(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一方の第１接続管体の接続端側に先端側テーパ部と後端側テーパ部とを介して本体部より大径の大径部が形成され、
前記先端側テーパ部はその軸方向長さを長くとることによりテーパ角が小さく形成される一方後端側テーパ部は先端側テーパ部よりはその軸方向長さを短くとることによりテーパ角が大きく形成され、
もう一方の第２接続管体の接続端側には、前記第１接続管体における先端側テーパ部外周面にほぼ沿って拡開するテーパ部が形成され、
該拡開テーパ部の先端には軸方向に形成された複数のスリットにより縮径が可能であって前記第１接続管体における大径部と後端側テーパ部と本体部にそれぞれ沿って当接可能に中途部が屈曲形成された分割部が延長形成され、
該分割部における後端側テーパ面に沿って当接する屈曲部分には予めテーパ部が形成され、
該テーパ部は前記第１接続管体における後端側テーパ部の軸方向長さの範囲内において大径部側へずれた位置に形成され、
前記分割部における第１接続管体の本体部に当接可能な部分をクランプ部材で第１接続管体における本体部の外周面に締め込み固定するように構成されていることを特徴とする差し込み継ぎ手。
【請求項２】
前記クランプ部材として本体部が平板状のＣクランプが用いられていることを特徴とする請求項１記載の差し込み継ぎ手。
【請求項３】
前記第１接続管体における先端側テーパ部の先端には、第２接続管体におけるテーパ部と隣接する本体部内周面に当接する先端側本体部が延設されていることを特徴とする請求項１または２に記載の差し込み継ぎ手。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、車両の排気管を連結する継ぎ手として、管体の一方を他方の開口部内に差し込んだ状態で接続する差し込み継ぎ手に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、排気管の管体相互を接続する差し込み継ぎ手構造としては、例えば、図４、または、図５に示すような構造が知られている。
【０００３】
前者は、図４に示すように、接続端側を拡開すると共に、該拡開部１０１の先端側に複数の軸方向スリット１０２を形成した第１の排気管１０３の拡開部１０１内に第２の排気管１０４の接続端側を嵌合させ、スリット１０２部分をＣクランプ１０５で締め付けて両排気管１０３、１０４を連結固定している。そして、前記両排気管１０３、１０４の嵌合部分相互間に予め形成された環状溝１０６内に、第１の排気管１０３側に開設された注入孔１０７からゲル状のシーリング材１０８を注入することにより、排気ガスの洩れを防止するようになっている。
【０００４】
また、後者は、図５に示すように、接続端側を拡開すると共に該拡開部２０１の先端側をラッパ状にフレア加工して広げたシール部２０２を形成した第１の排気管２０３の拡開部２０１内に、第２の排気管２０４を嵌合させ、第２の排気管２０４側には断面山形の突条シール部２０５が突出形成されていて、前記ラッパ状シール部２０２の環状テーパ面と山形突条シール部２０５における一方の環状テーパ面との間に環状パッキン２０６を介装させ、その外周に装着した断面山形のＣクランプ２０７で締め付けて両排気管２０３、２０４を連結固定すると同時に、両環状テーパ面間に環状パッキン２０６を挟持して締め付けることことにより、排気ガスの洩れを防止するようになっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来例の差し込み継ぎ手にあっては、以下に述べるような解決すべき課題があった。
【０００６】
即ち、図４に示す前者にあっては、ゲル状のシーリング材１０８を注入することにより、排気ガスの洩れを防止するものであり、その注入量が不足すると洩れを防止できなくなることから、多少多めに注入する必要があるが、その量の加減は微妙であり少しでも多過ぎると、注入孔１０７から注入されたゲル状のシーリング材１０８が排気管１０３内にはみ出すおそれがあり、このゲル状シーリング材のはみ出し分が排気管１０３内に残ることで、異音の発生原因になるという問題点があった。
【０００７】
さらに、前者にあっては、排気管の接続時にゲル状のシーリング１０８の注入作業を必要とするため、組み付け時における作業工程が煩雑化し、また、以後のサービス時においては、両排気管に固着したゲル状シーリング材１０８により分解を困難にすると共に、例え分解できたとしても、再び組み付けるにはゲル状のシーリング材１０８の再注入作業が必要になるため、サービス時における作業工程も煩雑化させることになるし、注入装置を各サービス工場にも備える必要がある等の問題点があった。
【０００８】
