JPH08303239A - 自動車用排気系の継手装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 自動車用排気系に取り付けられる第１の排気
管と第２の排気管を同軸状態で接続する自動車用排気系
の継手装置において、部品点数が少ないことによる重量
及びコスト的な有利性と、継手がコンパクトであること
によるレアウト自由度の確保と、溶接等が無いことによ
る排気管の耐久強度や信頼性の確保と、全周シールを行
なわないことによる交換時の脱着容易性を併せて達成す
ること。 【構成】 第１の排気管１と第２の排気管２の重合部を
外方から締め付けるクランプを、管の周方向に均一に締
結できる板巻クランプ４とし、第２の排気管２の管端部
から軸方向に延びるスリット３を、差し込み拡開部２ａ
の周上にただ１箇所のみ形成し、且つ、締結前のスリッ
ト幅ｔを、第２の排気管２の拡開部２ａの内周全長から
スリット幅ｔを除いた長さが第１の排気管１の外周全長
とほぼ一致するように設定した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、自動車用排気系に取り
付けられる第１の排気管と第２の排気管を同軸状態で接
続する自動車用排気系の継手装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、自動車用排気系の継手装置として
は、例えば、下記に列挙するようなものが知られてい
る。

【０００３】(1) フランジ継手 第１の排気管と第２の排気管とのそれぞれに設けられる
フランジと、継手部からのガス漏れ防止のためのシール
材と、２つのフランジ同士を連結するボルト・ナットを
主構成とする（例えば、実開平４−７１８８９号公報，
実開昭５３−８０１２４号公報，実開昭５３−１５８９
２６号公報等）。

【０００４】(2) 差し込み継手 第１の排気管と複数のスリットが軸方向に形成された第
２の排気管とを差し込み、その重合部をクランプで締結
し、シーリング材の注入等により管全周にわたるガス漏
れ対策を施す（例えば、実開平３−８４４９５号公報，
実開昭６２−１７６４２５号公報，実開平３−１７１２
８号公報，実開昭６０−１２３４９３号公報等) 。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の自動車用排気系の継手装置にあっては、下記に列挙
するような問題点がある。

【０００６】(1) フランジ継手 ・構成部品が多く（フランジ２個，ガスケット，ボルト
・ナット２個）、商品が高価で、溶接のための加工費が
高い。

【０００７】・構成部品が多く、重量が重くなる。

【０００８】・フランジが大きく、継手部をレイアウト
する上で制約を受ける。

【０００９】・フランジを排気管に溶接した場合、溶接
部により排気管の耐久強度や信頼性が低下する。

【００１０】(2) 差し込み継手 ・ガス漏れ対策のためのシール材注入用ビードやシール
リング設定幅を確保しなければならないため、クランプ
幅やストレート配管部を加えた継手長が長くなり、配管
レイアウト上、設定位置の制約を受ける。

【００１１】・シーリング材によりガス漏れ対策をした
場合、シーリング材が内外管の周上に固形化され、交換
時に脱着性が非常に悪くなるし、また、かなりの圧力を
かけてシーリング材が注入されるため、シーリング材が
管内面からはみ出し、後方のマフラ内に侵入して異音の
原因となる。

【００１２】・Ｕボルトタイプのクランプで締め付けを
行なった場合、対角上に圧縮するような締め付けとなる
ため、排気管が扁平状に変形する。

【００１３】本発明は、上記課題に着目してなされたも
ので、第１の目的とするところは、自動車用排気系に取
り付けられる第１の排気管と第２の排気管を同軸状態で
接続する自動車用排気系の継手装置において、部品点数
が少ないことによる重量及びコスト的な有利性と、継手
がコンパクトであることによるレアウト自由度の確保
と、溶接等が無いことによる排気管の耐久強度や信頼性
の確保と、全周シールを行なわないことによる交換時の
脱着容易性を併せて達成することにある。

