JPH0875063A - 排気管の接続構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 着脱が簡単で、再組立の場合にも気密性が確
保でき、軽量でかつコストダウンが可能になる排気管の
接続構造の提供。 【構成】 接続構造は、上流側，下流側排気管30,31 の
端部同士を相互に重ね合わせて気密状態に接続するもの
であって、第１フランジ32と、第２フランジ33と、シー
ルリング34と、ボルトナット35とを有している。第１フ
ランジ32は、排気管31の端部側外周に、排気管31の一端
を突出するようにして配置され、基部32a と排気管31と
が、部分的な溶接により固定される。第２フランジ33
は、排気管30の端部側外周に、排気管30の一端を突出す
るようにして配置され、基部33a と排気管30とが部分的
な溶接により固定される。フランジ部32c,33d 間にボル
トナット３５が装着され、これによりシールリング34
が、排気管31の端縁と、大径部33e との間に挟圧され
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、内燃機関の排気管の
接続構造の改良技術に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】車両に下面側に設けられている排気管
は、車両の前部側にエンジンが搭載されている場合に
は、車体のほぼ全長に相当する長さが必要になり、長尺
な排気管は、製造や取扱が困難なことなどの理由によ
り、分断して端部同士を相互に接続する構造が一般的に
採用されている。このような排気管の接続構造として
は、排気管の端部同士を相互に重ね合わせて接続する構
造と、排気管の端部同士を突き合わせて接続する構造と
が従来採用されていた。

【０００３】図３は、前者の重ね合わせ接続構造の代表
例を示している。同図に示す接続構造では、分断された
上流側排気管１の端部側に凹状の環状溝２を形成し、こ
の排気管１の端部側が挿入される下流側排気管３に、内
方に突出する位置決め突起４を設けている。そして、下
流側排気管３には、上流側排気管１を挿入し、その先端
が突起４に当接した状態で、環状溝２と連通するシーリ
ング剤注入孔５が穿設されている。

【０００４】排気管１，３の締結部材には、Ｕ字ボルト
６と、下流側排気管３の外周の一部が嵌まり込む凹部７
が設けられた当て板８を使用する。排気管１，３を接続
する際には、上流側排気管１の端部を下流側排気管３内
に挿入し、Ｕボルト６にナット９を螺着して締め付け固
定した状態で、注入孔５から固化性のシーリング剤１０
を注入して、シーリング剤１０を固化させることによ
り、気密性を保持して、排気ガスの漏出を防止してい
る。

【０００５】図４から図６には、後者の突き合わせ接続
構造の３つの例を示している。図４に示した接続構造で
は、上流側および下流側排気管１，３のそれぞれの端縁
に環状のフランジ１１，１２を対向するようにしてそれ
ぞれ固設し、一対のフランジ１１，１２間にガスケット
１３を挟み込んで、ボルトナット１４により緊締してい
る。この接続構造では、気密性を確保するために、各フ
ランジ１１，１２を排気管１，３に固設する際に、全周
に亙って溶接が行なわれる（図４に符号１５で示した部
分がこの全周溶接の部分である）。

【０００６】図５に示した接続構造では、フランジ１
１，１２の対向する面に、対向する凹溝を設け、この凹
溝内にリング状ガスケット１６を挟み込んでボルトナッ
ト１４により緊締している。この接続構造でも、気密性
を確保するために、各フランジ１１，１２を排気管１，
３に固設する際に、同図に符号１５で示すように、全周
に亙って溶接が行なわれている。

【０００７】図６に示した接続構造では、フランジ１
１，１２の屈曲した立ち上げ部でリング状ガスケット１
７を排気管３の外周面に押圧するように介装し、ボルト
ナット１４によりフランジ１１，１２を緊締している。
この接続構造でも、気密性を確保するために、各フラン
ジ１１，１２を排気管１，３に固設する際に、同図に符
号１５で示すように、全周に亙って溶接が行なわれてい
る。

【０００８】ところで、以上のような従来の排気管の接
続構造には、いずれも以下に説明する技術的課題があっ
た。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】すなわち、図３に示し
た重ね合わせ接続構造では、シーリング剤１０が固化す
ると、十分気密性が確保されるものの、部品の交換や修
理などの際に、排気管１，３を取り外すことが非常に難
しく、取り外せたとしても、再度接続した時に、機密性
を確保することが難しいという問題があった。一方、図
４〜図６に示した突き合わせ接続構造では、着脱の問題
はないが、いずれもフランジ１１，１２の変形がガス漏
れに繋がるため、この部分の板厚を厚くして変形を防止
を図る必要があって、フランジ１１，１２の厚みを大き
くすると、コスト高になるとともに、重量も増すという
問題があった。

