JPH08312342A - 振動遮断用パイプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 衝突音の大きさを軽減すると共にパイプ軸方
向の振動を迅速に減衰させる振動遮断用パイプを提供す
ることを目的とする。 【構成】 振動遮断用パイプはベローズ、インタロック
等から構成されている。インタロック３はベローズの内
部に嵌挿され、帯状体３０を巻回してパイプ状に形成さ
れている。インタロック３を構成する隣合う帯状体３０
ａ、３０ｂの鈎部３２ａ、３３ｂ同士は互いに略一致し
た状態で掛止され、互いにパイプ軸方向に摺動可能であ
る。パイプ軸方向に圧縮されると、一の帯状体３０ａの
鈎部３２ａは他の帯状体３０ｂの鈎部３３ｂと摺動しつ
つ該他の帯状体３３ｂの衝撃受け部３１ｂに衝突する。
パイプ軸方向の振動は摺動により迅速に減衰されるため
衝突回数が減少し、また衝突音も小さくなる。衝撃受け
部３１ｂはパイプ軸方向に対して角度θ（４０〜５０
゜）をなしているので衝突音は一層小さくなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、フレキシブルなベロー
ズと、該ベローズの内側にて帯状体を巻回してなるイン
タロックとを備えた振動遮断用パイプに関する。

【０００２】

【従来の技術】車両の排気系は、エンジンに組み付けら
れたエキゾーストマニホルド、触媒コンバータ、サブマ
フラ、メインマフラ等をエキゾーストパイプにより接続
して構成される。このエキゾーストパイプはエンジンの
ローリング、ピッチング等による振動あるいは悪路走行
時における振動を受けるため、これによりエキゾースト
マニホルド等との溶接部あるいはこれら排気系をボディ
に締結する締結部が共振により悪影響を受けるおそれが
あった。

【０００３】従来から、このような不具合を解消すべ
く、例えばエキゾーストマニホルドとコンバータとの間
に振動遮断用パイプを設け、上記振動を遮断するものが
知られていた。この振動遮断用パイプの代表的なものと
しては、フレキシブルパイプ又は蛇管と称するものがあ
り、これは、曲げに対する振動や軸方向に対する振動を
吸収する作用を奏するものである。

【０００４】図６に示した従来の振動遮断用パイプ５０
は、山部と谷部とを備えたフレキシブルなベローズ５
１、そのベローズ５１の左右両端に設けられたインナパ
イプ５２、５２、両インナパイプ５２、５２間に設けら
れたインタロック５３、インタロック５３に被せられた
インナブレード５４、ベローズ５１を縁石、飛石等から
保護するためベローズ５１に被せられたブレード５５、
及び左右両端に設けられたリング５６、５６から構成さ
れている。

【０００５】インタロック５３は、パイプ軸方向に発生
する引張荷重・圧縮荷重に対するベローズ５１の破損を
防止すべくこれらの荷重を受けるために設けられたもの
であり、金属製の帯状体６０を巻回したものである。こ
の帯状体６０は、図７にその断面を示すように、パイプ
軸方向に対して略直角の衝撃受け部６１と、この衝撃受
け部６１の両端にて略コ字状に設けられた鈎部６２、６
３とを備えている。ここで、図８に示すように、巻回し
たときの隣合う帯状体６０を帯状体６０ａ、帯状体６０
ｂと称し、これらの構成要素については末尾にａ、ｂを
付して表す。隣合う帯状体６０ａ、６０ｂの鈎部６２
ａ、６３ｂ同士は互いに掛止されている。このインタロ
ック５３はパイプ軸方向の振動により、図８（ａ）のよ
うに伸長された状態から、図８（ｂ）のように圧縮され
た状態まで移動可能である。

【０００６】この振動遮断用パイプは、エンジンのロー
リング、ピッチング等による振動あるいは悪路走行時に
おける振動を遮断するため、かかる振動により排気系が
悪影響を受けるおそれを解消することができる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、インタ
ロック５３は、パイプ軸方向の振動により図８（ａ）か
ら図８（ｂ）に圧縮された場合、隣合う帯状体６０ａ、
６０ｂの鈎部６２ａ、６３ｂのうち、一の帯状体６０ａ
の鈎部３２ａは抵抗を受けることなく移動して他の帯状
体６０ｂの衝撃受け部６１ｂに衝突するため、大きな衝
突音が発生していた。また、パイプ軸方向の振動により
図８（ｂ）から図８（ａ）に伸長された場合も同様に、
大きな衝突音が発生していた。このため、消音対策とし
てインタロック５３を覆うようにインナブレード５４を
被せる必要があった。

