JP4649076B2

JP4649076B2 - 排気管継ぎ手

Info

Publication number: JP4649076B2
Application number: JP2001241747A
Authority: JP
Inventors: 敏朗森山; 文治村井; 幸弘原田
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2001-08-09
Filing date: 2001-08-09
Publication date: 2011-03-09
Anticipated expiration: 2021-08-09
Also published as: JP2003056341A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、２つの排気管の端部同士を接続する排気管継ぎ手に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
内燃機関からの排気ガスを外部を排気する排気管の温度は、内燃機関の運転中には５００℃以上となる一方、機関停止後には外気温まで低下する。そうした温度変化に伴う熱伸縮によって排気管長は大きく変化するため、排気管を固定する部位と部位との間に、排気管長の変化を吸収する伸縮可能な継ぎ手を介設する必要がある。
【０００３】
そうした排気管継ぎ手としては、金属製（例えばステンレス製）の蛇腹管や、実開平６−６０７２９号公報にみられるように、ガラス繊維やセラミクス繊維などの耐熱材料の外周をゴムなどの弾性材料で被覆したもの等が知られている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、それら従来の排気管継ぎ手では、以下のように製造コストの面などに幾つかの問題がある。
【０００５】
まず、金属製の蛇腹管を用いた継ぎ手については、金属を蛇腹形状に塑性加工して製造されているため、その製造コストは高くなってしまう。また、そうした塑性加工には専用の金型が必要となることから、多種少量生産には特に不向きである。
【０００６】
また金属製の蛇腹管を用いた継ぎ手では、熱疲労への耐久性の確保のためその肉厚をある程度に厚くする必要があり、その変形抵抗が大きくなるため、その伸縮性をあまり高くすることができない。そのため、排気管の固定を強固に行う必要が生じ、そうした排気管の固定に要するコストも無視できないものとなる。またそうした固定構造のため、排気管設置のレイアウト等にも制約が生じるようになる。
【０００７】
一方、耐熱材料を弾性材料で被覆した継ぎ手においても、弾性部材の成形に専用の金型が必要なため、やはりその製造コストは高くなってしまう。勿論、多種少量生産には特に不向きである。また、ゴムなどの弾性部材は耐熱性があまり高くなく、耐熱材料が介設されているとはいえ、排気ガスの熱によりかなりの高温となる弾性部材の熱劣化による耐久性の低下も無視することはできない。
【０００８】
本発明は、そうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、伸縮性、耐熱性を十分に確保しながらも、製造コストを低く抑えることのできる排気管継ぎ手を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
以下、上記目的を達成するための手段及びその作用効果を記載する。
請求項１に記載の発明は、２つの排気管の端部同士を接合する排気管継ぎ手であって、それら排気管の接合部の外周に遊嵌され、筒状に巻かれた金属板材によって形成された第１の層と、その第１の層の外周を覆うように配設され、筒状に巻かれた金属箔によって形成された排ガスをシールする第２の層と、その第２の層の外周を覆うように配設され、筒状に巻かれた断熱材によって形成された第３の層と、を有するものである。
