JP2023163258A - 管状部材の取付構造、および取付構造の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】レゾネータと連結部材との間の気密性を向上可能にした管状部材の取付構造、および取付構造の製造方法を提供する。【解決手段】レゾネータと、レゾネータの嵌合筒部に挿嵌される管状の連結部材と、嵌合筒部の内周面と連結部材の外周面とに挟まれたシール部材と、を備える連結部材の取付構造であって、レゾネータは、中空空間を区切る壁部の外部に位置するベース部材をさらに備え、ベース部材は、嵌合筒部の筒端部を覆い、かつ嵌合筒部の外周面に一体化した環状を有し、筒端部を覆う部分が、嵌合筒部の内周面と面一である内周面を備え、連結部材を締結される。【選択図】図２

Description

本開示は、レゾネータに連結部材を取り付ける管状部材の取付構造、および取付構造の製造方法に関する。

上述した取付構造の第１例は、ブロー成形部材の一例である燃料タンクと、連結部材の一例であるチューブ取付部材と、を備える。第１例は、連結部材にブロー成形部材を溶着させながら、ブロー成形部材をブロー成形する（例えば、特許文献１を参照）。

上述した取付構造の第２例は、ブロー成形部材の一例である燃料タンク、連結部材の一例であるニップル、およびシール部材を備える。第２例は、連結部材とブロー成形部材との間にシール部材を介在させながら、ブロー成形部材をブロー成形する（例えば、特許文献２を参照）。

特開２０１７－８７６０６号公報 特開平９－２９０８１４号公報

一方、上述した取付構造の第１例であれ、取付構造の第２例であれ、インサート部材に連結部材を用いるブロー成形は、インサート部材とブロー成形部材との間に、少なからず溶着の不足を生じさせる。インサート部材とブロー成形部材との間に生じる溶着の不足は、連結部材とブロー成形部材との間で密着性の向上を妨げると共に、連結部材とブロー成形部材との間で気密性の向上を妨げる。仮に、連結部材とブロー成形部材との間にシール部材を介在させながらブロー成形を行うとしても、シール部材の潰し代にばらつきを生じさせてしまう。

上記課題を解決するための管状部材の取付構造は、中空空間を区切る壁部と、前記壁部の外部に向けて前記壁部から延びる嵌合筒部と、を備えたブロー成形部材であるレゾネータであって、前記嵌合筒部が前記中空空間と前記壁部の外部とを連通させる前記レゾネータと、前記嵌合筒部の内部に挿嵌される管状を有した連結部材と、前記嵌合筒部の内周面と前記連結部材の外周面とに挟まれたシール部材と、を備える管状部材の取付構造である。前記レゾネータは、前記壁部の外部に位置するベース部材をさらに備え、前記ベース部材は、前記嵌合筒部の筒端部を覆い、かつ前記嵌合筒部の外周面に一体化した環状を有し、前記筒端部を覆う部分が、前記嵌合筒部の内周面と面一である内周面を備え、前記連結部材を締結される。

上記課題を解決するための取付構造の製造方法は、中空空間を区切る壁部と、前記壁部の外部に向けて前記壁部から延びる嵌合筒部と、を備えたレゾネータをブロー成形することと、管状を有した連結部材の外周面と前記嵌合筒部の内周面とがシール部材を挟むように、前記嵌合筒部に前記連結部材を挿嵌することと、を含む取付構造の製造方法である。前記ブロー成形することは、前記嵌合筒部の筒端部と前記嵌合筒部の外周面とを覆う蓋部材を前記レゾネータにインサート成形することを含む。取付構造の製造方法は、前記嵌合筒部の筒内を通じて前記中空空間と前記壁部の外部とを連通する孔を前記蓋部材に切削することによって、前記連結部材を締結するベース部材を前記蓋部材から形成することをさらに含む。

上記取付構造の製造方法において、前記ベース部材を前記蓋部材から形成することは、前記嵌合筒部の内周面と前記ベース部材の内周面とが面一であるように、前記嵌合筒部を塞ぐ前記筒端部と前記蓋部材とに孔を切削してもよい。

