配管的支持結構的製作方法

2023-05-17 16:34:41 3

專利名稱：配管的支持結構的製作方法
技術領域：
本發明涉及配管(配管)的支持結構，特別地涉及高溫的流體在其中流動的配管的支持結構。
背景技術：
一般地，由液壓驅動控制的致動器等的液壓設備中，經由配管供給工作油。這樣的由液壓驅動控制的致動器，搭載於例如汽車等的車輛，用於車輛所具有的各種各樣的驅動裝置的控制。以往，作為具有這樣的致動器等的液壓設備的車輛，已知具有構成為包含由制動助力器工作的主缸，夾在主缸和輪缸之間的、控制施加於輪缸側的液壓的液壓單元，和連接主缸和液壓單元的配管的制動系統(例如，參照專利文獻1)。在該專利文獻1所述的制動系統中，連接主缸和液壓單元的配管，由金屬制管道和形成於該金屬制管道的中間部的、在樹脂制軟管的外周將金屬線網狀地被覆處理的柔性軟管構成。因此，通過使用與金屬制管道相比剛性低的柔性軟管，能進行對與主缸和液壓單元和的相對位置的安裝誤差對應的配管形狀的微調整，此外，能夠對可從液壓單元向主缸側傳遞的振動進行吸收。此外，作為上述的制動系統等的液壓系統所使用的配管，考慮向車輛的搭載自由度，也有的僅由樹脂制的配管構成。作為使用這樣的樹脂制的配管的液壓系統，例如

圖13所示的液壓系統。如圖13所示那樣，在該液壓系統100中，在液壓動力單元101和換檔致動器102之間，使用以預定的曲率半徑彎曲的樹脂制配管103。該樹脂制配管103，在任意的位置由支持構件105進行夾緊。從液壓動力單元101輸出的工作油，經由樹脂制配管103向換檔致動器102供給。這樣的圖13所示的樹脂制配管103，以預定的曲率半徑進行彎曲，並且隨著從液壓動力單元101向彎曲部103A相對於水平面以預定的角度傾斜，所以若供給工作油，則根據其工作油的流動而進行上下方向的振動。此時，若工作油在振動的樹脂制配管103中流動，則在與工作油的流動方向正交的方向產生所謂的哥氏力(二1J才1J力，柯氏力，哥裡奧利力)F(F = aiicoV，m:流體質量，ω 流體角速度，V 配管內流速)。另一方面，樹脂制配管103，以與這樣的哥氏力F(N)相對的方式從支持構件105接受反力F』。上述哥氏力F，圖14所示那樣公知的，隨著在樹脂制配管103內流動的工作油的流量(ml/s)增加，或者工作油的溫度CC )的上升而增大。作用於樹脂制配管103的哥氏力F以及反力F』，圖15所示那樣，隨著時間的經過而變化。但是，從圖15可知，雖然哥氏力F和反力F』是相互對向的成分，但其大小並不一致。即，隨著時間的經過，產生哥氏力F的大小超過反力F』的大小，或者相反地反力F』的大小超過哥氏力F的大小的狀態。在此，例如若相對於哥氏力F的大小，反力F』的大小較大，則樹脂制配管103成為被壓潰的狀態，在樹脂制配管103內流動的工作油的流速加速，導致成為液壓增大至設定值以上。如此，如圖13所示的樹脂制配管103，未考慮哥氏力F和反力F』的平衡，所以成為防礙穩定液壓的供給的一個要因。另一方面，在液壓系統100所使用的樹脂制配管103中，不管是其全部為樹脂制或者是其一部分為樹脂制，基於在樹脂制配管103內流動的工作油的溫度變化的配管的剛性變化都對換檔致動器102等的液壓設備的位置控制以及響應性產生影響。例如，若在樹脂制配管103內流動的工作油的溫度上升，則樹脂制配管103的剛性降低，樹脂制配管103的膨脹量即所謂的軟管柔量(二 > /，4 τ· > 7量)增加。由此，樹脂制配管103內的液壓降低，特別地，產生換檔致動器102等的液壓設備的響應性惡化等的問題。起因於這樣的工作油的溫度變化的樹脂制配管103的剛性變化，產生設為使換檔致動器102等的液壓設備的控制目標值可變這樣的構成的需要，是使液壓設備的控制複雜化的要因。此外，急劇的樹脂制配管103的剛性降低，會成為引起液壓振動的原因。因此，對於樹脂制配管103，要求適當的軟管柔量的控制。以往，作為能夠進行樹脂制的配管中的適當的軟管柔量的控制的方法，可列舉通過將傳感器、冷卻介質、絕熱材料以及執行溫度環境控制的電子控制單元(ECU ElectronicControl Unit)等導入液壓系統，從硬體以及軟體方面執行軟管柔量的控制的方法，代替樹脂制的配管使用金屬制的配管，或者對樹脂制的配管追加金屬編織層(7 >— F )的方法。先行技術文獻專利文獻專利文獻1 特開2004-125021號公報

