JP5340400B2 - Muffler gasket and muffler joint - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、オートバイ、4輪バギー、スノーモービル等の車両のマフラーに使用されるマフラージョイントと、該マフラージョイントに装填されるマフラー用ガスケットに係り、特に排気ガスの漏れを防止するシール性能と走行時の振動に耐え得る締結強度に優れたマフラー用ガスケット及び該マフラー用ガスケットを備えたマフラージョイントに関する。 The present invention relates to a muffler joint used in a muffler of a vehicle such as a motorcycle, a four-wheel buggy, and a snowmobile, and a muffler gasket mounted on the muffler joint, and in particular, a seal performance and traveling that prevent leakage of exhaust gas. The present invention relates to a muffler gasket excellent in fastening strength that can withstand vibrations at the time, and a muffler joint including the muffler gasket.
この種のマフラージョイントとしては、下記の特許文献1に示す排気管継手のような構造のものが開発され、既に使用されている。この排気管継手は、内管と、この内管の外径より僅かに大きな内径を有する外管を有し、該外管の管端部には拡径部が形成されている。また、前記内管と外管の拡径部との間の環状空間にはガスケットが装填されていて、前記外管の外周面を締付けバンドによって締め付けることによって前記内管と外管を接続し、該接続部からの排気ガスの漏出を防止している。
As this type of muffler joint, a structure like an exhaust pipe joint shown in
また、前記ガスケットは円筒形状の部材で、その内周面側に設けられ、ステンレス金網によって形成されている補強材と、前記補強材を被覆するようにその外周面側に設けられる膨張黒鉛とから構成されている。そして、この膨張黒鉛は、耐熱性、耐薬品性、低摩擦係数を有し、結合剤を使用することなく、加圧することによって容易に成形でき、柔軟で撓み変形が可能であるという特性を有している。 Further, the gasket is a cylindrical member, provided on the inner peripheral surface side of the gasket, and formed of a stainless steel mesh, and expanded graphite provided on the outer peripheral surface side so as to cover the reinforcing material. It is configured. This expanded graphite has heat resistance, chemical resistance, and a low coefficient of friction, and can be easily molded by applying pressure without using a binder, and is flexible and can be deformed flexibly. doing.
そして、前記ガスケットは、内管内を流れる排気ガスの熱によって体積膨張するとともに、前述した柔軟性と撓み性を有しているので、前記内管と外管の拡径部との間の環状空間の形状に良く順応し適合するため内管と外管の接続部でのシール性を向上させることができるという特徴を有している。 The gasket expands in volume by the heat of the exhaust gas flowing in the inner pipe, and has the flexibility and flexibility described above, so that the annular space between the inner pipe and the enlarged diameter portion of the outer pipe. It has a feature that it can improve the sealing performance at the connection portion between the inner tube and the outer tube because it adapts and adapts well to the shape of the tube.
しかし、近年、騒音対策としてマフラーが大型化しており、排気ガス対策として触媒装置が装着されるようになってきたため、マフラージョイントの締結部やマフラー用ガスケットの装填個所に従来より過大な荷重が掛かるようになってきている。特にオフロード用のオートバイ等のマフラーにおいては、起伏に富んだ悪路を走行するため、バウンドによる衝撃が加わって内管と外管の接続部にこじれや曲げトルクが繰り返し掛かる状態になる。 However, in recent years, mufflers have become larger as noise countermeasures, and catalyst devices have come to be installed as exhaust gas countermeasures, which places an excessive load on the fastening parts of muffler joints and the places where muffler gaskets are loaded. It has become like this. In particular, off-road motorcycles and other mufflers travel on rough roads with a lot of ups and downs, so that impacts due to bouncing are applied, and the connection between the inner pipe and the outer pipe is repeatedly subjected to twisting and bending torque.
そして、このような状態ではマフラー用ガスケットが塑性変形したり、内管と外管の接合部での隙間が拡大してマフラージョイントのシール性が低下してしまう。また、前記繰り返し掛かる衝撃によって締付けバンドを締め付けている締付けネジが緩んで内管と外管を接続するための締付け力が低下してしまうという問題も発生するおそれがある。そこで、本出願人は、既に前記の特許文献2に係る特許出願に及んでおり、剛性の高い金属メッシュ材を母体にし、無機質材の形成範囲を最小限にした排気管用ガスケットを提供することで前記問題の発生を防止している。
In such a state, the muffler gasket is plastically deformed, or the gap at the joint between the inner tube and the outer tube is enlarged, so that the sealing performance of the muffler joint is lowered. In addition, there is a possibility that a problem that the tightening force for connecting the inner tube and the outer tube is lowered due to the tightening screw tightening the tightening band being loosened by the repeated impact is reduced. Therefore, the present applicant has already reached the patent application related to the above-mentioned
しかし、前記金属メッシュ材の割合を多くすると、機械的強度が向上して耐衝撃性が向上するが、変形しにくくなる。従って、寸法精度や真円度にどうしてもばらつきが出てしまう溶接部品によって構成される内管と外管の間に隙間ができてしまい、シール性が低下してしまうという問題が生ずる。
逆に、前記膨張黒鉛の量を多くすれば、変形し易くなってシール性が向上するが、機械的強度が低くなるため耐衝撃性が低下してしまい、前記締付け力の低下の問題が再び生じてくる。However, when the ratio of the metal mesh material is increased, the mechanical strength is improved and the impact resistance is improved, but it is difficult to be deformed. Accordingly, there arises a problem that a gap is formed between the inner pipe and the outer pipe constituted by the welded parts that inevitably vary in dimensional accuracy and roundness, and the sealing performance is deteriorated.
