JPH0429183Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ａ 考案の目的 （産業上の利用分野） この考案に係るフランジを用いた管接続部は、
自動車用エンジンの排気を大気中に排出する為の
排気管の端部と、この排気管の途中に設ける触媒
コンバータとを接続する場合等に使用する事が出
来る。

（従来の技術） 例えば自動車用エンジンから排出される排気を
大気中に放散する場合、上記エンジンの排気マニ
ホールドに一端を接続した長尺な排気管を通じて
排出する様にしている。

ところで、この様な排気管の途中には消音器や
触媒コンバータを設けて、排気中に含まれる騒音
成分を減衰させたり、或は排気中に含まれる有害
成分を無害化処理する事が行われている。

これら消音器や触媒コンバータの様な部品は、
排気管とは別体に製作したものを後から排気管の
途中に組み付け接続する様にしているが、これら
部品と排気管との接続部は排気が漏洩しない様に
気密に構成する必要がある。

この為実開昭53−101962号公報に示す様に、従
来から排気管と触媒コンバータとの接続部を第７
図に示す様に構成する事が行われている。

即ち、互いに接続すべき第一、第二の両管１，
２の内の第一の管１の端部外周面に第一のフラン
ジ３を固定すると共に第二の管２の端部外周面に
第二のフランジ４を固定している。第一のフラン
ジ３の第二のフランジ４と対向する面に形成した
閉鎖環状の溝５には、シール材６を、一部がこの
溝５から突出する状態で内嵌しており、この状態
で第一、第二の両フランジ３，４を互いに整合さ
せ、第一のフランジ３に穿設した円孔７と第二の
フランジ４に穿設した円孔８とに挿通したボルト
（図示省略）にナツト（図示省略）を螺合させ更
に緊締する事により、第一、第二の両フランジ
３，４を接合して、第一、第二の両管１，２を気
密を保持した状態で互いに接合している。

ところが上述の様に構成される従来のフランジ
を用いた管接続部に於いては、次に述べる様な不
都合を生じる。

即ち、シール材６を内嵌する為、第一のフラン
ジ３の側面に溝５を形成する作業、及び第二のフ
ランジ４の表面加工が面倒で、上記第一、第二の
フランジ３，４の制作費が嵩み、接続部全体とし
てのコストを高くする事が避けられない。

この様な不都合を解消する為、第２図に示す様
な構造によつて、第一、第二の管１，２同士を結
合する第一、第二のフランジ３，４の間の気密保
持を図る事が考えられている。

即ち、第一の管１の端部に固定した第一のフラ
ンジ３の一部をこの第一の管１の端縁よりも突出
させて、この第一のフランジ３の内周縁部で、第
一の管１と反対側に位置する突出部分の開口部
に、摺鉢状で上記シール材６と整合する傾斜面９
を形成している。又、第二の管２の端部２ａは、
この第二の管２の端部外周面に固定した第二のフ
ランジ４よりも少しだけ突出させて、この突出端
部２ａにシール材６を外嵌している。このシール
材６は、第３図に示す様に、カーボン或はアスベ
スト等の耐火材１０をステンレス鋼板等の金属板
１１で巻回して成るものである。

この様な改良された管接続部によつて第一、第
二の両管を互いに接続する場合、第一のフランジ
３に穿設した円孔７ａ，７ｂと、第二のフランジ
４に穿設した円孔８ａ，８ｂとを互いに整合させ
た状態で各円孔７ａ，８ａ，７ｂ，８ｂにボルト
を挿通し、このボルトとナツト（何れも図示省
略）とを螺合し、更に緊締する。

この螺合、緊締作業によつて第一、第二の両フ
ランジ３，４の間隔が狭まり、第二の管２の端部
２ａに外嵌したシール材６が第一のフランジ３の
傾斜面９に押されて第二のフランジ４に押圧され
ると共に、外径を弾性的に縮められ、このシール
材６の内周面と第二の管２の端部２ａの外周面と
が密接する。

