JPH06331502A - 内燃機関試験装置の排気管接続装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 排気管24Ａ〜24Ｃの先端に設けたアダプタ30
Ａ〜30Ｃを、基部フランジ31に連結したベローズ32と、
ベローズ32の遊端に連結しかつ排気部３に接続自在な先
部フランジ33と、両フランジ31，33間の距離を規制する
筒状のストッパ体34により構成し、ストッパ体34を一方
のフランジ31，33に連結した。 【効果】 排気ガス熱による排気部と排気管の伸び差
を、ベローズの弾性（ばね）効果により吸収でき、伸び
差の応力による排気管の変形を防止でき、排気部に対す
る排気管の接続は、すきまによる排気ガス洩れを招くこ
となく、常に好適に行える。排気管と排気部との対向位
置に生じたずれはベローズの変形により補正できる。筒
状のストッパ体による当接は、ずれがどの方向であって
も常に好適に行え、当接による接続はアダプタの破損な
ど招くことなく行える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、たとえば自動車組立て
工場において、車体に組み込む前の内燃機関に対して性
能試験を行う際に、この内燃機関の排気部に対して試験
装置側の排気管を接続・分離させるのに採用される内燃
機関試験装置の排気管接続装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の装置としては、たとえば
実開平２−122342号公報に見られる構成が提供されてい
る。この従来構成は、内燃機関を支持自在なベース板に
配管用のジャンクションを設け、このジャンクションに
設けた排気管部に基端が接続した可撓性の耐熱ホ―スを
設け、この耐熱ホ―スの先端に、内燃機関の排気部に連
通自在でかつ吸着自在なアダプタを設けるとともに、こ
のアダプタにグリップを設けている。

【０００３】この従来構成によると、ベ―ス板上に内燃
機関を載置したのち、アダプタを排気部に対向させ、そ
してアダプタを接近動させることで、このアダプタを排
気部に連通し得るとともに、アダプタを排気部に吸着さ
せて固定化し得る。またアダプタの分離は、吸着力に打
ち勝つ力でアダプタを離間動させればよい。そして内燃
機関を運転しての試験時に、内燃機関で発生し排気部か
ら排出される排気ガスは耐熱ホースを介して回収され
る。

【０００４】しかし、上記の従来構成によると、排気部
に対してアダプタを磁石により吸着させた状態におい
て、内燃機関の試験時に排出される排気ガスの熱によっ
てアダプタが次第に加熱され、その結果、磁石の高温減
磁による吸着力の低下を招くとともに、分離作業はアダ
プタが高温のために容易に迅速に行えず、作業性が悪い
という問題があった。

【０００５】このような吸着と作業性の問題を解決する
ため、耐熱ホースに代えて、ジャンクションに連通した
排気管を内燃機関の排気部に対向させて設け、自動接近
・離間（昇降）させて直接、内燃機関の排気部に接続さ
せる構成が考えられる。このような排気管接続装置の構
成の一例を図10により説明する。

【０００６】図10において、排気管50は、内燃機関51を
支持自在なテストベンチ52に内燃機関51から排出される
排気ガスを導き、ジャンクション（図示せず）を介して
テストベンチ52外へ排出するものであり、内燃機関51の
排気部53に対向して設けられ、接近・離間自在に構成さ
れている。この排気管50の先端に、内燃機関51の排気部
53に接続するリング状のフランジ54を設けている。また
内燃機関51の排気部53は、内燃機関51内の排気ガスの管
路となる筒体55の先端に筒状のフランジ56を設けて形成
されている。

【０００７】この従来構成によると、テストベンチ52上
に内燃機関51を載置したのち、この内燃機関51の排気部
53（フランジ56）に排気管50（フランジ54）を対向さ
せ、そして排気管50を接近動させることで、フランジ54
を排気部53のフランジ56に接合して管路の筒体55に排気
管50を連通し、固定化し得る。またフランジ54の分離
は、排気管50を離間動させることにより行われる。そし
て内燃機関51の運転試験時に、内燃機関51で発生し排気
部53から排出される排気ガスは、排気管50を介して回収
される。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかし、この図10に示
した従来構成によると、内燃機関51の試験時、排気ガス
の熱により排気部53と排気管50が次第に加熱され、その
結果、排気部53と排気管50との間に伸び差が発生し、よ
ってこの伸び差の応力により排気管50に変形が生じ、次
回の試験時に排気部53と排気管50との接続部にすきまが
生じて排気ガスが洩れたり、接続ができなくなるという
問題があった。

