JP5292123B2 - 圧力検出通路の接続構造 - Google Patents

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本発明は、内径が各部一様な複数の圧力検出通路が平行に形成された柔軟なシート部材と、内径が各部一様な複数のパイプ部材とを、前記複数のパイプ部材の先端を前記複数の圧力検出通路の開口端に圧入することで結合する圧力検出通路の接続構造に関する。
かかる圧力検出通路の接続構造は、本出願人の出願に係る下記特許文献1により公知である。この圧力検出通路の接続構造では、相互に直交するように配置された圧力検出部材11の複数の圧力検出通路11aと圧力伝達部材31の複数の圧力伝達通路31aとを、直角に屈曲する複数の連結パイプ32で連結している。
特開2008−89329号公報
しかしながら、上記特許文献1に記載されたものは、複数の連結パイプ32がばらばらであって一纏めに固定されていないため、連結パイプ32の紛失や作業性の低下といった問題があった。
そこで、図12に示すように、複数のパイプ部材02…を予めホルダ03で一体化しておき、この状態で複数のパイプ部材02…を圧力検出部材01の複数の圧力検出通路01a…に一括して挿入することが考えられる。
ところがこの場合には、複数のパイプ部材02…の先端を複数の圧力検出通路01a…の開口端に同時に位置決めして一気に嵌合させる必要がある。その理由は、複数のパイプ部材02…のうちの1本のパイプ部材02でも、対応する圧力検出通路01aの開口端から外れた位置にあると、その1本のパイプ部材02が引っ掛かって他の全てのパイプ部材02…の挿入が困難になり、しかも引っ掛かった前記1本のパイプ部材02が変形して挿入が一層困難になるからである。
これを防止するには、図12に示すように、圧力検出部材01に対してパイプ部材02…を斜めに傾斜させ、その端部側のパイプ部材02から順番に圧力検出通路01a…に挿入することが考えられるが、このようにするとパイプ部材02の先端がこじられて変形してしまう問題がある。
本発明は前述の事情に鑑みてなされたもので、圧力検出通路が形成されたシート部材と、複数のパイプ部材が平行に固定された圧力ジョイントとをスムーズに結合可能にすることを目的とする。
上記目的を達成するために、請求項1に記載された発明によれば、内径が各部一様な複数の圧力検出通路が平行に形成された柔軟なシート部材と、外径が各部一様な複数のパイプ部材がホルダによって平行に固定された圧力ジョイントとを、前記複数のパイプ部材の先端を前記複数の圧力検出通路の開口端に圧入することで結合する圧力検出通路の接続構造であって、前記複数のパイプ部材と前記複数の圧力検出通路とが同軸を保つように前記圧力ジョイントを前記シート部材に接近させたとき、前記複数のパイプ部材のうち、それらパイプ部材の並置方向で中央側の2本が残りのパイプ部材よりも先に前記圧力検出通路の開口端に圧入されるように、前記中央側の2本のパイプ部材の先端位置を該並置方向に互いに整列させつつ残りのパイプ部材の先端位置よりも突出させると共に、前記複数の圧力検出通路の開口端の位置を該圧力検出通路の並置方向に整列させたことを特徴とする圧力検出通路の接続構造が提案される。
また請求項2に記載された発明によれば、請求項1の構成に加えて、前記中央側の2本のパイプ部材の両側にそれぞれ存する各複数のパイプ部材の先端位置を、該中央側の2本のパイプ部材に近いものほど該中央側の2本のパイプ部材の先端位置に近くなるように順次ずらせたことを特徴とする圧力検出通路の接続構造が提案される
