特許 7492465 排気管、及びエンジン

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-05-21

(45)【発行日】2024-05-29

(54)【発明の名称】排気管、及びエンジン

(51)【国際特許分類】

   F01N 13/08 20100101AFI20240522BHJP

   F16J 15/08 20060101ALI20240522BHJP

   F16L 23/02 20060101ALI20240522BHJP

   F16L 23/24 20060101ALI20240522BHJP

   F16L 23/036 20060101ALI20240522BHJP

【ＦＩ】

F01N13/08 E

F16J15/08 L

F16J15/08 B

F01N13/08 F

F16L23/02 Z

F16L23/24

F16L23/036

【請求項の数】 8

(21)【出願番号】P 2021009890

(22)【出願日】2021-01-25

(65)【公開番号】P2022113568

(43)【公開日】2022-08-04

【審査請求日】2023-08-25

(73)【特許権者】

【識別番号】316015888

【氏名又は名称】三菱重工エンジン＆ターボチャージャ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100149548

【弁理士】

【氏名又は名称】松沼 泰史

(74)【代理人】

【識別番号】100162868

【弁理士】

【氏名又は名称】伊藤 英輔

(74)【代理人】

【識別番号】100161702

【弁理士】

【氏名又は名称】橋本 宏之

(74)【代理人】

【識別番号】100189348

【弁理士】

【氏名又は名称】古都 智

(74)【代理人】

【識別番号】100196689

【弁理士】

【氏名又は名称】鎌田 康一郎

(72)【発明者】

【氏名】鈴木 元

(72)【発明者】

【氏名】江崎 穣

(72)【発明者】

【氏名】門脇 剛

【審査官】畔津 圭介

(56)【参考文献】

【文献】特表平０５－５０２９２９（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開平０５－０５０２８０（ＪＰ，Ｕ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ０１Ｎ １３／０８

Ｆ１６Ｊ １５／０８

Ｆ１６Ｌ ２３／０２

Ｆ１６Ｌ ２３／２４

Ｆ１６Ｌ ２３／０３６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

軸線を中心とする筒状をなすとともに、軸線方向に配列され、内部にエンジン本体から導かれた排気が流通する複数の管本体と、
前記軸線方向に隣接する一対の前記管本体同士を接続する接続部と、
前記管本体と前記接続部との間に設けられたガスケットと、を備え、
前記管本体の前記軸線方向における端部には外周側に向かって張り出すフランジが設けられ、
前記接続部は、前記軸線を中心とする筒状の接続部本体と、
前記フランジとの間の隙間に前記ガスケットを挟み込んだ状態で前記フランジに対向する対向面が形成された押さえリングと、
を有し、
周方向に間隔をあけて設けられ、前記フランジと前記押さえリングとを結合する結合部材と、
前記隙間の外周側の領域に設けられた変形防止部材と、をさらに備え、
前記変形防止部材は、
径方向外側から内側に向かうに従って前記軸線方向の寸法が次第に縮小するテーパ部を有する排気管。

【請求項2】

３
前記対向面の径方向外側の領域には、前記軸線方向に凹むとともに周方向に延びる切り欠きが形成されている請求項１に記載の排気管。

【請求項3】

軸線を中心とする筒状をなすとともに、軸線方向に配列され、内部にエンジン本体から導かれた排気が流通する複数の管本体と、
前記軸線方向に隣接する一対の前記管本体同士を接続する接続部と、
前記管本体と前記接続部との間に設けられたガスケットと、を備え、
前記管本体の前記軸線方向における端部には外周側に向かって張り出すフランジが設けられ、
前記接続部は、前記軸線を中心とする筒状の接続部本体と、
前記フランジとの間の隙間に前記ガスケットを挟み込んだ状態で前記フランジに対向する対向面が形成された押さえリングと、
を有し、
周方向に間隔をあけて設けられ、前記フランジと前記押さえリングとを結合する結合部材と、
前記隙間の外周側の領域に設けられた変形防止部材と、をさらに備え、
前記変形防止部材は、周方向に間隔をあけて複数設けられ、
これら複数の変形防止部材を互いに接続するワイヤをさらに有する排気管。

【請求項4】

前記変形防止部材は、周方向にて前記結合部材と一致する位置にそれぞれ設けられている請求項１から３のいずれか一項に記載の排気管。

【請求項5】

前記ガスケットは、前記フランジの全面を覆う環状をなし、該ガスケットの径方向外側における環状の部分が前記変形防止部材をなしている請求項１から４のいずれか一項に記載の排気管。

