(57)【要約】【課題】  本発明では、二つのパイプの密着性を高めることで、それらの連結部分のシール性を高めることができるパイプの連結構造を提供することを目的とする。【解決手段】  第１パイプ１０の第１フランジ１１は、第１パイプ１０の一端部を反り返してなる第１屈曲部１１ａと、第１屈曲部１１ａから他端側に拡開していく第１テーパ部１１ｂを備え、第２パイプ２０の第２フランジ２１は、第１屈曲部１１ａに合致した形状となる第２屈曲部２１ａと、第２屈曲部２１ａから第１パイプ１０側に拡開していく第２テーパ部２１ｂを備えている。留め具３０は、第１フランジ１１の第1テーパ部１１ｂの内側に密着するテーパ面を有する円環状の第1ブラケット３１と、第２フランジ２０の第２テーパ部２１ｂの外側に密着するテーパ面を有する円環状の第２ブラケット３２を備え、２つのフランジ１１，２１を挟んだ状態でパイプ軸方向に締結される。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１パイプの一端部に形成された第１フランジと、第２パイプの一端部に形成された第２フランジとを合わせ、前記第１フランジと前記第２フランジとを留め具により連結したパイプの連結構造であって、
前記第１フランジは、前記第１パイプの一端部を径方向外側に反り返してなる第１屈曲部と、この第１屈曲部から他端側に真直ぐ延出した第１真直部とを備え、
前記第２フランジは、前記第２パイプの一端部を前記第１屈曲部に合致した形状に拡開してなる第２屈曲部と、この第２屈曲部から前記第１パイプ側に真直ぐ延出した第２真直部とを備え、
前記留め具は、前記第１フランジの第1真直部の内側に密着するテーパ面を有する円環状の第1ブラケットと、前記第２フランジの第２真直部の外側に密着するテーパ面を有する円環状の第２ブラケットとを備え、
前記第１ブラケットと前記第２ブラケットとの間に前記第１フランジおよび前記第２フランジを挟んだ状態で、前記第１ブラケットおよび前記第２ブラケットをパイプ軸方向に締結することで、前記第１パイプおよび前記第２パイプを連結したことを特徴とするパイプの連結構造。
【請求項２】
請求項１に記載のパイプの連結構造であって、
前記第１真直部は、前記第１屈曲部から前記第１パイプの他端側に拡開しながら延出するテーパ形状に形成されることを特徴とするパイプの連結構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、二つのパイプを留め具によって連結したパイプの連結構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、二つのパイプを留め具によって連結したパイプの連結構造として、図５に示すように、一方のパイプ８１の端部に形成したカール部８１１と、他方のパイプ８２の端部に形成したカール部８２１とを、パイプ８１，８２の外周形状に沿った半リング状に形成される二つの留め具８３を締結することによって連結させる構造が知られている（特許文献１参照）。具体的に、この構造では、半リング状の留め具８３の内周面に締結溝８３ａが形成され、この締結溝８３ａを構成する側壁の一部にテーパ面８３ｂが形成されている。そのため、二つの留め具８３を図示せぬボルトなどで締結させると、留め具８３のテーパ面８３ｂによってカール部８１１，８２１がパイプ８１，８２の軸方向に押圧されて密着するようになっている。また、これらのカール部８１１，８２１の密着部分の外側には、シール部材８４が設けられている。このような構造によれば、留め具８３のテーパ面８３ｂでカール部８１１，８２１が押されて密着することである程度のシール性が確保されるとともに、カール部８１１，８２１の密着部分の外側に設けたシール部材８４により更なるシール性の向上が図られている。
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−１６６６７６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来の技術では、留め具８３のテーパ面８３ｂでカール部８１１，８２１を押す力の一部は、カール部８１１，８２１の先端がさらに曲がることにより吸収されてしまうので、カール部８１１，８２１同士の密着は残りの力で行わなければならず、その分密着性（シール性）が低下するといった問題があった。そのため、シール性の更なる向上を図るためには、パイプ８１，８２同士の密着性を高めることが望まれていた。
【０００５】
