(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジン側排気系の排気管に固定される第一のフランジ手段と、テールパイプ側排気系の排気管に固定される第二のフランジ手段と、エンジン側とテールパイプ側との両排気管の連結角が変化自在であってかつ両排気管が軸方向に互いに相対的に近接離反自在となるように、両排気管を互いに連結するべく、エンジン側排気系の排気管に固定される一端及びテールパイプ側排気系の排気管に固定される他端を有する可撓性のベローズチューブ手段と、第一及び第二のフランジ手段のうち一方に固定された一端及び第一及び第二のフランジ手段のうち他方に形成された孔に遊挿された中間部を有する連結軸手段と、この連結軸手段の他端に取り付けられたばね座手段と、第一及び第二のフランジ手段間であって連結軸手段に同心に配された第一のコイルばね手段と、前記フランジ手段の他方とばね座手段との間であって連結軸手段に同心に配された第二のコイルばね手段と、第一及び第二のフランジ手段間であって連結軸手段に同心に配されており、ワイヤメッシュシートを圧縮して形成した第一の弾性円筒体手段と、前記他方のフランジ手段及びばね座手段間であって連結軸手段に同心に配されており、ワイヤメッシュシートを圧縮して形成した第二の弾性円筒体手段と、ベローズチューブ手段内であってベローズチューブ手段と同心に配されており、エンジン側排気系の排気管に固定される一端及びテールパイプ側排気系の排気管に固定されるベローズチューブ手段の他端の近傍に配されている他端を有するインナーパイプ手段と、エンジン側排気系の排気管に固定される第一のフランジ手段、ベローズチューブ手段、インナーパイプ手段のそれぞれの一端を互いに結合する結合手段とを具備しており、結合手段は、第一のフランジ手段とベローズチューブ手段とインナーパイプ手段とのそれぞれの一端に互いに相補的に形成された湾曲部を具備している自動車排気管用可撓性継手。
【請求項２】
エンジン側排気系の排気管に固定される第一のフランジ手段と、テールパイプ側排気系の排気管に固定される第二のフランジ手段と、エンジン側とテールパイプ側との両排気管の連結角が変化自在であってかつ両排気管が軸方向に互いに相対的に近接離反自在となるように、両排気管を互いに連結するべく、エンジン側排気系の排気管に固定される一端及びテールパイプ側排気系の排気管に固定される他端を有する可撓性のベローズチューブ手段と、第一及び第二のフランジ手段のうち一方に固定された一端及び第一及び第二のフランジ手段のうち他方に形成された孔に遊挿された中間部を有する連結軸手段と、この連結軸手段の他端に取り付けられたばね座手段と、第一及び第二のフランジ手段間であって連結軸手段に同心に配された第一のコイルばね手段と、前記フランジ手段の他方とばね座手段との間であって連結軸手段に同心に配された第二のコイルばね手段と、第一及び第二のフランジ手段間であって連結軸手段に同心に配されており、ワイヤメッシュシートを圧縮して形成した第一の弾性円筒体手段と、前記他方のフランジ手段及びばね座手段間であって連結軸手段に同心に配されており、ワイヤメッシュシートを圧縮して形成した第二の弾性円筒体手段と、ベローズチューブ手段内であってベローズチューブ手段と同心に配されており、エンジン側排気系の排気管に固定される一端及びテールパイプ側排気系の排気管に固定されるベローズチューブ手段の他端の近傍に配されている他端を有するインナーパイプ手段と、エンジン側排気系の排気管に固定される第一のフランジ手段、ベローズチューブ手段、インナーパイプ手段のそれぞれの一端を互いに結合する結合手段とを具備しており、結合手段は、インナーパイプ手段の一端に形成された折り返し部を具備しており、この折り返し部によって規定される環状空所に第一のフランジ手段とベローズチューブ手段とのそれぞれの一端が嵌装されている自動車排気管用可撓性継手。
【請求項３】
エンジン側排気系の排気管に固定される第一のフランジ手段と、テールパイプ側排気系の排気管に固定される第二のフランジ手段と、エンジン側とテールパイプ側との両排気管の連結角が変化自在であってかつ両排気管が軸方向に互いに相対的に近接離反自在となるように、両排気管を互いに連結するべく、エンジン側排気系の排気管に固定される一端及びテールパイプ側排気系の排気管に固定される他端を有する可撓性のベローズチューブ手段と、第一及び第二のフランジ手段のうち一方に固定された一端及び第一及び第二のフランジ手段のうち他方に形成された孔に遊挿された中間部を有する連結軸手段と、この連結軸手段の他端に取り付けられたばね座手段と、第一及び第二のフランジ手段間であって連結軸手段に同心に配された第一のコイルばね手段と、前記フランジ手段の他方とばね座手段との間であって連結軸手段に同心に配された第二のコイルばね手段と、第一及び第二のフランジ手段間であって連結軸手段に同心に配されており、ワイヤメッシュシートを圧縮して形成した第一の弾性円筒体手段と、前記他方のフランジ手段及びばね座手段間であって連結軸手段に同心に配されており、ワイヤメッシュシートを圧縮して形成した第二の弾性円筒体手段と、ベローズチューブ手段内であってベローズチューブ手段と同心に配されており、エンジン側排気系の排気管に固定される一端及びテールパイプ側排気系の排気管に固定されるベローズチューブ手段の他端の近傍に配されている他端を有するインナーパイプ手段と、エンジン側排気系の排気管に固定される第一のフランジ手段、ベローズチューブ手段、インナーパイプ手段のそれぞれの一端を互いに結合する結合手段とを具備しており、結合手段は、第一のフランジ手段の一端に形成された複数の貫通孔と、ベローズチューブ手段とインナーパイプ手段とのそれぞれの一端に互いに相補的に形成された複数の湾曲部とを具備している自動車排気管用可撓性継手。
【請求項４】
孔は第一のフランジ手段に形成されており、連結軸手段の一端は第二のフランジ手段に固定されており、第二のコイルばね手段及び第二の弾性円筒体手段は第一のフランジ手段とばね座手段との間に配されている請求項１から３のいずれか一項に記載の自動車排気管用可撓性継手。
