JP2003301978A - 管用球面継手 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 上流側管もしくは下流側管どちらか一方の管
軸直方向変位を、他方へ伝えにくくするという優れた伝
達抑制性能を発揮することができると共に、上流側管も
しくは下流側管どちらか一方が他方から離れる方向の変
位を、他方へ伝えにくくするという優れた効果も発揮す
ることができる管用球面継手を提供すること。 【解決手段】 管用球面継手１は、上流側管２と下流側
管３の双方の接続端部に設けた接続フランジ４，８と、
２つの接続フランジ４，８とそれぞれ摺接するシール部
材１３と、２つの接続フランジ４，８を相対変位可能に
結合する結合手段１０とを備え、前記２つの接続フラン
ジ４，８は、他方の接続フランジ側に向けて凸形となる
球状座面１１，１２を有し、前記シール部材１３は、２
つの球状座面１１，１２とそれぞれ対応する凹形の球状
シール面１６，１７を有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自動車の排気管等
に適用される管用球面継手の技術分野に属する。

【０００２】

【従来の技術】従来、上流側管と下流側管とを接続する
管用球面継手としては、特開２０００−２７６４０号公
報に記載のものが知られている。

【０００３】この従来技術は、上流側管と下流側管のい
ずれか一方の接続端部に、他方の接続端部に向けて凸形
の球状座面を有する凸形の接続フランジを設け、かつ、
他方の接続端部に一方の接続端部に向けて凹形の球状座
面を有する凹形の接続フランジを設け、これら２つの球
状座面にそれぞれ摺接する球状シール面を備えたシール
部材を前記２つの接続フランジ間に介装して２つの接続
フランジを相対変位可能に結合し、前記各球状シール面
の曲率中心を異なる位置に設定することにより、１つの
継手の中に２つの球状シール面を持ちながら、シール部
材の組み付け作業を簡単かつ効率よく行えるようにした
ものである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の管用球面継手にあっては、２つの摺動面を設けるこ
とによって、上流側管もしくは下流側管のうち原動側と
なる管の軸直方向の変位を従動側の管へ伝わりにくい構
造とし、管軸直方向変位の伝達抑制性能の向上を図ろう
とはしているものの、２つの摺動面を同一方向に向かっ
て近接配置しているので、各球状シール面の曲率中心間
距離が短く、実際には十分な伝達抑制性能が得られない
という問題があった。

【０００５】本発明は、上記問題に着目してなされたも
ので、その目的とするところは、上流側管もしくは下流
側管どちらか一方の管軸直方向変位を、他方へ伝えにく
くするという優れた伝達抑制性能を発揮することができ
ると共に、上流側管もしくは下流側管どちらか一方が他
方から離れる方向の変位を、他方へ伝えにくくするとい
う優れた効果も発揮することができる管用球面継手を提
供しようとするものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明では、上流側管と下流側管の双方の接続端部
に設けた接続フランジと、これら２つの接続フランジと
摺接するシール部材と、前記２つの接続フランジを相対
変位可能に結合する結合手段と、を備えた管用球面継手
において、前記２つの接続フランジは、互いに相手方の
接続フランジ側に向けて凸形となる球状座面をそれぞれ
有することを特徴とする。

【０００７】

【発明の効果】本発明では、双方の凸形による球状座面
の曲率中心が、上流側管の接続フランジについては上流
側に、また、下流側管の接続フランジについては下流側
に、それぞれ分かれて存在するので、双方の球状座面の
曲率中心が上流側または下流側の一方のみに存在するよ
うに２つの接続フランジの形状を設定した管用球面継手
に比して、曲率中心間距離を大きくとることができる。

【０００８】よって、双方の球状座面の曲率中心間距離
を大きくとることにより、上流側管もしくは下流側管ど
ちらか一方の管軸直方向変位を、他方へ伝えにくくする
という優れた伝達抑制性能を発揮することができると共
に、上流側管もしくは下流側管どちらか一方が他方から
離れる方向の変位を、他方へ伝えにくくするという優れ
た効果も発揮することができる。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の管用球面継手を実
現する実施の形態を、請求項１，２，３に係る発明に対
応する第１実施例と、請求項１，２，３，４に係る発明
に対応する第２実施例と、請求項１，２，３，５に係る
発明に対応する第３実施例と、に基づいて説明する。

