(57)【要約】  【課題】  内側可撓管の内径を大きく確保し、外側可撓管と内側可撓管との隙を小さくして、振動時、外側可撓管に内側可撓管が接触することのないフレキシブルチューブの内側可撓管を提供する。  【解決手段】  Ｓ字状断面は両端部に設けた屈曲部５，６から延長した平坦部７，８が中央反転部９を挟んで両側に配置するように形成され、平坦部７の延長側に隣接する他の折り返し部１４′に近接するように設けた立ち上り部１５、および、前記平坦部８の延長側に隣接する他の折り返し部１２″に近接するように設けた立ち下り部１７の少なくとも一方が形成されたことを特徴とするフレキシブルチューブ１の内側可撓管３である。【選択図】      図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外側可撓管（２）のベローズ管と、内側可撓管（３）のインターロック管と、前記外側可撓管（２）を保護する外筒（４）のそれぞれの端部を接合して構成するフレキシブルチューブ（１）において、
幅方向の断面がＳ字状を形成するように帯状部材（１１）の両端部に連続した屈曲部（５，６）を設けるとともに螺旋状に巻回し、その螺旋状態において屈曲部（５）に隣接する屈曲部（６′）と、屈曲部（６）に隣接する屈曲部（５″）とが摺動自在に係合していくことにより筒状に形成したフレキシブルチューブ（１）の内側可撓管（３）であって、
前記Ｓ字状断面は、中央反転部（９）を挟んで両側に平坦部（７，８）が配置され、両端部に前記屈曲部（５，６）が設けられ、前記平坦部（７）に隣接する他の折り返し部（１４′）に近接するように設けた折り返し部（１２）の先端側の立ち上り部（１５）、および、前記平坦部（８）に隣接する他の折り返し部（１２″）に近接するように設けた折り返し部（１４）の先端側の立ち下り部（１７）の少なくとも一方が形成されたことを特徴とするフレキシブルチューブ（１）の内側可撓管（３）。
【請求項２】
前記立ち上り部（１５）と前記立ち下り部（１７）との断面形状は、ノ字状、Ｌ字状、および、Ｓ字状のいずれかであることを特徴とする請求項１に記載のフレキシブルチューブ（１）の内側可撓管（３）。
【請求項３】
前記内側可撓管（３）の圧縮硬さや引張硬さ、および、撓み変形量の設定は、前記立ち上り部（１５）および前記立ち下り部（１７）の形状によることを特徴とする請求項１に記載のフレキシブルチューブ（１）の内側可撓管（３）。
【請求項４】
前記内側可撓管（３）の圧縮硬さや引張硬さ、および、撓み変形量の設定は、前記立ち上り部（１５）および前記立ち下り部（１７）の成形時に隣接する他の折り返し部（１４′）および隣接する他の折り返し部（１２″）に押し付けて撓ませるようにして成形した立ち上り部（１５）および前記立ち下り部（１７）の撓み量によることを特徴とする請求項１に記載のフレキシブルチューブ（１）の内側可撓管（３）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はエンジンの排気路に設けられるフレキシブルチューブの内側可撓管に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車のエンジンから排出される排ガスや騒音は、一般にはエキゾーストパイプの排気管を介して、排ガス中の有害なガスを浄化させる触媒コンバータを通し、消音効果を高めるために幾つかの消音器を通して大気に放出される。また、エンジン及び路面振動を吸収し、乗り心地や耐久性の向上等の目的で、前記エンジンと前記触媒コンバータとの間に設けられるのがフレキシブルチューブである。このフレキシブルチューブは、さらに、触媒コンバータに流入する排ガスの流れを整え、温度変化を最小にして触媒への反応を向上させるという役目をも有している。
【０００３】
図８は従来のフレキシブルチューブを示す半断面図である。図８に示すように、このフレキシブルチューブ３０は、排気管２１と排気管２２に両端部が接続され、両排気管２１，２２の変位を吸収するベローズ管２３と、前記ベローズ管２３の外周を覆う筒状に形成された外筒２４と、前記ベローズ管２３の両端部にそれぞれ嵌着固定されたサポートカラー２６ａ、２６ｂと、前記外筒２４の両側で同軸上に配置され、それぞれ一端側がその外筒２４の端部に固定され、他端側が前記サポートカラー２６ａ，２６ｂに係止された円筒状のコイルバネ２７ａ，２７ｂと、前記ベローズ管２３の内部に配置され、両端部を前記ベローズ管２３の両端部に接続固定されたインターロック管２８とにより構成された自動車排気用のフレキシブルチューブ３０が知られている。