上記各構成によれば、レゾネータのベース部材がレゾネータの嵌合筒部と一体に成形される。そのため、ブロー成形部材であるレゾネータの厚さが嵌合筒部の周囲で厚くなる。そして、管状を有した連結部材がシール部材を介してレゾネータの嵌合筒部に挿嵌されると共に、レゾネータの嵌合筒部や壁部ではなく、厚さを確保されやすいベース部材に、連結部材が締結される。これにより、シール部材の潰し代が連結部材の挿嵌によって定まると共に、嵌合筒部に対する連結部材の位置が連結部材の締結によって保たれる。結果として、レゾネータと連結部材との間の気密性が高まる。

また、嵌合筒部の内周面がベース部材の内周面と面一である。そのため、ベース部材に連結部材を挿嵌することが、嵌合筒部に連結部材を挿嵌することと同じ程度に、円滑に進められる。結果として、嵌合筒部と連結部材との間にシール部材を挟み込むことが、円滑に進められる。

上記管状部材の取付構造において、前記連結部材の外周面は、前記連結部材の周方向に延びる嵌合溝を備え、前記シール部材は、前記嵌合溝に嵌め込まれたＯリングでもよい。
上記構成によれば、連結部材の挿嵌によるＯリングの位置ずれが嵌合溝によって抑えられるため、レゾネータと連結部材との間の気密性がさらに高まる。

上記管状部材の取付構造において、前記ベース部材は、前記嵌合筒部の外周面に一体化した本体部と、前記本体部に一体化したボルトと、を備え、前記連結部材は、前記ボルトに締結されるフランジを備えてもよい。

上記取付構造の製造方法において、前記レゾネータに前記蓋部材をインサート成形することは、前記連結部材を締結するためのボルトを一体化した前記蓋部材を前記レゾネータにインサート成形する。
上記各構成によれば、嵌合筒部に対する連結部材の位置がボルトの締結によって保たれるため、レゾネータと連結部材との間の気密性がさらに高まる。

上記管状部材の取付構造において、前記ベース部材のなかで前記筒端部を覆う前記部分の内周面と、前記嵌合筒部の内周面とは、切削加工面でもよい。
上記構成によれば、嵌合筒部の内周面に対するベース部材の内周面の位置が、切削加工によって定まる。そのため、嵌合筒部に連結部材を挿嵌しやすいように、ベース部材に加工を施すことができる。

上記管状部材の取付構造において、前記ベース部材のなかで前記嵌合筒部を囲む内周面と、前記ベース部材の外周面とは、前記レゾネータと一体化してもよい。
上記構成によれば、壁部や嵌合筒部に対するベース部材の位置がベース部材とレゾネータとの一体化によって固定される。そのため、ベース部材に締結される連結部材の位置がレゾネータに対して保たれやすい。

上記管状部材の取付構造、および取付構造の製造方法によれば、レゾネータと連結部材との間の気密性が高められる。

図１は、管状部材の取付構造を示す斜視図である。 図２は、管状部材の取付構造を示す断面図である。 図３は、取付構造の製造方法におけるインサート工程を示す断面図である。 図４は、取付構造の製造方法における切削工程を示す断面図である。

以下、管状部材の取付構造、および取付構造の製造方法について一実施形態を示す。
まず、図１、および図２を参照して管状部材の取付構造を説明する。次に、図３、および図４を参照して取付構造の製造方法を説明する。

［取付構造の概要］
図１が示すように、管状部材の取付構造は、ブロー成形部材の一例であるレゾネータ１０を備える。レゾネータ１０は、樹脂製中空体である。レゾネータ１０は、所定容量の中空空間１０Ｓ（図２を参照）を区切る壁部１１を備える。壁部１１が区切る中空空間１０Ｓは、内燃機関の吸気バルブが開閉することによる吸気の脈動音を低減する。
なお、壁部１１に対する中空空間１０Ｓの側は、レゾネータ１０の内側であり、かつ壁部１１の内側である。壁部１１に対する中空空間１０Ｓとは反対側は、レゾネータ１０の外側であり、かつ壁部１１の外側である。

