(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、
プレート材により前記ベローズ（３）の外周を覆う筒状に形成されたアウタカバー（５）と、
一端部がアウタカバー（５）の一端部に固定され、他端部がベローズ（３）の一端部に固定された異径円筒状プロテクター（１０）と、
前記ベローズ（３）の他端部に接続されたプロテクタ（７）と、
前記アウタカバー（５）の自由端部とプロテクタ（７）との間に介装され、バネ両端部をアウタカバー（５）とプロテクタ（７）にそれぞれ円周方向複数箇所において固定結合させたコイルバネ（６）と、
を備え、
前記コイルバネ（６）両端部のアウタカバー（５）とプロテクタ（７）に対する複数固定結合部のうち、少なくともコイルバネ（６）における有効バネ部に近い固定結合部をそれぞれカシメ固定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。
【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、
プレート材により前記ベローズ（３）の外周を覆う筒状に形成されたアウタカバー（５）と、
ベローズ（３）の両端部にそれぞれ接続された第１プロテクタ（７'）と第２プロテクタ（７"）と、
前記アウタカバー（５）の一端部とその内側の第１プロテクタ（７'）との間に介装され、バネ両端部をアウタカバー（５）と第１プロテクタ（７'）にそれぞれ円周方向複数箇所において固定結合させた第１コイルバネ（６'）と、
前記アウタカバー（５）の他端部とその内側の第２プロテクタ（７"）との間に介装され、バネ両端部をアウタカバー（５）と第２プロテクタ（７"）にそれぞれ円周方向複数箇所において固定結合させた第２コイルバネ（６"）と、
を備え、前記第１，第２コイルバネ（６'），（６"）両端部のアウタカバー（５）とプロテクタ（７'），（７"）に対する複数固定結合部のうち、少なくとも第１，第２コイルバネ（６'），（６"）における有効バネ部に近い固定結合部をそれぞれカシメ固定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。
【請求項３】
請求項１または請求項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、前記コイルバネ（６）または第１コイルバネ（６'）と第２コイルバネ（６"）とを、巻き径が一定で管軸に平行配置される円筒コイルバネ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。
【請求項４】
請求項１または請求項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、
前記コイルバネ（６）または第１コイルバネ（６'）と第２コイルバネ（６"）とを、一端側の巻き径がプロテクタ外径とほぼ一致し、他端側の巻き径がアウタカバー内径とほぼ一致する円錐コイルバネ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、自動車排気系用フレキシブルチューブとしては、例えば、下記に列挙するようなものが知られている。
【０００３】
(1) 実開昭６１−１８７９１６号公報
この公報に記載のフレキシブルチューブは、図１３に示すように、排気管に接続されるベローズと、ベローズの外周に配置されるアウタブレードと、アウタブレードの両端部に設けられ、アウタブレードとベローズとをスポット溶接するプロテクタを備えた構成である。
【０００４】
(2) 実開平２−１４４１８号公報
この公報に記載のフレキシブルチューブは、図１４に示すように、排気管に接続されるベローズと、ベローズの両端外周にそれぞれ配置されるバネ支管と、両バネ支管の間に架設されるバネ材を備えた構成である。
【０００５】
(3) 実開平４−６５２３号公報
この公報に記載のフレキシブルチューブは、図１５に示すように、排気管に接続されるベローズと、ベローズの外周に配置され、一端がベローズに固定されたアウタブレードと、アウタブレードの他端部に固定されたクランプ材とベローズに固定された円筒体との間に複数介装された圧縮スプリングとを備えた構成である。
【０００６】
(4) 特開平６−１１７２４３号公報
この公報に記載のフレキシブルチューブは、図１６に示すように、排気管に接続されるベローズと、ベローズの外周に配置され、一端がベローズの一端に固定された第１アウタカバーと、一端がベローズの他端に固定され他端がベローズおよび第１アウタカバーの外周に配置された第２アウタカバーと、第１アウタカバーと第２アウタカバーとの間に複数介装されたスプリングとを備えた構成である。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記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、それぞれ下記に列挙するような問題がある。
