JP6111881B2 - 排気管継手 - Google Patents

Description

本発明は、自動車の排気管に使用される排気管継手に関する。

自動車のエンジンの排気ガスは、自動車本体（シャーシ）などに配置された排気管に導かれて大気中に排出されるが、この排気管は、エンジンの振動に基づくトルク反力及び慣性力などにより繰り返し曲げ応力を受ける結果、排気管には、疲労折損などの不具合を生じる危険がある。この問題点を解決するために、排気管の所要箇所にベローズ管（例えば、特許文献１から５）又は球面管継手（例えば、特許文献７から８）を配置して応力を吸収させるなどの手段が講じられている。

実開昭５８−８６４３０号公報 実開昭６１−６４５８７号公報 実開平６１−１８７９１６号公報 実開平２−６２１９４号公報 特開平６−３４６７２９号公報 特開昭５４−７６７５９号公報 特開平１−３０１９１５号公報 特開平２−２４５５９３号公報

ところで、ベローズ管からなる排気管継手においては、上流側排気管及び下流側排気管の軸方向の相対変位及び軸方向に直交する方向（せん断方向）の相対変位を許容することができるが、上流側排気管及び下流側排気管の軸心線の周りでの相対回転変位の許容量が少なく、また軸方向に長いために設置自由度の向上を図り難く、しかも、ベローズ管での放熱面積が広くなるために排気ガスの温度低下を招き易くなる結果、下流側に設置される排気ガス浄化装置の浄化効率の低下を招来する虞がある。

また、球帯状シール体を使用した排気管継手においては、エンジンの回転等に基づく振動に起因する上流側排気管及び下流側排気管の相対角変位（揺動）及び相対回転変位を許容することができるが、自動車の加減速やエンジンの回転等に基づく振動に起因する上流側排気管及び下流側排気管の軸方向の相対変位及び軸方向に直交する方向（せん断方向）の相対変位を許容することができない結果、自動車本体に振動が伝わって運転者等に不快感を与えて乗り心地のよい自動車を提供し得ない虞がある。

本発明は、前記諸点に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、自動車の加減速やエンジンの回転等に基づく振動に起因する上流側排気管及び下流側排気管の相対角変位及び相対回転変位並びに軸方向の相対変位及びせん断方向の相対変位を許容することができて、しかも、コンパクト化を図れて排気系システムに対する取付位置の自由度を確保することができる排気管継手を提供することにある。

本発明の排気管継手は、上流側排気管の管端部に固着されるインナーパイプと、上流側排気管の管端部に対向して下流側に配置される下流側排気管の管端部に固着されるアウターカバーと、径方向においてアウターカバーの内周面に隙間をもって対面してアウターカバー内にインナーパイプを囲繞して配置されていると共にインナーパイプに対して軸方向に移動自在なインナーカバーと、上流側において前記隙間に配されていると共にアウターカバーの上流側の内周面に対面した外周面及びインナーカバーの上流側の外周面に対面した内周面を有した円環状の上流側のシール体と、上流側のシール体よりも下流側において前記隙間に配されていると共にアウターカバーの下流側の内周面に対面した外周面及びインナーカバーの下流側の外周面に対面した内周面を有した円環状の下流側のシール体と、アウターカバー及びインナーカバー間に配設されていると共に上流側のシール体の外周面及び下流側のシール体の外周面を軸方向においてアウターカバーの上流側及び下流側の内周面の夫々に向かって弾性的に付勢するようになっている弾性付勢部材と、一方の端部がインナーパイプの外周面に、他方の端部がインナーカバーの内周面に夫々固着されていると共に当該一方の端部及び他方の端部間でインナーパイプを囲繞した可撓性のベローズ管と、インナーパイプに対するインナーカバーの一定以上の軸方向の相対的移動を禁止するように、インナーパイプに固着されたストッパとを具備しており、アウターカバーは、上流側のシール体及び下流側のシール体を介してインナーカバーに対して相対的に揺動自在となっていると共に軸心線の周りで相対的に回転自在となっており、インナーパイプの内部は、上流側のシール体、下流側のシール体及びベローズ管によりアウターカバーの外部に対して封止されている。

本発明の排気管継手によれば、アウターカバー及びインナーカバー間に配されていると共に上流側のシール体及び下流側のシール体を軸方向においてアウターカバーの上流側及び下流側の内周面に向かって弾性的に付勢している弾性付勢部材を具備しているために、自動車の加減速やエンジンの回転等に基づく自動車本体の振動に起因してアウターカバー及びインナーカバーと上流側のシール体及び下流側のシール体との相互接触間に隙間を生じさせることがなく、上流側排気管からベローズ管に囲繞されたインナーパイプを流動した排気ガスの漏洩を防止することができ、しかも、上流側排気管及び下流側排気管の相互の相対角変位及び相対回転変位を生じさせる上流側排気管からの振動入力に対しては上流側のシール体及び下流側のシール体とアウターカバー及びインナーカバーとの間の摺動によって逃がすことができ、上流側排気管及び下流側排気管の軸方向の相対変位及び軸方向に直交する方向（せん断方向）の相対変位を生じさせる上流側排気管からの振動入力に対しては、ベローズ管の伸縮により逃がすことができるので、自動車本体への振動伝達を低減し、運転者等に不快感を与えない極めて乗り心地のよい自動車とし得、その上、例えばアウターカバーの径方向外側にボルト、ナット及びコイルスプリング等からなる上流側排気管及び下流側排気管を相互に連結する連結手段を設置する必要をなくすことができて部品点数の低減及びコンパクト化を図れ、排気管継手の低廉化や自動車の排気系システムに対する取付位置の自由度を増大することができ、しかも、ストッパによりベローズ管の伸縮を一定値以下に抑えることができるために、ベローズ管の早期の劣化を回避できる。

本発明の排気管継手では、上流側のシール体の外周面が凸球面状であって、アウターカバーの上流側の内周面に摺動自在に接触する場合には、アウターカバーの上流側の内周面は、当該上流側のシール体の凸球面状の外周面に対面している凹球面状であっても、上流側のシール体の内周面が凹球面状であって、インナーカバーの上流側の外周面に摺動自在に接触する場合には、インナーカバーの上流側の外周面は、当該上流側のシール体の凹球面状の内周面に対面している凸球面状であっても、下流側のシール体の外周面が凸球面状であって、アウターカバーの下流側の内周面に摺動自在に接触する場合には、アウターカバーの下流側の内周面は、当該下流側のシール体の凸球面状の外周面に対面している凹球面状であっても、そして、下流側のシール体の内周面が凹球面状であって、インナーカバーの下流側の外周面に摺動自在に接触する場合には、インナーカバーの下流側の外周面は、当該下流側のシール体の凹球面状の内周面に対面している凸球面状であってもよい。

