(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
排気管（１）の、エンジン（Ｅ）の排気ポート（Ｐｅ）側への接続部構造であって、
排気管（１）の端縁に、径方向外方に広がる拡開部（１ａ）を一体に形成し、その拡開部（１ａ）に、排気管（１）の端部外周に嵌合した円筒状カラー（２；１０２）の一端部を衝合させると共に、そのカラー（２；１０２）を該排気管（１）の端部外周に全周に亘りかしめ（Ｃｋ）固定し、更にその排気管（１）の端部外周には、カラー（２；１０２）の他端部に接離可能に当接するジョイント（３）を摺動可能に嵌合して、このジョイント（３）とエンジン（Ｅ）の、排気ポート（Ｐｅ）が開口する端面との間に、該カラー（２；１０２）及び前記拡開部（１ａ）を挟み、前記ジョイント（３）をボルト（４）を介してエンジン（Ｅ）の前記端面に連結して、排気管（１）を排気ポート（Ｐｅ）に一体に接続し、前記かしめ（Ｃｋ）により、前記カラー（２；１０２）の軸方向中間部にはその両端部よりも縮径した被かしめ部が全周に亘り形成されていることを特徴とする、エンジンにおける排気管の接続部構造。
【請求項２】
エンジン（Ｅ）の排気ポート（Ｐｅ）の開口端には、前記カラー（２；１０２）をかしめ（Ｃｋ）固定した排気管（１）の端部を該カラー（２；１０２）の端部と共に嵌合させる環状の嵌合溝（１１）が形成され、前記ジョイント（３）には、エンジン（Ｅ）の前記端面に植設した前記ボルト（４）を挿通させるボルト孔（５）が形成され、そのボルト孔（５）に挿通させた前記ボルト（４）に、前記ジョイント（３）を前記カラー（２；１０２）側に押圧し得るナット（６）が螺締されることを特徴とする、請求項１に記載のエンジンにおける排気管の接続部構造。
【請求項３】
請求項１に記載のエンジンにおける排気管の接続部構造を利用した、エンジンへの排気管の接続方法であって、
前記排気管（１）の端縁に前記拡開部（１ａ）を形成する工程と、
その拡開部（１ａ）に、排気管（１）の端部外周に嵌合したカラー（２；１０２）の一端部を衝合させる工程と、
前記拡開部（１ａ）に前記カラー（２；１０２）の一端部を衝合させた状態で、そのカラー（２；１０２）の軸方向中間部を上下方向から上、下かしめ型（８，９）により全周に亘り縮径するよう潰して排気管（１）と一体化する工程と、
前記排気管（１）の端部外周に嵌合した前記ジョイント（３）とエンジン（Ｅ）の、排気ポート（Ｐｅ）が開口する端面との間に前記カラー（２；１０２）及び前記拡開部（１ａ）を挟んだ状態で、該ジョイント（３）をボルト（４）を介してエンジン（Ｅ）の前記端面に連結する工程と
を含むことを特徴とする、エンジンへの排気管の接続方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エンジン、たとえば自動二輪車用エンジンの排気ポートに接続される排気管の接続部構造、及びエンジンへの排気管の接続方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、エンジンにおいて、その排気ポートに接続される排気管の接続部の構造として実開昭６１−８８０２１号公報に開示されるものが良く知られている。
【０００３】
ところで、前記従来のものでは、排気管の端部外周にカラーを嵌合して、このカラーの内周面と排気管の端縁とを溶接することによりそれらを固定している。そして、このカラーを介して排気管が排気ポートにボルト連結される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、前記従来の排気管の接続部構造のものでは、
(1) 排気管をカラーを介して排気ポートにボルト連結すると、排気管とカラーとの溶接部に応力集中を生起して、排気管とカラーとの連結部の強度低下を招く場合がある。
(2) 排気管とカラー間のガタ等によりそれらの間のクリアランスが大きくなり、クラック等の発生によりガス漏れの原因となる場合がある。
(3) 排気管とカラーとの溶接による溶接ビードが、排気管を流れる排気の流路抵抗とならないようにするための溶接管理が面倒になる。
等の問題がある。
【０００５】
