(57)【要約】【課題】  簡単な構成で高いシール性能を発揮できるダクトの継手管構造を提供する。【解決手段】  ダクト１、１同士を接続すべくこれらダクト１、１の間に介設され各ダクト１、１の端部を夫々所定の長さ内部に嵌め込む可撓性材料からなる継手管２と、該継手管２の外周部を囲繞するように取り付けられ径方向内方への締付力を発揮して継手管２をダクト１に押し付けて固定する締付部材３を有するダクトの継手管構造であって、  上記継手管２の内周面２ａに、周方向に沿って環状に形成され上記締付部材３の締付力によってダクト１の外周面１ａに押し付けられる隆起部４を、軸方向に沿って所定の間隔を隔てて複数設けたことを特徴とするダクトの継手管構造。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ダクト同士を接続すべくこれらダクトの間に介設され各ダクトの端部を夫々所定の長さ内部に嵌め込む可撓性材料からなる継手管と、該継手管の外周部を囲繞するように取り付けられ径方向内方への締付力を発揮して継手管をダクトに押し付けて固定する締付部材を有するダクトの継手管構造であって、
上記継手管の内周面に、周方向に沿って環状に形成され上記締付部材の締付力によってダクトの外周面に押し付けられる隆起部を、軸方向に沿って所定の間隔を隔てて複数設けたことを特徴とするダクトの継手管構造。
【請求項２】
上記継手管の各隆起部の間に、継手管をダクトの端部の外側に嵌め込んで締付部材の締付力によってダクトの外周面に押し付けたとき、該外周面から離間する空隙部を設けた請求項１記載のダクトの継手管構造。
【請求項３】
上記ダクトが、ターボチャージャを搭載した内燃機関のコンプレッサの下流側の吸気配管である請求項１又は２記載のダクトの継手管構造。
【請求項４】
上記吸気管の上流側に、ブローバイガスを導入するためのブローバイガス還流管を接続した請求項３記載のダクトの継手管構造。
【請求項５】
上記隆起部は、高さ０．３ｍｍであり、軸方向に３ｍｍ間隔で複数設けられた請求項１〜４記載のダクトの継手管構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内部に高圧の流体が流れるダクトの継手管構造に係り、特に、高いシール性能を発揮できるダクトの継手管構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
図４に示すように、ターボチャージャを搭載した所謂ターボエンジンにおいては、吸入空気ＦＡは、ターボチャージャーＴのコンプレッサＣによって過給されることで高圧となり、吸気経路Ｉを通りシリンダヘッドに至る（特許文献１参照）。ここで、吸気経路Ｉは、一般に、複数の吸気配管１をラバーホース２を介して接続して構成されている。
【０００３】
ラバーホース２は、その両端部に、接続すべき吸気配管１の端部を夫々所定の長さ内部に嵌め込み、吸気配管１、１同士を接続するものである。また、ラバーホース２の外周部には、該外周部を囲繞するようにリング状に形成されたクリップ３が装着されている。クリップ３は、径方向内方への締付力を発揮してラバーホース２を吸気配管１の外周面に押し付けて固定するものである。
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−７３８８１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
近年、排気ガス浄化の観点から、上記ターボエンジンにクローズド式のブローバイガス還元装置が装備される傾向にある。この場合、ブローバイガス還流管Ｂから供給されたブローバイガスＢＧが、吸気経路Ｉを通過することになるが、ブローバイガス中には油分が含まれているため、次のような問題が生じ得る。
【０００６】
すなわち、ブローバイガスＢＧが吸気経路Ｉを通過することになると、吸気経路Ｉの内部がコンプレッサＣで過給されて高圧状態となっているため、ブローバイガスＢＧ中のオイルが吸気配管１とラバーホース２との間を通って吸気経路Ｉの内部から外部に滲み出るという問題が生じる。
【０００７】
