(57)【要約】【課題】ダクトに接続される熱交換器のメンテナンス性及びシール性を向上することができるダクト接合部のシール構造を提供する。【解決手段】  一方のダクト２０の端部に設けられた第一フランジ部２１と、一方のダクト２０に対して回動可能に接合された他方のダクト１０の端部に設けられ、第一フランジ部２１に対向して配置される第二フランジ部１１と、第一フランジ部２１に設けられ、第二フランジ部１１と対向しない一側に形成された第一傾斜部２２と、第二フランジ部１１に設けられ、第一フランジ部２１と対向しない一側に形成された第二傾斜部１２と、傾斜部１２，２２に接してダクト１０，２０を接合するクランプ３０と、フランジ部１１，２１とクランプ３０との間に介装された環状のシール５０と、シール５０の座としてシール５０とクランプ３０との間に介装されたワッシャー４０とを備える。【選択図】図１
2012132491.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一方のダクトの端部に設けられた第一フランジ部と、
前記一方のダクトに対して回動可能に接合された他方のダクトの端部に設けられ、前記第一フランジ部に対向して配置される第二フランジ部と、
前記第一フランジ部に設けられ、前記第二フランジ部と対向しない一側に形成された第一傾斜部と、
前記第二フランジ部に設けられ、前記第一フランジ部と対向しない一側に形成された第二傾斜部と、
前記第一傾斜部と前記第二傾斜部とに接して前記一方のダクトと前記他方のダクトとを接合するクランプと、
前記第一フランジ部及び前記第二フランジ部と前記クランプとの間に介装された環状のシールと、
前記シールの座として前記シールと前記クランプとの間に介装されたワッシャーと
を備えたことを特徴とするダクト接合部のシール構造。
【請求項２】
前記一方のダクトと前記他方のダクトとが接合されて接するフランジ面が、互いに対応する形状の凹凸部を有する
ことを特徴とする請求項１記載のダクト接合部のシール構造。
【請求項３】
前記第一フランジ部及び前記第二フランジ部が、前記シールが圧接する凹部を具備する
ことを特徴とする請求項１又は２記載のダクト接合部のシール構造。
【請求項４】
前記シールが、前記ワッシャーと一体に接着されている
ことを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載のダクト接合部のシール構造。
【請求項５】
前記ワッシャーが、切断された環の両端を重合してなる形状に形成され、
前記シールが、途切れた環状に形成される
ことを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載のダクト接合部のシール構造。
【請求項６】
重合する前記ワッシャーの両端の板厚が、両端以外の部位の板厚よりも小さい
ことを特徴とする請求項５記載のダクト接合部のシール構造。
【請求項７】
前記シールが、環状である
ことを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載のダクト接合部のシール構造。
【請求項８】
前記クランプが、
前記第一傾斜部及び前記第二傾斜部に接する複数の断面Ｖ字部と、
前記断面Ｖ字部がそれぞれ隣り合う間に形成される切れ目部とを有し、
前記ワッシャーは、前記切れ目部に掛止される突起部が形成されている
ことを特徴とする請求項１〜７の何れか１項に記載のダクト接合部のシール構造。
【請求項９】
前記一方のダクト及び前記他方のダクトが、熱交換器に接続され、
前記熱交換器へ気体が流入する流入側に接続された前記ダクトを接合する上流側クランプに介装される上流側シールが、前記熱交換器から気体が流出する流出側に接続された前記ダクトを接合する下流側クランプに介装された下流側シールよりも耐熱性の高い材質からなる
ことを特徴とする請求項１〜８の何れか１項に記載のダクト接合部のシール構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、気体を圧送するダクトの接合部のシール構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、バス等の車両では、車体後部にエンジンルームが設けられ、このエンジンルーム内にエンジン，エンジン冷却水を冷却するラジエータ，クラッチ及びトランスミッション等が配設される。過給器が装備される場合、圧縮された高温吸気の放熱を行なうチャージエアクーラもエンジンルームに配設される。
特にバス等の車両では、車両における乗員のスペースを確保すべくエンジンルームの空間は限られた狭い空間となっている。このため、できるだけ無駄のない配置とすべくラジエータとチャージエアクーラとを冷却風の流れに沿って直列に配設したものがある。例えば、これらのラジエータ，チャージエアクーラの熱交換器は、車両に設けられた開口部の内側に配設されるとともに、冷却ファンで車両外方から冷却風を吸い込み、その冷却風をこれらの熱交換器のコアへ通して冷却を行なう。なお、特許文献１，２には、ラジエータとチャージエアクーラとを冷却風の流れに沿って直列に配設する技術が示されている。
【０００３】
冷媒や吸入空気といった流体の熱交換器による冷却は、この流体を熱交換器のコアを通過させて熱交換させることで行なわれる。熱交換器のコアには、高温の冷却すべき流体が圧送される上流側のダクトと、熱交換して冷却された流体を圧送する下流側のダクトとが接続される。そのため、ダクトの接合部から流体が漏れないようにシールすることが一般的である。