On the contrary, if the amount of the expanded graphite is increased, it is easy to be deformed and the sealing performance is improved. However, the mechanical strength is lowered, so that the impact resistance is lowered, and the problem of the reduction of the tightening force is again caused. Will arise.
本発明は、このような点に基づいてなされたものでその目的とするところは、大きな衝撃や振動が繰り返しかかる使用環境に耐えられる機械的強度と、接合部品の寸法精度と真円度のばらつきに対応できる易変形性とを兼ね備えた簡単な構造でシール性に優れるマフラー用ガスケット及び該マフラー用ガスケットを備えたマフラージョイントを提供することにある。 The present invention has been made on the basis of these points, and the purpose of the present invention is to provide mechanical strength that can withstand a use environment in which large impacts and vibrations are repeatedly applied, as well as variations in dimensional accuracy and roundness of joined parts. It is an object to provide a muffler gasket having a simple structure with excellent deformability that can cope with the above, and an excellent sealability, and a muffler joint including the muffler gasket.
前記目的を達成するべく本発明の請求項1によるマフラー用ガスケットは、マフラージョイントのインナーパイプとアウターパイプの接合部の環状空間内に装填され、アウターパイプの外周面に装着される締付けバンドの締付け力によってシール性能を発揮する円筒状のマフラー用ガスケットにおいて、平面状に延伸させた金属メッシュ材と、該金属メッシュ材と長さ方向の一部の範囲でオーバーラップするように重ね合わされる帯状のシール材とを備え、前記金属メッシュ材とシール材は幅方向に丸められた状態で軸方向に圧縮されることによって、金属メッシュ材のみからなる硬質層と、金属メッシュ材とシール材とからなる軟質層とに軸方向に分断された状態で成形され、前記シール材とオーバーラップする重合部に適用される金属メッシュ材は、前記重合部以外の金属メッシュ材よりも低密度に形成されていることを特徴とするものである。
In order to achieve the above object, a muffler gasket according to
また、請求項2によるマフラー用ガスケットは、請求項1記載のマフラー用ガスケットにおいて、重合部に適用される金属メッシュ材は、ステンレス線材をニット編みする時の編み目を1目ずつあるいは複数目ずつ飛ばして編むことによって低密度に形成されていることを特徴とするものである。
Further, the muffler gasket according to
また、請求項3によるマフラー用ガスケットは、請求項1または2記載のマフラー用ガスケットにおいて、重合部に適用されるシール材は、円筒状に丸められた時、マフラー用ガスケットの外周面に現れる、前記金属メッシュ材の面に少なくとも設けられていることを特徴とするものである。
Further, the muffler gasket according to
また、請求項4によるマフラー用ガスケットは、請求項1〜3のいずれかに記載のマフラー用ガスケットにおいて、軟質層の内周面には、軟質層の外周面と略同じ幅で前記シール材が露出していることを特徴とするものである。
Further, the muffler gasket according to
また、請求項5によるマフラー用ガスケットは、請求項1〜4のいずれかに記載のマフラー用ガスケットにおいて、シール材は、膨張黒鉛を含む無機質材によって形成されていることを特徴とするものである。
A muffler gasket according to
また、請求項6によるマフラー用ガスケットは、請求項1〜5のいずれかに記載のマフラー用ガスケットにおいて、シール材は、表面にジルコニアを主成分とする液状無機質材をコーティングした薄膜層が形成されていることを特徴とするものである。
Further, the muffler gasket according to claim 6 is the muffler gasket according to any one of
また、請求項7によるマフラー用ガスケットは、請求項1〜6のいずれかに記載のマフラー用ガスケットにおいて、軟質層に設けられる金属メッシュ材の巻回された層間には、熱膨張性無機質材が少なくとも外周側に形成されている前記シール材の範囲に亘って介在していることを特徴とするものである。
A muffler gasket according to
また、請求項8によるマフラー用ガスケットは、請求項1〜4のいずれかに記載のマフラー用ガスケットにおいて、シール材は、未膨張黒鉛、耐熱繊維及び耐熱バインダーを含有する熱膨張性無機質材によって形成されていることを特徴とするものである。
The muffler gasket according to claim 8 is the muffler gasket according to any one of
また、請求項9によるマフラージョイントは、接合部に端面から軸方向に延びる円周等配置されたスリットを備えたアウターパイプと、前記アウターパイプに接続されるインナーパイプと、前記アウターパイプとインナーパイプの接合部の環状空間に装填されるマフラー用ガスケットと、前記アウターパイプの接合部の外周面に装着される締付けバンドと、を具備し、前記マフラー用ガスケットは、前記請求項1〜8のいずれかに記載のマフラー用ガスケットであることを特徴とするものである。
According to a ninth aspect of the present invention, there is provided a muffler joint comprising: an outer pipe provided with a slit arranged in the joint portion in the axial direction from the end face; an inner pipe connected to the outer pipe; and the outer pipe and the inner pipe. A muffler gasket to be loaded in the annular space of the joint portion and a tightening band attached to the outer peripheral surface of the joint portion of the outer pipe, wherein the muffler gasket is any one of
また、請求項10によるマフラージョイントは、請求項9記載のマフラージョイントにおいて、マフラー用ガスケットは、シール材が設けられている軟質層が、前記アウターパイプに形成されているスリットに掛かる位置に装填されていることを特徴とするものである。
Further, the muffler joint according to claim 10 is the muffler joint according to
また、請求項11によるマフラージョイントは、請求項9または10記載のマフラージョイントにおいて、締付けバンドは、前記硬質層と軟質層の両方に掛かる位置に取り付けられていることを特徴とするものである。
The muffler joint according to
そして、前記手段によって以下のような作用が得られる。まず、金属メッシュ材のみからなる硬質層は、高密度に形成されているから機械的強度に優れ、高い耐衝撃性能を発揮する。従って、悪路走行時の振動等によってインナーパイプとアウターパイプの間に、こじれや過大な曲げトルクが繰り返し発生しても前記硬質層の有する高い耐衝撃性によって、マフラー用ガスケットの塑性変形を防止し、締付けバンドを締結している締付けネジ等の締結具の緩みを生じにくくする。 The following actions are obtained by the above means. First, since the hard layer made of only the metal mesh material is formed at a high density, it has excellent mechanical strength and exhibits high impact resistance. Therefore, even if twisting and excessive bending torque occur repeatedly between the inner pipe and the outer pipe due to vibrations on rough roads, etc., the high impact resistance of the hard layer prevents plastic deformation of the muffler gasket. Thus, it is difficult to cause loosening of a fastener such as a fastening screw that fastens the fastening band.