また請求項3に記載された発明によれば、内径が各部一様な複数の圧力検出通路が平行に形成された柔軟なシート部材と、内径が各部一様な複数のパイプ部材がホルダによって平行に固定された圧力ジョイントとを、前記複数のパイプ部材の先端を前記複数の圧力検出通路の開口端に圧入することで結合する圧力検出通路の接続構造であって、前記複数のパイプ部材と前記複数の圧力検出通路とが同軸を保つように前記圧力ジョイントを前記シート部材に接近させたとき、前記複数のパイプ部材のうち、それらパイプ部材の並置方向で中央側の2本が残りのパイプ部材よりも先に前記圧力検出通路の開口端に圧入されるように、前記複数の圧力検出通路のうち、その並置方向で中央側の2本の圧力検出通路の開口端の位置を該並置方向に互いに整列させつつ残りの圧力検出通路の開口端の位置よりも突出させると共に、前記複数のパイプ部材の先端位置を該パイプ部材の並置方向に整列させ、前記中央側の2本の圧力検出通路の開口端の両側にそれぞれ存する各複数の圧力検出通路の開口端の位置を、該中央側の2本の圧力検出通路に近いものほど該中央側の2本の圧力検出通路の開口端の位置に近くなるように順次ずらせたことを特徴とする圧力検出通路の接続構造が提案される。
、実施の形態の圧力検出部材11および圧力伝達部材21は本発明のシート部材に対応し、実施の形態の下部ホルダ23および上部ホルダ23は本発明のホルダに対応する。
また、本発明において、「並置方向」とは圧力検出通路またはパイプ部材の並ぶ方向を言い、「並置方向に整列」とは該並置方向で同位置となるようにすることを言う。
請求項1の構成によれば、内径が各部一様な複数の圧力検出通路が平行に形成された柔軟なシート部材と、内径が各部一様な複数のパイプ部材がホルダによって平行に固定された圧力ジョイントとを、複数のパイプ部材の先端を複数の圧力検出通路の開口端に圧入することで結合する。そのために、それら複数のパイプ部材と複数の圧力検出通路とが同軸を保つように圧力ジョイントをシート部材に接近させたとき、複数のパイプ部材のうち、それらパイプ部材の並置方向で中央側の2本が残りのパイプ部材よりも先に圧力検出通路の開口端に圧入されるように、前記中央側の2本のパイプ部材の先端位置を該並置方向に互いに整列させつつ残りのパイプ部材の先端位置よりも突出させると共に、前記複数の圧力検出通路の開口端の位置を該圧力検出通路の並置方向に整列させたので、最初に圧力検出通路に挿入された中央側の2本のパイプ部材をガイドにして、残りのパイプ部材と該パイプ部材に対応する圧力検出通路とを相互に対向するように位置決めすることができて、それらをスムーズに結合することができる。このとき、最初に圧力検出通路に挿入されるパイプ部材は2本と数が少ないため、並置方向で整列していてもその挿入作業は容易である。
また請求項の構成によれば、複数のパイプ部材のうち、前記中央側の2本のパイプ部材の両側にそれぞれ存する各複数のパイプ部材先端位置を、該中央側の2本のパイプ部材に近いものほど該中央側の2本のパイプ部材の先端位置に近くなるように順次ずらせたので、複数のパイプ部材は同時に複数の圧力検出通路に挿入されることなく時間差を持って並置方向の中央側から両端側に順番に挿入されることになり、最初に圧力検出通路に挿入された中央側の2本のパイプ部材をガイドにして残りのパイプ部材および圧力検出通路をスムーズに結合することができる
た請求項の構成によれば、複数の圧力検出通路のうち、前記中央側の2本の圧力検出通路の両側にそれぞれ存する各複数の圧力検出通路開口端を、該中央側の2本の圧力検出通路に近いものほど該中央側の2本の圧力検出通路の開口端に近くなるように順次ずらせたので、複数のパイプ部材は同時に複数の圧力検出通路に挿入されることなく時間差を持って並置方向の中央側から両端側に順番に挿入されることになり、最初に圧力検出通路に挿入された中央側の2本のパイプ部材をガイドにして残りのパイプ部材および圧力検出通路をスムーズに結合することができる
