JPH1082318A - 板バネ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 捩じり方向の変位が抑えられと共に、共振に
よる衝突音の発生もなく、かつ、ストッパ機能を有する
板バネを提供することを目的とする。 【解決手段】 １枚のバネ鋼の板材から形成され、大径
環状バネ端部（２）と小径環状バネ端部（３）と３つ以
上の周方向板バネ部を成す弾性変形部（５ａ，５ｂ，５
ｃ…）を有すると共に、大径環状バネ端部（２）は折り
曲げによるストッパ（６ａ，６ｂ，６ｃ…）部が形成さ
れている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、板バネに係り特に
自動車用排気系に取り付けられる第１排気管と第２排気
管の変位を吸収するベローズの伸縮を弾性保持する自動
車排気系用フレキシブルチューブの関連技術分野に属す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来技術は円錐コイルバネ［不図示］が
主流である。また、最近の板バネとして見られる技術と
して特開平6-33938 号・回転軸の軸受構造［以下、『従
来例１』という］がある。

【０００３】従来例１は図３［平面図］に示すように、
弾性支持体３０６は、弾性変形可能な金属正の板材を打
ち抜くことにより成形され、ラジアルボールベアリング
（ベアリング）３０２の外側に嵌合する小径環状バネ端
部３０７と、図示しないボディに固定される外輪部３０
８と、両端が内輪部３０７と外輪部３０８とに一体的に
接続した細長い渦巻き状の弾性変形部３０９とからな
り、回転軸３０１の半径方向の振動及び軸線方向の振動
は、共に弾性変形部３０９の弾性変形によって吸収さ
れ、ボディには伝達されない板バネの好ましくは軸線方
向に積層させる手段である。

【０００４】また、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３−４７２１号公報
［以下、『従来例２』という］に記載のものが知られて
いる。

【０００５】この従来２のフレキシブルチューブは、図
４［上部側を破断した側面図］に示すように、ベローズ
４０３の外周の全体にワイヤメッシュ４０２を介して円
筒形のシェル４０１を設け、カラー４０５とシェル４０
１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４０２を配設した構成となっている。

【０００６】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４０１と
ベローズ４０３との間に充填されたワイヤメッシュ４０
２の弾性によりベローズ４０３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４０１でベローズ４０３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４０３の破損を防止できる。ベローズ４０３の両端
部を迷路構造ととし迷路構造内にもワイヤメッシュ４０
２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。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
円錐コイルバネを例えば自動車排気系用フレキシブルチ
ューブに適用した場合、捩じり方向に変位するし、共振
により衝突音が発生するし、ストッパ機能はバネとは別
に設定する必要がある。すなわち、従来のバネ手段は主
として円錐コイルバネであるが、円錐コイルバネをフレ
キシブルチューブの伸長収縮の吸収に適用した場合、捩
じり方向に変位し、共振による衝突音が発生すると共
に、ストッパ機能は別に設定する必要があり、さらに従
来例１に見る板バネは強さバネ圧等に難があり、つまり
従来例１の板バネにおいては強いバネ圧が取れず、軸の
支持並びに軸方向の圧力への反抗バネ圧に問題があり、
一般に何枚かの板バネを積層して使用することが避けら
れなかった。ここにおいて、本発明は捩じり方向の変位
が抑えられと共に、共振による衝突音の発生もなく、か
つストッパ機能も有する強靱な板バネを得ようとするも
のである。

【０００８】また、従来例２の自動車排気系用フレキシ
ブルチューブにあっては、下記に列挙するような問題が
ある。

【０００９】(1) ベローズ４０３の変位入力に対しベロ
ーズ４０３の変形を穏やかに制限するべく、ベローズ４
０３の変形と同時にワイヤメッシュ４０２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。

【００１０】また、ワイヤメッシュ４０２がベローズ４
０３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４０３の谷間にワイヤメッシュ４０２
が入り込んだ場合には、圧縮に対してベローズ４０３の
バネ定数が高くなってしまう。

