JP6148607B2 - ダクトの結合構造 - Google Patents

Description

本発明は、ダクトの結合構造に関し、特に縮径可能なクランプを用いたダクトの結合構造に関する。

例えば、自動車等に搭載されるエンジンは、燃焼室内からクランクケース内等に流出した未燃焼ガス等のブローバイガスが発生する。このようなブローバイガスはエンジンの外側に配置されたブローバイホース等のダクトを経由して吸気管内に導入され、燃焼室内で燃焼処理される。

このブローバイホースは、一端がクランクケース等に取り付けられて先端部が接続ブロックを介してシリンダヘッド等に取り付けられる。シリンダヘッド等に設けられる接続ブロックとブローバイホースとの接続は、接続ブロックに設けられたパイプの先端部外周に、ブローバイホースの先端部を嵌装させ、その連結部を環状で縮径可能に形成されたクランプで固定して連結する結合構造が広く行われている。

この種のクランプを用いたホースの結合としては、例えば特許文献１がある。このホースの結合に用いられるクランプは、弾性的に伸縮性が付与された環状の金属製バンドの一方端部にフックを形成し、他方の端部に上記一方端部との重ね合わせ部及び重ね合わせ部の近傍位置にフック係止部が形成され、フック係止部に隣接して突起が形成される。

そして、ホースの接続部となるパイプの先端部に嵌装したホースの外周にバンドを巻回し、工具でフックと突起とを外側から挟んで互いに接近する方向に挟み込む。これによりフックの先端がフック係止部の上縁にガイドされて進行してフック係止部に係止される。

このようなクランプでは、パイプとホースとの緊締作業を効率良く行うために、パイプにホースを連結する前に、予めホースの先端部に拡径状態のクランプを位置決めした状態で嵌めておき、ホースの先端部をパイプに嵌め付けてから、工具でフックと突起部を挟持操作して緊締する。

また、他の縮径可能なクランプとしては、環状の金属製バンドと、バンドを縮径及び拡径させるための操作ネジとを有し、拡径しているバンドを予めホースの先端部に嵌めておき、ホースをパイプに嵌め付けてから、工具等で操作ネジを回転して縮径するバンドでホースをパイプに締め付けて固定するものがある。

特開２００４−１５０５１２号公報

しかし、前者特許文献１のクランプにおいては、緊締作業の際、拡径状態のクランプはホースに対して必ずしも十分に固定されているわけではなく、パイプとホースを連結する前にクランプが脱落することがある。また、クランプにはフック、フック係止部、突起、重ね合わせ部等が一体形成されて周方向における重量が不均衡に形成され、或いはホースの湾曲等に起因してホースに対しクランプが周方向に回転することがある。クランプがホースに対して回転するとホースをパイプに嵌め込んだ状態で、フック及び突起等が作業位置となるようにホースに対してクランプを周方向に回転させて位置決めし、更にフックと突起を工具によって挟持操作してクランプを縮径及び緊締する間に亘って回転しないように保持する必要がある。このパイプとホースとの接続作業は、エンジンの周囲に部品が密集して配置されているため作業空間が極めて狭く、両手を自由に使って行うことができない場合が多く、クランプの緊締作業は面倒である。

後者、操作ネジを有するクランプにあっても、緊締作業の際、拡径状態のバンドはホースに対して必ずしも十分に固定されるわけではなく、パイプにホースを連結する前にクランプが脱落することがある。また、操作ネジ等が配置されて周方向における重量が不均衡に形成されてホースに対しクランプが周方向に回転することがある。このようにクランプが回転するとホースをパイプに嵌め込んだ状態で、操作ネジが所定の周方向となるようにクランプをホースの先端部外周で回転させて位置決めし、更に、操作ネジを回転操作してクランプを縮径して緊締する間に亘ってクランプが回転しないように保持する必要がある。しかしながら、エンジン周囲に部品が密集して配置されているため作業空間が極めて狭く、クランプの締め付け作業は面倒である。特に、工具により操作ネジを回す緊締作業時にはクランプに周方向への押圧がかかりやすく、クランプが回転すると緊締作業が困難となる。その場合、周方向の位置決めをし、その位置でクランプを支持しながら操作ネジを回さなければならず、緊締操作が煩雑になる。

