(57)【要約】【課題】第１管部材又は第２管部材に山型拡径部を設けることなく第１管部材及び第２管部材を接続する。【解決手段】管部材接続構造１は、第１管部材１０及び第２管部材２０とクランプ部材３０と環状部材４０とを備え、クランプ部材には断面略Ｖ字状のクランプ溝３２が設けられ、第１管部材には第１フランジ部１２が設けられ、第２管部材には第２フランジ部２２が設けられ、環状部材は、第２管部材の外周面２３のうち第２フランジ部よりも第２方向の側の部分に嵌められた環状の部材であり、且つ、環状部材の外周面は第３傾斜面４１と第４傾斜面４２とを有し、クランプ溝の第１傾斜面３３が第１フランジ部に対して第２方向の押圧を付与し、且つ、クランプ溝の第２傾斜面３４が第４傾斜面に対して第１方向の押圧を付与するように、クランプ部材が締め付けられることで、第１フランジ部と第２フランジ部とが接続されている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１管部材及び第２管部材と、前記第１管部材及び前記第２管部材の径方向で外側に配置されたクランプ部材と、環状部材と、を備え、
前記第１管部材及び前記第２管部材の軸線方向のうち、前記第２管部材から前記第１管部材に向かう方向を第１方向と定義し、前記第１方向とは反対方向を第２方向と定義した場合に、
前記クランプ部材には、前記第１方向に向かうほど縮径するように傾斜した第１傾斜面と前記第２方向に向かうほど縮径するように傾斜した第２傾斜面とを有する断面略Ｖ字状のクランプ溝が設けられ、
前記第１管部材における前記第２方向の側の端部から所定距離、前記第１方向に至る領域には、前記第１傾斜面に対向するとともに前記第２方向に向かうほど拡径するように傾斜した部位を有する第１フランジ部が設けられ、
前記第２管部材における前記第１方向の側の端部から所定距離、前記第２方向に至る領域には、前記第２管部材の径方向で外側に向かって延在するともに、外径の最大値が前記第１フランジ部の外径の最大値よりも小さい、第２フランジ部が設けられ、
前記環状部材は、前記第２管部材の外周面のうち前記第２フランジ部よりも前記第２方向の側の部分に嵌められた環状の部材であり、且つ、前記環状部材の外周面は、前記第１フランジ部に対向するとともに前記第１方向に向かうほど縮径するように傾斜した第３傾斜面と、前記第２傾斜面に対向するとともに前記第２方向に向かうほど縮径するように傾斜した第４傾斜面と、を有し、
前記クランプ溝の前記第１傾斜面が前記第１フランジ部に対して前記第２方向の押圧を付与し、且つ、前記クランプ溝の前記第２傾斜面が前記第４傾斜面に対して前記第１方向の押圧を付与するように、前記クランプ部材が締め付けられることで、前記第１フランジ部と前記第２フランジ部とが接続されている、管部材接続構造。
【請求項２】
前記第２フランジ部は、さらに、前記第２方向に向かうほど拡径するように傾斜している請求項１記載の管部材接続構造。
【請求項３】
前記第１フランジ部と前記第２フランジ部とによって挟持されるように、前記第１フランジ部と前記第２フランジ部との間に配置された、環状のシール部材をさらに備える請求項１又は２に記載の管部材接続構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は管部材接続構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、クランプ部材を用いて第１管部材及び第２管部材を接続するタイプの管部材接続構造が知られている（例えば特許文献１参照）。具体的には、この特許文献１に例示されているような従来の管部材接続構造において、第１管部材及び第２管部材のうち一方の管部材には、全周に亘って山型断面の拡径部（以下、山型拡径部と称する）が設けられ、他方の管部材には、末広がり状に拡径したフランジ部（特許文献１ではテーパ部と称されている）が設けられている。また、クランプ部材には、山型拡径部の傾斜面とフランジ部の傾斜面とに対向するような、断面略Ｖ字状のクランプ溝が設けられている。