JP3523431B2 - 自動車排気系用フレキシブルチューブとその製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自動車用排気系の
エンジン側に取り付けられる第１排気管とマフラ側に取
り付けられる第２排気管の相対変位を吸収する自動車排
気系用フレキシブルチューブの技術分野に属する。

【０００２】

【従来の技術】従来、自動車排気系用フレキシブルチュ
ーブとしては、例えば、図４に示すようなものが知られ
ている。

【０００３】これは、パイプ状の管を蛇腹状に加工した
可撓性のベローズ３の外周に、例えば直径0.4mm のSUS
ワイヤーで編んだ円筒状のブレード１を被せ、ブレード
１の両端に碗状でその底を円形穴で打抜いた形状の前端
カラー５と後端カラー４を挿入し、これら３者をスポッ
ト溶接で固定した自動車排気系用フレキシブルチューブ
を使用している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の自動車排気系用フレキシブルチューブにあっては、
ブレード１をベローズ３の両端部に固定しているため、
フレキシブルチューブの特性である柔軟性が、ブレード
１の突っ張りにより損なわれてしまうという問題点があ
った。

【０００５】本発明が解決しようとする課題は、自動車
用排気系のエンジン側に取り付けられる第１排気管とマ
フラ側に取り付けられる第２排気管の相対変位を吸収す
る自動車排気系用フレキシブルチューブにおいて、ベロ
ーズの柔軟性を損なうことなくベローズ保護用のブレー
ドを組み込むことができると共にベローズの伸び切り防
止も確保される自動車排気系用フレキシブルチューブと
その製造方法を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

（解決手段１）上記課題を達成するため請求項１記載の
発明では、第１排気管と第２排気管に両端部が接続され
るベローズと、前記ベローズの外周を覆う筒状に形成さ
れるブレードと、前記ベローズの両端部に固定される前
端カラー及び後端カラーと、を備えた自動車排気系用フ
レキシブルチューブにおいて、前記ブレードを、一端部
は前端カラーに対して固定し、他端部は内側に配置され
る後端カラーに対し摺動可能とし、外側に配置されるス
トッパーカラーに対し固定し、前記ベローズを変形させ
る入力がない無負荷状態で、後端カラーとストッパーカ
ラーとの間に軸方向のストッパ−クリアランスを介在さ
せたことを特徴とする。

【０００７】（解決手段２）請求項２記載の発明では、
請求項１記載の自動車排気系用フレキシブルチューブに
おいて、前記ブレードを、後端カラーの伸び変位規制部
が接するストッパーカラーの伸び変位規制部の内面まで
延在させたことを特徴とする。

【０００８】（解決手段３）上記課題を達成するため請
求項３記載の発明では、前記前端カラーに対しブレード
の一端部を固定する第１の工程と、前端カラーの内周面
にベローズを挿入し、ベローズの一端部を前端カラーに
固定し、他端部を後端カラーに固定する第２の工程と、
前記ベローズを押し縮めて後端カラーをブレード内へ押
し込み、この状態にてブレードの他端部の外周に直管状
のストッパーカラーを挿入しブレードに対して固定する
第３の工程と、前記直管状のストッパーカラーの外側部
分を管軸方向へ絞り込むテーパ加工を行ない、ベローズ
を押し縮めていた力を解除し、後端カラーと絞り込んだ
ストッパーカラーとの間に設定された軸方向のストッパ
−クリアランスを介在させる第４の工程と、によって製
造することを特徴とする。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。

【００１０】（実施の形態１）まず、構成を説明する。

【００１１】実施の形態１は請求項１及び請求項２記載
の発明に対応する。

【００１２】図１は実施の形態１における自動車排気系
用フレキシブルチューブの無負荷状態での半断面図であ
る。

【００１３】図１において、１はブレード、２はストッ
パーカラー、３はベローズ、４は後端カラー、５は前端
カラー、６は第１排気管、７は第２排気管、８ａ，８
ｂ，８ｃ，８ｅは固定部である。

【００１４】前記ベローズ３は、パイプを蛇腹状に加工
することで可撓性を持たせられ、第１排気管６と第２排
気管７に両端部が接続される。

【００１５】前記ブレード１は、例えば、直径0.4mm 程
度のSUS ワイヤーで編まれたものを素材とし、ベローズ
３の外周を覆う筒状に形成される。

【００１６】前記前端カラー５及び後端カラー４は、碗
状でその底を円形穴で打抜いた形状とされ、ベローズ３
の両端部にスポット溶接等によりそれぞれ固定（固定部
８ａ，８ｅ）される。

