特許第6969964号(P6969964)IP Force 特許公報掲載プロジェクト 2022.1.31 β版

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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】6969964
(24)【登録日】2021年11月1日
(45)【発行日】2021年11月24日
(54)【発明の名称】配管部結合構造
(51)【国際特許分類】
   F02M 35/10 20060101AFI20211111BHJP
   F02M 35/16 20060101ALI20211111BHJP
   F16L 3/00 20060101ALI20211111BHJP
   F16B 19/00 20060101ALI20211111BHJP
【FI】
   F02M35/10 101K
   F02M35/10 301U
   F02M35/10 101G
   F02M35/16 H
   F16L3/00 C
   F16B19/00 M
【請求項の数】2
【全頁数】11
(21)【出願番号】特願2017-198483(P2017-198483)
(22)【出願日】2017年10月12日
(65)【公開番号】特開2019-73979(P2019-73979A)
(43)【公開日】2019年5月16日
【審査請求日】2020年8月7日
(73)【特許権者】
【識別番号】000003207
【氏名又は名称】トヨタ自動車株式会社
(73)【特許権者】
【識別番号】000229069
【氏名又は名称】株式会社セキソー
(74)【代理人】
【識別番号】110001210
【氏名又は名称】特許業務法人YKI国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】藤川 仁孝
(72)【発明者】
【氏名】登埜 一哉
【審査官】 三宅 龍平
(56)【参考文献】
【文献】 特開2003−148668(JP,A)
【文献】 特開2005−069341(JP,A)
【文献】 実開平04−127052(JP,U)
【文献】 特開2009−203901(JP,A)
【文献】 特開2017−115643(JP,A)
【文献】 欧州特許出願公開第3130791(EP,A1)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
F02M 35/00 − 35/16
F16L 3/00
F16B 19/00
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
下側に開口する第1穴が形成された第1部材と、前記第1穴に挿入されることにより前記第1部材に結合される配管部を含む第2部材と、前記第2部材に結合部で結合される第3部材とを備え、
前記第2部材は、前記配管部の挿入側先端部の上端面は、水平面に対し傾斜した平面上に位置する傾斜面を有し、
前記結合部は、前記配管部の下側に位置し、分離方向が水平方向となるように構成され、
前記傾斜面は、前記第2部材と前記第3部材とが結合された状態で、前記第1部材が前記第2部材の前記配管部に対し下方向に組付けられることにより、前記第1部材の前記第1穴に前記第2部材の前記配管部が下側から挿入される際に、前記傾斜面が前記第1部材に上側から押し付けられた場合に、前記第1部材から前記傾斜面に加わる荷重の水平方向の分力によって、前記結合部において、前記第3部材に対し前記第2部材が分離する方向とは反対方向に前記第2部材から力が作用するように構成される、配管部結合構造。
【請求項2】
請求項1に記載の配管部結合構造において、
前記第2部材及び前記第3部材の一方の部材に形成された取付穴に樹脂製またはゴム製のグロメットが取り付けられ、
前記結合部は、前記第2部材及び前記第3部材の他方の部材に形成されたピン状突出部と、前記グロメットとが結合されることにより構成される、配管部結合構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、第1部材と、第1部材に結合される配管部を含む第2部材と、第2部材に結合される第3部材とを備える配管部結合構造に関する。
【背景技術】
【0002】
