JPH09280443A - 管継手装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 仕切壁によって区画されて並設された複数の
上流管と、仕切壁によって区画されて並設された複数の
下流管を屈曲可能に接続するものにおいて、並設する管
相互の気密性を保持しつつ接続部の全方向の大きな屈曲
を可能にする。 【解決手段】 仕切壁１ａ，２ａによって区画されて並
設された複数の上流管１，２と、仕切壁６ａ，７ａによ
って区画されて並設された複数の下流管６，７とを屈曲
可能に接続する。上記上流側仕切壁１ａ，２ａと下流側
仕切壁６ａ，７ａとの間に、気密性を有する弾性体１４
を配する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は管継手装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、並列的に隣接しかつ仕切られた２
本の上流管と、並列的に隣接しかつ仕切られた２本の下
流管を、仕切り状態で連結するとともにその上流管と下
流管の振動を吸収する管継手が要求されている。

【０００３】このような管継手としては、例えば図１４
に示すような自動車等のエンジン１００の２本のエキゾ
ーストマニホールド１０１，１０３を、管継手１０５を
介して２本の排気管１０６，１０７に連結し、また、他
の２本のエキゾーストマニホールド１０２，１０４を、
管継手１１０を介して２本の排気管１０８，１０９に連
結する場合に使用される。

【０００４】そして、この管継手１０５，１１０の構造
として、例えば図１５及び図１６に示すものが特開昭６
１−８４１２２号公報に開示されている。この従来構造
について説明する。

【０００５】図１５は上記２本のエキゾーストマニホー
ルド１０１，１０３と排気管１０６，１０７との連結構
造を示す。２本のエキゾーストマニホールド１０１，１
０３は仕切壁１１１で仕切られて並列に設けられ、外周
にはフランジ１１２が一体形成されている。該フランジ
１１２の内周部には円錐面からなる摺動面１１２ａが形
成されている。

【０００６】２本の排気管１０６，１０７は仕切壁１１
３で仕切られて並列に設けられ、その外周にはフランジ
１１４が固設されている。該フランジ１１４には、外周
面が上記摺動面１１２ａに摺動可能に嵌合する円錐面１
１５ａを有する密封環状部材１１５が設けられている。
更に上記フランジ１１４には締付けカラー１１６が備え
られている。

【０００７】上記フランジ１１２にはボルト１１７が立
設され、該ボルト１１７に上記締付けカラー１１６が遊
嵌され、更に、上記ボルト１１７の頭部と上記締付けカ
ラー１１６間にスプリング１１８が圧縮介在されてお
り、スプリング１１８により、上記密封環状部材１１５
を上記摺動面１１２ａに圧接し、エキゾーストマニホー
ルド１０１，１０３と排気管１０６，１０７が相対屈曲
可能に接続されている。

【０００８】１１９は仕切板で、剛性の高い金属板で形
成されており、上記エキゾーストマニホールド側仕切壁
１１１と上記排気管側仕切壁１１３間に、これらと直列
的に配置され、その下流側部１１９ａは排気管側仕切壁
１１３に嵌合保持され、上流側端面１１９ｂは上記エキ
ゾーストマニホールド側仕切壁１１１の端面１１１ａに
当接している。

【０００９】更に上記エキゾーストマニホールド側仕切
壁１１１の端面１１１ａと仕切板１１９の上流側端面１
１９ｂは、図１５の紙面の表裏方向に図１６に示すよう
に円弧状に形成されており、この円弧方向Ａは図１４に
示すエンジン１００のロール軸（クランク軸）１２０を
中心とするローリング方向Ａになっている。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】通常、エンジンの主揺
動方向はクランク軸を中心としたローリング方向ではあ
るが、ピッチングやヨーイングの揺動も付随して発生す
る。