また、低密度の金属メッシュ材とシール材とからなる軟質層は、柔軟性を兼ね備えているので、インナーパイプとアウターパイプの寸法精度や真円度にばらつきが生じていても、インナーパイプとアウターパイプの接合部の環状空間の形状に馴染んで自由に変形するため、両者の間の隙間の発生を防止して高いシール性が発揮される。また、前記硬質層と軟質層は軸方向に分断された状態で設けられているため、硬質層と軟質層のそれぞれが有する作用、効果が、互いの作用、効果によって減じられることなく、有効に作用するようになる。 In addition, the soft layer made of low-density metal mesh material and sealing material also has flexibility, so even if the dimensional accuracy and roundness of the inner pipe and outer pipe vary, the inner pipe and outer pipe Since it deforms freely in conformity with the shape of the annular space of the joint portion of the pipe, generation of a gap between them is prevented, and high sealing performance is exhibited. In addition, since the hard layer and the soft layer are provided in a state of being divided in the axial direction, the action and effect of each of the hard layer and the soft layer are effectively reduced without being reduced by the mutual action and effect. Comes to work.
また、前記金属メッシュ材を低密度化するに当たって、ステンレス線材をニット編みする時の編み目の飛ばし編みを利用した場合には、既存の編み機を使用し、編み目を飛ばす部分の針を抜くだけの簡単な操作によって、効率良く低密度の金属メッシュ材を低コストに製造することが可能になる。
また、前記シール材を金属メッシュ材に重ね合わせるに際して、成形されたマフラー用ガスケットの外周面にシール材が現れる側の金属メッシュ材の面にシール材を設けた場合には、マフラー用ガスケットとアウターパイプとの間のシール性能を向上させることができる。更に、マフラー用ガスケットの内周面にシール材が現れる側の金属メッシュ材の面にもシール材を設けた場合には、マフラー用ガスケットとアウターパイプ間のシール性能とマフラー用ガスケットとインナーパイプ間のシール性能の両方を向上させることができる。In order to reduce the density of the metal mesh material, when using knitting stitches for knitting stainless wire, it is easy to use an existing knitting machine and pull out the needle at the part where the stitches are to be skipped. By the simple operation, it becomes possible to efficiently produce a low-density metal mesh material at a low cost.
Further, when the sealing material is overlapped with the metal mesh material, if the sealing material is provided on the surface of the metal mesh material on the side where the sealing material appears on the outer peripheral surface of the molded muffler gasket, The sealing performance between the pipes can be improved. In addition, when a seal material is also provided on the surface of the metal mesh material on the side where the seal material appears on the inner peripheral surface of the muffler gasket, the sealing performance between the muffler gasket and the outer pipe and the gap between the muffler gasket and the inner pipe Both of the sealing performance can be improved.
また、シール材の形成範囲を軟質層の外周側と内周側で略同じ幅にした場合には、インナーパイプ側でもアウターパイプ側と略同じシール性が発揮されるからインナーパイプとアウターパイプとの接合部でのシール性の一層の向上が図られる。 Also, when the sealing material is formed in the same width on the outer peripheral side and the inner peripheral side of the soft layer, the inner pipe and the outer pipe have the same sealing performance on the inner pipe side as the outer pipe side. Further improvement of the sealing performance at the joint portion is achieved.
また、前記シール材を膨張黒鉛を含む無機質材によって形成した場合には、シール材の耐熱性と低摩擦性を向上させ耐久性に優れたマフラー用ガスケットを提供できるようになる。 Further, when the sealing material is formed of an inorganic material containing expanded graphite, it is possible to provide a muffler gasket having improved durability by improving the heat resistance and low friction properties of the sealing material.