【００１４】第２の目的とするところは、第１の目的に
加え、スリットからのガス漏れを有効に抑えることにあ
る。

【００１５】第３の目的とするところは、第１もしくは
第２の目的に加え、コスト的に有利な板巻クランプで高
い締め付け強度を得ることにある。

【００１６】

【課題を解決するための手段】上記第１の目的を達成す
るため請求項１記載の自動車用排気系の継手装置では、
第１の排気管と、第１の排気管の外径より大きな内径の
拡開部に管端部から軸方向に延びるスリットが形成され
た第２の排気管と、第１の排気管を第２の排気管の拡開
部に差し込み、両排気管の重合部を外方から締め付ける
クランプとを備えた自動車用排気系の継手装置におい
て、前記クランプを、管の周方向に均一に締結できる板
巻クランプとし、前記スリットを、差し込み拡開部の周
上にただ１箇所のみ形成し、且つ、締結前のスリット幅
を、第２の排気管の拡開部の内周全長からスリット幅を
除いた長さが第１の排気管の外周全長とほぼ一致するよ
うに設定したことを特徴とする。

【００１７】上記第２の目的を達成するため請求項２記
載の自動車用排気系の継手装置では、請求項１記載の自
動車用排気系の継手装置において、前記板巻クランプ
に、スリットの切り込み終端部を覆うスリット終端被覆
部を設けたことを特徴とする。

【００１８】上記第２の目的を達成するため請求項３記
載の自動車用排気系の継手装置では、請求項１記載の自
動車用排気系の継手装置において、前記スリットの切り
込み終端部より少し軸方向内側位置にエンボスを設定
し、該エンボスに小穴を形成し、該小穴からシーリング
材を充填したことを特徴とする。

【００１９】上記第３の目的を達成するため請求項４記
載の自動車用排気系の継手装置では、請求項１乃至請求
項３記載の自動車用排気系の継手装置において、前記板
巻クランプを、略Ｚ字状に打ち抜いた１枚の板材を屈曲
させて、締結帯板部とボルト挿通環部とを形成したクラ
ンプとしたことを特徴とする。

【００２０】

【作用】請求項１記載の発明の作用を説明する。

【００２１】第１の排気管と第２の排気管を継ぐ時は、
第１の排気管を第２の排気管の拡開部に差し込み、両排
気管の重合部を外方から板巻クランプにより締め付ける
ことで行なわれる。

【００２２】この排気管の連結作業で、板巻クランプに
よる周方向に均一な締結により、第２の排気管の拡開部
は、扁平状に変形することなく円形を保ったままその内
径が第１の排気管の外径に一致するように縮小変形す
る。

【００２３】そして、この変形量は第２の排気管の差し
込み拡開部の周上にただ１箇所のみ形成されたスリット
に集約されるし、第２の排気管の拡開部の内周全長から
スリット幅を除いた長さが第１の排気管の外周全長とほ
ぼ一致するように締結前のスリット幅が設定されている
ことで、クランプ締結完了時には、スリット幅がほぼ０
ｍｍ、つまり、スリットが塞がれてしまう状態となる。

【００２４】このように、継手に要求されるガス漏れ防
止機能をスリットを塞ぐことで達成することにより、板
巻クランプのみを用いて第１の排気管と第２の排気管を
継ぐことができる。

【００２５】請求項２記載の発明の作用を説明する。

【００２６】上記のように、クランプ締結によりスリッ
トを塞ぐようにした場合、スリットの切り込み終端部か
らその内側部分にかけての部分は、径の縮小変形を吸収
するスリットがないため、管の周長余り部分が外方向に
盛り上がってくる変形をし、この変形に伴ってスリット
の切り込み終端部にガス漏れの原因となる隙間が形成さ
れることがある。

【００２７】これに対し、請求項２記載の発明では、板
巻クランプに、スリットの切り込み終端部を覆うスリッ
ト終端被覆部が設けられる。

【００２８】このスリット終端被覆部により、クランプ
締結時にはスリットの切り込み終端部が外側から押さ
れ、上記盛り上がり変形が防止される。また、クランプ
締結完了状態では、スリットの切り込み終端部の上面が
スリット終端被覆部により塞がれる。

