JP2013130102A - ブローバイガス還流通路構造 - Google Patents

Abstract

【課題】加熱管における金属管と樹脂管との間のシール性を簡単に確保できるブローバイガス還流通路構造を提供する。
【解決手段】銅管５を樹脂管６内に嵌合し、その銅管５と樹脂管６との間にＯリング２５を組み込むことにより加熱管４を組み立てる。これにより、インサート成形或いは超音波溶着を行うための特別の設備を不要にする。また、銅管５と樹脂管６との間に、コネクタ接続部１３を基準として両側においてＯリング２５が圧縮された状態でそれぞれ介在させる。これにより、銅管５と樹脂管６との間で熱膨張差が生じるとしても、圧縮された状態のＯリング２５がそれを吸収して、銅管５と樹脂管６との間のシール性を常に確保する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、ブローバイガス還流通路構造に関する。

エンジンにおいて、例えば特許文献１に示すように、ピストンリングとシリンダの隙間からクランクケースへ漏れるブローバイガスを強制的に吸気通路へ還流させるブローバイガス還流装置が用いられている。このブローバイガス還流装置は、例えば、クランクケース内のブローバイガスをシリンダヘッドカバーへ導き、そこからブローバイガス還流通路を介して吸気通路内へ還流されることになっている。

ところで、ブローバイガス還流装置においては、エンジンを低温下で運転すると、ブローバイガス還流通路がエンジンルーム内の低温の雰囲気により冷却されて、ブローバイガス中の水蒸気が凝縮されると共に、このブローバイガス還流通路と吸気通路との接続部において凝結水が凍結して、ブローバイガス還流通路内のブローバイガス通路が目詰まりを起こすおそれがある。
このため、エンジンと吸気通路との間に介在されるにブローバイガス還流通路の一部を、加熱管とすべく、金属管の外周に樹脂管を一体化する構成とし、その樹脂管に、その軸心延び方向途中において金属管の外周面を外部に露出させるための筒状のコネクタ接続部を備えさせ、そのコネクタ接続部にヒータに電流を供給するためのコネクタを接続するものが開発されつつある。
これによれば、ヒータの熱を金属管を介してその金属管内に伝達することができ、ブローバイガス中の水蒸気が凝縮されること等を起こすことを防止することができる。

特開２００６−６３８８４号公報

しかし、上記のようなブローバイガス還流通路構造における加熱管においては、金属管の外周に樹脂管を一体化するに際して、インサート成形或いは超音波溶着が行われたものが用いられており、これら特別な工程を行うものを用いるためには設備投資が必要となる。しかも、金属管と樹脂管との間の一体化強度が十分とはいえず、金属管と樹脂管とが熱膨張差に基づき剥離して該両者間に隙間が生じるおそれがある。このため、加熱管における金属管と樹脂管との間に隙間が生じた場合には、ブローバイガスが前述のコネクタ接続部等を介して外部に漏れるおそれある。

本発明は以上のような事情を勘案してなされたもので、その目的は、加熱管における金属管と樹脂管との間のシール性を簡単に確保できるブローバイガス還流通路構造を提供することにある。

前記目的を達成するため本発明(請求項１に係る発明）にあっては、
エンジンと吸気通路との間に介在されるブローバイガス還流通路の一部が、金属管の外周に樹脂管を嵌合する構成とされ、該樹脂管に、その軸心延び方向途中において該金属管の外周面を外部に露出させるための筒状のコネクタ接続部が備えられ、該コネクタ接続部にヒータを通じて熱を供給するためのコネクタが嵌合保持されているブローバイガス還流通路構造であって、
前記金属管と前記樹脂管との間に、前記コネクタ接続部を基準として両側においてシール部材が圧縮された状態でそれぞれ介在されている構成としてある。この請求項１の好ましい態様としては、請求項２以下の記載の通りとなる。

