JP2015215135A - ダクトの接続構造 - Google Patents

Abstract

【課題】可撓性を有する環状のガスケットが外嵌されたダクトを他のダクトに容易に内挿することができる。
【解決手段】可撓性を有する環状のガスケット３０が外嵌された接続ダクト２０をアウトレット１４に内挿することにより、これら接続ダクト２０及びアウトレット１４が接続される。接続ダクト２０の外周面には周方向に沿って延びる突条２４が形成されている。ガスケット３０は、突条２４の外周面とアウトレット１４の内周面とに挟圧される拡径部３１と、接続ダクト２０の外周面における突条２４と軸線方向に隣接する部位に外嵌され、拡径部３１よりも内径が縮径された縮径部３２と、を有している。
【選択図】図２

Description

本発明は、可撓性を有する環状のガスケットが外嵌されたダクトを他のダクトに内挿することにより、これらダクトが接続されるダクトの接続構造に関する。

特許文献１に記載のエアクリーナでは、ケーシングとは別体の接続ダクトがケーシングのアウトレットに接続されている。すなわち、接続ダクトのフランジの孔にボルトを挿通し、同ボルトをケーシングのアウトレットの周縁に設けられたウェルドナットに螺入することにより、接続ダクトがケーシングのアウトレットに接続されている。

また従来、ケーシングの側壁に突設されたアウトレットに対して、ゴム材料などよりなる環状のガスケットが外嵌された接続ダクトを内挿することにより接続ダクトとアウトレットとが接続された構造がある。

実開平４―６２３４２号公報

ところで、前者の構造においては、接続ダクトをケーシングに組み付ける際に、接続ダクトのフランジの孔にボルトを挿通し、同ボルトをケーシングに設けられたウェルドナットに螺入する必要がある。そのため、組み付け作業が煩雑なものとなっている。

また、後者の構造においては、接続ダクトをアウトレットに内挿する際の荷重である挿入荷重が大きく、アウトレットに接続ダクトを内挿する作業が難しいものとなっている。
本発明の目的は、可撓性を有する環状のガスケットが外嵌されたダクトを他のダクトに容易に内挿することができるダクトの接続構造を提供することにある。

上記目的を達成するためのダクトの接続構造は、可撓性を有する環状のガスケットが外嵌された第１ダクトを第２ダクトに内挿することにより、これらダクトが接続される。前記第１ダクトの外周面には周方向に沿って延びる突条が形成され、前記ガスケットは、前記突条の外周面と前記第２ダクトの内周面とに挟圧される拡径部と、前記第１ダクトの外周面における同突条と軸線方向に隣接する部位に外嵌され、前記拡径部よりも内径が縮径された縮径部と、を有している。

同構成によれば、ガスケットの拡径部は第１ダクトの突条の外周面と第２ダクトの内周面とに挟圧される部位であるため、突条の突出高さ分だけ同拡径部の厚さが薄いものとされる。このため、拡径部においてはガスケットが撓みにくくなる。従って、第１ダクトを第２ダクトに内挿する際に、拡径部が第２ダクトの内周面に圧接されながら軸線方向に変位することで拡径部が軸線方向に引き伸ばされることとなるが、このときの伸び量が小さくなる。このため、ガスケットの外周面と第２ダクトの内周面との接触面積が小さくなる。よって、ガスケットと第２ダクトとの接触抵抗、すなわち第１ダクトを第２ダクトに内挿する際の挿入荷重を小さくすることができる。

また、第１ダクトの軸線が第２ダクトの軸線に対して傾いた状態で第１ダクトが第２ダクトに内挿されると、ガスケットの外周面と第２ダクトの内周面との接触面積が大きくなり、接触抵抗、すなわち挿入荷重が大きくなる。

これに対して、上記構成によれば、拡径部が撓みにくくなることから、第１ダクトを第２ダクトに内挿する際に、第１ダクトの軸線を第２ダクトの軸線に一致させやすくなる。従って、ガスケットの外周面と第２ダクトの内周面との接触面積が大きくなることが抑制される。よって、ガスケットと第２ダクトとの接触抵抗、すなわち挿入荷重を小さくすることができる。

