JPS5930890B2 - エンジンの排気システムのスリツプジョイント連結装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明はエンジンの排気システム用のスリップジヨイ
ント連結装置に関する。

一般に車輛の排気システムはエンジンに取付けられた排
気マニホールドとフレームに堅く取付けられた排気排出
部材を含み、エンジンは車輛のフレームに弾性的に取付
けられ、マニホールドはフレームに対してエンジンを介
して弾性的に取付は−られている。

従って、これ等の実動状態において、マニホールドと排
出部材は、屡々、制し得ない振動や動きを互いにする。

本発明は、マニホールドと排出部材との間を連絡する為
の改善されたスリップジヨイント連結装置に関するもの
であり、これにより相互に振動など種々の動きをしてい
るマニホールドと排出部材間を漏洩を起すことなく完全
に連結しようとするものである。

例えば土工作業現場等の不整地で運転されるトラック等
においてはとくに接合部分は十分に振動に耐えなければ
ならないことは勿論、エンジンに背圧がかメらない構造
であることが必要である。

又組立が容易であると共に組立時の取付誤差も吸収でき
るものであることが望ましい。

同様の問題は排気マニホールドと排気管とが互に固定さ
れておらず夫々が振動するような他の装置においても存
在する。

この様な問題の解決法として従来は屈曲性ホースコネク
ションが用いられているが、例えば仮に金属性部材を用
いたコネクションであっても、次第に金属の疲れが現れ
てくるし、又、もし、プラスチックあるいはゴム製の部
材を用いたコネクションであれば、それを通過するガス
の熱で多かれ少なかれ、早めに劣化してしまう。

さらに、屈曲性の利点を充分発揮させようとすれば、排
気マニホールドと排気管とを、かなり大きく離して、そ
こに屈曲性部材を設備しなければならない。

しかしながら取付場所が狭い場合は必らずしも排気マニ
ホールドと排気管とを離して取付けることができない。

本発明の要旨とするところは、車両のフレームニ弾性的
に取付けられたエンジンの排気マニホールドと車両のフ
レームに固定された排気管とを接続する車結装置におい
て、 排気マニホールドの一端を形成し該マニホールドの内径
より大きい内径を有するスリーブと、中間スリーブと、 該中間スリーブに向って拡大するテーパ面を有する排気
管と、 ・ 前記スリーブと中間スリーブとの間に介在して前記排気
管に向って押圧する複数個のばねとから成り、 前記スリーブは前記はねの一端を支承する複数個の突起
を備えるフランジを有し、 前記中間スリーブは一端に傾斜した内面と前記スリーブ
の内径に密接して摺動可能に嵌合し球面状に形成された
外面とを有し、他端には前記ばねの他端を支承する複数
個の突起を備えるフランジを有し、 前記排気管のテーパ面は前記中間スリーブとの接触面に
おいてスリーブの内径より大きい内径を形成するテーパ
面であることを特徴とするスリップジヨイント連結装置
である。

以下、本発明を図示の実施例に則して説明する。

第１図に示した様に、スリップジヨイントコネクション
１０はスリーブ１４、導管１６を介して排気マニホール
ド１２と、排出部材１８との間に設けられる。

排気マニホールドはエンジン２０にごく普通の方法で固
定され、エンジン２０は支持部材２２を介して車輌２６
のフレーム２４に弾性的に取付けられる。

排出部材１８は第２図の様にフレーム２４中に設けられ
た１つ或いは複数の通路２８を含むものであっても、あ
るいは又、第３図の様にフレーム２４に堅く固定した排
気管３０を含んでいてもよい。

いずれの場合にもエンジン２０はフレーム２４によって
弾性的に支持され、一方、排気部材１８はフレーム２４
に堅く固定されている。

エンジン２０の稼動中、排気マニホールド１２はフレー
ム２４とは異った振動や動きをする。

さらに車輛２６の動きとか、道路の凸凹、道路以外の場
所での凸凹などに起因する振動や動きは、弾性的に取り
付けられたエンジン２０、排気マニホールド１２に伝え
られるが、これらはフレーム２４や排出部材１８に伝え
られるそれとは異った振動、動きとして伝えられ、これ
が、排気マニホールド１２と排出部材１８との間の予知
し得ない動きとなるのである。

