JP2012112317A

JP2012112317A - Connection structure for exhaust pipe

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Publication number: JP2012112317A
Application number: JP2010262329A
Authority: JP
Inventors: Seiji Kuroda; 政治黒田; Kenji Nakazawa; 健自中澤; Masayuki Yokoi; 政行横井; Shigeru Niwata; 茂庭田
Original assignee: Sango Co Ltd; Toyota Motor Corp
Current assignee: Sango Co Ltd; Toyota Motor Corp
Priority date: 2010-11-25
Filing date: 2010-11-25
Publication date: 2012-06-14

Abstract

【課題】生産性を向上させることができるとともに、クランプによりフランジの押しつける力を向上させて十分なシール性能を確保することができる排気管の接続構造を提供する。
【解決手段】第１の排気管と第２の排気管とをその継手部分で接続する排気管の接続構造は、第１の排気管のフランジ部と第２の排気管のフランジ部とを結合することにより、継手部分で外方に向けてテーパ角度θ_１で傾斜するテーパ面部４０が形成されるよう外方に突出する結合フランジ部４と、内方に開放されるとともに結合フランジ部４に嵌まるようテーパ角度θ_２をなすテーパ面５０ａが形成されたテーパ溝５０を有し、結合フランジ部４に外方から係合することにより結合フランジ部４を軸方向に締めつけ、第１の排気管および第２の排気管を接続するクランプ３と、を備え、テーパ角度θ_２がテーパ角度θ_１より小さくなるよう構成した。
【選択図】図４Provided is an exhaust pipe connection structure capable of improving productivity and improving a pressing force of a flange by a clamp to ensure a sufficient sealing performance.
An exhaust pipe connection structure in which a first exhaust pipe and a second exhaust pipe are connected by a joint portion of the first exhaust pipe and the second exhaust pipe. By doing so, the coupling flange portion 4 that protrudes outward so as to form a tapered surface portion 40 that is inclined outwardly at the taper angle θ ₁ at the joint portion, fits so has a tapered groove 50 tapered surface 50a is formed to a tapered angle theta _2, fastening the coupling flange 4 by engaging from outside in the axial direction to the coupling flange 4, the first exhaust And a clamp 3 for connecting the pipe and the second exhaust pipe, and the taper angle θ ₂ is configured to be smaller than the taper angle θ ₁ .
[Selection] Figure 4

Description

本発明は、排気管の接続構造に関し、特に内燃機関の排気系に設けられる排気管を接続する接続構造に関する。 The present invention relates to an exhaust pipe connection structure, and more particularly to a connection structure for connecting an exhaust pipe provided in an exhaust system of an internal combustion engine.

従来、車両の排気系に用いられている排気管の接続構造として、エンジン側パイプとマフラ側パイプの接合部分に各々のパイプに設けられたフランジの間にガスケットを挟みこんで、各フランジをボルトとナットで固定する排気管の接続構造がある。 Conventionally, as an exhaust pipe connection structure used in an exhaust system of a vehicle, a gasket is sandwiched between flanges provided on each pipe at a joint portion between an engine side pipe and a muffler side pipe, and each flange is bolted. And exhaust pipe connection structure fixed with nuts.

このような、従来の排気管の接続構造にあっては、フランジを各パイプに全周溶接する必要があることに加えて、ボルトナットによる締結方向が軸方向であるために、締結作業スペースを確保しにくいという問題がある。このような問題を解消する排気管の接続構造として、排気管の継手部分において接続する第１のパイプおよび第２のパイプの端部に山形に対向する形状のフレア部を形成し、当該フレア部間にシールリングを介在させ、当該フレア部を覆う形状でテーパ溝を有する円周方向に２分割されたクランプによりフレア部をシールリングとともに締めつけてなるものが知られている（例えば、特許文献１参照）。 In such a conventional exhaust pipe connection structure, in addition to the need to weld the flange to each pipe all around, the fastening direction by the bolt and nut is the axial direction. There is a problem that it is difficult to secure. As an exhaust pipe connection structure that solves such a problem, a flare portion having a shape opposed to a chevron is formed at the ends of the first pipe and the second pipe that are connected at the joint portion of the exhaust pipe, and the flare portion There is known a structure in which a flare portion is fastened together with a seal ring by a circumferentially divided clamp having a taper groove with a seal ring interposed therebetween (for example, Patent Document 1). reference).

また、このような従来の排気管の接続構造に加えて、構造をシンプルにしてパイプの加工性や組立性を良くするとともに、ガスケットを不要にした排気管の接続構造も知られている（例えば、特許文献２参照）。 In addition to such a conventional exhaust pipe connection structure, there is also known an exhaust pipe connection structure that simplifies the structure to improve the workability and assembly of the pipe and eliminates the need for a gasket (for example, , See Patent Document 2).

この特許文献２に開示された排気管の接続構造は、一方の排気管端部をテーパ形状に広げ、相手側の排気管をこれに合わせてテーパにして端部から途中までふくらみを設け、その先は逆テーパ構造にして、これら両排気管をテーパ角に合わせて当接させ当該テーパ各に合わせたクランプとクランプボルトにより、接続部を締めつけ、ガスケットを使用することなしにテーパ部で接続部をシール可能にしている。 In this exhaust pipe connection structure disclosed in Patent Document 2, one end of the exhaust pipe is expanded into a taper shape, and the other exhaust pipe is tapered in accordance with this to provide a bulge from the end to the middle. The tip is a reverse taper structure, and both exhaust pipes are brought into contact with each other according to the taper angle, and the connection part is tightened with a clamp and a clamp bolt adapted to each taper, and the connection part is connected at the taper part without using a gasket. Can be sealed.

特開平９−１８９３８７号公報JP-A-9-189387 実開平６−５８１１９号公報Japanese Utility Model Publication No. 6-58119

しかしながら、従来の排気管の接続構造は、生産性を高めるためプレス加工されたクランプを用いた場合に、特にクランプとフランジとの間で円周方向の各位置で接触点のばらつきが生じ、締結力が十分ではないという問題があった。すなわち、プレス加工されたクランプは、切削品に比較して剛性が低く、形状の精度も低いのでボルト締めつけにより当該クランプを締めつけた場合に、クランプによるフランジを押しつける力が排気管の円周方向の各位置で均等にならないという問題があった。このため、例えば過酷な条件に晒される排気管等が振動や各部品の経年劣化その他の要因によりその姿勢が変化した場合に、クランプによるフランジを押しつける力が十分でない部分から排気漏れが生じる可能性があった。 However, the conventional exhaust pipe connection structure, when using a press-clamped clamp to increase productivity, causes contact point variations at each position in the circumferential direction, especially between the clamp and the flange. There was a problem that power was not enough. In other words, the pressed clamp has lower rigidity and lower shape accuracy than the cut product, so when the clamp is tightened by bolt tightening, the force pressing the flange by the clamp is in the circumferential direction of the exhaust pipe. There was a problem that it was not uniform at each position. For this reason, for example, when an exhaust pipe exposed to harsh conditions changes its position due to vibration, aging of each part or other factors, exhaust leakage may occur from the part where the force pressing the flange by the clamp is not sufficient was there.

本発明は、上述のような従来の問題を解決するためになされたもので、生産性を向上させることができるとともに、クランプによりフランジの押しつける力を向上させて十分なシール性能を確保することができる排気管の接続構造を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the conventional problems as described above, and can improve productivity, and can improve the pressing force of the flange by the clamp to ensure sufficient sealing performance. An object of the present invention is to provide a connecting structure for an exhaust pipe.

本発明に係る排気管の接続構造は、上記目的達成のため、（１）前記第１の排気管と前記第２の排気管とをその継手部分で接続する排気管の接続構造において、前記第１の排気管の端部に形成された第１のフランジと前記第２の排気管の端部に形成された第２のフランジとを結合することにより、前記継手部分で外方に向けて第１のテーパ面が形成されるよう前記外方に突出する結合フランジ部と、内方に開放されるとともに前記結合フランジ部に嵌まる第２のテーパ面が形成され、前記結合フランジ部に外方から係合することにより、前記第１の排気管および前記第２の排気管を接続するクランプ部と、を備え、前記クランプ部に形成される第２のテーパ面をなす角度θ_２は、前記結合フランジ部に形成される第１のテーパ面をなす角度θ_１より小さくなるように構成されている。 In order to achieve the above object, the exhaust pipe connection structure according to the present invention includes: (1) the exhaust pipe connection structure in which the first exhaust pipe and the second exhaust pipe are connected by a joint portion; The first flange formed at the end of one exhaust pipe and the second flange formed at the end of the second exhaust pipe are coupled to each other so that the joint portion is directed outward. A coupling flange portion projecting outward so as to form a first tapered surface, and a second taper surface which is opened inward and fits into the coupling flange portion, and is formed outwardly on the coupling flange portion. And a clamp portion connecting the first exhaust pipe and the second exhaust pipe, and an angle θ ₂ forming a second tapered surface formed in the clamp portion is angle formed a first tapered surface formed on the coupling flange θ It is configured to be smaller.