また、請求項２に記載の発明は、２つの排気管の端部同士を接合する排気管継ぎ手であって、それら排気管の接合部の外周に遊嵌され、筒状に巻かれた金属板材によって形成された第１の層と、その第１の層の外周を覆うように配設され、筒状に巻かれた金属箔によって形成された第２の層と、その第２の層の外周を覆うように配設され、筒状に巻かれた断熱材によって形成された第３の層とを有し、前記金属箔を筒状に巻いて形成された２つの筒体を、互いに重なり合う部位を有して前記排気管の軸方向に繋ぎ合わせることで前記第２の層を形成し、前記接続される排気管の一方及び他方にそれら各筒体をそれぞれ固定したものである。
そして、請求項３に記載の発明は、２つの排気管の端部同士を接合する排気管継ぎ手であって、それら排気管の接合部の外周に遊嵌され、筒状に巻かれた金属板材によって形成された第１の層と、その第１の層の外周を覆うように配設され、筒状に巻かれた金属箔によって形成された第２の層と、その第２の層の外周を覆うように配設され、筒状に巻かれた断熱材によって形成された第３の層とを有し、２枚の略矩形の金属箔をそれらの一端同士を重ねた状態で筒状に巻くことで、２つの筒体を軸方向に繋ぎ合わせたものとして前記第２の層を形成し、前記接続される排気管の一方及び他方にそれら各筒体をそれぞれ固定したものである。
【００１０】
上記請求項１〜３に記載の構成では、金属箔により形成された第２の層によって排気ガスのシールが行われる。金属箔は薄いため、可撓性も高い。そのため、排気管継ぎ手は、軸方向に容易に伸縮可能となり、排気管の熱伸縮を柔軟に吸収できる。また、筒状に巻かれた金属板により形成された第１の層が排気管の接続部との間に介設されているため、金属箔が高温・高圧の排気ガスに直接曝されることもなく、その耐久性の確保も容易である。更に、金属箔の外周に配設された断熱材によって、排気ガスの熱の外部への放熱も好適に抑制できる。
【００１１】
しかも、排気管継ぎ手は、金属板、金属箔及び断熱材を筒状に巻くことで製造されているため、低コストでの生産が可能である。しかも、専用金型などを用いた形成加工が不要なため、形状やサイズの異なる排気管継ぎ手を容易に製造することができ、多種少量生産にも容易に対応できる。
また、請求項２に記載の構成では、２つ筒体が互いに軸方向にスライドすることで、金属箔が軸方向に伸縮するため、金属箔によれや折れなどを生じさせずに、排気管の熱伸縮による変位を吸収することができる。そのため、排気管の熱伸縮毎のよれや折れの繰り返しによる疲労のため、金属箔に裂け目が生じることを回避し、排気管継ぎ手の耐久性を更に向上することができる。
そして、請求項３に記載の構成では、２つ筒体が互いに軸方向にスライドすることで、金属箔が軸方向に伸縮するため、金属箔によれや折れなどを生じさせずに、排気管の熱伸縮による変位を吸収することができる。そのため、排気管の熱伸縮毎のよれや折れの繰り返しによる疲労のため、金属箔に裂け目が生じることを回避し、排気管継ぎ手の耐久性を更に向上することができる。またそうした２つの金属箔製の筒体からなる第２の層を容易に形成することができる。
【００１２】
また請求項４に記載の発明は、請求項１に記載の排気管継ぎ手において、前記金属箔を筒状に巻いて形成された２つの筒体を、互いに重なり合う部位を有して前記排気管の軸方向に繋ぎ合わせることで前記第２の層を形成し、前記接続される排気管の一方及び他方にそれら各筒体をそれぞれ固定したものである。
【００１３】
上記構成では、２つ筒体が互いに軸方向にスライドすることで、金属箔が軸方向に伸縮するため、金属箔によれや折れなどを生じさせずに、排気管の熱伸縮による変位を吸収することができる。そのため、排気管の熱伸縮毎のよれや折れの繰り返しによる疲労のため、金属箔に裂け目が生じることを回避し、排気管継ぎ手の耐久性を更に向上することができる。
【００１４】
また請求項５に記載の発明は、請求項１に記載の排気管継ぎ手において、２枚の略矩形の金属箔をそれらの一端同士を重ねた状態で筒状に巻くことで、２つの筒体を軸方向に繋ぎ合わせたものとして前記第２の層を形成し、前記接続される排気管の一方及び他方にそれら各筒体をそれぞれ固定したものである。
【００１５】