【００１１】すなわち、ワイヤメッシュ４０２の充填状
態によってベローズ４０３による変位吸収性能が変化す
るため、ワイヤメッシュ４０２の充填管理が必要であ
る。

【００１２】よって、ベローズ４０３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４０２
を、ベローズ４０３の外周全体に充填した場合、ワイヤ
メッシュ４０２によるバネ定数の上昇を考慮して、予め
ベローズ４０３のバネ定数を低く設定しておく必要があ
り、ベローズ４０３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４０２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。

【００１３】(2) シェル４０１とベローズ４０３との間
に充填されているワイヤメッシュ４０２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４０２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。

【００１４】このため、ベローズ４０３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、最大変位規則量が大きくなると、ベローズ４０３の
耐久性を低下させる。

【００１５】(3) シェル４０１の位置決めはワイヤメッ
シュ４０２でなされており、ワイヤメッシュ４０２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。

【００１６】(4) ベローズ４０３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４０３が極めて高温となる。

【００１７】このため、ベローズ４０３の素材変化や高
温塩害腐食等の熱影響をベローズ４０３が受けて、ベロ
ーズ４０３の耐久性が低下する。

【００１８】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、捩じり方向の変位が
抑えられると共に、共振による衝突音の発生もなく、か
つストッパ機能を有するバネを求めることであり、特に
従来例１は軸支持力が余り強くなく、バネ圧も脆弱であ
り、ここに軸を支持する板バネとして強靱な、そして軸
方向に無駄な空間を形成しない板バネを提供し、かつそ
の板バネを適用して、自動車用排気系に取り付けられる
第１排気管と第２排気管の変位を吸収するベローズを有
する自動車用排気系用フレキシブルチューブにおける、
ワイヤメッシュを用いない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
管理とベローズの耐久性向上と曲げ方向及び剪断方向の
変位吸収性の向上を達成する板バネを提供することにあ
る。

【００１９】第２の課題とするところは、ベローズの縮
み方向最大変位規制機能を持たせながら、第１の課題を
達成することにある。

【００２０】第３および第４の課題とするところは、ベ
ローズの排気ガス熱影響を抑えながら、第１または第２
の課題を達成することにある。

【００２１】

【課題を解決するための手段】

（解決手段１）上記第１の課題を達成するため請求項１
記載の発明では、平板状の１枚の金属製板から同心状
に、大径環状バネ端部（２）と小径環状バネ端部（３）
を打抜くと共に、略等間隔に２つの同心状の中間に複数
の残置部分を設けて切込み（４１），（４３）を行い、
かつそれらの切込み（４１），（４３）相互間を１箇所
で連続させる切込み（４２）を行い、それぞれの前記連
続させる切込み（４２）を起こして切り起こし（４
ａ），（４ｂ），（４ｃ），（４ｄ）をを作成し、大径
環状バネ端部（２）と小径環状バネ端部（３）間で両者
の中心を結ぶ軸心方向の板状弾性部材を形成したことを
特徴とする。

【００２２】作用を説明する。

【００２３】平板状の１枚の金属製板から同心状に、大
径環状バネ端部（２）と小径環状バネ端部（３）を打抜
き、略等間隔に２つの同心状の中間に複数の残置部分を
設けて切込み（４１），（４３）を行い、かつそれらの
切込み（４１），（４３）相互間を１箇所で連続させる
切込み（４２）を行い、それぞれの前記連続させる切込
み（４２）を起こして切り起こし（４ａ），（４ｂ），
（４ｃ），（４ｄ）を作成するのであるから、小径環状
バネ端部（３）には支持される軸があり、大径環状バネ
端部（２）には板バネを固定する固定部があり、両者間
は切込み（４１），（４３）と切り起こし（４ａ），
（４ｂ），（４ｃ），（４ｄ）による隙間しか無く、金
属特有のバネ定数と板厚みと板表面積から自在にバネ圧
を調整可能となる。