この構成により、本発明に係る排気管の接続構造は、クランプ部に形成される第２のテーパ面をなす角度θ_２が、結合フランジ部に形成される第１のテーパ面をなす角度θ_１より小さくなっているので、プレス加工によって生成されたクランプ部を用いた場合であっても、排気管の円周方向の各位置で結合フランジ部とクランプ部との接触点のばらつきを抑制することができる。このため、クランプ部の押しつけ力を結合フランジ部の円周方向の各位置で均一にすることができる。しかも、クランプ部により結合フランジ部を軸方向に締めつける力を従来品と比較して増大させることができる。この結果、本発明に係る排気管の接続構造は、排気管の姿勢が変化した場合等に対しても十分に耐えることができ、シール性能を従来品に比較して十分に確保することができる。 With this configuration, in the exhaust pipe connection structure according to the present invention, the angle θ ₂ forming the second tapered surface formed in the clamp portion is the angle θ ₁ forming the first tapered surface formed in the coupling flange portion. Since it is smaller, even when using a clamp part generated by press working, it is possible to suppress variations in the contact point between the coupling flange part and the clamp part at each position in the circumferential direction of the exhaust pipe. Can do. For this reason, the pressing force of the clamp portion can be made uniform at each position in the circumferential direction of the coupling flange portion. In addition, the force for fastening the coupling flange portion in the axial direction by the clamp portion can be increased as compared with the conventional product. As a result, the exhaust pipe connection structure according to the present invention can sufficiently withstand the case where the attitude of the exhaust pipe changes, and can sufficiently ensure the sealing performance as compared with the conventional product. .

また、本発明に係る排気管の接続構造は、上記（１）に記載の排気管の接続構造において、（２）前記クランプ部は、前記外方に向けて延出させた突出片部と、前記クランプ部の締めつけ時に前記突出片部の近傍で前記結合フランジ部から離隔する離隔部とを有する構成である。 Further, the exhaust pipe connection structure according to the present invention is the exhaust pipe connection structure according to the above (1), in which (2) the clamp portion is a protruding piece portion extended outward. And a separation portion that is separated from the coupling flange portion in the vicinity of the protruding piece portion when the clamp portion is tightened.

この構成により、本発明に係る排気管の接続構造は、クランプ部がクランプ部の締めつけ時に突出片部の近傍で結合フランジ部から離隔する離隔部を有するので、クランプ部を締めつけた場合であっても、突出片部の近傍が結合フランジ部に局所的に接触することを防止することができる。すなわち、プレス加工により生成されたクランプ部を用いた場合、従来の切削加工や鍛造加工に比べてその剛性が低いことから、特に締めつけの荷重による応力が集中し易い突出片部の近傍が結合フランジ部側に変形することがある。この場合であっても、突出片部の近傍に結合フランジ部から離隔する離隔部を設けているので、突出片部の近傍が結合フランジ部に局所的に接触することを防止することができる。したがって、本発明に係る排気管の接続構造は、クランプ部を締めつけた際に、従来のように突出片部の近傍で特に結合フランジ部への押しつけ力が強くなるといった不具合を解消することができる。その結果、従来と比較してクランプ部の結合フランジ部に対する円周方向における押しつけ力を均一化することができる。 With this configuration, the connection structure of the exhaust pipe according to the present invention is a case where the clamp portion has a separation portion that is separated from the coupling flange portion in the vicinity of the protruding piece portion when the clamp portion is tightened. In addition, it is possible to prevent the vicinity of the protruding piece portion from locally contacting the coupling flange portion. That is, when the clamp part generated by press working is used, its rigidity is lower than conventional cutting and forging processes. It may be deformed to the part side. Even in this case, since the separation portion that is separated from the coupling flange portion is provided in the vicinity of the protruding piece portion, it is possible to prevent the vicinity of the protruding piece portion from locally contacting the coupling flange portion. Therefore, the exhaust pipe connection structure according to the present invention can solve the problem that, when the clamp portion is tightened, the pressing force on the coupling flange portion is particularly strong in the vicinity of the protruding piece portion as in the prior art. . As a result, the pressing force in the circumferential direction against the coupling flange portion of the clamp portion can be made uniform as compared with the conventional case.

また、本発明に係る排気管の接続構造は、上記（１）または（２）に記載の排気管の接続構造において、（３）前記クランプ部は、前記第２のテーパ面が形成されたテーパ溝を有し、前記結合フランジ部は、前記クランプ部の締めつけ時に、前記テーパ溝の底部との間に所定の隙間が形成されるよう成形された外周縁部を有する構成である。 Further, the exhaust pipe connection structure according to the present invention is the exhaust pipe connection structure according to the above (1) or (2). (3) The clamp portion is a taper in which the second tapered surface is formed. The coupling flange portion has an outer peripheral edge portion formed so as to form a predetermined gap with the bottom portion of the tapered groove when the clamp portion is tightened.

この構成により、本発明に係る排気管の接続構造は、結合フランジ部がクランプ部の締めつけ時にテーパ溝の底部との間に所定の隙間が形成されるよう成形された外周縁部を有するので、クランプ部が結合フランジ部を締めつける際にテーパ溝の底部が結合フランジ部に当接してしまうことを防止することができる。したがって、クランプ部が結合フランジ部を締めつける力を確保することができる。 With this configuration, the exhaust pipe connection structure according to the present invention has an outer peripheral edge portion formed so that a predetermined gap is formed between the coupling flange portion and the bottom portion of the tapered groove when the clamp portion is tightened. When the clamp portion tightens the coupling flange portion, it is possible to prevent the bottom portion of the tapered groove from coming into contact with the coupling flange portion. Therefore, it is possible to ensure the force with which the clamp portion tightens the coupling flange portion.

また、本発明に係る排気管の接続構造は、上記（１）ないし（３）に記載の排気管の接続構造において、（４）前記クランプ部は、両端部に補強用フランジが形成されている構成を有する。 Further, the exhaust pipe connection structure according to the present invention is the exhaust pipe connection structure according to the above (1) to (3). (4) The clamp portion has reinforcing flanges formed at both ends. It has a configuration.

この構成により、本発明に係る排気管の接続構造は、クランプ部の両端部に補強用フランジが形成されているので、クランプ部の剛性を向上させることができる。このため、本発明に係る排気管の接続構造は、クランプ部の変形を抑制することができ、シール性能を向上させて排気漏れを防止することができる。 With this configuration, in the exhaust pipe connection structure according to the present invention, the reinforcing flanges are formed at both ends of the clamp portion, so that the rigidity of the clamp portion can be improved. For this reason, the exhaust pipe connection structure according to the present invention can suppress the deformation of the clamp portion, improve the sealing performance, and prevent the exhaust leakage.

また、本発明に係る排気管の接続構造は、上記（２）ないし（４）に記載の排気管の接続構造において、（５）前記クランプ部は、前記突出片部に軸方向と直交する直交方向に前記クランプ部を締めつけることにより前記結合フランジ部を前記軸方向に締めつける締結部を設けた構成を有する。 Further, the exhaust pipe connection structure according to the present invention is the exhaust pipe connection structure according to the above (2) to (4), wherein (5) the clamp part is orthogonal to the protruding piece part orthogonal to the axial direction. A fastening portion for fastening the coupling flange portion in the axial direction by fastening the clamp portion in a direction is provided.

この構成により、本発明に係る排気管の接続構造は、クランプ部を軸方向と直交する直交方向に締めつけることにより結合フランジ部を締めつける構成であるので、例えばボルトなどの締結部材を介してクランプ部を締めつける場合、軸方向と平行にボルトを締めつける場合と比較して、作業スペースを確保することができる。この結果、作業性を向上させることができる。 With this configuration, the exhaust pipe connection structure according to the present invention is configured to tighten the coupling flange portion by tightening the clamp portion in an orthogonal direction orthogonal to the axial direction. Therefore, the clamp portion is connected via a fastening member such as a bolt, for example. As compared with the case where the bolt is tightened in parallel with the axial direction, the working space can be secured. As a result, workability can be improved.