上記構成では、２つ筒体が互いに軸方向にスライドすることで、金属箔が軸方向に伸縮するため、金属箔によれや折れなどを生じさせずに、排気管の熱伸縮による変位を吸収することができる。そのため、排気管の熱伸縮毎のよれや折れの繰り返しによる疲労のため、金属箔に裂け目が生じることを回避し、排気管継ぎ手の耐久性を更に向上することができる。またそうした２つの金属箔製の筒体からなる第２の層を容易に形成することができる。
【００１６】
また請求項６に記載の発明は、請求項２〜５のいずれか一項に記載の排気管継ぎ手において、前記２つの筒体を、それらの軸方向の一端同士を互いに折り畳んだ状態で繋げたものである。
【００１７】
上記構成では、２つの金属箔製の筒体の繋ぎ目の部分において、金属箔同士が互いに折り畳まれているため、その繋ぎ目を通じた排気ガスのリーク経路を複雑として、排気ガスの漏れ量を低減することができる。
【００１８】
また請求項７に記載の発明は、請求項１〜６のいずれか一項に記載の排気管継ぎ手において、前記第３の層の外周を覆うように配設され、筒状に巻かれた耐熱布によって形成された第４の層を更に有するものである。
【００１９】
上記構成では、耐熱布によって外部を覆って断熱材等を損傷から保護することで、排気管継ぎ手の耐久性を更に高めることができる。
また請求項８に記載の発明は、請求項１〜７のいずれか一項に記載の排気管継ぎ手において、前記各層の巻き合わせの繋ぎ目部分を、少なくともそれに隣接する層の巻き合わせの繋ぎ目が前記排気管の軸心回りに同位相に位置しないように配設したものである。
【００２０】
筒状に巻くことで排気管継ぎ手の各層を形成する以上、各層には巻き合わせの繋ぎ目部分ができてしまい、その繋ぎ目部分を通じて排気ガスが漏れやすくなる。その点、上記構成では、少なくとも隣接する層の間では、巻きあわせの繋ぎ目部分の位相がずらされているため、そうした繋ぎ目部分を通じた排気ガスの漏れ量を低減できる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を具体化した一実施形態について、図を参照して詳細に説明する。
【００２２】
図１は、本実施形態の排気管継ぎ手により接合された排気管の接合部についてその側部断面構造を、図２はその図１のII線に沿った断面構造をそれぞれ示している。
【００２３】
それら図１及び図２に示すように、本実施形態の排気管継ぎ手１０は略中空円筒形に形成されており、その両端から排気管１１Ａ，１１Ｂをそれぞれ挿入して接合する構造となっている。この継ぎ手１０において、排気管１１Ａ，１１Ｂは、それらの端面間に１０ｍｍ程度の隙間Ｌをおいて同軸上に配設された状態で接合されるようになっている。
【００２４】
この排気管継ぎ手１０は、４層構造となっている。排気管１１Ａ，１１Ｂのすぐ外側に位置する排気管継ぎ手１０最内周の第１の層は、筒状に巻かれた金属製の板材１２によって形成されている。この板材１２には、厚さ０．３ｍｍのステンレス製の板材が用いられている。この板材１２は、排気管１１Ａ，１１Ｂの間の隙間Ｌを覆うように配設されており、その内径は、排気管１１Ａ，１１Ｂの外径よりも若干大きく形成されている。それにより、板材１２は、排気管１１Ａ，１１Ｂの端部に遊嵌され、それらに対する軸方向の相対摺動が許容されている。
【００２５】
その外側の第２の層は、筒状に巻かれた金属製の箔材１３によって形成されている。この箔材１３には、厚さ１０〜５０μｍのステンレス箔が用いられている。ステンレス箔は、高い耐熱性（耐熱温度１２００℃）を有するのは勿論、その薄さのため、可撓性にも富んでいる。なお本実施形態では後述するように、箔材１３は、それぞれステンレス箔を筒状に巻いて形成された２つの円筒を軸方向に繋ぎ合わせて形成されている。この排気管継ぎ手１０では、主にこの箔材１３によって、排気ガスをシールするようにしている。
【００２６】