【請求項6】

前記接続部は、
前記軸線方向に伸縮可能な伸縮部と、
該伸縮部の端部に設けられ、外周側に張り出すつば部と、を有し、
前記つば部の径方向外側における環状の部分が前記変形防止部材をなしている請求項１から５のいずれか一項に記載の排気管。

【請求項7】

前記フランジ、及び前記押さえリングには、前記軸線方向に延びる貫通孔がそれぞれ形成され、
前記結合部材は、
前記貫通孔に挿通されるボルト、及び該ボルトに締結されるナットと、を有し、
前記変形防止部材は、前記貫通孔に挿通され、前記ボルトを外周側から覆うとともに、予め定められた分だけ前記軸線方向に延びるパイプである請求項１から６のいずれか一項に記載の排気管。

【請求項8】

請求項１から７のいずれか一項に記載の排気管と、
前記排気を前記排気管に送り込む燃焼室が形成されたエンジン本体と、を備えるエンジン。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、排気管、及びエンジンに関する。

【背景技術】

【0002】

ディーゼルエンジンやガスエンジンは、ピストンを収容する複数の燃焼室が形成されたエンジン本体と、このエンジン本体で発生した排気を過給機等の外部機器に導く排気管と、枝管と、を備えている。それぞれの燃焼室は、枝管を介して排気管に接続されている。つまり、各枝管から合流した排気が排気管内を流通する。排気管は軸線を中心とした筒状をなし、軸線方向における中途位置にはそれぞれ上記の枝管が接続されている。

【0003】

ここで、エンジンの運転中、排気の温度は５００℃程度に達する。この排気の熱応力によって、排気管は軸線方向に熱変形することがある。このような熱変形を吸収するために、例えば下記特許文献１に記載された技術が用いられている。下記特許文献１には、軸線方向に配列された複数の排気本管同士の間に、軸線方向に伸縮可能な伸縮管が設けられている。排気本管の熱変形に合わせて伸縮管が伸縮することで当該熱変形の影響を回避することができるとされている。

【0004】

上記のような排気本管と伸縮管とは、下記特許文献２に示されるようなフランジによって互いに接続されることが一般的である。具体的には、排気本管の端部には外周側に広がるフランジが設けられている。伸縮管の端部をリング状部材によってフランジとの間に挟持する。リング状部材とフランジとはボルト及びナットによって結合される。さらに、このような接続部には、排気の漏れをシールするためにガスケットが設けられる。ガスケットは、上記リング状の部材とフランジとの間に挟み込まれている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特開２００３－２８６８４２号公報

【文献】実開昭６１－５１４３１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

ここで、エンジンの経年使用に伴って、ガスケットを定期的に交換する必要がある。このとき、フランジには熱応力による変形が生じていることがある。このため、ボルトを規定のトルクで締め付けてもフランジとリング状部材との間で適正な面圧が確保されない虞がある。その結果、排気本管と伸縮管との間のシール性能が低下してしまう。

【0007】

本開示は上記課題を解決するためになされたものであって、排気の漏れがさらに低減された排気管、及びエンジンを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上記課題を解決するために、本開示に係る排気管は、軸線を中心とする筒状をなすとともに、軸線方向に配列され、内部にエンジンから導かれた排気が流通する複数の管本体と、前記軸線方向に隣接する一対の前記管本体同士を接続する接続部と、前記管本体と前記接続部との間に設けられたガスケットと、を備え、前記管本体の前記軸線方向における端部には外周側に向かって張り出すフランジが設けられ、前記接続部は、前記軸線を中心とする筒状の接続部本体と、前記フランジとの間の隙間に前記ガスケットを挟み込んだ状態で前記フランジに対向する対向面が形成された押さえリングと、を有し、周方向に間隔をあけて設けられ、前記フランジと前記押さえリングとを結合する結合部材と、前記隙間の外周側の領域を封止する変形防止部材と、をさらに備え、前記変形防止部材は、径方向外側から内側に向かうに従って前記軸線方向の寸法が次第に縮小するテーパ部を有する。
本開示に係る排気管は、軸線を中心とする筒状をなすとともに、軸線方向に配列され、内部にエンジン本体から導かれた排気が流通する複数の管本体と、前記軸線方向に隣接する一対の前記管本体同士を接続する接続部と、前記管本体と前記接続部との間に設けられたガスケットと、を備え、前記管本体の前記軸線方向における端部には外周側に向かって張り出すフランジが設けられ、前記接続部は、前記軸線を中心とする筒状の接続部本体と、前記フランジとの間の隙間に前記ガスケットを挟み込んだ状態で前記フランジに対向する対向面が形成された押さえリングと、を有し、周方向に間隔をあけて設けられ、前記フランジと前記押さえリングとを結合する結合部材と、前記隙間の外周側の領域に設けられた変形防止部材と、をさらに備え、前記変形防止部材は、周方向に間隔をあけて複数設けられ、これら複数の変形防止部材を互いに接続するワイヤをさらに有する。