そこで、本発明では、二つのパイプの密着性を高めることで、それらの連結部分のシール性を高めることができるパイプの連結構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記課題を解決する本発明のうち請求項１に記載の発明は、第１パイプの一端部に形成された第１フランジと、第２パイプの一端部に形成された第２フランジとを合わせ、前記第１フランジと前記第２フランジとを留め具により連結したパイプの連結構造であって、前記第１フランジは、前記第１パイプの一端部を径方向外側に反り返してなる第１屈曲部と、この第１屈曲部から他端側に真直ぐ延出した第１真直部とを備え、前記第２フランジは、前記第２パイプの一端部を前記第１屈曲部に合致した形状に拡開してなる第２屈曲部と、この第２屈曲部から前記第１パイプ側に真直ぐ延出した第２真直部とを備え、前記留め具は、前記第１フランジの第1真直部の内側に密着するテーパ面を有する円環状の第1ブラケットと、前記第２フランジの第２真直部の外側に密着するテーパ面を有する円環状の第２ブラケットとを備え、前記第１ブラケットと前記第２ブラケットとの間に前記第１フランジおよび前記第２フランジを挟んだ状態で、前記第１ブラケットおよび前記第２ブラケットをパイプ軸方向に締結することで、前記第１パイプおよび前記第２パイプを連結したことを特徴とする。
【０００７】
請求項１に記載の発明によれば、第１パイプの第１屈曲部と第２パイプの第２屈曲部を合わせた後、第１ブラケットを第１真直部の内側にセットするとともに、第２ブラケットを第２真直部の外側にセットし、これらをパイプ軸方向に締結することによって、第１ブラケットのテーパ面と第２ブラケットのテーパ面とによって第１真直部および第２真直部が強固に挟持されるので、その密着性が高まることとなる。また、第１ブラケットおよび第２ブラケットをパイプ軸方向に締結することによって、第１真直部および第２真直部を介して押圧された第１屈曲部および第２屈曲部も強固に密着することとなる。そのため、二つのパイプの連結部分のシール性を高めることができる。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のパイプの連結構造であって、前記第１真直部は、前記第１屈曲部から前記第１パイプの他端側に拡開しながら延出するテーパ形状に形成されることを特徴とする。
【０００９】
請求項２に記載の発明によれば、第１真直部が第１屈曲部から第１パイプの他端側に拡開しながら延出するテーパ形状に形成されるので、第１ブラケットを第１真直部の内側に入れやすくなるといった効果を得ることができる。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１に記載の発明によれば、テーパ面を有する２つのブラケットで２つのパイプの各フランジを挟み込み、それらをパイプ軸方向に締結することによって、２つのフランジの各部分（真直部、屈曲部）を強固に密着させることができるので、二つのパイプの密着性を高めて、それらの連結部分のシール性を高めることができる。
【００１１】
請求項２に記載の発明によれば、第１真直部が第１屈曲部から第１パイプの他端側に拡開しながら延出するテーパ形状に形成されるので、第１ブラケットを第１真直部の内側に入れやすくなるといった効果を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
次に、本発明の実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。参照する図面において、図１は本実施形態に係るパイプの連結構造を示す分解斜視図、図２は各パイプのフランジや留め具を詳細に示す分解断面図、図３は各パイプを留め具で連結させた状態を示す断面図である。
【００１３】
図１に示すように、本実施形態に係るパイプの連結構造は、略円筒状に形成される第１パイプ１０および第２パイプ２０と、この第１パイプ１０と第２パイプ２０とを連結するための留め具３０とを備えて構成されている。
【００１４】
第１パイプ１０は、その一端部（第２パイプ２０との連結部）に、捲れるように形成された第１フランジ１１を有している。具体的に、この第１フランジ１１は、図２に示すように、第１パイプ１０の一端部を径方向外側に反り返してなる第１屈曲部１１ａと、この第１屈曲部１１ａから第１パイプ１０の他端側に拡開しながら真直ぐ延出した第１テーパ部（第１真直部）１１ｂとを備えている。
【００１５】
第２パイプ２０は、図１に示すように、第１パイプ１０と略同径となるように形成されており、その一端部（第１パイプ１０との連結部）に、第１パイプ１０の第１フランジ１１を覆うように形成された第２フランジ２１を有している。具体的に、この第２フランジ２１は、図２に示すように、第２パイプ２０の一端部を第１パイプ１０の第１屈曲部１１ａに合致した形状に拡開してなる第２屈曲部２１ａと、この第２屈曲部２１ａから第１パイプ１０側に拡開しながら真直ぐ延出した第２テーパ部（第２真直部）２１ｂとを備えている。
【００１６】