更にその外周に位置する第３の層は、筒状に巻かれた断熱材１４によって形成されている。ここでは断熱材１４として、厚さ約６ｍｍのセラミクス・ウールが用いられている。セラミクス・ウールは、セラミクス繊維を綿状に固めたもので、耐熱性（耐熱温度１５００℃）、可撓性に富んでいる。またセラミクス繊維の間に形成される空気の層の存在により、高い断熱性を有している。この排気管継ぎ手１０では、この断熱材１４によって排気ガスの熱を断熱しており、外部への放熱量を抑えている。
【００２７】
なお、この排気管継ぎ手１０では、断熱材１４は、ある程度圧縮された状態で配設されている。そのため、箔材１３は、外周全面から適度の圧迫を受け、両排気管１１Ａ，１１Ｂや板材１２の外周に密着されるようになっている。
【００２８】
そして最外周に位置する第４の層は、筒状に巻かれた布材１５によって形成されている。布材１５には、ガラス繊維糸を織り込んで製造された厚さ０．５〜２ｍｍのガラス繊維布が用いられている。ガラス繊維布は、比較的高い耐熱性（耐熱温度５００℃）を有している。なお、布材１５は、断熱材１４によって排気ガスの熱から保護されている。この排気管継ぎ手１０では、この布材１５によって断熱材１４等を損傷から保護するようにしている。
【００２９】
第２〜第４の層を形成する箔材１３、断熱材１４及び布材１５は、第１の層を形成する板材１２に対して、排気管１１Ａ，１１Ｂの軸方向にそれぞれ延長されている。そしてそれら箔材１３、断熱材１４、及び布材１５は、その軸方向の両端部近傍において、ステンレス製のワイヤ１６によって排気管１１Ａ，１１Ｂにそれぞれ締め付け固定されている。
【００３０】
なお、図１及び図２においては、排気管継ぎ手１０の各層（１２〜１５）及び排気管１１Ａ，１１Ｂの間にそれぞれ大きな隙間があるように描写されているが、実際には隙間のほとんどない、密な構造となっている。
【００３１】
こうした排気管継ぎ手１０は、以下のようにして製造されている。
まず、第２の層を形成する箔材１３の製造手順を、図３〜図９を併せ参照して説明する。
【００３２】
箔材１３は、矩形に切り出された２枚のステンレス箔２０，２１から製造されている。なお、ここではそれらステンレス箔２０，２１を置いた平面上において、製造された排気管継ぎ手１０の軸方向に対応する方向を前後方向といい、それに直交する方向を左右方向という。
【００３３】
まずは、矩形状に切り出された両ステンレス箔２０，２１をそれぞれ、図３に示すように、その前後方向の一端から所定長のところで折り返す。そして図４に示すように、折り返された端部２０Ａ，２１Ａ同士を互いに引っかけ合うようにして、両ステンレス箔２０，２１を前後方向に繋げ、図５に示すような一体のシート状にする。
【００３４】
続いて、図６に示すように、繋がれたステンレス箔２０，２１を、それらの左右両端から所定長のところ（図５の線Ｌ１，Ｌ２）で折り返す。このとき、ステンレス箔２０，２１の左側（１３Ｌ）と右側（１３Ｒ）とでは、互い異なる面に向けて折り返されている。
【００３５】
そして図７に示すように、そのステンレス箔２０，２１を、左右方向に巻いていき、左右端の折り返された部分１３Ｌ，１３Ｒを互いに引っかけ合うようにして、円筒状に形成する。その後、図８に示すように、両ステンレス箔２０，２１の左右端の合わせ目部分を、ステンレス糸で縫合する。ただし、そのとき、両ステンレス箔２０，２１の繋ぎ目となる軸方向中央部分については、縫合を行わないようにしている。なお、ステンレス糸は、ステンレス繊維を寄り合わせて作られた、耐熱性と可撓性とに富んだ強靱な糸である。
【００３６】
以上により、２枚のステンレス箔２０，２１から形成された円筒を軸方向に繋ぎ合わせた筒状の箔材１３が製造されている。こうして製造された箔材１３の両ステンレス箔２０，２１の繋ぎ目は、図９（ａ）に示すように、折り返された端部２０Ａ，２１Ａ同士が互いに引っかけられているだけで繋がれているため、両ステンレス箔２０，２１は、図９（ｂ）及び（ｃ）に示すように、軸方向に互いにスライドさせることができる。そのため、製造された筒状の箔材１３は、軸方向に対して、小さい力で伸縮させられるようになっている。
【００３７】