【発明の効果】

【0009】

本開示によれば、排気の漏れがさらに低減された排気管、及びエンジンを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】本開示の第一実施形態に係るエンジンの構成を示す模式図である。

【図2】本開示の第一実施形態に係る排気管の側面図である。

【図3】図２のＩＩＩ－ＩＩＩ線における断面図である。

【図4】図３のＩＶ－ＩＶ線における断面図である。

【図5】本開示の第一実施形態に係る排気管の変形例を示す要部拡大断面図である。

【図6】本開示の第一実施形態に係る排気管のさらなる変形例を示す要部拡大断面図である。

【図7】本開示の第二実施形態に係る排気管の要部拡大断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

＜第一実施形態＞
以下、本開示の第一実施形態に係るエンジン１００、及び排気管９０について、図１から図４を参照して説明する。

【0012】

（エンジンの構成）
エンジン１００は、例えば船舶や発電所の動力源として用いられるディーゼルエンジン、又はガスエンジンである。エンジン１００は、エンジン本体１と、排気管９０と、枝管２Ａと、を備えている。エンジン本体１はブロック状をなし、その内部には複数（一例として１２個）の燃焼室２が形成されている。本実施形態では、６個の燃焼室２が２列にわたって形成されている。これら燃焼室２内にはピストン（図示省略）が収容されている。

【0013】

例えばディーゼルエンジンの場合、燃焼室２に供給された燃料がピストンの進退動によって圧縮され、当該燃料が自然発火する。このような動作が各燃焼室２でタイミングを違えながら連続して生じることで、エンジン１００の出力軸が回転する。出力軸の回転エネルギーは軸端から取り出されて種々の利用（例えば船舶の場合にはプロペラの駆動、発電所の場合には発電機の駆動）に供される。

【0014】

各燃焼室２では、燃料の燃焼に伴って排気（排気ガス）が発生する。この排気は、排気管９０によって外部の過給機に導かれる。より詳細には、それぞれの燃焼室２には排気が流通する枝管２Ａの一端が接続されている。枝管２Ａの他端は排気管９０に接続されている。つまり、排気管９０には、計１２個の枝管２Ａが接続されている。排気管９０は、燃焼室２の配列されている方向に沿って延びている。

【0015】

（排気管の構成）
次に、図２から図４を参照して、排気管９０の構成について説明する。図２又は図４に示すように、排気管９０は、複数の管本体１０と、フランジ１１と、接続部２０と、ガスケットＧ（図４参照）と、結合部材３０と、変形防止部材４０と、を備えている。

【0016】

図２に示すように、管本体１０は、排気管９０の軸線Ａｃ方向に間隔をあけて複数配列されている。管本体１０は、軸線Ａｃを中心とする筒状をなしている。管本体１０の外径寸法は一例として６００ｍｍ程度である。さらに図４に示すように、管本体１０の軸線Ａｃ方向における端部にはフランジ１１が設けられている。フランジ１１は、管本体１０から外周側に向かって張り出すことで円環状をなしている。フランジ１１は、管本体１０に対して溶接によって結合されている。

【0017】

図２に示すように、接続部２０は、互いに隣接する一対の管本体１０同士を接続している。接続部２０は、接続部本体２１と、押さえリング２２と、を有している。接続部本体２１は、軸線Ａｃ方向に伸縮可能とされている。具体的には図４に示すように、接続部本体２１は、つば部２１Ａと、平行部２１Ｂと、伸縮部２１Ｃと、を有している。つば部２１Ａは上記のフランジ１１と後述する押さえリング２２との間に挟み込まれる部分である。

