JP6230922B2 - ブローバイヒーター - Google Patents

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Description

本発明は、エンジンのブローバイガスを加熱して、当該ブローバイガスに含まれる水分等が管路内壁部に付着ないし氷結することを防止するブローバイヒーターに関する。
環境汚染を避けるために、エンジンのブローバイガスを大気開放しないで、エンジンの吸気経路に環流させることが行われている。そして、このようなブローバイガス環流管路において、ブローバイガスに含まれる水分等が管路内壁部に付着ないし氷結することを防止するために、従来よりブローバイガスヒーターが広く用いられている。
図６は、従来のブローバイガスヒーターを示す概略斜視図であり（特許文献１の図１１に対応）、図７は、図６のブローバイガスヒーターがブローバイガス環流通路に設けられた例を示す概略断面図である（特許文献１の図９に対応）。
図６及び図７に示すように、ブローバイガスの通路となる金属管５５が平滑壁部５５ｄと部分円筒壁部５５ｅとを有している（図６参照）。従って、金属管５５の断面開口形状は、部分円形状である。平滑壁部５５ｄの先端と部分円筒壁部５５ｅの先端とが、金属管５５の共通の開口端面を形成しており、平滑壁部５５ｄの先端全体が、金属管５５の開口面の最後部５５ｃとなっており、部分円筒壁部５５ｅの先端の中央部が、金属管５５の開口面の最先部５５ｂとなっている（図６及び図７参照）。平滑壁部５５ｄは、樹脂製の加熱源取付管５４を介して、電子セラミックヒーターである加熱源５６と対向するように配置されている。加熱源５６には、プラグ部材５７を介して、電力が供給されるようになっている。また、金属管５５は、その断面開口面積が先端側ほど小さくなるように形成された絞り部５５ｆを有している。
図７に示すように、金属管５５の突出部５５ａが、接続管６１における内壁面６１ｄよりも吸気通路軸線側ａ１へ突出するように配置される。金属管５５に付着するブローバイガスの水分ないし油分は、突出部５５ａを伝ってその先端側（下方）へ流動し、水滴化ないし油滴化が促される。
特開２０１２−２１５１３７
金属管５５は、一般的には、プレス打ち抜きによって形成された金属平板を筒状に加工することで形成される。そして、金属管５５の合わせ部は、平滑壁部５５ｄの側に位置して、大きな隙間が残存しないように曲げ加工されている。金属管５５の合わせ部の隙間は大きくは無いが、そこから少量のブローバイガスが漏出してしまう。このため、加熱源５６をブローバイガスから保護するために、前述のように平滑壁部５５ｄと加熱源５６との間に樹脂製の加熱源取付管５４が介在されている。
加熱源取付管５４を介在させずに、金属材である平滑壁部５５ｄを加熱源５６に直接接触させることができれば、伝熱性能を顕著に向上できる。そのためには、加熱源５６をブローバイガスから保護するために、金属管５５の合わせ部を平滑壁部５５ｄの側でなく部分円筒壁部５５ｅの側に設ける必要がある。
しかしながら、従来の技術では、金属管５５の合わせ部を平滑壁部５５ｄの側でなく部分円筒壁部５５ｅの側に設ける場合、大きな隙間が残存しないような曲げ加工をすることが難しかった。
本発明は、以上の知見に基づいて創案されたものである。本発明の目的は、金属管の合わせ部を平滑壁部とは異なる側に設ける場合に大きな隙間が残存しないような加工方法を提供し、そのことによって、平滑壁部とは異なる側に金属管の合わせ部が位置するブローバイヒーターを提供することである。
具体的には、本件発明者は、金属板を筒状に曲げ加工した状態でインサートした樹脂成形品を成形する方法であって、筒状に曲げ加工された金属板が平滑壁部と曲面壁部とを有する金属管を構成する場合において、前記曲面壁部に前記金属管の合わせ部を位置させるべく、前記金属管の合わせ部を挟む両側の前記曲面壁部の外周面の当接部に金型を当接させて前記金属管の合わせ部を密着させた状態を維持して樹脂成形を行う、という方法を開発した。
本発明は、本件発明者によって開発された前記方法によって製造されるブローバイヒーターである。