【０００４】
そこで、ダクト同士を接合する場合に、この接合部の外周にパッキンを巻き付け、このパッキンを金属クランプにより締付けることで、ダクトの接合部をシールする技術が、特許文献３に示されている。
なお、この技術では、ダクトの端部のフランジ部を矩形の凸部に形成し、矩形の凸部の円筒外周面にパッキンを圧接することが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特表２０１０−５０５６９２号公報
【特許文献２】特開２００８−３０２７３４号公報
【特許文献３】特許３４６８８１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、車両外部から塵や粉塵が混入した外気を冷却風として吸い込み続けると、熱交換器のコアが目詰まりして冷却効率が低下するおそれがある。そのため、定期的に熱交換器のコアを清掃する等のメンテナンスが必要となる。
ただし、特許文献１，２において冷却風下流側の熱交換器へアクセスするためには、冷却風上流の熱交換器を取り外さなければならず、メンテナンス効率が悪化してしまう。ここで、熱交換器自体を支持する締結部材等を取り外すだけでは、熱交換器を取り外すことができない。すなわち、ダクトが熱交換器に接続されているため、このダクトも取り外さなければ熱交換器は取り外すことができない。
【０００７】
そこで、冷却風下流側の熱交換器のメンテナンスをする場合、冷却風下流側の熱交換器へのアクセスを良くしメンテナンス性を向上するために、冷却風上流側の熱交換器を開閉自在にすることが考えられる。
例えば、チャージエアクーラに接続されるダクトを分割して接合し、メンテナンス時には、ダクト接合部の締結力を緩めることで可動するダクトに接続された熱交換器を開閉自在とし、流体が圧送される通常運転時には、接合部をシールして締結することが考えられる。
【０００８】
しかしながら、特許文献３のようにダクト接合部をシールする場合、ダクトの端部に形成されたフランジ部が矩形の凸部であるため、クランプの締結力がダクト同士を互いに接合面に対して垂直に近接する方向へと作用せず、特に、流体が圧送されるダクト同士の接合においてはシール性に不安が残る。
本発明は、かかる課題に鑑み創案されたものであり、ダクトに接続される熱交換器のメンテナンス性及びシール性を向上することができるダクト接合部のシール構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の目的を達成するために、本発明のダクト接合部のシール構造は、一方のダクトの端部に設けられた第一フランジ部と、前記一方のダクトに対して回動可能に接合された他方のダクトの端部に設けられ、前記第一フランジ部に対向して配置される第二フランジ部と、前記第一フランジ部に設けられ、前記第二フランジ部と対向しない一側に形成された第一傾斜部と、前記第二フランジ部に設けられ、前記第一フランジ部と対向しない一側に形成された第二傾斜部と、前記第一傾斜部と前記第二傾斜部とに接して前記一方のダクトと前記他方のダクトとを接合するクランプと、前記第一フランジ部及び前記第二フランジ部と前記クランプとの間に介装された環状のシールと、前記シールの座として前記シールと前記クランプとの間に介装されたワッシャーとを備えたことを特徴としている。
【００１０】
また、前記一方のダクトと前記他方のダクトとが接合されて接するフランジ面が、互いに対応する形状の凹凸部を有することが好ましい。
また、前記第一フランジ部及び前記第二フランジ部が、前記シールが圧接する凹部を具備することが好ましい。
また、前記シールが、前記ワッシャーと一体に接着されていることが好ましい。
【００１１】
また、前記ワッシャーが、切断された環の両端を重合してなる形状に形成され、前記シールが、途切れた環状に形成されることが好ましい。
また、重合する前記ワッシャーの両端の板厚が、両端以外の部位の板厚よりも小さいことが好ましい。
また、前記シールが、環状であってもよい。
【００１２】
また、前記クランプが、前記第一傾斜部及び前記第二傾斜部に接する複数の断面Ｖ字部と、前記断面Ｖ字部がそれぞれ隣り合う間に形成される切れ目部とを有し、前記ワッシャーは、前記切れ目部に掛止される突起部が形成されていることが好ましい。
また、前記一方のダクト及び前記他方のダクトが、熱交換器に接続され、前記熱交換器へ気体が流入する流入側に接続された前記ダクトを接合する上流側クランプに介装される上流側シールが、前記熱交換器から気体が流出する流出側に接続された前記ダクトを接合する下流側クランプに介装された下流側シールよりも耐熱性の高い材質からなることが好ましい。
【発明の効果】
【００１３】
本発明のダクト接合部のシール構造によれば、クランプは第１傾斜部及び第２傾斜部に接して一方のダクトと他方のダクトとを接合するため、クランプを締結することで一方のダクトと他方のダクトとを近接する力が同時に作用し、ダクト接合部を確実にシールすることができる。
クランプと第１及び第２フランジ部との間にはシール及びワッシャーが介装されるため、フランジ面にシールを介装することなくダクト接合部を確実にシールすることができる。
【００１４】
また、クランプを緩めると、一方のダクトと他方のダクトとを近接させる力が作用しておらず、他方のダクトは一方のダクトに対して回動することができる。
