JP3810894B2 - 自動車排気系用フレキシブルチューブ - Google Patents
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Description
【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ベローズを有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】
従来の自動車排気系用フレキシブルチューブとしては、例えば、実開平３−４７４２１号公報［以下、『従来例１』という］に記載のものが知られている。
【０００３】
この従来例１のフレキシブルチューブは、図８［上部側を破断した側面図］に示すように、ベローズ５０３の外周の全体にワイヤメッシュ５０２を介して円筒形のシェル５０１を設け、カラー５０５とシェル５０１の折り曲げ部分で形成した迷路構造内にもワイヤメッシュ５０２を配設した構成となっている。
【０００４】
そして、フレキシブルチューブに加わる引っ張り，圧縮，曲げ等の力に対しては、シェル５０１とベローズ５０３との間に充填されたワイヤメッシュ５０２の弾性によりベローズ５０３の変形が穏やかに制限されるため、フレキシブルチューブの耐久寿命が向上する。さらに、堅いシェル５０１でベローズ５０３の外周を覆っているため、車両走行中の飛び石等に対してベローズ５０３の破損を防止できる。ベローズ５０３の両端部を迷路構造とし迷路構造内にもワイヤメッシュ５０２が配設されているため、泥水等の侵入を防止することができる。
【０００５】
また、従来例２として特開平６−１１７２４３号公報に記載のものが知られている。この従来例２は図９に示すように、排気管に接続されるベローズ６０３と、ベローズ６０３の外周に配置され、一端がベローズ６０３の一端に固定された第１アウタカバー６０１と、一端がベローズ６０３の他端に固定され、かつ他端がベローズ６０３および第１アウタカバー６０１の外周に配置された第２アウタカバー６０２と、第１アウタカバー６０１と第２アウタカバー６０２との間の張り出し部６０４に複数介装されたスプリング６０５とを備えた構成である。
【０００６】
さらに、従来例３として図１０に示す手段が見られる。第１排気管１と第２排気管２に両端部が接続され、両排気管１，２の変位を吸収するベローズ３と、プレート材により前記ベローズ３の外周を覆う筒状に形成されたアウターカバー５と、アウターカバー５の一端部を被覆しベローズ３の一端部を固定するプロテクタ７と、アウターカバー５の他端部にはベローズ３の他端部を固定するカラー１０を設け、アウターカバー５の他端部は僅かに内側に屈折させた内側屈折部と、カラー１０の端部を僅かに外側に屈折させた外側屈折部を作り、アウターカバー５の他端部に円錐状コイルバネ６を備え、この円錐状コイルバネ６の大径部を前記内側屈折部の内周面に、その小径部を前記外側屈折部の外周面にそれぞれ当接し、これらの当接部を介してそれぞれアウターカバー５とカラー１０に円錐状コイルバネ６を溶接固着させた手段から成る自動車排気系用フレキシブルチューブである。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来例の自動車排気系用フレキシブルチューブにあっては、それぞれ下記に列挙するような問題がある。
【０００８】
(1) 従来例１［図８］では、ベローズ５０３の変位入力に対しベローズ５０３の変形を穏やかに制限するべく、ベローズ５０３の変形と同時にワイヤメッシュ５０２が弾性変形するものであるため、フレキシブルチューブバネ定数は、ベローズバネ定数にワイヤメッシュバネ定数を加えることで決まり、変位量が増大するにしたがって大きくなる。
【０００９】
また、ワイヤメッシュ５０２がベローズ５０３の外周全体を覆っているため、部分変形や部分脱落等によりベローズ５０３の谷間にワイヤメッシュ５０２が入り込んだ場合には、圧縮に対してベローズ５０３のバネ定数が高くなってしまう。すなわち、ワイヤメッシュ５０２の充填状態によってベローズ５０３による変位吸収性能が変化するため、ワイヤメッシュ５０２の充填管理が必要である。
【００１０】
よって、ベローズ５０３の変形を穏やかに制限する変位吸収性能を出すべくワイヤメッシュ５０２を、ベローズ５０３の外周全体に充填した場合、ワイヤメッシュ５０２によるバネ定数の上昇を考慮して、予めベローズ５０３のバネ定数を低く設定しておく必要があり、ベローズ５０３の山数が多くなってフレキシブルチューブが大型となるし、ワイヤメッシュ５０２による重量が加わってフレキシブルチューブが高重量となる。
【００１１】
(2) シェル５０１とベローズ５０３との間に充填されているワイヤメッシュ５０２は、初期設定時点では均等な密度によるものであったとしても、使用により引っ張り，圧縮，曲げ等の力が繰り返し不規則に加わることで、ワイヤメッシュ５０２のある分野は蜜となり、他の分野は粗であるというように粗密状態が偏在する。
【００１２】
このため、ベローズ５０３の伸びや縮みや曲げの最大変位規制両を安定して管理することができず、最大変位規制量が小さくなると変位吸収性に劣るし、最大変位規制量が大きくなると、ベローズ５０３の耐久性を低下させる。
【００１３】
(3) シェル５０１の位置決めはワイヤメッシュ５０２でなされており、ワイヤメッシュ５０２は必須の構成要素となっているため、充填工数増やコスト増となる。
【００１４】
(4) ベローズ５０３の内側は直接高温の排気ガス影響を受けるため、長時間走行や高付加走行等を行った場合には、ベローズ５０３が極めて高温となる。
【００１５】
このため、ベローズ５０３の素材変化や高温塩害腐食等の熱影響をベローズ５０３が受けて、ベローズ５０３の耐久性が低下する。
【００１６】
さらに、従来例２［図９］では、ベローズ６０３の外周に配置される第１・第２アウタカバー６０１・６０２の外周に、さらにスプリング径プラスアルファの張り出し部６０４が形成されるため、外径の大きなフレキシブルチューブとなり、取付け場所に制約を受け易く、車両の最低地上高や路面干渉性に悪影響を与える。
【００１７】
また、スプリング６０５はベローズ６０３の周方向に複数配置されるため、スプリング特性のばらつきによる悪影響、すなわち、曲げ方向のバネ定数に左右あるいは上下された場合にベローズ６０３の曲げ方向の力が掛かることが考えられる。バネ単品のバネ定数は、相対的に弱い設計となるため、排気系の振動で振られて他部品との干渉が発生し易くなる。曲げ変形または剪断変形力の作用する方向によっては、両アウタカバー６０１・６０２およびベローズ６０３に加わる応力に差異が発生するため、耐久性の点で不利である。
【００１８】
さらにまた、従来例３［図１０］においては、円錐状コイルバネ６自身を直接溶接等でアウターカバー５およびベローズ３に固定しているため、以下の懸念すべき自体が発生することになる。すなわち、
(1) 溶接熱による円錐状コイルバネ６のスプリング特性の悪い方向への向かう変化、
(2) 溶接による円錐状コイルバネ６のスプリングの強度の低下が発生することである。
【００１９】
ここにおいて本発明は、上記問題に着目してなされたもので、第１の課題とするところは、特に従来例１のメッシュは適用せず、そして従来例２の軸の周方向に無駄な空間を形成しない自動車排気系用フレキシブルチューブを提供し、かつその自動車排気系用フレキシブルチューブが自動車排気系である第１排気管と第２排気管の変位を吸収するベローズ及びコイルバネを有し、そのコイルバネが従来例３で示すスプリング特性に受けるような影響を受けず、低コストで小型軽量の構成としながら、安定した伸び変位の吸収とその規制の両方の管理、及びベローズの耐久性向上と曲げ方向及び剪断方向の変位吸収性等の向上を達成す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にある。
【００２０】
【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、両排気管の変位を吸収するベローズと、プレート材により前記ベローズの外周を覆う筒状に形成されるアウターカバーと、アウターカバーの一端部を被覆しベローズの一端部を固定するプロテクタと、アウターカバーの他端部にはベローズの他端部を固定するカラーを設け、アウターカバーの他端部に円錐状コイルバネを備え、この円錐状コイルバネの大径部と小径部にそれぞれ円錐状コイルバネの一部を包皮し且つ包皮部に若干の縁部を持つスリーブを被せ、それらスリーブの縁部側面において、前記カラーおよびアウターカバーに円錐状コイルバネを固着させたことを特徴とする。
【００２１】
これにより、円錐状コイルバネのスプリング特性は変化することなく、かつ円錐状コイルバネのカラーおよびアウターカバーへの固着も容易になされ、作成工数の削減とコストの低減、さらには小型かつ軽量のフレキシブルチューブが得られるという特段の効果を奏することができる。
【００２２】
（解決手段２）
