JP2021188575A - ガス通路構造 - Google Patents

Abstract

【課題】熱膨張率の差に起因する樹脂部材と金属部材の位置ずれの発生を抑制できるガス通路構造を提供する。【解決手段】本開示の一態様は、吸気通路２に導入するＥＧＲガスを流すためのガス導入通路２１やガスチャンバ２２を備える管形状のＥＧＲガス分配器１５において、管形状の外形を形成するケーシングと、ケーシングの内壁に設けられている電極と、を有し、電極は、少なくとも一カ所または一部に、熱膨張によりケーシングと分離することを抑制するための分離抑制部を備えている。【選択図】図１２

Description

本開示は、ＥＧＲガスや吸気が流れるガス通路構造に関する。

従来、この種の技術として、例えば、下記の特許文献１に記載される技術「吸気マニホールド」が知られている。この技術は、吸気マニホールドにおいて、エンジンの各気筒へ吸気を分配する複数の分岐管に、補助ガス（ＥＧＲガス、ＰＣＶガス等）を分配するガス分配部が設けられる。このガス分配部には、エンジンの冷却水を利用した温水が流れる温水通路部が隣接して設けられる。また、ガス分配部と温水通路部との間の隔壁には、熱伝導率の良い材料（カーボン粉含有樹脂や金属板のインサート成形）が設けられる。そして、温水通路部の温水熱によりガス分配部を効率よく保温し、ガス分配部の中での凝縮水の発生や凍結を抑えるようになっている。

特開２０１８−４４５１８号公報

ところが、特許文献１に記載の技術では、ガス分配部と温水通路部との間の隔壁に熱伝導率の良い材料が設けられているものの、温水温度がエンジンの暖機状態に依存していることから、ガス分配部の温度上昇に時間がかかる上、ガス分配部の温度を精密に制御することが難しかった。

そこで、本出願人は、ＥＧＲガス分配器（ガス通路構造）において、ＥＧＲ通路を形成するケーシング（樹脂部材）の内壁に、発熱被膜と、当該発熱被膜に通電するための電極（金属部材）とを設けて、ＥＧＲガスが流れるＥＧＲ通路の内壁を応答性良く温度上昇させることを提案した（特願２０２０−０６０８３０）。このようなＥＧＲガス分配器において、樹脂部材であるケーシングと金属部材である電極には熱膨張率の差が存在するので、熱膨張時にケーシングと電極の熱膨張量の差が生じて、ケーシングと電極とが分離して位置ずれが生じるおそれがある。

そこで、本開示は上記した問題点を解決するためになされたものであり、熱膨張率の差に起因する樹脂部材と金属部材の位置ずれの発生を抑制できるガス通路構造を提供することを目的とする。

上記課題を解決するためになされた本開示の一形態は、管形状のガス通路構造において、前記管形状の外形を形成する樹脂部材と、前記樹脂部材の内壁に設けられている金属部材と、を有し、前記金属部材は、少なくとも一カ所または一部に、熱膨張により前記樹脂部材と分離することを抑制するための分離抑制部を備えていること、を特徴とする。

この態様によれば、金属部材が分離抑制部を備えているので、熱膨張率の差を有する樹脂部材と金属部材が熱膨張したときに、樹脂部材と金属部材が分離して位置がずれることを抑制できる。そのため、熱膨張率の差に起因する樹脂部材と金属部材の位置ずれの発生を抑制できる。ここで、樹脂部材と金属部材が分離するとは、樹脂部材と金属部材の密着状態が解消されて樹脂部材から金属部材が剥がれることや、樹脂部材と金属部材の密着状態が解消されたが樹脂部材と金属部材が接触したままであることなどを含む。

上記の態様においては、前記分離抑制部は、前記樹脂部材と前記金属部材との熱膨張量の差を吸収する熱膨張量差吸収部であること、が好ましい。

この態様によれば、金属部材が熱膨張量差吸収部を備えているので、熱膨張率の差を有する樹脂部材と金属部材が熱膨張したときに、樹脂部材と金属部材との熱膨張量の差を吸収できる。そのため、より確実に、熱膨張率の差に起因する樹脂部材と金属部材の位置ずれの発生を抑制できる。

上記の態様においては、前記熱膨張量差吸収部は、前記金属部材の一部を前記樹脂部材の内部に埋め込ませるようにして撓ませた撓み部であること、が好ましい。

この態様によれば、熱膨張率の差を有する樹脂部材と金属部材が熱膨張したときに、撓み部により樹脂部材と金属部材の熱膨張量の差を吸収できる。そのため、より確実に、熱膨張率の差に起因する樹脂部材と金属部材の位置ずれの発生を抑制できる。

上記の態様においては、前記熱膨張量差吸収部は、網目構造に形成された網目構造部であること、が好ましい。

この態様によれば、熱膨張率の差を有する樹脂部材と金属部材が熱膨張したときに、網目構造部により樹脂部材と金属部材の熱膨張量の差を吸収できる。そのため、より確実に、熱膨張率の差に起因する樹脂部材と金属部材の位置ずれの発生を抑制できる。

上記の態様においては、前記熱膨張量差吸収部は、前記金属部材の一部が切り取られるようにして形成されたスリット部であること、が好ましい。

この態様によれば、熱膨張率の差を有する樹脂部材と金属部材が熱膨張したときに、スリット部により樹脂部材と金属部材の熱膨張量の差を吸収できる。そのため、より確実に、熱膨張率の差に起因する樹脂部材と金属部材の位置ずれの発生を抑制できる。