また、本発明に係る排気管の接続構造は、上記（２）ないし（５）に記載の排気管の接続構造において、（６）前記クランプ部は、第１のクランプと第２のクランプとに分割された分割クランプで構成され、前記第１のクランプおよび前記第２のクランプは、それぞれ両端に前記突出片部を有する構成である。 Further, the exhaust pipe connection structure according to the present invention is the exhaust pipe connection structure according to the above (2) to (5), wherein (6) the clamp portion includes a first clamp and a second clamp. The first clamp and the second clamp are each configured to have the protruding piece portions at both ends.

この構成により、本発明に係る排気管の接続構造は、分割された第１のクランプおよび第２のクランプがそれぞれ両端部に突出片部を有するので、分割タイプでないクランプと比較して、クランプ部の押しつけ力をより増大させることができるとともに、結合フランジ部の円周方向の各位置でのクランプ部の押しつけ力をさらに均一にすることができる。 With this configuration, the connection structure for the exhaust pipe according to the present invention is such that the divided first clamp and the second clamp each have protruding pieces at both ends, so that the clamp portion is compared with a non-split type clamp. Can be further increased, and the pressing force of the clamp portion at each position in the circumferential direction of the coupling flange portion can be made more uniform.

また、本発明に係る排気管の接続構造は、上記（６）に記載の排気管の接続構造において、（７）前記クランプ部は、一方の突出片部に設けられた締結部が前記第２のクランプに形成された係止爪を前記第１のクランプに形成された係止穴に係止させることにより、前記第１のクランプと前記第２のクランプとを締結する構成を有する。 In addition, the exhaust pipe connection structure according to the present invention is the exhaust pipe connection structure according to (6), wherein (7) the clamp portion includes a fastening portion provided on one protruding piece portion. In this configuration, the first clamp and the second clamp are fastened by locking a locking claw formed in the clamp in a locking hole formed in the first clamp.

この構成により、本発明に係る排気管の接続構造は、一方の突出片部に設けられた締結部が第２のクランプの係止爪を第１のクランプの係止穴に係止させることにより、第１のクランプと第２のクランプとを締結するので、例えば第１のクランプおよび第２のクランプを締結するためのボルト、ナットなどの締結部材の部品点数を低減することができるとともに、締結作業を行う箇所を減らすことができる。このため、部品コストおよび製造コストを低減することができる。 With this configuration, the exhaust pipe connection structure according to the present invention is such that the fastening portion provided on the one protruding piece portion locks the locking claw of the second clamp in the locking hole of the first clamp. Since the first clamp and the second clamp are fastened, for example, the number of parts of fastening members such as bolts and nuts for fastening the first clamp and the second clamp can be reduced and fastened. It is possible to reduce the number of places where work is performed. For this reason, component cost and manufacturing cost can be reduced.

本発明によれば、生産性を向上させることができるとともに、クランプによりフランジの押しつける力を向上させて十分なシール性能を確保することができる排気管の接続構造を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, while being able to improve productivity, the force of pressing a flange with a clamp can be improved, and the exhaust pipe connection structure which can ensure sufficient sealing performance can be provided.

本発明の第１の実施の形態に係る排気管の接続構造を示す概略斜視図である。It is a schematic perspective view which shows the connection structure of the exhaust pipe which concerns on the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第１の実施の形態に係る排気管の接続構造を示す側面図である。It is a side view which shows the connection structure of the exhaust pipe which concerns on the 1st Embodiment of this invention. 図２におけるＡ−Ａ断面を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the AA cross section in FIG. 本発明の第１の実施の形態に係る結合フランジ部およびクランプの拡大断面図である。It is an expanded sectional view of a connecting flange part and a clamp concerning a 1st embodiment of the present invention. クランプの変形を説明する模式図であって、（ａ）は、従来型のクランプを示す図であり、（ｂ）は、本実施の形態に係るクランプを示す図である。It is a schematic diagram explaining the deformation | transformation of a clamp, Comprising: (a) is a figure which shows the conventional type clamp, (b) is a figure which shows the clamp which concerns on this Embodiment. 本発明の第２の実施の形態に係る排気管の接続構造を示す一部断面側面図である。It is a partial cross section side view which shows the connection structure of the exhaust pipe which concerns on the 2nd Embodiment of this invention.

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

（第１の実施の形態）
図１〜図３を参照して、本発明の第１の実施の形態に係る排気管の接続構造について説明する。 (First embodiment)
With reference to FIGS. 1-3, the exhaust pipe connection structure according to the first embodiment of the present invention will be described.

本実施の形態においては、本発明に係る排気管の接続構造を、例えば車両に搭載される内燃機関の排気系における排気管同士の接続構造に適用した場合について説明する。この接続構造は、排気管同士の接続に限らず、例えば排気マニホールド、触媒コンバータなどの排気系部品と排気管との接続にも適用可能である。 In the present embodiment, a case will be described in which the exhaust pipe connection structure according to the present invention is applied to, for example, an exhaust pipe connection structure in an exhaust system of an internal combustion engine mounted on a vehicle. This connection structure is applicable not only to the connection between exhaust pipes but also to the connection between exhaust system parts such as an exhaust manifold and a catalytic converter and the exhaust pipe.

図１に示すように、本実施の形態に係る排気管の接続構造は、排気方向上流側に設けられた金属製の第１の排気管１と、第１の排気管１よりも排気方向下流側に設けられた金属製の第２の排気管２と、これら第１の排気管１および第２の排気管２の接続に用いられるクランプ３と、を含んで構成されている。図１中、矢印Ａは、排気方向を示す。本実施の形態に係るクランプ３は、本発明に係るクランプ部を構成する。 As shown in FIG. 1, the exhaust pipe connection structure according to the present embodiment includes a metal first exhaust pipe 1 provided on the upstream side in the exhaust direction, and a downstream side in the exhaust direction from the first exhaust pipe 1. A metal second exhaust pipe 2 provided on the side, and a clamp 3 used to connect the first exhaust pipe 1 and the second exhaust pipe 2 are configured. In FIG. 1, an arrow A indicates the exhaust direction. The clamp 3 according to the present embodiment constitutes a clamp portion according to the present invention.

第１の排気管１の排気方向下流端には、径方向の外方に向けて突出する金属製のフランジ部１ａが設けられている。また、第２の排気管２の排気方向上流端には、第１の排気管１と同様、径方向の外方に向けて突出する金属製のフランジ部２ａが設けられている。本実施の形態に係るフランジ部１ａは、本発明に係る第１のフランジを構成し、フランジ部２ａは、本発明に係る第２のフランジを構成する。 At the downstream end in the exhaust direction of the first exhaust pipe 1, a metal flange portion 1 a that protrudes outward in the radial direction is provided. Further, at the upstream end of the second exhaust pipe 2 in the exhaust direction, similarly to the first exhaust pipe 1, a metal flange portion 2a protruding outward in the radial direction is provided. The flange part 1a which concerns on this Embodiment comprises the 1st flange which concerns on this invention, and the flange part 2a comprises the 2nd flange which concerns on this invention.

第１の排気管１と第２の排気管２とは、それぞれに設けられた上記フランジ部１ａとフランジ部２ａとを突き合わせた状態、すなわち結合した状態で結合フランジ部４を形成するようになっている。この結合フランジ部４は、クランプ３によって外方から係合されることで排気方向と平行な軸方向に押しつけられる、すなわち締めつけられるようになっている。したがって、第１の排気管１と第２の排気管２とは、クランプ３によって結合フランジ部４が軸方向に所定の押しつけ力、すなわち締めつけ力で締めつけられることにより互いに接続されるようになっている。 The first exhaust pipe 1 and the second exhaust pipe 2 form the coupling flange portion 4 in a state in which the flange portion 1a and the flange portion 2a provided on each of the first exhaust pipe 1 and the second exhaust pipe 2 are in contact with each other. ing. The coupling flange portion 4 is pressed in the axial direction parallel to the exhaust direction by being engaged from the outside by the clamp 3, that is, tightened. Accordingly, the first exhaust pipe 1 and the second exhaust pipe 2 are connected to each other when the coupling flange portion 4 is clamped in the axial direction by a predetermined pressing force, that is, a clamping force, by the clamp 3. Yes.

