JP2019060240A - 排気管の可撓継手構造及びその製作方法 - Google Patents

Abstract

【課題】蛇腹管への負担を軽減して従来よりも強度や耐久性の高い排気管の可撓継手構造及びその製作方法を提供する。【解決手段】排気管３途中にエンジン側からの振動を吸収し得るよう蛇腹管４を介装し、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アウターブレード５，５を前記蛇腹管４外周部に二重以上に重ねて被せ、前記各アウターブレード５，５の両端を前記蛇腹管４前後の排気管３外周部に固定し、前記各アウターブレード５，５の相互間で摩擦摺動を生じ得るようにして可撓継手構造を構成する。【選択図】図３

Description

本発明は、排気管の可撓継手構造及びその製作方法に関するものである。

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、トラック等においては、サイドフレーム１にマフラ２が支持具を介し取り付けられ、このマフラ２と図示しないエンジンとの間が排気管３により接続されるようになっていて、該排気管３の途中には蛇腹構造の屈曲自在な蛇腹管４が介装されるようになっている。

即ち、このようにマフラ２と図示しないエンジンとの間を接続している排気管３の途中に蛇腹管４を介装しておけば、エンジン側からの振動が前記蛇腹管４の弾性変位能により吸収されて遮断されることになり、前記排気管３に対しエンジン振動による破断応力を作用させないようにして該排気管３の保護を図ることができる。

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、本発明と同じ出願人による下記の特許文献１等が既に提案されている。

特開２００７−９８６６号公報

しかしながら、斯かる従来構造にあっては、特定の車両走行条件で発生するエンジン振動と排気系路全体の固有振動数とが合致することがあり、このような場合に排気系路に共振現象が起こり、特にマフラ２にてエンジン振動が増幅されることで前記蛇腹管４の前後の相対振幅が大きくなり、該蛇腹管４への負担が増加して強度や耐久性に悪影響を及ぼす虞れがあった。

本発明は上述の実情に鑑みてなしたもので、蛇腹管への負担を軽減して従来よりも強度や耐久性の高い排気管の可撓継手構造及びその製作方法を提供することを目的とする。

本発明は、排気管途中にエンジン側からの振動を吸収し得るよう蛇腹管を介装し、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アウターブレードを前記蛇腹管外周部に二重以上に重ねて被せ、前記各アウターブレードの両端を前記蛇腹管前後の排気管外周部に固定し、前記各アウターブレードの相互間で摩擦摺動を生じ得るように構成したことを特徴とする排気管の可撓継手構造、に係るものである。

而して、このようにすれば、蛇腹管外周部に二重以上に重ねて被せられたアウターブレードにより拘束力を受けて前記蛇腹管の剛性が上がり、これにより排気系路全体の固有振動数が上昇してエンジン振動による共振が起こり難くなると共に、相互に重なり合うアウターブレード同士が摩擦摺動を生じることで減衰係数が大きくなり、共振時における蛇腹管の前後の相対振幅が抑制されて蛇腹管への負担が軽減されることになる。

更に、前述した如き排気管の可撓継手構造を製作するにあたっては、筒状のアウターブレードをそのまま使用し、該アウターブレードを蛇腹管に対し長手方向から被せて二重以上に重ねた状態とし、前記各アウターブレードの長手方向への伸長による縮径変化を利用して前記蛇腹管外周部に対し前記各アウターブレードを緊密に沿わせた状態とした上で該各アウターブレードの両端を固定することが好ましい。

即ち、筒状のアウターブレードを軸心方向に圧縮することで菱形状の網目が扁平に潰れて該アウターブレードが拡径されるので、このように拡径した状態で蛇腹管の外周部に前記アウターブレードを被せ、その後で該アウターブレードを軸心方向にしごいて伸長させると、菱形状の網目が軸心方向に引き伸ばされて前記アウターブレードが縮径され、前記蛇腹管外周部に対し前記各アウターブレードが緊密に沿わせた良好な装着状態が得られ、斯かる良好な装着状態がクランプによる固定で維持されることになる。

また、筒状のアウターブレードをシート状に展開し、該アウターブレードを蛇腹管に対し周方向から巻き付けて二重以上に重ねた状態とし、前記各アウターブレードの長手方向への伸長による縮径変化を利用して前記蛇腹管外周部に対し前記各アウターブレードを緊密に沿わせた状態とした上で該各アウターブレードの両端を固定することも可能である。