特許文献1には、吸気ダクトに形成された分岐部の穴にレゾネータの取付部が挿入されることにより、吸気ダクトにレゾネータが結合される構成が記載されている。吸気ダクトは、第1部材に相当する。レゾネータは、第2部材に相当し、レゾネータの取付部は、配管部に相当する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開2009−203901号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
特許文献1に記載された構成では、吸気ダクトの分岐部の穴へレゾネータの取付部を挿入する際に、分岐部の穴の近傍部分が、レゾネータの取付部の挿入側先端部に押し付けられてこの先端部に荷重が加わる可能性がある。そして、その荷重に基づいて、レゾネータのうち、他の部材である第3部材が結合される結合部において、レゾネータが第3部材から分離する方向に力が加わることにより、レゾネータと第3部材とが分離する可能性がある。上記の場合と異なり、第1部材が吸気ダクトではなく、第2部材がレゾネータではない場合でも、第1部材の穴に第2部材の配管部が挿入され、第2部材に第3部材が結合される構成では、上記と同様の不都合が生じる可能性がある。
【0005】
本発明の目的は、第1部材の穴に第2部材の配管部が挿入され、第2部材に第3部材が結合される構成において、穴へ配管部を挿入する際における第2部材と第3部材との分離を抑制できる配管部結合構造を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明の配管部結合構造は、下側に開口する第1穴が形成された第1部材と、前記第1穴に挿入されることにより前記第1部材に結合される配管部を含む第2部材と、前記第2部材に結合部で結合される第3部材とを備え、前記第2部材は、前記配管部の挿入側先端部の上端面は、水平面に対し傾斜した平面上に位置する傾斜面を有し、前記結合部は、前記配管部の下側に位置し、分離方向が水平方向となるように構成され、前記傾斜面は、前記第2部材と前記第3部材とが結合された状態で、前記第1部材が前記第2部材の前記配管部に対し下方向に組付けられることにより、前記第1部材の前記第1穴に前記第2部材の前記配管部が下側から挿入される際に、前記傾斜面が前記第1部材に上側から押し付けられた場合に、前記第1部材から前記傾斜面に加わる荷重の水平方向の分力によって、前記結合部において、前記第3部材に対し前記第2部材が分離する方向とは反対方向に前記第2部材から力が作用するように構成される、配管部結合構造である。

【0007】
上記の構成によれば、第2部材と第3部材とが結合された状態で、第1部材の第1穴に第2部材の配管部が挿入される際に、第2部材の傾斜面に第1部材における第1穴の近傍部分が押し付けられてこの近傍部分から荷重が加わる場合がある。この場合にその荷重に基づいて、第2部材と第3部材との結合部において、第3部材に対し第2部材が分離する方向と反対方向に第2部材から力が作用するので、第2部材と第3部材との分離を抑制できる。
【0008】
本発明の配管部結合構造において、好ましくは、前記第2部材及び前記第3部材の一方の部材に形成された取付穴に樹脂製またはゴム製のグロメットが取り付けられ、前記結合部は、前記第2部材及び前記第3部材の他方の部材に形成されたピン状突出部と、前記グロメットとが結合されることにより構成される。
【0009】
上記の好ましい構成によれば、結合部が金属製のボルト及び金属製のナットの締結により構成される場合に比べて、結合部を軽量にでき、かつ、第1部材の第1穴に第2部材の配管部が挿入される際における第2部材と第3部材との分離を抑制できる。
【発明の効果】
【0010】
本発明の配管部結合構造によれば、第1部材の穴に第2部材の配管部が挿入され、第2部材に第3部材が結合される構成において、穴へ配管部を挿入する際における第2部材と第3部材との分離を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【0011】
図1】本発明に係る実施形態の配管部結合構造を車両の上方から見た図である。
図2A】第2部材と第3部材とが結合された状態で、第1部材の第1穴に第2部材の配管部が挿入される際に傾斜面に第1部材の端部が押し付けられた状態を示している図であって、上半部が図1のA−A断面に対応する図であり、下半部が図1のB−B断面に対応する図である。