【０００８】
(1) 図１３に記載のフレキシブルチューブは、アウタブレードの製造バラツキによってフレキシブルチューブのバネ定数が大きく影響され、振動変位の吸収特性にバラツキが出る。また、ステンレス鋼線を編んで作られるアウタブレードが高価である。よって、振動変位の吸収特性を確保するために採用される山数の多いベローズにより大型化し、また、ベローズを保護するために採用されるアウタブレードにより高コスト化を招く。
【０００９】
(2) 図１４に記載のフレキシブルチューブは、ベローズの中央部が外部露出状態となるため、飛び石等によりベローズが損傷され易く、ベローズ耐久性に劣る。
また、バネ材が外方に大きく突出しているため、外径の大きなフレキシブルチューブとなる。走行中、外方に大きく露出状態で突出しているバネ材に泥等が付着した場合、バネ特性が変化し、所望の変位吸収性が得られなくなる。
【００１０】
(3) 図１５に記載のフレキシブルチューブは、基本的にはステンレス鋼線を編んで作られるアウタブレードを用いたものであるため、上記(1) の問題点を有する。加えて、圧縮スプリングにより引っ張り変位に対する吸収性は高まるが、圧縮変位に対する吸収性の向上は見込めない。
【００１１】
(4) 図１６に記載のフレキシブルチューブは、ベローズの外周に配置される第１・第２両アウタカバーの外周に、さらにスプリング径プラスアルファ−の張り出し部が形成されるため、外径の大きなフレキシブルチューブとなり、取付場所に制約を受け易く、車両の最低地上高や路面干渉性に悪影響を与える。
【００１２】
また、スプリングはベローズの周方向に複数配置されるため、▲１▼スプリング特性のばらつきによる悪影響、すなわち、曲げ方向のバネ定数に左右あるいは上下方向で差が生じ、振動吸収力にむらが発生し、また、引っ張り圧縮荷重が印加された場合にベローズ曲げ方向の力が掛かることが考えられる。▲２▼バネ単品のバネ定数は、相対的に弱い設計となるため、排気系の振動で振られて他部品との干渉音が発生し易くなる。▲３▼曲げ変形または剪断変形力の作用する方向によっては、両アウタカバーおよびベローズに加わる応力に差異が発生するため、耐久性の点で不利である。
【００１３】
以上のように、それぞれについて一長一短があり、小型軽量、低コスト、高変位吸収性、高耐久性という自動車排気系用フレキシブルチューブに要求される性能を全て満足するものではなく、現在最も一般的に採用されている図１１に記載のフレキシブルチューブに代わる新たなフレキシブルチューブの出現が望まれているところである。
【００１４】
本発明が解決しようとする課題は、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において、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全て満足すると共にユニットの耐久信頼性を向上させた実用価値の高いフレキシブルチューブを提供することにある。
【００１５】
【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、プレート材により前記ベローズの外周を覆う筒状に形成されたアウタカバーと、一端部がアウタカバーの一端部に固定され、他端部がベローズの一端部に固定された異径円筒状プロテクター（１０）と、前記ベローズの他端部に接続されたプロテクタと、前記アウタカバーの自由端部とプロテクタとの間に介装され、バネ両端部をアウタカバーとプロテクタにそれぞれ円周方向複数箇所において固定結合させたコイルバネと、を備え、前記コイルバネ両端部のアウタカバーとプロテクタに対する複数固定結合部のうち、少なくともコイルバネにおける有効バネ部に近い固定結合部をそれぞれカシメ固定としたことを特徴とする。
【００１６】
よって、フレキシブルチューブに対し外力が作用し、第１排気管と第２排気管とが管軸方向に変位する場合、圧縮荷重と引張荷重はベローズとコイルバネとの両方に作用する。
【００１７】
このため、ベローズの板厚を薄くしてベローズのバネ定数を低く設定してもフレキシブルチューブのトータルバネ定数はコイルバネで補うことができ、フレキシブルチューブの小型軽量低コスト化が達成される。
【００１８】
