JPH09196270A - パイプ継手 - Google Patents

パイプ継手

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JPH09196270A
JPH09196270A JP8005925A JP592596A JPH09196270A JP H09196270 A JPH09196270 A JP H09196270A JP 8005925 A JP8005925 A JP 8005925A JP 592596 A JP592596 A JP 592596A JP H09196270 A JPH09196270 A JP H09196270A
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pipe
claw
clamp
pipe joint
band
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Tadashi Nagai
規 永井
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  • Flanged Joints, Insulating Joints, And Other Joints (AREA)
  • Quick-Acting Or Multi-Walled Pipe Joints (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 コスト的にも重量的にも有利でありながら、
クランプの締め付け力によりシール性を管理できるクラ
ンプ型のパイプ継手を提供すること。 【解決手段】 両パイプ4,5の嵌合部を覆うバンド部
8aの内面に内側突出の変形爪8bを複数有するクラン
プ8と、バンド部8aに設けられ、締め付け操作により
バンド部8aの内径を縮径する締め付けボルト9とによ
り継手を構成し、変形爪8bを、先端側爪間隔を狭くし
た軸方向に対向する一対の爪部8b’,8b’を有する
構成とし、締め付けボルト9を、両パイプ4,5の嵌合
部位置に突出して形成される段差部4a,5aに一対の
爪部8b’,8b’の先端を配置して締め付けると、こ
の一対の爪部8b’,8b’の変形により段差部間距離
を押し縮めるボルトとした。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、同軸上にパイプを
突き合わせ嵌合状態にて結合するクランプ型のパイプ継
手の技術分野に属する。
【0002】
【従来の技術】従来、パイプ継手としては、例えば、実
開平2−115913号公報や実開平6−12713号
公報に記載のものが知られている。
【0003】実開平2−115913号公報には、マフ
ラー本体とエキゾーストパイプの各接合部近傍周面に、
それぞれ少なくとも2個のブラケットを周方向に等間隔
に立設するとともに、上記マフラー本体と上記エキゾー
ストパイプの各ブラケットに設けたボルト挿通孔にボル
トを挿通して締付けることにより、上記マフラー本体を
上記エキゾーストパイプの端部に結合するようにしたマ
フラーの結合構造が示されている。
【0004】実開平6−12713号公報には、雌パイ
プの一端にガスケットを挟んで雄パイプを挿入し、その
外周を斜面を有する山形断面を備えたクランプで締めつ
けて両パイプを連結する排気管の連結部において、雌パ
イプの一端を拡開してフレアを設けると共に、雄パイプ
にはガスケットの軸方向移動を止めかつクランプと係合
するわずかな突起を設け、更に、ガスケットの断面形状
を前記クランプの斜面に沿った山形を有するほぼおむす
び形に形成した自動車用排気管の連結構造が示されてい
る。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、実開平
2−115913号公報に記載のパイプ継手にあって
は、下記に列挙する問題がある。
【0006】(1) パイプにブラケットを溶接し、2つの
パイプを結合するため長いボルトを2本用いるため、多
くの部品点数と工数を要し、継手コスト的にも重量的に
