JPH0355778Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、エンジンの排気管同士を接続するフ
レキシブルチユーブ構造に関する。

（従来技術） 従来、自動車のエンジンの排気管においては、
一般に排気管の上流側の途中部にフレキシブルチ
ユーブを介装して、エンジンから排気管に伝播す
る振動等を吸収するようになつている。

上記フレキシブルチユーブ構造としては、通常
金属製ジヤバラ状可撓管の内側にインナブレード
を設けてその内部に排気流通路を形成するととも
に、その外側に可撓管保護のためのアウタブレー
ドを設けたものが用いられる。

ところで、この種フレキシブルチユーブ構造に
おいては、インナブレード内を流れる高速の排気
ガスがインナブレードの〓間から可撓管内へ流れ
出てそこに衝突する際に0.5〜4.0KHzの不快な気
流音が発生し、排気騒音を悪化させるという問題
がある。

そこで、例えば実開昭59−182620号公報には、
可撓管とアウタブレードとの間に吸音材を充填
し、上記気流音を低減するようにしたフレキシブ
ルチユーブ構造が記載されている。

しかし、上記フレキシブルチユーブ構造のよう
に可撓管とアウタブレードとの間に吸音材を充填
する場合には、可撓管の変形が自由でなくなつて
フレキシブルチユーブのバネ定数が過大になるこ
と、吸音材内にアウタブレードを通つて侵入する
水分が残留し易く可撓管とアウタブレードの腐食
原因になること、などの欠点がある。

（考案の目的） 本考案は、上記の諸欠点に鑑みてなされたもの
で、上記気流音による騒音悪化を防止でき且つバ
ネ定数の増加をも抑制し得るようなエンジンのフ
レキシブルチユーブ構造を提供することを目的と
する。

（考案の構成） 本考案に係るエンジンのフレキシブルチユーブ
構造は、排気管同士を連結するフレキシブルチユ
ーブ構造において、上記両排気管を接続するジヤ
バラ状の可撓パイプを設け、内部に排気流通路を
形成する１枚のインナブレードを可撓パイプの内
側に設けてその上流側端部を上流側の排気管に接
続し、上記インナブレード周面の全表面積に対す
る開口部全面積の割合を1.5〜3.5％の範囲に設定
したものである。

（考案の効果） 本考案に係るエンジンのフレキシブルチユーブ
構造においては、以上のようにインナブレードの
周面の全表面積に対する開口部の全面積の割合
（以下、開口率という）の上限値を3.5％に設定し
たことにより、インナブレードの開口部から可撓
パイプ内へ流れでる排気ガスの乱流エネルギを抑
えて気流音による騒音悪化を防止することが出来
るとともに、開口率の下限値を1.5％に設定した
ことによりインナブレードのバネ定数の増大を抑
制してフレキシブルチユーブの可撓性を確保する
ことが出来る。

（実施例） 以下、本考案の実施例を図面に基いて説明す
る。第１図に示したフレキシブルチユーブは、自
動車用エンジンの排気管の途中部に介装され上流
側排気管１Ａと下流側排気管１Ｂとを接続するた
めのものである。

このフレキシブルチユーブは、ステンレス薄板
製ジヤバラ状の可撓パイプ２と、この可撓パイプ
２の内側に配設され内部に排気通路を形成するイ
ンナブレード３と、上記可撓パイプ２の外側に可
撓パイプ２の保護のために設けられたアウタブレ
ード４とを備えている。

上記可撓パイプ２の両端部はパイプ状をなし、
その上流側端部は上流側排気管１Ａに外嵌させて
スポツト溶接され、またその下流端部は下流側排
気管１Ｂに外嵌させてスポツト溶接されている。

上記インナブレード３は、第２図に示すように
例えば0.4mmの太さのステンレス製線材を９本ず
つバンド状にしたものを斜め方向に交互に編んで
なる１重のブレードでもつて筒状に形成したもの
で、その上流端部には保形且つ固定用リング３
ａ，３ｂが内外に嵌合されていて、この上流側端
部は上流側排気管１Ａに内嵌させてスポツト溶接
されており、インナブレード３の下流側端部には
保形且つ固定用リング３ｃが外嵌され、この下流
側端部が下流側排気管１Ｂに軸方向へ摺動自在に
内嵌されている。

