JPH0240386Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 産業上の利用分野 本考案は、自動車、特に、貨物自動車の機関側
の排気管と、車体側の排気管との間における継手
装置に関するものである。

従来の技術 自動車の機関側の排気管と、車体側の排気管と
は、一般に、継手を介して相互に連結され、両者
の間に相対運動を可能としながら排気ガスの漏れ
のない案内を図るようにしている。このような継
手装置としては、乗用車の場合には、機関側と車
体側との排気管の間には、もつばら、相対旋回運
動（360゜の首振り運動）が生ずるだけであるの
で、球面管継手で十分であるが、貨物自動車の場
合には、この相対旋回運動に加えて、排気管の長
手軸方向の相対しゆう動変位（いわゆる、管継手
部の伸び縮み）及び長手軸に対して直角方向の相
対直線運動（軸線直角方向の平行移動）が生ず
る。

このような旋回及び直線の両相対動を可能とす
る排気管継手装置としては、例えば、実開昭55−
64424号公報に開示された技術がある。

この従来技術は、内燃機関の排気管を接続する
自在継手に関するものであり、一方の排気管の端
部に固定式に接続され、しゆう動面に排気ガスの
漏れを防止すると共に金属接触を断つガスケツト
が介在されていて、軸を中心として360゜回転可能
であると共に360゜全周どのような方向へも所定の
角度傾斜可能なボール継手部と、他方の排気管の
端部が固定接続され、しゆう動面に耕気ガスの漏
れを防止すると共に金属接触を断つガスケツトが
介在されていて、軸方向に所定の長さのスライド
可能であり且つ軸を中心として360゜回動可能であ
ると共に360゜全周のどの方向への所定の角度傾斜
可能であるスライド兼ボール継手部より成る自在
継手である。

考案が解決しようとする課題 上述した従来技術から成る自在継手は、排気管
に生ずる相対回転変位及び軸方向変位を自由に許
容することができる構成ではあるが、排気ガスの
漏れを防止するために設けられている球面しゆう
動面に構成された密封部に問題がある。

すなわち、上記の技術における密封部は、ボー
ル部の外周面にソケツトの球面部の内周面を係合
させ、しゆう動面にガスケツトを介在してガスケ
ツトをリテーナと、ソケツトの端部とにより包
み、その周囲にカツプリングをはめ、ナツトとボ
ルトとにより締め付ける構成を採つている。その
ために、排気管内を流れる排気ガスの熱の影響な
どにより、締め付け部分に応力緩和を来し、ガス
ケツトの締め付け力が減少することにより、しゆ
う動面に介在するガスケツトに摩耗を生じた場
合、その摩耗量に相当するすきまを修復すること
ができず、すきまから排気ガスの漏れを生ずると
いう問題点である。

本考案は、上述した問題に鑑がみ、シール材の
摩耗に起因するしゆう動部からの排気ガスの漏れ
を防止し、排気管に生ずる相対旋回運動及び軸方
向運動を許容することができる自動車用排気管継
手を得ることを、その課題とするものである。

課題を解決するための手段 この課題を解決するために、本考案において
は、次ぎのような構成を採るものである。

すなわち、本考案は、自動車の機関側に接続さ
れた排気管１と、車体側に接続された排気管２と
の間に配置され、排気管１，２に生ずる相対旋回
運動及び軸方向運動を許容するように構成された
自動車用排気管継手において、 一方の端部が自動車の機関側に接続された排
気管１には、その他端に、凹球面座１１を備え
たフレアー部１２が形成されていると共にこの
排気管１の外面にはフレアー部１２に近接して
フランジ１４が設けられていることと 一方の端部が自動車の車体側に接続された排
気管２には、その他端に、排気管１の凹球面座
１１に相対向する凹球面座３４を備えたフレア
ー部３５が形成されていると共に排気管２の外
面にはフレアー部３５に近接してフランジ３６
が設けられていることと 機関側に接続された排気管１と、車体側に接
続された排気管２との間には、一方の端部に管
端部を残して外方に突出するフランジ１９と、
外面にフランジ１９に近接して固設されたフラ
ンジ２０とを備えた短い長さの中間排気管６
が、管端部を車体側に設置された排気管１の凹
球面座１１内に位置させ、他端をこの排気管２
の凹球面座３４を通過して配置されていること
と 中間排気管６の管端部には、凹球面座１１に
対応する凸球面１５と、端面１８とを有する環
帯体のシール材１６が、凸球面１５を凹球面座
１１にしゆう動可能に接触させ、端面１８をフ
ランジ１９に接触させて嵌合固定されていると
共に中間排気管６と排気管１とは、一端が中間
排気管６に固設されたフランジ２０にねじ込み
固定され、他端が、排気管１の外面に固設され
たフランジ１４を貫通された１対の段付きボル
ト２２と、フランジ１４とを段付きボルト２２
との間にフランジ１４側に圧縮力が付与された
状態において配置された１対の押圧ばね２４と
によつて連結されていることと 中間排気管６と、車体側に接続された排気管
２とは、この排気管２の凹球面座３４に対応す
る凸球面３１を有し、凸球面３１を凹球面座３
４にしゆう動可能に接触して中間排気管６の外
面にしゆう動可能に嵌合されたシール材３３
と、中間排気管６の外面に緩くはめられ、シー
ル材３３の端面に接触するように配置されたフ
ランジ３７と、一端がフランジ３７にねじ込み
固定され、他端が車体側に接続された排気管２
の外面に固設されたフランジ３６を貫通された
１対の段付きボルト３９と、フランジ３６と段
付きボルト３９との間にフランジ３６側に圧縮
力が付与された状態において配置された１対の
押圧ばね４１とによつて連結されていること
と」 から成ることを特徴とする自動車用排気管継手に
あるものである。