【００１１】上記従来構造においては、仕切壁１１１の
端面１１１ａと仕切板１１９の上流側端面１１９ｂが図
１６に示すような円弧面に形成されていることにより、
図１４の矢印Ａに示すローリングに対しては、仕切壁１
１１と仕切板１１９が有効に相対移動してエキゾースト
マニホールド１０１，１０３と排気管１０６，１０７の
大きな相対屈曲に対応できるが、仕切板１１９が可撓性
を有しない剛性の高い板で形成され、かつ仕切壁１１１
の端面１１１ａと仕切板１１９の上流側端面１１９ｂに
おける板厚（図１５における左右方向の幅）が小さいこ
とから、図１４の矢印Ｂで示すピッチング方向や矢印Ｃ
で示すヨーイング方向への摺動については、仕切板１１
９の端面１１９ｂが仕切壁１１１の端面１１１ａから外
れ、気密性を保持した相対屈曲には対応できない問題が
ある。

【００１２】更に仕切板１１９は剛性の高い金属板であ
るため、屈曲時の摺動により摩耗して隙間が生じ、この
隙間によって気密性が損なわれ、排気ガスが他方の管へ
洩れてエンジン性能に影響を及ぼしたり、更には、仕切
壁１１１と仕切板１１９が衝突して打音が発生する問題
もある。

【００１３】そこで本発明は、上記のような問題を解決
する管継手を提供することを目的とするものである。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、請求項１記載の第１の発明は、仕切壁（１ａ，２
ａ）によって区画されて並設された複数の上流管（１，
２）と、仕切壁（６ａ，７ａ）によって区画されて並設
された複数の下流管（６，７）とを屈曲可能に接続する
管継手装置において、上記上流側仕切壁（１ａ，２ａ）
と下流側仕切壁（６ａ，７ａ）との間に、気密性を有す
る弾性体（１４，３０）を配したことを特徴とするもの
である。

【００１５】本発明においては、上流管（１ａ）（２
ａ）と、下流管（６ａ）（７ａ）が全方向のいずれの方
向に大きく屈曲しても弾性体（１４，３０）が追従変形
し、接続部において、並設された管の通路相互の気密性
を保持して振動を吸収する。更に弾性体による仕切りで
あるため、屈曲時での打音も発生しない。

【００１６】請求項２記載の第２の発明は、上記の弾性
体（１４）が、上流側の仕切壁（１ａ，２ａ）と下流側
の仕切壁（６ａ，７ａ）のいずれか一方に保持され、他
方に摺動可能に接していることを特徴とするものであ
る。

【００１７】本第２の発明も上記と同様の作用をなす。
請求項３記載の第３の発明は、上記第１の発明における
弾性体（３０）が、上流側の仕切壁（１ａ，２ａ）と下
流側の仕切壁（６ａ，７ａ）の双方にて保持されている
ことを特徴とするものである。

【００１８】本第３の発明においては、屈曲時において
弾性体（３０）が上流側仕切壁と下流側仕切壁に対して
摺動しない。したがって、摺動するものに比べて上記の
気密性が一層向上する。更に、摺動による弾性体（３
０）の磨耗がないので弾性体（３０）の耐久性も向上す
る。

【００１９】更に請求項４記載の第４発明は、上記第
１，第２，第３の発明の弾性体（１４，３０）が、金属
繊維を圧縮成形してなるワイヤメッシュであることを特
徴とするものである。

【００２０】本第４の発明においては、弾性体が気密性
を有するとともに高耐熱性を有し、例えば、エンジンの
排気系に使用する場合に有効である。

【００２１】

【発明の実施の形態】図に示す実施例に基づいて本発明
の実施の形態について説明する。図１乃至図４は本発明
の第１実施例を示す。

【００２２】１は流路を有する一方の上流管、２は流路
を有する他方の上流管で、その流出口部は、管軸方向に
沿って区画された仕切壁１ａ，２ａで仕切られており、
その横断面形状は図３に示すように一方の上流管１と他
方の上流管２を半円形に形成し、その両仕切壁１ａ，２
ａを接合して形成されている。

【００２３】上記両管１，２の出口部外周には上流側フ
ランジ３が溶接等により固設されている。該上流側フラ
ンジ３における下流側面には環状のガスケット４が気密
的に備えられている。更に該ガスケット４の下流側面
は、上記両管１，２の中央上流部（図１のＯ部）を中心
とする球面に形成され、これが摺動面５を形成してい
る。

