JPH0748972Y2 - 排気管理フレキシブルパイプ装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、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し、とくにフレキシブルパイプを外
力から保護するようにしたフレキシブルパイプ装置に関
する。

〔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60−40885号公報、実開昭
62−38415号公報が知られている。

第７図は、上述の実開昭57−54614号公報に開示された
装置を示している。図に示すように、排気管１と排気管
２との間には、フレキシブルパイプ３が介装されてい
る。フレキシブルパイプ３の近傍には、弾性体４を介装
した２組の補助サポート５がフレキシブルパイプ３の両
端を橋渡しするように配置されている。

第８図および第９図は、上述した実開昭62−38415号公
報に開示された装置を示している。第８図において、11
はエンジンを示し、12は排気マニホールドを示してい
る。排気マニホールド12の集合部には排気管13の一端が
接続されている。排気管13の途中には、フレキシブルパ
イプ14が介装されている。排気管13におけるフレキシブ
ルパイプ14を挟む上流部および下流部には、それぞれ一
対の上流側ステー15と下流側ステー16の一端が固定され
ている。上流側ステー15の他端部は、下流側ステー16の
他端部にボルト17を介して連結されている。

下流側ステー16の他端部には、第９図に示すように、硬
質の円筒部材18が固定されている。この円筒部材18の内
部には、その外周部を円筒部材18の内周壁に固着された
弾性部材19が配置されている。この弾性部材19の中央部
には、上述のボルト17が挿入されている。ボルト17は、
上流側ステー15の他端部に固定されており、これによっ
て上流側ステー15と下流側ステー16とが一体的に連結さ
れている。

また、実開昭60−40885号公報に開示されている装置
は、フレキシブルパイプを覆う保護部材を軸方向に２分
割し、その組合せ部分を遊嵌させたものを開示してい
る。

〔考案が解決しようとする課題〕

しかしながら、第７図に示す装置の場合は、フレキシブ
ルパイプのほとんどが露出するため、飛石や路面との干
渉によってフレキシブルパイプが損傷するという問題が
ある。また、排気管の大変位時には弾性体４に大きな剪
断力が作用するので、弾性体４の耐久性の低下を招く。

また、第８図の装置では、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る。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。

実開昭60−40885号公報の装置は、フレキシブルパイプ
を保護する保護部材同士を遊嵌させたものであるが、こ
の場合は、排気管の軸方向の変位が大きい場合は、フレ
キシブルパイプが許容以上に引張られたり、圧縮された
りし、フレキシブルパイプの損傷を招くおそれがある。
さらに、この装置の場合も、保護部材同士の接触によっ
て打音が発生するという問題がある。

なお、上述した先行技術以外のもので、フレキシブルチ
ューブを保護するものの一つに、ステンレス等のワイヤ
を編込んだカバーが知られているが、これは飛石等によ
る損傷の発生を防止するのには効果があるが、重量タイ
プの排気管の場合は、排気管の過大変位によるフレキシ
ブルパイプへの変位入力を阻止することが難しく、フレ
キシブルパイプの保護の面で問題が残る。

本考案は、上記の問題に着目し、飛石や路面との干渉か
らフレキシブルパイプを確実に保護し、かつ曲げ方向以
外のフレキシブルパイプ変位入力を大幅に低減すること
ができ、しかも、フレキシブルパイプを保護する保護部
材による打音の発生を防止することのできる排気管用フ
レキシブルパイプ装置を提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

この目的に沿う本考案に係る排気管用フレキシブルパイ
プ装置は、フレキシブルパイプの両端部に、少なくとも
該フレキシブルパイプの一部を覆うサポートカバーをそ
れぞれ固定し、該双方のサポートカバーの間に、フレキ
シブルパイプの可撓部を覆う中間サポートカバーを配置
し、該各サポートカバーと中間サポートカバーとを、フ
レキシブルパイプの可撓部の外周で弾性部材を介してピ
ン連結したものから成る。

〔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、フレキシブルパイプの両端部に、このフレ
キシブルパイプを覆うサポートカバーを固定し、双方の
サポートカバーの間に、フレキシブルパイプの可撓部を
覆う中間サポートカバーを配置したので、とくに強度的
に弱い可撓部は、飛石や路面との干渉による損傷から保
護される。