圧力分布測定装置を搭載した飛行機の斜視図(第1の実施の形態)。 図1の2方向拡大矢視図(第1の実施の形態)。 圧力検出部材の斜視図(第1の実施の形態)。 図2の4部拡大図(第1の実施の形態)。 圧力分布測定装置の構成を示すブロック図(第1の実施の形態)。 図4の6−6線拡大断面図(第1の実施の形態)。 圧力ジョイントの斜視図(第1の実施の形態)。 圧力ジョイントおよび圧力検出部材の結合時の作用説明図(第1の実施の形態)。 圧力ジョイントの斜視図(第2の実施の形態)。 圧力ジョイントの斜視図(参考形態)。 前記図4に対応する図(第の実施の形態)。 圧力ジョイントおよび圧力検出部材の結合時の作用説明図(従来例)。
以下、図1〜図8に基づいて本発明の第1の実施の形態を説明する。
図1および図2に示すように、飛行機の主翼Wの上面のコード方向の圧力分布を測定すべく、細長い帯状シートよりなる圧力検出部材11と圧力伝達部材21とが例えば接着剤により着脱自在に取り付けられる。圧力検出部材11は主翼Wのコードラインに沿ってエルロン12の前縁の近傍まで延び、その後端から圧力伝達部材21がフラップ13の前縁に沿って主翼Wのスパン方向内側に延びている。圧力検出部材11と圧力伝達部材21とは、その方向を90°変換するための圧力ジョイト22で接続される。
図2および図3から明らかなように、圧力検出部材11は合成樹脂で押し出し成形された厚さが1mm程度の薄いシート状の部材であって、その内部に平行に延びる内径が各部一様な複数本(実施の形態では14本)の圧力検出通路11a…が長手方向に貫通する。使用時に圧力検出通路11a…の前端開口部は熱溶着等によって気密に閉塞されるもので、その際に圧力検出部材11の前端縁が薄くなるように押し潰されることで、空気の流れに対する影響が最小限に抑えられる。また気流の乱れを引き起こさないように、圧力検出部材11の左右の端縁11c,11cは厚さがテーパー状に漸減しており、主翼Wの表面との境界部分で厚さが殆どゼロになっている。
圧力検出部材11の各々の圧力検出通路11a…には、前後方向に所定間隔で離間した圧力検出孔11b…が開設される。圧力検出孔11b…の間隔は任意であるが、主翼Wのコード方向の圧力分布の変化率が大きい前縁14寄りの部分では間隔を小さく設定し、圧力分布の変化率が小さい後縁15寄りの部分では間隔を大きく設定することが望ましい。圧力検出孔11b…は1個の圧力検出通路11a…に1個だけ設けられるため、隣接する圧力検出孔11b…を結ぶラインは主翼Wのコード方向に対して若干傾斜するが、圧力検出部材11の全幅は主翼Wのコード長に比べて遥かに小さいため、前記傾斜の影響は無視することができる。もし圧力検出孔11b…を結ぶラインを主翼Wのコード方向に正確に一致させる必要がある場合には、圧力検出部材11の長手方向が主翼Wのコード方向に対して傾斜するように取り付ければ良い。
図2および図5に示すように、圧力伝達部材21は上述した圧力検出部材11と実質的に同一の構造を有するもので、14本の圧力検出通路21a…と、厚さがテーパー状に漸減する左右の端縁21b,21bとを備えているが、圧力検出部材11が圧力検出孔11b…を有しているのに対し、圧力伝達部材21が圧力検出孔11b…に対応する構成を有していない点で相違する。
圧力検出部材11および圧力伝達部材21の相互に接近する端部は、それらの長手方向に対して直交するように直線状に切断される。従って、圧力検出部材11および圧力伝達部材21の圧力検出通路11a…,21a…の開口端は、圧力検出通路11a…,12a…の並置方向(図3および図4の矢印A方向)に整列している。
図7に示すように、圧力検出部材11と圧力伝達部材21とを接続する圧力ジョイント22は、正方形状の下部ホルダ23とL字状の上部ホルダ24との間に、圧力検出通路11a…,21a…と同数の、内径が各部一様な14本のパイプ部材25…を挟持して接着により一体化したものである。パイプ部材25…は中央部で90°屈曲しており、パイプ部材25…の並置方向(図7の矢印B方向)の中央側に位置する2本のパイプ部材25,25の両端側の先端は、残りの12本のパイプ部材25…の両端側の先端よりも突出している。
