JP2007010063A - 蛇腹パイプ - Google Patents

Abstract

【課題】 振動の吸収効果を低減させることなく、湾曲部を補強することができる蛇腹パイプを提供する。
【解決手段】 蛇腹パイプ１１の外周面には複数の山部１２ａと谷部１２ｂとよりなる環状の襞１２を連続的に形成する。蛇腹パイプ１１の長さ方向の一部には湾曲部１４を形成する。湾曲部１４の外径側における一対の山部１２ａ間の位置には、円周方向に延びる補強リブ１７をその両側の山部１２ａから間隔をおいて形成する。補強リブ１７は、山部１２ａとほぼ同じ高さとなるように形成する。補強リブ１７と両側の山部１２ａとの間の間隔は、複数の山部１２ａ間の谷部１２ｂの幅とほぼ同じとなるように形成する。
【選択図】 図１

Description

この発明は、例えば、エンジンとエアクリーナとの間を接続するエアフローパイプに適用可能な蛇腹パイプに関するものである。

一般に、この種のエアフローパイプ等に使用される蛇腹パイプでは、以下のように相反する２つの性能が要求されている。すなわち、車体やエンジンから発生する振動を変形により吸収できる程度の柔軟性を実現するための低剛性が要求され、特に、組付けを容易にするためや、エンジンの振動を吸収するために、自身の軸線方向に沿う伸縮性が要求される。また、エアフローパイプは、エンジンの吸気によって内部が負圧になるが、その負圧の影響を受けて径方向に萎縮状に変形するおそれがなく、内径を維持して所定の通気量を確保することができる程度の高剛性が要求される。

ところで、図８に示すような蛇腹パイプ２１が従来から用いられている。この蛇腹パイプ２１においては、径方向の剛性と長さ方向の伸縮性とを付与するために、その周壁に複数の山部２２ａと谷部２２ｂとよりなる襞２２が連続的に形成されている。また、このような蛇腹パイプ２１は、エンジンとエアクリーナとの位置関係等に対応するために、長さ方向の一部で湾曲していることが多い。従って、蛇腹パイプ２１の湾曲部２３には、隣接する山部２２ａ間が広がって、その部分には襞２２が形成されておらず、このため、湾曲部２３の外周面が所定幅にわたって平坦になっており、蛇腹パイプ２１の内部が負圧になったとき、湾曲部２３に大きな萎縮状の変形を生じることがあるという問題があった。

このような問題に対処するため、例えば特許文献１及び特許文献２に開示されるような構成の蛇腹パイプも従来から提案されている。すなわち、特許文献１に記載の構成では、蛇腹パイプの湾曲部を含めて、隣接する山部間に複数の補強リブ列が軸線方向に沿って延びるように形成されている。また、特許文献２に記載の構成では、蛇腹パイプの隣接する山部間に断面山形状の蛇腹間補強部がその両側の山部に連続するように形成されている。
実開昭６１−１１９６８２号公報 実開平７−１３８８号公報

ところが、前記特許文献１及び特許文献２に記載の蛇腹パイプにおいては、軸線方向に沿って延びる複数の補強リブ列、または断面山形状の蛇腹間補強部により、隣接する山部間が一体に連結された状態にある。このため、各山部が接近離間する方向への蛇腹パイプの変形がし難くなって、蛇腹パイプは車体やエンジンから発生する振動の吸収効果が低減して、蛇腹パイプ自体の振動により異音が生じたり、蛇腹パイプが周囲の他の部品に当たって損傷したりすることがあった。

この発明は、このような従来の技術に存在する問題点に着目してなされたものである。その目的は、振動の吸収効果を低減させることなく、負圧による湾曲部を変形しないように補強することができる蛇腹パイプを提供することにある。

上記の目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、ゴムまたはエラストマーからなり、複数の山部と谷部とよりなる環状の襞を連続的に形成するとともに、長さ方向の一部に湾曲部を形成した蛇腹パイプにおいて、前記湾曲部の外径側における一対の山部間の位置には、円周方向に延びる補強リブをその両側の山部から間隔をおいて形成したことを特徴とする。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記補強リブは、山部とほぼ同じ高さであることを特徴とする。
請求項３に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載の発明において、前記補強リブとその両側の山部との間の間隔が、他の山部間の谷部の幅とほぼ等しいことを特徴とする。

請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のうちのいずれか一項に記載の発明において、前記補強リブの部分の内周面は谷部の内周面と同径であることを特徴とする。
請求項５に記載の発明は、請求項１〜４のうちのいずれか一項に記載の発明において、前記補強リブに複数の凹部を形成したことを特徴とする。

（作用）
請求項１に記載の発明においては、湾曲部の外径側における一対の山部間の位置に、円周方向へ延びる補強リブが形成されているため、その補強リブにより湾曲部を補強することができる。よって、蛇腹パイプに対して内部からの負圧等が作用したとき、湾曲部に大きな変形が生じるのを抑制することができる。また、湾曲部の補強リブが両側の山部に連続することなく、両側の山部から間隔をおいて形成されているため、湾曲部がその長さ方向に容易に伸縮することができて、振動の吸収効果を十分に確保することかできるとともに、エンジンとエアクリーナとの間等に対する組み付けを容易に行うことができる。

