JP4430318B2

JP4430318B2 - 二重管

Info

Publication number: JP4430318B2
Application number: JP2003067050A
Authority: JP
Inventors: 浩美高崎; 由和高松
Original assignee: Calsonic Kansei Corp
Current assignee: Calsonic Kansei Corp
Priority date: 2003-03-12
Filing date: 2003-03-12
Publication date: 2010-03-10
Anticipated expiration: 2023-03-12
Also published as: JP2004278556A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両用空調装置の冷媒配管などに使用される二重管に関する。
【０００２】
【従来の技術】
冷媒を循環させるための配管部材として、外管の内部に内管を設けて二重の流路が得られるようにした二重管を用いる試みがなされている。
【０００３】
このような二重管を用いると、配管部材の引き回しをシンプル且つコンパクトに行うことができるので、特に車両用空調装置のように車体の構造等によって配管レイアウトが大きく制限される場合には非常に有利である。また、二重管を用いることで、空調装置の組み立て作業も簡素化されることになり、製造コストの低減も可能となる。
【０００４】
従来の二重管としては、図１４に示すように、第１流体を流す外管１の内部に第２流体を流す内管２を配設すると共に、外管１と内管２の間に連結リブ３を設けることで、両管１、２を接続した構造のものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
このような二重管は、一般的には、外管１と内管２と連結リブ３とを、アルミニウム材からの押し出し加工または引き抜き加工により一体成形することで作製している。
【０００６】
【特許文献１】
特開平２００１−３４１０２７号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記従来の連結リブ３を備えた二重管は、押し出し加工または引き抜き加工により製作する必要があるので、コスト高であった。また、管端の加工をする場合に、連結リブ３の切断工程が必要となるため、配管作業時の工数が多くなるという問題もあった。
【０００８】
そこで、大径の外管に後から小径の内管を挿入することで二重管を構成することが考えられる。そうできれば、外管と内管を独立管として製作できてコスト安となるからである。だが、単に外管の内部に内管を挿入しただけでは、如何に外管と内管の端部をしっかりと固定したとしても、途中で内管と外管が接触した場合に車両振動などによりビビリ音が発生する可能性がある。
【０００９】
例えば、図１５に示すように、外管１内に内管２を挿入した状態で、求める配管レイアウトに対応した形状に二重管を曲げ加工すると、内管２と外管１が接触する箇所Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄが生じ、その箇所で車両振動によりビビリ音が発生する可能性がある。特に配管の長さが長い場合、外管１の中で内管２がたるむ部分Ｅが生じるため、そのたるみ部分Ｅでの接触箇所Ｃにおいて大きなビビリ音が発生する可能性がある。
【００１０】
これを解消するため、図１６に示すように曲げの曲率を小さくし（つまり、きつく曲げ）、接触箇所Ａ、Ｂにおいて内管２が外管１の内壁に強く当たるようにすれば、ビビリ音の発生を抑えることができる。しかし、必ずしも全部の部分を小さい曲率で曲げられるとは限らず、図１７に示すような緩い曲がり箇所があると、その接触部分Ａの当たりが弱くなってしまい、ビビリ音の発生が避けられない可能性がある。
【００１１】
