WO2012077654A1

WO2012077654A1 - 管体構造

Info

Publication number: WO2012077654A1
Application number: PCT/JP2011/078124
Authority: WO
Inventors: 尚子松島
Original assignee: 株式会社Roki
Priority date: 2010-12-08
Filing date: 2011-12-06
Publication date: 2012-06-14
Also published as: JPWO2012077654A1

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

管体構造

　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。

特開２００７－７１３６５号公報

　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。

本実施形態に係る管体構造を説明するための図。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。図２におけるＡ－Ａ断面図。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。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。

　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。

Claims

　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。