次に、図２〜図５を参照して、結合フランジ部４およびクランプ３の詳細な構成について説明する。 Next, with reference to FIGS. 2-5, the detailed structure of the coupling flange part 4 and the clamp 3 is demonstrated.

図３に示すように、結合フランジ部４は、上述の通り、フランジ部１ａとフランジ部２ａとからなり、第１の排気管１と第２の排気管２とを接続する継手部分に設けられている。 As shown in FIG. 3, the coupling flange portion 4 includes the flange portion 1 a and the flange portion 2 a as described above, and is provided at a joint portion that connects the first exhaust pipe 1 and the second exhaust pipe 2. ing.

フランジ部１ａは、第１の排気管１に全周溶接により固定され、後述するフランジ部２ａと対をなすようになっている。また、フランジ部１ａには、フランジ部２ａと接合する接合面１１が形成されるとともに、接合面１１と反対側の側面に軸方向に対して所定の角度で傾斜する片側テーパ面１２が形成されている。 The flange portion 1a is fixed to the first exhaust pipe 1 by welding all around and is paired with a flange portion 2a described later. The flange portion 1a is formed with a joint surface 11 to be joined to the flange portion 2a, and a one-side tapered surface 12 that is inclined at a predetermined angle with respect to the axial direction on the side surface opposite to the joint surface 11 is formed. ing.

フランジ部２ａは、第１の排気管１と同様、第２の排気管２に全周溶接により固定されている。フランジ部２ａには、フランジ部１ａの接合面１１と対向する接合面２１が形成されるとともに、接合面２１と反対側の側面に軸方向に対して所定の角度で傾斜する片側テーパ面２２が形成されている。そして、接合面２１には、後述するガスケット１０を保持するための保持溝２１ａが全周に亘って形成されている。 Like the first exhaust pipe 1, the flange portion 2a is fixed to the second exhaust pipe 2 by welding all around. The flange portion 2a is formed with a joint surface 21 that faces the joint surface 11 of the flange portion 1a, and a one-side tapered surface 22 that is inclined at a predetermined angle with respect to the axial direction on the side surface opposite to the joint surface 21. Is formed. And the holding groove 21a for hold | maintaining the gasket 10 mentioned later is formed in the joining surface 21 over the perimeter.

また、フランジ部１ａの接合面１１とフランジ部２ａの接合面２１との間には、環状に形成された金属製のガスケット１０が挟み込まれている。ガスケット１０は、結合フランジ部４がクランプ３により軸方向に締めつけられた際、フランジ部１ａとフランジ部２ａとの間で圧縮されることにより排気ガスを密閉するようになっている。 An annular metal gasket 10 is sandwiched between the joint surface 11 of the flange portion 1a and the joint surface 21 of the flange portion 2a. The gasket 10 seals exhaust gas by being compressed between the flange portion 1a and the flange portion 2a when the coupling flange portion 4 is tightened in the axial direction by the clamp 3.

また、図４に示すように、フランジ部１ａとフランジ部２ａとは、互いの接合面１１、２１が突き合わされた状態で対となり、それぞれの片側テーパ面１２、２２により径方向の外方に向けて山形のテーパ面部４０を形成する。ここで、テーパ面部４０は、所定のテーパ角度θ_１を有し、このテーパ角度θ_１は、排気管およびクランプなどの仕様等に応じて、最適な角度（例えば、θ_１＝６０°）に設定される。本実施の形態に係るテーパ面部４０は、本発明に係る第１のテーパ面を構成する。 Further, as shown in FIG. 4, the flange portion 1a and the flange portion 2a are paired in a state in which the joint surfaces 11 and 21 are abutted with each other, and radially outward by the respective one-side tapered surfaces 12 and 22. A mountain-shaped taper surface portion 40 is formed. Here, the taper surface portion 40 has a predetermined taper angle θ ₁ , and this taper angle θ ₁ is set to an optimum angle (for example, θ ₁ = 60 °) according to specifications such as an exhaust pipe and a clamp. Is set. The tapered surface portion 40 according to the present embodiment constitutes a first tapered surface according to the present invention.

また、結合フランジ部４は、クランプ３の締めつけ時に、後述するテーパ溝５０の底部との間に所定の隙間Ｄ_２（図３参照）が形成されるよう成形された外周縁部４１を有する。外周縁部４１は、平面状に形成されているが、後述する隙間Ｄ_２を確保できる形状であればよく、例えば曲面状であってもよい。 Further, the coupling flange portion 4 has an outer peripheral edge portion 41 formed so that a predetermined gap D ₂ (see FIG. 3) is formed between the bottom portion of a tapered groove 50 described later when the clamp 3 is tightened. The outer peripheral edge portion 41 has been formed in a planar shape may be any shape that can ensure a gap D ₂ which will be described later, may be, for example, curved.

図２に示すように、クランプ３は、円周方向に２分割された金属製の分割クランプ部材３１、３２からなる、いわゆる分割タイプのクランプである。分割クランプ部材３１および分割クランプ部材３２は、それぞれプレス加工により生成されている。このため、クランプ３の生産性が向上されている。本実施の形態に係る分割クランプ部材３１は、本発明に係る第１のクランプを構成し、分割クランプ部材３２は、本発明に係る第２のクランプを構成する。 As shown in FIG. 2, the clamp 3 is a so-called split type clamp including metal split clamp members 31 and 32 that are divided into two in the circumferential direction. The divided clamp member 31 and the divided clamp member 32 are each generated by pressing. For this reason, the productivity of the clamp 3 is improved. The split clamp member 31 according to the present embodiment constitutes a first clamp according to the present invention, and the split clamp member 32 constitutes a second clamp according to the present invention.

分割クランプ部材３１は、第１の排気管１および第２の排気管２の外周に沿う形状、すなわち円弧状に形成された円弧部３１ａと、円弧部３１ａの両端側において径方向の外方に向けて延出させた一対の突出片部３１ｂと、円弧部３１ａの円周方向の両端から突出片部３１ｂに向かうに従い結合フランジ部４から離隔するよう成形された一対の離隔部３１ｃと、突出片部３１ｂと離隔部３１ｃとの間に設けられた一対の屈曲部３１ｄとを有している。これら円弧部３１ａ、突出片部３１ｂ、離隔部３１ｃおよび屈曲部３１ｄの各部は、連続的であってプレス加工によって成形される。また、分割クランプ部材３１は、軸方向の両端部に、径方向の外方に突出した補強用フランジ３１ｅが形成されている（図３参照）。この補強用フランジ３１ｅは、前述と同様にプレス加工により成形される。補強用フランジ３１ｅの突出方向は、径方向の内方であってもよい。 The split clamp member 31 has a shape along the outer peripheries of the first exhaust pipe 1 and the second exhaust pipe 2, that is, an arc portion 31a formed in an arc shape, and radially outward at both ends of the arc portion 31a. A pair of projecting piece portions 31b extended toward the end, a pair of spaced apart portions 31c formed so as to be separated from the coupling flange portion 4 toward the projecting piece portion 31b from both circumferential ends of the arc portion 31a, and a projecting portion It has a pair of bending part 31d provided between the piece part 31b and the separation part 31c. Each of the arc portion 31a, the protruding piece portion 31b, the separation portion 31c, and the bent portion 31d is continuous and is formed by pressing. Further, the split clamp member 31 is formed with reinforcing flanges 31e protruding outward in the radial direction at both ends in the axial direction (see FIG. 3). The reinforcing flange 31e is formed by pressing as described above. The protruding direction of the reinforcing flange 31e may be inward in the radial direction.

また、分割クランプ部材３２は、分割クランプ部材３１と同様に構成されており、円弧部３２ａ、突出片部３２ｂ、離隔部３２ｃおよび屈曲部３２ｄを有し、軸方向の両端部に補強用フランジ３２ｅが形成されている。 The split clamp member 32 is configured in the same manner as the split clamp member 31 and has an arc portion 32a, a protruding piece portion 32b, a separation portion 32c, and a bent portion 32d, and reinforcing flanges 32e at both ends in the axial direction. Is formed.