レゾネータ１０の壁部１１は、熱可塑性樹脂からなる１つの層から構成される単層構造体でもよいし、熱可塑性樹脂からなる層を積み重ねた多層構造体でもよい。レゾネータ１０の壁部１１が多層構造体である場合、各層を構成する熱可塑性樹脂は、相互に異なる種類でもよいし、相互に同じ種類でもよい。レゾネータ１０の壁部１１を構成する熱可塑性樹脂の一例は、タルクを添加されたポリプロピレン系樹脂でもよいし、タルクを添加されたポリアミド系樹脂でもよい。レゾネータ１０は、ベース部材２０を備える。

ベース部材２０は、壁部１１の外表面に位置する。ベース部材２０は、壁部１１の外表面に追従する環状の樹脂製部材である。ベース部材２０は、レゾネータ１０の壁部１１とは別に成形される射出成形部品である。ベース部材２０は、壁部１１のブロー成形に先駆けて形成される。ベース部材２０は、インサート部品の一例である。ベース部材２０を構成する熱可塑性樹脂の一例は、ポリプロピレン系樹脂でもよいし、ポリアミド系樹脂でもよい。ベース部材２０は、環状の本体部２０Ｂと、上端部２０Ｅ（図２を参照）と、本体部２０Ｂと一体化した２つのボルト２１と、を備える。

２つのボルト２１は、ベース部材２０からレゾネータ１０の外側に向けて延びる。２つのボルト２１は、レゾネータ１０のベース部材２０と一体化されている。ボルト２１は、レゾネータ１０に連結部材３０（図２を参照）を締結するための締結部の一例である。連結部材３０は、フランジ３１を備える。フランジ３１は、ボルト２１を挿通する２つの貫通孔を備える。連結部材３０は、フランジ３１に挿通されたボルト２１にナット２２を締め付けることによって、レゾネータ１０に締結されている。

レゾネータ１０は、導管４０に接続されている。導管４０は、内燃機関に空気を導入する。導管４０は、平滑な内面を備える管部材である。導管４０の断面形状は、円形状である。なお、導管４０の断面形状は、楕円形状でもよいし、多角形状でもよい。導管４０は、レゾネータ１０の壁部１１とは別に成形される、射出成形品である。導管４０を構成する熱可塑性樹脂の一例は、ポリプロピレン系樹脂でもよいし、ポリアミド系樹脂でもよい。

［取付構造の内部構成］
図２は、管状部材の取付構造における断面構造を示す。なお、図２は、管状部材の取付構造における内部構成を説明する便宜上から、導管４０を割愛して示す。

図２が示すように、レゾネータ１０は、嵌合筒部１２を備える。嵌合筒部１２は、壁部１１と一体である。嵌合筒部１２は、壁部１１と共にブロー成形される。嵌合筒部１２は、壁部１１の外部に向けて壁部１１から延びる。嵌合筒部１２は、壁部１１が区切る中空空間１０Ｓと、壁部１１の外部とを連通させる。

嵌合筒部１２は、レゾネータ１０の筒状部である。嵌合筒部１２は、内周面１２Ｓ１と、外周面１２Ｓ２とを備える。嵌合筒部１２の内周面１２Ｓ１は、中空空間１０Ｓを区切る平滑面である。嵌合筒部１２の外周面１２Ｓ２は、ベース部材２０と一体化している。嵌合筒部１２における内側の筒端部Ｅ１は、壁部１１と一体であり、かつ壁部１１が区切る中空空間１０Ｓに開口する。嵌合筒部１２における外側の筒端部Ｅ２は、壁部１１の外側に位置し、かつベース部材２０の上端部２０Eに覆われている。

嵌合筒部１２の断面形状は、円形状である。なお、嵌合筒部１２の断面形状は、楕円形状でもよいし、多角形状でもよい。嵌合筒部１２を構成する熱可塑性樹脂の一例は、壁部１１と同一であり、タルクを添加されたポリプロピレン系樹脂でもよいし、タルクを添加されたポリアミド系樹脂でもよい。