互いに対応する凹凸部がガイドとして機能し、他方のダクトが一方のダクトに対して安定して回動することができる。
回動時に摺接するフランジ面にシールを介装することなく、フランジ面の凹凸部がダクト接合部をシールすることができる。
【００１５】
シールが圧接される凹部が形成されているため、シールを安定して介装することができ、安定して確実にシールすることができる。汎用のＯリングをシールとして用いることもできる。
ワッシャーとシールとは一体に接着されているため、クランプを緩めてもフランジ部にシールのみ貼り付くことを防止することができる。これにより、メンテナンス性を向上することができる。
【００１６】
ワッシャーの端部が重合する途切れた環状であれば、全周に亘って安定してシールの座として機能することができ、シール性を向上することができる。一方又は他方のダクトを取り外すことなくシール及びワッシャーの装着や交換することができ、ダクト接合部のメンテナンス性が向上する。
シールが環状であれば、接合部の全周に亘って安定してシールすることができる。環状の汎用シールを用いることができる。
【００１７】
クランプが切れ目部を有し、ワッシャーには突起部が形成されているため、途切れた環状のワッシャー及びシールであっても、クランプの締結力の大きい箇所にワッシャー及びシールの途切れた箇所（通常であれば、シール性能のボトルネックとなる箇所）を設定することで、ダクト全周に亘るシール性能のバラツキを抑制することができ、シールを確実にすることができる。
【００１８】
ワッシャーの重合する端部が徐々に薄く形成されることで、ワッシャーの厚みのばらつきを抑えることができ、全周に亘って安定してシールすることができる。
上流側クランプに介装される上流側シールは、下流側クランプに介装された下流側シールよりも耐熱性の高い材質からなるシールであるため、熱負荷に応じたシールを適宜配設することとなり、例えば、上流側及び下流側シールの交換頻度のバラツキを抑制し、メンテナンス性を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の一実施形態にかかるダクト接合部の要部を拡大して模式的に示す断面図である。
【図２】本発明の一実施形態にかかるダクト接合部を締結するクランプを示す図であり、（ａ）はクランプの斜視図，（ｂ）はクランプの正面図，（ｃ）は（ｂ）のＡ断面を示す図である。
【図３】本発明の一実施形態にかかるダクト接合部が適用される熱交換器及びその周辺構造を模式的に示す図であり、（ａ）は上面図，（ｂ）車外方向からのチャージエアクーラの正面図，（ｃ）車体前方からの側面図である。
【図４】本発明の一実施形態にかかるクランプの締結力分布を模式的に示す図である。
【図５】本発明の一実施形態にかかるクランプの変形例を示す正面図であり、（ａ）はクロージャ単式Ｖ字部３ピース型クランプ，（ｂ）はクイックレリーズクロージャ単式Ｖ字部２ピース型クランプ，（ｃ）はクロージャ複式Ｖ字部２ピース型クランプを示す図である。
【図６】本発明の一実施形態にかかるシール及びワッシャーの変形例を示す図表である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、図面を用いて本発明の実施形態を説明する。
〔１．エンジンルームの構成〕
図１〜図６は、本発明の一実施形態にかかるダクト接合部のシール構造を説明するもので、図１はダクト接合部の要部を拡大して模式的に示す断面図、図２（ａ）〜（ｃ）はダクト接合部を締結するクランプを示す図、図３（ａ）〜（ｃ）はダクト接合部が適用される熱交換器及びその周辺構成を模式的に示す図、図４はクランプの締結力分布を模式的に示す図、図５（ａ）〜（ｃ）はクランプの変形例を示す正面図、図６はシール及びワッシャーの変形例を示す図表である。
なお、図３（ａ）の紙面右が車両前方，紙面下が車外方向、（ｂ）の紙面手前が車外方向，紙面右が車両前方、（ｃ）の紙面手前が車両前方，右方向車内方向である。
【００２１】
本発明のダクト接合部は、例えば、車体後部にエンジンルームが設けられたバス等に適用される。図３（ａ）に示すように、このバスの車両後部の側面９ｂには開口部９が設けられ、開口部９の内部にエンジンルームが形成される。開口部９は、外気を冷却風としてエンジンルームに導入するための外気取込口として機能する。なお、冷却風を取り込むためのスリット，通気口等が穿孔されたリッド９ａをこの開口部９に取り付けてもよい。例えば、開口部９の外縁をなす側面９ｂに対してリッド９ａを回動自在に軸支させ、開口部９を開閉自在とすることが考えられる。この場合、エンジンルーム内のメンテナンス時にリッド９ａを開放すれば、メンテナンス作業者は車外からエンジンルーム内の各種装置にアクセスすることが可能となる。
【００２２】
エンジンルーム内には、車外から車内方向に向かう順に、チャージエアクーラ１，ラジエータ２，冷却ファン３，冷却ファン３を支持するリテーナ４，エンジンＥが配置される。なお、その他のシュラウド，クラッチ，トランスミッション，過給機等の装置については図示及び説明を省略する。
チャージエアクーラ１は、過給器で加圧された高温の吸気（流体）を冷却する熱交換器であり、ラジエータ２は、エンジン冷却水を冷却する熱交換器である。
【００２３】
チャージエアクーラ１及びラジエータ２はそれぞれ、バスの側面９ｂと平行に配置される。つまり、チャージエアクーラ１は、ラジエータ２に対向した状態で開口部９の正面に設置される。したがって、開口部９から導入される冷却風は、チャージエアクーラ１及びラジエータ２に対して垂直に流通する。