【００１７】前記ストッパーカラー２は、後端カラー４
側に新たに追加配置されたカラーである。

【００１８】前記ブレード１は、一端部が前端カラー５
に対して固定（固定部８ｂ）され、他端部が内側に配置
される後端カラー４に対し摺動可能とされ、外側に配置
されるストッパーカラー２に対して固定（固定部８ｃ）
される。後端カラー４の円筒外周面とブレード１の円筒
内面とが摺動面となり、互いに軽く接触しながら変位入
力の方向に従って摺動する。

【００１９】そして、図１に示すように、ベローズ３を
変形させる入力がない無負荷状態で、後端カラー４とス
トッパーカラー２との間に軸方向のストッパ−クリアラ
ンスＣを介在させる。

【００２０】さらに、前記ブレード１は、後端カラー４
の伸び規制部４ａが接するストッパーカラー２の伸び規
制部２ａの内面まで延在させている。

【００２１】次に、作用を説明する。

【００２２】［変位吸収作用］エンジン振動や車体振動
等により第１排気管１と第２排気管２との間に相対変位
を生じた場合、この相対変位は、ベローズ３の変形によ
り吸収される。

【００２３】この変位吸収作用で重要なのは、両排気管
１，２の相対変位に追従してベローズ３が変形すること
であり、このためにはベローズ３の柔軟性を保っておく
ことである。

【００２４】これに対し、ベローズ３を保護するための
ブレード１は、一端部が前端カラー５に対して固定さ
れ、他端部が内側に配置される後端カラー４に対し摺動
可能とされているため、変位吸収作用の時には、後端カ
ラー４の円筒外周面とブレード１の円筒内面とが摺動面
となり、互いに軽く接触しながら変位入力の方向に従っ
て摺動するという作用を示し、ブレード１がベローズ３
の柔軟性を阻害することなく、ほぼベローズ単品の柔軟
性をそのまま保つことができる。

【００２５】［伸び変位規制作用］ベローズ３に過大な
伸び変位をもたらす力が作用した場合、ベローズ３の伸
び変位最大量を規制しないとベローズ３が塑性変形した
り破損に至る。従来のブレード両端固定構造では、ブレ
ード自体の伸び変形量に限界があることからこのブレー
ド変形限界がベローズ３の過大な伸び変位を規制してい
た。

【００２６】これに対し、本実施の形態では、ブレード
１の他端部は摺動可能とされているため、別に変位規制
手段を付加する必要がある。そこで、ブレード１の他端
部を固定すると共にベローズ３の伸び変位を規制する機
能部品として採用されたのがストッパーカラー２であ
る。

【００２７】よって、ベローズ３に過大な伸び変位をも
たらす力が作用した場合、図２に示すように、後端カラ
ー４の伸び規制部４ａがストッパーカラー２の伸び規制
部２ａに接し、ベローズ３の伸び変位最大量が規制され
る。

【００２８】［カラー打音抑制作用］ベローズ３に伸び
変位と縮み変位を繰り返す振動的な力が作用した場合、
後端カラー４の伸び規制部４ａとストッパーカラー２の
伸び規制部２ａとが直接接触する構成とした場合、プレ
ート材同士の衝突によりカタカタ音を発生することにな
る。

【００２９】これに対し、ブレード１を、後端カラー４
の伸び規制部４ａが接するストッパーカラー２の伸び規
制部２ａの内面まで延在させた構成を採用することによ
り、伸び規制部４ａ，２ａとの間には、図２に示すよう
に、ブレード１が介在することになり、この細い線材で
編み込まれたブレード１が緩衝材となり、カタカタ音の
発生が防止される。

【００３０】次に、効果を説明する。

【００３１】（１）ブレード１を、一端部は前端カラー
５に対して固定（固定部８ｂ）し、他端部は内側に配置
される後端カラー４に対し摺動可能とし、外側に配置さ
れるストッパーカラー２に対して固定（固定部８ｃ）
し、ベローズ３を変形させる入力がない無負荷状態で、
後端カラー４とストッパーカラー２との間に軸方向のス
トッパ−クリアランスＣを介在させたため、ベローズ３
の柔軟性を損なうことなくベローズ保護用のブレード１
を組み込むことができると共にベローズ３の伸び切り防
止も確保される自動車排気系用フレキシブルチューブを
提供することができる。

