JP2512535B2 - ２本の金属パイプ結合用クランプ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は２本の金属パイプ結合用クランプに関し、自
動車の排気システムを構成するパイプ等の結合用に好適
に用いられるものである。

従来の技術 従来、２本の金属パイプを結合するために使用される
結合手段が、非常に薄く、かつ、迅速に取り付けるよう
にすることが要求される場合、２本の金属パイプの強固
な結合がしばしば困難であることは知られている。特
に、自動車工業の分野において、数種の断面を備えたエ
ンジン排気管を生産する場合には、特に顕著である。

この種の結合手段としては、例えば、米国特許3,964,
773号において、結合されるパイプの対向する両端に、
相互に嵌合する円錐形状の支持面を設けるようにしたも
のが提案されている。このように円錐支持面を嵌合した
パイプに対して、その嵌合を保持し、強固な結合を確保
すると共に必要な機械的な強度を確保するために、クラ
ンプをパイプの外方に突出する円錐表面の回りに取り付
けている。上記クランプは、パイプの突出している円錐
面に外嵌できるような逆Ｖ型断面の２つの半円環要素か
らなる。この各半円環要素には、その両端にフランジが
設けられ、これらフランジをネジあるいはボルトによっ
て結合している。

上記した米国特許の場合、各半円環要素は、その一方
端に、クランプを締め付けるために、１本のボルトを取
付可能とする軸着された結合手段が設けられている。

発明が解決しようとする課題 上記した型式のクランプでは、比較的長期間、少なく
とも２つのボルトでの組付および締付が必要であるよう
にされていた。また、２本のボルトで締め付けるので、
締付力は均一とならず、特に、２つの比較的強固な半円
環状要素を近接するように締め付けるので、締付力は均
一に分配されず、結合するパイプの外周に均一の締付力
が負荷されない欠点がある。

フランス国特許1,031,767号には、上記と同様なパイ
プとクランプを用いることによって、比較的径の大きな
ベンチレーションパイプを強固に結合したものが提供さ
れている。しかしながら、上記フランス国特許では、連
結されるパイプの円錐両端上にまたがる形に配置される
補強フランジを必要とするため、これは、自動車の排気
システムを構成する結合パイプに対して上記特許技術を
適用することは実質的に不可能である。

また、上記した従来の装置では、２つのパイプの相互
的な支持面の間に、ラバーあるいは同様なシール材を介
装することが要求されている。そのようなシールを介在
させることは、明らかに、パイプ結合作用を複雑とし、
特に、大量生産する場合には不都合であり、かつ、熱お
よび腐食ガスによってシールが損傷をうける問題もあ
る。

本発明の目的は、上記した従来のクランプを改良し、
２本の金属パイプを迅速に締め付け、かつ、改良された
締付力の利用により、特に全体の均一な締め付けが達成
出来るようにするものである。

また、本発明のクランプは、自動車工業の分野で好適
に利用できるように設定しており、クランプを比較的薄
くし、かつ、工場に於ける第１段の組み付け、あるいは
予備的な場所に於ける第２段の組み付けのいずれにおい
ても、簡単に取り付けられるようにするものである。

尚、上記した目的を達成するための本発明の構成を詳
細に説明する前に、本発明が参考とする米国特許2,693,
380号を先に説明する。該米国特許は、一方の部材を他
方の部材によって回転駆動するために連結される２つの
部材を、軸線方向に於いて、単独で保持するようにされ
たクランプを提供している。該クランプは１つの開口部
を有するオープンリングによって構成され、該リングは
逆Ｖ型の横断面を備えている。該クランプは回転駆動さ
れる部材上に固定された固定要素の円錐両側面にまたが
って配置される。クランプを該構成とすることにより、
曲げ力を受けにくくすることが出来る。また、該装置で
は、軸方向に於いて２つの部材を結合状態に保持するた
めに、逆Ｖ型横断面のクランプは、クランプを取り付け
られる時に周方向に必要とされる弾性力を妨害しない補
助ディスクにより形状が安定化されている。

本発明は、上記逆Ｖ型横断面を備えたクランプに関す
る上記従来技術を参考としてなされ、前記した目的を達
成しえる改良されたクランプを提供するものである。

課題を解決するための手段 本発明に係わるクランプは、結合される２本のパイプ
の対向関係となる各先端部に、パイプの円筒形外面に対
して突出する円錐形状の突出面を相互に嵌合するように
形成する一方、逆Ｖ型横断面とすると共に開口部を備え
た１つの円環状オープンリングによりクランプ本体を形
成し、該リングの形状を、パイプの円錐形状の相互に嵌
合される支持面を互いに強固に当接させるように形成し
ており、一方、上記リングの開口部の２つの先端に、リ
ングが結合されるパイプ上に位置された時にリングを閉
鎖位置に締付・保持する手段を支持する支持要素を設
け、該支持要素をリングの内周に近接するまで径方向に
伸長した構成としている自動車エンジンの排気システム
を形成するパイプ等の２本の金属パイプ結合用クランプ
を提供するものである。