チャージエアクーラ１には、図３（ｂ）に示すように、多数の放熱フィンが形成された冷却コア１Ａが設けられる。放熱フィンの内部には冷却対象である吸気が流通し、放熱フィンの外部には冷却風が流通する。吸気と冷却風との間の熱交換は冷却コア１Ａでなされる。また、チャージエアクーラ１は、冷却コア１Ａの下方側部に上流側タンク１０Ａ（他方のダクト）を有し、冷却コア１Ａの上方側部に下流側タンク１０Ｂ（他方のダクト）を有している。
【００２４】
上流側タンク１０Ａは、過給器へと繋がる上流側ダクト２０Ａに対してクランプ３０で接続された部位である。過給器から導入される吸気は、上流側タンク１０Ａで冷却コア１Ａの各放熱フィンに対して分配される。
下流側タンク１０Ｂは、エンジンＥ側へと繋がる下流側ダクト２０Ｂに対してクランプ３０で接続された部位である。冷却コア１Ａを通過して冷却された吸気は下流側タンク１０Ｂ内で合流し、図示しないスロットルバルブ，インテークマニホールドを経てエンジンシリンダへと導入される。
【００２５】
ラジエータ２には、チャージエアクーラ１と同様に、冷却コア（図示省略）が設けられる。ラジエータ２の冷却コアは、エンジン冷却水と冷却風との間で熱交換を行う。また、ラジエータ２は、支持フレーム５に対してナットボルト等の適宜の締結部材で締結固定され、支持される。なお、支持フレーム５はエンジンルームの床面及び上面に固定された部材である。
【００２６】
冷却ファン３は、外気を冷却風としてエンジンルーム内へ取り込む吸い込み式の軸流ファンである。エンジンＥはこの冷却ファン３よりも冷却風の下流側に配置され、一方、チャージエアクーラ１及びラジエータ２は冷却ファン３よりも上流側に配置される。
リテーナ４は、冷却ファン３を支持する。
図示しないシュラウドは、冷却風の流路を制限する整流板として機能する。
【００２７】
支持フレーム５はチャージエアクーラ１も支持する。すなわち、上流側タンク１０Ａに設けられた上流側支持部１９Ａにボルトナット等の適宜の締結部材を適用することで、支持フレーム５の下方車外側の側部と上流側支持部１９Ａと締結し、上流側支持部１９Ａが設けられた上流側タンク１０Ａを有するチャージエアクーラ１を支持する。同様に、支持フレーム５は、下流側タンク１０Ｂに設けられた下流側支持部１９Ｂを介して、支持フレーム５の上方車外側の側部と下流側支持部１９Ｂとが締結されて、下流側支持部１９Ｂが設けられた下流側タンク１０Ｂを有するチャージエアクーラ１を支持する。なお、チャージエアクーラ１は、これらの支持部１９Ａ，１９Ｂと後述する接合部１００とにより全体を支持される。
【００２８】
支持フレーム５はダクト２０Ａ，２０Ｂも支持する。すなわち、上流側ダクト２０Ａに設けられた上流側ダクト支持部２９Ａにボルトナット等の適宜の締結部材を適用することで、支持フレーム５の車両前方側の側部と上流側ダクト支持部２９Ａが設けられた上流側ダクト２０Ａとを締結して支持する。同様に、支持フレーム５は、支持フレーム５の車両前方側の側部と下流側ダクト支持部２９Ｂが設けられた下流側ダクト２０Ｂとを締結して支持する。
【００２９】
これらの上流側タンク１０Ａ及び上流側ダクト２０Ａ並びに下流側タンク１０Ｂ及び上流側ダクト２０Ｂは、接合部１００で接合される。すなわち、別体として形成されている各タンク１０Ａ，１０Ｂ及び各ダクト２０Ａ，２０Ｂは、接合部１００で接合されて、吸気をチャージエアクーラ１のコア１Ａ又はスロットルバルブへと圧送するように構成される。
【００３０】
〔２．接合部の構成〕
接合部１００は、クランプ３０，ワッシャー４０及びシール５０により接合される部分及びその周縁である。なお、この接合部１００の構成は、上流側タンク１０Ａ及び上流側ダクト２０Ａであっても、下流側タンク１０Ｂ及び上流側ダクト２０Ｂであっても同様の構成であるため、上流側タンク１０Ａ及び下流側タンク１０Ｂを単にタンク１０とし、上流側ダクト２０Ａ及び下流側ダクト２０Ｂを単にダクト２０として説明する。なお、タンク１０及びダクト２０は適宜の金属材料からなり、例えばアルミニウムを材質とする。
【００３１】
図１に示すように、接合部１００は、タンク１０及びダクト２０とクランプ３０との間にワッシャー４０及びシール５０が介装される。なお、図１の接合部１００は、クランプ３０が締結されたタンク１０及びダクト２０の接合時を示しており、鉛直方向は紙面左右方向である。
【００３２】
〔２−１．クランプ〕
図２に示すように、クランプ３０は、カバーバンド３１，Ｖ字部（断面Ｖ字部）３２及びクロージャ３３から構成される。これらのクランプ３０の構成要素３１，３２，３３は適宜の金属から形成される。例えば、カバーバンド３１及びＶ字部３２はステンレス鋼を材質とすることができ、クロージャ３３はステンレス鋼，亜鉛メッキ軟鋼を材質とすることができる。
【００３３】
クロージャ３３は、クランプ３０の締結力を発生させるものである。このクロージャ３３は第１軸受３３１と、第２軸受３３２と、座部３３３と、ボルト３３４とを有している。
ボルト３３４は、その頭部を座部３３３に係止される。座部３３３は中空に形成され、ボルト３３４を挿通される。なお、ボルト３３４は、その他のボルト，ナット等の適宜の締結部材を用いてもよい。
【００３４】
第１軸受３３１は、座部３３３に隣接して設けられ、座部３３３が係止するボルト３３３４の頭部から作用する軸力を支持する。