図2B】第2部材と第3部材との結合部を示している図2AのC部拡大図である。
図3】第2部材の斜視図である。
図4】第2部材において、図3とは異なる方向に見た斜視図である。
図5】第2部材において、図2Aの矢印D方向に見た図である。
図6】第2部材の傾斜面を示している図2AのE部拡大図である。
図7】比較例の配管部結合構造を示している図2Aに対応する図である。
【発明を実施するための形態】
【0012】
以下、図面を用いて本発明の実施形態を説明する。以下で説明する形状、材料、及び個数は、説明のための例示であって、配管部結合構造を含む車両の仕様等に応じて適宜変更することができる。以下ではすべての図面において同等の要素には同一の符号を付して説明する。また、本文中の説明においては、必要に応じてそれ以前に述べた符号を用いるものとする。
【0013】
図1は、実施形態の配管部結合構造10を車両の上方から見た図である。図2Aは、第2部材であるレゾネータ12と第3部材である固定部材30とが結合された状態で、第1部材であるエアクリーナ40の第1穴44にレゾネータ12の配管部18が挿入される際に傾斜面26にエアクリーナ40の端部が押し付けられた状態を示している図である。図2Aの上半部は、図1のA−A断面に対応する図であり、図2Aの下半部は、図1のB−B断面に対応する図である。図2Bは、図2AのC部拡大図である。
【0014】
配管部結合構造10は、エンジンルーム内において、固定部材30とエアクリーナ40とにレゾネータ12が結合されることにより構成される。固定部材30は、車体を構成する車体構成部材(図示せず)にボルト(図示せず)により固定される金属製または樹脂製の板状部材である。
【0015】
固定部材30は、レゾネータ12に向いた平面状の取付面部31を有する。固定部材30は、エンジンルームにおいて、高さ方向(図1の紙面の表裏方向)に沿うように配置される。取付面部31は、例えば車両の前側または後側に向いている。取付面部31において、取付面部31に沿う方向であり高さ方向に対し直交する方向である幅方向の一端部(図1の上端部)には貫通孔32(図2B)が形成される。取付面部31において幅方向の他端部(図1の下端部)の高さ方向に離れた2つの位置にも、貫通孔(図示せず)が形成される。後述のように、これらの3つの貫通孔32にグロメット50(図2B)を介してレゾネータ12のピン状突出部27,28,29(図3図5)がそれぞれ挿入されることにより、レゾネータ12と固定部材30とが結合される。
【0016】
図3は、レゾネータ12の斜視図である。図4は、レゾネータ12において、図3とは異なる方向に見た斜視図である。図5は、レゾネータ12において、図2Aの矢印D方向に見た図である。
【0017】
レゾネータ12は、樹脂等により形成され、レゾネータ本体13と、3つのピン状突出部27,28,29とを含んでいる。レゾネータ本体13は、箱状部分の幅方向一端(図3の紙面の表側端、図4の右端、図5の左端)に位置する側面15における下側部分から突部16が突出する形状の容器部14と、容器部14の上端から突出する略L字形の配管部18とを有する。レゾネータ本体13は、内側に消音用空間13aを有する。配管部18の上端における開口端には後述のエアクリーナ40(図1図2)が接続される。
【0018】
3つのピン状突出部27,28,29は、レゾネータ本体13において、固定部材30側端の外面における3つの位置からピン状に突出する。具体的には、レゾネータ本体13の厚み方向における一方面(図2A図3の右面、図5の紙面の表側面)において、幅方向一端部(図3の紙面の裏側端部、図5の右端部)には、ピン状突出部27が形成される。レゾネータ本体13の厚み方向一方面において、幅方向他端部(図3の紙面の表側端部、図5の左端部)には、上側及び下側の2つのピン状突出部28,29が形成される。2つのピン状突出部27,29は、容器部14の外面から突出し、残りの1つのピン状突出部28は、容器部14及び配管部18の連続部の外面から突出する。3つのピン状突出部27,28,29は、レゾネータ本体13の外面における略同一の平面上に位置する3つの部分から互いに平行に突出する。図2Bに1つのピン状突出部27で示すように、各ピン状突出部27,28,29の先端部は、球状となっている。
【0019】