【0018】

つば部２１Ａは、軸線Ａｃを中心とする円環板状をなしている。平行部２１Ｂは、このつば部２１Ａの内周側の端縁から軸線Ａｃ方向に延びる筒状をなしている。伸縮部２１Ｃは、平行部２１Ｂにおけるつば部２１Ａとは反対側の端縁に接続されている。伸縮部２１Ｃは外周側に向かって断面視で曲面状に拡径している。伸縮部２１Ｃに軸線Ａｃ方向から力が加わった場合、当該伸縮部２１Ｃが撓むことで接続部本体２１全体が伸縮する。

【0019】

押さえリング２２は、軸線Ａｃを中心とする円環状をなしている。押さえリング２２の内周側の端縁（リング内周縁２２Ｔ）は、径方向においてフランジ１１の内周側の端縁よりも内側に位置している。また、このリング内周縁２２Ｔは、上記の平行部２１Ｂに接触している。押さえリング２２は軸線Ａｃ方向からフランジ１１の軸線Ａｃ方向一方側の面（フランジ対向面１１Ｓ）に隙間Ｓをあけて対向している。

【0020】

押さえリング２２の軸線Ａｃ方向他方側を向く面（フランジ１１に対向する面）は対向面２２Ｓとされている。つまり、上記の隙間Ｓはフランジ対向面１１Ｓと対向面２２Ｓとによって軸線Ａｃ方向から囲まれている。この隙間Ｓには、ガスケットＧと、上記のつば部２１Ａとが挟み込まれている。具体的には、ガスケットＧは隙間Ｓ内における軸線Ａｃ方向他方側に位置し、つば部２１Ａは軸線Ａｃ方向一方側に位置している。これらガスケットＧとつば部２１Ａとは互いに密着している。ガスケットＧは、軸線Ａｃを中心とする円環板状をなしている。ガスケットＧは例えばＳＵＳによって一体に形成されている。詳しくは図示しないが、ガスケットＧの内部は中空とされており、軸線Ａｃ方向両側から押圧された場合に撓むように構成されている。

【0021】

押さえリング２２の対向面２２Ｓにおけるボルト（後述）よりも径方向外側の領域には、軸線Ａｃ方向一方側に向かって凹むとともに周方向に延びる円環状の切り欠き２２Ｒが形成されている。この切り欠き２２Ｒは、後述する変形防止部材４０を保持するために設けられている。

【0022】

結合部材３０は、上記のようにガスケットＧとつば部２１Ａとを隙間Ｓに挟み込んだ状態でフランジ１１と押さえリング２２とを結合している。図３に示すように、結合部材３０は、周方向に間隔をあけて複数（一例として１２個）設けられている。結合部材３０はボルト及びナットによって構成されている。つまり、フランジ１１と押さえリング２２には、このボルトが挿通される孔が形成されている。つば部２１Ａの外周側の端縁（つば部端縁２１ｔ）と、ガスケットＧの外周側の端縁（ガスケット端縁Ｇｔ）は、隙間Ｓ内でこのボルトよりも径方向内側に位置している。つまり、ボルトの中間部は隙間Ｓに露呈している。

【0023】

上述した隙間Ｓには、変形防止部材４０が配置されている。変形防止部材４０は、フランジ１１と押さえリング２２との間で、面圧を径方向に均等に分散させるために設けられている。図３又は図４に示すように、変形防止部材４０は、隙間Ｓに対して外周側から挿入されている。また、図３に示すように、変形防止部材４０は、周方向に間隔をあけて複数（一例として１２個）設けられている。この変形防止部材４０の周方向位置は、結合部材３０の周方向位置と一致している。つまり、１つの結合部材３０の外周側に１つの変形防止部材４０が設けられている。図４に示すように、変形防止部材４０は、外周側に位置する基部４１と、基部４１から内周側に向かって延びるテーパ部４２と、を有している。

【0024】

基部４１は、軸線Ａｃ方向から見て円弧状の断面形状を有する板状をなしている。基部４１には、周方向に延びる貫通孔ｈが形成されている。この貫通孔ｈにはワイヤＷが挿通されている。図３に示すように、ワイヤＷは複数の変形防止部材４０を脱落不能に保持するために設けられている。再び図４に示すように、テーパ部４２は、基部４１の径方向内側の端面に一体に設けられ、径方向内側に向かうに従って軸線Ａｃ方向の寸法が次第に小さくなっている。つまり、テーパ部４２は、軸線Ａｃを含む断面視で三角形状の断面形状を有している。テーパ部４２の軸線Ａｃ方向両側を向く面はそれぞれテーパ面４２Ｓとされている。変形防止部材４０が隙間Ｓに挿入されている状態では、一方のテーパ面４２Ｓが上記の切り欠き２２Ｒの外周側の端縁に当接し、他方のテーパ面４２Ｓがフランジ対向面１１Ｓの外周側の端縁に当接している。

