JP2007009866A - Flexible joint structure for exhaust pipe - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、排気管の可撓継手構造に関するものである。 The present invention relates to a flexible joint structure for an exhaust pipe.
図6は従来における排気管の可撓継手構造の一例を示すもので、一般的に、車体1(図示する例ではフレーム)側に固定されることになる排気管2では、図示しないエンジンからの振動により破断応力が作用することを防止するため、クランプ3による車体1側への固定部位とエンジン側との間に蛇腹構造の伸縮自在な蛇管4が介装されるようになっている。
FIG. 6 shows an example of a conventional flexible joint structure of an exhaust pipe. In general, an
この種の蛇管4においては、特定のエンジン回転数で排気脈動の周波数が蛇管4の固有周波数と一致してしまったような場合には、該蛇管4が共振現象を起こすことで大きく振動して強度や耐久性に悪影響を及ぼす虞れがあった。 In this kind of snake tube 4, when the exhaust pulsation frequency coincides with the natural frequency of the snake tube 4 at a specific engine speed, the snake tube 4 vibrates greatly due to a resonance phenomenon. There was a possibility of adversely affecting the strength and durability.
このため、図7に拡大して示す如く、相互に逆向きの螺旋状を成して交錯する耐熱性線材5の束を筒状にブレード編みしてインナーブレード6を編成し、図8に示す如く、このインナーブレード6を蛇管4の内周面に装備して排気脈動が蛇管4内側の凹凸形状に直接吹き付けないようにし、これにより蛇管4の共振を抑制することが提案されている。
For this reason, as shown in an enlarged view in FIG. 7, a bundle of heat-
尚、この種の排気管の可撓継手構造に関連する先行技術文献情報としては下記の特許文献1〜4等がある。
しかしながら、前述した如きブレード編みされたインナーブレード6にあっては、自重や排気ガスの圧力等といった外力で軸心方向に引き伸ばされた際に、インナーブレード6の菱形状の編目(図7参照)が軸心方向に長く偏平化することで縮径してしまう性質があり、このように軸心方向に引き伸ばされて縮径した状態のまま排気ガスの熱に晒され続けると、インナーブレード6が細長く縮径したまま棒状に硬化してしまい、該インナーブレード6が棒状に硬化したまま排気脈動により揺動して蛇管4の内側に当たることで異音が生じ易くなったり、インナーブレード6の固定部に応力が集中し易くなったりする問題を招いていた。
However, in the
一般的に、この種のインナーブレード6は、その軸心方向の両端を蛇管4の内周面に対し溶接等で固定してしまうと、蛇管4の拡縮動作の大変位時に引っ張り荷重が大きくかかったり、蛇管4の拡縮動作に伴う繰り返し応力で耐熱性線材5が切れ易くなったりするので、上流側端のみを蛇管4の内周面に溶接等で固定して下流側は自由端としているのが通常であるが、特に先の図6で例示しているような蛇管4を縦向きに配置した構造では、インナーブレード6の自重による下方向きの引き伸ばし作用が強く効いてしまい、インナーブレード6が縮径する問題が顕著に現れているのが実情である。
In general, if both ends in the axial direction of this type of
本発明は上述の実情に鑑みてなしたもので、インナーブレードの縮径を柔軟性を損なうことなく防止し得るようにした排気管の可撓継手構造を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a flexible joint structure for an exhaust pipe that can prevent the inner blade from being reduced in diameter without impairing flexibility.
本発明は、相互に逆向きの螺旋状を成して交錯する耐熱性線材の束を筒状にブレード編みして編成したインナーブレードを蛇管の内周面に備えた排気管の可撓継手構造であって、インナーブレードの編み込み角度の変化を拘束する拘束手段をインナーブレードの適宜位置についてだけ部分的に施したことを特徴とするものである。 The present invention relates to a flexible joint structure for an exhaust pipe provided with an inner blade on the inner peripheral surface of a serpentine tube which is formed by braiding a bundle of heat-resistant wire rods that cross in a mutually opposite spiral shape into a cylindrical shape. The restraining means for restraining the change in the braiding angle of the inner blade is partially applied only at an appropriate position of the inner blade.
このようにすれば、インナーブレードが自重や排気ガスの圧力等といった軸心方向に引き伸ばす方向の外力を受けたとしても、拘束手段によりインナーブレードの適宜位置についてだけ部分的に編み込み角度の変化が拘束されるので、この拘束箇所では菱形状の編目が軸心方向に長く偏平化しなくなって縮径が防止されることになる。 In this way, even if the inner blade receives an external force extending in the axial direction, such as its own weight or the pressure of exhaust gas, the change in the braiding angle is restricted only at an appropriate position of the inner blade by the restraining means. As a result, the diamond-shaped stitch is not flattened long in the axial direction at this restrained portion, and diameter reduction is prevented.
