JPH11280462A - 自動車排気系用フレキシブルチューブ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 安価なベローズ及び内筒部材を用いながら耐
熱性向上が図られると共に、排気系設定位置の制約を取
り除くことでレイアウト自由度が高められた自動車排気
系用フレキシブルチューブを提供すること。 【解決手段】 ベローズ３の内側に配置され、排気ガス
熱によるベローズ３の過熱を抑える内筒部材を、複数本
の金属線材を横に並べて線束とし、この線束を綾織にし
て構成されるブレードであって、線束のうち両端部の金
属線材を細線８ａとし、線径を他の金属線材８ｂの線径
より細くした細線入りインナーブレード８とした。ある
いは、内筒部材を、第１インナーブレード９と第２イン
ナーブレード１０とによる二枚重ねブレードとした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自動車用排気系の
エンジン側に取り付けられる第１排気管とマフラ側に取
り付けられる第２排気管の相対変位を吸収するベローズ
を有する自動車排気系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、実開昭６１−１８７９１６号公
報に記載のものが最も一般的に知られているし、また、
実用化されている。

【０００３】この従来のフレキシブルチューブは、図５
に示すように、第１排気管と第２排気管に両端部が接続
され、両排気管の変位を吸収するベローズと、該ベロー
ズの内側に配置され、排気ガス熱によるベローズの過熱
を抑えるインナーブレードと、ベローズの外側に配置さ
れ、ベローズを飛び石等から保護すると共にベローズ伸
び切りを防止するアウターブレードを備えている。そし
て、インナーブレードとアウターブレードとは、図６に
示すように、複数本のステンレス鋼線を横に並べて線束
とし、この線束を綾織にして構成されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
自動車排気系用フレキシブルチューブにあっては、線束
を構成する複数本のステンレス鋼線の線径が全て同じで
あるため、線束が四方向で重なり合う織り込み交差部分
に大きな隙間が生じてしまう。このため、高温の排気ガ
スがこの隙間から噴出し、ベローズが噴出ガスにより加
熱され、ベローズに高温酸化等の問題が出る。この対策
のためには、ベローズ素材として高価な耐熱材が要求さ
れる。

【０００５】また、特開平９−３１７４６０号公報に記
載されているように、アウターブレードに代えバネ支持
されたアウターパイプが用いられた自動車排気系用フレ
キシブルチューブに上記インナーブレードを採用する場
合、下記の問題点がある。

【０００６】(1) アウターパイプ構造でベローズの耐食
性を向上させたフレキシブルチューブにおいては、ベロ
ーズの放熱がアウターブレードよりも悪く、高温に晒さ
れるため、ベローズ素材として耐熱高級材料を必要とす
る。

【０００７】(2) インナーブレードにて直接高温排気ガ
スがベローズに当たらないものの、インナーブレードが
赤熱するため、輻射熱にてベローズが加熱される。

【０００８】さらに、本出願人は、特願平９−６７１６
４号にて、アウターパイプが用いられた自動車排気系用
フレキシブルチューブのベローズの内側に内筒部材とし
て、動き代を持って連結された多数のリングによるイン
ターロック管を採用することを提案した。

【０００９】しかし、インターロック管は高価であり、
フレキシブルチューブを高コストにしてしまう。

【００１０】本発明は、上記問題点に着目してなされた
もので、その課題とするところは、安価なベローズ及び
内筒部材を用いながら耐熱性向上が図られると共に、排
気系設定位置の制約を取り除くことでレイアウト自由度
が高められた自動車排気系用フレキシブルチューブを提
供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】（解決手段１）上記課題
を達成するため請求項１記載の発明では、第１排気管と
第２排気管に両端部が接続され、両排気管の変位を吸収
するベローズと、該ベローズの内側に配置され、排気ガ
ス熱によるベローズの過熱を抑える内筒部材とを備えた
自動車排気系用フレキシブルチューブにおいて、前記内
筒部材を、複数本の金属線材を横に並べて線束とし、こ
の線束を綾織にして構成されるブレードであって、線束
のうち両端部の金属線材を細線とし、線径を他の金属線
材の線径より細くした細線入りインナーブレードとした
ことを特徴とする。