スリーブ１４は、排気マニホールド１２に設けられてそ
れと連通ずるもので、通常はそれと一体である。

このスリーブ１４の内径は大きくて、マニホールドの最
少流路断面積より、スリーブの流路断面積の方が大きい
。

このスリーブ１４は、例えば、肩部３２を介して排気マ
ニホールドと接合させる事が出来る。

従って、後でも述べるがこの様にする事によって、コネ
クション１０の全体を通し流路断面積は、排気マニホー
ルド１２の最少流路断面積より少さくなる事は無い訳で
ある。

第１の外方拡大部、つまり第１フランジ３４は、第４図
に明示されている様にスリーブ１４の外周から張出して
いる。

この第１フランジ３４はスリーブ１４の出口３６付近に
あるが、出口３６そのものにある訳ではない。

この実施例において、スリーブ１４の第１フランジ３４
はスリーブ１４の出口３６と、スリーブ１４の入口３７
に連通ずる肩部３２の間にある。

この実施例において、スリーブ１４の出口３６とフラン
ジ３４の中間には一対の耳３９があり、この耳には雌ネ
ジを切ってないボルト孔３８が貫通状に設けである。

このボルト孔３８はスリーブ１４の外周に等間かくに存
在する。

又、第１フランジ３４の回り、つまりスリーブ１４の回
りには、複数個のノブ４０が第１フランジ３４から肩部
３２とは反対方向に成る間隔で突出している。

これ等のノブは、複数個のスプリング４２の−端を支持
するためのものであり、このスプリングの使用目的につ
いては後述する。

中間スリーブ４４は、本発明にとって欠くべからざる要
素の一つで、上流端４８付近に球形表面部４６を有す。

この球形表面部４６の外径は、実質的にスリーブ１４の
内径と等しく、密着状態でスリーブ１４に受は入れられ
、スリーブ１４内を直線的に滑動可能である。

中間スリーブ４４の下流端５０付近には、第２の外方拡
大部、つまりこの実施例においては、第２フランジ５２
が外周から張り出している。

この第２フランジ５２には耳部３９のボルト孔３８と整
合する一対のネジ孔５４が設けられている。

そしてロックナツト５８を持つボルト５６がボルト孔３
８に挿通され、柱状部５９にある上記ネジ孔５４にねじ
込まれる。

ロックナツト５８はボルトヘッド６０との間の距離を調
節するために用いられる。

この第２フランジ５２からは、第１ノブ４０の各々と整
合する第２ノブ６２が対応し、スプリング４２の他端を
支持する。

中間スリーブ４４の下流端５０は、後述の理由で平らな
第１端面６４になって終っている。

中間スリーブ４４の内径は、その流路断面積が少くとも
マニホールドの最少流路断面積より狭くならない程度の
大きさになっている。

この事は、中間スリーブ４４がスリーブ１４に嵌合され
るけれども、肩部３２によってスリーブ１４の径が大き
くなっているから可能な訳である。

この実施例において、導管１６はエルボ６６を成し、排
出部材１８と連通すべくフレーム２４に固定される。

導管１６は中間スリーブ４４の下流端５０と密着する入
口端部６８を有す。

この密着は、導管１６の端部を平らな第２端面γ０とし
、これと中間スリーブ４４の第１端面６４とを衝接させ
ることによって出来る。

導管１６の流路断面積は中間スリーブ４４のそれと同等
、あるいはそれ以上に大きく、従って、マニホールド１
２の最少流路断面積よりも小さくなることはない。

この実施例において、導管１６の入口端部６８の内面は
内向きに傾斜して大径端７４を有するテーパ面Ｔ２にな
って居り、テーパ面７２の大径端７４の流路断面積は導
管１６の流路断面積より大きい。

