JPH11241614A - 排気管用フレキシブルチューブ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 コスト的にも製造工数的にも有利であると共
に、気抜き孔の設定数を少なくしながらも高い気抜き機
能が発揮され、パイプ素材の板厚を薄くすることが可能
な多層ベローズを備えた排気管用フレキシブルチューブ
を提供すること。 【解決手段】 内層パイプ１１と外層パイプ１２を素材
とし、両端部に連結される排気管６，７の相対変位を入
力に従う変形により吸収するべく山部１ａと谷部１ｂを
交互に連続させた構成のベローズ１を備えた排気管用フ
レキシブルチューブにおいて、ベローズ１に、板材を丸
めてパイプ素材とするパイプ素材成形段階でパイプ周面
から突出する溶接ビード２を予め設けおき、この溶接ビ
ード２を有するパイプを同心で重ね合わせた状態で内側
に圧力を加えて部分膨出させるバルジ成形により溶接ビ
ード２の両側に全長方向に連通する気抜き通路３を設定
すると共に、該気抜き通路３と外気を連通する気抜き孔
４を設定した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、内層パイプと外層
パイプを含む多層パイプを素材とし、両端部に連結され
る排気管の相対変位を入力に従う変形により吸収するべ
く山部と谷部を交互に連続させた多層ベローズを備えた
排気管用フレキシブルチューブの技術分野に属する。

【０００２】

【従来の技術】従来、排気管用フレキシブルチューブの
ベローズとしては、図４に示すように、山部と谷部を交
互に連続させた連続凹凸部と、その両端部の排気管接続
部により構成されたものが最も一般的に知られている。

【０００３】このベローズを、内層パイプと外層パイプ
との２層パイプを素材として成形したものにあっては、
自動車の排気系に装着しての使用時、高温の排気ガス熱
により高温になり、内層パイプと外層パイプとの間に残
留している空気や油水が熱膨張し、この熱膨張を原因と
してベローズが変形し、変位吸収機能が低下する現象が
発生するため、図５に示すように、排気管接続部の位置
（図４のＣ位置）と連続凹凸部のほぼ中央位置（図４の
Ｄ位置）との外層パイプに３箇所の気抜き孔が設定され
る。

【０００４】ここで、図５(イ) に示す排気管接続部の位
置の気抜き孔は、パイプ素材の内側に圧力を加えてパイ
プ素材を部分膨出させるバルジ成形前のパイプ素材成形
時に予め孔が開けられている。一方、図５(ロ) に示す連
続凹凸部のほぼ中央の山頂より少し下の位置の気抜き孔
は、バルジ成形後、部分的にアセチレンガス等のガス炎
を当てて溶かすことにより開けられている。

【０００５】また、気抜き孔が設けられた排気管用フレ
キシブルチューブの２層ベローズとしては、実開昭６０
−３４５１７号公報に記載のものが知られている。

【０００６】この公報には、図６に示すように、ベロー
ズを構成する山部の山頂位置と谷部の谷底位置にそれぞ
れ気抜き孔が設けられている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図４及
び図５に示す排気管用フレキシブルチューブのベローズ
にあっては、下記に列挙する問題がある。

【０００８】(1) 例えば、パイプ厚が０．３ｍｍの内層
パイプと外層パイプを素材するベローズの場合は、図４
に示すように、３箇所の気抜き孔の設定でベローズの変
形を防止する気抜き機能が発揮されるが、素材となる内
層パイプと外層パイプのパイプ厚を０．２ｍｍに変更し
たベローズの場合は、パイプ厚が薄くなった分、耐圧性
が低くなり、空気や油水がわずかでも熱膨張すると内圧
の上昇でベローズの変形がみられる。つまり、３箇所の
気抜き孔の設定では気抜き不足となる。

【０００９】(2) 図５(ロ) に示す山部の気抜き孔は、バ
ルジ成形後、部分的にガス炎を当てて溶かすことにより
開けられているため、パイプ厚が０．３ｍｍ→０．２ｍ
ｍというように薄くなるとベローズの製品不良率が高く
なるし、気抜き孔の設定数を増やすことによってもさら
に製品不良率が高くなる。例えば、パイプ厚が薄いと熱
を少しでもかけ過ぎると内層パイプまで孔が貫通してし
まう。