第１排気管と第２排気管に管軸方向の変位を与えるような外力が作用した場合、ベローズとコイルバネが、荷重の作用方向に追従する圧縮または引っ張り変形することにより変位が吸収される。尚、コイルバネはベローズと同心円の単独バネであって曲げ変形や剪断変形方向によるバネ定数に差がないため、第１排気管と第２排気管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ても、変形自由度の高いベローズとコイルバネがその外力の作用方向に係らず均一に荷重の作用方向に追従して曲げ変形や剪断変形することにより吸収される。つまり、ベローズとコイルバネとの両方を用いた変位吸収作用が達成されると共に、曲げ変形や剪断変形方向によるバネ定数に差がないため、変位および振動吸収力にムラがなく、耐久性向上が達成される。
【００１９】
さらに、コイルバネは圧縮荷重にも引張荷重にも作用し、フレキシブルチューブに加わる外力がベローズとコイルバネに分散されるため、ベローズの荷重負担が軽減される。
【００２０】
走行中に石跳ね等があった場合、アウタカバーによる保護作用でベローズ及びコイルバネの変形や損傷が防止される。
【００２１】
アウタカバーの外径がフレキシブルチューブの最大径部分となるため、フレキシブルチューブの小型軽量低コスト化が達成される。
【００２２】
少なくともコイルバネの両端固定結合部のうち、有効バネ部に近い固定結合部がそれぞれカシメ固定されることで、溶接による固定結合方法に比べ、母材強度低下が防止されると共に、溶接熱によるバネ特性の変化や、バネ溌度低下が防止され、かつ、その他の無効バネ部における結合固定部に作用する応力が低減されるため、安価な溶接によっても固定強度を確保することができ、これにより低コストでかつユニットの耐久信頼性が向上される。
【００２３】
（解決手段２）
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、プレート材により前記ベローズの外周を覆う筒状に形成されたアウタカバーと、ベローズの両端部にそれぞれ接続された第１プロテクタと第２プロテクタと、前記アウタカバーの一端部とその内側の第１プロテクタとの間に介装され、バネ両端部をアウタカバーと第１プロテクタにそれぞれ円周方向複数箇所において固定結合させた第１コイルバネと、前記アウタカバーの他端部とその内側の第２プロテクタとの間に介装され、バネ両端部をアウタカバーと第２プロテクタにそれぞれ円周方向複数箇所において固定結合させた第２コイルバネと、を備え、前記第１，第２コイルバネ両端部のアウタカバーとプロテクタに対する複数固定結合部のうち、少なくとも第１，第２コイルバネにおける有効バネ部に近い固定結合部をそれぞれカシメ固定としたことを特徴とする。
【００２４】
よって、上記請求項１記載の発明の作用が得られる他、第１・第２両コイルバネによりアウタカバーが両持ち状態で完全な弾性支持状態となり、コイルバネの変形範囲ではアウタカバーに応力が作用することがないため、耐久的にさらに有利である。
【００２５】
（解決手段３）
請求項３記載の発明では、請求項１または請求項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、前記コイルバネまたは第１コイルバネと第２コイルバネとを、巻き径が一定で管軸に平行配置される円筒コイルバネとしたことを特徴とする。
【００２６】
（解決手段４）
請求項４記載の発明では、請求項１または請求項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、前記コイルバネまたは第１コイルバネと第２コイルバネとを、一端側の巻き径がプロテクタ外径とほぼ一致し、他端側の巻き径がアウタカバー内径とほぼ一致する円錐コイルバネとしたことを特徴とする。
【００２７】
【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。
【００２８】
（実施の形態１）
まず、構成を説明する。
【００２９】
実施の形態１は請求項２，３記載の発明に対応する。
【００３０】
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を示す全体断面図である。
【００３１】
図１において、Ａ１はフレキシブルチューブ、１は第１排気管、２は第２排気管、３はベローズ、５はアウタカバー、６’は第１コイルバネ、６”は第２コイルバネ、７’は第１プロテクタ、７”は第２プロテクタ、８’は第１インナカバー、８”は第２インナカバーである。
【００３２】
前記ベローズ３は、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の変位を吸収するために設けられる。
【００３３】