従って、かかる点に鑑みてなされた本発明の目的は、緊締作業時におけてダクトに対してクランプを周方向に位置決め保持できるダクトの結合構造を提供することにある。

上記目的を達成する請求項１に記載のダクトの結合構造は、ダクトの先端部を接続部に嵌装接続し、該先端部の外周から縮径可能な環状のクランプにより締め付け固定するダクトの結合構造において、前記先端部は前記接続部が嵌入する内孔を有し、外周に環状の周面を有するクランプ装着部を備え、該クランプ装着部に隣接して前記先端部外周に連結する弾性的な可撓性が付与された基部及び該基部に連結して先端が前記クランプ装着部の上方に延在する係止部を有し、該係止部がクランプ装着部に嵌装された拡径状態のクランプの内周面を外方に押圧付勢する突起部と、前記クランプ装着部に嵌装される前記クランプの縮径に伴って押動される前記突起部が嵌入可能な前記クランプ装着部に形成された底面を有する突起収容部とを備えたことを特徴とする。

これによると、ダクトの先端部を接続部に嵌装するにあたり、予めクランプ装着部に嵌装された拡径状態のクランプは、突起部の基部が弾性的に湾曲変形し、その反力によって係止部がクランプの内面に圧接してクランプを径方向外方に押圧付勢してクランプの周方向反対側がクランプ装着部の周面に圧接する。このクランプとクランプ装着部の周面との圧接及び係止部とクランプとの圧接によってクランプの周方向の回転が抑制されてクランプ装着部に安定的に保持さる。

更に、拡径状態のクランプが位置決めされて装着されたダクトの先端部を、接続部外周に嵌め込むことにより先端部のクランプ装着部に嵌装されたクランプは、クランプとクランプ装着部の周面との圧接及び係止部とクランプとの圧接によって周方向回転が阻止されて位置決め状態に保持されて、例えば工具による緊締作業性が確保される。

請求項２の発明は、請求項１のダクトの結合構造において、前記係止部は、内面及び外周面を有するブロック状であって、該内面が前記突起収容部の底面に当接する収納状態において外周面がクランプ装着部の周面と同一周面状に連続することを特徴とする。

これによると、このクランプが縮径した緊締状態において、縮径するクランプによってクランプ装着部内に押し込められた係止部は、内面が突起収容部の底面に圧接して外周面とクランプ装着部の周面が同一周面状に連続維持されて、クランプによるクランプ装着部の締め付け力がクランプ装着部の全周に亘って均一に付与されて、接続部の外周と先端部における内孔の圧接が全周に亘って均一に保持されて接続部とダクトの先端部との良好なシール性が確保できる。

請求項３の発明は、請求項１または２のダクトの結合構造において、前記先端部は、先端外周に沿って突出形成された第１保持部と、該第１保持部と離間して外周に沿って突出形成された第２保持部とを備え、該第１保持部と第２保持部との間に前記クランプ装着部が介在することを特徴とする。

これによると、クランプ装着部に嵌装された拡径状態のクランプは、第１保持部及び第２保持部によって先端部の長さ方向の移動が規制されて脱落が防止されて、安定した状態で保持される。

本発明によると、クランプ装着部に嵌装される拡径状態のクランプは、突起部の基部が弾性的に湾曲変形し、その反力によって係止部がクランプの内面に圧接して周方向の回転が抑制されてクランプ装着部に安定的に保持さる。

また、拡径状態のクランプが位置決めされて装着されたダクトの先端部を、接続部外周に嵌め込むことにより先端部のクランプ装着部に嵌装されたクランプは、周方向回転が阻止されて位置決め状態が保持されて、例えば工具による緊締作業性が確保される。

一実施の形態における結合部の概要を示す斜視図である。 クランプの説明図であり（ａ）は拡径状態におけるクランプの斜視図、（ｂ）は縮径状態におけるクランプの斜視図である。 ブローバイホースの先端部の概要を示す斜視図である。 図３のＩＶ−ＩＶ線断面図である。 図４のＶ−Ｖ線断面図である。 クランプを装着したダクトの先端部の斜視図である。 図６のＶＩＩ−ＶＩＩ線断面である。 図７のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線断面図である。 結合状態を示す要部斜視図である。 図１０のＸ−Ｘ線断面図である。 図９のＸＩ−ＸＩ線断面図である。 他のクランプの概要を示す斜視図である。