も不利となる。
【0007】(2) パイプに溶接部が形成されるため、こ
の溶接部から腐食し易い。
【0008】(3) パイプにブラケットを溶接するため、
パイプの厚みが0.6〜1.0mm程度の薄肉パイプの場
合には、溶接による穴開き等のおそれがあり、パイプ継
手として適用することができない。
【0009】また、実開平6−12713号公報に記載
のパイプ継手にあっては、クランプを用いた非溶接型で
あるため、上記問題は生じないものの下記の問題があ
る。
【0010】(4) 山形断面によるクランプを用いている
ため、クランプに対し弾性変形レベルを超える大きな締
め付け力を付与すると、クランプの傾斜拡がり角が更に
拡大する方向に変形することになり、このクランプの断
面変形により両パイプが離れる方向の移動が許容され、
ガスケットによるシール性が低下する。
【0011】本発明が解決しようとする課題は、コスト
的にも重量的にも有利でありながら、クランプの締め付
け力によりシール性を管理できるクランプ型のパイプ継
手を提供することにある。
【0012】
【課題を解決するための手段】
(解決手段1)上記課題の解決手段1(請求項1)は、
第1パイプ(4)と第2パイプ(5)を突き合わせ嵌合
状態にて結合するパイプ継手(A)において、両パイプ
(4),(5)の嵌合部を覆うバンド部(8a)の内面
に内側突出の変形爪(8b)を複数有するクランプ
(8)と、前記バンド部(8a)に設けられ、締め付け
操作によりバンド部(8a)の内径を縮径する締め付け
ボルト(9)とにより継手を構成し、前記変形爪(8
b)を、バンド側である基端側爪間隔を広くパイプ側で
ある先端側爪間隔を狭くした軸方向に対向する一対の爪
部(8b’),(8b’)を有する構成とし、前記締め
付けボルト(9)を、両パイプ(4),(5)の嵌合部
位置に突出して形成される段差部(4a),(5a)に
一対の爪部(8b’),(8b’)の先端を配置して締
め付けると、締め付け力が一対の爪部(8b’),(8
b’)を寄せ合わせる変形力に変換され、この一対の爪
部(8b’),(8b’)の変形により段差部間距離を
押し縮めるボルトとしたことを特徴とする。
【0013】作用を説明する。
【0014】第1パイプ(4)と第2パイプ(5)を突
き合わせ嵌合状態にて結合する時、両パイプ(4),
(5)の嵌合部をクランプ(8)のバンド部(8a)に
より覆い、両パイプ(4),(5)の嵌合部位置に突出
して形成される段差部(4a),(5a)にクランプ
(8)の変形爪(8b)の先端部を配置し、締め付けボ
ルト(9)によりボルト締め操作を行なう。
【0015】このボルト締め操作によりバンド部(8
a)に付与された締め付け力が、変形爪(8b)の一対
の爪部(8b’),(8b’)を寄せ合わせる変形力に
変換され、バンド側である基端側爪間隔を広くパイプ側
である先端側爪間隔を狭くした軸方向に対向する一対の
爪部(8b’),(8b’)は、互いに軸方向に寄り合
う押し潰し変形を生じ、この変形に伴って一対の爪部
(8b’),(8b’)の先端にて段差部(4a),
(5a)を軸方向に押すことで、段差部間距離が押し縮
められる。
【0016】したがって、両パイプ(4),(5)がク
ランプ(8)を介して互いに弛みなく結合されると共
に、両パイプ(4),(5)の嵌合部が密着して内部を
流通する流体の継手部からの漏れを防ぐシール性が確保
される。
【0017】尚、ガスケットのへたりやテーパ接触面の
変形等により嵌合部のシール性が低下した場合や結合弛
みが出た場合であって、変形爪(8b)に変形余裕があ
る場合は、ボルト締め操作により爪部(8b’),(8
b’)の変形を生じさせ、さらに段差部間距離の押し縮
めて嵌合部の密着力を増すことで、シール性を回復させ
たり結合弛みの防止を図ることができる。
【0018】(解決手段2)上記課題の解決手段2(請
求項2)は、請求項1記載のパイプ継手において、前記
クランプ(8)を、バンド部(8a)の両側端からの折
り曲げ成形により一体の変形爪(8b)を有する構成と
したことを特徴とする。
【0019】作用を説明すると、クランプ(8)を製造