本発明（請求項１の発明）によれば、金属管を樹脂管内に嵌合し、その金属管と樹脂管との間にシール部材を組み込むことにより組み立てられることになり、インサート成形或いは超音波溶着を行うための特別の設備を不要にできる。
また、金属管と樹脂管との間に、コネクタ接続部を基準として両側においてシール部材が圧縮された状態でそれぞれ介在されていることから、金属管と樹脂管との熱膨張差が生じるとしても、圧縮された状態のシール部材がそれを吸収して、金属管と樹脂管との間のシール性を常に確保する。
このため、金属管と樹脂管との間のシール性を簡単に確保できる。

請求項２の発明によれば、前記樹脂管の両端部のうち、少なくとも一方の端部が、前記金属管の端面よりも該樹脂管の軸心延び方向内方に引っ込んだ内側接続管部と、該内側接続管部の外周面に嵌合され該金属管の端面よりも該樹脂管の軸心延び方向外方に突出する筒状の外側接続管部と、を備え、前記外側接続管部の内周面に、前記内側接続管部の端面よりも前記樹脂管の軸心延び方向外方において前記金属管の外周面に当接する突部が設けられ、前記外側接続端部と前記金属管との間で、前記突部と前記内側接続管部の端面とにより前記シール部材が挟持されていることから、金属管の外周面と樹脂管内周面との間にシール部材を介在させるに際して、その樹脂管の少なくとも一方の端部側において、金属管における外周面の形状変更を施さなくても、その金属管の外周面上で、内側接続管部と外側接続管部とにより的確に保持できる。

請求項３の発明によれば、前記コネクタ接続部内周と前記コネクタ外周との間にも、シール部材が圧縮した状態で介在されていることから、コネクタ接続部内周と前記コネクタ外周との間からブローバイガスが漏れることを確実に防止できる。

請求項４の発明によれば、前記金属管は、該金属管の軸心延び方向両端部が該金属管の軸心延び方向内方部よりも縮径されて、該金属管の軸心延び方向各端部と該金属管の軸心延び方向内方部との間に段差部を有しており、前記樹脂管は、前記コネクタ接続部を有し前記金属管の軸心延び方向内方部を嵌合させるための本体管部と、該本体管部の内径よりも縮径されて該金属管の軸心延び方向一端部を嵌合させるため一方の接続管部とを一体的に接続する管体と、を備えていると共に、該管体と独立して該金属管の軸心延び方向他端部外周に嵌合され該管体の端面に当接されたときには、該金属管の段差部と協働して環状空間を形成する段差部を有する筒状の他方の接続管部と、を備えていることから、樹脂管部のコネクタ接続部を基準として両側において、樹脂管及び金属管の段差部を利用して環状空間を形成し、シール部材を配設できるだけでなく、樹脂管を管体と他方の接続管部の二部品にすることができ、組み付け性を高めると共に、部品点数の低減を図ることができる。

請求項５の発明によれば、シール部材がＯリング又はガスケットであることから、既存のシール部材を用いてシール性を確保できる。このため、シール性確保に要するコストの低減を図ることができる。

第１実施形態に係る加熱管（ブローバイガス還流通路構造）を説明する縦断面図。 第１実施形態に係る加熱管（ブローバイガス還流通路構造）を示す平面図。 第１実施形態に係る加熱管の内部構造を説明する説明図。 第１実施形態に係る加熱管を説明する分解説明図。 第２実施形態に係る加熱管を説明する縦断面図。 第２実施形態に係る加熱管を説明する分解説明図。 第３実施形態に係る加熱管を概念的に説明する説明図。

以下、本発明の実施形態について添付した図面を参照しつつ説明する。
図１において、符号１は、吸気通路２とエンジン（図示略）との間に介在されてブローバイガスをエンジン側（例えばシリンダヘッドカバー）から吸気通路２に還流するブローバイガス還流通路である。このブローバイガス還流通路１は、エンジン側（例えばシリンダヘッドカバー）から延びるホース３と、そのホース３に一端側が接続されて他端側が吸気通路２内に開口される加熱管４とにより構成されており、加熱管４は、ブローバイガス還流通路１の一部をなしている。