【０００８】また、インタロック５３は減衰に寄与する
構造ではないため、一度パイプ軸方向の振動が発生する
と、その振動が消滅するまでに時間がかかり、このため
衝突音が何度も発生した。本発明は、上記課題に鑑みな
されたものであり、衝突音の大きさを軽減すると共にパ
イプ軸方向の振動を迅速に減衰させる振動遮断用パイプ
を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明は、フレキシブルなベローズと、該ベローズ
の内側にて帯状体を巻回して形成され、隣合う帯状体が
互いに掛止されたインタロックとを備えた振動遮断用パ
イプであって、前記帯状体は、パイプ軸方向に対して所
定角度をなす衝撃受け部と、該衝撃受け部の両端に設け
られ、該両端を折り返した形状の鈎部とを備え、隣合う
帯状体の鈎部同士は、互いにパイプ軸方向に摺動可能に
掛止されたことを特徴とするものである。

【００１０】ここで、前記衝撃受け部は、パイプ軸方向
に対して３０〜６０゜をなすように形成することが好ま
しい。

【００１１】

【作用及び発明の効果】上記構成を備えた本発明の振動
遮断用パイプは、パイプ軸方向の振動により圧縮される
場合、インタロックを構成する隣合う帯状体のうち、一
の帯状体の鈎部は他の帯状体の鈎部と摺動しつつ該他の
帯状体の衝撃受け部に衝突する。一方、パイプ軸方向の
振動により伸長される場合、インタロックを構成する隣
合う帯状体のうち、一の帯状体の鈎部は他の帯状体の鈎
部と摺動しつつ該他の帯状体の鈎部と衝突する。いずれ
の場合も摺動によりパイプ軸方向の振動は迅速に減衰さ
れる（即ち、減衰係数がアップする）ため衝突回数が減
少し、また衝突音の大きさを軽減化することができる。

【００１２】ここで、隣合う帯状体の鈎部同士は、必ず
しも鈎部同士の全体が接触している必要はなく、鈎部同
士の一部が接触していれば足りる。また、前記衝撃受け
部は、パイプ軸方向に対して３０〜６０゜、好ましくは
４０〜５０゜をなすように形成することが好ましい。前
記衝撃受け部をこのように形成した場合、パイプ軸方向
に圧縮された際、一の帯状体の鈎部が他の帯状体の衝撃
受け部に衝突したときの衝突力は斜め方向に分散するた
め、衝突音の大きさは一層小さくなる。尚、前記角度が
３０゜未満の場合、パイプ軸方向に圧縮されたときに一
の帯状体が他の帯状体に乗り上げてしまうおそれがある
ため好ましくなく、６０゜を超えた場合、パイプ軸方向
に圧縮されたときの衝突音の大きさがあまり小さくなら
ないおそれがあるため好ましくない。尚、４０〜５０゜
に設定した場合、上記作用効果が顕著に得られる。

【００１３】

【実施例】本発明の好適な実施例を図面に基づいて以下
に説明する。図１は本実施例の振動遮断用パイプの破断
面図、図２はインタロックを形成する帯状体の断面図、
図３はインタロックの断面図であり、図３（ａ）は伸長
状態、図３（ｂ）は圧縮状態を表す。

【００１４】本実施例の振動遮断用パイプ１０は、ベロ
ーズ１、インタロック３及び一対のリング６、６から構
成されている。ベローズ１は、金属製パイプであり、両
端にストレートパイプ状の固定部１１、１１が設けら
れ、両固定部１１、１１間に山１２ａと谷１２ｂとが繰
り返された形状のフレキシブル部１２が設けられてい
る。このベローズ１の内部には後述のインタロック３が
嵌挿されている。ベローズ１は、その外表面が金属メッ
シュ製のブレード５で覆われている。このブレード５
は、ベローズ１を縁石や飛石等から保護する役割を果た
す。