作 用 上述したような構成を有する本考案による自動
車用排気管継手は、次ぎのように作用をするもの
である。

自動車の機関側に接続された排気管と、車体側
に接続された排気管との間に相対旋回運動が生じ
た場合には、旋回運動は、機関側に接続された排
気管の管端部と、中間排気管との間に構成された
球面継手部及び車体側に接続された排気管と中間
排気管との間に構成された球面継手部における排
気管の凹球面座と、この凹球面座にしゆう動して
接触するシール材の凸球面とのしゆう動接触によ
り許容される。

また、自動車の機関側に接続された排気管と、
車体側に接続された排気句との間に相対軸方向運
動が生じた場合には、この相対軸方向運動は、中
間排気管が軸方向に移動することにより許容され
る。

そして、それらの相対旋回運動及び相対軸方向
運動が生じた場合においても、シール材の凸球面
は、常に押圧ばねによつて排気管のフレアー部凹
球面側に押圧されているので、両者間の密封係合
は維持され、しゆう動部からの排気ガスの漏れは
防止される。

実施例 以下、本考案を、その１実施例を示す添附図面
の第１及び２図に基づいて説明する。なお、以下
の説明においては、機関側及び車体側を、それぞ
れ、上流側及び下流側と呼ぶこととする。

まず、第１図に示すように、上流側排気管１
と、下流側排気管２とが、本考案による排気管継
手３によつて相互に連結されているが、この継手
３は、上流側及び下流側の２個の球面管継手４及
び５と、両者の間に配置された短い長さの中間排
気管６とから構成されている。

上流側球面継手４は、上流側排気管１の端部部
分をフレアー加工によつて凹球面座１１を有する
ように形成されたフレアー部１２と、その基部の
直管部分との接続部分において、中央部にあけら
れた開口１３を介して上流側排気管１の外面に接
して配置されると共にその長手軸に対して直角方
向に延びるようにされた断面がコ字状のフランジ
１４と、凹球面座１１に対応する形状・寸法を有
する凸球面１５を有している環帯状のシール材１
６と、シール材１６の長手方向の開口１７に緊密
に嵌合する外径寸法を有する中間排気管６の一端
部近くにおいてシール材１６の上流側排気管１の
長手軸に対して直角方向の端面１８に緊密に接触
するようにバルジ加工によつて形成されたフラン
ジ部１９と、中間排気管６の外部にそのフランジ
部１９にシール材１６との接触面と反対側の面に
おいて接触するように溶接等によつて固着された
外部フランジ２０と、上流側排気管１に設けられ
たフランジ１４の平面部にあけられた穴２１を緩
く貫通し、中間排気管６の外部フランジ２０に端
部をねじ込まれた数本の段付きボルト２２と、各
段付きボルト２２の頭部下面２３と上流側排気管
１のフランジ１４の表面との間に圧縮状態におい
て配置されている各押圧ばね２４とから構成され
ている。