本発明は、上記事情を考慮し、ビビリ音の発生を防止することのできる製作簡単な二重管を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、第１流体を流す外管と、外管内に挿通され、第２流体を流す内管とを備えた二重管であって、内管の外周に挿通し嵌合する中心筒部と、この中心筒部の円周方向に等間隔をおいて放射状に突設された直線状の羽根板部と、中心筒部の円周方向に中心筒部を開くことのできる割（スリット）と、からなるスペーサを設け、スペーサは、外管の内周に嵌まるリングが羽根板の先端に取り付けられ、中心筒部と同方向に割（スリット）を設け、該スペーサは、内管の外周の所定位置に、割（スリット）を開くことで装着され、外管の管壁を内方に変形させて、定位置に保持されて、外管と内管との間に所定の間隔を確保することを特徴とする。
【００１３】
請求項２の発明は、請求項１記載の二重管であって、スペーサが外管の曲げ加工予定部位に対応した内管上の位置に装着されたことを特徴とする。
【００１５】
請求項３の発明は、請求項１又は請求項２記載の二重管であって、スペーサが、中心筒部の外周に円周方向に間隔をおいて放射状に突設された３枚以上の羽根板部とを有するものであることを特徴とする。
【００１６】
請求項４の発明は、第１流体を流す外管と、外管内に挿通され、第２流体を流す内管とを備えた二重管であって、内管の外周に挿通し嵌合する中心筒部と、この中心筒部の円周方向に等間隔をおいて放射状に突設された３枚以上の羽根板部と、中心筒部の円周方向に中心筒部を開くことのできる割（スリット）と、からなるスペーサを設け、スペーサは、外管の内周に嵌まるリングが羽根板の先端に取り付けられ、中心筒部と同方向に割（スリット）を設け、該スペーサは、羽根板の先端に外接する円の直径が外管の内径以上に設定され、内管の外周の所定位置に、スペーサが外管内に圧入されたことを特徴とする。
【００１７】
請求項５の発明は、請求項４記載の二重管であって、スペーサを外管の内部に圧入し、羽根板の先端を外管の径方向に撓ませたことを特徴とする。
【００１８】
【発明の効果】
請求項１の発明によれば、外周にスペーサを装着した上で内管を外管の内部に挿入しているので、例えば、配管を曲げ加工した箇所において直接内管と外管が干渉するのをスペーサによって防止することができる。従って、車両振動等の際の内管と外管の接触箇所におけるビビリ音の発生を防止することができる。また、内管と外管は独立管として製作した上で組み合わせており、しかも、内管と外管の間にはそれらと別体に製作したスペーサを設けているものの、内管及び外管と一体に形成された連結リブは存在しないので、製作が容易にでき、また、管端の加工の際に連結リブを除去する等の手間がかかることもない。加えて、外管の管壁を内方に変形させることによって前記スペーサを定位置に保持しているので、外管の曲げ加工に関係なくスペーサの配置位置を設定することができ、製作上の制約を無くすことができる。また、スペーサを配置した位置で外管の管壁を、例えば加締めや扱き等の方法により内方に変形させるだけで、スペーサを定位置に保持することができるので、製作が容易であり、確実に内管と外管の干渉を防止することができ、ビビリ音の発生を防止することができる。さらに加えて、スペーサに割（スリット）を設けたことにより、内管の側方から中心筒部を内管の外周に嵌めることができる。
【００１９】
請求項２の発明によれば、スペーサが外管の曲げ加工予定部位に対応した内管上の位置に装着されているので、曲げ加工部位における内管と外管の干渉を確実に防止することができ、同部分におけるビビリ音の発生を防止することができる。また、ビビリ音の発生可能性のある箇所だけにスペーサを配置するので、スペーサの使用個数を最小限に留めて、製作上及び管端加工上の便宜を図りながらコストの上昇を抑えることができる。また、所定位置にスペーサを装着した内管を外管内に挿入して外管を所定形状の曲げるだけで、スペーサを定位置に保持して内管と外管の干渉を防止することができるので、製作が簡単な割に確実なビビリ音防止効果を発揮することができる。
【００２１】