これらの場合において、上流側のシール体の凸球面状の外周面は、アウターカバーの上流側の凹球面状の内周面の曲率半径と同一又は当該曲率半径よりも小さな曲率半径を有していても、上流側のシール体の凹球面状の内周面は、インナーカバーの上流側の凸球面状の外周面の曲率半径と同一又は当該曲率半径よりも大きな曲率半径を有していても、下流側のシール体の凸球面状の外周面は、アウターカバーの下流側の凹球面状の内周面の曲率半径と同一又は当該曲率半径よりも小さな曲率半径を有していても、下流側のシール体の凹球面状の内周面は、インナーカバーの下流側の凸球面状の曲率半径と同一又は当該曲率半径よりも大きな曲率半径を有していても、上流側のシール体の凸球面状の外周面及び下流側のシール体の凸球面状の外周面の夫々の球心は、同一の位置にあっても、異なる位置にあってもよく、インナーカバーの上流側の凸球面状の外周面及びインナーカバーの下流側の凸球面状の外周面の夫々の球心は、同一の位置にあっても、異なる位置にあってもよく、アウターカバーの上流側の凹球面状の内周面とアウターカバーの下流側の凹球面状の内周面とは、同一の位置に球心を有していても、上流側のシール体の凹球面状の内周面と下流側のシール体の凹球面状の内周面とは、同一の位置に球心を有していても、アウターカバーの上流側の凹球面状の内周面と下流側のシール体の凹球面状の内周面とは、同一の位置に球心を有していても、そして、上流側のシール体の凹球面状の内周面とアウターカバーの下流側の凹球面状の内周面とは、同一の位置に球心を有していてもよく、曲率半径が異なる場合には、線接触を得ることができる。

本発明の排気管継手では、ベローズ管は、軸方向に沿って交互に配された断面ループ状の山部及び谷部を有するベローズ部と、ベローズ部の両端側にベローズ部の外径よりも小径の円筒状の連結端部とを具備していてもよく、ベローズ管は金属製であればよいが、ステンレス鋼製であればより好適であり、オーステナイト系ステンレス鋼製でもフェライト系ステンレス鋼製でもよく、単一金属層（一枚）でも、二層（二枚）でも、三層（三枚）でもよく、ベローズ管は、上流側排気管の管端部と同心に配されているとよく、ベローズ管は、インナーカバー及びアウターカバーに囲繞されているので、縁石、飛石等に起因する破損から保護されており、また、インナーパイプを囲繞しているので、排気ガスによる熱害から保護されると共に異音（排気ガスがベローズ部の山部及び谷部に当たることで発生するチリチリ音）を発生しなく、さらに、上流側排気管及び下流側排気管の相互の軸方向及びせん断方向の相対変位に基づく振動入力をベローズ管の伸縮により逃がす一方、ストッパによりベローズ部での軸方向に大きく伸縮しないようになっており、しかも、上流側排気管及び下流側排気管の相互の相対角変位及び相対回転変位相対変位に基づく振動入力を受けないので、長期に亘ってその機能を維持し得る。

好ましい例では、インナーパイプは、ベローズ管のベローズ部に囲繞されている縮径円筒部を有している。

本発明では、ストッパは、インナーパイプに対するインナーカバーの一定以上の軸方向の相対的移動を禁止するようになっていればよいのであるが、これに加えて、ベローズ管の軸方向に直交する方向（せん断方向）のベローズ管の伸縮を伴うせん断変形を一定値以下に抑えることができて、ベローズ管の更なる早期の劣化を回避できるように、インナーパイプに対するインナーカバーの一定以上のせん断方向の相対的移動を禁止するようになっていてもよく、また本発明では、インナーカバーは、上流側のシール体の内周面に対面した外周面を有する第一インナーカバーと、下流側のシール体の内周面に対面した外周面を有すると共に第一インナーカバーの軸方向の一端部に軸方向の一端部で連結された第二インナーカバーとを具備していてもよく、この場合、第二インナーカバーは、その内周面から径方向の内方に突出した突部を有しており、ストッパは、軸方向において第一インナーカバーの内周面と第二インナーカバーの突部との間に配された環状の一端部を有していてもよく、ストッパは、インナーパイプの外周面に固着される円筒部と、円筒部の一方の端部から径方向の外方に伸びる環状のフランジ部とを具備していてもよく、ストッパは、環状のフランジ部の軸方向の両端面を覆った緩衝材を具備していていてもよい。

本発明の排気管継手では、弾性付勢部材は、環状の波形スプリングからなっていてもよく、斯かる場合には、例えば一般のコイルスプリングに比べて全長を短くすることができ、しかも、波形スプリングに接触する相手部材への付勢力を円周方向において均一に伝達することができる。

本発明の排気管継手では、弾性付勢部材は、軸方向において上流側のシール体及びインナーカバー間に配されていると共に軸方向において上流側のシール体の外周面及び下流側のシール体の外周面をアウターカバーの上流側の内周面及び下流側の内周面の夫々に向かって弾性的に付勢するようになっていても、軸方向において下流側のシール体及びインナーカバー間に配されていると共に軸方向において下流側のシール体の外周面及び上流側のシール体の外周面をアウターカバーの下流側の内周面及び上流側の内周面の夫々に向かって弾性的に付勢するようになっていてもよい。

本発明の排気管継手では、アウターカバーは、軸方向における一端で下流側排気管の管端部に固着された第一アウターカバーと、軸方向における一端で第一アウターカバーの軸方向における他端に連結されていると共に軸方向における他端でインナーカバーに対して径方向の隙間をもって配されている第二アウターカバーとを具備していてもよく、斯かる場合には、排気管継手の組み立てを容易にし得る。

アウターカバーが第一アウターカバーと第二アウターカバーとを具備している場合、第一アウターカバーの他端の外周面及び内周面のうちの一方並びに第二アウターカバーの一端の内周面及び外周面のうちの一方には、夫々互いに螺合している螺合部が形成されて、この螺合部によって第一アウターカバーの他端と第二アウターカバーの一端とを互いに連結してもよく、斯かる場合には、排気管継手の組み立てにおいて螺合部の螺合調整を行うことにより第一アウターカバー及び第二アウターカバーの軸方向における相互位置を調整することができ、これにより、軸方向における弾性付勢部材への初期負荷を調整することができ、また、排気管継手の使用によって上流側のシール体、下流側のシール体等に経時劣化が生じた際にも初期負荷の再調整を行うことで、上流側のシール体及び下流側のシール体のアウターカバー及びインナーカバーに対する接触状態並びに上流側のシール体及び下流側のシール体による排気ガスの漏洩に対する密封性を良好な状態に保ち得る。

螺合部を介して第一アウターカバーの他端及び第二アウターカバーの一端を互いに連結する代わりに、第一アウターカバーの他端及び第二アウターカバーの一端を溶接して互いに連結してもよい。

また、第一アウターカバーの他端及び第二アウターカバーの一端は、ボルト及びナットによって互いに連結されていてもよい。

本発明の排気管継手の好ましい例では、上流側のシール体及び下流側のシール体の外周面は、凸球面状であり、上流側のシール体及び下流側のシール体の凸球面状の外周面の夫々に対面しているアウターカバーの上流側及び下流側の内周面は、同一の位置に球心を有した凹球面状であり、上流側のシール体の凸球面状の外周面に対面しているアウターカバーの上流側の凹球面状の内周面及び下流側のシール体の凸球面状の外周面に対面しているアウターカバーの下流側の凹球面状の内周面は、軸方向に直交すると共に該球心を通る平面に関して面対称に形成されていてもよい。

