JP2004052810A

JP2004052810A - フレキシブルチューブ

Info

Publication number: JP2004052810A
Application number: JP2002207370A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Kodama; 児玉　博史; Yoshiyuki Kajiura; 梶浦　義之; Mikiya Hanai; 花井　美樹也
Original assignee: Calsonic Kansei Corp
Current assignee: Marelli Corp
Priority date: 2002-07-16
Filing date: 2002-07-16
Publication date: 2004-02-19

Abstract

【課題】ベローズ管とインタロックパイプで構成するフレキシブルチューブにおいて、振動時のインタロックパイプとベローズ管の接触を防止する。
【解決手段】蛇腹部２０ｂを有するベローズ管２０の外側にアウタブレード３が配置され、内側にインタロックパイプ４０が配置されている。インタロックパイプ４０は、中央部のＬａの範囲は円形断面部４０ａとされ、両端からそれぞれ所定長さＬｂの範囲が例えばプレス加工により断面１２角形などの多角形部４０ｂとされている。インタロックパイプはその素材板の側辺に形成した折り曲げ部を噛み合わせて構成され、折り曲げ部の間隙により柔軟に曲がるが、多角形頂部では間隙が小さくなるので多角形部４０ｂは曲げに対して硬くなる。これにより、両端部の撓み量が小さくなり、振動でインタロックパイプ４０が振れてもベローズ管２０に接触しない。
【選択図】　　　　　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、インタロックパイプおよびベローズ管を備えたフレキシブルチューブ構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
車両のエンジン排気系には、エンジン側の振動が下流側排気管に伝達されるのを抑え、またレイアウト性などの向上を目的として、排気管の途中にフレキシブルチューブを挿入している。
このようなフレキシブルチューブとして図８に示すようなものがある。このフレキシブルチューブ１０は、蛇腹部１２ｂを有するベローズ管１２の外側に配置されたアウタブレード１３と、ベローズ管１２の内側に配置されたインタロックパイプ１４とを有する。
【０００３】
ベローズ管１２の直管部１２ａ、およびアウタブレード１３の端部１３ａはインタロックパイプ１４の外周面に重ねられた状態で配置されるとともに、アウタブレードの端部１３ａの外側にはプロテクタ１５が配置されている。そしてこのプロテクタ１５と、直管部１２ａ、端部１３ａとがインタロックパイプ１４の外周面に溶接されている。なお、プロテクタ１５、直管部１２ａおよび端部１３ａはインタロックパイプ１４に直接ではなく、とくに図示しないがカラーに溶接して、このカラーにインタロックパイプを溶接あるいはカシメで固定するようにしてもよい。
【０００４】
またベローズ管１２の蛇腹部１２ｂの内周径を、直管部１２ａの内周径よりも大きく設定してインタロックパイプ１４の外周面と間隙をとることにより、フレキシブルチューブ１０がエンジン等の振動により振れた際に、インタロックパイプ１４の外周面と蛇腹部１２ｂとが接触しないようになっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
このようなフレキシブルチューブにおいて、その柔軟性を向上させるために、全長を長くしたりすると、フレキシブルチューブが振動した際に、インタロックパイプの振れ幅も長さに応じて大きくなり、ベローズ管の蛇腹部とインタロックパイプの外周面とが接触することによって、異音等の不具合を発生していた。
【０００６】
フレキシブルチューブの外形サイズは、周辺とのスペース確保や地上高からの制約のため大きくできないので、蛇腹部の内径のみを大きくすると山高さが小さくなって目的に反しベローズ管の柔軟性が失われ、かわりにインタロックパイプの径を小さくすれば排圧の上昇を招いてしまうという問題が生じる。
【０００７】
