JPWO2012077654A1 - 管体構造 - Google Patents
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Abstract
単純な構成で着脱自在な管体の結合構造を提供する。径方向に突出した係止部を有する第1の管体と、前記係止部に係合する係止溝を有する第2の管体とを結合する管体構造であって、前記係止溝は、前記第2の管体の一端から長手方向に延びる第1の溝と、前記第1の溝の終端から前記第2の管体の周方向に屈曲して延びる第2の溝とを備え、前記第1の管体は、一端から長手方向に延びるスリットが形成され、前記係止部は、前記第1の管体の径方向の断面において、前記第1の管体の周方向に対して傾斜する斜面を備える。
Description
本発明は、径方向に突出した係止部を有する第1の管体と、前記係止部に係合する係止溝を有する第2の管体とを結合する管体構造に関する。
従来より、内燃機関の吸気通路を構成するエアインテークパイプと接続パイプとを結合すべく、エアインテークパイプの外表面に円周方向に延びる凸条部を形成するとともに、接続パイプの内表面に円周方向に延びる溝を形成し、エアインテークパイプを接続パイプの内部に押し込んで弾性変形した凸条部を溝に係合させることで両パイプを結合する管体構造が知られている。
また、エアインテークパイプと接続パイプとを結合する際に、エアインテークパイプの凸条部の位相と接続パイプの溝の位相とがずれていたり、押し込み量が不足したりすると、両パイプの結合が不完全になるおそれがあり、特にエンジンルーム内の目視不能な場所で手探りによる結合作業を行う場合に結合不良が発生するおそれがあった。このような結合不良を防止するために両パイプの結合作業を容易かつ確実に行うことができる下記特許文献1に記載された管体構造が知られている。
特許文献1に記載された管体構造は、係合突起を有する第1管体と係合突起に係合する係合溝を有する第2管体とを結合して流体通路を構成する管体の結合構造において、係合溝は第2管体の長手方向に延びる第1溝部と、第1溝部の終端から第2管体の円周方向に屈曲して延びる第2溝部とで構成され、第2溝部の少なくとも第1溝部に連なる部分の屈曲方向内面が、係合突起に設けた円弧面に相対摺動可能に接触する曲面によりなり、円弧面と曲面との接点における接線ベクトルが常に第2溝部の終端側を指向するように、係合溝の形状が設定されている。
このように特許文献1に記載された管体構造は、第1管体の係合突起に設けた円弧面を第2管体の係合溝に設けた曲面に接触させるので、滑らかな円弧面によって係合突起を係合溝に沿って円滑に移動させることができ、係合突起に設けた円弧面と係合溝の曲面との接点における接線ベクトルが常に第2溝部の終端側を指向するので、係合突起を第2溝部の終端に向かって確実に案内することができる。
上述した従来の管体構造によると、特許文献1に記載された管体構造は、両パイプを容易かつ確実に結合するために両パイプを所定の位置に案内する第1係合突起13と、両パイプを結合する第2係合突起14とから形成されており、複数の係合突起を形成する必要があり、構造が極めて複雑であるといった問題があった。また、従来の管体構造によると、第2係合突起14は、断面五角形の形状をしており、第2係合溝18に係合する構造となっている。このような構造によると、一度結合した両パイプの結合を解除することができず、無理に結合を解除すれば、第2係合突起14や第2係合溝18の形状が変形してしまい、再結合ができなくなってしまうといった問題があった。
そこで、本発明は上記問題に鑑みてなされたものであり、より単純な構成で着脱自在な管体の結合構造を提供することを目的とする。
本発明に係る管体構造は、径方向に突出した係止部を有する第1の管体と、前記係止部に係合する係止溝を有する第2の管体とを結合する管体構造であって、前記係止溝は、前記第2の管体の一端から長手方向に延びる第1の溝と、前記第1の溝の終端から前記第2の管体の周方向に屈曲して延びる第2の溝とを備え、前記第1の管体は、一端から長手方向に延びるスリットが形成され、前記係止部は、前記第1の管体の径方向の断面において、前記第1の管体の周方向に対して傾斜する斜面を備えることを特徴とする。
また、本発明に係る管体構造において、前記係止部は、前記斜面の一端から前記第1の管体の外表面に対して垂下する背面と、前記斜面と前記第1の管体の外表面を前記周方向に沿ってなだらかに連結する円弧状の導入部を備え、前記背面が前記第2の溝に形成された係止突部と係合すると好適である。
