(57)【要約】【課題】排気系ボールジョイントガスケットの回転を拘束するとともにビビリ音等の発生を防止することにある。【解決手段】排気系ボールジョイントガスケット１の外周側の非摺動部が、金属円筒２に一体的に嵌着され、その金属円筒に突設された掛合部３が、排気系端部パイプに設けられたフランジＭＦまたはそのフランジに装着された締結部材Ｂと掛合してなる、排気系ボールジョイントガスケットの取付け構造である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
排気系ボールジョイントガスケットの外周側の非摺動部が、金属円筒に一体的に嵌着され、
その金属円筒に突設された掛合部が、排気系端部パイプに設けられたフランジまたはそのフランジに装着された締結部材と掛合してなる、排気系ボールジョイントガスケットの取付け構造。
【請求項２】
前記排気系ボールジョイントガスケットの外周側の非摺動部は、前記金属円筒に圧入によって一体的に嵌着されている、請求項１記載の排気系ボールジョイントガスケットの取付け構造。
【請求項３】
前記金属円筒を形成する板材は、ステンレス板、冷延鋼板、めっき鋼板、真鍮板またはアルミニウム合金板である、請求項１または２記載の排気系ボールジョイントガスケットの取付け構造。
【請求項４】
前記金属円筒は、金属板の深絞り加工、筒状に丸めた短冊状の金属板の端部同士の精密溶接または金属薄板パイプの拡管加工により形成されている、請求項１から３までの何れか記載の排気系ボールジョイントガスケットの取付け構造。
【請求項５】
前記嵌合部を形成する金属板は、前記金属円筒に精密溶接またはロウ付けによって接合されている、請求項１から４までの何れか記載の排気系ボールジョイントガスケットの取付け構造。
【請求項６】
前記嵌合部を形成する金属板はその外端部に、スプラッシュカバーとして前記金属円筒の半分以上を覆う折り返し部を有する、請求項１から５までの何れか記載の排気系ボールジョイントガスケットの取付け構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、車両用エンジン等の排気系に用いられる排気系ボールジョイントガスケットの取付け構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
排気系ボールジョイントガスケットは、車両用エンジン等の排気系のエキゾーストマニフォールド（エキマニ）やキャタリスティックコンバーターの端部パイプに挿入して使用されるが、その際、排気系ボールジョイントガスケットの内周部と上記パイプとの緊迫力が弱いと、変位吸収の仕事をする際の回転モーメントを有する揺動運動により、排気系ボールジョイントガスケットがその端部パイプの円周方向に回転して過度な摩耗を起したり、排気系ボールジョイントガスケットとその端部パイプとの間のクリアランスが大きくなってビビリ音等が発生したりする場合がある。
【０００３】
このような問題を解決するための構造として従来、以下のようなものが知られている。
１．ボールジョイントガスケット内径部にＲ状突起を設ける。
図２１（ａ）およびその一部を拡大した図２１（ｂ）に示すように、排気系ボールジョイントガスケット１の内径部にＲ状の突起１ａを成形することにより、上記端部パイプとしてのエキマニパイプＭＰに装着すると、エキマニパイプＭＰの挿入時に突起１ａの先端部が変形しながら装着され、排気系ボールジョイントガスケット１とエキマニパイプＭＰとのクリアランスが無くなる。
【０００４】
２．ボールジョイントガスケットをエキマニパイプに圧入する。
図２２（ａ）およびその一部を拡大した図２２（ｂ）に示すように、排気系ボールジョイントガスケット１の内径部をエキマニパイプＭＰの外径に対してマイナス公差とし、排気系ボールジョイントガスケット１をエキマニフランジＭＦに固定されたエキマニパイプＭＰに圧入して装着する。その際、排気系ボールジョイントガスケット１の内周部にステンレスメッシュを成形した層１ｂを設け、圧入容易性を持たせている。
【０００５】
３．ボールジョイントガスケット内周部とエキマニパイプ内周部を多角形および楕円形状とする。
図２３（ａ）に示すように、排気系ボールジョイントガスケット１の内周部を、回転できない形状である多角形や楕円、長円等々の形状に成形するとともに、図２２（ｂ）に示すように、エキマニパイプＭＰの外周部を同等の相似形状に縮管加工する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記従来の構造は各々、以下の如き問題点がある。すなわち、１．のボールジョイントガスケット内径部にＲ状突起を設ける構造では、排気系ボールジョイントガスケット１の内径部のＲ状突起１ａのエキマニパイプＭＰへの緊迫力が小さく、自動車の排気系で長時間使用されるとＲ状突起１ａが殆んど無くなり、回転モーメントを有することになる。また揺動運動に対して排気系ボールジョイントガスケット１の回転が発生し、過度な摩耗を起してしまう。さらに、高温環境下や高周波振動域での使用ではＲ状突起１ａが摩滅して排気系ボールジョイントガスケット１とエキマニパイプＭＰとの間に大きなクリアランスを生じてしまい、ビビリ音を発生させて自動車の静粛性等の商品性を悪化させる場合がある。