【0025】

（作用効果）
続いて、本実施形態に係る排気管９０の組立方法、及びエンジン１００を運転している際の排気管９０の挙動について説明する。

【0026】

排気管９０を組み立てるに当たってはまず、複数の管本体１０を接続部２０によって接続する。具体的には、ガスケットＧ、及び接続部本体２１のつば部２１Ａを、フランジ１１と押さえリング２２によって挟み込む。この状態で結合部材３０としてのボルト及びナットによってフランジ１１と押さえリング２２を締結する。このときのボルトの締め込みトルクは、予め定められた規定値とされている。なお、この規定値を超えてボルトを締め込んだ場合、フランジ１１が管本体１０との接合部（溶接部）を支点として軸線Ａｃ方向一方側に向かって倒れるように変形することがある。言い換えると、規定値はこのような変形が生じない範囲で適宜決定される。

【0027】

次に、上記の状態で、隙間Ｓに外周側から変形防止部材４０を挿入する。具体的には、まずワイヤＷが挿通された複数の変形防止部材４０を隙間Ｓの外周側にそれぞれ配置する。さらに、変形防止部材４０の基部４１に対してハンマー等で打撃力を与え、隙間Ｓに圧入する。これにより、変形防止部材４０のテーパ面４２Ｓがフランジ１１と押さえリング２２に密着し、脱落不能な状態となる。最後にワイヤＷを締め上げる。これにより、排気管９０の組み立てが完了する。

【0028】

次いで、エンジン１００を運転している際の排気管９０の挙動について説明する。エンジン１００の運転中には、燃焼室２内で５００℃程度の排気が発生する。この排気は、枝管２Ａを通じて排気管９０に送り込まれる。排気の熱によって、排気管９０には軸線Ａｃ方向への熱変形が生じる。この熱変形は、接続部２０の伸縮部２１Ｃが上記のように軸線Ａｃ方向に撓むことで吸収される。これにより、排気管９０と枝管２Ａとの相対位置が維持され、エンジン１００を安定的に運転し続けることが可能となる。

【0029】

ここで、経年使用に伴ってガスケットＧのシール性能が低下した場合には、結合部材３０としてのボルト及びナットを取り外した後、ガスケットＧを交換して再びボルト及びナットを締結する作業が必要となる。このとき、排気の熱によってフランジ１１自体にも熱変形が生じている場合がある。具体的には、フランジ１１と管本体１０の接合部を支点としてフランジ１１が軸線Ａｃ方向に倒れるように変形している場合がある。つまり、隙間Ｓの外周側の領域で、軸線Ａｃ方向の寸法が初期よりも小さくなっている場合がある。この場合、ボルト及びナットを規定のトルクで締め付けても、締め付け力がフランジ１１と押さえリング２２との間に十分に伝わらず、ガスケットＧに対する面圧が確保できない虞がある。

【0030】

そこで、本実施形態では、上記のように変形防止部材４０が隙間Ｓに設けられている。具体的には、フランジ１１と押さえリング２２の間に形成された隙間Ｓの外周側の領域に変形防止部材４０が設けられている。この変形防止部材４０が隙間Ｓに配置されていることによって、隙間Ｓの外周側の領域でフランジ１１と押さえリング２２とが力学的に結合した状態となる。つまり、フランジ１１と押さえリング２２とを結合部材３０によって締め上げると、変形防止部材４０を介して締め付け力がこれらフランジ１１と押さえリング２２との間に伝わることになる。したがって、フランジ１１に変形が生じて軸線Ａｃ方向に傾いている場合であっても、フランジ１１の変形が是正されることで、フランジ１１と押さえリング２２との間でガスケットＧに対する面圧を確保することができる。

【0031】

さらに、本実施形態では、変形防止部材４０は、径方向外側から内側に向かうに従って軸線Ａｃ方向の寸法が次第に縮小するテーパ部４２を有する。上記構成によれば、隙間Ｓに対するテーパ部４２の挿入量をフランジ１１と押さえリング２２との間の隙間Ｓの軸線Ａｃ方向寸法に応じて調整することで、様々な大きさの隙間Ｓに変形防止部材４０を配置することができる。特に、フランジ１１の熱変形は、周方向で不均一に生じる場合が多い。上記構成によれば、このような不均一な熱変形が生じた場合であっても、テーパ部４２の挿入量を変えることで一様にガスケットＧの面圧を確保することができる。