第２軸受３３２はボルト３３４が螺装される。つまり、ボルト３３４の頭部から作用する軸力の反力を支持する。カバーバンド３１は、クランプ３０の締結力をＶ字部３２へ伝達するものである。このカバーバンド３１はクランプ３０の外周に設けられ、カバーバンド３１の内周にはＶ字部３２が設けられる。これらのカバーバンド３１及びＶ字部３２は、リベット加工，溶接等により互いに固定されている。
【００３５】
カバーバンド３１の一端には、クロージャ３３の第１軸受３３１が軸支され、カバーバンド３１の他端には第２軸受３３２が軸支されている。すなわち、クロージャ３３のボルト３３４を締めこむと、カバーバンド３１の一端に設けられた第１軸受３３１および他端に設けられた第２軸受３３２が近接する方向に軸力が作用する。
Ｖ字部３２は、カバーバンド３１から伝達された締結力を締結する部材へ伝達するものである。このＶ字部３２は、図２（ｂ）の矢視Ａの断面図である（ｃ）に示すように、その断面がＶ字に形成されている。Ｖ字部３２は、第１側部３２ａ，底部３２ｃ，第２側部３２ｂ，ハット部３２ｄから構成されている。Ｖ字部３２は、底部３２ｃを中心に左右対称に形成されている。すなわち、第１側部３２ａ及び第２側部３２ｂはカバーバンド３１に対して同じ角度θ１だけ傾いている。なお、この角度は、後述するタンクランプ１２及びダクトランプ２２の傾斜の角度θ２と略同じとなるように設定される。
【００３６】
Ｖ字部３２は、クランプ３０のカバーバンド３１の内周面に固定されており、周方向に分割されて複数設けられる。例えば、図２（ｂ）に示すように、第１Ｖ字部３２１，第２Ｖ字部３２２，第３Ｖ字部３２３の３つのＶ字部３２が設けられている。これらの各Ｖ字部３２１，３２２，３２３の間にはＶ字部が連続していない部分である切れ目部３５が設けられている。例えば、第１Ｖ字部３２１及び第２Ｖ字部３２２の間に切れ目部３５が設けられ、同様に第２Ｖ字部３２２及び第３Ｖ字部３２３の間，第１Ｖ字部３２１及び第３Ｖ字部３２３の間にも切れ目部３５が設けられている。
【００３７】
切れ目部３５の円周方向の寸法Ｗは、クロージャ３３を締めると小さく（円周方向に短く）なり、緩めると大きく（円周方向に長く）なる。ただし、クロージャ３３を最大限締めても、切れ目部３５は無くならない。つまり、何れの各Ｖ字部３２１，３２２，３２３同士が接することは無いように、切れ目部３５は形成されている。
クロージャ３３を締めこんでクランプ４０によりタンク１０及びダクト２０を締結する場合、図４に示すように、クランプ３０から内向き（半径方向）に作用する締結力の分布３９は、クランプ３０の中心点Ｃに対してカバーバンド３１の端部とほぼ９０度をなす位置で最大となり、カバーバンド３１の端部及びカバーバンド３１の端部から時計回りに１８０度移動した位置で最小となる。すなわち、カバーバンド３１の端部から時計回り及び反時計回りに９０度近傍に近づくにつれ締結力が大きくなり、この９０度近傍から１８０度に近づくにつれ締結力が小さくなる。
【００３８】
〔２−２．タンク及びダクト〕
図１に接合部１００の断面を拡大して示す。タンク１０の端部には、つば状の縁が円筒の全周に亘るタンクフランジ１１が形成され、同様に、ダクト２０の端部にはつば状の縁が円筒の全周に亘るダクトフランジ２１が形成される。
これらのタンクフランジ１１及びダクトフランジ２１が接合する面であるタンク接合面１５（フランジ面）及びダクト接合面２５（フランジ面）には、互いに対応する凹凸部１６，２６が形成されている。この凹凸部１６，２６は全周に亘って同じ形状となっている。すなわち、クランプ３０を緩めた場合、ダクト支持部２９Ａ，２９Ｂにより固定されたダクト２０に対してタンク１０が回動できるように構成される。
【００３９】
これらの接合面１５，２５は水平に形成されており、タンク１０を介してチャージエアクーラ１の一部又は全体を支持する。
タンクフランジ１１は、タンクランプ（第２傾斜部）１２，タンク頂面１３も有している。
タンクランプ１２は、タンク１０の端部のつば状の縁が、タンク１０がその端部に向けて延在する方向に対し傾斜して立ち上がる部分である。この傾斜角度θ２はクランプ３０の第１側部３２ａのカバーバンド３１に対する角度θ１と略同じとなるように設定される。
【００４０】
タンク頂面１３は、タンクランプ１２とタンク接合面１５との間に形成されるタンク１０の円筒外面であり、タンク凹部１４を有している。
タンク凹部１４は、タンク頂面１３のタンク接合面１５側に接して形成された凹部であり、タンク頂面１３の一部又は全部に形成される。タンク凹部１４の接合面１５，２５に対して垂直方向の断面形状は、例えば、１／４楕円弧としてもよいし、タンク頂面１３及びタンク凹部１４を滑らかに連続する曲線形状としてもよい。
【００４１】
同様に、ダクトフランジ２１はダクトランプ（第１傾斜部）２２，ダクト頂面２３を有している。ダクトランプ２２は、ダクト２０の端部のつば状の縁が、ダクト２０がその端部に向けて延在する方向に対し傾斜して立ち上がる部分である。この傾斜角度θ２はクランプ３０の第２側部３２ｂのカバーバンド３１に対する角度θ１と略同じとなるように設定される。つまり、ダクトランプ２２は、接合面１５，２５に対してタンクランプ１２と左右対称に形成されている。
【００４２】
ダクト頂面２３は、ダクトランプ２２とダクト接合面２５との間に形成されるダクト２０の円筒外面であり、ダクト凹部２４を有している。これらのダクト頂面２３及びダクト凹部２４は、接合面１５，２５に対してタンク頂面１３及びタンク凹部１４と左右対称に形成される。