請求項３の発明によれば、前記スペーサが、該中心筒部の外周に放射状に突設された３枚以上の羽根板部とを有するものであるから、内管に対する装着が容易であり、しかも、内管と外管の間に適正な間隔を確保することができ、外管の中を流れる第１流体の流れを阻害することもない。また、内管に対してスペーサを確実に固定する必要がある場合は、中心筒体を内管の外周に接着したり加締めたりすることにより簡単に固着することができる。また、中心筒体を内管に対してしまり嵌めで固定することもできる。
【００２２】
請求項４の発明によれば、請求項３の発明と同様の効果を得ることができる。しかも、本発明では、このスペーサを外管の内部に圧入しているので、外管の曲げ加工に関係なく、外管によって、がたつきを生じることなく内管をスペーサを介して保持することができる。また、内管の側方から中心筒部を内管の外周に嵌めることができる。
【００２３】
請求項５の発明によれば、スペーサの羽根板の先端を外管の径方向に撓ませた状態で外管の内部に圧入しているので、内管をスペーサの羽根板の弾性作用によって保持することができる。また、羽根板の先端を撓ませながらスペーサを外管の内部に圧入するので、無理な力で圧入する必要もなく、組み立てが容易にできる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、本願発明実施形態１、第２実施形態を図面に基づいて説明する。なお、第１実施形態は、本願発明の参考例である。
【００２５】
図１は第１実施形態の二重管１０の製作工程の一部を示す図であり、（ａ）はスペーサ２０の斜視図、（ｂ）はスペーサ２０を装着した内管２を外管１の内部に挿入しようとしている状態を示す斜視図、（ｃ）はスペーサ２０を装着した内管２を外管１の内部に挿入した状態を示す斜視図、図２は図１（ｃ）のＩＩ−ＩＩ矢視断面図である。また、図３は加締めや扱き等の方法で外管１を変形させることによりスペーサ２０を定位置に固定した状態を示す図で、（ａ）は斜視図、（ｂ）は（ａ）のＩＩＩｂ−ＩＩＩｂ矢視断面図である。
【００２６】
ここで作製する二重管１０は、第１流体を流す外管１の内部に第２流体を流す内管２を配設したものである。この二重管１０を得るに当たっては、まず、図１（ａ）に示すような形状のスペーサ２０を必要個数だけ用意する。
【００２７】
このスペーサ２０は、内管２の外周に嵌合する中心筒部２１と、該中心筒部２１の外周に円周方向に等間隔をおいて放射状に突設された８枚の羽根板２２とを有するものであり、外管１の内部に無理なく挿入できるよう、自身の外径Ｄ２（羽根板２２の先端の外接円の直径）が、外管１の内径Ｄ１よりも若干小さく設定されている。また、軸線方向の長さＬは、外管１を曲げ加工した場合にも曲げの妨げにならない程度の所定寸法に設定されている。材質はアルミニウム等の金属あるいは樹脂よりなる。
【００２８】
二重管１０を製造する場合は、まず、内管２の外周に、内管２と別体に作製した前記のスペーサ２０を装着する。スペーサ２０の装着は、内管２の外周に中心筒部２１を嵌めることで行う。そして、スペーサ２０は、内管２上の定位置に装着した後に加締めや接着等の手段により内管２に固定しておく。しまり嵌めにより固定してもよい。
【００２９】
内管２の外周の所定位置にスペーサ２０を装着したら、図１（ｂ）に示すように、内管２を外管１の内部に挿入する。その際、スペーサ２０の外径Ｄ２は、外管１の内径Ｄ１より若干小さく設定されているので、たやすく挿入することができる。このようにスペーサ２０を装着した内管２を外管１の中に挿入することで、スペーサ２０によって、外管１と内管２の間に第１流体の流路を確保した状態で、外管１の内部に内管２を保持することができる。
【００３０】
