(57)【要約】【課題】２本の排気管の接続部分をクランプで締め付けて保持する場合に、クランプの各部の変形を抑制して排気管を強く締め付けることができるようにし、両排気管の接続部分の気密性を確保する。【解決手段】排気管Ｂの外周面に沿って延びる帯状のクランプ本体部２の周方向両端部に、第１締め付け座３及び第２締め付け座４を設ける。これら締め付け座３、４にはボルト挿通孔を形成する。第１締め付け座３とクランプ本体部２とを２つの第１補強部５で繋ぎ、第２締め付け座４とクランプ本体部２とを２つの第２補強部６で繋ぐ。これにより、第１締め付け座３、第２締め付け座４及びクランプ本体部２の剛性を高める。第１締め付け座３と第２締め付け座４とをボルト７及びナット８で締結する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の排気系を構成する第１排気管の端部を第２排気管に挿入した状態でこれら排気管の接続部分を締め付けて保持するクランプであって、
上記第２排気管の外周面に沿って周方向に延びるように形成されたクランプ本体部と、
上記クランプ本体部の周方向一側及び他側から径方向外側へ突出する第１締め付け座及び第２締め付け座と、
上記第１締め付け座と第２締め付け座とを互いに接近させるように締結する締結部材と、
上記第１締め付け座と、上記クランプ本体部の周方向一側とを繋ぐように延びる第１補強部と、
上記第２締め付け座と、上記クランプ本体部の周方向他側とを繋ぐように延びる第２補強部とを備えていることを特徴とするクランプ。
【請求項２】
請求項１に記載のクランプにおいて、
第１補強部及び第２補強部のクランプ本体部側は、該クランプ本体部に沿って周方向に延びていることを特徴とするクランプ。
【請求項３】
請求項１または２に記載のクランプにおいて、
クランプ本体部を中心線方向に見て、周方向一端部と他端部とが重複していることを特徴とするクランプ。
【請求項４】
請求項３に記載のクランプにおいて、
クランプ本体部の周方向一端部には、第２排気管の外周面に沿うように該クランプ本体部の他端部へ向けて突出する一側突出部が形成され、
上記クランプ本体部の周方向他端部には、第２排気管の外周面に沿うように該クランプ本体部の一端部へ向けて突出する他側突出部が形成されていることを特徴とするクランプ。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか１つに記載のクランプにおいて、
クランプ本体部の内周面には、周方向に連続して延びる突条部が形成されていることを特徴とするクランプ。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか１つに記載のクランプにおいて、
第１締め付け座及び第２締め付け座には締結部材の挿通孔が形成され、
第１補強部が上記第１締め付け座の挿通孔を挟むように２つ設けられ、
第２補強部が上記第２締め付け座の挿通孔を挟むように２つ設けられていることを特徴とするクランプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば自動車の排気系を構成する排気管同士の接続部分を締め付けて保持する場合に用いられるクランプに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、例えば、自動車の排気管に遮熱用のインシュレータを固定する場合に、該インシュレータをクランプによって排気管に締め付けて保持することが行われている（例えば、特許文献１参照）。この特許文献１のクランプは、帯状の板材を成形してなるものであり、排気管の外周面に沿うように形成された略Ｃ字形のクランプ本体部と、このクランプ本体部の互いに向かい合う両端部から排気管の径方向外方へ突出するように折り曲げられた平板状の締め付け座とを備えている。これら締め付け座には、ボルト挿通孔が形成されている。これらボルト挿通孔に挿通したボルトにナットを螺合させて両締め付け座を締結することで、クランプ本体部をその両端部が互いに接近する方向に引っ張ってインシュレータに締め付け力を作用させ、該インシュレータを排気管に固定することができる。