【００３２】（２）ブレード１を、後端カラー４の伸び
規制部４ａが接するストッパーカラー２の伸び規制部２
ａの内面まで延在させたため、振動的な入力に対しブレ
ード１が緩衝材となり、カタカタ音の発生を防止するこ
とができる。

【００３３】（実施の形態２）実施の形態２は請求項３
記載の発明に対応する。

【００３４】図３は本発明の請求項３に記載の自動車排
気系用フレキシブルチューブの製造方法の手順概要を示
す説明図である。

【００３５】自動車排気系用フレキシブルチューブは、
図３(a) に示す第１の工程と、図３(b) に示す第２の工
程と、図３(c) に示す第３の工程と、図３(d) に示す第
４の工程を経過して製造される。

【００３６】第１の工程は、図３(a) に示すように、前
端カラー５に対しブレード１の一端部をスポット溶接に
より固定（固定部８ｂ）する工程である。

【００３７】第２の工程は、図３(b) に示すように、前
端カラー５の内周面にベローズ３を挿入し、ベローズ３
の一端部を前端カラー５に固定（固定部８ａ）し、他端
部を後端カラー４に固定（固定部８ｅ）する工程であ
る。

【００３８】第３の工程は、図３(c) に示すように、ベ
ローズ３を押し縮めて後端カラー４をブレード１内へ押
し込み、この状態にてブレード１の他端部の外周に直管
状のストッパーカラー２を挿入しブレード１に対してス
ポット溶接にて固定（固定部８ｃ）する工程である。

【００３９】第４の工程は、図３(d) に示すように、直
管状のストッパーカラー２の外側部分を管軸方向へ絞り
込むテーパ加工を行ない、ベローズ３を押し縮めていた
力を解除し、後端カラー４と絞り込んだストッパーカラ
ー２との間に設定された軸方向のストッパ−クリアラン
スＣを介在させる工程である。

【００４０】この自動車排気系用フレキシブルチューブ
の製造にあたって、従来と大きく異なる点は、ブレード
１の一端部を前端カラー５に対し固定し、他端部をスト
ッパーカラー２に対し固定する点にあり、これらの固定
をスポット溶接にて行なう場合、溶接アームの挿入スペ
ースを確保する必要がある。

【００４１】これに対し、実施の形態３に記載した製造
方法によれば、図３(a) に示す第１の工程では、ベロー
ズ３を前端カラー５に対し固定する前に前端カラー５に
対しブレード１の一端部をスポット溶接により固定する
ことにより、溶接アームの挿入スペースを確保し、図３
(c) に示す第３の工程では、ベローズ３を押し縮めて後
端カラー４をブレード１内へ押し込んだ状態にてブレー
ド１の他端部の外周に直管状のストッパーカラー２を挿
入しブレード１に対してスポット溶接にて固定すること
により、溶接アームの挿入スペースを確保している。

【００４２】よって、ブレード１の両端部をスポット溶
接により固定できるため、生産ラインにて溶接ロボット
等を用いて自動化することができ、製造効率が高まる。

【００４３】

【発明の効果】請求項１記載の発明にあっては、第１排
気管と第２排気管に両端部が接続されるベローズと、ベ
ローズの外周を覆う筒状に形成されるブレードと、ベロ
ーズの両端部に固定される前端カラー及び後端カラー
と、を備えた自動車排気系用フレキシブルチューブにお
いて、ブレードを、一端部は前端カラーに対して固定
し、他端部は内側に配置される後端カラーに対し摺動可
能とし、外側に配置されるストッパーカラーに対し固定
し、ベローズを変形させる入力がない無負荷状態で、後
端カラーとストッパーカラーとの間に軸方向のストッパ
−クリアランスを介在させたため、ベローズの柔軟性を
損なうことなくベローズ保護用のブレードを組み込むこ
とができると共にベローズの伸び切り防止も確保される
自動車排気系用フレキシブルチューブを提供することが
できるという効果が得られる。

