JPH0861574A - パイプの継手構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 強度上のバラツキ発生を防止すると共にコス
トダウンを図ることができるパイプの継手構造を提供す
ることを目的とする。 【構成】 パイプの継手構造１はエキゾーストマニホル
ド２にパイプ４を接続するための構造であり、スペーサ
３、パイプ４及びフランジ５により構成される。スペー
サ３は焼結材からなり、略円錐台状の筒体３１に成形さ
れ、筒体３１の大径側の端面には外方向に延出されたツ
バ部３２が設けられている。パイプ４はその端部にスペ
ーサ３を挿入可能な被挿入部４１が設けられている。フ
ランジ５はツバ状のフランジ本体５１と中央に設けた円
筒突起５６とから構成され、円筒突起５６の内周面のう
ちフランジ本体５１側には、パイプ４の被挿入部４１の
外周面と略一致する押圧面５８が形成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、パイプ取付面にパイプ
を取り付けるためのパイプの継手構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、パイプをエキゾーストマニホルド
に接続する場合、例えば図６に示すように、パイプ２０
４の端部にフランジ２０５を溶接した後、ガスケット２
３２を介してパイプ取付面であるエキゾーストマニホル
ド２の端面２１に図示しないボルトにより圧接して結合
する継手構造２０１が知られていた。このフランジ２０
５及びエキゾーストマニホルド２の端面２１にはそれぞ
れ円形溝２５１，２２が設けられており、この円形溝２
５１，２２にガスケット２３２を嵌め込み、圧接して結
合していた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図６に
示した継手構造の場合、パイプ２０４の端部にフランジ
２０５を溶接する構造のため、溶接の質が強度に影響を
与え、強度上のバラツキが発生しやすいという欠点があ
った。具体的には、溶接時の熱によりパイプ２０４の強
度が低下し強度上のバラツキが発生したり、フランジ２
０５とパイプ２０４の剛性のアンバランスにより図６に
て矢印Ｐで示した箇所に応力が集中して亀裂が発生した
りするという問題が生じた。

【０００４】また、パイプ２０４とフランジ２０５の溶
接工程が必要となるため、コストが嵩む原因となってい
た。本発明は上記課題に鑑みなされたものであり、強度
上のバラツキ発生を防止すると共にコストダウンを図る
ことができるパイプの継手構造を提供することを目的と
する。

【０００５】

【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記載のパイプの継手構造は、パイプ取付面
と、略円錐台状の筒体に成形され、該筒体の大径側の端
面が前記パイプ取付面に当接されるスペーサと、前記ス
ペーサの外周面と略一致する形状に形成された被挿入部
を端部に備えたパイプと、前記パイプの前記被挿入部に
外嵌され、前記スペーサを前記パイプの前記被挿入部に
挿入した状態にて前記パイプ取付面に圧接されることに
より前記パイプの前記被挿入部を外周側から押圧するフ
ランジと、を備えたことを特徴とする。

【０００６】請求項２記載の発明は、請求項１記載のパ
イプの継手構造であって、前記スペーサの略円錐台状の
筒体の外周面は、外方向に膨出した曲面により形成され
たことを特徴とする。請求項３記載の発明は、請求項１
又は２記載のパイプの継手構造であって、前記スペーサ
は焼結材により形成されたことを特徴とする。

【０００７】

【作用及び発明の効果】請求項１記載のパイプの継手構
造では、スペーサをパイプの被挿入部に挿入してスペー
サの外周面とパイプの被挿入部の内周面とを略一致さ
せ、パイプの被挿入部にフランジを外嵌する。そして、
スペーサの筒体の大径側の端面をパイプ取付面に当接さ
せ、この状態でフランジをパイプ取付面に圧接する。圧
接は、例えばボルト等の締結具を締結することにより行
うことができる。

【０００８】圧接により、フランジはパイプの被挿入部
を外周側から押圧する。このとき、パイプの被挿入部は
筒体と略一致した形状即ち略円錐台状であるため、パイ
プ取付面と当接しているスペーサの端面はパイプ取付面
に向かって押圧されてシールされると共に、パイプの被
挿入部の内周側はスペーサに向かって押圧されてシール
される。

【０００９】かかるパイプの継手構造では、パイプ、ス
ペーサ及びフランジはすべて独立した状態で組付を行う
ものであり、溶接は不要である。従って、従来問題とな
っていた溶接による強度上のバラツキを回避できる共
に、溶接工程に必要であったコストを低減することがで
きる。尚、パイプ取付面はスペーサと当接する部分にガ
スケットを装着していてもよい。

【００１０】請求項２記載のパイプの継手構造では、ス
ペーサの外周面を曲面としたため、組付時にパイプがス
ペーサに対して左右又は上下に振られたとしても、パイ
プの被挿入部の内周面とスペーサの外周面とは略一致す
る。このため、組付が容易となり、作業性が向上すると
いう効果を奏する。