上記課題を達成するため請求項２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、両排気管の変位を吸収するベローズと、プレート材により前記ベローズの外周を覆う筒状に形成されるアウターカバーと、前記アウターカバーの一端部を被覆しベローズの一端部を固定するプロテクタと、アウターカバーの他端部にはベローズの他端部を固定するカラーを設け、アウターカバーの一端部を僅かに内側に屈折させた内側屈折部と、前記カラーの端部を外側に屈折させた外側屈折部を作り、円錐状コイルバネをアウターカバーの他端部に備え、この円錐状コイルバネの大径部を前記内側屈折部の外周面に、その小径部を前記外側屈折部の外周面にそれぞれ当接し、円錐状コイルバネの線部を押圧し固定する沿え板を介して、円錐状コイルバネをアウターカバーおよびカラーに固着させたことを特徴とする。
【００２３】
これにより、円錐状コイルバネの線部を押圧し固定する沿え板を媒介として円錐状コイルバネのカラーおよびアウターカバーへの固着がなされるから、作業が極めて容易に行われ、作業効率に優れ、然も固着加工時にスプリングへの熱伝導が少なく、軽便・確実な固定手段が施行可能という効果がある。
【００２４】
（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、第１排気管と第２排気管に両端部が接続され、両排気管の変位を吸収するベローズと、プレート材により前記ベローズの外周を覆う筒状に形成されるアウターカバーと、アウターカバーの一端部を被覆しベローズの一端部を固定するプロテクタと、アウターカバーの他端部にはベローズの他端部を固定するカラーを設け、アウターカバーの他端部は僅かに内側に屈折させた内側屈折部と、カラーの端部を僅かに外側に屈折させた外側屈折部を作り、アウターカバーの他端部に円錐状コイルバネを備え、この円錐状コイルバネの大径部を前記内側屈折部の内周面に、その小径部を前記外側屈折部の外周面にそれぞれ当接し、この円錐状コイルバネの大径部と小径部にそれぞれ円錐状コイルバネの一部を包皮するスリーブを被せ、それらスリーブを、その外周面において、前記カラーおよびアウターカバーに固着することにより前記カラーおよびアウターカバーに円錐状コイルバネを固着させたことを特徴とする。
【００２５】
これにより、円錐状コイルバネの一部を包皮するスリーブは、この円錐状コイルバネの大径部および小径部を構成する端末から簡単に挿入可能であり、大径部および小径部の曲率半径に適合する彎曲形状で作成しておけば良く、そのスリーブの外周面をカラーおよびアウターカバーに固着するだけで、所期の目的が達成可能となり、コスト的に有利なかつ信頼性の高い両排気管の変位を吸収するベローズの収縮伸長をカバーする保持手段が得られる。
【００２６】
（解決手段４）
上記課題を達成するため請求項４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、両排気管の変位を吸収するベローズと、プレート材により前記ベローズの外周を覆う筒状に形成されるアウターカバーと、アウターカバーの一端部を被覆しベローズの一端部を固定するプロテクタと、アウターカバーの他端部にはベローズの他端部を固定するカラーを設けると共に、このカラーの端部を僅かに外側に屈折させた外側屈折部を作り、アウターカバーの他端部に円錐状コイルバネを備え、この円錐状コイルバネの大径部をアウターカバーの他端部の内周面に、その小径部をカラーの前記外側屈折部の外周面にそれぞれ当接させ、それらの当接された部位においてＵ字状ボルト・ナットを介して、円錐状コイルバネの一部において、それぞれアウターカバーおよびカラーに固着させたことを特徴とする。
【００２７】
これにより、溶接機材の使用できない場所での固着も円滑に施され、繰り返し応力による固着部の破断などの不慮の事故を防止できる。かつＵ字状ボルトの断面形状を適宜選択して最も適切な固着手段を構成することが可能となる。
【００２８】
（解決手段５）
上記課題を達成するため請求項５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、両排気管の変位を吸収するベローズと、プレート材により前記ベローズの外周を覆う筒状に形成されるアウターカバーと、前記アウターカバーの一端部を被覆しベローズの一端部を固定するプロテクタと、アウターカバーの他端部にはベローズの他端部を固定するカラーを設け、アウターカバーの他端部は僅かに内側に屈折させた内側屈折部と、カラーの端部を僅かに外側に屈折させた外側屈折部を作り、アウターカバーの他端部に円錐状コイルバネを備え、この円錐状コイルバネの大径部を前記内側屈折部の内周面に、その小径部を前記外側屈折部の外周面にそれぞれ当接すると共に、該円錐状コイルバネの前記屈折部との当接部対向位置にそれぞれ前記アウターカバーおよびカラーから小片を打ち出してかしめることにより、前記円錐状コイルバネの大径部および小径部の一部をそれぞれアウターカバーおよびカラーに固着させたことを特徴とする。
【００２９】
これにより、屈折部と小片が共働して円錐状コイルバネの線部を挟持した状態にかしめられ、円錐状コイルバネのアウターカバーおよびカラーへの固着がなされるから、小物部品などを必要とせず、固定作業が極めて容易に行われ、作業効率に優れ、然も固着加工時にスプリングへ加熱することもなく、軽便・確実な固定手段が施行可能という効果がある。
【００３０】
【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。
【００３１】
（実施の形態１）
まず、構成を説明する。
【００３２】
実施の形態１は請求項１記載の発明に対応する。
【００３３】
全ての図面において、同一符号は同一若しくは相当部材を示す。
【００３４】
図１は実施の形態１の自動車排気系用フレキシブルチューブを管軸方向に上半分を切り開いた側断面図である。
【００３５】
図１（イ）はフレキシブルチューブの全体図を示し、１は第１排気管、２は第２排気管、３はベローズ、５はアウターカバー、６は円錐状コイルバネ、７はプロテクタ、８は第１インナーカバー、９は第２インナーカバー、１０はカラーである。
【００３６】
アウターカバー５は、管軸方向へ例えば１枚のプレート状鋼板を円形で、両排気管１，２の変位を吸収するベローズ３の外周を覆う筒状に形成され、プロテクタ７はアウターカバー５の一端部を被覆しベローズ３の一端部を固定する。
【００３７】
第１インナーカバー８とプロテクタ７はベローズ３の一端部を固定し、第２インナーカバー９とカラー１０はベローズ３の他端部を固定する。
【００３８】
円錐状コイルバネ６の大径部６ａはアウターカバー５の他端部に当接し、円錐状コイルバネ６の小径部６ｂはカラー１０のベローズ３側端部に当接する。
【００３９】
ここで本発明は、図１（ロ）に拡大説明図で示すように、円錐状コイルバネ６の大径部６ａと小径部６ｂにそれぞれ円錐状コイルバネ６の一部を包皮し、且つ包皮部に若干の縁部を持つスリーブ１１，１２を被せ、それらスリーブ１１，１２の縁部側面において、カラー１０およびアウターカバー５に円錐状コイルバネ６を固着させている。
【００４０】
なお、黒く塗り潰した部分は溶接部分である［以下同じ］。
【００４１】
このようにして、円錐状コイルバネ６のスプリング部分に内部組織的影響を与えずに、容易に固定が可能となる。つまり、円錐状コイルバネのスプリング特性は変化することなく、かつ円錐状コイルバネのカラーおよびアウターカバーへの固着も容易になされ、作成工数の削減とコストの低減、さらには小型かつ軽量のフレキシブルチューブが得られる。
【００４２】
（実施の形態２）
実施の形態２は請求項２記載の発明に対応する。
【００４３】
図２は実施の形態２の自動車排気系用フレキシブルチューブを管軸方向に上半分を切り開いた側断面図である。
【００４４】
図２（イ）はフレキシブルチューブの全体図を示し、アウターカバー５の一端部を僅かに内側に屈折させた内側屈折部５ａと、カラー１０の端部を外側に屈折させた外側屈折部１０ａを作る。この外側屈折部１０ａの折り曲げ部分は、円錐状コイルバネ６の鋼線半径と略同一の屈曲半径を有している。
【００４５】
ここで本発明は、図２（ロ）に拡大側断面図で示すように、この円錐状コイルバネ６の大径部６ａを前記内側屈折部５ａの外周面に、その小径部６ｂを前記外側屈折部１０ａの外周面にそれぞれ当接し、円錐状コイルバネ６の線部を押圧し固定する沿え板１３，１４を介して、円錐状コイルバネ６をアウターカバー５およびカラー１０に固着させている。
【００４６】
かくして、円錐状コイルバネ６のスプリング部分に内部組織的影響を与えないのは勿論、取付け固着が極めて容易に行われ得る。すなわち、円錐状コイルバネの線部を押圧し固定する沿え板１３，１４を媒介として円錐状コイルバネのカラーおよびアウターカバーへの固着がなされるから、作業が極めて容易に行われ、作業効率に優れ、然も固着加工時にスプリングへの熱伝導が少なく、軽便・確実な固定手段が施行可能となる。
【００４７】
（実施の形態３）
実施の形態３は請求項３記載の発明に対応する。
【００４８】
図３は実施の形態３の自動車排気系用フレキシブルチューブを管軸方向に上半分を切り開いた側断面図である。
【００４９】
図３（イ）はフレキシブルチューブの全体図を示し、図３（ロ）はその要部の拡大説明図である。
【００５０】