このベローズ３の素材としては、厚み０．２ｍｍ（従来は厚み０．３ｍｍ）のステンレス薄肉板を２層重ね合わせた薄肉多層品を使用し、山数を従来より大幅に削減し（２１〜２８山→８〜９山）、等価のバネ定数を得ている。
【００３４】
前記アウタカバー５は、プレート材によりベローズ３の外周を覆う筒状に形成されていて、中央部で縦２分割された第１カバー５１と第２カバー５２とを溶接により一体化して構成されている。そして、第１カバー５１と第２カバー５２の端部を深絞り加工により内側に屈曲することで、第１カバー側バネ固定部５ａ’と第２カバー側バネ固定部５ａ”が形成されている。
【００３５】
前記第１プロテクタ７’と第２プロテクタ７”は、ベローズ３の両端部にそれぞれ接続（スポット溶接）されていて、この両プロテクタ７’，７”には、アウタカバー５の内面に向かう第１プロテクタ側バネ固定部７ａ’と第２プロテクタ側バネ固定部７ａ”が形成されている。
【００３６】
そして、前記第１・２カバー側バネ固定部５ａ’，５ａ”には端部をわずかに軸方向に屈曲させた屈曲部５３’，５３”が形成され、また、前記第１・第２プロテクタ側バネ固定部７ａ’，７ａ”には端部をわずかに軸方向に屈曲させた屈曲部７０’，７０”が形成されている。
【００３７】
前記第１コイルバネ６’と第２コイルバネ６”は、巻き径が一定で管軸に平行配置される円筒コイルバネであり、第１コイルバネ６’は、第１カバー側バネ固定部５ａ’と第１プロテクタ側バネ固定部７ａ’との間に介装され、バネ両端部をそれぞれバネ固定部５ａ’，７ａ’の屈曲部５３’，７０’に径方向移動が阻止された状態で固定結合され、また、第２コイルバネ６”は、第２カバー側バネ固定部５ａ”と第２プロテクタ側バネ固定部７ａ”との間に介装され、バネ両端部をそれぞれバネ固定部５ａ”，７ａ”の屈曲部５３”，７０”にそれぞれ係止させることにより、径方向移動が阻止された状態で固定結合されている。
【００３８】
図２は第２カバー側バネ固定部５ａ”に対する第２コイルバネ６”の固定結合部の詳細を示す断面図（図１のII-II 線における断面図）である。
【００３９】
この図に示すように、前記第２コイルバネ６”の外側端部は、第２カバー側バネ固定部５ａ”に対し無効ばね部が円周方向４箇所の固定結合部ａ〜ｄにおいて固定結合されていて、そのうち、有効バネ部（図４参照）に近い第４固定結合部ｄは、屈曲部５３”の先端部を所定幅さらに延長させたカシメ片５３ａを内側に折り曲げ加工することによりカシメ固定され、その他の第１〜３固定結合部ａ〜ｃは溶接により固定されている。
【００４０】
図３は第１カバー側バネ固定部５ａ’に対する第１コイルバネ６’の固定結合部の詳細を示す断面図（図１のIII-III 線における断面図）である。
【００４１】
この図に示すように、前記第１コイルバネ６’の外側端部は第１カバー側バネ固定部５ａ’に対し無効ばね部が円周方向４箇所の固定結合部ｅ〜ｈにおいて固定結合されていて、そのうち、有効バネ部（図４参照）に近い第４固定結合部ｈは、屈曲部７０’の先端部を所定幅さらに延長させたカシメ片７０ａを内側に折り曲げ加工することによりカシメ固定され、その他の第１〜３固定結合部ｅ〜ｇは溶接により固定されている。
【００４２】
なお、第１カバー側バネ固定部５ａ’と第１プロテクタ側バネ固定部７ａ’に対する第１コイルバネ６’の固定結合部構造は、前記第２コイルバネ６”における固定結合構造と同様であるため、同様の構成部分には同一の符号をつけてその説明を省略する。
【００４３】
前記第１インナカバー８’と第２インナカバー８”はベローズ３の両端部にそれぞれ接続（スポット溶接）されていて、ベローズ３の内周を２つのインナカバー８’，８”にて覆う筒状に形成されている。
【００４４】
図５は実施の形態１のフレキシブルチューブが適用された自動車排気系を示す斜視図である。
【００４５】
図５において、Ａ１はフレキシブルチューブ、Ｂはエキゾーストパイプ、Ｃは触媒コンバータ、Ｄはサブマフラ、Ｅはメインマフラであり、フレキシブルチューブＡ１は、図外のエンジンと触媒コンバータＣとを連結するエキゾーストパイプＢの途中に設けられ、エンジンや車体等からの入力による変位を吸収する。
【００４６】
次に、作用を説明する。
【００４７】
［バネ定数の設定作用］
フレキシブルチューブＡ１のバネ定数を設定するにあたっては、図６に示すように、ベローズ３のバネ定数をK1とし、第１コイルバネ６’と第２コイルバネ６”のバネ定数をK2とすると、ベローズ３と両コイルバネ６’，６”とが並列配置になっているので、フレキシブルチューブバネ定数Ｋは、下記の式により表される。
【００４８】
Ｋ＝K1＋（K2／２）