【０００９】本発明の目的とするところは、内燃機関の
試験時の排気管の変形を防止し得るとともに、接続は破
損など招くことなく常に好適に行える内燃機関試験装置
の排気管接続装置を提供する点にある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明の内燃機関試験装置の排気管接続装置は、内燃機
関を支持自在なベンチに設置され、前記内燃機関の排気
部に接続する排気管の接続装置であって、前記排気管の
先端に設けたアダプタを、排気管の先端に取り付けた基
部フランジと、この基部フランジに連結したベローズ
と、このベローズの遊端に連結しかつ前記排気部に接続
自在な先部フランジと、両フランジ間の距離を規制する
ストッパ体とにより構成し、このストッパ体を、前記ベ
ローズに外嵌する筒状に形成するとともに、いずれか一
方のフランジに連結している。

【００１１】

【作用】上記構成によると、排気部にアダプタを対向さ
せ、そしてアダプタを接近動させると、先部フランジが
排気部に嵌合して当接し得、そしてベローズの弾性に抗
して、すなわちベローズを縮めながら先部フランジに基
部フランジを接近動させたのち、先部フランジにストッ
パ体を当接し得、以て排気部と排気管は連通し固定化し
得る。運転試験時に内燃機関で発生し排気部から排出さ
れる排気ガスは、排気管を介して回収し得、その際に排
気ガス熱による排気部と排気管の伸び差は、ベローズの
弾性（ばね）効果により吸収し得、排気管の変形を防止
し得る。

【００１２】また、排気管を接近動させて排気部に接続
させる際、その対向位置にずれが生じた場合、排気管と
排気部はベローズの変形により補正されて接続し、以て
対向位置がずれた場合にも排気ガスの洩れを防止し得
る。さらにストッパ体による当接は、このストッパ体が
筒状であることから、ずれがどの方向であっても常に好
適に行われ、以て当接による接続はアダプタの破損など
招くことなく行える。

【００１３】

【実施例】以下に、本発明の一実施例を図１〜図７に基
づいて説明する。図５において、テストベンチ１に支持
される内燃機関２は排気部３を有し、この排気部３は、
内燃機関２内の排気ガスの管路となる筒体４の先端に筒
状のフランジ５を設けて形成されている。10は支持板で
あり、テストベンチ１上に設置された昇降用シリンダ11
により上下動自在に支持されており、この支持板11上に
集合管20が立設されている。

【００１４】この集合管20は、図５，図６に示すよう
に、互いに嵌合状態の３本の仕切管21Ａ，21Ｂ，21Ｃか
ら構成され、これら仕切管21Ａ，21Ｂ，21Ｃにより排気
ガスの部屋が形成されている。各仕切管21Ａ，21Ｂ，21
Ｃには、異なる高さで、かつ異なる位相で外部への連通
路22Ａ，22Ｂ，22Ｃが設けられ、さらに各仕切管21Ａ，
21Ｂ，21Ｃは負圧の近くまでその高さが延長されてい
る。

【００１５】また、集合管20には、その外部の仕切管21
Ａに上下３本のリング状ボス23Ａ，23Ｂ，23Ｃが水平に
回動自在に、かつ各連通路22Ａ，22Ｂ，22Ｃを塞ぐよう
に設けられている。これらリング状ボス23Ａ，23Ｂ，23
Ｃには、それぞれ排気管24Ａ，24Ｂ，24Ｃが固定されて
おり、そして各排気管24Ａ，24Ｂ，24Ｃの先端にはアダ
プタ30Ａ，30Ｂ，30Ｃが設けられる。