上記の態様においては、前記熱膨張量差吸収部は、前記金属部材を当該金属部材の長手方向または厚み方向に波形状に形成した波形状部であること、が好ましい。

この態様によれば、熱膨張率の差を有する樹脂部材と金属部材が熱膨張したときに、波形状部により樹脂部材と金属部材の熱膨張量の差を吸収できる。そのため、より確実に、熱膨張率の差に起因する樹脂部材と金属部材の位置ずれの発生を抑制できる。

上記の態様においては、前記分離抑制部は、熱膨張時に前記金属部材が前記樹脂部材から剥がれることを防止する剥がれ防止部であること、が好ましい。

この態様によれば、熱膨張率の差を有する樹脂部材と金属部材が熱膨張したときに、樹脂部材と金属部材の密着状態が解消されても、金属部材が樹脂部材から剥がれることを防止できる。

上記の態様においては、前記剥がれ防止部は、前記金属部材の端面から突出し、前記樹脂部材に埋め込まれるように形成された突出部であること、が好ましい。

この態様によれば、熱膨張率の差を有する樹脂部材と金属部材が熱膨張したときに、樹脂部材と金属部材の密着状態が解消されても、突出部が樹脂部材に保持されるので、金属部材が樹脂部材から剥がれることを防止できる。

上記の態様においては、前記ガス通路構造は、吸気通路に設けられる吸気マニホールドの各分岐管にＥＧＲガスを分配するためのＥＧＲガス分配器であり、前記樹脂部材は、ケーシングであり、前記金属部材は、電極であること、が好ましい。

本開示のガス通路構造によれば、熱膨張率の差に起因する樹脂部材と金属部材の位置ずれの発生を抑制できる。

本実施形態のＥＧＲガス分配器を有するエンジンシステムの概略構成図である。 本実施形態のＥＧＲガス分配器が設けられる吸気マニホールドの概略を示す側面図である。 本実施形態のＥＧＲガス分配器を前側から視て示す斜視図である。 本実施形態のＥＧＲガス分配器の平面図である。 本実施形態のＥＧＲガス分配器の正面図である。 図４のＡ−Ａ断面図である。 本実施形態の上ケーシングの外側を示す斜視図である。 本実施形態の上ケーシングの内側を示す平面図である。 本実施形態の下ケーシングの内側を示す斜視図である。 本実施形態の下ケーシングの内側を示す平面図である。 第１実施例の図であって、図８のＢ矢視図である。 図１１のＣ−Ｃ断面図である。 第１実施例の図であって、上プラス電極の端部およびその周辺における上ケーシングと上プラス電極の断面図である。 図１１のＤ−Ｄ断面図である。 第２実施例の平網線の外観斜視図である。 第２実施例において平網線により形成された上プラス電極を上ケーシングに取り付ける際の成形方法を説明する図である。 第２実施例において平網線により形成された上プラス電極を上ケーシングに取り付ける際の成形方法を説明する図である。 第２実施例において平網線により形成された上プラス電極を上ケーシングに取り付ける際の成形方法を説明する図である。 第２実施例において平網線に予め発熱被膜を塗布しておく理由についての説明図である。 第３実施例の上プラス電極と上マイナス電極を示す図である。 第３実施例の変形例の上プラス電極と上マイナス電極を示す図である。 第４実施例の上プラス電極と上マイナス電極を示す図である。

以下、本開示のガス通路構造の実施形態の１つであるＥＧＲガス分配器について説明する。

まず、本実施形態のＥＧＲガス分配器１５について説明する前に、当該ＥＧＲガス分配器１５を有するＥＧＲシステム、および、当該ＥＧＲシステムを有するガソリンエンジンシステムの概要について説明する。

［エンジンシステムについて］
図１に、この実施形態のガソリンエンジンシステム（以下、単に「エンジンシステム」と言う。）を概略構成図により示す。自動車に搭載されたエンジンシステムは、複数の気筒を有するエンジン１を備える。このエンジン１は、４気筒、４サイクルのレシプロエンジンであり、ピストン及びクランクシャフト等の周知の構成を含む。エンジン１には、各気筒へ吸気を導入するための吸気通路２と、エンジン１の各気筒から排気を導出するための排気通路３が設けられる。吸気通路２には、その上流側からエアクリーナ９、スロットル装置４及び吸気マニホールド５が設けられる。加えて、このエンジンシステムは、高圧ループタイプの排気還流装置（ＥＧＲ装置）１１を備える。

スロットル装置４は、吸気マニホールド５より上流の吸気通路２に配置され、運転者のアクセル操作に応じてバタフライ式のスロットル弁４ａを開度可変に開閉駆動させることで、吸気通路２を流れる吸気量を調節するようになっている。吸気マニホールド５は、主として樹脂材より構成され、エンジン１の直上流にて吸気通路２に配置され、吸気が導入される一つのサージタンク５ａと、サージタンク５ａに導入された吸気をエンジン１の各気筒へ分配するためにサージタンク５ａから分岐した複数（４つ）の分岐管５ｂとを含む。排気通路３には、その上流側から順に排気マニホールド６及び触媒７が設けられる。触媒７には、排気を浄化するために、例えば、三元触媒が内蔵される。