【００２４】上記第１の課題を達成するため請求項２記
載の発明では、請求項１記載の板バネにおいて、大径環
状バネ端部（２）を打ち抜くときに、その外周部に１個
以上の耳部を残し、板バネ形成後に、前記耳部を折り曲
げて小径環状バネ端部（３）が大径環状バネ端部（２）
の一方の面を越えて弾性移動しないストッパ（６ａ），
（６ｂ），（６ｃ），（６ｄ）を形成したことを特徴と
する。

【００２５】作用を説明する。

【００２６】軸方向の伸縮移動において板バネの大径環
状バネ端部（２）に、１個以上の耳部を残し、板バネ形
成後に、前記耳部を折り曲げて小径環状バネ端部（３）
が大径環状バネ端部（２）の一方の面を越えて弾性移動
しないストッパ（６ａ），（６ｂ），（６ｃ），（６
ｄ）を形成しているから、ストッパを越えて伸縮移動が
できないように規制するので、この板バネを適用する機
器の伸縮限界から破壊の防止ができる。

【００２７】上記第２の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（２０１）と第２排気管（２
０２）に両端部が接続され、両排気管（２０１），（２
０２）の変位を吸収するベローズ（２０３）と、該ベロ
ーズ（２０３）の外周を覆うように設けられ、ベローズ
（２０３）の保護と伸び切り防止のための外筒部材とを
備えた自動車排気系用フレキシブルチューブの伸縮調整
手段として、前記外筒部材を、プレート材によりベロー
ズ（２０３）の外周を覆う筒状に形成された外筒（２０
５）と、外筒（２０５）の管軸方向に向かう端部端面を
屈曲して形成した外筒端周面（２０６ａ），（２０６
ｂ）と、カラー状に両排気管（２０１），（２０２）の
端部においてベローズ（２０３）の管軸方向への接続を
行う第１カラー（２１１），第２カラー（２１２）と、
ベローズ（２０３）の管軸方向の端末を第１カラー（２
１１），第２カラー（２１２）とでベローズ（２０３）
をサンドイッチ状に押さえ込み、第１排気管（２０１）
と第２排気管（２０２）の両端部にベローズ（２０３）
を固定する第１止め環（２２１），第２止め環（２２
２）とを有すると共に、板バネ（１ａ），（１ｂ）の大
径環状バネ端部（２）と第１，第２外筒端周面（２０６
ａ），（２０６ｂ）を固着し、板バネ（１ａ），（１
ｂ）の小径環状バネ端部（３）と第１，第２止め環（２
２１），（２２２）を固着させて、ベローズ（２０３）
の伸長方向のストッパ（６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄ）機能
を備える弾性手段としたことを特徴とするを板バネ。請
求項１記載の板バネにおいて、大径環状バネ端部（２）
を打ち抜くときに、その外周部に１個以上の耳部を残
し、板バネ形成後に、前記耳部を折り曲げて小径環状バ
ネ端部（３）が大径環状バネ端部（２）の一方の面を越
えて弾性移動しないストッパ（６ａ），（６ｂ），（６
ｃ），（６ｄ）を形成したことを特徴とする。

【００２８】作用を説明する。

【００２９】エンジンや車体等から第１排気管（２０
１）と第２排気管（２０２）に軸管方向や曲げ方向や剪
断方向の変位を与えるような振動が入力された時、その
変位入力はベローズ（２０３）を全体的に変形させる均
一な変形特性により吸収するという変位吸収作用を具現
する。

【００３０】変位のうち管軸方向の大きな伸び変位が入
力される時には、ベローズ（２０３）の伸びに従い、両
板バネ１ａ，１ｂの小径環状バネ端部（３）が、ベロー
ズ（２０３）・止め環（２０１），（２０２）・カラー
（２１１），（２１２）と共に外筒（２０５）の管軸方
向に向かう外筒端周面（２０６ａ），（２０６ｂ）に向
かって移動し、つまり両カラー（２１１），（２１２）
が両排気管（２０１），（２０２）の外周面面上を摺動
し、両板バネ１ａ，１ｂの弾性変形部（５ａ），（５
ｂ），（５ｃ），（５ｄ）が伸び変位のストッパ（６
ａ），（６ｂ），（６ｃ），（６ｄ）に当接してその伸
びは止まる。

