JP7038517B2

JP7038517B2 - 車両用吸気ホース

Info

Publication number: JP7038517B2
Application number: JP2017193086A
Authority: JP
Inventors: 晶子岩崎
Original assignee: Inoac Corp
Current assignee: Inoac Corp
Priority date: 2017-10-02
Filing date: 2017-10-02
Publication date: 2022-03-18
Anticipated expiration: 2037-10-02
Also published as: JP2019065788A

Description

この発明は、エンジンに空気を導入するための車両用吸気ホースに関するものである。

自動車等の車両において、エンジンへ空気を導入するための吸気系が、ダクトやホース等によって構成されている。例えば、吸気系は、空気を取り入れる吸気ダクトと、取り入れた空気中から塵や埃等を除去するためのエアクリーナーと、エアクリーナーおよびインテークマニホルドを繋ぐエアクリーナーホースとを備えている。このようなエアクリーナーホースは、ゴム系材料や熱可塑性エラストマー等の合成樹脂よりなるパイプ状の成形品が用いられている。

前記エアクリーナーホースには、仮にエアクリーナーのフィルターが詰まって該エアクリーナーホース内の負圧が高くなった場合であっても、エアクリーナーホースが潰れない剛性が要求される。そこで、エアクリーナーホースの表面に補強線条が挿入された肉厚部を形成し、エアクリーナーホースが負圧で潰れないように補強したものが提案されている(例えば、特許文献１参照)。

特開平１－８０８８８号公報

特許文献１の開示のエアクリーナーホースは、負圧に耐えるために、補強リブ線条を挿入すると共に、更に肉厚部を網目状に形成しているので、エアクリーナーホースの重量が嵩んでしまう問題が指摘される。

本発明は、従来の技術に係る前記問題に鑑み、これらを好適に解決するべく提案されたものであって、補強部によってホース本体を効果的に補強して、補強部による重量増加を抑えることができる車両用吸気ホースを提供することを目的とする。

前記課題を克服し、所期の目的を達成するため、本願の請求項１に係る発明の車両用吸気ホースは、
筒状の通路形成部により空気流通路が形成されたホース本体と、
前記通路形成部の全周に亘って該通路形成部から張り出して形成され、前記空気流通路の空気流通方向と直交する断面に対して傾くように延在する補強部と、を備えていることを要旨とする。
請求項１に係る発明によれば、補強部を空気流通路の空気流通方向と直交する断面に対して傾けて延在するように形成することで、空気流通路を挟んでずれて延在する補強部によってホース本体を効果的に補強でき、ホース本体の座屈を適切に防止できる。また、補強部によるホース本体の補強効果が高いので、補強部の大きさや数などを抑えて、車両用吸気ホースの重量増加を防止できる。

請求項２に係る発明では、前記ホース本体は、湾曲部を有し、
前記湾曲部または該湾曲部近傍に配置された前記補強部は、該湾曲部の曲がりの軸となる方向に延在する部位同士がずれるように傾けて形成されていることを要旨とする。
請求項２に係る発明によれば、湾曲部の曲がりとの関係で傾きが設定された補強部によって、湾曲部の座屈を適切に防止できる。

請求項３に係る発明では、前記補強部は、前記空気流通路を挟む部位同士が前記空気流通方向にずれた非対称に形成されていることを要旨とする。
請求項３に係る発明によれば、空気流通路を挟む部位同士が空気流通方向にずれた非対称に形成されている補強部によって、ホース本体を効果的に補強でき、ホース本体の座屈を適切に防止できる。