3つのピン状突出部27,28,29は、固定部材30に形成された3つの貫通孔32にそれぞれエラストマー樹脂製のグロメット50を介して挿入される。図2Bを用いて、ピン状突出部27及び貫通孔32について説明する。グロメット50は、有底の内側筒部51と、フランジ部52と、外側筒部53とを含んで一体形成される。フランジ部52は、内側筒部51の開口端(図2Bの左端)の外径側に形成され、軸方向一方側(図2Bの左側)から見た形状が円板状である。
【0020】
外側筒部53は、フランジ部52の径方向中間部から軸方向に突出する。外側筒部53は、フランジ部52に連結される第1リング部54と、先端部に配置される第2リング部55と、複数の(例えば4つの)柱部(図示せず)とを含む。複数の柱部は、外側筒部53の軸方向中間部において、周方向に離れて配置され、第1リング部54及び第2リング部55を連結する。隣り合う柱部の間に開口56が形成される。第2リング部55のフランジ部52側端において周方向複数位置(例えば4つの位置)には軸方向に伸びる複数の係止片57が突出形成され、各係止片57は開口56に配置される。各係止片57の外周側面には、第1傾斜面58と第2傾斜面59とが形成される。第1傾斜面58は、外側筒部53の軸方向において、フランジ部52に近づくほど外径側に向かうように傾斜する。第2傾斜面59は、第1傾斜面58のフランジ部52側端に、第1傾斜面58とは逆方向で、かつ第1傾斜面58より軸方向に対し急激に傾斜するように形成される。
【0021】
内側筒部51の内側面の軸方向他端部(図2Bの右端部)には球面状の凹部51aが形成される。ピン状突出部27の先端部がこの凹部51aに嵌め込まれることにより、ピン状突出部27にグロメット50が取り付けられる。この状態で、ピン状突出部27の先端部が凹部51aから抜け出ることが阻止される。そして、ピン状突出部27にグロメット50が取り付けられ、ピン状突出部27の先端部が、グロメット50の内側筒部51及び外側筒部53とともに、固定部材30の貫通孔32に挿入される。この状態で、固定部材30において貫通孔32の開口周縁部にはグロメット50の各係止片57の第2傾斜面59が係止される。また、フランジ部52が取付面部31において、貫通孔32の開口近傍に押し付けられる。3つのピン状突出部27,28,29の残りのピン状突出部28,29についても、同様にピン状突出部28,29がグロメット50を介して固定部材30の貫通孔に挿入され、固定部材30にグロメット50が係止される。固定部材30とレゾネータ12とを結合する際には、固定部材30の開口周縁部にグロメットを取り付けた状態で、グロメットの内側筒部の内側にレゾネータ12のピン状突出部28,29を軸方向に挿入する。これにより、グロメットにピン状突出部28,29が結合される。上記のようにピン状突出部27,28,29と、固定部材30に取り付けられたグロメット50とが結合されることにより、結合部60が構成される。レゾネータ12と固定部材30とはこの結合部60で結合される。なお、グロメットは、ゴム製としてもよい。
【0022】
図2A図3図5に示すように、配管部18は、容器部14の上面から斜め上方に延びる第1部分19と、第1部分19の上端部から略水平方向に伸びる第2部分20と、第2部分20の先端部に連結され略上方に延びる第3部分21とを有する。第3部分21は、上端が開口する。また、第3部分21においてエアクリーナ40(図1図2A)に対する挿入側先端部である上端部の上端面には、水平面に対し傾斜した傾斜面26が形成される。傾斜面26は、後で詳しく説明する。
【0023】
図1図2Aに戻って、エアクリーナ40は、例えば2つのケース要素を結合することにより略箱状に形成され、内側にフィルタエレメント(図示せず)が配置される。エアクリーナ40のエア上流側端部(図1の右端部)にはインレット41が形成される。インレット41には、エアダクト62(図1)のエア下流側端部が接続される。エアクリーナ40のエア下流側端部には、エンジンの吸気マニホールド(図示せず)が、ダクト(図示せず)等を介して取り付けられる。エアクリーナ40は、下端部等で、車体を構成する車体構成部材、または車体構成部材に固定された固定部材に固定される。
【0024】