そして、クランプ部材のクランプ溝によって、山型拡径部の傾斜面とフランジ部の傾斜面とを締め付けることで、山型拡径部とフランジ部とを接続している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−１７２１５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述した従来の管部材接続構造において、第１管部材及び第２管部材のうち一方の管部材には山型拡径部が設けられているが、この山型拡径部を管部材に精度良く加工することは容易とはいえない。この点において、従来の管部材接続構造は、改善の余地があった。
【０００５】
本開示は、上記のことを鑑みてなされたものであり、その目的は、第１管部材又は第２管部材に山型拡径部を設けることなく、第１管部材及び第２管部材を接続することができる管部材接続構造を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、本開示に係る管部材接続構造は、第１管部材及び第２管部材と、前記第１管部材及び前記第２管部材の径方向で外側に配置されたクランプ部材と、環状部材と、を備え、前記第１管部材及び前記第２管部材の軸線方向のうち、前記第２管部材から前記第１管部材に向かう方向を第１方向と定義し、前記第１方向とは反対方向を第２方向と定義した場合に、前記クランプ部材には、前記第１方向に向かうほど縮径するように傾斜した第１傾斜面と前記第２方向に向かうほど縮径するように傾斜した第２傾斜面とを有する断面略Ｖ字状のクランプ溝が設けられ、前記第１管部材における前記第２方向の側の端部から所定距離、前記第１方向に至る領域には、前記第１傾斜面に対向するとともに前記第２方向に向かうほど拡径するように傾斜した部位を有する第１フランジ部が設けられ、前記第２管部材における前記第１方向の側の端部から所定距離、前記第２方向に至る領域には、前記第２管部材の径方向で外側に向かって延在するともに、外径の最大値が前記第１フランジ部の外径の最大値よりも小さい、第２フランジ部が設けられ、前記環状部材は、前記第２管部材の外周面のうち前記第２フランジ部よりも前記第２方向の側の部分に嵌められた環状の部材であり、且つ、前記環状部材の外周面は、前記第１フランジ部に対向するとともに前記第１方向に向かうほど縮径するように傾斜した第３傾斜面と、前記第２傾斜面に対向するとともに前記第２方向に向かうほど縮径するように傾斜した第４傾斜面と、を有し、前記クランプ溝の前記第１傾斜面が前記第１フランジ部に対して前記第２方向の押圧を付与し、且つ、前記クランプ溝の前記第２傾斜面が前記第４傾斜面に
対して前記第１方向の押圧を付与するように、前記クランプ部材が締め付けられることで、前記第１フランジ部と前記第２フランジ部とが接続されている。
【発明の効果】
【０００７】
本開示によれば、第１管部材又は第２管部材に山型拡径部を設けることなく、第１管部材及び第２管部材を接続することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施形態に係る管部材接続構造の一部の構成を模式的に示す模式的断面図である。
【図２】実施形態に係る管部材接続構造の分解断面図である。
【図３】実施形態に係るクランプ部材が締め付けられた様子を模式的に示す模式的断面図である。
【図４】図４（ａ）は実施形態の変形例１に係る管部材接続構造を説明するための模式的断面図である。図４（ｂ）は図４（ａ）の第１管部材及び第２管部材の分解断面図である。
【図５】図５（ａ）は実施形態の変形例２に係る管部材接続構造を説明するための模式的断面図である。図５（ｂ）は図５（ａ）のＡ部分の拡大断面図である。
【図６】実施形態の変形例３に係る管部材接続構造を説明するための模式的断面図である。