するにあたって、板材からバンド部(8a)となる部分
と変形爪(8b)となる部分を一体に持つ形状に打ち抜
き、変形爪(8b)となる部分を折り曲げ成形すること
により、バンド部(8a)の両側端から一体に変形爪
(8b)が折り曲げ成形されたクランプ(8)が製造さ
れる。
【0020】(解決手段3)上記課題の解決手段3(請
求項3)は、請求項1記載のパイプ継手において、前記
クランプ(8)を、バンド部(8a)の内面に別体の変
形爪(8b)を固定した構成としたことを特徴とする。
【0021】作用を説明すると、クランプ(8)を製造
するにあたって、板材からバンド固定部(8b”)と爪
部(8b’),(8b’)を有する形状に打ち抜き、両
側の爪部(8b’),(8b’)をバンド固定部(8
b”)に対し折り曲げ成形して変形爪(8b)を作る。
そして、帯状板によるバンド部(8a)の内面に変形爪
(8b)をスポット溶接等により固定することにより、
バンド部(8a)の内面に別体の変形爪(8b)が固定
されたクランプ(8)が製造される。
【0022】(解決手段4)上記課題の解決手段4(請
求項4)は、請求項1ないし請求項3記載のパイプ継手
において、前記第1パイプ(4)と第2パイプ(5)
を、自動車の排気消音系に用いられる排気パイプとした
ことを特徴とする。
【0023】作用を説明すると、自動車の排気消音系
で、例えば、触媒コンバータ(3)とメインマフラ
(6)とを長いセンターパイプ(4)により連結する場
合、センターパイプ(4)の一端はマフラインレットパ
イプ(5)にパイプ継手を介して結合されることにな
る。このパイプ継手として、従来のフランジ型継手に代
えて本発明のクランプ型のパイプ継手(A)を用いるこ
とで、パイプに対しフランジが溶接ができないような薄
肉パイプであっても適用できるし、排気消音系の軽量化
や低コスト化を図ることもできる。
【0024】
【発明の実施の形態】
(実施の形態1)実施の形態1は、解決手段1,解決手
段2及び解決手段4に対応するパイプ継手である。
【0025】まず、構成を説明する。
【0026】図1は実施の形態1のパイプ継手を示す正
面図、図2は実施の形態1のパイプ継手の変形爪を示す
図1のB−B線断面図、図3は実施の形態1のパイプ継
手が適用された自動車の排気消音系を示す概略図であ
る。
【0027】図3において、1は排気パイプ、2はフレ
キシブルチューブ、3は触媒コンバータ、4はセンター
パイプ(第1パイプ)、Aはパイプ継手、5はマフライ
ンレットパイプ(第2パイプ)、6はメインマフラ、7
はマフラアウトレットパイプである。
【0028】前記パイプ継手Aは、自動車の排気消音系
に適用され、センターパイプ4とマフラインレットパイ
プ5を突き合わせ嵌合状態にて結合する。
【0029】図1及び図2において、Aはパイプ継手、
8はクランプ、9は締め付けボルトである。
【0030】前記パイプ継手Aは、図1に示すように、
クランプ8と締め付けボルト9により構成されている。
【0031】前記クランプ8は、両パイプ4,5の嵌合
部を覆うバンド部8a,8aと、該バンド部8a,8a
の内面に内側に突出して配設された6個の変形爪8b
(各バンド部8aに3個)により構成されている。
【0032】前記バンド部8a,8aは、半円形帯状の
バンド8aを2つ組み合わせることで円形帯状のバンド
にしていて、各バンド部8aの両端位置には外方屈曲さ
せたボルト用フランジ8c,8cが形成されている。
【0033】前記変形爪8bは、バンド部8aの両側端
から一体に折り曲げ成形された一対の爪部8b’,8
b’による構成で、この一対の爪部8b’,8b’は、
図2に示すように、互いに内側傾斜角θを持たせること
でバンド部8a側である基端側爪間隔を広くパイプ側で
ある先端側爪間隔を狭くし、且つ、軸方向に対向させて
いる。
【0034】前記締め付けボルト9は、バンド部8aの
ボルト用フランジ8cに設けられ、このボルト9の締め
付けにより、互いに対向する半円形帯状のバンド8aが
近づき、バンド部8aの内径を縮径する。
【0035】次に、作用を説明する。
【0036】[パイプ継手の製造時]まず、クランプ8