【０００７】
２．のボールジョイントガスケットをエキマニパイプに圧入する構造では、ガスケットをエキマニパイプに圧入するアセンブリ工程が増える等、経済性に課題（価格上昇など）が発生する。また圧縮エアーインパクト工具等の圧入工具を使用した場合は、エキゾーストマニフォールドＥＭを損傷する等の危険性が発生する。さらに、排気系ボールジョイントガスケット１の内径寸法とエキマニパイプＭＰの外形寸法とを高精度に加工する必要があり、製造技術や品質管理に課題が発生する。また、排気系ボールジョイントガスケット１が温度上昇に対して不可逆的な膨張現象を起し、高温長時間の使用において排気系ボールジョイントガスケット１の圧入代の低下が発生して、十分な緊迫力を得られない場合がある（後述の表１の左側欄参照）。
【０００８】
３．のボールジョイントガスケット内周部とエキマニパイプ内周部を多角形および楕円形状とする構造では、内周多角形な排気系ボールジョイントガスケット１を外周多角形のエキマニパイプＭＰに挿入するのに、位置合せ等の高度な組立て技術が必要となり、工業的に自動車を組立てる作業には不適である。また、排気系ボールジョイントガスケット１の内周を高精度な多角形に成形するのは、圧縮加工後のスプリングバック量の管理等の製造上の難易度が高い。さらに、多角形や楕円等の組合せによる装着構造の場合、排気系ボールジョイントガスケット１の回転防止には効果を発揮するが、排気系ボールジョイントガスケット１とエキマニパイプＭＰとの間のクリアランスは発生してしまうため、ビビリ音の低減には効果が期待出来ない。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この発明は、上記課題を有利に解決するためになされたものであり、この発明の排気系ボールジョイントガスケットの取付け構造は、排気系ボールジョイントガスケットの外周側の非摺動部が、金属円筒に一体的に嵌着され、その金属円筒に突設された掛合部が、排気系端部パイプに設けられたフランジまたはそのフランジに装着された締結部材と掛合してなるものである。
【発明の効果】
【００１０】
この発明の排気系ボールジョイントガスケットの取付け構造によれば、エンジンロール時や車両の走行中の路面からの振動入力時にその振動が回転モーメントを有する場合、排気系ボールジョイントガスケットはエキマニパイプ等の端部パイプの円周方向に回転しようとする摩擦反力を受けるが、排気系ボールジョイントガスケットの外周側の非摺動部を例えば圧入や嵌合構造により一体的に嵌着された金属円筒に突設された掛合部が、排気系端部パイプに設けられたフランジまたはそのフランジに装着された締結部材と掛合しているため、排気系ボールジョイントガスケットの回転は拘束される。
【００１１】
また、排気系ボールジョイントガスケットと端部パイプとの間にクリアランスが存在しても、排気系ボールジョイントガスケットが金属円筒を介して、排気系端部パイプに設けられたフランジまたはそのフランジに装着された締結部材と掛合しているため、揺動入力による排気系ボールジョイントガスケットの微小繰り返し変位の発生が拘束され、ビビリ音等の発生防止が可能となる。
【００１２】
そして、金属円筒には排気系ボールジョイントガスケットの外周部が嵌着されているため、熱負荷を受けた場合は排気系ボールジョイントガスケットが温度上昇に対し不可逆的な熱膨張を起すことにより、金属円筒のガスケット緊迫力の低下が抑制される。またエンジンが停止して外気温状態になった場合も、排気系ボールジョイントガスケットの不可逆的熱膨張により緊迫力は保持される。
【００１３】
さらに、この発明の排気系ボールジョイントガスケットの取付け構造によれば、上記のガスケットの固定特性以外にも、金属円筒が排気系ボールジョイントガスケットの摺動部以外の外周露出部を被覆しているため、車両の走行中のスプラッシュ暴露に対する排気系ボールジョイントガスケットの塩害耐食性を向上させ得る効果もある。さらに金属円筒に突設された掛合部の外端部を折り返して、金属円筒の半分以上を覆うスプラッシュカバーの役目を持たせることで、排気系ボールジョイントガスケットの塩害耐食性のさらなる向上を図ることができる。
【００１４】
なお、金属円筒の材質は、ステンレス板、冷延鋼板、めっき鋼板、真鍮板およびアルミニウム合金板が適しており、４００℃以上の高温環境に曝される場合は、ステンレス板のＳＵＳ３０４，ＳＵＳ３１６Ｌ，ＳＵＳ３１０ＳおよびＳＵＳ４３０が好適であり、温度環境が比較的低い場合は真鍮板やアルミニウム合金板でも十分な効果を発揮する。金属板の板厚は０．２ｍｍ〜１．０ｍｍが好適である。
【００１５】