本発明によれば、可撓性を有する環状のガスケットが外嵌されたダクトを他のダクトに容易に内挿することができる。

一実施形態のエアクリーナの正面図。 同実施形態のアウトレットを中心とした断面図であって、接続ダクトがキャップのダクト部に組み付けられている状態を示す図。 同実施形態のアウトレットを中心とした断面図であって、接続ダクトとキャップのダクト部とを離間させて示す図。

以下、図１〜図３を参照して、一実施形態について説明する。
図１に示すように、内燃機関のエアクリーナ１０は、上部に開口を有するケース１１と、下部に開口を有するキャップ１３とを備えている。ケース１１及びキャップ１３は共に合成樹脂材料によって形成されている。ケース１１の側壁には、円筒状のインレット１２が突設されている。また、キャップ１３の側壁には、円筒状のアウトレット１４が突設されている。図１〜図３に示すように、アウトレット１４の先端部１６は、基端部１５よりも拡径されている。ケース１１とキャップ１３との間にはエアに含まれるダストを捕捉するための図示しないフィルタエレメントが設けられている。

図２に示すように、アウトレット１４には、キャップ１３と同じ合成樹脂材料よりなる略円筒状の接続ダクト２０がアウトレット１４の先端部１６側から内挿されている。なお、以降において、接続ダクト２０の挿入方向の前側及び後側を単に前側及び後側と略称する。

図２及び図３に示すように、接続ダクト２０の外周面には、第１突起２１が全周にわたって形成されている。第１突起２１は、アウトレット１４の先端面が当接される大径部２２と、大径部２２の前側に位置するとともに同大径部２２と一体形成され、大径部２２よりも外径の小さい小径部２３とを有している。

また、接続ダクト２０の外周面における第１突起２１の前側には、第１突起２１の小径部２３よりも外径の小さい突条２４が全周にわたって形成されている。
また、接続ダクト２０の外周面における突条２４の前側には、突条２４よりも外径の小さい第２突起２５が全周にわたって形成されている。図２に示すように、軸線方向における第２突起２５の位置は、アウトレット１４の基端部１５と先端部１６との間の段差部の位置と同じとされている。

接続ダクト２０の外周面とアウトレット１４の先端部１６の内周面との間には、ゴム材料よりなり可撓性を有する略円環状のガスケット３０が介設されている。
ガスケット３０は、接続ダクト２０の突条２４の外周面とアウトレット１４の先端部１６の内周面とに挟圧される拡径部３１と、接続ダクト２０の外周面における突条２４と第２突起２５との間の部位に外嵌され、拡径部３１よりも内径及び外径の双方が縮径された縮径部３２とを有している。

縮径部３２の外周面の前端部には、アウトレット１４の内周面に当接されるリップ部３３が全周にわたって突設されている。図３に示すように、リップ部３３は、径方向外側ほど後側に位置するようにガスケット３０の軸線方向に対して傾斜して延びている。

アウトレット１４の先端部１６の外周面には、軸線方向において突条２４とオーバーラップする位置でアウトレット１４と接続ダクト２０とを締め付けるバンドクランプ４０が取り付けられている。

次に、本実施形態の作用について説明する。
まず、キャップ１３のアウトレット１４に対して接続ダクト２０を接続する際には、図３に示すように、最初に、接続ダクト２０に対して前側からガスケット３０が外嵌される。このとき、縮径部３２の後端面が突条２４の前端面に当接されることにより、軸線方向におけるガスケット３０の変位が規制され、軸線方向におけるガスケット３０の位置決めが行なわれる。

次に、ガスケット３０が外嵌された接続ダクト２０がキャップ１３のアウトレット１４に内挿される。この際、最初に、ガスケット３０の縮径部３２がアウトレット１４の内部に挿入される。このとき、縮径部３２の外周面とアウトレット１４の内周面との間には間隙が全周にわたって形成されるため、リップ部３３が軸線Ｘに向けて円滑に倒れ込むとともにその先端がアウトレット１４の内周面に当接される。

