JPH04331891A - 排気管用フレキシブルパイプ装置 - Google Patents

排気管用フレキシブルパイプ装置

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JPH04331891A
JPH04331891A JP3126497A JP12649791A JPH04331891A JP H04331891 A JPH04331891 A JP H04331891A JP 3126497 A JP3126497 A JP 3126497A JP 12649791 A JP12649791 A JP 12649791A JP H04331891 A JPH04331891 A JP H04331891A
Authority
JP
Japan
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pipe
flexible
bellows
exhaust pipe
exhaust
Prior art date
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Pending
Application number
JP3126497A
Other languages
English (en)
Inventor
Suekichi Hanshimoseki
半下石 末吉
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Priority to JP3126497A priority Critical patent/JPH04331891A/ja
Publication of JPH04331891A publication Critical patent/JPH04331891A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01N13/00Exhaust or silencing apparatus characterised by constructional features
    • F01N13/18Construction facilitating manufacture, assembly, or disassembly
    • F01N13/1805Fixing exhaust manifolds, exhaust pipes or pipe sections to each other, to engine or to vehicle body
    • F01N13/1811Fixing exhaust manifolds, exhaust pipes or pipe sections to each other, to engine or to vehicle body with means permitting relative movement, e.g. compensation of thermal expansion or vibration
    • F01N13/1816Fixing exhaust manifolds, exhaust pipes or pipe sections to each other, to engine or to vehicle body with means permitting relative movement, e.g. compensation of thermal expansion or vibration the pipe sections being joined together by flexible tubular elements only, e.g. using bellows or strip-wound pipes

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Exhaust Silencers (AREA)
  • Joints Allowing Movement (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、車両の排気系に介装さ
れる排気管用フレキシブルパイプ装置に関する。
【0002】
【従来の技術】車両の排気系路に介装されるフレキシブ
ルパイプ(ベローズ管)を外力から保護するようにした
技術の一例として、たとえば実開昭57−54614号
公報、実開昭62−38415号公報が知られている。 しかし、この公報に示す装置の場合は、ベローズ管のほ
とんどが露出するため、飛石や路面との干渉によってベ
ローズ管が損傷するという問題がある。また、実開昭6
2−38415号公報の装置では、振動によって連結部
分における上流側ステーと下流側ステーとが干渉し、打
音が発生するという問題があり、さらに、この装置では
、ボルトと各ステーとの間のガタによっても打音が発生
する。そこで、飛石や路面との干渉からベローズ管を確
実に保護し、かつ曲げ方向以外の変位入力を大幅に低減
することができ、しかも打音の発生を防止することがで
きる排気管用フレキシブルパイプ装置が提案されている
(実願平1−74947号、実願平2−21841号)
【0003】図3および図4は、実願平2−21841