【図７】実施形態の変形例４に係る管部材接続構造を説明するための模式的断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本開示の実施形態に係る管部材接続構造１について、図面を参照しつつ説明する。図１は、本実施形態に係る管部材接続構造１の一部の構成を模式的に示す模式的断面図である。管部材接続構造１は、第１管部材１０と、第２管部材２０と、クランプ部材３０と、環状部材４０とを備えている。なお、図１は、管部材接続構造１について、第１管部材１０及び第２管部材２０の軸線５０よりも上半分を断面図示しており、図１において軸線５０よりも下半分の図示は省略されている。管部材接続構造１の軸線５０よりも下半分の断面形状は、上半分の断面形状に対して線対称の形状になっている。
【００１０】
第１管部材１０及び第２管部材２０の内部（管内部）には、流体が流通する。この流体の具体的な種類は、特に限定されるものではなく、気体であってもよく、液体であってもよい。本実施形態に係る流体は、一例として、気体である。また、本実施形態に係る第１管部材１０及び第２管部材２０は、エンジンに接続された排気管を構成する管部材である。このため、本実施形態に係る第１管部材１０及び第２管部材２０の内部を流通する流体は、具体的には、エンジンから排出された排気である。
【００１１】
但し、第１管部材１０及び第２管部材２０の具体例は、上記のような排気管に限定されるものではない。他の例を挙げると、第１管部材１０及び第２管部材２０は、例えば、エンジンに接続された吸気管を構成する管部材であってもよく、あるいは、車両に用いられる他の管部材であってもよい。あるいは、第１管部材１０及び第２管部材２０は、車両以外の装置（例えば、産業機械等）に用いられる管部材であってもよい。
【００１２】
ここで、説明を容易にするために、第１管部材１０及び第２管部材２０の軸線５０に沿った方向（軸線方向）のうち、第２管部材２０から第１管部材１０に向かう方向を「第１方向」と定義し、この第１方向とは反対方向を「第２方向」と定義する。本実施形態に係る流体は、一例として第２方向に向かって流通している。但し、流体の流通方向は、これに限定されるものではなく、流体は第１方向に向かって流通していてもよい。
【００１３】
図２は、実施形態に係る管部材接続構造１の分解断面図である。具体的には、図２は、図１の管部材接続構造１の第１管部材１０、第２管部材２０、クランプ部材３０、及び、環状部材４０について、分解して断面図示している。
【００１４】
クランプ部材３０には、断面略Ｖ字状のクランプ溝３２が設けられている。具体的には、クランプ溝３２は、クランプ部材３０のリテーナ部３１の内周面に設けられている。クランプ溝３２は、第１方向に向かうほど縮径するように傾斜した第１傾斜面３３と、第２方向に向かうほど縮径するように傾斜した第２傾斜面３４と、第１傾斜面３３と第２傾斜面３４とを連結する第１連結面３５とを有している。
【００１５】
なお、このクランプ部材３０のリテーナ部３１は、全体的には、環状の外観形状を有している。また、クランプ部材３０は、特許文献１（特開２００５−１７２１５６号公報の特に図６）のクランプ部材と同様に、リテーナ部３１を内周側に固着したバンドと、このバンドを締め付ける締め付け部材（クイッククラッチ、トラニオン、ボルト、ナット等）とを有し、締め付け部材によってバンドにテンションを付与してバンドを縮径方向に締め付けることで、クランプ部材３０を縮径方向に締め付ける構成になっている。
【００１６】
第１管部材１０における第２方向側の端部から所定距離、第１方向に至る領域には、第１フランジ部１２が設けられている。具体的は、本実施形態に係る第１管部材１０は、この第１フランジ部１２と、内径が一様な第１円筒部１１とを備えている。
【００１７】
第１フランジ部１２は、鉛直部１３と傾斜部１４とを有している。鉛直部１３は、第１円筒部１１の第２方向側の端面を起点として、軸線５０に対して鉛直方向に、且つ、第１管部材１０の径方向で外側に向かって延在する部位である。傾斜部１４は、クランプ部材３０の第１傾斜面３３に対向するとともに、第２方向に向かうほど拡径するように傾斜した部位である。
【００１８】
但し、第１フランジ部１２の構成は、少なくとも一部に傾斜部１４を有するものであればよく、鉛直部１３は有していなくてもよい。
【００１９】