【００１０】また、図６に示す排気管用フレキシブルチ
ューブのベローズにあっては、下記に列挙する問題があ
る。

【００１１】(1) ２層ベローズの場合、例えば、伸び変
形すると変形に伴って山頂位置と谷底位置の内外層パイ
プが強く密着するというように、ベローズのなかでは内
外層パイプの密着度が最も高い山頂位置と谷底位置に気
抜き孔が設定されているため、気抜き孔が内層パイプに
より塞がれてしまい、多くの気抜き孔を設定しても十分
で安定した気抜き効果を望めない。

【００１２】(2) 確実な気抜き効果を得るためには、図
６に示すように、山部，谷部の全てに気抜き孔を設定す
る必要があり、気抜き孔の設定数が多くなるため、バル
ジ成形の後処理で気抜き孔を設定しようとすれば製品不
良率が高くなり、さらに、パイプ板厚を薄くすると製品
不良率はますます上昇する。

【００１３】そこで、本出願人は、気抜き孔の設定数を
少なくしながら高い気抜き機能を達成することを目的と
し、内層パイプと外層パイプとの間にワイヤを挟持さ
せ、バルジ成形によりワイヤの両側位置に気抜き通路を
設けるようにしたフレキシブルチューブを提案した（実
開平５−７７５３４号公報）。

【００１４】しかしながら、この先行技術にあっては、
２層ベローズの構成部品としてワイヤが追加されること
になるし、バルジ成形時にワイヤの位置がズレないよう
に内層パイプと外層パイプとの間にワイヤを仮固定して
おく必要があり、コスト的にも製造工数的にも不利とな
る。

【００１５】本発明が解決しようとする課題は、コスト
的にも製造工数的にも有利であると共に、気抜き孔の設
定数を少なくしながらも高い気抜き機能が発揮され、パ
イプ素材の板厚を薄くすることが可能な多層ベローズを
備えた排気管用フレキシブルチューブを提供することに
ある。

【００１６】

【課題を解決するための手段】（解決手段１）上記課題
の解決手段１（請求項１）は、内層パイプと外層パイプ
を含む多層パイプを素材とし、両端部に連結される排気
管の相対変位を入力に従う変形により吸収するべく山部
と谷部を交互に連続させた構成のベローズを備えた排気
管用フレキシブルチューブにおいて、前記ベローズに、
板材を丸めてパイプ素材とするパイプ素材成形段階でパ
イプ周面から突出する溶接ビードを予め設けおき、この
溶接ビードを有するパイプを同心で重ね合わせた状態で
内側に圧力を加えて部分膨出させるバルジ成形により溶
接ビードの両側に全長方向に連通する気抜き通路を設定
すると共に、該気抜き通路と外気を連通する気抜き孔を
設定したことを特徴とする。

【００１７】（解決手段２）上記課題の解決手段２（請
求項２）は、請求項１記載の排気管用フレキシブルチュ
ーブにおいて、前記ベローズを、内層パイプと外層パイ
プによる２層ベローズとし、前記気抜き通路を、内層パ
イプの第１溶接ビードにより形成された第１気抜き通路
と、外層パイプの第２溶接ビードにより形成された第２
気抜き通路とを約１８０度間隔で対向配置することによ
り構成したことを特徴とする。

【００１８】（解決手段３）上記課題の解決手段３（請
求項３）は、請求項２記載の排気管用フレキシブルチュ
ーブにおいて、前記気抜き孔を、第１気抜き通路と連通
する一方の排気管接続部の位置に設定した第１気抜き孔
と、第２気抜き通路と連通する他方の排気管接続部の位
置に設定した第２気抜き孔により構成したことを特徴と
する。

【００１９】

【発明の実施の形態】（実施の形態１）実施の形態１は
請求項１，２，３に記載の発明に対応する排気管用フレ
キシブルチューブである。

【００２０】まず、構成を説明する。

【００２１】図１は実施の形態１の排気管用フレキシブ
ルチューブのベローズを示す半断面図、図２は実施の形
態１の排気管用フレキシブルチューブのベローズの溶接
ビード及び気抜き通路を示す断面図、図３は実施の形態
１の排気管用フレキシブルチューブを排気管に取り付け
た状態を示す半断面図である。

【００２２】図１，２において、１はベローズ、１ａは
山部、１ｂは谷部、１１は内層パイプ、１２は外層パイ
プ、１０１は凹凸部、１０２，１０３は排気管接続部、
２は溶接ビード、２ａは第１溶接ビード、２ｂは第２溶
接ビード、３は気抜き通路、３ａは第１気抜き通路、３
ｂは第２気抜き通路、４は気抜き孔、４ａは第１気抜き
孔、４ｂは第２気抜き孔、５はアウタブレード、６，７
はカラー、８，９は排気管である。