金属円筒は、上記の金属板の深絞り加工や、短冊状の金属板をレーザー溶接等の精密溶接、または金属薄板パイプを拡管加工することで任意の円筒とすることができ、掛合部は、その金属円筒に金属板を精密溶接やロウ付け等にて強固に接合することで設けることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の実施の形態を実施例によって、図面に基づき詳細に説明する。ここに、図１（ａ），（ｂ）は、この発明の排気系ボールジョイントガスケットの取付け構造の一実施例を示す正面図およびそのＡ−Ａ線に沿う断面図、図２（ａ），（ｂ）は、その実施例の排気系ボールジョイントガスケットの取付け構造をエキマニパイプに適用した状態を示す正面図および断面図である。
【００１７】
この実施例の排気系ボールジョイントガスケットの取付け構造では、排気系ボールジョイントガスケット１の外周側の非摺動部が、金属円筒２に軽圧入によって一体的に嵌着され、その金属円筒２に突設されたここでは二つの舌状の掛合部３にそれぞれ設けられたボルト孔３ａが、排気系端部パイプとしての、エキゾーストマニフォールドＥＭの端部のエキマニパイプＭＰに設けられたエキマニフランジＭＦに装着された、締結部材としての二本のボルトＢとそれぞれ掛合している。
【００１８】
なお、これらのボルトＢは、エキマニパイプＭＰに装着された排気系ボールジョイントガスケット１の外周側の摺動部に、エキゾーストパイプＥＰの端部に設けられたフレアーフランジＦＦをスプリングＳで押圧して摺接させるために、エキマニフランジＭＦに締結されてスプリングを保持するものである。
【００１９】
図３は、この発明の排気系ボールジョイントガスケットの取付け構造の他の一実施例を示す断面図、図４は、その実施例の排気系ボールジョイントガスケットの取付け構造をエキマニパイプに適用した状態を示す正面図である。
【００２０】
この実施例の排気系ボールジョイントガスケットの取付け構造では、排気系ボールジョイントガスケット１の外周側の非摺動部が、金属円筒２に軽圧入によって一体的に嵌着され、その金属円筒２に突設されたここでは三つの舌状の掛合部３にそれぞれ設けられた折り曲げ部３ｂが、エキマニパイプＭＰに設けられたエキマニフランジＭＦの外形に添って延在し、そのエキマニフランジＭＦの外周面にそれぞれ密に掛合している。
【００２１】
図５（ａ），（ｂ）は、この発明の排気系ボールジョイントガスケットの取付け構造のさらに他の一実施例をエキマニパイプに適用した状態を示す正面図および断面図である。
【００２２】
この実施例の排気系ボールジョイントガスケットの取付け構造では、排気系ボールジョイントガスケット１の外周側の非摺動部が、金属円筒２に軽圧入によって一体的に嵌着され、その金属円筒２に突設されたここでは概略円盤状の掛合部３にそれぞれ設けられた二つのボルト孔３ａが、エキマニフランジＭＦに装着された二本のボルトＢとそれぞれ掛合し、またその概略円盤状の掛合部３の外端部に設けられた折り返し部３ｃが、金属円筒２の３／４以上を覆ってスプラッシュカバーの役割を果たす。なお、エキマニフランジＭＦには、車両の車体とそのエキマニフランジＭＦとを繋ぐための舌状突部Ｐが設けられており、折り返し部３ｃはその舌状突部Ｐを避けて形成されている。
【００２３】
上記図１および図２に示す実施例の排気系ボールジョイントガスケットの取付け構造によれば、エンジンロール時や車両の走行中の路面からの振動入力時にその振動が回転モーメントを有する場合、排気系ボールジョイントガスケット１はエキマニパイプＭＰの円周方向に回転しようとする摩擦反力を受けるが、排気系ボールジョイントガスケット１を例えば圧入により嵌着された金属円筒２に突設された掛合部３が、エキマニフランジＭＦに装着されたボルトＢと掛合しているため、排気系ボールジョイントガスケット１の回転は拘束される。
【００２４】
また、排気系ボールジョイントガスケット１とエキマニパイプＭＰとの間にクリアランスが存在しても、排気系ボールジョイントガスケット１が金属円筒２を介して、エキマニパイプＭＰに設けられたエキマニフランジＭＦに装着されたボルトＢと掛合しているため、揺動入力による排気系ボールジョイントガスケット１の微小繰り返し変位の発生が拘束され、ビビリ音等の発生防止が可能となる。
【００２５】
さらに金属円筒２には排気系ボールジョイントガスケット１の外周部が嵌着されているため、熱負荷を受けた場合は排気系ボールジョイントガスケット１が温度上昇に対し不可逆的な熱膨張を起すことにより、金属円筒２のガスケット緊迫力の低下が抑制される。またエンジンが停止して外気温状態になった場合も、排気系ボールジョイントガスケット１の不可逆的熱膨張により緊迫力は保持される（表１の右側欄参照）。
【００２６】
【表１】
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【００２７】