また、図５に示す後者にあっては、環状パッキン２０６が用いられているが、一般にパッキンはコストが高く、しかも排気管の継ぎ手に適用される場合にあっては、内側を高温の排気ガスが流通するため、耐熱耐久性にすぐれた特殊なパッキンを用いる必要があり、このため、コスト的に不利となる。
【０００９】
また、締め付け具として用いられる断面山形のＣクランプ２０７は、締め付け時に山形断面の角度を広げる方向の反力を受けるため、この広がりを阻止して締め付け力を発生させるためには、板圧を厚くしたり剛性の高い素材で形成する必要があり、コスト的に不利である。
【００１０】
また、Ｃクランプ２０７を断面山形のシール部外周に装着するためには開口部を大きく広げる必要があるが、Ｃクランプ２０７の断面形状が山形で保形力が強いため、無理に開こうとすると変形させるおそれがあり、このため、均一な締結ができなくなって洩れを発生させることになる。もっともこの問題は、Ｃクランプ２０７を２分割にすることにより解決可能であるが、組み付け作業を煩雑化させることになると共にコスト的にも不利になり、さらには、分割部分には締め代を確保する必要があるため、軸心方向への締め付け力が他の部分に比べると弱くなると共に、シール部分を直接締結する構造であることから、この分割部分が増えることは洩れ防止上不利である。
【００１１】
本発明の解決しようとする課題は、シール性の向上と、コストの低減と、組み付け作業性の向上と、異音発生の防止と、以後のサービス時における分解・組み付け作業の容易性とを併せて達成することができる差し込み継ぎ手を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため請求項１記載の発明では、一方の第１接続管体の接続端側に先端側テーパ部と後端側テーパ部とを介して本体部より大径の大径部が形成され、前記先端側テーパ部はその軸方向長さを長くとることによりテーパ角が小さく形成される一方後端側テーパ部は先端側テーパ部よりはその軸方向長さを短くとることによりテーパ角が大きく形成され、もう一方の第２接続管体の接続端側には、前記第１接続管体における先端側テーパ部外周面にほぼ沿って拡開するテーパ部が形成され、該拡開テーパ部の先端には軸方向に形成された複数のスリットにより縮径が可能であって前記第１接続管体における大径部と後端側テーパ部と本体部にそれぞれ沿って当接可能に中途部が屈曲形成された分割部が延長形成され、該分割部における後端側テーパ面に沿って当接する屈曲部分には予めテーパ部が形成され、該テーパ部は前記第１接続管体における後端側テーパ部の軸方向長さの範囲内において大径部側へずれた位置に形成され、前記分割部における第１接続管体の本体部に当接可能な部分をクランプ部材で第１接続管体における本体部の外周面に締め込み固定するように構成されている手段とした。
【００１３】
請求項２記載の発明では、請求項１において、前記クランプ部材として本体部が平板状のＣクランプが用いられている手段とした。
請求項３記載の発明では、請求項１または２において、前記第１接続管体における先端側テーパ部の先端には、第２接続管体におけるテーパ部と隣接する本体部内周面に当接する先端側本体部が延設されている手段とした。
【００１４】
【作用および効果】
請求項１記載の発明では、上述のように構成されるため、第１接続管体の接続端側を第２接続管体の接続端側に挿入させると、第２接続管体のテーパ部に第１接続管体の先端側テーパ部が当接した状態となる。そこで、第２接続管体における分割部の先端部分をクランプ部材で第１接続管体の本体部外周面方向に当接する方向に締め込んで行くと、まず、第１接続管体における分割部の中途部に屈曲形成されたテーパ部が第１接続管体における後端側テーパ部の中途部に当接するため、さらに締め込みを行うと、第２接続管体のテーパ部のテーパ内面が第１接続管体における後端側テーパ部のテーパ外面に沿って斜めに本体部方向へ移動させる力が作用し、その軸方向分力により、第１接続管体の先端側テーパ部が第２接続管体のテーパ部内面にさらに圧入され、これにより、両テーパ部が互いに強く圧接する方向に強い緊締力が作用することになる。
【００１５】
そして、前記先端側テーパ部およびテーパ部はその軸方向長さを長くとることにより広いシール面が得られると共に、テーパ角が小さく緩やかな傾斜面に形成されていることから、クランプ部材による本体部側の小さな締め付け力により、シール部においては半径方向の強い緊締力を発生させることができ、これにより、シール面の高い密着度が得られるため、高いシール性が得られる。また、シール面積が広いため、シール面の加工精度を高くすることなしに高いシール性が得られる。
【００１６】