接合面１５，２５が接した状態で、これらのタンク凹部１４およびダクト凹部２４は滑らかに連続するように形成される。
【００４３】
また、タンクランプ１２及びダクトランプ２２は、クランプ３０のＶ字部３２と接している。つまり、タンクランプ１２はＶ字部３２の第１側部３２ａと接し、ダクトランプ２２は第２側部３２ｂと接している。なお、Ｖ字部３２のハット部３２ｄはフランジ１１，２１にもどこにも接しない。
【００４４】
〔２−３．ワッシャー及びシール〕
タンクフランジ１１及びダクトフランジ２１とクランプ３０との間にはワッシャー４０及びシール５０が介装される。すなわち、クランプ３０のＶ字部３２の底部３２ｃとワッシャー４０とが隣接し、ワッシャー４０とシール５０とが隣接し、シール５０とタンク凹部１４及びダクト凹部２４とが隣接する。ワッシャー４０とシール５０とは隣接するとともに、一体に形成されている。シール５０をワッシャー４０に射出成形して加硫接着することで一体に形成してもよく、単にシール４０とワッシャー５０とを接着剤等により接着して一体に形成してもよい。
【００４５】
一体に接着されたワッシャー４０及びシール５０の円周方向垂直の断面の長さ（厚み）は、タンク１０及びダクト２０の接合時のＶ字部３２の底部３２ｃと凹部１４，２４又は頂面１３，２３との円周方向垂直の断面の長さよりもシール５０の弾性変形分だけ長く設定される。
ワッシャー４０は、例えば図６の（５）に示すように断面矩形の平らな板が環状に形成されたものである。なお、図６（５）〜（８）に示すワッシャー４０は、クランプ３０の締結時の形状を示している。
【００４６】
ワッシャー４０は、内周面である内面４１，外周面である外面４２及び端部４３を有している。
図６（５）に示すように、ワッシャー４０は締結力が外周から作用するとその直径が縮小して端部４３が重合して連続した環状となるように形成されている。一方、締結力が作用していない場合、ランドルト環のように切れ目の入った環状となり、締結力が外周から作用していないワッシャー４０の外寸は締結力の作用しているワッシャー４０の外寸よりも大きい。すなわち、ワッシャー４０に対して外周からの締結力が作用しなくなると、ワッシャー４０の復元力で拡径するように形成されている。
【００４７】
また、ワッシャー４０の切れ目に隣接する端部４３は、その板厚が端部４３以外の部位の板厚よりも小さく形成され、例えば、徐々に薄くなるように形成されている。つまり、端部４３を重合させると内面４１が円筒面状に連続するとともに、外面４２が円筒面状に連続するように形成されている。これらの内面４１及び外面４２が連続する場合（クランプ３０により締結される場合）、内面４１と外面４２との半径の差であるワッシャー４０の厚みは全周に亘って等しくなるように形成されている。
【００４８】
シール５０は、例えば図６（１）に示すように断面Ｏ型の環状に形成されたものである。このシール５０ａはＯ型底部５１ａと、Ｏ型頂部５２ａとを有している。なお、図６（１）〜（４）に示すシール５０は、ゴム等の弾性材料からなり、切れ目の入った環状に形成されたものである。シール５０の底部５１の長手方向の長さはワッシャー４０の内面４１の長手方向の長さと略等しく形成され、シール５０の切れ目の入ったシール端部とワッシャー４０の端部４３とは対応して一体形成される。シール５０の切れ目の形状は、平面であっても曲面であってもこれらの組み合わせでもよい。
【００４９】
Ｏ型底部５１ａは、タンク１０及びダクト２０の接合時にワッシャー４０の内面４１と圧接する部分であり、Ｏ型頂部５２ａは、タンク１０及びダクト２０の接合時に凹部１４，２４と圧接する部分である。なお、図１に示すシール５０は、シール５０ａを用いている。
【００５０】
〔３．作用・効果〕
本発明の一実施形態にかかるダクト接合部のシール構造は上述のように構成されるため、以下のような作用・効果を奏する。
【００５１】
例えばメンテナンス時に、チャージエアクーラ１を回動させるためには、まず、支持部１９Ａ，１９Ｂに適用された締結部材を取り外す。このとき、チャージエアクーラ１は、タンク１０のタンク接合面１５を介してダクト接合面２５に支持されている。
つぎに、ダクト接合部１００のクランプ３０をそれぞれ緩める。すなわち、クランプ３０のクロージャ３３のボルトやレバー等を緩める。
【００５２】
クランプ３０を緩めることにより、タンク１０とダクト２０とを近接する力が作用しなくなるとともに、クランプ３０の締結時には圧接されて弾性変形していたシール５０が復元し、凹部１４，２４にも力が作用しなくなる。また、外周からの締結力が作用しなくなったワッシャー４０は復元して拡径するとともに、ワッシャー４０と一体に接着されたシール５０もワッシャー４０の拡径に伴って凹部１４，２４から離れる。ただし、このとき接合面１５，２５に形成された凹凸部１６，２６によりタンク１０はダクト２０から外れることがない。なお、通常運転時には、上記の逆の手順でチャージエアクーラ１を固定する。
【００５３】
したがって、接合面１５，２５のみによりチャージエアクーラ１が支持されている場合に、チャージエアクーラ１を回動することができる。すなわち、タンク１０を介して回動可能に支持されたチャージエアクーラ１を開閉することができる。これにより、チャージエアクーラ１の直列車内側に対向して配設されたラジエータ２へのアクセスすることができ、メンテナンス性を向上することができる。
【００５４】
