(57)【特許請求の範囲】
【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。
【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９−６７１６４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。
【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）
【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。
【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
【図１】
0004014723.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
0004014723.tif 000006
【図６】
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