本発明は、かかる実状に鑑みてなされたもので、前記問題を解消した新規なエンジンにおける排気管の接続部構造及びエンジンへの排気管の接続方法を提供することを目的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前記目的達成のため、請求項１の発明は、排気管の、エンジンの排気ポート側への接続部構造であって、排気管の端縁に、径方向外方に広がる拡開部を一体に形成し、その拡開部に、排気管の端部外周に嵌合した円筒状カラーの一端部を衝合させると共に、そのカラーを該排気管の端部外周に全周に亘りかしめ固定し、更にその排気管の端部外周には、カラーの他端部に接離可能に当接するジョイントを摺動可能に嵌合して、このジョイントとエンジンの、排気ポートが開口する端面との間に、該カラー及び前記拡開部を挟み、前記ジョイントをボルトを介してエンジンの前記端面に連結して、排気管を排気ポートに一体に接続し、前記かしめにより、前記カラーの軸方向中間部にはその両端部よりも縮径した被かしめ部が全周に亘り形成されていることを特徴としており、かかる特徴によれば、排気管と排気ポートとの間に応力集中を生じるところがなく、それらを強固に連結することができ、また排気管とカラーとの間に生じるクリアランスを可及的に減少させることができ、さらに前記従来の排気管の接続部構造のような溶接ビードが存在しないので、排気の流路抵抗を増大させることがなく、これを軽減するための加工を必要としない。さらに溶接手段を必要としないので、大幅なコストダウンが図れる。
【０００７】
また請求項２の発明は、請求項１の前記特徴に加えて、エンジンの排気ポートの開口端には、前記カラーをかしめ固定した排気管の端部を該カラーの端部と共に嵌合させる環状の嵌合溝が形成され、前記ジョイントには、エンジンの前記端面に植設した前記ボルトを挿通させるボルト孔が形成され、そのボルト孔に挿通させた前記ボルトに、前記ジョイントを前記カラー側に押圧し得るナットが螺締されることを特徴とする。
【０００８】
さらに請求項３の発明は、請求項１に記載のエンジンにおける排気管の接続部構造を利用した、エンジンへの排気管の接続方法であって、
前記排気管の端縁に前記拡開部を形成する工程と、その拡開部に、排気管の端部外周に嵌合したカラーの一端部を衝合させる工程と、前記拡開部に前記カラーの一端部を衝合させた状態で、そのカラーの軸方向中間部を上下方向から上、下かしめ型により全周に亘り縮径するよう潰して排気管と一体化する工程と、前記排気管の端部外周に嵌合した前記ジョイントとエンジンの、排気ポートが開口する端面との間に前記カラー及び前記拡開部を挟んだ状態で、該ジョイントをボルトを介してエンジンの前記端面に連結する工程とを含むことを特徴とする。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を、添付図面に示した本発明の実施例に基づいて説明する。
【００１０】
まず、図１〜５を参照して本発明の第１実施例について説明する。
【００１１】
図１は、本発明接続部構造を備えた排気管の、図３の１−１線に沿う要部破断側面図、図２は、図１の２−２線に沿う断面図、図３は、図１の３−３線に沿う断面図、図４は、カラーの、排気管へのかしめ工程を示す断面図、図５は、排気管のエンジンへの組付状態を示す断面図である。
【００１２】
図１〜３において、円筒状のステンレス製排気管１の、エンジンＥの排気ポートＰｅへの接続側端縁には、径方向外方に張り出すフランジ状の拡開部１ａが一体に形成され、この拡開部１ａの基端はアール面に形成される。
【００１３】
排気管１の、エンジンＥの排気ポートＰｅへの接続側端部の外周には、炭素鋼製の短円筒状のカラー２が、後に述べるかしめ（コーキン）手段により、堅固にかしめＣｋ固定される。そして、このカラー２の外端縁は、前記拡開部１ａの内端面に衝合される。
【００１４】
また、排気管１の端部外周には、前記カラー２よりも内方において、菱形状の炭素鋼製のジョイント３が摺動可能に嵌合され、このジョイント３の一端面は、前記カラー２の内端面に衝合される。ジョイント３は、エンジンＥの、排気ポートＰｅが開口する端面に螺合植設されるスタッドボルト４と協働してエンジンＥの排気ポートＰｅの開口端に、排気管１を連結するためのもので、その対向端部には、前記スタッドボルト４の挿通される一対のボルト孔５が穿設されている。
【００１５】