続いて、図１０に示すように、こうして筒状に形成された箔材１３の外周を覆うように、矩形状に切り出されたセラミクス・ウールを巻いて、排気管継ぎ手１０の第３の層となる断熱材１４の部分を形成する。そして図１１に示すように、更にその外周に、やはり矩形状に裁断されたガラス繊維布を巻いて、排気管継ぎ手１０の第４の層となる布材１５の部分を形成する。そして筒状に巻かれた布材１５の合わせ目でステンレス糸により縫合し、箔材１３、断熱材１４及び布材１５を一体の中空円筒体とする。
【００３８】
排気管１１Ａ，１１Ｂの接続に際しては、まず一方の排気管１１Ａの先端に板材１２を装着する。更にその板材１２の装着された排気管１１Ａの先端部を覆うように、一体の中空円筒体に形成された箔材１３、断熱材１４及び布材１５を装着する。そして中空円筒体の排気管１１Ａの装着された側の反対側から、もう一方の排気管１１Ｂを挿入し、排気管１１Ａとの間に所定長Ｌの隙間を空けた状態で排気管１１Ｂを板材１２に嵌合させる。更に布材１５の軸方向両端部において、箔材１３、断熱材１４及び布材１５をステンレス・ワイア１６で両排気管１１Ａ，１１Ｂにそれぞれ締め付け固定する。以上により、両排気管１１Ａ，１１Ｂの接続が行われる。
【００３９】
なお、排気管継ぎ手１０の各層（１２〜１５）は、それぞれ矩形状の材料を筒状に巻いて形成されており、その巻き合わせの繋ぎ目がそれら各層のすべてに存在している。そのため、そうした巻き合わせの繋ぎ目部分を通じて排気ガスが漏れ易くなる。そこで本実施形態では、図２に示すように、少なくとも隣り合った層の巻き合わせの繋ぎ目同士が重ならないように、それらの軸心回りの位相をずらしている。これにより、そうした巻き合わせの繋ぎ目を通じた排気ガスの漏れについても低減するようにしている。
【００４０】
さて、こうした排気管継ぎ手１０では、上述のように軸方向に繋がれた２つのステンレス箔２０，２１の円筒体が互いに軸方向にスライドし、筒状に巻かれた箔体１３が小さい力でも軸方向に容易に伸縮するようになっている。さらに、断熱材１４や布材１５は、もとより可撓性に富んだ材料である。そのため、この排気管継ぎ手１０は、両排気管１１Ａ，１１Ｂの熱伸縮変位を、抵抗をほとんど示すことなく柔軟に吸収することができる。
【００４１】
ちなみに、そうした箔材１３の伸縮に応じてステンレス箔２０，２１が撓んで、よれや折れが生じれば、その繰り返しにより疲労してステンレス箔２０，２１に裂け目が生じるおそれがある。その点、この排気管継ぎ手１０では、両ステンレス箔２０，２１が互いにスライドすることで箔材１３が軸方向に伸縮するため、それらステンレス箔２０，２１に、よれや折れを殆ど生じることなく排気管１１Ａ，１１Ｂの熱伸縮による変位を吸収でき、その耐久性を高く保持できるようになっている。
【００４２】
なお、この排気継ぎ手１０では、主に箔材１３により、排気ガスのシールが図られている。排気ガスは、ステンレス箔２０，２１そのものを透過して漏れることは殆ど無い。しかしながら、箔材１３は、軸方向に伸縮可能なように、別個のステンレス箔２０，２１によって形成された２つの筒体を繋ぎ合わせて製造されており、それらの繋ぎ目の部分から排気ガスがある程度は漏洩する。
【００４３】
ただし、両ステンレス箔２０，２１の繋ぎ目では、折り返された端部２０Ａ，２１Ａが互いに重ね合わせされており、そうした排気ガスのリーク経路は、図１２に矢印で示されるように、複雑な形状となっている。そのため、排気ガスは、狭い通路において幾度も１８０°の方向転換を繰り返しながら、繋ぎ目を通過することとなり、通過する間に運動エネルギを失って減圧されることとなる。これにより、そうした繋ぎ目を通じた排気ガスの漏洩についても十分に抑えられている。
【００４４】
なお、図１３に示すように、排気管継ぎ手１１０を構成することで、排気ガスのシール性能を更に高めることができる。
この排気管継ぎ手１１０では、上記排気管継ぎ手１０の第２の層を構成する箔材１３、及びその第３の層を構成する断熱材１４を、それぞれ２層ずつ設ける構成となっている。すなわち、この排気管継ぎ手１１０は、内周から順に、板材１２、第１の箔材１３ａ、第１の断熱材１４ａ、第２の箔材１３ｂ、第２の断熱材１４ｂ、及び布材１５が設けられた６層構造に形成されている。
