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

自動車排気系用フレキシブルチューブ

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JPH11280462A
JPH11280462A JP10077587A JP7758798A JPH11280462A JP H11280462 A JPH11280462 A JP H11280462A JP 10077587 A JP10077587 A JP 10077587A JP 7758798 A JP7758798 A JP 7758798A JP H11280462 A JPH11280462 A JP H11280462A
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Hiroyuki Aihara
広之 相原
Seiichi Nitta
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    • F16LPIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L27/00Adjustable joints, Joints allowing movement
    • F16L27/12Adjustable joints, Joints allowing movement allowing substantial longitudinal adjustment or movement

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  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Joints Allowing Movement (AREA)
  • Rigid Pipes And Flexible Pipes (AREA)
  • Exhaust Silencers (AREA)

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。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013124748A (ja) * 2011-12-15 2013-06-24 Institute Of Physical & Chemical Research 振動抑制構造付きフレキシブルチューブ
JP2019060240A (ja) * 2017-09-25 2019-04-18 日野自動車株式会社 排気管の可撓継手構造及びその製作方法

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