の製造は、板材からバンド部8aとなる部分と変形爪8
bとなる部分を一体に持つ形状に打ち抜き、さらに、そ
の両端部となる位置にボルト穴となる丸穴を打ち抜く。
【0037】そして、バンド部8aとなる部分に対して
一対の爪部8b’,8b’となる部分を内側に折り曲げ
成形し、バンド部8aとなる部分を円弧状に屈曲成形す
ると共にボルト用フランジ8c,8cとなるボルト穴部
分を外側に折り曲げ成形することにより、バンド部8a
の両側端から一体に一対の爪部8b’,8b’が折り曲
げ成形されたクランプ8が製造される。
【0038】このクランプ8と締め付けボルト9を組み
合わせることでパイプ継手Aが製造される。
【0039】[パイプ継手によるパイプ結合時]パイプ
継手Aを用いセンターパイプ4とマフラインレットパイ
プ5を突き合わせ嵌合状態にて結合する時、両パイプ
4,5の嵌合部をクランプのバンド部により覆い、図4
に示すように、両パイプの嵌合部位置に突出して形成さ
れる段差部4a,5aにクランプ8の一対の爪部8
b’,8b’の先端を配置し、締め付けボルト9により
ボルト締め操作を行なう。
【0040】このボルト締め操作によりバンド部8aに
付与された締め付け力が、変形爪8bの一対の爪部8
b’,8b’を寄せ合わせる変形力に変換され、バンド
側である基端側爪間隔を広くパイプ側である先端側爪間
隔を狭くした軸方向に対向する一対の爪部8b’,8
b’は、図4の変形前爪部と図5の変形後爪部に示すよ
うに、互いに軸方向に寄り合う押し潰し変形を生じ、こ
の変形に伴って一対の爪部8b’,8b’の先端にて段
差部4a,5aを軸方向に押すことで、段差部間距離が
TからT’へと押し縮められる。
【0041】この段差部間距離の押し縮めによって、例
えば、図4,5に示すガスケットタイプの継手の場合に
は、段差部4aと段差部5aとの間に介装されたガスケ
ット10が密着変形し、図6に示すテーパタイプの継手
の場合には、テーパ嵌合部4bとテーパ嵌合部5bとの
テーパ接触面が大きな接触力により密着する。
【0042】したがって、両パイプ4,5がクランプ8
を介して互いに弛みなく結合されると共に、両パイプ
4,5の嵌合部がガスケット10やテーパ接触面を介し
て密着し、使用時に内部を流通する排気ガスの継手部か
らの漏れを防ぐシール性が確保される。
【0043】尚、ガスケット10のへたりやテーパ接触
面の変形等により嵌合部のシール性が低下した場合や結
合弛みが出た場合であって、変形爪8bに変形余裕があ
る場合は、ボルト締め操作により一対の爪部8b’,8
b’の変形を生じさせ、さらに段差部間距離の押し縮め
て嵌合部の密着力を増すことで、シール性を回復させた
り結合弛みの防止を図ることができる。
【0044】次に、効果を説明する。
【0045】(1)両パイプ4,5の嵌合部を覆うバン
ド部8aの内面に内側突出の変形爪8bを複数有するク
ランプ8と、バンド部8aに設けられ、締め付け操作に
よりバンド部8aの内径を縮径する締め付けボルト9と
により継手を構成し、変形爪8bを、バンド側である基
端側爪間隔を広くパイプ側である先端側爪間隔を狭くし
た軸方向に対向する一対の爪部8b’,8b’を有する
構成とし、締め付けボルト9を、両パイプ4,5の嵌合
部位置に突出して形成される段差部4a,5aに一対の
爪部8b’,8b’の先端を配置して締め付けると、締
め付け力が一対の爪部8b’,8b’を寄せ合わせる変
形力に変換され、この一対の爪部8b’,8b’の変形
により段差部間距離を押し縮めるボルトとしたため、コ
スト的にも重量的にも有利でありながら、クランプ8の
締め付け力によりシール性を管理できるクランプ型のパ
イプ継手Aを提供することができる。
【0046】(2)クランプ8をバンド部8aの両側端
からの折り曲げ成形により一体の変形爪8bを有する構
成としたため、クランプ8の部品点数の大幅な削減を図
ることができる。
【0047】(3)パイプ継手が適用されるパイプは、
自動車の排気消音系に用いられるセンターパイプ4とマ
フラインレットパイプ5であるため、両パイプ4,5が
フランジを溶接ができないような薄肉パイプ(肉厚0.
