JPH08312341A - 自動車用排気系の継手装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 自動車用排気系に取り付けられる第１の排気
管と第２の排気管をフランジにより同軸状態で接続する
自動車用排気系の継手装置において、フランジ溶接に伴
う不具合の解消と、高いシール性確保と、管軸のズレ防
止とを併せて達成すること。 【構成】 第１のフランジ２及び第２のフランジ４を、
非溶接による係止構造によりそれぞれの排気管１，３の
端部に取り付け、第１のフランジ２と第２のフランジ４
との間に、互いに引きつけあう方向の付勢力を与えるス
プリング６を設け、両排気管１，３の継手部からのガス
漏れを防止する環状シール材９を、両排気管１，３の端
部によりシール外周を囲むように形成されたシールポケ
ット１０内に収納し、スプリング６により圧接力が常に
付与されるシール材とした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、自動車用排気系に取り
付けられる第１の排気管と第２の排気管をフランジによ
り同軸状態で接続する自動車用排気系の継手装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、フランジタイプの自動車用排気系
の継手装置としては、例えば、実開平４−７１８８９号
公報に記載のものが知られている。

【０００３】この継手装置は、第１の排気管と第２の排
気管の端部のそれぞれに溶接により固定されるフランジ
と、継手部からのガス漏れ防止のためのシール材と、２
つのフランジ同士を連結するボルト・ナットを主要な構
成とする。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の自動車用排気系の継手装置にあっては、フランジを
排気管の端部に溶接により固定するようにしているた
め、下記に列挙するような問題点がある。

【０００５】(1) 溶接不良の発生（溶断，アンダーカッ
ト等） (2) 溶接工数によるコストアップ (3) 溶接による作業環境の悪化 (4) 溶接部での排気管亀裂の発生 また、シール材は、拡径部と球面状当接部との間に２面
接触にて挟まれて設けられているため、シール性を確保
するには断面形状が特殊なシール材を用いる必要がある
し、シール材が設けられる部分は排気通路や外気に対し
てオープンであり、規制のないオープン方向にシール材
が片寄り圧縮変形したり偏摩耗となった場合には、２つ
の管軸にズレが生じる。

【０００６】本発明は、上記課題に着目してなされたも
ので、第１の目的とするところは、自動車用排気系に取
り付けられる第１の排気管と第２の排気管をフランジに
より同軸状態で接続する自動車用排気系の継手装置にお
いて、フランジ溶接に伴う不具合の解消と、高いシール
性確保と、管軸のズレ防止とを併せて達成することにあ
る。

【０００７】第２の目的とするところは、簡単でコスト
的に有利であると共にメインテナンス性を向上するフラ
ンジ係止構造により第１の目的を達成することにある。

【０００８】第３の目的とするところは、シール性確保
と管軸ズレ防止に好適なシールポケットにより第１もし
くは第２の目的を達成することにある。

【０００９】第４の目的とするところは、コスト的に有
利な継手装置により第１乃至第３の目的を達成すること
にある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記第１の目的を達成す
るため請求項１記載の自動車用排気系の継手装置では、
端部に第１のフランジが取り付けられた第１の排気管
と、端部に第２のフランジが取り付けられた第２の排気
管と、両排気管の継手部からのガス漏れを防止する環状
シール材を介装し、互いに対向する両フランジ同士を締
結部材により連結する自動車用排気系の継手装置におい
て、前記第１のフランジ及び第２のフランジを、非溶接
による係止構造によりそれぞれの排気管の端部に取り付
け、前記第１のフランジと第２のフランジとの間に、互
いに引きつけあう方向の付勢力を与えるスプリングを設
け、前記環状シール材を、両排気管の端部によりシール
外周を囲むように形成されたシールポケット内に収納
し、前記スプリングにより圧接力が常に付与されるシー
ル材としたことを特徴とする。

【００１１】上記第２の目的を達成するため請求項２記
載の自動車用排気系の継手装置では、請求項１記載の自
動車用排気系の継手装置において、前記フランジの非溶
接による係止構造が、段差によりフランジの軸方向移動
を係止する段差係止構造あるいは凹凸によりフランジの
軸方向移動及び回転方向移動を係止する凹凸係止構造で
あることを特徴とする。

【００１２】上記第３の目的を達成するため請求項３記
載の自動車用排気系の継手装置では、請求項１または請
求項２記載の自動車用排気系の継手装置において、前記
シールポケットが、両排気管のそれぞれの端部に形成さ
れた傾斜部と管軸平行部により、管軸方向の相対変位に
対して平行四辺形を保ちながらシール外周を囲むポケッ
トであることを特徴とする。