また、本発明に係る管体構造において、前記係止突部は、前記第2の溝の一方の側面から幅方向に突出して形成された第1面と、前記第1面の一端から延設すると共に、前記第2の溝の延設方向に対して傾斜して形成された第2面とを備えると好適である。
また、本発明に係る管体構造において、前記係止部の前記第1の管体の周方向に沿った寸法は、前記第1の溝の幅寸法及び前記第2の溝の終端から前記第1面までの寸法と略等しく形成され、前記係止部の前記第1の管体の長手方向に沿った寸法は、前記第2の溝の幅方向の寸法と略等しく形成されると好適である。
また、本発明に係る管体構造において、前記第1の管体の外周面には、前記第2の管体の内周面と接触するリブが前記第1の管体の周方向に沿って形成されると好適である。
また、本発明に係る管体構造において、前記リブは、2以上形成されると好適である。
また、本発明に係る管体構造において、前記スリットは、2以上形成されると好適である。
上記発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではなく、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた発明となり得る。
本発明に係る管体構造は、第1の管体は、一端から長手方向に延びるスリットが形成され、係止部は、第1の管体の径方向の断面において、第1の管体の周方向に対して傾斜する斜面を備えているので、第1の管体が第2の管体に組み付けられる際に、係止部が斜面に沿って第2の管体の内壁面に案内され、さらに径方向に容易に変形することができ、容易に両パイプの結合作業を行うことができる。また、さらに第1の管体を回転させることで、容易に両パイプの結合を解除することができる。
また、本発明に係る管体構造は、係止部は、斜面の一端から第1の管体の外表面に対して垂下する背面と、斜面と第1の管体の外表面を周方向に沿ってなだらかに連結する円弧状の導入部を備えているので、係止部が導入部によって円滑に斜面に沿って第2の管体の内壁面に案内されることができ、容易に両パイプの結合作業を行うことができる。また、さらに第1の管体を回転させることで、容易に両パイプの結合を解除することができる。
また、本発明に係る管体構造は、係止突部が第2の溝の一方の側面から幅方向に突出して形成された第1面と、第1面の一端から延設すると共に、第2の溝の延設方向に対して傾斜して形成された第2面とを備えているので、複雑な形状を形成することなく第1面と係止部の背面とが係合することができる。
また、本発明に係る管体構造は、係止部の第1の管体の周方向に沿った寸法は、第1の溝の幅寸法及び第2の溝の終端から第1面までの寸法と略等しく形成され、係止部の第1の管体の長手方向に沿った寸法は、第2の溝の幅方向の寸法と略等しく形成されているので、長手方向及び周方向に対してガタツキ無く両パイプを結合することができる。
また、本発明に係る管体構造は、第1の管体の外周面には、第2の管体の内周面と接触するリブが第1の管体の周方向に沿って形成されているので、径方向に対してガタツキ無く両パイプを結合することができる。
以下、本発明を実施するための好適な実施形態について、図面を用いて説明する。なお、以下の実施形態は、各請求項に係る発明を限定するものではなく、また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。
図1は、本実施形態に係る管体構造を説明するための図であり、図2は、本実施形態に係る管体構造の第1の管体の構成を説明するための図であり、図3は、図2におけるA−A断面図であり、図4は、本実施形態に係る管体構造の第2の管体の構成を説明するための図であり、図5は、本実施形態に係る管体構造の連結手順を説明するための図である。
図1に示すように、本実施形態に係る管体構造は、管状に形成された第1の管体10が管状に形成された第2の管体20の内側に入り込むように組み付けられている。第1の管体10が第2の管体20に容易に組み付けられるように、第1の管体10の外径寸法は第2の管体20の内径寸法よりも若干小さく形成されている。また、第1の管体10に形成された係止部11が第2の管体20に形成された係止溝21と係合することで第1の管体10と第2の管体20とは夫々連結されている。なお、第1の管体10及び第2の管体20は、夫々ポリプロピレン系樹脂やポリアミド系樹脂等の熱可塑性の合成樹脂によって形成されている。さらに、第1の管体10及び第2の管体20が設置される場所によっては、ガラス繊維を混入した合成樹脂を適用して強度や耐熱性を向上させることもできる。