上記したように、本発明に係わるクランプでは、パイ
プの円錐形の支持面に対して強く当接できるように十分
に変形されている断面形状を備えたオープンリングによ
って構成しており、さらに、該リングの開口部の両端
に、結合されるパイプ上に取り付けられるクランプが閉
鎖位置になった時に、リングの内周に近接する径方向に
伸長する支持要素を備えている。

該リングの開口部両端の２つの先端に設ける支持要素
は、径方向に設けられる突出片によって構成され、これ
ら突出片は、閉鎖位置においてリングを締付・保持する
手段の支持面となるハウジングを構成するように形成さ
れている。

上記閉鎖位置におけるリングの締付・保持手段は、公
知のナットあるいはボルトによって構成される。上記ボ
ルトヘッドおよびボルト上に摺動自在に搭載す台部材に
は、その周面上のＶ状の溝を形成することが好ましく、
該溝は少なくとも、突出片がリングに連結されるゾーン
内で、リングの突出片上にあるように設けられている 実施例 以下、本発明を図面に示す実施例により詳細に説明す
る。

第１図に示すように、クランプ本体は逆Ｖ型横断面の
オープンリング１によって構成されている。該クランプ
は金属シート板を曲げて成形することによって形成して
いる。金属シートの厚さは、本質的に締付時に、クラン
プ本体が引張力に対して適宜な抵抗が得られるように設
定されている。以下に述べるように、クランプ本体の強
さを増すために、その厚さを増加することは必要でな
く、有害にさえなる。

オープンリング１はその開口部の両端にそれぞれ締付
・保持手段の支持要素を構成する突出片２を備え、これ
ら突出片２はクランプから外方に突出するように径方向
に屈折させている。リングは、その閉鎖位置において、
即ち、突出片２の一方が他方に対して当接された時、あ
るいは、少なくとも互いが非常に近接した位置になった
時に、リングの外径が、結合されるパイプの突出する円
錐面の外径と対応するように設定されている。（第２図
参照） 突出片２は、閉鎖位置において、リングを締付保持す
る補完的な部材のための支持領域を構成する。図示の実
施例においては、上記補完的な部材は通常のボルト３と
ナット４によって構成されており、当然のことながら、
突出片２はボルトのねじ切りされた軸部を係合するよう
に取付穴が形成されている。

上記突出片２には、図示のように、一方はボルトの大
きなヘッド3aを支持するため、また、他方はボルト３上
に摺動自在に取り付けられる台部材５および該台部材５
を停止させるナット４を支持するために、ハウジングの
境界を規定するエッジ2aによって強化されている。

ボルト３のヘッド3aは、リング１の横断面に対応する
Ｖ型溝3bをその周面に備えており、対応する突出片２上
のヘッド3aの支持領域が、該突出片２がリング１に連結
されているゾーンまで伸びるようにしている。上記台部
材５も重量が大きく、上記ボルトヘッド3aの形状と同一
の形状で、他方の突出片２に対して、該突出片２がリン
グ１に連結されているゾーン内で、停止保持するもので
ある。

下記の理由により、上記台部材５には、ボルト３のね
じ切りされた軸部と係合出来る穴が形成されており、該
穴はねじ切りされたボルトの外径に出来るだけ近似した
径を持つことが好ましく、このように設定することによ
り、対応する突出片２に対して台部材５の支持面を、ボ
ルトの軸線に対して常時垂直方向とすることが出来る。