【００１０】（第１実施例）まず、構成を説明する。図
１は第１実施例の管用球面継手１を示す断面図である。
図１において、２は上流側管、３は下流側管であり、前
記下流側管３の接続端部における筒内径は、上流側管２
の筒内径よりも大きくなるように拡径され、上流側から
下流側へ流体が流れやすくしている。

【００１１】前記上流側管２の接続端部には、環状の接
続フランジ４が周設されており、この接続フランジ４に
は、軸直方向対称位置にボルト貫通穴５，５が形成され
ている。このボルト貫通穴５，５には、上流側からボル
ト６，６が挿入され、このボルト６，６のボルト頭部と
接続フランジ４との間には、ワッシャを介して弾性部材
であるコイルスプリング７，７が介装されている。

【００１２】なお、ボルト６には、つば状のストッパ６
ａが形成されており、前記ボルト貫通穴５，５の内径
は、ストッパ６ａ，６ａが通り抜け可能な径を有してい
る。また、このストッパ６ａ，６ａを挟んだボルト６，
６の先端側に雄ねじ部が形成されている。

【００１３】前記下流側管３の接続端部には、環状の接
続フランジ８が周設されており、この接続フランジ８に
は、中心を挟んで対称となる２カ所にボルト貫通穴９，
９が形成されている。このボルト貫通穴９，９と前記接
続フランジ４のボルト貫通穴５，５とは、中心を挟んで
対称となるそれぞれの位置で対応しており、この対応す
るそれぞれにボルト６，６が差し込まれている。

【００１４】前記ボルト貫通穴５，５に上流側（図中左
側）から差し込まれたボルト６，６は、先端をボルト貫
通穴９，９に貫通させ、この先端をナット２２，２２で
締結されている。これらナット２２，２２のねじ込み
は、ボルト６，６に設けられたストッパ６ａ，６ａが接
続フランジ８に当接することによって規制されている。

【００１５】上述したボルト６，６、ボルト貫通穴５，
５、ボルト貫通穴９，９、コイルスプリング７，７およ
びナット２２，２２から、２つの接続フランジ４，８を
相対変位可能に結合する結合手段１０が構成されてい
る。

【００１６】前記２つの接続フランジ４，８は、他方の
接続フランジ側が凸形となる球状座面１１，１２を有し
ている。前記球状座面１１の曲率中心は接続フランジ４
の上流側に位置し、一方、球状座面１２の曲率中心は接
続フランジ８の下流側に位置している。そして、各球状
座面１１，１２の間にはシール部材１３が介装されてい
る。

【００１７】このシール部材１３には、前記２つの球状
座面１１，１２に対応した凹形の球状シール面１６，１
７がそれぞれ形成されており、２つの球状座面１１，１
２とそれぞれ摺接している。つまり、２つの球状座面１
１，１２の形状は、シール部材１６，１７の形状とそれ
ぞれ対応している。

【００１８】ちなみに、２つの球状座面１１，１２が、
各球状シール面１６，１７の形状に対応するということ
は、互いに摺接する球状シール面と球状座面との曲率が
同じであることを意味している。したがって、各球状シ
ール面１６，１７の曲率中心は、各対応する接続フラン
ジ４，８の各球状座面１１，１２の曲率中心と同じ位置
に存在する。

【００１９】前記シール部材１３は、図２に示すよう
に、真球面の一部を環状に切り取った球状シール面を左
右両側に形成したガスケット部１３ａと、このガスケッ
ト部１３ａの環状内面に装着される円筒部１３ｂと、前
記ガスケット部１３ａの環状外面に装着される円筒部１
３ｃとによって形成されている。

【００２０】前記円筒部１３ｂと円筒部１３ｃは、弾性
圧縮状態で２つの接続フランジ４，８に挟み付けられる
ガスケット部１３ａの破損防止や、ガスケット部１３ａ
の球状シール面の変形防止という作用をもつだけでな
く、エンジンの排気管継手として用いられる場合に、円
筒部１３ｂは高温排気の直撃によるガスケット部１３ａ
の熱劣化や熱老化の防止、前記円筒部１３ｃはシール部
材１３の放熱という作用をもつ。