上記した本発明の排気管の可撓継手構造及びその製作方法によれば、下記の如き種々の優れた効果を奏し得る。

（Ｉ）本発明の請求項１に記載の発明によれば、各アウターブレードにより蛇腹管に拘束力をかけて該蛇腹管の剛性を上げ、これにより排気系路全体の固有振動数を高めてエンジン振動による共振を起こり難くすることができ、しかも、相互に重なり合うアウターブレード同士の摩擦摺動により減衰係数を高め、これにより共振時における蛇腹管の前後の相対振幅を抑制して蛇腹管への負担を軽減することもできるので、従来よりも強度や耐久性の高い排気管の可撓継手構造を実現することができる。

（ＩＩ）本発明の請求項２に記載の発明によれば、蛇腹管を排気管ごと車体から取り外し、筒状のアウターブレードを前記蛇腹管の長手方向から被せて両端を固定するだけで可撓継手構造として完成させることができるので、既存の排気系路の構造をそのまま利用して簡便に実施することができる。

（ＩＩＩ）本発明の請求項３に記載の発明によれば、蛇腹管を排気管と共に車体に取りつけたままでシート状のアウターブレードを前記蛇腹管の周方向から巻き付けて両端を固定するだけで可撓継手構造として完成させることができるので、蛇腹管を排気管ごと車体から取り外す手間を省き且つ既存の排気系路の構造をそのまま利用して更に簡便に実施することができる。

本発明を実施する形態の一例を示す断面図である。 図１のアウターブレードの詳細を示す拡大図である。 図１の蛇腹管にアウターブレードを被せている状態を示す概略図である。 マフラ共振周波数と蛇腹管の相対振幅の変化について示すグラフである。 本発明の別の形態例を示す概略図である。 従来例を示す概略図である。

以下、本発明の実施の形態を図面を参照しつつ説明する。

図１〜図４は本発明を実施する形態の一例を示すもので、図６と同一の符号を付した部分は同一物を表しており、本形態例においては、マフラ２と図示しないエンジンとの間を接続している排気管３途中に介装した蛇腹管４に対し、相互に逆向きの螺旋状を成して交錯する耐熱性線材５ａの束を筒状にブレード編みして編成したアウターブレード５，５（図２参照）を前記蛇腹管４外周部に二重に重ねて被せ、前記各アウターブレード５，５の両端を前記蛇腹管４前後の排気管３外周部にクランプ６を介して固定し、前記各アウターブレード５，５の相互間で摩擦摺動を生じ得るように構成している。

ここで、図３に示す如く、蛇腹管４外周部にアウターブレード５，５を二重に重ねて被せるにあたっては、筒状に編成したアウターブレード５，５をそのまま使用し、車体から排気管３ごと取り外した蛇腹管４に対し前記筒状のアウターブレード５，５を前記蛇腹管４の長手方向から被せて二重以上に重ねた状態とし、前記各アウターブレード５，５の長手方向への伸長による縮径変化を利用して前記蛇腹管４外周部に対し前記各アウターブレード５，５を緊密に沿わせた状態とした上で該各アウターブレード５，５の両端をクランプ６により固定している。

即ち、前記アウターブレード５，５を軸心方向に圧縮することで菱形状の網目（図２参照）が扁平に潰れて該アウターブレード５，５が拡径されるので、このように拡径した状態で蛇腹管４の外周部に前記アウターブレード５，５を被せ、その後で該アウターブレード５，５を軸心方向にしごいて伸長させると、菱形状の網目（図２参照）が軸心方向に引き伸ばされて前記アウターブレード５，５が縮径され、前記蛇腹管４外周部に対し前記各アウターブレード５，５が緊密に沿わせた良好な装着状態が得られ、斯かる良好な装着状態がクランプ６による固定で維持されることになる。

而して、このようにすれば、蛇腹管４外周部に二重に重ねて被せられたアウターブレード５，５により拘束力を受けて前記蛇腹管４の剛性が上がり、これにより排気系路全体の固有振動数が上昇してエンジン振動による共振が起こり難くなると共に、相互に重なり合うアウターブレード５，５同士が摩擦摺動を生じることで減衰係数が大きくなり、共振時における蛇腹管４の前後の相対振幅が抑制されて蛇腹管４への負担が軽減されることになる。