号に開示されている排気管用フレキシブルパイプ装置を
示している。フレキシブルパイプ装置1は、軸方向およ
び曲げ方向に変位可能なベローズ管2を有している。ベ
ローズ管2の中央部には蛇腹状の可撓部3が形成されて
いる。ベローズ管2の端部の内側には、排気管18、1
9が挿通されている。ベローズ管2の両端には、ベロー
ズ管2を覆うサポートカバー4、5が溶接W4 によっ
て固定されている。一方のサポートカバー4と他方のサ
ポートカバー5とは、連結ピン11と弾性部材であるワ
イヤメッシュ14とを有する一対のピン連結部10を介
して連結されている。連結ピン11のフランジ部は、ス
ポット溶接W5 によってサポートカバー5の内面に固
定されている。
【0004】サポートカバー5の外面から突出した連結
ピン11の外周には、上述のワイヤメッシュ14が配置
されている。ワイヤメッシュ14は、線径の細い金網等
をプレス加工したものであり、ハット状に形成されてい
る。このワイヤメッシュ14は、クッションとして作用
するものであり、所定以内の荷重に対しては、弾性変形
するようになっている。径の大きなサポートカバー4の
平面部には、ワイヤメッシュ14の筒状部が差込み可能
な切欠部15が形成されている。サポートカバー4の外
周面から突出したワイヤメッシュ14の部分はプレス成
形されたキャップ16によって覆われている。キャップ
16は、周方向に延びる3個所の溶接W6 によりサポ
ートカバー4に固定されている。
【0005】このように構成された排気管用フレキシブ
ルパイプ装置においては、ベローズ管の両端部に、この
ベローズ管2を覆うサポートカバー4、5を固定したの
で、とくに強度的に弱い可撓部3は、飛石や路面との干
渉による損傷から確実に保護される。また、各サポート
カバー4、5は、ピン連結部10を介してピン連結され
ているので、排気管の変位方向にはベローズ管2は容易
に曲げ変形し、エンジンのローリング等による排気管の
変位はこれによって吸収される。また、ピン連結部分に
は弾性部材であるワイヤメッシュ14が介装されている
ので、サポートカバー4、5同士またはサポートカバー
4、5と連結ピン10との接触による打音の発生も防止
される。さらに、ピン連結部分にワイヤメッシュ14を
介装させることにより、ワイヤメッシュ14の弾性変形
によって排気管の振動の低減がはかれる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
装置にもまだ解決すべき問題が残されている。つまり、
連結ピン11の外周に配置される弾性力を有するワイヤ
メッシュ14を、排気系のような高温環境でかつ振動の
激しい状態で使用すると、経時劣化によりへたりや摩耗
が著しくなり、連結部分にガタが生じる。したがって、
長期間の使用後には従来装置と同様にサポートカバーの
連結部分のガタによって打音が発生する。という問題が
ある。
【0007】本発明は、上記の問題に着目し、各サポー
トカバーを連結するピン連結部分に介装される弾性部材
が経時劣化によりへたりが生じても、ピン連結部分にガ
タを生じさせない排気管用フレキシブルパイプ装置を提
供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】この目的に沿う本発明に
係る排気管用フレキシブルパイプ装置は、ベローズ管の
両端部に、該ベローズ管を覆う径の異なるサポートカバ
ーをそれぞれ固定し、前記各サポートカバーを、前記ベ
ローズ管の可撓分の外周で弾性部材を介して連結ピンで
連結した排気管用フレキシブルパイプ装置において、前
記ベローズ管の可撓部を排気管方向に弾性変形させた状
態で前記各サポートカバーを連結したものから成る。
【0009】
【作用】このように構成された排気管用フレキシブルパ
イプ装置においては、ベローズ管の可撓部を排気管軸方
向に弾性変形させた状態で、各サポートカバーを連結し
ているため、可撓部に排気管軸方向の付勢力をもたせる
ことができる。そのため、各サポートカバーを連結する
部分の弾性部材が経時劣化によってへたり、ピン連結部
分にガタが生じても、ベローズ管の可撓部の付勢力によ
って連結ピンをガタの吸収する方向に移動させることが
できる。したがって、連結ピンは常時弾性部材に押圧さ
れ、打音の発生が防止される。このように、ベローズ管
の可撓部の弾性力を利用してガタの発生を吸収するため
、部品の増加もなく信頼性の向上がはかれる。
【0010】
【実施例】以下に、本発明に係る排気管用フレキシブル
パイプ装置の望ましい実施例を、図面を参照して説明す
る。図1および図2は、本発明の一実施例を示しており
、とくにFF(フロントエンジンフロントドライブ)の
車両に適用した例を示している。図2において、21は
車両20に搭載されたエンジンを示しており、このエン
ジン21はクランク軸の向きが車両の走行方向に対して
ほぼ直角となる横置きに配置されている。エンジン21
のシリンダヘッドの一方の側面には、下方に湾曲するエ
キゾーストマニホールド22が取付けられている。エキ
ゾーストマニホールド22の下流端には、上下方向に延
びる排気管23が接続されている。
【0011】排気管23の下流端には、後述するフレキ
シブルパイプ装置31が取付けられている。フレキシブ
ルパイプ装置31の下流端には、排気管24が取付けら
れており、この排気管24の上流側はL字状に屈曲され