図６は、上記図１および図２に示す実施例の排気系ボールジョイントガスケットの取付け構造の熱間耐久揺動試験の試験設備を示す構成図であり、ここでは、灯油バーナＢＮから排出される燃焼ガスＧがエキゾーストマニフォールドＥＭおよび排気系ボールジョイントガスケット１を通り、エキゾーストパイプＥＰを介して、キャタリスティックコンバータＣＣ、プリチャンバＰＣおよびサイレンサＳＣに順次送られて、サイレンサＳＣから外部に排出される排気系が構成され、その排気系のうちのキャタリスティックコンバータＣＣの前のエキゾーストパイプＥＰとプリチャンバＰＣおよびサイレンサＳＣとがラバーマウントＲＭを介して吊り冶具ＨＴにより浮動支持されるとともに、エキゾーストマニフォールドＥＭが支持フレームＳＦに揺動可能に支持されてクランクＣを介し油圧揺動機ＳＭにより揺動される。
【００２８】
図７は、図６に示す試験設備を用いて、以下の表２に示す条件で、上記図１および図２に示す実施例の排気系ボールジョイントガスケットの取付け構造と、比較例としての図２１および図２２にそれぞれ示す従来の取付け構造とについて熱間揺動耐久試験を行った結果を示す説明図である。なお、図７では左端が図２１の取付け構造、中央が図２２の取付け構造、右端が上記実施例の取付け構造を示す。
【００２９】
【表２】
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【００３０】
この図７に示す結果からも、上記実施例の取付け構造の上述した効果は明らかである。また、図３および図４に示す実施例および、図５に示す実施例も、同様の効果を奏するものと推測される。
【００３１】
さらに上記のガスケットの固定特性以外にも、金属円筒２が排気系ボールジョイントガスケット１の摺動部以外の外周露出部を被覆しているため、車両の走行中のスプラッシュ暴露に対する排気系ボールジョイントガスケット１の塩害耐食性を向上させることもできる。
【００３２】
図８は、上記図１および図２に示す実施例の排気系ボールジョイントガスケットの取付け構造と、上記図５に示す実施例の排気系ボールジョイントガスケットの取付け構造と、比較例としての図２２に示す従来の取付け構造とについて耐食性試験を行った際の試験条件を示す説明図、そして図９は、その耐食性試験後のガスケットの腐食深さ測定の方法を示す説明図である。
【００３３】
すなわち、上記耐食性試験は図８に示すように、５００℃熱間揺動と塩水噴霧＋乾燥とを複合した条件とし、３サイクルにて耐食性の評価を行った。熱間揺動は温度＝５００℃、揺動角＝２．５°、揺動速度＝８Ｈｚにて３．０Ｅ＋０５回（１２ｈｒ）とし、塩水腐食は温度＝８０℃にて、岩塩５Ｗｔ％水溶液をミスト状に噴霧した後３ｈｒ保持し、その後１００℃にて１ｈｒ乾燥させる工程を３サイクル繰返すこととした。またガスケットの腐食深さ測定は図９に示すように、試験終了後のガスケットをカットし研磨した後、断面を金属顕微鏡にて観察し、腐食が発生している補強金属線（メッシュ）から表面までの距離を腐食深さとした。
【００３４】
図１０は、上記試験条件および測定方法で耐食性試験を行った結果を示す説明図である。なお、図１０では左端が図２２の取付け構造、中央が図１および図２の実施例の取付け構造、右端が図５の実施例の取付け構造を示す。
【００３５】
この図１０に示す結果からも、上記図１および図２の実施例の取付け構造が従来構造より耐食性が優れていることは明らかである。また、図３および図４に示す実施例も、同様の効果を奏するものと推測される。そして、図５にします実施例は、より耐食性が優れていることが明らかとなった。
【００３６】
図１１は、上記図１および図２に示す実施例の排気系ボールジョイントガスケットの取付け構造に用い得る、ボルト孔３ａを持つ二つの舌状の掛合部３を突設された金属円筒２の一例を示す斜視図、図１２（ａ）〜（ｃ）は、その図１１に示す金属円筒２の製造方法を示す説明図である。
【００３７】
すなわちここでは、材質ＳＵＳ３０４の板厚０．５ｔの素材原板４より、深絞り加工により金属円筒２を作製するものとし、所定の形状にカットした平板状の素材原板４を用いて内径部の成形を行う。その際の成形方法は、図１２（ａ），（ｂ）に示すように、平板状の素材原板４をプレス型のダイ５上にセットしてパンチ６を押し下げることにより素材原板４の深絞り加工を行い、その深絞り加工後に、図１２（ｃ）に示すように、ピアス型７により、素材原板４の筒状の天板部の天穴抜き加工を行うとともに舌状の掛合部３を残して周囲の余分な部分を切り落としてフランジ２ａ付の金属円筒２を形成し、同時に舌状の掛合部３のボルト孔３ａもブランク加工を施し、最後に舌状の掛合部３の曲げ加工を行ってボルト孔３ａを持つ二つの舌状の掛合部３を突設された金属円筒２とする。上記の深絞り加工により作製された金属円筒２の内径寸法は、公差が±０．０５ｍｍ以下と、非常に高精度で安定した加工が可能となる。
【００３８】
図１３は、上記図１および図２に示す実施例の排気系ボールジョイントガスケットの取付け構造に用い得る、ボルト孔３ａを持つ二つの舌状の掛合部３を突設された金属円筒２の他の一例を示す斜視図、図１４（ａ）〜（ｆ）は、その図１３に示す金属円筒２の製造方法を示す説明図である。
