JPS62242193A - 管部材間の継手装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は管線付用の環用具に関し、特に自動車産業分野
に利用可能で例えば排気管やマフラー管系統における種
々の部品を継ぎ合せてこれを締結する場合に適用される
。この締付環の通常の作用は該締付環上に円周方向の応
力を生じさせることであや、このためその直径寸法が縮
小するように設置される結果管部材上に締付力を生ずる
ことになる。

〔従来の技術〕

これまで種々形式の締付環が提案されてきたが、これら
の設計および作動態様はその意図する特定の利用目的に
一致して行なわれていた。特に更に１それらの締付は機
能に付は加えるものについていえば、信頼性のある流体
気密性を挙げねばならない、更にまた成る程度形態の整
った性質を持つものでなければならぬ。自動車の排気管
系統における種々の組立部品を取付けたり連結したりす
るために意図された締付環の特殊な使用分野に関して、
今日までこれらの締付環は主として締付けメルトにより
その両端辺部分が締付けられ、組立てられる割シ形環か
ら形成されたものである０割シ形環は金属板素材を切断
しプレス成形されたものであるから、実際の使用に際し
比較的高湿度に耐えられる。排気管系統はその接合連結
部において充分な気密性を要する多数の相互涙金管部分
を具備している。エンジン端部に連結された第１の排気
管断面は割υ形に成形されて、締付環が継目部の外周表
面上に配置されて締付けられたときその割シ形環の直径
は成る範囲の変形作用を受ける。この場合、結果的に生
ずる気密性は不充分なものであるが、最初の取付は部分
としては満足されたものとして承認され、更にその締付
用環の設計はきわめて簡単化されたものであった。

しかしながら排気管系統の各組立部品はエンジンから放
散する温度の増大化と共に、その有効寿命を低下せしめ
る酸化現象下に曝される。更にこれら排気管系における
部品は常に車両の床下に配置されているから各種の飛沫
を受ける。従って比較的短時間のうちに各配管部分を一
つ宛解体することは不可能である。これら排気管系各要
素が酸化により犯されることは重大な困難を招来するこ
とになる。即ち多くの場合排気管系はその一部のみを交
換しなければならないことになるからであり、それ故各
部品の分解が不可能なことは排気管系全体に対して無駄
に交換を余儀なくされることを意味する。これは明らか
に最終的に必要とする操作費用が高価のものとなるから
自動車の持主はこれを喜ばない。

この問題を解決する試みとして、いくつかの製造会社は
これまで所謂複合円錐嵌合方式が採用されていたしかつ
なお今も使用されている。この場合結合すべき管の一端
は外向きに開かれこれに結合される他の管の隣接端は最
初の管の開かれた縁部に保合可能に外側が傾斜した接触
表面に形成される。この継目部は二個の管端部分を取巻
いて内側にＶ字状断面の溝を有する−りの環部材により
強固に一体化される。しかしながら仁の環部材は必ず２
個の半体部分に分割しなければならないから、その組立
作業は通常使用する環状部材よシもむずかしい。更にこ
の型の環部材の製造はより複雑であり、そのため価格も
高い。だが技術的な点からみれば、満足しうるものであ
るが、この装置は使用に踏みきれないものがある。更に
費用もかかるところから自動車産業分野において広く受
け入れられそうもない、端部と端部を衝き合せた関係で
組立てられる真直筒状管の使用は管材の製作が簡単化さ
れかつ−そう経済的であるから好ましいものである。ま
た一方において締付環部材は２個の管端部分を連結する
ために必要な機械的連結機能を有する外に連結した継目
部分の気密作用が確保されるようなものでなければなら
ない。

〔発明の概要〕

本発明の第１の目的は特に自動車産業分野において利用
しうる締付環を意図したものであシ、これは管部品の管
端部相互間の連結配置を許容しつつ、排気管系における
種々の組立部分を互に連結しかつ相互間の気密性を確保
可能くするものである。

本発明の他の目的は経済的な製造を可能にする締付環を
提供するものであ夛、それ故宣伝市販品として充分に供
しうる。

更に本発明に係る締付具を利用すれば、その取付けや分
解作業時間は極端に短縮されるから近代の製造方法にも
適合するし、また販売後の保守管理や交換操作も有利と
なる。