そして、斯かる拘束手段による拘束箇所がインナーブレードの適宜位置に効果的に配置されていれば、拘束箇所以外の部位についても周辺の拘束箇所が抵抗となることで縮径し難くなって、結果的にインナーブレード全体の縮径が阻まれることになり、しかも、拘束手段はインナーブレードの適宜位置についてだけ部分的に編み込み角度の変化を拘束しているに過ぎないため、インナーブレード全体の柔軟性が損なわれなくて済む。 And, if the restraint location by such restraint means is effectively arranged at an appropriate position of the inner blade, it becomes difficult to reduce the diameter because the surrounding restraint location becomes a resistance even for portions other than the restraint location, and the result Therefore, the diameter of the entire inner blade is hindered, and the restraining means only partially restrains the change in the braiding angle only at an appropriate position of the inner blade, so that the flexibility of the entire inner blade is achieved. Will not be damaged.
また、本発明をより具体的に実施するに際しては、例えば、インナーブレードに対し該インナーブレードの軸心方向に延びる溝型のビードを拘束手段として形成したり、インナーブレードに対し該インナーブレードの軸心方向における複数箇所にスポット溶接部を拘束手段として形成したり、インナーブレードに対し該インナーブレードの軸心方向に螺旋状を成す可撓性フレームを拘束手段として内嵌したりすることが可能である。 In more specific implementation of the present invention, for example, a groove-type bead extending in the axial direction of the inner blade is formed as a restraining means on the inner blade, or the shaft of the inner blade is formed on the inner blade. It is possible to form spot welds at multiple locations in the central direction as restraining means, or to fit an inner blade as a restraining means with a flexible frame that spirals in the axial direction of the inner blade. is there.
上記した本発明の排気管の可撓継手構造によれば、インナーブレードの縮径を柔軟性を損なうことなく防止することができるので、インナーブレードが軸心方向に引き伸ばされて細長く縮径したまま棒状に硬化してしまう不具合を確実に回避することができ、インナーブレードが棒状に硬化したまま排気脈動により揺動して蛇管の内側に当たることで異音を生じたり、インナーブレードの固定部に応力が集中して損傷したりする虞れを未然に防止することができるという優れた効果を奏し得る。 According to the above-described flexible joint structure of an exhaust pipe of the present invention, the inner blade can be prevented from being reduced in diameter without impairing flexibility, so that the inner blade is stretched in the axial direction and remains elongated and reduced in diameter. The trouble that hardens into a rod shape can be avoided without fail, and the inner blade is hardened into a rod shape and swings due to exhaust pulsation and hits the inside of the serpentine tube. It is possible to achieve an excellent effect of preventing the possibility of the concentration and damage of the liquid.
以下本発明の実施の形態を図面を参照しつつ説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
図1〜図3は本発明の第一の形態例を示すもので、図6〜図8と同一の符号を付した部分は同一物を表わしている。 1 to 3 show a first embodiment of the present invention, and the parts denoted by the same reference numerals as in FIGS. 6 to 8 represent the same items.
図1及び図2に示す如く、本形態例においては、インナーブレード6の菱形状の編目(図7参照)が軸心方向に長く偏平化しないよう編み込み角度の変化を拘束する拘束手段として、インナーブレード6の円周方向の適宜箇所(図示では一箇所に形成した場合を例示しているが二箇所以上にバランス良く配置するようにしても良い)に、該インナーブレード6の軸心方向に延びる溝型のビード7を形成している。
As shown in FIGS. 1 and 2, in this embodiment, the
ここで、インナーブレード6に溝型のビード7を形成するに際しては、例えば、図3に示す如く、インナーブレード6を溝8を付した円筒状の金型9に被せた上、前記溝8に沿い外側からローラ10で型押しすることでインナーブレード6の円周方向の一部を溝型に塑性変形させるようにすれば良い。
Here, when the groove-
而して、このようにすれば、インナーブレード6が自重や排気ガスの圧力等といった軸心方向に引き伸ばす方向の外力を受けたとしても、インナーブレード6の円周方向の一部が溝型に塑性変形されて軸心方向に延びるビード7を成しているので、このビード7によりインナーブレード6の円周方向の一部についてだけ部分的に編み込み角度の変化が拘束されることになり、この結果、ビード7による拘束箇所では菱形状の編目が軸心方向に長く偏平化しなくなって縮径が防止されることになる。