【００２９】請求項３記載の発明の作用を説明する。

【００３０】クランプ締結によりスリットを塞ぐように
した場合、スリットの切り込み終端部からその内側部分
にかけての部分は、径の縮小変形を吸収するスリットが
ないため、管の周長余り部分が外方向に盛り上がってく
る変形、すなわち、エンボスが設定される。尚、このエ
ンボスは、小穴と共に予め設定しておいても良い。

【００３１】これに対し、請求項３記載の発明では、ス
リットの切り込み終端部より少し軸方向内側位置に設定
されるエンボスに小穴を形成し、該小穴からシーリング
材を充填する。

【００３２】このエンボス部へのシーリング材充填によ
り、盛り上がり変形に伴なってスリットの切り込み終端
部に形成される隙間がシーリング材により塞がれる。

【００３３】請求項４記載の発明の作用を説明する。

【００３４】板巻クランプを製造するにあたっては、略
Ｚ字状に打ち抜いた１枚の板材のうち長い帯板部分を屈
曲させて排気管に巻き付ける締結帯板部とし、両端の短
い帯板部分を屈曲させて２つのボルト挿通環部とする。

【００３５】よって、ボルト挿通環部は、ボルト周面を
覆う筒状となり、曲げ強度が高くなることで、第２の排
気管の拡開部を締め付け変形するのに十分な高い締め付
け強度を得ることができる。

【００３６】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。

【００３７】（第１実施例）まず、構成を説明する。

【００３８】図１は請求項１，４記載の発明に対応する
第１実施例の自動車用排気系の継手装置のクランプ締結
前の状態を示す図、図２は第１実施例装置のクランプ締
結後の状態を示す図、図３は第１実施例装置の板巻クラ
ンプを示す正面図及び断面図、図４は第１実施例装置の
板巻クランプを示す展開図である。

【００３９】図１，２において、１は第１の排気管、２
は第２の排気管、２ａは拡開部、３はスリット、４は板
巻クランプである。

【００４０】前記第１の排気管１は、内径及び外径が一
定で、何ら加工等を施していないストレートなチューブ
である。

【００４１】前記第２の排気管２は、第１の排気管１の
外径より大きな内径を持つ拡開部２ａが管端部側に形成
され、この拡開部２ａには、管端部から軸方向に拡開部
２ａの途中まで延びるスリット３が形成されている。

【００４２】前記スリット３は、差し込み拡開部２ａの
周上にただ１箇所のみ形成されている。そして、締結前
のスリット幅ｔは、第２の排気管２の拡開部２ａの内周
全長からスリット幅ｔを除いた長さが第１の排気管１の
差し込み外周全長とほぼ一致するように設定されてい
る。すなわち、第２の排気管２の内径と第１の排気管１
の外径との径差を周長に換算した程度の幅に設定され
る。

【００４３】例えば、第２の排気管２の内径３９．１ｍ
ｍで第１の排気管１の外径が３８．１ｍｍの時には、第
１の排気管１がクランプ締結により全く縮径しない場合
は、スリット幅ｔはｔ＝３．１４ｍｍとなるが、幾分か
の縮径を考慮することでスリット幅ｔはｔ＝４ｍｍ前後
に設定されることになる。

【００４４】前記板巻クランプ４は、両排気管１，２の
重合部を周方向に均一に締結するためのクランプで、図
４に示す略Ｚ字状に打ち抜いた１枚の板材４’を屈曲さ
せて形成された締結帯板部４ａとボルト挿通環部４ｂ，
４ｃにより構成される。

【００４５】この板巻クランプ４には、締結具として、
ボルト５，ナット６，ワッシャ７が端部に取り付けられ
る。

【００４６】次に、作用を説明する。

【００４７】［排気管連結時］第１の排気管１と第２の
排気管２を継ぐ時は、第１の排気管１を第２の排気管２
の拡開部２ａに差し込み、両排気管１，２の重合部を外
方から板巻クランプ４により締め付けることで行なわれ
る。

【００４８】この排気管１，２の連結作業で、板巻クラ
ンプ４による周方向に均一な締結により、第２の排気管
２の拡開部２ａは、扁平状に変形することなく円形を保
ったままその内径が第１の排気管１の外径に一致するよ
うに縮小変形する。