、後部は車両の床面に沿って水平に延びている。排気管
24の後端は、車両の後部に配置されるマフラ25に接
続されている。マフラ25の後部には、さらに排気管2
6が接続されており、排気管26は車両後方に延びてい
る。排気管24、26およびマフラ25は、図示されな
いサポート部によって車体に支持されている。本実施例
では、フレキスブルパイプ装置31は、エキゾーストマ
ニホールド22の直下に軸心Aが上下方向になるように
配置されているが、これは一例であり、たとえば2点鎖
線で示すように、排気管24の水平方向に延びる部分に
配置する構成としてもよい。
【0012】図1は、フレキシブルパイプ装置31を示
している。図中、32はベローズ管を示している。ベロ
ーズ管32は、材質がステンレスから構成されており、
中央部には蛇腹状の可撓部33が形成されている。ベロ
ーズ管32の可撓部33は、たとえばバルジ加工によっ
て形成されており、可撓部33は排気管軸方向(軸心A
方向)および曲げ方向に弾性変形可能となっている。ベ
ローズ管32の端部の内側には、円筒状のインナパイプ
36が挿入されている。
【0013】ベローズ管32の両端には、ベローズ管3
2を覆うサポートカバー34、35が固定されている。 各サポートカバー34、35は、筒状に形成されている
。排気上流側に位置する一方のサポートカバー34の径
は、排気下流側に位置する他方のサポートカバー35の
径よりも大となっている。サポートカバー34とサポー
トカバー35は、ベローズ管32の可撓部33の外方に
位置する一対の連結手段41によってピン連結されてい
る。
【0014】連結手段41は、連結ピン42、キャップ
43、弾性部材44とから構成されている。連結ピン4
2は筒状に形成されており、一端が溶接W1によって他
方のサポートカバー35の外周面に固定されている。キ
ャップ43は断面形状がコの字状に形成されており、外
周面が溶接W2 によって一方のサポートカバー34の
端部に固定されている。連結ピン42の外方端および外
周面は、キャップ43によって覆われている。弾性部材
44は、連結ピン42の外周面とキャップ43の内周面
との間に位置している。弾性部材44は、線径の細い金
網等をプレス加工したワイヤメッシュから構成されてお
り、円筒状に形成されている。弾性部材44は、クッシ
ョンとして作用するものであり、所定以内の荷重に対し
て弾性変形するようになっている。連結手段41の組付
時には、弾性部材44によって連結ピン42とキャップ
43とのガタはほぼゼロになっている。
【0015】サポートカバー34とサポートカバー35
との連結時には、図1に示すようにベローズ管22が軸
方向に距離Lだけ圧縮され、可撓部33が弾性変形され
る。そして、可撓部33が弾性変形された状態で、弾性
部材44を介して連結ピン42とキャップ43との連結
が行なわれる。
【0016】一対の連結手段41のうち一方の連結手段
41には、圧縮コイルスプリング45が設けられている
。圧縮コイルスプリング45は、円筒状に形成された連
結ピン42の内側に配設されている。圧縮コイルスプリ
ング45は、サポートカバー34に固定されたキャップ
43をサポートカバー35に対して外方に付勢する機能
を有している。キャップ43が圧縮コイルスプリング4
5によって外方に付勢された状態では、圧縮コイルスプ
リング45が設けられていない連結手段41側の弾性部
材44は、一端面がキャップ43の底面部に当接し、他
端面がサポートカバー35の外周面に当接するようにな
っている。したがって、この状態では連結手段41には
連結ピン42の軸方向のガタが発生しないようになって
いる。
【0017】つぎに、上記の排気管用フレキシブルパイ
プ装置における作用について説明する。車両の走行中は
、タイヤによって跳ね飛ばされた小石等が排気管に衝突
し、強度的に弱いベローズ管32が損傷するおそれがあ
るが、ベローズ管32のほとんどがサポートカバー34
、35によって覆われているため、小石等が直接ベロー
ズ管32に衝突することはなくなり、ベローズ管32は
飛石から確実に保護される。
【0018】車両の走行時には、路面の凹凸によってエ
ンジンが図2に示す矢印D方向にローリングするが、こ
の場合、フレキシブルパイプ装置31は軸心Bを中心と
して屈曲するので、ローリングによる排気管の変位が吸
収される。一方のサポートカバー34と他方のサポート
カバー35は、連結ピン42、弾性部材44、キャップ
43とからなる1対の連結手段41によりピン連結され
ているので、軸心Bを中心とする曲げ方向以外のベロー
ズ管22への変位入力は、大幅に低減される。つまり、
上下、左右、引圧方向の変位入力のほとんどは、剛性の
大きなサポートカバー34、35に作用することになり
、ベローズ管32の耐久性は飛躍的に向上される。
【0019】また、連結手段41にワイヤメッシュから
なる弾性部材44を介装させることで、サポートカバー
34、35同士の接触および連結ピン42とサポートカ
バー34側のキャップ43との接触が防止され、振動に
よる打音発生の防止がはかれるとともに、弾性部材44
の弾性変形により、排気管23、24の曲げ振動が減衰
され、排気管の制振効果および耐久性の向上がはかれる
【0020】しかし、ワイヤメッシュからなる弾性部材
44を排気系のような高温環境でかつ振動の激しい条件