スペーサ２０の外径Ｄ２が外管１の内径Ｄ１より小さい場合、このままでは図２に示すように、スペーサ２０の羽根板２２の先端と外管１の内壁との間に隙間ができるので、この隙間を無くすため、図３に示すように、外管１の管壁を内方に潰したり縮径したりすることで、スペーサ２０と外管１を固定する。符号５は、外管１の管壁の局部的な変形によりスペーサ２０を固定した部分を示す。外管１の管壁を内方に潰したり縮径したりする方法としては、加締めや扱き等の方法を採ることができる。このように外管１の管壁を変形させることで、スペーサ２０をがたつきなく外管１によって定位置に保持することができ、このスペーサ２０を介して内管２を外管１によって保持することができる。
【００３１】
このように外周にスペーサ２０を装着した上で内管２を外管１の内部に挿入した場合、二重管１０を曲げ加工した箇所においても直接内管２と外管１が干渉するのをスペーサ２０によって防止することができるので、車両振動等の際の内管２と外管１の接触箇所におけるビビリ音の発生を防止することができる。
【００３２】
また、内管２と外管１は独立管として製作した上で組み合わせており、しかも、内管２と外管１の間に介在するスペーサ２０は、従来の内管２及び外管１と一体成形した連結リブとは違って、内管２及び外管１と別体に製作して後付けしたものであるから、二重管１０の製作が容易にでき、また、二重管１０の管端の加工の際に連結リブを除去するといった余計な手間がかかることもない。また、図３に示すように、外管１の管壁を内方に変形させることによってスペーサ２０を定位置に保持する場合は、曲げ加工部位とは関係なくスペーサ２０の装着位置を自由に設定することができるため、製造管理が容易となる。
【００３３】
また、前記のスペーサ２０は、中心筒部２１を内管２に嵌めるだけで内管２上に装着できるので、取り扱いが簡単にできる。また、そのように装着するだけで、内管２と外管１の間に適正な間隔を確保することができるので、外管１の中を流れる第１流体の流れを阻害することもない。
【００３４】
上記においては、図３に示すように、外管１の管壁を局部的に潰すことで、内管２の外周に装着したスペーサ２０を定位置に固定したが、外管１を曲げ加工することによってスペーサ２０を定位置に保持することもできる。その場合の実施形態を次に説明する。
【００３５】
図４は第２実施形態の二重管を製造方法の説明図である。
【００３６】
この二重管１０Ｂを製造する場合は、内管２の外周にスペーサ２０を装着する際に、予め、外管１の曲げ加工予定部位に対応した内管２上の位置にスペーサ２０を装着しておく。そして、内管２を挿入したままの状態で、図４（ａ）、（ｂ）に示すように外管１を所定の形状に曲げ加工することにより、曲げ加工による外管１の断面の変形（扁平化）によってスペーサ２０を定位置に保持する。
【００３７】
このようにスペーサ２０を定位置に保持することにより、曲げ加工部位における内管２と外管１の干渉を確実に防止することができ、同部分におけるビビリ音の発生を防止することができる。また、ビビリ音の発生可能性のある曲げ加工箇所にだけにスペーサ２０を配置すればよいので、スペーサ２０の使用個数を最小限に留めて、製作上及び管端加工上の便宜を図りながらコストの上昇を抑えることができる。また、所定位置にスペーサ２０を装着した内管２を外管１内に挿入して外管１を所定形状の曲げるだけで、スペーサ２０を定位置に保持して内管２と外管１の干渉を防止することができるので、製作が簡単の割に確実なビビリ音防止効果を発揮することができる。
【００３８】
上記第１、第２実施形態では、外管１の内径Ｄ１より小さい外径Ｄ２を有するスペーサ２０を内管２の外周に装着して、内管２を外管１の内部に挿入する場合について説明したが、スペーサ２０の外径（羽根板２１の先端の外接円の直径）Ｄ２を外管１の内径Ｄ１以上に設定して、スペーサ２０を内管２の外周の所定位置に固定した状態で内管２を外管１の内部に挿入することにより、スペーサ２０を外管１内に圧入するようにしてもよい。その場合、外管１と内管２を相対的に回転させつつ、内管２を外管１内に挿入することにより、スペーサ２０を容易に外管１内に圧入することができる。
【００３９】