また、サポートカバーと中間サポートカバーとは、フレ
キシブルパイプの可撓部の外周で弾性部材を介してピン
連結されているので、排気管の変位方向にはフレキシブ
ルパイプ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。

この場合、フレキシブルパイプの曲げ方向以外の変位入
力の大部分は、サポートカバーに伝達されるため、フレ
キシブルパイプには曲げ方向以外の力はほとんど作用せ
ず、フレキシブルパイプの耐久信頼性が高められる。

また、ピン連結部分には弾性部材が介装されているの
で、サポートカバー同士またはサポートカバーとピンと
の接触による打音の発生も防止される。さらに、ピン連
結部分に弾性部材を介装させることにより、弾性部材の
弾性変形によって排気管の振動の低減がはかれる。

〔実施例〕

以下に、本考案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。

第１実施例 第１図ないし第５図は、本考案の第１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。第４図において、１は
車両10に搭載されたエンジンを示しており、このエンジ
ン１はクランク軸の向きが車両の走行方向に対してほぼ
直角となる横向きに配置されている。

エンジン１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２が取付けられてい
る。エキゾーストマニホールド２の下流端には、上下方
向に延びる排気管３が接続されている。排気管３の下流
端には、後述するフレキシブルパイプ装置11が取付けら
れている。フレキシブルパイプ装置11の下流端には、排
気管４が取付けられており、この排気管４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４の後端は、車両の後部に配置されるマ
フラ５に接続されている。マフラ５の後部には、さらに
排気管６が接続されており、排気管６は車両後方に延び
ている。排気管4,6およびマフラ５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、フレキシブルパイプ装置11は、エキゾー
ストマニホールド２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４の水平方向に延びる部分
に配置する構成としてもよい。

第１図ないし第３図は、フレキシブルパイプ装置11を示
している。図中、12はフレキシブルパイプとしてのベロ
ーズ管を示している。ベローズ管には、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13が
形成されている。ベローズ管12の可撓部13は、たとえば
バルジ加工によって形成されている。ベローズ管12の端
部の内側には、上述の排気管３、４が挿通されており、
ベローズ管12は、後述するサポートカバー14とともに排
気管３、４に全周溶接W₁によって連結されている。

ベローズ管12の両端には、ベローズ管12を覆うサポート
カバー14、14が上述の溶接W₁によって固定されている。
サポートカバー14は、固定部14a、拡径部14b、カバー部
14cから構成されている。固定部14aは、ベローズ管12の
一端の外周面に嵌合される円筒部分であり、拡径部14b
は固定部14aと連らなり可撓部13側にいくにつれて拡径
するテーパ状となっている。カバー部14cは、可撓部13
の外周に位置し円筒状に形成されている。このカバー部
14cの後述するピン連結部20の近傍は、軸心Ａ方向に突
出している。なお、本実施例では、サポートカバー14は
組付上の関係から、第２図に示す軸心Ａを中心として２
分割されている。

各サポートカバー14の間には、側面形状が略菱形の中間
サポートカバー31が配置されている。中間サポートカバ
ー31は、各サポートカバー14の内側に位置しており、フ
レキシブルパイプ12の可撓部13を覆うように配置されて
いる。

一方のサポートカバー14は、連結ピン21と弾性部材24と
を有する一対のピン連結部20を介して中間サポートカバ
ー31に連結されている。他方のサポートカバー14は、同
様の一対のピン連結部20を介して中間サポートカバー31
に連結されている。一方のピン連結部20の軸心Ｂと他方
のピン連結部20の軸心Ｂとは、平行になっている。ピン
連結部20の連結ピン21は、筒状に形成されている。連結
ピン21には、一方に半径方向に膨出するフランジ部21
a、他方に円筒部21bが形成されている。連結ピン21のフ
ランジ部21aは、スポット溶接W₂によってサポートカバ
ー15の内面に固定されている。