【００１０】また、このような突き合わせ接続構造で
は、いずれも気密性を確保するために、各フランジ１
１，１２と排気管１，３とを全周に亙って溶接しなけれ
ばならないので、この点でもコスト高になっていた。本
発明は、このような従来の問題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、着脱が簡単で、再
組立の場合にも気密性が確保できるとともに、軽量でか
つコストダウンが可能になる排気管の接続構造を提供す
ることにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、一対の排気管の端部同士を相互に重ね合
わせて気密状態に接続する排気管の接続構造において、
重ね合わせ状態で外方に配置される一方の排気管の端部
側外周に、当該排気管の端部を突出するようにして配置
され、前記一方の排気管と部分的に溶着される第１フラ
ンジと、重ね合わせ状態で内方に配置される他方の排気
管の外周に、当該排気管の端部を突出するようにして前
記第１フランジと対向するように配置され、前記他方の
排気管と部分的に溶着される第２フランジと、前記一方
の排気管の端縁と前記第２フランジとの間に配置される
シールリングと、前記第１および第２フランジ間に装着
され、前記シールリングを挟圧する締結部材とを有する
ことを特徴とする。

【００１２】

【作用】上記構成の排気管の接続構造によれば、一方の
排気管の端縁と第２フランジとの間にシールリングを配
置し、第１および第２フランジ間に締結部材を装着する
ことにより、シールリングを挟圧しているので、シール
リングにより排気管の気密性が確保される。この場合、
締結部材を緩めて、第１，第２フランジを分離し、排気
管同士の重ね合わせ状態を解除すると、接続構造が解除
される。

【００１３】第１および第２フランジは、仮に変形して
いても機密性保持に影響を及ぼすことが殆どない。ま
た、第１および第２フランジと排気管とは、部分的な溶
接で十分であり、全周溶接は必要としない。

【００１４】

【実施例】以下本発明の好適な実施例について添附図面
を参照して詳細に説明する。図１および図２は、本発明
にかかる排気管の接続構造の一実施例を示している。同
図に示す接続構造は、一対の上流側および下流側排気管
３０，３１の端部同士を相互に重ね合わせて気密状態に
接続するものであって、第１フランジ３２と、第２フラ
ンジ３３と、シールリング３４と、ボルトナット（締結
部材）３５とを有している。

【００１５】上流側排気管３０は、その端部側の外径が
下流側排気管３１の内径よりも若干小さくなっていて、
端部側が下流側排気管３１内に挿入されている。この場
合の、排気管３０，３１同士の重ね合わせ長さは、例え
ば、排気管３０，３１の直径の略２倍程度がよい。接続
する排気管３０，３１には、悪路やエンジン揺動などに
より曲力が作用するが、このような曲力に耐える強度を
持たせるためには、前述した程度の重ね合わせ長さが望
ましい。

【００１６】第１フランジ３２は、排気管３０，３１を
相互に重ね合わせた状態で、外方に位置する下流側排気
管３１の端部側外周に、排気管３１の一端を突出するよ
うにして配置される。第１フランジ３２は、筒状の基部
３２ａと、基部３２ａの一端に形成された略楕円状のフ
ランジ部３２ｂと、フランジ部３２ｂの外周縁に設けら
れた鍔部３２ｃとから構成されていて、フランジ部３２
ｂの長軸上には、対向するようにして一対の貫通孔３２
ｄが穿設されている。

【００１７】基部３２ａは、下流側排気管３１の外径よ
りも若干大きい内径を有し、下流側排気管３１の外側に
嵌合され、この状態で基部３２ａと下流側排気管３１と
が、周方向に間隔をおいた部分的な溶接により固定され
る。図１に×印で示した個所が、この部分的な溶着個所
であり、この溶接は、抵抗溶接，アーク溶接，電子ビー
ム溶接などにより行なわれる。

【００１８】また、基部３２ａには、周方向に所定の間
隔をおいて、複数のスリット３２ｅが設けられている。
このスリット３２ｅは、基部３２ａと排気管３１とを部
分的に溶着する際に、基部３２ａの変形を許容して、基
部３２ａの内周面と、排気管３１の外周面とが良好に密
着することができるようにするためのものであって、ス
リット３２ｅの内端は、少なくとも前述した溶着点より
も内方に位置するように設けられている。

【００１９】第２フランジ３３は、排気管３０，３１を
相互に重ね合わせた状態で、内方に位置する上流側排気
管３０の端部側外周に、排気管３０の一端を突出するよ
うにして配置される。第２フランジ３３は、筒状の基部
３３ａと、基部３２ａの一端に形成された筒状の大径部
３３ｂと、この大径部３３ｂの一端に形成され、第１フ
ランジ３２のフランジ部３２ｂと対向するように配置さ
れる略楕円状のフランジ部３３ｃと、フランジ部３３ｃ
の外周縁に設けられた鍔部３３ｄとから構成されてい
る。