本発明に係る車両用吸気ホースによれば、補強部によってホース本体を効果的に補強でき、補強部による重量増加を抑えることができる。

本発明の好適な実施例に係るエアクリーナーホースを用いた吸気系を示す説明図である。なお、エアクリーナーホースの補強部を図示省略してある。実施例のエアクリーナーホースを示す平面図である。実施例のエアクリーナーホースを示す正面図である。図３のＡ－Ａ線で切断した端面図である。 (ａ)は、実施例のエアクリーナーホースの直線部の一部を概略的に示す図２のＢ矢視図であり、(ｂ)は、実施例のエアクリーナーホースの直線部の一部を概略的に示す図３のＣ矢視図であり、(ｃ)は、(ａ)のＤ－Ｄ線断面図であり、(ｄ)は、(ｂ)のＥ－Ｅ線断面図である。 (ａ)は、実施例のエアクリーナーホースの湾曲部の一部を概略的に示す図２のＦ矢視図であり、(ｂ)は、実施例のエアクリーナーホースの湾曲部の一部を概略的に示す図３のＧ矢視図であり、(ｃ)は、(ａ)のＨ－Ｈ線断面図であり、(ｄ)は、(ｂ)のＩ－Ｉ線断面図である。

次に、本発明に係る車両用吸気ホースにつき、好適な実施例を挙げて、添付図面を参照して以下に説明する。なお、実施例では、車両用吸気ホースとして、エアクリーナーホースを例示する。

図１に示すように、車両の吸気系は、吸気ダクト１０から取り入れた空気(外気)を、エアクリーナー１２を通して清浄にした後に、エアクリーナーホース１４およびスロットルボディ１６を介してエンジン１８に導くように構成されている。なお、エアクリーナーホース１４には、吸気による騒音の発生を抑えるために、共鳴式のレゾネーター(図示せず)を設けてもよい。

図２～図４に示すように、エアクリーナーホース１４は、エアクリーナー１２からエンジン１８に向けて空気を導く空気流通路２４を有するホース本体２２を備えている。ホース本体２２は、筒状(実施例では円筒形)に形成された通路形成部２６によって空気流通路２４を画成している。また、ホース本体２２の途中には、山折りと谷折りとを繰り返す蛇腹部２８が設けられ、ホース本体２２を蛇腹部２８で曲げることができるようになっている。なお、実施例のホース本体２２は、蛇腹部２８がエアクリーナー１２に繋がる入口側(空気流通方向の上流側)に設けられている。ここで、ホース本体２２がエアクリーナー１２に繋がる入口側を空気流通方向上流側とし、スロットルボディ１６に繋がる出口側を空気流通方向下流側と指称する。

図２および図３に示すように、ホース本体２２は、通路形成部２６が直線的に延在して、空気流通方向上流側から下流側に向けて直線的に通じる空気流通路２４が画成された直線部２２Ａを備えている。また、ホース本体２２は、通路形成部２６が湾曲するように延在して、空気流通方向上流側から下流側に向かうにつれて曲がる空気流通路２４が画成された湾曲部２２Ｂを備え、直線部２２Ａと湾曲部２２Ｂとが組み合わさった三次元的な形状になっている。具体的には、蛇腹部２８の空気流通方向下流側に設けられた湾曲部(区別する場合は上流湾曲部２２Ｂａという。)と、該上流湾曲部２２Ｂａの空気流通方向下流側に設けられた直線部２２Ａと、直線部２２Ａの空気流通方向下流側に設けられた湾曲部(区別する場合は下流湾曲部２２Ｂｂという。)とを備えている。

エアクリーナーホース１４は、ウレタンゴム、アクリロニトリルブタジエンゴム(ＮＢＲ)、エチレン・プロピレンゴム(ＥＰＭ)、エチレン・プロピレン・ジエンゴム(ＥＰＤＭ)等のゴム系材料や、オレフィン系熱可塑性エラストマー(ＴＰＯ)又は動的架橋熱可塑性エラストマー(ＴＰＶ)などの熱可塑性エラストマー等で構成され、可撓性を有している。エアクリーナーホース１４は、空気流通路２４に合わせた中子を設置した成形型において射出成形することで、蛇腹部２８および後述する補強部３０などの各部を一体的に形成し、空気を吹き込んで膨らませて中子を取り出すことで得られる。

