(57)【要約】  【課題】  組付け作業性がよく、組み付けに時間がかからず、排気ガスが通過する際の排気抵抗が小さて排気効率が良く、さらに、取り付けスペースが小さい排気管ジョイントと、排気管ジョイントの製造方法を提供する。  【解決手段】  外管１の両端には開口部１ａと開口部１ｄが形成され、その中間部には管中心線上に中心点を有する半径Ｒの内球面部１ｂが形成され、その内球面部１ｂの下流側近傍に蛇腹部１ｃを形成した外管１と、一端を前記外管１の前記内球面部１ｂに内接し、回動可能とする外球面部２ｂが形成され、その外球面部２ｂに連続して前記外管１の蛇腹部１ｃと所定距離を保って軸方向に沿う流体通路２ｃを形成するとともに、前記他端の開口部２ｄは、前記外管１の他端の開口部１ｄに内接、かつ、摺動可能とした前記内管２とにより構成されたことを特徴とする排気管ジョイント１０である。【選択図】      図１
2006170094.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンの排気路に配設され、外管（１）と内管（２）の２層から構成された排気管ジョイント（１０）であって、
前記外管（１）の両端には一端の開口部（１ａ）と他端の開口部（１ｄ）が形成され、その中間部には管中心線上に中心点を有する半径（Ｒ）の内球面部（１ｂ）が形成され、その内球面部（１ｂ）の下流側近傍に蛇腹部（１ｃ）を形成した外管（１）と、
一端を前記外管（１）の前記内球面部（１ｂ）に内接し、回動可能とする外球面部（２ｂ）が形成され、その外球面部（２ｂ）に連続して前記外管（１）の蛇腹部（１ｃ）と所定距離を保って軸方向に沿う流体通路（２ｃ）を形成するとともに、前記他端の開口部（２ｄ）は、前記外管（１）の他端の開口部（１ｄ）に内接、かつ、摺動可能とした前記内管（２）と、
により構成されたことを特徴とする排気管ジョイント（１０）。
【請求項２】
前記外管（１）の開口部（１ｄ）の近傍にあり、前記外管（１）と前記内管（２）における径方向の相対距離を一定にするために、前記内管（２）側へ突出する凸状のビード（１ｅ）または外管（１）側へ突出する凸状のビード（２ｅ）を形成したことを特徴とする請求項１に記載の排気管ジョイント（１０）。
【請求項３】
前記外管（１）の開口部（１ｄ）あるいは前記内管（２）の開口部（２ｄ）の近傍に、リング状のワイヤーメッシュ（８）を装着したことを特徴とする請求項１に記載の排気管ジョイント（１０）。
【請求項４】
前記外管（１）の開口部（１ｄ）の近傍の内周面にリング状に固定され、その固定部から中央部へ向かって縮径して伸延し、前記内管（２）の開口部（２ｄ）の近傍の外周面に摺接するスライドパイプ（４）を設けたことを特徴とする請求項１に記載の排気管ジョイント（１０）。
【請求項５】
前記内管（２）の開口部（２ｄ）の近傍に、さらに、外球面部（２ｆ）を成形したことを特徴とする請求項１に記載の排気管ジョイント（１０）。
【請求項６】
前記球面ジョイント部３を覆う漏斗状のカバー（１１）を外管（１）に取り付けたことを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれか一項に記載の排気管ジョイント（１０）。
【請求項７】
前記外管（１）は、内球面部（１ｂ）と、蛇腹部（１ｃ）とを別途成形した後、溶接により一体に形成することを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれか一項に記載の排気管ジョイント（１０）の製造方法。
【請求項８】
前記外管（１）に前記蛇腹部（１ｃ）を成形する工程と、
前記内管（２）に前記外球面部（２ｂ）を予備成形する工程と、
前記外管（１）と前記内管（２）とを組み付ける工程と、
前記外管（１）の内球面形成部（１ｂ′）と、前記内管（２）の外球面形成部（２ｂ′）とを内側から外側へ押圧する同時成形により前記球面ジョイント部（３）を成形する工程と、
を含むことを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載の排気管ジョイント（１０）の製造方法。
【請求項９】
前記外管（１）に内球面部（１ｂ）と、蛇腹部（１ｃ）とを成形する工程と、
前記内管（２）に前記外球面形成部（２ｂ′）の予備成形と、流体通路（２ｃ）とを成形する工程と、
前記外管（１）と前記内管（２）とを組み付ける工程と、
前記外管（１）の前記内球面部（１ｂ）に対して、内管（２）の外球面形成部（２ｂ′）を内側から外側へ押圧して成形することにより球面ジョイント部（３）を成形する工程と、