【００２３】排気管用フレキシブルチューブは、図３に
示すように、両端部に連結される排気管８，９の相対変
位を入力に従う変形により吸収するべく山部１ａと谷部
１ｂを交互に連続させた構成のベローズ１と、細い金属
線を素材として織り込まれ、ベローズ１を飛び石等から
保護すると共にベローズ１の伸び変位量に規制を与える
アウタブレード５とによって構成され、排気管８，９に
対しては、ベローズ１の両端部にアウタブレード５を絞
って重ね合わせ、重ね合わせ部分をカラー６，７で覆
い、溶接により固定される。

【００２４】前記ベローズ１は、それぞれの厚みが０．
２ｍｍの内層パイプ１１と外層パイプ１２との２層パイ
プを素材とする２層ベローズであり、交互に連続する山
部１ａと谷部１ｂによる凹凸部１０１と、該凹凸部１０
１の両端部の排気管接続部１０２，１０３により構成さ
れている。

【００２５】前記ベローズ１には、板材を丸めてパイプ
素材とするパイプ素材成形段階でパイプ周面から突出す
る溶接ビード２ａ，２ｂを予め設けおき、この溶接ビー
ド２ａ，２ｂを有するパイプを同心で重ね合わせた状態
で内側に圧力を加えて部分膨出させるバルジ成形により
溶接ビード２ａ，２ｂの両側に全長方向に連通する気抜
き通路３ａ，３ｂが設けられ、排気管接続部１０２，１
０３の外層パイプ１２側に、気抜き通路３ａ，３ｂと外
気を連通する気抜き孔４ａ，４ｂが設定されている。

【００２６】前記気抜き通路のうち第１気抜き通路３ａ
は、図２(ロ) に示すように、内層パイプ１１の第１溶接
ビード２ａを板厚程度（０．２ｍｍ〜０．４ｍｍ）だけ
外層パイプ１２側に突出させることで形成され、第２気
抜き通路３ｂは、図２(ハ) に示すように、外層パイプ１
２の第２溶接ビード２ｂを板厚程度だけ内層パイプ１１
側に突出させることで形成されている。そして、第１気
抜き通路３ａと第２気抜き通路３ｂは、図２(イ) に示す
ように、約１８０度間隔での対向配置とされている。

【００２７】前記気抜き孔のうち第１気抜き孔４ａは、
図１に示すように、第１気抜き通路３ａと連通する一方
の排気管接続部１０３のほぼ中央位置に１箇所だけ設定
され、第２気抜き孔４ｂは、第２気抜き通路３ｂと連通
する他方の排気管接続部１０２のほぼ中央位置に１箇所
だけ設定されている。

【００２８】次に、作用効果を説明する。

【００２９】［ベローズ製造時］ベローズ１を製造する
にあたっては、まず、造管ベンディング機を用い、コイ
ル状に巻き取られた板材を送り出し、これをベンディン
グにより徐々に円断面に近づくようにシューやロールを
用いて成形し、円形のパイプ断面形状まで成形されたら
板材の突き合わせ端面同士を連続的に溶接してパイプ素
材とする。

【００３０】このパイプ素材成形段階でパイプ周面から
突出する溶接ビード２を予め設けるもので、従来は、溶
接部がパイプ周面と一致するように、溶接棒を用いるこ
となく、突き合わせ端面を溶かす溶接法が採用されてい
たが、本発明では、敢えて溶接ビード２を設けるために
ホットワイヤＴＩＧ溶接等が採用される。

【００３１】そして、内層パイプ１１となるパイプ素材
と外層パイプ１２となるパイプ素材との２種類のパプ素
材を成形したら、パイプを同心で重ね合わせた状態で所
定の長さに切断することで２層ベローズ素管とされる。
このパイプ素材成形工程では、２つのパイプ素材を重ね
る前の段階で、外層パイプとなるパイプ素材に、気抜き
孔４ａ，４ｂとなる孔を予め開ける孔開け加工が行なわ
れる。

【００３２】そして、２層ベローズ素管を、液圧バルジ
成形機の成形型に設定し、２層ベローズ素管の内側に高
圧の液圧を加え、山部１ａとなる部分を液圧力により膨
出させるバルジ成形を行なうことで、溶接ビード２ａ，
２ｂの両側に全長方向に連通する気抜き通路３ａ，３ｂ
が設けられたベローズ１が製造される。

