JPH0893977A

JPH0893977A - 管継手

Info

Publication number: JPH0893977A
Application number: JP23282294A
Authority: JP
Inventors: Kazuhiko Kai; 一彦甲斐; Yoshihiro Tsuchiya; 由弘土屋; Yasushi Kukuminato; 康久々湊; Susumu Kuroyanagi; 進黒柳
Original assignee: Sango Co Ltd
Current assignee: Sango Co Ltd
Priority date: 1994-09-28
Filing date: 1994-09-28
Publication date: 1996-04-12

Abstract

(57)【要約】【目的】構成部品の形状・寸法精度を下げてもシール
性の良い管継手を提供する。ガスケットを不要にする。
製造コストを下げる。【構成】上流側の排気管である管体１の膨出部２Ａ
は、半径Ｒの球面からなる側面２ａと２ｂを備える。下
流側の排気管である管体２は、テーパ角が４５度のフレ
ア部４Ａを備える。側面２ａにフレア部４Ａを当接して
両者の接触線を環状に形成する。Ｐ₂が接触線をつく
る。両管体１，３を被って、クランプ２７が配され、両
管体の膨出部２Ａとフレア部４Ａを外周から締結する。
クランプ２７の環状の折曲部３４、３４が、膨出部２Ａ
とフレア部４Ａを環状の線接触で押圧し、シール力を高
める。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、一方の管体の管端に設
けた膨出部と、他方の管体の管端に設けたフレア部とを
ラップさせ、ラップさせた外周からクランプで把持する
形式の管継手、いわゆる差し込みジョイントの改良に関
する。

【０００２】

【従来の技術】この種の管継手として、実開昭５７−８
３９８３号公報に記載の第１の従来技術と、特開平５−
３３８９０号公報に記載の第２の従来技術が知られてい
る。

【０００３】第１の従来技術の管継手の構造を図６と図
７に示す。これら両図において、一方の管体１には膨出
部としての球面状接合子２が形成され、他方の管体３に
はフレア部としてのラッパ状接合子４が形成されてい
る。

【０００４】球面状接合子２にラッパ状接合子４が図６
のように摺接自在に接合され、接合部５の外周にクラン
プ６が配設されている。クランプ６は、中央部に前記接
合部５を被えるように円弧状に形成された湾曲部７を有
し、この湾曲部７は前記接合部５に内周面が摺接できる
ように横断面が図６に示すように、Ｕ字状に形成してあ
る。

【０００５】また、クランプ６の両端部には、前記湾曲
部７の横断面形状とは逆向きに湾曲する横断面形状が略
Ｕ字状のツバ８、９が連設してある。該ツバ８、９には
中央部にボルト穴が設けてあり、図７に示すように、こ
のボルト穴に、コイルばね１０、座金１１を嵌合させた
ボルト１２を挿通し、ナット１３にて螺着してある。

【０００６】なお、フレア部としてのラッパ状接合子４
の内周面は、膨出部としての球面状接合子２に面接触す
るように、図６に示すように、球面状接合子２の図示右
側外側面に沿った曲面に形成されている。

【０００７】符号１４は、このように構成された管継手
を示す。次に第２の従来技術の管継手を図８〜図１１に
従って説明する。図８において、一方の管体１には、全
周にわたって膨出部２が形成されている。膨出部２の断
面形状は二等辺三角形の２つの等辺がなす形状をしてお
り、頂角の部分には小さなＲがつけられている。

【０００８】他方の管体３は、端部に、半径方向に拡開
されたテーパ状のフレア部４Ａを有する。このフレア部
４Ａは管体１の膨出部２のフレア部４Ａに対向する部分
と同じ角度で傾斜している。

【０００９】管体３は、フレア部４Ａの管端側端部から
ほぼ直角に折れ曲がって、管体１の膨出部２側に向って
短かく延びる第１のフランジ１５を有している。一方の
管体１の膨出部２と、他方の管体３のフレア部４Ａとの
間のスペースにガスケット１６が挿入されている。