Thus, even if the
また、ビード7の形成箇所以外の部位についても、ビード7による拘束箇所が抵抗となることで縮径し難くなって、結果的にインナーブレード6全体の縮径が阻まれることになり、しかも、ビード7はインナーブレード6の円周方向の適宜位置についてだけ部分的に編み込み角度の変化を拘束しているに過ぎないため、インナーブレード6全体の柔軟性が損なわれなくて済む。
In addition, the part other than the part where the
従って、上記形態例によれば、インナーブレード6の縮径を柔軟性を損なうことなく防止することができるので、インナーブレード6が軸心方向に引き伸ばされて細長く縮径したまま棒状に硬化してしまう不具合を確実に回避することができ、インナーブレード6が棒状に硬化したまま排気脈動により揺動して蛇管4(図6及び図8参照)の内側に当たることで異音を生じたり、インナーブレード6の固定部に応力が集中して損傷したりする虞れを未然に防止することができる。
Therefore, according to the above embodiment, the
また、図4は本発明の第二の形態例を示すもので、本形態例においては、インナーブレード6の編み込み角度の変化を拘束する拘束手段として、インナーブレード6の全体にバランス良く互い違いにスポット溶接を施して多数のスポット溶接部11を形成するようにしている。
FIG. 4 shows a second embodiment of the present invention. In this embodiment, as a restraining means for restraining a change in the braiding angle of the
而して、このようにすれば、各スポット溶接部11が形成された箇所でだけ部分的に編み込み角度の変化が拘束されることになり、各スポット溶接部11以外の部位についても周辺のスポット溶接部11による拘束箇所が抵抗となって縮径し難くなるので、インナーブレード6全体の縮径が阻まれることになるが、各スポット溶接部11はインナーブレード6の適宜位置についてだけ部分的に編み込み角度の変化を拘束しているに過ぎないため、インナーブレード6全体の柔軟性は損なわれない。
Thus, in this way, the change in the braiding angle is partially restricted only at the locations where the
従って、斯かる第二の形態例を採用した場合においても、インナーブレード6の縮径を柔軟性を損なうことなく防止することができるので、インナーブレード6が軸心方向に引き伸ばされて細長く縮径したまま棒状に硬化してしまう不具合を確実に回避することができ、インナーブレード6が棒状に硬化したまま排気脈動により揺動して蛇管の内側に当たることで異音を生じたり、インナーブレード6の固定部に応力が集中して損傷したりする虞れを未然に防止することができる。
Therefore, even when such a second embodiment is adopted, the
更に、図5は本発明の第三の形態例を示すもので、本形態例においては、インナーブレード6の編み込み角度の変化を拘束する拘束手段として、インナーブレード6の軸心方向に螺旋状を成す可撓性フレーム12をインナーブレード6の内部に吊持して内嵌させるようにしており、より詳細には、可撓性フレーム12の上端部をインナーブレード6の上端部に溶接して固定し、可撓性フレーム12の下端部はそのまま吊り下げた自由端としている。
Further, FIG. 5 shows a third embodiment of the present invention. In this embodiment, a spiral is formed in the axial direction of the
而して、このようにすれば、螺旋状の可撓性フレーム12が内嵌している箇所でだけ部分的に縮径が阻止されて編み込み角度の変化が拘束されることになり、可撓性フレーム12が内嵌していない部位についても、その上下の可撓性フレーム12の内嵌箇所が抵抗となって縮径し難くなるので、インナーブレード6全体の縮径が阻まれることになるが、可撓性フレーム12はインナーブレード6の適宜位置についてだけ部分的に編み込み角度の変化を拘束しているに過ぎないため、インナーブレード6全体の柔軟性は損なわれない。
Thus, in this way, the diameter reduction is partially prevented only at the place where the spiral
従って、斯かる第三の形態例を採用した場合においても、インナーブレード6の縮径を柔軟性を損なうことなく防止することができるので、インナーブレード6が軸心方向に引き伸ばされて細長く縮径したまま棒状に硬化してしまう不具合を確実に回避することができ、インナーブレード6が棒状に硬化したまま排気脈動により揺動して蛇管の内側に当たることで異音を生じたり、インナーブレード6の固定部に応力が集中して損傷したりする虞れを未然に防止することができる。
Therefore, even when such third embodiment is adopted, the
尚、本発明の排気管の可撓継手構造は、上述の形態例にのみ限定されるものではなく、拘束手段として形成される溝型のビードはインナーブレードの円周方向の二箇所以上に形成しても良く、しかも、その溝型の向きは半径方向外側に凸型を成すものであっても良いこと、その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。 In addition, the flexible joint structure of the exhaust pipe of the present invention is not limited to the above-described embodiment, and the groove-type beads formed as restraining means are formed at two or more locations in the circumferential direction of the inner blade. In addition, the groove shape may be convex outward in the radial direction, and various changes can be made without departing from the scope of the present invention. is there.
2 排気管
4 蛇管
5 耐熱性線材
6 インナーブレード
7 ビード(拘束手段)
11 スポット溶接部(拘束手段)
12 可撓性フレーム(拘束手段)
2 Exhaust pipe 4
11 Spot welds (restraint means)
12 Flexible frame (restraint means)
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