本発明の他の目的および特徴は添付図面並びにこれによ
り制限されない応用例として示した糧々の実施例を参照
し、以下の説明に従って明瞭となる。

本発明によれば、特に自動車産業分野において適用可能
な締付環は排気管系統における種々の組立部品を相互に
連結しかつ気密性を付与して結合されるものである。こ
の排気管系統は種々の配管部分が互に端部から端部へと
接合連結され、その締付環部分は管の外周を取シ巻いて
その一部が開放されたルーグ形状に湾曲された可撓性の
帯輪金から主として構成される。この帯輪金の両端部分
は締付手段により結合される０本発明はこのような用具
において上記帯輪金の両端部分はその締付は作用力を分
散均一化するためその長手方向に強度が付与されると共
に該締付環の締付は中に気密部材が有効に作用するよう
に構成される。

本発明を充分に理解させるため添付図直に示す好ましい
実施例に従って以下説明する。

〔実施例〕

本発明の主題を構成する締付環は取分は自動車産業分野
用として意図されその排気管系統の種々の構成要素部分
を継ぎ合せかつ締付けることに重点をおいている。今日
まで、自動車における７７ラー管を具えた排気管系を構
成する種々の配管部分は隣接し合う管端部を相互に嵌合
すると共に先導管の尾端外周を取巻き締付けて連結され
るものであるが、その場合に尾端部分が縮径するように
割り込みを入れて剛体的な結合作用を図りている。

この慣用的な手法はもしその連結部分が比較的短時間後
に酸化作用に犯されてしまうと分解操作が不可能になる
という事態を起さないなら、全く満足的なものといえる
。この問題に対する解決は例えばテーパーを付与した相
互嵌合部分を用いて達成することができよう、しかしな
がらこの場合この締付環用具は必ず２個の半部環状部材
から形成されているからその組立が困難であフ、その上
両部分の製作費用も高価になることが予想される。

本発明を一層詳細に述べるならば、互に端と端とが衝き
合され接合関係に配置された２個の管端相互の連結作用
と密封作用を良好にする締付環に関する。この構成は一
方において、排気管の製造に際しそれらの排気管端部に
特別な機械加工を施こす必要がなく、かつ他方において
相互に結合するための如何なる部品も必要とすることな
くこれら管端部分が容易に分解可能であシ、たとえその
部分に最初から酸化作用の徴候が現われて−たとしても
効果的に行なうことができる。端と端を衝合させて配置
された２個の管端部分を結合するように意図した締付環
を特徴とする特定の一性質はこの締付環部材が比較的長
く成形されて両端部分に固着されることである。それ故
この目的に対して特殊な締付は手段が使用されなければ
ならない。

第１図と第２図は本発明に係る締付環１を示す・第１図
は管の軸線方向からみた端面図でちゃ、第２図はその側
面図をそれぞれ示す、この締付環１は本来一部が開放し
てループ形状に折り曲げられた可撓性の帯輪金２によ多
形成される。この可撓性帯輪金２の両端縁辺３と４は締
付は部材５によって結合されるが、このとき締付環と管
端部分上には円周方向の締付は応力が生ずる。

本発明の特徴とする本質的な構成によれば、帯輪金３，
４の両端縁辺はその長手方向において強度が付与される
ように補強されるので、締付作用に伴って生ずる応力分
布は改善される。この締付は応力の分布作用は二つの理
由から重要な事項である。即ちその第一理由は締付環と
管部材間に信頼性ある強固な締付は作用を得るために望
ましくまた必要でも′ｊｂフ、これは実際の使用時にお
いて生ずる振動作用が排気管系における種々の組立部分
を弛緩させないためである。またその第二の理由として
、締結継手部に信頼性ある気密性より良く付与するため
には応力の均一分布作用が要件となるからである。また
他方において自動車の構造上の問題から排気管系の製造
に採用された材料は比較的に薄肉であり、従って剛体的
な組立部分を構成していない限り過剰の局部応力が管材
の変形に伴りて生ずることが指摘される。締付環１を構
成する帯輪金２の端縁辺３と４の強化作用は例えば締付
は領域における帝輪金２の厚みを増大することにより得
ることができよう、しかしながら、本発明による好適な
解決手段は板材６と７を使用するものであり、この板材
の周りに帯輪金２の両端縁辺３と４が第１図に示す如く
折曲げて形成される。好ましくはこれらの板材６と７は
比較的に肉厚な素材から切シ出され、かくして締付環に
沿う応力分布は向上する。この締付は応力は例えば１対
のゲルト８と９からなる締付は部材５によって生ずる。

この場合、ボルトによる局部的な締付は作用が働らくに
も拘らず、ゲルト８と９が頁通している強化部材たる板
材６と７の存在により締付環に沿い均一な円周方向力が
生ずる。ゲルト８と９の如き２個の締付は部材の使用は
連結される管断面の寸法にわずかな差異があっても差支
えを生じないから有利である。