すなわち、ブローバイガスが通流し下流側に開口する筒体を有するブローバイヒーターであって、前記筒体は、金属板を筒状に曲げ加工した状態でインサートした樹脂成形品として形成されており、前記筒状に曲げ加工された金属板は、平滑壁部と曲面壁部とを有する金属管を構成しており、前記曲面壁部に、前記金属管の合わせ部が位置しており、前記平滑壁部に、加熱源が設けられていることを特徴とするブローバイヒーターである。
本発明によれば、金属管の曲面壁部に金属管の合わせ部が位置しているため、平滑壁部に直接的に、すなわち、ブローバイガスから加熱源を保護するための中間部材を介在させる必要なく、加熱源を設けることができる。これにより、伝熱性能が顕著に向上する。また、中間部材が必要無い分、部品点数が削減されるという効果も得られる。
平滑壁部に直接的に加熱源を設ける場合には、平滑壁部に加熱源の位置決めのための凸部または凹部を設けておくことが好ましい。この場合、加熱源の位置決めを容易かつ確実に実施することができる。
一般的には、前記曲面壁部は、下流側に向かって断面積が減少する部位（絞り部）を有している。例えば、金属管の合わせ部は、平滑壁部に対向する曲面壁部の頂部の稜線に対応していて、当該稜線の両側に金属管の軸線方向に対して交わる方向に伸びる傾斜部が構成されている。そして、本件発明者によって開発された前記方法に対応して、金属管の合わせ部を挟む両側の曲面壁部の外周面、例えば金属管の合わせ部を挟む両側の傾斜部の外周面に、インサート成形時に金型が当接し、インサート成形後には樹脂で被覆されずに露出する当接部が設けられる。
本発明は、少なくとも本願出願の時点においては、ブローバイヒーターに限定されない。
すなわち、本発明は、金属板を筒状に曲げ加工した状態でインサートした樹脂成形品であって、前記筒状に曲げ加工された金属板は、平滑壁部と曲面壁部とを有する金属管を構成しており、前記曲面壁部に、前記金属管の合わせ部が位置しており、前記金属管の合わせ部を挟む両側の前記曲面壁部の外周面には、インサート成形時に金型が当接しインサート成形後には樹脂で被覆されずに露出する当接部が設けられていることを特徴とする樹脂成形品である。
あるいは、本発明は、金属板を筒状に曲げ加工した状態でインサートした樹脂成形品であって、前記筒状に曲げ加工された金属板は、少なくとも一部に軸線方向に対して交わる方向に伸びる傾斜部を有する金属管を構成しており、前記傾斜部に、前記金属管の合わせ部が位置しており、前記金属管の合わせ部を挟む両側の前記傾斜部の外周面には、インサート成形時に金型が当接しインサート成形後には樹脂で被覆されずに露出する当接部が設けられていることを特徴とする樹脂成形品である。
また、本発明は、少なくとも本願出願の時点においては、本件発明者によって開発された前記方法自体をも含む。
すなわち、本発明は、金属板を筒状に曲げ加工した状態でインサートした樹脂成形品を成形する方法であって、前記筒状に曲げ加工された金属板は、平滑壁部と曲面壁部とを有する金属管を構成しており、前記曲面壁部に、前記金属管の合わせ部が位置しており、前記金属管の合わせ部を挟む両側の前記曲面壁部の外周面の当接部に金型を当接させて前記金属管の合わせ部を密着させた状態で、樹脂成形を行うことを特徴とする樹脂成形品の形成方法である。
あるいは、本発明は、金属板を筒状に曲げ加工した状態でインサートした樹脂成形品を成形する方法であって、前記筒状に曲げ加工された金属板は、少なくとも一部に軸線方向に対して交わる方向に伸びる傾斜部を有する金属管を構成しており、前記傾斜部に、前記金属管の合わせ部が位置しており、前記金属管の合わせ部を挟む両側の前記傾斜部の外周面の当接部に金型を当接させて前記金属管の合わせ部を密着させた状態で、樹脂成形を行うことを特徴とする樹脂成形品の形成方法である。
本発明によれば、金属管の曲面壁部に金属管の合わせ部が位置しているため、平滑壁部に直接的に、すなわち、ブローバイガスから加熱源を保護するための中間部材を介在させる必要なく、加熱源を設けることができる。これにより、伝熱性能が顕著に向上する。また、中間部材が必要無い分、部品点数が削減されるという効果も得られる。