ベース部材２０は、嵌合筒部１２を囲う環状を有する。ベース部材２０は、嵌合筒部１２の全周にわたり嵌合筒部１２を囲う。ベース部材２０の上端部２０Ｅは、嵌合筒部１２の筒端部Ｅ２を覆う。ベース部材２０の上端部２０Ｅは、内周面２０Ｓを備える。上端部２０Ｅの内周面２０Ｓは、嵌合筒部１２の内周面１２Ｓ１と面一である。嵌合筒部１２の内周面１２Ｓ１と、ベース部材２０の内周面２０Ｓとは、相互に連続する切削加工面である。

ベース部材２０の本体部２０Ｂにおける内周面は、嵌合筒部１２の外周面１２Ｓ２に一体化している。ベース部材２０の外周面は、壁部１１の一部と一体化している。ベース部材２０は、壁部１１と嵌合筒部１２とを形成するブロー成形において、嵌合筒部１２の筒端部Ｅ２を覆い、かつ嵌合筒部１２の外周面１２Ｓ２と一体化するように、インサート成形される。

管状部材の取付構造は、連結部材３０を備える。連結部材３０は、嵌合筒部１２の内部に挿嵌される管状を有する。連結部材３０の外周面３０Ｓは、連結部材３０の全周にわたる嵌合溝３２を備える。連結部材３０の外周面３０Ｓと、嵌合筒部１２の内周面１２Ｓ１とは、シール部材５０を挟む。シール部材５０の一例は、Ｏリングである。シール部材５０は、連結部材３０の嵌合溝３２に嵌め込まれている。

［取付構造の製造方法］
取付構造の製造方法は、レゾネータ１０をブロー成形する工程と、ベース部材２０を切削加工する工程と、を備える。まず、図３を参照してブロー成形する工程を説明する。次に、図４を参照して切削加工する工程を説明する。

図３が示すように、レゾネータ１０のブロー成形は、中空空間１０Ｓを区切る壁部１１を形成すると共に、壁部１１の外部に向けて壁部１１から延びるように、嵌合筒部１２を形成する。

この際、嵌合筒部１２を閉蓋する蓋部材２０Ａがインサート成形される。すなわち、蓋部材２０Ａが嵌合筒部１２の筒端部Ｅ２と一体化し、かつ蓋部材２０Ａが嵌合筒部１２の外周面１２Ｓ２と一体化するように、蓋部材２０Ａがインサート成形される。これにより、嵌合筒部１２の筒端部Ｅ２は、蓋部材２０Ａに追従する形状を有し、かつ嵌合筒部１２を塞ぐような、閉蓋状の筒端を構成する。

図４が示すように、切削加工は、蓋部材２０Ａと嵌合筒部１２とを通じる孔Ｈを形成する。孔Ｈは、嵌合筒部１２の筒内を通じて中空空間１０Ｓと壁部１１の外部とを連通する。

この際、孔Ｈは、蓋部材２０Ａを貫通すると共に、嵌合筒部１２の内周面１２Ｓ１を拡径する。これにより、連結部材３０が挿嵌される嵌合筒部１２の内周面１２Ｓ１が形成される。また、嵌合筒部１２の内周面１２Ｓ１と、上端部２０Ｅにおける内周面２０Ｓと、が面一であるように、ベース部材２０が蓋部材２０Ａから形成される。そして、連結部材３０の外周面３０Ｓと嵌合筒部１２の内周面１２Ｓ１とがシール部材５０を挟むように、嵌合筒部１２に連結部材３０を挿嵌する。これによって、管状部材の取付構造が製造される。

以上、上記実施形態によれば、以下に列挙する効果が得られる。
（１）ベース部材２０が嵌合筒部１２と一体に成形されるため、ブロー成形部材であるレゾネータ１０の厚さが嵌合筒部１２の周囲で厚くなる。そして、連結部材３０がシール部材５０を介して嵌合筒部１２に挿嵌されると共に、連結部材３０が嵌合筒部１２や壁部１１ではなく、厚さを確保されやすいベース部材２０に、連結部材３０が締結される。

これにより、シール部材５０の潰し代が連結部材３０の挿嵌によって定まると共に、嵌合筒部１２に対する連結部材３０の位置が連結部材３０の締結によって保たれる。結果として、レゾネータ１０と連結部材３０との間の気密性が高まる。