また、上記ラバーホース２は、一般に、シリコンゴムから筒状に形成されると共にその内周面にフッ素ゴムがコーティングされているところ、フッ素ゴムがシリコンゴムに対して固いため、吸気配管１の端部に被嵌させたときの追随性（フィット性）が悪く、これが上記オイルの漏れを助長している。
【０００８】
以上の事情を考慮して創案された本発明の目的は、簡単な構成で高いシール性能を発揮できるダクトの継手管構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために創案された請求項１に係る発明は、ダクト同士を接続すべくこれらダクトの間に介設され各ダクトの端部を夫々所定の長さ内部に嵌め込む可撓性材料からなる継手管と、該継手管の外周部を囲繞するように取り付けられ径方向内方への締付力を発揮して継手管をダクトに押し付けて固定する締付部材を有するダクトの継手管構造であって、上記継手管の内周面に、周方向に沿って環状に形成され上記締付部材の締付力によってダクトの外周面に押し付けられる隆起部を、軸方向に沿って所定の間隔を隔てて複数設けたものである。
【００１０】
請求項２に係る発明は、上記継手管の各隆起部の間に、継手管をダクトの端部の外側に嵌め込んで締付部材の締付力によってダクトの外周面に押し付けたとき、該外周面から離間する空隙部を設けたものである。
【００１１】
請求項３に係る発明は、上記ダクトが、ターボチャージャを搭載した内燃機関のコンプレッサの下流側の吸気配管であるものである。
【００１２】
請求項４に係る発明は、上記吸気管の上流側に、ブローバイガスを導入するためのブローバイガス還流管を接続したものである。
【００１３】
請求項５に係る発明は、上記隆起部は、高さ０．３ｍｍであり、軸方向に３ｍｍ間隔で複数設けられたものである。
【発明の効果】
【００１４】
本発明に係るダクトの継手管構造によれば、簡単な構成で高いシール性能を発揮することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明の好適実施形態を添付図面に基づいて説明する。
【００１６】
本実施形態に係るダクトの継手管構造は、上述した図４に示すターボエンジンの吸気経路Ｉに本発明を適用した例を示すものであり、吸気経路Ｉを構成する各吸気配管１が特許請求の範囲のダクトに相当し、ラバーホース２が継手管に相当し、クリップ３が締付部材に相当する。これらの吸気配管１、ラバーホース２及びクリップ３については、背景技術の欄で説明した通りの構成であるため、以下に簡単に説明する。
【００１７】
各吸気配管１は、ラバーホース２よりも硬質の材料（例えば鉄、アルミ、樹脂等）から筒状に形成されており、その端部同士が所定間隔を隔てて対向するように配置されている。ラバーホース２は、ゴム等の可撓性材料からなり、各吸気配管１の間に介設され、各吸気配管１の端部を夫々所定の長さ内部に嵌め込むものである。ラバーホース２の外面ゴム材料はシリコンゴムからなり、内面ゴム材料はフッ素ゴムからなっている。クリップ３は、ラバーホース２の外周部を所定幅Ｗで囲繞するように円筒状に形成され、ラバーホース２の外周部にラバーホース２と吸気配管１とが重合された部分に位置して装着され、径方向内方への締付力を発揮してラバーホース２を吸気配管１の外周面に押し付けて固定する。
【００１８】
本実施形態の特長とする所は、図１（ａ）に示すように、ラバーホース２の内周面２ａに、周方向に沿って環状に形成された隆起部４を、軸方向に沿って所定の間隔を隔てて複数設けた点にある。上記隆起部４は、クリップ３の締付力によって吸気配管１の外周面１ａに押し付けられる。これにより、隆起部４を備えたラバーホース２は、図１（ｂ）に示すように隆起部４のない内周面がフラットなラバーホース２’と比べると、吸気配管１の外周面１ａへの押付面積が減るため、クリップ３による締付力が等しくても押付位置における面圧が高まることになり、シール性が向上する。
【００１９】
図１（ｃ）にこの様子を示す。線図Ａは、内周面２ａに隆起部４を設けたラバーホース２を吸気配管１の端部の外側に嵌め込むと共にクリップ３によって締め付けたとき吸気配管１が受ける圧力分布を示す。線図Ｂは、内周面２ａがフラットなラバーホース２’を吸気配管１の端部の外側に嵌め込むと共にクリップ３によって締め付けたとき吸気配管１が受ける圧力分布を示す。これらにおいてクリップ３の締付力は一定としている。図から明らかなように、線図Ａは、隆起部４の位置に対応して線図Ｂよりも面圧が高い部分を有する。このように、隆起部４を設けた場合、フラットなものよりも高い面圧を加えることができるので、シール性が向上する。