【００４９】そして、この変形量は第２の排気２管の差
し込み拡開部２ａの周上にただ１箇所のみ形成されたス
リット３に集約されるし、第２の排気管２の拡開部２ａ
の内周全長からスリット幅ｔを除いた長さが第１の排気
管１の外周全長とほぼ一致するように締結前のスリット
幅ｔが設定されていることで、クランプ締結完了時に
は、スリット幅ｔがほぼ０ｍｍ、つまり、図２に示すよ
うに、スリット３が塞がれてしまう状態となる。

【００５０】このように、継手に要求されるガス漏れ防
止機能をスリット３を塞ぐことで達成することにより、
板巻クランプ４のみを用いて第１の排気管１と第２の排
気管２を継ぐことができる。

【００５１】［板巻クランプの製造と締め付け作用］板
巻クランプ４を製造するにあたっては、図４に示すよう
に、略Ｚ字状に打ち抜いた１枚の板材４’のうち長い帯
板部分４ａ’を屈曲させて第２の排気管２に巻き付ける
締結帯板部４ａとし、両端の短い帯板部分４ｂ’，４
ｃ’を屈曲させて２つのボルト挿通環部４ｂ，４ｃとす
る。

【００５２】よって、ボルト挿通環部４ｂ，４ｃは、ボ
ルト周面を覆う筒状となり、細長い板をΩ状に折り曲げ
ることで形成される板巻クランプに比べて曲げ強度が高
くなることで、第２の排気管２の拡開部２ａを締め付け
変形するのに十分な高い締め付け強度を得ることができ
る。

【００５３】次に、効果を説明する。

【００５４】（１）自動車用排気系に取り付けられる第
１の排気管１と第２の排気管２を同軸状態で接続する自
動車用排気系の継手装置において、第１の排気管１と第
２の排気管２の重合部を外方から締め付けるクランプ
を、管の周方向に均一に締結できる板巻クランプ４と
し、第２の排気管２の管端部から軸方向に延びるスリッ
ト３を、差し込み拡開部の周上にただ１箇所のみ形成
し、且つ、締結前のスリット幅ｔを、第２の排気管２の
拡開部２ａの内周全長からスリット幅ｔを除いた長さが
第１の排気管１の外周全長とほぼ一致するように設定し
たため、部品点数が少ないことによる重量及びコスト的
な有利性と、継手がコンパクトであることによるレアウ
ト自由度の確保と、溶接等が無いことによる排気管の耐
久強度や信頼性の確保と、全周シールを行なわないこと
による交換時の脱着容易性を併せて達成することができ
る。

【００５５】（２）板巻クランプ４を、略Ｚ字状に打ち
抜いた１枚の板材４’のうち長い帯板部分４ａ’を屈曲
させて第２の排気管２に巻き付ける締結帯板部４ａと
し、両端の短い帯板部分４ｂ’，４ｃ’を屈曲させて２
つのボルト挿通環部４ｂ，４ｃとするクランプとしたた
め、部品点数の少ないコスト的に有利な板巻クランプ４
で高い締め付け強度を得ることができる。

【００５６】（第２実施例）請求項２記載の発明に対応
する第２実施例の自動車用排気系の継手装置について図
５に基づき説明する。

【００５７】構成的には、第１実施例装置の板巻クラン
プ４に、スリット３の切り込み終端部を覆うスリット終
端被覆部４ｄを締結帯板部４ａから一体に延出して設け
ている点でのみ第１実施例装置と異なる。なお、他の構
成は第１実施例装置と同様であるので、対応する構成に
同一符号を付して説明を省略する。

【００５８】次に、作用を説明する。

【００５９】［スリット終端被覆作用］クランプ締結に
よりスリット３を塞ぐようにした場合、スリット３の切
り込み終端部からその内側部分にかけての部分は、径の
縮小変形を吸収するスリット３がないため、管の周長余
り部分が外方向に盛り上がってくる変形をし、この変形
に伴ってスリット３の切り込み終端部にガス漏れの原因
となる隙間が形成されることがある。