【特許文献１】特開平８−１２８３２２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、例えば、自動車の排気系においては２本の排気管を接続する際、一方の排気管の端部を他方の排気管に挿入する構造を採ることで、フランジを設ける接続構造に比べて車体の狭い箇所での接続作業を容易にすることが行われている。この場合には、排気管の接続部分から排気が洩れないように気密性を確保するために、特許文献１のようなクランプを用いて両排気管の接続部分を締め付けて保持することが考えられる。
【０００４】
しかしながら、排気管はエンジンから直接的に伝わる振動に耐え得るようにインシュレータよりも高剛性に構成されているため、両排気管の接続部分の気密性を確保するには、インシュレータを排気管に固定する場合に比べて強い締め付け力が必要になる。特許文献１のクランプで強い締め付け力を得るためには、両締め付け座の締結力を高めてクランプ本体部を強く引っ張らなければならないが、締め付け座はクランプ本体部から折り曲げられた平板状のものなので変形し易く、さらに、クランプ本体部も帯状の板材からなるものなのでその端部近傍が変形し易い。このため、両排気管の接続部分を強く締め付けることができない。加えて、そのようにクランプ本体部や締め付け座が変形すると、クランプ本体部の端部近傍が排気管の外周面から離れてしまうようになり、このクランプ本体部が離れた部分からは排気が洩れ易くなる。つまり、特許文献１のクランプで排気管の接続部分を締め付けるようにした場合には、接続部分の気密性を確保できない虞れがある。
【０００５】
本発明は斯かる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、２本の排気管の接続部分を締め付けて保持する場合に、クランプ本体部や締め付け座の変形を抑制して、クランプ本体部を排気管の外周面に密着させた状態で該排気管を強く締め付けることができるようにして、両排気管の接続部分の気密性を確保することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明では、締め付け座とクランプ本体部とを繋ぐように延びる補強部を設けるようにした。
【０００７】
具体的には、請求項１の発明では、内燃機関の排気系を構成する第１排気管の端部を第２排気管に挿入した状態でこれら排気管の接続部分を締め付けて保持するクランプであって、上記第２排気管の外周面に沿って周方向に延びるように形成されたクランプ本体部と、上記クランプ本体部の周方向一側及び他側から径方向外側へ突出する第１締め付け座及び第２締め付け座と、上記第１締め付け座と第２締め付け座とを互いに接近させるように締結する締結部材と、上記第１締め付け座と、上記クランプ本体部の周方向一側とを繋ぐように延びる第１補強部と、上記第２締め付け座と、上記クランプ本体部の周方向他側とを繋ぐように延びる第２補強部とを備えている構成とする。
【０００８】
この構成によれば、第１補強部により第１締め付け座及びクランプ本体部の周方向一側の剛性が向上するとともに、第２補強部により第２締め付け座及びクランプ本体部の周方向他側の剛性が向上する。これにより、締結部材を強く締め付けて第１締め付け座及び第２締め付け座の締結力を高めた場合に、これら締め付け座及びクランプ本体部の変形が抑制される。
【０００９】
請求項２の発明では、請求項１の発明において、第１補強部及び第２補強部のクランプ本体部側は、該クランプ本体部に沿って周方向に延びている構成とする。
【００１０】
この構成によれば、クランプ本体部の周方向一側及び他側の広い範囲の剛性を高めることが可能になる。
【００１１】
請求項３の発明では、請求項１または２の発明において、クランプ本体部を中心線方向に見て、周方向一端部と他端部とが重複している構成とする。
【００１２】
請求項４の発明では、請求項３の発明において、クランプ本体部の周方向一端部には、第２排気管の外周面に沿うように該クランプ本体部の他端部へ向けて突出する一側突出部が形成され、上記クランプ本体部の周方向他端部には、第２排気管の外周面に沿うように該クランプ本体部の一端部へ向けて突出する他側突出部が形成されている構成とする。
【００１３】
