JPH09317460A - 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】 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引張か圧縮かの
変位方向に応じてバネ定数を任意に設定可能な実用価値
の高い自動車排気系用フレキシブルチューブを提供する
こと。 【構成】 両排気管１，２の変位を吸収するベローズ３
と、ベローズ３の外周を覆う筒状に形成されたアウター
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、アウター
カバー５の一端部と第１プロテクタ７’及びアウターカ
バー５の他端部と第２プロテクタ７”との間にそれぞれ
介装され、圧縮側が大バネ定数で引張側が小バネ定数と
いう特性を持ちバネ両端部を固定させた第１平板圧縮バ
ネ６’と第２平板圧縮バネ６”と、を備えた構成とし
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、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１０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１１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ばね支管と、両ばね支管
の間に架設されるばね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１２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介装された
圧縮スプリングとを備えた構成である。

【０００６】

【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。

【０００７】(1) 図１０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。

【０００８】(2) 図１１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、ばね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ばね材に泥等が付着
した場合、ばね特性が変化し、所望の変位吸収性が得ら
れなくなる。

【０００９】(3) 図１２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。

【００１０】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１０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。

【００１１】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引張か圧縮か
の変位方向に応じてバネ定数を任意に設定可能な実用価
値の高いフレキシブルチューブを提供することにある。

【００１２】

【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
ターカバーと、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、前記アウターカバ
ーの一端部と第１プロテクタとの間、アウターカバーの
他端部と第２プロテクタとの間にそれぞれ介装され、圧
縮側が大バネ定数で引張側が小バネ定数という特性を持
ちバネ両端部を固定した第１平板圧縮バネと第２平板圧
縮バネと、を備えていることを特徴とする。

【００１３】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第１，第２
平板圧縮バネとの両方に作用する。

【００１４】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両平板圧縮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。

【００１５】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、ベローズと第１，
第２平板圧縮バネが、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、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
ベローズと両平板圧縮バネが、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吸収される。つま
り、ベローズと第１，第２平板圧縮バネとの両方を用い
た変位吸収作用が達成される。

【００１６】さらに、フレキシブルチューブに加わる外
力がベローズと両平板圧縮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。

【００１７】また、第１平板圧縮バネと第２平板圧縮バ
ネの少なくとも一方が過大な荷重により圧縮される場
合、平板圧縮バネの隣接する平板の密着が変位規制スト
ッパとなる。

【００１８】また、走行中に石跳ね等があった場合、ア
ウターカバーによる保護作用でベローズ及び第１，第２
平板圧縮バネの変形や損傷が防止される。

【００１９】加えて、第１，第２平板圧縮バネは、圧縮
側が大バネ定数で引張側が小バネ定数という特性を持つ
ため、第１，第２平板圧縮バネの装着の仕方によって引
張変位方向と圧縮変位方向とで異なるバネ定数に設定で
きる等、バネ定数の任意設定が可能である。

【００２０】（解決手段２）請求項２記載の発明では、
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
おいて、前記第１平板圧縮バネと第２平板圧縮バネと
を、引張荷重が作用する時に共にバネ取付スパンが短く
なり圧縮荷重が作用する時に共にバネ取付スパンが長く
なるように装着したことを特徴とする。

【００２１】よって、引張変位側では両平板圧縮バネが
圧縮し、圧縮変位側では両平板圧縮バネが引っ張られ、
引張変位側で大バネ定数で圧縮変位側で小バネ定数とい
うバネ特性を持つフレキシブルチューブとすることがで
きる。

【００２２】（解決手段３）請求項３記載の発明では、
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
おいて、前記第１平板圧縮バネと第２平板圧縮バネと
を、引張荷重が作用する時に共にバネ取付スパンが長く
なり圧縮荷重が作用する時に共にバネ取付スパンが短く
なるように装着したことを特徴とする。

【００２３】よって、引張変位側では両平板圧縮バネが
引っ張られ、圧縮変位側では両平板圧縮バネが圧縮し、
引張変位側で小バネ定数で圧縮変位側で大バネ定数とい
うバネ特性を持つフレキシブルチューブとすることがで
きる。

