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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】
(24)【登録日】2024-04-15
(45)【発行日】2024-04-23
(54)【発明の名称】吸気部品のシール構造
(51)【国際特許分類】
   F02M 35/10 20060101AFI20240416BHJP
   B60K 13/02 20060101ALI20240416BHJP
   F02M 35/16 20060101ALN20240416BHJP
【FI】
F02M35/10 101L
B60K13/02 Z
F02M35/16 F
【請求項の数】 4
(21)【出願番号】P 2021002671
(22)【出願日】2021-01-12
(65)【公開番号】P2022107948
(43)【公開日】2022-07-25
【審査請求日】2023-06-21
(73)【特許権者】
【識別番号】000241500
【氏名又は名称】トヨタ紡織株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100105957
【弁理士】
【氏名又は名称】恩田 誠
(74)【代理人】
【識別番号】100068755
【弁理士】
【氏名又は名称】恩田 博宣
(72)【発明者】
【氏名】廣瀬 元紀
【審査官】櫻田 正紀
(56)【参考文献】
【文献】特開平11-050921(JP,A)
【文献】特開2006-258091(JP,A)
【文献】実開平05-096459(JP,U)
【文献】特開平09-242629(JP,A)
【文献】特開昭60-029331(JP,A)
【文献】実開昭61-190464(JP,U)
【文献】特開平08-061170(JP,A)
【文献】特開平08-178580(JP,A)
【文献】特開2004-092582(JP,A)
【文献】特開2006-037873(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
F02M 35/10
B60K 13/02
F02M 35/16
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
筒状の第1吸気部品、該第1吸気部品に接続される筒状の第2吸気部品、及び前記第1吸気部品及び前記第2吸気部品とは別体として構成され、前記第1吸気部品と前記第2吸気部品との間をシールする環状のシール部材を備える吸気部品のシール構造であって、
前記第1吸気部品が組付けられるとともに、前記第1吸気部品及び前記第2吸気部品の少なくとも一方が挿通される挿通孔が形成されたボディ部材をさらに備え、
前記第1吸気部品及び前記第2吸気部品の一方には、筒状の本体部と、該本体部の外周面全周に亘って立設されていて前記ボディ部材に対向する対向面を有するフランジ部とが設けられ、
前記シール部材は、前記対向面に取り付けられていて、外周部が前記ボディ部材と前記フランジ部とに挟まれているとともに、前記外周部よりも内周側の内周部が前記第1吸気部品及び前記第2吸気部品の他方と前記フランジ部とに挟まれている吸気部品のシール構造。
【請求項2】
前記第1吸気部品及び前記第2吸気部品の前記他方は、前記第1吸気部品及び前記第2吸気部品の前記一方側の端部が筒状であって、該端部の先端を前記シール部材に突き当てることで前記内周部を前記フランジ部との間で挟んでいる
請求項1に記載の吸気部品のシール構造。
【請求項3】
前記第1吸気部品の前記フランジ部は、前記本体部の外形に沿った外形形状を有する中央部と、該第1吸気部品を前記ボディ部材に組付けるときの組付け方向における先端側に位置し、前記組付け方向と直交する方向に延びる幅広部を含む
請求項1または2に記載の吸気部品のシール構造。
【請求項4】
前記フランジ部の前記対向面の全体に前記シール部材が取り付けられている
請求項1~3のいずれか一項に記載の吸気部品のシール構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、吸気部品のシール構造に関する。
【背景技術】
【0002】
特許文献1には、吸気部品として吸気パイプ及び2ウェイパイプを備え、これら吸気パイプ及び2ウェイパイプの接続部分をシールするシール構造が開示されている。
図7に示すように、このシール構造は、吸気パイプ100の下流側端部に嵌着されたシール部材110を有している。シール部材110は、吸気パイプ100の外周面と接触することで該吸気パイプ100との間をシールしている。また、シール部材110は、その第1面110Aがボディ部材であるフレーム120に接触している。シール部材110の第2面110Bには、2ウェイパイプ130の上流側端部の先端が押し付けられている。シール部材110は、その外周側の部分がフレーム120と2ウェイパイプ130とによって挟まれることで、これらの間をシールしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特開平5-86999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に記載の吸気部品のシール構造では、シール部材110の外周側の部分に2ウェイパイプ130の上流側端部の先端を押し付けている。これによる変形によって、シール部材110の内周側の部分には、吸気パイプ100との接触面110Cを該吸気パイプ100から剥離させる方向の力が作用する虞がある。そのため、特許文献1の吸気部品のシール構造では、吸気パイプとシール部材との間のシール性が充分であるとは言い難く、改善の余地がある。
