JP2000230423A - 振動遮断エレメント - Google Patents

振動遮断エレメント

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JP2000230423A
JP2000230423A JP2000028692A JP2000028692A JP2000230423A JP 2000230423 A JP2000230423 A JP 2000230423A JP 2000028692 A JP2000028692 A JP 2000028692A JP 2000028692 A JP2000028692 A JP 2000028692A JP 2000230423 A JP2000230423 A JP 2000230423A
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ring
pipe member
vibration
shaped
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Ekkehard Jenne
エッケハルト・イェンネ
Koob Michael
ミヒャエル・コーブ
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ネジ山状の又はリング波状のベローズを
備えているところの、内燃機関エキゾーストパイプの振
動を遮断する振動遮断エレメントにおいて、振動遮断作
用が良好であると同時に取り付けと修理が容易なものを
提案すること。 【解決手段】 第１パイプ部材１がベローズ３に接続す
る端部にリング状膨出部７を備え、第１パイプ部材がリ
ング状膨出部の下流でベローズ内を延びてベローズと接
触しない炎筒となり、リング状膨出部７と炎筒９の間に
芯出し面１４を備え、ベローズ３がリング状膨出部７で
クランプ連結具により第１パイプ部材と取り外し可能に
かつこのベローズは芯出し面に密着された状態で連結さ
れる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、排気流れ方向に関
して上流側に配置された第１パイプ部材と下流側に配置
された第２パイプ部材の間に挿入されているネジ山状の
又はリング波状の金属ベローズを備えた内燃機関エキゾ
ーストパイプの振動を遮断する振動遮断エレメントに関
する。
【０００２】
【従来の技術】自動車のエキゾーストパイプでは、動き
と振動を吸収して、隣接するコンポーネントへのさらな
る伝播を遮断するために、波形を施したベローズの形態
をしたフレキシブルなパイプエレメントを中間部材とし
てこのパイプに装着する方法が知られている。この種の
動きと振動は、弾性的に支持された原動機側から、又は
通常走行における負荷変動の反応の結果として、又はエ
キゾーストパイプ内での温度による長さの変動からも生
じる。排気系統の寿命を長くし、固体伝導音の望ましか
らざる伝播と空気伝導音の放射を防止するため、これら
の運動と振動の車両への伝播はできるだけ抑えるべきで
ある。
【０００３】自動車エキゾーストパイプのためのこのよ
うなフレキシブルなパイプエレメントの例は、たとえば
ドイツ実用新案公報ＤＥ２９６０９２９３に記載されて
いる。そこに記載されているパイプエレメントは、上流
側及び下流側のパイプ部品と通常は溶接によって固定連
結されている。軸方向に支えるため、ベローズ両端部で
固定された１つの編みホースが、このベローズを包囲し
ている。上記実用新案公報では、この編みホースをさら
にメッシュホースで囲むことも提案されている。
【０００４】このような公知の遮断エレメントは、確か
に気密であり固有（自己）安定であるが、自動車メーカ
ーにおける排気系統へのこのパイプエレメントの取り付
けは、非常に慎重に行わなければならない。ベローズの
接続端部の固定はきびしい誤差の範囲内でのみ許され
る。ベローズが破損した場合の交換は、それに習熟した
整備工場の正確な組み付け、及び金属加工の熟練を必要
とする。
【０００５】従来技術による上記パイプエレメントの取
り付けに代わるものとして、たとえばドイツ特許公開公
報ＤＥ３５４２６８４Ａ１では、自動車エンジンのエキ
ゾーストマニフォールドと後続のベローズとを取り外し