従って、シール性が向上されると共に、パッキンやシーリング材を省略できるためコストを低減化できるようになる。なお、シール面積が広いため、振動に対するシール性維持効果に優れる。
また、上述のように、両接続管体の嵌合とクランプ部材による締め付け作業のみで組み付けを完了し、ゲル状のシーリング材の注入作業も必要としないため、組み付け作業性が向上されると共に、異音を発生させるおそれもない。
【００１７】
また、以後のサービス時における分解・組み付けも、クランプ部材による締め付けを解除するのみで容易に分解でき、また、再度の組み付けも容易であるため、以後のサービス時における分解・組み付け作業を簡略化できるようになる。
また、クランプ部材による締め付け部がシール部分とは軸方向にずれた位置にあるため、クランプ部材としては単にクランプ部において締付力を発揮し得るものであれば、軸心方向の締め付け力を周方向均等に発生させる必要もなく、クランプ部材の選択自由度が高く、従って、コスト的にも有利である。
【００１８】
請求項２記載の発明では、前記クランプ部材として本体部が平板状のＣクランプを用いることにより、クランプ部材の部品コストを低減化することができる。
【００１９】
請求項３記載の発明では、上述のように先端側本体部が延設されることにより、先端側テーパ部の先端側に第２接続管体の本体部と当接する支持部が形成されるため、外力に対しシール面のずれを抑制することができ、これにより、耐久性を向上できるようになる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
この発明の実施の形態の差し込み継ぎ手は、請求項１〜３記載の発明に対応する。
【００２１】
まず、構成を説明する。
図１は発明の実施の形態の差し込み継ぎ手におけるクランプ前の状態を示す半断面図、図２は同クランプ部材によりクランプされた状態を示す半断面図、図３は図２の III−III における断面図であり、これらの図において、１は第１接続管体、２は第２接続管体、３はクランプ部材を構成するＣクランプである。
【００２２】
前記第１接続管体１は、その本体部１０の接続端側に所定長さの本体部（先端側本体部）１１を残して先端側テーパ部１２と後端側テーパ部１３とを介して本体部１０、１１より大径の大径部１４が形成されている。
【００２３】
前記先端側テーパ部１２はその軸方向長さを本体部１０の半径ｒ程度に長くとることによりテーパ角α１が小さく（約１２°に）形成される一方、後端側テーパ部１３は先端側テーパ部１２よりはその軸方向長さを短くとることによりテーパ角α２が大きく（約４５°に）形成されている。
【００２４】
前記第２接続管体２は、少なくともその接続端側本体部２０が前記第１接続管体１の本体部１１を挿入可能な内径に形成されている。そして、この接続端側本体部２０の先端には、前記第１接続管体１における先端側テーパ部１２の外周面にほぼ沿って拡開するテーパ部２１が形成されている。
【００２５】
前記拡開テーパ部２１の先端には軸方向に形成された６本のスリット２２により縮径が可能であって前記第１接続管体１における大径部１４と後端側テーパ部１３と本体部１０にそれぞれ沿って当接可能に中途部が屈曲形成された分割部２３が拡開テーパ部２１の傾斜方向に沿って延長形成されている。
【００２６】
そして、前記分割部２３における後端側テーパ面１３に沿って当接する屈曲部分には予めテーパ部２４が形成され、該テーパ部２４は前記第１接続管体１における後端側テーパ部１３の軸方向長さの範囲内において大径部１４側へずれた位置に形成されている。
【００２７】
前記Ｃクランプ３は、分割部２３の先端部２３ａを第１接続管体１の本体部１０の外周面方向に締め込み固定するためのクランプ部材であり、図２、３に示すように、円弧状本体部３０が平板で形成され、その両端部に形成されたボルト・ナットによる締め付け部３１、３１には、補強用フランジ３２、３２が形成されている。
【００２８】
この発明の実施の形態の差し込み継ぎ手では、上述のように構成されるため、まず、第１接続管体１の接続端側を第２接続管体２の接続端側内に挿入させると、図１に示すように、第２接続管体２のテーパ部２１に第１接続管体１の先端側テーパ部１２が当接した状態となる。
【００２９】
そこで、前記分割部２３の先端部を第１接続管体１の本体部１０の外周面に対し、Ｃクランプ３で締め込んで行くと、分割部２３が次第に縮径され、まず、分割部２３の中途部に屈曲形成されたテーパ部２４が第１接続管体１における後端側テーパ部１３の中途部に当接するため、この位置からさらに締め込みを行うと、第２接続管体２のテーパ部２４のテーパ内面が第１接続管体における後端側テーパ部１３のテーパ外面に沿って斜めに本体部１０方向へ移動させる力が作用し、その軸方向分力により、第１接続管体１の先端側テーパ部１２が第２接続管体２のテーパ部２１内面にさらに圧入され、これにより、両テーパ部１２、２１が互いに強く圧接する方向に強い緊締力が作用することになる。