また、ガスケット３０の拡径部３１は接続ダクト２０の突条２４の外周面とアウトレット１４の内周面とに挟圧される部位であるため、突条２４の突出高さ分だけ拡径部３１の厚さが薄いものとされる。このため、拡径部３１においてはガスケット３０が撓みにくくなる。従って、接続ダクト２０をアウトレット１４に内挿する際に、拡径部３１がアウトレット１４の内周面に圧接されながら軸線方向に変位することで拡径部３１が軸線方向に引き伸ばされることとなるが、このときの伸び量が小さくなる。このため、ガスケット３０の外周面とアウトレット１４の内周面との接触面積が小さくなる。よって、ガスケット３０とアウトレット１４との接触抵抗、すなわち接続ダクト２０をアウトレット１４に内挿する際の挿入荷重を小さくすることができる。

また、接続ダクト２０の軸線がアウトレット１４の軸線に対して傾いた状態で接続ダクト２０がアウトレット１４に内挿されると、ガスケット３０の外周面とアウトレット１４の内周面との接触面積が大きくなり、接触抵抗、すなわち挿入荷重が大きくなる。

これに対して、本実施形態によれば、拡径部３１が撓みにくくなることから、接続ダクト２０をアウトレット１４に内挿する際に、接続ダクト２０の軸線をアウトレット１４の軸線Ｘに一致させやすくなる。従って、ガスケット３０の外周面とアウトレット１４の内周面との接触面積が大きくなることが抑制される。よって、ガスケット３０とアウトレット１４との接触抵抗、すなわち挿入荷重を小さくすることができる。

一方、接続ダクト２０とアウトレット１４とが接続されている状態においては、ガスケット３０の拡径部３１が撓みにくいために、ガスケット３０を支点とした接続ダクト２０の揺れが抑制される。このため、揺れに起因して接続ダクト２０がアウトレット１４から抜け出すことが抑制される。

以上説明した本実施形態に係るダクトの接続構造によれば、以下に示す効果が得られるようになる。
（１）接続ダクト２０の外周面には周方向に沿って延びる突条２４が形成されている。ガスケット３０は、突条２４の外周面とアウトレット１４の内周面とに挟圧される拡径部３１と、接続ダクト２０の外周面における突条２４と軸線方向に隣接する部位に外嵌され、拡径部３１よりも内径が縮径された縮径部３２と、を有している。

こうした構成によれば、ガスケット３０の拡径部３１の厚さが薄いものとされるため、拡径部３１においてはガスケット３０が撓みにくくなる。従って、接続ダクト２０をアウトレット１４に内挿する際に、拡径部３１がアウトレット１４の内周面に圧接されながら軸線方向に変位することで拡径部３１が軸線方向に引き伸ばされることとなるが、このときの伸び量が小さくなる。このため、ガスケット３０の外周面とアウトレット１４の内周面との接触面積が小さくなる。よって、ガスケット３０とアウトレット１４との接触抵抗、すなわち接続ダクト２０をアウトレット１４に内挿する際の挿入荷重を小さくすることができる。

また、本実施形態によれば、拡径部３１が撓みにくくなることから、接続ダクト２０をアウトレット１４に内挿する際に、接続ダクト２０の軸線をアウトレット１４の軸線に一致させやすくなる。従って、ガスケット３０の外周面とアウトレット１４の内周面との接触面積が大きくなることが抑制される。よって、ガスケット３０とアウトレット１４との接触抵抗、すなわち挿入荷重を小さくすることができる。

これらのことから、ガスケット３０が外嵌された接続ダクト２０をアウトレット１４に容易に内挿することができる。
（２）アウトレット１４の外周面には、軸線方向において突条２４とオーバーラップする位置でアウトレット１４と接続ダクト２０とを締め付けるバンドクランプ４０が取り付けられている。