エアクリーナ40のインレット41側端部(図1図2Aの右端部)において、インレット41より上側部分には、レゾネータ12側に張り出す張り出し部42が形成される。張り出し部42には、下側に開口する第1穴44が形成される。第1穴44には、レゾネータ12の第3部分21(図2A)における上端部が嵌合状態で挿入されることにより、エアクリーナ40にレゾネータ12が結合される。一方、第1穴44へ第3部分21を芯合わせしながら挿入する作業は容易ではなく、張り出し部42における第1穴44の近傍部分が第3部分21の上端面に押し付けられる場合がある。このとき、実施形態によれば、第3部分21の上端面に傾斜面26が形成されるので、レゾネータ12と固定部材30との分離を抑制できる。
【0025】
図6は、レゾネータ12の傾斜面26を示している図2AのE部拡大図である。図2A図3図6に示すように、第3部分21は、互いに略平行な第1壁22及び第2壁23と、互いに略平行な第3壁24及び第4壁25とを有する略四角筒状である。第1壁22及び第2壁23は、固定部材30の取付面部31(図2A)と略平行であり、第3壁24及び第4壁25は、取付面部31に対し略直交する。第1壁22及び第2壁23のうち、水平方向において容器部14に近い側の第1壁22の上端は、第2壁23の上端より高い。第3壁24及び第4壁25の上端は、第1壁22側端から第2壁23側端に向かって緩やかに上側に直線状に傾斜した後、急激に下側に円弧状に傾斜している。また、第1壁22の上端と、第3壁24及び第4壁25の上端の第1壁22側半部とは、水平面に対し傾斜した平面上に位置する。これにより、配管部18において、エアクリーナ40に対する挿入側先端部には、上から見た場合に略U字形となる傾斜面26が形成される。この傾斜面26は、水平方向において第2壁23に近づくほど上側に向かうように水平面に対し傾斜する。上記のようにレゾネータ12と固定部材30とが結合された状態で、エアクリーナ40の第1穴44には、レゾネータ12の配管部18が挿入される。この際に、エアクリーナ40は配管部18に対し、図2Aの矢印α方向である下方向に組み付けられる。
【0026】
また、傾斜面26は、エアクリーナ40の第1穴44の近傍部分に押し付けられることにより、エアクリーナ40から傾斜面26に、傾斜面26に対し直交する方向である斜め下方向(図2A図6の矢印Pで示す方向)に荷重が加わる。傾斜面26は、この荷重によって、レゾネータ12と固定部材30との結合部60において、固定部材30に対しレゾネータ12が分離する方向とは反対方向(図2Aの矢印β方向)にレゾネータ12から力が作用するように構成される。
【0027】
上記の配管部結合構造10によれば、レゾネータ12と固定部材30とが結合された状態で、エアクリーナ40の第1穴44にレゾネータ12の配管部18が挿入される際に、配管部18の傾斜面26に、エアクリーナ40における第1穴44の近傍部分が押し付けられる場合がある。この場合には、この近傍部分から配管部18に図2A図6の矢印Pで示す方向に荷重が加わる。このとき、その荷重は、水平方向において、図6に矢印P1で示す方向である、ピン状突出部27,28,29の突出方向の分力を持つ。これにより、その荷重に基づいて、結合部60において、固定部材30に対しレゾネータ12が分離する方向とは反対方向である図2Aの矢印β方向に、レゾネータ12から力が作用する。このため、第1穴44にレゾネータ12の配管部18が挿入され、レゾネータ12に固定部材30が結合される構成において、第1穴44へ配管部18を挿入する際におけるレゾネータ12と固定部材30との分離を抑制できる。
【0028】
また、傾斜面26に、エアクリーナ40における第1穴44の近傍部分が押し付けられた場合に、その近傍部分が傾斜面26に沿って、図2Aの矢印γで示す方向に下側に滑ることにより、第3部分21の上端部が第1穴44に挿入されやすくなる。これにより、レゾネータ12とエアクリーナ40との組み付け作業性を向上できる。
【0029】
また、傾斜面26における水平面に対する傾斜角度は特に限定されるものではなく、エアクリーナ40における第1穴44の近傍部分と傾斜面26との滑りやすさ等を考慮して傾斜角度が適宜決定される。例えば、水平面に対する傾斜面26の傾斜角度は、5〜12度、好ましくは、8〜12度とする。傾斜角度が大きくなり過ぎることは、レゾネータ12に用いる材料が過度に多くなるため、好ましくない。
【0030】
なお、図2Aに示す実施形態では、レゾネータ12と固定部材30との結合部60は、傾斜面26よりも、水平方向においてエアクリーナ40から遠い側(図2Aの左側)に配置される。一方、本発明は、これに限定するものではなく、上記の結合部は、傾斜面26よりも、水平方向においてエアクリーナ40に近い側(図2Aの右側)に配置されてもよい。