図2に示すように、第1の管体10は、一端から長手方向Lに沿って延びるスリット12,12が形成されている。スリット12,12は、係止部11が形成された位置よりも第1の管体10の他端側へ長く延設されている。また、スリット12,12の終端の近傍にはリブ17,17が第1の管体10の外周面に周方向Pに沿って延設されている。このリブ17,17は、第1の管体10が第2の管体20に組み付けられた状態で、第2の管体20の内周面と接触し、第1の管体10の径方向のガタツキを防止する。さらに、スリット12,12の第1の管体10の他端側には、第1の管体10の周方向に沿って連続的に延設した受け部18が形成されている。この受け部18は、第2の管体20に第1の管体10を組み付けた状態で、第2の管体20の端部が当接して第2の管体20に第1の管体10を過度に挿入することを防止するストッパとして機能する。
また、図3に示すように、係止部11は、第1の管体10の外表面16から径方向に突出して形成されており、第1の管体10の周方向に対して傾斜する斜面13と、斜面13の一端から第1の管体10の外表面16に対して垂下する背面14と、斜面13の他端と外表面16とを周方向に沿ってなだらかに連結する円弧状の導入部15とから構成されていることにより断面形状が概ね三角形状に形成されている。
図4に示すように、第2の管体20に形成された係止溝21は、第2の管体20の一端から長手方向Lに沿って延びる第1の溝22と、第1の溝22の終端から第2の管体20の周方向Pに屈曲して延びる第2の溝23とから構成され、概略L字状の溝として形成されている。また、第2の溝23の一方の側面23aには、係止突部24が形成されている。
係止突部24は、第2の溝23の一方の側面23aから第2の溝23の幅方向に突出して形成された第1面25と、第1面25の一端から延設すると共に、第2の溝の延設方向(周方向P)に対して傾斜して形成された第2面26とから構成されている。なお、第2面26の第1面25との反対端は、係止溝21の屈曲する位置(第1の溝22の終端)まで延設されている。
図2,図4に示すように、係止部11の第1の管体10の周方向Pに沿った寸法Xは、第1の溝の幅寸法及び第2の溝の終端23bから第1面25までの寸法X´と略等しく形成されており、係止部11の第1の管体10の長手方向Lに沿った寸法Yは、第2の溝23の幅寸法Y´と略等しく形成されている。なお、当該寸法における略等しいとは、係止部11が係止溝21に組み付けることができるように微小のクリアランスを有していることを表しており、寸法上厳密に同寸法に形成されていることを表すものではない。
次に、図5を参照して、本実施形態に係る管体構造の組み付け手順について説明を行う。図5(a)に示すように、まず、第1の管体10を第2の管体20の内周面に挿入するように組み付ける。この状態でさらに長手方向Lに沿って挿入すると、係止部11が第2の管体20の端部まで到達する。図5(b)に示すように、係止部11を係止溝21の第1の溝22と位相を合わせると、係止部11は、第1の溝22に沿ってさらに挿入可能となる。そして、係止部11が第1の溝22の終端まで到達するように第1の管体10を長手方向Lに沿って挿入する。その後、図5(c)に示すように、第1の管体10を第1の管体10の軸線を中心に周方向Pに沿って回転させると、係止部11は第2の溝23に沿って移動する。ここで、係止部11は、係止突部24の第2面26と摺接して移動することとなるが、第2面26は、周方向に対して傾斜して形成された斜面として形成されているので、係止部11は係止突部24を乗越えて移動する必要がある。このとき、周方向Pにさらに力を加えると、第1の管体10には係止部11の位置よりも長いスリット12,12が形成されているので、係止部11に形成された導入部15が係止突部24に案内されて第1の管体10の外表面が内径方向に撓む。次に斜面13が係止突部24に案内されることで、さらに第1の管体10の外表面が撓み、係止部11が係止突部24を乗越えることが可能となる。