發明內容
發明要解決的課題但是，對於圖13所示的樹脂制配管103，關於所發生的哥氏力F和反力F』的平衡，存在未採取任何對策的問題。此外，作為對於起因於工作油的溫度變化的樹脂制配管103的剛性變化的對策，以往的從硬體以及軟體方面執行軟管柔量的控制，存在液壓系統自身的大型化以及搭載性的惡化以及由複雜化而成本增大的問題。此外，在代替樹脂制配管103使用金屬制配管的情況下，存在損失配管的搭載自由度的問題。此外，例如在基於加速G的負荷施加於樹脂制配管103的情況下、以及根據液壓動力單元101以及換檔致動器102的安裝誤差進行配管的位置調整的情況下，不能吸收該負荷，存在過度的負荷施加於支持構件的問題。進而，在對樹脂制配管103追加金屬編織層的情況下，存在抑制伴隨著工作油的溫度上升的軟管柔量的增加不充分的問題。本發明為解決上述那樣的以往的問題而作出，目的在於提供一種配管的支持結構，其可以通過利用所發生的哥氏力和反力，一邊維持樹脂制的配管特有的搭載自由度，一邊可以以簡單以及低成本的構成實現高溫域中的軟管柔量的抑制。用於解決課題的方案本發明涉及的配管的支持結構，為了實現上述目的，被支持於第1夾緊位置以及第2夾緊位置，在內部形成有高溫的流體所流通的流體通路，並且由彈性材料形成，其中，在所述第1夾緊位置和所述第2夾緊位置的至少任一方，具有彈性地保持所述配管的外周部的保持構件，所述配管在所述第1夾緊位置和所述第2夾緊位置之間具有相對於和重力方向正交的水平面傾斜的傾斜部和具有預定的曲率半徑的彎曲部，所述保持構件具有預定的彈簧常數以及預定的衰減係數，設定所述第1夾緊位置和所述第2夾緊位置的至少任一方的位置以及所述彎曲部的形狀，並設定所述保持構件的所述彈簧常數以及所述衰減係數，使得高溫的流體在所述流體通路中流通時，根據在所述配管產生的哥氏力而在所述保持構件產生的反力對所述配管的熱膨脹量的抑制起作用。通過該構成，本發明涉及的配管的支持結構，以在高溫的流體在流體通路中流通時，根據在配管產生的哥氏力而在保持構件產生的反力對配管的熱膨脹量的抑制起作用的方式，設定第1夾緊位置以及第2夾緊位置的至少任一方的位置以及彎曲部的形狀，並設定保持構件的彈簧常數以及衰減係數。因此，本發明涉及的配管的支持結構，可以利用發生的哥氏力和在保持構件產生的反力。由此，本發明涉及的配管的支持結構，一邊維持以例如樹脂等的彈性構件構成的配管所特有的搭載自由度，一邊以簡單以及低成本的構成實現高溫域中的軟管柔量，即配管的膨脹量的抑制。本發明涉及的配管的支持結構，優選地，在上述的配管的支持結構中，在設所述哥氏力為Fe，設在所述流體通路中流通的流體的流體角速度為ω，設時間為t時，根據所述配管的振動而時間性地變化的哥氏強制力fc(t)由fc(t) =Fcsincot表示，在設相對於所述哥氏力Fc在所述保持構件產生的所述反力為Fp設在所述保持構件產生並根據所述哥氏強制力fc(t)而時間性地變化的夾緊反力為fr(t)時，所述夾緊反力fr(t)由fr(t)=Frsin(cot-Φ)表示，設定所述第1夾緊位置，所述第2夾緊位置，所述彎曲部的形狀，所述彈簧常數以及所述衰減係數，使得在設根據所述夾緊反力fr(t)和所述哥氏強制力fC(t)的比決定的係數為K時，下式(1)中的係數K接近1式1fc(t) = - κ fr(t)··· (1)。通過該構成，本發明涉及的配管的支持結構，以式(1)中的係數κ接近1的方式設定第1夾緊位置、第2夾緊位置、彎曲部的形狀、彈簧常數以及衰減係數，所以，以哥氏強制力fc(t)和夾緊反力fr(t)互相抵消的方式起作用。因此，可以將夾緊反力fr(t)變換為向配管的推壓負荷，可以抑制配管的膨脹量。本發明涉及的配管的支持結構，更優選地，在上述的配管的支持結構中，在設在所述第1夾緊位置和所述第2夾緊位置之間的所述流體通路中流動的流體的流體質量為m，設在所述流體通路中流動的流體的流速為V時，所述哥氏力Fc由下式( 表示，式2Fc = 2mω V...⑵在設所述流體的流體密度為P，設在所述第1夾緊位置和所述第2夾緊位置之間的所述流體通路流動的流體的流量為ν，設所述彎曲部的曲率半徑為r時，上述式O)中的流體質量m以及所述流體角速度ω，分別由下式(3)、(4)表示，式3m = P · ν... (3)式 權利要求
