JP2503901Y2 - フランジを用いた管接続部 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この考案に係るフランジを用いた管接続部は、例え
ば、自動車用エンジンの排気を大気中に排出する為の排
気管の端部と、この排気管の途中に設ける触媒コンバー
タや消音器とを接続する場合等に利用する。

（従来の技術） 例えば自動車用エンジンから排出される排気を大気中
に放散する場合、上記エンジンの排気マニホールドに一
端を接続した長尺な排気管を通じて行なう。この様な排
気管の途中には消音器や触媒コンバータを設けて、排気
中に含まれる騒音成分を減衰させたり、或は排気中に含
まれる有害成分を無害化処理する事が行なわれている。
これら消音器や触媒コンバータの様な部品は、排気管と
は別体に製作したものを、後から排気管の途中に組み付
け接続する様にしている。従って、これら部品と排気管
との接続部は、排気が漏洩しない様に、気密に構成する
必要がある。

この為従来から、排気管と触媒コンバータとの接続部
を、第５図に示す様に構成する事が行なわれている（例
えば実開昭58−123962号公報参照。）。即ち、互いに接
続すべき第一、第二の両管１、２のうち、第一の管１の
端部外周面に第一のフランジ３を固定すると共に、第二
の管２の端部外周面に第二のフランジ４を固定してい
る。第一のフランジ３と第二のフランジ４との間には、
ガスケット５を狭持している。そして、第一、第二の両
フランジ３、４同士を互いに整合させ、ボルト・ナット
（図示省略）によりこれら両フランジ３、４同士を接合
する事により、第一、第二の両管１、２を気密を保持し
た状態で互いに接合している。

（考案が解決しようとする課題） ところが上述の様に構成される従来のフランジを用い
た管接続部に於いては、次に述べる様な不都合を生じ
る。

即ち、第一、第二の両フランジ３、４がガスケット５
を押圧する力は、上記両フランジ３、４同士を互いに接
合するボルトを挿通する為に両フランジ３、４に穿設し
た円孔６、６の近傍（第６図のＡ部）で大きく、この円
孔６、６から離れた部分（第６図のＢ部）で小さくなる
事が避けられない。そして、小さくなった部分でシール
性が不足しがちになる。この様に円孔６、６の近くと遠
くとでガスケット５を押圧する力の大きさに差が生じる
程度は、各フランジ３、４の厚さが薄くなる程大きくな
る。

この為従来は、各フランジ３、４の板厚を６〜10mm程
度と十分に大きくして、円孔６、６から離れた部分に於
ける押圧力を十分に確保する様にしている。従って、フ
ランジの材料費や加工費の増大等により、管接続部の製
作費が嵩む事が避けられなかった。

更に、各フランジ３、４を管１、２に溶接する際に発
生する熱歪等の影響により、各フランジ３、４の表面を
平坦な状態に保つ事が難しく、フランジ３、４の板厚を
大きくした場合に於いてお、必ずしも十分に満足出来る
シール性を得る事が難しかった。

本考案のフランジを用いた管接続部は、上述の様な不
都合を解消するものである。

（課題を解決する為の手段） 本考案のフランジを用いた管接続部は、前述した従来
の管接続部と同様に、第一の管の端部外周面に固定した
第一のフランジと、第二の管の端部外周面に固定した第
二のフランジとを、シール材を介して互いに整合させた
状態で、ボルトとナットとにより接合し、第一、第二の
両フランジの間に挟持したシール材によって、第一、第
二の両管の間の気密、液密を保持する様に構成してい
る。

特に、本考案のフランジを用いた管接続部に於いて
は、上記第一、第二の両フランジを、金属板をプレス成
形する事で造り、内周側半部の内周縁に第一、第二の管
の端部に密に外嵌する円周側短円筒部を、外周側半部の
外周縁に外周側短筒部を、半径方向中間に、内周側短円
筒部の全周を囲む段部を、それぞれ有する形状とする事
により、上記外周側半部同士を当接させた状態で互いに
重ね合わされた両フランジ間の内周側半部の対向面同士
の間に、シール材が適正に圧縮された場合の厚さに相当
する幅寸法を有する隙間を形成している。そして、この
隙間内に、金属板を断面形状をほぼ円形に巻回する事に
より中空の円環状としたシール材を装着している。

（作用） 本考案のフランジを用いた管接続部は、以上に述べた
通り構成されるが、第一、第二の両管の端部に固定され
る第一、第二の両フランジの内周縁部には内周側短円筒
部を、外周縁部には外周側短筒部を、それぞれ形成して
いる為、各フランジを構成する金属板の厚さを薄くした
場合に於いても、各フランジの剛性を十分に確保して、
ボルトを挿通する円孔から離れた部分に於けるシール性
を確保出来る。