上記請求項３、４の構成によれば、排気管の周方向全体にクランプ本体部による締め付け力を作用させることが可能になる。
【００１４】
請求項５の発明では、請求項１から４のいずれか１つの発明において、クランプ本体部の内周面には、周方向に連続して延びる突条部が形成されている構成とする。
【００１５】
この構成によれば、第１締め付け座と第２締め付け座とを締結すると、クランプ本体部の突条部が第２排気管の外周面に押し付けられて食い込むようになる。これにより、第２排気管の内周面が全周に亘って第１排気管の外周面に強く密着するようになる。
【００１６】
請求項６の発明では、請求項１から５のいずれか１つの発明において、第１締め付け座及び第２締め付け座には締結部材の挿通孔が形成され、第１補強部が上記第１締め付け座の挿通孔を挟むように２つ設けられ、第２補強部が上記第２締め付け座の挿通孔を挟むように２つ設けられている構成とする。
【００１７】
この構成によれば、第１締め付け座と第２締め付け座とを締結して該締め付け座の挿通孔周りに締結力が作用した際、これら第１締め付け座及び第２締め付け座の挿通孔を挟む両側が第１補強部及び第２補強部によってクランプ本体部に繋がっているので、両締め付け座の変形を効果的に抑制することが可能になる。
【発明の効果】
【００１８】
請求項１の発明によれば、第１締め付け座とクランプ本体部とを第１補強部で繋ぎ、第２締め付け座とクランプ本体部とを第２補強部で繋ぐようにしたので、締結部材を強く締め付けた場合に、両締め付け座及びクランプ本体部の変形を抑制することができる。これにより、クランプ本体部を排気管の外周面に密着させた状態で該排気管を強く締め付けることができ、両排気管の接続部分の気密性を確保することができる。
【００１９】
請求項２の発明によれば、クランプ本体部の広い範囲の剛性を高めて変形を抑制できるので、両排気管の接続部分の気密性をより一層高めることができる。
【００２０】
請求項３、４の発明によれば、クランプ本体部を中心線方向に見たときに、該クランプ本体部の周方向両端部が互いに重複しているので、排気管の周方向全体に締め付け力を作用させることができ、両排気管の接続部分の気密性をより一層高めることができる。
【００２１】
請求項５の発明によれば、クランプ本体部の内周面に突条部を形成したので、第１締め付け座と第２締め付け座とを締結した際に、第２排気管の内周面を全周に亘って第１排気管の外周面に強く密着させることができ、第１排気管と第２排気管との接続部分の気密性をより一層高めることができる。
【００２２】
請求項６の発明によれば、第１補強部を第１締め付け座の挿通孔を挟むように２つ設け、第２補強部を第２締め付け座の挿通孔を挟むように２つ設けたので、両締め付け座の変形を効果的に抑制することができ、両排気管の接続部分の気密性をより一層高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。尚、以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものではない。
【００２４】
図１は、本発明の実施形態に係るクランプ１を示すものである。このクランプ１は、図２に示すように、自動車に搭載される内燃機関としてのエンジン（図示せず）の排気系を構成する第１排気管Ａと第２排気管Ｂとの接続部分を締め付けて保持するためのものである。上記第１排気管Ａの端部が第２排気管Ｂに挿入されて両排気管Ａ、Ｂが接続されるようになっている。これら排気管Ａ、Ｂは、鋼管で構成されている。
【００２５】
上記クランプ１は、第２排気管Ｂの外周面に沿って周方向に延びる帯状のクランプ本体部２と、該クランプ本体部２の周方向一端部及び他端部から径方向外方へ突出する第１締め付け座３及び第２締め付け座４と、該第１締め付け座３及びクランプ本体部２を繋ぐように延びる第１補強部５と、上記第２締め付け座４及びクランプ本体部２を繋ぐように延びる第２補強部６とを備えている。これらクランプ本体部２、第１締め付け座３、第２締め付け座４、第１補強部５及び第２補強部６は、１枚の板材で一体に成形されたものである。また、上記クランプ１は、第１締め付け座３と第２締め付け座４とを締結する締結部材としてのボルト７及びナット８を備えている。
【００２６】
