JPH0730319U - 自動車用排気管継手 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 自動車エンジンから排気ガスを案内する排気
マニホールドと該排気マニホールドから該排気ガスを大
気中に案内する排気管とを相対角変位自在に連結する自
動車用排気管継手を提供する。 【構成】 外周面に環状隆起部２１を備えると共に該隆
起部の両側に管端部２２、２３を備えた外管２４と該外
管の内面との間に環状隙間Ｓを形成して該外管の一方の
管端部２３に接合部２５をもって一体化された内管２６
とからなる二重管２０が該接合部を排気マニホールド１
０の環状嵌合部１５に嵌合させ、外管の環状隆起部２１
を環状係合部１８に係合させて該マニホールドに一体に
結合されており、該二重管の他方の管端部２２には球帯
状シール体３０が配されており、該排気マニホールド１
０と排気管４０とは一対のボルト５０と押圧コイルバネ
６０とにより該シール体の外面凸球面部と排気管の凹球
面シール座４１とを加圧の下に相互に回転自在に摺接さ
せて連結されている。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は自動車用排気管継手、とくに自動車エンジンから排気ガスを案内する 排気マニホールドと該排気マニホールドから該排気ガスを大気中に案内する排気 管とを相対角変位自在に連結する排気管継手に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

自動車エンジンの排気ガスは、排気マニホールドから車体などに取付けられた 排気管に導かれて大気中に放出されるが、この排気管はエンジンのトルク反力お よび慣性力などにより繰り返し曲げ応力を受ける。 とくに、前輪駆動横置きエンジンの場合は縦置きエンジンの場合に比較して、 この曲げ応力はかなり大きいものとなる。 したがって、エンジンの振動が排気管吊り架具を伝わって車室内にもたらされ たり、あるいは騒音の原因にもなるばかりでなく、排気管の疲労折損などの不具 合を生ずる危険がある。 このような問題点を解決するために、例えば米国特許第４，１８８，７８４号 明細書においては排気マニホールドと排気管との間に、また米国特許第４，０９ ７，０７１号明細書においては排気管と排気管との間に、球面管継手を配置して 当該曲げ応力を吸収させるなどの手段が講じられている。 この球面管継手は、排気管に生ずる曲げ応力を回転変位によって吸収する機能 と排気管内を流動する排気ガスの漏洩を封じる機能を兼ね備えたもので、両機能 を満足させるべく球帯状シール体が組み込まれてなるものである。 そして、この球帯状シール体としては、例えば特開昭５４−７６７５９号公報 に開示されたシール体が使用されている。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、自動車エンジンの排気系においては近年、自動車エンジンの高 性能化に伴い、排気ガスの温度が著しく高められ、排気ガスをエンジン側から大 気側へ案内する排気管自体も必然的に高温に晒されることになり、該排気管に組 込まれる球帯状シール体もまた温度上昇が余儀なくされ、酸化消耗等を生じて前 述した機能を長期間にわたり維持させることが難しくなる。 加えて、前述した排気マニホールドと排気管との間に排気管継手を配置する従 来技術においては、排気マニホールドが鋳物（鋳鉄）で形成されているため、排 気管継手の製作においては他の部材との結合に溶接手段の使用が難しいという製 作上の問題もある。 本考案は、とくに排気マニホールドと排気管との間に配される排気管継手であ って、排気管継手に組み込まれる球帯状シール体を高温から保護する手段を備え た排気管継手を得ることを目的とするものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】