【００１３】上記第４の目的を達成するため請求項４記
載の自動車用排気系の継手装置では、請求項１乃至請求
項３記載の自動車用排気系の継手装置において、前記環
状シール材が、断面円形のＯリングガスケットであるこ
とを特徴とする。

【００１４】

【作用】請求項１記載の発明の作用を説明する。

【００１５】第１の排気管と第２の排気管を継ぐ時は、
両排気管の端部によりシール外周を囲むように形成され
たシールポケット内にシール材を収納し、第１の排気管
の端部に取り付けられた第１のフランジと、第２の排気
管の端部に取り付けられた第２のフランジとを締結部材
により連結することで行なわれる。

【００１６】この排気管の連結作業で、第１のフランジ
及び第２のフランジは、非溶接による係止構造によりそ
れぞれの排気管の端部に取り付けられるため、溶断，ア
ンダーカット等の溶接不良の発生や、溶接工数によるコ
ストアップや、溶接による作業環境の悪化や、溶接部で
の排気管亀裂の発生が解消される。

【００１７】また、環状シール材を、両排気管の端部に
よりシール外周を囲むように形成されたシールポケット
内に収納し、両フランジ間のスプリングにより圧接力が
常に付与されるシール材としたため、圧接力によりシー
ルポケット内で変形規制を受けながらシール面を増す方
向にシール材変形が生じ、特殊なシール材を用いないで
も高いシール性が確保される。

【００１８】さらに、両排気管の端部によりシールポケ
ットを形成するようにしているため、シールポケットを
形成する排気管端部構造が互いに径方向の位置を規制し
合うと共に管軸方向の移動のみを可能とするガイド役と
なり、継手部に外力等が加わろうとも管軸のズレが防止
される。

【００１９】請求項２記載の発明の作用を説明する。

【００２０】第１のフランジ及び第２のフランジのそれ
ぞれを排気管の端部に取り付けるにあたっては、段差に
よりフランジの軸方向移動を係止する段差係止構造（非
溶接による係止構造）により取り付けられるか、あるい
は、凹凸によりフランジの軸方向移動及び回転方向移動
を係止する凹凸係止構造（非溶接による係止構造）によ
り取り付けられる。

【００２１】よって、脱着にはナットを抜かなくても緩
めるだけで可能であるため、環状シール材の交換等のメ
インテナンス性が向上する。

【００２２】尚、少なくとも一方のフランジを凹凸によ
りフランジの軸方向移動及び回転方向移動を係止する凹
凸係止構造により取り付けた場合には、２つのフランジ
の回転方向の相対移動が規制されるため、他の部位への
干渉等の防止を図ることができる。

【００２３】請求項３記載の発明の作用を説明する。

【００２４】シールポケットを、両排気管のそれぞれの
端部に形成された傾斜部と管軸平行部により、管軸方向
の相対変位に対して平行四辺形を保ちながらシール外周
を囲むポケットとしたため、スプリング圧接力によるシ
ールポケット内での環状シール材の変形は、傾斜部と管
軸平行部による鈍角な一対のコーナ部分に押し付けられ
ながら４面のシール面積を増す方向にシール材変形が生
じ、例えば、断面円形のガスケットを用いたとしても高
いシール性が確保される。

【００２５】また、一方の排気管の端部に形成された管
軸平行部と他方の排気管とは、互いに管軸方向への平行
移動のみ相対移動可能とするガイド役となり、継手部に
外力等が加わろうとも管軸のズレが確実に防止される。

【００２６】請求項４記載の発明の作用を説明する。

【００２７】環状シール材として断面円形のＯリングガ
スケットと用いるようにしているため、断面が特殊な形
状のガスケット等に場合に比べ、製造コストが安価とな
り、コスト的に有利な継手装置を提供することができ
る。

【００２８】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。

【００２９】まず、構成を説明する。

【００３０】図１は請求項１〜４記載の発明に対応する
実施例の自動車用排気系の継手装置示す全体断面図、図
２は実施例装置の第１のフランジの段差係止構造を示す
図、図３は実施例装置の第２のフランジの凹凸係止構造
を示す図、図４は図３のＡ−Ａ線断面図、図５は実施例
装置のシールポケット部を示す拡大断面図である。

【００３１】図１において、１は第１の排気管、２は第
１のフランジ、３は第２の排気管、４は第２のフラン
ジ、５はボルト・ナット（締結部材）、６はスプリン
グ、７は段差係止構造、８は凹凸係止構造、９は環状シ
ール材、１０はシールポケットである。