この円錐状コイルバネ６の大径部６ａを前記内側屈折部５ａの内周面に、その小径部６ｂを前記外側屈折部１０ａの外周面にそれぞれ当接し、この円錐状コイルバネ６の大径部６ａと小径部６ｂにそれぞれ円錐状コイルバネ６の一部を包皮するスリーブ１５ａ，１５ｂを被せる。尚、前記内側屈折部５ａの折り曲げ部分は、このスリーブ１５ｂと略同一半径の屈曲半径を有している。
【００５１】
それらスリーブ１５ａ，１５ｂの外周面において、カラー１０およびアウターカバー５に円錐状コイルバネ６を固着させる。
【００５２】
このようにして、円錐状コイルバネの一部を包皮するスリーブ１５ａ，１５ｂは、この円錐状コイルバネ６の大径部６ａおよび小径部６ｂを構成する端末から簡単に挿入可能であり、大径部６ａおよび小径部６ｂの曲率半径に適合する彎曲形状で作成しておけば良く、そのスリーブの外周面をカラーおよびアウターカバーに固着するだけで、コスト的に有利なベローズの収縮伸長をカバーする保持手段が得られる。
【００５３】
このスリーブ１５ａ，１５ｂの固着は、抵抗溶接、アーク溶接等の溶接手段で点付け、または接着剤による接着など適宜方法で行う。したがって円錐状コイルバネに直接溶接による熱が加わることはない。
【００５４】
（実施の形態４）
実施の形態４は請求項４記載の発明に対応する。
【００５５】
図４は実施の形態４の自動車排気系用フレキシブルチューブを管軸方向に上半分を切り開いた側断面図である。
【００５６】
図４（ａ）はフレキシブルチューブを切り欠いた端部側面図を示し、図４（ｂ）はその正面図、図４（ｃ）は取付けボルト・ナットの変形断面図、図４（ｄ）は取付けボルトの幾つかの横断面を示す図である。
【００５７】
この円錐状コイルバネ６の大径部６ａをアウターカバー５の他端部の内周面に、その小径部６ｂをカラー１０の前記外側屈折部１０ａの外周面にそれぞれ当接させ、それらの当接された部位においてＵ字状ボルト・ナット１６ａ，１６ｂを介して、円錐状コイルバネ６の一部において、それぞれアウターカバー５およびカラー１０に固着させている。
【００５８】
取付けボルト・ナットはいろいろの変形１６ｃ，１６ｄ，１６ｅ…が考えられるが、その中の３例を断面図として図３（ｃ）に示し、また取付けボルトの幾つかの横断面１６ｆ，１６ｇ，１６ｈ，…を図３（ｄ）に示す。
【００５９】
かくして、溶接機材の使用できない場所での固着も円滑に施され、繰り返し応力による固着部の破断などの不慮の事故を防止でき、Ｕ字状ボルトの断面形状を適宜選択して最も適切な固着手段が構成できる。
【００６０】
（実施の形態５〜７）
図５〜図７に示す実施の形態５〜７は請求項５記載の発明に対応し、実施の形態２と同様に、アウターカバー５の他端部は僅かに内側に屈折させた内側屈折部５ａと、カラー１０の端部を僅かに外側に屈折させた外側屈折部１０ａを設け、アウターカバー５の他端部に円錐状コイルバネ６を備え、この円錐状コイルバネ６の大径部６ａを前記内側屈折部５ａの内周面に、その小径部６ｂを前記外側屈折部１０ａの外周面にそれぞれ当接させている。この状態を前提として各実施の形態を説明する。
【００６１】
（実施の形態５）
図５（イ）はフレキシブルチューブの全体であって管軸方向に上半分を切り開いた側断面図を示し、図５（ロ）はその要部の平面図である。
【００６２】
この実施の形態では、円錐状コイルバネ６の前記屈折部５ａ，１０ａとの当接部対向位置に，それぞれ一外周当たり３カ所等配にして前記アウターカバー５から両端支持の帯状小片２０ａを、また同様に、カラー１０から帯状小片２１ａを、その一方の切断線がコイルバネ側面に接触する状態にして打ち出し、前記屈折部５ａまたは１０ａと共働して挟持するようにしてかしめることにより、前記円錐状コイルバネ６の大径部６ａおよび小径部６ｂの一部をそれぞれアウターカバー５およびカラー１０に固着させている。尚、前記内側屈折部５ａの折り曲げ部分は、円錐状コイルバネ６の鋼線半径と略同一半径を有している。
【００６３】
かくして、小物部品などを必要とせず、溶接機材の使用できない場所での固着も円滑に施され、繰り返し応力による固着部の破断などの不慮の事故を防止でき、小片２０ａ，２１ａの断面形状や個数などを適宜選択して適切な固着手段が構成できる。
【００６４】
（実施の形態６）
図６（イ）はフレキシブルチューブの全体であって管軸方向に上半分を切り開いた側断面図を示し、図６（ロ）はその要部の平面図である。
【００６５】
この実施の形態では、円錐状コイルバネ６の前記屈折部５ａ，１０ａとの当接部対向位置に，それぞれ前記アウターカバー５から片持ち支持の舌状小片２０ｂを、また同様に、カラー１０から舌状小片２１ｂを、その先端の切断線がコイルバネ側面に接触する状態となるように打ち出し、前記屈折部５ａまたは１０ａと共働して挟持するようにしてかしめることにより、前記円錐状コイルバネ６の大径部６ａおよび小径部６ｂの一部をそれぞれアウターカバー５およびカラー１０に固着させている。
【００６６】
かくして、小物部品などを必要とせず、溶接機材の使用できない場所での固着も円滑に施され、繰り返し応力による固着部の破断などの不慮の事故を防止でき、小片２０ｂ，２１ｂの断面形状や個数などを適宜選択して適切な固着手段が構成できる。
【００６７】
（実施の形態７）
図７（イ）はフレキシブルチューブの全体であって管軸方向に上半分を切り開いた側断面図を示し、図７（ロ）はその要部の平面図である。
【００６８】
この実施の形態では、円錐状コイルバネ６の前記屈折部５ａ，１０ａとの当接部対向位置に，それぞれ前記アウターカバー５から片持ち支持の舌状小片２０ｃを、また同様に、カラー１０から舌状小片２１ｃを、その両切断線がコイルバネにその鋼線の半径分程度かぶさり切断面先端からコイルバネ側面に巻き付いた状態にして打ち出し、前記屈折部５ａまたは１０ａと共働して挟持するようにしてかしめることにより、前記円錐状コイルバネ６の大径部６ａおよび小径部６ｂの一部をそれぞれアウターカバー５およびカラー１０に固着させている。
【００６９】
かくして、小物部品などを必要とせず、溶接機材の使用できない場所での固着も円滑に施され、繰り返し応力による固着部の破断などの不慮の事故を防止でき、小片２０ｃ，２１ｃの断面形状や個数などを適宜選択して適切な固着手段が構成できる。
【００７０】
なお、これまで図１，図２，図３，図４，図５，図６及び図７について、全てにおいてアウターカバー５の他端部においてのみ、円錐状コイルバネ６を設置した例を説明してきたが、必要に応じて、アウターカバー５の一端部におけるプロテクタ７を排除して、左右対象になるようにカラー１０と円錐状コイルバネ６を設置する手段も、本発明の範疇であることは勿論である。
【００７１】
次に、効果を説明する。
【００７２】
【発明の効果】
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あっては、第１排気管と第２排気管に両端部が接続され、両排気管の変位を吸収するベローズと、プレート材により前記ベローズの外周を覆う筒状に形成されるアウターカバーと、アウターカバーの一端部を被覆しベローズの一端部を固定するプロテクタと、アウターカバーの他端部にはベローズの他端部を固定するカラーを設け、アウターカバーの他端部に円錐状コイルバネを備え、この円錐状コイルバネの大径部と小径部にそれぞれ円錐状コイルバネの一部を包皮し且つ包皮部に若干の縁部を持つスリーブを被せ、それらスリーブの縁部側面において、前記カラーおよびアウターカバーに円錐状コイルバネを固着させたことから、円錐状コイルバネのスプリング特性は変化することなく、かつ円錐状コイルバネのカラーおよびアウターカバーへの固着も容易になされ、作成工数の削減とコストの低減、さらには小型かつ軽量のフレキシブルチューブが得られるという特段の効果を奏することができる。
【００７３】
請求項２記載の自動車排気系用フレキシブルチューブにあっては、第１排気管と第２排気管に両端部が接続され、両排気管の変位を吸収するベローズと、プレート材により前記ベローズの外周を覆う筒状に形成されるアウターカバーと、前記アウターカバーの一端部を被覆しベローズの一端部を固定するプロテクタと、アウターカバーの他端部にはベローズの他端部を固定するカラーを設け、アウターカバーの一端部を僅かに内側に屈折させた内側屈折部と、前記カラーの端部を外側に屈折させた外側屈折部を作り、円錐状コイルバネをアウターカバーの他端部に備え、この円錐状コイルバネの大径部を前記内側屈折部の外周面に、その小径部を前記外側屈折部の外周面にそれぞれ当接し、円錐状コイルバネの線部を押圧し固定する沿え板を介して、円錐状コイルバネをアウターカバーおよびカラーに固着させているので、円錐状コイルバネの線部を押圧し固定する沿え板を媒介として円錐状コイルバネのカラーおよびアウターカバーへの固着がなされるから、作業が極めて容易に行われ、作業効率に優れ、然も固着加工時にスプリングへの熱伝導が少なく、軽便・確実な固定手段が施行可能という効果がある。
【００７４】
