JPS5840076B2 - 管のすべり継手用気密性リングクランプ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、すべり継手において同心状管部を固定し、か
つ、両管部の接合部における密封性を高める作用を有し
、特にやや軟質の管のすべり継手において、実質的に、
管の全周にわたって密封性を高める環状溝を締付けによ
って形成しかつ、継手を固定する作用を有するリング状
クランプに関するものであ、る。

すべり継手で、同心状の管を同時に固定し得るクランプ
構造物は公知であり、その典型的な構造物は、例えばＵ
ボルトの両脚部にサドルを通し、更にその上に止め具を
通すことによって形成される。

サドルは弧状の内面を有し、Ｕボルトの弓形部と合して
円形を形成する。

この様に形成された円周面は、管の全周にビードを形成
し、実際的に密封シールとなり、クランプは管継手を固
定する。

この様な性能を示す特に有用なりランプはアメリカ合衆
国特許第３．９５５，２５０号で、へツケソーンによっ
て開示されている構造のものである。

この構造は、特に管状物が頑丈な場合に適している。

即ち、現在利用されている自動車の排気の低公害装置に
必要な完全シール性を満足させるために、クランプにか
かるトルクレベルを５，５〜１１．１ｋｇ−汎の範囲に
しなければならない場合に適している。

しかしながら排気管等に使われるすべり継手は、多くの
場合それ程大きなトルクで固定する必要はなく、ある程
度の密封性があれば十分である。

更にこの様なりランプはコストが安く、サイズが小さく
、かつ軽量で、取付が簡単でなくてはならない。

前記した場合等に現在使用されているクランプは、これ
らの性能をある程度溝たしてはいるがすべてを満足して
いるものはなく、更にすべり継手でのガス漏れを除去で
きるものはない。

アメリカ合衆国特許第３，１０９，２１５号でブラウン
は、不連続リング部の一端から伸びたボルト部と一個の
ナツトですべり継手を締付けるリング状クランプを開示
している。

このボルト部の側面はリング部の他端にほぼ接し、この
他端部とボルト部を囲むＵ彫版状部材がリング他端部に
固着されているが、板状部材の両側面部分はリング内径
より大きな半径をもつ弧状内縁で終っており、従ってリ
ング部だけが管に接触して固定かつ密封する様に設計さ
れている。

以下の説明でわかる様に、本発明は１個のナツトで締付
が行なわれ、リング部の一端はリング部の内周には接し
ない端面をもつリング状クランプ構造物を提供し、更に
その構造において、リング部の内周と、リング部の不連
続部分に装着される耳部の弧状面が形成する内周が同一
面をなしその両方が一体となって、管等に外接し、締め
付けられて、管等のすべり継手を固定かつ密封すること
を特徴としている。

構造上の違いによって生起する密封性の違いは、例えば
本発明では圧力１．０５ ｋｇ ／ｃｖｔ、ナツトの締
付トルク２．８ｋｙ−ｍで、実際にガス漏れは皆無であ
った。

現在利用されている自動車に装着されている標準的なこ
れと同様なりランプの場合、前記と同じ試験条件で標準
状態にして１８，０００ Ｃｒ１Ｌ／ｍ ｉ ｎ以上の
漏しがあった。

この違いは、本発明のクランフッ管継手を締付ける圧力
が、管の全周にわたって働いているためである。

アメリカ合衆国特許第２，０９３，２１０号でボーウェ
ルが開示しているクランプの構造は、その偏平端部がリ
ベットでクランプに固定されている。

ボーウェルのクランプは、ブラウンのクランプに比べ、
管に接触固定する円周部分の割合が比較的大きいことで
あるが、その構造でも密封するビードが２７０°までに
限られるので、多少漏れが生ずる。

しかし本発明によれば、３６０′にわたって密封する溝
が形成されるので、今まで得られなかった密封効果を軽
量かつ低コストで達成し得ることができる。

本発明は、特に管継手に密封性全周溝を形成するのに有
効であり、それによってその継手を密封し、継手部の管
をも同時に固定するのに有効であるクランプ構造物を提
供する。