【００１１】請求項３記載のパイプの継手構造では、ス
ペーサを焼結材により形成したため、加工法が容易で製
造コストが安価となり、また耐熱性、精度面で優れると
いう効果を奏する。尚、スペーサの材料としては、他に
セラミックや鍛造品を用いることもできるが、上記効果
を考慮すれば焼結材が好ましい。

【００１２】

【実施例】以下に本発明の好適な実施例について図面に
基づいて説明する。図１は第１実施例の断面図、図２は
スペーサの断面図である。また、図３はフランジの説明
図であり、図３（ａ）は正面図、図３（ｂ）はＡ−Ａ断
面図である。

【００１３】図１に示す第１実施例のパイプの継手構造
１はエキゾーストマニホルド２にパイプ４を接続するた
めの構造であり、スペーサ３、パイプ４及びフランジ５
により構成される。エキゾーストマニホルド２は通常使
用されているものであり、端面２１には円形溝２２が設
けられている。このエキゾーストマニホルド２の端面２
１には、後述のフランジ５の有するボルト挿通孔と対向
する位置にボルト挿通孔２３が設けられている。このエ
キゾーストマニホルド２の端面２１が本発明のパイプ取
付面に相当する。

【００１４】スペーサ３は焼結材からなり、図２に示す
ように、略円錐台状の筒体３１に成形され、筒体３１の
大径側の端面には外方向に延出されたツバ部３２が設け
られている。このスペーサ３の筒体３１の外周面は、外
方向に膨出した曲面形状に形成されている。

【００１５】尚、焼結材の成分は鉄、銅、炭素であり、
そのうち鉄を主成分とする。パイプ４は、その端部にス
ペーサ３を挿入可能な被挿入部４１が設けられている。
被挿入部４１は、スペーサ３の筒体の外周面と略一致す
るように、パイプ４の端面４ａに向かって徐々に拡径す
る形状に形成されている。スペーサ３の筒体３１は曲面
形状であるため、パイプ４の被挿入部４１も同様の曲面
形状に形成されている。

【００１６】フランジ５は、図３に示すように、ツバ状
のフランジ本体５１と中央に設けた円筒突起５６とから
構成される。ツバ状のフランジ本体５１は、その正面形
状が略三角形であり、その各頂点付近にはボルト挿通孔
５３が穿設されている。フランジ本体５１の周縁には強
度面で補強するための折り返し部５２が設けられてい
る。

【００１７】円筒突起５６は、フランジ本体５１の中央
に設けられた円孔５７の周部分を延出した形状に形成さ
れている。この円筒突起５６の内周面のうちフランジ本
体５１側には、パイプ４の被挿入部４１の外周面と略一
致する押圧面５８が形成されている。パイプ４の被挿入
部４１は曲面形状であるため、押圧面５８も同様の曲面
形状に形成されている。

【００１８】次に、第１実施例の作用について説明す
る。スペーサ３を筒体３１の小径側からパイプ４の被挿
入部４１に挿入し、スペーサ３の筒体３１の外周面とパ
イプ４の被挿入部４１の内周面とを略一致させる。ま
た、パイプ４の被挿入部４１にフランジ５を外嵌する。

【００１９】そして、スペーサ３の筒体３１のツバ部３
２をエキゾーストマニホルド２の端面２１に設けた円形
溝２２に嵌め込み、この状態でフランジ５に設けたボル
ト挿通孔５３とエキゾーストマニホルド２に設けたボル
ト挿通孔２３に図示しないボルトを通し、締結する。

【００２０】ボルトを締結すると、フランジ５の円筒突
起５６に設けた押圧面５８はパイプ４の被挿入部４１を
外周側から押圧する。このとき、パイプ４の被挿入部４
１はスペーサ３の筒体３１とほぼ同様の略円錐台状であ
るため、フランジ５の押圧によりスペーサ３のツバ部３
２はエキゾーストマニホルド２の端面２１に向かって押
圧されてシールされると共に、パイプ４の被挿入部４１
の内周側はスペーサ３に向かって押圧されてシールされ
る。

【００２１】このようにして、高いシール性をもってエ
キゾーストマニホルド２にパイプ４を接続することがで
きる。以上の第１実施例によれば、以下の効果が得られ
る。 パイプの継手構造１では、パイプ４、スペーサ３及び
フランジ５は互いに溶接等することなくすべて独立した
状態で組付を行うものである。従って、従来問題となっ
ていた溶接による強度上のバラツキを回避できる共に、
溶接工程に必要であったコストを低減することができ
る。 スペーサ３の外周面を曲面としたため、組付時にパイ
プ４がスペーサ３に対して左右又は上下に振られたとし
ても、パイプ４の被挿入部４１の内周面とスペーサ３の
筒体３１の外周面とは略一致する。このため、組付が容
易となり作業性が向上するという効果を奏する。 スペーサ３を焼結材により形成したため、加工法が容
易で製造コストが安価となり、また耐熱性、精度面で優
れるという効果を奏する。尚、スペーサ３の材料として
は、他にセラミックや鍛造品を用いることもできるが、
上記効果を考慮すれば焼結材が好ましい。 本実施例によれば、図６に示した継手構造２０１に比
べて寿命が約１０倍になるという顕著な効果が得られ
た。