エンジン１には、各気筒に対応して燃料を噴射するための燃料噴射装置（図示略）が設けられる。燃料噴射装置は、燃料供給装置（図示略）から供給される燃料をエンジン１の各気筒へ噴射するように構成される。各気筒では、燃料噴射装置から噴射される燃料と吸気マニホールド５から導入される吸気とにより可燃混合気が形成される。

エンジン１には、各気筒に対応して点火装置（図示略）が設けられる。点火装置は、各気筒で可燃混合気に点火するように構成される。各気筒内の可燃混合気は、点火装置の点火動作により爆発・燃焼し、燃焼後の排気は、各気筒から排気マニホールド６及び触媒７を経て外部へ排出される。このとき、各気筒でピストン（図示略）が上下運動し、クランクシャフト（図示略）が回転することにより、エンジン１に動力が得られる。

［ＥＧＲシステムについて］
この実施形態のＥＧＲシステムは、ＥＧＲ装置１１を備える。ＥＧＲ装置１１は、エンジン１の各気筒から排気通路３へ排出される排気の一部を排気還流ガス（ＥＧＲガス）として吸気通路２へ流してエンジン１の各気筒へ還流させるように構成される。ＥＧＲ装置１１は、排気通路３から吸気通路２へＥＧＲガスを流す排気還流通路（ＥＧＲ通路）１２と、ＥＧＲ通路１２を流れるＥＧＲガスを冷却するための排気還流クーラ（ＥＧＲクーラ）１３と、ＥＧＲ通路１２を流れるＥＧＲガスの流量を調節するための排気還流弁（ＥＧＲ弁）１４と、ＥＧＲ通路１２を流れるＥＧＲガスをエンジン１の各気筒へ分配するために、吸気マニホールド５の各分岐管５ｂへＥＧＲガスを分配するための排気還流ガス分配器（ＥＧＲガス分配器）１５とを備える。ＥＧＲ通路１２は、入口１２ａと出口１２ｂを含む。ＥＧＲ通路１２の入口１２ａは、触媒７より上流の排気通路３に接続され、ＥＧＲ通路１２の出口１２ｂは、ＥＧＲガス分配器１５に接続される。この実施形態で、ＥＧＲガス分配器１５は、ＥＧＲ通路１２の終段を構成している。ＥＧＲ通路１２において、ＥＧＲ弁１４は、ＥＧＲクーラ１３より下流に設けられ、ＥＧＲガス分配器１５は、ＥＧＲ弁１４より下流に設けられる。

このＥＧＲ装置１１では、ＥＧＲ弁１４が開弁することにより、排気通路３を流れる排気の一部がＥＧＲガスとしてＥＧＲ通路１２を流れ、ＥＧＲクーラ１３、ＥＧＲ弁１４及びＥＧＲガス分配器１５を介して吸気マニホールド５の各分岐管５ｂへ分配され、更にエンジン１の各気筒へ分配されて還流される。

［ＥＧＲガス分配器について］
図２に、ＥＧＲガス分配器１５が設けられる吸気マニホールド５の概略を側面図により示す。図２に示す状態が、車両にてエンジン１に取り付けられた吸気マニホールド５の配置状態を示し、その上下は図２に示す通りである。吸気マニホールド５は、サージタンク５ａと複数の分岐管５ｂ（一つのみ図示する）の他に、各分岐管５ｂの出口をエンジン１へ接続するための出口フランジ５ｃを含む。この実施形態で、ＥＧＲガス分配器１５は、各分岐管５ｂのそれぞれへＥＧＲガスを分配するために、各分岐管５ｂの最上部近傍にて各分岐管５ｂの上側に設けられる。

図３に、ＥＧＲガス分配器１５を前側から視た斜視図により示す。図４に、ＥＧＲガス分配器１５を平面図により示す。図５に、ＥＧＲガス分配器１５を正面図により示す。図６に、ＥＧＲガス分配器１５のガスチャンバを、図４のＡ−Ａ断面図により示す。図２〜図５に示す吸気マニホールド５とＥＧＲガス分配器１５の外観や構造は、本開示技術の一例を示すものである。図３〜図５に示すように、ＥＧＲガス分配器１５は、主として樹脂材により構成され、全体として横長な形状を有し、その長手方向Ｘ（図３参照）において、図１に示すように、吸気マニホールド５の複数の分岐管５ｂを横切るように配置される。この実施形態で、ＥＧＲガス分配器１５は、予め吸気マニホールド５とは別に形成され、吸気マニホールド５に対し後付けされる。この実施形態で、ＥＧＲガス分配器１５は、大きく分けて三つの部分、すなわち、ＥＧＲガスが導入されるガス導入通路２１と、ガス導入通路２１に導入されたＥＧＲガスが集まる一つのガスチャンバ２２（その内径が、ガス導入通路２１のそれよりも大きい。）と、ガスチャンバ２２から分岐され、ガスチャンバ２２から各分岐管５ｂへＥＧＲガスを分配する複数（４つ）のガス分配通路２３（その内径が、ガス導入通路２１やガスチャンバ２２のそれよりも小さい。）とを含む。