したがって本発明は上記の問題点に鑑み、所要の柔軟性を確保しながらインタロックパイプとベローズ管の蛇腹部の接触による異音等の不具合の発生を無くしたフレキシブルチューブを提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明は、蛇腹部と両端に直管部とを有するベローズ管と、該ベローズ管の内側に同軸に配したインタロックパイプを備え、ベローズ管は、直管部に対し蛇腹部の内周径を大径に設定し、直管部の内周面にインタロックパイプを直接またはカラーを介して結合させ、インタロックパイプは、蛇腹部に沿う一部に撓み量を残部より小さくした硬性部を有しているものとした。
【０００９】
請求項２の発明は、上記硬性部を、インタロックパイプの横断面を多角形に成形した多角形部としたものである。
請求項３の発明は、この硬性部をとくにインタロックパイプの両端部に設定したものである。
【００１０】
請求項４の発明は、硬性部として、インタロックパイプの横断面の全周にわたり素材板の折り曲げ部におけるベース部と係合片間の間隔を残部の折り曲げ部におけるよりも小さく設定して構成したものである。
請求項５の発明は、この硬性部をインタロックパイプの両端部または中央部のいずれかに設定したものである。
【００１１】
【発明の実施の形態】
次に本発明の実施の形態について、実施例により説明する。
図１は第１の実施例を示す縦断面図である。
フレキシブルチューブ１は、蛇腹部２０ｂを有するベローズ管２０の外側に配置された編組管からなるアウタブレード３と、ベローズ管２０の内側に配置されたインタロックパイプ４０とを有する。
フレキシブルチューブ１の両端には、アウタブレード３の端部３ａの外側にプロテクタ１５が配置されている。このプロテクタ１５はその外側の端部１５ａがベローズ管の直管部２０ａに沿い、内側の端部は径がアウタブレード３の一般外周径まで拡大されて軸方向内方に伸びている。
【００１２】
インタロックパイプ４０は、図２の斜視図に示すように、硬性部として、その両端からそれぞれ例えば全長の略１／４など所定長さＬｂの範囲が断面１２角形などの多角形部４０ｂとなっている（ただし、簡単化のため、１０角形で図示してある）。これは、まず全長にわたって円形断面のインタロックパイプを素材として作製し、その後両端の長さＬｂの範囲を例えばプレス加工により成形して得られる。
これにより、インタロックパイプ４０は、両端それぞれＬｂの長さの多角形部４０ｂと、これらに挟まれた長さＬａの円形断面部４０ａとを有する。
【００１３】
なお、インタロックパイプは、図３の（ａ）に示すように、全体が略Ｓ字断面の素材板４２のベース部４４の側辺の折り曲げ部５０を互いに噛み合わせて形成され、折り曲げ部５０の各係合片４８ａ、４８ｂ間の間隙Ｓ１および係合片４８ａ、４８ｂとベース部４４ｂ、４４ａ間の間隙Ｓ２、Ｓ２が相対変位を許すことにより、全体として撓み可能となっているが、上記断面１２角形への加工により、各頂部においては、（ｂ）のように折り曲げ部の間隙Ｓ１’、Ｓ２’がＳ１、Ｓ２より小さくなるので、撓み量が小さくなり、換言すれば硬くなる。
【００１４】
ベローズ管２０の蛇腹部２０ｂを挟む両側の直管部２０ａは、インタロックパイプ４０の多角形部４０ｂの各頂点を通過する円と整合する内径を有している。そしてプロテクタの端部１５ａと、ベローズ管の直管部２０ａ、アウタブレードの端部３ａとがインタロックパイプ４０の外周面に溶接されている。
【００１５】
ここで、組み立てに際して、ベローズ管２０内にインタロックパイプ４０を挿入し、インタロックパイプの多角形部４０ｂがベローズ管の直管部２０ａに嵌まり込んだ状態で、直管部２０ａと多角形部４０ｂの最端部を一体の円形断面に再成形する。これにより、プロテクタ１５はその端部１５ａを円形断面として準備しておくことができ、また円形断面の排気管との整合性もよく、排気管との溶接接合も容易となる。
【００１６】
ベローズ管２０の蛇腹部２０ｂの内周径（谷径）は、直管部２０ａより大きい径となってインタロックパイプの外径より大きく、外周径（山径）および内周径は一定である。
【００１７】
本実施例のフレキシブルチューブ１は以上のように構成され、インタロックパイプ４０両端のＬｂの範囲が多角形部４０ｂとなっているので、フレキシブルチューブ１が振動してインタロックパイプ４０が振れた際に、多角形部４０ｂでの撓み量が小さい。したがって、図４に示すように、ベローズ管２０の外径やインタロックパイプ４０のサイズを従来と同じとしたままでも、インタロックパイプ４０はその端部の多角形部４０ｂが曲げに対して相対的に硬くなるので、全体が大きく振れることがなくベローズ管２０の蛇腹部の小径部に接触することがない。