を含むことを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載の排気管ジョイント（１０）の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、Ｖ型エンジンの排気路に設けられる排気管ジョイントと、この排気管ジョイントの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
図１７はＶ型エンジンの排気管の構成を示す配置図である。図１７に示すように、Ｖ
型エンジンEの排気ガスは、V型エンジンEのシリンダヘッドの排気ポートから、各シリンダより独立した管を集合させるエキゾースト・マニホールド３０と、それに接続された二股排気管３１ａ、３１ｂの少なくとも一方に使用された排気管ジョイント１０と、その下流に配設されたフレキシブルチューブ３３を通り、その下流に接続された排気ガス中の有害成分を化学反応によって無害な成分に変化させる触媒コンバータ３４を通り、排出音を小さくするサブマフラー３５、メーンマフラー３６を経由して、大気に放出される。
前記フレキシブルチューブ３３の目的は、排気ガスの排気効率を向上させてエンジンの出力性能を改善するとともに、排気ガスの温度低下を抑制して触媒コンバータ３４に流入する排気ガスの温度の立ち上がりを早くして触媒を活性化させ、排気ガスの浄化性能を改善することにある。
これに対して、前記排気管ジョイント１０の目的は、二股排気管のV型エンジンＥへの組付け性の向上と、熱による二股排気管相互の伸びを吸収することにあり、それに加えて、エキゾースト・マニホールド３０側の振動のマフラ側への伝達を軽減することにあり、前記フレキシブルチューブ３３の目的と排気管ジョイント１０の目的とは大きく異なる。
【０００３】
図１８は従来の自動車排気管用の継手１０１の断面図である。図１８に示すように、並置された一対の排気管１０２、排気管１０３と、相互に連結された一対の枝管１０４、枝管１０５を有した二股排気管１０６のその枝管１０４、枝管１０５とを相互に連結している。前記継手１０１は、排気管１０２に、その排気管１０２に対応して配される二股排気管１０６の一方の枝管１０４を連結する球面継手１０７と、排気管１０３に対応して配される他方の枝管１０５を連結する可撓性の伸縮自在の継手１０８とが設けられている（例えば、特許文献１）。
【特許文献１】特開平９−１４４５３４号公報（段落番号０００８〜００１１、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、V型エンジンEの排気管として使用する場合、マニホールドのフランジ１１０のような同一平面にはならないので２つに分割しなければならず、従来の自動車排気管用の継手１０１では、排気管１０３と枝管１０４とが分割されており、さらに、排気管１０３と枝管１０５とが分割されているため、組み付けに時間がかかるという問題があった。
さらに、このような蛇腹式の伸縮自在な継手１０８の外管のみでは、排気ガスが直接蛇腹に当り、排気抵抗が大きくなって排気効率が悪くなるという問題があった。
また、球面継手１０７は、図１８において紙面に対して直角方向には遥動するが、紙面の平面方向には遥動できないため、動く方向が一方向に限定されるので、当然、取り付け方向も限定されて、組付け作業性が悪いという問題があった。また、伸縮方向には全く対応できないという問題があった。
さらに、排気ガスが漏れないように、球面継手１０７の球面部を一定の力で押圧するため、バネやボルトをセットするためのフランジを設ける必要があり、球面継手１０７の取り付けスペースが大きいという問題があった。
また、球面継手１０７が遥動できる方向に動かして取り付けられた場合、排気管１０４側（球面継手の凹側）の球面１１７に排気ガスが当ることになり、排気抵抗が大きくなって排気効率が悪くなるという問題があった。
【０００５】
そこで、本発明は、従来の継手の問題点を解決するために創案されたものであり、組付け作業性がよく、組み付けに時間がかからず、排気ガスが通過する際の排気抵抗が小さくて排気効率が良く、排ガス温度低下抑制効果の向上（触媒の活性化維持）となり、さらに、取り付けスペースが小さい排気管ジョイントと、この排気管ジョイントの製造方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１に係る発明は、エンジンの排気路に配設され、外管（１）と内管（２）の２層から構成された排気管ジョイント（１０）であって、前記外管（１）の両端には一端の開口部（１ａ）と他端の開口部（１ｄ）が形成され、その中間部には管中心線上に中心点を有する半径（Ｒ）の内球面部（１ｂ）が形成され、その内球面部（１ｂ）の下流側近傍に蛇腹部（１ｃ）を形成した外管（１）と、一端を前記外管（１）の前記内球面部（１ｂ）に内接し、回動可能とする外球面部（２ｂ）が形成され、その外球面部（２ｂ）に連続して前記外管（１）の蛇腹部（１ｃ）と所定距離を保って軸方向に沿う流体通路（２ｃ）を形成するとともに、前記他端の開口部（２ｄ）は、前記外管（１）の他端の開口部（１ｄ）に内接、かつ、摺動可能とした前記内管（２）とにより構成されたことを特徴とする。