【０００４】
また、図９は図８に示すフレキシブルチューブのＰ部拡大図であり、（ａ）は通常状態、（ｂ）は変形状態を示す拡大断面図である。図９の（ａ）に示すように、インターロック管２８は、幅方向の断面がＳ字状を形成するように帯状部材３１の両縁に連続した折り曲げ部３２，３３を設けるとともに、帯状部材３１を螺旋状に巻回して、帯状部材３１′と、帯状部材３１と、帯状部材３１″とが螺旋状態で隣接する折り曲げ部３２，３３同士を摺動自在に係合していくことにより筒状に形成したインターロック管２８において、前記Ｓ字状断面は前記折り曲げ部３２，３３の先端側に配置する平坦部３４，３５が中央反転部３６を挟んで両側に配置するように形成され、その平坦部３４，３５の前記中央反転部３６寄り側であって、前記折り曲げ部３２，３３を係合した隣接折り曲げ部の外底の後方側に突出する縮み側規制ストッパ３７とにより構成されたインターロック管２８が知られている。また、折り曲げ部３２と折り曲げ部３３′にはすきまＳが設けられている。（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平１１−２２４５６号公報（段落番号００３９〜００４９、図１、図２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、インターロック管２８である内側可撓管の圧縮硬さや引張硬さおよび撓み変形量の設定は、加工時、平坦部３４，３５′（図９の（ａ）参照）と折り曲げ部３２，３３′との間のすきまＳを広くしたり狭くしたり、あるいは接するようにしてフレキシブル性を調整するが、圧縮時と、引張り時とでは均一な作動硬さにならないため、部分的に全く作動しない箇所がでるという問題があった。また、図９の（ｂ）に示すように、すきまＳが大きく、フレキシブル性が大きくなると、ベローズ管２３に内側可撓管のインターロック管２８が干渉して異音を発生し、耐久性にも影響を及ぼすなどの不具合が発生するという問題があった。
【０００６】
そこで、本発明は、従来のインターロック管を内側可撓管に採用したフレキシブルチューブの問題点を解決するために創案されたものであり、内側可撓管の内径を大きく確保し、外側可撓管と内側可撓管との隙を小さくしても、振動時、外側可撓管に内側可撓管が接触することのないフレキシブルチューブの内側可撓管を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１に係る発明は、外側可撓管（２）のベローズ管と、内側可撓管（３）のインターロック管と、前記外側可撓管（２）を保護する外筒（４）のそれぞれの端部を接合して構成するフレキシブルチューブ（１）において、内側可撓管（３）は幅方向の断面がＳ字状を形成するように帯状部材（１１）の両端部に連続した屈曲部（５，６）を設けるとともに螺旋状に巻回し、その螺旋状態において屈曲部（５）に隣接する屈曲部（６′）と、屈曲部（６）に隣接する屈曲部（５″）とが摺動自在に係合していくことにより筒状に形成したフレキシブルチューブ（１）の内側可撓管（３）であって、前記Ｓ字状断面は、中央反転部（９）を挟んで両側に平坦部（７，８）が配置され、両端部に前記屈曲部（５，６）が設けられ、前記平坦部（７）に隣接する他の折り返し部（１４′）に近接するように設けた折り返し部（１２）の先端側の立ち上り部（１５）、および、前記平坦部（８）に隣接する他の折り返し部（１２″）に近接するように設けた折り返し部（１４）の先端側の立ち下り部（１７）の少なくとも一方が形成されたことを特徴とする。
【０００８】
請求項２に係る発明は、請求項１に記載のフレキシブルチューブ（１）の内側可撓管（３）であって、前記立ち上り部（１５）と前記立ち下り部（１７）との断面形状は、ノ字状、Ｌ字状、および、Ｓ字状のいずれかであることを特徴とする。
【０００９】
請求項３に係る発明は、請求項１に記載のフレキシブルチューブ（１）の内側可撓管（３）であって、前記内側可撓管（３）の圧縮硬さや引張硬さ、および、撓み変形量の設定は、前記立ち上り部（１５）および前記立ち下り部（１７）の形状によることを特徴とする。