【００３２】前記第１の排気管１は、端部に第１のフラ
ンジ２が段差によりフランジの軸方向移動を係止する非
溶接による段差係止構造７により取り付けられている。

【００３３】前記第２の排気管３は、端部に第２のフラ
ンジ４が凹凸によりフランジの軸方向移動及び回転方向
移動を係止する非溶接による凹凸係止構造８により取り
付けられている。

【００３４】前記互いに対向する両フランジ２，４同士
は、周上２箇所においてボルト・ナット５により連結さ
れていると共に、ナットと第２のフランジ４との間に介
装されたスプリング６により、第１のフランジ２と第２
のフランジ４との間に互いに引きつけあう方向の付勢力
が与えられている。

【００３５】前記環状シール材９は、両排気管１，３の
端部によりシール外周を囲むように形成されたシールポ
ケット１０内に収納し、前記スプリング６により圧接力
が常に付与される状態で設けられている。

【００３６】前記段差係止構造７は、図２に示すよう
に、第１のフランジ２の基部に、第１の排気管１の外径
よりわずかに大きな内径を有する短筒部２ａと、第１の
排気管１の第１傾斜部１ａに対応する傾斜面を有する傾
斜部２ｂとを形成することで構成されている。

【００３７】前記凹凸係止構造８は、図３及び図４に示
すように、第２のフランジ４の係止基部４ａに、開口端
４ｂ’と係止端４ｂ”を有する係止溝４ｂを形成し、第
２の排気管３に係止溝４ｂと係合する係止突起３ａ（エ
ンボス加工による）を形成することで構成されている。

【００３８】前記シールポケット１０は、図５に示すよ
うに、第１の排気管１の端部に形成された第１傾斜部１
ａ及び第１管軸平行部１ｂと、第２の排気管３の端部に
形成された第２傾斜部３ａ及び第２管軸平行部３ｂとを
対向して組み合わせ、両排気管１，３の管軸方向の相対
変位に対して平行四辺形を保ちながら環状シール材９の
外周を囲むように構成される。

【００３９】ここで、環状シール材９としては、黒鉛を
含浸させたワイヤ繊維の外周をステンレス板にて囲んだ
断面円形のＯリングガスケットが使用されている。

【００４０】次に、作用を説明する。

【００４１】［排気管連結時］第１の排気管１と第２の
排気管３を継ぐ時は、両排気管１，３の端部によりシー
ル外周を囲むように形成されたシールポケット１０内に
環状シール材９を収納し、第１の排気管１の端部に取り
付けられた第１のフランジ２と、第２の排気管３の端部
に取り付けられた第２のフランジ４とをボルト・ナット
５により連結することで行なわれる。

【００４２】ここで、第２のフランジ４は、軸方向移動
及び回転方向移動を係止する非溶接による凹凸係止構造
８により取り付けられているため、脱着時には、ボルト
・ナット５を完全に抜かなくても緩めるだけで脱着が可
能であり、環状シール材９等の部品交換時に作業性が向
上し、継手装置のメインテナンスが容易となる。

【００４３】［フランジ取付時］第１のフランジ２を第
１の排気管１の端部に取り付けるにあたっては、図２に
示すように、第１の排気管１の継手部反対側から第１の
フランジ２を差し込み、傾斜部２ｂを第１の排気管１の
第１傾斜部１ａに係止させることで、第１のフランジ２
の図面右方向への軸方向移動が係止される。

【００４４】第２のフランジ４を第２の排気管３の端部
に取り付けるにあたっては、図３に示すように、第２の
排気管３の継手部側から第２のフランジ４を差し込み、
係止突起３ａが、矢印のように開口端４ｂ’から係止端
４ｂ”まで至るように係止溝４ｂを移動させ、係止端４
ｂ”位置にて係止突起３ａと凹凸係止させることで、第
２フランジ４の図面左方向への軸方向移動及び回転方向
移動が係止される。

【００４５】このように、第１のフランジ２及び第２の
フランジ４は、非溶接による段差係止構造７及び凹凸係
止構造８によりそれぞれの排気管１，３の端部に取り付
けられるため、溶断，アンダーカット等の溶接不良の発
生や、溶接工数によるコストアップや、溶接による作業
環境の悪化や、溶接部での排気管亀裂の発生が解消され
る。