請求項３記載の自動車排気系用フレキシブルチューブにあっては、第１排気管と第２排気管に両端部が接続され、両排気管の変位を吸収するベローズと、プレート材により前記ベローズの外周を覆う筒状に形成されるアウターカバーと、アウターカバーの一端部を被覆しベローズの一端部を固定するプロテクタと、アウターカバーの他端部にはベローズの他端部を固定するカラーを設け、アウターカバーの他端部は僅かに内側に屈折させた内側屈折部と、カラーの端部を僅かに外側に屈折させた外側屈折部を作り、アウターカバーの他端部に円錐状コイルバネを備え、この円錐状コイルバネの大径部を前記内側屈折部の内周面に、その小径部を前記外側屈折部の外周面にそれぞれ当接し、この円錐状コイルバネの大径部と小径部にそれぞれ円錐状コイルバネの一部を包皮するスリーブを被せ、それらスリーブを、その外周面において、前記カラーおよびアウターカバーに固着することにより前記カラーおよびアウターカバーに円錐状コイルバネを固着させたことから、円錐状コイルバネの一部を包皮するスリーブは、この円錐状コイルバネの大径部および小径部を構成する端末から簡単に挿入可能であり、大径部および小径部の曲率半径に適合する彎曲形状で作成しておけば良く、そのスリーブの外周面をカラーおよびアウターカバーに固着するだけで、所期の目的が達成可能となり、コスト的に有利なかつ信頼性の高い両排気管の変位を吸収するベローズの収縮伸長をカバーする保持手段が得られる。
【００７５】
請求項４記載の自動車排気系用フレキシブルチューブにあっては、第１排気管と第２排気管に両端部が接続され、両排気管の変位を吸収するベローズと、プレート材により前記ベローズの外周を覆う筒状に形成されるアウターカバーと、アウターカバーの一端部を被覆しベローズの一端部を固定するプロテクタと、アウターカバーの他端部にはベローズの他端部を固定するカラーを設けると共に、このカラーの端部を僅かに外側に屈折させた外側屈折部を作り、アウターカバーの他端部に円錐状コイルバネを備え、この円錐状コイルバネの大径部をアウターカバーの他端部の内周面に、その小径部をカラーの前記外側屈折部の外周面にそれぞれ当接させ、それらの当接された部位においてＵ字状ボルト・ナットを介して、円錐状コイルバネの一部において、それぞれアウターカバーおよびカラーに固着させているので、溶接機材の使用できない場所での固着も円滑に施され、繰り返し応力による固着部の破断などの不慮の事故を防止できる。かつＵ字状ボルトの断面形状を適宜選択して最も適切な固着手段を構成することが可能となる。
【００７６】
請求項５記載の自動車排気系用フレキシブルチューブにあっては、第１排気管と第２排気管に両端部が接続され、両排気管の変位を吸収するベローズと、プレート材により前記ベローズの外周を覆う筒状に形成されるアウターカバーと、前記アウターカバーの一端部を被覆しベローズの一端部を固定するプロテクタと、アウターカバーの他端部にはベローズの他端部を固定するカラーを設け、アウターカバーの他端部は僅かに内側に屈折させた内側屈折部と、カラーの端部を僅かに外側に屈折させた外側屈折部を作り、アウターカバーの他端部に円錐状コイルバネを備え、この円錐状コイルバネの大径部を前記内側屈折部の内周面に、その小径部を前記外側屈折部の外周面にそれぞれ当接すると共に、該円錐状コイルバネの前記屈折部との当接部対向位置にそれぞれ前記アウターカバーおよびカラーから小片を打ち出してかしめることにより、前記円錐状コイルバネの大径部および小径部の一部をそれぞれアウターカバーおよびカラーに固着させているので、小物部品などを必要とせず、組み立て工程に係る作業が極めて容易に行われ、作業効率に優れ、然も固着加工時にスプリングへ加熱することもなく、軽便・確実な固定手段が施行可能という効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】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し、
（イ）はフレキシブルチューブの全体を管軸方向に上半分を切り開いた側断面図、
（ロ）はその要部を示す拡大説明図である。
【図２】実施の形態２の自動車排気系用フレキシブルチューブを示し、
（イ）はフレキシブルチューブの全体を管軸方向に上半分を切り開いた側断面図、
（ロ）はその要部を示す拡大側断面図である。
【図３】実施の形態３の自動車排気系用フレキシブルチューブを示し、
（イ）はフレキシブルチューブの全体を管軸方向に上半分を切り開いた側断面図、
（ロ）はその要部を示す拡大説明図である。
【図４】実施の形態４の自動車排気系用フレキシブルチューブを示し、
（ａ）はフレキシブルチューブを管軸方向に上半分を切り開いた切り欠いた端部側面図、
（ｂ）はその正面図、
（ｃ）は取付けボルト・ナットの変形断面図、
（ｄ）は取付けボルトの幾つかの横断面を示す図である。
【図５】実施の形態５の自動車排気系用フレキシブルチューブを示し、
（イ）はフレキシブルチューブの全体を管軸方向に上半分を切り開いた側断面図、
（ロ）はその要部を示す平面図である。
【図６】実施の形態６の自動車排気系用フレキシブルチューブを示し、
（イ）はフレキシブルチューブの全体を管軸方向に上半分を切り開いた側断面図、
（ロ）はその要部を示す平面図である。
【図７】実施の形態７の自動車排気系用フレキシブルチューブを示し、
（イ）はフレキシブルチューブの全体を管軸方向に上半分を切り開いた側断面図、
（ロ）はその要部を示す平面図である。
【図８】従来例１の自動車排気系用フレキシブルチューブの側断面図である。
【図９】従来例２の自動車排気系用フレキシブルチューブの側断面図である。
【図１０】従来例３の自動車排気系用フレキシブルチューブの側断面図である。
【符号の説明】
１ 第１排気管
２ 第２排気管
３ ベローズ
５ アウターカバー
５ａ アウターカバーの屈折部
６ 円錐状コイルバネ
６ａ 円錐状コイルバネの大径部
６ｂ 円錐状コイルバネの小径部
７ プロテクタ
８ 第１インナーカバー
９ 第２インナーカバー
１０ カラー
１０ａ カラーの屈折部
１１，１２，１５ａ，１５ｂ スリーブ
１３，１４ 沿え板
１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１６ｄ，１６ｅ Ｕ字状ボルト・ナット
１６ｆ，１６ｇ，１６ｈ 各種断面のＵ字状ボルト・ナット
【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ベローズを有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】
従来の自動車排気系用フレキシブルチューブとしては、例えば、実開平３−４７４２１号公報［以下、『従来例１』という］に記載のものが知られている。
【０００３】
この従来例１のフレキシブルチューブは、図８［上部側を破断した側面図］に示すように、ベローズ５０３の外周の全体にワイヤメッシュ５０２を介して円筒形のシェル５０１を設け、カラー５０５とシェル５０１の折り曲げ部分で形成した迷路構造内にもワイヤメッシュ５０２を配設した構成となっている。
【０００４】
そして、フレキシブルチューブに加わる引っ張り，圧縮，曲げ等の力に対しては、シェル５０１とベローズ５０３との間に充填されたワイヤメッシュ５０２の弾性によりベローズ５０３の変形が穏やかに制限されるため、フレキシブルチューブの耐久寿命が向上する。さらに、堅いシェル５０１でベローズ５０３の外周を覆っているため、車両走行中の飛び石等に対してベローズ５０３の破損を防止できる。ベローズ５０３の両端部を迷路構造とし迷路構造内にもワイヤメッシュ５０２が配設されているため、泥水等の侵入を防止することができる。
【０００５】
また、従来例２として特開平６−１１７２４３号公報に記載のものが知られている。この従来例２は図９に示すように、排気管に接続されるベローズ６０３と、ベローズ６０３の外周に配置され、一端がベローズ６０３の一端に固定された第１アウタカバー６０１と、一端がベローズ６０３の他端に固定され、かつ他端がベローズ６０３および第１アウタカバー６０１の外周に配置された第２アウタカバー６０２と、第１アウタカバー６０１と第２アウタカバー６０２との間の張り出し部６０４に複数介装されたスプリング６０５とを備えた構成である。
【０００６】
さらに、従来例３として図１０に示す手段が見られる。第１排気管１と第２排気管２に両端部が接続され、両排気管１，２の変位を吸収するベローズ３と、プレート材により前記ベローズ３の外周を覆う筒状に形成されたアウターカバー５と、アウターカバー５の一端部を被覆しベローズ３の一端部を固定するプロテクタ７と、アウターカバー５の他端部にはベローズ３の他端部を固定するカラー１０を設け、アウターカバー５の他端部は僅かに内側に屈折させた内側屈折部と、カラー１０の端部を僅かに外側に屈折させた外側屈折部を作り、アウターカバー５の他端部に円錐状コイルバネ６を備え、この円錐状コイルバネ６の大径部を前記内側屈折部の内周面に、その小径部を前記外側屈折部の外周面にそれぞれ当接し、これらの当接部を介してそれぞれアウターカバー５とカラー１０に円錐状コイルバネ６を溶接固着させた手段から成る自動車排気系用フレキシブルチューブである。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来例の自動車排気系用フレキシブルチューブにあっては、それぞれ下記に列挙するような問題がある。
【０００８】