円弧部３１ａ、３２ａは、クランプ３の締めつけ時、結合フランジ部４に係合するようになっている。突出片部３１ｂ、３２ｂは、平板状に形成された平板部３１ｆ、３２ｆを有し、この平板部３１ｆ、３２ｆには、締結部材としてのボルト６を差し込むためのボルト穴５１、５２が形成されている（図１参照）。ここで、クランプ３の締めつけ時には、ボルト６をボルト穴５１、５２（図１参照）に差し込み、これをナット７で締結することにより突出片部３１ｂ、３２ｂを互いに締結するようになっている。したがって、クランプ３は、ボルト６およびナット７により、軸方向と直交する直交方向に締めつけられるようになっている。本実施の形態に係るボルト穴５１、５２が形成された平板部３１ｆ、３２ｆ、ボルト６およびナット７は、本発明に係る締結部を構成する。 The arc portions 31 a and 32 a are adapted to engage with the coupling flange portion 4 when the clamp 3 is tightened. The protruding pieces 31b and 32b have flat plate portions 31f and 32f formed in a flat plate shape, and bolt holes 51 and 52 for inserting bolts 6 as fastening members are formed in the flat plate portions 31f and 32f. (See FIG. 1). Here, when the clamp 3 is fastened, the projecting pieces 31b and 32b are fastened to each other by inserting the bolt 6 into the bolt holes 51 and 52 (see FIG. 1) and fastening them with the nut 7. Therefore, the clamp 3 is fastened in the orthogonal direction orthogonal to the axial direction by the bolt 6 and the nut 7. The flat plate portions 31f and 32f, the bolts 6 and the nuts 7 formed with the bolt holes 51 and 52 according to the present embodiment constitute a fastening portion according to the present invention.

離隔部３１ｃ、３２ｃは、円弧部３１ａ、３２ａと屈曲部３１ｄ、３２ｄとの間に設けられ、上述した通り、クランプ３が結合フランジ部４に係合した状態、すなわちクランプ３の締めつけ時に、円弧部３１ａ、３２ａから突出片部３１ｂ、３２ｂに向かうに従い結合フランジ部４から離隔するよう径方向の外方に変形させた形状を有する。ここで、本実施の形態において、離隔部３１ｃ、３２ｃを径方向の外方に変形させた理由は、次の通りであり、クランプ３をプレス加工で生成した場合に切削あるいは鍛造などにより生成されたクランプと比較してその剛性が低いことから生ずる以下の問題を解決するためである。 The separation portions 31c and 32c are provided between the arc portions 31a and 32a and the bent portions 31d and 32d. It has a shape deformed outward in the radial direction so as to be separated from the coupling flange portion 4 as it goes from the portions 31a, 32a toward the protruding piece portions 31b, 32b. Here, in the present embodiment, the reason why the separation portions 31c and 32c are deformed radially outward is as follows. When the clamp 3 is generated by press working, it is generated by cutting or forging. This is to solve the following problems arising from the low rigidity of the clamp.

すなわち、図５（ａ）に示すように、従来のクランプ１０３にあっては、本実施の形態に係る離隔部に相当する突出片部１３１ｂ、１３２ｂの近傍箇所が径方向の外方に変形させていない形状、換言すれば円弧部１３１ａ、１３２ａと同一の曲率半径を有する形状であった。このため、従来のクランプ１０３は、図示しないボルトおよびナットにより締めつけられると、上記突出片部１３１ｂ、１３２ｂの近傍箇所が実線で示す位置から径方向の内方側の破線で示す位置まで変形し、屈曲部１３１ｄ、１３２ｄが局所的に結合フランジ部１０４に接触してしまう。したがって、屈曲部１３１ｄ、１３２ｄと結合フランジ部１０４とが局所的に接触するため、この部分においてのみ、結合フランジ部１０４を軸方向に締めつける力が増大し、円周方向の各位置において均一な締めつけ力を得ることができなかった。 That is, as shown in FIG. 5A, in the conventional clamp 103, the vicinity of the protruding pieces 131b and 132b corresponding to the separation portion according to the present embodiment is deformed outward in the radial direction. In other words, the shape has the same radius of curvature as the arc portions 131a and 132a. For this reason, when the conventional clamp 103 is tightened by bolts and nuts (not shown), the vicinity of the projecting pieces 131b and 132b is deformed from the position indicated by the solid line to the position indicated by the broken line on the radially inner side, The bent portions 131d and 132d locally contact the coupling flange portion 104. Accordingly, since the bent portions 131d and 132d and the coupling flange portion 104 are in local contact with each other, the force for tightening the coupling flange portion 104 in the axial direction is increased only in this portion, and uniform tightening is performed at each position in the circumferential direction. I couldn't get power.

これに対して、図５（ｂ）に示すように、本実施の形態に係る分割クランプ部材３１、３２は、突出片部３１ｂ、３２ｂの近傍、すなわち円弧部３１ａ、３２ａと屈曲部３１ｄ、３２ｄとの間に径方向の外方に変形した離隔部３１ｃ、３２ｃが設けられているので、クランプ３の締めつけ時、仮に離隔部３１ｃ、３２ｃが実線で示す位置から径方向の内方側の破線で示す位置まで変形したとしても、破線で示す通り屈曲部３１ｄ、３２ｄが局所的に結合フランジ部４に接触することはない。このため、本実施の形態に係るクランプ３の締めつけ時には、結合フランジ部４を軸方向に締めつける十分な締めつけ力を作用させることができるとともに、円周方向の各位置において均一な締めつけ力を得ることができる。 On the other hand, as shown in FIG. 5B, the split clamp members 31 and 32 according to the present embodiment are in the vicinity of the projecting pieces 31b and 32b, that is, the arc portions 31a and 32a and the bent portions 31d and 32d. Since the separation portions 31c and 32c deformed outward in the radial direction are provided between them, when the clamp 3 is tightened, the separation portions 31c and 32c are temporarily broken in the radial direction from the position indicated by the solid line. Even if it deform | transforms to the position shown by (5), as shown with a broken line, the bending parts 31d and 32d do not contact the coupling flange part 4 locally. For this reason, when the clamp 3 according to the present embodiment is tightened, a sufficient tightening force for tightening the coupling flange portion 4 in the axial direction can be applied, and a uniform tightening force can be obtained at each position in the circumferential direction. Can do.

また、図４に示すように、分割クランプ部材３１には、径方向の内方に開放されたテーパ溝５０が形成されている。テーパ溝５０には、結合フランジ部４に嵌まるよう所定のテーパ角度θ_２をなす一対のテーパ面５０ａが形成されている。本実施の形態に係るテーパ面５０ａは、本発明に係る第２のテーパ面を構成する。 Further, as shown in FIG. 4, the split clamp member 31 is formed with a tapered groove 50 opened inward in the radial direction. The taper groove 50 is formed with a pair of tapered surfaces 50 a having a predetermined taper angle θ ₂ so as to be fitted to the coupling flange portion 4. The tapered surface 50a according to the present embodiment constitutes a second tapered surface according to the present invention.

ここで、テーパ角度θ_２は、上述した結合フランジ部４のテーパ面部４０のテーパ角度θ_１よりも小さい角度に設定される。具体的には、上記テーパ角度θ_２は、プレス加工により分割クランプ部材３１の形状の精度が低い場合であっても、上述したテーパ面部４０のテーパ角度θ_１より大きな角度とならないような最適な角度（例えば、θ_２＝５５°）に設定される。このように、テーパ角度θ_１＞テーパ角度θ_２の関係とすることにより、テーパ溝のテーパ面と結合フランジ部のテーパとが同一のテーパ角度で構成されたものと比較して、プレス加工された分割クランプ部材３１と結合フランジ部４との間で円周方向に接触点のばらつきが生じることがない。すなわち、分割クランプ部材３１がテーパ角度θ_１よりも鋭角なテーパ角度θ_２に設定されているので、プレス加工によりクランプの形状の精度が低い場合であっても、テーパ面５０ａの結合フランジ部側両端が確実に結合フランジ部４のテーパ面部４０に接触することとなる。このため、分割クランプ部材３１は、結合フランジ部４に対して円周方向の各位置において均一な締めつけ力を付与することが可能となる。分割クランプ部材３２についても、上述した分割クランプ部材３１と同様に構成されており、上記テーパ溝５０およびテーパ面５０ａが形成されている。 Here, the taper angle θ ₂ is set to an angle smaller than the taper angle θ ₁ of the taper surface portion 40 of the coupling flange portion 4 described above. Specifically, the taper angle θ ₂ is optimal so that the taper angle θ ₁ does not become larger than the taper angle θ ₁ of the tapered surface portion 40 described above even when the accuracy of the shape of the divided clamp member 31 is low by press working. An angle (for example, θ ₂ = 55 °) is set. As described above, the taper angle θ ₁ > taper angle θ ₂ is set so that the taper surface of the taper groove and the taper of the coupling flange portion are pressed compared to the case where the taper angle of the coupling flange portion is configured with the same taper angle. The contact point does not vary in the circumferential direction between the divided clamp member 31 and the coupling flange portion 4. In other words, since the divided clamp member 31 is set to a taper angle θ ₂ that is sharper than the taper angle θ ₁ , even if the accuracy of the clamp shape is low by pressing, the tapered flange surface side of the tapered surface 50a Both ends are surely in contact with the tapered surface portion 40 of the coupling flange portion 4. For this reason, the divided clamp member 31 can apply a uniform tightening force to the coupling flange portion 4 at each position in the circumferential direction. The divided clamp member 32 is also configured in the same manner as the divided clamp member 31 described above, and the tapered groove 50 and the tapered surface 50a are formed.