【請求項５】
第一のフランジ手段は、エンジン側排気系の排気管に固定される一端を有する円筒部と、円筒部の他端から径方向外側に延設されたばね座部とを具備しており、このばね座部は、ベローズチューブ手段の軸方向中間位置に対応した位置に配されている請求項１から４のいずれか一項に記載の自動車排気管用可撓性継手。
【請求項６】
ベローズチューブ手段外であってベローズチューブ手段と同心に配されており、第一のフランジ手段の円筒部に固定された一端及びテールパイプ側排気系の排気管に固定されるベローズチューブ手段の他端の近傍に配されている他端を有するアウターパイプ手段を更に具備する請求項５に記載の自動車排気管用可撓性継手。
【請求項７】
第一のフランジ手段は、その一端でエンジン側排気系の排気管に固定される小径円筒部と、この小径円筒部の他端から径方向外側に延設された円環状部と、この円環状部の外縁から軸方向に延設された大径円筒部と、この大径円筒部から径方向外側に延設されたばね座部と、このばね座部の外縁から軸方向であって第二のフランジ手段に向かって延びる略楕円筒部とを具備しており、第二のフランジ手段は、その一端でテールパイプ側排気系の排気管に固定される円筒部と、この第二のフランジ手段の円筒部の他端から径方向外側に延設された円環状部と、この第二のフランジ手段の円環状部の外縁から径方向外側に延設されたばね座部と、この第二のフランジ手段のばね座部の外縁から軸方向であって第一のフランジ手段に向かって延びる略楕円筒部とを具備しており、第一のフランジ手段のばね座部は、ベローズチューブ手段の軸方向中間位置に対応した位置に配されている請求項１から３のいずれか一項に記載の自動車排気管用可撓性継手。
【請求項８】
孔は第一のフランジ手段に形成されており、連結軸手段の一端は第二のフランジ手段に固定されており、第二のコイルばね手段及び第二の弾性円筒体手段は第一のフランジ手段とばね座手段との間に配されている請求項７に記載の自動車排気管用可撓性継手。
【請求項９】
ベローズチューブ手段外であってベローズチューブ手段と同心に配されており、第一のフランジ手段の大径円筒部に固定された一端及びテールパイプ側排気系の排気管に固定されるベローズチューブ手段の他端近傍に配されている他端を有するアウターパイプ手段を更に具備する請求項７又は８に記載の自動車排気管用可撓性継手。
【請求項１０】
エンジン側排気系の排気管に固定される第一のフランジ手段と、テールパイプ側排気系の排気管に固定される第二のフランジ手段と、エンジン側とテールパイプ側との両排気管の連結角が変化自在であってかつ両排気管が軸方向に互いに相対的に近接離反自在となるように、両排気管を互いに連結するべく、エンジン側排気系の排気管に固定される一端及びテールパイプ側排気系の排気管に固定される他端を有する可撓性のベローズチューブ手段と、第一及び第二のフランジ手段のうち一方に固定された一端及び第一及び第二のフランジ手段のうち他方に形成された孔に遊挿された中間部を有する連結軸手段と、この連結軸手段の他端に取り付けられたばね座手段と、第一及び第二のフランジ手段間であって連結軸手段に同心に配された第一のコイルばね手段と、前記フランジ手段の他方とばね座手段との間であって連結軸手段に同心に配された第二のコイルばね手段と、ベローズチューブ手段内であってベローズチューブ手段と同心に配されており、エンジン側排気系の排気管に固定される一端及びテールパイプ側排気系の排気管に固定されるベローズチューブ手段の他端の近傍に配されている他端を有するインナーパイプ手段と、エンジン側排気系の排気管に固定される第一のフランジ手段、ベローズチューブ手段、インナーパイプ手段のそれぞれの一端を互いに結合する結合手段とを具備しており、第一のフランジ手段は、エンジン側排気系の排気管に固定される一端を有する円筒部と、円筒部の他端から径方向外側に延設されたばね座部とを具備しており、このばね座部は、ベローズチューブ手段の軸方向中間位置に対応した位置に配されており、結合手段は、第一のフランジ手段とベローズチューブ手段とインナーパイプ手段とのそれぞれの一端に互いに相補的に形成された湾曲部を具備している自動車排気管用可撓性継手。
【請求項１１】
エンジン側排気系の排気管に固定される第一のフランジ手段と、テールパイプ側排気系の排気管に固定される第二のフランジ手段と、エンジン側とテールパイプ側との両排気管の連結角が変化自在であってかつ両排気管が軸方向に互いに相対的に近接離反自在となるように、両排気管を互いに連結するべく、エンジン側排気系の排気管に固定される一端及びテールパイプ側排気系の排気管に固定される他端を有する可撓性のベローズチューブ手段と、第一及び第二のフランジ手段のうち一方に固定された一端及び第一及び第二のフランジ手段のうち他方に形成された孔に遊挿された中間部を有する連結軸手段と、この連結軸手段の他端に取り付けられたばね座手段と、第一及び第二のフランジ手段間であって連結軸手段に同心に配された第一のコイルばね手段と、前記フランジ手段の他方とばね座手段との間であって連結軸手段に同心に配された第二のコイルばね手段と、ベローズチューブ手段内であってベローズチューブ手段と同心に配されており、エンジン側排気系の排気管に固定される一端及びテールパイプ側排気系の排気管に固定されるベローズチューブ手段の他端の近傍に配されている他端を有するインナーパイプ手段と、エンジン側排気系の排気管に固定される第一のフランジ手段、ベローズチューブ手段、インナーパイプ手段のそれぞれの一端を互いに結合する結合手段とを具備しており、第一のフランジ手段は、エンジン側排気系の排気管に固定される一端を有する円筒部と、円筒部の他端から径方向外側に延設されたばね座部とを具備しており、このばね座部は、ベローズチューブ手段の軸方向中間位置に対応した位置に配されており、結合手段は、インナーパイプ手段の一端に形成された折り返し部を具備しており、この折り返し部によって規定される環状空所に第一のフランジ手段とベローズチューブ手段とのそれぞれの一端が嵌装されている自動車排気管用可撓性継手。