【0032】

加えて、本実施形態では、対向面２２Ｓの径方向外側の領域には、軸線Ａｃ方向に凹むとともに周方向に延びる切り欠き２２Ｒが形成されている。上記構成によれば、押さえリング２２に切り欠き２２Ｒが形成されていることから、変形防止部材４０をさらに円滑に挿入することが可能となる。また、切り欠き２２Ｒが形成されていない場合に比べて変形防止部材４０の挿入量を大きくすることができることから、当該変形防止部材４０が脱落する可能性を低減することもできる。

【0033】

さらに加えて、本実施形態では、面圧補完部４０は周方向に間隔をあけて複数設けられている。これら複数の変形防止部材４０にはワイヤＷが挿通されている。上記構成によれば、周方向に間隔をあけて複数の変形防止部材４０が設けられていることから、周方向におけるガスケットＧの面圧の分布を均一化することができる。さらに、これら複数の変形防止部材４０がワイヤＷで接続されていることから、当該変形防止部材４０の脱落を抑止することができる。加えて、ワイヤＷを介して変形防止部材４０同士が熱的にも接続されていることから、周方向における排気からの入熱量の分布が平準化される。これにより、管本体１０に生じる熱膨張量を周方向で均一化することが可能となる。

【0034】

さらに、本実施形態では、変形防止部材４０は、周方向にて結合部材３０と一致する位置にそれぞれ設けられている。上記構成によれば、結合部材３０による締め付け力が集中的に生じる箇所に変形防止部材４０が設けられることから、当該締め付け力を変形防止部材４０によって周方向及び径方向に分散させることができる。これにより、フランジ１１に変形が生じる可能性をさらに低減することができる。

【0035】

以上、本開示の第一実施形態について説明した。なお、本開示の要旨を逸脱しない限りにおいて、上記の各構成に種々の変更や改修を施すことが可能である。

【0036】

例えば、変形例として図５に示す構成を採ることも可能である。同図の例では、ガスケットＧの外周側の端縁（ガスケット端縁Ｇｔ´）が径方向においてフランジ１１の外周側の端縁と同一の位置まで延びている。また、つば部２１Ａの外周側の端縁（つば部端縁２１ｔ´）も径方向においてフランジ１１の外周側の端縁と同一の位置まで延びている。つまり、これらガスケットＧ、及びつば部２１Ａは、フランジ対向面１１Ｓの全面を覆っている。これにより、ガスケットＧの結合部材３０よりも外周側の部分と、つば部２１Ａの結合部材３０よりも外周側の部分とが変形防止部材４０ｂを構成している。

【0037】

上記構成によれば、ガスケットＧがフランジ１１の全面を覆っている。さらに、このガスケットＧの径方向外側（外周側）の部分が変形防止部材４０として機能する。これにより、上記第一実施形態と同様にガスケットＧに対する面圧を確保することができる。さらに、上記構成によれば、ガスケットＧ及びつば部２１Ａの一部が変形防止部材４０ｂを構成することから、部品点数が削減され、排気管９０の製造やメンテナンスに要するコストを低減することができる。

【0038】

また、さらなる変形例として図６に示す構成を採ることも可能である。同図の例では、ガスケット端縁Ｇｔは結合部材３０よりも内周側に位置している。つば部端縁２１ｔ´も結合部材３０よりも内周側に位置している。このような構成によっても図５に係る変形例と同様の作用効果を得ることができる。なお、図６の例では、つば部端縁２１ｔ´は径方向に折り返されている。加えて、ガスケットＧに結合部材３０としてのボルトを挿通するための孔を形成する必要がないことから、当該孔を通じた排気の漏洩が生じる可能性をさらに低減することが可能となる。

【0039】

＜第二実施形態＞
次に、本開示の第二実施形態について、図７を参照して説明する。なお、上記第一実施形態及びその変形例と同様の構成については同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。