本発明のクランプ構造物は、不連続リングを有し、その
不連続部分は円筒形ハウジングと、その片側から伸びる
平面状ウェブからなる耳部によって連結されている。

不連続リングの一端からは、その先端がボルトになった
直線状脚部が伸び該脚部は耳部の円筒形ハウジングに内
包される。

リングの他端はウェブに溶接される。

ウェブは前記他端とハウジングの裾の斜断による二叉の
弧状接面との間に、そのリングの内周円弧の延長部分と
なる弧状内接面をもつ。

ハウジングの一部である二叉に広がった弧状接面は、ウ
ェブと脚部のハウジングへの入口部の間にあって、クラ
ンプのリング内周面の一部を形成している。

本発明のクランプのリング内周面は、まずリング部が大
部分を占め、更に、ウェブの弧状内接面、及び円筒形ハ
ウジングの一部である二叉に広がった弧状接面から形成
され、全体として、すべり継手の管の外周に接触し、脚
部の先端のボルトに取付けられたナツトで締付けられる
と、リング内周は縮小し、管の外周面に環状の溝を形成
する。

円筒形ハウジングの二叉に広がった部分は、リング部の
一端である部分と、重なり部分を形成して、その両方の
部分が管を押さえ付けることになる。

この重なり部分がガス漏れを防止する上で重要な働きを
示し、これによって完全に密封することができる。

即ち、ハウジングの二叉に広がった部分は、ハウジング
を形成する円筒を弧状に切断した構造となっているため
、各切断面が管を押付けて溝をつくり、その２本の溝の
間に、更にリング部による溝が形成されることになる。

従って、本発明のクランプにおいては、リングの不連続
部分をつなぐ耳部内側でも密封が完全となる。

耳部の円筒形ハウジングへの脚部の入口部において、リ
ングの内周面は二叉に広がった弧状内接面と同一面をな
し連続している。

その入口部において、脚部は確実にハウジングの中に保
持され、脚部のリング半径方向外方への移動を防止して
いる。

クランプが、脚部の先端のボルトに取付けられたナツト
によって締付けられると、クランプのリング内周は完全
な円形となり、その内周面は、管に溝を形成する様に、
管の中へくい込む。

ボルト脚部は、リングに対する接線方向より少し内方へ
傾いた角度で、前記したリングの一端から伸びることが
可能である。

同様にリングの他端と接合されるウェブの接合面の距離
も変えることができるが、ただ接合された後は、リング
内周面が連続することが必要である。

この様にして得られた連続内周面が、管継手の全周に対
して均一に圧接するので、管は、クランプから逃げるこ
とができない。

またクランプは弧状リングの両端を同じ曲率の内縁を持
つ耳部で連続的に接続しているので、管壁の一部がクラ
ンプの内周を横切って外へふくれ出すこともない。

本発明の目的は、すべり継手における同心状の管等を固
定かつ密封することの可能なりランプを提供することで
あり、本発明のクランプは特に自動車のマフラーの排気
管における継手部内の付着物を除去できる様に、取りは
ずし可能な構造にするため、軽量かつ低コスト、更にサ
イズも小さく、取付が簡便である。

本発明の別の目的は、管すべり継手のクランプ構造物を
提供することであり、そのクランプによって管の全周に
溝を形成し得る。

即ち、管表面に溝をつけるために、クランプのナツトを
締めつけることによって、クランプのリング内周面が縮
小する構造を有する。

更に本発明の目的は、前記クランプのリング部に不連続
部分がある構造のものを提供することであり、その不連
続部分はリング部の片方の端に溶接された耳部で満たさ
れる。

更にそのクランプは、リング部の別の端から直線状に伸
びたボルト脚部を内包する円筒形ハウジングを有し、耳
部に対しボルト先端部にあるナツトを締め付けることに
より全体が締まる構造を有する。