【００４５】
図１４に、以上の両排気管継ぎ手１０，１１０に対して行われた耐久試験の結果を示す。この耐久試験は、両排気管１１Ａ，１１Ｂに振幅５ｍｍの軸方向の相対変位を繰り返し与えながら、すなわち排気管継ぎ手１０，１１０を振幅５ｍｍで伸縮させながら、排気管１１Ａ，１１Ｂ中に一定流量（１２４０ナノ立法ｍ／秒）の排気ガスを流し、その間に排気管継ぎ手１０，１１０から漏れ出した排気ガスの流量を測定することで行われている。
【００４６】
同図１４に示すグラフの縦軸は、排気管１１Ａ，１１Ｂに流された排気ガスの流量に対する漏洩した排気ガスの流量の比率（％）を示し、その横軸は、両排気管１１Ａ，１１Ｂに与えた相対変位の回数をそれぞれ示している。なお、ここでは、箔材１３及び断熱材１４をそれぞれ１層ずつ重ねた排気管継ぎ手１０を１ＰＬＹ品といい、それらを２層ずつ重ねた排気管継ぎ手１１０を２ＰＬＹ品といっている。
【００４７】
同図１４に示すように、５０００回の相対変位の付与後においても、排気ガスの漏れ率は、１ＰＬＹ品の排気管継ぎ手１０では約１．７％、２ＰＬＹ品の排気管継ぎ手１１０では約１．０％となっている。この耐久試験の結果からも明らかなように、これらの排気管継ぎ手１０，１１０は、高い耐久性と高いシール性とを兼ね備えている。
【００４８】
以上の実施形態によって奏せられる効果について、以下に記載する。
（１）本実施形態では、ステンレス板を筒状に巻いて形成され、排気管１１Ａ，１１Ｂの接続部の外周を遊嵌する第１の層（１２）、ステンレス箔２０，２１を筒状に巻いて形成され、第１の層の外周を覆うように配設された第２の層（１３）、及びセラミクス・ウールを筒状に巻いて形成され、第２の層の外周を覆うように配設された第３の層（１４）を有して排気管継ぎ手１０が形成されている。こうした排気管継ぎ手１０では、薄くて可撓性が高いステンレス箔、もとより高い可撓性を有するセラミクス・ウールをそれぞれ用いて排気ガスのシール及びその断熱が行われ、軸方向に小さい力で容易に伸縮可能となっている。これにより、排気管１１Ａ，１１Ｂの熱伸縮を柔軟に吸収できる。
【００４９】
（２）筒状に巻かれたステンレス板１２が排気管１１Ａ，１１Ｂの接続部と箔材１３との間に介設されているため、ステンレス箔が高温・高圧の排気ガスに直接曝されることもなく、その耐久性の確保も容易である。
【００５０】
（３）本実施形態の排気管継ぎ手１０は、ステンレス板、ステンレス箔及びセラミクス・ウールを筒状に巻くことで製造されており、専用金型などを用いた形成加工を行わずとも製造することができる。例えば、それらステンレス板、ステンレス箔及びセラミクス・ウールや、ガラス繊維布を裁断するためのはさみと、ステンレス糸による縫合を行うための工業用ミシンがあれば、排気管継ぎ手１０を製造できる。また、それらを裁断する形状や大きさを変えれば、形状やサイズの異なる排気管継ぎ手であれ容易に製造でき、多種少量生産にも容易に対応できる。
【００５１】
（４）２枚のステンレス箔２０，２１によって形成された２つ筒体が互いに軸方向にスライドすることで、箔材１３が軸方向に伸縮するため、ステンレス箔によれや折れなどを生じさせずに、排気管１１Ａ，１１Ｂの熱伸縮による変位を吸収できる。そのため、疲労による箔材１３の損傷を防止でき、排気管継ぎ手１０の耐久性の確保が容易となる。
【００５２】
（５）本実施形態では、２枚の略矩形のステンレス箔２０，２１をそれらの一端同士を重ねた状態で筒状に巻くことで、２つの筒体を軸方向に繋ぎ合わせたものとして箔材１３が形成されている。そのため、２つのステンレス箔の筒体を繋げて形成された箔材１３を容易に形成することができる。
【００５３】
（６）本実施形態では、２つのステンレス箔２０，２１の繋ぎ目部分において、ステンレス箔２０，２１の端部同士が互いに折り畳まれているため、その繋ぎ目を通じた排気ガスのリーク経路を複雑として、排気ガスの漏れ量を低減することができる。