【0005】
本発明の目的は、シール性を向上させることを可能にした吸気部品のシール構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0006】
上記課題を解決するための吸気部品のシール構造は、筒状の第1吸気部品、該第1吸気部品に接続される筒状の第2吸気部品、及び前記第1吸気部品と前記第2吸気部品との間をシールする環状のシール部材を備える吸気部品のシール構造であって、前記第1吸気部品が組付けられるとともに、前記第1吸気部品及び前記第2吸気部品の少なくとも一方が挿通される挿通孔が形成されたボディ部材をさらに備え、前記第1吸気部品及び前記第2吸気部品の一方には、筒状の本体部と、該本体部の外周面全周に亘って立設されていて前記ボディ部材に対向する対向面を有するフランジ部とが設けられ、前記シール部材は、前記対向面に取り付けられていて、外周部が前記ボディ部材と前記フランジ部とに挟まれているとともに、前記外周部よりも内周側の内周部が前記第1吸気部品及び前記第2吸気部品の他方と前記フランジ部とに挟まれている。
【0007】
上記構成では、シール部材の外周部は、フランジ部とボディ部材との間に挟まれてこれらの間をシールする。また、シール部材の内周部は、第1吸気部品及び第2吸気部品のうちフランジ部が設けられた一方と、第1吸気部品及び第2吸気部品のうちフランジ部が設けられていない他方との間に挟まれて、第1吸気部品及び第2吸気部品の間をシールする。このように、フランジ部の対向面にシール部材を取り付けて該シール部材の外周部及び内周部を他の部材によって挟んでシールする構成とすることで、シール部材の外周部及び内周部を挟む方向が同じ方向となる。したがって、上記構成によれば、シール部材を挟んだときにシール部を剥離させる方向の力が作用しにくくなり、これらシール部分におけるシール性を向上させることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【0008】
図1】インレットダクト、エアクリーナ、及びフェンダパネルの斜視図。
図2】インレットダクト、シール部材、及びフェンダパネルの分解斜視図。
図3】吸気部品のシール構造の断面図。
図4】インレットダクトをフェンダパネルに組付けるときの状態を示す側面図。
図5】インレットダクトをフェンダパネルに組付けるときの状態を示す平面図。
図6】吸気部品のシール構造の他の例を示す断面図。
図7】従来の吸気部品のシール構造を示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【0009】
吸気部品のシール構造の一実施形態について、図1図5を参照して説明する。なお、各図において、車両前後方向における前側をFr、車両前後方向における後側をRr、車幅方向における右手側をRH、車幅方向における左手側をLH、及び車両上側をUprとして矢印で示している。
【0010】
図1に示すように、吸気部品のシール構造は、吸気部品として、第1吸気部品であるインレットダクト10と、第2吸気部品であるエアクリーナ30とを備えている。これら吸気部品は、車両に搭載されている。インレットダクト10に対して、エアクリーナ30は車幅方向左手側に配置されている。インレットダクト10は、本体部11とフランジ部20とを有している。本体部11は、例えば樹脂からなり、円筒状に構成されている。本体部11は、平面視においてL字状に形成されている。
【0011】
図1及び図2に示すように、本体部11は、車両後側に開口する第1開口部12と、第1開口部12から車両前側に延びる導入部13と、導入部13の前端部から車幅方向左手側に湾曲した形状の湾曲部14と、湾曲部14の左端部に連結されて車幅方向左手側に開口する第2開口部15とを有する。湾曲部14には、車両前側へ突出した形状の保持片14Aが形成されている。図示を省略しているが、保持片14Aには、弾性体からなるグロメットが組付けられている。
【0012】
図2に示すように、フランジ部20は、湾曲部14の左端部における外周面に立設されている。そのため、本体部11は、第2開口部15がフランジ部20よりも車幅方向左手側に突出した形状となっている。フランジ部20は、薄板状に形成されている。フランジ部20は、湾曲部14における左端部の外形に沿った外形形状、すなわち外形が円形状の中央部21と、中央部21よりも上方に配置された幅広部22とを有している。中央部21は、中央が開口した円板形状である。幅広部22は、車両前後方向に延びており、車両後側に設けられた第1角部22Aと、車両前側に設けられた第2角部22Bと、第1角部22A及び第2角部22Bを連結する平面部22Cとを有する略矩形状に形成されている。