係止部11が係止突部24を乗越えると、第1の管体10の復元力により組み付けによって生じた外表面の撓みが復元する。また、係止部11の第1の管体10の周方向に沿った寸法Xと第2の溝23の終端23bから第1面25までの寸法X´とが略等しく形成されているので、係止部11の背面14が係止突部24の第1面25と係合して周方向Pに対して第1の管体10と第2の管体20とをガタツキなく連結することができる。また、係止部11の第1の管体10の長手方向に沿った寸法Yは、第2の溝23の幅方向の寸法Y´と略等しく形成されているので、長手方向Lに対して第1の管体10と第2の管体20とをガタツキなく連結することができる。
さらに、第1の管体10にはスリット12,12が形成され、係止部11には導入部15及び第1の管体10の周方向に対して傾斜する斜面13が形成されているので、第1の管体10を更に周方向Pに回転させると、導入部15及び斜面13が第2の溝23の終端23bに案内されて第1の管体10の外表面16が内径方向に撓み、係止部11が第2の管体20の内部に入りこむことができる。このように、本実施形態に係る管体構造は、第1の管体10を更に周方向Pに回転させることで係止部11を弾性変形させることなく、容易に係合を解除することができる。
以上説明したように、上述した本実施形態に係る管体構造では、リブ17,17が複数形成された場合について説明したが、リブ17はこの形態に限られず、周方向に連続して形成しても構わない。
また、本実施形態に係る管体構造では、スリット12,12は2箇所に形成した場合について説明したが、第1の管体10の強度等に応じて適宜2以上形成しても構わない。その様な変更又は改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれうることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。
10 第1の管体, 11 係止部, 12 スリット, 13 斜面, 14 背面, 15 導入部, 16 外表面, 17 リブ, 20 第2の管体, 21 係止溝, 22 第1の溝, 23 第2の溝, 23a 第2の溝の一方の側面, 23b 第2の溝の終端, 24 係止突部, 25 第1面, 26 第2面, L 長手方向, P 周方向, X 係止部の周方向寸法, Y 係止部の長手方向寸法, X´ 第2の溝の終端から係止突部までの寸法,
Y´ 第2の溝の幅寸法。
Y´ 第2の溝の幅寸法。
Claims (7)
- 径方向に突出した係止部を有する第1の管体と、
前記係止部に係合する係止溝を有する第2の管体とを結合する管体構造であって、
前記係止溝は、前記第2の管体の一端から長手方向に延びる第1の溝と、前記第1の溝の終端から前記第2の管体の周方向に屈曲して延びる第2の溝とを備え、
前記第1の管体は、一端から長手方向に延びるスリットが形成され、
前記係止部は、前記第1の管体の径方向の断面において、前記第1の管体の周方向に対して傾斜する斜面を備えることを特徴とする管体構造。 - 請求項1に記載の管体構造において、
前記係止部は、前記斜面の一端から前記第1の管体の外表面に対して垂下する背面と、前記斜面と前記第1の管体の外表面を前記周方向に沿ってなだらかに連結する円弧状の導入部を備え、
前記背面が前記第2の溝に形成された係止突部と係合することを特徴とする管体構造。 - 請求項2に記載の管体構造において、
前記係止突部は、前記第2の溝の一方の側面から幅方向に突出して形成された第1面と、前記第1面の一端から延設すると共に、前記第2の溝の延設方向に対して傾斜して形成された第2面とを備えることを特徴とする管体構造。 - 請求項3に記載の管体構造において、
前記係止部の前記第1の管体の周方向に沿った寸法は、前記第1の溝の幅寸法及び前記第2の溝の終端から前記第1面までの寸法と略等しく形成され、
前記係止部の前記第1の管体の長手方向に沿った寸法は、前記第2の溝の幅方向の寸法と略等しく形成されることを特徴とする管体構造。 - 請求項1から4のいずれか1項に記載の管体構造において、
前記第1の管体の外周面には、前記第2の管体の内周面と接触するリブが前記第1の管体の周方向に沿って形成されることを特徴とする管体構造。 - 請求項5に記載の管体構造において、
前記リブは、2以上形成されることを特徴とする管体構造。 - 請求項1から6のいずれか1項に記載の管体構造において、
前記スリットは、2以上形成されることを特徴とする管体構造。
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