【００２１】前記シール部材１３は、図に示すように、
その外周側表面積が内周側表面積よりも大きくなるよう
に形成されているので、主要な受熱面である円筒部１３
ｂの内周側表面積に比して、主要な放熱面である円筒部
１３ｃの外周側表面積を十分大きく取ることができる。
よって、２つの摺動面が同一方向に向かって近接配置さ
れた従来例のシール部材（図３参照）と比較して、放熱
性能、すなわち耐熱性能の点で有利である。

【００２２】次に、作用を説明する。

【００２３】［曲率中心間距離の比較］第１実施例と従
来例とを比較した時に、第１実施例の方が従来例よりも
各曲率中心間距離が長くなることを図３に示す。図３は
特開２０００−２７６４０号公報に記載された従来の排
気管用球面継手を示す断面図である。

【００２４】図３において、各曲率中心Ｏ_０１，Ｏ_０２
は、球状座面０１１，０１２の曲率半径Ｒ_０１，Ｒ_０２
をもって定まっている。なお、曲率中心Ｏ_１，Ｏ_２は、
図１に示した第１実施例の各球状座面１１，１２の曲率
半径Ｒ_１，Ｒ_２をもって定まっている。

【００２５】すなわち、図３において、上流側管０２の
みに２つの中心を持つ従来例の場合、曲率中心間距離Ｄ
_０１は２つの曲率中心Ｏ_０１，Ｏ_０２の間の距離とな
る。これに対し、上流側管と下流側管にそれぞれ中心を
持つ第１実施例の場合、曲率中心間距離Ｄ_１は曲率中心
Ｏ_１，Ｏ_２の間の距離となる。

【００２６】よって、一方の曲率中心Ｏ_０１，Ｏ_１を同
じ位置に設定した場合、第１実施例の曲率中心間距離Ｄ
_１の方が、従来例の曲率中心間距離Ｄ_０１より長くなる
ことは明らかである。

【００２７】［曲率中心間距離と変位伝達抑制性能との
関係］次に、２つの球状シール面を１つの継手の中に有
する管用球面継手において、上流側管もしくは下流側管
のいずれか一方から他方へ伝達される管軸直方向変位の
伝達抑制性能の指標として、２つの球状シール面の曲率
中心間距離が有効であることを説明する。

【００２８】従来例および第１実施例を含め、２つの球
状シール面を１つの継手の中に有する管用球面継手の場
合、上流側管・下流側管の各球状座面で決まる曲率中心
と、この球状座面に対応するシール側の各球状シール面
の曲率中心との相対位置（距離）は、常に０であり、か
つ、２つの球状座面の曲率中心間距離は一方の管に変位
が発生しても不変であり、その距離はシール側の各球状
シール面の曲率中心間距離に等しい。

【００２９】つまり、上流側管もしくは下流側管の一方
を、変位を発生させる原因となる原動側管とし、他方を
原動側管につられて変位させられる従動側管とすると、
従動側管の位置は、この管の球状座面の曲率中心位置に
対して相対位置（距離）が０であるこの球状座面と摺接
するシール側の球状シール面の曲率中心位置に依存する
こととなる。

【００３０】この時、原動側管と摺接するシール側の球
状シール面曲率中心の変位は、原動側の球状座面の曲率
中心位置の変位で決まるとともに、従動側管と摺接する
シール側の球状シール面曲率中心の変位は、従動側管の
変位量と従動側支持構造の拘束条件によって決まるこの
従動側管の支持構造にて発生する応力が、最も少ない位
置で決まることとなる。

【００３１】すなわち、管軸直方向の変位の伝達抑制性
能は、前記２つの球状シール面を１つの継手の中に有す
る管用球面継手の場合の条件を満たしながら、従動側管
の拘束条件で決まる従動側管の変位ベクトルが如何なる
向きであっても、２つの球状シール面曲率中心間の距離
が長い時に、原動側管の単位変位量に対する従動側管の
球状座面の曲率中心位置の変位量がより少ないことを証
明できれば、良いということができる。