（２）取付構造のなかで、連結部材３０が導管４０とレゾネータ１０とを連通する機能を担い、かつベース部材２０がレゾネータ１０に連結部材３０を締結する機能を担う。すなわち、レゾネータ１０と導管４０との連通機能と、レゾネータ１０に対する導管４０の位置決め機能とを、各別の部材が担う。

これにより、ブロー成形時の熱が、壁部１１、嵌合筒部１２、およびベース部材２０に加わる一方、連結部材３０には加わらない。そして、壁部１１にベース部材２０を溶着させたり、嵌合筒部１２にベース部材２０を溶着させたりすることに特化した熱を、ブロー成形時に加えることが可能ともなる。結果として、連結部材３０、およびシール部材５０における熱的な寸法精度のばらつきを抑えて、連結部材３０と導管４０との接続の確度を高めることが可能にもなる。

（３）嵌合筒部１２の内周面１２Ｓ１がベース部材２０の上端部２０Ｅにおける内周面２０Ｓと面一である。そのため、ベース部材２０に連結部材３０を挿嵌することが、嵌合筒部１２に連結部材３０を挿嵌することと同じ程度に、円滑に進められる。結果として、嵌合筒部１２と連結部材３０との間にシール部材５０を挟み込むことが、円滑に進められる。

（４）連結部材３０の外周面３０Ｓにおける嵌合溝３２にシール部材５０であるＯリングが嵌め込まれている。そのため、連結部材３０の挿嵌によるシール部材５０の位置ずれが嵌合溝３２によって抑えられるから、レゾネータ１０と連結部材３０との間の気密性がさらに高まる。

（５）ベース部材２０がボルト２１を備えると共に、ボルト２１に締結されるフランジ３１を連結部材３０が備える。これにより、嵌合筒部１２に対する連結部材３０の位置がボルト２１の締結によって保たれるため、レゾネータ１０と連結部材３０との間の気密性がさらに高まる。また、中空空間１０Ｓのなかに位置する連結部材３０の長さが締結によって定まるため、レゾネータ１０による音響効果の再現性も高まる。

（６）ベース部材２０の上端部２０Ｅが嵌合筒部１２の筒端部Ｅ２を覆い、かつ上端部２０Ｅの内周面２０Ｓが嵌合筒部１２の内周面１２Ｓ１と面一の切削加工面である。これにより、ベース部材２０の内周面２０Ｓに対する、嵌合筒部１２の内周面１２Ｓ１の位置が切削加工によって確保される。結果として、嵌合筒部１２に連結部材３０を挿嵌するための構成をベース部材２０に施すことが容易ともなる。

（７）ベース部材２０の内周面と外周面とが嵌合筒部１２や壁部１１と一体化しているため、壁部１１や嵌合筒部１２に対するベース部材２０の位置がレゾネータ１０において固定されやすい。そのため、ベース部材２０に締結される連結部材３０の位置が、レゾネータ１０に対して保たれやすい。

上記実施形態は、以下のように変更して実施することもできる。
［シール部材］
・連結部材３０の外周面３０Ｓは、シール部材５０が嵌め込まれる嵌合溝３２を割愛してもよい。なお、上述したように、外周面３０Ｓが嵌合溝３２を備える構成であれば、連結部材３０に対するシール部材５０の位置ずれが抑えられるため、嵌合筒部１２に連結部材３０を挿嵌する作業が容易ともなる。

・シール部材５０は、連結部材３０の外周面３０Ｓに追従するシートリングでもよいし、連結部材３０の外周面３０Ｓに巻き付けられたシールテープでもよい。

［締結部］
・ベース部材２０は、ボルト２１を割愛すると共に、ベース部材２０に連結部材３０を位置決め固定するための締結爪を備えてもよいし、ベース部材２０に連結部材３０を位置決め固定するためのボルト２１を差し込むボルト孔を備えてもよい。

・ベース部材２０に連結部材３０を位置決め固定する構成は、ボルト２１とナット２２とに限らず、締結ピンや締結ベルトに変更することもできる。

［切削加工］
・切削加工は、嵌合筒部１２を拡径することなく、嵌合筒部１２の内周面１２Ｓ１と面一になるように、蓋部材２０Ａのみに、孔Ｈを形成してもよい。
・切削工程は、嵌合筒部１２の内周面１２Ｓ１よりも大径の内周面２０Ｓを、蓋部材２０Ａに形成してもよい。