図２～図６に示すように、エアクリーナーホース１４は、ホース本体２２における通路形成部２６の全周に亘って形成された補強部３０を備えている。補強部３０は、空気流通路２４を画成する壁である通路形成部２６から外方へ張り出すように、通路形成部２６と一体的に形成されている。すなわち、通路形成部２６は、補強部３０によって一部領域が肉厚になっている。補強部３０は、通路形成部２６に連なる幅広の根元から突端に向かうにつれて狭くなる先細りの断面形状で形成されている(図４参照)。実施例の補強部３０は、根元が曲面でなだらかに通路形成部２６の外面に連なると共に、突端が円弧状に形成された断面形状である。

図４～図６に示すように、補強部３０は、空気流通路２４の空気流通方向と直交する断面(以下、基準断面Ｓという。)に対して傾くように延在している。なお、基準断面Ｓは、ホース本体２２の通路形成部２６を補強したい補強位置において、空気流通路２４の空気流通方向と直交するように仮想的に設定したものである。また、基準断面Ｓを規定する空気流通方向は、補強部３０の配置位置においてホース本体２２の通路形成部２６で規定されるものを指し、湾曲部２２Ｂであれば、補強位置の湾曲に沿う接線方向になる。

図５および図６に示すように、補強部３０は、少なくとも、空気流通路２４を挟んで基準断面Ｓに沿った一方向に延在する部位同士が空気流通方向にずれるように非対称な関係で設けられている。例えば、補強部３０は、通路形成部２６の周面のある点(位置Ｐ１)に対応する部位(部位Ｘ１)と、位置Ｐ１に対して空気流通方向と直交する方向へ空気流通路２４を挟んで反対側の点(位置Ｐ２)に対応する部位(Ｘ２)とが、空気流通方向にずれている(図５(ｄ)および図６(ｄ)参照)。実施例の補強部３０は、空気流通路２４を挟んで延在する部位同士が、空気流通方向にずれるように非対称な関係で形成されている。具体的には、補強部３０は、部位Ｘ１と部位Ｘ２とが空気流通方向にずれているだけでなく、通路形成部２６の周面において位置Ｐ１と位置Ｐ２とを結ぶ直線と直交する直線上に位置する位置Ｐ３に対応する部位Ｘ３と、位置Ｐ３と空気流通路２４を挟んで反対側の位置Ｐ４に対応する部位Ｘ４とが、空気流通方向にずれている(図５(ｃ)および図６(ｃ)参照)。このように、通路形成部２６の全周に亘って延在する補強部３０は、通路形成部２６の周方向の各部位が、空気流通方向に直交する方向へ空気流通路２４を挟んで非対称に形成されている。また、補強部３０は、部位Ｘ１～Ｘ４が基準断面Ｓ上からずれており、補強部３０において空気流通路２４を挟む部位同士の間に基準断面Ｓが位置している。

図５および図６に示すように、補強部３０は、位置Ｐ１(Ｐ３)に対応する部位Ｘ１(Ｘ３)から当該位置Ｐ１(Ｐ３)と空気流通路２４を挟んで反対側の位置Ｐ２(位置Ｐ４)に対応する部位Ｘ２(Ｘ４)へ向かうにつれて、空気流通方向上流側または下流側へ変位するように傾いている。補強部３０は、部位Ｘ１(Ｘ３)と部位Ｘ２(Ｘ４)との間の傾きが徐々に変わることで弧状に延在していてもよく(実施例)、傾きが部位Ｘ１(Ｘ３)と部位Ｘ２(Ｘ４)との間で一定であってもよく、傾きが途中で変わってもよい。補強部３０は、部位Ｘ１(Ｘ３)と部位Ｘ２(Ｘ４)とを、基準断面Ｓに沿う方向で一部重なるようにずらして配置してもよく(図５(ｃ)および図６(ｃ))、部位Ｘ１(Ｘ３)と部位Ｘ２(Ｘ４)とを、基準断面Ｓに沿う方向で重ならないようにずらして形成してもよい(図５(ｄ)および図６(ｄ))。

実施例では、エアクリーナーホース１４の上面となる通路形成部２６の上面を便宜的に位置Ｐ１として、補強部３０の上端を部位Ｘ１としており、これに対応して通路形成部２６の下面が位置Ｐ２となって、補強部３０の下端が部位Ｘ２となる。また、空気流通路２４を空気流通方向に見た通路形成部２６の右面を便宜的に位置Ｐ３として、補強部３０の右端を部位Ｘ３としており、これに対応して通路形成部２６の左面が位置Ｐ４となって、補強部３０の左端が部位Ｘ４となっている。