本発明の締付環１の奏する第２の特徴は隣接する２個の
管端間に形成された継目部分を密封することである。帯
輪金２の両端縁辺３と４間に開放された分割部１０が存
在するため、排気ガスの漏洩作用はこの部分に最も起シ
易い。それ故、本発明の最も重要な性質によれば、上記
締付環１はその締付は操作中に有効に作用可能な密封部
材を具備する。この密封部材は排気管部分に破断しない
継目を作夛出すように適用され、この領域における如何
なる騒音発生による公害をも阻止される。

第３図と第４図は上記締付環部材内におけるこれら密封
部材の位置決め配置状態と、該密封部材の構造をそれぞ
れ示す。この密封部材は締付環１の内面に配置された一
片の単なる可撓性帯片１１から成シ、組立てられる管部
分の接触する継ぎ口部を蔽い隠すように適合される。更
に詳しくいえばこの帯片１１は締付環の分割部１０を蔽
っている。このよりにしてこの帯片１１は外側を取巻い
ている大気と締付環の両端縁辺３と４間に形成された継
ぎ目を横切る２個の管材部分間にある継ぎ目間に挿入さ
れる。この帯片１１は締付環１１Ｃよシ円周方向に作用
力が生ずる点で効果がアク、そのためこの帯片１１上に
は管部材の外形形状に対応した変形作用を受ける。締付
環１と帯片１１の上方部分間に生ずべき排気ガスの漏洩
を避けるために１この帯片１１は好ましくは第５図に示
したような断面形状であるのがよい、腋帯片１１の横方
向の両側縁辺１２と１３は曲げられて変形し、締付環と
帯片間に緊密な接触作用を保つように形成される。締付
環１の内面において帯片１１が思わくないずれを起さな
いようにするため、この帯片１１の長さは好ましくは締
付環ｌの内側半周長より長くするのがよい。

第６図は上刃に向けて折ｐ曲けた側部縁辺１２と１３を
有する密封帯片１１ｔ−位置決め配置した締付環１を構
成する帝輪金２の断面図を示す、帯片１１の存在により
余分な肉厚部を形成して締付け力の分布作用を向上させ
るために、締付環１には好しくは帯片１１と係合可能な
内部溝１４を形成させるのがよい。−そり均一な応力分
布作用を付与するために、第７図に示したように締付環
を形成る帯輪金２の上記内部溝１４の各側部に横方向の
止め部１５と１６を設けるのがよい。上述した密封性帯
片工１の使用による唯一つの不便な点は該帯片は単独の
独立要素であるため非常に失わた易く乃至は誤った不正
位置に置かれてしまうことである。それ故第８図に示し
たような−そう短かい帯片１７を使用しその一端縁辺が
対応する帯輪金の端辺に固着化されることが好ましい。

また締付環１の内面中央部分に１個または複数個の軸方
向停止部材１８を識別可能に配設すれば連結される管材
部分を適切に位置合せするのに役立つことが強調される
。

第９図は本発明の好ましい他の実施形態を示しており、
これは十字形状の舌状片１９からなる密封部材を具えた
締付環ｌを示す、この舌状片１９の幅は締付環１の幅に
等しい。この構成例は締付は応力の均一な分布作用が保
証されるので有利である。実際にこの締付は域内におい
てこの締付環はこの区域に配置された舌状片１９ｉＣよ
シ完全に内張りされた形をとる。この特殊形状の実施例
において締付環１を構成する帯輪金２はその内側表面に
舌状片１９の外形に相当する浅い十字形状の凹みが形成
されるから舌状片１９は帯翰金２に変形を生ずることな
くその部分に自動的に正しく位置決め配置されることに
なる。

第１０図は舌状片１９の展開状態を示し、その横方向の
突出部分２０と２１は結合管部材の継目部分を蔽い隠し
これを密閉するから締付環上く形成された分割部分の領
域を遮蔽することになる。

第１１図は上記展開された突出部分２０と２１の一つを
横切って描いた断面図を示し、組立体の気密性を改善す
るための折曲した縁辺部分２２゜２３を示す、上記締付
環１がデルト８，９によるねじ締め操作によフ締付けら
れるとき、上記舌状片１９は管状部材の外部表面によっ
て圧搾されて、これら♂ルトが強く締め上けられるとき
信頼性のある気密性の密封部分が得られる。実際の試験
により、一対の隣接する管部材間の結合領域において上
記舌状片１９を緊密確実に密着せしめることはむしろ困
離であることが分った。実際には漏洩を避けるために必
要な柔軟な応力作用を生じさせる舌状片の柔軟性並びに
舌状片の柔軟な変形即ち多くの場合に表面の粗さや欠陥
により同様に現われるようになる表面に相当する変形性
との関には成る妥協的な要件が存在する。この問題は第
１２図に示した構成により解決される。即ちその密封部
材２４は第１３図に示す上方からみた平面図に示されて
いるように薄肉の金属板２６により裏打ちした柔軟な弾
性舌状片２５から成るものである。