本考案によれば前記目的は、自動車エンジンから排気ガスを案内する排気マニ ホールドと該排気マニホールドから前記排気ガスを大気中に案内する排気管とを 相対角変位自在に連結する自動車用排気管継手であって、排気マニホールドは内 面に円孔を有する円筒部と該円筒部の端部外周面にフランジ部を有すると共に該 フランジ部の端面に一体に形成され、内面に前記円孔と環状肩部をもって拡径す る環状嵌合部と該嵌合部と環状肩部をもって拡径し開口出口部の周縁に環状端面 部を有する環状係合部とを備えた円筒突出部から成っており、該排気マニホール ドには外周面に環状隆起部を備えると共に該隆起部の両側に管端部を備えた外管 と該外管の内面との間に環状隙間を形成して該外管の一方の管端部に接合部をも って一体化された内管とから成る二重管が該接合部を前記排気マニホールドの環 状嵌合部に嵌合させ、外管の環状隆起部を環状係合部に係合させて一体に結合さ れており、該二重管外管の他方の管端部には内面に貫通孔を有し、外面に部分凸 球面部を有すると共に該部分凸球面部の大径側端部に環状端面部を有する球帯状 シール体が該貫通孔を管端部外周面に嵌合させ、環状端面部を前記排気マニホー ルドの円筒突出部の環状端面に当接させて配されており、前記排気管は管端部に 凹球面シール座と該凹球面シール座の開口部周縁に径方向外方に延設するフラン ジ部を備えており、該排気マニホールドと排気管とは該排気管のフランジ部を貫 通して該排気マニホールドのフランジ部に螺合された一対のボルトと該ボルトの 頭部と排気管のフランジ部との間に配された押圧コイルバネとにより該球帯状シ ール体の外面部分凸球面部と排気管の凹球面シール座とを加圧の下に相互に回転 自在に摺接させて連結されてなる自動車用排気管継手によって達成される。

【０００５】 上述した構成において、二重管として、外周面に環状隆起部を備えると共に該 隆起部の両側にそれぞれ管端部を有する外管と一方の端部に環状鍔部を有する内 管とからなり、該内管は該外管の内面との間に環状隙間を形成し、かつ環状鍔部 を該外管の一方の管端部の端面に当接させて接合部をもって一体化された二重管 、あるいは外周面に環状隆起部を備えると共に該隆起部の両側にそれぞれ管端部 を備えた外管と該外管の内面との間に環状隙間を形成し、かつ該外管の一方の管 端部外周面を覆って折曲されると共に折曲部にカシメ固定による接合部をもって 該外管と一体化された内管とから成る二重管を使用してもよい。 また、二重管を形成する外管の一方の管端部に接合部をもって一体化された内 管の他方の端部を該外管の他方の管端部よりも軸方向に突出させた二重管を使用 してもよい。

【０００６】

【作用】

外管の一方の管端部に接合部をもって内管を一体化し、該接合部を排気マニホ ールドの環状嵌合部に嵌合固定させると共に外管の環状隆起部を排気マニホール ドの環状係合部に係合させ、かつ該環状隆起部を球帯状シール体および排気管の 凹球面シール座を介して押圧コイルバネにより常時排気マニホールド側へ押圧す る構成により、外管と内管とから成る二重管は常時排気マニホールドの環状肩部 側に押圧された状態で該排気マニホールドへの一体結合化が行われる。 球帯状シール体は該排気マニホールドに一体結合化された二重管の外管外周面 に配置されているため、高温排気ガスの流動による外管の温度上昇は少なく、該 シール体の温度上昇も少なく、結果として該シール体の酸化消耗は少なくなり、 排気管継手に要求される排気管に生ずる曲げ応力を回転変位によって吸収する機 能と排気管内を流動する排気ガスの漏洩を封じる機能を長期間にわたって維持す ることができる。

【０００７】

【実施例】

以下、本考案をその実施例を示す添付図面により詳細に説明する。 図１は本考案の好ましい実施例を示す一部断面図、図２は排気マニホールドを 示す側面図、図３は排気管を示す側面図である。 図において、１０は排気マニホールドであり、該排気マニホールド１０は内面 に円孔１１を有する円筒部１２と該円筒部１２の端部外周面にフランジ部１３を 有すると共に該フランジ部１３の端面に一体に形成され、内面に前記円孔１１と 環状肩部１４をもって拡径する環状嵌合部１５と該嵌合部１５と環状肩部１６を もって拡径し開口出口部の周縁に環状端面部１７を有する環状係合部１８とを備 えた円筒突出部１９から成っている。 ２０は二重管であり、該二重管２０は外周面に環状隆起部２１を備えると共に 該隆起部２１の両側に管端部２２、２３を有する外管２４と該外管２４の内面と の間に環状隙間Ｓを形成して該外管２４の一方の管端部２３に溶接による接合部 ２５をもって一体化された内管２６とから成る。 該二重管２０は該接合部２５の端面を前記排気マニホールド１０の環状肩部１ ４に当接させ、接合部２５の外周面を排気マニホールド１０の環状嵌合部１５に 嵌合固定させ、外管２４の環状隆起部２１を環状係合部１８に係合させて該マニ ホールド１０と一体に結合されている。