また、テーパ溝５０の軸方向の幅は、所定の溝幅Ｗに設定されている。ここで、溝幅Ｗは、規定量のボルト締めつけによりクランプ３が締めつけられたとき、テーパ面５０ａの結合フランジ部側両端がテーパ面部４０の下方、好ましくはガスケット１０の近傍でテーパ面部４０を押圧可能な幅とされる。 The axial width of the tapered groove 50 is set to a predetermined groove width W. Here, when the clamp 3 is tightened by a specified amount of bolt tightening, the groove width W is such that both ends of the tapered surface 50a on the coupling flange portion side press the tapered surface portion 40 below the tapered surface portion 40, preferably in the vicinity of the gasket 10. The possible width.

図２に示すように、分割クランプ部材３１と分割クランプ部材３２とは、それぞれの円弧部３１ａ、３２ａを結合フランジ部４に外方から係合させた状態で、突出片部３１ｂ側からボルト６をボルト穴５１、５２（図１参照）に差し込み、これを突出片部３２ｂ側からナット７で締結することにより互いに連結される。そして、ボルト６およびナット７による締めつけトルクを規定量増大させることで、径方向の内方側にクランプ３を締めつける。このとき、クランプ３の締めつけに伴い、まずテーパ面５０ａの結合フランジ部側両端がテーパ面部４０の径方向の外方（図４中、上方）に接触し、それからテーパ面部４０の片側テーパ面１２、２２に沿って径方向の内方側（図４中、下方）に摺動し、最終的にガスケット１０の近傍でテーパ面部４０を押圧する。これにより、結合フランジ部４が軸方向に締めつけられる。同時に、結合フランジ部４には、軸方向に垂直な垂直方向の力が作用する。 As shown in FIG. 2, the divided clamp member 31 and the divided clamp member 32 are bolts 6 from the protruding piece portion 31 b side in a state where the respective arc portions 31 a and 32 a are engaged with the coupling flange portion 4 from the outside. Are inserted into bolt holes 51 and 52 (see FIG. 1), and are connected to each other by fastening them with nuts 7 from the protruding piece 32b side. Then, the clamp 3 is tightened inward in the radial direction by increasing the tightening torque by the bolt 6 and the nut 7 by a specified amount. At this time, as the clamp 3 is tightened, both ends of the tapered surface 50a on the coupling flange side first come into contact with the radially outer side (upward in FIG. 4) of the tapered surface 40, and then the one-side tapered surface 12 of the tapered surface 40 is obtained. , 22 slid radially inward (downward in FIG. 4) and finally press the tapered surface portion 40 in the vicinity of the gasket 10. As a result, the coupling flange portion 4 is tightened in the axial direction. At the same time, a vertical force perpendicular to the axial direction acts on the coupling flange portion 4.

ところで、上述のように構成されたクランプ３および結合フランジ部４においては、結合フランジ部４を軸方向に締めつけるにあたり、クランプ３を径方向の内方側に規定量締めつけることになるが、この規定量の締めつけを確保するため、クランプ３と結合フランジ部４との間には、以下のような隙間が設けられている。 By the way, in the clamp 3 and the coupling flange portion 4 configured as described above, when the coupling flange portion 4 is tightened in the axial direction, the clamp 3 is tightened to the inner side in the radial direction. In order to secure the amount of tightening, the following gap is provided between the clamp 3 and the coupling flange portion 4.

すなわち、図２および図３に示すように、突出片部３１ｂと突出片部３２ｂとの間には、所定の隙間Ｄ_１が設けられ、結合フランジ部４の外周縁部４１とテーパ溝５０の底部との間には、所定の隙間Ｄ_２が設けられている。クランプ３は、上記隙間Ｄ_１の範囲で締めつけられることにより結合フランジ部４を軸方向に締めつけることができる。また、クランプ３の締めつけ時には、隙間Ｄ_２があるため、テーパ溝５０が結合フランジ部４に底付きすることがなく、規定量の締めつけが確保される。 That is, as shown in FIGS. 2 and 3, between the protruding parts 31b and the projecting piece portion 32b is predetermined clearance D ₁ is provided, the outer peripheral edge portion 41 and the tapered groove 50 of the coupling flange 4 between the bottom, a predetermined gap D ₂ is provided. Clamp 3 can tighten the coupling flange 4 in the axial direction by tightening the range of the gap D _1. Further, at the time of tightening of the clamp 3, since there is a gap D _2, without the tapered groove 50 is bottomed in the coupling flange 4, the clamping of the specified amount is secured.

以上のように、本実施の形態に係る排気管の接続構造は、クランプ３のテーパ溝５０のテーパ角度θ_２が、結合フランジ部４に形成されたテーパ面部４０のテーパ角度θ_１より小さくなっているので、プレス加工によって生成されたクランプ３を用いた場合であっても、円周方向の各位置で結合フランジ部４とクランプ３との接触点のばらつきを抑制することができる。このため、クランプ３の押しつけ力、すなわち締めつけ力を結合フランジ部４の円周方向の各位置で均一にすることができる。しかも、クランプ３により結合フランジ部４を軸方向に締めつける締めつけ力を従来品と比較して増大させることができる。この結果、本実施の形態に係る排気管の接続構造は、第１の排気管１および第２の排気管２の姿勢が変化した場合等に対しても十分に耐えることができ、シール性能を従来品に比較して十分に確保することができる。 As described above, in the exhaust pipe connection structure according to the present embodiment, the taper angle θ ₂ of the taper groove 50 of the clamp 3 is smaller than the taper angle θ ₁ of the taper surface portion 40 formed in the coupling flange portion 4. Therefore, even when the clamp 3 generated by press working is used, variation in contact points between the coupling flange portion 4 and the clamp 3 can be suppressed at each position in the circumferential direction. For this reason, the pressing force of the clamp 3, that is, the tightening force can be made uniform at each position in the circumferential direction of the coupling flange portion 4. Moreover, the clamping force for clamping the coupling flange portion 4 in the axial direction by the clamp 3 can be increased as compared with the conventional product. As a result, the exhaust pipe connection structure according to the present embodiment can sufficiently withstand the case where the postures of the first exhaust pipe 1 and the second exhaust pipe 2 change, and the sealing performance is improved. It can be secured sufficiently compared with the conventional product.