【００３３】すなわち、気抜き通路３ａ，３ｂを設ける
にあたって、先行技術のようにワイヤを用いることな
く、パイプ素材成形時に行なわれる溶接を利用するよう
にしたため、２層ベローズの構成部品としてワイヤが追
加されることも、２層ベローズ素管の間にワイヤを仮固
定しておく必要もなく、コスト的にも製造工数的にも有
利となる。

【００３４】また、気抜き孔４ａ，４ｂを排気管接続部
１０２，１０３にのみ設定するようにしているため、気
抜き孔４ａ，４ｂをバルジ成形の前加工により設定する
ことができ、繊細な作業が要求されて多大な作業工数増
となるバルジ成形の後加工による気抜き孔の設定も不要
である。

【００３５】［使用時の気抜き作用］自動車の排気系に
図３に示すようにフレキシブルチューブを装着しての使
用時には、ベローズ１の内部をエンジンからの排気ガス
が流れ、ベローズ１が排気ガス熱により高温となり、内
層パイプ１１と外層パイプ１２との間の空気や油水が熱
膨張するが、熱膨張した空気等は内外層パイプ１１，１
２の隙間を周方向に移動し、気抜き通路３ａ，３ｂを軸
方向に経過して気抜き孔４ａ，４ｂから外部に放出され
る。

【００３６】すなわち、ベローズ１の軸方向には熱膨張
した空気等が連続的に通過できる気抜き通路３ａ，３ｂ
が形成されているため、各気抜き通路３ａ，３ｂに対し
てはそれぞれ１箇所の気抜き孔４ａ，４ｂの設定であっ
ても、全ての山部１ａと谷部１ｂに対して安定した高い
気抜き機能が発揮されることになる。

【００３７】この結果、素材となる内層パイプ１１や外
層パイプ１２のパイプ厚をベローズ変形性を高めるため
に０．３ｍｍから０．２ｍｍに薄く変更した場合、製造
上の問題もなく要求される高い気抜き効果が得られる。
つまり、２層ベローズの板厚薄肉化を実現できる。

【００３８】（その他の実施の形態）実施の形態１で
は、内層パイプと外層パイプを素材とする２層ベローズ
の例を示したが、内層パイプと中層パイプと外層パイプ
を素材とする３層ベローズ等のように、多層ベローズで
あれば適用でき、３層以上のベローズの場合、中層パイ
プにも気抜き孔を設定しておく。

【００３９】実施の形態１では、内層パイプと外層パイ
プとの間に２つの気抜き通路を設ける例を示したが、１
つの気抜き通路を設けるようにしても十分に高い気抜き
効果を得ることができる。

【００４０】実施の形態１では、１つの気抜き通路に対
し１つの気抜き孔を設定する例を示したが、１つの気抜
き通路に対し２つの気抜き孔を両側の排気管接続部にそ
れぞれ設定する例としても良い。

【００４１】

【発明の効果】請求項１記載の発明にあっては、内層パ
イプと外層パイプを含む多層パイプを素材とし、両端部
に連結される排気管の相対変位を入力に従う変形により
吸収するべく山部と谷部を交互に連続させた構成のベロ
ーズを備えた排気管用フレキシブルチューブにおいて、
ベローズを、板材を丸めてパイプ素材とするパイプ素材
成形段階でパイプ周面から突出する溶接ビードを予め設
けおき、この溶接ビードを有するパイプを同心で重ね合
わせた状態で内側に圧力を加えて部分膨出させるバルジ
成形により溶接ビードの両側に全長方向に連通する気抜
き通路を設定すると共に、該気抜き通路と外気を連通す
る気抜き孔を設定したため、コスト的にも製造工数的に
も有利であると共に、気抜き孔の設定数を少なくしなが
らも高い気抜き機能が発揮され、パイプ素材の板厚を薄
くすることが可能な多層ベローズを備えた排気管用フレ
キシブルチューブを提供することができるという効果が
得られる。

【００４２】請求項２記載の発明にあっては、請求項１
記載の排気管用フレキシブルチューブにおいて、ベロー
ズを、内層パイプと外層パイプによる２層ベローズと
し、気抜き通路を、内層パイプの第１溶接ビードにより
形成された第１気抜き通路と、外層パイプの第２溶接ビ
ードにより形成された第２気抜き通路とを約１８０度間
隔で対向配置することにより構成したため、請求項１記
載の発明の効果に加え、内外層パイプの２つの溶接ビー
ドを共に気抜き通路の設定に利用することで、確実で安
定した高い気抜き効果を得ることができる。