【００３１】弾性変形部（５ａ），（５ｂ），（５
ｃ），（５ｄ）と両伸び変位ストッパ（６ａ），（６
ｂ），（６ｃ），（６ｄ）が当接してベローズ（２０
３）の伸び変位は止まり、ベローズ（２０３）の伸び方
向最大変位（ｔ1 ×２）が規制され、ベローズ（２０
３）の伸び切りが防止される。

【００３２】変位のうち管軸方向の大きな縮み変位が入
力することが予測される時には、両外筒端周面両（２０
６ａ），（２０６ｂ）の軸方向の内側にもう１対設け、
それらと弾性変形部（５ａ），（５ｂ），（５ｃ），
（５ｄ）がベローズ（２０３）の縮み変位により当接し
て、縮み規制ができる。同様に、伸び変位規制もストッ
パ（６ａ），（６ｂ），（６ｃ），（６ｄ）を作成しな
くとも、両外筒端周面（２０６ａ），（２０６ｂ）の端
周面を図示より少しく大きくすれば、ベローズ（２０
３）の伸び変位に従い、弾性変形部（５ａ），（５
ｂ），（５ｃ），（５ｄ）が両外筒端周面（２０６
ａ），（２０６ｂ）の内周面に当接し、ストッパとして
使うことも可能である。

【００３３】変位のうち管軸直交方向の変位が入力され
る時には、ベローズ（２０３）の中心部を曲げ方向の吸
収点とする自由度の高いベローズ（２０３）の変形によ
り曲げ力や剪断力が吸収される。

【００３４】走行中に石跳ね等があった場合、外筒（２
０５）による保護作用でベローズ（２０３）の変形や損
傷が防止される。

【００３５】

【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。

【００３６】（実施の形態１）まず、構成を説明する。

【００３７】図１は請求項１及び請求項２記載の発明に
対応する実施の形態１の板バネの構成を示す図である。
図１（ａ）は平面図、図１（ｂ）は側面図、図１（ｃ）
は平面図におけるＡ部の詳細図、図１（ｄ）は平面図に
おける矢視した方向から見た断面図、図１（ｅ）は完成
した板バネの斜視図である。

【００３８】通常は、正方形の金属製板［望ましくは、
１枚のバネ鋼の板材］からその対角線上にストッパを形
成させる耳部を残して、大径環状バネ端部２、小径環状
バネ端部３を切り落とすと共に、切り込み４１，４２，
４３を同時に切込み、その後Ａ部で耳部をアプローチ７
で加熱後折り曲げ、ストッパ６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄを
形成し、さらに切り起こし４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄを起
こして、斜視図のようにして完成する。なお、これらの
切り起こし部分は４箇所を図示しているが、対称的に複
数個設ければよく、４箇所に限るものではない。

【００３９】［変位吸収作用］板バネ全体が金属製であ
るから強靱でしかも耐熱性・振動の吸収性があるのみな
らず、板の表面積全体を全てバネ構成部材として適用す
るから、バネ定数の決定に部材の使用効率は最高とな
り、軸方向の占有面積も最小（つまりコンパクト）にな
ると共に、軸歩行の変位は弾性変形部において円滑に吸
収することができる。

【００４０】［伸び・縮み変位規制作用］大径環状バネ
端部２の外縁に設けた耳部をその耳部お両根元の折り曲
げアプローチにより折り曲げの両端を決め、折り曲げラ
インに沿って折り曲げてストッパを形成しているから、
それを越えて弾性変形部が変位することは無く、この板
バネで支持される変位体［例えばベローズ２０３］の伸
び方向の変位は規制できる。

【００４１】（実施の形態２）まず、構成を説明する。

【００４２】図２は請求項３記載の発明に対応する実施
の形態２の板バネを伸長可能な構成部材にした自動車排
気系用フレキシブルチューブを示す図である。図２
（ａ）は全体断面図、図２（ｂ）はその伸長動作を説明
するための一部の断面を表す詳細説明図である。