【００２４】６は流路を有する一方の下流管、７は流路
を有する他方の下流管で、その流入口部は、管軸方向に
沿って区画された仕切壁６ａ，７ａで仕切られており、
その横断面形状は上記上流管１，２と同様に図３に示す
ような形状に形成されている。

【００２５】両下流管６，７の流入口部外周には環状の
下流側フランジ８が溶接等により固設されており、該下
流側フランジ８には、上記ガスケット４の摺動面５の球
面に合致する球面からなる摺動面９が全周に亘って形成
されている。

【００２６】１０は上記上流側フランジ３に立設したボ
ルトで、これに上記下流側フランジ８が遊嵌されてい
る。該ボルト１０にはコイルスプリング１１と座板１２
を嵌装してナット１３が螺装されており、コイルスプリ
ング１１の付勢力により下流側フランジ８が上記ガスケ
ット４へ常時摺動可能に圧接され、気密性を保持して摺
動するようになっている。

【００２７】上記上流側の仕切壁１ａ，２ａと下流側の
仕切壁６ａ，７ａは同一面上に配置形成されており、こ
れら上流側の仕切壁１ａ，２ａと下流側の仕切壁６ａ，
７ａ間には気密性を有する弾性体１４が介在されてい
る。

【００２８】上記弾性体１４は図４に示すような直線の
ロープ状に形成され、図２に示すように、主揺動方向
Ａ、すなわち両仕切壁１ａ，２ａ，６ａ，７ａの壁方向
に沿って配置されているとともにその軸方向端面１４
ａ，１４ｂが上記フランジ８の内面に近接又は接触して
配置されている。更に該弾性体１４は、上流側の仕切壁
１ａ，２ａの端部１ｂ，２ｂにより図１に示すように気
密的に挟持され、その下流側面は上記下流側の仕切壁６
ａ，７ａの端面６ｂ，７ｂに気密的に接触している。こ
の接触は圧接が望ましい。

【００２９】更に上記弾性体１４は、金属繊維を圧縮成
形して密度を２ｇ〜３ｇ／ｃｍ³ とした高耐熱性、気密
性を有するワイヤメッシュが望ましいが、これに限定し
ないのは勿論である。また、本発明の管継手の使用環境
によってはゴム材、樹脂材でもよい。例えば、エンジン
のインテークマニホールド側の管継手に使用した場合に
は、要求される耐熱温度が２００〜３００℃であるた
め、この熱に耐え得るゴム材や樹脂材を使用してもよ
い。

【００３０】次に上記第１実施例の管継手を図１４に示
すようなエンジンの排気系に使用した場合の作用につい
て説明する。この場合は、一方の上流管１を図１４に示
す一方のエキゾーストマニホールド１０１とし、他方の
上流管２を図１４の他方のエキゾーストマニホールド１
０３とし、一方の下流管６を図１４の一方の排気管１０
６とし、他方の下流管７を図１４の他方の排気管１０７
とし、弾性材１４の軸方向を、図１４のエンジンのロー
リングＡ方向に配置して使用する。

【００３１】この状態で、エンジンがローリングを起こ
すと、ガスケット４の球面状摺動面５と下流側フランジ
８の球面状摺動面９とが摺動して、上流管１，２と下流
管６，７が相対屈曲し、ローリングによる揺動を吸収す
る。このとき、弾性体１４は上流側仕切壁１ａ，２ａと
共にローリング方向Ａに移動するが、該弾性体１４は下
流側仕切壁６ａ，７ａに接触して摺動するため、該弾性
体１４部における一方の管１，６の流路と他方の管２，
７の流路との間の気密性は確保される。また、弾性体１
４の両端１４ａ，１４ｂは圧縮されたり復元して気密性
を確保してローリングに追従し、振動を吸収する。