【００３２】それを証明している図が、図５〜図８であ
る。図５は図４（イ）に示す従来例略図において、管０
２が軸直方向に変位した場合の模式図であり、図６は図
４（イ）に示す従来例略図において、管０３が軸直方向
に変位した場合の模式図である。それに対し、図７は図
４（ロ）に示す第１実施例略図において、管２が軸直方
向に変位した場合の模式図であり、図８は図４（ロ）に
示す第１実施例略図において、管３が軸直方向に変位し
た場合の模式図である。これらの模式図はいずれの場合
も、２つの球状シール面曲率中心間の距離が長い程、原
動側管の単位変位量に対する従動側管の変位量が小さい
ことを示しているため、図５を代表例として説明する。

【００３３】図４において、管０２が管軸直方向にＹだ
け移動した場合、すなわち図４において曲率中心Ｏ_０１
がＯ_０１'へＹだけ変位した時、Ｏ_０２'はＯ_０１'から
の距離がＤの円弧上のどこかに存在する。その位置は、
管０３の拘束条件から定まるＯ_０２→Ｏ_０２'の変位ベ
クトルとの交点となる。よって、管０３の拘束条件が同
じ場合に、Ｄの距離が長い方が、Ｏ_０２の変位量が小さ
いことを証明できれば良い。

【００３４】図５は、Ｏ_０２の変位がどうなるかを、Ｄ
が長い場合と短い場合との違いをＯ _０２の変位前の位置
を基準にして重ねて描いたものである。図５から明らか
なように、Ｏ_０２の変位ベクトルの向きが同じであれ
ば、距離Ｄが長い方が、より変位量が小さいことが分か
る（Ｏ_０２'の比較の一例として、Ｄが短い時のＯ_０２'
ＡとＤが長いときのＯ_０２'Ｂとを比べると、Ｏ_０２'Ｂ
の方がよりＯ_０２に近い。）。

【００３５】また、図６から、上記は管０３が変位した
場合にも同じことがいえることが分かる。さらに、第１
実施例についても、図７，図８から、曲率中心間距離Ｄ
が長い方が従動側管の変位量が小さいことは明らかであ
る。

【００３６】以上の４つの例から、原動側管の軸直変位
量に対する従動側管の変位量をできるだけ小さくするた
めには、曲率中心間距離Ｄを長くすることが有効である
といえる。別の言い方をすれば、原動側管の変位量に対
する従動側管の変位量は曲率中心間距離Ｄに依存する。
また、上記と同様な考え方により、原動側管の球状座面
で決まる曲率中心が、従動側管の球状座面で決まる曲率
中心に対し、離れるような方向の変位に対しても有効で
あることも解る。

【００３７】［曲率中心間距離の設定実例］次に、第１
実施例が従来例に対し、２つの球状シール面の曲率中心
間距離を長くできる実例を示す。

【００３８】まず、継手各部の寸法を定義する。図９は
従来例と第１実施例の各部の寸法を略図で示したもので
ある。図において、２つの球状シール面のうち、一方に
対し曲率半径が同じもしくは大きい方の曲率半径をＲと
し、このＲをもつ球状シール面とは別の球状シール面の
半径をｒとする（つまり、Ｒ≧ｒ）。さらに、両接続フ
ランジの球状座面の軸直方向幅をＨ、２つの接続フラン
ジで構成される軸方向幅をＬ、曲率半径Ｒをもつ接続フ
ランジの軸方向幅をＴ、曲率半径Ｒをもつ接続フランジ
の球状座面の球状シール面と管中心軸の交点に対する曲
率半径Ｒをもつ接続フランジ端面の距離をＧ、曲率半径
ｒをもつ接続フランジの軸方向幅をｔ、曲率半径ｒをも
つ接続フランジの球状座面の球状シール面と管中心軸の
交点に対する曲率半径ｒをもつ接続フランジ端面の距離
をｇとする。

【００３９】この時、ＬとＨは継手の大きさ等の制約か
ら決まり、またＴ，ｔ，Ｇ，ｇは球状シール面曲率半径
Ｒ，ｒや管径、継手の大きさから定まることになる。ま
た、Ｒとｒは、継手としてのシール性、耐久性、許容折
れ角および継手寸法等から設計上制約を受けるが、それ
らは継手の適用部位が同じであれば、従来例と第１実施
例は前記制約条件が同じであると考えられるため、従来
例と第１実施例の各部の寸法は、同じ記号の所は同じ寸
法値となる。