【００４４】図２において、２０１は第１排気管、２０
２は第２排気管、２０３はベローズ、２０５は外筒、２
０６ａ，２０６ｂは外筒２０５の両端部を軸線方向に折
り曲げて形成した第１外筒端周面，第２外筒端周面、１
ａ，１ｂは板バネ［図１に図示］である。

【００４５】２２１，２２２は第１カラー，第２カラー
で、それらの内周面は第１排気管２０１，第２排気管２
０２の端末部の外周面において軸線方向に摺動可能に嵌
合されており、それらの外周面にはベローズ２０３と第
１止め環２２１，第２止め環２２２とが重畳されて第１
カラー２２１，第２カラー２２２とサンドイッチ状に固
着されている。

【００４６】板バネ１ａ，１ｂは図２（ｂ）に示すよう
に、その一部において、両外筒端周面（２０６ａ），
（２０６ｂ）及び両止め環（２２１），（２２２）と、
例えばスポット溶接等で装着固着させる。

【００４７】このようにして形成された自動車排気系用
フレキシブルチューブにおいて、ベ図２（ｂ）に表すよ
うにベローズ２０３が伸長方向に変位すると、板バネ１
ａの弾性変形部５ｂの変形部が圧縮され、終には弾性変
形部５ｂがストッパ６ｂに当接し、その変位はそこまで
に規制され、ベローズ２０３の伸び切りによる破壊が防
止できる。

【００４８】前記ベローズ２０３は、第１排気管２０１
と第２排気管２０２に両端部が接続され、両排気管２０
１，２０２の変位を吸収するために設けられる。

【００４９】このベローズ２０３の素材としては、図示
するよな形状を成し、厚み０．２ｍｍ（従来は厚み０．
３ｍｍ）の薄肉板を２層重ね合わせた薄肉多層品を使用
し、山数を従来より大幅に削減している。

【００５０】このベローズ山数の削減に伴ってローズ２
０３の内側に気流音防止の目的で設けられていたインナ
ーブレードを廃止している。

【００５１】前記外筒２０５は、板材によりベローズ２
０３の外周を覆う筒状に形成されている。

【００５２】この外筒２０５には、その両端部を内側に
屈折し、屈折した内面をベローズ３の伸び方向最大変位
を規制するストッパ面［図２の外筒端周面２０６ａ，２
０６ｂの軸方向への面積を大きくして、弾性変形部５
ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄがそれに当接できるようにする］
として働く端面が一体に形成されるようにしてもよく、
そのときはストッパ６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄは必要でな
い。

【００５３】さらに軸線方向の縮み変位については、外
筒端周面２０６ａ，２０６ｂの軸方向のそれぞれ内側
に、縮み変位を規制するさらなる周面［不図示］を形成
すればよく、縮み変位によるベローズ２０３の収縮の限
界規制となる。

【００５４】次に、作用を説明する。

【００５５】［変位吸収作用］エンジンや車体等から第
１排気管と第２排気管に管軸方向や曲げ方向や剪断方向
の変位を与えるような振動が入力された時、その変位入
力はベローズ２０３を全体的に変形させる均一な変形特
性により吸収される。

【００５６】すなわち、本出願人は、本出願に先行して
外筒の一部を第１排気管に固定した技術（特願平７−１
２４９２２号）を提案したが、この場合、変位入力が主
に弾性ストッパ部材側に使用することで弾性ストッパ部
材のベローズ変形により吸収するというベローズ全体の
変形特性が均一に生かされないものであったのに対し、
本願発明の実施の形態１の場合には変位入力がベローズ
２０３の全体に均等に作用することで、ベローズ２０３
の全体変形により均等に変位を吸収する作用を示す。

【００５７】さらに、外筒２０５の両端の外筒端周面２
０６ａ，２０６ｂと、板バネ１ａ，１ｂと両止め環２２
１，２２２とにより、ベローズ２０３の中心部を曲げ方
向の吸収点として支持しているため、ベローズ２０３の
第１排気管側を曲げ方向の吸収点とする先行出願と比べ
た場合、曲げ自由度や管軸直交方向の入力に対する自由
度が増し、曲げ方向及び剪断方向の変位吸収性が向上す
る。