本発明の一実施の形態のブローバイガスヒーターを示す概略斜視図である。 図１のブローバイガスヒーターの概略断面図である。 図１のブローバイガスヒーターの概略正面図である。 図１のブローバイガスヒーターを成形する際の金型について説明するための概略図である。 図１のブローバイガスヒーターの金属管の上面を示す概略斜視図である。 従来のブローバイガスヒーターを示す概略斜視図である（特許文献１の図１１）。 図６のブローバイガスヒーターがブローバイガス環流通路に設けられた例を示す概略断面図である（特許文献１の図９）。
以下に、添付の図面を参照して、本発明の実施の形態を詳細に説明する。
図１は、本発明の一実施の形態のブローバイガスヒーターを示す概略斜視図であり、図２は、図１のブローバイガスヒーターの概略断面図であり、図３は、図１のブローバイガスヒーターの概略正面図である。
図１乃至図３に示すように、本発明の一実施の形態のブローバイガスヒーター１０は、ブローバイガスの通路となる金属管５が平滑壁部５ｄと曲面壁部５ｅとを有している（図１参照）。金属管５の断面開口形状は、略半月形状である。平滑壁部５ｄの先端全体と曲面壁部５ｅの先端とが、金属管５の共通の開口端面５ａを形成している（図２参照）。平滑壁部５ｄは、例えば市販の電子セラミックヒーターである加熱源６と直接対向するように配置されている。加熱源６には、プラグ部材７を介して、電力が供給されるようになっている。また、金属管５は、その断面開口面積が先端側ほど小さくなるように形成された絞り部５ｆを有している。
以上のような金属管５が、樹脂製の外筒８内にインサート成形されている。具体的には、図４に示すように、金属管５の合わせ部を挟む両側の曲面壁部５ｅの外周面の当接部５ｔに金型２０によって荷重を加え（図４（ａ）→図４（ｂ））、金属管５の合わせ部を密着させた状態で金属管５の周囲に樹脂成形を行うことで、金属管５の合わせ部を曲面壁部５ｅに設ける場合であっても大きな隙間が残存しないということを実現している。このようなインサート成形後、金型２０は金属管５の軸線方向に退避して、当接部５ｔから離れる（図４（ｂ）→図４（ａ））。従って、当接部５ｔは、インサート成形後には樹脂で被覆されずに露出した箇所となる。
図１乃至図３に示すように、本実施の形態では、金属管５の合わせ部は、平滑壁部５ｄに対向する曲面壁部５ｅの頂部の稜線に対応していて、当該稜線の両側に金属管５の軸線方向に対して交わる方向に伸びる傾斜部（曲面である）が構成されており、当該傾斜部の外周面に前記当接部５ｔが設けられている。
また、図５に示すように、加熱源６の位置決めを容易かつ確実に実施するために、平滑壁部５ｄに加熱源６の位置決めのための凸部５ｐ（凹部でもよい）が設けられている。
次に、以上のような本実施の形態のブローバイガスヒーター１０の作用について説明する。金属管５の開口端面５ａが、不図示の吸気通路管内へ突出するように配置される。ブローバイガスは、金属管５内を案内されて流れる。その過程で、凝結してしまったブローバイガスの水分ないし油分が、加熱源６からの熱によって溶かされる。
それでも金属管５に付着してしまう少量のブローバイガスの水分ないし油分は、開口端面５ａまで誘導されて、当該開口端面５ａにおいて水滴化ないし油滴化され、不図示の吸気通路管内を流れる気流内へ飛散する。ここで、飛散していく水滴ないし油滴のサイズは十分に小さいため、飛散した水滴ないし油滴がその後に氷結等した場合でも、その氷塊が小体積であるため、例えばターボインペラーの損傷等の発生を抑制することができる。
以上のような本実施の形態のブローバイガスヒーター１０によれば、金属管５の曲面壁部５ｅに金属管５の合わせ部が位置しているため、平滑壁部５ｄに直接的に、すなわち、ブローバイガスから加熱源６を保護するための中間部材を介在させる必要なく、加熱源６を設けることができる。これにより、伝熱性能が顕著に向上する。また、中間部材が必要無い分、部品点数が削減されるという効果も得られる。
また、本実施の形態のブローバイガスヒーター１０によれば、平滑壁部５ｄに加熱源の位置決めのための凸部５ｐが設けられているため、加熱源６の位置決めを容易かつ確実に実施することができる。
１０ ブローバイガスヒーター
５ 金属管
５ａ 開口端面
５ｄ 平滑壁部
５ｅ 曲面壁部
５ｆ 絞り部
５ｐ 凸部
５ｔ 当接部
６ 加熱源
７ プラグ部材
２０ 金型
５４ 加熱源取付管
５５ 金属管
５５ａ 突出部
５５ｂ 先端部
５５ｃ 最後部
５５ｄ 平滑壁部