【００１０】クランプ１７は第１の従来技術の場合と同
様に、周方向に１ヶ所切れ目を有する環状体からなる。
クランプ１７は、切れ目１８を形成する一対の端部は、
半径方向外方に折り曲げられて一対の第２のフランジ１
９、１９を形成している（図９〜図１１）。

【００１１】環状のクランプ１７の、切れ目１８と反対
側には屈曲可能部２０が設けられており、クランプ１７
を管体１と３の外周に装着するときは、屈曲可能部２０
の弾性を利用してクランプ１７を拡げ、拡大された切れ
目１８を通して両管体１、３をクランプ１７内に挿入す
ることにより行う。

【００１２】クランプ１７の、第２のフランジ付きの切
れ目１８および屈曲可能部２０を除いた部分は、断面形
状がほぼ二等辺三角形の等長２辺がなす山形形状に形成
され、断面山形形状部２１を構成している。

【００１３】クランプ１７の断面山形の傾斜は、一方の
管体１の膨出部２の一辺と、他方の管体３のフレア部４
Ａとがなす山形形状の傾斜と同じにしてある。従って、
クランプ１７が締付けられて縮径したときには、クラン
プ１７の断面山形形状部２１は、一辺の内面で一方の管
体１の膨出部２の一辺の外面に、他辺の内面で他方の管
体３のフレア部４Ａの外面に面接触で圧接する。

【００１４】この傾斜面の押圧によって、クランプ１７
の周方向締付力は、一方の管体１と他方の管体２の互い
に近づく方向の軸方向力に変換される。クランプ１７の
断面山形形状部２１の幅方向両側には一方の管体１と他
方の管体３の軸方向に延びる第３のフランジ２２が形成
されている。このフランジ２２は第２のフランジ１９に
も形成されている。

【００１５】第２のフランジ１９のフランジ２２以外の
中央部２３は、図１１に示すように、対向する第２のフ
ランジから離れる方向にフランジ２２から段付き状にオ
フセットさせてある。

【００１６】第２のフランジ１９にはボルト孔２４が設
けてある。このボルト孔２４には、ボルト２５が挿通さ
れ、ナット２６をボルト２５のねじ部にねじ込むことに
より、一対の第２のフランジ１９が近づく方向にクラン
プ１７を締付ける。

【００１７】一方の第２のフランジ１９のフランジ２２
が、それに対向する他方の第２のフランジ１９のフラン
ジ２２に近づいていって互いに当接すると、それ以上に
ボルト２５、ナット２６のトルクを増大させても、クラ
ンプ１７の径は縮小せず、従って、第２のフランジ１９
同士が当接したときの軸力以上の軸力は、両管体１、３
に作用しない。

【００１８】ボルト２５を締めていくと、クランプ１７
の径が小さくなり、両管体１と３が近づいていき、つい
にクランプ１７の第２のフランジ１９同士が互いに当接
するが、丁度この時に他方の管体３の第１のフランジ１
５の先端が膨出部２に当接するように、第２のフランジ
１９同士のボルト締付前の間隔が設定してある。

【００１９】図８で符号１４Ａは、このようにして構成
された管継手を示す。

【００２０】

【発明が解決しようとする課題】前記第１の従来技術で
は、一方の管体１に形成した膨出部としての球面状接合
子２の側面に、該側面になついて摺接する形状の内周面
を有する他方の管体３のフレア部としてのラッパ状接合
子４を当接させ、互いに摺接する両面を面接合させてい
る。

【００２１】従って、面接合すべき両面の形状が高精度
で一致していないと洩れが発生し、自動車の排気管の管
継手では、ガス洩れとなる可能性がある。特に組付けの
不備や外力によって両管体の管軸が相対角度を持った場
合、前記両面の完全な密着を継続することは困難とな
る。従って、この形式の継手では、面接合させる両面の
高精度な加工を必要とし、材料や加工の高コスト化を招
くという問題点があった。

【００２２】また、前記第２の従来技術では、一方の管
体１の膨出部２と他方の管体３のフレア部４Ａとの間に
ガスケット１６を狹持しているため、ガスケット自体の
コストが嵩むことと、ガスケットの劣化によるガス洩れ
が懸念される等の問題点があった。