ガス導入通路２１のガス入口２４には、ＥＧＲガスが導入される。このガス入口２４にはＥＧＲ通路１２が接続される。ガス入口２４の周囲には、ＥＧＲ通路１２を接続するための入口フランジ２４ａが設けられる。ガス導入通路２１は、ガス入口２４から伸びる通路部２１ａと、その通路部２１ａから二股に分岐した分岐通路部２１ｂ，２１ｃとを含む。ガス入口２４は、ＥＧＲガス分配器１５の前側に開口する。通路部２１ａは、ＥＧＲガス分配器１５の前側から後側へ回り込み、各分岐通路部２１ｂ，２１ｃに続く。ガスチャンバ２２は、横長な筒形状をなす。ガスチャンバ２２は、ガス入口２４からガス導入通路２１に導入されるＥＧＲガスを集める。複数のガス分配通路２３は、ガスチャンバ２２の前側にて、ガスチャンバ２２から分岐する。この実施形態で、各ガス分配通路２３は、ガスチャンバ２２から各分岐管５ｂへ向けて斜め下方へ傾斜して伸び、開口する。

図６に示すように、この実施形態で、ＥＧＲガス分配器１５は、上ケーシング２６及び下ケーシング２７の二つの部材から構成される。上ケーシング２６の外周には、上フランジ２６ａが形成され、下ケーシング２７の外周には、下フランジ２７ａが形成される。上ケーシング２６と下ケーシング２７は、上フランジ２６ａと下フランジ２７ａとが溶着により接合されることで一体化し、ＥＧＲガス分配器１５が構成される。なお、上ケーシング２６と下ケーシング２７は、本開示の「樹脂部材」の一例である。

図６に示すように、この実施形態で、ＥＧＲガス分配器１５の内壁には、上発熱被膜２９と下発熱被膜３０が設けられる。すなわち、上ケーシング２６のガスチャンバ２２を構成する部分の内壁には、上発熱被膜２９が設けられる。下ケーシング２７のガスチャンバ２２を構成する部分には、下発熱被膜３０が設けられる。また、上発熱被膜２９の幅方向（図６左右方向）両端において、上ケーシング２６の内壁と上発熱被膜２９との間には、上発熱被膜２９に通電するための一対をなす上プラス電極３１と上マイナス電極３２が設けられる。下発熱被膜３０の幅方向両端において、下ケーシング２７の内壁と下発熱被膜３０との間には、下発熱被膜３０に通電するための一対をなす下プラス電極３３と下マイナス電極３４が設けられる。この実施形態で、上発熱被膜２９と下発熱被膜３０は、互いに同じ厚さを有し、上ケーシング２６と下ケーシング２７のガスチャンバ２２を構成する部分の内壁のほぼ全部を覆うように設けられる。この実施形態では、図示はしないが、上ケーシング２６及び下ケーシング２７のガス導入通路２１を構成する部分の内壁にも、ガスチャンバ２２の内壁と同様に上発熱被膜２９及び下発熱被膜３０と、上プラス電極３１及び上マイナス電極３２と、下プラス電極３３及び下マイナス電極３４とが設けられる。更に、図３〜図５に示すように、ＥＧＲガス分配器１５において、ガス導入通路２１の上流端部（入口フランジ２４ａ近傍）及び下流端部（分岐通路部２１ｂ）と、ガスチャンバ２２の一端部及び中間部のそれぞれには、上プラス電極３１及び上マイナス電極３２と下プラス電極３３及び下マイナス電極３４から伸びる上プラス端子３１ａ及び上マイナス端子３２ａと、下プラス端子３３ａ及び下マイナス端子３４ａがそれぞれ設けられる。これら上プラス端子３１ａ及び上マイナス端子３２ａと下プラス端子３３ａ及び下マイナス端子３４ａから、上プラス電極３１及び上マイナス電極３２と、下プラス電極３３及び下マイナス電極３４を介して、上発熱被膜２９と下発熱被膜３０に通電することにより、上発熱被膜２９と下発熱被膜３０が発熱し、ＥＧＲガス分配器１５のガス導入通路２１及びガスチャンバ２２の内壁を加熱するようになっている。なお、上プラス電極３１及び上マイナス電極３２と下プラス電極３３及び下マイナス電極３４は、本開示の「金属部材」の一例である。

図７に、上ケーシング２６の外側を斜視図により示す。図８に、上ケーシング２６の内側を平面図により示す。図９に、下ケーシング２７の内側を斜視図により示す。図１０に、下ケーシング２７の内側を平面図により示す。図８に示すように、上プラス電極３１（黒塗り線）及び上マイナス電極３２（白抜き線）は、それぞれ上ケーシング２６の内壁にて互いに対向するように上フランジ２６ａに沿って設けられる。図８に紗を付して示すように、上発熱被膜２９は、対向する上プラス電極３１及び上マイナス電極３２の間で、上ケーシング２６の内壁のほぼ全面を覆うように設けられる。図９、図１０に示すように、下プラス電極３３（黒塗り線）及び下マイナス電極３４（白抜き線）は、それぞれ下ケーシング２７の内壁にて下フランジ２７ａに沿って設けられる。図１０に紗を付して示すように、下発熱被膜３０は、対向する下プラス電極３３及び下マイナス電極３４の間で、下ケーシング２７の内壁のほぼ全面を覆うように設けられる。