このように、ベローズ３のバネ定数K1と、両コイルバネ６’，６”のバネ定数K2と、フレキシブルチューブバネ定数Ｋのうち２つが明らかであれば残りの１つのバネ定数は決まる。
【００４９】
よって、フレキシブルチューブバネ定数Ｋとして良好な変位吸収ができる値に設定する場合、ベローズ３のバネ定数K1を一定値に設定し、管理しやすく選択自由度が高い両コイルバネ６’，６”のバネ定数K2を多数の値の中から選択して決めると、所望のフレキシブルチューブバネ定数Ｋが得られることになる。
【００５０】
このように、バネ定数調整代を、ベローズ３のバネ定数K1の変更によるものではなく両コイルバネ６’，６”のバネ定数K2の変更に委ねることで、ベローズ３のバネ定数K1を一定値に設定することができる。
【００５１】
この結果、実施の形態１のベローズ３のように、従来よりも薄肉で山数の少ない２層品をベローズ素材として使用し、ベローズ３のバネ定数K1を低い値の一定値に設定しても両コイルバネ６’，６”のバネ定数K2により補うことができ、フレキシブルチューブの小型軽量低コスト化が図られる。
【００５２】
［変位吸収作用］
エンジンや車体等から第１排気管１と第２排気管２に管軸方向に変位を与えるような荷重が入力された時の変位吸収作用について説明する。
【００５３】
変位荷重のうち圧縮荷重が作用した場合には、ベローズ３は圧縮され第１，第２コイルバネ６’，６”は引っ張り方向に伸長されて両排気管１，２が圧縮変位する。つまり、図３に示すように、圧縮荷重が作用すると、ベローズ取付スパンＬ１がΔＬだけ短くなり、コイルバネ取付スパンＬ２はそれぞれΔＬ／２だけ長くなる。
【００５４】
変位荷重のうち引張荷重が作用した場合には、ベローズ３は引っ張られ第１，第２コイルバネ６’，６”は圧縮方向に短縮されて両排気管１，２が引張変位する。つまり、図３に示すように、引張荷重が作用すると、ベローズ取付スパンＬ１がΔＬだけ長くなり、コイルバネ取付スパンＬ２はそれぞれΔＬ／２だけ短くなる。
【００５５】
すなわち、ベローズ３の伸縮と、引っ張りと圧縮の両方で同じバネ特性が発揮される第１，第２コイルバネ６’，６”により、管軸方向に振動的に引っ張りと圧縮が繰り返される変位が整然と吸収される。
【００５６】
尚、第１排気管１と第２排気管２には、管軸方向以外にも曲げ方向や剪断方向の変位を与えるような外力が作用することがあるが、この場合にも変形自由度の高いベローズ３と両コイルバネ６’，６”が、荷重の作用方向に追従して曲げ変形や剪断変形することにより曲げ変位や剪断変位が吸収される。
【００５７】
［ベローズ耐久性確保作用］
ベローズ３の耐久性は、後述するように、荷重負担の分担と、伸び切りの防止と、飛び石等からの保護と、熱影響遮断により確保される。
【００５８】
フレキシブルチューブＡ１に加わる外力は、ベローズ３に加わる力と、両コイルバネ６’，６”に加わる力とに分散されるため、ベローズ３の荷重負担が軽減される。
【００５９】
引張荷重に対しては第１，第２コイルバネ６’，６”が圧縮されるため、過大な引張荷重が作用する時には第１，第２コイルバネ６’，６”の隣接する素線の密着が変位規制ストッパとなり、ベローズ３の伸び切りが防止される。
【００６０】
フレキシブルチューブＡ１は車両の底部に露出して配置されるため、車両走行中にタイヤにより石等を跳ねるような場合、この跳ね石等がフレキシブルチューブＡ１に衝突することがあるが、走行中に跳ね石等があった場合、ベローズ３の全外周を覆うアウタカバー５による保護作用でベローズ３の変形や損傷が防止される。尚、アウタカバー５は、第１，第２コイルバネ６’，６”の外周も覆う配置であるので、跳ね石等に対し第１，第２コイルバネ６’，６”の変形や損傷も防止される。
【００６１】
［コイルバネ耐久性確保作用］
第１・第２コイルバネ６’，６”における有効バネ部に近い第４固定結合部ｄ，ｈが、溶接によらずカシメ片５３ａ，７０ａにより固定結合されているため、溶接による固定結合方法に比べ、母材強度低下が防止されると共に、溶接熱によるバネ特性の変化や、溶接によるバネ溌度低下が防止され、これにより、第１・第２コイルバネ６’，６”の耐久性が向上すると共に、その他の無効バネ部における結合固定部ａ〜ｃ，ｅ〜ｇに作用する応力が低減されるため、安価な溶接によっても固定強度を確保することができる。
【００６２】
［ユニットの耐久性，信頼性向上作用］
エンジンや車体等から第１排気管１と第２排気管２に管軸方向または剪断方向に変位を与えるような荷重が入力された時の第１，第２コイルバネ６’，６”両端固定結合部の耐久性および信頼性確保作用について説明する。
【００６３】