【請求項１２】
エンジン側排気系の排気管に固定される第一のフランジ手段と、テールパイプ側排気系の排気管に固定される第二のフランジ手段と、エンジン側とテールパイプ側との両排気管の連結角が変化自在であってかつ両排気管が軸方向に互いに相対的に近接離反自在となるように、両排気管を互いに連結するべく、エンジン側排気系の排気管に固定される一端及びテールパイプ側排気系の排気管に固定される他端を有する可撓性のベローズチューブ手段と、第一及び第二のフランジ手段のうち一方に固定された一端及び第一及び第二のフランジ手段のうち他方に形成された孔に遊挿された中間部を有する連結軸手段と、この連結軸手段の他端に取り付けられたばね座手段と、第一及び第二のフランジ手段間であって連結軸手段に同心に配された第一のコイルばね手段と、前記フランジ手段の他方とばね座手段との間であって連結軸手段に同心に配された第二のコイルばね手段と、ベローズチューブ手段内であってベローズチューブ手段と同心に配されており、エンジン側排気系の排気管に固定される一端及びテールパイプ側排気系の排気管に固定されるベローズチューブ手段の他端の近傍に配されている他端を有するインナーパイプ手段と、エンジン側排気系の排気管に固定される第一のフランジ手段、ベローズチューブ手段、インナーパイプ手段のそれぞれの一端を互いに結合する結合手段とを具備しており、第一のフランジ手段は、エンジン側排気系の排気管に固定される一端を有する円筒部と、円筒部の他端から径方向外側に延設されたばね座部とを具備しており、このばね座部は、ベローズチューブ手段の軸方向中間位置に対応した位置に配されており、結合手段は、第一のフランジ手段の一端に形成された複数の貫通孔と、ベローズチューブ手段とインナーパイプ手段とのそれぞれの一端に互いに相補的に形成された複数の湾曲部とを具備している自動車排気管用可撓性継手。
【請求項１３】
エンジンとテールパイプとの間の排気ガス導通のために当該エンジンとテールパイプとの間に接続され、軸方向に延設された可撓性ベローズチューブと、ベローズチューブのそれぞれの一端に組付けられ、ベローズチューブの径方向に延設され、横方向に対向する側に開口を具備した軸方向に離隔された一対の第一及び第二のフランジと、第一及び第二のフランジを連結するための第一及び第二のフランジの対応する開口を介して延設し、各々が一方のフランジに関して一端で実質的に固定され、他方のフランジを介してゆるく延設して前記一端から離れた部分を有する連結軸と、それぞれの連結軸を囲み、フランジを離反付勢するように第一及び第二のフランジの間に配された第一の圧縮コイルばね及び連結軸の自由端と前記両フランジを共に付勢しようとする隣接フランジとの間に配された第二の圧縮コイルばねとを具備する複数の圧縮コイルばねとを具備しており、前記他のフランジは、ベローズチューブの端の軸方向の中間位置に配されたばね座面と、ベローズチューブから同心に離隔された円筒部と、他のフランジに取付けられた一端を有しベローズチューブから同心に離隔された円筒状に成形されたアウターパイプとを具備しており、アウターパイプは異物との接触から継手を遮蔽するためのフランジの円筒部と協動する自動車排気系のエンジンとテールパイプとの相対角度と相対軸方向変位に適応するための自動車排気系のエンジンとテールパイプとの間に設置される可撓性継手。
【請求項１４】
それぞれの連結軸から圧縮コイルばねを同心に離隔するための圧縮コイルばねの一端を収容するためそれぞれが作用的である一組の位置決めワッシャを具備し、位置決めワッシャは、一定の隙間開口を有して連結軸の固定端と自由端とに隣接するワッシャと、連結軸の遊挿を許容する広げられた隙間開口を与える内径を有し、他方のフランジに取付けられたワッシャとを具備する請求項１３に記載の可撓性継手。
【請求項１５】
他のフランジのばね座面がベローズチューブの両端の間の実質的に中間に配された請求項１３に記載の可撓性継手。
【請求項１６】
異物との接触から継手を遮蔽するために継手の少なくとも横側一方を覆う保護遮蔽体と、他のフランジに配されて保護遮蔽体を他のフランジに取付けるための手段とを具備する請求項１３に記載の可撓性継手。
【請求項１７】
ベローズチューブの内側に同心に離隔され、ベローズチューブと実質的に同一の広がりを有するインナーパイプを具備し、インナーパイプは、継手を介する排気ガスの案内導のために一端でエンジンと連通している請求項１３に記載の可撓性継手。
【請求項１８】
連結軸手段の周りの圧縮コイルばねと協動的に結合された減衰用スリーブを具備する請求項１８に記載の可撓性継手。
【請求項１９】
減衰用スリーブはそれぞれ圧縮されたワイヤーメッシュの本体からなる請求項１３に記載の可撓性継手。
【請求項２０】
減衰用スリーブはそれぞれ連結軸手段と圧縮コイルばねとの中間に同心に配されている請求項１９に記載の可撓性継手。
【請求項２１】
第一のフランジ手段は、ほぼ正三角形状の第一のばね座部を具備しており、第二のフランジ手段は、ほぼ正三角形状の第二のばね座部を具備しており、連結軸手段は、ほぼ正三角形状の第一及び第二のばね座部のそれぞれの頂点近傍を貫通して配されている請求項１から３のいずれか一項に記載の自動車排気管用可撓性継手。
【請求項２２】
孔は第一のばね座部に形成されており、連結軸手段の一端は第二のばね座部に固定されており、第二のばね手段及び第二の円筒体手段は第一のばね座部とばね座手段との間に配されている請求項２１に記載の自動車排気管用可撓性継手。
【請求項２３】
第一のばね座部は、ベローズチューブ手段の軸方向中間位置に対応した位置に配されている請求項２１又は２２に記載の自動車排気管用可撓性継手。
【請求項２４】