本発明の排気管継手では、上流側のシール体及び下流側のシール体のうちの少なくとも一方の外周面が凸球面状であり、アウターカバーは、上流側のシール体及び下流側のシール体のうちの少なくとも一方の凸球面状の外周面に対面している凹球面状の内周面を有しており、上流側のシール体及び下流側のシール体のうちの少なくとも一方の凸球面状の外周面は、その曲率半径が当該上流側のシール体及び下流側のシール体のうちの少なくとも一方の凸球面状の外周面に対面しているアウターカバーの凹球面状の内周面の曲率半径よりも小さくなるように形成されていてもよく、斯かる場合には、上流側のシール体及び下流側のシール体のうちの少なくとも一方の凸球面状の外周面は、当該上流側のシール体及び下流側のシール体のうちの少なくとも一方の凸球面状の外周面に対面しているアウターカバーの凹球面状の内周面に線接触することになり、上流側のシール体及び下流側のシール体のうちの少なくとも一方の内周面が凹球面状であり、インナーカバーは、上流側のシール体及び下流側のシール体のうちの少なくとも一方の凹球面状の内周面に対面している凸球面状の外周面を有しており、上流側のシール体及び下流側のシール体のうちの少なくとも一方の凹球面状の内周面は、その曲率半径が当該上流側のシール体及び下流側のシール体のうちの少なくとも一方の凹球面状の内周面に対面しているインナーカバーの凸球面状の外周面の曲率半径よりも大きくなるように形成されていてもよく、斯かる場合にも、上流側のシール体及び下流側のシール体のうちの少なくとも一方の凹球面状の内周面は、当該上流側のシール体及び下流側のシール体のうちの少なくとも一方の凹球面状の内周面に対面しているインナーカバーの凸球面状の外周面に線接触することになる。

本発明の排気管継手では、上流側のシール体及び下流側のシール体の凸球面状の外周面は、固体潤滑剤を含む潤滑滑り層の露出面を含んでいてもよく、固体潤滑剤としては、ポリテトラフルオロエチレン樹脂、二硫化モリブデン又は窒化ホウ素などを好ましい例として挙げることができる。

本発明の排気管継手では、上流側のシール体及び下流側のシール体は、膨張黒鉛、雲母又は石綿等の耐熱材と、金属細線から形成された金網からなる補強材とを圧縮成形してなり、耐熱材が金網からなる補強材の隙間に配されてなるものであってもよい。

本発明によれば、自動車の加減速やエンジンの回転等に基づく自動車本体の振動に起因して各部材間に隙間を生じさせることなく、上流側排気管からベローズ管に囲繞されたインナーパイプを流動した排気ガスの漏洩を防止することができ、しかも、上流側排気管及び下流側排気管の相互の揺動方向、捻り方向、軸方向（伸縮）及びせん断方向の振動入力を逃がすことができるので、自動車本体への振動伝達を低減し、スティクスリップ等に基づく異音を発生させないで運転者等に不快感を与えない極めて乗り心地のよい自動車とし得、さらに、部品点数の低減やコンパクト化を図れて低廉化や排気系システムに対する取付位置の自由度を増大することができる排気管継手を提供し得る。

図１は、本発明の実施の形態の例の断面説明図である。 図２は、図１に示す例の左側面説明図である。 図３は、図１に示す例のアウターカバーの一部断面説明図である。 図４は、図１に示す例のアウターカバーの連結部の断面説明図であり、（ａ）は、螺合部からなる連結部の例の断面説明図、（ｂ）は、ボルト及びナットからなる連結部の例の断面説明図である。 図５は、図１に示す例のインナーカバーの一部断面説明図である。 図６は、図１に示す例の波形スプリングの斜視説明図である。 図７は、図１に示す例のベローズ管の一部断面説明図である。 図８は、図１に示す例のストッパ、ベローズ管及びインナーパイプの取付状態の一部断面説明図である。 図９は、本発明の実施の形態の他の例の縦断面説明図である。 図１０は、本発明の実施の形態の更に他の例の一部縦断面説明図である。 図１１は、図１０に示す例のインナーカバーの一部断面説明図である。 図１２は、本発明の実施の形態の更に他の例の一部縦断面説明図である。 図１３は、図１２に示す例のインナーカバーの一部断面説明図である。 図１４は、本発明におけるインナーパイプの他の例の一部縦断面説明図である。

次に本発明の実施の形態を、図に示す好ましい例に基づいて更に詳細に説明する。なお、本発明はこれら例に何等限定されないのである。

図１及び図２において、本例の排気管継手１は、エンジン側排気系の排気管に連結された上流側排気管２の円筒状の管端部３に固着されたインナーパイプ４と、上流側排気管２の管端部３に軸方向Ｘに間隔をもって対向して配置されると共にテールパイプ側排気系の排気管に連結された下流側排気管６の管端部５に固着されたアウターカバー７と、径方向Ｙにおいてアウターカバー７の内周面１０に隙間８をもって対面してアウターカバー７内にインナーパイプ４を囲繞して配置されていると共にインナーパイプ４に対して軸方向Ｙに移動自在なインナーカバー９と、上流側において隙間８に配されていると共にアウターカバー７の内周面１０のうちの上流側の内周面３７に対面して当該内周面３７に摺動自在に接触する外周面１１及びインナーカバー９の外周面１２のうちの上流側の外周面６５に対面した内周面１３を有して当該内周面１３でインナーカバー９の外周面６５に着座した円環状の上流側のシール体１４と、シール体１４よりも下流側において隙間８に配されていると共にアウターカバー７の内周面１０のうちの下流側の内周面３１に対面して当該内周面３１に摺動自在に接触した外周面１５並びにインナーカバー９の外周面１２のうちの下流側の外周面６１ａ及び６８に対面した内周面１６及び円環状端面７０を有して当該内周面１６及び円環状端面７０でインナーカバー９の外周面６１ａ及び６８に着座した下流側の円環状のシール体１７と、アウターカバー７及びインナーカバー９間に配設されていると共にシール体１４の外周面１１及びシール体１７の外周面１５を軸方向Ｘにおいてアウターカバー７の上流側及び下流側の内周面３７及び３１の夫々に向かって弾性的に付勢している弾性付勢部材としての円環状の波形スプリング１８と、一端がインナーパイプ４の外周面に、他端がインナーカバー９の内周面に夫々固着されていると共に当該一方の端部及び他方の端部間でインナーパイプ４を囲繞した可撓性のベローズ管１９と、インナーパイプ４に対するインナーカバー９の一定以上の軸方向Ｘの相対的移動を禁止すると共にインナーパイプ４に対するインナーカバー９の一定以上の軸方向Ｘに直交する方向（せん断方向）である径方向Ｙの相対的移動を禁止するように、ベローズ管１９の一方の端部を挟持してインナーパイプ４に固着された環状のストッパ２０とを具備している。

アウターカバー７は、図１及び図３に示すように、軸方向Ｘにおける円環状の一端２１で下流側排気管６の管端部５に固着された第一アウターカバー２２と、軸方向Ｘにおける一端２３で第一アウターカバー２２の軸方向Ｘにおける円環状の他端２４に連結されていると共に軸方向Ｘにおける円環状の他端２５でインナーパイプ４に対して径方向Ｙの隙間２６をもって配されている第二アウターカバー２７とを具備している。

第一アウターカバー２２は、第一アウターカバー２２の一端２１となる一端で下流側排気管６の管端部５に溶接等により固着されている小径円筒部２８と、小径円筒部２８よりも上流側に配されている大径円筒部２９と、軸方向Ｘにおいて小径円筒部２８及び大径円筒部２９間に配されて当該小径円筒部２８及び大径円筒部２９に一体的に連接されている部分球状部３０とを具備しており、アウターカバー７の内周面１０のうちの下流側の内周面となる部分球状部３０の内周面３１は、シール体１７の凸球面状の外周面１５に対面していると共に当該外周面１５が摺動自在に接触する凹球面状のシール座３２となっており、小径円筒部２８は、その内周面３３で下流側排気管６の管端部５の外周面３４に接合してレーザー溶接等によって固着されており、部分球状部３０の内周面３１は、本例ではシール体１７の凸球面状の外周面１５に対して相補的な形状を有している。

