JP2004027986A

JP2004027986A - 排気管の継手構造

Info

Publication number: JP2004027986A
Application number: JP2002186779A
Authority: JP
Inventors: Yasushi Yamamoto; 山本　靖; Hiroyuki Akiyama; 秋山　洋幸; Atsushi Saito; 斉藤　敦
Original assignee: HKS Co Ltd
Current assignee: HKS Co Ltd
Priority date: 2002-06-26
Filing date: 2002-06-26
Publication date: 2004-01-29

Abstract

【課題】排気管に加える締結力を強力に維持し、排気管を繰返し取外しても締結力が低下せず、排気管同士の連結力を向上すること。
【解決手段】第１の排気管１と第２の排気管２とを連結する排気管の継手構造において、第１の排気管１の端部１Ａの近傍に半径方向の外方に突出する膨出部１Ｂを設け、第１の排気管１の膨出部１Ｂの反管端側の側面１Ｃには分割された割りフランジ１０を環装させ、第２の排気管２の端部２Ａには受けフランジ２０を設け、割りフランジ１０と受けフランジ２０を締結ボルト３０によって締結し、第１の排気管１と第２の排気管２とを連結するもの。
【選択図】　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車等の排気管を連結する継手構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、排気管の継手構造として、特許３０７７２８７、特開平７−３１０８７３、特開平１１−１６６６７６に記載の如く、一方の排気管の端部に膨出部を設け、他方の排気管の端部に拡径部を設け、双方の排気管の端部を互いに差込み、双方の排気管の膨出部と拡径部に被着させたクランプにより排気管同士を連結させるものがある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
従来技術には以下の問題点がある。
▲１▼クランプの締付けはその周方向の１箇所にて行なわれる。このため、クランプが一旦締付けた後に緩んで締結力が低下してしまうことがある。その結果、排気管同士の連結力が低下し、この部分にがたを生じたり、排気漏れを生じることがある。
【０００４】
▲２▼排気管同士の連結にクランプを用いて双方の排気管を連結しているから、クランプの口を広げて排気管の取外し作業を繰り返した場合には、クランプの口が広がってクランプの締結力が低下してしまう。その結果、排気管同士の連結力が低下し、この部分にがたを生じたり、排気漏れを生じることがある。
【０００５】
本発明の課題は、排気管に加える締結力を強力に維持し、排気管を繰返し取外しても締結力が低下せず、排気管同士の連結力を向上することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、第１の排気管と第２の排気管とを連結する排気管の継手構造において、第１の排気管の端部近傍に半径方向の外方に突出する膨出部を設け、第１の排気管の膨出部の反管端側の側面には分割された割りフランジを環装させ、第２の排気管の端部には受けフランジを設け、割りフランジと受けフランジを締結ボルトによって締結し、第１の排気管と第２の排気管とを連結するようにしたものである。
【０００７】
請求項２の発明は、請求項１の発明において更に、前記締結ボルトが割りフランジと受けフランジの一方に対する螺合量を規制するストッパ部を備えるとともに、この締結ボルトの頭部に備えた座面と、割りフランジと受けフランジの他方との間に弾性体を介装したものである。
【０００８】
請求項３の発明は、請求項１又は２の発明において更に、前記第１の排気管の外周面と受けフランジの内周面との間にガスケットを介装したものである。
【０００９】
請求項４の発明は、請求項１〜３のいずれか一の発明において更に、前記割りフランジと受けフランジの相対する面の間にガスケットを介装したものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】
図１は第１実施形態の排気管の継手構造を示す断面図、図２は割りフランジを示し、（Ａ）は合体状態を示す斜視図、（Ｂ）は分離状態を示す斜視図、図３は第２実施形態の排気管の継手構造を示す断面図、図４は第３実施形態の排気管の継手構造を示す断面図、図５は割りフランジの変形例を示し、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は側面図である。