ベローズチューブ手段外であってベローズチューブ手段と同心に配されており、第一のフランジ手段に固定された一端及びテールパイプ側排気系の排気管に固定されるベローズチューブ手段の他端の近傍に配されている他端を有するアウターパイプ手段を更に具備する請求項２１から２３のいずれか一項に記載の自動車排気管用可撓性継手。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、自動車エンジンからの排気ガスを外部に導く部材を部材間の連結角が変位自在にかつ排気管が相対的に互いに近接離反自在に連結するための可撓性継手に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種の継手としては、例えば、日本実用新案公開公報第５８−８６９８６号に開示されたものが知られている。本公報に記載の継手は、排気ガス漏れを防止すると共にエンジン側及びテールパイプ側排気系のそれぞれの排気管を連結角が変化自在となりかつ排気管が互いに相対的に近接離反自在となるように互いに連結するベローズチューブを具備し、さらにベローズチューブの所定以上の伸縮を弾性的に規制して両排気管を弾性的に連結するためのコイルばねも具備している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところでこの種の継手には、エンジン側排気系の排気管の振動を吸収してテールパイプ側排気系の排気管に当該振動を伝達させないようにすることが要求されるが、上記公報に記載の継手では、コイルばねを介して両排気管が弾性的に連結される結果、機械的共振現象に基づく振動が生じやすく、この機械的共振現象により振動が減衰されることなくテールパイプ側排気系の排気管に伝達され、それによって不快な騒音を車内外に生じさせ、自動車に乗っている人の乗り心地を劣化させる虞がある。
【０００４】
また上記の継手では、エンジン側排気系の排気管の振動、特に揺動が生じる時、ベローズチューブがそのテールパイプ側排気系の排気管への固着部を支点として揺動される結果、ベローズチューブの一方の固着部に、他方の固着部に比較して大きな繰り返し曲げが生じることとなり、この繰り返し曲げによる機械的疲労でベローズチューブの一方の固着部に早期に損傷が生じる場合がある。
【０００５】
一方、エンジンからの排気ガスの温度は約１１００℃程度であるが、この温度の排気ガスが直接ベローズチューブに接触すると、ベローズチューブの腐食、劣化を促進し、したがって特に上記のように、特に肉厚の薄いベローズチューブを用いて継手を形成する場合には、排気ガス温度対策を必要とするが、前記の継手においてはこれについて何等の対策も施されていない。
【０００６】
そしてまたこの種の継手は、走行路面に対面、露出するように車体下面に設けられるのが一般であるため、走行路面からの水のかぶりでベローズチューブにサーマルショックが発生したり、ベローズチューブに走行路面からの石ころの直撃を受けたりして、ベローズチューブに亀裂、孔等が生じ、結果として排気ガス漏れを惹起する虞もある。
【０００７】
本発明は、前記諸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、エンジン側排気系の振動に基づく機械的共振現象を容易になくすことができ、而して不快音をなくし得て乗り物に乗る人の乗り心地を向上させることができる自動車排気系用可撓性継手を提供することにある。
【０００８】
本発明の他の目的は、分岐ベローズチューブの機械的疲労の発生を極力少なくし得て、ベローズチューブの早期の劣化を最小化し得る自動車排気管用可撓性継手を提供することにある。
【０００９】
本発明の更に他の目的は、高温排気ガスによるベローズチューブの腐食、劣化を防止し得て、ベローズチューブの早期の劣化をなくし得る自動車排気管用可撓性継手を提供することにある。
【００１０】
本発明の更に他の目的は、走行路面からの水のかぶりや走行路面からの石ころの直撃を受けることのない自動車排気管用可撓性継手を提供することにある。
【００１１】
本発明の更に他の目的は、簡単な作業でもって自動車の排気系に取り付けることができる自動車排気管用可撓性継手を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
これらの目的のために、本発明によれば、エンジン側排気系の排気管に固定される第一のフランジと、テールパイプ側排気系の排気管に固定される第二のフランジと、両排気管の連結角が変化自在であってかつ両排気管が軸方向に互いに相対的に近接離反自在となるように、両排気管を互いに連結するべく、エンジン側排気系の排気管に固定される一端及びテールパイプ側排気系の排気管に固定される他端を有する可撓性ベローズチューブと、第一及び第二のフランジのうち一方に固定された一端及び第一及び第二のフランジのうち他方に形成された孔に遊挿された中間部を有する連結軸と、この連結軸の他端に取り付けられたばね座と、第一及び第二のフランジ間であって連結軸に同心に配された第一のコイルばねと、前記他方のフランジ及びばね座間であって連結軸に同心に配された第二のコイルばねと、第一及び第二のフランジ間であって連結軸に同心に配されており、ワイヤメッシュシートを圧縮して形成した第一の鞘状減衰用部材と、前記他方のフランジ及びばね座間であって連結軸に同心に配されており、ワイヤメッシュシートを圧縮して形成した第二の鞘状減衰用部材とを具備した自動車排気管用可撓性継手が提供される。
【００１３】
一つの好ましい例では、孔は第一のフランジに形成されており、連結軸の一端は第二のフランジに固定されており、第二のコイルばね及び第二の減衰用部材は第一のフランジとばね座との間に配される。またここで第一のフランジは、エンジン側排気系の排気管に固定される一端を有する円筒部と、円筒部の他端から径方向外側に延設されたばね座部とを具備しており、このばね座部は、ベローズチューブの軸方向中間位置に対応した位置に配されているとよい。
【００１４】
本発明による継手は、ベローズチューブの外側であってベローズチューブと同心に配されており、第一のフランジの円筒部に固定された一端及びテールパイプ側排気系の排気管に固定されるベローズチューブの他端の近傍に配されている他端を有するアウターパイプを更に具備していてもよい。
【００１５】