【００２４】（解決手段４）請求項４記載の発明では、
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
おいて、前記第１平板圧縮バネと第２平板圧縮バネと
を、引張荷重が作用する時に一方のバネ取付スパンのみ
が短くなり圧縮荷重が作用する時に他方のバネ取付スパ
ンのみが短くなるように装着したことを特徴とする。

【００２５】よって、引張変位側では両平板圧縮バネの
一方が圧縮し、圧縮変位側では両平板圧縮バネの他方が
圧縮するため、第１平板圧縮バネと第２平板圧縮バネと
して、異なる圧縮バネ定数を持つバネを用いるとバネ定
数の選択により引張変位側と圧縮変位側で任意で異なる
バネ特性を持つフレキシブルチューブとすることができ
る。尚、第１平板圧縮バネと第２平板圧縮バネとして、
同じ圧縮バネ定数を持つバネを用いた場合には、引張変
位側と圧縮変位側で同じバネ特性を持つフレキシブルチ
ューブとなる。

【００２６】（解決手段５）請求項５記載の発明では、
請求項１ないし請求項４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１平板圧縮バネと第２平
板圧縮バネとのバネ取付スパンの最大長さを規定するス
トッパを設けたことを特徴とする。

【００２７】よって、小バネ定数となる平板圧縮バネの
引張変位側で最大変位が規制され、過大な荷重によるベ
ローズの伸び切りや圧縮変形を防止することができる。

【００２８】

【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。

【００２９】（実施の形態１）まず、構成を説明する。

【００３０】実施の形態１は請求項１，２，５記載の発
明に対応する。

【００３１】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半断面図、図２は実施の形態１
のフレキシブルチューブに適用された平板圧縮バネを示
す斜視図である。

【００３２】図１，２において、Ａ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はアウターカバー、６’は第１平板圧縮バネ、
６”は第２平板圧縮バネ、７’は第１プロテクタ、７”
は第２プロテクタである。

【００３３】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。

【００３４】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。

【００３５】前記アウターカバー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
カバー５１と２つのサイドカバー５２’，５２”とを溶
接により一体化することで構成されている。そして、中
央カバー５１には、両端部を内側に屈曲することでスト
ッパ部５１ａ’，５１ａ”が形成され、サイドカバー５
２’，５２”には、それぞれの端部を内側に屈曲するこ
とで、カバー側バネ固定部５２ａ’，５２ａ”が形成さ
れている。

【００３６】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、
アウターカバー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。

【００３７】前記第１平板圧縮バネ６’と第２平板圧縮
バネ６”は、図２に示すように、波型平板をコイルスプ
リング状に巻いたもので、圧縮側が大バネ定数で引張側
が小バネ定数という特性を持つバネである。

【００３８】第１平板圧縮バネ６’は、フレキシブルチ
ューブに引張荷重が作用する時にバネ取付スパンが短く
なり、また圧縮荷重が作用する時にバネ取付スパンが長
くなるカバー側バネ固定部５２ａ’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５２ａ’，７ａ’に溶接やかしめ等にて
固定させている。

【００３９】第２平板圧縮バネ６”は、バネ６’と同様
にフレキシブルチューブに引張荷重が作用する時にバネ
取付スパンが短くなり圧縮荷重が作用する時にバネ取付
スパンが長くなるカバー側バネ固定部５２ａ”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５２ａ”，７ａ”に溶接やか
しめ等にて固定させている。

【００４０】尚、第１プロテクタ側バネ固定部７ａ’と
ストッパ部５１ａ’との間及び第２プロテクタ側バネ固
定部７ａ”とストッパ部５１ａ”との間には、ストッパ
クリアランスｔ’，ｔ”を介在させている。

【００４１】図３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。

【００４２】図３において、Ａ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Ａ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。

【００４３】次に、作用を説明する。

【００４４】［ベローズのバネ定数設定作用］まず、フ
レキシブルチューブＡに対し外力が作用し、第１排気管
１と第２排気管２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３と第１，第２平板圧縮バネ
６’，６”との両方に作用する。

【００４５】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のバネ定数を低い値の一
定値に設定しても両平板圧縮バネ６’，６”のバネ定数
により補うことができ、フレキシブルチューブＡの小型
軽量低コスト化が図られる。

【００４６】［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。

【００４７】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平板圧縮バネ
６’，６”はバネ取付スパンが長くなることで引っ張り
方向に伸長されて両排気管１，２が圧縮変位する。