第二アウターカバー２７は、第二アウターカバー２７の一端２３となる一端で第一アウターカバー２２の他端２４となる大径円筒部２９の他端にレーザー溶接によって連結されている大径円筒部３５と、大径円筒部３５よりも上流側に配されて当該大径円筒部３５に一体的に連接されている部分球状部３６とを具備しており、アウターカバー７の上流側の内周面となる部分球状部３６の内周面３７は、シール体１４の凸球面状の外周面１１に対面していると共に当該外周面１１が摺動自在に接触する凹球面状のシール座３８となっており、大径円筒部３５は、その一端の内周面３９で第一アウターカバー２２の大径円筒部２９の外周面４０に接合されて、レーザー溶接によって固着されており、内周面３７は、本例ではシール体１４の凸球面状の外周面１１に対して相補的な形状を有しており、内周面３１及び３７は、互いに同一の位置に球心Ｏを有している。

第一アウターカバー２２及び第二アウターカバー２７は、上記のようにレーザー溶接によって連結されているが、これに代えて、例えば図４（ａ）に示すように、第一アウターカバー２２の他端２４である大径円筒部２９の他端における外周面４０及び第二アウターカバー２７の一端２３である大径円筒部２７の一端における内周面３９の夫々に形成されていると共に互いに螺合している螺合部４１及び４２によって連結されていてもよく、螺合部４１及び４２の一方が雄ねじからなり、当該他方が雌ねじからなっていてもよく、また、他端２４の内周面４０ａに螺合部４１を、一端２３の外周面３９ａに螺合部４１に螺合する螺合部４２を形成して、第一アウターカバー２２の他端２４及び第二アウターカバー２７の一端２３を、当該螺合部４１及び４２により互いに連結してもよく、このように第一アウターカバー２２の他端２４及び第二アウターカバー２７の一端２３を螺合部４１及び４２によって互いに連結する場合には、排気管継手１の組み立てにおいて螺合部４１及び４２の螺合調整を行うことにより、第二アウターカバー２７の第一アウターカバー２２に対する軸方向Ｘにおける相対位置を調整することができ、これにより、軸方向Ｘにおける波形スプリング１８への初期負荷を簡単に調整することができ、また、例えば排気管継手１の使用によってシール体１４及び１７等に経時劣化が生じた際にも再螺合調整による波形スプリング１８への初期負荷の再調整を行うことで、シール体１４及び１７の内周面３１及び３７に対する接触状態並びにシール体１４及び１７による排気ガスの密封性を良好な状態に保ち得る。螺合調整による波形スプリング１８への初期負荷の再調整を行わない場合には、排気管継手１の組み立てにおける螺合部４１及び４２の初期の螺合調整後に第一アウターカバー２２の他端２４及び第二アウターカバー２７の一端２３を溶接等により固着してもよい。

また、例えば図４（ｂ）に示すように、第一アウターカバー２２の他端２４及び第二アウターカバー２７の一端２３の夫々にフランジ４３及び４４を形成し、フランジ４３及び４４をボルト４５及びナット４６により締結して、第一アウターカバー２２の他端２４及び第二アウターカバー２７の一端２３をボルト４５及びナット４６によって互いに連結してもよい。

アウターカバー７に対して径方向Ｙの隙間８をもって対面してアウターカバー７に囲繞されていると共にベローズ管１９に対して径方向Ｙに断熱用隙間４７をもって対面してべローズ管１９を囲繞しているインナーカバー９は、図１及び図５に示すように、シール体１４の内周面１３に対面した外周面６５を有する第一インナーカバー４８と、シール体１７の内周面１６に対面した外周面６８を有すると共に第一インナーカバー４８の軸方向Ｘの一端部４８ａに軸方向Ｘの一端部４９ａで連結された第二インナーカバー４９とを具備している。

第一インナーカバー４８は、円筒内周面５５を有した円筒部５０と、円筒部５０の一方の端部から径方向Ｙの内方に一体的に伸びる環状の垂直壁部５１と、垂直壁部５１の下端部から軸方向Ｘに一体的に伸びる円筒部５２と、円筒部５２の端部から径方向Ｙの内方に一体的に伸びる環状の垂直壁部５３と、垂直壁部５３の下端部から軸方向Ｘに一体的に伸びると共に外周面６５を有した円筒突出部５４とを具備している。

第二インナーカバー４９は、ベローズ管１９の外周面を囲繞すると共に円筒状の内周面５６ａ及び外周面５７を有して軸方向Ｘの一方の端部の外周面５７で第一インナーカバー４８の円筒内周面５５に嵌挿された円筒部５６と、円筒部５６の一方の端部の内周面５６ａから径方向Ｙの内方に一体的に伸びて突出する円環状の突部５８と、円筒部５６の他方の端部５９から径方向Ｙの内方に一体的に伸びる截頭円錐面部６０と、截頭円錐面部６０の端部から径方向Ｙの内方に一体的に伸びると共に外周面６１ａを有した環状の垂直壁部６１と、垂直壁部６１の下端部から軸方向Ｘに一体的に伸びると共に円筒状の外周面６８を有した円筒部６２と、円筒部６２の軸方向Ｘの先端部から径方向Ｙの内方に伸びる環状の垂直壁部６３と、垂直壁部６３の径方向Ｙの内方の一端から軸方向Ｘに一体的に伸びると共に円筒部６２に対して径方向Ｙの内方に配された円筒部６４とを有している。

シール体１４及び１７は、膨張黒鉛、雲母又は石綿等の耐熱材、本例では主として膨張黒鉛からなる耐熱材と、金属細線から形成された金網からなる補強材とを圧縮成形してなり、耐熱材が金網からなる補強材の隙間に充填されて配されてなり、シール体１４及び１７の凸球面状の外周面１１及び１５は、固体潤滑剤を含む潤滑滑り層の露出面からなっている。

球帯状のシール体１４は、第二アウターカバー２７の凹球面状の内周面３７に摺動自在であって密に接触していると共に固体潤滑剤を含む潤滑滑り層の露出面からなる凸球面状の外周面１１と、第一インナーカバー４８の円筒突出部５４の外周面６５に相補的な形状を有していると共に当該外周面６５に摺動自在に接触して着座している内周面１３と、軸方向Ｘにおいて互いに対向している一対の円環状端面６６及び６７とを具備しており、上流側の円環状端面６６は、下流側の円環状端面６７に対して小径であり、円環状端面６７は、波形スプリング１８に接触していると共に軸方向Ｘにおいて波形スプリング１８を間にして垂直壁部５３に対面しており、内周面３７の曲率半径と同一の曲率半径を有した外周面１１と当該内周面３７とは、同一の位置に球心Ｏを有している。

球帯状のシール体１７は、第一アウターカバー２２の凹球面状の内周面３１に摺動自在であって密に接触していると共に固体潤滑剤を含む潤滑滑り層の露出面からなる凸球面状の外周面１５と、第二インナーカバー４９の円筒部６２の外周面６８に相補的な形状を有していると共に当該外周面６８に摺動自在に接触して着座している内周面１６と、軸方向Ｘにおいて互いに対向している一対の円環状端面６９及び７０とを具備しており、下流側の円環状端面６９は、上流側の円環状端面７０に対して小径であり、円環状端面７０は、シール面として垂直壁部６１に密に接触しており、外周面１１と凸球面状の外周面１５とは、外周面１１の球心Ｏの位置と同一の位置に球心Ｏを有している。