前記加熱管４は、図１〜図４に示すように、金属管としての銅管５と、該銅管５が嵌合される樹脂管６と、により構成されている。
銅管５は、図４に示すように、ブローバイガス中の水蒸気が凝結されること等を防止すべく、ヒータ７からの熱が内部に伝達し易くする観点から材質が選択されている。この銅管５の上面部には、その延び方向中央よりもやや流入端側（図１中、右端側）において凹部８が形成され、その凹部８よりもさらに流入端側には、係止溝９が形成されている。そのうち、凹部８の底部には、ヒータ７を収納するためのヒータ収納凹部１０が形成されている。

樹脂管６は、図１〜図４に示すように、本体管部１１と、その本体管部１１の軸心延び方向両側にそれぞれ接続するための外側接続管部１２と、を備えている。

本体管部１１は、その軸心延び方向長さが前記銅管５の軸心延び方向長さよりも短い長さとされ、その本体管部１１の上面には、その軸心延び方向中央において筒状のコネクタ接続部１３が立設されている。このコネクタ接続部１３は、その内径が本体管部１１の軸心延び方向において前記凹部８の長さと等しくされており、そのコネクタ接続部１３は本体管部１１の内外を連通している。このため、銅管５の外周面が、コネクタ接続部１３を介して外部に露出することになっている。このコネクタ接続部１３の上端部周壁には、複数の係止孔１４が形成されており、その複数の係止孔１４は、コネクタ接続部１３の周回り方向に等間隔毎に配置されている。また、コネクタ接続部１３の上端部周壁には、その周回り方向の適宜個所に複数のスリット１６が形成されており、その複数のスリット１６によりコネクタ接続部１３が拡縮することになっている。

本体管部１１は、その軸心延び方向両端部において内側接続管部１５をそれぞれ有している。各内側接続管部１５は、本体管部１１における軸心延び方向両端部の肉厚が他の本体管部１１部分よりも薄くされ、その内側接続管部１５の外径は他の本体管部１１部分の外径よりも短くされている。このため、内側接続管部１５と他の本体管部１１との間には段差部１７が形成されている。この各内側接続管部１５の外周面には複数の係止突起１８が設けられており、その複数の係止突起１８は、各内側接続管部１５の周回り方向に間隔をあけて配置されている。また、この両内側接続管部１５のうち、流入側の内側接続管部１５ａには、撓み可能な係止片部１９が形成されており、その係止片部１９の爪部１９ａは、内側接続管部１５の径方向内方に向けられている。尚、符号２０は、本体管部１１の外周面に設けられた拡径部である。

前記本体管部１１内には、図１〜図４に示すように、前記銅管５が嵌合されている。この本体管部１１と銅管５との嵌合状態においては、銅管５の係止溝９内に本体管部１１の係止片部１９の爪部１９ａが入り込んで係止されており、本体管部１１と銅管５とは、該銅管５の軸心延び方向に相対的に変位動不能となっている（図１、図３参照）。このとき、銅管５は、その軸心延び方向両端部が、本体管部１１の軸心延び方向両端よりも外方に突出された状態となっていると共に、銅管５の上面部における凹部８が前記コネクタ接続部１３内に臨むことになっている。

前記各外側接続管部１２は、その一端部内周が前記各内側接続管部１５外周にそれぞれ嵌合されている。このうち、流入側の外側接続管部１２ａの他端部外周には前記ホース３が密に嵌合され、流出側の外側接続管部１２ｂの他端部は、吸気通路２内に進入されている。この各外側接続管部１２の一端側管壁には、複数の係止孔２１が周回り方向に間隔をあけて形成されていると共に、スリット２２が、隣り合う係止孔２１間において形成されている（図４参照）。これにより、外側接続管部１２における一端側管壁のうち、各隣り合うスリット２２間部分が撓み可能となっており、内側接続管部１５外周が外側接続管部１２内周に嵌合されている状態において、この撓み可能性を利用して、外側接続管部１２の一端側管壁の各係止孔２１に内側接続管部１５外周の各係止突起１８が係止されている。これにより、各外側接続管部１２は、本体管部１１の軸心延び方向において、各内側接続管部１５に対して相対変位動不能となっている。