上記アウタブレード４は、インナブレード３と
略同様に、例えば0.4mmの太さのステンレス製線
材を７本ずつハンド状にしたものを斜め方向に交
互に編んでなる１重のブレードでもつて構成さ
れ、その上流側端部４ａは上流側排気管１Ａに外
嵌させるとともにこの上流側端部４ａにステンレ
ス製の筒体５を外嵌させ、スポツト溶接により筒
体５と上流側端部４ａと上流側排気管１Ａとが接
合されており、これと同様にアウタブレード４の
下流側端部４ｂは下流側排気管１Ｂに外嵌させる
とともに、この下流側端部４ｂにステンレス製筒
体６を外嵌させ、スポツト溶接により筒体６と下
流側端部４ｂとを下流側排気管１Ｂとが接合され
ている。

ここで、上記インナブレード３内の排気流通路
を流れる排気ガス流の一部がインナブレード３の
開口部７を通り可撓パイプ２内へ流れ込み可撓パ
イプ２内で乱流状となつて気流音を発生させ、こ
の気流音が可撓パイプ２を透過して排気騒音を悪
化させる問題となる。

第３図は、上記気流音についての周波数分析結
果を定性的に示すもので、インナブレード３の周
面の開口率が小さくなる程、上記気流音の騒音レ
ベルが低下していくことが判明した。

尚、騒音レベルD_pは排気騒音として殆ど悪影
響を及ぼさないと考えられる気流音の無い車両全
体の騒音（以下、全体騒音という）レベルであ
り、例えば、急加速時における可撓パイプ２の外
方100mm箇所の騒音が約80dB程度である。

上記騒音レベルD_p以上の気流音は0.5〜4.0KHz
の周波数の甲高い不快音である。

従つて、上記フレキシブルチユーブから生じる
気流音を抑制するためには、インナブレード３の
開口率を極力小さくすればよい。

しかしながら、インナブレード３の開口率を余
り小さくすると、インナブレード３のバネ定数が
過大になつてフレキシブルチユーブの所期の機能
が得られなくなる。

第４図はインナブレード３の開口率とバネ定数
との関係を示すもので、開口率1.9％付近からバ
ネ定数が急上昇していくことが判る。

開口率1.5％のインナブレード３は、第２図に
示した９本編みのブレードに対応するもので、こ
のインナブレード３のバネ定数は許容し得る値で
あるが、10本編みのブレードとなるとバネ定数が
極めて大きくなつてしまうのでフレキシブルチユ
ーブとしての機能が得られなくなる。

つまり、上記のようにインナブレード３の制約
も配慮してインナブレード３の開口率の下限値は
1.5％に設定するのが望ましい。

次に、上記インナブレード３の開口率の上限値
を確定するために、４種のフレキシブルチユーブ
を用いてそのインナブレード３内の排気ガス流速
を変えて行つた実験結果について第５図により説
明する。

図中のプロツトした黒点は、各開口率のインナ
ブレード３の場合に、気流音が発生し始めるガス
流速を示すもので、これら黒点を結んで得られる
境界線１０はインナブレード３の開口率をＲ
（％）、ガス流速をｖ（ｍ／ｓ）としたときにＲ＝
（4.1−0.019v）の式となる。

即ち、上記境界線１０よりも下側の領域が気流
音無発生域で、境界線１０よりも上側の領域が気
流音発生域である。

但し、上記気流音無発生域とは、気流音の騒音
レベルが全体騒音レベルに低下しその気流音が排
気騒音を悪化させない領域のことである。

ところで、各種自動車エンジンでは、排気ガス
流量も排気管の径も種々異なつているけれども、
アイドル回転以上のガス流速は30〜135m／ｓの
範囲に入つていること、アイドル回転状態におい
ては気流音が殆んど悪影響を及ぼさないことなど
に鑑みると、インナブレード３の開口率の上限値
としてはｖ＝30m／ｓに対応する開口率3.5％に
設定することが望ましい。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案の実施例を示すもので、第１図は
フレキシブルチユーブ構造の部分縦断面図、第２
図はインナブレードのブレード構造を示す図、第
３図は気流音の周波数特性図、第４図はインナブ
レードの開口率とバネ定数との関係を示す線図、
第５図はガス流速と開口率とをパラメータとして
気流発生域と気流音無発生域を示す説明図であ
る。 １Ａ……上流側排気管、１Ｂ……下流側排気
管、２……可撓パイプ、３……インナブレード。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 排気管同士を連結するフレキシブルチユーブ構
   造において、上記両排気管を接続するジヤバラ状
   の可撓パイプを設け、内部に排気流通路を形成す
   る１枚のインナブレードを可撓パイプの内側に設
   けてその上流側端部を上流側の排気管に接続し、
   上記インナブレード周面の全表面積に対する開口
   部全面積の割合を1.5〜3.5％の範囲に設定したこ
   とを特徴とするエンジンのフレキシブルチユーブ
   構造。