また本発明による継手は、好ましくは、ベローズチューブ内であってベローズチューブと同心に配されており、エンジン側排気系の排気管に固定される一端及びテールパイプ側排気系の排気管に固定されるベローズチューブの他端の近傍に配されている他端を有するインナーパイプを更に具備している。
【００１６】
本発明の継手において、好ましい例では、第一のフランジは、一端でエンジン側排気系の排気管に固定される小径円筒部と、この小径円筒部の他端から径方向外側に延設された円環状部と、この円環状部の外縁から軸方向に延設された大径円筒部と、この大径円筒部から径方向外側に延設されたばね座部と、このばね座部の外縁から軸方向であって第二のフランジに向かって延びる突条端部を有する略楕円部とを具備しており、第二のフランジは、一端でテールパイプ側排気系の排気管に固定される円筒部と、第二のフランジの円筒部の他端から径方向外側に延設された円環状部と、第二のフランジの円環状部の外縁から径方向外側に延設されたばね座部と、第二のフランジのばね座部の外縁から軸方向であって第一のフランジに向かって延びる略楕円部とを具備しており、第一のフランジのばね座部は、ベローズチューブの軸方向中間位置に対応した位置に配されている。
【００１７】
本発明の継手では、第一のフランジ、ベローズチューブ、インナーパイプのそれぞれの一端を共に結合する結合手段を更に具備していてもよく、ここで、結合手段は、第一のフランジとベローズチューブとインナーパイプとのそれぞれの一端に互いに相補的に形成された湾曲部を具備していてもよく、また、結合手段は、インナーパイプの一端に形成された折り返し部を具備し、この折り返し部によって規定される環状空所に第一のフランジとベローズチューブのそれぞれの一端が嵌装されていてもよい。更に結合手段は、第一のフランジの一端に形成された複数の貫通孔と、ベローズチューブとインナーパイプとのそれぞれの一端に互いに相補的に形成された複数の湾曲部を具備していてもよい。
【００１８】
【作用】
本発明の継手では、ベローズチューブにより両排気管が互いに連結されるため、排気ガス漏れを確実になくすことができ、このベローズチューブをコイルばね等により保持しているため、両排気管を互いに角度変位自在にかつ近接離反自在に連結することができ、加えて第一及び第二の減衰用部材を具備しているため、機械的共振現象に基づく振動を早期に減衰させることができる。
【００１９】
以下本発明を、図に示す好ましい具体例に基づいて更に詳細に説明する。これにより前記の本発明の目的、特徴、更に他の目的、特徴が更に明瞭となるであろう。なお、本発明はこれら具体例に限定されないのである。
【００２０】
【具体例】
図１から図３において、本例の継手１は、エンジン側排気系の排気管２に固定される金属製のフランジ３と、テールパイプ側排気系の排気管４に固定される金属製のフランジ５と、両排気管２及び４を両排気管の連結角が変位自在であってかつ両排気管が軸方向に互いに相対的に近接離反自在となるように互いに連結するべく、一端６が排気管２に、他端７が排気管４にそれぞれ固定される可撓性のベローズチューブ８と、フランジ５にそれぞれの一端９が固定され、それぞれの中間部１０がフランジ３に形成された一対の貫通孔１１にそれぞれ遊挿された一対の連結軸１２と、連結軸１２のそれぞれの他端１３に取り付けられた一対のばね座１４と、フランジ３及び５間であって連結軸１２に同心にそれぞれ配された一対のコイルばね１５と、フランジ３及びばね座１４間であって連結軸１２に同心にそれぞれ配された一対のコイルばね１６と、フランジ３及び５間であって連結軸１２に同心にそれぞれ配されており、ワイヤメッシュシートを圧縮して形成した弾性円筒部材の形態の一対の減衰体１７と、フランジ３及びそれぞれのばね座１４間であって連結軸１２に同心にそれぞれ配されており、ワイヤメッシュシートを圧縮して形成した弾性円筒部材の形態の一対の減衰体１８とを具備している。
【００２１】
金属製のフランジ３は、円環状の一端２１で排気管２に溶接２２等により固定された小径円筒部２３と、小径円筒部２３の環状の他端２４から径方向外側に延設された円環状部２５と、円環状部２５の外縁から軸方向に延設された大径円筒部２６と、長軸上に対称に一対の貫通孔１１が形成された略楕円環形のばね座部２７と、ばね座部２７の外縁から軸方向であってフランジ５に向かって延びる略楕円突条端部２８とを具備している。フランジ３のばね座部２７は、ベローズチューブ８の軸方向における中間位置に対応した位置に配されている。
【００２２】
金属製のフランジ５は、円環状の一端３１で排気管４に溶接３２等により固定される円筒部３３と、円筒部３３の他端３４から径方向外側に延設された円環状部３５と、円環状部３５の外縁から径方向外側に延設されて、長軸上に対称に一対の貫通孔３６が形成された略楕円環形のばね座部３７と、ばね座部３７の外縁から軸方向であってフランジ３に向かって延びる略楕円突条端部３８とを具備している。
【００２３】
可撓性のベローズチューブ８は金属製であって、単一金属層からなり、その肉厚は本例では０．２ｍｍであるが、これに限定されず、例えば０．１ｍｍから０．５ｍｍ程度であってもよく、より好ましくは０．１５ｍｍから０．２５ｍｍの範囲である。この具体例において可撓性ベローズチューブ８は単一金属層（一枚）からなるが、２層又は３層から形成されていてもよい。
【００２４】
一対の連結軸１２のそれぞれは、両端９及び１３におねじが形成されており、貫通孔３６に挿通された各連結軸１２の一端９にはナット４１が螺合されており、ナット４１と連結軸１２の環状段部４２とによってばね座部３７が挟持されて連結軸１２のそれぞれはフランジ５に固着されている。ばね座１４のそれぞれは、ナット部４３を有しており、ナット部４３が一端１３に螺合されて連結軸１２のそれぞれの他端１３に取り付けられている。
【００２５】
コイルばね１５のそれぞれはばね座部２７及び３７を互いに離反させるように圧縮されてフランジ３及び５間に配されており、コイルばね１６のそれぞれはばね座部１４及びばね座部２７を互いに離反させるように圧縮されてフランジ３及びばね座１４間に配されている。