例えば図６に示すように、円周方向において波形に形成されている波形スプリング１８は、軸方向Ｘにおいてシール体１４の円環状端面６７及び第一インナーカバー４８の垂直壁部５３間に介在されており、軸方向Ｘにおいてシール体１４の凸球面状の外周面１１を第二アウターカバー２７の内周面３７に向かって弾性的に付勢していると共にシール体１４及び第二アウターカバー２７を介して軸方向Ｘにおいてシール体１７の凸球面状の外周面１５を第一アウターカバー２２の内周面３１に向かって弾性的に付勢している。波形スプリング１８は、シール体１４の円環状端面６７に接触している複数の接触部７１が円周方向において等間隔をもって配置されていると共にインナーカバー９の第一インナーカバー４８の垂直壁部５３に接触している複数の接触部７２が円周方向において等間隔をもって配置されており、これにより、複数の接触部７１及び７２を介して円環状端面６７及び垂直壁部５３に弾性付勢力を円周方向において均一に伝達することができ、斯かる付勢によりシール体１４及び第二アウターカバー２７の接触状態並びにシール体１７及び第一アウターカバー２２の接触状態を良好に保つことができる。また、斯かる波形スプリング１８によれば、例えばコイルスプリングに対して伸縮方向の長さが短く形成されるので、排気管継手１の軸方向Ｘにおける寸法を小さくすることができ、波形スプリング１８自体がアウターカバー７及びインナーカバー９間の隙間８に配設されているので、排気管継手１の径方向における寸法を小さくすることができる。

上流側排気管２の管端部３に固着されたインナーパイプ４は、図１及び図８に示すように、管端部３に固着される円筒部７３と、円筒部７３に対して径方向Ｙの外方に膨出する円筒膨出部７４と、円筒膨出部７４と連通して円筒部７３よりも小径の縮径円筒部７５とを具備している。

可撓性を有するベローズ管１９は、図１及び図７に示すように、軸方向Ｘに沿って交互に配された断面ループ状の山部７６及び谷部７７を有するベローズ部７８と、ベローズ部７８の両端側にベローズ部７８の外径よりも小径の円筒状の連結端部７９及び８０とを具備しており、ベローズ管１９は、ベローズ部７８でインナーパイプ４の縮径円筒部７５の外周面と隙間８１をもって縮径円筒部７５を囲繞しており、一方の連結端部７９の内周面をインナーパイプ４の円筒膨出部７４の外周面に嵌挿、固着させると共に他方の連結端部８０の外周面を第二インナーカバー４９の円筒部６４の内周面に嵌挿、固着させており、而して、一方の端部である連結端部７９でインナーパイプ４の外周面である円筒膨出部７４の外周面に固着され、他方の端部である連結端部８０でインナーカバー９の内周面である円筒部６４の内周面に夫々固着されて配されている。

ベローズ管１９は、上流側排気管２の管端部３に固着されたインナーパイプ４の縮径円筒部７５と同心に配されている。ベローズ管１９は、上流側排気管２と下流側排気管６との間における軸方向Ｘの相対変位に対してその軸方向Ｘの伸縮で当該相対変位を吸収するようになっている。

ベローズ管１９は、その外周面でインナーカバー９及びアウターカバー７に囲繞されているので、縁石、飛石等に起因する破損から保護されており、また、その内周面がインナーパイプ４の縮径円筒部７５で覆われているので、排気ガスによる熱害から保護されると共に異音（排気ガスがベローズ部７８の山部７６及び谷部７７に当たることで発生するチリチリ音）の生起を抑制されている。

ストッパ２０は、円筒部８２と、円筒部８２の一方の端部から径方向Ｙの外方に伸びる環状のフランジ部８３と、フランジ部８３の径方向Ｙの外方における環状の一端部８３ａの軸方向の両端面及び径方向Ｙの外周面を覆った緩衝材８４とを具備しており、円筒部８２は、その内周面でベローズ管１９の連結端部７９の外周面を挟持して、インナーパイプ４の円筒膨出部７４の外周面に配されており、円筒膨出部７４、ベローズ管１９の連結端部７９及びストッパ２０の円筒部８２は、溶接によって一体的に固着されて、而して、円筒部８２は、インナーパイプ４の円筒膨出部７４の外周面に固着されている。

緩衝材８４は、円筒部８５と、円筒部８５の両端部から径方向Ｙの内方に一体的に伸びる一対の板状部８６とを有して断面コの字状に形成されており、円筒部８５は、フランジ部８３の一端部８３ａの径方向Ｙの外周面を覆っており、一対の板状部８６は、フランジ部８３の径方向Ｙの外方における環状の一端部８３ａの軸方向の両端面を覆っており、緩衝材８４としては、例えば金属細線を織ったり編んだりして得られる金網を複数枚重ね合わせると共に圧縮成形して形成されるものが好ましい。

軸方向Ｘにおいて第一インナーカバー４８の垂直壁部５１の内周面と第二インナーカバー４９の突部５８との間に配されていると共に第一インナーカバー４８の円筒部５０の円筒内周面５５に囲繞された一端部８３ａを有するストッパ２０は、上流側排気管２及び下流側排気管６の相互の軸方向Ｘの振動変位においては、第二インナーカバー４９の突部５８への緩衝材８４を介する一端部８３ａの接触で、ベローズ管１９のベローズ部７８に生じる過大な軸方向Ｘの縮みを防止する一方、第一インナーカバー４８の垂直壁部５１への緩衝材８４を介する一端部８３ａの接触で、ベローズ管１９のベローズ部７８に生じる過大な軸方向Ｘの伸びを防止すると共に上流側排気管２及び下流側排気管６の相互の径方向Ｙの振動変位においては、第一インナーカバー４８の円筒部５０への緩衝材８４を介する一端部８３ａの接触で、ベローズ管１９のベローズ部７８に生じる伸縮を伴う過大な径方向Ｙのせん断変形を防止するようになっており、緩衝材８４は、斯かる接触における衝突音を低減するようになっている。

凹球面状の上流側のシール体１４及び下流側のシール体１７の外周面１１及び１５が凸球面状であり、上流側のシール体１４及び下流側のシール体１７の凸球面状の外周面１１及び１５の夫々に対面しているアウターカバー７の上流側及び下流側の内周面３７及び３１が同一の位置に球心Ｏを有して凹球面状であり、上流側のシール体１４の凸球面状の外周面１１に対面しているアウターカバー７の上流側の凹球面状の内周面３７及び下流側のシール体１７の凸球面状の外周面１５に対面しているアウターカバー７の下流側の凹球面状の内周面３１が軸方向Ｘに直交すると共にアウターカバー７の上流側及び下流側の凹球面状の内周面３７及び３１の球心Ｏを通る平面に関して面対称に形成されている以上の排気管継手１では、アウターカバー７は、シール体１４及び１７を介してインナーカバー９に対して角変位方向Ａに相対的に揺動自在となっていると共に球心Ｏを通る軸心軸の周りで方向Ｂに相対的に回転自在となっている結果、上流側排気管２と下流側排気管６との間の角変位方向Ａの相対的な揺動変位及び上流側排気管２と下流側排気管６との間の捩り方向（回転方向）Ｂの相対的な回転変位は、第一アウターカバー２２の内周面３１とシール体１７の外周面１５との摺動及び第二アウターカバー２７の内周面３７とシール体１４の外周面１１との摺動によって等方性をもって許容される一方、上流側排気管２と下流側排気管６との間の軸方向Ｘ及び径方向Ｙの相対変位は、ベローズ管１９のベローズ部７８の伸縮及び斯かる伸縮を伴うせん断変形により許容されるようになっており、しかも、インナーパイプ４の内部、即ち、高温の排気ガスの流路は、上流側排気管２と下流側排気管６との間の相対揺動変位、相対回転変位及び軸方向Ｘの相対変位においても、シール体１４及び１７、ベローズ管１９によりアウターカバー７の外部に対して封止されているので、当該高温の排気ガスの漏出を効果的に防ぎ得る。