前記各外側接続管部１２の内周面には、図１、図３に示すように、その軸心延び方向中央よりもやや外方側において環状の突部２３が全周に亘ってそれぞれ形成されている。この各突部２３は、各内側接続管部１５の端面よりも樹脂管６の軸心延び方向外方において銅管５外周面に当接されており、銅管５の外周面側には、突部２３と内側接続管部１５の端面１５ａとの間において環状空間２４がそれぞれ形成されている。この環状空間２４には、シール部材としてのＯリング２５が収納されている。Ｏリング２５は、外側接続管部１２内周面と銅管５外周面とにより挟持されて圧縮状態となっており、ホース３内或いは吸気通路２内のブローバイガスが外側接続管部１２内周面又は内側接続管部１５外周面と銅管５外周面との間を通ってコネクタ接続部１３内に漏れることが防止されることになっている。勿論この場合、Ｏリング２５が圧縮された状態で環状空間２４に収納されていることから、銅管５、樹脂管６（外側接続管部１２，内側接続管部１５）の熱膨張差に基づき樹脂管６内周と銅管５との間のシール性が損なわれることはない。このＯリング２５としては、本実施形態においては、HNBR(水素化ニトリルゴム)が用いられている。

前記コネクタ接続部１３内には、図１〜図４に示すように、コネクタ２６が嵌合保持されている。このコネクタ２６は、内部に電極（図示略）が保持されて、その電極に対して電流を供給するために用いられるものであり、このコネクタ２６がコネクタ接続部１３内に嵌合保持されたときには、コネクタ２６内の電極が、銅管５上面部にヒータ収納凹部１０に収納されるヒータ７に接触されることになっている。これにより、銅管５が加熱されることになり、銅管５内を流れるブローバイガス中の水蒸気が凝縮することが防止される。
このとき、コネクタ２６の嵌合先端部は、コネクタ接続部１３内を通過して銅管５の凹部８内に進入されていることから、銅管５に対して樹脂管６は、銅管５の軸心延び方向にも、銅管５の軸心を中心とした回転方向にも相対動が不能となっている。

このコネクタ２６には、図１、図３、図４に示すように、その嵌合部外周面において、複数の係止爪２７と、その複数の係止爪２７よりも先端側において、環状溝２８とが設けられている。複数の係止爪２７は、コネクタ接続部１３内にコネクタ２６を嵌合した状態において、そのコネクタ接続部１３の各係止孔１４に係止されており、その係止爪２７と係止孔１４とにより、コネクタ２６がコネクタ接続部１３から外れることが規制されている。
環状溝２８には、シール部材としてのＯリング２９が嵌め込まれている。Ｏリング２９としては、この場合においても、HNBR(水素化ニトリルゴム)が用いられており、このＯリング２９は、コネクタ接続部１３内にコネクタ２６が嵌合された状態において、コネクタ接続部１３内周面と環状溝２８とにより圧縮された状態となっている。これにより、Ｏリング２９は、シール性（ブローバイガスの漏れ防止、銅管５、ヒータ等の錆防止）を確保している。

したがって、このようなブローバイガス還流通路構造においては、ブローバイガス還流通路１の一部を構成する加熱管４が、銅管５を樹脂管６内に嵌合し、その銅管５と樹脂管６との間にシール部材としてのＯリング２５を組み込むことにより組み立てられることから、インサート成形或いは超音波溶着を行うための特別の設備が不要となる。これにより、製造コストの低減を図ることができることになる。勿論この場合、銅管５の外周又は樹脂管６の内周にＯリング２５を予め組み付けた状態で、銅管５を樹脂管６内に嵌合することから、組み付けを容易にすることができる。
また、銅管５と樹脂管６との間に、コネクタ接続部１３を基準として両側においてＯリング２５が圧縮された状態でそれぞれ介在されていることから、銅管５と樹脂管６との熱膨張差が生じるとしても、圧縮された状態のＯリング２５がそれを吸収して、銅管５と樹脂管６との間のシール性は、常に確保される。