また、前記シール材を、表面にジルコニアを主成分とする液状無機質材をコーティングした薄膜層を形成することによって構成した場合には、前記薄膜層によってシール材表面側の弾力性が大きくなるためシール性能が向上し、前記振動によって生ずるインナーパイプとアウターパイプの接合部でのこじれや曲げトルクの抑制効果も加わって、マフラー用ガスケットの塑性変形を一層抑制して長期間に亘って安定して所望のシール性能を発揮できるようになる。 Further, when the sealing material is formed by forming a thin film layer coated with a liquid inorganic material mainly composed of zirconia on the surface, the elasticity of the sealing material surface side is increased by the thin film layer. The performance is improved and the effect of suppressing the twisting and bending torque at the joint between the inner pipe and the outer pipe caused by the vibration is added, and the plastic deformation of the muffler gasket is further suppressed, so that it is stably desired over a long period of time. The seal performance can be demonstrated.
また、前記軟質層に設けられる金属メッシュ材の巻回された層間に熱膨張性無機質材をシール材の形成範囲に亘って介在させた場合には、締付けバンド等によってマフラー用ガスケットを無理に締め付けなくても、マフラー内を流れる排気ガス等の熱によってマフラー用ガスケットが昇温して熱膨張して、熱膨張性無機質材自体が元の形状に戻らなくなるから、マフラー用ガスケットと、インナーパイプ及びアウターパイプとの間の密着度が増大してシール性が一層向上する。また、締付けバンド等の過度の締め付けが不要になる分、マフラー用ガスケットの組立てが容易になる。 In addition, when a heat-expandable inorganic material is interposed between the wound layers of the metal mesh material provided on the soft layer over the formation range of the sealing material, the muffler gasket is forcibly tightened with a tightening band or the like. Even if it is not, the muffler gasket is heated by the heat of the exhaust gas flowing through the muffler and thermally expands, and the thermally expandable inorganic material itself does not return to its original shape. The degree of adhesion with the outer pipe is increased and the sealing performance is further improved. In addition, assembling of the muffler gasket is facilitated because excessive tightening of a tightening band or the like is unnecessary.
また、前記シール材を未膨張黒鉛、耐熱繊維及び耐熱バインダーを含有する熱膨張性無機質材によって形成した場合には、マフラー内を流れる排気ガス等の熱によってマフラー用ガスケットの周囲が昇温することにより、未膨張黒鉛が急激に膨張してマフラー用ガスケットのシール性を向上させることができる。また、膨張時に未膨張黒鉛が飛散しようとしても、ゴム等の耐熱バインダーと良く絡み合うアラミド繊維等からなる耐熱繊維によって未膨張黒鉛の飛散を招く急激な膨張を抑制する作用、効果も得られる。 In addition, when the sealing material is formed of a thermally expandable inorganic material containing unexpanded graphite, heat resistant fibers, and a heat resistant binder, the temperature of the periphery of the muffler gasket is increased by the heat of exhaust gas flowing in the muffler. As a result, the unexpanded graphite rapidly expands and the sealing performance of the muffler gasket can be improved. In addition, even if unexpanded graphite is about to scatter during expansion, there can be obtained an action and effect of suppressing rapid expansion that causes scattering of unexpanded graphite by heat-resistant fibers made of aramid fibers or the like that are well entangled with a heat-resistant binder such as rubber.
また、前記マフラー用ガスケットをマフラージョイントに適用した場合には、前記マフラー用ガスケットの有する種々の作用、効果によって、マフラージョイントとしての耐衝撃性の向上とシール性の向上とが図れ、振動の多い使用環境で使用されるマフラーの耐久性を向上させることができる。
また、前記マフラージョイントを組み立てる際、シール材が設けられている軟質部がアウターパイプに形成されているスリットに掛かるようにマフラー用ガスケットを配置した場合には、前記スリットからの排気ガスの漏出を防止して、マフラージョイントのシール性を向上させることができる。In addition, when the muffler gasket is applied to a muffler joint, the various effects and effects of the muffler gasket can improve the shock resistance and seal performance of the muffler joint, resulting in many vibrations. The durability of the muffler used in the usage environment can be improved.
Further, when assembling the muffler joint, when the muffler gasket is arranged so that the soft part provided with the sealing material is put on the slit formed in the outer pipe, the exhaust gas leaks from the slit. This can improve the sealing performance of the muffler joint.
また、前記マフラージョイントを組み立てる際、前記締付けバンドを硬質層と軟質層の両方に掛かる位置に取り付けた場合には、前述した硬質層と軟質層が個別に有する作用、効果が相乗的に発揮されて、マフラージョイントの耐衝撃性とシール性が一層、向上する。 In addition, when assembling the muffler joint, when the fastening band is attached to a position that hangs over both the hard layer and the soft layer, the above-described functions and effects of the hard layer and the soft layer are exhibited synergistically. As a result, the impact resistance and sealing performance of the muffler joint are further improved.
本発明によるマフラー用ガスケット及びマフラージョイントによると、大きな衝撃や振動が繰り返しかかる使用環境に耐えられる機械的強度が得られる。また、マフラーの接合部品の寸法精度と真円度のばらつきに対応できる易変形性によってシール性の向上が図られる。また、金属メッシュ材を低密度化するだけの簡単な構造によって、前記効果が発揮される。 According to the muffler gasket and the muffler joint according to the present invention, it is possible to obtain a mechanical strength that can withstand a use environment in which a large impact or vibration is repeatedly applied. Further, the sealability is improved by the easy deformability that can cope with the variation in the dimensional accuracy and roundness of the muffler joined parts. Moreover, the said effect is exhibited by the simple structure which only makes a metal mesh material low-density.