【０００８】 ３０は球帯状シール体であり、該球帯状シール体３０は内面に貫通孔３１を有 し、外面に部分凸球面部３２を有すると共に該部分凸球面部３２の大径側端部に 環状端面部３３を有している。 該球帯状シール体３０は該貫通孔３１を前記排気マニホールド１０に一体に結 合された二重管外管２４の管端部２２外周面に嵌合させ、環状端面部３３を前記 排気マニホールド１０の円筒突出部１９の環状端面部１７に当接させて、該二重 管２０の外管管端部２２に配置されている。 該球帯状シール体３０は、金属細線を織ったり編んだりして得られる金網と膨 張黒鉛、マイカ、石綿などの耐熱シート材とを円筒状に複数回捲回し、これを軸 線方向に圧縮成形して形成したものが使用される。

【０００９】 ４０は前記排気マニホールド１０を流動した排気ガスを大気中に案内する排気 管であり、該排気管４０は管端部に凹球面シール座４１と該凹球面シール座４１ の開口部周縁に径方向外方に延設するフランジ部４２と該フランジ部４２に相対 向して設けられた挿通孔４３、４３を備えている。 ５０は該排気管４０のフランジ部４２に設けられた挿通孔４３を貫通して前記 排気マニホールド１０のフランジ部１３にナットにより螺合固定された一対のボ ルトである。 ６０は前記ボルト５０の外周面に配された一対の押圧コイルバネであり、該押 圧コイルバネ５０は一方の端部を該ボルト５０の頭部に当接させ、他方の端部を 排気管４０のフランジ部４２に当接させて配されている。

【００１０】 該排気マニホールド１０と排気管４０とは、前記排気管４０のフランジ部４２ を貫通して該排気マニホールド１０のフランジ部１３に螺合固定された一対のボ ルト５０と該ボルト５０の外周面に配され、該ボルト頭部と排気管４０のフラン ジ部４２との間に配された押圧コイルバネ６０とにより該球帯状シール体３０の 外面部分凸球面部３２と排気管４０の凹球面シール座４１とを加圧の下に相互に 回転自在に摺接させて連結されている。

【００１１】 上述した構成からなる排気管継手において、排気マニホールド１０は鋳鉄で形 成されているため、該排気マニホールド１０と他の部材との結合に溶接手段を使 用することが難しい。 本実施例では、外管２４の一方の管端部２３に溶接による接合部２５をもって 内管２６を一体化し、該接合部２５を排気マニホールド１０の環状嵌合部１５に 嵌合固定させる構成を採ると共に外管２４の環状隆起部２１を排気マニホールド １０の環状係合部１７に係合させ、かつ該環状隆起部２１を球帯状シール体３０ および排気管４０の凹球面シール座４１を介して押圧コイルバネ６０により常時 排気マニホールド１０側へ押圧する構成を採ることにより、外管２４と内管２６ とから成る二重管２０は常時排気マニホールド１０の環状肩部１４側に押圧され た状態で該排気マニホールド１０への一体結合化が行われる。

【００１２】 球帯状シール体３０は該排気マニホールド１０に一体結合化された二重管２０ の外管２４外周面に配置されているため、高温排気ガスの流動による外管２４の 温度上昇は少なく、該シール体３０の温度上昇も少なく、結果として該シール体 ３０の酸化消耗は少なくなり、排気管継手に要求される排気管に生ずる曲げ応力 を回転変位によって吸収する機能と排気管内を流動する排気ガスの漏洩を封じる 機能を長期間にわたって維持することができる。

【００１３】 図４は二重管２０を構成する外管２４と内管２６との接合部２５の他の実施例 を示す要部拡大断面図である。 すなわち、二重管２０は外周面に環状隆起部２１を備えると共に該隆起部２１ の両側にそれぞれ管端部２２、２３を有する外管２４と一方の端部に環状鍔部２ ７を有する内管２６とからなり、該内管２６は該外管２４の内面との間に環状隙 間Ｓを形成し、かつ環状鍔部２７を該外管２４の一方の管端部２３の端面に当接 させて溶接による接合部２５をもって一体化されていると共に該外管２４の管端 部２３に接合部２５をもって一体化された内管２６の他方の端部を該外管２４の 他方の管端部２２より軸方向に突出させたものである。 上記構成からなる二重管２０は該接合部２５を排気マニホールド１０の環状嵌 合部１５に嵌合固定させると共に外管２４の環状隆起部２１を排気マニホールド １０の環状係合部１７に係合させ、かつ該環状隆起部２１を球帯状シール体３０ および排気管４０の凹球面シール座４１を介して押圧コイルバネ６０により常時 排気マニホールド１０側へ押圧することにより、外管２４と内管２６とから成る 二重管２０の該排気マニホールド１０への一体結合化が行われる。