つぎに、図４を参照して、排気管１の端部に前記カラー２をかしめ（コーキン）加工する工程について説明するに、このカラー２は、その全周にわたり、その外側から排気管１にかしめ（コーキン）加工されるもので、まず、図４（Ａ）に示すように、排気管１の端部外周にカラー２をセットする。そして、このカラー２の外端縁を、排気管１端縁の拡開部１ａに衝合させる。次に図４（Ｂ）および（Ｃ）に示すように、カラー２の被かしめ部を、その上下方向から上、下かしめ型８，９によりかしめ（コーキン）加工すれば、排気管１およびカラー２の被かしめ部は、その全周にわたり潰されて一体化され、これによりカラー２は排気管１に堅固にかしめＣｋ固定される。
【００１６】
つぎに、図５を参照して、前述のようにカラー２のかしめＣｋ固定された排気管１の、エンジンＥの排気ポートＰｅへの取付構造について説明するに、前記排気ポートＰｅの開口端には、環状の嵌合溝１１が形成され、この嵌合溝１１に、カラー２をかしめＣｋ固定した排気管１の端部を嵌合する。エンジンＥの、排気ポートＰｅが開口する端面には、２本のスタッドボルト４が螺合植設されており、これらのスタッドボルト４に、前記ジョイント３のボルト孔５を挿通したのち、それらのスタッドボルト４にナット６を螺締すれば、カラー２は、排気管１の拡開部１ａと共に排気ポートＰｅの端面とジョイント３との間に強固に挟持され、これにより排気管１をエンジンＥの排気ポートＰｅに一体に連結することができる。
【００１７】
しかして、この第１実施例の排気管１の接続部構造によれば、排気管１と排気ポートＰｅとの間に応力集中を生じるところがなく、それらを強固に連結することができ、また、排気管１とカラー２との間に生じるクリアランスを可及的に減少させることができる。さらに、前記従来の排気管１の接続部構造のような溶接ビードが存在しないので、排気の流路抵抗を増大させることがなく、これを軽減するための加工を必要としない。さらに溶接手段を必要としないので、大幅なコストダウンを達成できる。
【００１８】
つぎに、図６〜８を参照して本発明の第２実施例について説明する。
【００１９】
図６は、本発明接続装置を備えた排気管の、図７の６−６線に沿う要部破断側面図、図７は、図６の７−７線に沿う断面図、図８は、排気管のエンジンへの組付状態を示す断面図であり、図中、前記第１実施例と同じ部材には同じ符号が付される。
【００２０】
この第２実施例は、排気管１の端部にかしめ固定されるカラー１０２と、その排気管１に嵌合されるジョイント１０３との間に位置決め手段Ｆｉを設けた場合であり、円筒状カラー１０２の、ジョイント１０３の衝合される内端面には、略１８０°の位相差をおいて一対の位置決め用の突片１０２ａが、その軸方向に一体に形成され、一方、菱形状で、一対のボルト孔１０５を穿設したジョイント１０３の内周面には、前記一対の位置決め用の突片１０２ａに対応する、一対の位置決め用の凹溝１０３ａが、一対のボルト孔１０５の中間部で、同じく略１８０°の位相差をおいて形成されており、それら一対の、突片１０２ａおよび凹溝１０３ａとにより、前記位置決め手段Ｆｉが構成される。
【００２１】
前記第１実施例と同じく、排気管１の、排気ポートＰｅへの接続側端部の外周には、カラー１０２が、かしめＣｋ固定され、また、排気管１の、カラー１０２よりも内方の端部外周には、ジョイント１０３が摺動自在に嵌合され、このジョイント１０３の一端面は、カラー１０２の内端面に衝合され、その際に、カラー１０２の一対の突片１０２ａを、ジョイント１０３の一対の凹溝１０３ａにそれぞれ嵌合することにより、カラー１０２とジョイント１０３との周方向の位置決めがなされる。
【００２２】
そして、前記第１実施例と同じく、ジョイント１０３の一対のボルト孔１０５を、排気ポートＰｅの開口端面に螺合植設されるスタッドボルト４に挿通したのち、それらのスタッドボルト４にナット６を螺締すれば、カラー１０２は、排気ポートＰｅの端面とジョイント１０３との間に強固に挟持され、排気管１を排気ポートＰｅに一体に連結することができる。
【００２３】
しかして、この第２実施例のものも前記第１実施例のものと同等の作用効果を奏するのに加えて、前記位置決め手段Ｆｉにより、カラー１０２とジョイント１０３との周方向の位置決めを簡単に行うことができることにより、排気管１の、排気ポートＰｅへの連結が容易になる。
【００２４】
つぎに、図９を参照して参考例について説明する。
【００２５】
図９は、排気管のエンジンへの組付状態を示す断面図であり、前記第１，２実施例と同じ部材には同じ符号が付される。
【００２６】