なお、上発熱被膜２９と下発熱被膜３０には、アース配線が設けられる。この実施形態では、ＥＧＲガス分配器１５が、その入口フランジ２４ａを介してＥＧＲ通路１２に接続される（取り付けられる）。図３に示すように、入口フランジ２４ａには、そのボルト穴に導電性の金属製カラー２５が設けられる。この金属製カラー２５に対し、上発熱被膜２９と下発熱被膜３０のアース配線２５ａが接続される。入口フランジ２４ａは、その金属製カラー２５に挿通されたボルトを介してＥＧＲ通路１２の上流側に設けられた別のフランジに接続される。この場合、ＥＧＲ通路１２の上流側は、導電性金属を介して車体に繋がりアースが施されている。従って、入口フランジ２４ａをＥＧＲ通路１２の別のフランジに接続することで、上発熱被膜２９と下発熱被膜３０に対しアースを施すことが可能となる。

［発熱被膜について］
ここで、上発熱被膜２９と下発熱被膜３０について説明する。上発熱被膜２９と下発熱被膜３０としては、例えば、東洋ドライルーブ株式会社製の「発熱被膜コーティング」を使用することができる。この発熱被膜は、特殊バインダー内に、各種導通顔料を配合・分散した乾燥性被膜であり、被膜に電極を介して電力を供給することで、被膜全体を発熱させることが可能である。配合した導通顔料（導体）に与えられた電流が、熱エネルギー（ジュール熱）に変化し発熱効率を得ることができる。その特徴は、以下の通りである。（１）低電圧にて発熱特性を発現できること。（２）面状で発熱するため、ニクロム線に比べて均一に発熱すること。（３）薄膜化、軽量化が可能であること。（４）柔軟性に優れ、フィルム形態も可能であること。（５）塗布膜厚、電極長さ、電極間距離等を調整することで、任意の発熱特性が得られること。

［電子制御装置（ＥＣＵ）について］
このエンジンシステムは、同システムの制御を司る電子制御装置（ＥＣＵ）８０を更に備える。ＥＣＵ８０には、ＥＧＲ弁１４とＥＧＲガス分配器１５の上発熱被膜２９と下発熱被膜３０の他、インジェクタ（図示略）及びイグニションコイル（図示略）が接続される。ＥＣＵ８０は、この開示技術における通電制御手段の一例に相当する。周知のようにＥＣＵ８０は、中央処理装置（ＣＰＵ）、各種メモリ、外部入力回路及び外部出力回路等を備える。メモリには、各種制御に関する所定の制御プログラムが格納される。

この実施形態で、ＥＣＵ８０は、ＥＧＲ制御において、エンジン１の運転状態に応じてＥＧＲ弁１４を制御するようになっている。具体的には、ＥＣＵ８０は、エンジン１の停止時、アイドル運転時及び減速運転時には、ＥＧＲ弁１４を全閉に制御し、それ以外の運転時には、その運転状態に応じて目標ＥＧＲ開度を求め、ＥＧＲ弁１４をその目標ＥＧＲ開度に制御するようになっている。このときＥＧＲ弁１４が開弁されることにより、エンジン１から排気通路３へ排出され、その排気の一部が、ＥＧＲガスとしてＥＧＲ通路１２、ＥＧＲクーラ１３、ＥＧＲ弁１４及びＥＧＲガス分配器１５等を介して吸気通路２（吸気マニホールド５）へ流れ、エンジン１の各気筒へ還流される。

［ケーシングと電極の熱膨張率の差に対する対応について］
管形状のＥＧＲガス分配器１５において、管形状の外形を形成する上ケーシング２６や下ケーシング２７などのケーシングの材質は樹脂である一方、上ケーシング２６や下ケーシング２７の内壁に設けられている上プラス電極３１や上マイナス電極３２や下プラス電極３３や下マイナス電極３４などの電極の材質は金属である。そのため、熱膨張率（線膨張率）については、電極よりもケーシングのほうが非常に大きい。したがって、ケーシングと電極が熱膨張したときに、ケーシングと電極の熱膨張量に大きな差が生じて、ケーシングと電極が分離して位置ずれが生じたり、ケーシングから電極が剥がれたり、ケーシングに電極が引っ張られて電極に亀裂が生じるおそれがある。

そこで、本実施形態では、このようなケーシングと電極の熱膨張率の差に起因する位置ずれや電極の剥がれや電極の亀裂の発生を抑制するために、以下に説明するような各実施例の対応を行う。なお、以下の説明においては、説明の便宜上、ケーシングの一例として上ケーシング２６を、電極の一例として主に上プラス電極３１を挙げて説明するが、本実施形態の対応は、ケーシングとして下ケーシング２７にも適用でき、また、電極として上マイナス電極３２や下プラス電極３３や下マイナス電極３４にも適用できる。

（第１実施例）
まず、第１実施例について説明する。本実施例では、上プラス電極３１は、少なくとも一カ所に、上ケーシング２６と上プラス電極３１との熱膨張量の差を吸収する撓み部１１１を備えている。なお、撓み部１１１は、本開示の「熱膨張時に樹脂部材と分離することを抑制するための分離抑制部」や「熱膨張量差吸収部」の一例である。

具体的な一例として、図８に示すように、上プラス電極３１は、複数箇所（図８における破線の四角形で示した領域αの箇所）に、撓み部１１１（図１１と図１２参照）を備えている。この撓み部１１１は、図１１と図１２に示すように、上プラス電極３１の一部を上ケーシング２６の内部に埋め込ませるようにして上ケーシング２６の内部に向かって撓ませた部分となっている。ここで、図１１は図８のＢ矢視図であり、図１２は図１１のＣ−Ｃ断面図である。なお、上プラス電極３１は、１箇所のみ撓み部１１１を備えていてもよい。