【００２０】フランジ部３３ｃの長軸上には、フランジ
部３２ｂに設けられた貫通孔３２ｄと位置対応する一対
の貫通孔（図示省略）が穿設されている。基部３３ａ
は、上流側排気管３０の外径よりも若干大きい内径を有
し、上流側排気管３０の外側に嵌合され、この状態で基
部３３ａと上流側排気管３０とが、周方向に間隔をおい
た部分的な溶接により固定される。この溶着個所を図１
に×印で示している。

【００２１】基部３３ａには、第１フランジ３２と同様
な機能を有するスリット３３ｆが、周方向に所定の間隔
をおいて複数設けられている。大径部３３ｂは、その内
径が下流側排気管３１の外径よりも若干大きくなってい
る。シールリング３４は、例えば、Ｏリングから構成さ
れ、その直径は、上流側排気管３０と大径部３３ｂとの
間の間隔とほぼ同程度の大きさを有している。排気管３
０，３１同士を接続する際には、まず、シールリング３
４が、上流側排気管３０の外周面と第２フランジ３３の
大径部３３ｂ内周面との間に挿入される。

【００２２】そして、この状態で下流側排気管３１の端
部を上流側排気管３０の外周面と第２フランジ３３の大
径部３３ｂ内周面との間に挿入し、シールリング３４を
下流側排気管３１の端縁と、大径部３３ｅとの間で挟圧
するようにして、フランジ部３２ｃ，３３ｄとの間にボ
ルトナット３５を装着することによって行なわれる。さ
て、以上のように構成された排気管の接続構造によれ
ば、下流側排気管３１の端縁と第２フランジ３３との間
にシールリング３４を挟持し、第１および第２フランジ
３２，３３間にボルトナット（締結部材）３５を装着す
ることにより、シールリング３４を挟圧しているので、
弾性変形したシールリング３４が、下流側排気管３１の
外周と大径部３３ｄとの間を閉塞し、これにより排気管
３０，３１の気密性が確保される。

【００２３】この場合、ボルトナット（締結部材）３５
を緩めて、第１，第２フランジ３２，３３を分離し、排
気管３０，３１同士の重ね合わせ状態を解除すると、接
続構造が解除され、例えば、シールリング３４にヘタリ
等が認められる場合には、これを取り替えることがで
き、再接続したときの気密性を確保することができる。
また、第１および第２フランジ３２，３３は、仮に変形
していても気密性保持に影響を及ぼすことが殆どなく、
結合強度は、排気管３０，３１の重ね合わせ部分で受け
るので、フランジ部３２ｄ，３３ｃの厚みを大きくする
必要がなく、排気管の軽量化にも寄与することができ
る。さらに、第１および第２フランジ３２，３３と排気
管３０，３１とは、部分的な溶接で十分であり、全周溶
接は必要としないので、全周を溶接する場合に比べて、
作業時間が短くなり、コストダウンも可能になる。

【００２４】またさらに、本発明の接続構造によると、
フランジ３２，３３が部分的な溶接により排気管３０，
３１に固設されるので、全周溶接のように、溶接する際
の熱による悪影響が殆ど発生せず、溶接による排気管３
０，３１の亀裂発生の可能性を大きく低減することがで
きる。

【００２５】

【発明の効果】以上、実施例で詳細に説明したように、
本発明にかかる排気管の接続構造によれば、着脱が簡単
で、再組立の場合にも気密性が確保できるとともに、軽
量でかつコストダウンが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかる排気管の接続構造の一実施例を
示す断面図である。

【図２】図１の側面説明図である。

【図３】従来の排気管の接続構造を示す断面図と側面図
である。

【図４】従来の排気管の接続構造を示す断面図である。

【図５】従来の排気管の接続構造を示す断面図である。

【図６】従来の排気管の接続構造を示す断面図である。

【符号の説明】

３０ 上流側排気管 ３１ 下流側排気管 ３２ 第１フランジ ３２ａ 基部 ３２ｂ フランジ部 ３２ｃ 鍔部 ３２ｄ 貫通孔 ３２ｅ スリット ３３ 第２フランジ ３３ａ 基部 ３３ｂ 大径部 ３３ｃ フランジ部 ３３ｄ 鍔部 ３３ｅ 貫通孔 ３３ｆ スリット ３４ シールリング ３５ ボルトナット（締結部材）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一対の排気管の端部同士を相互に重ね合
   わせて気密状態に接続する排気管の接続構造において、 重ね合わせ状態で外方に配置される一方の排気管の端部
   側外周に、当該排気管の端部を突出するようにして配置
   され、前記一方の排気管と部分的に溶着される第１フラ
   ンジと、 重ね合わせ状態で内方に配置される他方の排気管の外周
   に、当該排気管の端部を突出するようにして前記第１フ
   ランジと対向するように配置され、前記他方の排気管と
   部分的に溶着される第２フランジと、 前記一方の排気管の端縁と前記第２フランジとの間に配
   置されるシールリングと、 前記第１および第２フランジ間に装着され、前記シール
   リグを挟圧する締結部材とを有することを特徴とする排
   気管の接続構造。