【0040】

本実施形態では、結合部材３０としてのボルトの周囲に、当該ボルトを外周側から覆うパイプＰが設けられている。つまり、フランジ１１及び押さえリング２２に形成されているボルトの挿通孔の径は第一実施形態よりも大きい。また、このパイプＰは、軸線Ａｃ方向において、フランジ１１，ガスケットＧ，つば部２１Ａ，及び押さえリング２２のそれぞれの厚さを合計した分だけ延びている。なお、この合計値は、設計時に予め定められた値であって、フランジ１１に上述の熱変形が生じていない場合の値である。このパイプＰは、変形防止部材４０ｃを構成している。

【0041】

上記構成によれば、ボルトを締め付ける際に変形防止部材４０ｃとしてのパイプＰによって当該ボルトの締め付け量が制限される。具体的には、パイプＰがフランジ１１，ガスケットＧ，つば部２１Ａ，及び押さえリング２２のそれぞれの厚さを合計した分だけ延びている。軸線Ａｃ方向におけるパイプＰの剛性により、当該厚さの合計値を超えてボルトを締め付けることが抑制される。したがって、ボルトの過度な締め付けが回避され、フランジ１１の変形を防ぐことができる。その結果、ガスケットＧに対する面圧を確保することが可能となる。

【0042】

以上、本開示の各実施形態について説明した。なお、本開示の要旨を逸脱しない限りにおいて、上記の各構成に種々の変更や改修を施すことが可能である。例えば、上記の各実施形態では船舶用のエンジン１００を例に排気管９０の構成について説明した。しかしながら、排気管９０の適用対象は船舶用のエンジンに限定されず、他の輸送機械や発電設備等のエンジンにも排気管９０を適用することが可能である。

【0043】

また、上記の各実施形態では、結合部材３０としてのボルト及びナットが周方向に１２個配列されている例について説明した。しかしながらボルト及びナットの個数は１２個に限定されず、設計や仕様に応じて適宜変更することが可能である。

【0044】

さらに、上記実施形態では、ガスケットＧがＳＵＳで形成されている例について説明した。しかしながら、ガスケットＧの材質はＳＵＳに限定されず、耐熱性を有する樹脂やセラミックによってガスケットＧを形成することも可能である。

【0045】

また、上記各実施形態、及びその変形例で説明した変形防止部材４０，４０ｂ，４０ｃを組み合わせて適用することも可能である。

【0046】

＜付記＞
各実施形態に記載の排気管９０、及びエンジン１００は、例えば以下のように把握される。

【0047】

（１）第１の態様に係る排気管９０は、軸線Ａｃを中心とする筒状をなすとともに、軸線Ａｃ方向に配列され、内部にエンジン本体１から導かれた排気が流通する複数の管本体１０と、前記軸線Ａｃ方向に隣接する一対の前記管本体１０同士を接続する接続部２０と、前記管本体１０と前記接続部２０との間に設けられたガスケットＧと、を備え、前記管本体１０の前記軸線Ａｃ方向における端部には外周側に向かって張り出すフランジ１１が設けられ、前記接続部２０は、前記軸線Ａｃを中心とする筒状の接続部本体２１と、前記フランジ１１との間の隙間Ｓに前記ガスケットＧを挟み込んだ状態で前記フランジ１１に対向する対向面２２Ｓが形成された押さえリング２２と、を有し、周方向に間隔をあけて設けられ、前記フランジ１１と前記押さえリング２２とを結合する結合部材３０と、前記隙間Ｓの外周側の領域に設けられた変形防止部材４０と、をさらに備える。

【0048】

上記構成によれば、フランジ１１と押さえリング２２の間に形成された隙間Ｓの外周側の領域に変形防止部材４０が設けられている。これにより、例えばフランジ１１に変形が生じて、軸線Ａｃ方向に傾いている場合であっても、変形防止部材４０が介在することでフランジ１１と押さえリング２２との間でガスケットＧに対する面圧を確保することができる。

【0049】

（２）第２の態様に係る排気管９０では、前記変形防止部材４０は、径方向外側から内側に向かうに従って前記軸線Ａｃ方向の寸法が次第に縮小するテーパ部４２を有する。

【0050】

上記構成によれば、隙間Ｓに対するテーパ部４２の挿入量をフランジ１１と押さえリング２２との間の隙間Ｓの軸線Ａｃ方向寸法に応じて調整することで、様々な大きさの隙間Ｓに変形防止部材４０を配置することができる。