【００５８】このような変位吸収作用において、第１排
気管２０１と第２排気管２０２には両端部が接続されて
いるのはベローズ２０３のみであり、外筒２０５は両端
周面で板バネ１ａ，１ｂ、両止め環２２１，２２２、両
カラー２１１，２１２とにより、わずかな接触面積にて
摺動可能に支持されている構成であるため、フレキシブ
ルチューブのバネ定数は、規制を受けるまでの変位両領
域においては、ほぼベローズ２０３の持つバネ定数のみ
により決定され、従来のワイヤメッシュ充填構造でベロ
ーズを同じとしたものと比べた場合、フレキシブルチュ
ーブバネ定数を低く抑えることができ、この結果、ベロ
ーズ２０３の厚みを薄くして山数を少なくすることで小
型軽量にすることができる。

【００５９】［伸び・縮み変位規制作用］管軸方向の大
きな伸び変位入力時には、外筒２０５の両端部を内側に
屈曲することで形成された外筒端周面２０６ａ，２０６
ｂに接着した板バネにストッパ６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄ
が設けられているため、このストッパに弾性変形部５
ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄが当接することで、ベローズ２０
３の伸び変位に伴って管軸方向に移動することが規制で
きる。もっとも、外筒端周面２０６ａ，２０６ｂにより
伸び規制を行いストッパ６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄを省略
可能であり、ベローズ２０３の許容最大伸び量が規制で
き、ベローズ２０３の伸び変位による破壊を保護する。

【００６０】ベローズ２０３の縮み方向の変位につて
は、外筒端周面２０６ａ，２０６ｂのさらに内側に周面
［不図示］を備えて、規制可能である。

【００６１】この変位規制時、ベローズ２０３の伸び方
向最大変位は板バネの大径環状バネ端部２と小径環状バ
ネ端部３の間隙ｔ1,ｔ2 （ｔ1 ＝ｔ2 ）でにより規定さ
れるため、この間隔を予め最適な間隔に設定して置くだ
けで、安定して伸び変位規制量の管理を行うことができ
る。

【００６２】縮み方向最大変位についても、同様にして
規制できる、つまり先に述べた外筒端周面２０６ａ，２
０６ｂのさらに内側に設ける周面［不図示］までの間隙
により、規制可能であり、この間隔を予め最適な間隔に
設定して置くだけで、安定して縮み変位規制量の管理を
行うことができる。

【００６３】［ベローズ保護作用］フレキシブルチュー
ブ（ベローズ２０３）は車両の底部に露出して配置され
るため、車両走行中にタイヤにより石等を跳ねるような
場合、この跳ね石等がフレキシブルチューブに衝突す
る。

【００６４】この外部からの衝突入力は、ベローズ２０
３の外周を覆う板材による外筒２０５に作用することに
なるため、強く跳ね石が衝突しても外筒２０５を変形さ
せるだけであり、ベローズ２０３の変形や損傷が防止さ
れる。

【００６５】次に、効果を説明する。

【００６６】（１）自動車用排気系に取り付けられる第
１排気管２０１と第２排気管２０２の変位を吸収するベ
ローズ２０３を有する自動車排気系用フレキシブルチュ
ーブにおいて、ベローズ２０３の保護と伸び切り防止の
ための外筒部材を、板材によりベローズ２０３の外周を
筒状に形成された外筒２０５で覆い、外筒２０５の端部
側面を第１外筒端周面２０６ａ，第２外筒端周面２０６
ｂとし、板バネ１ａ，１ｂの大径環状バネ端部２をそれ
ぞれ固着させ、第１止め環２２１，第２止め環２２２と
ベローズ２０３と第１カラー２１１，第２カラー２１２
の結合体に小径環状バネ端部３を固着させ、その結合体
が第１排気管２０１，第２排気管２０２の端末部分に設
けた摺動可能手段により、ベローズ２０３を保持した第
１カラー２１１，第２カラー２１２［先の結合体］が、
ベローズ２０３の伸長収縮に従い、自在に、第１排気管
２０１，第２排気管２０２の端末部分を摺動するように
したため、ワイヤメッシュを用いない低コストで小型軽
量の構成としながら、安定した伸び変位規制量の管理
と、ベローズ２０３の耐久性向上と曲げ方向及び剪断方
向の変位吸収性の向上を達成することができる。