図４に示すように、エアクリーナーホース１４において、空気流通方向に離して複数の補強部３０を設ける場合、複数の補強部３０の傾きを同じ方向にすることが好ましい。実施例において空気流通方向に隣り合う補強部３０,３０は、上端の部位Ｘ１に対して下端の部位Ｘ２が空気流通方向下流側に位置するように何れも傾くと共に、右端の部位Ｘ３に対して左端の部位Ｘ４が空気流通方向上流側に位置するように何れも傾けてある。このように、複数の補強部３０の傾きを同じ方向にすることで、隣り合う補強部３０,３０の間が広くあくことを抑えて、通路形成部２６(ホース本体２２)全体で所望の剛性を確保できる。

図２および図４に示すように、エアクリーナーホース１４には、直線部２２Ａに２本の補強部３０(特に区別する場合は、第１補強部３０Ａという。)が設けられると共に、上流湾曲部２２Ｂａおよび下流湾曲部２２Ｂｂのそれぞれに１本の補強部３０(特に区別する場合は第２補強部３０Ｂという。)が設けられている。実施例のホース本体２２には、直線部２２Ａの空気流通方向上流側と下流側とのそれぞれに第１補強部３０Ａが設けられ、第１補強部３０Ａが湾曲部２２Ｂとの境(湾曲部２２Ｂの近傍)に配置されている。

図５(ｄ)に示すように、第１補強部３０Ａは、通路形成部２６の上面の部位Ｘ１よりも通路形成部２６の下面の部位Ｘ２が空気流通方向下流側に位置するように傾いている。すなわち、第１補強部３０Ａは、隣接する湾曲部２２Ｂの曲がりの軸となる方向に延在する部位Ｘ１と部位Ｘ２とがずれるように形成されている。また、第１補強部３０Ａは、通路形成部２６の右面の部位Ｘ３よりも通路形成部２６の左面の部位Ｘ４が空気流通方向上流側に位置するように傾いている(図５(ｃ)参照)。すなわち、第１補強部３０Ａは、隣接する湾曲部２２Ｂの曲がりの半径方向に延在する部位Ｘ３と部位Ｘ４とがずれるように形成されている。なお、通路形成部２６の全周に亘って空気流通方向に傾けて形成する第１補強部３０Ａは、直線部２２Ａと湾曲部２２Ｂとの両方にかかるように形成してもよい。

図６に示すように、第２補強部３０Ｂは、湾曲部２２Ｂに対応して設けられている。湾曲部２２Ｂに配置される第２補強部３０Ｂは、少なくとも、湾曲部２２Ｂの曲がりの軸となる方向に延在する部位Ｘ１と部位Ｘ２とがずれるように傾けて形成される(図６(ｄ)参照)。すなわち、第２補強部３０Ｂは、通路形成部２６の上面の部位Ｘ１よりも通路形成部２６の下面の部位Ｘ２が空気流通方向下流側に位置するように傾いている。また、第２補強部３０Ｂは、湾曲部２２Ｂの曲がりの半径方向に延在する部位Ｘ３と部位Ｘ４とがずれるように傾けて形成されている(図６(ｃ)参照)。すなわち、第２補強部３０Ｂは、通路形成部２６の右面の部位Ｘ３よりも通路形成部２６の左面の部位Ｘ４が空気流通方向上流側に位置するように傾いている。実施例では、第２補強部３０Ｂにおいて湾曲部２２Ｂの曲がりの内側になる部位Ｘ３が、基準断面Ｓよりも空気流通方向下流側にずれて、湾曲部２２Ｂの曲がりの外側となる部位Ｘ４が、基準断面Ｓよりも空気流通方向上流側にずれている。このように、第２補強部３０Ｂは、湾曲部２２Ｂの曲がりと関連付けて傾きの方向が設定されており、少なくとも、湾曲部２２Ｂの曲がりの軸となる方向に延在する部位同士がずれるように傾けられる。湾曲部２２Ｂの近傍または湾曲部２２Ｂに一部かかるように設ける第１補強部３０Ａについても、第２補強部３０Ｂと同様に、隣接する湾曲部２２Ｂの曲がりと関連付けて傾きの方向を設定するとよい。