【００２３】そこで、本発明はこれらの問題点を解消で
きる管継手を提供することを目的とする。

【００２４】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、請求項１の発明は、一方の管体（１）の管端に設け
た膨出部の管端側面に、他方の管体（３）の管端に設け
られ半径方向に拡開延出するフレア部の内面を当接させ
た当接部を、その外周から断面略Ω状のクランプにて把
持する管継手において、前記膨出部（２Ａ）の管端側側
面（２ａ）が外側に凸の球面形状であるとともに、前記
フレア部（４Ａ）が断面直線状に拡開延出して形成さ
れ、前記クランプ（２７）の山部（３０）とツバ部（３
１）の間の２条の折曲部（３４）（３４）によって、前
記膨出部（２Ａ）の管端側側面（２ａ）に反対の側の側
面（２ｂ）の外面と前記フレア部（４Ａ）の外面とを内
方に押圧把持することを特徴とするものである。

【００２５】そして、請求項２の発明は、請求項１記載
の管継手において、前記クランプ（２７）の折曲部（３
４）と前記フレア部（４Ａ）の外面との接触線と、前記
膨出部（２Ａ）の管端側側面（２ａ）と前記フレア部
（４Ａ）の内面との接触線とを最短距離に近付けたこと
を特徴とするものである。

【００２６】

【作用】一方の管体（１）の膨出部（２Ａ）の管端側側
面（２ａ）の外側に凸の球面形状に、他方の管体（３）
の断面直線状に拡開延出するフレア部（４Ａ）の内面が
当接する部分が環状の線接触となるので、当接する部分
同士の密着性が高く、両管体（１）、（３）の管軸同士
に相対角度が生じても追従性が良く、ガスのシール性が
高い。

【００２７】また、クランプ（２７）の内面に突出した
ほぼ環状の２条の折曲部（３４）（３４）が、一方の管
体（１）の膨出部（２Ａ）の一方の側面と、断面直線状
に拡開延出するフレア部（４Ａ）とを、それぞれ線接触
で押圧するので、面接触に比べて押圧力が集中し、シー
ル性が高められる。

【００２８】更に、請求項２の発明においては、クラン
プ（２７）によるフレア部（４Ａ）への押圧点と、フレ
ア部（４Ａ）と膨出部（２Ａ）との当接点が近づいて略
同一位置になるので、クランプ（２７）の締め付けによ
る押圧力が効率良くシール力へ変換され、この面から
も、シール性が高められる。

【００２９】

【実施例】図１（ａ）は本発明の管継手の実施例の一部
を破砕した縦断面図、同図（ｂ）は、同図（ａ）のクラ
ンプの断面の一部、図２は図１の実施例における一方の
管体で、同図（ａ）はその一部を破砕した図で上半分は
縦断面図、下半分は側面図、同図（ｂ）はその背面図、
図３は図２の管体で同図（ａ）は一部を破砕した平面
図、同図（ｂ）は同図（ａ）のＡ−Ａ断面図である。

【００３０】また、図４は図１の実施例における他方の
管体で、同図（ａ）は一部を破砕した図で、上半分は縦
断面図、下半分は側面図、同図（ｂ）は同図（ａ）のＡ
−Ａ断面図である。

【００３１】そして、図５は図１の実施例におけるクラ
ンプで、同図（ａ）は組付前の自由時の正面図、同図
（ｂ）は同図（ａ）のＡ矢視図、同図（ｃ）は同図
（ａ）のＢ矢視図、同図（ｄ）は同図（ａ）のＣ矢視
図、同図（ｅ）は同図（ａ）のＤ矢視図である。

【００３２】図１〜図５の実施例は、自動車の排気管に
おける管継手を示し、一方の管体１は上流側の、他方の
管体３は下流側の排気管である。管体１は、その下流側
管端近くに、全周にわたって半径方向外方に突出する膨
出部２Ａが形成されている。膨出部２Ａの断面形状は管
端側側面２ａと反対の側の側面２ｂが外側に凸の半径Ｒ
のＲ面形状をしている。つまり、これら両側面２ａと２
ｂは立体的には半径Ｒの球面で構成されている。