さらに、樹脂管６の両端部において、内側接続管部１５の端面１５ａと外側接続管部１２の突部２３とを利用して、Ｏリング２５を銅管５の軸心延び方向において挟持することから、銅管５の外周面上で、内側接続管部１５と外側接続管部１２とにより的確に保持できる。これにより、銅管５に突部等の形状を施さなくても、Ｏリング２５を的確且つ容易に組み付けることができる。

図５、図６は第２実施形態、図７は第３実施形態を示す。各実施形態において、前記第１実施形態と同一構成要素については同一符号を付してその説明を省略する。

図５、図６に示す第２実施形態においては、本体管部１１上面部のコネクタ接続部１３が、本体管部１１の延び方向に比較的長く延びる平面視長円形状に形成され、これに伴い、コネクタ２６の嵌合部２６Ａも、コネクタ接続部１３に対応して、平面視長円形状に形成されている。具体的には、銅管５の凹部８がコネクタ接続部１３の内径よりも多少縮径され、これに伴い、コネクタ接続部１３内の底部１３ａが該コネクタ接続部１３の内周から凹部８の周囲にまで張り出している。一方、コネクタ２６の嵌合部２６Ａは、開口をコネクタ接続部１３側に向けた有底筒状に形成されており、その嵌合部２６Ａは、内筒部２６ａと外筒部２６ｂとによる内外二重筒とされて、その内筒部２６ａと外筒部２６ｂとの間には環状空間２６ｃが形成されている。内筒部２６ａは、その先端部が外筒部２６ｂの先端部よりも延びて銅管５の凹部８内に嵌合され、外筒部２６ｂは、コネクタ接続部１３内に嵌合されている。この外筒部２６ｂと内筒部２６ａとの間には帯状をもって環状とされたガスケット（シール部材）３０が環状空間２６ｃ全周に亘って介在されている。このガスケット３０は、コネクタ接続部１３の係止孔１４にコネクタ２６の係止爪２７が係止されることにより、コネクタ接続部１３の底部１３ａとコネクタ２６の嵌合部２６Ａの底部２６ｄとにより挟持されて圧縮された状態とされており、これにより、コネクタ２６の嵌合部２６Ａとコネクタ接続部１３の内周とのシール性が確保されている。

図７に示す第３実施形態は、本体管部１１と、前記ホース３を接続するため、又は吸気通路２内に進入させるための一方の接続管部３１とを一体化した管体３２を用いて、組み付けの容易性、部品点数の低減を図った内容を示している。尚、図７は、理解を容易にするために簡略して図示されており、本体管部１１のコネクタ接続部１３の図示は略されている。

この第３実施形態においては、銅管５の軸心延び方向両端部５ａ、５ｂの外径がその軸心延び方向内方部５ｃの外径よりも縮径されており、銅管５の軸心延び方向内方部５ｃとその軸心延び方向両端部５ａ、５ｂとの間には段差部３３がそれぞれ形成されている。
一方、本体管部１１と一方の接続管部３１とが一体的に接続された管体３２は、その一方の接続管部３１の内径が本体管部１１の内径よりも縮径され、その一方の接続管部３１が本体管部１１に一体化する手前で本体管部１１の内径まで拡径されている。この一方の接続管部３１の内径変化により段差部３４が形成されている。この管体３２内には前記銅管５が嵌合されており、銅管５の軸心延び方向一端部５ａが管体における一方の接続管部３１内に嵌合され、銅管５の軸心延び方向内方部３１ｃが本体管部１１内に嵌合されている。このとき、管体３２内には、その段差部３４と銅管５の段差部３３との間において環状空間３５が形成されることになり、その環状空間３５内にＯリング２５が収納されて、銅管５外周と一方の接続管部３１内周との間のシール性が確保されている。

また、他方の接続管部３６については、その内部に銅管５の軸心延び方向他端部５ｂが嵌合されてその他方の接続管部３６と管体３２端面とが当接されるが、その他方の接続管部３６には、管体３２端面に当接する手前において内径が拡径されて段差部３７が形成されている。他方の接続管部３６内には、この段差部３７と銅管５の段差部３３との間において環状空間３８が形成されており、その環状空間３８内にＯリング２５が収納されて銅管５外周と他方の接続管部３６内周との間のシール性が確保されている。
この場合、銅管５に対しては、管体３２、他方の接続管部３６は、前記各実施形態同様、その軸心延び方向、その軸心を中心とした回転方向に相対動不能となっている。