この薄肉の金属板片２６は弾性舌状片２５の周囲縁辺の
外部に突き出して形成され、かくして排気管部分の継目
部を完全に遮蔽することができる。

弾性舌片２５と薄肉の金属板２６の各物理的性質は流体
気密性が著しく向上されうるような材質のものである。

この弾性舌片２５と薄肉の金属板２６とは例えば簡単な
中央部の一点におけるスポ、ト溶接点２７により一体的
に合着することができる。この一体化された接着密封部
材２４を使用するときには、弾性舌片２５と薄肉金属板
２Ｇの断面形状に対応する浅い溝が締付環形成の帯輪金
２の内側表面に形成される。

前に述べた密封用帯片１１の使用は排気ガス漏洩が該帯
片１１と溝１４の縁辺との相互間に起フ易いのでその使
用は好ましくない、その漏洩は普通程度のものであるけ
れどもやは夛有害であることに変シはない。それ故、本
発明に係る実施例のうちよシ秀れた形式のものとしては
、密封部材特に帯片１１の軸方向位置を調節するための
手段が設けられることである。これらの軸方向の位置決
め手段は排気ガス漏洩を積極的に防止する停止部を設定
することになシ、これＫよって締付環の流体気密性は著
しく改善される。これらの停止部２８と２９は第１４図
に示されており、これらは密封帯片１１を受け入れる溝
１４の横方向の側部縁辺に沿って配置される。構成的に
述べれば、上記停止部は第１５図の断面図に描かれてお
り、これは締付環１の帯輪金２に局部的な落し溝スタン
プ成形加工を施こすことにより得られる。上記溝１４は
第１５図の点線で示したようにスタンプ成形加工によフ
得られる。前記落し溝スタンプ成形部２８の成形目的は
帝輪金２の一部を部分的に凹ませ、その凹まさせた縁辺
３０に帯片１１の縁辺を衝合させて、帯片１１と軸方向
に整合する一部を凹ませた帯輪金に改変するためである
。上記溝１４の両側部にこの段部を成形することにより
前述し各停止部の縁辺相互の間即ち帯片１１の幅に相当
する間隔間に正確な寸法の溝間隔を確保することが可能
になる。これによって軸方向における適切な位置決め作
用が安全確実なものとして保証される。このようにして
得ることのできる横方向の間ＮＫおける実質に生ずる減
少はこの領域における排気ガス漏洩作用を著しく極限化
しうる。この点に関して、上記基し溝スタンプ成形加工
部２８はその上方部分内に溝１４のスタンプ成形部に共
用する支承面を作り出してこの部分に嵌フ込むようにな
ることが指摘され、この領域は上記締付環を構成する帯
輪金２の厚みの略１／１０に相当する。他方において締
付環１の締付は作用には特別な注意を与える必要がある
。実際上、排気管系振動による有害な影響として上記締
付は用ゲルト８と９の弛緩作用が指摘される。この欠点
を回避するために種々の解決策が使用可能である。しか
しながら、簡単でしかも効果的な解決策は第１因と第２
図の符号３１で示しているように、帯輪金２の端辺を直
角方向に折曲することである。この各折曲縁３１は対応
する締付はナツト８又は９の平坦面部分に係合する。従
ってこの部分は錠止め手段として機能し、ナツトの望ま
しくない回転酸は弛緩作用を阻止する。他の効果的なゲ
ルト弛緩に対する錠止め手段が第１４図に示される。こ
の場合には、帯輪金の下方折返し側面４に打撃ポンチに
よる成形突起３２が設けられ、対応する締付はボルトの
平坦側面に係合するように適合される。