請求項２に記載の発明では、補強リブが山部とほぼ同じ高さであるため、補強リブが蛇腹パイプの外周から突出して、周辺の部材に対して邪魔になるようなことを防止することができる。

請求項３に記載の発明では、補強リブとその両側の山部との間隔が他の山部間の谷部の幅とほぼ等しく形成されているため、湾曲部と他の部分とにおいて、伸縮方向への変形条件をほぼ均一化することができて、振動の吸収効果を一層高めることができる。

請求項４に記載の発明では、補強リブの部分の内周面が谷部の内周面と同径であるため、補強リブの肉厚を充分に確保でき、補強効果を高めることができる。
請求項５に記載の発明では、補強リブに複数の凹部を形成したため、軽量化に寄与できる。

以上のように、この発明によれば、振動の吸収効果を低減させることなく、湾曲部を負圧に対して補強することができて、例えばエンジンに対する空気の供給を支障なく行うことができ、従って、従来では湾曲部を設けることができないようなケースでも湾曲部を設けることができて、エンジンルーム内のレイアウトの自在性を向上させることができるという効果がある。

（第１実施形態）
以下に、この発明の第１実施形態を、図１〜図５に基づいて説明する。
この第１実施形態の蛇腹パイプ１１は、全体が低剛性のゴムまたはエラストマーから一体に形成され、例えばエアクリーナとエンジンとの間を接続するエアフローパイプに使用される。蛇腹パイプ１１の周壁には複数の山部１２ａと谷部１２ｂとよりなる環状の襞１２が長さ方向に沿って連続的に形成され、この襞１２の形成によって蛇腹パイプ１１に対して主として径方向における剛性が付与されるとともに、軸線方向（長さ方向）における柔軟性が付与されている。蛇腹パイプ１１の長さ方向の一部には、軸線方向を大きく変位させるための円弧状の第１湾曲部１３と、その第１湾曲部１３と連続して、軸線方向を同方向へ小さく変位させるための同じく円弧状の第２湾曲部１４とが形成されている。

前記第１湾曲部１３の外周面には、補強リブ１５が形成されている。この補強リブ１５は、第１湾曲部１３の円周方向に延びる第１リブ部１５ａと、その第１リブ部１５ａと交差して第１湾曲部１３の外径側を軸線方向に延びる第２リブ部１５ｂとからなり、それらのリブ部１５ａ，１５ｂの両端が第１湾曲部１３の両端の山部１２ａに接続されている。第１湾曲部１３の周壁の一部には、エンジンのブローバイガス等を再度エンジンに導入するためのパイプ（図示しない）が接続されるようにした円筒状の導入口１６が突出形成されている。

図１〜図５に示すように、前記第２湾曲部１４の外周面の外径側において、隣接する一対の山部１２ａ間の位置には、円周方向に延びる補強リブ１７がその両側の山部１２ａから間隔Ｓ１をおいて形成されている。この補強リブ１７の高さは、両側の山部１２ａとほぼ同じ高さとなるように形成されている。また、補強リブ１７と両側の山部１２ａとの間の間隔Ｓ１は、他の複数の山部１２ａ間の谷部１２ｂの幅Ｓ２とほぼ等しくなるように形成されている。この補強リブ１７と対応する部分における周壁の内周面は、谷部１２ｂの内周面と同径になっている。

次に、前記のように構成された蛇腹パイプの作用を説明する。
さて、この蛇腹パイプ１１では、第２湾曲部１４の外径側における一対の山部１２ａ間の位置に、円周方向へ延びる補強リブ１７が形成されて、第２湾曲部１４の周壁が補強されている。このため、第２湾曲部１４が形成されていたとしても、広い平坦な面が形成されるようなことはなく、蛇腹パイプ１１が車両のエアクリーナとエンジンとの間に接続された使用状態で、車両やエンジンの振動に伴って蛇腹パイプ１１に屈曲力が作用したり、蛇腹パイプ１１の内部から負圧が作用したりした場合でも、第２湾曲部１４に大きな萎縮変形等の変形が生じるのを抑制することができる。

また、前記第２湾曲部１４の補強リブ１７が、両側の山部１２ａとほぼ同じ高さになるとともに、その両側の山部１２ａに対して他の山部１２ａ間の谷部１２ｂの幅Ｓ２とほぼ等しい間隔Ｓ１をおいて形成されている。このため、補強リブ等により山部間が相互に連結された従来構成とは異なって、補強リブ１７の両側の部分と、各山部１２ａ間の谷部１２ｂの部分の伸縮条件がほぼ等しくなって、蛇腹パイプ１１の全体の伸縮変形が円滑に行われる。

なお、第１湾曲部１３にも補強リブ１５が形成されているため、その第１湾曲部１３の負圧等を原因とした変形を防止できる。さらに、この第１湾曲部１３の補強リブ１５の第１リブ部１５ａが第１湾曲部１３の外径側において背骨状に配置されているため、第１湾曲部１３は、その湾曲度合いが変形されることはほとんどなく、このため、湾曲角度を維持できて、エンジンとエアクリーナとの位置関係に対応できて、常に円滑なエア供給を行うことができる。

