部としての弾性片３９がそれぞれ一体に連設されている。そして、各弾性片３９により、各係止孔３６Ａ、３８Ａに係止された各係止爪３２、３４が、互いに通気部２０の径方向外側へ向かって付勢され、各係止孔３６Ａ、３８Ａから外れないように押さえられるようになっている。

このような構成によれば、各弾性片３９により、各係止孔３６Ａ、３８Ａに対する各係止爪３２、３４の位置、即ち下ハーフ１６の開放側端部に対する上ハーフ１８の開放側端部の軸方向と交差する方向（特に通気部２０における直径方向）の位置が位置決めされる。したがって、下ハーフ１６に対して上ハーフ１８がその軸方向と交差する方向（特に通気部２０における直径方向）へ位置ずれするのを抑制又は防止することができる。

また、樹脂ダクト１４（通気部２０）の収容部２２は、図１〜図３で示したストレート形状に形成される構成に限定されるものではなく、例えば図７で示すように、カーブ形状（湾曲形状）に形成される構成とされてもよい。この場合には、ポーラスダクト１２を、そのカーブ形状に沿うように湾曲させつつ、その収容部２２内に収容すればよい。

このように、ポーラスダクト１２は、樹脂ダクト１４（通気部２０）の収容部２２内に収容される構成であるため、通気性素材に樹脂バインダを含浸させる（樹脂コーティングする）などの湾曲形状を維持させるための処理をする必要がない。したがって、そのような処理がなされる場合に比べても、吸気ダクト１０の製造工程における歩留まりを向上させることができるとともに、製造コストを低減させることができる。

以上、本実施形態に係る吸気ダクト１０（通気ダクト）について、図面を基に説明したが、本実施形態に係る吸気ダクト１０（通気ダクト）は、図示のものに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、適宜設計変更可能なものである。例えば、樹脂ダクト１４の通気部２０の形状は、吸気ダクト１０の用途に応じて適宜設計変更可能であり、収容部２２に形成する開口部３０の形状及び数量も、気柱共鳴を抑制可能であれば、図示のものに限定されるものではない。

１０ 吸気ダクト（通気ダクト）
１２ ポーラスダクト（筒状部材）
１４ 樹脂ダクト（管状部材）
１６ 下ハーフ（第１ハーフ）
１８ 上ハーフ（第２ハーフ）
２２ 収容部
２２Ａ 段差部（位置規制部）
３０ 開口部
３２ 係止爪（第１係止爪）
３４ 係止爪（第２係止爪）
３６ フランジ部
３６Ａ 係止孔（第１係止孔）
３８ フランジ部
３８Ａ 係止孔（第２係止孔）
３９ 弾性片（位置決め部）

Claims (6)

1. 通気性素材で筒状に形成された筒状部材と、
   樹脂材で成形された第１ハーフと樹脂材で成形された第２ハーフとを結合させることで組み立てられるとともに、前記筒状部材を収容する収容部を備えた管状部材と、
   を有することを特徴とする通気ダクト。
2. 前記第１ハーフの開放側端部に形成された複数の第１係止爪及び複数の第１係止孔の少なくとも一方と、
   前記第２ハーフの開放側端部に形成され、前記各第１係止爪が係止される複数の第２係止孔及び前記各第１係止孔に係止される複数の第２係止爪の少なくとも一方と、
   を有することを特徴とする請求項１に記載の通気ダクト。
3. 前記第１ハーフの開放側端部に対して前記第２ハーフの開放側端部の軸方向と交差する方向の位置を位置決めする位置決め部を有することを特徴とする請求項２に記載の通気ダクト。
4. 前記収容部における前記筒状部材の軸方向両端部に形成され、前記筒状部材の軸方向の移動を規制する位置規制部を有することを特徴とする請求項１〜請求項３の何れか１項に記載の通気ダクト。
5. 前記収容部に形成され、前記筒状部材の外周面を露出させる開口部を有することを特徴とする請求項１〜請求項４の何れか１項に記載の通気ダクト。
6. 自動車の内燃機関の吸気系に設けられることを特徴とする請求項１〜請求項５の何れか１項に記載の通気ダクト。

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