第２管部材２０における第１方向側の端部から所定距離、第２方向に至る領域には、第２フランジ部２２が設けられている。具体的には、本実施形態に係る第２管部材２０は、この第２フランジ部２２と、内径が一様な第２円筒部２１とを備えている。第２フランジ部２２は、第２円筒部２１の第１方向側の端部を起点として、径方向で外側に向かって延在している。具体的には、本実施形態に係る第２フランジ部２２は、軸線５０に対して鉛直方向に延在している。また、第２フランジ部２２の外径の最大値は、第１フランジ部１２の外径の最大値よりも小さく設定されている。
【００２０】
本実施形態において、第２フランジ部２２は、第１フランジ部１２に接続される「接続部」としての機能を有している。また、第２フランジ部２２は、環状部材４０の第１方向側の端部が第２フランジ部２２に当接することで、環状部材４０が第２フランジ部２２よりも第１方向側に変位しないようにするための「ストッパ部（環状部材４０用のストッパ部）」としての機能も有している。
【００２１】
環状部材４０は、第２管部材２０の外周面２３のうち第２フランジ部２２よりも第２方向側の部分に嵌められた環状の部材である。本実施形態に係る環状部材４０の外周面は、第３傾斜面４１と、第４傾斜面４２と、第２連結面４３とを有している。第３傾斜面４１は、第１フランジ部１２に対向するとともに、第１方向に向かうほど縮径するように傾斜した面である。第４傾斜面４２は、クランプ部材３０の第２傾斜面３４に対向するととも
に、第２方向に向かうほど縮径するように傾斜した面である。第２連結面４３は、第３傾斜面４１の第２方向側の端部と第４傾斜面４２の第１方向側の端部とを連結する面である。また、本実施形態に係る環状部材４０において、その内周面は、クランプ部材３０のクランプ溝３２と同様に、断面略Ｖ字状の溝になっている。
【００２２】
図１及び図２を参照して、環状部材４０は、環状部材４０の第１方向側の端部（具体的には、本実施形態においては、環状部材４０の第３傾斜面４１の第１方向側の端部）が第２フランジ部２２の第２方向側を向いた面（具体的には、第２フランジ部２２の第２方向側を向いた面のうち、根元部分）に当接するようにして、第２管部材２０の外周面２３に嵌められている。
【００２３】
図３は、クランプ部材３０が締め付けられた様子を模式的に示す模式的断面図である。クランプ部材３０は、クランプ部材３０の第１傾斜面３３が第１管部材１０の第１フランジ部１２（具体的には傾斜部１４）に対して第２方向の押圧（Ｆａ）を付与し、且つ、クランプ部材３０の第２傾斜面３４が環状部材４０の第４傾斜面４２に対して第１方向の押圧（Ｆｂ）を付与するように、締め付けられる。具体的には、クランプ部材３０を縮径するように締め付けることによって、クランプ部材３０から第１フランジ部１２及び第４傾斜面４２に対して、このような押圧が付与される。
【００２４】
そして、環状部材４０に対して第１方向の押圧（Ｆｂ）が付与された場合、環状部材４０の第１方向側の端部が第２管部材２０の第２フランジ部２２に対して第１方向の押圧（Ｆｂ）を付与する。これにより、第２フランジ部２２は、第１方向に向けて押圧される。この結果、第１フランジ部１２（具体的には鉛直部１３）と第２フランジ部２２とが緊密に接続される。すなわち、本実施形態によれば、クランプ部材３０及び環状部材４０による楔効果を利用して、第１管部材１０及び第２管部材２０を緊密に接続することができる。
【００２５】
以上のように、本実施形態によれば、高い加工精度で形成することが容易でない「山型拡径部」を第１管部材１０又は第２管部材２０に設けることなく、第１管部材１０及び第２管部材２０を接続させることができる。
【００２６】
これにより、本実施形態によれば、管部材接続構造１の加工精度を容易に向上させることができる。この結果、加工精度が良好でないことに起因して、流体が第１管部材１０と第２管部材２０との接続部位から外部に漏洩することを抑制することができる。また、本実施形態によれば、山型拡径部を設ける必要がない点において、管部材接続構造１の製造コストの低減を図ることもできる。
【００２７】