【００１６】各排気管24Ａ，24Ｂ，24Ｃの管路25Ａ，25
Ｂ，25Ｃはリング状ボス23Ａ，23Ｂ，23Ｃ内を貫通し、
集合管20側に開口している。またリング状ボス23Ａ，23
Ｂ，23Ｃの外側部の中心には、リング状ボス23Ａ，23
Ｂ，23Ｃの中心と同じ高さに水平に設置された回動用シ
リンダ12Ａ，12Ｂ，12Ｃのロッド13Ａ，13Ｂ，13Ｃの先
端が固定され、回動用シリンダ12Ａ，12Ｂ，12Ｃの所定
の駆動によりリング状ボス23Ａ，23Ｂ，23Ｃは回動し、
排気管24Ａ，24Ｂ，24Ｃの管路管路25Ａ，25Ｂ，25Ｃは
仕切管21Ａ，21Ｂ，21Ｃの連通路22Ａ，22Ｂ，22Ｃと連
通し、かつ内燃機関２の排気部３にアダプタ30Ａ，30
Ｂ，30Ｃが対向する。

【００１７】前記アダプタ30Ａ，30Ｂ，30Ｃは、図１、
図２に示すように、排気管24Ａ，24Ｂ，24Ｃの先端に取
り付けた基部フランジ31と、この基部フランジ31に連結
したベローズ32と、このベローズ32の遊端に連結しかつ
前記排気部３に接続自在な先部フランジ33と、両フラン
ジ31，33間の距離を規制するストッパ体34とにより構成
される。

【００１８】前記基部フランジ31は、その中央部に貫通
孔35を有するとともに、外縁の複数箇所に凹部36を有す
る。そして、この凹部36に作用するボルト・ナット37に
より前記排気管24Ａ，24Ｂ，24Ｃの先端に着脱自在に取
り付けられる。前記ベローズ32は断面が波形の成形ベロ
ーズであって、その基端を基部フランジ31に溶接により
連結しており、その際にベローズ32は貫通孔35に連通す
る。

【００１９】前記先部フランジ33は、前記筒状のフラン
ジ５に内嵌自在な円板状であって、その中央部に貫通孔
38を有する。そして先部フランジ33に、前記ベローズ32
の先端を溶接により連結しており、その際にベローズ32
は貫通孔38に連通する。また前記ストッパ体34は、前記
ベローズ32に外嵌する筒状に形成するとともに、前記基
部フランジ31（または先部フランジ33）に溶接により連
結している。なお各排気管24Ａ，24Ｂ，24Ｃ、およびそ
のアダプタ30Ａ，30Ｂ，30Ｃは、内燃機関２のタイプに
応じてその形状を異らせている。

【００２０】図７に昇降用シリンダ11、回動用シリンダ
12、およびこれらシリンダ11，12の制御装置40の制御構
成を示す。この制御装置40には、操作パネル41が設けら
れており、操作パネル41に、内燃機関２のタイプの設定
スイッチ42と、排気管接続スイッチ43と、排気管分離ス
イッチ44が設けられ、これらスイッチ42，43，44は、制
御装置40に接続されている。この制御装置40はマイクロ
コンピュータから構成され、予め内燃機関２のタイプに
合致するアダプタ30Ａ，30Ｂ，30Ｃが記憶され、アダプ
タ30Ａ，30Ｂ，30Ｃ毎に、アダプタ30Ａ，30Ｂ，30Ｃと
内燃機関２を接続するために支持板10を上昇させる高さ
のデータが記憶されている。

【００２１】以下に上記実施例による作用を説明する。
まず、内燃機関２をテストベンチ３に支持させた後、こ
の内燃機関２のタイプを設定スイッチ42で設定し、排気
管接続スイッチ43を操作する。この設定、および操作に
より、制御装置40は、回動用シリンダ12Ａ，12Ｂ，12Ｃ
のうちの１つを選択して駆動し、この内燃機関２の排気
部３に一致するアダプタ30Ａ，30Ｂ，30Ｃを旋回させて
仕切管21Ａ，21Ｂ，21Ｃに連通させ、また昇降用シリン
ダ11を駆動して、選択されたアダプタ30Ａ，30Ｂ，30Ｃ
を接近動させることで、このアダプタ30Ａ，30Ｂ，30Ｃ
を排気部３に連通し、かつ固定化する。