【００４８】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平板圧縮バネ
６’，６”はバネ取付スパンが短くなることで圧縮方向
に短縮されて両排気管１，２が引張変位する。

【００４９】すなわち、ベローズ３と第１，第２平板圧
縮バネ６’，６”の伸縮により、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。

【００５０】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と両平板圧縮バネ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。

【００５１】［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
り及び圧縮変形の防止と、飛び石等からの保護により確
保される。

【００５２】フレキシブルチューブＡに加わる外力は、
ベローズ３に加わる力と、両平板圧縮バネ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。

【００５３】引張荷重に対しては、第１，第２平板圧縮
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平板圧縮バネ６’，６”の隣接
する平板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。

【００５４】圧縮荷重に対しては、第１，第２平板圧縮
バネ６’，６”が引っ張られるが引張変位はストッパ部
５１ａ’，５１ａ”との当接によりストッパクリアラン
スｔ’，ｔ”で規制されることで、ベローズ３の圧縮変
形が防止される。

【００５５】フレキシブルチューブＡ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Ａ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ーカバー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、アウターカバー５は、第１，第２平板圧縮バネ
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平板圧縮バネ６’，６”の変形や損傷も防
止される。

【００５６】［フレキシブルチューブのバネ特性設定作
用］フレキシブルチューブＡのバネ特性を設定するにあ
たって、ベローズ３のバネ定数は素材の選択や山数等に
より決まる一定値であるが、第１平板圧縮バネ６’と第
２平板圧縮バネ６”のバネ定数は、図４に示すように、
隣接する波型平板が互いに接触して押し付けあう圧縮時
にはバネ定数が大であり、隣接する波型平板が互いに離
れる引っ張り時にはバネ定数が小である。

【００５７】よって、引張変位に対しては両平板圧縮バ
ネ６’，６”が圧縮され、圧縮変位に対しては両平板圧
縮バネ６’，６”が引っ張られる実施の形態１のフレキ
シブルチューブＡのバネ特性は、図５に示すように、引
張変位側で傾きが大きな（大バネ定数）の引張変位−引
張力特性となり、圧縮変位側で傾きが小さな（小バネ定
数）の引張変位−引張力特性となる。

【００５８】すなわち、エンジンマウントや排気系支持
マウント等の設定により引張力が圧縮力より大きく作用
するような自動車排気系設計となっている場合、実施の
形態１のフレキシブルチューブＡを適用することで効果
的な変位吸収ができる。

【００５９】次に、効果を説明する。

【００６０】（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ーカバー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、前記アウターカバー５の一端部と第１
プロテクタ７’との間、アウターカバー５の他端部と第
２プロテクタ７”との間にそれぞれ介装され、圧縮側が
大バネ定数で引張側が小バネ定数という特性を持ちバネ
両端部を固定した第１平板圧縮バネ６’と第２平板圧縮
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
足すると共に引張か圧縮かの変位方向に応じてバネ定数
を任意に設定可能な実用価値の高いフレキシブルチュー
ブＡを提供することができる。

【００６１】（２）第１平板圧縮バネ６’と第２平板圧
縮バネ６”とを、引張荷重が作用する時に共にバネ取付
スパンが短くなり圧縮荷重が作用する時に共にバネ取付
スパンが長くなるように装着したため、引張変位側で大
バネ定数で圧縮変位側で小バネ定数というバネ特性を持
つフレキシブルチューブＡとすることができる。

【００６２】（３）第１平板圧縮バネ６’と第２平板圧
縮バネ６”とのバネ取付スパンの最大長さを規定するス
トッパ部５１ａ’，５１ａ”を設けたため、小バネ定数
となる両平板圧縮バネ６’，６”の引張変位側で最大変
位が規制され、過大な荷重によるベローズ３の圧縮変形
を防止することができる。

【００６３】（実施の形態２）まず、構成を説明する。

【００６４】図６は請求項１，３，５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
ブを示す半断面図である。

【００６５】この実施の形態２のフレキシブルチューブ
Ａ’は、第１平板圧縮バネ６’と第２平板圧縮バネ６”
とを、引張荷重が作用する時に共にバネ取付スパンが長
くなり圧縮荷重が作用する時に共にバネ取付スパンが短
くなるように装着した点で実施の形態１と異なる。