また、本実施形態によれば、第１管部材１０又は第２管部材２０に山型拡径部が設けられている場合に比較して、第１管部材１０又は第２管部材２０の内周面を平坦にすることができる。これにより、流体の流れが山型拡径部によって乱されることを抑制することができる。
【００２８】
（実施形態の変形例１）
続いて、上記実施形態の変形例１に係る管部材接続構造１ａについて説明する。図４（ａ）は、本変形例に係る管部材接続構造１ａを説明するための模式的断面図である。この図４（ａ）において、クランプ部材３０及び環状部材４０の図示は省略されており、管部材接続構造１ａのうち、第１管部材１０ａ及び第２管部材２０ａのみが抜粋して図示されている。図４（ｂ）は、図４（ａ）の第１管部材１０ａ及び第２管部材２０ａの分解断面図である。
【００２９】
本変形例に係る管部材接続構造１ａは、第１管部材１０に代えて第１管部材１０ａを備えている点と、第２管部材２０に代えて第２管部材２０ａを備えている点とにおいて、前述した管部材接続構造１と異なっている。管部材接続構造１ａの他の構成は管部材接続構造１と同様である。第１管部材１０ａは、第１フランジ部１２に代えて、第１フランジ部１２ａを備えている点において、第１管部材１０と異なっている。第２管部材２０ａは、第２フランジ部２２に代えて、第２フランジ部２２ａを備えている点において、第２管部材２０と異なっている。第１フランジ部１２ａは、鉛直部１３を有していない点において、第１フランジ部１２と異なっている。第２フランジ部２２ａは、第２方向に向かうほど拡径するように傾斜している点において、第２フランジ部２２と異なっている。
【００３０】
本変形例において、第１管部材１０ａと第２管部材２０ａとが接続された場合、第２管部材２０ａの第２フランジ部２２ａは、第１管部材１０ａの第１フランジ部１２ａの傾斜部１４に接続される。
【００３１】
本変形例によれば、第１フランジ部１２ａと第２フランジ部２２ａとの接触面積を大きくすることができる。これにより、第１管部材１０ａと第２管部材２０ａとを強固に接続することができる。この結果、第１管部材１０ａと第２管部材２０ａとの接続部位からの流体の漏洩を効果的に抑制することができる。
【００３２】
なお、本変形例において、第１フランジ部１２ａは鉛直部１３を有していないが、この構成に限定されるものではない。本変形例において、第１フランジ部１２ａは、鉛直部１３をさらに有していてもよい。
【００３３】
（実施形態の変形例２）
続いて、上記実施形態の変形例２に係る管部材接続構造１ｂについて説明する。図５（ａ）は、本変形例に係る管部材接続構造１ｂを説明するための模式的断面図である。この図５（ａ）において、クランプ部材３０及び環状部材４０の図示は省略されており、管部材接続構造１ｂのうち、第１管部材１０ａ及び第２管部材２０ａのみが抜粋して図示されている。図５（ｂ）は、図５（ａ）のＡ部分の拡大断面図である。
【００３４】
本変形例に係る管部材接続構造１ｂは、環状のシール部材６０をさらに備えている点において、前述した変形例１に係る管部材接続構造１ａと異なっている。シール部材６０は、第１フランジ部１２ａ（具体的には傾斜部１４）と第２フランジ部２２ａとによって挟持されるように、第１フランジ部１２ａと第２フランジ部２２ａとの間に配置されている。この結果、本変形例に係る第１フランジ部１２ａ及び第２フランジ部２２ａは、シール部材６０を間に挟持した状態で接続（間接的に接続）されている。
【００３５】
本変形例によれば、シール部材６０をさらに備えているので、このようなシール部材６０を備えていない場合に比較して、第１管部材１０ａと第２管部材２０ａとの接続部位からの流体の漏洩を効果的に抑制することができる。
【００３６】
なお、本変形例に係るシール部材６０は、前述した図１〜図３で説明した管部材接続構造１に適用されてもよい。具体的には、この場合、シール部材６０は、第１フランジ部１２（具体的には鉛直部１３）と第２フランジ部２２とによって挟持されるように配置されることになる。この場合においても、シール部材６０を備えていない場合に比較して、第１管部材１０と第２管部材２０との接続部位からの流体の漏洩を効果的に抑制することができる。