【０００７】
請求項２に係る発明は、請求項１に記載の排気管ジョイント（１０）であって、
前記外管（１）の開口部（１ｄ）の近傍にあり、前記外管（１）と前記内管（２）における径方向の相対距離を一定にするために、前記内管（２）側へ突出する凸状のビード（１ｅ）、または、前記内管（２）の開口部（２ｄ）の近傍に、外管（１）側へ突出する凸状のビード（２ｅ）を形成したことを特徴とする。
【０００８】
請求項３に係る発明は、請求項１に記載の排気管ジョイント（１０）であって、前記外管（１）の開口部（１ｄ）あるいは前記内管（２）の開口部（２ｄ）の近傍に、リング状のワイヤーメッシュ（８）を装着したことを特徴とする。
【０００９】
請求項４に係る発明は、請求項１に記載の排気管ジョイント（１０）であって、前記外管（１）の開口部（１ｄ）の近傍の内周面にリング状に固定され、その固定部から中央部へ向かって縮径して伸延し、前記内管（２）の開口部（２ｄ）の近傍の外周面に摺接するスライドパイプ（４）を設けたことを特徴とする。
【００１０】
請求項５に係る発明は、請求項１に記載の排気管ジョイント（１０）であって、前記内管（２）の開口部（２ｄ）の近傍に、さらに、外球面部（２ｆ）を成形したことを特徴とする。
【００１１】
請求項６に係る発明は、請求項１〜請求項５のいずれか一項に記載の排気管ジョイント（１０）であって、前記球面ジョイント部３を覆う漏斗状のカバー（１１）を外管（１）に取り付けたことを特徴とする。
【００１２】
請求項７に係る発明は、請求項１〜請求項５のいずれか一項に記載の排気管ジョイントの製造方法であって、前記外管（１）は、内球面部（１ｂ）と、蛇腹部（１ｃ）とを別途成形した後、溶接により一体に形成することを特徴とする。
【００１３】
請求項８に係る発明は、請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載の排気管ジョイント（１０）の製造方法であって、前記外管（１）に前記蛇腹部（１ｃ）を成形する工程と、前記内管（２）に前記外球面部（２ｂ）を予備成形する工程と、前記外管（１）と前記内管（２）とを組み付ける工程と、前記外管（１）の内球面形成部（１ｂ′）と、前記内管（２）の外球面形成部（２ｂ′）とを内側から外側へ押圧する同時成形により前記球面ジョイント部（３）を成形する工程とを含むことを特徴とする。
【００１４】
請求項９に係る発明は、請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載の排気管ジョイント（１０）の製造方法であって、前記外管（１）に前記蛇腹部（１ｃ）と、前記内球面部（１ｂ）とを成形する工程と、前記内管（２）に前記外球面形成部（２ｂ′）の予備成形と、流体通路（２ｃ）とを成形する工程と、前記外管（１）と前記内管（２）とを組み付ける工程と、前記外管（１）の前記内球面部（１ｂ）に対して、内管（２）の外球面形成部（２ｂ′）を内側から外側へ押圧して成形することにより球面ジョイント部（３）を成形する工程とを含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１に係る発明によれば、外管（１）の両端には一端の開口部（１ａ）と他端の開口部（１ｄ）が形成され、その中間部には管中心線上に中心点を有する半径（Ｒ）の内球面部（１ｂ）が形成され、その内球面部（１ｂ）の下流側近傍に蛇腹部（１ｃ）を形成した外管（１）と、一端を前記外管（１）の前記内球面部（１ｂ）に内接し、回動可能とする外球面部（２ｂ）が形成され、その外球面部（２ｂ）に連続して前記外管（１）の蛇腹部（１ｃ）と所定距離を保って軸方向に沿う流体通路（２ｃ）を形成するとともに、前記他端の開口部（２ｄ）は、前記外管（１）の他端の開口部（１ｄ）に内接、かつ、摺動可能とした前記内管（２）とにより構成されたことにより、小型軽量かつコンパクトな排気管ジョイント（１０）を提供できる。
また、組付け作業性がよく、組み付けに時間がかからず、排気ガスが通過する際の排気抵抗が小さて排気効率が良く、熱損失が少ないので排ガス温度低下抑制効果（触媒の活性化維持）が向上し、さらに、一体方式のジョイントのため、取り付けスペースが小さい排気管ジョイント（１０）を提供することができる。