まず、変位荷重のうち管軸方向の荷重が作用した場合、カシメ片５３ａ，７０ａにより、両固定結合部の軸方向移動が確実に阻止された状態となるため、軸方向荷重に対する固定結合部の固定信頼性が向上する。
【００６４】
また、変位荷重のうち剪断方向の荷重が作用した場合、第１・第２コイルバネ６’，６”の両端結合部が屈曲部５３’，５３”、７０’，７０”で受け止められてその径方向移動が阻止されるため、固定結合部ａ〜ｄ，ｅ〜ｈに作用する応力が低減され、これにより、剪断方向応力に対する両固定結合部の固定耐久性および信頼性が向上する。
【００６５】
次に、効果を説明する。
【００６６】
（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、プレート材により前記ベローズ３の外周を覆う筒状に形成されたアウタカバー５と、ベローズ３の両端部にそれぞれ接続された第１プロテクタ７’と第２プロテクタ７”と、前記アウタカバー５の一端部とその内側の第１プロテクタ７’との間に介装され、バネ両端部をそれぞれアウタカバー５と第１プロテクタ７’に固定結合させた第１コイルバネ６’と、前記アウタカバー５の他端部とその内側の第２プロテクタ７”との間に介装され、バネ両端部をそれぞれアウタカバー５と第２プロテクタ７”に固定結合させた第２コイルバネ６”と、を備えた構成としたため、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全て満足する実用価値の高いフレキシブルチューブＡ１を提供することができる。
【００６７】
（２）第１・第２コイルバネ６’，６”における有効バネ部に近い第４固定結合部ｄ，ｈをそれぞれカシメ固定としたことことで、溶接による固定結合方法に比べ、母材強度低下が防止されると共に、溶接熱によるバネ特性の変化や、溶接によるバネ溌度低下が防止され、かつ、その他の無効バネ部における結合固定部ａ〜ｃ，ｅ〜ｇに作用する応力が低減されるため、安価な溶接によっても固定強度を確保することができ、これにより低コストでかつユニットの耐久信頼性を向上させることができる。
【００６８】
（実施の形態２）
まず、構成を説明する。
【００６９】
図７は請求項１，３記載の発明に対応する実施の形態２の自動車排気系用フレキシブルチューブＡ２を示す全体断面図である。
【００７０】
この実施の形態２のフレキシブルチューブＡ２は、前記実施の形態１のフレキシブルチューブＡ１が一対の第１・第２コイルバネ６’，６”でアウタカバー５を両持ち状に支持したのに対し、一方のコイルバネを省略し、アウタカバー５を、該アウタカバー５とプロテクタ７との間に介装された１つのコイルバネ６で片持ち状に支持した点で実施の形態１と異なる。
【００７１】
この一方のコイルバネの省略に伴い、コイルバネ６で支持されていない方のアウタカバー５の端部は、ベローズ３の一端に小径部１０ａが固定された異径円筒状プロテクタ１０の大径部１０ｂ内に装着され、スポット溶接により接続固定されている。
【００７２】
尚、他の構成は実施の形態１と同様であるので説明を省略する。
【００７３】
次に、バネ定数の設定作用において、フレキシブルチューブバネ定数Ｋは、下記の式により表される。
【００７４】
Ｋ＝K1＋K2
従って、実施の形態１と同様に、ベローズ３のバネ定数K1と、コイルバネ６のバネ定数K2と、フレキシブルチューブバネ定数Ｋのうち２つが明らかであれば残りの１つのバネ定数は決まることになる。
【００７５】
この結果、実施の形態１と同様に、従来よりも薄肉で山数の少ない２層品をベローズ素材として使用し、ベローズ３のバネ定数K1を低い値の一定値に設定してもコイルバネ６のバネ定数K2により補うことができ、フレキシブルチューブの小型軽量低コスト化が図られる。
【００７６】
次に、効果を説明する。
【００７７】
実施の形態２にあっては、実施の形態１の（１）〜（２）の効果に、下記の効果が加えられる。
【００７８】
（３）一方のコイルバネの省略により、部品点数が削減され、部品コストを低減することができる。
【００７９】
（実施の形態３）
まず、構成を説明する。
【００８０】
図８は請求項２，４記載の発明に対応する実施の形態３の自動車排気系用フレキシブルチューブＡ３を示す全体断面図、図９は図８のIX−IX線における断面図、図１０は図８のＸ−Ｘ線における断面図である。
【００８１】
この実施の形態３のフレキシブルチューブＡ３は、第１コイルバネ６’と第２コイルバネ６”として、一端側（内側）の巻き径がプロテクタ７’，７”外径とほぼ一致し、他端側（外側）の巻き径がアウタカバー５内径とほぼ一致する円錐コイルバネ（図１１参照）を使用した点で実施の形態１と異なる。
【００８２】