（考案が解決しようとする問題点） ところが、上述の様に構成され、作用する改良
された管接続部に於いても、依然として次に述べ
る様な不都合を生じる。

即ち、第一、第二の両フランジ３，４には、そ
れぞれの両端位置に円孔７ａ，７ｂ，８ａ，８ｂ
を穿設しており、これらの円孔７ａ，７ｂ，８
ａ，８ｂにそれぞれ連通した複数本のボルトとナ
ツトとを互いに螺合し、更に緊締する様にしてい
る。

この螺合、緊締作業を、一方の円孔７ａ，８ａ
を挿通したボルトと、他方の円孔７ｂ，８ｂを挿
通したボルトとに於いて均等に行ない、緊締作業
時に第一、第二の両フランジ３，４を互いに平行
な状態に保持すれば問題は生じないが、自動車の
組立工場に於いては作業能率の面から、複数本の
ボルトの螺合、緊締作業を均等に行なうとは限ら
ず、一方の円孔７ａ，８ａに挿通したボルトとナ
ツトとの螺合、緊締を全く行なわない前に、他方
の円孔７ｂ，８ｂに挿通したボルトとナツトとを
螺合させ、更にこのボルトとナツトとを完全に緊
締してしまう場合がある。

この様に、第一、第二の両フランジ３，４の反
対位置に穿設した円孔７ａ，８ａ，７ｂ，８ｂに
それぞれ別々に挿通したボルトとナツトとの緊締
を不均一に行なつた場合、初めに一方のボルトと
ナツトとを螺合、緊締した時点に於いて、第４図
に示す様に第一、第二の両フランジ３，４が互い
に非平行な状態となり、両フランジ３，４の間に
挟持するシール材６が、両フランジ３，４の間隔
が広い方向に移動して、このシール材６の一部が
傾斜面９からはみ出してしまう。

傾斜面９からはみ出したシール材６の一部は、
残りの（円孔７ａ，８ａを挿通した）ボルトとナ
ツトとを螺合、緊締する際に、第５図に示す様に
第一、第二の両フランジ３，４の間で強く挟ま
れ、第６図に詳示する様に外周縁部が潰されてし
まう。

この様にシール材の外周縁部が極端に潰れた場
合、使用時にシール材６を構成する金属薄板１１
に亀裂が発生する原因となるだけでなく、各フラ
ンジ３，４とシール材６との当接状態が不均一と
なり、シール性能が低下する原因ともなる為、好
ましくない。

本考案のフランジを用いた管接続部は、上述の
様な不都合を解消するものである。

ｂ 考案の構成 （問題を解決するための手段） 本考案のフランジを用いた管接続部は、第一の
管の端部外周面に、一部をこの第一の管の端縁よ
りも突出させた状態で第一のフランジを固定し、
この第一のフランジの第一の管と反対側開口部の
内周縁に摺鉢状の傾斜面を形成し、第二の管の端
部外周面に第二のフランジを固定すると共に、耐
火材を薄板で巻回して成り上記第二のフランジか
ら突出した第二の管の端部に外嵌自在な内径を有
する閉鎖環状のシール材を上記摺鉢状の傾斜面に
整合させた状態で、第一のフランジと第二のフラ
ンジとを互いに整合し、両フランジをボルトとナ
ツトとにより接合する事によつて、第一、第二の
両管を気密、液密を保持した状態で接合した、フ
ランジを用いた管接続部に於いて、前記第二の管
の端部の外径を、第一のフランジ、或はこの第一
のフランジを端部外周面に固定した第一の管の内
径よりも僅かに小さく形成し、第一、第二の両フ
ランジの接合時に、上記第二の管の端部が、第一
のフランジの内周面で前記傾斜面よりも奥に位置
する円筒状部分、或は第一の管の内側に進入自在
とした事を特徴としている。

（作用） 上述の様に構成される本考案のフランジを用い
た管接続部の場合、第一、第二の両フランジの突
き合せ時に、第二の管の端部が第一のフランジの
円筒状部分、或は第一の管の内側に進入する為、
ボルト・ナツトの緊締に伴なつて上記両フランジ
の位置関係がずれたり、両フランジの平行度が崩
れる事を防止出来て、シール材の一部をはみ出し
を防止出来る。

（実施例） 次に図示の実施例を説明しつつ本考案を更に詳
しく説明する。

本実施例のフランジを用いた管接続部は、前述
した管接続部の場合と同様、第２図に示す様に、
互いに接続すべき第一、第二の両管１，２の内の
第一の管１の端部外周面に第一のフランジ３を固
定すると共に、第二の管２の端部外周面に第二の
フランジ４を固定している。