【００１５】インタロック３は、パイプ軸方向に発生す
る引張荷重・圧縮荷重を受けるためのものであり、金属
製（ＳＵＳ３０４製）の帯状体３０を巻回してパイプ状
に形成され、両端はベローズ１の固定部１１、１１の内
周面と直接接合されている。この帯状体３０は、図２に
その断面を示すように、衝撃受け部３１とこの衝撃受け
部３１の両端にて略コ字状に設けられた鈎部３２、３３
とを備えている。この鈎部３２、３３は対称形に形成さ
れている。帯状体３０を巻回してインタロック３を形成
したときの隣合う帯状体３０を、図３に示すように帯状
体３０ａ、帯状体３０ｂと称し、これらの構成要素につ
いては末尾にａ、ｂを付して表す。各帯状体３０ａ、３
０ｂの衝撃受け部３１ａ、３１ｂは、パイプ軸方向に対
して角度θをなす。本実施例では角度θは４０〜５０゜
の範囲で設定されている。また、隣合う帯状体３０ａ、
３０ｂの鈎部３２ａ、３３ｂ同士は互いに略一致した状
態で掛止されている。即ち、鈎部同士の重ね代の厚みＴ
と帯状体の板厚ｔとの関係は下式で表される。このた
め、隣合う帯状体３０ａ、３０ｂの鈎部３２ａ、３３ｂ
同士は、互いにパイプ軸方向に摺動可能である。

【００１６】

【数１】

【００１７】このインタロック３は、図３（ａ）のよう
に伸長された状態から図３（ｂ）のように圧縮された状
態まで摺動可能である。リング６、６は、図１に示すよ
うに、ブレード５を挟み込んだ状態でベローズ１の両固
定部１１、１１の外周面に固定されている。このリング
６、６は、ブレード５を保持する役割のほか、この振動
遮断用パイプ１０の前後に配置されるパイプとの溶接を
容易化する役割も果たす。

【００１８】次に上記振動遮断用パイプ１０の作用につ
いて説明する。図４は、振動遮断用パイプ１０を適用し
た排気系の説明図である。本実施例の振動遮断用パイプ
１０は、図４に示すように、車両のエンジン２１に取り
付けられたエキゾーストマニホルド２２、触媒コンバー
タ２３、サブマフラ２４、メインマフラ２５から構成さ
れる車両の排気系２０のうち、エキゾーストマニホルド
２２と触媒コンバータ２３との間に組み付けられてい
る。この排気系２０は、触媒コンバータ２３とサブマフ
ラ２４との間に設けた締結部２６及びメインマフラ２５
の前後端に設けた締結部２７、２８によりボディに締結
されている。エンジン２１の駆動中ローリング、ピッチ
ング等の振動あるいは悪路走行時における振動を排気系
２０が受けた場合、その振動は振動遮断用パイプ１０に
より吸収される。

【００１９】即ち、パイプ半径方向に対する振動は、主
としてベローズ１のフレキシブル部１２により吸収され
る。一方、パイプ軸方向に対する振動は、ベローズ１の
フレキシブル部１２及びインタロック３により吸収され
る。パイプ軸方向の振動により圧縮される場合、インタ
ロック３を構成する隣合う帯状体３０ａ、３０ｂのう
ち、一の帯状体３０ａの鈎部３２ａは他の帯状体３０ｂ
の鈎部３３ｂと摺動しつつ該他の帯状体３０ｂの衝撃受
け部３１ｂに衝突する。一方、パイプ軸方向の振動によ
り伸長される場合、一の帯状体３０ａの鈎部３２ａは他
の帯状体３０ｂの鈎部３３ｂと摺動しつつ該他の帯状体
３０ｂの鈎部３３ｂと衝突する。いずれの場合も摺動に
よりパイプ軸方向の振動は迅速に減衰される（即ち、減
衰係数がアップする）ため衝突回数が減少し、また衝突
音の大きさは小さくなる。

【００２０】特に、衝撃受け部３１ａ、３１ｂはパイプ
軸方向に対して角度θをなしているため、インタロック
３が圧縮されたときの鈎部３２ａと衝撃受け部３１ｂと
の衝突音は一層小さくなる。本実施例ではインタロック
３は隣合う帯状体３０ａ、３０ｂの鈎部３２ａ、３３ｂ
は略隙間なく一致しているため、上下方向のガタツキが
小さい。このため、ベローズ１の固定部１１にインタロ
ック３を直接接合することができ、従来例のようなイン
ナパイプは特に必要ではない。また、インナパイプを用
いた従来例ではインタロックよりもインナパイプの径を
絞る必要があったため排圧損失を大きくする原因であっ
たが、本実施例ではインナパイプが不要となったため排
圧損失が小さくなり、また、コスト面、重量面からみて
も従来例と比べて有利となった。