【００１２】（解決手段２）上記課題を達成するため請
求項２記載の発明では、第１排気管と第２排気管に両端
部が接続され、両排気管の変位を吸収するベローズと、
該ベローズの内側に配置され、排気ガス熱によるベロー
ズの過熱を抑える内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において、前記内筒部材を、複数本
の金属線材を横に並べて線束とし、この線束を綾織にし
て構成される第１インナーブレードと、該第１インナー
ブレードとベローズとの間に追加される第２インナーブ
レードとによる二枚重ねブレードとしたことを特徴とす
る。

【００１３】（解決手段３）上記課題を達成するため請
求項３記載の発明では、請求項２記載の自動車排気系用
フレキシブルチューブにおいて、前記第２インナーブレ
ードを、第１インナーブレードを構成する金属線材の線
径より細い線径の金属線材を用いたブレードとしたこと
を特徴とする。

【００１４】（解決手段４）上記課題を達成するため請
求項４記載の発明では、請求項１ないし請求項３記載の
自動車排気系用フレキシブルチューブにおいて、前記ベ
ローズを覆う外側位置に、プレート材により筒状に形成
されたアウターパイプが配置されていることを特徴とす
る。

【００１５】

【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。

【００１６】（実施の形態１）実施の形態１の自動車排
気系用フレキシブルチューブは請求項１，４記載の発明
に対応する。

【００１７】まず、構成を説明する。

【００１８】図１は実施の形態１の自動車排気系用フレ
キシブルチューブの上半分を縦断した半断正面図、図２
は実施の形態１の自動車排気系用フレキシブルチューブ
の線入りインナーブレードを示す部分拡大図(イ) と隙間
対比図(ロ),(ハ) である。

【００１９】図１，２において、１は第１排気管、２は
第２排気管、３はベローズ、４はインナーパイプ、５は
アウターパイプ、６は円錐コイルバネ、７はカラー、８
は細線入りインナーブレード、８ａは細線、８ｂはステ
ンレス鋼線、ｔは隙間である。

【００２０】［全体構成について］前記ベローズ３は、
エンジン側の第１排気管１とマフラ側の第２排気管２に
両端部が接続され、両排気管１，２の変位を吸収する。
このベローズ３の素材としては、厚み０．３ｍｍのステ
ンレス薄肉板を２層重ね合わせた電縫管を用い、バルジ
成形により成形される山数を削減（従来２１〜２８山→
１２山）しながらも従来と等価のバネ定数を得ている。

【００２１】前記インナーパイプ４は、プレート材によ
り筒状に形成された部材で、ベローズ３の下流端部に溶
接固定されている。

【００２２】前記アウターパイプ５は、プレート材によ
りベローズ３の外周を覆うべく筒状に形成された部材
で、ベローズ３の上流端部に溶接固定されている。

【００２３】前記円錐コイルバネ６は、インナーパイプ
４とアウターパイプ５との間に介装され、両バネ端部は
インナーパイプ４とアウターパイプ５にそれぞれ溶接や
カシメ等により固定されている。

【００２４】前記細線入りインナーブレード８は、ベロ
ーズ（３）の内側に配置され、排気ガス熱によるベロー
ズ（３）の過熱を抑える内筒部材で、ベローズ３の上流
端部にカラー７を介して溶接固定されている。

【００２５】［インナーブレードの構成について］前記
細線入りインナーブレード８は、図２に示すように、６
本のステンレス鋼線を横に並べて線束とし、この線束を
綾織にして構成されるブレードであって、線束のうち両
端部の２本のステンレス鋼線を細線８ａとし、細線８ａ
の線径（例えば、０．ｍｍ〜０．ｍｍ程度）を他の４本
のステンレス鋼線８ｂの線径（例えば、０．ｍｍ〜０．
ｍｍ程度）より細くしている。

【００２６】次に、作用効果を説明する。

【００２７】［フレキシブルチューブ要求性能につい
て］まず、フレキシブルチューブへの要求性能として
は、小型軽量・低コスト・高変位吸収性・高耐久性があ
る。これに対し、ベローズ３の山数削減とアウターパイ
プ５の片持ちバネ支持により軸方向長さが短くなり小型
軽量化が達成され、高価なアウターブレードの使用を廃
止したことにより低コストが図られ、入力変位に対して
は並列関係のベローズ３と円錐コイルバネ６が追従して
変形し高変位吸収性が達成され、さらに、ベローズ３と
円錐コイルバネ６による荷重分担とアウターパイプ５に
よる飛び石等からの保護により高耐久性が確保される。