【００３２】また、エンジンが図１４の矢印Ｂ方向のピ
ッチングを起こした場合には、上記と同様に球面状摺動
面５と９とが摺動して、上流管１，２と下流管６，７が
相対屈曲し、ピッチングによる揺動を吸収する。このと
き、弾性体１４は捩れ変形や復元変形して下流側仕切壁
６ａ，７ａの端面６ｂ，７ｂに接触した状態を保持し、
気密性を確保してピッチングに追従し、振動を吸収す
る。

【００３３】更に、エンジンが図１４の矢印Ｃ方向のヨ
ーイングを起こした場合にも、上記ピッチングと同様に
球面状摺動面５と９が摺動し、かつ弾性体１４が変形し
て、気密性を確保してヨーイングに追従し、振動を吸収
する。

【００３４】図５乃至図７は本発明の第２実施例を示
す。本第２実施例は、上記第１実施例における上流側仕
切壁１ａ，２ａの下流端部１ｂ，２ｂと、下流側仕切壁
６ａ，７ａの端面６ｂ，７ｂを、上記Ｏ部を中心とする
円弧面に形成し、これら両端間にロープ状の弾性体１４
をわん曲して介在保持したものである。この弾性体１４
は、上記第１実施例と同様に上流側仕切壁１ａ，２ａに
挟持され、下流側面が下流側仕切壁６ａ，７ａの端面６
ｂ，７ｂに接触している。またこの弾性体１４の材質は
上記第１実施例における弾性体１４と同様の材質であ
る。

【００３５】その他の構造は、上記第１実施例と同様で
あるので、同一部分に上記と同一の符号を付してその説
明は省略する。本第２実施例においても上記第１実施例
と同様の作用、効果を発揮するとともに、特に、上記弾
性体１４のわん曲方向を主揺動方向Ａに配置して使用す
ることにより、主揺動に対して弾性体１４が下流側仕切
壁６ａ，７ａの端面６ｂ，７ｂと円滑に摺動し、弾性体
１４の耐久性を高めることができる。

【００３６】図８乃至図１０は本発明の第３実施例を示
す。本第３実施例は、上記第１実施例における弾性体１
４を板状の弾性体３０とするとともに該弾性体３０を、
上流側仕切壁１ａ，２ａと下流側仕切壁６ａ，７ａとで
挟持したものである。

【００３７】板状の弾性体３０は、主揺動方向Ａ、すな
わち上流側仕切壁１ａ，２ａと下流側仕切壁６ａ，７ａ
の壁面方向に配置され、その上流側端部３０ａは上流側
仕切壁１ａ，２ａの端部１ｂ，２ｂにより気密的に挟持
され、下流側端部３０ｂは下流側仕切壁６ａ，７ａの端
部６ｃ，７ｃにより気密的に挟持されている。また上記
弾性体３０の両側端３０ｃ，３０ｄは、図９の示すよう
にガスケット４及び下流側フランジ８の内面に接触して
気密性を保持している。

【００３８】更に、上記弾性体３０は、上記第１実施例
の弾性体１４と同様の材質で形成してもよく、また、可
撓性を有する金属製薄板やゴム板、樹脂板等でもよい。
その他の構造は上記第１実施例と同様であるため同一部
分には同一符号を付してその説明は省略する。

【００３９】本第３実施例においては、上記ローリング
等の各方向の揺動に対してその板状の弾性体３０が撓み
変形し、上記第１実施例と同様に気密性を保持して各方
向の揺動を吸収する。更に、屈曲時において、弾性体３
０が上流側仕切壁や下流側仕切壁に対して摺動しないの
で、気密性が高くなるとともに磨耗がない。

【００４０】図１１は本発明の第４実施例の要部を示す
もので、上記第１実施例における弾性体１４の代わり
に、横断面形状が下流側に平坦面を有するかまぼこ型に
形成された弾性体１４ａを使用したものである。

【００４１】図１２は本発明の第５実施例の要部を示す
もので、上記第１実施例における弾性体１４の代わり
に、横断面形状が上流側に平坦面を有する逆かまぼこ型
に形成された弾性体１４ｂを使用したものである。そし
て、該弾性体１４ａは下流側仕切壁６ａ，７ａで挟持さ
れている。