【００３９】
すなわちここでは、材質ＳＵＳ３０４の板厚０．５ｔの素材原板４より、短冊状の素材原板４をカットし、図１４（ａ）に示すようにベンディングロールＢＲを用いてその短冊状の素材原板４に曲げ加工を施した後、図１４（ｂ）に示すようにその短冊状の素材原板４を円柱治具ＣＴに添わせ固定し、継ぎ目部２ｂをレーザー溶接又はプラズマ溶接にて一体化して、図１４（ｃ）に示すように金属円筒２を作製する。次いで、その金属円筒２に、図１４（ｅ），（ｆ）に側面図および正面図にて示すように、あらかじめボルト穴３ａをピアス型にてブランキング加工をするとともに端部３ｄを曲げ型にて曲げ加工した舌状の掛合部３を、金属円筒２の任意の箇所にスポット溶接、プラズマ溶接又はレ−ザー溶接にて一体的に固定して、ボルト孔３ａを持つ二つの舌状の掛合部３を突設された金属円筒２とする。この溶接加工により作製された金属円筒２の内径寸法は、公差が±０．０５ｍｍ以下と、非常に高精度で安定した加工が可能となる。
【００４０】
（ＳＵＳ３０４，０．５ｔ深絞り加工による金属円筒を用いた実施例）
図１５（ａ），（ｂ）は、この発明の排気系ボールジョイントガスケットの取付け構造のさらに他の一実施例に用いる、排気系ボールジョイントガスケット１の素材を示す正面図および側面図、図１６は、その実施例に用いる、ボルト孔３ａを持つ二つの舌状の掛合部３を突設された金属円筒２を示す斜視図である。
【００４１】
この実施例では、図１５（ａ），（ｂ）に示すように膨張グラファイトシート１ｃとＳＵＳ３０４デミスターメッシュ１ｄとを交互に重ねてすのこ巻き状に巻き、それを金型内で圧縮して、外周側の球面状の摺動部および円筒状の非摺動部または円筒状およびそれに連なる球面の一部もなす非摺動部と、円筒状の内周部とを持つ排気系ボールジョイントガスケット１を成形し、当該排気系ボールジョイントガスケット１の外周側の上記非摺動部を、図１１，１２に示すと同様にＳＵＳ３０４の０．５ｔの板材を深絞り加工して作製した金属円筒２に圧入した後、図２（ｂ）に示すように、その排気系ボールジョイントガスケット１の上記内周部をエキマニリア側のエキマニパイプＭＰに挿通し、上記摺動部にフレアフランジＦＦをセットし、フレアフランジＦＦをスプリングＳにてエキマニフランジＭＦに締結するとともに、上記金属円筒２の舌状の掛合部３を、スプリング２を固定するボルトＢと共にエキマニフランジＭＦに二箇所締結した。
【００４２】
そしてこの実施例の取付け構造につき、以下の表３に示す試験条件にて熱間時揺動耐久試験を行い、金属円筒２の回転防止効果を検証した。
【００４３】
【表３】
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【００４４】
熱間揺動耐久試験後のボールジョイントガスケット１の緊迫力であるスリップトルクは、３１．８Ｎ・ｍと良好な結果を示した。また、熱間揺動耐久試験の最中にガスケットのビビリ等からくる異常振動音の発生は無く、安定したガスケットの装着が保たれていた。
【００４５】
（ＳＵＳ４３０，０．４ｔ精密溶接加工による金属円筒を用いた実施例）
図１７は、この発明の排気系ボールジョイントガスケットの取付け構造のさらに他の一実施例に用いる、折り曲げ部３ｂを持つ三つの舌状の掛合部３を突設された金属円筒２を示す斜視図である。
【００４６】
この実施例では、図１５（ａ），（ｂ）に示すように膨張グラファイトシート１ｃとＳＵＳ３０４デミスターメッシュ１ｄとを交互に重ねてすのこ巻き状に巻き、それを金型内で圧縮して、外周側の球面状の摺動部および円筒状の非摺動部または円筒状およびそれに連なる球面の一部もなす非摺動部と、円筒状の内周部とを持つ排気系ボールジョイントガスケット１を成形し、当該排気系ボールジョイントガスケット１の外周側の上記非摺動部を、図１３，１４に示すと同様にしてＳＵＳ４３０の０．４ｔの板材を短冊状にカットした後ＹＡＧレーザー溶接にて継ぎ目部２ｂを溶接するとともに三つの舌状の掛合部３を固設した図１７に示す如き金属円筒２に圧入した後、図２（ｂ）に示すように、その排気系ボールジョイントガスケット１の上記内周部をエキマニリア側のエキマニパイプＭＰに挿通し、上記摺動部にフレアフランジＦＦをセットし、フレアフランジＦＦをスプリングＳにてエキマニフランジＭＦに締結した。その際、排気系ボールジョイントガスケット１の回転防止のため、図４に示すように、金属円筒２に設けた舌状の掛合部３の折り曲げ部３ｂをエキマニフランジＭＦの外周部に三箇所掛合（フッキング）させ、排気系ボールジョイントガスケット１をエキマニフランジＭＦに固定した。
【００４７】
そしてこの実施例の取付け構造につき、以下の表４に示す試験条件にて熱間時揺動耐久試験を行い、金属円筒２の回転防止効果を検証した。
【００４８】
【表４】
2008267356.tif 000006
【００４９】