このように、上流側の球面管継手４は、上流側
排気管１と中間排気管６との間に相対旋回運動が
あつた場合には、シール材１６の凸球面１５と上
流側排気管１の端部のフレアー部１２の凹球面座
１１との間において凹球面座１１ないしは凸球面
１５の曲率中心Ｏを中心とする旋回運動が生じ、
この場合、中間排気管６の外面に固着された外部
フランジ２０に下端部をねじ止めされた段付きボ
ルト２２と、上流側排気管１の外面に配置された
フランジ１４との間にも相対運動が生じ、これに
対応して押圧ばね２４の対応する伸縮が生じ、こ
れによつて、上流側排気管１のフレアー部１２の
凹球面１１とシール材１６の凸球面１５との間に
おける漏れ止め作用は有効に維持される。また、
上流側排気管１にその軸方向の変位が生じた場合
には、後述する下流側排気管と中間排気管との間
に構成された球面継手によつて、その変位が許容
される。

一方、下流側球面継手５は、凸球面３１を有す
ると共に軸方向の開口３２が中間排気管６の他端
部分の上にしゆう動可能にかん合している環帯状
のシール材３３と、その凸球面３１に対応する凹
球面座３４を形成するようにフレアー加工された
下流側排気管２のフレアー部３５と、凹球面座３
４の基部において下流側排気管２の外面に溶接等
によつて固着されたコ字状断面を有しているフラ
ンジ３６と、シール材３３の大径部分における軸
方向に直角な面に接触すると共に中間排気管６の
外部に緩くはめられた押圧板３７と、下流側排気
管２の外部に固着されたフランジ３６にあけられ
た穴３８を緩く貫通し、一端部において押圧板３
７にねじ込まれた数個の段付きボルト３９と、各
段付きボルト３９の頭部下面４０と下流側排気管
２に固着されフランジ３６の表面との間に圧縮状
態において配置された各押圧ばね４１とから成立
つている。なお、下流側球面継手５においては、
そのシール材３３の内孔３２を貫通する中間排気
管６の他端部分は、シール材３３を越えて下流側
排気管２の内部にある程度の長さを突出するよう
になつており、これに対応して、下流側排気管２
の内径も、そのフレアー部３５に接続する端部部
分２′を大径に形成してある。

このようにして、下流側球面継手５において
は、下流側排気管２と中間排気管６との間に相対
旋回運動があつた場合には、シール材３３の凸球
面３１と下流側排気管２のフレアー部３５の凹球
面座３４との間に、凸球面３１ないし凹球面座３
４の曲率中心O′を中心とする旋回運動が生じ、
この場合に生ずる下流側排気管２の外面に固着さ
れたフランジ３６と、中間排気管６に緩くはめら
れた押圧板３７との間にも相対変位が生じ、これ
に対応して、それらを連結する段付きボルト３９
による押圧ばね４１の伸縮が生じ、これによつ
て、シール材３３の凸球面３１と下流側排気管２
のフレアー部３５の凹球面座３４との間における
漏れ止めは、有効に維持される。更に、下流側排
気管２と中間排気管６との間にその長手軸方向に
相対しゆう動変位及びあるいは長手軸方向に対し
て直角方向の相対変位がある場合には、中間排気
管６の他端部と、下流側の球面管継手５のシール
材３３の内孔３２との間において相対しゆう動及
び（あるいは）相対傾動が生じ、従つて、この下
流側排気管２と中間排気管６との間における相対
変位を妨害することはない。このような下流側排
気管２と中間排気管６との間における軸方向に対
して直角方向の相対変位が、第２図に略図によつ
て示されている。

この下流側球面管継手５の中間排気管６に対す
る挙動は、上流側排気管１と下流側排気管２との
間に軸方向に対して直角方向に相対変位が生じた
場合も、全く同様に当てはまるものである。

なお、以上には、本実施例においては、下流側
排気管２にフランジ３６が固着されるものとして
説明したが、この固着は必ずしも必要では無く、
上流側排気管１のフランジ１４におけるように、
固着しないままでも良く、あるいは、逆に、上流
側排気管１のフランジ１４は排気管１に固着され
ても良い。

また、中間排気管６の一端部には、バルジ加工
によつてフランジ１９を形成するものとしてある
が、この加工によつて、フランジ１９を溶接など
によつて取付けた場合に比べて、その軸線方向に
対する直角度及び平面度を良好にすることがで
き、従つて、そのシール材１６の大径部端面との
接触状態を良好にし、この部分を径る排気ガスの
漏れを有効に阻止することができる。

なお、シール材１６，３３としては、特願昭53
−133336号（特開昭54−76759号公報）による
「排気シール」によつて提案されているような、
膨張黒鉛、雲母などの耐火材をワイヤーメツシユ
で補強した構成のものを使用すると、耐熱性、耐
摩耗性において有利となる。