以上に述べたこの実施形態の効果を列挙すれば以下の通りである。
（１） 第２湾曲部１４の外径側における一対の山部１２ａ間の位置が補強リブ１７によって補強されているため、この部分に広い平坦な面が形成されるようなことはなく、同部分の強度を維持できる。従って、蛇腹パイプ１１の内部の負圧による変形を抑制することができ、蛇腹パイプ１１の内径を維持して、エンジンに対する通気量を確保できる。このため、従来では、蛇腹パイプに湾曲部を設けることが望ましいにもかかわらず、通気量を確保できないおそれから湾曲部を設けることができないことがあったが、このようなケースでも湾曲部を設けることができ、このため、エンジンルーム内のレイアウトの自在性等を向上でき、ひいては、エンジンの設計において制約を少なくすることができる。

（２） 補強リブ１７により第２湾曲部１４における変形を抑制できるのに加えて、補強リブ１７とその両側の山部１２ａとの間の間隔Ｓ１が、他の山部１２ａ間の谷部１２ｂの幅Ｓ２とほぼ等しいため、第２湾曲部１４の部分が余計な動きをほとんどすることはなく、軸線方向へ円滑に伸縮することができ、異音を抑制しつつ、振動吸収機能を向上させることができ、しかも、エンジンとエアクリーナとの間に容易に組み付けることができる。また、第２湾曲部１４の部分で軸線方向へ円滑に伸縮できるため、エンジン等から伝達される振動を効果的に吸収することかできる。

（３） 前記第２湾曲部１４の補強リブ１７が、両側の山部１２ａとほぼ同じの高さであるため、その補強リブ１７が蛇腹パイプ１１の周囲の他の部品と接触することを防いで、補強リブ１７が他の部品の邪魔になったり、補強リブ１７及び他の部品が損傷したりするのを防止できる。

（４） 第２湾曲部１４の補強リブ１７の内周面が谷部１２ｂの内周面と同径に形成されているため、補強リブ１７の厚さを充分に確保して、第２湾曲部１４の補強を有効に行い得る。

（５） 第１湾曲部１３にも補強リブ１５が形成されているため、その第１湾曲部１３の変形を防止して、蛇腹パイプ１１がその軸線方向にのみ伸縮することの一助とすることができる。

（第２実施形態）
次に、この発明の第２実施形態を、前記第１実施形態と異なる部分を中心に説明する。
さて、この第２実施形態においては、図６及び図７に示すように、第２湾曲部１４上の補強リブ１７の外周面に、複数の肉盗み用の凹部１８が円周方向へ所定間隔おきで形成されている。

従って、この第２実施形態においても、前記第１実施形態と同様の効果を得ることができる。また、この第２実施形態においては、さらに以下の効果がある。
（６） 補強リブ１７に肉盗み用の凹部１８が形成されているため、蛇腹パイプ１１全体の軽量化を図ることができる。

（変更例）
なお、この実施形態は、次のように変更して具体化することも可能である。
・ 第２湾曲部１４の湾曲度合い、すなわち湾曲角度に応じて、補強リブ１７の数を２つ以上設けること。つまり、第２湾曲部１４の湾曲角度が大きく、広い範囲にわたって湾曲している場合は、それに応じて補強リブ１７の数を増やすこと。

・ 前記第１湾曲部１３に第２湾曲部１４と同様な補強リブ１７を設けること。

第１実施形態の蛇腹パイプを示す正面図。 同じく一部拡大正面図。 図１の蛇腹パイプの側面図。 図１の正断面図。 図２の５−５線における断面図。 第２実施形態の蛇腹パイプを示す部分正面図。 図６の７−７線における断面図。 従来構成の蛇腹パイプを示す部分正面図。

符号の説明

１１…蛇腹パイプ、１２…襞、１２ａ…山部、１２ｂ…谷部、１４…第２湾曲部、１７…補強リブ、Ｓ１…補強リブと山部との間隔、Ｓ２…山部間の谷部の幅。

Claims (5)

1. ゴムまたはエラストマーからなり、複数の山部と谷部とよりなる環状の襞を連続的に形成するとともに、長さ方向の一部に湾曲部を形成した蛇腹パイプにおいて、
   前記湾曲部の外径側における一対の山部間の位置には、円周方向に延びる補強リブをその両側の山部から間隔をおいて形成したことを特徴とする蛇腹パイプ。
2. 前記補強リブは、山部とほぼ同じ高さであることを特徴とする請求項１に記載の蛇腹パイプ。
3. 前記補強リブとその両側の山部との間の間隔が、他の山部間の谷部の幅とほぼ等しいことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の蛇腹パイプ。
4. 前記補強リブの部分の内周面は谷部の内周面と同径であることを特徴とする請求項１〜３のうちのいずれか一項に記載の蛇腹パイプ。
5. 前記補強リブに複数の凹部を形成したことを特徴とする請求項１〜４のうちのいずれか一項に記載の蛇腹パイプ。

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