【００６０】これに対し、第２実施例では、板巻クラン
プ４に、スリット３の切り込み終端部を覆うスリット終
端被覆部４ｄが設けられているため、クランプ締結時に
はスリット３の切り込み終端部がスリット終端被覆部４
ｄにより外側から押され、上記盛り上がり変形が防止さ
れる。

【００６１】また、クランプ締結完了状態では、スリッ
ト３の切り込み終端部の上面がスリット終端被覆部４ｄ
により塞がれる。

【００６２】次に、効果を説明する。

【００６３】この第２実施例装置にあっては、第１実施
例装置の効果に、下記の効果が加えられる。

【００６４】（３）板巻クランプ４に、スリット３の切
り込み終端部を覆うスリット終端被覆部４ｄが設けられ
ているため、盛り上がり変形の防止作用とスリット３の
切り込み終端部の上面閉鎖により、スリット３からのガ
ス漏れを有効に抑えることができる。

【００６５】（第３実施例）請求項３記載の発明に対応
する第３実施例の自動車用排気系の継手装置について図
６に基づき説明する。

【００６６】構成的には、第１実施例装置のスリット３
の切り込み終端部より少し軸方向内側位置にエンボス２
ｂを設定し、該エンボス２ｂに小穴２ｃを形成し、該小
穴２ｃからシーリング材ｓを充填した点でのみ第１実施
例装置と異なる。なお、他の構成は第１実施例装置と同
様であるので、対応する構成に同一符号を付して説明を
省略する。

【００６７】次に、作用を説明する。

【００６８】［シール作用］クランプ締結によりスリッ
ト３を塞ぐようにした場合、スリット３の切り込み終端
部からその内側部分にかけての部分は、径の縮小変形を
吸収するスリット３がないため、管の周長余り部分が外
方向に盛り上がってくる変形、すなわち、エンボス２ｂ
が設定される。

【００６９】尚、このエンボス２ｂは、小穴２ｃと共に
予め盛り上がり変形が想定される位置にある程度の膨ら
みを持たせて設定しておいても良い。

【００７０】これに対し、第３実施例では、スリット３
の切り込み終端部より少し軸方向内側位置に設定される
エンボス２ｂに小穴２ｃを形成し、該小穴２ｃからシー
リング材ｓが充填される。なお、シーリング材ｓとして
は、熱硬化性樹脂等が用いられ、エンボス２ｂにより形
成されたドーム状隙間及びその周辺隙間にシーリング材
ｓが浸透する。

【００７１】このエンボス部へのシーリング材充填によ
り、盛り上がり変形に伴なってスリット３の切り込み終
端部に形成される隙間がシーリング材ｓにより塞がれ
る。

【００７２】次に、効果を説明する。

【００７３】この第３実施例装置にあっては、第１実施
例装置の効果に、下記の効果が加えられる。

【００７４】（４）スリット３の切り込み終端部より少
し軸方向内側位置にエンボス２ｂを設定し、該エンボス
２ｂに小穴２ｃを形成し、該小穴２ｃからシーリング材
ｓを充填したため、シーリング材ｓによるエンボス隙間
閉鎖作用により、スリット３からのガス漏れを有効に抑
えることができる。

【００７５】以上、実施例を図面により説明してきた
が、具体的な構成は実施例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における変更や追加等があ
っても本発明に含まれる。

【００７６】例えば、実施例では、板巻クランプとして
好ましい例を示したが、実施例で示した以外の形状や構
造持つ板巻クランプであっても良い。

【００７７】また、クランプ締結により塞がれるスリッ
トのつき合わせ内面に予めシール材を塗布していても良
いし、クランプ締結後にスリット部に沿って外部からシ
ール処理を施すようにしても良い。