【００４０】よって、従来例の曲率中心間距離をＤ_０、
第１実施例の曲率中心間距離をＤとし、Ｄ_０とＤを比較
すると、下記〜の数式に示すように、第１実施例の
方が曲率中心間距離を長くできる。つまりは従来例より
も変位の伝達抑制性能を確実に向上させることができ
る。 Ｄ_０＝Ｒ＋Ｌ＋ｇ−ｒ−Ｇ−Ｔ ... Ｄ＝Ｒ＋ｒ＋Ｌ−Ｇ−Ｔ−ｇ−ｔ ... Ｄ−Ｄ_０＝２ｒ−（２ｇ＋ｔ）＞０ ... （∵ｒ＞ｇ＋ｔ）

【００４１】ここで、このことが現実的である理由を、
一方の球状シール面円弧よりも内側に他方の球状シール
面を配置し、この一方の球状シール面曲率半径以上の半
径を他方の球状シール面曲率半径にもたせた、従来例の
中では球状シール面曲率中心間距離を一番長く取ること
ができる図３の例を用いて以下に示す。

【００４２】従来例の球状シール面曲率中心間距離を長
くするためには、大きく分けて以下の３つの方法があ
る。１つ目の方法は、図１０に示したもので、従来例の
元の曲率中心間距離Ｄ_０１を第１実施例の球状シール面
曲率中心間距離Ｄ_１と同じにするために、曲率中心Ｏ
_０１、曲率半径がＲ_０１で管０２に設けられた球状座面
０１１を、接続フランジの外寸法が変わらないように位
置はそのままにしつつ球状シール面の曲率半径をＲ_０３
と大きくし、曲率中心がＯ_０３となるような球状座面０
１１ａにすることによって、第１実施例の曲率中心間距
離Ｄ_１と同じ長さの曲率中心間距離Ｄ_{０ ２}を実現しよう
としたものである。

【００４３】しかしこの方法で球状シール面曲率中心間
距離を長距離化した場合、上記のようにシール性、耐久
性、許容折れ角および継手寸法等から設計上の制約を受
ける曲率半径がＲ_０３でも許容されるのであれば、図か
ら明らかなように、第１実施例では、さらに長距離な球
状シール面曲率中心間距離Ｄ_１＋Ｄ_２を持たせることが
でき、第１実施例の優位は変わらないといえる。

【００４４】２つ目の方法は、図１１に示したもので、
従来例のシール０１３を管軸方向の厚さを増やし、すな
わちは管０３に設けられた接続フランジ０８の球状座面
０１２の曲率半径はそのままに、曲率中心をＯ_０２から
Ｏ_０４へと移動させるために球状座面位置を０１２'へ
移動することにより、図１０で示した第１実施例の曲率
中心間距離Ｄ_１と同じ長さをもつ球状シール面曲率中心
間距離Ｄ_０３を従来例にて実現しようとしたものであ
る。しかしながら、図から明らかなように、曲率中心間
距離Ｄ_０３を実現させるには、接続フランジの外寸法が
大きくなるというデメリットが発生する。また、別の見
方として、設計上の制約が図の曲率中心距離Ｄ_０３を実
現できる球状座面の位置０１２'を許容できるなら、第
１実施例ではさらに長い曲率中心間距離を実現できるこ
とは明らかであり、従来例に対する第１実施例の優位は
変わらない。

【００４５】そして、３つ目の方法は、図１２に示した
もので、従来例における管０３に設けられる球状座面０
１２の球状シール面曲率中心Ｏ_０２を、管０２に設けら
れる球状座面０１１の球状シール面曲率中心Ｏ_０１から
離すために、管０３の球状座面の曲率半径をＲ_５のよう
に小さくして球状座面を０１２"、球状シール面曲率中
心をＯ_０５としたものである。しかし、図からも明らか
なように、この方法では、接続フランジの外寸法が大き
くなるだけでなく、フランジ０８の管０２寄りの管軸直
端面位置よりも管０３寄りに球状シール面曲率中心Ｏ
_０５を配置させることは不可能である。そのため、球状
シール面曲率中心間距離を長くしようとしても、図にお
ける球状シール面曲率中心間距離Ｄ_０４までしか長くす
ることができない。