【００４３】請求項３記載の発明にあっては、請求項２
記載の排気管用フレキシブルチューブにおいて、気抜き
孔を、第１気抜き通路と連通する一方の排気管接続部の
位置に設定した第１気抜き孔と、第２気抜き通路と連通
する他方の排気管接続部の位置に設定した第２気抜き孔
により構成したため、請求項２記載の発明の効果に加
え、気抜き孔をバルジ成形の前加工により設定すること
ができるし、気抜き孔の設定数も最小に抑えることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施の形態１の排気管用フレキシブルチューブ
のベローズを示す半断面図である。

【図２】実施の形態１の排気管用フレキシブルチューブ
のベローズの溶接ビード及び気抜き通路を示す断面図で
ある。

【図３】実施の形態１の排気管用フレキシブルチューブ
を排気管に取り付けた状態を示す半断面図である。

【図４】従来の排気管用フレキシブルチューブで用いら
れるベローズを示す正面図である。

【図５】従来の排気管用フレキシブルチューブで用いら
れるベローズに開けられた気抜き孔を示す拡大断面図で
ある。

【図６】従来の排気管用フレキシブルチューブを排気管
に取り付けた状態を示す半断面図である。

【符号の説明】

１ ベローズ １ａ 山部 １ｂ 谷部 １１ 内層パイプ １２ 外層パイプ １０１ 凹凸部 １０２，１０３ 排気管接続部 ２ 溶接ビード ２ａ 第１溶接ビード ２ｂ 第２溶接ビード ３ 気抜き通路 ３ａ 第１気抜き通路 ３ｂ 第２気抜き通路 ４ 気抜き孔 ４ａ 第１気抜き孔 ４ｂ 第２気抜き孔 ５ アウタブレード ６，７ カラー ８，９ 排気管

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成１０年２月２５日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００４０

【補正方法】変更

【補正内容】

【００４０】実施の形態１では、１つの気抜き通路に対
し１つの気抜き孔を設定する例を示したが、１つの気抜
き通路に対し２つの気抜き孔を両側の排気管接続部にそ
れぞれ設定する例としても良い。また、実施の形態１で
は、２つの気抜き通路を設定する例を示したが、１つの
気抜き通路としても高い気抜き効果が期待できる。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内層パイプ(11)と外層パイプ(12)を含む
   多層パイプを素材とし、両端部に連結される排気管(8),
   (9) の相対変位を入力に従う変形により吸収するべく山
   部(1a)と谷部(1b)を交互に連続させた構成のベローズ
   (1) を備えた排気管用フレキシブルチューブにおいて、 前記ベローズ(1) に、板材を丸めてパイプ素材とするパ
   イプ素材成形段階でパイプ周面から突出する溶接ビード
   (2) を予め設けおき、この溶接ビード(2) を有するパイ
   プを同心で重ね合わせた状態で内側に圧力を加えて部分
   膨出させるバルジ成形により溶接ビード(2) の両側に全
   長方向に連通する気抜き通路(3) を設定すると共に、該
   気抜き通路(3) と外気を連通する気抜き孔(4) を設定し
   たことを特徴とする排気管用フレキシブルチューブ。
2. 【請求項２】 請求項１記載の排気管用フレキシブルチ
   ューブにおいて、 前記ベローズ(1) を、内層パイプ(11)と外層パイプ(12)
   による２層ベローズとし、 前記気抜き通路(3) を、内層パイプ(11)の第１溶接ビー
   ド(2a)により形成された第１気抜き通路(3a)と、外層パ
   イプ(12)の第２溶接ビード(2b)により形成された第２気
   抜き通路(3b)とを約１８０度間隔で対向配置することに
   より構成したことを特徴とする排気管用フレキシブルチ
   ューブ。
3. 【請求項３】 請求項２記載の排気管用フレキシブルチ
   ューブにおいて、 前記気抜き孔(4) を、第１気抜き通路(3a)と連通する一
   方の排気管接続部(103) の位置に設定した第１気抜き孔
   (4a)と、第２気抜き通路(3b)と連通する他方の排気管接
   続部(102) の位置に設定した第２気抜き孔(4b)により構
   成したことを特徴とする排気管用フレキシブルチュー
   ブ。