JP7176887B2 - air hose - Google Patents
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Description
本発明は、空気用ホースの蛇腹部の構造に関する。 The present invention relates to the structure of a bellows portion of an air hose.
空気等を流すホースにおいて、振動の伝達を抑制する目的やアライメント調整の目的で蛇腹部を設ける場合が多い。しかし、蛇腹部は内径が大きい山部と内径が小さい谷部とが交互に繰り返し形成される構造のため、蛇腹部の各山谷部分で乱流や渦流が発生する。これにより、主流がスムーズに流れる有効流路が狭まり圧力損失が増大する場合がある。このため、蛇腹部をスパイラル構造として圧力損失の低減を図ることが提案されている(例えば、特許文献1参照)。 A hose through which air or the like flows is often provided with a bellows portion for the purpose of suppressing the transmission of vibration or for the purpose of alignment adjustment. However, since the bellows portion has a structure in which ridges with a large inner diameter and troughs with a small inner diameter are alternately formed, turbulence and eddy currents are generated at each of the ridges and troughs of the bellows. As a result, the effective flow path through which the main stream flows smoothly may be narrowed and the pressure loss may increase. For this reason, it has been proposed to reduce the pressure loss by forming the bellows into a spiral structure (see, for example, Patent Document 1).
しかし、特許文献1に記載された従来技術の蛇腹ダクトでは、圧力損失の低減が十分ではなかった。 However, the conventional bellows duct described in Patent Document 1 does not sufficiently reduce the pressure loss.
そこで、本発明は、空気用ホースの太さが大きくなることを抑制しつつ、蛇腹部を有する空気用ホースの圧力損失を低減することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to reduce the pressure loss of an air hose having a bellows portion while suppressing an increase in the thickness of the air hose.
本発明に係る空気用ホースは、内側に空気を流す空気用ホースであって、内径が大きい山部と内径が小さい谷部とが流れ方向に向かって交互に繰り返し形成されている蛇腹部を含み、前記蛇腹部において、上流側では前記谷部の内径が下流に向かうにつれて大きくなる一方、下流側では前記谷部の内径が一定であること、を特徴とする。 An air hose according to the present invention is an air hose that allows air to flow inside, and includes a bellows portion in which peaks with a large inner diameter and troughs with a small inner diameter are alternately formed in the direction of flow. In the bellows portion, the inner diameter of the valley portion on the upstream side increases toward the downstream side, while the inner diameter of the valley portion on the downstream side is constant.
本発明は、蛇腹部の谷部の内径が下流に向かうにつれて大きくなることにより、乱流や渦流の発生による有効流路の狭まりを拡径により抑制できるため、蛇腹部を有する空気用ホースの圧力損失を低減することができる。そして、本発明は、蛇腹部の下流側の谷部の内径が一定であることにより、空気用ホースの太さが大きくなることを抑制することができる。そのため、本発明は、空気用ホースの太さが大きくなることを抑制しつつ、空気用ホースの圧力損失を低減することができる。 In the present invention, since the inner diameter of the trough portion of the bellows portion increases toward the downstream, narrowing of the effective flow path due to the occurrence of turbulent flow and swirling flow can be suppressed by expanding the diameter. Loss can be reduced. Further, according to the present invention, since the inner diameter of the trough portion on the downstream side of the bellows portion is constant, it is possible to suppress an increase in the thickness of the air hose. Therefore, the present invention can reduce the pressure loss of the air hose while suppressing an increase in the thickness of the air hose.
以下、図面を参照しながら、実施形態の空気用ホースである吸気ホース5について説明する。図1に示したエンジン1は不図示の車両に走行用動力源として搭載される。図1に示すように、エンジン1には吸気通路2が接続されている。吸気通路2は、吸気ダクト3、エアクリーナ4、吸気ホース5及びスロットルバルブ6を備えている。吸気ダクト3から吸入されエアクリーナ4で濾過された空気は、吸気ホース5及びスロットルバルブ6を介してエンジン1に送り込まれる。エンジン1の振動がエアクリーナ4を固定している不図示のボデーに伝達することを抑制するために、吸気ホース5には、内径が大きくなって吸気ホース5の径方向外側に突出している山部51aと、内径が小さい谷部51bとが流れ方向に向かって交互に繰り返し形成されている蛇腹部51が設けられている。