第一アウターカバー２２の内周面３１とシール体１７の外周面１５との摺動及び第二アウターカバー２７の内周面３７とシール体１４の外周面１１との摺動の繰り返し等により、シール体１４及び１７の外周面１１及び１５等に経時劣化が生じたとしても、波形スプリング１８の弾性付勢力により、第一アウターカバー２２の内周面３１とシール体１７の外周面１５との接触状態及び第二アウターカバー２７の内周面３７とシール体１４の外周面１１との接触状態が良好に保たれるので、エンジン側排気系の排気管に連結された上流側排気管２からインナーパイプ４に流動した排気ガスの当該排気管継手１の部位での漏洩は防止される。

本例の排気管継手１によれば、円筒膨出部７４及び縮径円筒部７５を有するインナーパイプ４を管端部３に固着した上流側排気管２及び上流側排気管２の管端部３に固着されたインナーパイプ４に軸方向Ｘに間隔を隔てて対向して配置された円筒状の管端部５を有してテールパイプ側排気系の排気管に連結された下流側排気管６の当該管端部５に固着されたアウターカバー７と、径方向Ｙにおいてアウターカバー７に隙間８をもって対面するインナーカバー９と、上流側において隙間８に配されていると共にアウターカバー７の内周面１０に対面した外周面１１及び外周面１１に対向し且つインナーカバー７の外周面１２に対面した内周面１３を有した円環状のシール体１４と、シール体１４よりも下流側において隙間８に配されていると共にアウターカバー７の内周面１０に対面した外周面１５及び外周面１５に対向し且つインナーカバー９の外周面１２に対面した内周面１６を有した円環状のシール体１７と、アウターカバー７及びインナーカバー９間に配設されていると共にシール体１４及びシール体１７を軸方向Ｘにおいてアウターカバー７に向かって弾性的に付勢している弾性付勢部材としての円環状の波形スプリング１８と、一端がインナーパイプ４の円筒膨出部７４に固着されている一方、他端がインナーパイプ４の縮径円筒部７５の外周面との間に隙間８１をもって配されていると共にインナーカバー９に固着された可撓性を有するベローズ管１９と、インナーパイプ４の円筒膨出部７４に固着されたストッパ２０とを具備しており、シール体１４の外周面１１が凸球面状であり、アウターカバー７の内周面１０には、当該外周面１１に対面している凹球面状のシール座３８としての内周面３７が形成されており、シール体１７の外周面１５が凸球面状であり、アウターカバー７の内周面１０には、当該外周面１５に対面している凹球面状のシール座３２としての内周面３１が形成されているために、自動車の加減速やエンジンの回転等に基づく自動車本体の振動に起因して各部材に経時劣化が生じても当該各部材間に隙間を生じさせることなく、当該各部材同士が衝突し、異音が発生する虞をなくすことができ、しかも、上流側排気管２及び下流側排気管６の相互の捩り方向を含む揺動の等方性を確保することができると共に上流側排気管２及び下流側排気管６の相互の軸方向Ｘ及び径方向Ｙの変位をベローズ管１９のベローズ部７８の伸縮及び伸縮を伴うせん断変形により許容することができ、その上、上流側排気管２及び下流側排気管６を相互に連結するために、例えばアウターカバー７の径方向外側にボルト、ナット及びコイルスプリング等からなる連結手段（図示せず）を設置する必要をなくすことができて部品点数の低減及びコンパクト化を図れ、排気管継手の低廉化や自動車の排気系システムに対する取付位置の自由度を増大することができ、また、排気管継手１によれば、上流側排気管２及び下流側排気管６に相対角変位及び相対回転変位が生じても、スティクスリップ等に基づく異音を発生させないで運転者等に不快感を与えない極めて乗り心地のよい自動車とし得、シール体１４及び１７を正常位置に保持できて上流側排気管２からインナーパイプ４を通って下流側排気管６に流動する排気ガスの漏洩もなく、しかも、製造を容易にし得る。

排気管継手１によれば、弾性付勢部材が環状の波形スプリング１８からなっているために、例えば一般のコイルスプリングに比べて全長を短くすることができ、しかも、波形スプリング１８に接触する相手部材への付勢力を円周方向において均一に伝達することができる。

排気管継手１によれば、インナーカバー９及びベローズ管１９のベローズ部７８の外周面との間には、断熱用隙間４７が形成されているために、シール体１４、シール体１７、波形スプリング１８等への熱の伝達を遮断することができて、各部材の熱による劣化を低減することができる。

排気管継手１によれば、上流側排気管２及び下流側排気管６の相互の軸方向Ｘ及び径方向Ｙの過大な振動変位入力に対してストッパ２０に第二インナーカバー４９の突部５８若しくは垂直壁部５１又は円筒部５０が接触することによって、ベローズ管１９のベローズ部７８に過大な軸方向Ｘの伸縮及び軸方向Ｘの伸縮を伴う過大な径方向Ｙのせん断変形が生じるのを防止しているので、ベローズ管１９の耐久性が向上される。

排気管継手１おいて、例えばシール体１４及び１７の外周面１１及び１５のうちの少なくとも一方は、その曲率半径が対応の内周面３７及び３１のうちの少なくとも一方の曲率半径よりも小さくなるように形成されていてもよい。

上記の排気管継手１では、波形スプリング１８が軸方向Ｘにおいてシール体１４の円環状端面６７及び第一インナーカバー４８の垂直壁部５３間に介在されていると共に第一アウターカバー２２の大径円筒部２９が第二アウターカバー２７の大径円筒部３５よりも径方向Ｙにおいて内側に位置するように形成されているが、これに代えて、例えば図９に示すように、波形スプリング１８は、軸方向Ｘにおいてシール体１７の円環状端面７０及び垂直壁部６１の外周面６１ａ間に介在されていてもよく、第一アウターカバー２２の大径円筒部２９は、第二アウターカバー２７の大径円筒部３５よりも径方向Ｙにおいて外側に位置するように形成されていてもよく、当斯かる場合においても、波形スプリング１８は、軸方向Ｘにおいてシール体１７の凸球面状の外周面１５を第一アウターカバー２２の内周面３１に向かって弾性的に付勢していると共にシール体１７、第一アウターカバー２２及び第二アウターカバー２７を介して軸方向Ｘにおいてシール体１４の凸球面状の外周面１１を第二アウターカバー２７の内周面３７に向かって弾性的に付勢しており、シール体１７の外周面１５及び第一アウターカバー２２の内周面３１の夫々は、互いに密に摺動自在に接触するように形成されていると共にシール体１４の外周面１１及び第二アウターカバー２７の内周面３７の夫々は、互いに密に摺動自在に接触するように形成されるとよく、波形スプリング１８は、図１に示す例と同様に、シール体１４の円環状端面６７と第一インナーカバー４８の垂直壁部５３との間にも介在されていてもよい。