【００４６】以上のことから、管軸直方向変位の伝達抑
制性能向上には、従来例よりも第１実施例の方が現実的
に優れている。

【００４７】次に、効果を説明する。 (1) 接続フランジ４，８が、互いに相手方の接続フラン
ジ側に向けて凸形となる球状座面１１，１２をそれぞれ
有するので、従来例よりも曲率中心間距離を長く設定す
ることができ、この結果、上流側管２もしくは下流側管
３どちらか一方の管軸直方向変位を、他方へ伝えにくく
するという優れた伝達抑制性能を発揮することができる
と共に、上流側管２もしくは下流側管３どちらか一方が
他方から離れる方向の変位を、他方へ伝えにくくすると
いう優れた効果も発揮することができる。 (2) シート部材１３の球状シール面１６，１７が、球状
座面１１，１２に対応した凹形に形成されているので、
密封機能をなす接触面積が広く確保され、高いシール性
を達成することができる。 (3) シール材１３の主要な受熱面である円筒部１３ｂの
内周側表面積に比して、主要な放熱面である円筒部１３
ｃの外周側表面積が十分大きく形成されているので、高
い耐熱性能が得られる。

【００４８】（第２実施例）第２実施例は、第１実施例
の管用球面継手１をエンジンＥの排気管に適用した例で
ある。

【００４９】すなわち、図１３に示すように、自動車の
エンジンＥにおいて、燃焼加振力により発生するロール
方向の振動に対する配置例であり、第１実施例の管用球
面継手１をエンジンＥ（原動機）と消音器との間の排気
管に接続し、２つの球状座面の各距離率中心を結んだ線
の延長線を、エンジンＥのロールセンタ点を通るように
配置したものである。この配置例は、主にアイドル回転
時やエンジン低回転時の振動形態に配慮したものであ
る。

【００５０】作用を説明すると、上記の如く、第１実施
例の管用球面継手１は、原動側管の軸直方向または従動
側管から離れる方向の変位伝達抑制性能に優れている。

【００５１】よって、第１実施例の管用球面継手１の効
果をより有効に利用するためには、原動側管の変位が管
軸直方向または従動側管から離れる方向になるように配
置する必要がある。

【００５２】これに対し、第２実施例では、エンジンＥ
のロール方向の動きが、原動側管に対し、軸直方向また
は従動側管から離れる方向の変位を与えるため、結果と
してアイドル回転時やエンジン低回転時の排気系振動を
効果的に低減することができる。

【００５３】以上説明したように、第２実施例の管用球
面継手にあっては、第１実施例の管用球面継手１をエン
ジンＥの排気管に適用し、原動側排気管および従動側排
気管の２つの接続フランジは、２つの球状座面の各曲率
中心を結んだ線の延長線を、エンジンＥのロールセンタ
点を通るように設定したため、エンジンＥのロール方向
の動きが、原動側管に対し、軸直方向または従動側管か
ら離れる方向の変位を与えるアイドル回転時やエンジン
低回転時の排気系振動を効果的に低減することができ
る。

【００５４】（第３実施例）第３実施例は、第２実施例
と同様に、第１実施例の管用球面継手１をエンジンＥの
排気管に適用した例である。

【００５５】すなわち、図１４に示すように、自動車の
エンジンＥにおいて、ピストン等の質量のあるものの並
進方向運動によって発生する並進方向の慣性加振力によ
る並進方向振動に対する配置例であり、第１実施例の管
用球状継手１をエンジンＥ（原動機）と消音器との間の
排気管に接続し、２つの球状座面の各曲率中心を結んだ
線の延長線を、エンジンＥの並進変位方向と垂直となる
ように配置したものである。この配置例は、主にエンジ
ン高回転時の振動形態に配慮したものである。なお、こ
こでいう垂直とは、完全な垂直だけではなく、それに近
似した角度も含む。

【００５６】作用を説明すると、第３実施例では、図１
４から明らかなように、原動側管には管軸直方向の変位
成分が入ることになるため、結果としてエンジン高回転
時の排気系振動を効果的に低減することができる。

【００５７】以上説明したように、第３実施例の管用球
面継手にあっては、第１実施例の管用球面継手１をエン
ジンＥの排気管に適用し、原動側排気管および従動側排
気管の２つの接続フランジは、２つの球状座面の各曲率
中心を結んだ線を、エンジンＥの並進変位方向と垂直と
なるように設定したため、エンジンＥの並進変位方向の
動きにより、原動側が管軸直方向の変位となるエンジン
高回転時の排気系振動を効果的に低減することができ
る。