【００６７】（２）ベローズ２０３は、薄肉２層品を使
用することで山数を削減し、ベローズ２０３の内側に設
けられるインナーブレードを廃止したため、高レベルで
の小型軽量化と低コスト化を図ることができる。

【００６８】すなわち、フレキシブルチューブのバネ定
数はベローズ２０３と板バネ１ａ，１ｂの設定により決
まるため、安定した特性が得られる。ベローズ２０３を
設計するにあたって、素材として薄肉多層品を使用する
ことにより、山数を削減した短尺のベローズ２０３によ
り低バネ定数を得ることができるし、また、ベロー２０
３の山数を削減した場合、排気流による気流音が低くな
るため、主に気流音の防止のためにベローズ２０３の内
側に設けられるインナーブレードを積極的に廃止するこ
とができることによる。

【００６９】（３）ベローズ２０３の伸長収縮の吸収部
材として、板バネ１ａ，１ｂの弾性部材等を用い、端部
側面は板バネ１ａ，１ｂの切り起こし部分の立体的空隙
のみがが存在するようにし、その外周面を外筒２０５で
完全に覆う状態で設けたため、効果的な変位吸収作用と
土、砂、塩等の侵入防止作用を達成することができる。

【００７０】

【発明の効果】請求項１記載の発明にあっては、平板状
の１枚の金属製板から同心状に、大径環状バネ端部と小
径環状バネ端部を打抜くと共に、略等間隔に２つの同心
状の中間に複数の残置部分を設けて切込みを行い、かつ
それらの切込み相互間を１箇所で連続させる切込みを行
い、それぞれの前記連続させる切込みを起こして切り起
こしをを作成するのであるから、小径環状バネ端部には
支持される軸があり、大径環状バネ端部には板バネを固
定する固定部があり、両者間は切込みと切り起こしによ
る隙間しか無く、金属特有のバネ定数と板厚みと板表面
積から自在にバネ圧を調整可能となる。

【００７１】請求項２記載の発明にあっては、請求項１
記載の板バネにおいて、大径環状バネ端部を打ち抜くと
きに、その外周部に１個以上の耳部を残し、板バネ形成
後に、前記耳部を折り曲げて小径環状バネ端部が大径環
状バネ端部の一方の面を越えて弾性移動しないストッパ
を形成しているから、ストッパを越えて伸縮移動ができ
ないように規制するので、この板バネを適用する機器の
伸縮限界から破壊の防止ができる。

【００７２】請求項３記載の発明にあっては、自動車用
排気系に取り付けられる第１排気間と第２排気管の変位
を吸収するベローズを有する自動車用排気系用フレキシ
ブルチューブにおいて、ベローズの保護と伸び切り防止
のための外筒部材を、板材によりベローズの外周を覆う
筒状に形成された外筒と、外筒の両端部内側面である外
筒端周面と、ベローズを固着したカラー・止め環・伸び
変位ストッパを有する板バネを固着して装着し、排気管
の端末部を前記カラーが摺動自在にして、伸び変位許容
量を決め、さらには必要があれば外筒端周面の内側にさ
らなる内周面を備えることで縮み変位許容量を決められ
ることから、排気管上をベローズの伸び縮みに対応して
摺動する部分が摺動自在に加工したため、ワイヤメッシ
ュを用いない低コストで小型軽量の構成としながら、安
定した伸び変位規制量の管理と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の向上を達成すること
ができるという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明実施の形態１の板バネの形態を示し、 (a) は平面図 (b) は側面図 (c) は平面図のＡ部詳細図 (d) は平面図のＢ矢視断面図 (e) は斜視図である。