上記の例の排気管継手１では、第二インナーカバー４９は、円筒部５６と突部５８と截頭円錐面部６０と垂直壁部６１と円筒部６２と垂直壁部６３と円筒部６４とを具備する一方、シール体１７は、外周面１５と内周面１６と一対の円環状端面６９及び７０とを具備しているが、これに代えて、図１０及び図１１に示すように、第二インナーカバー４９は、ベローズ管１９のベローズ部７８の外周面を囲繞すると共に内周面５６ａ及び外周面５７を有し、しかも、軸方向Ｘの一方の端部の外周面で第一インナーカバー４８の円筒内周面５５に嵌挿されて第一インナーカバー４８に固着された円筒部５６と、円筒部５６の一方の端部の内周面５６ａから径方向Ｙの内方に一体的に伸びて突出する円環状の突部５８と、円筒部５６の他方の端部５９から径方向Ｙの内方に傾斜して一体的に伸びる凸球面状筒部８７と、凸球面状筒部８７の一端に連接された円筒部６２と、円筒部６２に連接されている垂直壁部６３と、垂直壁部６３の一端から径方向Ｙの内方に伸びる円筒部６４とを具備する一方、シール体１７は、第一アウターカバー２２の凹球面状のシール座３２に摺動自在であって密に接触していると共に固体潤滑剤を含む潤滑滑り層の露出面からなる凸球面状の外周面１５と、凸球面状筒部８７の外周面８８に相補的な形状を有していると共に当該外周面８８に接触している内周面８９と、軸方向Ｘにおいて互いに対向している一対の円環状端面９０及び９１とを具備していてもよく、シール体１４の外周面１１及びシール体１７の外周面１５の夫々の球心Ｏは同一の位置にある。

図９に示す排気管継手１では、第一インナーカバー４８は、円筒部５０と垂直壁部５１と円筒部５２と垂直壁部５３と円筒突出部５４とを具備する一方、シール体１４は、外周面１１と内周面１３と一対の円環状端面６６及び６７とを具備しているが、これに代えて図１２及び図１３に示すように、第一インナーカバー４８は、円筒内周面５５を有した円筒部５２と、円筒突出部５４と、円筒部５２の端部及び円筒突出部５４の端部を連結すると共に凸球面状の外周面９３を有する凸球面状筒部９２とを具備している一方、シール体１４は、第二アウターカバー２７の凹球面状の内周面３７に摺動自在であって密に接触していると共に固体潤滑剤を含む潤滑滑り層の露出面からなる凸球面状の外周面１１と、凸球面状筒部９２の外周面９３に相補的な形状を有していると共に当該外周面９３に接触している内周面９４と、軸方向Ｘに対して傾斜する方向において互いに対向している一対の円環状端面９５及び９６とを具備していてもよく、シール体１４の外周面１１及びシール体１７の外周面１５の夫々の球心Ｏは、同一の位置にある。

図９、図１０及び図１１並びに図１２及び図１３に示す排気管継手１においても、シール体１４の外周面１１が凸球面状であり、アウターカバー７の内周面１０は、外周面１１に対面していると共に外周面１１に摺動自在に接触している凹球面状の内周面３７を具備しており、シール体１７の外周面１５が凸球面状であり、アウターカバー７の内周面１０は、外周面１５に対面していると共に外周面１５に摺動自在に接触している凹球面状の内周面３１を具備しているために、自動車の加減速やエンジンの回転等に基づく自動車本体の振動に起因して各部材に経時劣化が生じても当該各部材間に隙間を生じさせることなく、当該各部材同士が衝突し、異音が発生する虞をなくすことができ、しかも、上流側排気管２及び下流側排気管６の相互の捩り方向を含む揺動の等方性を確保することができると共に上流側排気管２及び下流側排気管６の相互の軸方向Ｘ及び径方向Ｙの変位をベローズ管１９のベローズ部７８の伸縮及び伸縮を伴うせん断変形により許容することができ、その上、上流側排気管２及び下流側排気管６を相互に連結するために、例えばアウターカバー７の径方向外側にボルト、ナット及びコイルスプリング等からなる連結手段（図示せず）を設置する必要をなくすことができて部品点数の低減及びコンパクト化を図れ、排気管継手１の低廉化や自動車の排気系システムに対する取付位置の自由度を増大することができ、また、図９、図１０及び図１１並びに図１２及び図１３に示す排気管継手１によれば、上流側排気管２及び下流側排気管６に相対角変位及び相対回転変位が生じても、スティクスリップ等に基づく異音を発生させないで運転者等に不快感を与えない極めて乗り心地のよい自動車とし得、シール体１４及び１７を正常位置に保持できて上流側排気管２からインナーパイプ４を通って下流側排気管６に流動する排気ガスの漏洩もなく、しかも、製造を容易にし得る。

図１０及び図１１に示す例の排気管継手１において、凸球面状筒部８７の外周面８８とシール体１７の内周面８９とを摺動自在に接触させると共にインナーカバー９に対してアウターカバー７が球心Ｏを中心として角変位方向Ａに揺動変位できるように凸球面状筒部８７の外周面８８又はシール体１７の内周面８９とシール体１２の外周面１１との夫々の球心Ｏを同一の位置にしてもよく、また、図１２及び図１３に示す排気管継手１においても、凸球面状筒部９２の外周面９３とシール体１４の内周面９４とを摺動自在に接触させると共にインナーカバー９に対してアウターカバー７が球心Ｏを中心として角変位方向Ａに揺動できるように凸球面状筒部９２の外周面９３又はシール体１４の内周面９４とシール体１７の外周面１５との夫々の球心Ｏを同一の位置にしてもよい。

更に、排気管継手１において、インナーパイプ４は、上記に代えて、図１４に示すように、管端部３に固着される円筒部７３と、円筒部７３に連結すると共に円筒部７３よりも小径の縮径円筒部７５と具備していてもよく、この場合、ベローズ管１９は、一方の連結端部７９の内周面をインナーパイプ４の円筒部７３の外周面に嵌挿させ、ベローズ部７８をインナーパイプ４の縮径円筒部７５の外周面との間に隙間８１をもって囲繞させると共に他方の連結端部８０の外周面を第二インナーカバー４９の円筒部６４の内周面に嵌挿させて配されていてもよく、インナーパイプ４の円筒部７３の外周面には、ベローズ管１９の連結端部７９の外周面を円筒部８２の内周面で挟持したストッパ２０が配されており、円筒部７３とベローズ管１９の連結端部７９及びストッパ２０の円筒部８２は、溶接によって互いに一体的に固着されている。

図１４に示すインナーパイプ４及びインナーパイプ４へのベローズ管１９の取付構造は、図１、図９、図１０及び図１２に示す排気管継手１にも適用することができ、当該取付構造を具備した排気管継手１は、図１、図９、図１０及び図１２に示す排気管継手１と同様の作用効果を発揮する。

１ 排気管継手
２ 上流側排気管
３、５ 管端部
４ インナーパイプ
６ 下流側排気管
７ アウターカバー
８ 隙間
９ インナーカバー
１０、１３、１６、３１ 内周面
１１、１２、１５、６１ａ、６５、６８ 外周面
１４、１７ シール体
１８ 波形スプリング
１９ ベローズ管
２０ ストッパ
７０ 円環状端面

Claims (18)