特に、図５に示すスペーサ２０Ｂのように、羽根板２１の先端を回転方向に傾斜させておくことにより、よりスムーズに外管１内にスペーサ２０Ｂを圧入することができるし、羽根板２１の先端に弾力性を持たせておくことにより、羽根板２２の先端を周方向に撓ませながらスペーサ２０Ｂを外管１内に圧入することができる。なお、羽根板２２を撓ませながらスペーサ２０Ｂを圧入する場合、スペーサ２０Ｂは樹脂成形品で構成しておくのがよい。
【００４０】
このように外管１内にスペーサ２０Ｂを圧入する場合は、スペーサ２０Ｂをがたつきなく外管１内に収容することができるので、外管１の管壁を潰したり外管１を曲げ加工したりしてスペーサと外管１を固定する必要がなく、スペーサ２０Ｂの配置位置も全く制限を受けない。
【００４１】
図６はスペーサの他の例を示す。図６（ａ）に示すスペーサ２０Ｃは羽根板２２を３枚にしたものである。羽根板２２はバランスを保つ上で最低３枚は必要である。図６（ｂ）に示すスペーサ２０Ｄは羽根板２２の先端に外管１の内周に嵌まるリング２３を取り付けたものである。
【００４２】
これらのスペーサ２０Ｃ、２０Ｄは、図７に示すように、内管２の端部から中心筒部２１を内管２の外周に嵌め込むことで、内管２上の任意の位置に装着することができる。
【００４３】
図８は樹脂製のスペーサの他の例を示す。図８（ａ）に示すスペーサ２０Ｅは、中心筒部２１の周方向の一箇所に中心筒部２１を開くことのできる割（スリット）２４を設けると共に、羽根板２２を３枚にしたものである。図８（ｂ）に示すスペーサ２０Ｆは、（ａ）のスペーサの羽根板２２の先端に外管１の内周に嵌まるリング２３を取り付け、そのリング２３にも、中心筒部２１の割（スリット）２４と同じ割（スリット）２５を設けたものである。
【００４４】
これらのスペーサ２０Ｅ、２０Ｆは、前記の割（スリット）２４、２５を利用することにより、図９に示すように、内管２の側方から中心筒部２１を内管２の外周に嵌めることができる。
【００４５】
次に本発明の具体的な適用例について説明する。
【００４６】
図１０は、内管２の一部を外管１に固定するような二重管１００に対して本発明を適用した例を示す斜視図である。
【００４７】
この二重管１００の一方の端部においては、外管１の曲管部１０１に筒状挿通部１０２が設けられており、この筒状挿通部１０２を通して内管２が外管１内に挿入され、筒状挿通部１０２で内管２が外管１にろう付け固定されている。この二重管１００の他端側では内管２が外管１に固定されていず、内管２と外管１の間に前述したスペーサ２０が配置されている。このスペーサ２０は、外管１の管壁を潰したりすることで定位置に固定されており、このスペーサ２０が内管２と外管１の間にあることにより、内管２と外管１の干渉が回避され、ビビリ音の発生が防止されている。
【００４８】
図１１〜図１３は、二重管を曲げ加工することでスペーサ２０を定位置に固定する場合の具体的な適用例を示す工程図である。
【００４９】
図１１に示すように、まず、外管１の曲げ加工予定部位にスペーサ２０を装着した内管２を、外管１の内部に挿入することで二重管１２０を作製する。ここでは、内管２の両端が外管１の両端から突き出している。次に、図１２に示すように、二重管１２０の両端に管継手１２１、１２２を装着し、例えばろう付けで固定する。そして、両端に管継手１２１、１２２を固定した状態で、二重管１２０を曲げ加工することにより、求める配管形状とする。このとき、スペーサ２０は予め曲げ加工部位に配置されているので、外管１の曲げ加工による断面の扁平化により、スペーサ２０が外管１に固定され、スペーサ２０を介して内管２が外管１に保持される。
【００５０】
そして、このようにスペーサ２０により内管２と外管１の干渉を防止することで、曲げ加工部分におけるビビリ音の発生を確実に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態の二重管の製作工程の一部を示す図であり、（ａ）はスペーサの斜視図、（ｂ）はスペーサを装着した内管を外管の内部に挿入しようとしている状態を示す斜視図、（ｃ）はスペーサを装着した内管を外管の内部に挿入した状態を示す斜視図である。
【図２】図１（ｃ）のＩＩ−ＩＩ矢視断面図である。