以上実施形態について説明したが本発明にあっては、次のような態様を包含する。
（１）銅管５の他の金属管を用いること。
（２）内側接続管部１５と外側接続管部１２との嵌合関係を、樹脂管６の軸心延び方向一方側においてのみ適用すること。
（３）第３実施形態を変形して、銅管５の軸心延び方向内方部を管体から他方の接続管部側に突出させ、その外周に、他方の接続管部における拡径された内周を嵌合すること。

本発明の目的は、明記されたものに限らず、実質的に好ましいあるいは利点として表現されたものを提供することをも暗黙的に含むものである。

１ ブローバイガス還流通路
２ 吸気通路
３ ホース
４ 加熱管
５ 銅管（金属管）
６ 樹脂管
５ａ 金属管の軸心延び方向一端部
５ｂ 金属管の軸心延び方向他端部
５ｃ 金属管の軸心延び方向内方部
１１ 本体管部
１２ 外側接続管部
１３ コネクタ接続部
１５ 内側接続管部
２３ 突部
２４ 環状空間
２５ Ｏリング（シール部材）
２６ コネクタ
２９ Ｏリング（シール部材）
３０ ガスケット（シール部材）
３１ 一方の接続管部
３３ 段差部
３４ 段差部
３５ 一方の接続管部
３７ 段差部

Claims (5)

1. エンジンと吸気通路との間に介在されるブローバイガス還流通路の一部が、金属管の外周に樹脂管を嵌合する構成とされ、該樹脂管に、その軸心延び方向途中において該金属管の外周面を外部に露出させるための筒状のコネクタ接続部が備えられ、該コネクタ接続部にヒータを通じて熱を供給するためのコネクタが嵌合保持されているブローバイガス還流通路構造であって、
   前記金属管と前記樹脂管との間に、前記コネクタ接続部を基準として両側においてシール部材が圧縮された状態でそれぞれ介在されている、
   ことを特徴とするブローバイガス通路構造。
2. 請求項１において、
   前記樹脂管の両端部のうち、少なくとも一方の端部が、前記金属管の端面よりも該樹脂管の軸心延び方向内方に引っ込んだ内側接続管部と、該内側接続管部の外周面に嵌合され該金属管の端面よりも該樹脂管の軸心延び方向外方に突出する筒状の外側接続管部と、を備え、
   前記外側接続管部の内周面に、前記内側接続管部の端面よりも前記樹脂管の軸心延び方向外方において前記金属管の外周面に当接する突部が設けられ、
   前記外側接続端部と前記金属管との間で、前記突部と前記内側接続管部の端面とにより前記シール部材が挟持されている、
   ことを特徴とするブローバイガス通路構造。
3. 請求項２において、
   前記コネクタ接続部内周と前記コネクタ外周との間にも、シール部材が圧縮した状態で介在されている、
   ことを特徴とするブローバイガス通路構造。
4. 請求項１において、
   前記金属管は、該金属管の軸心延び方向両端部が該金属管の軸心延び方向内方部よりも縮径されて、該金属管の軸心延び方向各端部と該金属管の軸心延び方向内方部との間に段差部を有しており、
   前記樹脂管は、前記コネクタ接続部を有し前記金属管の軸心延び方向内方部を嵌合させるための本体管部と、該本体管部の内径よりも縮径されて該金属管の軸心延び方向一端部を嵌合させるため一方の接続管部とを一体的に接続する管体と、を備えていると共に、該管体と独立して該金属管の軸心延び方向他端部外周に嵌合され該管体の端面に当接されたときには、該金属管の段差部と協働して環状空間を形成する段差部を有する筒状の他方の接続管部と、を備えている、
   ことを特徴とするブローバイガス通路構造。
5. 請求項１〜４において、
   前記シール部材がＯリング又はガスケットである、
   ことを特徴とするブローバイガス通路構造。
   
   

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