【００２６】
弾性円筒部材によって規定された減衰体１７及び１８は、金網細線、例えばスチールワイヤーを織ったり編んだりして形成されたワイヤメッシュシートを捲回して円筒体にし、この円筒体を所望の弾性力が残る程度まで軸方向に圧縮して形成したものであって、用いる金属細線の径としては、０．１ｍｍから０．５ｍｍを、より好ましくは０．１ｍｍから０．３ｍｍの範囲である。所望の弾性力が残る金属細線の円筒体の圧縮の程度は、細線の弾性特性にもよるが、当該圧縮は、得られた弾性円筒部材の密度（かさ密度）が０．５ｇ／ｃｍ３から５ｇ／ｃｍ３まで、好ましくは、１ｇ／ｃｍ３から２．５ｇ／ｃｍ３になる程度まででなされる。なお、種々の弾性力をもった弾性円筒体１７及び１８を予め準備しておき、これらを適当に選択して継手１に適用して継手１の機械的共振特性を調節し、これにより継手１を介する振動が最も、又は好ましい程度まで減衰されるようにしてもよい。なお、図１の例では、ばね１５及び１６の内側に弾性円筒体１７及び１８が配されているが、これとは逆に弾性円筒体１７及び１８の内側にばね１５及び１６を配してもよい。
【００２７】
本例の継手１は更に金属製のアウターパイプ５１及び同様の金属製のインナーパイプ５２を具備しており、アウターパイプ５１は、ベローズチューブ８外であってベローズチューブ８と同心に配されており、その環状の一端５３がフランジ３の大径円筒部２６に溶接等により固定されており、その環状の他端５４がベローズチューブ８の他端７の近傍に配されている。インナーパイプ５２は、ベローズチューブ８内であってベローズチューブ８と同心に配されており、その環状の一端６１が排気管２に溶接等により固定され、その環状の他端６２がベローズチューブの他端７の近傍に配されている。
【００２８】
排気管２は、例えばエンジンの排気マニホールド等に接続され、排気管４は排気ガスコンバータやマフラー等を介してテールパイプに接続される。
【００２９】
以上の継手１では、エンジンの作動によるロール方向の振動、すなわち図１の紙面に垂直な方向の相対的な角度変位、換言すれば揺動が排気管２及び４間に生じると、この相対的角度変位は、フランジ３及び５間にも生じてコイルばね１５及び１６を伸縮させる。コイルばね１５及び１６の伸縮によりロール方向の相対的な角度変位は吸収されて、排気管２から排気管４への角度変位の伝達は抑制される。ベローズチューブ８もまたこの角度変位では容易に伸縮し、排気管２から排気管４への角度変位を伝達しない。したがって継手１は排気管２及び４間の連結部の気密性を保持してロール方向の相対的な振動を十分に減衰させることができる。またロール方向に直交する方向の相対的な角度変位も、コイルばね１５及び１６を伸縮させ、この伸縮によりロール方向に直交する方向の相対的な角度変位は吸収されて、排気管２から排気管４への角度変位の伝達は抑制される。
【００３０】
更に、エンジンの作動による軸方向の相対的振動、すなわち軸方向の互いの接近離反が排気管２及び４間に生じると、この相対的振動は、フランジ３及び５間にも生じてコイルばね１５及び１６を伸縮させ、このコイルばね１５及び１６の伸縮により吸収され、したがって排気管２から排気管４への軸方向の振動の伝達は抑制される。ベローズチューブ８もまたこの振動では容易に伸縮し、排気管２から排気管４への振動を伝達しない。したがって継手１は排気管２及び４間の連結部の気密性を保持して軸方向の相対的振動もまた十分に減衰させることができる。
【００３１】
加えて、継手１では、機械的減衰体（ダンパー）として機能する弾性円筒体１７及び１８が設けられているため、継手１の機械的共振特性をなだらかにすることができ、機械的共振現象に基づくフランジ３及び５間に生じる振動をいち早く減衰させることができる。また、コイルばね１５及び１６内で弾性円筒体１７及び１８それぞれが連結軸１２を取り囲んで配されているため、排気管４に対する排気管２の相対的な剪断的変位をも防止することができ、剪断的変位に基づくベローズチューブ８の損傷もまた防ぎ得る。
【００３２】
また本具体例の継手１内では、排気管２から排気管４への排気ガスはインナーパイプ５２に案内されつつ流れ、ベローズチューブ８へは高温の排気ガスが直接接触しなく、したがって高温の排気ガスによるベローズチューブ８の早期の劣化を防ぐことができ、加えて高速排気ガス流によるベローズチューブ８自体の振動も防ぐことができる。
【００３３】
そしてフランジ３及び５間の環状隙間７１を介して継手１内に飛び込んでくる水又は石ころは、アウターパイプ５１により阻止される結果、ベローズチューブ８に水が直接かかったり、石ころが衝突したりすることを防ぐことができ、サーマルショック等によるベローズチューブ８における亀裂、孔等の発生を防ぎ得る。
【００３４】
次に、継手１の組み立て方法の一例を説明すると、まず、フランジ３を準備し、このフランジ３にアウターパイプ５１の一端５３を点溶接してフランジ３にアウターパイプ５１を取り付け、次に、フランジ３及びアウターパイプ５１内にベローズチューブ８を挿入してベローズチューブ８の一端６に点溶接を適用してベローズチューブ８をフランジ３に取り付け、更にインナーパイプ５２をベローズチューブ８内に挿入し、上記と同様に、インナーパイプ５２の一端６１に点溶接を適用してインナーパイプ５２をベローズチューブ８を介してフランジ３に取り付ける。一方、フランジ５、それぞれの一端９でフランジ５に取り付けられた連結軸１２並びに連結軸１２に同心状に装着されたコイルばね１５及び弾性円筒体１７からなる半組み立て体を準備して、この半組み立て体の連結軸１２のそれぞれをフランジ３の貫通孔１１のそれぞれに挿通して、その後、貫通孔１１から突出した連結軸１２の部位にコイルばね１６及び弾性円筒体１８をそれぞれ装着すると共に、コイルばね１５及び１６並びに弾性円筒体１７及び１８が所望の程度に圧縮されるようにして、連結軸１２の他端１３にばね座１４を螺入させる。なお、以上のようにして組み立てられた継手１は、溶接２２及び３２により排気管２及び４間に取り付けられる。
【００３５】