【００１４】 このとき、万一外管２４と内管２６との接合部２５に剥離が生じた場合でも、 該内管２６の環状鍔部２７は外管２４の端面に当接していると共に該外管２４は 環状隆起部２１が球帯状シール体３０および排気管４０の凹球面シール座４１を 介して押圧コイルバネ６０により常時排気マニホールド１０側へ押圧されている ことから、該内管２６は環状鍔部２７において外管２４の端面と排気マニホール ド１０の環状肩部１４との間に押圧コイルバネ６０の押圧力により挟持された状 態に保たれ、内管２６の排気マニホールド１０からの抜出しを防止するようにし たものである。 また、該外管２４の管端部２３に接合部２５をもって一体化された内管２６の 他方の端部を該外管２４の他方の管端部２２より軸方向に突出させることにより 、該球帯状シール体３０に流動する高温排気ガスの直撃を避けることができ、該 球帯状シール体３０の酸化消耗をより少なくさせることができる。 この外管２４の管端部２３に接合部２５をもって一体化された内管２６の他方 の端部を該外管２４の他方の管端部２２より軸方向に突出させる構成は前述した 実施例に適用することができる。

【００１５】 図５は二重管２０を構成する外管２４と内管２６との接合部２５のさらに他の 実施例を示す要部拡大断面図である。 すなわち、二重管２０は外周面に環状隆起部２１を備えると共に該隆起部の両 側にそれぞれ管端部２２、２３を備えた外管２４と該外管の内面との間に環状隙 間Ｓを形成し、かつ該外管の一方の管端部２３外周面を覆って折曲されると共に 折曲部にカシメ固定による接合部２５をもって該外管と一体化された内管２６と から成っている。そして、該外管２４の管端部２３に接合部２５をもって一体化 された内管２６の他方の端部は該外管２４の他方の管端部２２より軸方向に突出 されている。 上記構成からなる二重管２０は該接合部２５を排気マニホールド１０の環状嵌 合部１５に嵌合固定させると共に外管２４の環状隆起部２１を排気マニホールド １０の環状係合部１７に係合させ、かつ該環状隆起部２１を球帯状シール体３０ および排気管４０の凹球面シール座４１を介して押圧コイルバネ６０により常時 排気マニホールド１０側へ押圧することにより、外管２４と内管２６とから成る 二重管２０の該排気マニホールド１０への一体結合化が行われる。

【考案の効果】

以上のように本考案によれば、外管の一方の管端部に接合部をもって内管を一 体化し、該接合部を排気マニホールドの環状嵌合部に嵌合固定させると共に外管 の環状隆起部を排気マニホールドの環状係合部に係合させ、かつ該環状隆起部を 球帯状シール体および排気管の凹球面シール座を介して押圧コイルバネにより常 時排気マニホールド側へ押圧する構成を採ることにより、外管と内管とから成る 二重管は常時排気マニホールドの環状肩部側に押圧された状態で該排気マニホー ルドへの一体結合化が行われるので、溶接手段による結合が難しい鋳鉄製排気マ ニホールドへの二重管の結合を可能とする。 球帯状シール体は該排気マニホールドに一体結合化された二重管の外管外周面 に配置されているため、高温排気ガスの流動による外管の温度上昇は少なく、該 シール体の温度上昇も少なく、結果として該シール体の酸化消耗は少なくなり、 排気管継手に要求される排気管に生ずる曲げ応力を回転変位によって吸収する機 能と排気管内を流動する排気ガスの漏洩を封じる機能を長期間にわたって維持す ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の好ましい一実施例を示す断面図であ
る。