以下、図1〜12に示す実施の形態を例にとって本発明を実施するための形態を説明する。
図示のマフラー用ガスケット1は、平面状に延伸させた金属メッシュ材3と、該金属メッシュ材3と長さ方向Yの一部の範囲でオーバーラップするように重ね合わされる帯状のシール材5とを出発素材27として備えている。そして、前記出発素材27を幅方向Xに丸められた状態で軸方向Gに圧縮成形することによって所定の円筒形状のマフラー用ガスケット1に成形される。Hereinafter, an embodiment for carrying out the present invention will be described taking the embodiment shown in FIGS. 1 to 12 as an example.
The illustrated
そして、成形されたマフラー用ガスケット1には、前記金属メッシュ材3のみからなる硬質層7と、前記金属メッシュ材3とシール材5とからなる軟質材9とが、軸方向Gに分断された状態で形成されている。
また、前記シール材5とオーバーラップする重合部11に適用される金属メッシュ材3Aは、前記重合部11以外の金属メッシュ材3Bよりも低密度に形成されている。In the
Further, the
金属メッシュ材3は、図示しない編み機を使用して材料となるSUS304等のステンレス線材13を図1に示すようにフープ形状にニット編みし、図2に示すように押し潰して平面状に延伸させたものを使用している。尚、前記ニット編みされた金属メッシュ材3は、ステンレス線材13の絡み合いによって耐久性と剛性を向上させ、方向に影響されない高い機械的強度を実現する。
また、本実施の形態では、図2に示すようにシール材5を重ね合わせる重合部11に適用される金属メッシュ材3Aを、ステンレス線材13をニット編みする時の編み目15を1目ずつ飛ばして編んだ飛ばし目17を形成することによって金属メッシュ材3の低密度化を実現している。The
Further, in the present embodiment, as shown in FIG. 2, the
このようにして構成される平面状に延伸させた金属メッシュ材3に対して、帯状のシール材5を、前記重合部11に適用される金属メッシュ材3Aの第1面19における幅方向Xのすべての範囲と、第2面21における一端23から中央部25にかけての幅方向Xの半分程度の範囲に亘って重ね合わせることによって図3に示すような出発素材27が得られる。
尚、前記シール材5を、図4に示すように重合部11に適用される金属メッシュ材3Aの第1面19における幅方向Xのすべての範囲のみに重ね合わせた出発素材29を使用することも可能である。The band-shaped
The starting
前記出発素材27ないし出発素材29は、図5に示すように円筒形状に巻かれ、更に図6に示すように2周程度多重巻きされてから、図7に示すようにプレス成形機31にかけられ、上型33と下型35によって形成されるキャビティ37の形状に圧縮成形されることによって、図7ないし図8に示すような短寸の円筒形状のマフラー用ガスケット1に成形される。
The starting
尚、前記第1面19は、図7、8に示す成形後のマフラー用ガスケット1において外周側に現れる面であり、前記第2面21は、成形後のマフラー用ガスケット1において内周側に現れる面である。従って、前記図3に示した出発素材27を使用した場合には、成形後のマフラー用ガスケット1における外周側と内周側の両面にシール材5が露出し、更に図6に示す多重巻きにより金属メッシュ材3の巻回されている層間にも、シール材5が介在された状態で成形される。
The
一方、図4に示した出発素材29を使用した場合には、成形後のマフラー用ガスケット1における外周側の面のみにシール材5が露出し、成形後のマフラー用ガスケット1における内周側の面にはシール材5が露出しない状態になる。更に図6に示す多重巻きにより金属メッシュ材3の巻回されている層間にも、シール材5が介在された状態で成形される。
On the other hand, when the starting
また、前記軟質層9の形成範囲は、図12(a)に示すようにマフラー用ガスケット1の一端面39から中央部41を超える長めの範囲に設定したり、図12(b)に示すようにマフラー用ガスケット1の一端面39から中央部41に及ぶ範囲に設定することが可能であり、装填するマフラーの種類に応じて適宜、軟質層9の形成範囲を調整する。
この他、図12(c)に示すようにマフラー用ガスケット1の両端部に硬質層7、7、中央部に軟質層9を形成することも可能であり、このように構成した場合には、マフラー用ガスケット1の誤装着が防止される。Further, the formation range of the
In addition, as shown in FIG. 12 (c), it is also possible to form the
また、前記シール材5は、膨張黒鉛を含む無機質材によって形成することが可能である。前記膨張黒鉛は、黒鉛と同等の耐熱性、耐薬品性、及び低摩擦性を有し、結合剤等を使用しないでも前述したプレス成形機31による加圧によって容易に所定の形状に成形することができる成形容易性も兼ね備えている。また、膨張黒鉛は、柔軟で撓み性が良いため、シール材5として好適な材料である。
尚、前記無機質材としては、他にマイカシート、セラミックス繊維、二硫化モリブデン等を使用することも可能である。The sealing
In addition, as the inorganic material, mica sheet, ceramic fiber, molybdenum disulfide, or the like can be used.