可能な方法で連結することが知られている。この公報で
は、金属線材または金属チップのような材料を弱く事前
プレスしたものからなるシールリングを用いて連結を行
い、このシールリングは円筒形で終わるパイプ端部に配
置され、ベローズの傾斜づけされたフランジに密着して
いるが、その際、１つのプロファイルクランプがシール
リングとともにこのフランジをパイプ端部に締め付けて
いる。とはいえ、このような取り外し可能な構造物の遮
断作用は改善の余地があることがわかっている。このよ
うな方法でベローズをエキゾーストパイプのエンジン側
パイプ部材のパイプ端部と連結しても、良好な遮断作用
はほとんど得られないのである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上記実状に鑑み、本発
明の課題は、ネジ山状の又はリング波状のベローズを備
えているところの、内燃機関エキゾーストパイプの振動
を遮断する振動遮断エレメントにおいて振動遮断作用が
良好であると同時に取り付けと修理が容易なものを提案
することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記課題は請求項１の特
徴をもつ振動遮断エレメントによって解決され、この発
明による振動遮断エレメントの好適な実施形態は請求項
２〜１１に記載されている。
【０００８】つまり、本発明では、冒頭に述べた種類の
遮断エレメントを次のような形態とする。排気流れ方向
に関して上流側に配置された第１パイプ部材がベローズ
に接続する端部にリング状膨出部を備え、前記第１パイ
プ部材がリング状膨出部の下流でベローズ内を延びてベ
ローズの内側波部に向かい合ってこれと接触しない炎筒
となり、前記リング状膨出部と炎筒の間の移行領域に芯
出し面を備え、前記ベローズがリング状膨出部でクラン
プ連結具により第１パイプ部材と取り外し可能にかつこ
のベローズは芯出し面に密着された状態で連結される。
【０００９】第１パイプ部材のリング状膨出部によって
遮断エレメントの取り付けが非常に容易にできるように
なり、その際クランプ連結具の正確な位置はリング状膨
出部によって決定されるので、取り付けを行う者は位置
が正確かどうかに注意を払う必要がなくなる。また後日
修理目的による取り外しが容易になる。
【００１０】リング状膨出部の下流では、第１パイプ部
材は１つの炎筒となって延び、この炎筒はベローズ内に
達しており、この点では熱に対するベローズの保護部材
となるし、ベローズの波形が流れに渦を生じることも考
えられるがこの場合でも炎筒がベローズの波形から流れ
を守るので流れの案内の改善に役立つ。この場合炎筒の
外径寸法は、炎筒がベローズの内側波部分に接触しない
ようなものとする。そしてさらには排気系統内部の相対
運動が原因でベローズに角運動を生じても、接触しない
ようにする。炎筒が上流に配置された第１パイプ部材の
延長した形態とすれば、第１パイプ部材に対する炎筒の
相対的位置は変わらない。その結果ベローズを簡単に炎
筒にかぶせ、クランプ連結具に固定することができる。
しかも本発明で特に設けられる芯出し面によって、取り
付けがいつでも正確かつ容易にできるようになり、その
際がたつき音を防止するために必要な炎筒とベローズ内
側波部分の間の間隔は、自動的に保持される。
【００１１】また芯出し面はリング状膨出部と共働し
て、第１パイプ部材に対するベローズの相対的な芯出し
を、３つの空間方向すべてにおいて規制する。従って取
り付けの際の不正確な作業による誤差の可能性は、おの
ずフランジ大幅に防止される。
【００１２】炎筒は第１パイプ部材に一体的に成形さ
れ、その際外径は通常第１パイプ部材より小さいものと
するのが好ましい。第１パイプ部材に対するベローズの
クランプ連結は、通常はリング状膨出部にかぶせればこ
れと適合するようなプロファイル（形状）を備えたプロ
ファイルクランプを用いて行うことができる。この場合
リング状膨出部はＶ字型の側面を持ち、プロファイルク
ランプもＶ字型断面のクランプとすることが効果的であ
る。そうすれば、次のようにして簡単な方法で気密なク
ランプ連結を行うことができる。すなわち、ベローズの
第１パイプ部材に向かい合った端部に外側に折り出され
たフランジを備え、このフランジは円錐形に外側に開い
