(57)【要約】【課題】内管層として、他の部材（内管層）との接合部における気密性を保持することができる一方で、外郭層として高剛性の特性を併せ持たせると共に耐振性をも向上させ、更には、内管層の温度上昇に起因する熱応力の発生による弊害を取り除いた管状部材を提供すること。【解決手段】管状部材１０は、金属製の内管層１１と、この内管層１１の外側を覆うように設けられる弾性材層１２と、この弾性材層１２の外側を覆うように設けられる剛性を有する外郭層１３を備える。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属製の内管層と、この内管層の外側を覆うように設けられる弾性材層と、この弾性材層の外側を覆うように設けられる剛性を有する外郭層と、を具備したことを特徴とする管状部材。
【請求項２】
上記弾性材層は、弾性・高減衰材料にて成形されたことを特徴とする請求項１記載の管状部材。
【請求項３】
上記外郭層は、高強度高剛性材料により形成されたことを特徴とする請求項１記載の管状部材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本の発明は、熱膨張率の異なる素材を組み合わせ形成した管状部材であって、加熱されたり振動を受け易い環境に設けられる各種装置の流体流通用として使用するに適する管状部材に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の管状部材は、例えば航空機等の内部装置として組み込まれ、周囲温度の高低差や、外部からの機械振動の影響を受け易い環境下で各種管状部材が使用に供されている。また、特に航空機等の飛翔体に使用される場合には、耐振性に加えて内部に流体が通るための部材間の接合部における気密性が要求される。更には、軽量化に加えて構造部材として高剛性が求められる。
【０００３】
従来のこの種の管状部材として、全体を金属主体で構成したものや、ＦＲＰ（繊維強化プラスチック：Ｆｉｂｅｒ  Ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ  Ｐｌａｓｔｉｃｓ）、更にはＣＦＲＰ（炭素繊維強化プラスチック：Ｃａｒｂｏｎ  Ｆｉｂｅｒ  Ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ  Ｐｌａｓｔｉｃｓ）等の剛性を有するプラスチックで構成したもの、更にはＦＲＰあるいはＣＦＲＰを積層して補強を行なった高剛性を有する素材が用いられている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の管状部材によれば、内管層の素材に金属が用いられる場合には、内部に流体が通るための気密性には優れているが、金属の物性から剛性および軽量化には限界があった。また、ＦＲＰやＣＦＲＰ等の軽量且つ高剛性のものを用いることができるが、積層部の気密性が十分ではなかった。更には、金属製の内管層にＦＲＰ等の素材を積層して補強を行なう方法もあったが、異種素材間の熱膨張率の違いにより積層部材間で熱応力が発生し、それによって積層部が断裂して損傷するという問題があった。
【０００５】
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたもので、金属製の内管層を用いることにより気密性を保持する一方で、外郭層としてＦＲＰ（例えばＣＦＲＰ）の軽量且つ高剛性の特性を併せ持たせることにより強度・剛性を向上させ、更には、内管層の温度上昇に起因する熱応力の発生による弊害を取り除いた管状部材を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明によれば、金属製の内管層と、この内管層の外側を覆うように設けられる弾性材層と、この弾性材層の外側を覆うように設けられる剛性を有する外郭層と、を具備したことを特徴とする管状部材を提供する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、金属製の内管層を用いることにより、接合部における気密性を保持する一方で、剛性を有する外郭層の特性を併せ持たせたことによって強度・剛性が向上し、更には、環境温度に起因する熱応力の発生による弊害を取り除かれた管状部材を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
本発明に係る管状部材の実施形態について、添付図面を参照して説明する。
【０００９】
図１は、本発明の管状部材１０の斜視図である。図２は、図１のＡ−Ａ線に沿う拡大断面図である。図３は、図１のＢ−Ｂ線に沿う拡大断面図である。
【００１０】
図１に示す管状部材１０は、例えば航空機に搭載される冷却装置の冷却配管として用いられ、電子装置に冷却液を輸送・分配する目的のため設けられる。
【００１１】
管状部材１０は、例えば冷却装置（図示せず）の軽量・高剛性配管部品（冷却管）として用いられるもので、図１〜図３に示すように、熱伝導性を有する金属層として用いられる長尺の内管層１１と、この内管層１１の外側を覆うように設けられる振動吸収性を有するシリコンゴム等のゴム質の弾性材層１２と、更にこの弾性材層１２の外側を覆うように設けられる剛性を有する外郭層１３とより構成される。
【００１２】
内管層１１には、筒状に隆起させて形成した複数の接続栓１６および１７が設けられる。また、この複数の接続栓１６の各々には、冷媒流通孔１６ａおよび図示しない他の冷却管の接続栓とを接続する固定ネジ用孔１６ｂが、また、両接続栓１７の各々には冷媒流通孔１７ａおよび固定ネジ用孔１７ｂがそれぞれ設けられる。内管層１１は、具体的には、長手方向側に所要間隔をとって複数、例えば５つの接続栓１６が設けられる。また、両端面には、接続栓１６と同様構造の接続栓１７がそれぞれ設けられる。