更に耳部はリング部の内周面と連続する様に弧状内接面
を形成し、前記ボルト脚部のナツトを締付けると、クラ
ンプのリングは完全に連続した円周状内面をもち、管を
均一に圧接・固定する構造を有する。

更に本発明の目的は、クランプの一部を構成する耳部を
提供することであるが、それは、リング部の一端から直
線状に伸びるボルト脚部が挿入される円筒形ハウジング
を有し、ボルト脚部の挿入口におけるハウジングの横断
面での深さとリングの棒状材料の直径は実質的に等しく
、リングはその部分で半径方向外方へ逃げないように、
ハウジング内に確実に保持される。

次に、図面を参照して本発明の実施例を述べる。

第１図から第５図において、本発明のクランプ構造物の
第１実施例が示されるが、その中でクランプ本体は第３
図の１０で示される様にリング１２と耳部２２が合体し
た構造である。

第１図において耳部２２は円筒形ハウジング２４とその
片側から伸びたウェブ２６からなり、ウェブ２６はその
下部に形成された弧状切込２８を有する。

ウェブ２６と円筒形ハウジング２４の境界部には、弧状
内接面２７があり、それは円筒形ハウジング２４の入口
端４２に隣接する二叉に裾の広がった弧状内接面４０と
ともに、連続弧状面を形成する。

ここで重要なことは、第３図で示される様に、クランプ
が締付られた状態においては、弧状面２７゜４０の形成
する弧の曲率半径はリング１２の環状部１３の曲率半径
と等しくなるということである。

第１実施例であるクランプ１０において、耳部２２は２
枚の相対する金属板を貼り合せて形成され円筒形ハウジ
ング２４が各金属板の間に形成され１対の金属板は、プ
ロジェクション溶接３４でもって固着される。

耳部２２の形成に際し、円筒形ハウジング２４の片側で
ウェブ２６の反対側に舌部３２が形成され、その舌部３
２の少なくとも２か所にプロジェクション溶接されて、
合体し耳部２２が形成される。

第２図に見られる様にリング１２は前記した環状部１３
を有し、第３図の様に、クランプが完全に締付けられた
状態のとき、環状部１３の曲率半径は弧状面２７．４０
によって形成される弧の曲率半径に等しい。

環状部１３は空白箇所１７で不連続部分を形成し、更に
リング部１３の一端１６において、リングの外周に対し
て接線方向に直線状に伸びたボルト脚部１４を形成する
。

なおボルト脚部１４は環状部１３の中心方向へ若干内傾
して伸びても差支えはない。

ボルト脚部１４の先端部には、ネジが切ってあり、後述
するフランジ付ナツト４６が締め付けられる。

更にリング１２の環状部１３は、前記した一端１６と、
ボルト脚部１４から離れた位置にある別の他端１８を有
する。

更に環状部１３は、円弧の主部分をなす内周面２０を有
し、該内周面２０の曲率半径は前述の様に、クランプ１
０が締付けられた状態では、弧状面２７，４０のなす弧
の曲率半径と等しい。

第３図と第４図で見られる様に、クランプ１０は、耳部
２２の入口端４２からボルト脚部１４を挿入することに
よって合体し、該ボルト脚部１４は円筒形ハウジング２
４の中を通りその先端部１５でフランジ付ナツト４６と
一体となる。

リング１２の他端１８は、ウェブ２６に形成された弧状
切込２８の中へ係合され、溶接によって固定される。

切込２８の深さは、実質的に環状部１３のリングのロッ
ド直径と等しく、従って溶接固定された後、前記リング
１２の内周面２０と、ウェブ２６の弧状内接面２７とは
同径の弧面をなし、同時に内周面２０と連続面を形成す
る。