この参考例は、排気管１に補強用アウタパイプ２０を付設した場合であり、排気管１の、エンジンＥの排気ポートＰｅ側の接続端部には、所定長さの円筒状アウタパイプ２０が嵌合され、さらにそのアウタパイプ２０の外周には、カラー２が嵌合され、このカラー２は、その内周面が、排気管１およびアウタパイプ２０の端縁に溶接等の固着手段２１により固定される。
【００２７】
前記カラー２の内側において、アウタパイプ２０は、排気管１にかしめＣｋ固定される。すなわちアウタパイプ２０および排気管１の被かしめ部は、前記第１実施例と同じく上、下かしめ型８，９によりそれらの上下方向からそれらの全周にわたってかしめ加工される。そして、このかしめ加工により排気管１およびアウタパイプ２０の被かしめ部は、その全周にわたり押し潰されてそれらは堅固にかしめＣｋ固定される。
【００２８】
アウタパイプ２０の外周には、ジョイント３が摺動可能に嵌合され、その一端面は、カラー２の内面に衝合される。
【００２９】
そして、この排気管１は、前記第１実施例と同じく排気ポートＰｅの開口端とジョイント３との間にカラー２を挟持してスタッドボルト４とナット６とにより排気ポートＰｅの開口端に一体に連結される。
【００３０】
しかして、この参考例では、補強用アウタパイプ２０は溶接に依存することなく排気管１に強固にかしめＣｋ固定することができて、排気管１の接続部の強度を大幅に高めることができ、また排気管１とアウタパイプ２０との間に生じるクリアランスを可及的に減少させることができる。
【００３１】
以上、本発明の第１，第２実施例について説明したが、本発明はそれらの実施例に限定されることなく、本発明の範囲内で種々の実施例が可能である。
【００３２】
また、前記実施例では、排気管とカラーまたは排気管とアウタパイプは、それらの外側からかしめ加工しているが、それらの内側すなわち排気管内からかしめ加工をしてもよい。
【００３３】
【発明の効果】
以上のように本請求項１記載の発明によれば、排気管の、エンジンの排気ポート側への接続部構造において、排気管の端縁に一体に形成されて径方向外方に広がる拡開部に、排気管の端部外周に嵌合した円筒状カラーの一端部を衝合させると共に、そのカラーを排気管の端部外周に全周に亘りかしめ固定し、更にその排気管の端部外周には、カラーの他端部に接離可能に当接するジョイントを摺動可能に嵌合して、このジョイントとエンジンの、排気ポートが開口する端面との間に、該カラー及び前記拡開部を挟み、ジョイントをボルトを介してエンジンの前記端面に連結したので、排気管と排気ポートとの間に応力集中を生じるところがなく、それらを強固に連結することができ、また排気管とカラーとの間に生じるクリアランスを可及的に減少させることができる。さらに前記従来の排気管の接続部構造のような溶接ビードが存在しないので、排気の流路抵抗を増大させることがなく、これを軽減するための加工を必要とせず、また溶接手段を必要としないので、大幅なコストダウンを達成できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明接続部構造を備えた排気管の、図３の１−１線に沿う要部破断側面図（第１実施例）
【図２】  図１の２−２線に沿う断面図（第１実施例）
【図３】  図１の３−３線に沿う断面図（第１実施例）
【図４】  カラーの、排気管へのかしめ工程を示す断面図（第１実施例）
【図５】  排気管のエンジンへの組付状態を示す断面図（第１実施例）
【図６】  本発明接続部構造を備えた排気管の、図７の６−６線に沿う要部破断側面図（第２実施例）
【図７】  図６の７−７線に沿う断面図（第２実施例）
【図８】  排気管のエンジンへの組付状態を示す断面図（第２実施例）
【図９】  排気管のエンジンへの組付状態を示す断面図（参考例）
【符号の説明】
１・・・・・・排気管
１ａ・・・・・拡開部
２・・・・・・カラー
３・・・・・・ジョイント
４・・・・・・ボルト
５・・・・・・ボルト孔
６・・・・・・ナット
８，９・・・・上、下かしめ型
１１・・・・・嵌合溝
２０・・・・・アウタパイプ
１０２・・・・カラー
Ｅ・・・・・・エンジン
Ｐｅ・・・・・排気ポート
Ｃｋ・・・・・かしめ
【図１】
0004198841.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
0004198841.tif 000008
【図８】
0004198841.tif 000009
【図９】
0004198841.tif 000010