6〜1.0mm程度)であっても適用できるし、薄肉パイ
プと本発明のクランプ型のパイプ継手Aの採用により、
排気消音系の軽量化や低コスト化を図ることもできる。
【0048】(実施の形態2)実施の形態2は、解決手
段1,解決手段3及び解決手段4に対応するパイプ継手
である。
【0049】まず、構成を説明する。
【0050】実施の形態1のパイプ継手Aは、クランプ
8をバンド部8aの両側端からの折り曲げ成形により一
体の変形爪8bを有する構成としたのに対し、この実施
の形態2のパイプ継手A’は、図7〜図9に示すよう
に、クランプ8を、バンド部8aの内面に別体の変形爪
8bを固定した構成としたものである。
【0051】クランプ8をバンド部8aは、周上の1箇
所が切り開かれたリングベルト状に形成され、1個の締
め付けボルト9によりバンド部8aの内径を縮径する構
成とされている。
【0052】クランプ8の変形爪8bは、バンド固定部
8b”と一対の爪部8b’,8b’により構成され、バ
ンド部8aに対しスポット溶接(スポット溶接部11)
により固定される。
【0053】次に、作用を説明する。
【0054】[パイプ継手の製造時]まず、クランプ8
の製造は、板材からバンド固定部8b”と爪部8b’,
8b’を有する形状に打ち抜き、両側の爪部8b’,8
b’をバンド固定部8b”に対し折り曲げ成形して変形
爪8bを作る。
【0055】そして、ボルト穴を両端位置に開けた帯状
板によるバンド部8aを円弧状に屈曲成形すると共にボ
ルト用フランジ8c,8cとなるボルト穴部分を外側に
折り曲げ成形する。
【0056】そして、バンド部8aの内面に変形爪8b
をスポット溶接により固定する。
【0057】以上の工程により、バンド部8aの内面に
別体の変形爪8bが固定されたクランプ8が製造され
る。
【0058】このクランプ8と締め付けボルト9を組み
合わせることでパイプ継手A’が製造される。
【0059】尚、他の作用について実施の形態1と同様
であるので説明を省略する。
【0060】次に、実施の形態2の特有の効果について
説明する。
【0061】(4)クランプ8を、バンド部8aの内面
に別体の変形爪8bを固定した構成としたため、バンド
部8aと締め付けボルト9は共通とし、変形爪8bのみ
の形状や数を異ならせることで、例えば、同じ自動車の
排気消音系で複数の継手が用いられる場合でパイプ嵌合
部の形状や部位が異なる時や適用対象となるパイプが自
動車の排気消音系とそれ以外の時等、それぞれの適用箇
所での要求性能に対応することができる。
【0062】(その他の実施の形態)実施の形態1,2
では、変形爪を6個有するパイプ継手の例を示したが、
変形爪の使用個数はパイプの径や適用対象等に応じて複
数設定する。
【0063】実施の形態1,2では、自動車の排気消音
系への適用例を示したが、自動車の排気消音系以外でも
2つのパイプを突き合わせ嵌合状態にて結合する箇所に
はパイプ継手として適用することができる。
【0064】実施の形態1,2では、一対の爪部8
b’,8b’として板材を直線的に折り曲げただけの例
を示したが、バンド締め付け力に対する爪部8b’の変
形性を考慮した曲線形状や折れ線形状や段付き形状とし
ても良いし、また、爪部8b’の先端部形状をパイプに
形成された段差部の形状に合わせ結合弛みを防止する形
状設定としても良い。
【0065】実施の形態1,2では、パイプ嵌合部の例
としてガスケット嵌合部(図4,図5)とテーパ嵌合部
(図6)の例を示したが、パイプ嵌合部に段差部さえ形
成されていれば他の嵌合構造であっても勿論適用するこ
とができる。
【0066】
【発明の効果】請求項1記載の発明のパイプ継手にあっ
ては、両パイプの嵌合部を覆うバンド部の内面に内側突
出の変形爪を複数有するクランプと、バンド部に設けら
れ、締め付け操作によりバンド部の内径を縮径する締め
付けボルトとにより継手を構成し、変形爪を、バンド側
である基端側爪間隔を広くパイプ側である先端側爪間隔
を狭くした軸方向に対向する一対の爪部を有する構成と
し、締め付けボルトを、両パイプの嵌合部位置に突出し
て形成される段差部に一対の爪部の先端を配置して締め
付けると、締め付け力が一対の爪部を寄せ合わせる変形
力に変換され、この一対の爪部の変形により段差部間距
離を押し縮めるボルトとしたため、コスト的にも重量的
にも有利でありながら、クランプの締め付け力によりシ