【００１６】
請求項２に係る発明によれば、外管（１）の開口部（１ｄ）の近傍にあり、前記外管（１）と前記内管（２）における径方向の相対距離を一定にするために、前記内管（２）側へ突出する凸状のビード（１ｅ）、または、前記内管（２）の開口部（２ｄ）の近傍に、外管（１）側へ突出する凸状のビード（２ｅ）を形成したことにより、摺動部の当接面の面積を減少させ、摩擦抵抗の減少と管端部の剛性向上を図ることができ、これにより取り扱いが容易になり、組付け作業性をよくすることができる。
【００１７】
請求項３に係る発明によれば、外管（１）の開口部（１ｄ）あるいは内管（２）の開口部（２ｄ）の近傍に、リング状のワイヤーメッシュ（８）を装着したことにより、外管（１）と内管（２）における径方向の相対距離を一定に保つことができ、かつ、外管（１）と内管（２）とが軸方向に摺動することが容易にできる。また、ワイヤーメッシュ（８）の多少の伸縮により剪断方向のズレに対応が可能であるため、振動の伝達を防止することができる。
【００１８】
請求項４に係る発明によれば、前記外管（１）の開口部（１ｄ）の近傍の内周面にリング状に固定され、その固定部から中央部へ向かって縮径して伸延し、前記内管（２）の開口部（２ｄ）の近傍の外周面に摺接するスライドパイプ（４）を設けたことにより、軸方向の内外管の摺動が容易で、排気管ジョイント（１０）の耐久性の向上を図ることができる。
【００１９】
請求項５に係る発明によれば、内管（２）の両端には、それぞれ外球面部（２ｂ）と外球面部（２ｆ）を成形したことにより、上流側と下流側とにおいて、相反する力が平行に働いたとしても、上流側の外球面部（２ｂ）が回動し、さらに、下流側の外球面部（２ｆ）が回動するので、上流側の開口部（１ａ）と下流側の開口部（１ｄ）とが平行状態で変形可能な構造となる。このように、剪断荷重およびその変位が働くような力に対して柔軟に変形し、剪断荷重およびその変位に対して強い構造を有するとともに、剪断曲げ応力による振動パターンにも対応できる排気管ジョイント（１０）を提供することができる。
【００２０】
請求項６に係る発明によれば、前記球面ジョイント部３を覆う漏斗状のカバー（１１）を外管（１）に取り付けたことにより、排気管ジョイント（１０）の球面ジョイント部（３）の損傷防止ができ、また、排気管ジョイント（１０）の保温性の向上ができる。
【００２１】
請求項７に係る発明によれば、外管（１）は、内球面部（１ｂ）と、蛇腹部（１ｃ）とを別途成形した後、溶接により一体に形成することにより、一体とする外管構成になるため、工程設計の変更が可能で、一本パイプから成型加工するより、作業が容易にできる。
【００２２】
請求項８に係る発明によれば、請求項１項１〜請求項４のいずれか一項に記載の排気管ジョイント（１０）の製造方法は、外管（１）に蛇腹部（１ｃ）を成形する工程と、内管（２）に外球面部（２ｂ）の形成部（２ｂ′）を予備成形する工程と、外管（１）と内管（２）とを組み付ける工程と、前記外管（１）の内球面形成部（１ｂ′）と、前記内管（２）の外球面形成部（２ｂ′）とを内側から外側へ押圧する同時成形により前記球面ジョイント部（３）を成形する工程とを含む製造方法により、簡単な製造工程と、同時成形による加工のため、品質のよいものをつくることができる。
【００２３】
請求項９に係る発明によれば、請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載の排気管ジョイント（１０）の製造方法は、外管（１）に蛇腹部（１ｃ）と、内球面部（１ｂ）とを成形する工程と、内管（２）に外球面形成部（２ｂ′）の予備成形と、流体通路（２ｃ）とを成形する工程と、外管（１）と内管（２）とを組み付ける工程と、外管（１）の内球面部（１ｂ）に対して、内管（２）の外球面形成部（２ｂ′）を内側から外側へ押圧して成形することにより球面ジョイント部（３）を成形する工程とを含むことにより、簡単な製造工程と、同時成形による加工のため、品質のよいものをつくることができる。また、一体成形による用具費が軽減され、その製作の作業性がよい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら説明する。
＜第1実施形態＞
図１は第１実施形態を示す排気管ジョイント１０の断面図である。図１に示すように、外管１は、排気管ジョイント１０の両端側に接続のための左端の開口部１ａと右端の開口部１ｄが形成され、上流側の開口部１ａから排気ガスが流入し、下流側の開口部１ｄから流出する。また、外管１の間には管中心線上に中心点を有する半径Ｒの内球面部１ｂが形成され、その内球面部１ｂの下流側近傍に蛇腹部１ｃが形成されている。