【0013】
図1に示すように、インレットダクト10の導入部13における車幅方向左手側には、ボディ部材としてのフェンダパネル50が配置されている。フェンダパネル50は、車両のホイールハウス60とエンジンコンパートメント70とを区画する。本実施形態では、フェンダパネル50よりも車幅方向右手側がホイールハウス60であり、フェンダパネル50よりも車幅方向左手側がエンジンコンパートメント70である。
【0014】
図2に示すように、フェンダパネル50には、略円形状の挿通孔50Aが形成されている。挿通孔50Aの直径は、第2開口部15の外径よりも大きい。フェンダパネル50において、挿通孔50Aを有する第3開口部51は、フェンダパネル50の一般部52に対して車幅方向左手側に少し窪んだ形状に形成されている。
【0015】
図1に示すように、フェンダパネル50において、車幅方向右手側に配置された第1面50Bには固定片53が設けられている。固定片53は、第1面50Bに接合されている接合部53Aと、接合部53Aの下端から車幅方向右手側に延びる固定部53Bとを有している。固定部53Bは、インレットダクト10の保持片14Aの上方まで延びている。固定部53Bには、ナット53Cが溶接されている。保持片14Aに保持されているグロメットの下方から挿通された図示しないボルトが、固定片53のナット53Cに締結されることで、インレットダクト10の車両前方部分がフェンダパネル50に組付けられている。なお、図示を省略しているが、インレットダクト10の車両後方部分も、同様にしてフェンダパネル50に組付けられている。
【0016】
インレットダクト10がフェンダパネル50に組付けられた状態では、第2開口部15が挿通孔50Aに挿通されている。換言すれば、インレットダクト10の第1開口部12、導入部13、湾曲部14、及びフランジ部20は、フェンダパネル50よりも車幅方向右手側に配置されており、ホイールハウス60内に位置している。また、インレットダクト10の第2開口部15の先端は、フェンダパネル50よりも車幅方向左手側に配置されており、エンジンコンパートメント70内に位置している。フランジ部20における車幅方向左手側の面は、フェンダパネル50に対向する対向面20Aを構成している。
【0017】
図2に示すように、フランジ部20の対向面20Aには、シール部材80が取り付けられる。シール部材80は、例えば接着や溶着などによって対向面20Aに固定することができる。シール部材80は、樹脂性のスポンジによって構成されている。シール部材80は、フランジ部20の対向面20Aと同じ外形形状となるように形成されている。すなわち、シール部材80は、フランジ部20の中央部21と同様に中央が開口した円板形状に形成された円環部81と、該円環部81よりも上方に位置するとともにフランジ部20の幅広部22に対応する略矩形状に形成された矩形部82とからなる。シール部材80は、対向面20Aの全体に取り付けられている。シール部材80の厚さは、第2開口部15の長さと同じに設定されている。そのため、シール部材80が対向面20Aに取り付けられると、シール部材80における車幅方向左手側の端面は、第2開口部15の先端と同じ位置に配置される。
【0018】
図1に示すように、エアクリーナ30は、円筒状の入口部31と、入口部31が連結されたケース32とを有している。ケース32は上端部が開口している。ケース32の上端部には開口を塞ぐように蓋体33が組付けられている。蓋体33には、円筒状の出口部34が連結されている。エアクリーナ30は、ケース32及び蓋体33の内域においてこれらに支持されているエレメント35を有している。
【0019】
図3に示すように、インレットダクト10がフェンダパネル50に組付けられて、第2開口部15が挿通孔50Aに挿通された状態では、フランジ部20の対向面20Aと第3開口部51とが対向する。そして、この状態では、フランジ部20の対向面20Aに取り付けられたシール部材80は、外周部80Aがフェンダパネル50とフランジ部20との間で車幅方向に圧縮されて挟まれた状態となる。シール部材80において、フェンダパネル50とフランジ部20との間に挟まれた外周部80Aよりも内周側の内周部80Bは、挿通孔50Aを通じてエアクリーナ30側(図3の右側)に突出している。
【0020】
第2開口部15には、エアクリーナ30の入口部31が接続されている。入口部31は、全体が円筒状に形成されていることから、インレットダクト10側の先端は円環状に形成されている。エアクリーナ30の入口部31の内径は、第2開口部15の外径より大きく、挿通孔50Aの直径より小さい。入口部31がフェンダパネル50の挿通孔50Aに挿通されると、該入口部31は、挿通孔50A内において第2開口部15の外周を覆うように配置される。入口部31は、インレットダクト10側の先端をシール部材80に突き当てることで、シール部材80の内周部80Bを部分的に圧縮してフランジ部20との間で挟んでいる。これにより、シール部材80の内周部80Bは、インレットダクト10とエアクリーナ30とによって車幅方向に挟まれている。このように、インレットダクト10とエアクリーナ30とは、シール部材80を間に挟んだ状態で挿通孔50Aを通じて接続されている。