・嵌合筒部１２の内周面１２Ｓ１は、ベース部材２０の上端部２０Ｅにおける内周面２０Ｓと等しい表面粗さを備えてもよい。各内周面１２Ｓ１,２０Ｓが等しい表面粗さを備える構成は、蓋部材２０Ａと嵌合筒部１２とに、共通する切削加工を施すことを容易なものとする。

Ｅ１,Ｅ２…筒端部
Ｈ…孔
１０…レゾネータ
１０Ｓ…中空空間
１１…壁部
１２…嵌合筒部
１２Ｓ１…内周面
１２Ｓ２…外周面
２０…ベース部材
２０Ａ…蓋部材
２０Ｅ…上端部
２１…ボルト
２２…ナット
３０…連結部材
３１…フランジ
３２…嵌合溝
４０…導管
５０…シール部材

Claims (8)

1. 中空空間を区切る壁部と、前記壁部の外部に向けて前記壁部から延びる嵌合筒部と、を備えたブロー成形部材であるレゾネータであって、前記嵌合筒部が前記中空空間と前記壁部の外部とを連通させる前記レゾネータと、
   前記嵌合筒部の内部に挿嵌される管状を有した連結部材と、
   前記嵌合筒部の内周面と前記連結部材の外周面とに挟まれたシール部材と、
   を備える管状部材の取付構造であって、
   前記レゾネータは、
   前記壁部の外部に位置するベース部材をさらに備え、
   前記ベース部材は、
   前記嵌合筒部の筒端部を覆い、かつ前記嵌合筒部の外周面に一体化した環状を有し、
   前記筒端部を覆う部分が、前記嵌合筒部の内周面と面一である内周面を備え、
   前記連結部材を締結される
   管状部材の取付構造。
2. 前記連結部材の外周面は、前記連結部材の周方向に延びる嵌合溝を備え、
   前記シール部材は、前記嵌合溝に嵌め込まれたＯリングである
   請求項１に記載の管状部材の取付構造。
3. 前記ベース部材は、前記嵌合筒部の外周面に一体化した本体部と、前記本体部に一体化したボルトと、を備え、
   前記連結部材は、前記ボルトに締結されるフランジを備える
   請求項１または２に記載の管状部材の取付構造。
4. 前記ベース部材のなかで前記筒端部を覆う前記部分の内周面と、前記嵌合筒部の内周面とは、切削加工面である
   請求項１または２に記載の管状部材の取付構造。
5. 前記ベース部材のなかで前記嵌合筒部を囲む内周面と、前記ベース部材の外周面とは、前記レゾネータと一体化している
   請求項１または２に記載の管状部材の取付構造。
6. 中空空間を区切る壁部と、前記壁部の外部に向けて前記壁部から延びる嵌合筒部と、を備えたレゾネータをブロー成形することと、
   管状を有した連結部材の外周面と前記嵌合筒部の内周面とがシール部材を挟むように、前記嵌合筒部に前記連結部材を挿嵌することと、を含む
   取付構造の製造方法であって、
   前記ブロー成形することは、前記嵌合筒部の筒端部と前記嵌合筒部の外周面とを覆う蓋部材を前記レゾネータにインサート成形することを含み、
   前記嵌合筒部の筒内を通じて前記中空空間と前記壁部の外部とを連通する孔を前記蓋部材に切削することによって、前記連結部材を締結するベース部材を前記蓋部材から形成することをさらに含む、
   取付構造の製造方法。
7. 前記ベース部材を前記蓋部材から形成することは、前記嵌合筒部の内周面と前記ベース部材の内周面とが面一であるように、前記嵌合筒部を塞ぐ前記筒端部と前記蓋部材とに孔を切削する
   請求項６に記載の取付構造の製造方法。
8. 前記レゾネータに前記蓋部材をインサート成形することは、前記連結部材を締結するためのボルトを一体化した前記蓋部材を前記レゾネータにインサート成形する
   請求項６または７に記載の取付構造の製造方法。

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