連結ピン21の円筒部21bは、サポートカバー15の穴を貫
通し、一方のサポートカバー14側に延びている。一方の
サポートカバー14のカバー部15cの軸心Ａ方向に突出し
た部分には、連結穴22が形成されており、連結穴22の外
周部はプレス成形によって形成された筒状部14dとなっ
ている。連結ピン21の軸心と連結穴22の軸心は、ベロー
ズ管12の軸心Ａと直交する軸心Ｂ上に位置している。す
なわち、両ピン連結部20の連結ピン21と連結穴22は同一
軸心上に位置している。

なお、本実施例では、中間サポートカバー31と連結ピン
21は別部材で構成されているが、中間サポートカバー31
にプレス成形によって連結ピンに準じたピンを形成する
構成としてもよい。また、連結ピン21を中空にしたの
は、軽量化とベローズ管12の外周の高温空気を外部に排
出し、後述する弾性部材を保護するためである。

連結ピン21によって連結される一方のサポートカバー14
と中間サポートカバー31の間、および連結ピン21とサポ
ートカバー14の筒状部14dとの間には、弾性部材として
のワイヤメッシュ24が介装されている。ワイヤメッシュ
24は、細径のワイヤを編込んだものを所定の形状に圧縮
したものであり、弾性を有する。弾性部材は、高温の排
気ガスによって熱劣化しない部材であればとくにワイヤ
メッシュには限定されない。ワイヤメッシュ24は、円筒
部24aとフランジ部24bとから構成されており、両者は一
体に形成されている。円筒部24aは軸心Ｂに沿って延び
る部分であり、連結ピン21の円筒部21bとサポートカバ
ー14の筒状部14dとの間に位置している。フランジ部24b
は、円筒部24aから半径方向外方に膨出する部分であ
り、サポートカバー14の内周面とサポートカバー15の外
周面との間に位置している。

本実施例では、ワイヤメッシュ24の円筒部24aとフラン
ジ部24bとを一体に形成したが、これは円筒部24aが外部
に抜け出るのを防止するためであり、これが防止できる
構造であれば、別々に設ける構成としてもよい。

一方のサポートカバー14と中間サポートカバー31を連結
するピン連結部20を通る軸心Ｂは、第４図に示すエンジ
ン１のクランク軸とほぼ平行となっており、フレキシブ
ルパイプ装置11は、エンジンのローリング（車両の進行
方向の回転揺れ）によって軸心Ｂを中心に屈曲するよう
になっている。なお、ベローズ管12の可撓部の形状は、
ピッチを細かくして小数を増やしてもよい。

つぎに、第１実施例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12が損傷す
るおそれがあるが、ベローズ管12のほとんどがサポート
カバー14および中間サポートカバー31によって覆われて
いるため、小石等が直接ベローズ管12に衝突することは
なくなり、ベローズ管12は飛石から確実に保護される。
また、フレキシブルパイプ装置11が路面の近傍に配置さ
れる場合も、各サポートカバー14、31によって路面干渉
によるベローズ管12の損傷も防止される。さらに、サポ
ートカバー14、31を設けることにより路面凍結を防止す
るための融雪塩のベローズ管12への付着量も低減され、
ベローズ管12の高温塩害腐蝕の進行が抑制される。

車両の走行時には、路面の凹凸によってエンジン１が第
４図に示す矢印Ｃ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11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14と中間サポートカバー31は、連
結ピン21とワイヤメッシュ24を介してピン連結されてい
るので、軸心Ｂを中心とする曲げ方向以外のベローズ管
12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14、31に作用することになり、ベローズ
管12の耐久性は飛躍的に向上される。

本実施例においては、各ピン連結部20を適度な間隔をも
たせて平行に配置しているので、曲げ方向と耐久強度が
確保できる範囲内の上下方向の（矢印方向）のせん断変
位が可能となり、フレキシビリティ、振動遮断性能の向
上がはかれる。また、第４図の矢印方向と直交する方向
のせん断変位時には、前後のピン連結部20に異なる方向
の曲げ変位が発生するが、この場合には、各ピン連結部
20に介装されたワイヤメッシュ24が弾性変形するので、
この弾性変形によって排気管の振動が減衰され、排気管
の耐久性の向上がはかれる。