本発明の一実施の形態をダクトがブローバイホースであり、ブローバイホースの先端部をシリンダヘッドに設けられた接続ブロックの接続部となるパイプに嵌装してクリップによって固定する場合を例に図を参照して説明する。

図１は接続ブロックのパイプにブローバイホースの先端部を嵌装した結合部の概要を示す斜視図である。接続ブロック１は図示しないシリンダヘッドにボルト４によって取り付けられるベース部２及びこのベース部２から突出してブローバイガスの導入通路となる円筒状のパイプ３を有する。このパイプ３の先端部外周にブローバイホース２０の本体側から突出する先端部２１を嵌装し、その連結部が環状で縮径可能に形成されたクランプ１０によって緊締される。

クランプ１０は、図２（ａ）に拡径状態を示すように、波状の複数の湾曲膨出部１６が形成されて弾性的に伸縮性が付与された環状の金属製バンド１１を有する。バンド１１の一方の端部１１ａにはＣ字状に膨出して折曲するフック１２を有し、他方の端部１１ｂに一方の端部１１ａの内側に重なる重ね合わせ部１３及び重ね合わせ部１３の近傍位置に端部１１ｂ側から離れるに従って外方に突出する傾斜状の上縁１４ａ及びバンド１１の径方向外方に起立してフック１２の先端１２ａが係止する係止部１４ｂを有するフック係止部１４が形成される。更にフック係止部１４に隣接して端部１１ｂから離れる後方側に突起１５が形成される。

このように構成されたクランプ１０は、フック係止部１４に隣接して形成された突起１５とフック１２とを外側から工具Ｔで挟んで互いに接近する方向に挟み込むことで、図２（ｂ）に示すようにフック１２の先端１２ａが重ね合わせ部１３及びフック係止部１４の上縁１４ａに誘導されてバンド１１を縮径しつつ進行し、フック１２の先端１２ａが上縁１４ａの前端に至って落ち込んで係止部１４ｂに係止してバンド１１の縮径状態が維持される。

一方、ブローバイホース２０の本体から突出する先端部２１は、図３に斜視図を示し、かつ図４に図３のＩＶ−ＩＶ線断面図、図５に図４のＶ−Ｖ線断面図を示すように、パイプ３の先端部外周が嵌挿可能な内孔２２を有する円筒状であって、外周２３に先端２１ａに沿って第１保持部となる先端側保持部２４が複数、本実施の形態では３個の先端側保持部２４及び１個の突起部２５が周方向に等間隔で形成される。

各先端側保持部２４は、先端部２１の先端２１ａ側から本体側に移行するに従って外方側に突出するように傾斜する誘導面２４ａ及び径方向外方に起立する係止面２４ｂを有して***する断面略三角形に形成される。

突起部２５は、外周２３に基端が連結してＣ字状に湾曲突出して弾性的な可撓性が付与された基部２６及びこの基部２６の先端に連続する基端から先端２７ａに移行するに従って径方向外方に変移するように傾斜してクランプ装着部３０の上方に達する係止部２７が一体形成される。係止部２７は厚さｔの略矩形ブロック状で内面２７ｃが平坦で外周面２７ｄがクランプ装着部３０の周面３０ａと同様に湾曲する円弧面状に形成される。

一方、各先端側保持部２４の係止面２４ｂからクランプ１０のバンド１１の幅Ｗより大きく離れ、かつ係止部２７の先端２７ａからの距離Ｌａがバンド１１の幅Ｗより小さい本体側の位置にフランジ状に突出する環状の第２保持部である本体側保持部２９が設けられる。この各先端側保持部２４と環状の本体側保持部２９との間に幅Ｌの環状の周面３０ａを有するクランプ装着部３０が形成される。

クランプ装着部３０には、突起部２５の基部１６の近傍から本体側保持部２９側に延在する矩形溝状で突起部２５の係止部２７が嵌入可能となる突起収納部３１が形成される。突起収容部３１の底面３１ａは、係止部２７の内面２７ｃが接面及び当接可能な矩形平面状であって、周面３０ａから底面３１ａまでの距離が係止部２７の厚さｔに相当する深さに設定される。

これにより、図４及び図５に係止部２７を仮想線で示すように、係止部２７の内面２７ｃが突起収容部３１の底面３１ａに接する収納状態において係止部２７の外周面２７ｄとクランプ装着部３０の周面３０ａとの間に段差がない連続する同一周面状となる。