【００６６】この平板圧縮バネ６’，６”の装着変更に
伴い、アウターカバー５は、メインカバー５３と２つの
サイドカバー５４’，５４”とサブカバー５５を溶接に
より一体化することで構成されている。そして、メイン
カバー５３には、一端部を内側に屈曲することでストッ
パ部５３ａ’が形成され、サイドカバー５４’，５４”
には、それぞれの端部を内側に屈曲することでカバー側
バネ固定部５４ａ’，５４ａ”が形成され、サブカバー
５５には、一端部を内側に屈曲することでストッパ部５
５ａ’が形成されている。

【００６７】第１平板圧縮バネ６’は、引張荷重が作用
する時にバネ取付スパンが長くなり圧縮荷重が作用する
時にバネ取付スパンが短くなるカバー側バネ固定部５４
ａ’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５４ａ’，７
ａ’に溶接やかしめ等にて固定させている。

【００６８】第２平板圧縮バネ６”は、引張荷重が作用
する時にバネ取付スパンが長くなり圧縮荷重が作用する
時にバネ取付スパンが短くなるカバー側バネ固定部５４
ａ”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５４ａ”，７
ａ”に溶接やかしめ等にて固定させている。

【００６９】尚、他の構成は実施の形態１と同様であり
説明を省略する。

【００７０】次に、作用を説明する。

【００７１】［フレキシブルチューブのバネ特性設定作
用］引張変位に対しては両平板圧縮バネ６’，６”が引
っ張られ、圧縮変位に対しては両平板圧縮バネ６’，
６”が圧縮される実施の形態２のフレキシブルチューブ
Ａ’のバネ特性は、図７に示すように、引張変位側で傾
きが小さな（小バネ定数）の引張変位−引張力特性とな
り、圧縮変位側で傾きが大きな（大バネ定数）の引張変
位−引張力特性となる。

【００７２】すなわち、エンジンマウントや排気系支持
マウント等の設定により圧縮力が引張力より大きく作用
するような自動車排気系設計となっている場合、実施の
形態２のフレキシブルチューブＡ’を適用することで効
果的な変位吸収ができる。

【００７３】尚、他の作用は実施の形態１と同様であり
説明を省略する。

【００７４】次に、効果を説明する。

【００７５】実施の形態２にあっては、実施の形態１の
（１）の効果に、下記の効果が加えられる。

【００７６】（４）第１平板圧縮バネ６’と第２平板圧
縮バネ６”とのバネ取付スパンの最大長さを規定するス
トッパ部５５ａ’，５３ａ”を設けたため、小バネ定数
となる両平板圧縮バネ６’，６”の引張変位側で最大変
位が規制され、過大な荷重によるベローズ３の伸び切り
を防止することができる。

【００７７】（５）第１平板圧縮バネ６’と第２平板圧
縮バネ６”とを、引張荷重が作用する時に共にバネ取付
スパンが長くなり圧縮荷重が作用する時に共にバネ取付
スパンが短くなるように装着したため、引張変位側で小
バネ定数で圧縮変位側で大バネ定数というバネ特性を持
つフレキシブルチューブＡ’とすることができる。

【００７８】（実施の形態３）まず、構成を説明する。

【００７９】図８は請求項１，４，５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
ブを示す半断面図である。

【００８０】この実施の形態３のフレキシブルチューブ
Ａ”は、第１平板圧縮バネ６’と第２平板圧縮バネ６”
とを、引張荷重が作用する時に第１平板圧縮バネ６’の
バネ取付スパンが短くなり、圧縮荷重が作用する時に第
２平板圧縮バネ６”のバネ取付スパンが短くなるように
装着した点で実施の形態１，２と異なる。

【００８１】この平板圧縮バネ６’，６”の装着変更に
伴い、アウターカバー５は、メインカバー５３と２つの
サイドカバー５４’，５４”とサブカバー５５を溶接に
より一体化することで構成されている。そして、メイン
カバー５３には、一端部を内側に屈曲することでストッ
パ部５３ａ’が形成され、サイドカバー５４’，５４”
には、それぞれの端部を内側に屈曲することでストッパ
部５４ａ’とカバー側バネ固定部５４ａ”が形成され、
サブカバー５５には、一端部を内側に屈曲することでカ
バー側固定部５５ａ’が形成されている。