又、両フランジ同士の間に挟持するシール材として、
断面形状が円形で中空円環状のものを使用する為、フラ
ンジの表面に多少の凹凸が存在した場合でも、シール材
がこの凹凸に追従し、両フランジ間のシール性の確保を
確実に行なえる。即ち、円形の断面形状を有するシール
材は、面倒な構造を有する事なく安価に製作できるが、
使用時には押し潰される事により十分な反発力を発揮し
て上記両フランジの表面を押圧するので、上記シール性
の確保がより確実である。

更に、シール材が適正に圧縮された場合の厚さに相当
する幅寸法を有する隙間内にシール材を装着する為、第
一、第二の両フランジを重ね合わせさえすれば、シール
材が適正に圧縮され、十分なシール性を確保すると同時
に、シール材が過度に圧縮されるのを防止して、このシ
ール材の耐久性を確保する事が出来、両フランジ結合用
のボルトとナットとを緊締するトルクを厳密に規制する
事が不要となる。又、内周側短円筒部の全周を囲む段部
を形成した為、両フランジの剛性を更に高める事が出来
る。

（実施例） 第１〜４図は本考案の実施例を示している。排気管
等、互いに気密に接続される第一、第二の両管１、２の
端部外周面には、それぞれ第一、第二のフランジ３、４
を溶接固定している。これら各フランジ３、４には、そ
れぞれボルト（図示省略）を挿通する為の円孔６、６を
穿設している。第一、第二の両管１、２同士を接合する
際には、両フランジ３、４同士を、シール材７を介して
互いに整合させ、各円孔６、６を挿通したボルトとナッ
トとを螺合し、更に緊締する。この様な螺合、緊締によ
り、第一、第二の両管１、２同士を、第一、第二の両フ
ランジ３、４を介して互いに接合すると同時に、第一、
第二の両フランジ３、４同士の間でシール材７を圧縮
し、第一、第二の両間１、２の間の気密保持を図る様に
構成している。

それぞれ、第一、第二の両管１、２の端部外周面に溶
接により固定された第一、第二の両フランジ３、４は、
それぞれ金属板をプレス成形する事で造られている。そ
して、これら各フランジ３、４の内周縁には、それぞれ
第一、第二の管１、２の外周面に密に外嵌する内周側短
円筒部８を形成している。

第一、第二の両フランジ３、４を、それぞれ第一、第
二の両管１、２の端部に固定する場合は、各フランジ
３、４の内周側短円筒部８を各管１、２の端部に外嵌
し、上記短円筒部８の端縁を各管１、２の外周面に、全
周に亙って溶接する。特に、図示の実施例の場合には、
第一のフランジ３を、第一の管１の端縁よりも突出した
状態で、この第一の管１の端部外周面に固定している。
一方、第二の管２の端部は、第二のフランジ４よりも第
一の管１側に突出させている。第一、第二のフランジ
３、４をこの様に第一、第二の管１、２の端部に固定す
る事により、第一、第二の両フランジ３、４同士を重ね
合わせた場合に、第二の管２の端部が第一のフランジ３
の内周側短円筒部８の内側中間部に迄進入して、第一、
第二の両管１、２の位置決め（芯合わせ）が図られる。

又、各フランジ３、４のそれぞれ外周縁は、全周に亙
ってそれぞれの内周側短円筒部８と同じ側に曲げ起す事
により、それぞれ外周側短筒部９を形成し、各フランジ
３、４の曲げ応力に対する剛性向上を図っている。

第一、第二の両フランジ３、４のそれぞれ主体を成
し、上記内周側短円筒部８と外周側短筒部９との間に位
置する基板部10の半径方向中間には、当該内周側短円筒
部８の全周を囲む段部13を形成している。そして、この
段部13、13により、第一、第二の両フランジ３、４同士
を対向させ、更に基板部10、10の外周側半部10a、10a同
士を当接させた場合に、両フランジ３、４の基板部10、
10の内周側半部10b、10b同士の間に、隙間11が形成され
る様にしている。そして、この隙間11の幅Ｗを、シール
材７を適正に圧縮するだけの大きさ（例えば1mm程度）
とすべく、上記段部13の高さを規制している。尚、前記
内周側短円筒部８、８は上記各内周側半部10b、10bの内
周縁に、上記各外周側短円筒部９、９は上記各外周側半
部10a、10aの外周縁に、それぞれ形成されている。

上述の様に構成され、第一、第二の両フランジ３、４
同士の間に形成される隙間11内で圧縮されるシール材７
は、ステンレス鋼板等の弾性のある金属板を巻回する事
により、断面形状がほぼ円形で全体が中空の円環状とし
たものを使用している。