そして圧力ジョイント22の14本のパイプ部材25…の一方の先端は圧力検出部材11の14個の圧力検出通路11a…にそれぞれ圧入され、圧力ジョイント22の14本のパイプ部材25…の他方の先端は圧力伝達部材21の14個の圧力検出通路21a…にそれぞれ圧入されることで、圧力検出部材11の圧力検出通路11a…と圧力伝達部材21の圧力検出通路21a…とが相互に連通する。圧力ジョイント22は、主翼Wの外板16に接着等の手段で固定される。
図5に示すように、圧力伝達部材21の圧力ジョイント22から遠い側の端部は、主翼Wの外板16に形成された開口16aを覆うように貼り付けられており、この開口16aに臨む位置において圧力伝達部材21の各々の圧力検出通路21a…に、可撓性を有する合成樹脂パイプよりなる圧力配管17…が接続される。これらの圧力配管17…は束ねられて主翼Wの内部を胴体内に延び、そこで圧力変換器18および圧力分布モニター19よりなる圧力測定装置20に接続される。圧力配管17…を通過させる外板16の開口16aとして、外板16に予め設けられたメンテナンス用の開口等を利用すれば、圧力分布の測定のために特別の開口を外板16に形成する必要がなくなり、主翼Wを傷つけることがない。
しかして、飛行中の飛行機の主翼Wの表面に沿って空気が流れると、そのコードラインに沿って所定の圧力分布が形成される。空気の一部は主翼Wの外板16に貼り付けた圧力検出部材11の表面に沿って流れ、各々の圧力検出通路11a…に開設した圧力検出孔11b…の圧力が、そこを流れる空気の流速に応じて変化する。圧力検出孔11b…の圧力は対応する圧力検出通路21a…と、圧力ジョイント22のパイプ部材25…と、圧力伝達部材21の圧力検出通路12a…と、主翼Wの内部の圧力配管17…とを介して圧力測定装置20に伝達され、圧力変換器18において数値に変換されて圧力分布モニター19に表示される。
さて、圧力ジョイント22の14本のパイプ部材25…の先端を圧力検出部材11の圧力検出通路11a…に挿入するとき、14本のパイプ部材25…の先端が並置方向B(図7参照)に整列していると、つまり14本のパイプ部材25…の先端の突出量が揃っていると、14本のパイプ部材25…の先端を14個の圧力検出通路11a…の開口端に同時に位置決めして一気に挿入する必要がある。なぜならば、14本のパイプ部材25…のうちの1本のパイプ部材25でも、対応する圧力検出通路11aの開口端から外れた位置にあると、その1本のパイプ部材25が引っかかって他の全てのパイプ部材25…の挿入が困難になってしまう問題がある。
しかしながら本実施の形態によれば、圧力ジョイント22の14本のパイプ部材25…のうちの並置方向Bの中央側の2本のパイプ部材25,25の先端が並置方向で整列しつつ他の12本のパイプ部材25…の先端よりも突出しているため、圧力ジョイント22の2本のパイプ部材25,25の軸線と圧力検出部材11の圧力検出通路11a…の軸線とを一致させて両者を相互に接近させることで、先ず2本のパイプ部材25,25だけを対応する2個の圧力検出通路11a,11aに嵌合させる(図8(A)参照)。この作業は、パイプ部材25,25の数が2本と少ないために容易である。続いて2本のパイプ部材25,25を2個の圧力検出通路11a,11aに挿入して行くと、それら2本のパイプ部材25,25がガイドとなって圧力検出部材11および圧力ジョイント22が相互に正しい位置に位置決めされるため、並置方向Bの両側の各6本のパイプ部材25…を対応する圧力検出通路11a…に嵌合させる作業を容易に行うことができる(図8(B)参照)。