熱間揺動耐久試験後のボールジョイントガスケットの緊迫力であるスリップトルクは、３３．８Ｎ・ｍと良好な結果を示した。また、熱間揺動耐久試験の最中にガスケットのビビリ等からくる異常振動音の発生は無く、安定したガスケットの装着が保たれていた。
【００５０】
（アルミナイズド鋼板の深絞り加工による金属円筒を用いた実施例）
図１８は、この発明の排気系ボールジョイントガスケットの取付け構造のさらに他の一実施例に用いる、ボルト孔３ａを持つ二つの舌状の掛合部３を突設された金属円筒２を示す斜視図である。
【００５１】
この実施例では、図１５（ａ），（ｂ）に示すように膨張グラファイトシート１ｃとＳＵＳ３０４デミスターメッシュ１ｄとを交互に重ねてすのこ巻き状に巻き、それを金型内で圧縮して、外周側の球面状の摺動部および円筒状の非摺動部または円筒状およびそれに連なる球面の一部もなす非摺動部と、円筒状の内周部とを持つ排気系ボールジョイントガスケット１を成形し、当該排気系ボールジョイントガスケット１の外周側の上記非摺動部を、図１１，１２に示すと同様にアルミナイズド鋼板の０．５ｔの板材を深絞り加工して作製した金属円筒２に圧入した後、図２（ｂ）に示すように、その排気系ボールジョイントガスケット１の上記内周部をエキマニリア側のエキマニパイプＭＰに挿通し、上記摺動部にフレアフランジＦＦをセットし、フレアフランジＦＦをスプリングＳにてエキマニフランジＭＦに締結するとともに、上記金属円筒２の舌状の掛合部３を、スプリング２を固定するボルトＢと共にエキマニフランジＭＦに二箇所締結した。
【００５２】
そしてこの実施例の取付け構造につき、以下の表５に示す試験条件にて熱間時揺動耐久試験を行い、金属円筒２の回転防止効果を検証した。
【００５３】
【表５】
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【００５４】
熱間揺動耐久試験後のボールジョイントガスケットの緊迫力であるスリップトルクは、３０．８Ｎ・ｍと良好な結果を示した。また、熱間揺動耐久試験の最中にガスケットのビビリ等からくる異常振動音の発生は無く、安定したガスケットの装着が保たれていた。
【００５５】
（真鍮板，０．６ｔのろう付け加工による金属円筒を用いた実施例）
図１９は、この発明の排気系ボールジョイントガスケットの取付け構造のさらに他の一実施例に用いる、ボルト孔３ａを持つ二つの舌状の掛合部３を突設された金属円筒２を示す斜視図である。
【００５６】
この実施例では、図１５（ａ），（ｂ）に示すように膨張グラファイトシート１ｃとＳＵＳ３０４デミスターメッシュ１ｄとを交互に重ねてすのこ巻き状に巻き、それを金型内で圧縮して、外周側の球面状の摺動部および円筒状の非摺動部または円筒状およびそれに連なる球面の一部もなす非摺動部と、円筒状の内周部とを持つ排気系ボールジョイントガスケット１を成形し、当該排気系ボールジョイントガスケット１の外周側の上記非摺動部を、図１３，１４に示すと同様にしてＣ２８０１真鍮板の０．６ｔの板材を短冊状にカットした後ろう付け接合にて継ぎ目部２ｂを接合するとともに三つの舌状の掛合部３をろう付け接合にて固定した図１９に示す如き金属円筒２に圧入した後、図２（ｂ）に示すように、その排気系ボールジョイントガスケット１の上記内周部をエキマニリア側のエキマニパイプＭＰに挿通し、上記摺動部にフレアフランジＦＦをセットし、フレアフランジＦＦをスプリングＳにてエキマニフランジＭＦに締結するとともに、上記金属円筒２の舌状の掛合部３を、スプリング２を固定するボルトＢと共にエキマニフランジＭＦに二箇所締結した。
【００５７】
そしてこの実施例の取付け構造につき、以下の表６に示す試験条件にて熱間時揺動耐久試験を行い、金属円筒２の回転防止効果を検証した。
【００５８】
【表６】
2008267356.tif 000008
【００５９】
熱間揺動耐久試験後のボールジョイントガスケット１の緊迫力であるスリップトルクは、２６．２Ｎ・ｍと良好な結果を示した。また、熱間揺動耐久試験の最中にガスケットのビビリ等からくる異常振動音の発生は無く、安定したガスケットの装着が保たれていた。
【００６０】
（アルミニウム板，０．５ｔ深絞り加工による金属円筒を用いた実施例）
図２０は、この発明の排気系ボールジョイントガスケットの取付け構造のさらに他の一実施例に用いる、ボルト孔３ａを持つ二つの舌状の掛合部３を突設された金属円筒２を示す斜視図である。
【００６１】
この実施例では、図１５（ａ），（ｂ）に示すように膨張グラファイトシート１ｃとＳＵＳ３０４デミスターメッシュ１ｄとを交互に重ねてすのこ巻き状に巻き、それを金型内で圧縮して、外周側の球面状の摺動部および円筒状の非摺動部または円筒状およびそれに連なる球面の一部もなす非摺動部と、円筒状の内周部とを持つ排気系ボールジョイントガスケット１を成形し、当該排気系ボールジョイントガスケット１の外周側の上記非摺動部を、図１１，１２に示すと同様にＡ５０５２アルミニウム板の０．５ｔの板材を深絞り加工して作製した金属円筒２に圧入した後、図２（ｂ）に示すように、その排気系ボールジョイントガスケット１の上記内周部をエキマニリア側のエキマニパイプＭＰに挿通し、上記摺動部にフレアフランジＦＦをセットし、フレアフランジＦＦをスプリングＳにてエキマニフランジＭＦに締結するとともに、上記金属円筒２の舌状の掛合部３を、スプリング２を固定するボルトＢと共にエキマニフランジＭＦに二箇所締結した。