上記クランプ本体部２の周方向一端部と他端部とは、図４に示すように向かい合っている。クランプ本体部２の周方向一端部には、第２排気管Ｂの外周面に沿うように該クランプ本体部２の周方向他端部へ向けて突出する一側突出部１０が、該クランプ本体部２の幅方向に間隔をあけて複数形成されている。これら一側突出部１０は、突出方向先端側へ行くほど幅方向の寸法が狭くなる略台形状に形成されている。これら一側突出部１０によりクランプ本体部２の周方向一端部は鋸刃形状となっている。一側突出部１０の厚さは、クランプ本体部２の他の部位の厚さと略同じに設定されている。
【００２７】
また、上記クランプ本体部２の他端部には、第２排気管Ｂの外周面に沿うように該クランプ本体部２の周方向一端部へ向けて突出する他側突出部１１が、該クランプ本体部２の幅方向に間隔をあけて複数形成されている。これら他側突出部１１は、隣り合う一側突出部１０の間に位置付けられている。クランプ本体部２の周方向他端部は、他側突出部１１によって上記一端部の鋸刃形状に噛み合うような鋸刃形状となっている。従って、クランプ本体部２を中心線方向に見ると、周方向両端部を構成する一側突出部１０と他側突出部１１とが重なった状態になっている。
【００２８】
このクランプ１で両排気管Ａ、Ｂの接続部分を締め付けて保持したときには、上記一側突出部１０は、クランプ本体部２の周方向他端部に接触しないようなっており、他側突出部１１は、クランプ本体部２の周方向一端部に接触しないようになっている。つまり、これら一側突出部１０と他側突出部１１との間には、隙間が設けられている。
【００２９】
上記クランプ本体部２の内周面には、図１、図３及び図４に示すように、該クランプ本体部２の幅方向略中央部に周方向に連続して延びる突条部１２が形成されている。この突条部１２の断面形状は円弧状をなしている。この突条部１２は、詳細は後述するがプレス成形されたものである。従って、クランプ本体部２の外周面には、上記突条部１２に対応して周方向に連続して延びる凹条部１３が形成されている。
【００３０】
上記第１締め付け座３及び第２締め付け座４は、クランプ本体部２と同じ肉厚の矩形板状に形成されている。この第１締め付け座３及び第２締め付け座４の略中央部には、図１に示すように、上記ボルト７が挿通する第１ボルト挿通孔１４及び第２ボルト挿通孔１５がそれぞれ形成されている。
【００３１】
上記第１補強部５は、図２及び図３に示すように、第１ボルト挿通孔１４をクランプ本体部２の幅方向両側から挟むように一対設けられている。各第１補強部５は、クランプ本体部２から径方向に立ち上がって周方向に延びるリブ形状をなしている。第１補強部５における第１締め付け座３側の縁部の寸法は、第１締め付け座３の突出方向の寸法と略同じに設定されている。第１補強部５のクランプ本体部２側は、該クランプ本体部２の中心線を挟んで第１締め付け座３と反対側に達するまで広い範囲に亘って延びている。第１補強部５の高さ寸法は、第１締め付け座３側が最も長く、その反対側へ行くほど徐々に短くなっている。尚、第２補強部６も第１補強部５と同様に構成されている。
【００３２】
次に、上記のように構成されたクランプ１を製造する場合について説明する。まず、図５に示すように、平板状の素材を打ち抜いてクランプ本体部構成部２ａ、第１締め付け座構成部３ａ、第２締め付け座構成部４ａ（図１０に示す）、第１補強部構成部５ａ及び第２補強部構成部６ａ（図１０に示す）が一体の板材Ｃを得る。この素材としては、例えばステンレス鋼を挙げることができる。上記第１締め付け座構成部３ａは一方の第１補強部構成部５ａと一体化しており、第２締め付け座構成部４ａは一方の第２補強部構成部６ａと一体化している。また、このときに一側突出部１０及び他側突出部１１も成形しておく。
【００３３】
次いで、図６に示すように、第１締め付け座構成部３ａ及び第２締め付け座構成部４ａに第１ボルト挿通孔１４及び第２ボルト挿通孔（この図には示さず）をピアス加工で形成する。その後、図７に示すように、プレス加工で、第１締め付け座構成部３ａを一方の第１補強部構成部５ａに対し略垂直となるように折り曲げるとともに、第２締め付け座構成部４ａも同様に折り曲げる。このとき、図８に示すように、クランプ本体部構成部２ａの長手方向両側をクランプ本体部２の形状に対応する円弧を形成するように湾曲させるとともに、クランプ本体部構成部２ａの長手方向中央部を両側とは反対側に湾曲させておく。また、図示しないが、クランプ本体部構成部２ａに突条部を形成しておく。