なお、図８に示すように、上マイナス電極３２についても、複数箇所（図８における領域αの箇所）に、撓み部１１１を備えている。また、図１０に示すように、下プラス電極３３と下マイナス電極３４についても、複数箇所（図１０における領域αの箇所）に、撓み部１１１を備えている。

このように、本実施例では、上プラス電極３１は、少なくとも一カ所に、撓み部１１１を備えているので、熱膨張率の差を有する上ケーシング２６と上プラス電極３１が熱膨張したときに、撓み部１１１により上ケーシング２６と上プラス電極３１との熱膨張量の差を吸収できる。すなわち、撓み部１１１が上ケーシング２６を形成する樹脂に囲まれているので、撓み部１１１は上ケーシング２６を形成する樹脂に追従して熱膨張及び変形することから、撓み部１１１により上ケーシング２６と上プラス電極３１との熱膨張量の差を吸収できる。そのため、上ケーシング２６と上プラス電極３１が分離して位置がずれることを抑制できる。したがって、熱膨張率の差に起因する上ケーシング２６と上プラス電極３１の位置ずれの発生を抑制できる。

また、撓み部１１１は上マイナス電極３２にも備わっているが、対向する上プラス電極３１と上マイナス電極３２に備わる撓み部１１１の位置が重なっていると、対向する上プラス電極３１と上マイナス電極３２との間において撓み部１１１の内側にて上ケーシング２６の樹脂が介在することになる。そうすると、上プラス電極３１と上マイナス電極３２の間が樹脂により遮られて非通電となるおそれがある。

そこで、本実施例では、図８に示すように、対向する上プラス電極３１と上マイナス電極３２に備わる撓み部１１１の位置がずれている。そして、このようにして、上プラス電極３１の撓み部１１１と上マイナス電極３２の撓み部１１１を対向させないようにしている。これにより、上プラス電極３１と上マイナス電極３２との間で非通電となる部位が生じることを避けることができる。

また、上プラス電極３１の端部３１ｂ、すなわち、線状に形成される上プラス電極３１の長手方向（線方向）の両端部のうち上プラス端子３１ａとは異なる側の端部（図８における破線の円形で示した領域βの端部）は、単に上ケーシング２６の内壁に取り付けただけでは、上ケーシング２６と上プラス電極３１が熱膨張したときに、上プラス電極３１の端部３１ｂが上ケーシング２６から剥がれるおそれがある。

そこで、本実施例では、図１３に示すように、上プラス電極３１の端部３１ｂは、上プラス電極３１の端面３１ｃ（すなわち、上ケーシング２６に取り付けられている側の端面）から上ケーシング２６の内部に向かって突出して、上ケーシング２６に埋め込まれるように形成されている。このようにして、上ケーシング２６と上プラス電極３１が熱膨張したときに、上ケーシング２６と上プラス電極３１の密着状態が解消されても、上プラス電極３１の端部３１ｂが上ケーシング２６から剥がれることを防止できる。なお、端部３１ｂは、本開示の「剥がれ防止部」や「突出部」の一例である。

また、本実施例では、図１４に示すように、上プラス電極３１は、その断面が凸形状に形成されている。すなわち、上プラス電極３１は、突出部３１ｄを備えている。この突出部３１ｄは、図１４に示すように、上プラス電極３１を当該上プラス電極３１の長手方向に直交する方向に切り取ったときの断面において、上プラス電極３１の端面３１ｅから（すなわち、上プラス電極３１の幅方向（図１４の上下方向）の端面）から上ケーシング２６の内部に向かって突出し、上ケーシング２６に埋め込まれるように形成されている。

このようにして、上ケーシング２６と上プラス電極３１が熱膨張したときに、上ケーシング２６における上プラス電極３１が埋め込まれた部分が広がって、上ケーシング２６と上プラス電極３１の密着状態が解消されても、突出部３１ｄの長さを熱膨張量（線膨張量）の差より大きく設定することで、突出部３１ｄが上ケーシング２６に保持されるので、上プラス電極３１が上ケーシング２６から剥がれることを防止できる。なお、上プラス電極３１は、その全域に亘って断面が凸形状に形成されているが、その一部のみ断面が凸形状に形成されていてもよい。また、以下の他の実施例においても、図１４に示すように、上プラス電極３１はその断面が凸形状に形成されていても、すなわち、上プラス電極３１は突出部３１ｄを備えていてもよい。

（第２実施例）
次に、第２実施例について説明するが、第１実施例と異なる点を中心に説明する。

本実施例では、上プラス電極３１は、図１５に示すような網目構造に形成された平網線１２１により形成されている。なお、平網線１２１は、本開示の「熱膨張量差吸収部」や「網目構造部」の一例である。また、平網線１２１は、上プラス電極３１の全体に亘って形成されていることに限定されず、上プラス電極３１の一部にのみ形成されていてもよい。

このようにして、本実施例では、上プラス電極３１は平網線１２１を備えているので、熱膨張率の差を有する上ケーシング２６と上プラス電極３１が熱膨張したときに、平網線１２１により上ケーシング２６と上プラス電極３１との熱膨張量の差を吸収できる。すなわち、平網線１２１の外側の凹凸により上ケーシング２６を形成する樹脂と平網線１２１との密着性が向上するアンカー効果が得られるので、平網線１２１により形成される上プラス電極３１が上ケーシング２６から剥がれることを防止でき、さらに、平網線１２１の伸縮により上ケーシング２６と上プラス電極３１との熱膨張量の差を吸収できる。そのため、上ケーシング２６と上プラス電極３１が分離して位置がずれることを抑制できる。したがって、熱膨張率の差に起因する上ケーシング２６と上プラス電極３１の位置ずれの発生を抑制できる。