【００３７】
（実施形態の変形例３）
続いて、上記実施形態の変形例３に係る管部材接続構造１ｃについて説明する。図６は
、本変形例に係る管部材接続構造１ｃを説明するための模式的断面図である。本変形例に係る管部材接続構造１ｃは、環状部材４０に代えて、環状部材４０ｃを備えている点において、図１で説明した管部材接続構造１と異なっている。管部材接続構造１ｃの他の構成は管部材接続構造１と同様である。
【００３８】
環状部材４０ｃは、その内周面（第２管部材２０の外周面２３に嵌っている部分）が、溝や凹部の形成されていない「平坦な円筒状の内周面」になっている点において、環状部材４０と異なっている。
【００３９】
本変形例においても、前述した実施形態と同様に、高い加工精度で形成することが容易でない「山型拡径部」を第１管部材１０又は第２管部材２０に設けることなく、第１管部材１０及び第２管部材２０を接続させることができる。
【００４０】
なお、前述した変形例１に係る管部材接続構造１ａ及び変形例２に係る管部材接続構造１ｂにおいても、環状部材４０に代えて、環状部材４０ｃを備えていてもよい。
【００４１】
（実施形態の変形例４）
続いて、上記実施形態の変形例４に係る管部材接続構造１ｄについて説明する。図７は、本変形例に係る管部材接続構造１ｄを説明するための模式的断面図である。本変形例に係る管部材接続構造１ｄは、環状部材４０に代えて、環状部材４０ｄを備えている点において、図１で説明した管部材接続構造１と異なっている。管部材接続構造１ｄの他の構成は管部材接続構造１と同様である。
【００４２】
環状部材４０ｄは、第１フランジ部１２と第２フランジ部２２とが接続された状態において、環状部材４０ｄの第３傾斜面４１が第１フランジ部１２に当接している点において、環状部材４０と異なっている。具体的には、本変形例に係る環状部材４０ｄの第３傾斜面４１は、第１フランジ部１２の傾斜部１４に当接している。すなわち、本変形例に係る環状部材４０ｄは、第１フランジ部１２と第２フランジ部２２とが接続された状態において、環状部材４０ｄの第１方向側の端部が第２フランジ部２２に当接し、環状部材４０ｄの第３傾斜面４１が第１フランジ部１２の傾斜部１４に当接している。
【００４３】
本変形例においても、前述した実施形態と同様に、高い加工精度で形成することが容易でない「山型拡径部」を第１管部材１０又は第２管部材２０に設けることなく、第１管部材１０及び第２管部材２０を接続させることができる。
【００４４】
なお、前述した変形例１に係る管部材接続構造１ａ及び変形例２に係る管部材接続構造１ｂにおいても、環状部材４０に代えて、環状部材４０ｄを備えていてもよい。また、前述した変形例３に係る環状部材４０ｃにおいても、この環状部材４０ｃの第３傾斜面４１が第１フランジ部１２の傾斜部１４に当接する構成とすることもできる。
【００４５】
以上、本開示に係る実施形態や変形例について説明したが、本開示はかかる特定の実施形態や変形例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された範囲内において、さらなる種々の変形・変更が可能である。
【符号の説明】
【００４６】
１，１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ  管部材接続構造
１０，１０ａ  第１管部材
１２，１２ａ  第１フランジ部
２０，２０ａ  第２管部材
２２，２２ａ  第２フランジ部
２３  外周面
３０  クランプ部材
３２  クランプ溝
３３  第１傾斜面
３４  第２傾斜面
４０，４０ｃ，４０ｄ  環状部材
４１  第３傾斜面
４２  第４傾斜面
５０  軸線
６０  シール部材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2020159483.tif 000008
【図７】
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