【００３４】
上記第１締め付け座構成部３ａ及び第２締め付け座構成部４ａを折り曲げた後、図９に示すように、一方の第１補強部構成部５ａをクランプ本体部構成部２ａに対し略垂直となるように折り曲げるとともに、一方の第２補強部構成部６ａを同様に折り曲げる。これにより、第１締め付け座構成部３ａ及び第２締め付け座構成部４ａの縁部がクランプ本体部構成部２ａに接触した状態になる。
【００３５】
しかる後、他方の第１補強部構成部５ａをクランプ本体部構成部２ａに対し略垂直となるように折り曲げるとともに、他方の第２補強部構成部６ａを同様に折り曲げる。これにより、他方の第１補強部構成部５ａと第１締め付け座構成部３ａとが接触し、他方の第２補強部構成部６ａと第２締め付け座構成部４ａとが接触した状態になる。この状態で、第１締め付け座構成部３ａをクランプ本体部構成部２ａ及び他方の第１補強部構成部５ａに溶接し、第２締め付け座構成部４ａも同様に溶接する（溶接部分を符号Ｗで示す）。こうして図１０に示すような中間成形品が得られる。その後、クランプ本体部構成部２ａを同図に矢印Ｘで示すように曲げて略円形にする。このようにして得られたクランプ１は、図１１に示すように、第１締め付け座３と第２締め付け座４とが離れており、クランプ本体部２の内径が第２排気管Ｂの外径よりも大きくなっている。
【００３６】
上記クランプ１を用いて第１排気管Ａと第２排気管Ｂとの接続部分を締め付けて保持する場合について説明すると、まず、クランプ本体部２を両排気管Ａ、Ｂの接続部分に位置付ける。そして、ボルト７を第２締め付け座４側から第２ボルト挿通孔１５及び第１ボルト挿通孔１４に挿通し、第１締め付け座３側に配置したナット８に螺合させる。このボルト７をナット８に螺合させていくと、第１締め付け座３と第２締め付け座４とが接近していき、クランプ本体部２の内径が小さくなり、やがて、クランプ本体部２の内周面が第２排気管Ｂの外周面に接触する。
【００３７】
上記ボルト７をさらに強く締め付けていくと、クランプ本体部２には引っ張り力が作用し、第１締め付け座３及び第２締め付け座４には、締結方向への曲げ力が作用する。このとき、第１締め付け座３が第１補強部５によってクランプ本体部２の周方向一側と繋がっているとともに、第２締め付け座４が第２補強部６によってクランプ本体部２の周方向他側と繋がっているので、クランプ本体部２の周方向一側及び他側の剛性と、第１締め付け座３及び第２締め付け座４の剛性とは共に高く確保されている。これにより、締め付け座３、４及びクランプ本体部２の変形が抑制される。
【００３８】
また、ボルト７を締め付けていくと、クランプ本体部２の突条部１２が第２排気管Ｂの外周面に押し付けられて食い込むようになるので、第２排気管Ｂの内周面が全周に亘って第１排気管Ａの外周面に強く密着することになる。
【００３９】
したがって、この実施形態に係るクランプ１によれば、第１締め付け座３とクランプ本体部２とを第１補強部５で繋ぎ、第２締め付け座４とクランプ本体部２とを第２補強部６で繋ぐようにしたので、両締め付け座３、４及びクランプ本体部２の変形を抑制することができる。これにより、クランプ本体部２を第２排気管Ｂの外周面に密着させた状態で該排気管Ｂを強く締め付けることができ、両排気管Ａ、Ｂの接続部分の気密性を確保することができる。
【００４０】
また、第１補強部５及び第２補強部６がクランプ本体部２の周方向に延びているので、クランプ本体部２の周方向一側及び他側の広い範囲の剛性を高めて変形を抑制でき、両排気管Ａ、Ｂの接続部分の気密性をより一層高めることができる。
【００４１】
また、クランプ本体部２の一側突出部１０と他側突出部１１とが中心線方向に見て重複しているので、第２排気管Ｂの周方向全体にクランプ本体部２による締め付け力を作用させることができる。
【００４２】