【００１１】
（第１実施形態）（図１、図２）
第１の排気管１と第２の排気管２は、図１に示す如く、割りフランジ１０、受けフランジ２０、締結ボルト３０、ナット４０により連結される。
【００１２】
第１の排気管１は、車両の車体下部に取付けられる排気管であり、上流側にはフロントパイプ等（不図示）を介してエンジン（不図示）が接続され、下流側には第２の排気管２が連結され、排気を消音装置（不図示）経由で大気中へと放出する。
【００１３】
第１の排気管１の端部１Ａの近傍には半径方向の外方に環状に突出する膨出部１Ｂが設けられている。膨出部１Ｂは、第１の排気管１を内方から外方に塑性加工等によって膨出変形され、第１の排気管１の軸を含む断面視で例えばＶ字断面をなす。膨出部１Ｂは、第１の排気管１の端部１Ａの近傍に設けられて半径方向の外方に突出するものであれば良く、第１の排気管１と別体の突条部材が第１の排気管１の外周の周方向に沿って連続的又は間欠的に、溶接等によって固定化されるものでも良い。
【００１４】
第１の排気管１の膨出部１Ｂの反管端側の側面１Ｃ（本実施形態では前述したＶ字をなす一方の傾斜側面）には、周方向において複数個に分割（本実施形態では２分割）され得る割りフランジ１０が環装される。
【００１５】
本実施形態の割りフランジ１０は、図２（Ａ）、（Ｂ）に示す如くに周方向で２分割されたフランジ金具１１、１２により構成されている。フランジ金具１１、１２は、金具本体１１Ａ、１２Ａを略半円弧状に切削加工し、第１の排気管１の外周に沿う半円弧孔１１Ｂ、１２Ｂを金具本体１１Ａ、１２Ａの内周に備えるとともに、第１の排気管１の膨出部１Ｂの側面１Ｃに係合する係合面１１Ｃ、１２Ｃ（本実施形態では傾斜側面１Ｃに面接触する傾斜係合面）を金具本体１１Ａ、１２Ａの内周側端面に備える。割りフランジ１０は、フランジ金具１１、１２の金具本体１１Ａ、１２Ａの一面側の両端部に段差状接合面を持つ接合部１１Ｄ、１２Ｄを切欠形成し、フランジ金具１１の両接合部１１Ｄのそれぞれとフランジ金具１２の両接合部１２Ｄのそれぞれとを互いに重ね合せることにより、フランジ金具１１とフランジ金具１２を周方向において合体可能にされる（図２（Ａ））。割りフランジ１０は、フランジ金具１１、１２の合体状態で、接合部１１Ｄ、１２Ｄのそれぞれに設けた取付孔１１Ｅ、１２Ｅを合致可能に備え、取付孔１１Ｅ、１２Ｅに締結ボルト３０を挿通可能とする。本実施形態では、割りフランジ１０の直径上の相対する２位置に取付孔１１Ｅ、１２Ｅを備える。尚、フランジ金具１１、１２は、金具本体１１Ａ、１２Ａを同一厚みｔにし、接合部１１Ｄ、１２Ｄの厚みをｔ／２とし、合体状態で、フランジ金具１１の一面とフランジ金具１２の他面（接合部１２Ｄが切欠れていない側の面）とを面一に、フランジ金具１２の一面とフランジ金具１１の他面（接合部１１Ｄが切欠れていない側の面）とを面一に位置付ける。
【００１６】
第２の排気管２の端部２Ａには受けフランジ２０が溶接等により固定的に設けられる。
【００１７】
受けフランジ２０は、環状のフランジ金具２１からなり、第１の排気管１の膨出部１Ｂの管端側の側面１Ｄ（本実施形態では前述したＶ字をなす膨出部１Ｂの他方の傾斜側面）に係合する係合面２１Ａ（本実施形態では傾斜側面１Ｄに面接触する傾斜係合面）をフランジ金具２１の内周側端面に備える。受けフランジ２０は、割りフランジ１０の合体状態にあるフランジ金具１１、１２の取付孔１１Ｅ、１２Ｅに合致する複数の取付孔２１Ｂを備え、取付孔２１Ｂに締結ボルト３０を挿入可能とする。本実施形態では、受けフランジ２０の直径上の相対する２位置に取付孔２１Ｂを備える。
【００１８】
受けフランジ２０は、フランジ金具２１の内周面における係合面２１Ａの側傍に、環状のガスケット５０を納める環状凹部２１Ｃを備えることができる。ガスケット５０は、第１の配管１の膨出部１Ｂの外周面と受けフランジ２０の内周面との間に挟圧状態で介装される。
【００１９】
割りフランジ１０と受けフランジ２０の相対する面（割りフランジ１０を構成するフランジ金具１１の一面及びフランジ金具１２の他面、又はフランジ金具１２の一面及びフランジ金具１１の他面と、受けフランジ２０の面）の間に環状のガスケット６０を挟圧状態で介装できる。
【００２０】
尚、割りフランジ１０を構成するフランジ金具１１、１２は、合体状態で表裏反転しても第１の配管１の膨出部１Ｂの側面１Ｃに環装できるように、金具本体１１Ａ、１２Ａの表裏の内周側端面に前述の係合面１１Ｃ、１２Ｃを備える。図１において、受けフランジ２０の面に相対するフランジ金具１１、１２の面を表面といい、その反対面を裏面というものとする。