(1) 従来例１［図８］では、ベローズ５０３の変位入力に対しベローズ５０３の変形を穏やかに制限するべく、ベローズ５０３の変形と同時にワイヤメッシュ５０２が弾性変形するものであるため、フレキシブルチューブバネ定数は、ベローズバネ定数にワイヤメッシュバネ定数を加えることで決まり、変位量が増大するにしたがって大きくなる。
【０００９】
また、ワイヤメッシュ５０２がベローズ５０３の外周全体を覆っているため、部分変形や部分脱落等によりベローズ５０３の谷間にワイヤメッシュ５０２が入り込んだ場合には、圧縮に対してベローズ５０３のバネ定数が高くなってしまう。すなわち、ワイヤメッシュ５０２の充填状態によってベローズ５０３による変位吸収性能が変化するため、ワイヤメッシュ５０２の充填管理が必要である。
【００１０】
よって、ベローズ５０３の変形を穏やかに制限する変位吸収性能を出すべくワイヤメッシュ５０２を、ベローズ５０３の外周全体に充填した場合、ワイヤメッシュ５０２によるバネ定数の上昇を考慮して、予めベローズ５０３のバネ定数を低く設定しておく必要があり、ベローズ５０３の山数が多くなってフレキシブルチューブが大型となるし、ワイヤメッシュ５０２による重量が加わってフレキシブルチューブが高重量となる。
【００１１】
(2) シェル５０１とベローズ５０３との間に充填されているワイヤメッシュ５０２は、初期設定時点では均等な密度によるものであったとしても、使用により引っ張り，圧縮，曲げ等の力が繰り返し不規則に加わることで、ワイヤメッシュ５０２のある分野は蜜となり、他の分野は粗であるというように粗密状態が偏在する。
【００１２】
このため、ベローズ５０３の伸びや縮みや曲げの最大変位規制両を安定して管理することができず、最大変位規制量が小さくなると変位吸収性に劣るし、最大変位規制量が大きくなると、ベローズ５０３の耐久性を低下させる。
【００１３】
(3) シェル５０１の位置決めはワイヤメッシュ５０２でなされており、ワイヤメッシュ５０２は必須の構成要素となっているため、充填工数増やコスト増となる。
【００１４】
(4) ベローズ５０３の内側は直接高温の排気ガス影響を受けるため、長時間走行や高付加走行等を行った場合には、ベローズ５０３が極めて高温となる。
【００１５】
このため、ベローズ５０３の素材変化や高温塩害腐食等の熱影響をベローズ５０３が受けて、ベローズ５０３の耐久性が低下する。
【００１６】
さらに、従来例２［図９］では、ベローズ６０３の外周に配置される第１・第２アウタカバー６０１・６０２の外周に、さらにスプリング径プラスアルファの張り出し部６０４が形成されるため、外径の大きなフレキシブルチューブとなり、取付け場所に制約を受け易く、車両の最低地上高や路面干渉性に悪影響を与える。
【００１７】
また、スプリング６０５はベローズ６０３の周方向に複数配置されるため、スプリング特性のばらつきによる悪影響、すなわち、曲げ方向のバネ定数に左右あるいは上下された場合にベローズ６０３の曲げ方向の力が掛かることが考えられる。バネ単品のバネ定数は、相対的に弱い設計となるため、排気系の振動で振られて他部品との干渉が発生し易くなる。曲げ変形または剪断変形力の作用する方向によっては、両アウタカバー６０１・６０２およびベローズ６０３に加わる応力に差異が発生するため、耐久性の点で不利である。
【００１８】
さらにまた、従来例３［図１０］においては、円錐状コイルバネ６自身を直接溶接等でアウターカバー５およびベローズ３に固定しているため、以下の懸念すべき自体が発生することになる。すなわち、
(1) 溶接熱による円錐状コイルバネ６のスプリング特性の悪い方向への向かう変化、
(2) 溶接による円錐状コイルバネ６のスプリングの強度の低下が発生することである。
【００１９】
ここにおいて本発明は、上記問題に着目してなされたもので、第１の課題とするところは、特に従来例１のメッシュは適用せず、そして従来例２の軸の周方向に無駄な空間を形成しない自動車排気系用フレキシブルチューブを提供し、かつその自動車排気系用フレキシブルチューブが自動車排気系である第１排気管と第２排気管の変位を吸収するベローズ及びコイルバネを有し、そのコイルバネが従来例３で示すスプリング特性に受けるような影響を受けず、低コストで小型軽量の構成としながら、安定した伸び変位の吸収とその規制の両方の管理、及びベローズの耐久性向上と曲げ方向及び剪断方向の変位吸収性等の向上を達成す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にある。
【００２０】
【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、両排気管の変位を吸収するベローズと、プレート材により前記ベローズの外周を覆う筒状に形成されるアウターカバーと、アウターカバーの一端部を被覆しベローズの一端部を固定するプロテクタと、アウターカバーの他端部にはベローズの他端部を固定するカラーを設け、アウターカバーの他端部に円錐状コイルバネを備え、この円錐状コイルバネの大径部と小径部にそれぞれ円錐状コイルバネの一部を包皮し且つ包皮部に若干の縁部を持つスリーブを被せ、それらスリーブの縁部側面において、前記カラーおよびアウターカバーに円錐状コイルバネを固着させたことを特徴とする。
【００２１】
これにより、円錐状コイルバネのスプリング特性は変化することなく、かつ円錐状コイルバネのカラーおよびアウターカバーへの固着も容易になされ、作成工数の削減とコストの低減、さらには小型かつ軽量のフレキシブルチューブが得られるという特段の効果を奏することができる。
【００２２】
（解決手段２）
上記課題を達成するため請求項２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、両排気管の変位を吸収するベローズと、プレート材により前記ベローズの外周を覆う筒状に形成されるアウターカバーと、前記アウターカバーの一端部を被覆しベローズの一端部を固定するプロテクタと、アウターカバーの他端部にはベローズの他端部を固定するカラーを設け、アウターカバーの一端部を僅かに内側に屈折させた内側屈折部と、前記カラーの端部を外側に屈折させた外側屈折部を作り、円錐状コイルバネをアウターカバーの他端部に備え、この円錐状コイルバネの大径部を前記内側屈折部の外周面に、その小径部を前記外側屈折部の外周面にそれぞれ当接し、円錐状コイルバネの線部を押圧し固定する沿え板を介して、円錐状コイルバネをアウターカバーおよびカラーに固着させたことを特徴とする。
【００２３】
これにより、円錐状コイルバネの線部を押圧し固定する沿え板を媒介として円錐状コイルバネのカラーおよびアウターカバーへの固着がなされるから、作業が極めて容易に行われ、作業効率に優れ、然も固着加工時にスプリングへの熱伝導が少なく、軽便・確実な固定手段が施行可能という効果がある。
【００２４】
（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、第１排気管と第２排気管に両端部が接続され、両排気管の変位を吸収するベローズと、プレート材により前記ベローズの外周を覆う筒状に形成されるアウターカバーと、アウターカバーの一端部を被覆しベローズの一端部を固定するプロテクタと、アウターカバーの他端部にはベローズの他端部を固定するカラーを設け、アウターカバーの他端部は僅かに内側に屈折させた内側屈折部と、カラーの端部を僅かに外側に屈折させた外側屈折部を作り、アウターカバーの他端部に円錐状コイルバネを備え、この円錐状コイルバネの大径部を前記内側屈折部の内周面に、その小径部を前記外側屈折部の外周面にそれぞれ当接し、この円錐状コイルバネの大径部と小径部にそれぞれ円錐状コイルバネの一部を包皮するスリーブを被せ、それらスリーブを、その外周面において、前記カラーおよびアウターカバーに固着することにより前記カラーおよびアウターカバーに円錐状コイルバネを固着させたことを特徴とする。
【００２５】
これにより、円錐状コイルバネの一部を包皮するスリーブは、この円錐状コイルバネの大径部および小径部を構成する端末から簡単に挿入可能であり、大径部および小径部の曲率半径に適合する彎曲形状で作成しておけば良く、そのスリーブの外周面をカラーおよびアウターカバーに固着するだけで、所期の目的が達成可能となり、コスト的に有利なかつ信頼性の高い両排気管の変位を吸収するベローズの収縮伸長をカバーする保持手段が得られる。
【００２６】
（解決手段４）
上記課題を達成するため請求項４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、両排気管の変位を吸収するベローズと、プレート材により前記ベローズの外周を覆う筒状に形成されるアウターカバーと、アウターカバーの一端部を被覆しベローズの一端部を固定するプロテクタと、アウターカバーの他端部にはベローズの他端部を固定するカラーを設けると共に、このカラーの端部を僅かに外側に屈折させた外側屈折部を作り、アウターカバーの他端部に円錐状コイルバネを備え、この円錐状コイルバネの大径部をアウターカバーの他端部の内周面に、その小径部をカラーの前記外側屈折部の外周面にそれぞれ当接させ、それらの当接された部位においてＵ字状ボルト・ナットを介して、円錐状コイルバネの一部において、それぞれアウターカバーおよびカラーに固着させたことを特徴とする。