【００２０】
また、ラバーホース２の各隆起部４の間には、図１（ａ）に示すように、このラバーホース２を吸気配管１の端部の外側に嵌め込んでクリップ３の締付力によって吸気配管１の外周面１ａに押し付けたとき、該外周面１ａから僅かに離間する空隙部５が設けられている。これにより、ラバーホース２の内周面２ａと吸気配管１の外周面１ａとの間には、周方向に沿ってリング状に形成された隆起部４と空隙部５とが、軸方向に沿って交互に配置されることになる。
【００２１】
ここで、吸気経路Ｉの内部αは上述のようにターボチャージャーＴのコンプレッサＣによって高圧状態となっているのに対し、吸気経路Ｉの外部βはそれよりも低い大気圧状態となっている。よって、高圧（過給圧）の吸気経路Ｉの内部αとそれよりも低圧（大気圧）の吸気経路Ｉの外部βとの間に、隆起部４によって仕切られた空隙部５が配置されることになり、内部αから外部βに漏れようとする吸入空気ＦＡとブローバイガスＢＧとの混合気体に対し、ラビリンス効果が生じ、シール性が向上することになる。このラビリンス効果について説明すると、先ず、上記混合気体が内部αから外部βへの洩れるルートには、上記隆起部４によって仕切られた空隙部５が複数配置されるため、上記混合気体は各空隙部５を高圧側から低圧側にかけて順次洩れることになる。ここで、空隙部５が直列に複数配置されているため、隣接する空隙部５同士の圧力差が極く小さいものとなり、このため、隣接する空隙部５同士においては洩れ量が少なくなる。そして、このような洩れ量が少なくなる関係が隣り合う全ての空隙部５同士において生じるため、結果として内部αから外部βへ洩れる洩れ量は極く僅かとなるわけである。
【００２２】
クリップ３の幅Ｗは、図例では、クリップ３の内方に少なくとも二つの隆起部４と一つの空隙部５とを収容する幅に設定されている。かかるクリップ３は、図１（ａ）に示すように、幅Ｗの両端の幅方向内方に隆起部４を夫々収容し、これら隆起部４の間に空隙部５を収容するように、ラバーホース１の外周部に装着される。これにより、二つの隆起部４によって図１（ｃ）に示すように二箇所の高面圧部が生じると共に、これら高面圧部の間にラビリンス効果を発揮する空隙部５が形成されることになる。なお、クリップ３は、実際には、その幅Ｗの内方に収容された隆起部４を吸気配管１の外周面１ａに押し付けるのみならず、幅Ｗの外側に位置する隆起部４もラバーホース２を介して或る程度の力で吸気配管１の外周面１ａに押し付ける。よって、図１（ｃ）では示されていないが、クリップ３の幅Ｗの外側に位置する隆起部４によっても高面圧部が複数生じ、これら高面圧部４の間にラビリンス効果を発揮する空隙部５が夫々形成されることになり、高いラビリンス効果を発揮することになる。
【００２３】
また、クリップ３の幅Ｗを広くすれば、その内方に収容できる隆起部４及び空隙部５の数が増えるため、上記ラビリンス効果が高まり、これによりシール性がより向上することになる。
【００２４】
以上説明したように、本実施形態によれば、ラバーホース２の内周面２ａに隆起部４を設けたため、隆起部４のないフラットなものと比べると、吸気配管１の外周面１ａにより高い面圧を加えることができ、シール性を向上させることができる。同時に、各隆起部４の間の空隙部５がラビリンス効果を発揮するため、これによってもシール性が向上する。
【００２５】
このように、本実施形態によれば、高い面圧を確保することによるシール性の向上と、ラビリンス効果によるシール性の向上との相乗効果が発揮されるため、高いシール性を発揮できるわけである。よって、ブローバイガスＢＧ中のオイルが吸気配管１とラバーホース２との間を通って吸気経路Ｉの内部αから外部βに滲み出るという問題を抑制することができる。
【００２６】