尚、公知のワッシャがボルト４と台部材５の間に介装
することが出来る。

第２図および第３図に示すように、最初、リング１は
２つのパイプ６と７の結合領域上に、オープン状態で取
り付けられ、よって、該リングの内部の溝が、パイプ
６、７のそれぞれ円錐形状の突出面6a、7aに外嵌する。
互いに嵌合して結合するパイプ６、７のうち、内側に位
置するパイプ６の突出面6aは２つの円錐側面を備える一
方、外側に位置するパイプ７の突出面7aは先端に形成さ
れ、上記突出面6aの一側方にのみ取り付けられるに適し
た１つの円錐面のみを備えている。ボルト３は、そのヘ
ッド3aが対応する突出片２のハウジングに達して、該ヘ
ッド3aが回転出来なくなるまで、対応する突出片２に形
成された穴に連続的に挿入され、該ボルトヘッドに形成
したＶ型溝3bはリング１の外面に嵌合する。同様に、台
部材５は、その先端面が他方の突出片２と当接し、第２
図には図示されていないが、そのＶ型溝がリング１に外
嵌し、ボルトヘッド3aと正確に対称な状態となるまで、
ボルト３のねじ切りされた軸部に係合される。該係合は
ナット４をボルト３にクランプを締め付けることで可能
となる。該締付作用を通して、リング１の直径は一様に
減少する。必要であれば、パイプ６と７の突出面に対し
て対応する関係にある円錐状の両側突出面が、一方が他
方を強固に押圧し、それによって、パイプの望ましい締
め付けと完全な機械的な結合を達成出来るように、その
横断面のＶ型の角度を小さく変更しても良い。上記作用
を得るためには、好ましくは、リング１の逆Ｖ型横断面
の内側の角度は、パイプの突出面6a、7aの逆Ｖ型円錐両
側面によって形成された角度より、例えば、少なくとも
10度小さくすればよい。例えば、パイプの突出面6a。7a
の逆Ｖ型横断面によって形成される角度が90度近くに達
していると、クランプ本体のリング１の逆Ｖ型横断面の
内部角度は約65度とされる。この場合、パイプの直径が
50mmの範囲で、ボルト３のねじ切りされた軸部の直径を
10mm、ネジピッチを1.5mmとするならば、ナット４上で3
m.DaNのトルクを作用することによって、結合に対して
好ましい締め付けが得られる。

さらに、第２図および第３図に明確に示すように、リ
ング１の円錐両側面の内周面が、突出面6aと7aとで結合
されている２本のパイプ６、７の円筒状部分の領域に達
しないように、リング１の円錐両側面を小さな寸法とし
ている。このようにすることにより、パイプの突出面に
対向するリングの円錐側面が、リング１の逆Ｖの頂端の
領域内で、パイプの外側周面に特に近接して強固に取り
付けられることを可能とする。

本発明においては、締付作用によりクランプが一様に
変形の為に、２つのパイプの間に非常に高い断面効率を
得ることが出来る。特に、ボルトヘッド3aと台部材５に
Ｖ型溝を設けていることによって、ナットとボルトの組
み合わせによって得られるクランプ力がリング１に直接
的に作用される。かつ、ボルトヘッドと摺動自在な台部
材の間で、突出片２が遊び無く結合されることにより、
突出片２が締付作用下で変形することが防止される。締
付作用はこのように、突出片２の一方が他方に対して押
圧され、互いに非常に近接し、リングが完全に、あるい
はほぼ閉鎖されるまで続けられ、よって２本の金属パイ
プを強固に結合する。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明に係わるクランプの斜視図、第２図は結
合される２本のパイプに取り付けられると共に締め付け
られる第１図に示すクランプの使用状態を示す平面図、
第３図は第２図の矢印Ｆ方向の矢視図である。 １……リング、２……突出片、３……ボルト、3a……ボ
ルトヘッド、４……ナット、５……台部材。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】自動車エンジンの排気システムを構成する
   ２本の金属パイプを結合するためのクランプであって、
   結合される２本のパイプの対向関係となる端部にパイプ
   の円筒形外面に対して突出する円錐形状の支持面を形成
   する一方、上記クランプが逆Ｖ形状の断面形状であると
   共に２つの先端に締付手段の支持要素を備えた開口リン
   グであって、該支持要素が開口リングの内周に近接する
   まで径方向に伸長する構成としているものにおいて、 上記開口リングはパイプの円錐形状の支持面を互いに強
   固に当接させるように変形可能であり、上記開口リング
   を閉鎖位置において締付・保持するために使用する手段
   としてナット及びボルトを用い、該ボルトのヘッドに
   は、その周面にリングの横断面に対応するＶ型溝を形成
   し、かつ少なくとも第１の突出片がリングに連結される
   領域で第１の突出片に対して停止されるようにする一
   方、 第２の突出片とナットとの間に台部材を介設し、該台部
   材をボルトのヘッドと同様の形状としてボルト上に摺動
   自在に嵌合し、かつ少なくとも第２の突出片がリングに
   連結される領域で第２の突出片に対して停止されるよう
   にしていることを特徴とする２本の金属パイプ結合用ク
   ランプ。