ピン連結部20には、弾性を有するワイヤメッシュ24を介
装されているので、サポートカバー14、15同士の接触お
よび連結ピン21とサポートカバー14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。さらに、ワ
イヤメッシュ24の弾性変形により、排気管４、５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。

第５図は、各サポートカバー14、15間に弾性部材として
のワイヤメッシュ24を介装させた場合の排気管の振動特
性E₁、と、介装させない場合の排気管の振動特性E₂を示
しており、第５図からもわかるように、弾性部材24を介
装させることにより、短時間で排気管の振動を抑制させ
ることができる。

第２実施例 第６図は、本考案の第２実施例を示している。第２実施
例が第１実施例と異なるところは、ピン連結部の位置の
みであり、その他の部分は第１実施例に準じるので、準
じる部分に第１実施例と同一の符号を付すことにより、
準じる部分の説明を省略し、異なる部分についてのみ説
明する。

第１実施例では、各ピン連結部を平行に配置するように
していたが、本実施例では、中間サポートカバー41を用
いることにより、一方のピン連結部20の軸心Ｂに対して
他方のピン連結部20の軸心Ｂは直交するようになってい
る。すなわち、本実施例のフレキシブルパイプ装置11
は、ユニバーサルジョイントに準じた構造となってい
る。

このように構成された第２実施例においては、フレキシ
ブルパイプ装置11は、第１実施例のようなせん断方向の
変位は不可能となるが、全ての方向において曲げ変位が
可能となり、第１実施例よりも、フレキシビリティおよ
び振動遮断性能の向上がはかれる。

〔考案の効果〕

本考案に係る排気管用フレキシブルパイプ装置によれ
ば、つぎの効果が得られる。

（１）フレキシブルパイプの両端部に、少なくともフレ
キシブルパイプの一部を覆うサポートカバーをそれぞれ
固定し、双方のサポートカバーの間に、フレキシブルパ
イプの可撓部を覆う中間サポートカバーを配置し、各サ
ポートカバーと中間サポートカバーとを、フレキシブル
パイプの可撓部の外周で弾性部材を介してピン連結する
ようにしたので、飛石の衝突や路面との干渉からフレキ
シブルパイプを確実に保護することができ、かつ曲げ方
向以外のフレキシブルパイプへの変位入力を大幅に低減
することができる。

（２）ピン連結部に介装された弾性部材によって各サポ
ートカバー同士およびサポートカバーと連結ピンとの接
触による打音の発生を解消することができる。

（３）ピン連結部に介装された弾性部材がこじり力によ
って弾性変形するので、この弾性部材の弾性変形によっ
て排気管の振動を低減することができる。その結果、排
気管の耐久性を向上させることができるとともに、車内
騒音の低減もはかれる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の第１実施例に係る排気管用フレキシブ
ルパイプ装置の正面図、 第２図は第１図の装置の部分断面図、 第３図は第１図の装置におけるピン連結部近傍の破断面
図、 第４図は第１図の排気管用フレキシブルパイプ装置が取
付けられた車両の排気系の概略構成図、 第５図は第１図の排気管用フレキシブルパイプ装置を用
いた場合の排気管の振動状態を示す特性図、 第６図は本考案の第２実施例に係る排気管用フレキシブ
ルパイプ装置の正面図、 第７図は従来のフレキシブルパイプの保護装置の一例を
示す平面図、 第８図は従来のフレキシブルパイプの保護装置の別の例
を示す平面図、 第９図は第８図における各ステーの連結部の側面図、 である。 １……エンジン ２……エキゾーストマニホールド ３、４……排気管 11……フレキシブルパイプ装置 12……フレキシブルパイプ（ベローズ管） 13……可撓部 14……サポートカバー 20……ピン連結部 24……弾性部材（ワイヤメッシュ） 31、41……中間サポートカバー

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】フレキシブルパイプの両端部に、少なくと
   も該フレキシブルパイプの一部を覆うサポートカバーを
   それぞれ固定し、該双方のサポートカバーの間に、フレ
   キシブルパイプの可撓部を覆う中間サポートカバーを配
   置し、該各サポートカバーと中間サポートカバーとを、
   フレキシブルパイプの可撓部の外周で弾性部材を介して
   ピン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。