以上、圧力ジョイント22のパイプ部材25…の一方の端部を圧力検出部材11の圧力検出通路11a…に圧入する作業について説明したが、圧力ジョイント22のパイプ部材25…の他方の端部を圧力伝達部材21の圧力検出通路21a…に圧入する作業についても同様である。このように、圧力ジョイント22に圧力検出部材11あるいは圧力伝達部材21をスムーズに結合することができるので、圧力ジョイント22のパイプ部材25…の先端が変形して使用不能になる等の事態を回避することができる。
次に、図9に基づいて本発明の第2の実施の形態を説明する。
第1の実施の形態では、圧力ジョイント22の14本のパイプ部材25…のうちの並置方向Bの中央側の2本のパイプ部材25,25の先端を他の12本のパイプ部材25…の先端よりも突出させているが、第2の実施の形態では、圧力ジョイント22の14本のパイプ部材25…のうちの並置方向Bの中央側の2本のパイプ部材25,25の先端位置を並置方向Bに互いに整列させつつ残りのパイプ部材25…の先端位置よりも突出させ、更に該中央側の2本のパイプ部材25,25の両側にそれぞれ存する各複数のパイプ部材25…の先端の突出量が中央側から両端側に向かって次第に減少している。つまり並置方向Bの中央側の2本のパイプ部材25の先端が最も大きく突出し、並置方向Bの両端側のパイプ部材25の先端が最も小さく突出するように、突出量がV字状に変化している。
この実施の形態によれば、並置方向Bの中央側の2本のパイプ部材25から並置方向Bの両端側のパイプ部材25へと順番に圧力検出通路11a…の開口端に挿入することで、同時に3本以上のパイプ部材25…を挿入する必要がなくなり、挿入作業を一層容易化することができる。
次に、図10に基づいて本発明の参考形態を説明する。
第1の実施の形態では14本のパイプ部材25…の形状(長さ)が全て異なり、第2の実施の形態では14本のパイプ部材25…のうちの屈曲方向内側の7本のパイプ部材25…の形状(長さ)が異なっているため、部品の種類が増加してコストアップの要因となる問題がある。
参考形態では14本のパイプ部材25…の全てが互換可能な同一の部材で構成されている。これら14本のパイプ部材25…を並置すると、屈曲方向内側のパイプ部材25ほど先端の突出量が大きくなり、屈曲方向外側のパイプ部材25ほど先端の突出量が小さくなるため、パイプ部材25…の先端を結ぶラインが並置方向Bに対して傾斜した直線状となる。
この参考形態によれば、並置方向Bの一端側の突出量が最も大きいパイプ部材25から並置方向Bの他端側の突出量が最も小さいパイプ部材25へと、順番に圧力検出通路11a…の開口端に挿入することで、同時に2本以上のパイプ部材25…を挿入する必要がなくなり、挿入作業を容易化することができる。
次に、図11に基づいて本発明の第の実施の形態を説明する。
第1〜第の実施の形態、および参考形態では14本のパイプ部材25…の先端の突出量を不均一にしているが、第の実施の形態では14本のパイプ部材25…の先端が並置方向Bに整列している代わりに、並置方向Aで中央側の2本の圧力検出通路11a,21aの開口端の両側にそれぞれ存する各複数の圧力検出通路11a,21aの開口端の位置が、該中央側の2本の圧力検出通路11a,21aに近いものほど該中央側の2本の圧力検出通路11a,21aの開口端の位置に近くなるように、圧力検出部材11および圧力伝達部材21の先端が、並置方向Aの中央側が両端側に比べて突出するように三角形状にカットされている。
その結果、並置方向Bの中央側の2本のパイプ部材25が先に圧力検出通路11a…,21a…に嵌合し、続いて両端側のパイプ部材25が順次圧力検出通路11a…,21a…に嵌合することで、第2の実施の形態と同様の作用効果を達成することができる。
以上、本発明の実施の形態および参考形態を説明したが、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行うことが可能である。
例えば、本発明は飛行機の主翼に限定されず、飛行機、ヘリコプター、ミサイル等の任意の航空機の任意の部分、自動車や鉄道車両の任意の部分、建築物の任意の部分、船舶の水中部分を含む任意の部分の圧力分布検出に適用することができる。