なお、半径Ｒは、パイプ径＋２×球面高さ１ｈ（２〜１６ｍｍ）の１／２とするとよい。
外管１の蛇腹部１ｃは、一般にはベローズと言われるものである。また、外管１の板厚ｔ1は、内管２の板厚ｔ2（図２参照）と同等か、板厚ｔ2よりも厚くする（ｔ1≧ｔ2）ことが好ましい。
また、Ｖ型エンジンＥにおけるエキゾースト・マニホールド３０（図１６参照）の熱変形に対応容易で、かつ、コンパクトなため、エンジン回りのレイアウトが容易である。
【００２５】
内管２は、左端を外管１の内球面部１ｂに内接し、かつ、回動可能とする内管２の外球面部２ｂが形成され、その外球面部２ｂに連続して外管１の蛇腹部１ｃと距離を保って軸方向に沿う流体通路２ｃを形成するとともに、内管２の流体通路２ｃに設けた深めのビード（輪帯またはハチマキともいう）２ｅが形成されており、右端部が外管１の開口部１ｄに内接されている。しかも、外管１の開口部１ｄと内管２の開口部２ｄとは、お互いに摺動可能になっており、振動の減衰に効果がある。また、このビード２ｅにより、内管２の剛性が向上できる。
【００２６】
＜第２実施形態＞
図２は、第２実施形態を示す排気管ジョイント１０の断面図である。図２に示すように、排気管ジョイント１０は、外管１と内管２との２層から構成されている。図１とは相違点を説明するが、同部位には同符号を付して重複する説明は省略する。図１に示す排気管ジョイント１０との相違点は、内管２の流体通路２ｃに設けられた深めのビード２ｅの代わりに、外管１の内周面に深めのビード１ｅが施されている点である。このビード１ｅの先端部が、内管２の流体通路２ｃの外周面に当接することにより、摺動部の当接面の面積を減少させ、摩擦抵抗の削減と外管端部の剛性が向上できる。さらに、摺動可能により取り扱いが容易である。
【００２７】
＜第３実施形態＞
図３は第３実施形態を示す排気管ジョイント１０の断面図である。前記同様に同部位には同符号を付し、重複する説明は省略する。図３に示すように、排気管ジョイント１０は同様に、外管１と内管２の２層から構成されている。外管１の右端開口部１ｄの近傍に外周方向に突出する浅めのＲ形状のビード１ｅを設け、このビード１ｅの内周面にリング状のワイヤーメッシュ８を装着し、外管１と内管２における径方向の相体距離を一定に、かつ、外管１と内管２の軸方向に摺動可能に形成している。これにより、軸方向の外管１、内管２の摺動が容易になり、ワイヤーメッシュ８の多少の伸縮により剪断方向のズレに対応可能になっている。
ワイヤーメッシュ８は、形状はＯリング状であるが、材質はワイヤーの細線によって編み上げられており、耐久性、弾性にすぐれ、かつ緩衝、防振、消音などに顕著な効果を発揮する。なお、その他のワイヤーメッシュ８の装着方法としては、内管２の右端開口部２ｄの近傍に内周方向に突出する浅めのＲ形状のビード２ｅを設け、このビード２ｅの外周面にリング状のワイヤーメッシュ８を装着しても構わないし、ワイヤーメッシュ８の複数箇所を円周方向に潰し加工を施し、外管の内周壁あるいは内管の外周壁に溶接（スポット溶接が好ましい）接合しても構わない。
【００２８】
＜第４実施形態＞
図４は第４実施形態を示す排気管ジョイント１０の断面図である。図４に示すように、図１との同部位には同符号を付し、重複する説明は省略する。
図４に示すように、排気管ジョイント１０は、外管１と内管２との２層に、このスライドパイプ（接続管）４の１層を追加した３層で構成されている。
スライドパイプ４は外管１の右端開口部１ｄの内周面にスポット溶接等で溶接されており、内管２の流体通路２ｃの外周面に円筒部が当接している。つまり、外管１の右端開口部１ｄの内周面にスライドパイプ４の左端部を固定し、中央部へ縮径して伸延し、内管２の右端開口部２ｄに摺動自在に嵌挿させたスライドパイプ４が構成されている。この構成ではビード１ｅ，２ｅが不要になるため、この分、比較的製造が容易である。
【００２９】
＜第５実施形態＞
図５は第５実施形態を示し、（ａ）は排気管ジョイントの通常形状の断面図であり、（ｂ）は力を受けて芯ズレが発生した変形形状を示す断面図である。図１との同部位には同符号を付し、重複する説明は省略する。
図５の（ａ）に示すように、排気管ジョイント１０は、外管１と内管２の２層から構成され、内管２の両端にはそれぞれ外球面部２ｂと外球面部２ｆが成形されている。
左端の外球面部２ｂは、外管１の内球面部１ｂに嵌め合い、球面ジョイント３を形成し、右端の外球面部２ｆは、管中心線上に中心点を有する半径Ｒ′の外球面部２ｆであり、外管１の開口部１ｄ近傍に嵌合されている。
なお、半径Ｒ′は、左端の外球面部２ｂの半径Ｒと同じであってもよいし、違ってもよい。