【００１０】
請求項４に係る発明は、請求項１に記載のフレキシブルチューブ（１）の内側可撓管（３）であって、前記内側可撓管（３）の圧縮硬さや引張硬さ、および、撓み変形量の設定は、前記立ち上り部（１５）および前記立ち下り部（１７）の成形時に隣接する他の折り返し部（１４′）および隣接する他の折り返し部（１２″）に押し付けて撓ませるようにして成形した立ち上り部（１５）および前記立ち下り部（１７）の撓み量によることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１に係る発明によれば、立ち上り部（１５）、または、立ち下り部（１７）、または、その両方が形成されたことにより、従来のすきま（Ｓ）が微小にできる。また、立ち上り部（１５）と、立ち下り部（１７）を設けたことにより、内側可撓管（３）の内径を大きく確保し、外側可撓管（２）と内側可撓管（３）との隙を小さくして、振動時、外側可撓管（２）に内側可撓管（３）が接触することのないフレキシブルチューブ（１）の内側可撓管（３）を提供することができる。
また、立ち上り部（１５）と、立ち下り部（１７）を設けたことにより、他の折り返し部（１４′）と立ち上り部（１５）、あるいは、他の折り返し部（１２″）と立ち下り部（１７）との間のすきまＳを圧縮時と引張時とを均一にすることができる。また、圧縮時と、引張時とを均一に接するように形成することができるので、内側可撓管（３）は軸方向の可動範囲のどの位置でも均一な可動抵抗があり、どの位置でも同じフレキシブル性を確保することができる。
また、立ち上り部（１５）と、立ち下り部（１７）の形成により、インターロック管における円周方向の剛性が向上できる。
さらに、立ち上り部（１５）と、立ち下り部（１７）との端部は、他方の折り返し部（１４′）、（１２″）にそれぞれ近接しているので、シール性も向上した内側可撓管を提供できる。
【００１２】
請求項２に係る発明によれば、立ち上り部（１５）と立ち下り部（１７）の断面形状が、ノ字状、Ｌ字状、および、Ｓ字状のいずれかとしたことにより、微妙な柔らさや硬さの調整に選択枝が広くなるため、エンジンによる振動により内側可撓管（３）が外側可撓管接（２）に接触しないフレキシブル性を確保したフレキシブルチューブ（１）の内側可撓管（３）を提供することができる。
【００１３】
請求項３に係る発明によれば、前記内側可撓管（３）の圧縮硬さや引張硬さ、および、撓み変形量の設定は、前記立ち上り部（１５）と、前記立ち下り部（１７）の形状により内側可撓管のすきま（Ｓ）を狭くして自由度を狭めることにより、振動時、外側可撓管（２）に内側可撓管（３）が接触することを防止することができる。
【００１４】
請求項４に係る発明によれば、立ち上り部（１５）および立ち下り部（１７）を、隣接する他の折り返し部（１４′）および隣接する他の折り返し部（１６″）に押し付けて撓ませるように成形することにより、立ち上り部（１５）および立ち下り部（１７）に撓みの変形によるバネ効果を生じさせることができる。
また、その立ち上り部（１５）および立ち下り部（１７）の撓みの変形量を変えることにより、サイズ（主に長さ）の相違するフレキシブルチューブにおいても、振動時、外側可撓管（２）に内側可撓管（３）が接触することのないフレキシブルチューブ（１）の内側可撓管（３）を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら説明する。図１は本発明のフレキシブルチューブを示す半断面図である。図１に示すように、本発明のフレキシブルチューブ１は、自動車のエンジンと触媒コンバータとの間に装着され、エンジンから連なるエキゾーストパイプの排気管２１に接続された流入口のパイプ端部３ｆと、触媒コンバータに連なるエキゾーストパイプの排気管２２に接続された排出口のパイプ端部３ｇと、ワイヤーブレードである外筒４と、この外筒４に保護された外側可撓管２のベローズ管と、内側可撓管３のインターロック管と、から構成されている。
【００１６】