【００２１】
従って、第１の排気管１と第２の排気管２は以下の如くに連結される。
（１）第１の排気管１の端部１Ａの外径を第２の排気管２の端部２Ａの内径に差込む。第１の排気管１の膨出部１Ｂの管端側の側面１Ｄを受けフランジ２０の係合面２１Ａに対向させ、受けフランジ２０の環状凹部２１Ｃに設けたガスケット５０を第１の排気管１の膨出部１Ｂの側面１Ｄに衝合させる。
【００２２】
（２）割りフランジ１０を構成するフランジ金具１１、１２の半円弧孔１１Ｂ、１２Ｂを、第１の排気管１の端部１Ａの膨出部１Ｂより反管端側の外周の両側からその外周に抱きつかせる。フランジ金具１１、１２の接合部１１Ｄ、１２Ｄを互いに重ね合わせて周方向で合致させ、フランジ金具１１、１２の係合面１１Ｃ、１２Ｃを第１の排気管１の膨出部１Ｂの反管端側の側面１Ｃに対向させる。このとき、割りフランジ１０と受けフランジ２０の相対する面の間にガスケット６０を挟む。
【００２３】
（３）割りフランジ１０の直径上の相対する２位置で、フランジ金具１１、１２の互いに合致している取付孔１１Ｅ、１２Ｅと、これらの取付孔１１Ｅ、１２Ｅに合致せしめられる受けフランジ２０の取付孔２１Ｂに締結ボルト３０を挿入し、締結ボルト３０の先端側に螺合されるナット４０により、割りフランジ１０と受けフランジ２０を締結する。これにより、割りフランジ１０を構成するフランジ金具１１、１２の係合面１１Ｃ、１２Ｃは第１の排気管１の膨出部１Ｂの反管端側の側面１Ｃに衝合し、受けフランジ２０の係合面２１Ａは第１の排気管１の膨出部１Ｂの管端側の側面１Ｄに衝合し、ガスケット５０は第１の排気管１の膨出部１Ｂと受けフランジ２０の環状凹部２１Ｃとの間で挟圧され、ガスケット６０は割りフランジ１０と受けフランジ２０の相対する面の間で挟圧される。これにより、第１の排気管１と第２の排気管２の内径が形成する排気通路が、ガスケット５０、６０により外部空間に対し完全に封止される。
【００２４】
本実施形態によれば以下の作用がある。
（請求項１に対応する作用）
▲１▼第１の排気管１の膨出部１Ｂの側面１Ｄには複数分割された（本実施形態では２分割、但し３分割以上でも可）割りフランジ２０を環装させ、第２の排気管２の端部２Ａには受けフランジ２０を設け、割りフランジ１０と受けフランジ２０を締結ボルト３０によって締結し、第１の排気管１と第２の排気管２とを連結させた。
【００２５】
第１の排気管１と第２の排気管２とは、複数分割された割りフランジ１０が受けフランジ２０の周方向の複数箇所（本実施形態では２箇所）に締結ボルト３０によって固定的に接続されることになる。
【００２６】
従って、従来のクランプにより締結するものに比べて締付力を大とすることができ、排気管１、２同士の連結力を向上できる。
【００２７】
また、排気管１、２の取外し作業を繰り返しても、割りフランジ２０は締結ボルト３０の着脱により第１の排気管１の側面１Ｃに対し簡易に分離／環装でき、従来のクランプのように締付力が低下し、排気管１、２同士の連結力が低下することもない。
【００２８】
（請求項３に対応する作用）
▲２▼受けフランジ２０の内周面と第１の排気管１の外周面との間にガスケット５０を介装したから、この部分からの排気ガスの漏れを防ぐことができる。
【００２９】
また、ガスケット５０の厚みにより排気管１、２同士を連結する際に割りフランジ１０と受けフランジ２０の締結力を調節できる。
【００３０】
（請求項４に対応する作用）
▲３▼割りフランジ１０と受けフランジ２０との間にガスケット６０を介装させたから、排気の漏れを一層防ぐことができる。
【００３１】
また、ガスケット６０の厚みにより排気管１、２同士を連結する際の割りフランジ１０と受けフランジ２０の締結力を調節できる。
【００３２】
（第２実施形態）（図３）
第２実施形態が第１実施形態と異なる点は、割りフランジ１０と受けフランジ２０の締結力を調整するため、締結ボルト３０のねじ部３０Ａを受けフランジ２０の取付孔２１Ｂに代わるねじ孔２１Ｄに螺合し、締結ボルト３０の受けフランジ２０に対する螺合量を規制するフランジ状ストッパ部３０Ｂを締結ボルト３０におけるねじ部３０Ａの側傍に備え、締結ボルト３０の頭部３０Ｃに備えたフランジ状座面３０Ｄと割りフランジ１０を構成するフランジ金具１１、１２の受けフランジ２０に相対しない面との間にコイルばね等からなる弾性体７０を圧縮状態で介装したことにある。
【００３３】
本実施形態によれば以下の作用がある。
（請求項２に対応する作用）