ール性を管理できるクランプ型のパイプ継手を提供する
ことができるという効果が得られる。
【0067】請求項2記載の発明にあっては、請求項1
記載のパイプ継手において、クランプを、バンド部の両
側端からの折り曲げ成形により一体の変形爪を有する構
成としたため、クランプを構成する部品点数の削減を図
りながら、上記効果を得ることができる。
【0068】請求項3記載の発明にあっては、請求項1
記載のパイプ継手において、クランプを、バンド部の内
面に別体の変形爪を固定した構成としたため、変形爪の
みの形状や数の変更による継手適用対象箇所への対応性
を持たせながら、請求項1記載の発明の効果を得ること
ができる。
【0069】請求項4記載の発明にあっては、請求項1
ないし請求項3記載のパイプ継手において、第1パイプ
と第2パイプを、自動車の排気消音系に用いられる排気
パイプとしたため、フランジ溶接ができないような薄肉
パイプにパイプ継手を適用することで排気消音系の軽量
化や低コスト化を図りながら、請求項1ないし請求項3
記載の発明の効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施の形態1のパイプ継手を示す正面図であ
る。
【図2】実施の形態1のパイプ継手の変形爪を示す図1
のB−B線断面図である。
【図3】実施の形態1のパイプ継手が適用された自動車
の排気消音系を示す概略図である。
【図4】実施の形態1のパイプ継手によるパイプ結合前
のクランプ及びガスケット嵌合部状態を示す断面図であ
る。
【図5】実施の形態1のパイプ継手によるパイプ結合後
のクランプ及びガスケット嵌合部状態を示す断面図であ
る。
【図6】実施の形態1のパイプ継手によるパイプ結合後
のクランプ及びテーパ嵌合部状態を示す断面図である。
【図7】実施の形態2のパイプ継手を示す正面図であ
る。
【図8】実施の形態2のパイプ継手のクランプを示す一
部斜視図である。
【図9】実施の形態2のパイプ継手のクランプを示す一
部側面図である。
【符号の説明】
A パイプ継手 4 センターパイプ(第1パイプ) 4a 段差部 5 マフラインレットパイプ(第2パイプ) 5a 段差部 8 クランプ 8a バンド部 8b 変形爪 8b’爪部 9 締め付けボルト

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 第1パイプ(4)と第2パイプ(5)を
    突き合わせ嵌合状態にて結合するパイプ継手(A)にお
    いて、 両パイプ(4),(5)の嵌合部を覆うバンド部(8
    a)の内面に内側突出の変形爪(8b)を複数有するク
    ランプ(8)と、前記バンド部(8a)に設けられ、締
    め付け操作によりバンド部(8a)の内径を縮径する締
    め付けボルト(9)とにより継手を構成し、 前記変形爪(8b)を、バンド側である基端側爪間隔を
    広くパイプ側である先端側爪間隔を狭くした軸方向に対
    向する一対の爪部(8b’),(8b’)を有する構成
    とし、 前記締め付けボルト(9)を、両パイプ(4),(5)
    の嵌合部位置に突出して形成される段差部(4a),
    (5a)に一対の爪部(8b’),(8b’)の先端を
    配置して締め付けると、締め付け力が一対の爪部(8
    b’),(8b’)を寄せ合わせる変形力に変換され、
    この一対の爪部(8b’),(8b’)の変形により段
    差部間距離を押し縮めるボルトとしたことを特徴とする
    パイプ継手。
  2. 【請求項2】 請求項1記載のパイプ継手において、 前記クランプ(8)を、バンド部(8a)の両側端から
    の折り曲げ成形により一体の変形爪(8b)を有する構
    成としたことを特徴とするパイプ継手。
  3. 【請求項3】 請求項1記載のパイプ継手において、 前記クランプ(8)を、バンド部(8a)の内面に別体
    の変形爪(8b)を固定した構成としたことを特徴とす
    るパイプ継手。
  4. 【請求項4】 請求項1ないし請求項3記載のパイプ継
    手において、 前記第1パイプ(4)と第2パイプ(5)を、自動車の
    排気消音系に用いられる排気パイプとしたことを特徴と
    するパイプ継手。
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