このシール材７は、未使用状態に於いては断面がほぼ
円形で、上記隙間11の幅Ｗよりも大きな厚さＤ（Ｄ＞
Ｗ）を有する。この様なシール材７は、第一、第二の両
フランジ３、４同士の間で弾性的に圧縮する事により、
厚さがＷとなる。

以上に述べた通り本考案のフランジを用いた管接続部
の場合には、第一、第二の両管１、２の端部に固定され
る第一、第二の両フランジ３、４の内周縁部に内周側短
円筒部８、８を、外周縁部に外周側短筒部９、９を、両
短円筒部８、９の中間部に段部13、13を、それぞれ形成
している。この為、各フランジ３、４を構成する金属板
の厚さを薄くした場合に於いても、各フランジ３、４の
剛性を十分に確保する事が出来る。

従って、各フランジ３、４の基板部10、10の外周側半
部10a、10aに形成した円孔６、６を挿通したボルトとナ
ットとを螺合し、更に緊締した場合に、円孔６、６から
離れた部分に於いてもシール材７の圧縮を十分に行なう
事が出来る。この結果、第一、第二の両フランジ３、４
間のシール性を十分に保持する事が出来る。

第一、第二の両フランジ３、４同士の間に挟持するシ
ール材７は、弾性のある金属板を巻回する事で中空の円
環状に形成している為、各フランジ３、４の表面に、溶
接作業等に伴なって生じる熱歪により、多少の凹凸が存
在した場合でも、シール材７の圧縮量が変化する事でシ
ール材７の表面がこの凹凸に追従し、両フランジ３、４
間のシール性保持を確実に行なう。

尚、シール材７の耐圧縮力を大きくして、第一、第二
の両フランジ３、４間の気密性を一層向上させる為、こ
のシール材７の内部に、第３図に示す様に、スペーサ12
を設ける事も出来る。又、このスペーサ12の断面形状
は、第３図に示す様なものの他、第４図（Ａ）（Ｂ）に
示した様な形状とする事も出来る。

（考案の効果） 本考案のフランジを用いた管接続部は、以上に述べた
通り構成され作用する為、金属板をプレス成形する事に
より安価に且つ十分な剛性を確保した状態で製作出来る
フランジを使用して、しかも接続部のシールを確実に図
る事が出来る。又、シール材自体も安価に製作できる構
造を有するので、管接続部の製作費低廉化と性能の向上
とに果たす役割は大きい。更に、シール材が過度に圧縮
される事を防止してこのシール材の耐久性を確保出来る
構造で、しかも１対のフランジ同士を結合する為のボル
トとナットとを緊締するトルクを厳密に規制する必要が
なくなるので、組立作業の簡略化に基づくコスト低減も
図れる。

【図面の簡単な説明】

第１〜４図は本考案の実施例を示しており、第１図は管
接続部の断面図、第２図はこの管接続部に使用するシー
ル材の第１例を示す部分断面図、第３図は同じくシール
材の第２例を示す部分断面図、第４図（Ａ）（Ｂ）は、
シール材に内蔵するスペーサの形状の別の２例を示す断
面図、第５図は従来の管接続部の断面図、第６図はこの
管接続部に組み込んだフランジの平面図である。 1:第一の管、2:第二の管、3:第一のフランジ、4:第二の
フランジ、5:ガスケット、6:円孔、7:シール材、8:内周
側短円筒部、9:外周側短筒部、10:基板部、10a:外周側
半部、10b:内周側半部、11:隙間、12:スペーサ、13:段
部。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 武関 洋郎 神奈川県大和市深見西１丁目５番２号 日本ラインツ株式会社内 (72)考案者 星野 修司 神奈川県大和市深見西１丁目５番２号 日本ラインツ株式会社内

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】第一の管の端部外周面に固定した第一のフ
   ランジと、第二の管の端部外周面に固定した第二のフラ
   ンジとを、シール材を介して互いに整合させた状態で、
   ボルトとナットとにより接合し、第一、第二の両フラン
   ジの間に狭持したシール材によって、第一、第二の両管
   の管の気密、液密を保持する、フランジを用いた管接続
   部に於いて、上記第一、第二の両フランジを、金属板を
   プレス成形する事で造り、内周側半部の内周縁に第一、
   第二の管の端部に密に外嵌する内周側短円筒部を、外周
   側半部の外周縁に外周側短筒部を、半径方向中間に、内
   周側短円筒部の全周を囲む段部を、それぞれ有する形状
   とする事により、上記外周側半部同士を当接させた状態
   で互いに重ね合わされた両フランジ間の内周側半部の対
   向面同士の間に、シール材が適正に圧縮された場合の厚
   さに相当する幅寸法を有する隙間を形成し、この隙間内
   に、金属板を断面形状をほぼ円形に巻回する事により中
   空の円環状としたシール材を装着した事を特徴とする、
   フランジを用いた管接続部。