【0021】
インレットダクト10とエアクリーナ30とが接続された状態では、ホイールハウス60内の空気をインレットダクト10の第1開口部12から、導入部13、湾曲部14、及び第2開口部15を順に通過させてエアクリーナ30の入口部31に導入する。エアクリーナ30では、入口部31に導入された空気を、ケース32内から蓋体33内へと流動させて出口部34から導出する。エアクリーナ30では、ケース32内から蓋体33内へと空気を流動させるときに、エレメント35を通過させて該空気を濾過する。出口部34から導出された空気は、車両に搭載された図示しないエンジンへ向けて供給される。このように、インレットダクト10及びエアクリーナ30はエンジンへ空気を供給するための吸気部品を構成している。
【0022】
次に、本実施形態の作用及び効果について説明する。
(1)本実施形態では、インレットダクト10にフランジ部20を設け、フランジ部20においてフェンダパネル50と対向する対向面20Aにシール部材80を取り付けた。そして、シール部材80の外周部80Aをフェンダパネル50とフランジ部20とで車幅方向に挟むことで、インレットダクト10とフェンダパネル50との間をシールしている。また、シール部材80の内周部80Bをエアクリーナ30の入口部31とフランジ部20とで車幅方向に挟むことで、インレットダクト10とエアクリーナ30との間をシールしている。したがって、シール部材80のシール部である外周部80A及び内周部80Bを挟む方向がどちらも同じ車幅方向となることから、シール部材80を挟んだときにシール部分を剥離させる方向の力が作用しにくくなり、これらシール部分におけるシール性を向上させることが可能になる。なお、インレットダクト10、エアクリーナ30、及びフェンダパネル50の3つの部品を1つのシール部材80でシールしていることから、シール部材80を複数備える構成に比して取り回しを容易とすることも可能になる。
【0023】
(2)本実施形態では、エアクリーナ30の入口部31の先端をシール部材80に突き当てることで、シール部材80の内周部80Bをフランジ部20との間で挟んでいる。このように、入口部31において狭い面積を有する先端をシール部材80に当接させることで、内周部80Bを挟むときの面圧を増大させることができ、シール性を一層向上させることが可能になる。
【0024】
(3)本実施形態では、インレットダクト10のフランジ部20は、本体部11における湾曲部14の外形に沿った外形形状を有する中央部21と、中央部21の上方に配置された幅広部22とを有している。
【0025】
図4に示すように、本実施形態のインレットダクト10は、下方から上方へ移動させてフェンダパネル50に組付けられる。そのため、幅広部22は、インレットダクト10をフェンダパネル50に組付けるときの組付け方向における先端側に位置している。インレットダクト10をフェンダパネル50に組付けるときに、組付け方向の先端側に設けられた幅広部22をフェンダパネル50側に若干傾けることで、シール部材80を接触させて幅広部22をフェンダパネル50に沿わせることができる。
【0026】
図5に実線で示すように、こうして幅広部22をフェンダパネル50に沿わせた場合、幅広部22は、車両前後方向(図5の上下方向)に延びる略矩形状に形成されており、上記組付け方向(図5の紙面奥行き方向)と直交する方向に延びていることから、フェンダパネル50を基準としてフランジ部20を所望の配置に位置決めしやすくできる。そのため、図5に二点鎖線で示すように、インレットダクト10がフェンダパネル50に対して傾いた姿勢で組付けられることが抑制される。その結果、組付け時において、インレットダクト10とフェンダパネル50との相対位置を適切に設定することが容易となり、シール部材80の配置を適切としてシール性を担保することが可能になる。
【0027】
(4)本実施形態では、フランジ部20の対向面20Aの全体にシール部材80を取り付けている。そのため、フランジ部20の対向面20Aはシール部材80から露出した状態とはならず、フランジ部20がフェンダパネル50と直接接触することが抑えられる。これにより、車両の振動等の影響により、インレットダクト10やフェンダパネル50が振動したとしても、フランジ部20とフェンダパネル50とが互いに干渉することに起因した異音の発生を抑えることが可能になる。
【0028】
本実施形態は、以下のように変更して実施することができる。本実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。
・上記実施形態では、フランジ部20における対向面20Aの全体にシール部材80を取り付けた。こうした構成は変更が可能である。例えば、対向面20Aのうち、フランジ部20の中央部21に対応する部分のみにシール部材80を取り付けるようにしてもよい。この構成は、シール部材80の矩形部82を省略し、円環部81のみによって構成すること等で実現できる。