締結ボルト３０が受けフランジ２０に対する螺合量を規制するストッパ部３０Ｂを備えるとともに、この締結ボルト３０の頭部３０Ｃに備えた座面３０Ｄと、割りフランジ１０との間に弾性体７０を介装した。従って、締結ボルト３０を締めすぎて第１の排気管１の膨出部１Ｂを変形させることを防止できる。弾性体７０の撓みに起因するばね力を割りフランジ１０に与えながら、割りフランジ１０と受けフランジ２０とを締結することができるから、第１の排気管１の膨出部１Ｂ、割りフランジ１０、受けフランジ２０等の排気管１、２の軸方向に沿う寸法に多少の寸法誤差があっても、両フランジ１０、２０を弾性体７０のばね力によりがたなく締結でき、排気管１、２同士を確実に連結できる。
【００３４】
（第３実施形態）（図４）
第３実施形態が第２実施形態と異なる点は、割りフランジ１０を構成するフランジ金具１１、１２を切削加工によらず、プレス成形体により作成したことにある。フランジ金具１１、１２は金具本体１１Ａ、１２Ａに半円弧孔１１Ｂ、１２Ｂ、係合面１１Ｃ、１２Ｃ、接合部１１Ｄ、１２Ｄ、取付孔１１Ｅ、１２Ｅを備える。金具本体１１Ａの両端部の一方に設けた取付孔１１Ｅに、金具本体１２Ａの両端部の一方に設けた取付孔１２Ｅを備える尖り状ボス部１２Ｆを嵌合し、金具本体１２Ａの両端部の他方に設けた取付孔１２Ｅに、金具本体１１Ａの両端部の他方に設けた取付孔１１Ｅを備える尖り状ボス部１１Ｆを嵌合している。
【００３５】
割りフランジ１０を構成するフランジ金具１１、１２の取付孔１１Ｅ、１２Ｅと、受けフランジ２０の取付孔２１Ｂは、それらの周方向の２位置に設けるものに限らず、割りフランジ１０と受けフランジ２０の締結力を高めるため、それらの周方向の３位置以上に設けるものでも良い。図５は、割りフランジ１０と受けフランジ２０の周方向の４位置に取付孔を設けた例であり、フランジ金具１１に直径上の２個の取付孔１１Ｅとそれらの中間の１個の取付孔１１Ｅを設け、フランジ金具１２にも直径上の２位置の取付孔１２Ｅとそれらの中間の１個の取付孔１２Ｅを設けたものを示している。
【００３６】
割りフランジ１０を構成するフランジ金具１１、１２は互いに同一形態をなすものでも良い。
【００３７】
以上、本発明の実施の形態を図面により詳述したが、本発明の具体的な構成はこの実施の形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても本発明に含まれる。
【００３８】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、排気管に加える締結力を強力に維持し、排気管を繰返し取外しても締結力が低下せず、排気管同士の連結力を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は第１実施形態の排気管の継手構造を示す断面図である。
【図２】図２は割りフランジを示し、（Ａ）は合体状態を示す斜視図、（Ｂ）は分離状態を示す斜視図である。
【図３】図３は第２実施形態の排気管の継手構造を示す断面図である。
【図４】図４は第３実施形態の排気管の継手構造を示す断面図である。
【図５】図５は割りフランジの変形例を示し、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は側面図である。
【符号の説明】
１　第１の排気管
１Ａ　端部
１Ｂ　膨出部
１Ｃ　側面
２　第２の排気管
２Ａ　端部
１０　割りフランジ
２０　受けフランジ
３０　締結ボルト
３０Ａ　ねじ部
３０Ｂ　ストッパ部
３０Ｃ　頭部
３０Ｄ　座面
５０、６０　ガスケット
７０　弾性体

Claims

第１の排気管と第２の排気管とを連結する排気管の継手構造において、第１の排気管の端部近傍に半径方向の外方に突出する膨出部を設け、第１の排気管の膨出部の反管端側の側面には分割された割りフランジを環装させ、第２の排気管の端部には受けフランジを設け、割りフランジと受けフランジを締結ボルトによって締結し、第１の排気管と第２の排気管とを連結する排気管の継手構造。
前記締結ボルトが割りフランジと受けフランジの一方に対する螺合量を規制するストッパ部を備えるとともに、この締結ボルトの頭部に備えた座面と、割りフランジと受けフランジの他方との間に弾性体を介装した請求項１に記載の排気管の継手構造。
前記第１の排気管の外周面と受けフランジの内周面との間にガスケットを介装した請求項１又は２に記載の排気管の継手構造。
前記割りフランジと受けフランジの相対する面の間にガスケットを介装した請求項１〜３のいずれか一に記載の排気管の継手構造。