また、クランプ３０が締結される通常運転時において、クランプ３０のＶ字部３２は、Ｖ字部３２に対応した傾斜で形成された第１傾斜部２２及び第２傾斜部１２に接して（メタルタッチにより）タンク１０とダクト２０とを接合するため、クランプ３０を締結することでタンク１０とダクト２０とを近接する力が同時に作用し、ダクト接合部１００をシールすることができる。
【００５５】
クランプ３０とフランジ１１，２１との間にはワッシャー４０及びシール５０が介装されるため、ダクト接合部１００をより確実にシールすることができる。回動時に摺接する接合面１５，２５にシール５０を介装することなく、高圧の吸気を冷却するチャージエアクーラ１においても確実にシールすることができる。チャージエアクーラ１の開閉作業により接合部１５，２５が磨耗してシール性が低下しても、シール性を確保することができる。例えば、過給器の過給圧がより高圧化しても、チャージエアクーラ１を開閉する構造とすることができる。
【００５６】
接合面１５，２５には互いに対応する凹凸部１６，２６が全周に亘って形成されるため、タンク１０が回動するガイドとして機能し、タンク１０がダクト２０に対して安定して回動することができる。
シール５０が圧接される凹部１４，２４が形成されているため、シール５０を安定して介装することができ、安定して確実にシールすることができる。
【００５７】
ワッシャー４０とシール５０とは一体に接着されているため、クランプ３０を緩めると、ワッシャー４０は復元して拡径するとともに、一体に接着されたシール５０もワッシャー４０の拡径に伴って凹部１４，２４から離れるため、フランジ１１，２１にシール５０のみ貼り付くことを防止することができる。これにより、メンテナンス性を向上することができる。
【００５８】
ワッシャー４０の端部４３が重合する途切れた環状であれるため、全周に亘って安定してシール５０の座として機能することができ、シール性を向上することができる。タンク１０又はダクト２０を取り外すことなくシール５０及びワッシャー４０の装着や交換することができ、メンテナンス性が向上する。
ワッシャー４０の重合する端部４３が徐々に薄く形成されることで、ワッシャー４０の厚みのばらつきを抑えることができ、全周に亘って安定してシールすることができる。
【００５９】
車外から車内方向に吸気を冷却するチャージエアクーラ１，吸気よりも熱容量の大きい冷却水を冷却するラジエータ２の順に配設されるため、熱交換効率よく吸気および冷却水を冷却することができる。
ワッシャー４０，シール５０が熱劣化，経年劣化等しても、ワッシャー４０，シール５０を交換するとこで、タンク１０に接続されたチャージエアクーラ１及びダクト２０を交換することなくシール性能を回復することができる、これにより、ランニングコストを低減することができる。
【００６０】
〔変形例〕
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。
〔クランプの変形例〕
クランプ３０は図２に示すものに限られず、クランプ３０の変形例として、図５（ａ）〜（ｃ）に示すものを用いてもよい。
【００６１】
図５（ａ）は、図２（ａ）に示すクランプ３０とはクロージャ３３ａについてのみ異なり、クロージャ３３ａのボルトはクロージャ３３のボルトと比して傾斜して設けられている。クロージャ３３ａのボルトの工具係合部とカバーバンド３１ａとが離れており、クロージャ３３ａの締結時に工具を適用しやすいように形成される。
図５（ｂ）のクランプ３０ｂは、２つのＶ字部３２１ｂ，３２２ｂを有し、カバーバンド３１１ｂ，３１２ｂが略半周ずつ２つに形成されている。カバーバンド３１１ｂにはＶ字部３２１ｂが固定され、カバーバンド３１２ｂにはＶ字部３２２ｂが固定される。２つのＶ字部３２１ｂ，３２２ｂの間には、切れ目部３５ｂが２箇所形成される。
【００６２】
クランプ３０ｂは、これらのカバーバンド３１１ｂ，３１２ｂを接続し回動可能に支持するカバーバンド支持部３１１をさらに備えて形成されている。
また、クランプ３０ｂのクロージャ３３ｂはレバーを備え、速やかに締結及び緩めることができように構成されている。
図５（ｃ）のクランプ３０ｃは、２つのＶ字部３２１ｃ，３２２ｃを有し、カバーバンド３１１ｃ，３１２ｃが略半周ずつ２つに形成されている。カバーバンド３１１ｃにはＶ字部３２１ｃが固定され、カバーバンド３１２ｃにはＶ字部３２２ｃが固定される。２つのＶ字部３２１ｃ，３２２ｃの間には、切れ目部３５ｃが２箇所形成される。
【００６３】
また、２つのクロージャ３３ｃを有し、クロージャ３３ｃのそれぞれの構成は、図２（ａ）に示すクロージャ３３と同様の構成である。クロージャ３３ｃを完全に緩めれば、クランプ３０ｃは２つに分離するため、クランプ３０ｃに介装されるワッシャー４０及びシール５０へのアクセスがしやすくなる。
【００６４】
〔シール及びワッシャーの変形例〕
シール５０は、図６（１）に示すものに限られず、シール５０の変形例として、図６（２）〜（４）に示すものを用いてもよい。また、ワッシャー４０は、図６（５）に示すものに限られず、ワッシャー４０の変形例として、図６（６）〜（８）に示すものを用いてもよい。つまり、図６（１）〜（４）に示すシール５０ａ〜５０ｄと図６（５）〜（８）に示すワッシャー４０とを適宜組み合わせて用いることができる。
【００６５】
図６（２）に示すシール５０ｂは断面△型であって、△型底部５１ｂと△型頂部５２ｂとを有している。△型底部５１ｂはシール５０ｂの断面三角形の一辺に沿った部分であり、△型頂部５２ｂは断面三角形の△型底部５１ｂでない二辺の接する頂点周縁である。なお、△型底部５１ｂの長手方向に対して直角な長さ（幅）は、一体成形されるワッシャー４０の内面４１の円周方向の幅と略同じ寸法とすることができる。