このように構成されたブローバイホース２０の先端部２１をシリンダヘッドに取り付けられた接続ブロック１のパイプ３に嵌装するにあたり、予め先端部２１に拡径状態のクランプ１０を位置決めして装着する。

クランプ１０の装着は、ブローバイホース２０の先端部２１の周方向に対して拡径状態のクランプ１０を位置決めした状態、例えば、本実施の形態では図６に仮想線１０ａで拡径状態のクランプ１０を示すように、そのクランプ１０を緊締する際に工具Ｔによって挟み込む突起部１５及びフック１２等がブローバイホース２０の先端部２１に形成された突起２５及び突起収容部３１に対して周方向において反対側となるように先端部２１の先端２１ａと対向する状態に位置決めする。

この位置決め状態で、クランプ１０のバンド１１をブローバイホース２０の先端２１ａ側から各先端側保持部２４の誘導面２４ａ及び突起２５の湾曲する基部２６に摺接し、かつ係止部２７の外周面２７ｄに摺接しつつ先端部２１に押し込み嵌挿し、図６に示すようにクランプ装着部３０に嵌装する。

このクランプ装着部３０に嵌装された拡径状態のクランプ１０は、図７に図６のＶＩＩ−ＶＩＩ線断面図を示し、図８に図７のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線断面図を示すように、各先端側保持部２４及び本体側保持部２９によって先端部２１の長さ方向の移動が規制されて脱落が防止される。更に、突起部２５の基部２６が弾性的に湾曲変形し、その反力によって係止部２７の先端２７ａがベルト１１の内面に圧接してベルト１１を径方向外方に押圧付勢してベルト１１の周方向反対側がクランプ装着部３０の周面３０ａに圧接する。このベルト１１とクランプ装着部３０の周面３０ａとの圧接及び係止部２７の先端２７ａとベルト１１との圧接によってクランプ装着部３０に対するクランプ１０の周方向の回転が抑制されてクランプ装着部３０に安定的に保持さる。

これにより先端部２１に対するクランプ１０の相対位置が先端部２１の長手方向と周方向の両方向で位置決めした状態に保持される。このクランプ装着部３０に嵌装されたクランプ１０は、その突起１５及びフック１２が係止部２７及び突起収容部３１と周方向反対側の周面３０ａ上に保持される。

なお、係止部２７の先端２７ａから本体側保持部２９までの離間距離Ｌａがバンド１１の幅Ｗよりも小さく設定されることで、バンド１１が先端側保持部２４と本体側保持部２９との間で移動しても係止部２７の先端２７ｂが常にバンド１１の内面から外れることがなく、突起部２５によるバンド１１の押圧付勢が保持される。

次に、拡径状態のクランプ１０が位置決めされて装着されたブローバイホース２０の先端部２１を、シリンダヘッドに設けられた接続ブロック１のパイプ３の先端部外周に嵌め込む。このパイプ３の先端部外周に先端部２１を嵌め込むことにより先端部２１のクランプ装着部３０に装着されたクランプ１０は、ベルト１１とクランプ装着部３０の周面３０ａとの圧接及び係止部２７の先端２７ａとベルト１１との圧接によって周方向回転が阻止されて位置決め状態が保持され、クランプ１０のフック１２及び突起１５は所期位置、例えば工具Ｔにより緊締作業性が確保されるシリンダヘッドの上方側となる先端部２１の上側に保持される。

そして、パイプ３の先端部に嵌装したブローバイホース２０の先端部２１の外周に装着されたクランプ１０に形成されたフック１２と突起１５とを、工具Ｔによって外側から挟んで互いに接近する方向に挟み込む。これによりベルト１１に緊張が付与されると共に漸次縮径し、ベルト１１の縮径に追従してベルト１１の内面に先端２７ａが圧接する突起部２５の係止部２７が次第に突起収容部３１内に押し込められると共に、フック１２の先端１２ａがフック係止部１４の上縁１４ａにガイドされて進行してフック係止部１４の係止部１４ｂに係止される。

図９は、パイプ３の先端部外周にブローバイホース２０の先端部２１が嵌装し、連結部をクランプ２０によって緊締した連結部の概要を示す斜視図であり、図１０は図９のＸ−Ｘ線断面図を示し、図１１は図１０のＸＩ−ＸＩ線断面図を示す。