【００８２】第１平板圧縮バネ６’は、引張荷重が作用
する時にバネ取付スパンが短くなり圧縮荷重が作用する
時にバネ取付スパンが長くなるカバー側バネ固定部５５
ａ’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５５ａ’，７
ａ’に溶接やかしめ等にて固定させている。

【００８３】第２平板圧縮バネ６”は、引張荷重が作用
する時にバネ取付スパンが長くなり圧縮荷重が作用する
時にバネ取付スパンが短くなるカバー側バネ固定部５４
ａ”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５４ａ”，７
ａ”に溶接やかしめ等にて固定させている。

【００８４】尚、他の構成は実施の形態１と同様であり
説明を省略する。

【００８５】次に、作用を説明する。

【００８６】［フレキシブルチューブのバネ特性設定作
用］引張変位に対しては第１平板圧縮バネ６’が圧縮さ
れ、圧縮変位に対しては第２平板圧縮バネ６”が圧縮さ
れる実施の形態３のフレキシブルチューブＡ”のバネ特
性は、図９に示すように、引張変位側では第１平板圧縮
バネ６’の圧縮バネ定数により決まるバネ定数を持つ引
張変位−引張力特性となり、圧縮変位側では第２平板圧
縮バネ６”の圧縮バネ定数により決まるバネ定数を持つ
引張変位−引張力特性となる。

【００８７】よって、第１平板圧縮バネ６’と第２平板
圧縮バネ６”として、異なる圧縮バネ定数を持つバネを
用いるとバネ定数の選択により引張変位側と圧縮変位側
で任意で異なるバネ特性を持つフレキシブルチューブ
Ａ”とすることができる。

【００８８】尚、第１平板圧縮バネ６’と第２平板圧縮
バネ６”として、同じ圧縮バネ定数を持つバネを用いた
場合には、引張変位側と圧縮変位側で同じバネ特性を持
つフレキシブルチューブＡ”となる。

【００８９】すなわち、エンジンマウントや排気系支持
マウント等の設定により圧縮力と引張力の作用力がわず
かに異なるような自動車排気系設計となっている場合、
実施の形態３のフレキシブルチューブＡ”を適用するこ
とで微妙な作用力の違いに対応して効果的な変位吸収が
できる。

【００９０】尚、他の作用は実施の形態１と同様であり
説明を省略する。

【００９１】次に、効果を説明する。

【００９２】実施の形態３にあっては、実施の形態１の
（１）の効果に、下記の効果が加えられる。

【００９３】（６）第１平板圧縮バネ６’と第２平板圧
縮バネ６”とのバネ取付スパンの最大長さを規定するス
トッパ部５４ａ’，５３ａ”を設けたため、小バネ定数
となる両平板圧縮バネ６’，６”の引張変位側で最大変
位が規制され、過大な荷重によるベローズ３の伸び切り
と圧縮変形を防止することができる。

【００９４】（７）第１平板圧縮バネ６’と第２平板圧
縮バネ６”とを、引張荷重が作用する時に一方の第１平
板圧縮バネ６’のバネ取付スパンが短くなり、圧縮荷重
が作用する時に他方の第２平板圧縮バネ６”のバネ取付
スパンが短くなるように装着したため、引張変位側のバ
ネ定数と圧縮変位側のバネ定数が任意に設定されたバネ
特性を持つフレキシブルチューブＡ”とすることができ
る。

【００９５】（他の実施の形態）実施の形態１，２，３
では、ベローズの内周側に何も設けていない例を示した
が、ベローズの内周を覆う筒状に形成されたインナーカ
バーを設けるようにしても良い。

【００９６】

【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
形成されたアウターカバーと、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
記アウターカバーの一端部と第１プロテクタとの間、ア
ウターカバーの他端部と第２プロテクタとの間にそれぞ
れ介装され、圧縮側が大バネ定数で引張側が小バネ定数
という特性を持ちバネ両端部を固定した第１平板圧縮バ
ネと第２平板圧縮バネと、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と共に引張か圧縮かの変位方向に応
じてバネ定数を任意に設定可能な実用価値の高いフレキ
シブルチューブを提供することができるという効果が得
られる。