【図２】図１に示す排気マニホールドの側面図である。

【図３】図１に示す排気管の側面図である。

【図４】本考案の他の実施例を示す要部拡大断面図であ
る。

【図５】本考案のさらに他の実施例を示す要部拡大断面
図である。

【符号の説明】

１０ 排気マニホールド １１ 円孔 １２ 円筒部 １３ フランジ部 １４ 環状肩部 １５ 環状嵌合部 １７ 環状端面部 １８ 環状係合部 １９ 円筒突出部 ２０ 二重管 ２１ 環状隆起部 ２２、２３ 管端部 ２４ 外管 ２５ 接合部 ２６ 内管 ３０ 球帯状シール体 ４０ 排気管 ４１ 凹球面シール座 ４２ フランジ部 ５０ ボルト ６０ 押圧コイルバネ Ｓ 環状隙間

Claims (4)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 自動車エンジンから排気ガスを案内する
   排気マニホールド（１０）と該排気マニホールド（１
   ０）から前記排気ガスを大気中に案内する排気管（４
   ０）とを相対角変位自在に連結する自動車用排気管継手
   であって、排気マニホールド（１０）は内面に円孔（１
   １）を有する円筒部（１２）と該円筒部の端部外周面に
   フランジ部（１３）を有すると共に該フランジ部の端面
   に一体に形成され、内面に前記円孔と環状肩部（１４）
   をもって拡径する環状嵌合部（１５）と該嵌合部と環状
   肩部をもって拡径し開口出口部の周縁に環状端面部（１
   ７）を有する環状係合部（１８）とを備えた円筒突出部
   （１９）から成っており、該排気マニホールド（１０）
   には外周面に環状隆起部（２１）を備えると共に該隆起
   部の両側に管端部（２２）（２３）を備えた外管（２
   ４）と該外管の内面との間に環状隙間（Ｓ）を形成して
   該外管の一方の管端部（２３）に接合部（２５）をもっ
   て一体化された内管（２６）とから成る二重管（２０）
   が該接合部（２５）を前記排気マニホールドの環状嵌合
   部（１５）に嵌合させ、外管の環状隆起部（２１）を環
   状係合部（１８）に係合させて一体に結合されており、
   該二重管外管の他方の管端部（２２）には内面に貫通孔
   を有し、外面に部分凸球面部を有すると共に該部分凸球
   面部の大径側端部に環状端面部を有する球帯状シール体
   （３０）が該貫通孔を管端部外周面に嵌合させ、環状端
   面部を前記排気マニホールドの円筒突出部の環状端面部
   （１７）に当接させて配されており、前記排気管（４
   ０）は管端部に凹球面シール座（４１）と該凹球面シー
   ル座の開口部周縁に径方向外方に延設するフランジ部
   （４２）を備えており、該排気マニホールド（１０）と
   排気管（４０）とは該排気管のフランジ部（４２）を貫
   通して該排気マニホールドのフランジ部（１３）に螺合
   された一対のボルト（５０）と該ボルトの頭部と排気管
   のフランジ部との間に配された押圧コイルバネ（６０）
   とにより該球帯状シール体の外面部分凸球面部と排気管
   の凹球面シール座とを加圧の下に相互に回転自在に摺接
   させて連結されていることを特徴とする自動車用排気管
   継手。
2. 【請求項２】 二重管（２０）は、外周面に環状隆起部
   （２１）を備えると共に該隆起部の両側にそれぞれ管端
   部（２２）（２３）を備えた外管（２４）と一方の端部
   に環状鍔部（２７）を有する内管（２６）とからなり、
   該内管（２６）は該外管（２４）の内面との間に環状隙
   間（Ｓ）を形成し、かつ環状鍔部（２７）を該外管の一
   方の管端部（２３）の端面に当接させると共に当接部に
   接合部（２５）をもって一体化されている請求項１に記
   載の自動車用排気管継手。
3. 【請求項３】 二重管（２０）は、外周面に環状隆起部
   （２１）を備えると共に該隆起部の両側にそれぞれ管端
   部（２２）（２３）を備えた外管（２４）と該外管の内
   面との間に環状隙間（Ｓ）を形成し、かつ該外管の一方
   の管端部（２３）外周面を覆って折曲されると共に折曲
   部にカシメ固定による接合部（２５）をもって該外管と
   一体化された内管（２６）とから成る請求項１に記載の
   自動車用排気管継手。
4. 【請求項４】 二重管（２０）を形成する外管（２４）
   の一方の管端部（２３）に接合部（２５）をもって一体
   化された内管（２６）の他方の端部は該外管の他方の管
   端部（２２）よりも軸方向に突出している請求項１乃至
   請求項３のいずれか一項に記載の自動車用排気管継手。