【００４４】請求項２記載の発明にあっては、請求項１
記載の自動車排気系用フレキシブルチューブにおいて、
ブレードを、後端カラーの伸び変位規制部が接するスト
ッパーカラーの伸び変位規制部の内面まで延在させたた
め、上記効果に加え、振動的な入力に対しブレードが緩
衝材となり、カタカタ音の発生を防止することができ
る。

【００４５】請求項３記載の発明にあっては、前記前端
カラーに対しブレードの一端部を固定する第１の工程
と、前端カラーの内周面にベローズを挿入し、ベローズ
の一端部を前端カラーに固定し、他端部を後端カラーに
固定する第２の工程と、ベローズを押し縮めて後端カラ
ーをブレード内へ押し込み、この状態にてブレードの他
端部の外周に直管状のストッパーカラーを挿入しブレー
ドに対して固定する第３の工程と、直管状のストッパー
カラーの外側部分を管軸方向へ絞り込むテーパ加工を行
ない、ベローズを押し縮めていた力を解除し、後端カラ
ーと絞り込んだストッパーカラーとの間に設定された軸
方向のストッパ−クリアランスを介在させる第４の工程
と、によって製造する方法としたため、ベローズの柔軟
性を損なうことなくベローズ保護用のブレードを組み込
むことができると共にベローズの伸び切り防止も確保さ
れる高い製造効率の自動車排気系用フレキシブルチュー
ブの製造方法を提供することができるという効果が得ら
れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１の自動車排気系用フレキ
シブルチューブを示す半断面図である。

【図２】本発明の実施の形態１の自動車排気系用フレキ
シブルチューブのベローズ伸び変位規制状態を示す半断
面図である。

【図３】本発明の実施の形態２における自動車排気系用
フレキシブルチューブの製造方法を表す工程説明図であ
る。

【図４】従来例の自動車排気系用フレキシブルチューブ
を示す半断面図である。

【符号の説明】

１ ブレード ２ ストッパーカラー ３ ベローズ ４ 後端カラー ５ 前端カラー ６ 第１排気管 ７ 第２排気管 ８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｅ 固定部

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 第１排気管（６）と第２排気管（７）に
   両端部が接続されるベローズ（３）と、 前記ベローズ（３）の外周を覆う筒状に形成されるブレ
   ード（１）と、 前記ベローズ（３）の両端部に固定される前端カラー
   （５）及び後端カラー（４）と、 を備えた自動車排気系用フレキシブルチューブにおい
   て、 前記ブレード（１）を、一端部は前端カラー（５）に対
   して固定し、他端部は内側に配置される後端カラー
   （４）に対し摺動可能とし、外側に配置されるストッパ
   ーカラー（２）に対し固定し、 前記ベローズ（３）を変形させる入力がない無負荷状態
   で、後端カラー（４）とストッパーカラー（２）との間
   に軸方向のストッパ−クリアランス（Ｃ）を介在させた
   ことを特徴とする自動車排気系用フレキシブルチュー
   ブ。
2. 【請求項２】 請求項１記載の自動車排気系用フレキシ
   ブルチューブにおいて、 前記ブレード（１）を、後端カラー（４）の伸び変位規
   制部（４ａ）が接するストッパーカラー（２）の伸び変
   位規制部（２ａ）の内面まで延在させたことを特徴とす
   る自動車排気系用フレキシブルチューブ。
3. 【請求項３】 前記前端カラー（５）に対しブレード
   （１）の一端部を固定する第１の工程と、 前端カラー（５）の内周面にベローズ（３）を挿入し、
   ベローズ（３）の一端部を前端カラー（５）に固定し、
   他端部を後端カラー（４）に固定する第２の工程と、 前記ベローズ（３）を押し縮めて後端カラー（４）をブ
   レード（１）内へ押し込み、この状態にてブレード
   （１）の他端部の外周に直管状のストッパーカラー
   （２）を挿入しブレード（１）に対して固定する第３の
   工程と、 前記直管状のストッパーカラー（２）の外側部分を管軸
   方向へ絞り込むテーパ加工を行ない、ベローズ（３）を
   押し縮めていた力を解除し、後端カラー（４）と絞り込
   んだストッパーカラー（２）との間に設定された軸方向
   のストッパ−クリアランス（Ｃ）を介在させる第４の工
   程と、 によって製造することを特徴とする自動車排気系用フレ
   キシブルチューブの製造方法。