1.一種配管的支持結構，被支持於第1夾緊位置以及第2夾緊位置，在內部形成有高溫的流體所流通的流體通路，並且由彈性材料形成，在所述第1夾緊位置和所述第2夾緊位置的至少任一方，具有彈性地保持所述配管的外周部的保持構件，所述配管在所述第1夾緊位置和所述第2夾緊位置之間具有相對於和重力方向正交的水平面傾斜的傾斜部和具有預定的曲率半徑的彎曲部，所述保持構件具有預定的彈簧常數以及預定的衰減係數，設定所述第1夾緊位置和所述第2夾緊位置的至少任一方的位置以及所述彎曲部的形狀，並且設定所述保持構件的所述彈簧常數以及所述衰減係數，使得高溫的流體在所述流體通路中流通時，根據在所述配管產生的哥氏力而在所述保持構件產生的反力對所述配管的熱膨脹量的抑制起作用。
2.根據權利要求1所述的配管的支持結構，其特徵在於，在設所述哥氏力為Fe，設在所述流體通路中流通的流體的流體角速度為ω，設時間為t時，根據所述配管的振動而時間性地變化的哥氏強制力fc(t)由fc(t) =Fcsincot表示，在設相對於所述哥氏力Fc在所述保持構件產生的所述反力為Fp設在所述保持構件產生並根據所述哥氏強制力fc(t)而時間性地變化的夾緊反力為fr(t)時，所述夾緊反力fr(t)由 fr(t) = Frsin(ω t-Φ)表示，設定所述第1夾緊位置、所述第2夾緊位置、所述彎曲部的形狀、所述彈簧常數以及所述衰減係數，使得在設根據所述夾緊反力fr(t)和所述哥氏強制力fc(t)的比決定的係數為κ時，下式(1)中的係數κ接近1，式1fc(t) = - κ fr(t)··· (I)0
3.根據權利要求2所述的配管的支持結構，其特徵在於，在設在所述第1夾緊位置和所述第2夾緊位置之間的所述流體通路中流動的流體的流體質量為m，設在所述流體通路中流動的流體的流速為V時，所述哥氏力Fc由下式(2)表示，式2Fc = 2mcoV... (2)在設所述流體的流體密度為P，設在所述第1夾緊位置和所述第2夾緊位置之間的所述流體通路中流動的流體的流量為v，設所述彎曲部的曲率半徑為r時，所述式O)中的流體質量m以及所述流體角速度ω分別由下式(3)、(4)表示，式3m = P · ν... (3)式4Vω = - 一 . · ·⑷r通過調整所述第1夾緊位置和所述第2夾緊位置的至少任一方的位置，調整所述式(3)表示的所述流體質量m，來調整作為所述哥氏強制力fc(t)的振幅的所述哥氏力Fe，通過調整所述彎曲部的曲率半徑r來調整所述流體角速度ω。
4.根據權利要求2或3所述的配管的支持結構，其特徵在於，在設所述保持構件的固有振動頻率為ωη，設衰減比為ζ，設所述彈簧常數為k時，表示所述夾緊反力fr(t)的振幅的所述反力Fr以及相位差Φ分別由下式(5)、(6)表示，式全文摘要
提供配管的支持結構，其利用產生的哥氏力和反力，一邊維持樹脂制配管特有的搭載自由度，一邊以簡單以及低成本的構成實現對高溫域中的軟管柔量的抑制。作為樹脂制的主軟管(12)的支持結構，在夾緊點(L1)、(L2)的至少任一方中，具有彈性地保持主軟管(12)的墊圈，主軟管(12)，在夾緊點(L1)、(L2)間具有具有傾斜部和預定的曲率半徑(r)的彎曲部(12a)，墊圈具有預定的彈簧常數(k)以及預定的衰減係數(h)，在高溫的工作油在主軟管(12)中流通時，以根據在主軟管(12)產生的哥氏力(Fc)而在墊圈產生的反力(Fr)對主軟管(12)的熱膨脹量起抑制作用的方式，設定夾緊點(L1)、(L2)的位置以及曲率半徑(r)，並設定彈簧常數(k)以及衰減係數(h)。
文檔編號F16L3/223GK102575798SQ20118000339
公開日2012年7月11日 申請日期2011年8月18日 優先權日2010年10月1日
發明者三木宏紀 申請人:豐田自動車株式會社