即ち、図４にグラフで示す如く、蛇腹管４外周部にアウターブレード５，５を二重に重ねて被せることにより、マフラ２の共振周波数がＡ点からＢ点へと上昇する一方、蛇腹管４の相対振幅がＡ点からＢ点へと低下することが判明しており、マフラ２の共振周波数がエンジン振動の領域から離れることでエンジン振動による共振が起こり難くなり、蛇腹管４における負担も軽減されていることが確認されている。

従って、上記形態例によれば、各アウターブレード５，５により蛇腹管４に拘束力をかけて該蛇腹管４の剛性を上げ、これにより排気系路全体の固有振動数を高めてエンジン振動による共振を起こり難くすることができ、しかも、相互に重なり合うアウターブレード５，５同士の摩擦摺動により減衰係数を高め、これにより共振時における蛇腹管４の前後の相対振幅を抑制して蛇腹管４への負担を軽減することもできるので、従来よりも強度や耐久性の高い排気管３の可撓継手構造を実現することができる。

また、特に本形態例においては、蛇腹管４を排気管３ごと車体から取り外し、筒状のアウターブレード５，５を前記蛇腹管４の長手方向から被せて両端を固定するだけで可撓継手構造として完成させることができるので、既存の排気系路の構造をそのまま利用して簡便に実施することができる。

ただし、以上に述べた形態例においては、筒状に編成したアウターブレード５，５をそのまま使用する場合について説明しているが、図５に示す如く、筒状のアウターブレード５，５をシート状に展開し、蛇腹管４を排気管３と共に車体に取りつけたままで前記蛇腹管４に対しシート状のアウターブレード５，５を前記蛇腹管４の周方向から巻き付けて二重に重ねた状態とし、前記各アウターブレード５，５の長手方向への伸長による縮径変化を利用して前記蛇腹管４外周部に対し前記各アウターブレード５，５を緊密に沿わせた状態とした上で該各アウターブレード５，５の両端を固定するようにしても良い。

このようにした場合には、シート状のアウターブレード５，５を前記蛇腹管４の周方向から巻き付けて両端を固定するだけで可撓継手構造として完成させることができるので、蛇腹管４を排気管３ごと車体から取り外す手間を省き且つ既存の排気系路の構造をそのまま利用して更に簡便に実施することができる。

尚、本発明の排気管の可撓継手構造及びその製作方法は、上述の形態例にのみ限定されるものではなく、アウターブレードを二重に重ねた例について説明しているが、三重以上に重ねても良いこと、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。

３ 排気管
４ 蛇腹管
５ アウターブレード
５ａ 耐熱性線材

Claims (3)

1. 排気管途中にエンジン側からの振動を吸収し得るよう蛇腹管を介装し、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アウターブレードを前記蛇腹管外周部に二重以上に重ねて被せ、前記各アウターブレードの両端を前記蛇腹管前後の排気管外周部に固定し、前記各アウターブレードの相互間で摩擦摺動を生じ得るように構成したことを特徴とする排気管の可撓継手構造。
2. 請求項１に記載の排気管の可撓継手構造を製作する方法であって、筒状のアウターブレードをそのまま使用し、該アウターブレードを蛇腹管に対し長手方向から被せて二重以上に重ねた状態とし、前記各アウターブレードの長手方向への伸長による縮径変化を利用して前記蛇腹管外周部に対し前記各アウターブレードを緊密に沿わせた状態とした上で該各アウターブレードの両端を固定することを特徴とする排気管の可撓継手構造の製作方法。
3. 請求項１に記載の排気管の可撓継手構造を製作する方法であって、筒状のアウターブレードをシート状に展開し、該アウターブレードを蛇腹管に対し周方向から巻き付けて二重以上に重ねた状態とし、前記各アウターブレードの長手方向への伸長による縮径変化を利用して前記蛇腹管外周部に対し前記各アウターブレードを緊密に沿わせた状態とした上で該各アウターブレードの両端を固定することを特徴とする排気管の可撓継手構造の製作方法。

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