【００６２】
そしてこの実施例の取付け構造につき、以下の表７に示す試験条件にて熱間時揺動耐久試験を行い、金属円筒２の回転防止効果を検証した。
【００６３】
【表７】
2008267356.tif 000009
【００６４】
熱間揺動耐久試験後のボールジョイントガスケット１の緊迫力であるスリップトルクは、２５．９Ｎ・ｍと良好な結果を示した。また、熱間揺動耐久試験の最中にガスケットのビビリ等からくる異常振動音の発生は無く、安定したガスケットの装着が保たれていた。
【００６５】
以上、図示例に基づき説明したが、この発明は上述の例に限定されるものでなく、特許請求の範囲の記載範囲内で適宜変更し得るものであり、例えば、掛合部の数を上記例より適宜増減しても良く、また排気系ボールジョイントガスケットの外周側の非摺動部と金属円筒との嵌着方法も軽圧入でなく凹凸部同士の嵌合による嵌着等でも良い。さらに排気系ボールジョイントガスケット自体も上記例の構成のものに限られない。
【産業上の利用可能性】
【００６６】
かくしてこの発明の排気系ボールジョイントガスケットの取付け構造によれば、エンジンロール時や車両の走行中の路面からの振動入力時にその振動が回転モーメントを有する場合、排気系ボールジョイントガスケットはエキマニパイプ等の端部パイプの円周方向に回転しようとする摩擦反力を受けるが、排気系ボールジョイントガスケットの外周側の非摺動部を一体的に嵌着された金属円筒に突設された掛合部が、排気系端部パイプに設けられたフランジまたはそのフランジに装着された締結部材と掛合しているため、排気系ボールジョイントガスケットの回転を拘束することができる。
【００６７】
また、排気系ボールジョイントガスケットと端部パイプとの間にクリアランスが存在しても、排気系ボールジョイントガスケットが金属円筒を介して、排気系端部パイプに設けられたフランジまたはそのフランジに装着された締結部材と掛合しているため、揺動入力による排気系ボールジョイントガスケットの微小繰り返し変位の発生を拘束して、ビビリ音等の発生を防止することができる。
【００６８】
そして、金属円筒には排気系ボールジョイントガスケットの外周部が嵌着されているため、熱負荷を受けた場合は排気系ボールジョイントガスケットが温度上昇に対し不可逆的な熱膨張を起すことにより、金属円筒のガスケット緊迫力の低下を抑制することができ、またエンジンが停止して外気温状態になった場合も、排気系ボールジョイントガスケットの不可逆的熱膨張により緊迫力を保持することができる。
【００６９】
さらに、この発明の排気系ボールジョイントガスケットの取付け構造によれば、上記のガスケットの固定特性以外にも、金属円筒が排気系ボールジョイントガスケットの摺動部以外の外周露出部を被覆しているため、車両の走行中のスプラッシュ暴露に対する排気系ボールジョイントガスケットの塩害耐食性を向上させ得る効果もある。さらに金属円筒に突設された掛合部の外端部を折り返して、金属円筒の半分以上を覆うスプラッシュカバーの役目を持たせることで、排気系ボールジョイントガスケットの塩害耐食性のさらなる向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】（ａ），（ｂ）は、この発明の排気系ボールジョイントガスケットの取付け構造の一実施例を示す正面図およびそのＡ−Ａ線に沿う断面図である。
【図２】（ａ），（ｂ）は、上記実施例の排気系ボールジョイントガスケットの取付け構造をエキマニパイプに適用した状態を示す正面図および断面図である。
【図３】この発明の排気系ボールジョイントガスケットの取付け構造の他の一実施例を示す断面図である。
【図４】上記実施例の排気系ボールジョイントガスケットの取付け構造をエキマニパイプに適用した状態を示す正面図である。
【図５】（ａ），（ｂ）は、この発明の排気系ボールジョイントガスケットの取付け構造のさらに他の一実施例をエキマニパイプに適用した状態を示す正面図および断面図である。
【図６】上記図１および図２に示す実施例の排気系ボールジョイントガスケットの取付け構造の熱間耐久揺動試験の試験設備を示す構成図である。
【図７】図６に示す試験設備を用いて、以下の表１に示す条件で、上記図１および図２に示す実施例の排気系ボールジョイントガスケットの取付け構造と、比較例としての図２１および図２２にそれぞれ示す従来の取付け構造とについて熱間揺動耐久試験を行った結果を示す説明図である。
【図８】上記図１および図２に示す実施例の排気系ボールジョイントガスケットの取付け構造と、上記図５に示す実施例の排気系ボールジョイントガスケットの取付け構造と、比較例としての図２２に示す従来の取付け構造とについて耐食性試験を行った際の試験条件を示す説明図である。