【００５８】（他の実施例）以上、本発明の管用球面継
手を第１実施例〜第３実施例に基づき説明してきたが、
具体的な構成については、これらの実施例に限られるも
のではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要
旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容され
る。

【００５９】例えば、第２実施例及び第３実施例では、
管用球面継手１を自動車のエンジンの排気管に適用した
例を示したが、振動変位が伝達される様々な管系に本発
明の管用球面継手を適用することができる。また、シー
ル部材１３の外周にフィンを周設することによって、シ
ール部材１３の放熱（耐熱）効果をさらに高めることが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施例の管用球面継手を示す側面図であ
る。

【図２】シール部材の側面断面図（イ）、正面図（ロ）
である。

【図３】従来例と第１実施例の曲率中心間距離比較を示
す説明図である。

【図４】従来例の構造略図（イ）、第１実施例の構造略
図（ロ）である。

【図５】図４（イ）において管０２が軸直方向に変位し
た場合の模式図である。

【図６】図４（イ）において管０３が軸直方向に変位し
た場合の模式図である。

【図７】図４（ロ）において管２が軸直方向に変位した
場合の模式図である。

【図８】図４（ロ）において管３が軸直方向に変位した
場合の模式図である。

【図９】従来例の各部寸法略図（イ）、第１実施例の各
部寸法略図（ロ）である。

【図１０】従来例と第１実施例の球状シール面曲率中心
間距離の長距離化困難性比較を示す説明図である。

【図１１】従来例と第１実施例の球状シール面曲率中心
間距離の長距離化困難性比較を示す説明図である。

【図１２】従来例と第１実施例の球状シール面曲率中心
間距離の長距離化困難性比較を示す説明図である。

【図１３】第２実施例の構成を示す模式図である。

【図１４】第３実施例の構成を示す模式図である。

【符号の説明】

１ 管用球面継手 ２ 上流側管 ３ 下流側管 ４，８ 接続フランジ ５，９ ボルト貫通穴 ６ ボルト ７ コイルスプリング １０ 結合手段 １１，１２ 球状座面 １３ シール部材 １６，１７ 球状シール面

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3G004 AA01 DA11 EA03 3H016 AD00 AE00 3H104 JA03 JB01 JC08 JD03 LA03 LF16 LG03 LG30 MA10 3J040 BA01 EA41 HA20

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 上流側管と下流側管の双方の接続端部に
   設けた接続フランジと、 これら２つの接続フランジと摺接するシール部材と、 前記２つの接続フランジを相対変位可能に結合する結合
   手段と、 を備えた管用球面継手において、 前記２つの接続フランジは、互いに相手方の接続フラン
   ジ側に向けて凸形となる球状座面をそれぞれ有すること
   を特徴とする管用球面継手。
2. 【請求項２】 請求項１に記載された管用球面継手にお
   いて、 前記シール部材は、前記２つの球状座面とそれぞれ対応
   する凹形の球状シール面を有することを特徴とする管用
   球面継手。
3. 【請求項３】 請求項１または請求項２に記載された管
   用球面継手において、 前記シール部材は、その外周側表面積が内周側表面積よ
   りも大きくなるように設定したことを特徴とする管用球
   面継手。
4. 【請求項４】 請求項１ないし請求項３のいずれかに記
   載された管用球面継手において、 前記上流側管および下流側管は、各々原動機に接続され
   る原動側排気管および従動側排気管であり、 前記原動側排気管および従動側排気管の２つの接続フラ
   ンジは、２つの球状座面の各曲率中心を結んだ線の延長
   線を、前記原動機のロールセンタ点を通るように設定し
   たことを特徴とする管用球面継手。
5. 【請求項５】 請求項１ないし請求項３のいずれかに記
   載された管用球面継手において、 前記上流側管および下流側管は、各々原動機に接続され
   る原動側排気管および従動側排気管であり、 前記原動側排気管および従動側排気管の２つの接続フラ
   ンジは、２つの球状座面の各曲率中心を結んだ線の延長
   線を、前記原動機の並進変位方向と垂直となるように設
   定したことを特徴とする管用球面継手。