【００２７】
これにより、溶接機材の使用できない場所での固着も円滑に施され、繰り返し応力による固着部の破断などの不慮の事故を防止できる。かつＵ字状ボルトの断面形状を適宜選択して最も適切な固着手段を構成することが可能となる。
【００２８】
（解決手段５）
上記課題を達成するため請求項５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、両排気管の変位を吸収するベローズと、プレート材により前記ベローズの外周を覆う筒状に形成されるアウターカバーと、前記アウターカバーの一端部を被覆しベローズの一端部を固定するプロテクタと、アウターカバーの他端部にはベローズの他端部を固定するカラーを設け、アウターカバーの他端部は僅かに内側に屈折させた内側屈折部と、カラーの端部を僅かに外側に屈折させた外側屈折部を作り、アウターカバーの他端部に円錐状コイルバネを備え、この円錐状コイルバネの大径部を前記内側屈折部の内周面に、その小径部を前記外側屈折部の外周面にそれぞれ当接すると共に、該円錐状コイルバネの前記屈折部との当接部対向位置にそれぞれ前記アウターカバーおよびカラーから小片を打ち出してかしめることにより、前記円錐状コイルバネの大径部および小径部の一部をそれぞれアウターカバーおよびカラーに固着させたことを特徴とする。
【００２９】
これにより、屈折部と小片が共働して円錐状コイルバネの線部を挟持した状態にかしめられ、円錐状コイルバネのアウターカバーおよびカラーへの固着がなされるから、小物部品などを必要とせず、固定作業が極めて容易に行われ、作業効率に優れ、然も固着加工時にスプリングへ加熱することもなく、軽便・確実な固定手段が施行可能という効果がある。
【００３０】
【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。
【００３１】
（実施の形態１）
まず、構成を説明する。
【００３２】
実施の形態１は請求項１記載の発明に対応する。
【００３３】
全ての図面において、同一符号は同一若しくは相当部材を示す。
【００３４】
図１は実施の形態１の自動車排気系用フレキシブルチューブを管軸方向に上半分を切り開いた側断面図である。
【００３５】
図１（イ）はフレキシブルチューブの全体図を示し、１は第１排気管、２は第２排気管、３はベローズ、５はアウターカバー、６は円錐状コイルバネ、７はプロテクタ、８は第１インナーカバー、９は第２インナーカバー、１０はカラーである。
【００３６】
アウターカバー５は、管軸方向へ例えば１枚のプレート状鋼板を円形で、両排気管１，２の変位を吸収するベローズ３の外周を覆う筒状に形成され、プロテクタ７はアウターカバー５の一端部を被覆しベローズ３の一端部を固定する。
【００３７】
第１インナーカバー８とプロテクタ７はベローズ３の一端部を固定し、第２インナーカバー９とカラー１０はベローズ３の他端部を固定する。
【００３８】
円錐状コイルバネ６の大径部６ａはアウターカバー５の他端部に当接し、円錐状コイルバネ６の小径部６ｂはカラー１０のベローズ３側端部に当接する。
【００３９】
ここで本発明は、図１（ロ）に拡大説明図で示すように、円錐状コイルバネ６の大径部６ａと小径部６ｂにそれぞれ円錐状コイルバネ６の一部を包皮し、且つ包皮部に若干の縁部を持つスリーブ１１，１２を被せ、それらスリーブ１１，１２の縁部側面において、カラー１０およびアウターカバー５に円錐状コイルバネ６を固着させている。
【００４０】
なお、黒く塗り潰した部分は溶接部分である［以下同じ］。
【００４１】
このようにして、円錐状コイルバネ６のスプリング部分に内部組織的影響を与えずに、容易に固定が可能となる。つまり、円錐状コイルバネのスプリング特性は変化することなく、かつ円錐状コイルバネのカラーおよびアウターカバーへの固着も容易になされ、作成工数の削減とコストの低減、さらには小型かつ軽量のフレキシブルチューブが得られる。
【００４２】
（実施の形態２）
実施の形態２は請求項２記載の発明に対応する。
【００４３】
図２は実施の形態２の自動車排気系用フレキシブルチューブを管軸方向に上半分を切り開いた側断面図である。
【００４４】
図２（イ）はフレキシブルチューブの全体図を示し、アウターカバー５の一端部を僅かに内側に屈折させた内側屈折部５ａと、カラー１０の端部を外側に屈折させた外側屈折部１０ａを作る。この外側屈折部１０ａの折り曲げ部分は、円錐状コイルバネ６の鋼線半径と略同一の屈曲半径を有している。
【００４５】
ここで本発明は、図２（ロ）に拡大側断面図で示すように、この円錐状コイルバネ６の大径部６ａを前記内側屈折部５ａの外周面に、その小径部６ｂを前記外側屈折部１０ａの外周面にそれぞれ当接し、円錐状コイルバネ６の線部を押圧し固定する沿え板１３，１４を介して、円錐状コイルバネ６をアウターカバー５およびカラー１０に固着させている。
【００４６】
かくして、円錐状コイルバネ６のスプリング部分に内部組織的影響を与えないのは勿論、取付け固着が極めて容易に行われ得る。すなわち、円錐状コイルバネの線部を押圧し固定する沿え板１３，１４を媒介として円錐状コイルバネのカラーおよびアウターカバーへの固着がなされるから、作業が極めて容易に行われ、作業効率に優れ、然も固着加工時にスプリングへの熱伝導が少なく、軽便・確実な固定手段が施行可能となる。
【００４７】
（実施の形態３）
実施の形態３は請求項３記載の発明に対応する。
【００４８】
図３は実施の形態３の自動車排気系用フレキシブルチューブを管軸方向に上半分を切り開いた側断面図である。
【００４９】
図３（イ）はフレキシブルチューブの全体図を示し、図３（ロ）はその要部の拡大説明図である。
【００５０】
この円錐状コイルバネ６の大径部６ａを前記内側屈折部５ａの内周面に、その小径部６ｂを前記外側屈折部１０ａの外周面にそれぞれ当接し、この円錐状コイルバネ６の大径部６ａと小径部６ｂにそれぞれ円錐状コイルバネ６の一部を包皮するスリーブ１５ａ，１５ｂを被せる。尚、前記内側屈折部５ａの折り曲げ部分は、このスリーブ１５ｂと略同一半径の屈曲半径を有している。
【００５１】
それらスリーブ１５ａ，１５ｂの外周面において、カラー１０およびアウターカバー５に円錐状コイルバネ６を固着させる。
【００５２】
このようにして、円錐状コイルバネの一部を包皮するスリーブ１５ａ，１５ｂは、この円錐状コイルバネ６の大径部６ａおよび小径部６ｂを構成する端末から簡単に挿入可能であり、大径部６ａおよび小径部６ｂの曲率半径に適合する彎曲形状で作成しておけば良く、そのスリーブの外周面をカラーおよびアウターカバーに固着するだけで、コスト的に有利なベローズの収縮伸長をカバーする保持手段が得られる。
【００５３】
このスリーブ１５ａ，１５ｂの固着は、抵抗溶接、アーク溶接等の溶接手段で点付け、または接着剤による接着など適宜方法で行う。したがって円錐状コイルバネに直接溶接による熱が加わることはない。
【００５４】
（実施の形態４）
実施の形態４は請求項４記載の発明に対応する。
【００５５】
図４は実施の形態４の自動車排気系用フレキシブルチューブを管軸方向に上半分を切り開いた側断面図である。
【００５６】
図４（ａ）はフレキシブルチューブを切り欠いた端部側面図を示し、図４（ｂ）はその正面図、図４（ｃ）は取付けボルト・ナットの変形断面図、図４（ｄ）は取付けボルトの幾つかの横断面を示す図である。
【００５７】
この円錐状コイルバネ６の大径部６ａをアウターカバー５の他端部の内周面に、その小径部６ｂをカラー１０の前記外側屈折部１０ａの外周面にそれぞれ当接させ、それらの当接された部位においてＵ字状ボルト・ナット１６ａ，１６ｂを介して、円錐状コイルバネ６の一部において、それぞれアウターカバー５およびカラー１０に固着させている。
【００５８】
取付けボルト・ナットはいろいろの変形１６ｃ，１６ｄ，１６ｅ…が考えられるが、その中の３例を断面図として図３（ｃ）に示し、また取付けボルトの幾つかの横断面１６ｆ，１６ｇ，１６ｈ，…を図３（ｄ）に示す。
【００５９】
かくして、溶接機材の使用できない場所での固着も円滑に施され、繰り返し応力による固着部の破断などの不慮の事故を防止でき、Ｕ字状ボルトの断面形状を適宜選択して最も適切な固着手段が構成できる。
【００６０】
（実施の形態５〜７）
図５〜図７に示す実施の形態５〜７は請求項５記載の発明に対応し、実施の形態２と同様に、アウターカバー５の他端部は僅かに内側に屈折させた内側屈折部５ａと、カラー１０の端部を僅かに外側に屈折させた外側屈折部１０ａを設け、アウターカバー５の他端部に円錐状コイルバネ６を備え、この円錐状コイルバネ６の大径部６ａを前記内側屈折部５ａの内周面に、その小径部６ｂを前記外側屈折部１０ａの外周面にそれぞれ当接させている。この状態を前提として各実施の形態を説明する。
【００６１】
（実施の形態５）
図５（イ）はフレキシブルチューブの全体であって管軸方向に上半分を切り開いた側断面図を示し、図５（ロ）はその要部の平面図である。
【００６２】