また、前記シール材5は、表面にジルコニアを主成分とする液状無機質材をコーティングした薄膜層を備える構成とすることも可能である。
前記液状無機質材は、1000℃を超える温度にも耐えられる耐熱性を有しており、自然乾燥中に空気中の水分によって重合が促進され、強固な薄膜層を形成することができる。前記液状無機質材のコーティング個所としては、マフラー用ガスケット1の軟質層9が形成されている挿入側端部の内周面43と外周面45と一端面39とが挙げられる。Further, the sealing
The liquid inorganic material has heat resistance capable of withstanding temperatures exceeding 1000 ° C., and polymerization is accelerated by moisture in the air during natural drying, so that a strong thin film layer can be formed. Examples of the coating portion of the liquid inorganic material include the inner
また、前記薄膜層の形成に当たっては、前記無機質材が露出した状態のマフラー用ガスケット1を所望の形状、寸法に成形した後、液状無機質材の溶液中にコーティング個所を浸漬させ、その後、自然乾燥させるといった簡素な行程によって製造できるため製造コストの大幅な削減を図ることができる。
そして、このような構造のシール材5は、表面に設けられる薄膜層によって弾力性が増大されてシール性が向上し、マフラー用ガスケット1の塑性変形を抑制するという作用、効果も加わって長期間に亘って安定したシール性が発揮される。In forming the thin film layer, the
The sealing
また、前記軟質層9に設けられる金属メッシュ材3の巻回された層間に熱膨張無機質材を少なくとも外周側に形成されている前記シール材5の範囲に亘って介在させることも可能である。
この熱膨張性無機質材は、加熱によって膨張する熱処理前の未膨張黒鉛に、耐熱繊維を加えて耐熱バインダーでシート状に成形したものである。Further, it is also possible to interpose a thermally expandable inorganic material over at least the range of the sealing
This heat-expandable inorganic material is obtained by adding heat-resistant fibers to unexpanded graphite before heat treatment that expands by heating, and forming it into a sheet shape with a heat-resistant binder.
耐熱繊維としては、無機質繊維やアラミド繊維が一例として使用できる。また、前記無機質繊維としては、ガラス繊維、岩綿、セラミックス繊維等の人造繊維が好適であるが、天然鉱物繊維等も使用可能である。
未膨張黒鉛としては、天然で得られる結晶性を有する鱗片状黒鉛を酸処理して熱膨張性能を付与したものが一例として使用可能である。また、耐熱バインダーとしては、NBR、SBR、アクリルゴム、シリコンゴム等が使用可能である。As heat-resistant fibers, inorganic fibers and aramid fibers can be used as examples. Moreover, as said inorganic fiber, although artificial fibers, such as glass fiber, rock wool, and a ceramic fiber, are suitable, natural mineral fiber etc. can also be used.
As the unexpanded graphite, a flake graphite having crystallinity obtained in nature and acid-treated to give thermal expansion performance can be used as an example. As the heat-resistant binder, NBR, SBR, acrylic rubber, silicon rubber, or the like can be used.
そして、前記熱膨張性無機質材は、防火ドアの合わせ部の充填材や屋根裏等に設置される換気ユニットの延焼材として一般に多く使用されていることから、熱に強く、周囲が加熱されて所定の温度に達する高温状態になった時、30〜50倍の範囲で体積膨張するという特徴を有している。
また、急激な温度上昇によって前記未膨張黒鉛が急激に膨張して飛散しようとしても、前記耐熱バインダーと良く絡らむ前記耐熱繊維によってその膨張が抑制されるから未膨張黒鉛の飛散は生じない。And since the said heat-expandable inorganic material is generally used in many cases as a fire spreader of a ventilation unit installed in a filler or an attic of a fire door, it is strong against heat and the surroundings are heated to a predetermined When the temperature reaches a high temperature, the volume expands in the range of 30 to 50 times.
Further, even if the unexpanded graphite is about to expand rapidly due to a rapid temperature rise, the expansion of the unexpanded graphite is suppressed by the heat-resistant fibers that are well entangled with the heat-resistant binder.