このコイルバネ変更に伴いアウタカバー５は、２分割することのない一体の円筒材を用い、アウタカバー５の両端部に形成される第１カバー側バネ固定部５ａ’と第２カバー側バネ固定部５ａ”とは、その端部をわずかに内側に屈曲させることにより形成し、また、第１プロテクタ側バネ固定部７ａ’と第２プロテクタ側バネ固定部７ａ”とは、その端部をわずかに外側に屈曲させることにより形成している。
【００８３】
尚、他の構成は実施の形態１と同様であり、作用についても実施の形態１と同様であるので、同様の構成部分には同一の符号を付けて説明を省略する。
【００８４】
次に、効果を説明する。
【００８５】
実施の形態３にあっては、実施の形態１の（１），（２）の効果に、下記の効果が加えられる。
【００８６】
（４）第１コイルバネ６’と第２コイルバネ６”とを、一端側の巻き径がプロテクタ７’，７”の外径とほぼ一致し、他端側の巻き径がアウタカバー５の内径とほぼ一致する円錐コイルバネとしたため、２分割のアウタカバー５を連結する溶接や深絞り加工によるバネ固定部５ａ’，５ａ”，７ａ’，７ａ”の形成を要さず、フレキシブルチューブＡ３の製造コストを低く抑えることができる。
【００８７】
（実施の形態４）
まず、構成を説明する。
【００８８】
図１２は請求項１，４記載の発明に対応する実施の形態４の自動車排気系用フレキシブルチューブＡ４を示す全体断面図である。
【００８９】
この実施の形態４のフレキシブルチューブＡ４は、前記実施の形態３のフレキシブルチューブＡ３が一対の第１・第２コイルバネ６’，６”でアウタカバー５を両持ち状に支持したのに対し、一方のコイルバネを省略し、アウタカバー５を、該アウタカバー５とプロテクタ７との間に介装された１つのコイルバネ６で片持ち状に支持した点で実施の形態３と異なる。
【００９０】
この一方のコイルバネの省略に伴い、コイルバネ６で支持されていない方のアウタカバー５の端部は、ベローズ３の一端に小径部１０ａが固定された異径円筒状プロテクタ１０の大径部１０ｂ内に装着され、スポット溶接により接続固定されている。
【００９１】
尚、他の構成は実施の形態３と同様であり、作用についても実施の形態３とほぼ同様であるので説明を省略する。
【００９２】
次に、効果を説明する。
【００９３】
実施の形態４にあっては、実施の形態１の（１），（２）の効果と、実施の形態３の（４）の効果に、下記の効果が加えられる。
【００９４】
（５）前記実施の形態２の（３）と同様の効果、すなわち、一方のコイルバネの省略により、部品点数が削減され、部品コストを低減することができる。
【００９５】
（他の実施の形態）
実施の形態では、第１・第２コイルバネ６’，６”におけるカシメ片５３ａ，７０ａでカシメ固定される第４固定結合部ｄ，ｈの線材の断面も他の部分と同様に真円形としたが、第４固定結合部ｄ，ｈの断面形状だけを真円形以外の形状、例えば楕円，矩形等に加工することにより、第４固定結合部ｄ，ｈのカシメ強度を向上させることができる。
【００９６】
また、実施形態では、第４固定結合部ｄ，ｈだけをカシメ固定としたが、その他の固定結合部分も溶接に代えてカシメ固定するようにしてもよい。
【００９７】
また、実施の形態では、ベローズ３の両端部にそれぞれインナカバー８’，８”を設ける例を示したが、ベローズ３の一端部のみにベローズ３の内周を覆う筒状に形成されたインナカバーを設けるようにしても良い。
【００９８】
さらに、実施の形態では、アウタカバーと第１排気管断面形状が円形であるフレキシブルチューブの例を示したが、楕円形のフレキシブルチューブにおいても同様の作用効果が得られる。
【００９９】
【発明の効果】
請求項１記載の自動車排気系用フレキシブルチューブにあっては、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、プレート材により前記ベローズの外周を覆う筒状に形成され、一端部がベローズの一端部に固定されたアウタカバーと、前記ベローズの他端部に接続されたプロテクタと、前記アウタカバーの自由端部とプロテクタとの間に介装され、バネ両端部をアウタカバーとプロテクタにそれぞれ円周方向複数箇所において固定結合させたコイルバネと、を備え、前記コイルバネ両端部のアウタカバーとプロテクタに対する複数固定結合部のうち、少なくともコイルバネにおける有効バネ部に近い固定結合部をそれぞれカシメ固定としたため、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全て満足すると共にユニットの耐久信頼性を向上させることができるという効果が得られる。
【０１００】