【００３３】なお、膨出部２Ａの頂部には小さなＲがつ
けられている。１ａは、管体１の右端に残された直管部
である。この直管部１ａの外周の一部には、図２（ａ）
（ｂ）と図３（ａ）（ｂ）に符号１ｃで示すくぼみが形
成され、このくぼみは、後述する他方の管体３の突部と
係合して、両管体１と３の相対回動を防止する。

【００３４】２は他方の管体で、その上流端（図示左
端）には、フレア部４Ａが断面直線状に拡開延出して形
成されている。すなわち、フレア部４Ａはテーパ角４５
度のテーパをなしている（図４（ａ）参照）。このテー
パ角を図４（ａ）では符号αで示している。

【００３５】管体３のフレア部４Ａのわずか下流側に
は、内側に突出する突部３ａが形成され、この突部は、
管体３を管体１に嵌合したときに、前記くぼみ１ｃに係
合して、両管体の相対回動を防止する。

【００３６】２７はクランプで、前記従来技術と同様
に、周方向に１ヶ所の切れ目を有する環状体からなる。
クランプ２７の切れ目を形成する一対の端部は、半径方
向に折り曲げられて一対のフランジ２８、２８を形成し
ている（図５）。

【００３７】環状のクランプ２７の切れ目と反対側には
屈曲可能部２９が設けられており、クランプ２７を管体
１と３の外周に装着するときは、屈曲可能部２９の弾性
を利用してクランプ２７を拡げ、拡大された切れ目を通
して両管体１、３をクランプ２７内に挿入することによ
り行う。

【００３８】クランプ２７のフランジ２８付きの切れ目
および屈曲可能部２９を除いた部分は、断面形状がほぼ
山形形状をなす山部３０を構成している。クランプ２７
の山部３０の幅方向両側には、一方の管体１と他方の管
体３の軸方向に延びるツバ部（第２のフランジ）３１が
形成されている。このツバ部３１はフランジ２８にも形
成されている。

【００３９】フランジ２８のツバ部３１以外の中央部３
２は対向するフランジから離れる方向にツバ部３１から
段付き状にオフセットさせてあり、この凹凸形状によっ
てフランジ２８の剛性をあげてある。

【００４０】また、フランジ２８の一方には、ストッパ
としての折曲部２８ａが形成され、このストッパ２８ａ
は、クランプ２７を締め付けたときに、その先端が対向
する他方のフランジ２８に当接して、それ以上クランプ
２７が締め付けられないように制限する。

【００４１】３３は、フランジ２８の一方に取付けられ
たナットで、クランプ２７を締め付けるときには、他方
のフランジ２８に設けたボルト孔３５に図示されてない
ボルトを挿通し、そのねじ部をナット３３に螺合して締
め付けることで、クランプ２７を図１に示すように両管
体１と３の外周から締結する。

【００４２】クランプ２７は、前述のように山部３０
と、この山部から管体１と３の管軸方向に延びるツバ部
３１を備えていて、山部３０とツバ部３１の稜に相当す
る２条の折曲部３４、３４が形成されている。

【００４３】この２条の折曲部３４、３４はクランプ２
７の内側（内周側）に向って突出したかたちになってお
り、両管体１と３の外周に、このクランプ２７を当接
し、前記ボルトを締め付けると、これら２条の折曲部３
４、３４は図１（ａ）に示すように、膨出部２Ａの管端
側と反対の側面２ｂの外面とフレア部４Ａの外面と当接
して内方に押圧把持する。

【００４４】符号Ｐ₁は、フレア部４Ａと一方の折曲部
３４との当接部（押圧部）を、符号Ｐ₂は側面２ａとフ
レア部４Ａとの当接部（押圧部）を示す。当接部Ｐ
₁は、半径ｒ₁の環状の接触線を形成し、当接部Ｐ₂は
半径ｒ₂の環状の接触線を形成する。そして、当接部Ｐ
₁とＰ₂の位置は、膨出部２Ａの側面の球面半径Ｒ、フ
レア部４Ａのテーパ角α、及び折曲部３４の管軸まわり
の径の大きさ等で決まるが、当接部Ｐ₁とＰ₂による両
接触線が近い程、クランプ２７による押圧力が、効率良
くシール力に変換される。