第２フランジ５２を第１フランジ３２から離す方向に附
勢して中間スリーブ４４の下流端５０を導管１６の入口
端に充分衝接させる、換言すれば中間スリーブの第１端
面６４を導管１６の第２端面７０に対して弾圧する手段
は第１，４．５図に示した如く設けられている。

この弾圧ないし附勢手段は、この実施例では第１フラン
ジ３４のノブ４０と、第２フランジ５２のノブ６２とで
保持されたスプリング４２から成り、ノブ４０，６２は
スプリング４２が両フランジ３４，５２間から脱落する
のを防ぐ。

コネクション１０には第１．４．６〜９図に示される如
く第２フランジ５２を第１フランジ３４から離す方向に
作用する力で中間スリーブ４４がスリーブ１４から抜出
すのを防止すると共に第１゜第２両フランジ３４．５２
が相対的に回転するのを防止する手段を備えさせること
がのぞましい。

この防止手段は、この実施例では前述のボルト孔３８を
貫通し、ネジ穴５４にねじ付けられてロックナツト５８
で位置を保たれたボルト５６によって構成されている。

このためロックナツト５８とボルトヘッド６０羨の距離
は、中間スリーブ４４の上流端４８がスリーブ１４の出
口３６から抜けてしまわない様に調節する。

中間スリーブ４４の上流端４８が球形表面４６になって
いるため一排気マニホールド１２が導管１６や排出部材
１８に対して多少の回転をしてもスリーブ１４の内壁と
球形表面４６との密着状態が保たれる。

又、第１フランジ３４と第２フランジ５２は離れる様に
附勢されているため、第５図に示す如くスリーブ１４内
で中間スリーブ４４は前後に動く事が可能であり、同時
に中間スリーブ４４はスリーブ１４の出口３６方向への
力を受けて動いたとしても、第１端面６４は第２端面７
０に密着している。

尚、第２フランジ５２は中間スリーブ４４の下流端５０
に接近して存在することが望ましく、これによりスプリ
ング４２は第１端面６４をもろに第２端面７０に衝接さ
せるべく作用する。

導管１６の入口端６８にテーパ面７２の大径端７４を設
けて置けば、仮に導管１６と中間スリーブ４４が衝接面
にそって滑り、中心が狂っても、中間スリニブ４４から
導管１６に至る間の流路断面積の大きさには何等影響が
及ばない。

一般に、テーパ面７２の傾斜角度Ａは、導管１６の内表
面に対して、少くとも１０°、のぞましくは１５°程度
とし、排気マニホールド１２と排出部材１８の一方酸い
は双方の振動とか他の動きに起因する中間スリーブ４４
と導管１６間の相互の動きに対応できる様にすることが
のぞましい。

スリーブ１４の出口３６と第２フランジ５２間の距離や
中間スリーブ４４の上流端４８と肩部３２の内側端面７
６間の距離は、スリーブ１４内で中間スリーブ４４が充
分に動きうる様なものとする。

排気マニホールド１２と排出部材１８との間・＼、この
スリップジヨイントコネクション１０を組込むには、中
間スリーブ４４を簡単にクランプの様なものでスリーブ
１４の出来るだけ中へ、つまりショルダ３２の内側端面
７６へ出来るだけ近すけて保持し、この状態でエンジン
２０を設置し、それから中間スリーブ４４のクランプを
はずせば第１端面６４と第２端面７０とが衝接状態にな
る訳で非常に簡単に行える。

この実施例において、エルボ６６は第２図に示す如く、
トラックボディー内のチャンネル２８を通じて、フレー
ム２４に排気を導く。

このため高温の排気ガスが、トラックフレームの中を通
って、最終出口（一般にはフレームの後方に在る）に到
る間に、トラックボディを加熱し、ボディに付着してい
る物質を除去することができる。