【００７８】

【発明の効果】請求項１記載の本発明にあっては、自動
車用排気系に取り付けられる第１の排気管と第２の排気
管を同軸状態で接続する自動車用排気系の継手装置にお
いて、第１の排気管と第２の排気管の重合部を外方から
締め付けるクランプを、管の周方向に均一に締結できる
板巻クランプとし、第２の排気管の管端部から軸方向に
延びるスリットを、差し込み拡開部の周上にただ１箇所
のみ形成し、且つ、締結前のスリット幅を、第２の排気
管の拡開部の内周全長からスリット幅を除いた長さが第
１の排気管の外周全長とほぼ一致するように設定したた
め、部品点数が少ないことによる重量及びコスト的な有
利性と、継手がコンパクトであることによるレアウト自
由度の確保と、溶接等が無いことによる排気管の耐久強
度や信頼性の確保と、全周シールを行なわないことによ
る交換時の脱着容易性を併せて達成することができると
いう効果が得られる。

【００７９】請求項２記載の本発明にあっては、請求項
１記載の自動車用排気系の継手装置において、前記板巻
クランプに、スリットの切り込み終端部を覆うスリット
終端被覆部を設けたため、上記効果に加え、スリットか
らのガス漏れを有効に抑えることができるという効果が
得られる。

【００８０】請求項３記載の本発明にあっては、請求項
１記載の自動車用排気系の継手装置において、前記スリ
ットの切り込み終端部より少し軸方向内側位置にエンボ
スを設定し、該エンボスに小穴を形成し、該小穴からシ
ーリング材を充填したため、上記請求項１記載の発明の
効果に加え、スリットからのガス漏れを有効に抑えるこ
とができるという効果が得られる。

【００８１】請求項４記載の本発明にあっては、請求項
１乃至請求項３記載の自動車用排気系の継手装置におい
て、前記板巻クランプを、略Ｚ字状に打ち抜いた１枚の
板材を屈曲させて、締結帯板部とボルト挿通環部とを形
成したクランプとしたため、上記効果に加え、コスト的
に有利な板巻クランプで高い締め付け強度を得ることが
できるという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明第１実施例の自動車用排気系の継手装置
のクランプ締結前の状態を示す側面図である。

【図２】第１実施例装置のクランプ締結後の状態を示す
側面図である。

【図３】図３（イ）は第１実施例装置の板巻クランプを
示す正面図、図３（ロ）は図３（イ）のＡ−Ａ線断面図
である。

【図４】第１実施例装置の板巻クランプを示す展開図で
ある。

【図５】第２実施例の自動車用排気系の継手装置を示す
側面図である。

【図６】第３実施例の自動車用排気系の継手装置を示す
側面図である。

【符号の説明】

１ 第１の排気管 ２ 第２の排気管 ２ａ 拡開部 ３ スリット ４ 板巻クランプ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 第１の排気管と、第１の排気管の外径よ
   り大きな内径の拡開部に管端部から軸方向に延びるスリ
   ットが形成された第２の排気管と、第１の排気管を第２
   の排気管の拡開部に差し込み、両排気管の重合部を外方
   から締め付けるクランプとを備えた自動車用排気系の継
   手装置において、 前記クランプを、管の周方向に均一に締結できる板巻ク
   ランプとし、 前記スリットを、差し込み拡開部の周上にただ１箇所の
   み形成し、且つ、締結前のスリット幅を、第２の排気管
   の拡開部の内周全長からスリット幅を除いた長さが第１
   の排気管の外周全長とほぼ一致するように設定したこと
   を特徴とする自動車用排気系の継手装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の自動車用排気系の継手装
   置において、 前記板巻クランプに、スリットの切り込み終端部を覆う
   スリット終端被覆部を設けたことを特徴とする自動車用
   排気系の継手装置。
3. 【請求項３】 請求項１記載の自動車用排気系の継手装
   置において、 前記スリットの切り込み終端部より少し軸方向内側位置
   にエンボスを設定し、該エンボスに小穴を形成し、該小
   穴からシーリング材を充填したことを特徴とする自動車
   用排気系の継手装置。
4. 【請求項４】 請求項１乃至請求項３記載の自動車用排
   気系の継手装置において、 前記板巻クランプを、略Ｚ字状に打ち抜いた１枚の板材
   を屈曲させて、締結帯板部とボルト挿通環部とを形成し
   たクランプとしたことを特徴とする自動車用排気系の継
   手装置。