この様に第一の管１の端部外周面に固定した第
一のフランジ３と、第二の管２の外周面に固定し
た第二のフランジ４とは、互いに整合させた状態
でボルトとナツトとにより接合し、第一、第二の
両フランジ３，４の間に挟持したシール材６によ
つて第一、第二の両管１，２の間の気密、液密を
保持する様にしている。

又、上記第二の管２の端部２ａは、この第二の
管２の端部外周面に固定した第二のフランジ４よ
りも少しだけ突出させている。この様に第二のフ
ランジ４よりも突出した第二の管２の端部２ａに
は、環状のシール材６を外嵌している。このシー
ル材６は、前述した管接続部の場合と同様第３図
に示す様に、膨張黒鉛粒子等の耐火材１０をステ
ンレス鋼等の金属薄板１１で巻回する事によつて
閉鎖環状に構成したもので、上記第一の管１の外
径と同じか、これよりも少しだけ（例えば最大
0.5mm程度）大きな内径を有し、シール材６の第
二の管２の端部２ａへの外嵌作業を容易に行える
様に、但し上記端部２ａの外周面とシール材６の
内周面との間にあまり大きな隙間が生じない様に
している。

一方、第一の管１の端部に固定した第一のフラ
ンジ３は、一部をこの第一の管１の端縁よりも突
出させている。この様な第一のフランジ３の内周
縁部で、第一の管１と反対側に位置する突出部分
の開口部には、摺鉢状で上記シール材６と整合す
る傾斜面９を形成している。

更に、本考案の管接続部に於いては、第１図に
示す様に（第１図には後述する実施例の数値を併
せて記載しているが、本願考案がこの様な数値に
限定されるものでない事は勿論である。）、前記第
二の管２の端部の外径ｄを、第一のフランジ３の
内径Ｄ或はこの第一のフランジを端部外周面に固
定した第一の管１の内径よりも僅かに小さく形成
している。

外径ｄをこの様な大きさに形成した第二の管２
は、第一、第二の両フランジ３，４の接合時に於
いて、その端部２ａの先端部が、第一のフランジ
３の内周面で、前記傾斜面９よりも奥に位置する
円筒状部分１２、或はこの第一のフランジ３を端
部外周面に固定した第一の管１（上記円筒状部分
１２の傾斜面９側開口端に迄第一の管１を内嵌し
ている場合。）の内側に、２mm以上進入自在とし
ている。

本実施例のフランジを用いた管接続部は以上に
述べた通り構成されるが、第一、第二の管１，２
の端部に固定した第一、第二の両フランジ３，４
に穿設した円孔７，８に挿通したボルトとナツト
（何れも図示省略）とを緊締した場合、第二の管
２の端部２ａに外嵌したシール材６が第一のフラ
ンジ３の傾斜面９により押されて第二のフランジ
４に押圧されると共に、外径を弾性的に縮めら
れ、このシール材６の内周面と第二の管２の端部
２ａの外周面とが密接する。

この様にボルトとナツトとを緊締する際、第
一、第二の両フランジ３，４の一端部に穿設した
円孔７ａ，８ａに挿通したボルトとナツトとの緊
締と、他端部に穿設した円孔７ｂ，８ｂに挿通し
たボルトとナツトとの緊締とを同時に行なわなか
つた場合に於いても、第二の管２の端部先端と第
一のフランジ３或は第一の管１との嵌合により、
第一、第二のフランジ３，４の位置関係が大きく
ずれたり、或は両フランジ３，４の平行度が大き
く崩れる事がない為、両フランジ３，４の間に挟
持されたシール材６が第一のフランジ３の傾斜面
９からはみ出す事がなくなつて、残りのボルトと
ナツトとを後から緊締した場合に、シール材６が
第一、第二の両フランジ３，４の間で強く挟持さ
れる事がなくなる。

従つて、第一、第二の両フランジ３，４の両端
部の円孔７ａ，８ａ，７ｂ，８ｂにそれぞれ挿通
したボルトとナツトとの緊締を均等に行なわなか
つた場合に於いても、両フランジ３，４の間に挟
持したシール材の一部が強く押し潰される事がな
くなる。