しかも、インタロックパイプ４０中央部分における長さＬａの範囲は従来通りの柔軟性を有しているから、排気管の振れの吸収や振動伝達防止の機能が確保される。
【００１８】
なお、上記実施例では、硬性部としての多角形部を断面１２角形としたが、これに限定されず、曲げに対する必要な硬さを実現する範囲で、任意の角数の多角形を選択することができる。とくに、角数が大きいほど円形断面に近づくので、ベローズ管の直管部２０ａ、プロテクタ１５の端部１５ａ、あるいは接続する排気管との整合性が良くなり、多角形部最端部の円形断面への再成形を不要とすることもできる。
また、多角形部の長さＬｂも、インタロックパイプとベローズ管の間隔に応じて必要な長さに設定される。
【００１９】
つぎに第２の実施例について説明する。これは、前実施例がインタロックパイプの端部側を硬くしたものであるに対して、中央部分を硬くするようにしたものである。
図５は第２の実施例を示す縦断面図である。フレキシブルチューブ１Ｂのインタロックパイプ４０Ｂは、その中央部の所定長さＬｃの範囲の折り曲げ部５０’が、その両側のＬｄの折り曲げ部５０に比較して各片間の間隙を小さく設定し、撓み量を小さくしてある。
【００２０】
折り曲げ部５０、５０’の間隙は、インタロックパイプ４０Ｂの製作工程中において連続的に変化可能である。
すなわち、図６の（ａ）はインタロックパイプ４０Ｂの製造ライン例を示し、コイルから引き出された帯板４１はオイル槽６２を通過して、複数の成形ロールを備える成形部６４で断面略Ｓ字状に成形され、両側辺に折り曲げ部を備える素材板４２となる。
【００２１】
ここでは、成形部６４は３段の成形ロールを備えている。第１段の成形ロール６５ではまず（ｂ）の（イ）に示す帯板４１を（ロ）のように断面略クランク状に加工する。
第２段の成形ロール６６では、（ハ）のように両端を互いに逆方向に直角に折り曲げてベース部４４に対するフランジ４６とする。そして第３段の成形ロール６７により、（ニ）のように片側のフランジ４６をベース部４４側へ斜めに折り返して係合片４８とする。
【００２２】
この素材板を最後の巻き付けローラ部６８で螺旋状に巻きながら、新たな係合片を１巻き前の折り曲げ部の係合片に噛み込ませて連続的にパイプ状に形成する。
ここでは、図７の（ａ）に示すように、すでに内ローラ７０に巻きつけた素材板部分４２ａの一方の側辺における斜めの係合片４８ａとベース部４４ａ間の開口に、成形ロール６７から繰り出された新たな素材板部分４２ｂにおける他方の側辺の斜めの係合片４８ｂを重ね、第１外ローラ７２によって新たな素材板部分４２ｂを内ローラ７０に押し付ける。これにより、（ｂ）のように上記一方の側辺の係合片４８ａと他方の側辺の係合片４８ｂはそれぞれ各ベース部４４ａ、４４ｂと平行となり、係合片同士が噛み合ったものとなる。
【００２３】
このあと続いて、斜面７５を有する第２外ローラ７４により、新たな素材板部分４２ｂにおける一方の側辺のフランジ４６ｂをベース部４４ｂ側へ曲げて、（ｃ）に示すような新たな斜めの係合片４８ｃとし、つぎの新たな素材板部分の係合片との噛み合いに備える。
ここで、素材板におけるベース部と係合片間の間隔Ｄ（図３参照）は、第１、第２外ローラ７２、７４の押し付け量を制御することによりＤ’へ変化する。
【００２４】
したがって、縦断面において隣接する素材板部分４２ａ、４２ｂの各係合片４８ａ、４８ｂを噛み合わせた折り曲げ部５０におけるベース部および係合片間の間隙は、第１、第２外ローラ７２、７４の操作により巻きつけの間に任意に設定することができ、上記間隙を小さくした折り曲げ部５０’へ移行させることができる。所定長さにわたって折り曲げ部５０’の成形を続けたあとは、再びベース部と係合片間の間隔をＤへ戻すことにより折り曲げ部５０が得られる。
【００２５】
こうして、インタロックパイプ４０Ｂの両端部におけるベース部４４ａ、４４ｂと係合片４８ｂ、４８ａ間の各間隙Ｓ２、係合片４８ａと係合片４８ｂ間の間隙Ｓ１に対して、中央部においては、先の図３に示したと同様に、折り曲げ部５０’の各間隙が小さくなり、撓み量が小さく規制される。この間隔を小さくした折り曲げ部５０’が連続する範囲が硬性部となる。
【００２６】
ベローズ管２０Ｂの外側にはアウタブレード３が設けられ、アウタブレード３の端部３ａの外側にプロテクタ１５Ｂが配置されている。プロテクタ１５Ｂはその外側の端部１５ａ’がベローズ管の直管部２０ａ’に沿い、プロテクタの端部１５ａ’と、ベローズ管の直管部２０ａ’、アウタブレードの端部３ａとがインタロックパイプ４０Ｂの外周面に溶接されている。