【００２２】またアダプタ30Ａ，30Ｂ，30Ｃの分離は、
排気管分離スイッチ44を操作することにより、制御装置
40によって、昇降用シリンダ11を逆駆動し、回動用シリ
ンダ12Ａ，12Ｂ，12Ｃを選択して逆駆動することにより
行われる。

【００２３】前述した内燃機関２の排気部３に対してア
ダプタ30Ａ，30Ｂ，30Ｃを接続させる際に、図１に示す
ように排気部３のフランジ５にアダプタ30Ａ，30Ｂ，30
Ｃを対向させ、そしてアダプタ30Ａ，30Ｂ，30Ｃを接近
動させる。すると、まず先部フランジ33がフランジ５に
嵌合して当接し、そしてベローズ32の弾性に抗して、す
なわちベローズ32を縮めながら先部フランジ33に基部フ
ランジ31が接近動したのち、図３に示すように、先部フ
ランジ33にストッパ体34を当接し得る。

【００２４】これにより、排気管24Ａ，24Ｂ，24Ｃを排
気部３に連通し得るとともに、排気部３に固定化し得
る。またアダプタ30Ａ，30Ｂ，30Ｃの分離は、フランジ
５に対して離間動させることにより行われる。その際に
ベローズ32は自動的に弾性復元される。

【００２５】このようにして内燃機関２に対しアダプタ
30Ａ，30Ｂ，30Ｃを接続させた状態で、内燃機関２の運
転により所期の試験に移る。この内燃機関２を運転して
の試験時に、内燃機関２で発生し排気部３から排出され
る排気ガスは固定されたアダプタ30Ａ，30Ｂ，30Ｃ、排
気管24Ａ，24Ｂ，24Ｃの管路25Ａ，25Ｂ，25Ｃ、連通路
25Ａ，25Ｂ，25Ｃ、仕切管21Ａ，21Ｂ，21Ｃを介して回
収される。このとき他のアダプタ30Ａ，30Ｂ，30Ｃは仕
切管21Ａ，21Ｂ，21Ｃと連通されない状態にあり、排気
ガスは洩れることはない。

【００２６】その際に排気ガスによる熱により、排気部
３と排気管24Ａ，24Ｂ，24Ｃは次第に加熱されるが、加
熱による排気部３と排気管24Ａ，24Ｂ，24Ｃの伸び差
は、ベローズ32の弾性（ばね）効果により吸収されるこ
とから、この伸び差の応力による排気管24Ａ，24Ｂ，24
Ｃの変形が防止される。

【００２７】また、排気管24Ａ，24Ｂ，24Ｃを接近動さ
せて排気部３に接続させる際、その対向位置にずれが生
じた場合、図４に示すように、排気管24Ａ，24Ｂ，24Ｃ
と排気部３はベローズ32の変形により補正されて接続さ
れ、よって対向位置がずれた場合にも排気ガスの洩れが
防止される。またこのような状態で内燃機関２の運転試
験が行われても、排気管24Ａ，24Ｂ，24Ｃと排気部３の
伸び差はベローズ32のばね効果により吸収され、排気管
24Ａ，24Ｂ，24Ｃの変形が防止される。

【００２８】さらにストッパ体34による当接は、このス
トッパ体34が筒状であることから、ずれがどの方向であ
っても常に好適に行われ、以て当接による接続は、アダ
プタ30Ａ，30Ｂ，30Ｃの破損など招くことなく行える。

【００２９】このように、排気管24Ａ，24Ｂ，24Ｃの先
端に、ベローズ32とストッパ体34とからなるアダプタ30
Ａ，30Ｂ，30Ｃを設けることにより、内燃機関２の運転
に伴う排気ガスの熱における排気管24Ａ，24Ｂ，24Ｃの
変形を防止し得、排気ガス洩れや接続ができなくなると
いう問題を解決し得る。

【００３０】また、排気管24Ａ，24Ｂ，24Ｃと排気部３
の対向位置がずれた場合にも、排気ガスの洩れを防止し
得る。さらに、排気管24Ａ，24Ｂ，24Ｃを自動で、接近
・離間することにより、作業員は高温のために時間をお
くことなく、分離作業を行える。そして筒状のストッパ
体34により、ずれがどの方向であっても常に好適な接続
を行える。