また、前記シール材5自体を前記無機質材に代えて前記組成の帯状の熱膨張性無機質材によって形成することも可能である。このような構成のシール材5を使用した場合にも前述した無機質材を使用した各態様と同様の作用、効果が発揮され、特にマフラー用ガスケット1と、次に述べるマフラージョイント51におけるアウターパイプ53及びインナーパイプ55との密着性を向上させて排気ガスの漏出を防止する一層のシール性の向上が図られる。
Further, the sealing
本発明のマフラージョイント51は、一例としてエギゾーストパイプに接続され、接合部57に端面59から軸方向Gに延びる円周等配置されたスリット61を備えたアウターパイプ53と、一例としてサイレンサーに接続されるインナーパイプ55と、前記アウターパイプ53とインナーパイプ55の接合部57、63に形成される環状空間65に装填される前記マフラー用ガスケット1と、前記アウターパイプ53の接合部57の外周面に装填される締付けバンド67と、を具備することによって構成されている。
The
アウターパイプ53は、図9〜11に示すように円筒形状の大径筒体69の一端面71に両端面が開放された前記大径筒体69よりも小径の円筒形状の接合部57を溶接等によって接続することによって形成されている。
また、前記接合部57には、前記大径筒体69との接続部側に首部73が設けられおり、該首部73を境に先端部75側で口径が大きく、大径筒体69側で口径が小さくなるように一例として段階的に縮径した形状に首部73が形成されている。
また、口径の大きな前記接合部57の先端部には、端面59から軸方向Gに平行の延びるスリット61が一例として6本、円周方向に等分配置で設けられている。As shown in FIGS. 9 to 11, the
Further, the
In addition, six
インナーパイプ55は、図9〜11に示すように円筒形状の大径筒部77と、前記大径筒部77よりも小径の円筒形状の接合部63と、前記大径筒部77と接合部63とを接続する一例としてなだらかな傾斜の肩部79と、を備えることによって構成されている。
また、前記接合部63の肩部79側の外周面には、アウターパイプ53とインナーパイプ55の接合部57、63での重なり具合を設定する位置決め用のリング状突起81が形成されている。As shown in FIGS. 9 to 11, the
Further, on the outer peripheral surface of the
締付けバンド67は、前記アウターパイプ53の接合部57の外周面に宛がわれる前記接合部57の外径よりも大きな内径を有する切離し端を備えるリング状バンド部83と、前記リング状バンド部83の両端の切離し端を外方に折り曲げることによって形成されている取付け部85と、該取付け部85を利用して取り付けられ、前記リング状バンド部83の内径を縮径ないし拡径する締付けネジ87とを備えることによって構成されている。
The tightening
そして、前記マフラー用ガスケット1の取付け位置は、図10に示すようにインナーパイプ55側では前記硬質層7の一端面93が前記リング状突起81に当接する位置で位置決めされ、アウターパイプ53側では、前記軟質層9が、アウターパイプ53に形成されている前記スリット61に掛かる位置の範囲で位置決めされている。
また、前記締付けバンド67の取付け位置は、同じく図10に示すように前記マフラー用ガスケット1の前記硬質層7と軟質層9の両方に掛かる位置に取り付けられている。因みにマフラー用ガスケット1と締付けバンド67をこのような位置に取り付けた場合には、スリット61からの排気ガスの漏出が防止され、硬質層7の有する機械的強度と軟質層9の有するシール性とが効果的に発揮され、長期間に亘って安心して使用できるマフラージョイント51を提供できるようになる。As shown in FIG. 10, the mounting position of the
Further, the
次に、このようにして構成される本発明のマフラー用ガスケット1を装填した本発明のマフラージョイント51の効果を試すために行った振動試験の内容と結果について説明する。
この振動試験では、IMV株式会社製造の加振力が8KN(正弦波)、品番i220/SA2の振動試験装置を使用して特許文献1に係る従来品1と、特許文献2に係る従来品2と、本発明品とを比較する形で振動試験を行った。Next, the contents and results of a vibration test conducted to test the effect of the
In this vibration test, a
振動試験条件は、締付けバンドの締付けトルクを23N・m、マフラージョイントの垂直方向の加速度を49m/s2、振動数を16〜335 Hz(Log sweep)、サイクル数を100万サイクル(振動時間約2.5h)とし、同一寸法の従来品1、従来品2、本発明品につき、同条件で各々3回ずつ試験して、その平均を取った。また、測定項目としては、エアー圧5kPaと25kPaの2つの条件下での振動試験前と振動試験後のエアーリーク量、振動試験後の残留トルク、振動試験後のマフラー用ガスケットの軸方向の最大変形量を採用した。The vibration test conditions were: tightening torque of the tightening band was 23 N · m, vertical acceleration of the muffler joint was 49 m / s 2 , frequency was 16 to 335 Hz (Log sweep), cycle number was 1 million cycles (vibration time approx. 2.5 hours), the
試験結果は、図13に示すように本発明品と従来品2は、従来品1に比べて振動試験前後のエアーリーク量が格段に少なく、振動試験後の残留トルクが高く、振動試験後のマフラー用ガスケットの最大変形量が小さくなるという試験結果が得られた。
また、本発明品と従来品2を比較した場合にも両者の差は前記従来品1と比較した場合よりも小さいが、本発明品は従来品2に比べて振動試験前後のエアーリーク量が70%未満になっており、振動試験後の残留トルクについては大きくなり、振動試験後のマフラー用ガスケットの最大変形量については小さくなるという試験結果が得られた。As shown in FIG. 13, the test results show that the product of the present invention and the
Also, when the product of the present invention and the
従って、本発明品を使用した場合には、シール部分の合わせ面への追従性を向上させたことで長期間に亘って使用しても安定したシール性が得られ、締付けネジ87の緩みが少なくマフラー用ガスケット1の変形量が小さいから機械的強度が極めて高いということが前記試験結果から明らかになった。
Therefore, when the product of the present invention is used, the followability of the seal portion to the mating surface is improved, so that a stable seal performance can be obtained even when used for a long period of time, and the tightening
尚、本発明のマフラー用ガスケット1及びマフラージョイント51は、前記の実施の形態のものに限定されず、その発明の要旨内での設計変更が可能である。例えば、マフラー用ガスケット1における出発素材27、29の幅方向Xの端辺は、図3、4に示すように垂直に切り落とされた形状の他、斜めに切り落とされた形状であってもよい。因みに、このように構成した場合には、シール材5の端辺の位置がアウターパイプ53の接続部57に形成したスリット61の位置と位相が一致した場合でも、端辺全長に亘って一致するということがなくなるため、安定したシール性を維持することが可能になる。また、前記構成のマフラー用ガスケット1をアウターパイプ53とインナーパイプ55の接合部57、63間の環状空間65に装填する際の周方向の位置ずれが防止されてマフラージョイント51の組立て効率が向上する。