ここで、この第２テーパ部２１ｂは、その角度が第１テーパ部１１ｂの角度よりも若干大きい角度となるようなテーパ形状に形成されており、これにより、第１パイプ１０の第１屈曲部１１ａと第２パイプ２０の第２屈曲部２１ａとの突き合わせを容易に行うことが可能となっている。なお、各テーパ部１１ｂ，２１ｂの角度は、本実施形態に限定されず、例えば同一であってもよいし、また、第２テーパ部２１ｂの角度を、第１テーパ部１１ｂの角度よりも小さくしてもよい。
【００１７】
図１に示すように、留め具３０は、円環状の第1ブラケット３１および第２ブラケット３２と、これらを締結するための２対のボルト３３およびナット３４とで構成されている。
【００１８】
第１ブラケット３１は、一端から他端に向かうにつれて拡径する略円筒状に形成されることで、その外周面および内周面がテーパ面となるように形成されるテーパ円筒部３１ａと、このテーパ円筒部３１ａの他端の全周から径方向外側へ向かって延びる取付フランジ３１ｂとを有している。また、この取付フランジ３１ｂの適所には、径方向外側に延びる２つの延出部３１ｃが形成されており、これらの延出部３１ｃには、それぞれボルト３３を挿通させるためのボルト挿通孔３１ｄが形成されている。なお、この第１ブラケット３１のテーパ円筒部３１ａの外周面は、図２に示すように、所定の角度のテーパ面となるように、所定の加工精度で加工されている。また、この第１ブラケット３１のテーパ円筒部３１ａの先端（一端）の外周縁には、第１パイプ１０の第１屈曲部１１ａの一部に合致する形状となるＲ形状部３１ｅが形成されるとともに、内周縁には、径方向内側に膨出することでテーパ円筒部３１ａの先端の剛性を高める剛性リブ３１ｆが形成されている。
【００１９】
なお、本実施形態では、テーパ円筒部３１ａの先端にＲ形状部３１ｅを形成したが、本発明はこれに限定されず、テーパ円筒部３１ａは少なくとも第１パイプ１０の第１テーパ部１１ｂに密着する面を有していればよい。ただし、本実施形態のように、Ｒ形状部３１ｅを設けた場合は、このＲ形状部３１ｅによって第１パイプ１０の第１屈曲部１１ａを第２パイプ２０の第２屈曲部２１ａに積極的に押し付けて、これらを強固に密着させることができる。
【００２０】
図１に示すように、第２ブラケット３２は、第１ブラケット３１と略同形状となるテーパ円筒部３２ａ、取付フランジ３２ｂ、延出部３２ｃおよびボルト挿通孔３２ｄを有している。そして、この第２ブラケット３２のテーパ円筒部３２ａの内周面は、第１ブラケット３１のテーパ円筒部３１ａの外周面と略同一の角度のテーパ面となるように、所定の加工精度で加工されている（図２参照）。
【００２１】
なお、図２に示すように、第２ブラケット３２には、第１ブラケット３１のようなＲ形状部３１ｅ、すなわち第２パイプ２０の第２屈曲部２１ａの一部に合致する形状となるＲ形状部を設けていないが、本発明はこれに限定されず、第２ブラケット３２に第２屈曲部２１ａの一部に合致するＲ形状部を設けることで、第２パイプ２０の第２屈曲部２１ａを第１パイプ１０の第１屈曲部１１ａに積極的に押し付けることができるようにしてもよい。
【００２２】
また、前記した第１ブラケット３１と第２ブラケット３２を完全に締結させた状態（所定の締付トルクをボルト３３に与えた状態）においては、各取付フランジ３１ｂ，３２ｂが当接しないように、すなわち各取付フランジ３１ｂ，３２ｂの間に所定の隙間が生じるように、各ブラケット３１，３２が形成されている。これにより、テーパ円筒部３１ａの外周面およびテーパ円筒部３２ａの内周面によって各フランジ１１，２１の各テーパ部１１ｂ，２１ｂを強固に挟持することが可能となっている。
【００２３】
次に、留め具３０による第１パイプ１０と第２パイプ２０との連結方法について図４を参照して説明する。参照する図面において、図４は第１パイプと第２パイプを突き合わせた状態を示す要部拡大断面図（ａ）と、第１パイプと第２パイプの各フランジに留め具を仮止めした状態を示す要部拡大断面図（ｂ）と、留め具を最後まで締め付けた状態を示す要部拡大断面図（ｃ）である。
【００２４】
図４（ａ）に示すように、第１パイプ１０の第１屈曲部１１ａと第２パイプ２０の第２屈曲部２１ａを合わせた後、図４（ｂ）に示すように、第１ブラケット３１を第１フランジ１１の第１テーパ部１１ｂの内側にセットするとともに、第２ブラケット３２を第２フランジ２１の第２テーパ部２１ｂの外側にセットして、これらのブラケット３１，３２をボルト３３およびナット３４で仮止めする。そして、このように各テーパ部１１ｂ，２１ｂを各ブラケット３１，３２で挟んだ状態から、図４（ｃ）に示すように、各ブラケット３１，３２をボルト３３およびナット３４によってパイプ軸方向に締結すると、第１ブラケット３１のテーパ円筒部３１ａの外周面と第２ブラケット３２のテーパ円筒部３２ａの内周面とによって第１テーパ部１１ｂおよび第２テーパ部２１ｂが挟持されて強固に密着することとなる。また、各ブラケット３１，３２をパイプ軸方向に締結することによって、第１テーパ部１１ｂおよび第２テーパ部２１ｂを介して第１屈曲部１１ａおよび第２屈曲部２１ａがパイプ軸方向において互いに向き合うように押圧されるので、各屈曲部１１ａ，２１ａも強固に密着することとなる。さらに、第１屈曲部１１ａは、第１ブラケット３１のＲ形状部３１ｅによっても第２屈曲部２１ａ側に押圧されるので、各屈曲部１１ａ，２１ａは、より強固に密着するようになっている。