【００２８】すなわち、実施の形態１のフレキシブルチ
ューブは、小型軽量・低コスト・高変位吸収性・高耐久
性という要求性能を併せて満足する。

【００２９】［フレキシブルチューブの耐熱性につい
て］フレキシブルチューブの内部は、高温の排気ガスが
通過することで、熱影響をベローズ３がまともに受けて
高温になることを繰り返すと、ベローズ３が高温酸化し
てしまい耐久寿命が短くなってしまう。また、アウター
ブレードに代えてアウターパイプ５を使用していること
で、ベローズ放熱が悪い。

【００３０】そこで、ベローズの内側に内筒部材として
公知のインナーブレードを配置する案があるが、織り込
み交差部分に生じる大きな隙間Ｔ（図２(ロ) ）から高温
排気ガスが噴出し、ベローズが加熱されてしまう。ま
た、内筒部材としてインターロック管を採用すると、遮
熱効果は高いもののコスト高になってしまう。尚、ベロ
ーズ３の内筒部材には、ベローズ３の変形に追従する変
形性が要求されるのでプレート材は使用することができ
ない。

【００３１】これに対し、実施の形態１では、内筒部材
として、６本のステンレス鋼線を横に並べて線束とし、
この線束を綾織にして構成されるブレードであって、線
束のうち両端部のステンレス鋼線を細線８ａとし、細線
８ａの線径を他のステンレス鋼線８ｂの線径より細くし
た細線入りインナーブレード８を採用しているため、線
束が四方向で重なり合う織り込み交差部分に生じる隙間
ｔ（図２(ハ) ）が従来の隙間Ｔ（図２(ロ) ）に比べて縮
小する。このため、隙間ｔから漏れる高温の排気ガスが
著しく減少し、ベローズ３の温度上昇が抑えられる。

【００３２】この結果、ベローズ素材として高価な耐熱
材が要求されることがなく、安価なベローズ３を用いる
ことができるし、また、細線入りインナーブレード８も
線束の両端を細線８ａに変更するだけで従来のインナー
ブレードとほぼ同コストに抑えながら、フレキシブルチ
ューブの耐熱性向上を図ることができる。

【００３３】また、耐熱性向上により排気系設定位置の
制約が取り除かれ、フレキシブルチューブのレイアウト
自由度が高められる。例えば、フレキシブルチューブを
エンジンに近い上流位置に配置する等、振動吸収的に最
も効率のよい位置に配置することができ、車両システム
としての静粛性が増す。

【００３４】加えて、ステンレス鋼線８ｂの線径を従来
のインナーブレードと同じ線径とした場合、線束の両端
部が細線８ａに変わることでブレードとしての柔軟性が
増し、過大な変位入力によるベローズ３の大きな変形に
も追従することができる。

【００３５】（実施の形態２）実施の形態２の自動車排
気系用フレキシブルチューブは請求項２，３，４記載の
発明に対応する。

【００３６】まず、構成を説明する。

【００３７】図３は実施の形態２の自動車排気系用フレ
キシブルチューブの上半分を縦断した半断正面図、図４
は実施の形態２の自動車排気系用フレキシブルチューブ
の二枚重ねブレードを示す図３Ａ部拡大断面図である。

【００３８】図３，４において、１は第１排気管、２は
第２排気管、３はベローズ、４はインナーパイプ、５は
アウターパイプ、６は円錐コイルバネ、７はカラー、９
は第１インナーブレード、９ａはステンレス鋼線、１０
は第２インナーブレード、１０ａは細線である。

【００３９】全体構成は実施の形態１と同様であるので
説明を省略する。この実施の形態２では、ベローズ３の
内側に配置される内筒部材として、６本のステンレス鋼
線９ａを横に並べて線束とし、この線束を綾織にして構
成される第１インナーブレード９と、第１インナーブレ
ード９とベローズ３との間に追加される第２インナーブ
レード１０とによる二枚重ねブレードとしている。そし
て、第２インナーブレード１０は、５本の細線１０ａを
横に並べて線束とし、この線束を綾織にして構成されて
いて、第１インナーブレード９を構成するステンレス鋼
線９ａの線径より細い線径の細線１０ａを用いたブレー
ドとしている。