上流側の開口部１ａには正面視で上向きの小さな力Ｆａが発生し、下流側の開口部１ｄにはちょうど相反する小さな力Ｆｄの剪断荷重が発生しているが、各力Ｆａ，Ｆｄが微力のため、ここでは芯ズレは生じていない。
しかし、図５の（ｂ）に示すように、上向きに大きな力Ｆａが発生し、下流側の開口部１ｄにはちょうど相反する大きな力Ｆｄが発生すると、この剪断荷重により芯ズレaが生じることになる。
この場合、内管２には、外球面部２ｂと外球面部２ｆの働きにより、角度αで傾くだけで、変形しないことが判る。
なお、上向きの大きな力Ｆａは、平面視で左側からの大きな力Ｆａであってよいし、下向きの大きな力Ｆｄは、平面視で右側からの大きな力Ｆｂであって構わない。
このように、本発明の排気管ジョイント１０は、蛇腹部１ｃにより柔軟に変形することが可能であり、また、元の状態に戻ることも可能であり、変形したそのままの状態で、本来の排気管ジョイント１０の機能を発揮し続けることもできる。
【００３０】
＜第６実施形態＞
図６は第６実施形態を示す排気管ジョイントの完成品の断面図である。図６は、請求項６に係り、詳細に説明する。図６に示すように、この排気管ジョイント１０は、外管１と内管２の他に、球面ジョイント部３を覆う漏斗状のカバー１１が設けられており、外管１にスポット溶接で固定されている。
漏斗状のカバー１１の材質は、ステンレス（ＳＵＳ３０４）材であり、その厚みｔ3は、０．３ｍｍが好適である。このように、漏斗状のカバー１１を設けることにより、球面ジョイント部３へ小石等の飛散による損傷を防止できる。また、球面ジョイント部３の変形を防止することができる。そのことにより、運搬作業における取り扱いが容易となる。また、排気管ジョイント（１０）の保温性の向上ができる。
【００３１】
＜第１実施形態の製造方法＞
ここで、第1実施形態に示す排気管ジョイント１０の製造方法を説明する。図７の（ａ）は、排気管ジョイント１０を構成する外管１をパイプから製造した後の断面図、（ｂ）は内管２をパイプから製造した後の断面図である。
図７の（ａ）に示すように、この形状の前工程は、パイプ材の材料取りであり、この蛇腹部１ｃを形成した外管１の長さに合わせて切断した後、左端の開口部１ａは拡径し、内球面形成部１ｂ′がパイプ材の素材径で円筒状に形成され、蛇腹部１ｃには、ベローズの製作加工を施している。
図７の（ｂ）に示すように、内管２も同様に、パイプ材の材料取りでは、仕上がり形状の長さに合わせ、左端部は外球面形成部２ｂ′が拡径し、外管１の蛇腹部１ｃとの干渉防止のため外球面部２ｂのＲより少し小さな寸法で段差部２ａを設け、そこからパイプ材の素材径とした流体通路２ｃを設け、右端の開口部２ｄの近傍に、外径側に凸状のビード２ｅを施している。
【００３２】
図８は外管１と内管２を組み付けた組付品の断面図である。
図８に示すように、図７の（ｂ）に示す内管２は、外管１の左端開口部１ａより挿入すると干渉なく挿入できるので都合がよい。
【００３３】
図９は、外管１と内管２を組み付けた組付品をプレス装置５に装着した様子を示す断面図である。図９に示すように、図の上が上方であり、図の下が下方である。
プレス装置５は、金型の上型５ａと、金型の下型５ｂと、受圧芯金５ｃと、加圧芯金５ｄと、ガイド５ｅと、弾性体６とから構成されており、金型が上下に分割線ｂによって分割されている。
受圧芯金５ｃと加圧芯金５ｄとの間に角リング状の弾性体６を介してガイド５ｅによって一体に組み付けられ、図８に示した排気管ジョイント１０が挿入され、これらが分割された金型の下型５ｂに装着された後、金型の上型５ａによって挟持され、固定される。
上型５ａ、下型５ａには、リング状の空洞部５ｆが形成され、この空洞部５ｆにはちょうど蛇腹部１ｃの凸部が外周部を嵌合させて装着されている。
さらに、上型５ｂには、内球面部１ｂを形成する球面状の凹部５ｇが形成されており、この段階では、外管１との間が空洞になっている。
弾性体６は、ウレタンゴムであるが、弾性体であれば、これ以外の高分子化合物であってもよい。
【００３４】
図１０はウレタンバルジ加工を示す断面図である。図１０に示すように、加圧芯金５ｄが右方向へ可動して弾性体６が加圧されると、この弾性体６は、受圧芯金５ｃによって上型５ｂ内に形成された球面の凹部５ｇの形状に合わせて太鼓状に変形し、内球面部１ｂと外球面部２ｂとが内側から外側へ押圧されて塑性加工され、球面ジョイント部３が成形される。
【００３５】
図１１は金型から取り出した完成品の断面図である。このように、製造方法は極めて簡単である。この結果、排気ガスは上流側から下流側へ流れるが、排気ガスの流れを遮る出っ張りがなく、排気ガスが内管２を通過する排気抵抗は小さくて排気効率が良く、さらに、取り付けスペースが小さい排気管ジョイントと、排気管ジョイントの製造方法を提供することができる。