Hereinafter, the
図2に示すように、蛇腹部51の谷部51bの内径は一定の角度θで下流に向かうにつれて大きくなり、蛇腹部51より上流側の吸気ホース5の内径φ1よりも蛇腹部51における下流側の谷部51bの内径φ2の方が大きい。
As shown in FIG. 2, the inner diameter of the
図3に示すように、蛇腹部51では内径が大きい山部51aと内径が小さい谷部51bとが交互に繰り返し形成されているため、空気の流れが蛇腹部51の径方向内側に突出している谷部51bに当たる度に渦を巻き、谷部51bの付近の内側では乱流や渦流が発生する。そのため、主流がスムーズに流れる有効流路の径φ3が蛇腹部51より上流側の吸気ホース5の内径φ1よりも小さくなる。しかし、下流に向かうにつれて谷部51bの内径が大きくなるため、乱流や渦流の層の厚さD1の一部は谷部51bの内径が拡大した分に吸収される。そのため、後で図4を参照して説明する谷部151bの内径が一定である比較例1の蛇腹構造よりも乱流や渦流の発生による有効流路の径φ3の狭まりを抑制でき、吸気ホース5の圧力損失を低減できる。
As shown in FIG. 3 , in the
図4は、谷部151bの内径φ1が一定である比較例1の吸気ホース15の蛇腹部151の断面図である。蛇腹部151の谷部151bの内径φ1は、図2及び図3の内径φ1と同一である。また、蛇腹部151の山部151a及び谷部151bの幅と深さは、本実施形態の蛇腹部51と同一である。先に説明した本実施形態の蛇腹部51と同様、谷部151bの内側に厚さD2の乱流や渦流の層が生じ、主流がスムーズに流れる有効流路の径φ5は谷部151bの内径φ1よりも厚さD2の2倍の分だけ小さくなる。比較例1では谷部151bの内径φ1が一定のため、本実施形態の吸気ホース5の蛇腹部51とは異なり厚さD2が谷部151bの拡大した分に吸収されることはない。また、谷部151bの内径φ1が一定のため、谷部51bの内径が下流に向かうにつれて大きくなる場合と比較して、谷部151bに当たって生じた渦流や乱流が、次の下流側の谷部151bに当たって生じた渦流や乱流と干渉することも多くなる。そのため、乱流や渦流の層の厚さD2は図3の厚さD1と比較して大きくなる傾向にある。以上の理由により、比較例1では本実施形態の吸気ホース5の蛇腹部51のように、有効流路の径φ5の狭まりを抑制することができず、圧力損失が大きくなる。
FIG. 4 is a cross-sectional view of the
実施形態の蛇腹部51の圧力損失の比較例1の圧力損失に対する低減量は、図2に示す拡大角度θを大きくするほど大きくなる。図5は、図2に示す拡大角度θが0度の比較例1、θが1.5度の実施例1及び、θが3.0度の実施例2の圧力損失の変化を示す。図5の点Aが比較例1であり、点Bが実施例1であり、点Cが実施例2である。図5に示すように、拡大角度θが大きくなるほど圧力損失は低減し、実施例2のように拡大角度θを3.0度とした場合には、比較例1と比較して圧力損失を約25パーセント低減できる。圧力損失低減の効果や吸気ホース5の径拡大を考慮すると、好ましい拡大角度θは0.5度から5.0度までであり、より好ましい拡大角度θは1.0度から3.0度までである。
The reduction amount of the pressure loss of the
しかし、図2に示すように蛇腹部51の谷部51bの内径を下流に向かうにつれて大きくし続けると、吸気ホース5の太さが大きくなってしまうという弊害が生じる。そこで、吸気ホース5が太くなることを抑制するため、蛇腹部51において、上流側では谷部51bの内径が下流に向かうにつれて大きくする一方、下流側では谷部51bの内径を一定とする。また、吸気ホース5において、蛇腹部51ではない部分の内径を下流に向かうにつれて徐々に縮小させることによって、吸気ホース5が太くなることを抑制してもよい。なお、本開示の吸気ホース5は上述した形態に限定されず、本開示の要旨の範囲内において種々の形態にて実施できる。例えば、蛇腹部51の谷部51bの内径は一定の角度θで拡大し続ける必要はない。蛇腹部51における上流側では拡大角度θを大きくして、蛇腹部51における下流側では拡大角度θを小さくしてもよい。また、本実施形態は車両用のエンジン1の吸気通路2に用いる吸気ホース5であるが、空調用など他の用途に用いる空気用ホースにも本実施形態の構成を適用できる。
However, if the inner diameter of the
1 エンジン、2 吸気通路、3 吸気ダクト、4 エアクリーナ、5、15 吸気ホース、6 スロットルバルブ、51、151 蛇腹部、51a、151a 山部、51b、151b 谷部。 1 engine, 2 intake passage, 3 intake duct, 4 air cleaner, 5, 15 intake hose, 6 throttle valve, 51, 151 bellows portion, 51a, 151a peak portion, 51b, 151b valley portion.
Claims (2)
内径が大きい山部と内径が小さい谷部とが流れ方向に向かって交互に繰り返し形成されている蛇腹部を含み、
前記蛇腹部において、上流側では前記谷部の内径が下流に向かうにつれて大きくなる一方、下流側では前記谷部の内径が一定であること、
を特徴とする空気用ホース。 An air hose for flowing air inside,
Containing a bellows portion in which crest portions with a large inner diameter and trough portions with a small inner diameter are alternately and repeatedly formed in the flow direction,
In the bellows portion, the inner diameter of the valley portion on the upstream side increases toward the downstream side, while the inner diameter of the valley portion on the downstream side is constant;
An air hose characterized by:
前記空気用ホースのうち前記蛇腹部ではない部分では、内径が下流に向かうにつれて小さくなること、
を特徴とする空気用ホース。 The air hose according to claim 1,
the inner diameter of a portion of the air hose that is not the bellows portion becomes smaller toward the downstream;
An air hose characterized by:
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