ところで上記例では、ベローズチューブ８及びインナーパイプ５２を点溶接によりフランジ３に取り付けたが、これに代えて図４から図６に示すような結合手段８１によりベローズチューブ８及びインナーパイプ５２をフランジ３に取り付けるようにしてもよい。
【００３６】
すなわち図４に示す、フランジ３、ベローズチューブ８、インナーパイプ５２のそれぞれの一端２１、６及び６１を共に結合する結合手段８１は、フランジ３とベローズチューブ８とインナーパイプ５２とのそれぞれの一端２１、６及び６１に互いに相補的に形成した湾曲部８２、８３及び８４からなる。したがって湾曲部８２、８３及び８４を互いに嵌合することにより、フランジ３にベローズチューブ８及びインナーパイプ５２を取り付けることができ、その後、溶接２２を施すことによりフランジ３、ベローズチューブ８、インナーパイプ５２のそれぞれの一端２１、６及び６１を排気管２に固着することができる。
【００３７】
図５に示す結合手段８１は、インナーパイプ５２の一端６１に形成された折り返し部８６からなり、折り返し部８６によって規定される環状空所８７にフランジ３とベローズチューブ８とのそれぞれの一端２１及び６を嵌装することにより、フランジ３にベローズチューブ８及びインナーパイプ５２を取り付けることができる。
【００３８】
図６に示す結合手段８１は、フランジ３の一端２１に形成された複数の貫通孔９１と、それぞれが貫通孔９１に嵌入されるように、ベローズチューブ８とインナーパイプ５２とのそれぞれの一端６及び６１に互いに相補的に形成された複数の湾曲部９２及び９３とからなり、貫通孔９１に、互いに嵌合した湾曲部９２及び９３を嵌入することにより、フランジ３にベローズチューブ８及びインナーパイプ５２を固着することができる。
【００３９】
なお、水避け及び石ころ避けとして継手１にはアウターパイプ５１を設けたが、これに代えて又はこれと共に、径を互いに異ならせると共に軸方向長をより長くしてフランジ３及び５の略楕円突条端部２８及び３８を形成し、このように形成された略楕円突条端部２８及び３８の一部が、径方向において互いに重なり合うようにして、フランジ３及び５を配し、これにより環状隙間７１が生じないようにしてもよい。
【００４０】
図７から図１２では発明の他の具体例を説明する。図７から図１２の具体例において、先の具体例と同様のものは同一符号が付され示されている。図７から図１０の具体例において可撓性継手１´は、エンジン（図示せず）の排気管２に固定された金属製のフランジ１０２を用い、フランジ１０２はインナーパイプ５２とベローズチューブ８の一端との溶接連結部のためにその周囲のまわりに上向きの筒部１０６を有した中央貫通開口１０４を具備した実質的に平らな部材である。フランジ１０２はやや楕円的な形状を有し、その外周縁は、下向きの外縁１０８を具備している。開口１０４から径方向外側に突出するフランジ１０２の部分は、ここでは１２´と示されているそれぞれの連結軸の一端を受容し、そしてばね座部２７を規定する対向して離反して配された小径貫通孔３６を具備している。
【００４１】
符号１１０で示された他の金属製のフランジは、突条円筒部またはリム１１４を有する中央貫通開口１１３を具備する本体１１２を有し、リム１１４にベローズチューブ８の他端とテールパイプ４とが溶接連結される。先の具体例の対応フランジ３とは違い、フランジ１１０は円筒部を具備する必要はない。しかしその代わりに、それぞれが垂直脚部１１８と水平足部１２０からなる段部を備える一対の相対する径方向延設部１１６を具備している。
【００４２】
足部１２０はそれぞれ、連結軸１２´を受容するために、フランジ１０２の孔３６のそれぞれに長手方向に沿って配列するように構成された開口１２２を具備する。図示のように、足部１２０は、フランジ１１０のばね座部を規定し、ベローズチューブ８の両端の軸方向における中間位置に、好ましくはこれらの両端の間のほぼ中間に配されている。
【００４３】
図の具体例において、連結軸１２´はそれぞれ、一端に一体的に形成された頭部１２４を具備し、他端が環状肩部１２８よって中間部１０と分けられたねじ部１２６である軸方向に長く延設された中間部１０を具備する。フランジ１０２と１１０を付勢するために用いられるばねは、コイルばね１５と１６である。しかし、圧縮ばねの他の型、ベルヴィル型（Ｂｅｌｖｅｌｌ  ｔｙｐｅ）ばねのようなものも用いられ得る。図示のように、ばね１６は、それぞれの連結軸１２´の周りに配され、ばね１５によって生じる付勢力と反対の付勢力を発生させるために、フランジ１１０の足部１２０上の座面と係合している。
【００４４】
ここで示された可撓性継手の他の具体例は、前述の構造の中空円筒状の減衰用スリーブ１７及び１８の有無にかかわらず作用する。減衰用スリーブが省かれた組立体に通常遭遇する騒音減少を促進するように、ばね位置決めワッシャの使用が意図されている。一方、すべてのワッシャは、ばね１５と１６の正確な位置決めのために突状環状外縁１３０を備えていて、これらは二つの原理的な型で示されている。それぞれの連結軸１２´の中間部１０の両端に、一方では頭部１２４に、他方ではフランジ１０２に接して配されたワッシャ１３２のそれぞれは、連結軸に関して僅少の隙間をもってワッシャを配する径を具備した連結軸の挿通のための貫通開口１３７を有しており、これにより、ワッシャ、保持されるばね及び連結軸間の横移動が防止される。
【００４５】
ワッシャ１３４は、足部１２０の開口１２２に配され、ワッシャの外周縁から延設する外縁１３０と反対に中央孔から延設する環状外縁１３６を備えて形成される。外縁１３６は、足部の開口１２２にぴったりと収まる外径を有する。また一方でその内径は、フランジ１１０の対向足部１２０に対して連結軸の遊挿を可能にし、フランジ１０２と１１０の間の相対角度変位に適応すべく、適度な隙間、すなわち０．８０インチ程度を与えるように、連結軸１２´の中間部１０の径より十分に大きい。
【００４６】