この実施の形態では、円錐状コイルバネ６の前記屈折部５ａ，１０ａとの当接部対向位置に，それぞれ一外周当たり３カ所等配にして前記アウターカバー５から両端支持の帯状小片２０ａを、また同様に、カラー１０から帯状小片２１ａを、その一方の切断線がコイルバネ側面に接触する状態にして打ち出し、前記屈折部５ａまたは１０ａと共働して挟持するようにしてかしめることにより、前記円錐状コイルバネ６の大径部６ａおよび小径部６ｂの一部をそれぞれアウターカバー５およびカラー１０に固着させている。尚、前記内側屈折部５ａの折り曲げ部分は、円錐状コイルバネ６の鋼線半径と略同一半径を有している。
【００６３】
かくして、小物部品などを必要とせず、溶接機材の使用できない場所での固着も円滑に施され、繰り返し応力による固着部の破断などの不慮の事故を防止でき、小片２０ａ，２１ａの断面形状や個数などを適宜選択して適切な固着手段が構成できる。
【００６４】
（実施の形態６）
図６（イ）はフレキシブルチューブの全体であって管軸方向に上半分を切り開いた側断面図を示し、図６（ロ）はその要部の平面図である。
【００６５】
この実施の形態では、円錐状コイルバネ６の前記屈折部５ａ，１０ａとの当接部対向位置に，それぞれ前記アウターカバー５から片持ち支持の舌状小片２０ｂを、また同様に、カラー１０から舌状小片２１ｂを、その先端の切断線がコイルバネ側面に接触する状態となるように打ち出し、前記屈折部５ａまたは１０ａと共働して挟持するようにしてかしめることにより、前記円錐状コイルバネ６の大径部６ａおよび小径部６ｂの一部をそれぞれアウターカバー５およびカラー１０に固着させている。
【００６６】
かくして、小物部品などを必要とせず、溶接機材の使用できない場所での固着も円滑に施され、繰り返し応力による固着部の破断などの不慮の事故を防止でき、小片２０ｂ，２１ｂの断面形状や個数などを適宜選択して適切な固着手段が構成できる。
【００６７】
（実施の形態７）
図７（イ）はフレキシブルチューブの全体であって管軸方向に上半分を切り開いた側断面図を示し、図７（ロ）はその要部の平面図である。
【００６８】
この実施の形態では、円錐状コイルバネ６の前記屈折部５ａ，１０ａとの当接部対向位置に，それぞれ前記アウターカバー５から片持ち支持の舌状小片２０ｃを、また同様に、カラー１０から舌状小片２１ｃを、その両切断線がコイルバネにその鋼線の半径分程度かぶさり切断面先端からコイルバネ側面に巻き付いた状態にして打ち出し、前記屈折部５ａまたは１０ａと共働して挟持するようにしてかしめることにより、前記円錐状コイルバネ６の大径部６ａおよび小径部６ｂの一部をそれぞれアウターカバー５およびカラー１０に固着させている。
【００６９】
かくして、小物部品などを必要とせず、溶接機材の使用できない場所での固着も円滑に施され、繰り返し応力による固着部の破断などの不慮の事故を防止でき、小片２０ｃ，２１ｃの断面形状や個数などを適宜選択して適切な固着手段が構成できる。
【００７０】
なお、これまで図１，図２，図３，図４，図５，図６及び図７について、全てにおいてアウターカバー５の他端部においてのみ、円錐状コイルバネ６を設置した例を説明してきたが、必要に応じて、アウターカバー５の一端部におけるプロテクタ７を排除して、左右対象になるようにカラー１０と円錐状コイルバネ６を設置する手段も、本発明の範疇であることは勿論である。
【００７１】
次に、効果を説明する。
【００７２】
【発明の効果】
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あっては、第１排気管と第２排気管に両端部が接続され、両排気管の変位を吸収するベローズと、プレート材により前記ベローズの外周を覆う筒状に形成されるアウターカバーと、アウターカバーの一端部を被覆しベローズの一端部を固定するプロテクタと、アウターカバーの他端部にはベローズの他端部を固定するカラーを設け、アウターカバーの他端部に円錐状コイルバネを備え、この円錐状コイルバネの大径部と小径部にそれぞれ円錐状コイルバネの一部を包皮し且つ包皮部に若干の縁部を持つスリーブを被せ、それらスリーブの縁部側面において、前記カラーおよびアウターカバーに円錐状コイルバネを固着させたことから、円錐状コイルバネのスプリング特性は変化することなく、かつ円錐状コイルバネのカラーおよびアウターカバーへの固着も容易になされ、作成工数の削減とコストの低減、さらには小型かつ軽量のフレキシブルチューブが得られるという特段の効果を奏することができる。
【００７３】
請求項２記載の自動車排気系用フレキシブルチューブにあっては、第１排気管と第２排気管に両端部が接続され、両排気管の変位を吸収するベローズと、プレート材により前記ベローズの外周を覆う筒状に形成されるアウターカバーと、前記アウターカバーの一端部を被覆しベローズの一端部を固定するプロテクタと、アウターカバーの他端部にはベローズの他端部を固定するカラーを設け、アウターカバーの一端部を僅かに内側に屈折させた内側屈折部と、前記カラーの端部を外側に屈折させた外側屈折部を作り、円錐状コイルバネをアウターカバーの他端部に備え、この円錐状コイルバネの大径部を前記内側屈折部の外周面に、その小径部を前記外側屈折部の外周面にそれぞれ当接し、円錐状コイルバネの線部を押圧し固定する沿え板を介して、円錐状コイルバネをアウターカバーおよびカラーに固着させているので、円錐状コイルバネの線部を押圧し固定する沿え板を媒介として円錐状コイルバネのカラーおよびアウターカバーへの固着がなされるから、作業が極めて容易に行われ、作業効率に優れ、然も固着加工時にスプリングへの熱伝導が少なく、軽便・確実な固定手段が施行可能という効果がある。
【００７４】
請求項３記載の自動車排気系用フレキシブルチューブにあっては、第１排気管と第２排気管に両端部が接続され、両排気管の変位を吸収するベローズと、プレート材により前記ベローズの外周を覆う筒状に形成されるアウターカバーと、アウターカバーの一端部を被覆しベローズの一端部を固定するプロテクタと、アウターカバーの他端部にはベローズの他端部を固定するカラーを設け、アウターカバーの他端部は僅かに内側に屈折させた内側屈折部と、カラーの端部を僅かに外側に屈折させた外側屈折部を作り、アウターカバーの他端部に円錐状コイルバネを備え、この円錐状コイルバネの大径部を前記内側屈折部の内周面に、その小径部を前記外側屈折部の外周面にそれぞれ当接し、この円錐状コイルバネの大径部と小径部にそれぞれ円錐状コイルバネの一部を包皮するスリーブを被せ、それらスリーブを、その外周面において、前記カラーおよびアウターカバーに固着することにより前記カラーおよびアウターカバーに円錐状コイルバネを固着させたことから、円錐状コイルバネの一部を包皮するスリーブは、この円錐状コイルバネの大径部および小径部を構成する端末から簡単に挿入可能であり、大径部および小径部の曲率半径に適合する彎曲形状で作成しておけば良く、そのスリーブの外周面をカラーおよびアウターカバーに固着するだけで、所期の目的が達成可能となり、コスト的に有利なかつ信頼性の高い両排気管の変位を吸収するベローズの収縮伸長をカバーする保持手段が得られる。
【００７５】
請求項４記載の自動車排気系用フレキシブルチューブにあっては、第１排気管と第２排気管に両端部が接続され、両排気管の変位を吸収するベローズと、プレート材により前記ベローズの外周を覆う筒状に形成されるアウターカバーと、アウターカバーの一端部を被覆しベローズの一端部を固定するプロテクタと、アウターカバーの他端部にはベローズの他端部を固定するカラーを設けると共に、このカラーの端部を僅かに外側に屈折させた外側屈折部を作り、アウターカバーの他端部に円錐状コイルバネを備え、この円錐状コイルバネの大径部をアウターカバーの他端部の内周面に、その小径部をカラーの前記外側屈折部の外周面にそれぞれ当接させ、それらの当接された部位においてＵ字状ボルト・ナットを介して、円錐状コイルバネの一部において、それぞれアウターカバーおよびカラーに固着させているので、溶接機材の使用できない場所での固着も円滑に施され、繰り返し応力による固着部の破断などの不慮の事故を防止できる。かつＵ字状ボルトの断面形状を適宜選択して最も適切な固着手段を構成することが可能となる。
【００７６】
請求項５記載の自動車排気系用フレキシブルチューブにあっては、第１排気管と第２排気管に両端部が接続され、両排気管の変位を吸収するベローズと、プレート材により前記ベローズの外周を覆う筒状に形成されるアウターカバーと、前記アウターカバーの一端部を被覆しベローズの一端部を固定するプロテクタと、アウターカバーの他端部にはベローズの他端部を固定するカラーを設け、アウターカバーの他端部は僅かに内側に屈折させた内側屈折部と、カラーの端部を僅かに外側に屈折させた外側屈折部を作り、アウターカバーの他端部に円錐状コイルバネを備え、この円錐状コイルバネの大径部を前記内側屈折部の内周面に、その小径部を前記外側屈折部の外周面にそれぞれ当接すると共に、該円錐状コイルバネの前記屈折部との当接部対向位置にそれぞれ前記アウターカバーおよびカラーから小片を打ち出してかしめることにより、前記円錐状コイルバネの大径部および小径部の一部をそれぞれアウターカバーおよびカラーに固着させているので、小物部品などを必要とせず、組み立て工程に係る作業が極めて容易に行われ、作業効率に優れ、然も固着加工時にスプリングへ加熱することもなく、軽便・確実な固定手段が施行可能という効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】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し、