また、平網線１２１の外側の凹凸により上発熱被膜２９と平網線１２１との密着性が向上するアンカー効果が得られるので、上発熱被膜２９が上プラス電極３１から剥がれることや、上発熱被膜２９に亀裂が発生することを防止できる。そして、上発熱被膜２９と上プラス電極３１の接触面積を増加させることができる。

ここで、本実施例において、平網線１２１により形成された上プラス電極３１を上ケーシング２６に取り付ける際の成形方法について説明する。

まず、図１６に示すように、平網線１２１に発熱被膜１２２の材料を塗布（含浸）し、平網線１２１を構成する線部材１２１ａの隙間の部分に発熱被膜１２２を形成する。このようにして平網線１２１の内部に予め発熱被膜１２２を形成しておくことにより、平網線１２１の形状を保持する強度が向上し、後述するインサート成形時に平網線１２１の型ずれの発生を抑制できる。

次に、図１７に示すように、平網線１２１のインサート成形として、発熱被膜１２２を内部に形成した平網線１２１を金型１２３の内部に挿入した状態で、金型１２３の内部に上ケーシング２６を形成するための樹脂１２４を流入する。このとき、樹脂１２４の温度は発熱被膜１２２の成形温度（例えば、１５０℃〜２３０℃）以上の温度（例えば、３００℃）であるが、図１７にて矢印に示すように、平網線１２１は金型１２３に押し当てられて冷却される。なお、このとき、金型１２３の温度は、発熱被膜１２２の成形温度や樹脂１２４の温度よりも低い温度（例えば、８０℃）である。

次に、図１８に示すように、樹脂１２４により形成される上ケーシング２６の表面（内壁）と、平網線１２１と発熱被膜１２２により形成される上プラス電極３１の表面（内面）に、上発熱被膜２９の材料を塗布する。このようにして、上ケーシング２６と上発熱被膜２９の間に上プラス電極３１が設けられる。

なお、図１６に示すように平網線１２１に予め発熱被膜１２２を塗布（含浸）しておく理由としては、仮に平網線１２１に発熱被膜１２２を塗布（含浸）しておかないとすると、図１９に示すように、インサート成形を行うときに、平網線１２１の各々の線部材１２１ａの隙間に樹脂１２４が流入し、このとき樹脂１２４が均一に流入し難いので平網線１２１が各々の線部材１２１ａ間に作用する圧力差で変形するおそれがあるからである。また、金型１２３と平網線１２１の境界部側にも樹脂１２４が流入し易く、金型１２３側からも圧力がかかるため（図１９の右向きの矢印）、平網線１２１を金型１２３に押し付ける作用がなくなり、平網線１２１が移動したり、上発熱被膜２９の塗布面に樹脂が侵入するおそれがあるからである。

（第３実施例）
次に、第３実施例について説明するが、第１，２実施例と異なる点を中心に説明する。

本実施例では、図２０に示すように、上プラス電極３１は、上プラス電極３１の一部が切り取られるようにして形成されたスリット部１３１を備えている。図２０に示す例では、上プラス電極３１の長辺部分に、所定の間隔を空けて複数のスリット部１３１が設けられている。なお、図２０に示すように、上マイナス電極３２もスリット部１３１を備えている。また、スリット部１３１は、本開示の「熱膨張量差吸収部」の一例である。

このようにして、上プラス電極３１はスリット部１３１を備えているので、熱膨張率の差を有する上ケーシング２６と上プラス電極３１が熱膨張したときに、スリット部１３１により上ケーシング２６と上プラス電極３１との熱膨張量の差を吸収できる。すなわち、隣り合うスリット部１３１（すなわち、上ケーシング２６の樹脂が充填された部分）の間（すなわち、図２０に示す記号γ間）で、スリット部１３１が上ケーシング２６と上プラス電極３１の相対位置を規制し、移動ずれを分散して（すなわち、均一化して）縮小できる。そのため、上ケーシング２６と上プラス電極３１が分離して位置がずれることを抑制できる。したがって、熱膨張率の差に起因する上ケーシング２６と上プラス電極３１の位置ずれの発生を抑制できる。

また、上プラス電極３１にて対向する長辺部分のスリット部１３１について、対向しないように交互に形成することにより、上ケーシング２６と上プラス電極３１との熱膨張量の差により生じる応力δを分散できるので、上プラス電極３１の変形及び耐久性低下をさらに抑制できる。

なお、変形例として、スリット部１３１は、上プラス電極３１内にて、図２１に示すように外形が四角形などの多角形、または、円形に形成されていてもよい。また、上プラス電極３１は、一カ所のみスリット部１３１を備えていてもよい。また、スリット部１３１は、図２０や図２１で示す例では上プラス電極３１の内側（上マイナス電極３２側）と外側（上マイナス電極３２とは反対側）に形成されているが、内側又は外側のどちらか一方のみ形成されていてもよい。

（第４実施例）
次に、第４実施例について説明するが、第１〜３実施例と異なる点を中心に説明する。

本実施例では、図２２に示すように、上プラス電極３１は、当該上プラス電極３１の長手方向に波形状に形成されている。なお、図２２に示すように、上マイナス電極３２も波形状に形成されている。