【００５４】
（７）本実施形態では、断熱材１４の外周を覆うように、ガラス繊維布を筒状に巻いて形成された第４の層（１５）が更に設けられている。こうしてガラス繊維布で外部を覆うことで、断熱材１４等を損傷から保護し、排気管継ぎ手１０の耐久性を更に高めることができる。
【００５５】
（８）本実施形態では、各層（１２〜１５）の巻きあわせの繋ぎ目部分の位相がずらされているため、そうした繋ぎ目部分を通じた排気ガスの漏れ量を低減できる。
【００５６】
以上説明した実施形態は次のように変更することもできる。
・上記実施形態では、接続される排気管１１Ａ，１１Ｂに、排気管継ぎ手１０を直接設けるようにしているが、図１５に示すように、２つのフランジ付きのパイプ１１１Ａ，１１１Ｂの端部同士を上記排気管継ぎ手１０で接続したものを一体のユニットとして製造するようにしても良い。そして、接続される両排気管の端部にそれぞれフランジを形成し、それらをそれぞれボルト等によってパイプ１１１Ａ，１１１Ｂと接続することで、排気管の接続を行う。こうした場合、長年の使用により排気管継ぎ手１０が劣化したときの交換作業をより容易に行うことができるようになる。
【００５７】
・上記実施形態では、折り返された端部（２０Ａ，２１Ａ）同士を引っかけるようにしてステンレス箔２０，２１を軸方向に繋げることで、それらの軸方向へのスライドを許容しているが、例えば図６（ｄ）のように両ステンレス箔２０，２１の端部同士を折り畳んで繋ぐこともできる。この場合にも、やはり両ステンレス箔２０，２１を軸方向に容易にスライドさせることができ、排気管１１Ａ，１１Ｂの熱伸縮を柔軟に吸収できる。またこの場合には、その繋ぎ目を通じた排気ガスのリーク経路を更に複雑なものとすることができ、排気ガスの漏れ量を更に低減できる。またそれら以外の折り畳み方であれ、両ステンレス箔２０，２１の軸方向へのスライドを許容するような折り畳み方であれば、排気管継ぎ手１０の伸縮性とシール性とを共に高く保持することができる。
【００５８】
・また両ステンレス箔２０，２１の端部同士を折り畳むことなく、それらの端部同士を単に重ねた状態で繋ぐようにしても良い。その場合であれ、両ステンレス箔２０，２１のスライドにより、箔材１３を小さい力で容易に伸縮させることができる。
【００５９】
・更に箔材１３を、１枚のステンレス箔を筒状に巻いて形成しても良い。この場合であれ、ステンレス箔は薄くて可撓性が高いため、小さい力で伸縮可能であり、排気管１１Ａ，１１Ｂの熱伸縮を柔軟に吸収できる。しかもこの場合には、箔材１３が１枚のステンレス箔で形成されており、巻きあわせの繋ぎ目を除いては繋ぎ目が無いため、排気管継ぎ手１０のシール性を非常に高くすることができる。
【００６０】
・排気管継ぎ手１０の第１及び第２の層を形成する板材１２、箔材１３の材料として、ステンレス以外の金属材料を用いるようにしても良い。なお、それらの材料としては、高い耐熱性が要求されることは勿論、排気ガスに曝されるため、耐腐食性にも富んだ金属材料を用いることが好ましい。
【００６１】
・排気管継ぎ手１０の第３の層を形成する断熱材１４として、セラミクス・ウール以外の材料を用いても良い。そうした断熱材には、断熱性に加え、耐熱性と可撓性とに富んだ材料を用いることが望ましい。なおそうした断熱材料としては、例えば石綿やガラス繊維を綿状に固めたガラス・ウールがある。
【００６２】
・排気管継ぎ手１０の第４の層を形成する布材１５についても、例えば金属糸を織って作られた金属繊維布などのガラス繊維布以外の材料を用いるようにしても良い。なお、断熱材１４による排気ガスの断熱が十分であれば、あまり耐熱性の高くない材料を採用することもできる。
【００６３】
・また、断熱材１４等を損傷から保護する必要が無ければ、そうした排気管継ぎ手１０の第４の層（１５）を省略し、断熱材１４が排気管継ぎ手１０の外周面を構成するようにしても良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態についてその排気管継ぎ手の側部断面図。