また本発明は、風洞用模型に対しても適用することができる。
また実施の形態では圧力ジョイント22が90°に屈曲しているが、屈曲角度は90°に限定されず、また直線状(屈曲角度=180°)であっても良い。
11 圧力検出部材(シート部材)
11a 圧力検出通路
21 圧力伝達部材(シート部材)
21a 圧力検出通路
22 圧力ジョイント
23 下部ホルダ(ホルダ)
24 上部ホルダ(ホルダ)
25 パイプ部材
A 圧力検出通路の並置方向
B パイプ部材の並置方向

Claims (3)

  1. 内径が各部一様な複数の圧力検出通路(11a,21a)が平行に形成された柔軟なシート部材(11,21)と、外径が各部一様な複数のパイプ部材(25)がホルダ(23,24)によって平行に固定された圧力ジョイント(22)とを、前記複数のパイプ部材(25)の先端を前記複数の圧力検出通路(11a,21a)の開口端に圧入することで結合する圧力検出通路の接続構造であって、
    前記複数のパイプ部材(25)と前記複数の圧力検出通路(11a,21a)とが同軸を保つように前記圧力ジョイント(22)を前記シート部材(11,21)に接近させたとき、前記複数のパイプ部材(25)のうち、それらパイプ部材(25)の並置方向(B)で中央側の2本が残りのパイプ部材(25)よりも先に前記圧力検出通路(11a,21a)の開口端に圧入されるように、前記中央側の2本のパイプ部材(25)の先端位置を該並置方向(B)に互いに整列させつつ残りのパイプ部材(25)の先端位置よりも突出させると共に、前記複数の圧力検出通路(11a,21a)の開口端の位置を該圧力検出通路(11a,21a)の並置方向(A)に整列させたことを特徴とする圧力検出通路の接続構造。
  2. 前記中央側の2本のパイプ部材(25)の両側にそれぞれ存する各複数のパイプ部材(25)先端位置を、該中央側の2本のパイプ部材(25)に近いものほど該中央側の2本のパイプ部材(25)の先端位置に近くなるように順次ずらせたことを特徴とする、請求項1に記載の圧力検出通路の接続構造。
  3. 内径が各部一様な複数の圧力検出通路(11a,21a)が平行に形成された柔軟なシート部材(11,21)と、内径が各部一様な複数のパイプ部材(25)がホルダ(23,24)によって平行に固定された圧力ジョイント(22)とを、前記複数のパイプ部材(25)の先端を前記複数の圧力検出通路(11a,21a)の開口端に圧入することで結合する圧力検出通路の接続構造であって、
    前記複数のパイプ部材(25)と前記複数の圧力検出通路(11a,21a)とが同軸を保つように前記圧力ジョイント(22)を前記シート部材(11,21)に接近させたとき、前記複数のパイプ部材(25)のうち、それらパイプ部材(25)の並置方向(B)で中央側の2本が残りのパイプ部材(25)よりも先に前記圧力検出通路(11a,21a)の開口端に圧入されるように、前記複数の圧力検出通路(11a,21a)のうち、その並置方向(A)で中央側の2本の圧力検出通路(11a,21a)の開口端の位置を該並置方向(A)に互いに整列させつつ残りの圧力検出通路(11a,21a)の開口端の位置よりも突出させると共に、前記複数のパイプ部材(25)の先端位置を該パイプ部材(25)の並置方向(B)に整列させ、
    前記中央側の2本の圧力検出通路(11a,21a)の開口端の両側にそれぞれ存する各複数の圧力検出通路(11a,21a)の開口端の位置を、該中央側の2本の圧力検出通路(11a,21a)に近いものほど該中央側の2本の圧力検出通路(11a,21a)の開口端の位置に近くなるように順次ずらせたことを特徴とする圧力検出通路の接続構造。
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