また、本実施の形態に係る排気管の接続構造は、クランプ３が締めつけ時に突出片部３１ｂ、３２ｂの近傍で結合フランジ部４から離隔する離隔部３１ｃ、３２ｃを有するので、結合フランジ部４を軸方向に締めつけるため、クランプ３を直交方向に締めつけた場合であっても、突出片部３１ｂ、３２ｂの近傍箇所、すなわち屈曲部３１ｄ、３２ｄが結合フランジ部４に局所的に接触することを防止することができる。すなわち、プレス加工により生成されたクランプ３を用いた場合、従来の切削加工や鍛造加工に比べてその剛性が低いことから、特に締めつけの荷重による応力が集中し易い突出片部３１ｂ、３２ｂの近傍が結合フランジ部４側に変形することがある。この場合であっても、突出片部３１ｂ、３２ｂの近傍に結合フランジ部４から離隔する離隔部３１ｃ、３２ｃを設けているので、屈曲部３１ｄ、３２ｄが結合フランジ部４に局所的に接触することを防止することができる。したがって、本実施の形態に係る排気管の接続構造は、クランプ３を直交方向に締めつけた際に、従来のように突出片部３１ｂ、３２ｂの近傍で特に結合フランジ部４への押しつけ力、すなわち締めつけ力が強くなるといった不具合を解消することができる。その結果、従来と比較してクランプ３の結合フランジ部４に対する円周方向における締めつけ力を均一化することができる。 Moreover, since the connection structure of the exhaust pipe according to the present embodiment includes the separation portions 31c and 32c that are separated from the coupling flange portion 4 in the vicinity of the projecting piece portions 31b and 32b when the clamp 3 is tightened, the coupling flange portion 4 is provided. Since the clamp 3 is tightened in the axial direction, even in the case where the clamp 3 is tightened in the orthogonal direction, the vicinity of the projecting piece portions 31b and 32b, that is, the bent portions 31d and 32d are prevented from locally contacting the coupling flange portion 4. can do. That is, when the clamp 3 generated by press working is used, the rigidity thereof is lower than that of the conventional cutting or forging, and therefore the vicinity of the protruding pieces 31b and 32b where stress due to the tightening load is likely to be concentrated. May be deformed to the connecting flange portion 4 side. Even in this case, since the separation portions 31c and 32c that are separated from the coupling flange portion 4 are provided in the vicinity of the protruding piece portions 31b and 32b, the bent portions 31d and 32d locally contact the coupling flange portion 4. This can be prevented. Therefore, when the clamp 3 is tightened in the orthogonal direction, the exhaust pipe connection structure according to the present embodiment has a pressing force particularly on the coupling flange portion 4 in the vicinity of the protruding piece portions 31b and 32b as in the prior art. Problems such as increased tightening force can be solved. As a result, the clamping force in the circumferential direction with respect to the coupling flange portion 4 of the clamp 3 can be made uniform as compared with the conventional case.

また、本実施の形態に係る排気管の接続構造は、結合フランジ部４が、クランプ３の締めつけ時にテーパ溝５０の底部との間に所定の隙間Ｄ_２が形成されるよう成形された外周縁部４１を有するので、クランプ３が結合フランジ部４を締めつける際にテーパ溝５０の底部が結合フランジ部４に当接してしまうことを防止することができる。したがって、クランプ３による結合フランジ部４への締めつけ力を確保することができる。 Furthermore, exhaust pipe connecting structure according to the present embodiment, coupling flange 4, the outer periphery of a predetermined gap D ₂ is shaped to be formed between the bottom of the tapered groove 50 during tightening of the clamp 3 Since the portion 41 is provided, it is possible to prevent the bottom portion of the tapered groove 50 from coming into contact with the coupling flange portion 4 when the clamp 3 tightens the coupling flange portion 4. Therefore, it is possible to ensure the tightening force to the coupling flange portion 4 by the clamp 3.

また、本実施の形態に係る排気管の接続構造は、分割クランプ部材３１、３２の軸方向の両端部に補強用フランジ３１ｅ、３２ｅがそれぞれ形成されているので、クランプ３の剛性を向上させることができる。このため、本実施の形態に係る排気管の接続構造は、クランプ３の変形を抑制することができ、シール性能を向上させて排気漏れを防止することができる。 Further, in the exhaust pipe connection structure according to the present embodiment, the reinforcing flanges 31e and 32e are formed at both axial ends of the divided clamp members 31 and 32, respectively, so that the rigidity of the clamp 3 is improved. Can do. For this reason, the exhaust pipe connection structure according to the present embodiment can suppress the deformation of the clamp 3, improve the sealing performance, and prevent exhaust leakage.

また、本実施の形態に係る排気管の接続構造は、クランプ３を軸方向と直交する直交方向に締めつけることにより結合フランジ部４を締めつける構成であるので、ボルト６およびナット７を介してクランプ３を締めつける場合、軸方向と平行にボルト６を締めつける場合と比較して、作業スペースを確保することができる。この結果、作業性を向上させることができる。 In addition, since the exhaust pipe connection structure according to the present embodiment is configured to fasten the coupling flange portion 4 by fastening the clamp 3 in an orthogonal direction orthogonal to the axial direction, the clamp 3 is connected via a bolt 6 and a nut 7. As compared with the case where the bolt 6 is tightened in parallel with the axial direction, the working space can be secured. As a result, workability can be improved.

さらに、本実施の形態に係る排気管の接続構造は、分割クランプ部材３１、３２がそれぞれ両端部に突出片部３１ｂ、３２ｂを有するので、分割タイプでないクランプと比較して、クランプ３の締めつけ力をより増大させることができるとともに、結合フランジ部４の円周方向の各位置でのクランプ３の締めつけ力をさらに均一にすることができる。 Further, in the exhaust pipe connection structure according to the present embodiment, since the divided clamp members 31 and 32 have protruding pieces 31b and 32b at both ends, the clamping force of the clamp 3 compared to a non-split type clamp. The clamping force of the clamp 3 at each position in the circumferential direction of the coupling flange portion 4 can be made more uniform.

なお、本実施の形態においては、分割タイプのクランプ３に適用した例について説明したが、これに限らず、分割タイプでないクランプにも適用可能である。 In the present embodiment, the example applied to the split type clamp 3 has been described. However, the present invention is not limited to this, and the present invention can also be applied to a non-split type clamp.

また、本実施の形態においては、フランジ部１ａ、２ａのそれぞれに片側テーパ面１２、２２を形成したが、これに限らず、例えばフランジ部１ａ、２ａのうち、いずれか一方のみに片側テーパ面を形成するものであってもよい。この場合、クランプ３のテーパ溝５０は、片側テーパ面に接する面のみテーパ面を形成する。 Moreover, in this Embodiment, although the one side taper surfaces 12 and 22 were formed in each of the flange parts 1a and 2a, it is not restricted to this, For example, one side taper surface is provided only in either one of the flange parts 1a and 2a. May be formed. In this case, the taper groove 50 of the clamp 3 forms a tapered surface only on the surface in contact with the one-side tapered surface.

（第２の実施の形態）
次に、図６を参照して、本発明の第２の実施の形態に係る排気管の接続構造について説明する。 (Second Embodiment)
Next, an exhaust pipe connection structure according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

本実施の形態に係る排気管の接続構造においては、本発明の第１の実施の形態に係る排気管の接続構造とはクランプを片側の突出片部において締めつけ固定する構成とした点で異なるが、他の構成は略同様に構成されている。したがって、図１から図５に示した第１の実施の形態と同一の符号を用いて説明し、特に相違点についてのみ詳述する。 The exhaust pipe connection structure according to the present embodiment is different from the exhaust pipe connection structure according to the first embodiment of the present invention in that the clamp is fastened and fixed at one protruding piece. Other configurations are substantially the same. Accordingly, description will be made using the same reference numerals as those in the first embodiment shown in FIGS. 1 to 5, and only differences will be described in detail.

図６に示すように、本実施の形態に係るクランプ７０は、第１の実施の形態と同様、分割クランプ部材７１、７２から構成された分割クランプである。分割クランプ部材７１、７２は、それぞれ円弧部７１ａ、７２ａと、一対の突出片部７１ｂ、７２ｂと、一対の離隔部７１ｃ、７２ｃと、一対の屈曲部７１ｄ、７２ｄとを有している。ここで、上記円弧部７１ａ、７２ａ、離隔部７１ｃ、７２ｃおよび屈曲部７１ｄ、７２ｄは、第１の実施の形態と同様に構成されているため、説明を省略する。また、分割クランプ部材７１、７２には、第１の実施の形態と同様、それぞれ補強用フランジ７１ｅ、７２ｅ、図示しないテーパ溝が形成されている。本実施の形態に係るクランプ７０は、本発明に係るクランプ部を構成する。また、本実施の形態に係る分割クランプ部材７１は、本発明に係る第１のクランプを構成し、分割クランプ部材７２は、本発明に係る第２のクランプを構成する。 As shown in FIG. 6, the clamp 70 according to the present embodiment is a split clamp composed of split clamp members 71 and 72 as in the first embodiment. The split clamp members 71 and 72 have arc portions 71a and 72a, a pair of protruding pieces 71b and 72b, a pair of separation portions 71c and 72c, and a pair of bent portions 71d and 72d, respectively. Here, the arc portions 71a and 72a, the separation portions 71c and 72c, and the bent portions 71d and 72d are configured in the same manner as in the first embodiment, and thus the description thereof is omitted. Further, similarly to the first embodiment, reinforcing clamps 71e and 72e and a taper groove (not shown) are formed in the divided clamp members 71 and 72, respectively. The clamp 70 according to the present embodiment constitutes a clamp portion according to the present invention. Further, the split clamp member 71 according to the present embodiment constitutes a first clamp according to the present invention, and the split clamp member 72 constitutes a second clamp according to the present invention.