（イ）はフレキシブルチューブの全体を管軸方向に上半分を切り開いた側断面図、
（ロ）はその要部を示す拡大説明図である。
【図２】実施の形態２の自動車排気系用フレキシブルチューブを示し、
（イ）はフレキシブルチューブの全体を管軸方向に上半分を切り開いた側断面図、
（ロ）はその要部を示す拡大側断面図である。
【図３】実施の形態３の自動車排気系用フレキシブルチューブを示し、
（イ）はフレキシブルチューブの全体を管軸方向に上半分を切り開いた側断面図、
（ロ）はその要部を示す拡大説明図である。
【図４】実施の形態４の自動車排気系用フレキシブルチューブを示し、
（ａ）はフレキシブルチューブを管軸方向に上半分を切り開いた切り欠いた端部側面図、
（ｂ）はその正面図、
（ｃ）は取付けボルト・ナットの変形断面図、
（ｄ）は取付けボルトの幾つかの横断面を示す図である。
【図５】実施の形態５の自動車排気系用フレキシブルチューブを示し、
（イ）はフレキシブルチューブの全体を管軸方向に上半分を切り開いた側断面図、
（ロ）はその要部を示す平面図である。
【図６】実施の形態６の自動車排気系用フレキシブルチューブを示し、
（イ）はフレキシブルチューブの全体を管軸方向に上半分を切り開いた側断面図、
（ロ）はその要部を示す平面図である。
【図７】実施の形態７の自動車排気系用フレキシブルチューブを示し、
（イ）はフレキシブルチューブの全体を管軸方向に上半分を切り開いた側断面図、
（ロ）はその要部を示す平面図である。
【図８】従来例１の自動車排気系用フレキシブルチューブの側断面図である。
【図９】従来例２の自動車排気系用フレキシブルチューブの側断面図である。
【図１０】従来例３の自動車排気系用フレキシブルチューブの側断面図である。
【符号の説明】
１ 第１排気管
２ 第２排気管
３ ベローズ
５ アウターカバー
５ａ アウターカバーの屈折部
６ 円錐状コイルバネ
６ａ 円錐状コイルバネの大径部
６ｂ 円錐状コイルバネの小径部
７ プロテクタ
８ 第１インナーカバー
９ 第２インナーカバー
１０ カラー
１０ａ カラーの屈折部
１１，１２，１５ａ，１５ｂ スリーブ
１３，１４ 沿え板
１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１６ｄ，１６ｅ Ｕ字状ボルト・ナット
１６ｆ，１６ｇ，１６ｈ 各種断面のＵ字状ボルト・ナット
Claims (5)
- 第１排気管（１）と第２排気管（２）に両端部が接続され、両排気管（１），（２）の変位を吸収するベローズ（３）と、
プレート材により前記ベローズ（３）の外周を覆う筒状に形成されるアウターカバー（５）と、
前記アウターカバー（５）の一端部を被覆しベローズ（３）の一端部を固定するプロテクタ（７）と、
アウターカバー（５）の他端部にはベローズ（３）の他端部を固定するカラー（１０）を設け、
アウターカバー（５）の他端部に円錐状コイルバネ（６）を備え、この円錐状コイルバネ（６）の大径部と小径部にそれぞれ円錐状コイルバネ（６）の一部を包皮し且つ包皮部に若干の縁部を持つスリーブ（１１，１２）を被せ、それらスリーブ（１１，１２）の縁部側面において、前記カラー（１０）およびアウターカバー（５）に円錐状コイルバネ（６）を固着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。 - 第１排気管（１）と第２排気管（２）に両端部が接続され、両排気管（１），（２）の変位を吸収するベローズ（３）と、
プレート材により前記ベローズ（３）の外周を覆う筒状に形成されるアウターカバー（５）と、
前記アウターカバー（５）の一端部を被覆しベローズ（３）の一端部を固定するプロテクタ（７）と、
アウターカバー（５）の他端部にはベローズ（３）の他端部を固定するカラー（１０）を設け、
アウターカバー（５）の一端部を僅かに内側に屈折させた内側屈折部と、前記カラー（１０）の端部を外側に屈折させた外側屈折部を作り、円錐状コイルバネ（６）をアウターカバー（５）の他端部に備え、この円錐状コイルバネ（６）の大径部を前記内側屈折部の外周面に、その小径部を前記外側屈折部の外周面にそれぞれ当接し、円錐状コイルバネ（６）の線部を押圧し固定する沿え板（１３，１４）を介して、円錐状コイルバネ（６）をアウターカバー（５）およびカラー（１０）に固着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。 - 第１排気管（１）と第２排気管（２）に両端部が接続され、両排気管（１），（２）の変位を吸収するベローズ（３）と、
プレート材により前記ベローズ（３）の外周を覆う筒状に形成されるアウターカバー（５）と、
前記アウターカバー（５）の一端部を被覆しベローズ（３）の一端部を固定するプロテクタ（７）と、
アウターカバー（５）の他端部にはベローズ（３）の他端部を固定するカラー（１０）を設け、
アウターカバー（５）の他端部は僅かに内側に屈折させた内側屈折部と、カラー（１０）の端部を僅かに外側に屈折させた外側屈折部を作り、
アウターカバー（５）の他端部に円錐状コイルバネ（６）を備え、この円錐状コイルバネ（６）の大径部を前記内側屈折部の内周面に、その小径部を前記外側屈折部の外周面にそれぞれ当接し、この円錐状コイルバネ（６）の大径部と小径部にそれぞれ円錐状コイルバネ（６）の一部を包皮するスリーブ（１５ａ，１５ｂ）を被せ、
それらスリーブ（１５ａ，１５ｂ）を、その外周面において、前記カラー（１０）およびアウターカバー（５）に固着することにより前記カラー（１０）およびアウターカバー（５）に円錐状コイルバネ（６）を固着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。 - 第１排気管（１）と第２排気管（２）に両端部が接続され、両排気管（１），（２）の変位を吸収するベローズ（３）と、
プレート材により前記ベローズ（３）の外周を覆う筒状に形成されるアウターカバー（５）と、
前記アウターカバー（５）の一端部を被覆しベローズ（３）の一端部を固定するプロテクタ（７）と、
アウターカバー（５）の他端部にはベローズ（３）の他端部を固定するカラー（１０）を設けると共に、このカラー（１０）の端部を僅かに外側に屈折させた外側屈折部を作り、
アウターカバー（５）の他端部に円錐状コイルバネ（６）を備え、この円錐状コイルバネ（６）の大径部をアウターカバー（５）の他端部の内周面に、その小径部をカラー（１０）の前記外側屈折部の外周面にそれぞれ当接させ、それらの当接された部位においてＵ字状ボルト・ナットを介して、円錐状コイルバネ（６）の一部において、それぞれアウターカバー（５）およびカラー（１０）に固着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。 - 第１排気管（１）と第２排気管（２）に両端部が接続され、両排気管（１），（２）の変位を吸収するベローズ（３）と、
プレート材により前記ベローズ（３）の外周を覆う筒状に形成されるアウターカバー（５）と、
前記アウターカバー（５）の一端部を被覆しベローズ（３）の一端部を固定するプロテクタ（７）と、
アウターカバー（５）の他端部にはベローズ（３）の他端部を固定するカラー（１０）を設け、
アウターカバー（５）の他端部は僅かに内側に屈折させた内側屈折部と、カラー（１０）の端部を僅かに外側に屈折させた外側屈折部を作り、
アウターカバー（５）の他端部に円錐状コイルバネ（６）を備え、この円錐状コイルバネ（６）の大径部を前記内側屈折部の内周面に、その小径部を前記外側屈折部の外周面にそれぞれ当接すると共に、該円錐状コイルバネ（６）の前記屈折部との当接部対向位置にそれぞれ前記アウターカバー（５）およびカラー（１０）から小片（２０ａ，２０ｂ，２０ｃ）および小片（２１ａ，２１ｂ，２１ｃ）を打ち出してかしめることにより、前記円錐状コイルバネ（６）の大径部および小径部の一部をそれぞれアウターカバー（５）およびカラー（１０）に固着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。
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
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-
1997
- 1997-07-11 JP JP18681297A patent/JP3810894B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11519527B2 (en) | 2020-05-06 | 2022-12-06 | Caterpillar Inc. | Hose assembly and method of using hose assembly |
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