【００３０】
そして、前記先端側テーパ部１２およびテーパブ２４はその軸方向長さを長くとることによりこの部分に広いシール面のシール部Ｓが形成されると共に、テーパ角が小さく緩やかな傾斜面に形成されているため、Ｃクランプ３による本体部１０側の小さな締め付け力により、シール部Ｓにおいては半径方向の強い緊締力を発生させることができ、これにより、シール面の高い密着度が得られるため、高いシール性が得られるようになる。
【００３１】
また、シール部Ｓのシール面積が広いため、シール面の加工精度を高くすることなしに高いシール性が得られるようになる。
従って、シール性が向上されると共に、パッキンやシーリング材を省略できるためコストを低減化できるようになるという効果が得られる。なお、シール面積が広いため、振動に対するシール性維持効果にも優れる。
【００３２】
また、上述のように、両接続管体１、２の嵌合とＣクランプ３による締め付け作業のみで組み付けを完了し、ゲル状のシーリング材の注入作業も必要としないため、組み付け作業性が向上されると共に、異音を発生させるおそれもない。
【００３３】
また、以後のサービス時における分解・組み付けも、Ｃクランプ３による締め付けを解除するのみで容易に分解でき、また、再度の組み付けも容易であるため、以後のサービス時における分解・組み付け作業を簡略化できるようになる。
【００３４】
また、クランプ部材による締め付け部がシール部Ｓとは軸方向にずれた位置にあるため、クランプ部材としては単にクランプ部において締付力を発揮し得るものであれば、軸心方向の締め付け力を周方向均等に発生させる必要もなく、従って、この発明の実施の形態に示すような安価なＣクランプ３の利用が可能で、コスト的にも有利である。
【００３５】
また、第１接続管体１の先端本体部１１により、第２接続管体２の本体部２０の内面に当接する支持部が形成されるため、外力に対しシール面のずれを抑制することができ、これにより、耐久性を向上できるようになる。
【００３６】
以上本発明の実施の形態を説明してきたが、本発明は上述の発明の実施の形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっても、本発明に含まれる。
【００３７】
例えば、発明の実施の形態では、クランプ部材として円弧状本体部３０が平板で形成されたＣクランプを用いたが、その他に、Ｕボルトクランプ等公知のクランプ部材を利用することができる。
【００３８】
また、発明の実施の形態では、スリット２２を６個所に形成した例を示したが、その数は任意である。
【００３９】
また、発明の実施の形態では、大径部１４に平面部を形成したが、この平面部をなくし、先端側テーパ部１２と後端側テーパ部１３を隣接させた山形形状とすることもできる。
【００４０】
また、発明の実施の形態では、第１接続管体１の先端に本体部１１を延設したが、この本体部１１は省略することも可能である。
【００４１】
また、発明の実施の形態では、Ｃクランプ３を別体としたが、該Ｃクランプ３における円弧状本体部３０の中央部を第２接続管体２における分割部２３の１つに予めスポット溶接等により連結しておくことにより、組み付け作業性を向上させることが可能となる。
【００４２】
また、発明の実施の形態では、先端側テーパ部１２のテーパ角α１として約１２°の最適例を示したが、この角度は任意である。
また、後端側テーパ部１３のテーパ角α２として約４５°の最適例を示したが、この角度も任意である。
【図面の簡単な説明】
【図１】発明の実施の形態の差し込み継ぎ手におけるクランプ前の状態を示す半断面図である。
【図２】発明の実施の形態の差し込み継ぎ手におけるクランプ部材によりクランプされた状態を示す半断面図である。
【図３】図２の III−III 線における断面図である。
【図４】従来例の差し込み継ぎ手を示す半断面図である。
【図５】従来例の差し込み継ぎ手を示す半断面図である。
【符号の説明】
Ｃ  シール部
１  第１接続管体
２  第２接続管体
３  Ｃクランプ（クランプ部材）
１０  本体部
１１  本体部
１２  先端側テーパ部
１３  後端側テーパ部
１４  大径部
２０  本体部
２１  テーパ部
２２  スリット
２３  分割部
２３ａ  先端部
２４  テーパ部
３０  円弧状本体部
３１  締め付け部
３２  フランジ
【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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