第３図に示す実施例においては、エルボ６６は、マフラ
ーやフレーム２４に固定された排気煙突あるいは排気管
３０と連結する。

作用を述べると、マニホールド１２からのガスは、スリ
ーブ１４、中間スリーブ４４、導管１６、排出部材１８
・＼と通過する。

この排出部材は、場合によってチャンネル２８でも、排
気パイプ３０でもよい。

マニホールド１２と導管１６が互いに離れる方向へ動く
とき、スプリング４２は第５図に明示しである如く、中
間スリーブ４４を導管１６の方へ、移動させる様に作用
するため、離れる方向への動きに関係なく、第１端面６
４と第２端面７０との衝接は保たれる。

中間スリーブ４４の最大移動行程は第６〜９図に明示す
る如く、ボルト５６の長さ、つまりボルト５６のヘッド
６０とロックナンド５８の位置との相互関係によって定
まる。

マニホールド１２と導管１６間でのわずかな揺動に対し
ては、スリーブ１４が中間スリーブ４４の上流端４８に
在る球形表面４６にそって、必要に応じて回動する事に
より対応出来る。

第６〜９図に示す如くマニホールド１２と導管１６が互
いに横にずれ動く動きに対しては、第１端面６４が第２
端面７０に接してすべるがテーパ面７２を通じての流路
断面積は、テーパ面γ２の内壁が傾斜して中間スリーブ
４４の下流端５０に接する面が大径端７４になっている
から例ら支障はない。

ボルト５６は中間スリーブ４４がスリーブ１４内から抜
出ない様にするためのみならず、中間スリーブ４４とス
リーブ１４が相対的に′同軸回動するのを防止する。

第１端面６４と第２端面７０との密接及び中間スリーブ
４４の球形表面４６と、スリーブ１４の内表面との密接
、さらには、流路全体を通し流路断面積が実質的に一定
に保たれる事などの理由により、中間スリーブ４４と導
管１６、及び中間スリーブ４４とスリーブ１４との各接
合部からのガスその他の流体の漏洩はほとんど、あるい
は全く無くなる。

以上、本発明を一つの実施例に則して述べて来たが、本
発明はこの実施例に限定されることなく、特許請求の範
囲に記載されている技術思想に則り、種々に修正、変更
を加えて実施することができるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のスリップジヨイントの一実施例の縦断
側面図、第２図及び第３図は夫々第１図のスリップジヨ
イントが使用されているトラックの説明図、第４図は第
１図のスリップジヨイントの分解斜面図、第５図は同じ
くその一部の組立状態における拡大図、第６図ないし第
９図は同上の種々な動作状態を示す説明図、第１０図は
一部の横断面図で、図中、１２は排気マニホールド、１
４はスリーブ、１６は導管、１８は排出部材、２０はエ
ンジン、２４は車輌のフレーム、３４は第１拡大部ない
し第１フランジ、４２はスプリング、４４は中間スリー
ブ４６は球状外面、５０は中空ピストンの下流端である
他端、５２は第２拡大部ないし第２フランジ、６８は入
口端を示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 車両のフレームに弾性的に取付けられたエンジンの
   排気マニホールドと車両のフレームに固定された排気管
   とを接続する連結装置において、排気マニホールド１２
   の一端を形成し該マニホールドの内径より大きい内径を
   有するスリーブ１４と、 中間スリーブ４４と、 該中間スリーブ４４に向って拡大するテーノ々面７２を
   有する排気管１６と、 前記スリーブ１４と中間スリーブ４４との間に介在して
   前記排気管１６に向って押圧する複数個のばね４２とか
   ら成り、 前記スリーブ１４は前記ばね４２の一端を支承する複数
   個の突起４０を備えるフランジ３４を有し、 前記中間スリーブ４４は一端に傾斜した内面と前記スリ
   ーブ１４の内径に密接して摺動可能に嵌合し球面状に形
   成された外面４６とを有し、他端には前記ばね４２の他
   端を支承する複数個の突起６２を備えるフランジ５２を
   有し、 前記排気管１６のテーパ面７２は前記中間スリーブ４４
   との接触面においてスリーブ４４の内径より大きい内径
   を形成するテーパ面であることを特徴とするスリップジ
   ヨイント連結装置。