このようにして、上プラス電極３１は、上プラス電極３１の長手方向に波形状に形成した波形状部１４１を備えているので、熱膨張率の差を有する上ケーシング２６と上プラス電極３１が熱膨張したときに、波形状部１４１により上ケーシング２６と上プラス電極３１との熱膨張量の差を吸収できる。すなわち、波形状部１４１で、上ケーシング２６と上プラス電極３１との熱膨張量の差のずれを分散して（すなわち、均一化して）縮小できる。そのため、上ケーシング２６と上プラス電極３１が分離して位置がずれることを抑制できる。したがって、熱膨張率の差に起因する上ケーシング２６と上プラス電極３１の位置ずれの発生を抑制できる。

なお、上プラス電極３１に前記のスリット部１３１を追加することで、更に熱膨張率の差に起因する上ケーシング２６と上プラス電極３１の位置ずれの発生を抑制できる。また、上プラス電極３１は、上プラス電極３１の厚み方向に波形状に形成してもよい。すなわち、波形状部１４１は、上プラス電極３１の厚み方向に波形状に形成したものであってもよい。なお、波形状部１４１は、本開示の「熱膨張量差吸収部」の一例である。また、波形状部１４１の波形状は、図２２で示す例では上プラス電極３１の内側（上マイナス電極３２側）と外側（上マイナス電極３２とは反対側）に形成されているが、内側又は外側のどちらか一方のみ形成されていてもよい。

なお、上記した実施の形態は単なる例示にすぎず、本開示を何ら限定するものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良、変形が可能であることはもちろんである。

例えば、本開示のガス通路構造には、ＥＧＲ通路１２や吸気通路２（吸気マニホールド５を含む）の通路構造も含まれる。そして、上発熱被膜２９や下発熱被膜３０、および、上プラス電極３１や上マイナス電極３２や下プラス電極３３や下マイナス電極３４は、ＥＧＲガス分配器１５ではなく、ＥＧＲ通路１２や吸気通路２に設けられていてもよい。

１ エンジン
２ 吸気通路
３ 排気通路
５ 吸気マニホールド
５ｂ 分岐管
１１ ＥＧＲ装置（排気還流装置）
１２ ＥＧＲ通路（排気還流通路）
１５ ＥＧＲガス分配器
２１ ガス導入通路
２１ａ 通路部
２１ｂ 分岐通路部
２１ｃ 分岐通路部
２２ ガスチャンバ
２３ ガス分配通路
２６ 上ケーシング
２７ 下ケーシング
２９ 上発熱被膜
３０ 下発熱被膜
３１ 上プラス電極
３１ａ 上プラス端子
３１ｂ 端部
３１ｃ 端面
３１ｄ 突出部
３１ｅ 端面
３２ 上マイナス電極
３２ａ 上マイナス端子
３３ 下プラス電極
３３ａ 下プラス端子
３４ 下マイナス電極
３４ａ 下マイナス端子
８０ ＥＣＵ（電子制御装置）
１１１ 撓み部
１２１ 平網線
１２１ａ 線部材
１２２ 発熱被膜
１２３ 金型
１２４ 樹脂
１３１ スリット部
１４１ 波形状部

Claims (9)

1. 管形状のガス通路構造において、
   前記管形状の外形を形成する樹脂部材と、
   前記樹脂部材の内壁に設けられている金属部材と、を有し、
   前記金属部材は、少なくとも一カ所または一部に、熱膨張により前記樹脂部材と分離することを抑制するための分離抑制部を備えていること、
   を特徴とするガス通路構造。
2. 請求項１のガス通路構造において、
   前記分離抑制部は、前記樹脂部材と前記金属部材との熱膨張量の差を吸収する熱膨張量差吸収部であること、
   を特徴とするガス通路構造。
3. 請求項２のガス通路構造において、
   前記熱膨張量差吸収部は、前記金属部材の一部を前記樹脂部材の内部に埋め込ませるようにして撓ませた撓み部であること、
   を特徴とするガス通路構造。
4. 請求項２のガス通路構造において、
   前記熱膨張量差吸収部は、網目構造に形成された網目構造部であること、
   を特徴とするガス通路構造。
5. 請求項２のガス通路構造において、
   前記熱膨張量差吸収部は、前記金属部材の一部が切り取られるようにして形成されたスリット部であること、
   を特徴とするガス通路構造。
6. 請求項２のガス通路構造において、
   前記熱膨張量差吸収部は、前記金属部材を当該金属部材の長手方向または厚み方向に波形状に形成した波形状部であること、
   を特徴とするガス通路構造。
7. 請求項１乃至６のいずれか１つのガス通路構造において、
   前記分離抑制部は、熱膨張時に前記金属部材が前記樹脂部材から剥がれることを防止する剥がれ防止部であること、
   を特徴とするガス通路構造。
8. 請求項７のガス通路構造において、
   前記剥がれ防止部は、前記金属部材の端面から突出し、前記樹脂部材に埋め込まれるように形成された突出部であること、
   を特徴とするガス通路構造。
9. 請求項１乃至８のいずれか１つのガス通路構造において、
   前記ガス通路構造は、吸気通路に設けられる吸気マニホールドの各分岐管にＥＧＲガスを分配するためのＥＧＲガス分配器であり、
   前記樹脂部材は、ケーシングであり、
   前記金属部材は、電極であること、
   を特徴とするガス通路構造。

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