The
また、前記マフラー用ガスケット1をアウターパイプ53挿入側の端部外周縁と、インナーパイプ55挿入側の端部内周縁にテーパ部89、91を図8、10に示すように形成することも可能である。因みにこのようなテーパ部89、91を形成した場合には、アウターパイプ53及びインナーパイプ55に対するマフラー用ガスケット1の挿入が容易になってマフラージョイント51の組立て効率が向上する。
また、前記実施の形態では、帯状に予め成形されているシール材5を使用してマフラー用ガスケット1を成形したが、平面状に延伸させた金属メッシュ材3に対して粉末状のシール材5を含浸させ、これを出発素材27、29としてマフラー用ガスケット1を成形したり、金属メッシュ材3をニット編み以外の成形形態、例えばパンチングプレス加工等によって成形する場合には、成形前の金属メッシュ材3の材料にシール材5を予め添加しておいて、金属メッシュ材3を成形する過程でシール材5とともに一体成形することも可能である。Further,
Moreover, in the said embodiment, although the
この他、金属メッシュ材3の重合部11を低密度化させる他の形態として、編み目15を飛ばすことなく形成した金属メッシュ材3を平面状に延伸させた後、打抜きプレス加工等によって、金属メッシュ材3の一部を打ち抜くことによって低密度化させることも可能である。また、ニット編みする際に飛ばし目17を形成して金属メッシュ材3の重合部11の低密度化を図る前記実施の形態においても、編み目15を1目ずつ飛ばす他、複数目ずつ飛ばして編むことも可能である。
In addition, as another form for reducing the density of the overlapping
本発明のマフラー用ガスケット及びマフラージョイントは、オートバイ等のマフラーの製造、使用分野等で使用でき、振動が繰り返し掛かる使用環境下でも長期間に亘って機械的強度とシール性を維持したい場合に利用可能性を有する。 The muffler gasket and muffler joint of the present invention can be used in the manufacture and use fields of mufflers such as motorcycles, and is used when it is desired to maintain mechanical strength and sealability over a long period of time even in environments where vibrations are repeatedly applied. Have potential.
1 マフラー用ガスケット
3 金属メッシュ材
5 シール材
7 硬質層
9 軟質層
11 重合部
13 ステンレス線材
15 編み目
17 飛ばし目
19 第1面
21 第2面
23 一端
25 中央部
27 出発素材
29 出発素材
31 プレス成形機
33 上型
35 下型
37 キャビティ
39 一端面
41 中央部
43 内周面
45 外周面
51 マフラージョイント
53 アウターパイプ
55 インナーパイプ
57 接合部
59 端面
61 スリット
63 接合部
65 環状空間
67 締付けバンド
69 大径筒体
71 一端面
73 首部
77 大径筒部
79 肩部
81 リング状突起
83 リング状バンド部
85 取付け部
87 締付けネジ
89 テーパ部
91 テーパ部
93 一端面
X 幅方向
Y 長さ方向
G 軸方向DESCRIPTION OF
Claims (11)
平面状に延伸させた金属メッシュ材と、該金属メッシュ材と長さ方向の一部の範囲でオーバーラップするように重ね合わされる帯状のシール材と、を備え、
前記金属メッシュ材とシール材は幅方向に丸められた状態で軸方向に圧縮されることによって、金属メッシュ材のみからなる硬質層と、金属メッシュ材とシール材とからなる軟質層とに軸方向に分断された状態で成形され、
前記シール材とオーバーラップする重合部に適用される金属メッシュ材は、前記重合部以外の金属メッシュ材よりも低密度に形成されていることを特徴とするマフラー用ガスケット。In a cylindrical muffler gasket that is loaded in the annular space of the joint between the inner pipe and the outer pipe of the muffler joint and exhibits sealing performance by the tightening force of the tightening band attached to the outer peripheral surface of the outer pipe,
A metal mesh material stretched in a plane, and a band-shaped sealing material that is overlapped with the metal mesh material so as to overlap in a part of the length direction,
The metal mesh material and the seal material are compressed in the axial direction in a state of being rounded in the width direction, thereby axially forming a hard layer made of only the metal mesh material and a soft layer made of the metal mesh material and the seal material. Molded in a state of being divided into
The muffler gasket, wherein the metal mesh material applied to the overlapping portion overlapping the sealing material is formed at a lower density than the metal mesh material other than the overlapping portion.
前記アウターパイプに接続されるインナーパイプと、
前記アウターパイプとインナーパイプの接合部の環状空間に装填されるマフラー用ガスケットと、
前記アウターパイプの接合部の外周面に装着される締付けバンドと、を具備し、
前記マフラー用ガスケットは、前記請求項1〜8のいずれかに記載のマフラー用ガスケットであることを特徴とするマフラージョイント。An outer pipe provided with slits arranged in the joint portion such as a circumference extending in the axial direction from the end face;
An inner pipe connected to the outer pipe;
A muffler gasket to be loaded into the annular space at the joint between the outer pipe and the inner pipe;
A tightening band attached to the outer peripheral surface of the joint portion of the outer pipe,
The muffler joint according to any one of claims 1 to 8, wherein the muffler gasket is the muffler gasket.
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