【００４２】図１３は本発明の第６実施例の要部を示す
もので、弾性体１４ｃの上流側に凹部１４ｄを形成し、
該凹部１４ｄ内に上流側仕切壁１ａ，１ｂを気密的に挿
入して弾性体１４ｃを保持するようにしたものである。

【００４３】上記第４，第５，第６実施例におけるその
他の構造は上記第１実施例と同様である。この第４，第
５、第６実施例においても、上記第１実施例と同様の作
用、効果を発揮する。

【００４４】尚、上記各弾性体は溶接などで強制的に上
流側仕切壁や下流側仕切壁に固定してもよい。更に、本
発明は、上記で説明した図１４に示すエンジンのエキゾ
ーストマニホールドと排気管との接続以外に、エンジン
のインテークマニホールドと吸気管との接続や、更に、
その他の振動を伴う管相互の接続に適用できるものであ
る。

【００４５】

【発明の効果】以上のようであるから、請求項１又は２
記載の発明によれば、仕切壁によって区画されて並設さ
れた複数の上流管と、仕切壁によって区画されて並設さ
れた複数の下流管を屈曲可能に接続するものにおいて、
並設する管相互の気密性を保持しつつ接続部の全方向の
大きな屈曲を可能にすることができ、全方向の揺動を気
密性を保持して吸収できる継手が得られる。更に屈曲部
の打音の発生も防止できる。更に、弾性体の弾性によっ
て組付時の公差を吸収でき、クリアランスをＯに設定
し、気密性を高めることができる。

【００４６】請求項３記載の発明によれば、更に接続部
での気密性を一層向上でき、かつ弾性体の磨耗を防止し
てその耐久性を向上できる。請求項４記載の発明によれ
ば、弾性体が気密性を有するとともに高耐熱性を有し、
高温環境下、例えばエンジンの排気系に使用する場合に
有効である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例を示す断面図。

【図２】図１におけるＤ−Ｄ線断面図。

【図３】図１におけるＥ−Ｅ線断面図。

【図４】図１の実施例において使用する弾性体の斜視
図。

【図５】本発明の第２実施例を示す断面図。

【図６】図５におけるＦ−Ｆ線断面図。

【図７】図５の実施例において使用する弾性体の斜視
図。

【図８】本発明の第３実施例を示す断面図。

【図９】図８におけるＧ−Ｇ線断面図。

【図１０】図８の実施例における弾性体の斜視図。

【図１１】本発明の第４実施例を示すもので、弾性体の
異なる例である。

【図１２】本発明の第５実施例を示すもので、弾性体の
更に異なる例である。

【図１３】本発明の第６実施例を示すもので、弾性体の
更に異なる例である。

【図１４】本発明の１適用例を示すエンジンのエキゾー
ストマニホールドと排気管との接続状態を示す斜視図。

【図１５】従来構造を示す断面図。

【図１６】図１５のＨ−Ｈ線断面図。

【符号の説明】

１，２…上流管 １ａ，２ａ…上流側仕切壁 ６，７…下流管 ６ａ，７ａ…下流側仕切壁 １４，３０…弾性体

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 仕切壁によって区画されて並設された複
   数の上流管と、仕切壁によって区画されて並設された複
   数の下流管とを屈曲可能に接続する管継手装置におい
   て、 上記上流側仕切壁と下流側仕切壁との間に、気密性を有
   する弾性体を配したことを特徴とする管継手装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の弾性体が、上流側の仕切
   壁と下流側の仕切壁のいずれか一方に保持され、他方に
   摺動可能に接していることを特徴とする管継手装置。
3. 【請求項３】 請求項１記載の弾性体が、上流側の仕切
   壁と下流側の仕切壁の双方にて保持されていることを特
   徴とする管継手装置。
4. 【請求項４】 請求項１又２又は３記載の弾性体が、金
   属繊維を圧縮成形してなるワイヤメッシュであることを
   特徴とする管継手装置。