て傾斜をつけられたもので、その際に第１パイプ部材の
リング状膨出部はフランジに適合した円錐形の接触面を
備え、従ってプロファイルクランプを装着してテンショ
ンをかけることにより、フランジをリング状膨出部に締
め付けることができる。
【００１３】このように製作されたクランプ連結具の円
錐形接触面は、芯出し面の一部として機能する。このよ
うな円錐面にベローズ端部の傾斜づけされたフランジを
密着させるだけで、本発明によって要望される芯出しが
３つの空間方向すべてで確実に行われるフランジであ
る。
【００１４】遮断エレメントの取り付けを容易にし、そ
の正確さを高めるため、この芯出し面は、リング状膨出
部と炎筒の間に位置する円筒形の肩部を備えるのが好ま
しい。
【００１５】ベローズの固有振動の余地を少なくするた
め、ベローズを多重壁構造、好ましくは３重の壁層を持
つものとすることができる。ベローズが振動運動を行っ
ても、個々の壁層の間の摩擦によって、これらの運動が
内部で減衰する。
【００１６】本発明が特に利点を発揮するのは、ベロー
ズが高い固有剛性を持つ場合、しかもその固有周波数が
内燃機関及び／またはその補機類の励振周波数より高い
ような固有剛性を持つ場合である。特にこれにより共振
が除去されるので、編みジャケットまたは編みクッショ
ンによってベローズにさらに減衰措置を行う必要がなく
なる。これにより、−ベローズ自体がほぼ線形の振動挙
動を示すように作られている場合−全体構造が線形の振
動挙動を示すことが可能となる。ベローズとその上流側
の第１パイプ部材とは、リング状膨出部に配置される本
発明によるクランプ連結具を介して連結されているが、
その連結部もまたいかなる非線形性も生じない。第１パ
イプ部材フランジリング状膨出部へ、そしてリング状膨
出部フランジベローズへの移行部には、内部減衰措置が
行われていないフランジである。
【００１７】しかし冒頭に述べた従来技術のパイプエレ
メントの場合、ベローズを編みホースで被覆しても、あ
るいはクランピングを弾性のあるリングを介して行って
も、非線形性を防止することはこれまではできなかっ
た。その結果、この公知の遮断エレメントまたはパイプ
連結エレメントは全体として、無視できない非線形振動
挙動をこれまでのところつねに示している。
【００１８】新製品の開発期間を短縮し、そのためにで
きるだけ多くの開発段階をコンピューターシミュレーシ
ョンによって行おうという努力が、特に自動車産業で行
われているので、自動車特に排気系統の振動挙動は線形
であることが望まれるのである。そのような場合にのみ
現実に十分に対応する結果を、コンピューターシミュレ
ーションによって計算できるフランジである。
【００１９】本発明の特に好ましい実施形態にとって、
特別な応用例において、公知の方法でベローズをメッシ
ュ製品及び／または編み製品で被覆するのが目的に適っ
ている場合があるという可能性を、当然のことながら除
外するものではない。本発明によるその他の特徴及び利
点は、以下図面を用いた実施例の説明により明らかにな
るだろう。
【００２０】
【発明の実施の形態】図１は、本発明による振動遮断エ
レメントの側面図で、その一部は断面の形で示されてい
る。自動車内燃機関エキゾーストパイプの排気流れ方向
に関して上流側の第１パイプ部材１と下流側の第２パイ
プ部材２の間に、リング状の波形を施したベローズ３が
装着されている。振動を遮断するとともに２つのパイプ
部材１と２の相対運動を許すためである。図番４を記し
たのは排気の流れの方向である。ベローズ３は一体的に
形成された円筒形の接続端部５を下流側に備え、この接
続端部は第２パイプ部材２の上に沿って延び、溶接継目
６によって第２パイプ部材２に固定されている。
【００２１】この第１パイプ部材１は、そのベローズ３
に接続する端部領域がＶ字型断面のリング状膨出部（拡
径部）７に成形されており、そこから下流への延長部分
は円筒形の肩部８を経て、外径がより小さい炎筒９とな
る。炎筒９はベローズ３の内部を延び、これによりベロ
ーズを高温の排ガス（排気）に対し保護している。さら
に炎筒９は、なめらかなパイプ内壁でガス流をかこむこ
とによって、遮断エレメント内の排ガス貫流状態を改善
している。炎筒９の寸法は、炎筒端部と第２パイプ部材