【００２２】次に第２実施例について図４に基づいて説
明する。図４は第２実施例の断面図である。第２実施例
のパイプの継手構造１０１ではスペーサ１０３の筒体１
３１の外周面がテーパ面であること、それに伴ってパイ
プ１０４の被挿入部１４１及びフランジ１０５の押圧面
１５８もテーパ面であることを除き、第１実施例の構成
と同様である。従って、同様の構成要素については同付
号を付し、説明を省略する。

【００２３】この第２実施例は、第１実施例と同様の作
用を奏する。第２実施例の効果は、第１実施例の効果
を除き第１実施例と同様の効果を得ることができる。第
２実施例では組付時にパイプ１０４がスペーサ１０３に
対して左右又は上下に振られてパイプ１０４の被挿入部
１４１の内周面とスペーサ１０３の筒体１３１の外周面
とが略一致しなかった場合、そのままの状態でフランジ
１０５を圧接すると、こじり等が発生してシール性が低
下するおそれがある。但し、二つの面を略一致させた状
態でフランジ１０５を圧接すれば、第１実施例と同様の
シール性を得ることができる。

【００２４】尚、例えば図５に示すように、エキゾース
トマニホルド２の端面２１に切削加工を施すことにより
円筒突起２４を形成することも考えられる。しかしなが
ら、既存のエキゾーストマニホルド２の端面２１の形状
は図１や図６に示すタイプであるため、図５に示すパイ
プの継手構造を採用しようとすればいちいち切削して円
筒突起２４を施さなければならない。このことは一般的
な既存のパイプ取付面についても同様である。従って、
既存のパイプ取付面に対する汎用性に欠けるという欠点
がある。また切削工程を施す場合にはコストが嵩むとい
う欠点がある。

【００２５】これに対して、上記第１、第２実施例のパ
イプの継手構造はこれらの欠点を有さず、汎用性が高く
コストが嵩まない点で優れている。尚、本発明は上記実
施例に何ら限定されることなく、本発明の技術的範囲を
逸脱しない限り種々の態様で実施できることはいうまで
もない。

【００２６】例えば、第１実施例のスペーサ３のツバ部
３２を筒体３１から切り離し、筒体３１とツバ部３２
（ガスケットとしての役割を果たす）とを別部品として
もよい。但し、筒体３１とツバ部３２とを別部品とした
場合、一体成形した場合に比べて部品コストが嵩む。ま
た、筒体３１とツバ部３２との当接面が新たにシール面
となるため、シール性の点を考慮すれば一体成形した方
が好ましい。

【図面の簡単な説明】

【図１】 第１実施例の断面図である。

【図２】 スペーサの説明図である。

【図３】 フランジの説明図であり、図３（ａ）は正面
図、図３（ｂ）はＡ−Ａ断面図である。

【図４】 第２実施例の断面図である。

【図５】 他のパイプの継手構造の断面図である。

【図６】 従来のパイプの継手構造の断面図である。

【符号の説明】

１・・・継手構造、 ２・・・エキゾース
トマニホルド、３・・・スペーサ、 ４・
・・パイプ、５・・・フランジ、 ２１・
・・端面、３１・・・筒体、 ３２・・
・ツバ部、４１・・・被挿入部、 ５１・・
・フランジ本体、５６・・・円筒突起、 ５
８・・・押圧面、

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｆ１６Ｌ 23/028

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 パイプ取付面と、 略円錐台状の筒体に成形され、該筒体の大径側の端面が
   前記パイプ取付面に当接されるスペーサと、 前記スペーサの外周面と略一致する形状に形成された被
   挿入部を端部に備えたパイプと、 前記パイプの前記被挿入部に外嵌され、前記スペーサを
   前記パイプの前記被挿入部に挿入した状態にて前記パイ
   プ取付面に圧接されることにより前記パイプの前記被挿
   入部を外周側から押圧するフランジと、 を備えたことを特徴とするパイプの継手構造。
2. 【請求項２】 前記スペーサの略円錐台状の筒体の外周
   面は、外方向に膨出した曲面により形成されたことを特
   徴とする請求項１記載のパイプの継手構造。
3. 【請求項３】 前記スペーサは焼結材により形成された
   ことを特徴とする請求項１又は２記載のパイプの継手構
   造。