ここでリング１２の他端１８と円筒形ハウジング２４の
間の間隔は、所望により変えてもよい。

第３図に見られる様に、環状部１３の一端１６は円筒形
ハウジング２４の入口端４２に位置している様に見える
。

更に環状部１３のリングのロッド径即ちロッドの太さは
図示ＡＡとＢ点の間の距離に等しい。

ここでＡ点は前記ハウジング２４の入口端４２における
Ｃ形断面の最外の内壁端を示し、Ｂ点は二叉に裾の広が
った弧状接面４０の末端を示す。

この様にして、クランプ１０がフランジ付ナツト４６で
締付けられるとき、リング１２はその不連続部分１７に
おいて管が外方へ膨れ出さないように密閉部３６で対抗
する。

従って弧状内接面４０はハウジング２４の入口端４２で
、リング１２の内周面２０のその部分と連続的な円弧を
保つよう構成される。

かくてクランプ１０における一連の円形内周面は環状部
１３の内周面２０とウェブ２６の弧状内接面２７とハウ
ジング２４の入口端４２に隣接している二叉の弧状内接
面匍とによって途切れなく形成される。

フランジ付ナツト４６がハウジング２４の出口端の座面
４４に対して締付けられると、弧面２０，２７，４０に
よって形成される内周面はその内径を縮小し、それによ
ってクランプ１０の内側に挿通された管の本体はその全
周で均一に圧縮される。

このようにしてこれらの管の外表面に溝あるいはビード
が形成される。

それ故クランプ１０は、技術上公知なすべり継手におけ
る同心パイプ類を密封するのに特に効果がある。

第４図に見られる様に、二叉に裾の広がった弧状内接面
４０は円筒形ハウジング２４の弧状切断面からなるため
、ある間隔をおいて形成されている。

これら弧状内接面４０は、リング１２の一部をその切断
面の中に置いて管に接し、重なり合った格好で管にくい
込む。

それ故、弧状切断面４０は重要な密閉部３６としてリン
グ１２とともに管に−くい込み、効果的に密封作用を行
なう。

この様にして、気密性シールは管に形成される溝によっ
て与えられる。

第６図から第８図は本発明の第２実施例を示すもので、
そのクランプは耳部の成形において、一枚の金属板を折
り曲げて成形している点が前記実施例とは異なる。

第７図で示す様に、耳部５０は１枚の金属板を折りたた
んだ形態で、ウェブ５２とリングを溶接するだけで固定
される。

円筒形ハウジング５４は耳部５０を押型成形する際に成
形される。

耳部５０には第１図に示した舌部３２がなく、前述した
様なプロジェクション溶接３４は必要がない。

第６図に示される様に、本発明のクランプは全実施例に
共通して、公知の方法でまず外側の管５６の外面に前記
クランプをすべり込ませ、つづいてその外側の管５６の
内部へ内側の管５８をすべり込ませることによってすべ
り継手が形成される。

本発明のクランプはナツトが管周囲の所望の位置へくる
ように回転させることができ、せまい場所で締付は操作
が片手で行なうことができる。

フランジ付ナツトは、ボルト脚部１４の先端にねじ込ま
れる様になっているので、クランプの許容限度内で所望
のトルクレベルに合わせて締付が可能である。

それによって管５６と５８に溝が形成され、完全な気密
性を保つことができる。

更に、ナット４６が締付けられると、リング１２の直径
と、その内円周が縮小し管周面に前記溝が形成される。

直径が５０〜６０關のアルミめっきした鋼管継手におい
て、管の厚さが１．５ ｍｍである場合、試験圧１、０
５ ｋｇ／ｃｒＬナツトのトルク２．８に７−ｍで、漏
れが全くないシールを得ることができる。

これまでの自動車のマフラーの管の入口と出口の連結部
に用いられたクランプでは、この様な密封作用を発揮で
きない。

即ちこの場合、今までのクランプでは標準状態換算で１
８，０００ ｃｒｌ／ｍ ｉｎ以上の漏れが起こる。

本発明のクランプはまたサイズも小さく、軽量かつ低コ
ストである。

第９図は本発明の第３実施例を示すものであるが、耳部
６２の円筒形ハウジング６０が第１図から第５図に示さ
れているハウジング２４の位置と異なり、リングの中心
方向へある角度をもって傾斜している。