【0029】
・上記実施形態では、インレットダクト10を下方から上方へ移動させてフェンダパネル50に組付ける構成を例示したが、インレットダクト10の組付け方向はこれに限らない。例えば、上方から下方へ移動させてインレットダクト10をフェンダパネル50に組付けてもよいし、車両の前後方向へ移動させてインレットダクト10をフェンダパネル50に組付けてもよい。これらの構成であっても、フランジ部20に、組付け方向における先端側に組付け方向と直交する方向に延びる幅広部22を設けることで、上記(3)に記載の作用及び効果と同様の作用及び効果を得ることは可能である。
【0030】
・上記実施形態では、フランジ部20に幅広部22を設けたが、幅広部22は必ずしも設ける必要はない。すなわち、フランジ部20を湾曲部14の外形に沿った円板形状に形成してもよい。また、フランジ部20の外形形状を、例えば矩形状とする等、湾曲部14の外形に沿った形状とは異なる形状とすることも可能である。
【0031】
・上記実施形態では、インレットダクト10のフランジ部20に、エアクリーナ30において筒状に形成された入口部31の先端を突き当てることで、シール部材80の内周部80Bを挟むようにした。こうした構成に代えて、入口部31の先端に外周側に延びる円板形状のフランジ部を形成し、この入口部31のフランジ部とインレットダクト10のフランジ部20とによってシール部材80の内周部80Bを挟むようにしてもよい。この構成では、シール部材80は面同士によって挟まれることとなる。
【0032】
・上記実施形態では、第1吸気部品としてのインレットダクト10にフランジ部20を設けて、該フランジ部20にシール部材80を取り付けるとともに、第2吸気部品としてのエアクリーナ30における入口部31の先端をシール部材80に突き当てることで吸気部品のシール構造を実現した。吸気部品のシール構造はこうしたものに限らない。例えば、図6に示すように、第2吸気部品にフランジ部を設けた構成を採用してもよい。
【0033】
すなわち、図6に示すように、第2吸気部品であるエアクリーナ30における入口部31の先端には、外側に延びるフランジ部90が設けられている。フランジ部90は、フェンダパネル50の第3開口部51に対向する対向面90Aを有する。なお、図6に示す例では、フェンダパネル50の第3開口部51は、第1吸気部品であるインレットダクト10側に窪んだ形状に形成されている。フランジ部20の対向面90Aにはシール部材80が取り付けられている。そのため、シール部材80の外周部80Aは、フェンダパネル50とフランジ部20との間に挟まれている。また、インレットダクト10の第2開口部15は、フェンダパネル50の挿通孔50Aに挿通されており、その先端がシール部材80に突き当てられている。これにより、シール部材80の内周部80Bは、インレットダクト10とフランジ部90との間に挟まれている。こうした構成であっても、上記(1)に記載した作用及び効果と同様の作用及び効果を得ることは可能である。
【0034】
・上記実施形態では、フェンダパネル50の挿通孔50Aを形成する第3開口部51を窪ませた形状としたが、こうした構成は省略してもよい。
・上記実施形態では、ボディ部材としてフェンダパネル50を例に説明したが、他のボディ部材を採用することも可能である。例えば、車両の骨格を構成するフレームや、車両外面を構成するパネル部材などを採用してもよい。
【0035】
・上記実施形態では、吸気部品としてインレットダクト10とエアクリーナ30を例に説明したが、吸気部品はこうしたものに限らない。例えば、エアクリーナ30の出口部34と、該出口部34に接続される筒状のスロットルバルブとの間をシールするシール構造や、スロットルバルブと、該スロットルバルブに接続される筒状のインテークマニホールドとの間をシールするシール構造など、他の吸気部品のシール構造に上記実施形態と同様の構成を適用することも可能である。
【符号の説明】
【0036】
10…インレットダクト(第1吸気部品)
11…本体部
12…第1開口部
13…導入部
14…湾曲部
14A…保持片
15…第2開口部
20…フランジ部
20A…対向面
21…中央部
22…幅広部
22A…第1角部
22B…第2角部
22C…平面部
30…エアクリーナ(第2吸気部品)
31…入口部
32…ケース
33…蓋体
34…出口部
35…エレメント
50…フェンダパネル(ボディ部材)
50A…挿通孔
50B…第1面
51…第3開口部
52…一般部
53…固定片
53A…接合部
53B…固定部
53C…ナット
60…ホイールハウス
70…エンジンコンパートメント
80…シール部材
80A…外周部
80B…内周部
81…円環部
82…矩形部
90…フランジ部
90A…対向面
100…吸気パイプ
110…シール部材
110A…第1面
110B…第2面
110C…接触面
120…フレーム
130…2ウェイパイプ
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7