この効果は、本実施形態のようにラバーホース２の外面ゴム材料をシリコンゴムとし内面ゴム材料をシリコンゴムよりも硬質のフッ素ゴムとしても、発揮することができる。この場合、隆起部５は、フッ素ゴムから形成されることになるが、上述のように高い圧力で吸気配管１の外周面１ａに押し付けられるため、該外周面１ａに密着するように変形し、追随性（フィット性）が向上するからである。
【００２７】
本発明者は、上記隆起部４の最適寸法を決定すべく、図２に示すように、（ａ）隆起部４を高さ０．３ｍｍ、ピッチ３ｍｍに形成した場合と、（ｂ）隆起部４を高さ０．５ｍｍ、ピッチ５ｍｍに形成した場合と、（ｃ）隆起部４を設けずフラットとした場合とについて、吸気経路Ｉの内部αにどの程度の圧力を加えたならば外部βに洩れが発生するか実験を行った。実験結果は次の通りである。
【００２８】
寸法仕様                洩れが発生する圧力（ｋｇ／ｃｍ2）
ａ（高さ０．３ｍｍ、ピッチ３ｍｍ）                ２．７
ｂ（高さ０．５ｍｍ、ピッチ５ｍｍ）                ２．５
ｃ（なし）                                        ２．５
この結果によれば、仕様ａ（高さ０．３ｍｍ、ピッチ３ｍｍ）の隆起部４の寸法が最も高い圧力にてシール性を維持でき、望ましいと判断できる。
【００２９】
この点、考察すると、図２に示すように、隆起部４を有する仕様ａ及びｂは、上述したようにフラットな仕様ｃよりも高い面圧を得ることができることは勿論であるが、仕様ａと仕様ｂを比較すると、仕様ｂの方が仕様ａよりも隆起部４の数が少ないため、隆起部４一つ当たりの面圧が高まり、この点では仕様ｂの方が仕様ａよりもシール性が高まると考えられる。しかしながら、仕様ｂの方が仕様ａよりもラビリンス効果を発揮する空隙部５（ハッチング部分）の数が減ってしまうため、この点を考えると仕様ｂは仕様ａよりもシール性が劣ると考えることができる。
【００３０】
このように、本発明は、「より高い面圧の確保」と「高いラビリンス効果」をバランス良く両立させることが重要であり、これを実現しているのが仕様ａといえる。すなわち、仕様ａは、「より高い面圧の確保」という点では仕様ｂより劣るものの、仕様ｂよりも空隙部５の数が多いため「高いラビリンス効果」を有効に発揮でき、結果として、これら「より高い面圧の確保」と「高いラビリンス効果」の相乗効果によって高いシール性を得ることができるのである。
【００３１】
なお、仕様ｂは、製造上の理由から図３に示すようにホース２の軸方向に溝２ｘを設ける必要が生じる。よって、クリップ３によってホース２の周りを均等に締め付けた場合であっても、円周方向の面圧分布が不均一となり、洩れが生じやすい。よって、実際には仕様ａと仕様ｂのシール性により大きな差が生じることになる。
【００３２】
なお、本発明は、上記実施形態に示したようにターボエンジンの吸気系路Ｉに適用したものに限定されるものではなく、高圧の流体（ガス、液体等）が流れるダクトを接続する継手管構造であれば、内部を流れる流体の洩れを防止する目的で適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】（ａ）は本実施形態に係る継手管構造の側断面図、（ｂ）は従来例に係る継手管構造の側断面図、（ｃ）はこれら継手管構造の面圧分布を示す図である。
【図２】（ａ）は隆起部の高さ及びピッチを変更した継手管構造の側断面図であり、（ｂ）はこれら継手管構造の面圧分布を示す図である。
【図３】製造上の理由により軸方向に溝を設ける必要があるゴムホースの横断面図である。
【図４】ターボエンジンの吸気系路を示す説明図である。
【符号の説明】
【００３４】
１  ダクトとしての吸気配管
１ａ  外周面
２  継手管としてのラバーホース
２ａ  内周面a
３  締付部材としてのクリップ
４  隆起部
５  空隙部
Ｃ  コンプレッサ
Ｂ  ブローバイガス還流管
【図１】
2005140290.tif 000003
【図２】
2005140290.tif 000004
【図３】
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【図４】
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