【００４０】次に、作用効果を説明する。

【００４１】［フレキシブルチューブの耐熱性につい
て］実施の形態２では、内筒部材として、６本のステン
レス鋼線９ａを横に並べて線束とし、この線束を綾織に
して構成される第１インナーブレード９と、第１インナ
ーブレード９とベローズ３との間に追加される第２イン
ナーブレード１０とによる二枚重ねブレードを採用して
いるため、線束が四方向で重なり合う織り込み交差部分
に生じる隙間が、第１インナーブレード９と第２インナ
ーブレード１０とで互いに位置がズレ、二枚重ねブレー
ドを介してベローズ３側に流れる高温の排気ガス漏れが
ほぼ無くなり、ベローズ３の温度上昇が抑えられる。

【００４２】さらに、高温の排気ガスが図３の矢印方向
に流れた場合、第１インナーブレード９は赤熱されるも
のの、第２インナーブレード１０が遮熱の役割を担うた
め、輻射熱によりベローズ３が高温に晒されることはな
い。

【００４３】この結果、ベローズ素材として高価な耐熱
材が要求されることがなく、安価なベローズ３を用いる
ことができるし、また、二枚重ねブレードも第２インナ
ーブレード１０の追加はあるもののインターロック管に
比べて安価としながら、フレキシブルチューブの耐熱性
を、排気ガス漏れ防止と輻射熱の遮熱により著しく向上
させることができる。

【００４４】加えて、第２インナーブレード１０は、第
１インナーブレード９を構成するステンレス鋼線９ａの
線径より細い線径の細線１０ａを用いたブレードとして
いるため、インナーブレードとしての柔軟性を損なうこ
とがない。尚、第２インナーブレード１０は、排気ガス
の流れによる力を直接受けることがないため、線径の細
線１０ａを使用できる。

【００４５】（他の実施の形態）実施の形態１，２で
は、ベローズの外周をアウターパイプにより覆うフレキ
シブルチューブの例を示したが、ベローズの外周をアウ
ターブレードやその他の被覆部材により覆うフレキシブ
ルチューブにも本発明を適用することができる。

【００４６】実施の形態１，２では、細線入りインナー
ブレードや二枚重ねブレードをベローズの第１排気管側
の上流部に固定する例を示したが、逆に、第２排気管側
の下流部に固定する例としても良い。

【００４７】実施の形態１の細線入りインナーブレード
の細線やステンレス鋼線の本数や線形は実施の形態１に
記載の上記れに限られることはなく、自由に設定するこ
とができる。

【００４８】実施の形態２の二枚重ねブレードとして
は、同じ仕様の第１インナーブレードと第２インナーブ
レードを二枚重ねるような例としても良い。

【００４９】

【発明の効果】請求項１記載の発明にあっては、第１排
気管と第２排気管に両端部が接続され、両排気管の変位
を吸収するベローズと、該ベローズの内側に配置され、
排気ガス熱によるベローズの過熱を抑える内筒部材とを
備えた自動車排気系用フレキシブルチューブにおいて、
内筒部材を、複数本の金属線材を横に並べて線束とし、
この線束を綾織にして構成されるブレードであって、線
束のうち両端部の金属線材を細線とし、線径を他の金属
線材の線径より細くした細線入りインナーブレードとし
たため、安価なベローズ及び内筒部材を用いながら耐熱
性の向上を図ることができると共に、排気系設定位置の
制約を取り除くことでフレキシブルチューブのレイアウ
ト自由度を高めることができるという効果が得られる。

【００５０】請求項２記載の発明にあっては、第１排気
管と第２排気管に両端部が接続され、両排気管の変位を
吸収するベローズと、該ベローズの内側に配置され、排
気ガス熱によるベローズの過熱を抑える内筒部材とを備
えた自動車排気系用フレキシブルチューブにおいて、内
筒部材を、複数本の金属線材を横に並べて線束とし、こ
の線束を綾織にして構成される第１インナーブレード
と、該第１インナーブレードとベローズとの間に追加さ
れる第２インナーブレードとによる二枚重ねブレードと
したため、安価なベローズ及び内筒部材を用いながら耐
熱性の向上を図ることができると共に、排気系設定位置
の制約を取り除くことでフレキシブルチューブのレイア
ウト自由度を高めることができるという効果が得られ
る。