考案の効果 本考案は、上記のような構成及び作用を有して
いるので、次ぎのような効果を発揮することが、
できるものである。

自動車の機関側に接続された排気管１と、車
体側に接続された排気管２との間に相対旋回運
動が生じた場合、この旋回運動は、機関側に接
続された排気管１の管端部と、中間排気管６と
の間に構成された球面継手部及び車体側に接続
された排気管２の管端部と、中間排気管６との
間に構成された球面継手部における排気管２の
凹面座３４と、この凹面座３４にしゆう動して
接触するシール材３３と凸球面３１とのしゆう
動接触により許容されるので、排気管１，２に
過大な応力が発生することが無く、従つて、排
気管１，２に破損や、折損などの不具合の生ず
ることが無いこと 上記のと同様に、自動車の機関側に接続さ
れた排気管１と、車体側に接続された排気管２
との間に相対軸方向運動が生じた場合、相対軸
方向運動は、中間排気管６が軸方向に移動する
ことにより許容されるので、排気管１，２に過
大な応力が発生することが無く、従つて、排気
管１，２に破損や、折損などの不具合の生ずる
ことが無いこと 上記のような相対旋回運動及び相対軸方向運
動が生じた場合であつても、シール材１６，３
３の凸球面１５，３１は、常に、押圧ばね２
４，４１によつて排気管１，２のフレアー部１
２，３５の凹球面座１１，３４の側に押圧され
ているので、両者間の密封係合が維持され、従
つて、しゆう動部から排気ガスの漏れを防止す
ることが出来ること などがある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本考案の１実施例を示す縦断面図、
第２図はその作用を示す説明図である。 １……上流側排気管、２……下流側排気管、３
……排気管継手、４，５……球面管継手、６……
中間排気管、１６，３３……シール材、１９……
フランジ。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 自動車の機関側に接続された排気管１と、車体
   側に接続された排気管２との間に配置され、排気
   管１，２に生ずる相対旋回運動及び軸方向運動を
   許容するように構成された自動車用排気管継手に
   おいて、 一方の端部が自動車の機関側に接続された排
   気管１には、その他端に、凹球面座１１を備え
   たフレアー部１２が形成されていると共に排気
   管１の外面にはフレアー部１２に近接してフラ
   ンジ１４が設けられていることと 一方の端部が自動車の車体側に接続された排
   気管２には、その他端に、機関側に接続された
   排気管１の凹球面座１１に相対向する凹球面座
   ３４を備えたフレアー部３５が形成されている
   と共に排気管２の外面にはフレアー部３５に近
   接してフランジ３６が設けられていることと 機関側に接続された排気管１と、車体側に接
   続された排気管２との間には、一方の端部に管
   端部を残して外方に突出するフランジ１９と、
   外面にフランジ１９に近接して協同されたフラ
   ンジ２０とを備えた短い長さの中間排気管６
   が、管端部を機関側に接続された排気管１の凹
   球面座１１内に位置させ、他端を車体側に接続
   された排気管２の凹球面座３４を通過して配置
   されていることと 中間排気管６の管端部には、凹球面座１１に
   対応する凸球面１５と、端面１８とを有する環
   帯体のシール材１６が、凸球面１５を凹球面座
   １１にしゆう動可能に接触させ、端面１８をフ
   ランジ１９に接触させて嵌合固定されていると
   共に中間排気管６と機関側に接続された排気管
   １とは、一端が中間排気管６に固設されたフラ
   ンジ２０にねじ込み固定され、他端が、機関側
   に接続された排気管１の外面に固設されたフラ
   ンジ１４を貫通して配置された１対の段付きボ
   ルト２２と、フランジ１４とを段付きボルト２
   ２との間にフランジ１４側に圧縮力が付与され
   た状態において配置された１対の押圧ばね２４
   とによつて連結されていることと 中間排気管６と、車体側に接続された排気管
   ２とは、この排気管２の凹球面座３４に対応す
   る凸球面３１を有し、凸球面３１を凹球面座３
   ４にしゆう動可能に接触して中間排気管６の外
   面にしゆう動可能に嵌合されたシール材３３
   と、中間排気管６の外面に緩くはめられ、シー
   ル材３３の端面に接触するように配置されたフ
   ランジ３７と、一端がフランジ３７にねじ込み
   固定され、他端が車体側に接続された排気管２
   の外面に固設されたフランジ３６を貫通して配
   置された１対の段付きボルト３９と、フランジ
   ３６と段付きボルト３９との間にフランジ３６
   側に圧縮力が付与された状態において配置され
   た１対の押圧ばね４１とによつて連結されてい
   ることと」 から成ることを特徴とする自動車用排気管継手。