で使用すると、経時劣化により弾性部材44のへたりや
摩耗が著しくなり、ピン連結部分にガタが生じる。そこ
で、本実施例ではベローズ管32の可撓部33の弾性変
形によって生じる付勢力を利用してこれを解消している
【0021】図1に示すように、サポートカバー34と
サポートカバー35との連結時には、ベローズ管32が
軸方向に距離Lだけ圧縮され、可撓部33が弾性変形さ
れる。そして、可撓部33が弾性変形された状態で弾性
部材44を介して連結ピン42とキャップ43との連結
が行なわれる。したがって、ベローズ管32が軸方向に
圧縮された状態では、可撓部33が圧縮ばねと同様の機
能を果たすことになり、可撓部33に排気管軸方向の付
勢力をもたせることができる。そのため、各サポートカ
バー34、35を連結する連結手段41の弾性部材44
が経時劣化によってへたったり、ピン連結部分にガタが
生じた場合でも、可撓部33の付勢力によって連結ピン
42をガタを吸収させる方向に移動させることができる
。したがって、経時劣化によって弾性部材44のばね力
が著しく弱くなった場合でも、ベローズ管32の可撓部
33の付勢力によって連結ピン42と弾性部材44とキ
ャップ43とは常時密着され、ガタの発生が確実に防止
される。したがって、長期間にわたる使用においても、
連結手段41には連結ピン42の半径方向のガタは生じ
なくなり、ガタによる打音の発生が防止される。
【0022】また、一方の連結手段41の連結ピン42
の内側には、圧縮コイルスプリング45が設けられてい
るので、この圧縮コイルスプリング45の付勢力により
、他方の連結手段41側では弾性部材44の各端面にキ
ャップ43の底面とサポートカバー35の外周面とが当
接することになる。したがって、サポートカバー34と
サポートカバー35の連結ピン42軸方向の相対移動が
阻止され、この方向のガタの発生による打音の発生も防
止される。
【0023】
【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る排気
管用フレキシブルパイプ装置によるときは、ベローズ管
の可撓部を排気管方向に弾性変形させた状態で、各サポ
ートカバーを連結するようにしたので、各サポートカバ
ーの連結部分に介装される弾性部材が経時劣化し、サポ
ートカバーの連結部分にガタが生じた場合でも、ベロー
ズ管の可撓部の付勢力によって連結ピンをガタを吸収す
る方向に移動させることができる。したがって、長期に
わたる使用でも各サポートカバーを連結する連結部分に
はガタは生じることはなくなり、ガタによる打音の発生
を防止することができる。
【0024】また、ベローズ管の可撓部の付勢力によっ
て連結部分のガタの除去が可能になるので、ガタ発生防
止のために必要であった連結部分の嵌め合い公差の精度
を著しく緩和させることができる。したがって、連結部
分の部品を高精度に製作する必要がなくなり、生産コス
トの低減がはかれる。さらに、従来から存在するベロー
ズ管の弾性力を利用しているので、新たな部品を追加す
る必要もなくなる。したがって、装置の構成が簡素化で
き、装置の信頼性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例に係る排気管用フレキシブル
パイプ装置の断面図である。
【図2】図1の装置が取付けられた車両の排気系の概略
構成図である。
【図3】従来の排気管用フレキシブルパイプ装置の断面
図である。
【図4】図3の側面図である。
【符号の説明】
31  フレキシブルパイプ装置 32  ベローズ管 33  可撓部 34  サポートカバー 35  サポートカバー 41  連結手段 42  連結ピン 43  キャップ 44  弾性部材(ワイヤメッシュ)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  ベローズ管の両端部に、該ベローズ管
    を覆う径の異なるサポートカバーをそれぞれ固定し、前
    記各サポートカバーを、前記ベローズ管の可撓分の外周
    で弾性部材を介して連結ピンで連結した排気管用フレキ
    シブルパイプ装置において、前記ベローズ管の可撓部を
    排気管方向に弾性変形させた状態で前記各サポートカバ
    ーを連結したことを特徴とする排気管用フレキシブルパ
    イプ装置。
JP3126497A 1991-05-01 1991-05-01 排気管用フレキシブルパイプ装置 Pending JPH04331891A (ja)

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JP3126497A JPH04331891A (ja) 1991-05-01 1991-05-01 排気管用フレキシブルパイプ装置

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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPH07217430A (ja) * 1994-01-31 1995-08-15 Toyota Motor Corp 排気管用可撓継手
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