【図２】同排気管継ぎ手の正面断面図。
【図３】排気管継ぎ手の製造過程を示す斜視図。
【図４】排気管継ぎ手の製造過程を示す斜視図。
【図５】排気管継ぎ手の製造過程を示す斜視図。
【図６】排気管継ぎ手の製造過程を示す斜視図。
【図７】排気管継ぎ手の製造過程を示す斜視図。
【図８】排気管継ぎ手の製造過程を示す斜視図。
【図９】箔材の繋ぎ目部分の拡大断面図。
【図１０】排気管継ぎ手の製造過程を示す斜視図。
【図１１】排気管継ぎ手の製造過程を示す斜視図。
【図１２】排気管継ぎ手中央部の拡大断面図。
【図１３】本発明の他の実施形態についてその排気管継ぎ手の側部断面図。
【図１４】排気管継ぎ手の耐久試験の結果を示すグラフ。
【図１５】本発明の更なる実施形態の側部断面図。
【符号の説明】
１０，１１０…排気管継ぎ手、１１Ａ，１１Ｂ…排気管、１２…ステンレス板（金属製の板材）、１３，１３ａ，１３ｂ…ステンレス箔（金属製の箔材）、１４，１４ａ，１４ｂ…セラミクス・ウール（断熱材）、１５…ガラス繊維布（布材）、１６…ステンレス・ワイア、２０，２１…ステンレス箔。

Claims

２つの排気管の端部同士を接合する排気管継ぎ手であって、
それら排気管の接合部の外周に遊嵌され、筒状に巻かれた金属板材によって形成された第１の層と、
その第１の層の外周を覆うように配設され、筒状に巻かれた金属箔によって形成された排ガスをシールする第２の層と、
その第２の層の外周を覆うように配設され、筒状に巻かれた断熱材によって形成された第３の層と、
を有する排気管継ぎ手。
２つの排気管の端部同士を接合する排気管継ぎ手であって、
それら排気管の接合部の外周に遊嵌され、筒状に巻かれた金属板材によって形成された第１の層と、
その第１の層の外周を覆うように配設され、筒状に巻かれた金属箔によって形成された第２の層と、
その第２の層の外周を覆うように配設され、筒状に巻かれた断熱材によって形成された第３の層とを有し、
前記第２の層は、前記金属箔を筒状に巻いて形成された２つの筒体を、互いに重なり合う部位を有して前記排気管の軸方向に繋ぎ合わせて形成され、
それら各筒体は、前記接続される排気管の一方及び他方にそれぞれ固定されている
ことを特徴とする排気管継ぎ手。
２つの排気管の端部同士を接合する排気管継ぎ手であって、
それら排気管の接合部の外周に遊嵌され、筒状に巻かれた金属板材によって形成された第１の層と、
その第１の層の外周を覆うように配設され、筒状に巻かれた金属箔によって形成された第２の層と、
その第２の層の外周を覆うように配設され、筒状に巻かれた断熱材によって形成された第３の層とを有し、
前記第２の層は、略矩形に裁断された２枚の金属箔の一端同士を重ねた状態で筒状に巻くことで、２つの筒体を軸方向に繋ぎ合わせたものとして形成され、
それら各筒体は、前記接続される排気管の一方及び他方にそれぞれ固定されている
ことを特徴とする排気管継ぎ手。
前記第２の層は、前記金属箔を筒状に巻いて形成された２つの筒体を、互いに重なり合う部位を有して前記排気管の軸方向に繋ぎ合わせて形成され、
それら各筒体は、前記接続される排気管の一方及び他方にそれぞれ固定されている
請求項１に記載の排気管継ぎ手。
前記第２の層は、略矩形に裁断された２枚の金属箔の一端同士を重ねた状態で筒状に巻くことで、２つの筒体を軸方向に繋ぎ合わせたものとして形成され、
それら各筒体は、前記接続される排気管の一方及び他方にそれぞれ固定されている
請求項１に記載の排気管継ぎ手。
前記２つの筒体は、それらの軸方向の一端同士を互いに折り畳んだ状態で繋がれている請求項２〜５のいずれか一項に記載の排気管継ぎ手。
請求項１〜６のいずれか一項に記載の排気管継ぎ手において、
前記第３の層の外周を覆うように配設され、筒状に巻かれた耐熱布によって形成された第４の層を更に有する
ことを特徴とする排気管継ぎ手。
前記各層の巻き合わせの繋ぎ目部分は、少なくともそれに隣接する層の巻き合わせの繋ぎ目が前記排気管の軸心回りに同位相に位置しないように配設されている請求項１〜７のいずれか一項に記載の排気管継ぎ手。