【００４５】つまり、図１（ａ）において、点Ｐ₁とＰ
₂との距離が小さい程クランプ２７の押圧力が効率良く
シール力に変換される。

【００４６】

【発明の効果】本発明の管継手は上述のように構成され
ているので、球面形状の管端膨出部外面にテーパ状の断
面直線状のフレア部内面が、環状の線接触で当接するた
め、両者の密着性が高いとともに、管軸間に互いに相対
角度が生じても追従性が良く、ガス洩れが生じ難い。

【００４７】従って、膨出部とフレア部の当接面同士の
形状・寸法精度を下げることができ、加工が容易となり
製造コストが低減できる。また、テーパ状の、即ち断面
が直線状のフレア部がクランプの内面に突出した環状の
折曲部（３４）によって線接触で押圧されるので、面接
触の従来技術と比べて、押圧力が集中し、シール性が向
上する。

【００４８】更に、請求項２に記載の発明では、フレア
部（４Ａ）への押圧点と、フレア部（４Ａ）と膨出部
（２Ａ）の当接点とが略同一位置となるので、押圧力が
シール力へ効率良く変換され、この面からもシール性が
向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例で、（ａ）は一部を破砕した縦
断面図、（ｂ）は同図（ａ）の実施例におけるクランプ
の断面の一部を示す図である。

【図２】図１の実施例における一方の管体を示す図で、
（ａ）は一部を破砕した図で、上半分は縦断面図、下半
分は側面図、（ｂ）は背面図である。

【図３】図２の管体を示す図で、（ａ）は一部を破砕し
た平面図、（ｂ）は同図（ａ）のＡ−Ａ断面図である。

【図４】図１の実施例における他方の管体を示す図で、
（ａ）は一部を破砕した図で、上半分は縦断面図、下半
分は側面図、（ｂ）は同図（ａ）のＡ−Ａ断面図であ
る。

【図５】図１の実施例におけるクランプの自由時の状態
を示す図で、（ａ）は正面図、（ｂ）は同図（ａ）のＡ
矢視図、（ｃ）は同図（ａ）のＢ矢視図、（ｄ）は同図
（ａ）のＣ矢視図、（ｅ）は同図（ａ）のＤ矢視図であ
る。

【図６】第１の従来技術の一部を破砕した縦断面図であ
る。

【図７】図６の従来技術の一部横断した正面図である。

【図８】第２の従来技術の縦断面図である。

【図９】図８の従来技術のにおけるクランプの正面図で
ある。

【図１０】図９のクランプの平面図である。

【図１１】図９のクランプの一部を示す斜視図である。

【符号の説明】

１一方の管体２Ａ膨出部２ａ、２ｂ側面３他方の管体４Ａフレア部２７クランプ３０山部３１ツバ部３４折曲部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者黒柳進愛知県西加茂郡三好町大字三好字八和田山５番地35 株式会社三五八和田山工場内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】一方の管体（１）の管端に設けた膨出部
の管端側面に、他方の管体（３）の管端に設けられ半径
方向に拡開延出するフレア部の内面を当接させた当接部
を、その外周から断面略Ω状のクランプにて把持する管
継手において、前記膨出部（２Ａ）の管端側側面（２ａ）が外側に凸の
球面形状であるとともに、前記フレア部（４Ａ）が断面
直線状に拡開延出して形成され、前記クランプ（２７）の山部（３０）とツバ部（３１）
の間の２条の折曲部（３４）（３４）によって、前記膨
出部（２Ａ）の管端側側面（２ａ）に反対の側の側面
（２ｂ）の外面と前記フレア部（４Ａ）の外面とを内方
に押圧把持することを特徴とする管継手。
【請求項２】前記クランプ（２７）の折曲部（３４）
と前記フレア部（４Ａ）の外面との接触線と、前記膨出
部（２Ａ）の管端側側面（２ａ）と前記フレア部（４
Ａ）の内面との接触線とを最短距離に近付けたことを特
徴とする請求項１記載の管継手。