このように構成されたフレキシブルチューブ１は、エンジン始動初期の排気ガスの温度を保持し、触媒コンバータに流入する排気ガスの温度の立ち上りを早めるように作用する。また、高温の排ガスが外側可撓管２のベローズ管に達しにくくするために、内側可撓管３のインターロック管を設けて二重構造とし、外側可撓管２の耐久性やばね特性等に悪影響をもたらさないようにし、さらに、内側可撓管３に柔軟性を持たせるとともに、排気騒音を遮断する役目も果たしている。
しかしながら、フレキシブル性を優先させるがあまり、すきまＳ（図９参照）が大きいと、エンジンが始動して振動しはじめた時、内側可撓管３が外側可撓管２に接触して異音が発生することになる。そのため、内側可撓管は、柔らか過ぎず、硬すぎず、エンジンによる振動により内側可撓管３が外側可撓管接２に接触しない適度のフレキシブル性を確保しなければならない。
【００１７】
図２は、図１に示す本発明の内側可撓管のＡ部を拡大した拡大断面図である。
図２に示すように、インターロック管である内側可撓管３の幅方向の帯状部材１１の断面はＳ字状に形成されている。この帯状部材１１を螺旋状に巻回して、帯状部材１１′と、帯状部材１１と、帯状部材１１″とが螺旋状態で隣接する屈曲部（５）と屈曲部（６′）が、屈曲部（６）と屈曲部（５″）が摺動自在に係合していくことにより筒状に形成している。そのＳ字状の中央反転部９を挟んで両側に平坦部７，８が配置され、両端部に屈曲部５，６が設けられている。
また、帯状部材１１において、その左側の平坦部７の延長側に屈曲部５を経由して、隣接する他の折り返し部１４′に近接するように立ち上り部１５を設け、さらに、その反対の右側の平坦部８の延長側に屈曲部６を経由して、隣接する他の折り返し部１２″に近接するように立ち下り部１７を設けている。
これにより、内側可撓管３のすきまＳ（図９参照）を狭くすることができるので、振動時、外側可撓管に内側可撓管が接触することを防止することができる。
【００１８】
図３は前記同様に、図１に示す本発明の内側可撓管のＡ部を拡大した拡大断面図である。図３に示すように、この内側可撓管３ａは、帯状部材１１において、図２に示すノ字状の立ち下り部１７がなく、ノ字状の立ち上り部１５だけの場合である。
これにより、内側可撓管３のすきまＳを狭くすることができるので、振動時、外側可撓管に内側可撓管が接触することを防止することができる。
【００１９】
図４は前記同様に、図１に示す本発明の内側可撓管のＡ部を拡大した拡大断面図である。図４に示すように、内側可撓管３ｂは、帯状部材１１において、図３とは反対に、ノ字状の立ち上り部１５がなく、ノ字状の立ち下り部１７だけの場合である。
これにより、前記同様に、内側可撓管３のすきまＳを狭くすることができるので、振動時、外側可撓管に内側可撓管が接触することを防止することができる。
【００２０】
図５は図１に示す変形例の内側可撓管のＡ部を拡大した拡大断面図である。
図５に示すように、内側可撓管３ｃは、帯状部材１１において、傾斜角θが６０°のＬ字状の立ち上り部１５ｃと、同様に傾斜角θが６０°のＬ字状の立ち下り部１７ｃが設けられている。このような傾斜角θは４５°でもよいし、その他の傾斜角θであっても構わない。図２の（ａ）との違いは、ノ字状の立ち上り部１５と立ち下り部１７が、直線のＬ字状に形成されている点である。これにより、Ｌ字状の立ち上り部１５ｃの先端部は、隣接する他の折り返し部１４′とは線接触する。
このように、Ｌ字状であるため成形が容易で、寸法精度を出し易い。
【００２１】
図６は図１に示す変形例の内側可撓管のＡ部を拡大した拡大断面図である。
図６に示すように、図５との違いは、Ｌ字状の立ち上り部１５ｄとＬ字状の立ち下り部１７ｄの先端部に曲がりが形成されている点である。内側可撓管３ｄでは、前記同様、傾斜角θが６０°のＬ字状の立ち上り部１５ｄと、同様に傾斜角θが６０°のＬ字状の立ち下り部１７ｄが設けられている。このような傾斜角θは４５°であってもよいし、その他の傾斜角θであっても構わない。これにより、Ｌ字状の立ち上り部１５ｄの先端部は、隣接する他の折り返し部１４′（図２（ａ）参照）とは面接触する。そのため、軸方向の動作はよりスムーズになる。
【００２２】
図７は図１に示す変形例の本発明の内側可撓管のＡ部を拡大した拡大断面図である。図７に示すように、内側可撓管３ｅでは、Ｓ字状の立ち上り部１５ｅと、Ｓ字状の立ち下り部１７ｅが設けられ、傾斜角θは９０°である。このような断面形状にしてもよい。これにより、Ｓ字状の立ち上り部１５ｅの先端部は、隣接する他の折り返し部１４′とは面接触する。そのため、軸方向の動作はスムーズである。