【００３１】上記実施例では、３個の排気管24Ａ，24
Ｂ，24Ｃを回動ならびに昇降自在に設けた形式を示した
が、これは１個の排気管を昇降自在に設けた形式であっ
てもよい。なお前記ベローズ32を、断面が波形の成形ベ
ローズにより構成することで、長期間に亘って好適な復
元性を期待できる。

【００３２】図８、図９は本発明の別の実施例を示す。
すなわちアダプタ30Ａ，30Ｂ，30Ｃは、ベローズ32、ス
トッパ体34、貫通孔35，38をそれぞれダブル（複数）に
形成したもので、排気部３をダブルに有する内燃機関２
に対応し得る。

【００３３】

【発明の効果】上記構成の本発明によると、内燃機関の
排気部に排気管のアダプタを対向させ、接近動させてア
ダプタを排気部に接続させることにより、排気部と排気
管を連通し固定化することができ、運転試験時に、内燃
機関で発生し排気部から排出される排気ガスを排気管を
介して回収するこができる。その際に排気ガス熱による
排気部と排気管の伸び差を、ベローズの弾性（ばね）効
果により吸収でき、伸び差の応力による排気管の変形を
防止でき、以て排気部に対する排気管の接続は、すきま
による排気ガス洩れを招くことなく、常に好適に行うこ
とができる。

【００３４】また、排気管と排気部との対向位置に生じ
たずれはベローズの変形により補正でき、以て対向位置
がずれた場合にも排気ガス洩れのない接続を行うことが
できる。さらに筒状のストッパ体による当接は、ずれが
どの方向であっても常に好適に行うことができて、当接
による接続はアダプタの破損など招くことなく行うこと
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示し、内燃機関試験装置の
排気管接続装置の接続部分離状態の一部縦断正面図であ
る。

【図２】同排気管接続装置のアダプタの平面図である。

【図３】同排気管接続装置の接続部接続状態の一部縦断
正面図である。

【図４】同排気管接続装置の接続部接続状態の一部縦断
正面図である。

【図５】同排気管接続装置を備えたテストベンチの正面
図である。

【図６】同排気管接続装置の集合管の縦断面図である。

【図７】同排気管接続装置の制御構成図である。

【図８】本発明の別の実施例を示し、内燃機関試験装置
の排気管接続装置のアダプタの一部縦断正面図である。

【図９】同排気管接続装置のアダプタの平面図である。

【図10】従来の内燃機関試験装置の排気管接続装置を備
えたテストベンチの概略図である。

【符号の説明】

１ テストベンチ ２ 内燃機関 ３ 排気部 ５ フランジ 10 支持板 11 昇降用シリンダ 12Ａ 回動用シリンダ 12Ｂ 回動用シリンダ 12Ｃ 回動用シリンダ 20 集合管 21Ａ 仕切管 21Ｂ 仕切管 21Ｃ 仕切管 23Ａ リング状ボス 23Ｂ リング状ボス 23Ｃ リング状ボス 24Ａ 排気管 24Ｂ 排気管 24Ｃ 排気管 30Ａ アダプタ 30Ｂ アダプタ 30Ｃ アダプタ 31 基部フランジ 32 ベローズ 33 先部フランジ 34 ストッパ体 35 貫通孔 38 貫通孔 40 制御装置

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内燃機関を支持自在なベンチに設置さ
   れ、前記内燃機関の排気部に接続する排気管の接続装置
   であって、前記排気管の先端に設けたアダプタを、排気
   管の先端に取り付けた基部フランジと、この基部フラン
   ジに連結したベローズと、このベローズの遊端に連結し
   かつ前記排気部に接続自在な先部フランジと、両フラン
   ジ間の距離を規制するストッパ体とにより構成し、この
   ストッパ体を、前記ベローズに外嵌する筒状に形成する
   とともに、いずれか一方のフランジに連結したことを特
   徴とする内燃機関試験装置の排気管接続装置。