【図２】本発明実施の形態２の自動車排気系用フレキシ
ブルチューブの排気管の端部に装着してベローズの伸長
・収縮を吸収する部材とした板バネを示し、 (a) は上部側を破断した側面図 (b) は一部拡大説明図である。

【図３】従来例１の回転軸の軸受構造に使った支持板
（板バネ）の平面図である。

【図４】従来例２において適用する自動車排気系用フレ
キシブルチューブを示す上部側を破断した側面図であ
る。

【符号の説明】

１ 板バネ ２ 大径環状バネ端部 ３ 小径環状バネ端部 ４ｃ，４ｂ，４ｄ，４ｄ 切り起こし ４１，４２，４３，４４ 切り込み ５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ 電請変形部 ６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄ ストッパ ７ 折り曲げアプローチ ８ 折り曲げライン ２０１ 第１排気管 ２０２ 第２排気管 ２０３ ベローズ ２０５ 外筒 ２０６ａ，２０６ｂ 外筒端周面 ２１１ 第１カラー ２１２ 第２カラー ２２１ 第１止め環 ２２２ 第２止め環

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 平板状の１枚の金属製板から同心状に、
   大径環状バネ端部（２）と小径環状バネ端部（３）を打
   抜くと共に、 略等間隔に２つの同心状の中間に複数の残置部分を設け
   て切込み（４１），（４３）を行い、かつそれらの切込
   み（４１），（４３）相互間を１箇所で連続させる切込
   み（４２）を行い、 それぞれの前記連続させる切込み（４２）を起こして切
   り起こし（４ａ），（４ｂ），（４ｃ），（４ｄ）をを
   作成し、 大径環状バネ端部（２）と小径環状バネ端部（３）間で
   両者の中心を結ぶ軸心方向の板状弾性部材を形成してな
   ることを特徴とする板バネ。
2. 【請求項２】 請求項１記載の板バネにおいて、大径環
   状バネ端部（２）を打ち抜くときに、その外周部に１個
   以上の耳部を残し、板バネ形成後に、前記耳部を折り曲
   げて小径環状バネ端部（３）が大径環状バネ端部（２）
   の一方の面を越えて弾性移動しないストッパ（６ａ），
   （６ｂ），（６ｃ），（６ｄ）を形成してなることを特
   徴とする板バネ。
3. 【請求項３】 第１排気管（２０１）と第２排気管（２
   ０２）に両端部が接続され、両排気管（２０１），（２
   ０２）の変位を吸収するベローズ（２０３）と、該ベロ
   ーズ（２０３）の外周を覆うように設けられ、ベローズ
   （２０３）の保護と伸び切り防止のための外筒部材とを
   備えた自動車排気系用フレキシブルチューブの伸縮調整
   手段として、 前記外筒部材を、 プレート材によりベローズ（２０３）の外周を覆う筒状
   に形成された外筒（２０５）と、 外筒（２０５）の管軸方向に向かう端部端面を屈曲して
   形成した外筒端周面（２０６ａ），（２０６ｂ）と、 カラー状に両排気管（２０１），（２０２）の端部にお
   いてベローズ（２０３）の管軸方向への接続を行う第１
   カラー（２１１），第２カラー（２１２）と、ベローズ
   （２０３）の管軸方向の端末を第１カラー（２１１），
   第２カラー（２１２）とでベローズ（２０３）をサンド
   イッチ状に押さえ込み、第１排気管（２０１）と第２排
   気管（２０２）の両端部にベローズ（２０３）を固定す
   る第１止め環（２２１），第２止め環（２２２）とを有
   すると共に、 板バネ（１ａ），（１ｂ）の大径環状バネ端部（２）と
   第１，第２外筒端周面（２０６ａ），（２０６ｂ）を固
   着し、板バネ（１ａ），（１ｂ）の小径環状バネ端部
   （３）と第１，第２止め環（２２１），（２２２）を固
   着させて、ベローズ（２０３）の伸長方向のストッパ
   （６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄ）機能を備える弾性手段とし
   たことを特徴とするを板バネ。