２の間ならびに炎筒外壁とベローズ３の内側波部の間
に、すき間が残るようになっている。このすき間がある
ため、２つのパイプ部材１と２に通常どんな相対運動が
生じても、ベローズ３の内側波部又は第２パイプ部材２
に炎筒９がぶつからないようになっている。
【００２２】ベローズ３と第１パイプ部材１との連結
は、取り外しできるクランプ連結具を介して行われる。
このクランプ連結具の構成としては、ベローズ３がその
上流側端部でも一体的に成形された中空円筒形の接続用
パイプ部１０を備え、この接続用パイプ部はその端部を
円錐形に折り曲げられ、外側に開いた環状フランジ１１
を備える。リング状膨出部７は、ベローズ３に対してフ
ランジ１１に適合する円錐形接触面１２を備え、この接
触面にフランジ１１があてがわれている。リング状膨出
部７にかぶせられているＶ字型のプロファイルクランプ
１３によって、ベローズ３のフランジ１１が第１パイプ
部材１のリング状膨出部７に対して気密に締め付けられ
ている。
【００２３】図１から認められるように、第１パイプ部
材１の円筒形肩部（スリーブ）８とリング状膨出部７の
接触面１２が一緒になって、ベローズ３に対する芯出し
面１４を形成する。このベローズは図では取り付けが完
成した状態を示し、その接続用パイプ１０つまり折り曲
げられたフランジ１１が芯出し面１４に密着し、それに
より３つの空間方向すべてにおいて芯出しされている。
【００２４】本発明の遮断エレメントの取り付けがいか
に簡単に、しかし精密に行われるかがわかる。前もって
第２パイプ部材２と溶接されたベローズ３は炎筒９の上
にかぶせられ、その際にベローズ３の上流側の接続用パ
イプ１０の折り曲げられたフランジ１１は、場合によっ
ては受け入れ斜面として役立つ。そして炎筒９は拡径さ
れて円筒形の肩部８となり、接続用パイプ１０の折り曲
げられたフランジ１１がリング状膨出部７の接触面１２
の上に接当するまで、接続用パイプはこの肩部の上をス
ライドする。これにより炎筒９はベローズ３内部の正し
い取付位置に自発的にセンタリングされる。後はプロフ
ァイルクランプ１３を用いてリング状膨出部７の上から
挟み込んで締め付けるだけで、取り付けは終了する。
【００２５】尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を
便利にするために符号を記すが、該記入により本発明は
添付図面の構造に限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による振動遮断エレメントの１つの実施
形態を示す部分断面側面図
【符号の説明】
１ 第１パイプ部材 ２ 第２パイプ部材 ３ ベローズ ７ リング膨出部 ９ 炎筒 １１ 芯出し面 １３ プロファイルクランプ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 597051023 ＯＥＳＴＬＩＣＨＥ ＫＡＲＬ‐ＦＲＩＥ ＤＲＩＣＨ‐ＳＴＲＡＳＳＥ 134， Ｄ‐75175 ＰＦＯＲＺＨＥＩＭ， ＢＵ ＮＤＥＳＲＥＰＵＢＬＩＫ ＤＥＵＴＳＣ ＨＬＡＮＤ (72)発明者 エッケハルト・イェンネ ドイツ連邦共和国 デー‐75438 クニッ トリンゲン プフレークミューレンヴェー ク ６ (72)発明者 ミヒャエル・コーブ ドイツ連邦共和国 デー‐75175 プフォ ルツハイム エストリッヒェ・カール‐フ リートリッヒ‐シュトラーセ 61

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 排気流れ方向に関して上流側に配置され
    た第１パイプ部材（１）と下流側に配置された第２パイ
    プ部材（２）の間に挿入されているネジ山状の又はリン
    グ波状の金属ベローズ（３）を備えた内燃機関エキゾー
    ストパイプの振動を遮断する振動遮断エレメントにおい
    て、 前記第１パイプ部材（１）がそのベローズ（３）に接続
    する端部にリング状膨出部（７）を備えることと、 前記第１パイプ部材（１）がリング状膨出部（７）の下
    流でベローズ（３）内を延びてベローズ（３）の内側波
    部に向かい合ってこれと接触しない炎筒（９）となるこ
    とと、 前記リング状膨出部（７）と炎筒（９）の間の移行領域