【図９】上記耐食性試験後のガスケットの腐食深さ測定の方法を示す説明図である。
【図１０】上記試験条件および測定方法で耐食性試験を行った結果を示す説明図である。
【図１１】上記図１および図２に示す実施例の排気系ボールジョイントガスケットの取付け構造に用い得る、ボルト孔を持つ二つの舌状の掛合部を突設された金属円筒の一例を示す斜視図である。
【図１２】（ａ）〜（ｃ）は、上記図１１に示す金属円筒の製造方法を示す説明図である。
【図１３】上記図１および図２に示す実施例の排気系ボールジョイントガスケットの取付け構造に用い得る、ボルト孔を持つ二つの舌状の掛合部を突設された金属円筒の他の一例を示す斜視図である。
【図１４】（ａ）〜（ｆ）は、上記図１３に示す金属円筒の製造方法を示す説明図である。
【図１５】（ａ），（ｂ）は、この発明の排気系ボールジョイントガスケットの取付け構造のさらに他の一実施例に用いる、排気系ボールジョイントガスケットの素材を示す正面図および側面図である。
【図１６】上記実施例に用いる、ボルト孔を持つ二つの舌状の掛合部を突設された金属円筒を示す斜視図である。
【図１７】この発明の排気系ボールジョイントガスケットの取付け構造のさらに他の一実施例に用いる、折り曲げ部を持つ三つの舌状の掛合部を突設された金属円筒を示す斜視図である。
【図１８】この発明の排気系ボールジョイントガスケットの取付け構造のさらに他の一実施例に用いる、ボルト孔を持つ二つの舌状の掛合部を突設された金属円筒を示す斜視図である。
【図１９】この発明の排気系ボールジョイントガスケットの取付け構造のさらに他の一実施例に用いる、ボルト孔を持つ二つの舌状の掛合部を突設された金属円筒２を示す斜視図である。
【図２０】この発明の排気系ボールジョイントガスケットの取付け構造のさらに他の一実施例に用いる、ボルト孔を持つ二つの舌状の掛合部を突設された金属円筒を示す斜視図である。
【図２１】（ａ），（ｂ）は、従来の排気系ボールジョイントガスケットの取付け構造の一例を示すガスケットの平面図およびその一部を拡大してエキマニパイプとともに示す平面図である。
【図２２】（ａ），（ｂ）は、従来の排気系ボールジョイントガスケットの取付け構造の他の一例を示す断面図およびその一部を拡大して示す平面図である。
【図２３】（ａ），（ｂ）は、従来の排気系ボールジョイントガスケットの取付け構造のさらに他の一例を示すガスケットの平面図およびエキマニパイプの平面図である。
【符号の説明】
【００７１】
１  排気系ボールジョイントガスケット
１ａ  Ｒ状突起
１ｂ  ステンレスメッシュ成形層
１ｃ  膨張グラファイトシート
１ｄ  デミスターメッシュ
２  金属円筒
２ａ  フランジ
２ｂ  継ぎ目部
３  掛合部
３ａ  ボルト孔
３ｂ  折り曲げ部
３ｃ  折り返し部
３ｄ  
４  素材原板
５  ダイ
６  パンチ
７  ピアス型
Ｂ  ボルト
ＢＮ  灯油バーナ
ＢＲ  ベンディングロール
Ｃ  クランク
ＣＣ  キャタリスティックコンバータ
ＣＴ  円柱冶具
ＥＭ  エキゾーストマニフォールド
ＥＰ  エキゾーストパイプ
ＦＦ  フレアフランジ
Ｇ  燃焼ガス
ＨＴ  吊り冶具
ＭＦ  エキマニフランジ
ＭＰ  エキマニパイプ
Ｎ  ナット
Ｐ  舌状突部
ＰＣ  プリチャンバ
ＲＭ  ラバーマウント
Ｓ  スプリング
ＳＣ  サイレンサ
ＳＦ  支持フレーム
ＳＭ  油圧揺動機
【図１】
2008267356.tif 000010
【図２】
2008267356.tif 000011
【図３】
2008267356.tif 000012
【図４】
2008267356.tif 000013
【図５】
2008267356.tif 000014
【図６】
2008267356.tif 000015
【図７】
2008267356.tif 000016
【図８】
2008267356.tif 000017
【図９】
2008267356.tif 000018
【図１０】
2008267356.tif 000019
【図１１】
2008267356.tif 000020
【図１２】
2008267356.tif 000021
【図１３】
2008267356.tif 000022
【図１４】
2008267356.tif 000023
【図１５】
2008267356.tif 000024
【図１６】
2008267356.tif 000025
【図１７】
2008267356.tif 000026
【図１８】
2008267356.tif 000027
【図１９】
2008267356.tif 000028
【図２０】
2008267356.tif 000029
【図２１】
2008267356.tif 000030
【図２２】
2008267356.tif 000031
【図２３】
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