【００１３】
この複数の接続栓１６および１７は、図示しない冷却管側と接続して冷媒ａが流通し得るようにするために設けられる。また、弾性材層１２には、内管層１１の外側を覆うように設けた際、内管層１１の複数の接続栓１６および１７を通すために、図２および図３に示すように、複数の透孔１２ａおよび１２ｂが設けられる。更に、外郭層１３には、弾性材層１２の外側を覆うように設けた際、内管層１１の複数の接続栓１６および１７を通すための複数の透孔１３ａおよび１３ｂが設けられる。
【００１４】
次に、管状部材１０について、図１〜図３を参照して具体的に説明する。
【００１５】
管状部材１０は、冷媒ａの流通路を形成する金属、例えば所要の厚みを有する金属、例えばアルミニウム製の内管層１１と、この内管層１１の外側を覆うように設けられる弾力性を有する、例えばシリコンゴム製の弾性材層１２と、更にこの弾性材層１２の外側を覆うように設けられる剛性を有する、例えばＦＲＰ製（例えばＣＦＲＰ製）の外郭層１３とから構成される。
【００１６】
この管状部材１０の内管層１１は、所要の厚さ寸法、例えば厚さ２ｍｍ程度のものが用いられる。また、この内管層１１は、アルミニウムまたはアルミニウム合金等の熱伝導性を有する金属にて成形されたもので、複数の接続栓１６および１７が設けられたものである。これらの接続栓１６および１７は、内管層１１の本体側と一体的に形成されたものである。または別々に製作されたものを一体的に接合して構成される。従って、内管層１１が金属製であるがゆえにこの内管層１１の内部の機密性は良好である。また、内管層１１のインターフェース部である接続栓１６および１７の寸法精度もほとんど誤差が生じることがなく、製造性においても優れている。
【００１７】
また、内管層１１の接続栓１７（一端面側のみ図示）には、冷媒流通路１７ａが設けられ、冷媒ａが、例えば図１，図３に示すように、矢視Ｘ１方向に流入するように設けられる。他方の接続栓１６（一端面側のみ図示）には、例えば５つの冷媒流通路１６ａが設けられ、冷媒ａが、例えば図１，図２に示すように、矢視Ｘ２方向に流出するように設けられる。また、複数の接続栓１６および１７は、図示しない冷媒管の接続栓と接合させて、栓同士間で冷媒流通可能に設けられる。
【００１８】
弾性材層１２は、シリコンゴム等の弾性・高減衰材料を用いて成形されたもので、内管層１１が所定の温度にて膨張した際に、その膨張により拡張する寸法、例えば１ｍｍ程度膨張した際に生じる熱応力を緩和する働きを有するものであって、例えば１ｍｍ程度の寸法を吸収できる程度に変形可能な弾力性を有するものである。
【００１９】
一方、外郭層１３は、ＦＲＰ等の軽量且つ高強度・高剛性を有する材料が用いられるため、管状部材１０全体として十分な強度を保持することができるものである。
【００２０】
次に、管状部材１０の作用を説明する。図１〜図３に示すように、例えば一方の接続栓１７から矢視Ｘ１方向へ冷媒ａが流入すると、複数の接続栓１６および他方の接続栓１７を介して図示しない冷却管側へ送出される。
【００２１】
一方、管状部材１０は徐々に温度上昇する。この温度上昇により、金属製である内管層１１の温度も同様に徐々に温度上昇して固有の熱膨張率により熱膨張する。すなわち、内管層１１内を冷媒ａが通過する過程で内管層１１は、図２および図３の想像線にてイメージ的に示すように熱膨張する。この熱膨張により所定の膨張力が発生し、弾性材層１２の内面全域がほぼ均等に加圧されて圧縮変形する。従って、その外側にある外郭層１３側へも加圧作用を受けることになるが、弾性材層１２にて熱応力緩和作用を得る一方で、外郭層１３が相応の剛性を有することから変形しない。
【００２２】
このように、管状部材１０によれば、内管層１１側が発熱体側からの熱伝導により熱膨張が生じ、外郭層１３との間の高剛性により変形が生じることがない。従って、気密性、製造性がよく、また軽量・高剛性の優れた外郭層１３を備えたことにより耐振減衰作用が得られる管状部材１０を提供することができる。
【００２３】
また、管状部材１０によれば、外郭層１３は、相応の剛性を有しているので、例えば航空機等に搭載される冷却装置に対して接触型部材として適用される場合には、被冷却物に対する熱伝導効率の低下を招くことのない管状部材を提供することができる。
【００２４】
また、管状部材１０によれば、弾性材層１２としては比較的軽量材質のものを採用することが可能である。また、外郭層１３としては、軽量且つ剛性を有する、例えばＦＲＰやＣＦＲＰ素材を採用することができ、特に軽量且つ剛性の要求される航空機に採用するに適する管状部材を提供することができる。
【００２５】
更に、本発明の管状部材１０は、図１〜図３に示すように、横断面が方形状のものとして例示したが、６角形状等の多角形状のものであっても差し支えない。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の管状部材の斜視図。
【図２】図１のＡ−Ａ線に沿う拡大断面図。
【図３】図１のＢ−Ｂ線に沿う拡大断面図。
【符号の説明】
【００２７】
１０  管状部材
１１  内管層（金属層）
１２  弾性材層
１２ａ，１２ｂ，１３ａ，１３ｂ  透孔
１３  外郭層
１４  分岐配管
１５  支持脚
１６，１７  接続栓
１６ａ，１７ａ  冷媒流通孔
１７ｂ，１７ｂ  固定ネジ用孔
ａ  冷媒
【図１】
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【図２】
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【図３】
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