これらの立ち上り部１５、１５ｃ，１５ｄ，１５ｅは隣接する他の折り返し部１４′に押し付けられるように形成されるので、内側可撓管の半径方向にバネとして働き、内側可撓管３全体の軸方向の変形過程では、軸方向の可動範囲のどの位置でも均一な可動抵抗となり、どの位置でも同じフレキシブル性を確保することができる。
なお、軸方向に対してのバネ定数はほとんど発揮されることはない。
つまり、内側可撓管３は、バネのように伸ばしたら元の位置に戻るようなことはなく、内側可撓管３の軸方向の引張や圧縮に対してのバネ常数はないに等しく、軸方向に伸ばした位置に止まる。
【００２３】
ここで、図１、図２を参照して、フレキシブルチューブ１の内側可撓管３の動作について説明する。図１に示すように、内側可撓管３は、排気管２１と排気管２２との間の軸方向に変位を与えるような外力が作用した場合は、外側可撓管２に接触することなく、引張変形、または、圧縮変形する。また、内側可撓管３は、排気管２１と排気管２２に曲げ方向や剪断方向の変位を与えるような外力が作用した場合は、外側可撓管２に接触することなく、曲げ変形する。
【００２４】
曲げ方向の変位を与えるような外力が発生した場合は、内側可撓管３の曲げの形状において、その曲げの曲率半径の外周面では引張荷重を受け、内側可撓管３の曲げの形状において、その曲げの曲率半径の内周面では圧縮荷重を受けることになるため、引張変形の動作と、圧縮変形の動作とが同時に行われることになる。
そこで、ノ字状の立ち上り部１５と立ち下り部１７の他に、Ｌ字状やＳ字状等の形状の違いから生じる接触形態の違いのある内側可撓管３，３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄの形状の違い、さらに、立ち上り部１５および立ち下り部１７に撓み変形を生じさせ, 半径方向のバネ効果を調整して組み込むことにより、内側可撓管が柔らか過ぎず、硬すぎず、エンジンによる振動により内側可撓管３が外側可撓管接２に接触しないフレキシブル性を確保した内側可撓管３を提供することができる。
【００２５】
本発明はその技術思想の範囲内で種々の改造、変更が可能である。例えば、前記立ち上り部（１５）と前記立ち下り部（１７）との断面形状は、ノ字状、Ｌ字状、Ｓ字状のほかにＩ字状やＣ字状等その他の形状であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明のフレキシブルチューブを示す半断面図である。
【図２】図１に示す本発明の内側可撓管のＡ部を拡大した拡大断面図である。
【図３】図１に示す本発明の内側可撓管のＡ部を拡大した拡大断面図である。
【図４】図１に示す本発明の内側可撓管のＡ部を拡大した拡大断面図である。
【図５】図１に示す本発明の内側可撓管のＡ部を拡大した拡大断面図である。
【図６】図１に示す変形例の内側可撓管のＡ部を拡大した拡大断面図である。
【図７】図１に示す変形例の内側可撓管のＡ部を拡大した拡大断面図である。
【図８】従来のフレキシブルチューブを示す半断面図である。
【図９】図８に示すフレキシブルチューブのＡ部拡大図であり、（ａ）は通常状態、（ｂ）は変形状態を示す拡大断面図である。
【符号の説明】
【００２７】
１      フレキシブルチューブ
２      外側可撓管（ベローズ管）
３，３′，３″，３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ，３ｅ  内側可撓管（インターロック管）
３ｆ，３ｇ  パイプ端部
４      外筒
４ａ，４ｂ  プロテクタ
５，６  屈曲部
５ａ，６ａ  内周面
７，８  平坦部
９      中央反転部
１１    帯状部材
１２′，１４″  他の折り返し部
１５    立ち上り部（折り曲げ部）
１７    立ち下り部（折り曲げ部）
【図１】
2006329365.tif 000003
【図２】
2006329365.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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