【００４６】また、第２のフランジ４は、凹凸係止構造
８により軸方向移動及び回転方向移動に対し係止（規
制）されるため、取付状態では第１のフランジ２と第２
のフランジ４との相対回転が生じることなく、他の隣接
部位へのボルト・ナット５の干渉等が防止される。

【００４７】［シール作用］環状シール材９を、両排気
管１，３の端部によりシール外周を囲むように形成され
たシールポケット１０内に収納し、両フランジ２，４間
のスプリング６により圧接力を常に付与すると共に、シ
ールポケット１０を、両排気管１，３のそれぞれの端部
に形成された傾斜部１ａ，３ａと管軸平行部１ｂ，３ｂ
により、管軸方向の相対変位に対して平行四辺形を保ち
ながらシール外周を囲むポケットとしたため、スプリン
グ圧接力によるシールポケット１０内での環状シール材
９の変形は、図５に示すように、第１傾斜部１ａと第１
管軸平行部１ｂによる鈍角なコーナ部分と、第２傾斜部
３ａと第２管軸平行部３ｂによる鈍角なコーナ部分との
対角配置による一対のコーナ部分に押し付けられながら
４面のシール面積を増す方向にシール材変形が生じる。

【００４８】よって、従来技術のように、特殊なシール
材を用いることなく、実施例のように、コスト的に有利
な断面円形のＯリングガスケットを用いたとしても排気
ガスを外部に漏らさない高いシール性が確保される。

【００４９】［管軸ズレ防止作用］第１の排気管１の端
部に形成された管軸平行部１ｂの内周面と第２の排気管
３の外周面及び第２の排気管２の端部に形成された管軸
平行部３ｂの外周面と第１の排気管１の内周面とは、互
いに管軸方向への平行移動のみ相対移動可能とするガイ
ド役となり、継手部に外力等が加わろうとも２つの排気
管１，３の管軸のズレが確実に防止される。

【００５０】次に、効果を説明する。

【００５１】（１）自動車用排気系に取り付けられる第
１の排気管１と第２の排気管３をフランジにより同軸状
態で接続する自動車用排気系の継手装置において、第１
のフランジ２及び第２のフランジ４を、非溶接による係
止構造によりそれぞれの排気管１，３の端部に取り付
け、第１のフランジ２と第２のフランジ４との間に、互
いに引きつけあう方向の付勢力を与えるスプリング６を
設け、両排気管１，３の継手部からのガス漏れを防止す
る環状シール材９を、両排気管１，３の端部によりシー
ル外周を囲むように形成されたシールポケット１０内に
収納し、スプリング６により圧接力が常に付与されるシ
ール材としたため、フランジ溶接に伴う不具合の解消
と、高いシール性確保と、管軸のズレ防止とを併せて達
成することができる。

【００５２】（２）第１のフランジ２の非溶接による係
止構造を、段差によりフランジの軸方向移動を係止する
段差係止構造７とし、第２のフランジ４の非溶接による
係止構造を、凹凸によりフランジの軸方向移動及び回転
方向移動を係止する凹凸係止構造８としたため、簡単で
コスト的に有利であると共にメインテナンス性を向上す
るフランジ係止構造とすることができる。

【００５３】加えて、両フランジ２，４の一方には凹凸
係止構造８を採用しているため、取付状態では第１のフ
ランジ２と第２のフランジ４との相対回転が生じること
なく、他の隣接部位へのボルト・ナット５の干渉等を防
止することができる。

【００５４】（３）シールポケット１０を、両排気管
１，３のそれぞれの端部に形成された傾斜部１ａ，３ａ
と管軸平行部１ｂ，３ｂにより、管軸方向の相対変位に
対して平行四辺形を保ちながら環状シール材９の外周を
囲むポケットとしたため、シール性確保と管軸ズレ防止
に好適なシールポケットとすることができる。

【００５５】（４）環状シール材９を、断面円形のＯリ
ングガスケットとしたため、コスト的に有利な継手装置
を提供することができる。

【００５６】以上、実施例を図面により説明してきた
が、具体的な構成は実施例に限られるものではなく、本
発明の要旨を逸脱しない範囲における変更や追加等があ
っても本発明に含まれる。

【００５７】例えば、実施例では、フランジの非溶接に
よる係止構造として段差係止構造及び凹凸係止構造の例
を示したが、非溶接によりフランジを排気管の端部に係
止できる構造であれば実施例の構造に限られない。

【００５８】また、シールポケットの形状も実施例にて
示した平行四辺形に限られるものではなく、さらに、環
状シール材もシールポケットの形状設定に応じて断面円
形以外の形状のものを用いるようにしても良い。