それぞれのワッシャ１３４の外周縁のまわりの環状外縁１３０は、ワッシャ１３２の対応する外縁の径に対応し、連結軸１２´から同心にばねを離隔するようになっている。このようにいずれの例においても、それぞれのばねと、協働する連結軸１２´との間の相対的な横の動きが防止されるため、ばねと軸との間での騒音を引き起こす接触は、継手の構成部分の間に変位が起こる際に付随的に抑えられる。
【００４７】
本発明のこの具体例に関して、固体又は液体の異物がこれらの構成部分に衝撃を与えることによって起こる悪影響からチューブ８と継手の他の構成部分を守るべく用いることができる保護遮蔽体１４０もまた示されている。遮蔽体１４０は、継手と実質的に同一の縦の広がりを有する成形壁１４２を具備している。遮蔽体１４０の成形壁１４２は、道の石ころや他の異物に晒されている部分を覆うため、継手の周囲に一部分に広がるだけでよい。乗り物の下側にきわめて接近している継手の残部は、遮蔽体に覆われる必要なしに保護されている。
【００４８】
図示のように、継手への遮蔽体１４０の取付けは、壁１４２から垂直に分かれ出る端壁１４４によってなされる。端壁１４４は、フランジ１０２の中央開口１０４を収容するための凹所１４６を具備して形成され、それぞれの連結軸１２´のねじ端を受容するためのボルト穴１４８を具備しているので、遮蔽体は、継手の構成部分の組立部品を取付けるナット１５０によって連結され得る。
【００４９】
図１１と図１２で、符号１″で示されている継手の具体例は、構造的にも機能的にも、符号１０２´で示されているフランジがエンジンケーシング（図示せず）へ直接取付けるように構成された比較的耐高負荷部材であるということ以外、図７から図１０に示されているものと実質的に同じである。図示しないが、いずれの型の保護体も、すなわち、図１から６までの具体例に関連して説明されたアウターパイプ５１または図７から図１０の具体例に関連して説明された遮蔽体１４０、また減衰用部材１７と１８も同様に、本発明のこの具体例に同等に用いることができる。
【００５０】
次に図１３及び図１４を参照して本発明の更に他の具体例を説明する。図１３及び図１４の具体例において、先の具体例と同様のものは同一符号が付されて示されている。図１３及び図１４に示される本例の可撓性継手２０１は、エンジン側排気系の排気管２に固定されるほぼ正三角形状のフランジ２０３と、テールパイプ側排気系の排気管４に固定されるほぼ正三角形状のフランジ２０５とを互いに対向して配し、３個の連結軸１２のそれぞれを、三角状のフランジ２０３及び２０５のそれぞれの頂点近傍を貫通させて配し、連結軸１２のそれぞれに一対のコイルばね１５及び１６と、一対の弾性円筒体１７及び１８とを連結軸１２と同心に装着してなる。
【００５１】
金属製のフランジ２０３は、円環状の一端２２１で排気管２に溶接２２等により固定される小径円筒部２２３と、小径円筒部２２３の環状の他端２２４から径方向外側に延設された円環状部２２５と、円環状部２２５の外縁から軸方向に延設された大径円筒部２２６と、頂点近傍に３個の貫通孔２１１のそれぞれが形成されたほぼ正三角形状のばね座部２２７と、ばね座部２２７の外縁から軸方向であってフランジ２０５に向かって延びるほぼ正三角形状の筒状縁端部２２８とを具備している。
【００５２】
金属製のフランジ２０５は、円環状の一端２３１で排気管４に溶接３２等により固定される円筒部２３３と、円筒部２３３の他端２３４から径方向外側に延設された円環状部２３５と、円環状部２３５の外縁から径方向外側に延設されて、それぞれの頂点近傍に配された３個の貫通孔２３６を有するほぼ正三角形状のばね座部２３７と、ばね座部２３７の外縁から軸方向であってフランジ２０３に向かって延びるほぼ正三角形状の筒状縁端部２３８とを具備している。
【００５３】
以上の継手２０１では、継手１、１´及び１”と比較して、継手２０１の周方向に関して１２０゜の等角度間隔に一対のコイルばね１５及び１６と、一対の弾性円筒体１７及び１８との組み合わせのそれぞれが配されているため、エンジンの作動による排気管２及び４間の相対的な種々の方向の角度変位に対して、ほぼ均等な大きなスプリング力が生じ、したがって特定の方向の過大な角度変位により生じ得るベローズチューブ８の損傷を防止し得る利点を有している。また、周方向に関してほぼ均等な大きなスプリング力により排気管２及び４を互いに連結するため、継手２０１の芯ずれを防止することができ、更に、継手２０１を自動車への装着した後においても、自重等により排気管２及び４間に相対的な角度変位（オフセット）を生じ難くし得る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に従う好ましい一具体例の断面図である。
【図２】図１に示す具体例の一方のフランジの左側面図である。
【図３】図１に示す具体例の他方のフランジの右側面図である。
【図４】本発明に従う継手における結合手段の好ましい一具体例の一部断面図である。
【図５】結合手段の好ましい他の具体例の一部断面図である。
【図６】結合手段の好ましい更に他の具体例の一部断面図である。
【図７】本発明の他の具体例を示す正面斜視図である。
【図８】図７の具体例の後方斜視図である。
【図９】図７の具体例の分解図である。
【図１０】図７の具体例の一部断面図である。
【図１１】本発明の更に他の具体例を示す斜視図である。
【図１２】図１１の具体例の一部断面図である。
【図１３】本発明の更に他の具体例の断面図である。
【図１４】図１３に示された具体例の左側面図である。
【符号の説明】
１  継手
２  排気管
３  フランジ
４  排気管
５  フランジ
８  ベローズチューブ
１２  連結軸
１４  ばね座
１５、１６  コイルばね
１７、１８  弾性円筒部材
【図１】
0003557669.tif 000002
【図２】
0003557669.tif 000003
【図３】
0003557669.tif 000004
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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