クランプのボルト６４も同様に右側へ、即ちリングの中
心方向へ傾斜している。

この傾斜によって、本発明のクランプは管を圧接する作
用が向上する。

第２図に関し、クランプが締付けられていない状態のと
き、耳部２２に溶接される部分のリングの半径Ｒ１は、
リングの他の部分の半径Ｒ２とは異なり、Ｒ２はＲ１よ
り若干大きい。

従ってその中心も異なる。

第３図の様にクランプが締付けられた状態のときは、リ
ング１３のすべての部分の半径は等しく、従って中心も
一致する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明第１実施例の耳部の正面図、第２図は同
じくリング部の正面図、第３図は第１図と第２図に示さ
れる耳部とリング部が合体された状態を示す第１実施例
のクランプの正面図、第４図は第３図の４−４線断面図
、第５図は第３図のクランプの側頭図、第６図は管すべ
り継手に装着された本発明のクランプの第２実施例を示
す斜視図、第７図は第６図のクランプのナツトを除去し
たものの平面図、第８図は第６図のクランプの側面図、
第９図はボルト脚部が内方向へ傾斜したクランプを示す
。 本発明の第３実施例の正面図である。 １０・・・・・・クランプ、１２・・・・・・リング部
、１３・・・・・・リング環状部、１４・・・・・・ボ
ルト脚部、１５・・・・・・ボルトねじ部、１８・・・
・・・リング他端部、２２゜５０．６２・・・・・・耳
部、２４，５４，６０・・・・・・円筒形ハウジング、
２６，５２・・・・・・ウェブ、２７・・・・・・弧状
内接面、２８・・・・・・弧状切込部、４０・・・・・
・二叉に裾の広がった弧状内接面、４２・・・・・・ハ
ウジング入口端、４６・・・・・・ナツト。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １一端部にほぼ直線状に伸長した脚部を有しこの脚部と
   他端部との間に間隔を保って不連続な弧状リングと、こ
   の脚部を貫通的に収容する円筒形ハウジングを備えイ１
   ウジングの片側から伸びた平面状ウェブをリングの他端
   部に接合しかつリングの両端部の間に前記の間隔を埋め
   てリングと同じ内径の一連の弧状内接面を形成する耳部
   と、リングの内径を縮小するため該脚部の先端部にねじ
   切りされたボルト部分とこのボルト部分にねじ込まれる
   ナツトとより成り、さらに該円筒形ハウジングはリング
   の脚部を収容するその入口部の端面を弧状リングのロッ
   ド直径に等しい深さのＣ要因弧状に形成されその端面に
   隣接する側方に前記平面状ウェブの弧状内接面と該端面
   のＣ要因弧の両端とを結ぶ三叉に広がった弧状接面を有
   し、この弧状接面が前記一連の弧状内接面の一部を成し
   てリングの円弧状内接面と共に連続した円環状内接周面
   を形成して成るを特徴とする管のすべり継手用気密性リ
   ングクラン７プ。 ２ リングの直線脚部が該ハウジングへ入る部位から弧
   状リングの円周に対して接線方向に伸長している特許請
   求の範囲第１項記載のリングクランプ０ ３ 弧状リングの他端部がリング外周面の一部と該他端
   部端面において、前記耳部のウェブが有する弧状切込部
   に係合して溶接されている特許請求の範囲第１項記載の
   リングクランプ。 ４ リングの直線脚部がその軸線方向を弧状リングの円
   周に対する接線方向よりも該リングの中心側に傾斜して
   伸長されている特許請求の範囲第１項記載のリングクラ
   ンプ。 ５ 弧状リングは前記ナツトによる締め付けが解放され
   ている態様において、耳部に接合される該他端部に近い
   リング部分の内径よりもリングの他の部分の内径を若干
   大きく形成していて、該ボルト部分にナツトが締め付け
   られた態様のもとですべでのリング部分の内径を等しく
   することを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のリン
   グクランプ。