分割クランプ部材７１は、一対の突出片部７１ｂのうち、一方の突出片部７１ｂに後述する係止爪７２ｇを係止するための係止穴７１ｇが形成されている。他方の突出片部７１ｂは、第１の実施形態と同様の構成である。 The split clamp member 71 has a locking hole 71g for locking a locking claw 72g, which will be described later, in one protruding piece 71b of the pair of protruding pieces 71b. The other protruding piece 71b has the same configuration as that of the first embodiment.

分割クランプ部材７２は、一対の突出片部７２ｂのうち、上記係止穴７１ｇが形成された突出片部７１ｂに対応する一方の突出片部７２ｂに、係止穴７１ｇに嵌まる係止爪７２ｇが形成されている。他方の突出片部７２ｂは、第１の実施形態と同様の構成である。 The split clamp member 72 has a locking claw 72g that fits into the locking hole 71g in one protruding piece 72b corresponding to the protruding piece 71b in which the locking hole 71g is formed, of the pair of protruding pieces 72b. Is formed. The other protruding piece 72b has the same configuration as that of the first embodiment.

クランプ７０は、分割クランプ部材７２の係止爪７２ｇを分割クランプ部材７１の係止穴７１ｇに係止させた状態で、それぞれの円弧部７１ａ、７２ａを結合フランジ部４に外方から係合させて、他方の突出片部７１ｂ側からボルト６を図示しないボルト穴に差し込み、これを他方の突出片部７２ｂ側からナット７で締結することにより、分割クランプ部材７１と分割クランプ部材７２とを互いに連結させる。そして、ボルト６およびナット７による締めつけトルクを規定量増大させることで、第１の実施の形態と同様、径方向の内方側にクランプ３を締めつけることができる。 The clamp 70 engages the respective arc portions 71a and 72a with the coupling flange portion 4 from the outside in a state where the locking claw 72g of the divided clamp member 72 is locked in the locking hole 71g of the divided clamp member 71. Then, the bolt 6 is inserted into a bolt hole (not shown) from the other protruding piece portion 71b side, and this is fastened with the nut 7 from the other protruding piece portion 72b side, thereby connecting the divided clamp member 71 and the divided clamp member 72 to each other. Connect. Then, by increasing the tightening torque by the bolt 6 and the nut 7 by a specified amount, the clamp 3 can be tightened inward in the radial direction as in the first embodiment.

以上のように、本実施の形態に係る排気管の接続構造は、上述した第１の実施の形態と同様の効果を奏し、また、分割クランプ部材７２の一方の突出片部７２ｂに設けられた係止爪７２ｇを分割クランプ部材７１の一方の突出片部７１ｂに設けられた係止穴７１ｇに係止させることにより、分割クランプ部材７１と分割クランプ部材７２とを締結するので、分割クランプ部材７１、７２を締結するためのボルト、ナットなどの締結部材の部品点数を低減することができるとともに、締結作業を行う箇所を減らすことができる。このため、部品コストおよび製造コストを低減することができる。 As described above, the exhaust pipe connection structure according to the present embodiment has the same effects as those of the first embodiment described above, and is provided on one protruding piece 72b of the divided clamp member 72. The divided clamp member 71 and the divided clamp member 72 are fastened by locking the locking claw 72g in the locking hole 71g provided in one protruding piece 71b of the divided clamp member 71. , 72 can be reduced in the number of parts of fastening members such as bolts and nuts, and the number of places to be fastened can be reduced. For this reason, component cost and manufacturing cost can be reduced.

なお、本実施の形態においては、係止穴７１ｇを突出片部７１ｂに形成し、かつ係止爪７２ｇを突出片部７２ｂに形成したが、これとは逆に突出片部７１ｂに係止爪７２ｇを形成し、突出片部７２ｂに係止穴７１ｇを形成した構成であってもよい。 In this embodiment, the locking hole 71g is formed in the protruding piece portion 71b and the locking claw 72g is formed in the protruding piece portion 72b. On the contrary, the locking claw is fixed to the protruding piece portion 71b. The structure which formed 72g and formed the locking hole 71g in the protrusion piece part 72b may be sufficient.

以上説明したように、本発明に係る排気管の接続構造は、生産性を向上させることができるとともに、クランプによりフランジの押しつける力を向上させて十分なシール性能を確保することができ、内燃機関の排気系に設けられる排気管を接続する接続構造に有用である。 As described above, the exhaust pipe connection structure according to the present invention can improve the productivity and can improve the pressing force of the flange by the clamp to ensure a sufficient sealing performance. This is useful for a connection structure for connecting an exhaust pipe provided in the exhaust system.

１第１の排気管
２第２の排気管
１ａ、２ａフランジ部（第１のフランジ、第２のフランジ）
３、７０クランプ（クランプ部）
４結合フランジ部
６ボルト（締結部）
７ナット（締結部）
３１、７１分割クランプ部材（第１のクランプ）
３２、７２分割クランプ部材（第２のクランプ）
３１ｂ、３２ｂ、７１ｂ、７２ｂ突出片部
３１ｃ、３２ｃ、７１ｃ、７２ｃ離隔部
３１ｅ、３２ｅ、７１ｅ、７２ｅ補強用フランジ
３１ｆ、３２ｆ、７１ｆ、７２ｆ平板部（締結部）
４０テーパ面部（第１のテーパ面）
４１外周縁部
５０テーパ溝
５０ａテーパ面（第２のテーパ面）
７１ｇ係止穴
７２ｇ係止爪
Ｄ_１、Ｄ_２隙間 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 1st exhaust pipe 2 2nd exhaust pipe 1a, 2a Flange part (1st flange, 2nd flange)
3, 70 Clamp (clamp part)
4 Connecting flange part 6 Bolt (fastening part)
7 Nut (fastening part)
31, 71 Split clamp member (first clamp)
32, 72 Split clamp member (second clamp)
31b, 32b, 71b, 72b Projection piece part 31c, 32c, 71c, 72c Separation part 31e, 32e, 71e, 72e Reinforcing flange 31f, 32f, 71f, 72f Flat plate part (fastening part)
40 Tapered surface (first tapered surface)
41 outer peripheral edge 50 taper groove 50a taper surface (second taper surface)
71g retaining hole 72g engaging claw D _1, _{D 2} gap

Claims

In the exhaust pipe connection structure in which the first exhaust pipe and the second exhaust pipe are connected by a joint portion thereof,
By connecting the first flange formed at the end of the first exhaust pipe and the second flange formed at the end of the second exhaust pipe, the joint portion faces outward. A coupling flange portion projecting outward so as to form a first tapered surface;
The first exhaust pipe and the second exhaust pipe are formed by forming a second tapered surface that is opened inward and fits into the coupling flange portion, and is engaged with the coupling flange portion from the outside. And a clamp part for connecting,
Angle theta ₂ which forms a second tapered surface formed on the clamping portion, the connecting structure of the first exhaust pipe is configured to be smaller than the angle theta ₁ which forms a tapered surface formed on the coupling flange .

The clamp portion includes a protruding piece portion extending outward and a separation portion spaced from the coupling flange portion in the vicinity of the protruding piece portion when the clamp portion is tightened. The exhaust pipe connection structure according to claim 1.

The clamp portion has a tapered groove in which the second tapered surface is formed,
The said coupling flange part has an outer peripheral edge part shape | molded so that a predetermined clearance might be formed between the bottom part of the said taper groove when the said clamp part is clamp | tightened. Exhaust pipe connection structure.

The exhaust pipe connection structure according to any one of claims 1 to 3, wherein a reinforcing flange is formed at both ends of the clamp portion.

5. The clamp part is provided with a fastening part that fastens the coupling flange part in the axial direction by fastening the clamp part to the protruding piece part in an orthogonal direction orthogonal to the axial direction. The exhaust pipe connection structure according to claim 1.

The clamp part is composed of a divided clamp divided into a first clamp and a second clamp,
The exhaust pipe connection structure according to any one of claims 2 to 5, wherein the first clamp and the second clamp have the protruding piece portions at both ends, respectively.

The clamp portion is configured such that a fastening portion provided on one protruding piece portion engages a locking claw formed on the second clamp with a locking hole formed on the first clamp, thereby The exhaust pipe connection structure according to claim 6, wherein the first clamp and the second clamp are fastened.