【００５９】

【発明の効果】請求項１記載の本発明にあっては、自動
車用排気系に取り付けられる第１の排気管と第２の排気
管をフランジにより同軸状態で接続する自動車用排気系
の継手装置において、第１のフランジ及び第２のフラン
ジを、非溶接による係止構造によりそれぞれの排気管の
端部に取り付け、第１のフランジと第２のフランジとの
間に、互いに引きつけあう方向の付勢力を与えるスプリ
ングを設け、両排気管の継手部からのガス漏れを防止す
る環状シール材を、両排気管の端部によりシール外周を
囲むように形成されたシールポケット内に収納し、スプ
リングにより圧接力が常に付与されるシール材としたた
め、フランジ溶接に伴う不具合の解消と、高いシール性
確保と、管軸のズレ防止とを併せて達成することができ
るという効果が得られる。

【００６０】請求項２記載の本発明にあっては、請求項
１記載の自動車用排気系の継手装置において、フランジ
の非溶接による係止構造を、段差によりフランジの軸方
向移動を係止する段差係止構造あるいは凹凸によりフラ
ンジの軸方向移動及び回転方向移動を係止する凹凸係止
構造としたため、簡単でコスト的に有利であると共にメ
インテナンス性を向上するフランジ係止構造により上記
効果を得ることができる。

【００６１】請求項３記載の本発明にあっては、請求項
１または請求項２記載の自動車用排気系の継手装置にお
いて、シールポケットを、両排気管のそれぞれの端部に
形成された傾斜部と管軸平行部により、管軸方向の相対
変位に対して平行四辺形を保ちながらシール外周を囲む
ポケットとしたため、シール性確保と管軸ズレ防止に好
適なシールポケットにより上記請求項１または請求項２
記載の効果を得ることができる。

【００６２】請求項４記載の本発明にあっては、請求項
１乃至請求項３記載の自動車用排気系の継手装置におい
て、環状シール材を、断面円形のＯリングガスケットと
したため、コスト的に有利な継手装置により請求項１乃
至請求項３記載の効果を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明実施例の自動車用排気系の継手装置を示
す全体断面図である。

【図２】実施例装置の第１のフランジの段差係止構造を
示す図である。

【図３】実施例装置の第２のフランジの凹凸係止構造を
示す図である。

【図４】図３のＡ−Ａ線断面による凹凸係止構造を示す
図である。

【図５】実施例装置のシールポケット部を示す拡大断面
図である。

【符号の説明】

１ 第１の排気管 ２ 第１のフランジ ３ 第２の排気管 ４ 第２のフランジ ５ ボルト・ナット（締結部材） ６ スプリング ７ 段差係止構造 ８ 凹凸係止構造 ９ 環状シール材 １０ シールポケット

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 端部に第１のフランジが取り付けられた
   第１の排気管と、端部に第２のフランジが取り付けられ
   た第２の排気管と、両排気管の継手部からのガス漏れを
   防止する環状シール材を介装し、互いに対向する両フラ
   ンジ同士を締結部材により連結する自動車用排気系の継
   手装置において、 前記第１のフランジ及び第２のフランジを、非溶接によ
   る係止構造によりそれぞれの排気管の端部に取り付け、 前記第１のフランジと第２のフランジとの間に、互いに
   引きつけあう方向の付勢力を与えるスプリングを設け、 前記環状シール材を、両排気管の端部によりシール外周
   を囲むように形成されたシールポケット内に収納し、前
   記スプリングにより圧接力が常に付与されるシール材と
   したことを特徴とする自動車用排気系の継手装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の自動車用排気系の継手装
   置において、 前記フランジの非溶接による係止構造が、段差によりフ
   ランジの軸方向移動を係止する段差係止構造あるいは凹
   凸によりフランジの軸方向移動及び回転方向移動を係止
   する凹凸係止構造であることを特徴とする自動車用排気
   系の継手装置。
3. 【請求項３】 請求項１または請求項２記載の自動車用
   排気系の継手装置において、 前記シールポケットが、両排気管のそれぞれの端部に形
   成された傾斜部と管軸平行部により、管軸方向の相対変
   位に対して平行四辺形を保ちながらシール外周を囲むポ
   ケットであることを特徴とする自動車用排気系の継手装
   置。
4. 【請求項４】 請求項１乃至請求項３記載の自動車用排
   気系の継手装置において、 前記環状シール材が、断面円形のＯリングガスケットで
   あることを特徴とする自動車用排気系の継手装置。