直角状の前記折曲縁辺３１の場合と同様にこれら４ンチ
抜きＫよる成形突起３２はす、トの回転を積極的に阻止
し、ゲルトの弛緩作用を防止する。

勿論のこと、本発明に対するその他の実施例および変形
例は当該発明の基本的原理を逸脱することなく当該技術
分野に精通してる人々にとって容易になしうるところで
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１形式に係る締付環の端面図、 第２図は第１図の締付環の側面正面図、第３図は第１図
及び第２図に示す締付環を図解的に現わした斜面図で、
本発明の締付環における密封用帯片の配置状態を示し、 第４図は第３図の密封用帯片の斜視図、第５図は密封用
帯片の断面図、 第６図は締付環内に形成された溝内における密封用帯片
の位置決め配置状態を示す長手方向断面の一部破断部分
を示し、 第７図は応力分布作用改善のために締付環上に設けた端
部停止部の位置を示す長手方向断面の破断部の一部を描
き、 第８図は密封用帯片を取付けた締付環の斜視図、第９図
は本発明のうちの好ましい一実施例に係るもので、十字
状帯片を具えた締付環の斜視図、第１０図は第９図の十
字状帯片の展開平面図、第１１図は第１０図の十字状帯
片の一部断面図、第１２図は密封部材が金属性板材であ
る締付環の構造を斜視図で示し、 第１３図は第１２図の金属性板材を上方から視た平面図
、 第１４図は調節自在な密封部材を具えた締付環を示す斜
視図、 第１５図は締付環に形成された溝の調節領域において第
１４図の線Ａ−Ａを通る断面図を示す。 １・・・締付環、２・・・可撓性帯輪金、３，４・・・
帯輪金の縁辺部分、５・・・締付は手段、６．７・・・
板材、８．９・・・ゲルト、１０・・・分割部、１１・
・・柔軟な弾性帯片、１２．１３・・・折曲げ部、１４
・・・内部溝、１５．１６・・・横方向停止部、１７・
・・短小帯片、１９・・・十字状舌片、２０・・・密封
部材、２４・・・密封部材、２５・・・弾性舌片、２６
・・・薄肉金属板片、２８．２９・・・停止部、３０・
・・凹まされた溝縁辺、３１・・・錠止め用折曲げ縁辺
。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、自動車産業用特に管端部分が互に連結関係におかれ
   る排気ガス系統の組立部品類を継ぎ合せ、締付けかつ密
   封性を与えるようにした締付環であって、該締付環はそ
   の一部が開放してループ形状に湾曲された可撓性帯輪金
   に形成されて管外周面に密着状に巻付けられ、前記締付
   環の開放両端線部分が締付け手段により結合されるよう
   にしたものにおいて、前記可撓性帯輪金の端部領域はそ
   の締付け応力を増大するため長手方向に補強され、かつ
   その締付け時に密封機能を奏するように形成された密封
   部材を具備している締付環。 ２、前記密封部材は変形可能な材質で形成され隣接する
   管端間の継目部に効果的に係合可能である特許請求の範
   囲第１項記載の締結環用具。 ３、前記密封部材の軸方向位置を調節するための手段が
   設けられている特許請求の範囲第１項記載の締結環用具
   。 ４、前記締付け手段は帯輪金端縁の接線方向に設けた一
   対のボルトから成り、前記帯輪金端部の剛性はその両端
   縁辺部分を長手方向の補強板の周りに折り曲げることに
   より増強されている特許請求の範囲第１項記載の締付環
   。 ５、前記密封部材は締付環の内側面に配置された柔軟な
   帯片により形成されている特許請求の範囲第１項記載の
   締付環。 ６、前記密封部材は薄肉の金属板片により内張りされた
   柔軟な舌片から成る特許請求の範囲第１項記載の締付環
   。 ７、前記密封部材は密封性帯片により形成されその帯片
   の長さは締付環部材の半周長より大なるように形成され
   ている特許請求の範囲第５項記載の締付環。 ８、前記帯輪金の内側には前記密封性帯片を受け入れか
   つこれを位置決め設置するための中央溝が形成されてい
   る特許請求の範囲第５項記載の締付環。 ９、前記密封性帯片の両側端縁辺部分は変形されている
   特許請求の範囲第５項記載の締付環。 １０、前記柔軟な帯片は締付環形成の帯輪金の一側部に
   固着されている特許請求の範囲第５項記載の締付環。 １１、長手方向の締付応力分布を増加させるための一対
   の横方向停止部材が締付環内部に設けられている特許請
   求の範囲第１項記載の締付環。 １２、柔軟な帯片は十字状をなしかつその幅は帯輪金の
   幅に等しく形成されている特許請求の範囲第５項記載の
   締付環。 １３、前記帯輪金は両管端を軸方向に位置決めするため
   の中央部停止部材を少くとも１個設けている特許請求の
   範囲第１項記載の締付環。 １４、前記調節部材は前記溝の横方向縁辺上に形成した
   凹んだスタンプ成形部分から成る特許請求の範囲第３項
   記載の締付環。