接続ダクト２０の外周面に突条２４が形成されていない場合には、バンドクランプ４０によってアウトレット１４と接続ダクト２０とを締め付ける際に、アウトレット１４、ガスケット３０、及び接続ダクト２０が撓みやすい。そのため、これらを過度に撓ませると、接続ダクト２０やアウトレット１４に割れが生じるおそれがある。

この点、本実施形態によれば、接続ダクト２０の外周面に形成された突条２４によって、接続ダクト２０におけるバンドクランプ４０の締め付け力が作用する部位の剛性が高められる。従って、接続ダクト２０やアウトレット１４の割れを適切に回避することができる。また、接続ダクト全体を厚肉なものとする構成とは異なり、突条２４の追加に伴って接続ダクト２０に要する樹脂材料の使用量が増加することを適切に抑制することができる。

（３）ガスケット３０の縮径部３２は拡径部３１よりも外径が縮径され、縮径部３２の外周面には、アウトレット１４の内周面に当接されるリップ部３３が突設されている。
こうした構成によれば、リップ部３３がアウトレット１４の内周面に当接されることによって、接続ダクト２０とアウトレット１４との間を適切にシールすることができる。

（４）リップ部３３は、径方向外側ほど挿入方向後側に位置するようにガスケット３０の軸線方向に対して傾斜して延びている。
こうした構成によれば、内燃機関の運転時にエアクリーナ１０の内部が負圧となって第１突起２１とアウトレット１４の先端部１６との間、及びガスケット３０の外周面と先端部１６の内周面との間を通じてエアクリーナ１０の内部にエアが流入しようとすると、同エアの圧力によってリップ部３３が先端部１６の内周面に押し付けられることとなる。従って、接続ダクト２０とアウトレット１４との間を適切にシールすることができる。

なお、上記実施形態は、例えば以下のように変更することもできる。
・第１突起２１の小径部２３を省略することもできる。
・第２突起２５を省略することもできる。

・突条２４の周方向における一部に切欠が設けられたものであってもよい。すなわち、突条が周方向において部分的に設けられているものであってもよい。
・軸線方向に間隔をおいて２つ以上のリップ部３３を設けることもできる。また、リップ部３３を省略することもできる。

・接続ダクトにブラケットを固設し、同ブラケットをボルトを介してキャップに固定するようにしてもよい。この場合、バンドクランプ４０を省略することもできる。
・本発明に係るダクトの接続構造をエアクリーナのインレットやエアクリーナ以外のダクトに対して適用することもできる。

１０…エアクリーナ、１１…ケース、１２…インレット、１３…キャップ、１４…アウトレット、１５…基端部、１６…先端部、２０…接続ダクト（第１ダクト）、２１…第１突起、２２…大径部、２３…小径部、２４…突条、２５…第２突起、３０…ガスケット、３１…拡径部、３２…縮径部、３３…リップ部、４０…バンドクランプ（締付部材）。

Claims (4)

1. 可撓性を有する環状のガスケットが外嵌された第１ダクトを第２ダクトに内挿することにより、これらダクトが接続されるダクトの接続構造において、
   前記第１ダクトの外周面には周方向に沿って延びる突条が形成され、
   前記ガスケットは、前記突条の外周面と前記第２ダクトの内周面とに挟圧される拡径部と、前記第１ダクトの外周面における同突条と軸線方向に隣接する部位に外嵌され、前記拡径部よりも内径が縮径された縮径部と、を有している、
   ダクトの接続構造。
2. 請求項１に記載のダクトの接続構造において、
   前記第２ダクトの外周面には、軸線方向において前記突条とオーバーラップする位置で同第２ダクトと前記第１ダクトとを締め付ける締付部材が取り付けられている、
   ダクトの接続構造。
3. 前記ガスケットの前記縮径部は前記拡径部よりも外径が縮径され、
   前記縮径部の外周面には、前記第２ダクトの内周面に当接されるリップ部が突設されている、
   請求項１又は請求項２に記載のダクトの接続構造。
4. 前記第２ダクトはエアクリーナのケーシングの壁に突設されたアウトレットであり、
   前記第１ダクトは前記アウトレットに内挿される接続ダクトである、
   請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載のダクトの接続構造。