実施例の補強部３０は、湾曲部２２Ｂの曲がりの軸となる方向などの通路形成部２６が撓み易い補強方向に対応して、基準断面Ｓに対する傾きを設定してもよい。具体的には、補強部３０は、補強方向に対向する位置(例えば湾曲部２２ＢのＰ１とＰ２)に対応する部位(Ｘ１とＸ２)同士のずれが、補強方向と直交する方向に対向する位置(湾曲部２２ＢのＰ３とＰ４)に対応する部位(Ｘ３とＸ４)同士のずれよりも大きくしてある。

例えば、従来のエアクリーナーホースのように、空気流通方向に直交するように基準断面Ｓの回りに補強線条を設定すると、補強線条の各部が空気流通路２４を挟んで全て対称な関係になる。エアクリーナー１２の詰まり等によってホース本体２２にかかる負圧が高くなり、ホース本体２２の通路形成部２６の座屈が始まると、全て対称な位置関係にある補強線条では、座屈が始まった部位と空気流通路２４を挟んで反対側の部位も座屈が誘発される傾向にある。

エアクリーナーホース１４は、例えば、通路形成部２６の周面における位置Ｐ１(Ｐ３)に座屈させるような力(負圧)がかかった場合、位置Ｐ１(Ｐ３)に対応して補強部３０の部位Ｘ１(Ｘ３)が延在しているので、通路形成部２６の位置Ｐ１(Ｐ３)が座屈することを防止できる。補強部３０は、位置Ｐ１(Ｐ３)と該位置Ｐ１(Ｐ３)に空気流通路２４を挟んで対向する位置Ｐ２(Ｐ４)とを通る基準断面Ｓに対して傾くように延在しているので、位置Ｐ２(Ｐ４)に対応する補強部３０の部位Ｘ２(Ｘ４)が、部位Ｘ１(Ｘ３)に対して空気流通方向上流側または下流側にずれて配置される。部位Ｘ１(Ｘ３)と部位Ｘ２(Ｘ４)とが空気流通路２４を挟んで非対称に形成された補強部３０によって、通路形成部２６の位置Ｐ１(Ｐ３)に力が加わっても位置Ｐ２(Ｐ４)側での座屈の誘発を回避できる。そして、実施例の補強部３０は、部位Ｘ１(Ｘ３)と部位Ｘ２(Ｘ４)との関係だけが非対称なのではなく、通路形成部２６の全周に亘って空気流通路２４を挟む各部位同士の関係が空気流通方向に互いにずれる非対称である。従って、通路形成部２６に負圧がかかっても、補強部３０によって、通路形成部２６の全周に亘って座屈の誘発を防止することができる。

このように、エアクリーナーホース１４は、ホース本体２２の通路形成部２６が補強部３０によって座屈し難くなり、所望の剛性を確保することができる。しかも、１本の補強部３０毎の補強効果が高いので、補強部３０の大きさ(幅や高さなど)や本数などを従来よりも抑えることができ、エアクリーナーホース１４の重量増加を防止できる。また、補強部３０にワイヤー等の補強材を挿入することなく、通路形成部２６を部分的に肉厚にすることのみで補強部３０を形成することができるため、エアクリーナーホース１４の重量増加を防止できると共に、エアクリーナーホース１４の製造工程を簡略化できる。ここで、補強部３０は、ホース本体２２の全周に亘って切れ目なく延在しているので、補強部３０の切れ目を起点としてホース本体２２が変形することを防止できる。