【００９７】請求項２記載の発明にあっては、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おいて、
前記第１平板圧縮バネと第２平板圧縮バネとを、引張荷
重が作用する時に共にバネ取付スパンが短くなり圧縮荷
重が作用する時に共にバネ取付スパンが長くなるように
装着したため、上記効果に加え、引張変位側で大バネ定
数で圧縮変位側で小バネ定数というバネ特性を持つフレ
キシブルチューブを提供することができる。

【００９８】請求項３記載の発明にあっては、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おいて、
前記第１平板圧縮バネと第２平板圧縮バネとを、引張荷
重が作用する時に共にバネ取付スパンが長くなり圧縮荷
重が作用する時に共にバネ取付スパンが短くなるように
装着したため、上記効果に加え、引張変位側で小バネ定
数で圧縮変位側で大バネ定数というバネ特性を持つフレ
キシブルチューブを提供することができる。

【００９９】請求項４記載の発明にあっては、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おいて、
前記第１平板圧縮バネと第２平板圧縮バネとを、引張荷
重が作用する時に一方のバネ取付スパンのみが短くなり
圧縮荷重が作用する時に他方のバネ取付スパンのみが短
くなるように装着したため、上記効果に加え、異なる圧
縮バネ定数を持つ平板圧縮バネを選択により引張変位側
と圧縮変位側で任意で異なるバネ特性を持つフレキシブ
ルチューブを提供することができる。

【０１００】請求項５記載の発明にあっては、請求項１
ないし請求項４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１平板圧縮バネと第２平板圧縮バ
ネとのバネ取付スパンの最大長さを規定するストッパを
設けたため、上記効果に加え、過大な荷重によるベロー
ズの伸び切りや圧縮変形を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明実施の形態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】実施の形態１のフレキシブルチューブに用いら
れた平板圧縮バネを示す斜視図である。

【図３】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４】バネ定数が大きい平板圧縮バネ圧縮時（イ）と
バネ定数が小さい平板圧縮バネ引張り時（ロ）を示す図
である。

【図５】実施の形態１のフレキシブルチューブの引張変
位−引張力特性図である。

【図６】本発明実施の形態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７】実施の形態２のフレキシブルチューブの引張変
位−引張力特性図である。

【図８】本発明実施の形態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】実施の形態３のフレキシブルチューブの引張変
位−引張力特性図である。

【図１０】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１１】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１２】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。

【符号の説明】

Ａ 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 アウターカバー ６’ 第１平板圧縮バネ ６” 第２平板圧縮バネ ７’ 第１プロテクタ ７” 第２プロテクタ ５１ａ’，５１ａ” ストッパ部

Claims (5)

【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、 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ーカバー（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、 前記アウターカバー（５）の一端部と第１プロテクタ
   （７’）との間、アウターカバー（５）の他端部と第２
   プロテクタ（７”）との間にそれぞれ介装され、圧縮側
   が大バネ定数で引張側が小バネ定数という特性を持ちバ
   ネ両端部を固定した第１平板圧縮バネ（６’）と第２平
   板圧縮バネ（６”）と、 を備え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。
2. 【請求項２】 請求項１記載の自動車排気系用フレキシ
   ブルチューブにおいて、 前記第１平板圧縮バネ（６’）と第２平板圧縮バネ
   （６”）とを、引張荷重が作用する時に共にバネ取付ス
   パンが短くなり圧縮荷重が作用する時に共にバネ取付ス
   パンが長くなるように装着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１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１平板圧縮バネ（６’）と第２平板圧縮バネ
   （６”）とを、引張荷重が作用する時に共にバネ取付ス
   パンが長くなり圧縮荷重が作用する時に共にバネ取付ス
   パンが短くなるように装着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１平板圧縮バネ（６’）と第２平板圧縮バネ
   （６”）とを、引張荷重が作用する時に一方のバネ取付
   スパンのみが短くなり圧縮荷重が作用する時に他方のバ
   ネ取付スパンのみが短くなるように装着したことを特徴
   とする自動車排気系用フレキシブルチューブ。
5. 【請求項５】 請求項１ないし請求項４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１平板圧縮バネ（６’）と第２平板圧縮バネ
   （６”）とのバネ取付スパンの最大長さを規定するスト
   ッパ（５１ａ’），（５１ａ”）を設けたことを特徴と
   する自動車排気系用フレキシブルチューブ。