【図３】本発明の第１実施形態の二重管の説明図で、（ａ）は加締めや扱き等の方法で外管を変形させることによりスペーサを定位置に固定した状態を示す斜視図、（ｂ）は（ａ）のＩＩＩｂ−ＩＩＩｂ矢視断面図である。
【図４】本発明の第２実施形態の二重管の説明図で、（ａ）は外管を曲げ加工することによりスペーサを定位置に固定した状態を示す斜視図、（ｂ）は（ａ）のＩＶｂ−ＩＶｂ矢視断面図である。
【図５】本発明の別の実施形態におけるスペーサ装着部の断面図である。
【図６】前記スペーサの他の例（ａ）、（ｂ）を示す図である。
【図７】図６のスペーサの装着例を示す断面図である。
【図８】前記スペーサの更に他の例（ａ）、（ｂ）を示す図である。
【図９】図８のスペーサの装着の仕方の説明図である。
【図１０】本発明の具体的な適用例を示す斜視図である。
【図１１】本発明の他の具体的な適用例の工程図で、内管を外管の内部に挿入して二重管となした状態を示す断面図である。
【図１２】図１１の二重管の両端に管継手を接続した状態を示す断面図である。
【図１３】図１２の状態で二重管を曲げ加工した状態を示す断面図である。
【図１４】従来の二重管の構成を示す斜視図である。
【図１５】外管の内部に内管を単純に挿入した場合の問題点の説明図である。
【図１６】外管の内部に内管を挿入して、外管をきつく曲げ加工した場合の問題点の説明図である。
【図１７】外管の内部に内管を挿入して、外管を緩く曲げ加工した場合の問題点の説明図である。
【符号の説明】
１外管
２内管
１０，１０Ｂ，１００，１２０二重管
２０，２０Ｂ，２０Ｃ，２０Ｄ，２０Ｅ，２０Ｆスペーサ
２１中心筒部
２２羽根板

Claims

第１流体を流す外管（１）と、外管（１）内に挿通され、第２流体を流す内管（２）とを備えた二重管であって、
前記内管（２）の外周に挿通し嵌合する中心筒部（２１）と、この中心筒部（２１）の円周方向に等間隔をおいて放射状に突設された直線状の羽根板部（２２）と、前記中心筒部（２１）の円周方向に中心筒部（２１）を開くことのできる割（スリット）（２４）と、からなるスペーサ（２０Ｆ）を設け、
前記スペーサ（２０Ｆ）は、外管の内周に嵌まるリング（２３）が羽根板（２２）の先端に取り付けられ、前記中心筒部（２１）と同方向に割（スリット）（２５）を設け、
該スペーサ（２０Ｆ）は、前記内管（２）の外周の所定位置に、前記割（スリット）（２４）を開くことで装着され、前記外管（１）の管壁を内方に変形させて、定位置に保持されて、前記外管（１）と内管（２）との間に所定の間隔を確保することを特徴とする二重管。
請求項１記載の二重管であって、
前記スペーサ（２０Ｆ）が前記外管（１）の曲げ加工予定部位に対応した内管（２）上の位置に装着されたことを特徴とする二重管。
請求項１又は請求項２記載の二重管であって、
前記スペーサ（２０Ｆ）が、前記中心筒部（２１）の外周に円周方向に間隔をおいて放射状に突設された３枚以上の羽根板部（２２）とを有するものであることを特徴とする二重管。
第１流体を流す外管（１）と、外管（１）内に挿通され、第２流体を流す内管（２）とを備えた二重管であって、
前記内管（２）の外周に挿通し嵌合する中心筒部（２１）と、この中心筒部（２１）の円周方向に等間隔をおいて放射状に突設された３枚以上の羽根板部（２２）と、前記中心筒部（２１）の円周方向に中心筒部（２１）を開くことのできる割（スリット）（２４）と、からなるスペーサ（２０Ｆ）を設け、
前記スペーサ（２０Ｆ）は、外管の内周に嵌まるリング（２３）が羽根板（２２）の先端に取り付けられ、前記中心筒部（２１）と同方向に割（スリット）（２５）を設け、
該スペーサ（２０Ｆ）は、前記羽根板部（２２）の先端に外接する円の直径（Ｄ２）が前記外管（１）の内径（Ｄ１）以上に設定され、前記内管（２）の外周の所定位置に、前記スペーサ（２０，２０Ｂ，２０Ｃ，２０Ｄ，２０Ｅ，２０Ｆ）が外管（１）内に圧入されたことを特徴とする二重管。
請求項４記載の二重管であって、
前記スペーサ（２０Ｆ）を外管（１）の内部に圧入し、前記羽根板（２２）の先端を外管（１）の径方向に撓ませたことを特徴とする二重管。