エアクリーナーホース１４は、ホース本体２２の湾曲部２２Ｂに対応して、第２補強部３０Ｂを設けることで、湾曲部２２Ｂの剛性を確保している。第２補強部３０Ｂは、湾曲部２２Ｂの曲がりの軸となる方向に延在する部位同士がずれるように形成してあるので、曲がりの軸となる方向に座屈し易い湾曲部２２Ｂを適切に補強することができる。

前述した実施例に限らず、例えば以下のように変更してもよい。
(１)実施例のように、補強部を外方へ張り出すように形成してホース本体における通路形成部の内面を滑らかに形成することが空気流通路を通る空気の圧力損失の観点から好ましい。しかし、これに限らず、補強部を通路形成部から内方(空気流通路側)へ張り出すように形成することも可能である。
(２)実施例では、ホース本体における通路形成部の直線部に設ける第１補強部を、隣接する湾曲部の曲がりと関連付けて基準断面に対する傾きの方向を設定したが、これに限らず、第１補強部を湾曲部の曲がりを関係なく傾きの方向を設定してもよい。
(３)実施例では、通路形成部の全周に亘って空気流通路を挟む各部位同士の関係を空気流通方向に互いにずれる非対称な関係で補強部を形成したが、これに限らず、例えば、前述した部位Ｘ１と部位２とが空気流通方向にずれる非対称であるものの、部位Ｘ３とＸ４とが対称になるように補強部を形成してもよい。このように、補強部の傾きを一軸で設定する際は、湾曲部の曲がりの軸となる方向など、補強部において通路形成部が撓み易い方向に延在する部位同士がずれるように、補強部の傾きを設定するとよい。
(４)実施例ではエアクリーナーホースを例示したが、車両の吸気系ホースを構成するものであれば、これに限らない。

２２ホース本体，２２Ｂ湾曲部，２４空気流通路，２６通路形成部，
３０補強部(３０Ａ第１補強部、３０Ｂ第２補強部)

Claims

筒状の通路形成部により空気流通路が形成されたホース本体と、
前記通路形成部の一部を肉厚にすることで該通路形成部の全周に亘って該通路形成部から張り出して形成され、前記空気流通路の空気流通方向と直交する断面に対して傾くように延在する補強部と、を備えていることを特徴とする車両用吸気ホース（ただし、熱可塑性樹脂の繊維からなる不織布の帯状体の一部を重ね合わせて、螺旋状に巻回して形成した車両用吸気ホースにおいて、前記帯状体の片側の幅端部が折り返されて重合部が形成され、その重合部の側に隣合う前記帯状体における前記片側の幅端部と反対側の幅端部により、前記重合部が被覆されていることを特徴とする車両用吸気ホースを除く）。
筒状の通路形成部により空気流通路が形成されたホース本体と、
前記通路形成部の一部を肉厚にすることで該通路形成部の全周に亘って該通路形成部から張り出して形成され、前記空気流通路の空気流通方向と直交する断面に対して傾くように延在する補強部と、を備えており、
ゴム系材料又は動的架橋熱可塑性エラストマーで構成される
ことを特徴とする車両用吸気ホース。
筒状の通路形成部により空気流通路が形成されたホース本体と、
前記通路形成部の一部を肉厚にすることで該通路形成部の全周に亘って該通路形成部から張り出して形成され、前記空気流通路の空気流通方向と直交する断面に対して傾くように延在する複数の補強部と、を備えている
ことを特徴とする車両用吸気ホース。
筒状の通路形成部により空気流通路が形成されたホース本体と、
前記通路形成部の全周に亘って該通路形成部から張り出し、閉環状に形成された補強部と、を備え、
前記補強部は、前記空気流通路の空気流通方向と直交する断面に対して傾くように延在している
ことを特徴とする車両用吸気ホース。
前記ホース本体は、湾曲部を有し、
前記湾曲部または該湾曲部近傍に配置された前記補強部は、該湾曲部の曲がりの軸となる方向に延在する部位同士がずれるように傾けて形成されている請求項１～４の何れか一項に記載の車両用吸気ホース。
前記補強部は、前記空気流通路を挟む部位同士が前記空気流通方向にずれた非対称に形成されている請求項１～５の何れか一項に記載の車両用吸気ホース。