このベルト１１が縮径してフック係止部１４にフック１２が係止した緊締状態において、縮径するベルト１１によってクランプ装着部３０に押し込められた係止部２７は、内面２７ｃが突起収容部３１の底面３１ａに圧接して係止部２７の外周面２７ｄとクランプ装着部３０の周面３０ａが同一周面状に連続維持されて、クランプ１０のベルト１１によるクランプ装着部３０の締め付け力がクランプ装着部３０の全周に亘って均一に付与される。これによりパイプ３の外周と先端部２１における内孔２２の圧接が全周に亘って均一に保持されてパイプ３とブローバイホース２０の先端部２１との良好なシール性が確保できる。

この工具Ｔによってフック１２と突起１５を挟んでベルト１１を縮径させる緊締作業の間に亘り、係止部２７が、縮径するベルト１１の内面に常に圧接してクランプ１０の周方向回転が抑制されてフック１２及び突起１５が所期位置に保持されて、工具Ｔによる緊締結作業性が維持され、大幅な作業の簡素化が得られる。

なお、本発明は上記実施の形態に限定されることなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。

例えば、上記実施の形態では、金属製のバンドの一方端にフック１２及び他方の端部に重ね合わせ部１３を除いた位置にフック係止部１４を備えて縮径するクランプ１０によりブローバイホース１０の先端部２１を緊締する場合を例に説明したが、縮径してホースを緊締する他のクランプを用いることもできる。例えば、図１２（ａ）に示すように、波状の湾曲膨出部４２が形成された金属製バンド４１の一方の端部にフック４２を形成すると共に他方の端部に重ね合わせ部４４を残した位置にフック係止部４３を形成し、工具Ｔでバンド４１のフック４２とフック係止部４３を両側から挟み付けるようにして締め込み、フック４２の先端をフック係止部４３の背面に係止するクランプ４０を用いることもできる。

また、図１２（ｂ）に示すような、環状の金属製バンド４６と、バンド４６を縮径及び拡径させるための操作ネジ４７とを有し、工具等で操作ネジ４７を回転してバンド４６を縮径するクランプ４５を用いることもできる。

また、上記実施の形態では先端部２１の前端外周に複数の先端側保持部２４を周方向に配置したが、周方向に連続するフランジ状の突起によって形成することもできる。また、本体側保持部２９をフランジ状に連続する環状に形成したが、周方向に配置された複数の突起によって形成することもできる。

更に、ブローバイホース２０に限らず、エアクリーナホース、燃料ホース等他のダクトの結合に広く適用することができる。

１ 接続ブロック
２ ベース部
３ パイプ（接続部）
１０ クランプ
２０ ブローバイホース（ダクト）
２１ 先端部
２１ａ 先端
２２ 内孔
２３ 外周
２４ 先端側保持部（第１保持部）
２５ 突起部
２６ 基部
２７ 係止部
２７ａ 先端
２７ｃ 内面
２７ｄ 外周面
２９ 本体側保持部（第２保持部）
３０ クランプ装着部
３０ａ 周面
３１ 突起収容部
３１ａ 底面

Claims (3)

1. ダクトの先端部を接続部に嵌装接続し、該先端部の外周から縮径可能な環状のクランプにより締め付け固定するダクトの結合構造において、
   前記先端部は前記接続部が嵌入する内孔を有し、外周に環状の周面を有するクランプ装着部を備え、
   該クランプ装着部に隣接して前記先端部外周に連結する弾性的な可撓性が付与された基部及び該基部に連結して先端が前記クランプ装着部の上方に延在する係止部を有し、該係止部が前記クランプ装着部に嵌装された拡径状態のクランプの内周面を外方に押圧付勢する突起部と、
   前記クランプ装着部に嵌装される前記クランプの縮径に伴って押動される前記突起部が嵌入可能な前記クランプ装着部に形成された底面を有する突起収容部とを備えたことを特徴とするダクトの結合構造。
2. 前記係止部は、内面及び外周面を有するブロック状であって、該内面が前記突起収容部の底面に当接する収納状態において外周面がクランプ装着部の周面と同一周面状に連続することを特徴とする請求項１に記載のダクトの結合構造。
3. 前記先端部は、先端外周に沿って突出形成された第１保持部と、該第１保持部と離間して外周に沿って突出形成された第２保持部とを備え、該第１保持部と第２保持部との間に前記クランプ装着部が介在することを特徴とする請求項１または２に記載のダクトの結合構造。

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