【００２５】
以上によれば、本実施形態において、次のような効果を得ることができる。
テーパ面を有する２つのブラケット３１，３２で２つのパイプ１０，２０の各フランジ１１，２１を挟み込み、それらをパイプ軸方向に締結することによって、２つのフランジ１１，２１の各部分（テーパ部１１ｂ，２１ｂ、屈曲部１１ａ，２１ａ）を強固に密着させることができるので、二つのパイプ１０，２０の密着性を高めて、それらの連結部分のシール性を高めることができる。
【００２６】
第１テーパ部１１ｂが第１屈曲部１１ａから第１パイプ１０の他端側に拡開しながら延出するテーパ形状に形成されるので、第１ブラケット３１を第１テーパ部１１ｂの内側に入れやすくなるといった効果を得ることができる。
【００２７】
また、各ブラケット３１，３２で各フランジ１１，２１の各テーパ部１１ｂ，２１ｂを挟み込み、各テーパ部１１ｂ，２１ｂを密着させるので、従来のような２つの留め具に対して付与するパイプ径方向における締結力を、各留め具の溝と各パイプのカール部との作用によってパイプ軸方向における密着力に変換する構造に比べ、パイプ軸方向における密着力が均一となって、フランジのひずみが防止される。ちなみに、従来の構造は、２つの留め具を強固に締結させる関係上、それらの合わせ面の間に所定の隙間を設ける必要があるため、その隙間の部分においては、パイプ径方向の締結力がパイプ軸方向の密着力に変換されず、締結力が均一にならないようになっている。以上により、本実施形態の構造によれば、安定した密着力が得られ、パイプの結合強度およびリーク性能（ガス等の漏れに対する性能）を向上させることができる。
【００２８】
なお、本発明は、前記実施形態に限定されることなく、様々な形態で実施される。
前記実施形態では、断面形状が略真円状となるパイプ１０，２０に本発明を適用したが、本発明はこれに限定されず、例えば楕円状のパイプや略四角形のパイプなどに本発明を適用してもよい。
【００２９】
前記実施形態では、第１パイプ１０と第２パイプ２０とのシール性を、これらのパイプ１０，２０を圧着させることのみで確保しているが、本発明はこれに限定されず、例えば第２テーパ部２１ｂの先端近傍（段差となった部分）に、シール部材を設けてもよい。これによれば、更なるシール性の向上を図ることができる。ただし、本発明は、シール部材を設けなくてもシール性が確保されるメリットを有するので、例えばラバー状のシール部材を設けるのが好ましくない環境（排気熱によって高温となる排気管の連結構造など）において大きな効果を奏することとなる。
【００３０】
なお、本実施形態では、第１ブラケット３１のテーパ円筒部３１ａを、外周面および内周面がともにテーパ面となるように形成したが、本発明はこれに限定されず、少なくとも外周面がテーパ面となっていれば、例えば内周面は軸方向を中心とした円筒面状に形成されていてもよい。また、これとは逆に、第２ブラケット３２のテーパ円筒部３２ａは、少なくとも内周面がテーパ面となっていれば、例えば外周面は軸方向を中心とした円筒面状に形成されていてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本実施形態に係るパイプの連結構造を示す分解斜視図である。
【図２】各パイプのフランジや留め具を詳細に示す分解断面図である。
【図３】各パイプを留め具で連結させた状態を示す断面図である。
【図４】第１パイプと第２パイプを突き合わせた状態を示す要部拡大断面図（ａ）と、第１パイプと第２パイプの各フランジに留め具を仮止めした状態を示す要部拡大断面図（ｂ）と、留め具を最後まで締め付けた状態を示す要部拡大断面図（ｃ）である。
【図５】従来のパイプの連結構造を示す断面図である。
【符号の説明】
【００３２】
１０    第１パイプ
１１    第１フランジ
１１ａ  第１屈曲部
１１ｂ  第１テーパ部（第１真直部）
２０    第２パイプ
２１    第２フランジ
２１ａ  第２屈曲部
２１ｂ  第２テーパ部（第２真直部）
３０    留め具
３１    第１ブラケット
３１ａ  テーパ円筒部
３１ｂ  取付フランジ
３１ｃ  延出部
３１ｄ  ボルト挿通孔
３１ｅ  Ｒ形状部
３１ｆ  剛性リブ
３２    第２ブラケット
３２ａ  テーパ円筒部
３２ｂ  取付フランジ
３２ｃ  延出部
３２ｄ  ボルト挿通孔
３３    ボルト
３４    ナット
【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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