1. 上流側排気管の管端部に固着されるインナーパイプと、上流側排気管の管端部に対向して下流側に配置される下流側排気管の管端部に固着されるアウターカバーと、径方向においてアウターカバーの内周面に隙間をもって対面してアウターカバー内にインナーパイプを囲繞して配置されていると共にインナーパイプに対して軸方向に移動自在なインナーカバーと、上流側において前記隙間に配されていると共にアウターカバーの上流側の内周面に対面した外周面及びインナーカバーの上流側の外周面に対面した内周面を有した円環状の上流側のシール体と、上流側のシール体よりも下流側において前記隙間に配されていると共にアウターカバーの下流側の内周面に対面した外周面及びインナーカバーの下流側の外周面に対面した内周面を有した円環状の下流側のシール体と、アウターカバー及びインナーカバー間に配設されていると共に上流側のシール体の外周面及び下流側のシール体の外周面を軸方向においてアウターカバーの上流側及び下流側の内周面の夫々に向かって弾性的に付勢するようになっている弾性付勢部材と、一方の端部がインナーパイプの外周面に、他方の端部がインナーカバーの内周面に夫々固着されていると共に当該一方の端部及び他方の端部間でインナーパイプを囲繞した可撓性のベローズ管と、インナーパイプに対するインナーカバーの一定以上の軸方向の相対的移動を禁止するように、インナーパイプに固着されたストッパとを具備しており、アウターカバーは、上流側のシール体及び下流側のシール体を介してインナーカバーに対して相対的に揺動自在となっていると共に軸心線の周りで相対的に回転自在となっており、インナーパイプの内部は、上流側のシール体、下流側のシール体及びベローズ管によりアウターカバーの外部に対して封止されている排気管継手。
2. 上流側のシール体の外周面が凸球面状であって、アウターカバーの上流側の内周面に摺動自在に接触する場合には、アウターカバーの上流側の内周面は、当該上流側のシール体の凸球面状の外周面に対面している凹球面状であり、上流側のシール体の内周面が凹球面状であって、インナーカバーの上流側の外周面に摺動自在に接触する場合には、インナーカバーの上流側の外周面は、当該上流側のシール体の凹球面状の内周面に対面している凸球面状であり、下流側のシール体の外周面が凸球面状であって、アウターカバーの下流側の内周面に摺動自在に接触する場合には、アウターカバーの下流側の内周面は、当該下流側のシール体の凸球面状の外周面に対面している凹球面状であり、下流側のシール体の内周面が凹球面状であって、インナーカバーの下流側の外周面に摺動自在に接触する場合には、インナーカバーの下流側の外周面は、当該下流側のシール体の凹球面状の内周面に対面している凸球面状である請求項１に記載の排気管継手。
3. 上流側のシール体の凸球面状の外周面は、アウターカバーの上流側の凹球面状の内周面の曲率半径と同一又は当該曲率半径よりも小さな曲率半径を有しており、上流側のシール体の凹球面状の内周面は、インナーカバーの上流側の凸球面状の外周面の曲率半径と同一又は当該曲率半径よりも大きな曲率半径を有しており、下流側のシール体の凸球面状の外周面は、アウターカバーの下流側の凹球面状の内周面の曲率半径と同一又は当該曲率半径よりも小さな曲率半径を有しており、下流側のシール体の凹球面状の内周面は、インナーカバーの下流側の凸球面状の曲率半径と同一又は当該曲率半径よりも大きな曲率半径を有しており、アウターカバーの上流側の凹球面状の内周面とアウターカバーの下流側の凹球面状の内周面とは、同一の位置に球心を有しており、上流側のシール体の凹球面状の内周面と下流側のシール体の凹球面状の内周面とは、同一の位置に球心を有しており、アウターカバーの上流側の凹球面状の内周面と下流側のシール体の凹球面状の内周面とは、同一の位置に球心を有しており、上流側のシール体の凹球面状の内周面とアウターカバーの下流側の凹球面状の内周面とは、同一の位置に球心を有している請求項２に記載の排気管継手。
4. ベローズ管は、軸方向に沿って交互に配された断面ループ状の山部及び谷部を有するベローズ部と、ベローズ部の両端側にベローズ部の外径よりも小径の円筒状の連結端部とを具備している請求項１から３のいずれか一項に記載の排気管継手。
5. インナーパイプは、ベローズ管のベローズ部に囲繞されている縮径円筒部を有している請求項４に記載の排気管継手。
6. インナーカバーは、上流側のシール体の内周面に対面した外周面を有する第一インナーカバーと、下流側のシール体の内周面に対面した外周面を有すると共に第一インナーカバーの軸方向の一端部に軸方向の一端部で連結された第二インナーカバーとを具備しており、第二インナーカバーは、その内周面から径方向の内方に突出した突部を有しており、ストッパは、軸方向において第一インナーカバーの内周面と第二インナーカバーの突部との間に配された環状の一端部を有する請求項１から５のいずれか一項に記載の排気管継手。
7. ストッパは、インナーパイプの外周面に固着される円筒部と、円筒部の一方の端部から径方向の外方に伸びる環状のフランジ部とを具備している請求項１から６のいずれか一項に記載の排気管継手。
8. ストッパは、環状のフランジ部の軸方向の両端面を覆った緩衝材を具備している請求項７に記載の排気管継手。
9. 弾性付勢部材は、環状の波形スプリングからなる請求項１から８のいずれか一項に記載の排気管継手。
10. 弾性付勢部材は、軸方向において上流側のシール体及びインナーカバー間に配されていると共に軸方向において上流側のシール体の外周面及び下流側のシール体の外周面をアウターカバーの上流側の内周面及び下流側の内周面の夫々に向かって弾性的に付勢するようになっている請求項１から９のいずれか一項に記載の排気管継手。
11. 弾性付勢部材は、軸方向において下流側のシール体及びインナーカバー間に配されていると共に軸方向において下流側のシール体の外周面及び上流側のシール体の外周面をアウターカバーの下流側の内周面及び上流側の内周面の夫々に向かって弾性的に付勢するようになっている請求項１から１０のいずれか一項に記載の排気管継手。
12. アウターカバーは、軸方向における一端で下流側排気管の管端部に固着された第一アウターカバーと、軸方向における一端で第一アウターカバーの軸方向における他端に連結されていると共に軸方向における他端でインナーカバーに対して径方向の隙間をもって配されている第二アウターカバーとを具備している請求項１から１１のいずれか一項に記載の排気管継手。
13. 第一アウターカバーの他端の外周面及び内周面のうちの一方並びに第二アウターカバーの一端の内周面及び外周面のうちの一方には、夫々互いに螺合している螺合部が形成されており、第一アウターカバーの他端及び第二アウターカバーの一端は、当該螺合部により互いに連結されている請求項１２に記載の排気管継手。
14. 第一アウターカバーの他端及び第二アウターカバーの一端は、溶接により互いに連結されている請求項１２に記載の排気管継手。
15. 第一アウターカバーの他端及び第二アウターカバーの一端は、ボルト及びナットによって互いに連結されている請求項１２に記載の排気管継手。
16. 上流側のシール体及び下流側のシール体の外周面は、凸球面状であり、上流側のシール体及び下流側のシール体の凸球面状の外周面の夫々に対面しているアウターカバーの上流側及び下流側の内周面は、同一の位置に球心を有した凹球面状であり、上流側のシール体の凸球面状の外周面に対面しているアウターカバーの上流側の凹球面状の内周面及び下流側のシール体の凸球面状の外周面に対面しているアウターカバーの下流側の凹球面状の内周面は、軸方向に直交すると共にアウターカバーの上流側及び下流側の凹球面状の内周面の球心を通る平面に関して面対称に形成されている請求項１から１５のいずれか一項に記載の排気管継手。
17. 上流側のシール体及び下流側のシール体の凸球面状の外周面は、固体潤滑剤を含む潤滑滑り層の露出面を含んでいる請求項１６に記載の排気管継手。
18. 上流側のシール体及び下流側のシール体は、膨張黒鉛、雲母又は石綿等の耐熱材と、金属細線から形成された金網からなる補強材とを圧縮成形してなり、耐熱材が金網からなる補強材の隙間に配されてなるものである請求項１から１７のいずれか一項に記載の排気管継手。

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