５５ｅ 部分円筒壁部
５５ｆ 絞り部
５６ 加熱源
５７ プラグ部材
６１ 接続管
６１ｄ 内壁面

Claims (7)

  1. ブローバイガスが通流し下流側に開口する筒体を有するブローバイヒーターであって、 前記筒体は、金属板を筒状に曲げ加工した状態でインサートした樹脂成形品として形成されており、
    前記筒状に曲げ加工された金属板は、平滑壁部と曲面壁部とを有する金属管を構成しており、
    前記曲面壁部に、前記金属管の合わせ部が位置しており、
    前記平滑壁部に、加熱源が設けられており、
    前記合わせ部は、前記曲面壁部のうち前記平滑壁部に対向する部位に位置付けられており、
    前記曲面壁部は、下流側に向かって断面積が減少する部位を有している
    ことを特徴とするブローバイヒーター。
  2. 前記平滑壁部に、前記加熱源を位置決めするための凸部または凹部が設けられている
    ことを特徴とする請求項１に記載のブローバイヒーター。
  3. 前記金属管の合わせ部を挟む両側の前記曲面壁部の外周面には、インサート成形時に金型が当接しインサート成形後には樹脂で被覆されずに露出する当接部が設けられている
    ことを特徴とする請求項１または２に記載のブローバイヒーター。
  4. 金属板を筒状に曲げ加工した状態でインサートした樹脂成形品であって、
    前記筒状に曲げ加工された金属板は、平滑壁部と曲面壁部とを有する金属管を構成しており、
    前記曲面壁部に、前記金属管の合わせ部が位置しており、
    前記金属管の合わせ部を挟む両側の前記曲面壁部の外周面には、インサート成形時に金型が当接しインサート成形後には樹脂で被覆されずに露出する当接部が設けられており、
    前記合わせ部は、前記曲面壁部のうち前記平滑壁部に対向する部位に位置付けられており、
    前記曲面壁部は、下流側に向かって断面積が減少する部位を有している
    ことを特徴とする樹脂成形品。
  5. 金属板を筒状に曲げ加工した状態でインサートした樹脂成形品であって、
    前記筒状に曲げ加工された金属板は、少なくとも一部に軸線方向に対して交わる方向に伸びる傾斜部を有する金属管を構成しており、
    前記傾斜部に、前記金属管の合わせ部が位置しており、
    前記金属管の合わせ部を挟む両側の前記傾斜部の外周面には、インサート成形時に金型が当接しインサート成形後には樹脂で被覆されずに露出する当接部が設けられており、
    前記合わせ部は、前記曲面壁部のうち前記平滑壁部に対向する部位に位置付けられており、
    前記曲面壁部は、下流側に向かって断面積が減少する部位を有している
    ことを特徴とする樹脂成形品。
  6. 金属板を筒状に曲げ加工した状態でインサートした樹脂成形品を成形する方法であって、
    前記筒状に曲げ加工された金属板は、平滑壁部と曲面壁部とを有する金属管を構成しており、
    前記曲面壁部に、前記金属管の合わせ部が位置しており、
    前記合わせ部は、前記曲面壁部のうち前記平滑壁部に対向する部位に位置付けられており、
    前記曲面壁部は、下流側に向かって断面積が減少する部位を有しており、
    前記金属管の合わせ部を挟む両側の前記曲面壁部の外周面の当接部に金型を当接させて前記金属管の合わせ部を密着させた状態で、樹脂成形を行う
    ことを特徴とする樹脂成形品の形成方法。
  7. 金属板を筒状に曲げ加工した状態でインサートした樹脂成形品を成形する方法であって、
    前記筒状に曲げ加工された金属板は、少なくとも一部に軸線方向に対して交わる方向に伸びる傾斜部を有する金属管を構成しており、
    前記傾斜部に、前記金属管の合わせ部が位置しており、
    前記合わせ部は、前記曲面壁部のうち前記平滑壁部に対向する部位に位置付けられており、
    前記曲面壁部は、下流側に向かって断面積が減少する部位を有しており、
    前記金属管の合わせ部を挟む両側の前記傾斜部の外周面の当接部に金型を当接させて前記金属管の合わせ部を密着させた状態で、樹脂成形を行う
    ことを特徴とする樹脂成形品の形成方法。
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