【0051】

（３）第３の態様に係る排気管９０では、前記対向面２２Ｓの径方向外側の領域には、前記軸線Ａｃ方向に凹むとともに周方向に延びる切り欠き２２Ｒが形成されている。

【0052】

上記構成によれば、押さえリング２２に切り欠き２２Ｒが形成されていることから、変形防止部材４０をさらに円滑に挿入することが可能となる。

【0053】

（４）第４の態様に係る排気管９０では、前記変形防止部材４０は、周方向に間隔をあけて複数設けられ、これら複数の変形防止部材４０を互いに接続するワイヤＷをさらに有する。

【0054】

上記構成によれば、周方向に間隔をあけて複数の変形防止部材４０が設けられていることから、周方向における面圧の分布を均一化することができる。さらに、これら複数の変形防止部材４０がワイヤＷで接続されていることから、当該変形防止部材４０の脱落を抑止することができる。加えて、ワイヤＷを介して変形防止部材４０同士が熱的にも接続されていることから、周方向における入熱量の分布が平準化される。これにより、管本体１０に生じる熱膨張量を周方向で均一化することが可能となる。

【0055】

（５）第５の態様に係る排気管９０では、前記変形防止部材４０は、周方向にて前記結合部材３０と一致する位置にそれぞれ設けられている。

【0056】

上記構成によれば、結合部材３０による締め付け力が集中的に生じる箇所に変形防止部材４０が設けられることから、当該締め付け力を変形防止部材４０によって分散させることができる。これにより、フランジ１１に変形が生じる可能性を低減することができる。

【0057】

（６）第６の態様に係る排気管９０では、前記ガスケットＧは、前記フランジ１１の全面を覆う環状をなし、該ガスケットＧの径方向外側における環状の部分が前記変形防止部材４０ｂをなしている。

【0058】

上記構成によれば、ガスケットＧがフランジ１１の全面を覆っている。さらに、このガスケットＧの径方向外側の部分が変形防止部材４０ｂとして機能する。これにより、部品点数が削減され、排気管９０の製造やメンテナンスに要するコストを低減することができる。

【0059】

（７）第７の態様に係る排気管９０では、前記接続部２０は、前記軸線Ａｃ方向に伸縮可能な伸縮部２１Ｃと、該伸縮部２１Ｃの端部に設けられ、外周側に張り出すつば部２１Ａと、を有し、前記つば部２１Ａの径方向外側における環状の部分が前記変形防止部材４０ｂをなしている。

【0060】

上記構成によれば、つば部２１Ａの径方向外側の部分が変形防止部材４０ｂとして機能する。これにより、部品点数が削減され、排気管９０の製造やメンテナンスに要するコストを低減することができる。

【0061】

（８）第８の態様に係る排気管９０では、前記フランジ１１、及び前記押さえリング２２には、前記軸線Ａｃ方向に延びる貫通孔がそれぞれ形成され、前記結合部材３０は、前記貫通孔に挿通されるボルト、及び該ボルトに締結されるナットと、を有し、前記変形防止部材４０ｃは、前記貫通孔に挿通され、前記ボルトを外周側から覆うとともに、予め定められた分だけ前記軸線Ａｃ方向に延びるパイプＰである。

【0062】

上記構成によれば、ボルトを締め付ける際にパイプＰによって当該ボルトの締め付け量が制限される。これにより、ボルトの過度な締め付けが抑止され、フランジ１１の変形を防ぐことができる。

【0063】

（９）第９の態様に係るエンジン１００は、排気管９０と、前記排気を前記排気管９０に送り込む燃焼室２が形成されたエンジン本体１と、を備える。

【0064】

上記構成によれば、排気の漏れがさらに低減された排気管９０を備えるエンジン１００を提供することができる。

【符号の説明】

【0065】

１００ エンジン
９０ 排気管
１ エンジン本体
２ 燃焼室
２Ａ 枝管
１０ 管本体
１１ フランジ
１１Ｓ フランジ対向面
２０ 接続部
２１ 接続部本体
２１Ａ つば部
２１Ｂ 平行部
２１Ｃ 伸縮部
２１ｔ，２１ｔ´ つば部端縁
２２ 押さえリング
２２Ｒ 切り欠き
２２Ｓ 対向面
２２Ｔ リング内周縁
３０ 結合部材
４０，４０ｂ，４０ｃ 変形防止部材
４１ 基部
４２ テーパ部
４２Ｓ テーパ面
Ａｃ 軸線
Ｇ ガスケット
Ｇｔ，Ｇｔ´ ガスケット端縁
ｈ 貫通孔
Ｐ パイプ
Ｗ ワイヤ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】