【００５１】請求項３記載の発明にあっては、請求項２
記載の自動車排気系用フレキシブルチューブにおいて、
第２インナーブレードを、第１インナーブレードを構成
する金属線材の線径より細い線径の金属線材を用いたブ
レードとしたため、請求項２記載の発明の効果に加え、
二枚重ねとしながらもインナーブレードとしての柔軟性
を損なうことがない。

【００５２】請求項４記載の発明にあっては、請求項１
ないし請求項３記載の自動車排気系用フレキシブルチュ
ーブにおいて、ベローズを覆う外側位置に、プレート材
により筒状に形成されたアウターパイプが配置されてい
るため、請求項１ないし請求項３記載の発明の効果に加
え、ベローズの放熱が悪いアウターパイプ構造でありな
がら、要求に応える高い耐熱性を確保することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施の形態１の自動車排気系用フレキシブルチ
ューブの上半分を縦断した半断正面図である。

【図２】実施の形態１の自動車排気系用フレキシブルチ
ューブの線入りインナーブレードを示す部分拡大図(イ)
と隙間対比図(ロ),(ハ) である。

【図３】実施の形態２の自動車排気系用フレキシブルチ
ューブの上半分を縦断した半断正面図である。

【図４】実施の形態２の自動車排気系用フレキシブルチ
ューブの二枚重ねブレードを示す図３Ａ部拡大断面図で
ある。

【図５】従来の自動車排気系用フレキシブルチューブを
示す断面図である。

【図６】従来の自動車排気系用フレキシブルチューブの
インナーブレードを示す部分拡大平面図(イ) と部分拡大
断面図(ロ) である。

【符号の説明】

１ 第１排気管 ２ 第２排気管 ３ ベローズ ４ インナーパイプ ５ アウターパイプ ６ 円錐コイルバネ ７ カラー ８ 細線入りインナーブレード ８ａ 細線 ８ｂ ステンレス鋼線 ｔ 隙間 ９ 第１インナーブレード ９ａ ステンレス鋼線 １０ 第２インナーブレード １０ａ 細線

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 第１排気管（１）と第２排気管（２）に
   両端部が接続され、両排気管（１），（２）の変位を吸
   収するベローズ（３）と、該ベローズ（３）の内側に配
   置され、排気ガス熱によるベローズ（３）の過熱を抑え
   る内筒部材とを備えた自動車排気系用フレキシブルチュ
   ーブにおいて、 前記内筒部材を、複数本の金属線材を横に並べて線束と
   し、この線束を綾織にして構成されるブレードであっ
   て、線束のうち両端部の金属線材を細線（８ａ）とし、
   線径を他の金属線材（８ｂ）の線径より細くした細線入
   りインナーブレード（８）としたことを特徴とする自動
   車排気系用フレキシブルチューブ。
2. 【請求項２】 第１排気管（１）と第２排気管（２）に
   両端部が接続され、両排気管（１），（２）の変位を吸
   収するベローズ（３）と、該ベローズ（３）の内側に配
   置され、排気ガス熱によるベローズ（３）の過熱を抑え
   る内筒部材とを備えた自動車排気系用フレキシブルチュ
   ーブにおいて、 前記内筒部材を、複数本の金属線材（９ａ）を横に並べ
   て線束とし、この線束を綾織にして構成される第１イン
   ナーブレード（９）と、該第１インナーブレード（９）
   とベローズ（３）との間に追加される第２インナーブレ
   ード（１０）とによる二枚重ねブレードとしたことを特
   徴とする自動車排気系用フレキシブルチューブ。
3. 【請求項３】 請求項２記載の自動車排気系用フレキシ
   ブルチューブにおいて、 前記第２インナーブレード（１０）を、第１インナーブ
   レード（９）を構成する金属線材（９ａ）の線径より細
   い線径の金属線材（１０ａ）を用いたブレードとしたこ
   とを特徴とする自動車排気系用フレキシブルチューブ。
4. 【請求項４】 請求項１ないし請求項３記載の自動車排
   気系用フレキシブルチューブにおいて、 前記ベローズ（３）を覆う外側位置に、プレート材によ
   り筒状に形成されたアウターパイプ（５）が配置されて
   いることを特徴とする自動車排気系用フレキシブルチュ
   ーブ。