【００２１】また、本実施例では衝突音を十分小さくす
ることができるため、インタロック３の衝突音を防止す
るためのインナブレードは特に必要がない。このため、
インナブレードにかかるコスト及び重量が削減され、こ
の点でも従来例と比べて有利である。

【００２２】更に、パイプ軸方向の振動は隣合う帯状体
３０ａ、３０ｂの鈎部３２ａ、３３ｂ同士の摺動により
消化されるため、帯状体３０が受ける衝撃は従来よりも
小さくなる。このため、帯状体３０の板厚ｔを従来例よ
りも薄くでき、コスト面、重量面からみて有利である。
例えば従来例では板厚０．５ｍｍ必要であったところ、
本実施例では板厚０．３〜０．４ｍｍ程度でも同等の性
能が得られた。

【００２３】尚、本発明は上記実施例に何ら限定される
ことなく、本発明の技術的範囲を逸脱しない限り、種々
の態様で実施できることはいうまでもない。例えば、図
５（ａ）に示すように、鈎部３２ａ、３２ｂの隙間を板
厚ｔと略一致させ、鈎部３３ａ、３３ｂの隙間を板厚ｔ
よりも大きく設定してもよい。この場合にも、インタロ
ック３がパイプ軸方向に移動する際、隣合う帯状体３０
ａ、３０ｂの鈎部３２ａ、３３ｂ同士は摺動しつつ移動
するため、パイプ軸方向の振動を迅速に減衰させると共
に、衝突音の大きさを軽減することができる。

【００２４】また、図５（ｂ）に示すように、隣合う帯
状体３０ａ、３０ｂの鈎部３２ａ、３３ｂ同士の重ね代
の厚みＴは、 Ｔ≦６ｔ 特に、 Ｔ≦５ｔ であれば、パイプ軸方向への振動を受けた際、隣合う帯
状体３０ａ、３０ｂは鈎部３２ａ、３３ｂの一部が接触
するため、両者は摺動しつつ移動することができ、振動
を迅速に減衰させると共に、衝突音の大きさの軽減する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本実施例の振動遮断用パイプの破断面図であ
る。

【図２】 インタロックを形成する帯状体の断面図であ
る。

【図３】 インタロックの断面図であり、図３（ａ）は
伸長状態、図３（ｂ）は圧縮状態を表す。

【図４】 排気系の説明図である。

【図５】 他のインタロックの断面図である。

【図６】 従来の振動遮断用パイプの破断面図である。

【図７】 従来のインタロックを形成する帯状体の断面
図である。

【図８】 従来のインタロックの断面図であり、図８
（ａ）は伸長状態、図８（ｂ）は圧縮状態を表す。

【符号の説明】

１・・・ベローズ、 ３・・・インタロ
ック、５・・・ブレード、 ６・・・リ
ング、１１・・・固定部、 １２・・・
フレキシブル部、２０・・・排気系、
２１・・・エンジン、２２・・・エキゾーストマニホル
ド、２３・・・触媒コンバータ、２４・・・サブマフ
ラ、 ２５・・・メインマフラ、３０・・・
帯状体、 ３１・・・衝撃受け部、３
２、３３・・・鈎部、

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 フレキシブルなベローズと、 該ベローズの内側にて帯状体を巻回して形成され、隣合
   う帯状体が互いに掛止されたインタロックと を備えた振動遮断用パイプであって、 前記帯状体は、 パイプ軸方向に対して所定角度をなす衝撃受け部と、 該衝撃受け部の両端に設けられ、該両端を折り返した形
   状の鈎部とを備え、 隣合う帯状体の鈎部同士は、互いにパイプ軸方向に摺動
   可能に掛止されたことを特徴とする振動遮断用パイプ。
2. 【請求項２】 前記衝撃受け部は、パイプ軸方向に対し
   て３０〜６０゜をなすことを特徴とする請求項１記載の
   振動遮断用パイプ。