（実験例） 次に、本考案の効果を確認する為、本考案者が
行なつた実験に就いて説明する。

実験に於いては、炭素鋼製で外径が45.0mmの第
二の管２の端縁から12.5mmの位置に第二のフラン
ジ４を溶接固定した。

シール材６としては、膨張黒鉛粒子をステンレ
ス鋼製の薄板で巻回し、太さ（断面の直径）を４
mmとした無端環状のものを使用し、このシール材
を上記第二のフランジ４から12.5mm突出した第二
の管２の端部２ａにがたつき無く外嵌した。

一方、炭素鋼製の第一のフランジ３の内径は
45.3mmとし、この第一のフランジ３の一端開口部
に傾斜角度が55度で奥行が６mmの傾斜面９を形成
した。

この第一のフランジ３を、シール材６と傾斜面
９とが整合する様、第１図に示す様に組み合わせ
た場合、第一、第二のフランジ３，４を結合する
為のボルトとナツトとを緊締する以前に於いて、
第二の管２の先端部は、第一のフランジ３の円筒
部１２内に4.0mm進入し、第一、第二のフランジ
３，４の間には2.5mmの間隙が形成された。

この状態から、第一、第二の両フランジの一端
の円孔を挿通したボルトとナツトとを螺合、緊締
した後、他端の円孔を挿通したボルトとナツトと
を螺合、緊締したが、シール材の一部が特に強く
押し潰される様な現象は生じなかつた。

ｃ 考案の効果 本考案のフランジを用いた管接続部は以上詳述
した通り、フランジに面倒な加工を施す必要がな
く接続部を安価に製作する事が可能となるだけで
なく、管接続部の組み付け時にフランジの両端部
に設けたボルトとナツトとの緊締を均等に行なわ
なかつた場合でもシール材の一部が強く押し潰さ
れる事がなく、シール材の耐久性を悪くしたり、
或はシール性能を悪くする事がなくなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案のフランジを用いた管接続部を
示す、第２図のＡ部に相当する拡大断面図、第２
図は本考案の対象となる管接続部の縦断面図、第
３図はこの接続部に使用するシール材の部分拡大
断面図、第４図はボルトとナツトとを不均等に緊
締した状態を示す第２図同様の図、第５図は第
一、第二の両フランジの間でシール材の一部が強
く挟持された状態を示す第２図の左半部に相当す
る図、第６図は強く挟持される事によつて変形し
たシール材を示す第５図のＢ部拡大断面図、第７
図は従来のフランジを用いた管接続部を示す半部
縦断面図である。 １……第一の管、２……第二の管、２ａ……端
部、３……第一のフランジ、３ａ……側面、４…
…第二のフランジ、５……溝、６……シール材、
７，７ａ，７ｂ，８，８ａ，８ｂ……円孔、９…
…傾斜面、１０……耐火材、１１……金属薄板、
１２……円筒状部分。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 第一の管の端部外周面に、一部をこの第一の管
   の端縁よりも突出させた状態で第一のフランジを
   固定し、この第一のフランジの第一の管と反対側
   開口部の内周縁に摺鉢状の傾斜面を形成し、第二
   の管の端部外周面に第二のフランジを固定すると
   共に、耐火材を薄板で巻回して成り上記第二のフ
   ランジから突出した第二の管の端部に外嵌自在な
   内径を有する閉鎖環状のシール材を上記摺鉢状の
   傾斜面に整合させた状態で、第一のフランジと第
   二のフランジとを互いに整合し、両フランジをボ
   ルトとナツトとにより接合する事によつて、第
   一、第二の両管を気密、液密を保持した状態で接
   合した、フランジを用いた管接続部に於いて、前
   記第二の管の端部の外径を、第一のフランジ、或
   はこの第一のフランジを端部外周面に固定した第
   一の管の内径よりも僅かに小さく形成し、第一、
   第二の両フランジの接合時に、上記第二の管の端
   部が、第一のフランジの内周面で前記傾斜面より
   も奥に位置する円筒状部分、或は第一の管を内側
   に進入自在とした事を特徴とするフランジを用い
   た管接続部。