    に芯出し面（１４）を備えることと、 前記ベローズ（３）がリング状膨出部（７）でクランプ
    連結具（７、１１、１３）により第１パイプ部材（１）
    と取り外し可能にかつこのベローズは芯出し面（１４）
    に密着された状態で連結されることを特徴とする振動遮
    断エレメント。
  2. 【請求項２】 前記炎筒（９）が前記第１パイプ部材
    （１）に一体的に成形されていることを特徴とする請求
    項１に記載の振動遮断エレメント。
  3. 【請求項３】 前記クランプ連結がリング状膨出部
    （７）に適合するようにかぶせることができるプロファ
    イルクランプ（１３）を用いて行われることを特徴とす
    る請求項１又は２に記載の振動遮断エレメント。
  4. 【請求項４】 前記リング状膨出部（７）がＶ字型側面
    の形状、前記プロファイルクランプ（１３）がＶ字型ク
    ランプの形状であることを特徴とする請求項３に記載の
    振動遮断エレメント。
  5. 【請求項５】 前記ベローズ（３）がその第１パイプ部
    材（１）側の端部を折り曲げて円錐形に外側に開いた環
    状フランジ（１１）を形成し、かつ第１パイプ部材
    （１）のリング状膨出部（７）がフランジ（１１）に適
    合する円錐形接触面（１２）を備え、その際フランジ
    （１１）がプロファイルクランプ（１３）によってリン
    グ状膨出部（７）に締め付けられていることを特徴とす
    る請求項３又は４に記載の振動遮断エレメント。
  6. 【請求項６】 前記円錐形接触面（１２）が芯出し面
    （１４）の一部であることを特徴とする請求項５に記載
    の振動遮断エレメント。
  7. 【請求項７】 前記芯出し面（１４）がその周囲にリン
    グ状膨出部（７）と炎筒（９）の間に配置された円筒形
    の肩部（８）を備えることを特徴とする請求項１〜６の
    いずれかに記載の振動遮断エレメント。
  8. 【請求項８】 前記ベローズ（３）が多重壁構造である
    ことを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の振動
    遮断エレメント。
  9. 【請求項９】 その固有周波数が内燃機関又はその補記
    類あるいはその両方の励振周波数より高くなるように前
    記ベローズ（３）が高い固有剛性を有することを特徴と
    する請求項１〜８のいずれかに記載の振動遮断エレメン
    ト。
  10. 【請求項１０】 前記ベローズ（３）がほぼ線形の振動
    挙動を示すことを特徴とする請求項９に記載の振動遮断
    エレメント。
  11. 【請求項１１】 前記ベローズ（３）がメッシュ製品又
    は編み製品あるいはその両方によって被覆されているこ
    とを特徴とする請求項１〜１０のいずれかに記載の遮断
    エレメント。
JP2000028692A 1999-02-05 2000-02-07 振動遮断エレメント Pending JP2000230423A (ja)

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DE29901957.8 1999-02-05
DE29901957U DE29901957U1 (de) 1999-02-05 1999-02-05 Leitungselement für Abgasleitungen von Kraftfahrzeugen
DE29907590.7 1999-04-29
DE29907590U DE29907590U1 (de) 1999-02-05 1999-04-29 Abkoppelelement zur Abkopplung von Schwingungen

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EP (1) EP1026376A3 (ja)
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Cited By (1)

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