【0031】
図7は、比較例の配管部結合構造を示している図2Aに対応する図である。図7に示す比較例では、レゾネータ12aの配管部18aにおける上端面に傾斜面26aが形成される。この傾斜面26aは、水平方向において第2壁23に近づくほど下側に向かうように水平面に対し傾斜する。比較例において、その他の構成は、図1から図6に示した実施形態と同様である。
【0032】
このような比較例においても、上記の実施形態と同様に、レゾネータ12aと固定部材30とが結合される。そして、この状態で、エアクリーナ40の第1穴44にレゾネータ12aの配管部18aが挿入される際に、配管部18aの傾斜面26aにエアクリーナ40における第1穴44の近傍部分が押し付けられる場合がある。比較例の場合には、この場合に、この近傍部分から配管部18aに図7の矢印Qで示す方向に荷重が加わる。このとき、その荷重は、水平方向において、図7に矢印Q1で示す方向である、ピン状突出部27の突出方向とは逆方向の分力を持つ。これにより、その荷重に基づいて、レゾネータ12aから、固定部材30との結合部において、固定部材30に対しレゾネータ12が分離する方向である図7の矢印δ方向に力が作用する。このため、図7に示すように、レゾネータ12aが固定部材30に対し分離しやすくなってしまう。また、比較例では、傾斜面26aに、エアクリーナ40における第1穴44の近傍部分が押し付けられた場合に、その近傍部分が傾斜面26aに沿って、図7の矢印η方向に下側に滑りやすい。このとき、第3部分21の上端部が第1穴44から遠ざかるので、レゾネータ12aとエアクリーナ40との組み付け作業性が悪化する。上記の実施形態によれば、比較例のこれらの不都合を防止できる。
【0033】
また、上記の実施形態では、固定部材30に形成された取付穴に樹脂製またはゴム製のグロメット50が取り付けられ、結合部60は、レゾネータ12に形成されたピン状突出部と、グロメット50とが結合されることにより構成される。これにより、結合部が金属製のボルト及び金属製のナットの締結により構成される場合に比べて、結合部60を軽量にでき、かつ、第1穴44に配管部18が挿入される際におけるレゾネータ12と固定部材30との分離を抑制できる。
【0034】
なお、上記の実施形態では、レゾネータ12にピン状突出部27,28,29が形成され、固定部材30に取付穴が形成される場合を説明した。一方、レゾネータ12に板部を形成するとともに、その板部に取付穴を形成し、かつ、固定部材30にピン状突出部を形成し、ピン状突出部、グロメット及び取付穴により結合部を構成してもよい。
【0035】
また、上記では、3つのピン状突出部と、固定部材30の取付穴に取り付けたグロメットとを結合しているが、4つ以上のピン状突出部と、固定部材の取付穴に取り付けたグロメットとを結合してもよい。
【0036】
また、上記では、レゾネータ12に結合する固定部材30が、車体構成部材に固定された部材である場合を説明したが、エンジンルーム内に配置される車体構成部材を固定部材とし、この固定部材にレゾネータ12を取り付けてもよい。
【0037】
また、上記では、第1部材をエアクリーナ40とし、第2部材をレゾネータ12とし、第3部材を固定部材30とする場合を説明した。一方、第1部材、第2部材及び第3部材は、これに限定するものではなく、本発明の範囲に属する限り、それぞれ上記の実施形態で説明した部材以外の部材としてもよい。
【符号の説明】
【0038】
10 配管部結合構造、12,12a レゾネータ、13 レゾネータ本体、13a 消音用空間、14 容器部、15 側面、16 突部、18,18a 配管部、19 第1部分、20 第2部分、21 第3部分、22 第1壁、23 第2壁、24 第 3壁、25 第4壁、26,26a 傾斜面、27,28,29 ピン状突出部、30 固定部材、31 取付面部、32 貫通孔、40 エアクリーナ、41 インレット 、42 張り出し部、44 第1穴、50 グロメット、51 内側筒部、51a 凹 部、52 フランジ部、53 外側筒部、54 第1リング部、55 第2リング部、 56 開口、57 係止片、58 第1傾斜面、59 第2傾斜面、60 結合部、6 2 エアダクト。
図1
図2A
図2B
図3
図4
図5
図6
図7