【００３６】
＜第２実施形態の製造方法＞
つぎに、第２実施形態に示す排気管ジョイント１０の製造方法を説明する。図１２の（ａ）は排気管ジョイント１０の外管１をパイプから製造した断面図、（ｂ）は内管２の側面図、（ｃ）は（ａ）に示す溶接部を設けた場合の溶接部の拡大図である。
図１２の（ａ）に示すように、パイプ材の材料の長さは、この蛇腹部１ｃを形成した外管１の長さに合わせ、左端開口部１ａは縮径して、かつ、２本のビード１ｆ，１ｇを形成し、その右隣には半径Ｒの内球面部１ｂが形成されている。さらに、その内球面部１ｂの右隣には、蛇腹部１ｃが形成され、さらに、ビード１ｅが形成されている。
図１２の（ｂ）に示すように、内管２は、パイプ材の材料取りでは、仕上がり形状の長さに合わせて切断した後、右端開口部２ｄは縮径して、内球面部１ｂの半径Ｒに合わせた球面の段差部２ａが形成されている。
【００３７】
図１２の（ｃ）は、請求項６に係り、詳細に説明する。図１２の（ｃ）に示すように、外管（１）は、内球面部（１ｂ）と、蛇腹部（１ｃ）とを別途成形した後に、溶接により一体に形成してもよい。溶接の形式、方法等はこのような重ね継手溶接以外にも、突合せ溶接であってもよく、また、重ね継手の接着剤による一体化であっても構わない。
例えば、このような２ピース化によって、内球面部１ｂの板厚ｔ1を蛇腹部１ｃより厚い板厚のパイプを使用し、内球面部１ｂの強度アップを図ることが可能である。また、蛇腹部１ｃの板厚ｔ1を内球面部１ｂより薄い板厚のパイプを使用することにより蛇腹部１ｃの機能であるエンジンの振動を減衰させ、下流側にある排気装置に悪影響を与えないように機能の向上を図ることも可能となる。
【００３８】
図１３は外管１と内管２とを組み付けた組付品の断面図である。図１３に示すように、内管２は、外管１の開口部１ａから干渉なく挿入することができる。このとき、外管１と内管２との隙間に極薄のシート７を挿入してもよい。このシート７分の厚みが隙間になってちょうどよい嵌合の球状ジョイント３を容易に成形することができる。
【００３９】
図１４は、外管１と内管２とを組み付けた組立品をプレス装置５に装着した様子を示す断面図である。図１４に示すように、プレス装置５は、前記同様、金型の上型５ａと、金型の下型５ｂと、受圧芯金５ｃと、加圧芯金５ｄと、ガイド５ｅと、弾性体６とから構成されており、金型が上下に分割線ｂによって分割されている。
受圧芯金５ｃと加圧芯金５ｄとの間に角リング状の弾性体６を介してガイド５ｅによって一体に組み付けられ、図１３に示した排気管ジョイント１０が、これらが分割された金型の下型５ｂに装着された後、金型の上型５ａによって挟持され、固定される。
上型５ａ、下型５ｂには、リング状の空洞部５ｆが形成され、この空洞部５ｆにはちょうど同じ幅寸法の蛇腹部１ｃが外周部を嵌合させて装着されている。
上型５ａ、下型５ｂには、球面状の凹部５ｇが形成され、内球面部１ｂが嵌合されている。そして、装着された外管１と内管２との間に空洞ができており、この空洞にシート７が介在している。
弾性体６は、ウレタンゴムであるが、弾性体であれば、高分子化合物であってもよいし、これ以外であってもよい。
【００４０】
図１５はウレタンバルジ加工を示す断面図である。図１５に示すように、排気管ジョイント１０は、加圧芯金５ｄが右方向へ可動して弾性体６が加圧されると、この弾性体６は、受圧芯金５ｃによって上型５ｂ内に形成された球面の凹部形状に合わせて太鼓状に変形し、シート７を挟んで内球面部１ｂが外球面部２ｂに内側から外側へ押圧されて球面ジョイント部３が成形される。
なお、シート７の材質は、たとえば、カーボンブラック入りポリプロピレンシートまたはポリエチレンシート、ポリプロピレンシートまたはポリエチレンシートの両面にカーボン入り塗料、または、潤滑剤を塗付するものが好適である。これらのシート材の分解温度は、ポリプロピレンが３２８〜４１０℃で、ポリエチレンが３３５〜４５０℃であり、これらの加熱によって分解するため、回動するための隙間嵌合を容易に形成することができる。
【００４１】
図１６は、完成品の半断面図である。図１６に示すように、排気管ジョイント１０は、この外管１の外周には、さらにアウターブレード９が設けられている。このアウターブレード９の材質は、ＳＵＳ３０４であり、φ０．４の細線で織り込まれている。ちょうど４５°方向に交差させて織られているため、伸縮性を有している。このアウターブレード９の装着により、下流にキャタリストなどの重量物が吊り下げられると、悪路走行で振動が発生した場合、蛇腹部１ｂに下方向の荷重がかることになるが、このアウターブレード９を取り付けることにより、蛇腹部１ｂのベローズが必要以上に伸びることを防止して排気管ジョイント１０の耐久性の向上を図ることができるとともに、蛇腹部１ｂのベローズに板厚の薄いものを使用して伸縮しやすいようにした場合には、エンジンの振動が原因で蛇腹部１ｂのベローズが共振を起こすのを抑制する効果（共振振動抑制効果）がある。