【００６６】
図６（３）に示すシール５０ｃは断面がＵ字であって、スプリングバック型底部５１ｃとスプリングバック型頂部５２ｂとを有している。
図６（４）に示すシール５０ｄは断面が横長楕円であって、平型底部５１ｃと平型頂部５２ｂとを有している。
図６（６）に示すワッシャー４０は突起部４５を有する構成以外は図６（５）のワッシャー４０と同じ構成である。突起部４５は、端部４３の一方の外面に形成され、円周外方に突出している。この突起部４５の円周方向の長さは、クランプ３０を最大限締めこんだ場合の切れ目部３５の円周方向の長さよりも短く形成されている。また、この突起部４５の内面４１から外面４２の方向へ突出する長さは、切れ目部３５の深さ即ちカバーバンド３１の半径とＶ字部３２のハット部３２ｄの半径との差よりも小さく形成されている。
【００６７】
図６（７）に示すワッシャー４０は、断面Ｕ字の板が環状に形成されたものである。このワッシャー４０は、内周面である内面４１，外周面である外面４２及び端部４３を有している。このワッシャー４０は、好ましくは図６（３）に示すシール５０ｃと一体成形される。
図６（８）に示すワッシャー４０は、突起部４５の位置が図６（５）のワッシャー４０と異なる以外は同じ構成である。ここでは突起部４５は端部４３ではない外面に形成される。突起部４５は、例えば端部４３から９０度回転した位置に形成される。
【００６８】
これによれば、クランプ３０が切れ目部３５を有し、ワッシャー４０には突起部４５が形成されていれば、途切れた環状のワッシャー４０及びシール５０であっても、クランプ３０の締結力の大きいクロージャ３３から９０度近傍にワッシャー４０及びシール５０の途切れた箇所を設定することで、ダクト全周に亘るシール性能のバラツキを抑制することができ、シールをより確実にすることができる。
【００６９】
また、上述の実施形態では、シール５０は途切れた環状のものを示したが、単に環状の切れ目の無いシール５０を用いてもよい。
これによれば、シール５０が環状であれば、接合部１００の全周に亘って安定してシールすることができる。汎用の環状シールを用いることができる。
【００７０】
〔その他〕
なお、上述の実施形態及びその変形例では、接合部１００の構成は、上流側タンク１０Ａ及び下流側タンク１０Ｂを単にタンク１０とし、上流側ダクト２０Ａ及び下流側ダクト２０Ｂを単にダクト２０として説明したが、上流側と下流側と構成を変えてもよい。すなわち、過給器により導入されて冷却すべき吸気が圧送される上流側タンク１０Ａ及び上流側ダクト２０Ａの接合部に用いられる上流側シール４０Ａは、チャージエアクーラ１のコア１Ａで冷却された吸気が圧送される下流側タンク１０Ｂ及び下流側ダクト２０Ｂの接合部に用いられる下流側シール４０Ｂよりも耐熱性の高い材質からなるものとしてもよい。
【００７１】
これによると、上流側クランプに介装される上流側シール４０Ａは、下流側クランプに介装された下流側シール４０Ｂよりも耐熱性の高い材質からなるため、熱負荷に応じたシール４０Ａ，４０Ｂを適宜配設することとなり、例えば、シール４０Ａ，４０Ｂの交換頻度のバラツキを抑制し、メンテナンス性を向上することができる。
【産業上の利用可能性】
【００７２】
本発明のダクト接合部のシール構造は、気体を圧送するダクト接合部のみならず、液体，粉流体等の種々の流体を圧送するダクト接合部にも適用することができる。
【符号の説明】
【００７３】
１      チャージエアクーラ（熱交換器）
１Ａ    コア
２      ラジエータ（熱交換器）
３      冷却ファン
４      リテーナ
５      支持フレーム
８      リッド
９      開口部
１０    タンク（他方のダクト）
１０Ａ  上流側タンク
１０Ｂ  下流側タンク
１１    タンクフランジ（第２フランジ部）
１２    タンクランプ（第２傾斜部）
１３    タンク頂面
１４    タンク凹部（凹部）
１５    タンク接合面（フランジ面）
１６    凹凸部（凹凸部）
１９Ａ  上流側支持部
１９Ｂ  下流側支持部
２０    ダクト（一方のダクト）
２０Ａ  上流側ダクト
２０Ｂ  下流側ダクト
２１    ダクトフランジ（第１フランジ部）
２２    ダクトランプ（第１傾斜部）
２３    ダクト頂面
２４    ダクト凹部（凹部）
２５    ダクト接合面（フランジ面）
２６    凹凸部（凹凸部）
２９Ａ  上流側ダクト支持部
２９Ｂ  下流側ダクト支持部
３０    クランプ
３１    カバーバンド
３２    Ｖ字部（断面Ｖ字部）
３２ａ  第１側部
３２ｂ  第２側部
３２ｃ  底部
３２ｄ  ハット部
３３    クロージャ
３５    切れ目部
３９    締結力分布
４０    ワッシャー
４１    内面
４２    外面
４３    端部
４５    突起部
５０    シール
５１    シール底部
５２    シール頂部
１００  接合部
【図１】
2012132491.tif 000003
【図２】
2012132491.tif 000004
【図３】
2012132491.tif 000005
【図４】
2012132491.tif 000006
【図５】
2012132491.tif 000007
【図６】
2012132491.tif 000008