また、第１締め付け座３と第２締め付け座４とを締結すると、クランプ本体部２の突条部１２によって第２排気管Ｂの内周面を全周に亘って第１排気管Ａの外周面に強く密着させることができる。また、第１補強部５を第１ボルト挿通孔１４を挟むように２つ設け、第２補強部６を第２ボルト挿通孔１５を挟むように２つ設けているので、第１締め付け座３及び第２締め付け座４の変形を効果的に抑制することができる。これらのことによっても、両排気管Ａ、Ｂの接続部分の気密性をより一層高めることができる。
【００４３】
尚、この実施形態では、クランプ１の製造時に、第１締め付け座構成部３ａを一方の第１補強部構成部５ａに一体に形成するようにしているが、これに限らず、例えば、図１２〜図１４に示すように、第１締め付け座構成部３ａを２つに分割した形状にして、各々を、一方の第１補強部構成部５ａ及び他方の第１補強部構成部５ａに一体に形成するようにしてもよい。この場合には、図１４に示すように、一方の第１補強部構成部５ａ及び他方の第１補強部構成部５ａをクランプ本体部構成部２ａに対し折り曲げた後に、第１締め付け座構成部３ａの突き合わせ部を溶接すればよい（溶接部分を符号Ｗで示す）。
【００４４】
また、この実施形態では、一側突出部１０及び他側突出部１１の形状を略台形状にしているが、これに限らず、例えば、正方形や長方形、半円形にしてもよい。また、一側突出部１０及び他側突出部１１の数は任意に設定することができる。
【００４５】
また、この実施形態では、第１締め付け座３、第２締め付け座４、第１補強部５、第２補強部６及びクランプ本体部２を一枚の板材Ｃから一体成形するようにしているが、これらは、互いに別の部材で成形した後、一体化するようにしてもよい。
【００４６】
また、締結部材はボルト７及びナット８に限られるものではなく、第１締め付け座３と第２締め付け座４とを締め付けることができるものであればよい。
【００４７】
また、本発明は、自動車の排気管Ａ、Ｂを接続する場合以外にも、例えば船舶の排気管を接続する場合に用いることもできる。
【産業上の利用可能性】
【００４８】
以上説明したように、本発明に係るクランプは、例えば、自動車に搭載されたエンジンの排気管の接続部分を締め付けて保持する場合に適している。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明の実施形態に係るクランプの使用状態における側面図である。
【図２】クランプの使用状態を説明する斜視図である。
【図３】クランプの平面図である。
【図４】クランプを締め付け座の先端側から見た図である。
【図５】クランプの製造要領を説明する図であり、素材から打ち抜いた板材を示す斜視図である。
【図６】板材にボルト挿通孔を形成した状態を示す図５相当図である。
【図７】締め付け座構成部を折り曲げた状態を示す図５相当図である。
【図８】図７のＡ−Ａ線における断面図である。
【図９】補強部構成部を折り曲げた状態を示す図５相当図である。
【図１０】中間成形品をクランプの最終形状にする工程を説明する図である。
【図１１】最終形状のクランプの図１相当図である。
【図１２】クランプの別の製造要領を示す図５相当図である。
【図１３】クランプの別の製造要領を示す図７相当図である。
【図１４】クランプの別の製造要領を示す図９相当図である。
【符号の説明】
【００５０】
１            クランプ
２            クランプ本体部
３            第１締め付け座
４            第２締め付け座
５            第１補強部
６            第２補強部
７            ボルト
８            ナット
１０          一側突出部
１１          他側突出部
１２          突条部
１３          凹条部
１４          第１ボルト挿通孔
１５          第２ボルト挿通孔
Ａ            第１排気管
Ｂ            第２排気管
【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】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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