その他の構成は第１の実施例と同じである。
【００２７】
本実施例は以上のように構成され、インタロックパイプ４０Ｂ中央部のＬｃの範囲において、ベース部と係合片間の間隙、係合片と係合片間の間隙が小さく設定され、撓み量が両端に比較して小さく規制されるので、フレキシブルチューブ１Ｂが振動してインタロックパイプ４０Ｂが振れた際にも、全体が大きく振れることがなくベローズ管２０Ｂの蛇腹部の小径部に接触することがない。
しかも、インタロックパイプ４０Ｂの両端部分は従来通りの柔軟性を有しているから、排気管の振れの吸収や振動伝達防止の機能が確保される。
【００２８】
なお、Ｌｃの長さは必要に応じて任意に設定される。
また、上記実施例では、インタロックパイプ４０Ｂの中央部分における折り曲げ部の間隙を小さくして硬くしたが、前実施例と同様に両端部分を硬くするようにしてもよい。
【００２９】
【発明の効果】
以上のとおり、本発明は、ベローズ管の内側に同軸にインタロックパイプを配したフレキシブルチューブにおいて、インタロックパイプの蛇腹部に沿う一部に、撓み量を残部より小さくした硬性部を設けたので、インタロックパイプは曲げに対して全体が大きく振れることがないから、ベローズ管の蛇腹部に接触することが防止される。
しかも、インタロックパイプの硬性部以外は柔軟性を有しているから、排気管の振れの吸収や振動伝達防止が有効に確保される。
【００３０】
上記硬性部は、インタロックパイプの横断面を多角形に成形した多角形部とすることにより、例えば当該多角形部のプレス成形でインタロックパイプの素材板の噛み合い部を形成する折り曲げ部の間隔が小さくなり、簡単に撓み量が低減する。
この際、硬性部としての多角形部をとくにインタロックパイプの両端部に設定することにより、インタロックパイプへの成形加工が容易となる。
【００３１】
また硬性部として、インタロックパイプの横断面の全周にわたり素材板の折り曲げ部におけるベース部と係合片間の間隔を残部の折り曲げ部におけるよりも小さく設定することによっても、簡単に撓み量が低減する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施例を示す縦断面図である。
【図２】インタロックパイプを示す斜視図である。
【図３】インタロックパイプの折り曲げ部を示す拡大図である。
【図４】インタロックパイプが振れた状態を示す図である。
【図５】第２の実施例を示す縦断面図である。
【図６】インタロックパイプの製作工程を示す説明図である。
【図７】インタロックパイプの形成過程を示す説明図である。
【図８】従来のフレキシブルチューブを示す図である。
【符号の説明】
１、１Ｂ　　フレキシブルチューブ
３　　　　アウタブレード
１５、１５Ｂ　　プロテクタ
２０、２０Ｂ　　ベローズ管
２０ａ、２０ａ’　　直管部
２０ｂ　　蛇腹部
４０、４０Ｂ　　インタロックパイプ
４０ａ　　円形断面部
４０ｂ　　多角形部
４１　　　帯板
４２　　　素材板
４２ａ、４２ｂ　　素材板部分
４４、４４ｂ、４４ａ　　ベース部
４８、４８ａ、４８ｂ　　係合片
５０、５０’　　折り曲げ部
６２　　　オイル槽
６４　　　成形部
６５、６６、６７　　成形ロール
６８　　　巻き付けローラ部
７０　　　内ローラ
７２　　　第１外ローラ
７４　　　第２外ローラ
７５　　　斜面

Claims

蛇腹部と両端に直管部とを有するベローズ管と、
該ベローズ管の内側に同軸に配したインタロックパイプを備え、
前記ベローズ管は、前記直管部に対し蛇腹部の内周径を大径に設定し、直管部の内周面に前記インタロックパイプを直接またはカラーを介して結合させ、
前記インタロックパイプは、前記蛇腹部に沿う一部に撓み量を残部より小さくした硬性部を有していることを特徴とするフレキシブルチューブ。
前記硬性部は、インタロックパイプの横断面を多角形に成形した多角形部であることを特徴とする請求項１記載のフレキシブルチューブ。
前記硬性部はインタロックパイプの両端部に設定されていることを特徴とする請求項２記載のフレキシブルチューブ。
前記硬性部は、インタロックパイプ横断面の全周にわたり素材板の折り曲げ部におけるベース部と係合片間の間隔を前記残部の折り曲げ部におけるよりも小さく設定して構成されることを特徴とする請求項１記載のフレキシブルチューブ。
前記硬性部はインタロックパイプの両端部または中央部のいずれかに設定されていることを特徴とする請求項４記載のフレキシブルチューブ。