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、プレート材により前記ベローズの外周を覆う筒状に形成されたアウタカバーと、ベローズの両端部にそれぞれ接続された第１プロテクタと第２プロテクタと、前記アウタカバーの一端部とその内側の第１プロテクタとの間に介装され、バネ両端部をアウタカバーと第１プロテクタにそれぞれ円周方向複数箇所において固定結合させた第１コイルバネと、前記アウタカバーの他端部とその内側の第２プロテクタとの間に介装され、バネ両端部をアウタカバーと第２プロテクタにそれぞれ円周方向複数箇所において固定結合させた第２コイルバネと、を備え、前記第１，第２コイルバネ両端部のアウタカバーとプロテクタに対する複数固定結合部のうち、少なくとも第１，第２コイルバネにおける有効バネ部に近い固定結合部をそれぞれカシメ固定としたため、上記効果に加え、アウタカバーの耐久性を向上させることができる。
【０１０１】
請求項３記載の発明にあっては、請求項１または請求項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、コイルバネまたは第１コイルバネと第２コイルバネとを、巻き径が一定で管軸に平行配置される円筒コイルバネとしたため、上記効果に加え、コイルバネ単体として製造販売されている既製のバネを用いることができる。
【０１０２】
請求項４記載の発明にあっては、請求項１または請求項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、コイルバネまたは第１コイルバネと第２コイルバネとを、一端側の巻き径がプロテクタ外径とほぼ一致し、他端側の巻き径がアウタカバー内径とほぼ一致する円錐コイルバネとしたため、上記効果に加え、２分割のアウタカバーを連結する溶接や深絞り加工によるバネ固定部の形成を要さず、フレキシブルチューブの製造コストを低く抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１の自動車排気系用フレキシブルチューブを示す半断面図である。
【図２】図１のII-II 線における断面図である。
【図３】図１のIII-III 線における断面図である。
【図４】実施の形態１の自動車排気系用フレキシブルチューブに適用された円筒コイルバネの固定部を示す側面図である。
【図５】本発明の実施の形態１のフレキシブルチューブが適用された自動車排気系を示す斜視図である。
【図６】本発明の実施の形態１の自動車排気系用フレキシブルチューブのバネ吸収作用説明図である。
【図７】本発明の実施の形態２の自動車排気系用フレキシブルチューブを示す半断面図である。
【図８】本発明の実施の形態３の自動車排気系用フレキシブルチューブを示す半断面図である。
【図９】図８のXI-IX 線における断面図である。
【図１０】図８のＸ−Ｘ線における断面図である。
【図１１】実施の形態３の自動車排気系用フレキシブルチューブに適用された円錐コイルバネの固定部を示す側面図である。
【図１２】本発明の実施の形態４の自動車排気系用フレキシブルチューブを示す半断面図である。
【図１３】従来例１の自動車排気系用フレキシブルチューブを示す半断面図である。
【図１４】従来例２の自動車排気系用フレキシブルチューブを示す正面図（イ）及び側面図（ロ）である。
【図１５】従来例３の自動車排気系用フレキシブルチューブを示す半断面図である。
【図１６】従来例４の自動車排気系用フレキシブルチューブを示す半断面図である。
【符号の説明】
Ａ２  フレキシブルチューブ
１  第１排気管
２  第２排気管
３  ベローズ
５  アウタカバー
６  コイルバネ
７  プロテクタ
【図１】
0003853903.tif 000002
【図２】
0003853903.tif 000003
【図３】
0003853903.tif 000004
【図４】
0003853903.tif 000005
【図５】
0003853903.tif 000006
【図６】
0003853903.tif 000007
【図７】
0003853903.tif 000008
【図８】
0003853903.tif 000009
【図９】
0003853903.tif 000010
【図１０】
0003853903.tif 000011
【図１１】
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【図１２】
0003853903.tif 000013
【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
0003853903.tif 000016
【図１６】
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