また、排気管ジョイント１０の球面ジョイント部３は、物などが当たり、少しの変形でダメージをうけるので、この変形防止と、排気管ジョイント１０保温性の向上を図ることができる。さらに、排気管ジョイント１０に直接触れることがないので、火傷防止という安全対策もできる。
【００４２】
本発明はその技術思想の範囲内で種々の改造、変更が可能である。例えば、排気管ジョイント１０はＶ型エンジン用として説明したが、他のエンジンであっても構わない。
また、ポリプロピレン等の高分子化合物以外のシート材として、ペーパーであってもよい。加熱により分解燃焼し隙間を形成できるものであれば、その他であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】第1実施形態を示す排気管ジョイントの断面図である。
【図２】第２実施形態を示す排気管ジョイントの断面図である。
【図３】第３実施形態を示す排気管ジョイントの断面図である。
【図４】第４実施形態を示す排気管ジョイントの断面図である。
【図５】第５実施形態を示し、（ａ）は排気管ジョイントの通常形状の断面図であり、（ｂ）は力を受けて芯ズレが発生した変形形状を示す断面図である。
【図６】第６実施形態を示す排気管ジョイントの完成品の断面図である。
【図７】（ａ）は排気管ジョイントの外管１をパイプから製造した後の断面図、（ｂ）は内管をパイプから製造した後の断面図である。
【図８】外管と内管を組み付けた組付品の断面図である。
【図９】外管と内管を組み付けた組付品をプレス装置に装着した様子を示す断面図である。
【図１０】ウレタンバルジ加工を示す断面図である。
【図１１】金型から取り出した完成品の断面図である。
【図１２】（ａ）は排気管ジョイントの外管をパイプから製造した断面図、（ｂ）は内管の側面図、（ｃ）は（ａ）に示す溶接部の拡大図である。
【図１３】外管と内管とを組み付けた組付品の断面図である。
【図１４】外管と内管とを組み付けた組付品をプレス装置に装着した様子を示す断面図である。
【図１５】ウレタンバルジ加工を示す断面図である。
【図１６】完成品の半断面図である。
【図１７】Ｖ型エンジンＥの排気管の構成を示す配置図である。
【図１８】従来の自動車排気管用の継手の断面図である。
【符号の説明】
【００４４】
１      外管
１ａ    開口部
１ｂ    内球面部
１ｂ′  内球面形成部
１ｃ    蛇腹部
１ｄ    開口部
１ｅ，１ｆ，１ｇ，２ｅ  ビード（輪帯、ハチマキ）
１ｈ    球面高さ
２      内管
２ａ    段差部
２ｂ，２ｆ  外球面部
２ｂ′  外球面形成部
２ｃ    流体通路
３      球面ジョイント部
４      スライドパイプ（接続管）
５      プレス装置
５ａ    上型
５ｂ    下型
５ｃ    加圧芯金
５ｄ    受圧芯金
５ｅ    ガイド
５ｆ    空洞部
５ｇ    凹部
６      弾性体（ウレタンゴム）
７      シート
８      ワイヤーメッシュ
９      アウターブレード
１０    排気管ジョイント
１１    漏斗状カバー
ａ      芯ズレ
ｂ      分割線
【図１】
2006170094.tif 000003
【図２】
2006170094.tif 000004
【図３】
2006170094.tif 000005
【図４】
2006170094.tif 000006
【図５】
2006170094.tif 000007
【図６】
2006170094.tif 000008
【図７】
2006170094.tif 000009
【図８】
2006170094.tif 000010
【図９】
2006170094.tif 000011
【図１０】
2006170094.tif 000012
【図１１】
2006170094.tif 000013
【図１２】
2006170094.tif 000014
【図１３】
2006170094.tif 000015
【図１４】
2006170094.tif 000016
【図１５】
2006170094.tif 000017
【図１６】
2006170094.tif 000018
【図１７】
2006170094.tif 000019
【図１８】
2006170094.tif 000020