JP2001208254A - 管の合流部構造およびその製造方法 - Google Patents
管の合流部構造およびその製造方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ２本の管の合流部の気密性、耐久性を高め、
かつ製造効率の向上、製造コストの低減を図る。 【解決手段】 少なくとも合流部１８の２本の管１９，
２０の横断面が平面壁４を有する略半円形状であり、前
記両管１９，２０の平面壁４が相互に対峙もしくは密着
し、かつその両平面壁４が端部で折り返された一体部材
である構造。
かつ製造効率の向上、製造コストの低減を図る。 【解決手段】 少なくとも合流部１８の２本の管１９，
２０の横断面が平面壁４を有する略半円形状であり、前
記両管１９，２０の平面壁４が相互に対峙もしくは密着
し、かつその両平面壁４が端部で折り返された一体部材
である構造。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は管の合流部構造およ
びその製造方法に関する。
びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、例えば、内燃機関のエキゾースト
パイプにおいて、金属製の２本の上流側排気管を金属製
の１本の下流側排気管に合流させる場合がある。このよ
うな管の合流部の構造として例えば図６に示すように、
２本の上流側排気管１０１，１０２の後流側部１０３，
１０４を、平面壁１０５，１０６と弧状壁１０７，１０
８とからなる略Ｄ字状の半円断面に形成してその平面壁
１０５，１０６同士を密着し、該両平面壁１０５，１０
６の合せ部と、その後端面部を溶接Ｗ1 ，Ｗ2 で気密に
固定し、この合流部を下流側排気管１０９に嵌め込み、
その嵌合部の全周を溶接Ｗ3 で気密に固定して、両上流
側排気管１０１，１０２内を流下してくる排気ガスが合
流の際に漏出しないようにしている。
パイプにおいて、金属製の２本の上流側排気管を金属製
の１本の下流側排気管に合流させる場合がある。このよ
うな管の合流部の構造として例えば図６に示すように、
２本の上流側排気管１０１，１０２の後流側部１０３，
１０４を、平面壁１０５，１０６と弧状壁１０７，１０
８とからなる略Ｄ字状の半円断面に形成してその平面壁
１０５，１０６同士を密着し、該両平面壁１０５，１０
６の合せ部と、その後端面部を溶接Ｗ1 ，Ｗ2 で気密に
固定し、この合流部を下流側排気管１０９に嵌め込み、
その嵌合部の全周を溶接Ｗ3 で気密に固定して、両上流
側排気管１０１，１０２内を流下してくる排気ガスが合
流の際に漏出しないようにしている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、前記のよう
なエキゾーストパイプにおいては、一般に薄肉の金属製
パイプで形成される。そのため、前記従来のように、両
平面壁１０５，１０６の後端面部の溶接Ｗ2 は、薄板端
面同士の溶接となることから困難となり、しばしば溶接
不良を招き、量産工程においては製造効率の低下および
製造コストの上昇を招くという問題がある。更に、溶接
歪や溶接ビードにより下流側排気管との組み付け性の悪
化などを招く問題もある。
なエキゾーストパイプにおいては、一般に薄肉の金属製
パイプで形成される。そのため、前記従来のように、両
平面壁１０５，１０６の後端面部の溶接Ｗ2 は、薄板端
面同士の溶接となることから困難となり、しばしば溶接
不良を招き、量産工程においては製造効率の低下および
製造コストの上昇を招くという問題がある。更に、溶接
歪や溶接ビードにより下流側排気管との組み付け性の悪
化などを招く問題もある。
【０００４】そのため、前記のような溶接、特に前記Ｗ
2 の溶接を省略できる構造および工程が望まれていた。
2 の溶接を省略できる構造および工程が望まれていた。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は前記の課題を解
決するもので、請求項１記載の第１の発明は、少なくと
も合流部の２本の管の横断面が平面壁を有する略半円形
状であり、前記両管の平面壁が相互に対峙もしくは密着
し、かつその両平面壁が端部で折り返された一体部材で
あることを特徴とする管の合流部構造である。
決するもので、請求項１記載の第１の発明は、少なくと
も合流部の２本の管の横断面が平面壁を有する略半円形
状であり、前記両管の平面壁が相互に対峙もしくは密着
し、かつその両平面壁が端部で折り返された一体部材で
あることを特徴とする管の合流部構造である。
【０００６】請求項２記載の第２の発明は、前記の管の
合流部の構造を得る製造方法に関するもので、管の一部
に、平面壁と孤状壁とから構成される略半円断面を形成
する第１の工程と、前記略半円断面の１箇所において、
前記平面壁をそのまま残して弧状壁のみを分断する第２
の工程と、前記分断箇所において平面壁を折り返して平
面壁同士を相互に対峙もしくは密着させる第３の工程と
を含むことを特徴とする管の合流部の製造方法である。
合流部の構造を得る製造方法に関するもので、管の一部
に、平面壁と孤状壁とから構成される略半円断面を形成
する第１の工程と、前記略半円断面の１箇所において、
前記平面壁をそのまま残して弧状壁のみを分断する第２
の工程と、前記分断箇所において平面壁を折り返して平
面壁同士を相互に対峙もしくは密着させる第３の工程と
を含むことを特徴とする管の合流部の製造方法である。
【０００７】そして、請求項３記載の第３の発明は、前
記第２の発明において、前記第１の工程を施す管が曲管
であってその曲部を含んで略半円断面を形成する管の合
流部の製造方法である。
記第２の発明において、前記第１の工程を施す管が曲管
であってその曲部を含んで略半円断面を形成する管の合
流部の製造方法である。
【０００８】
【発明の実施の形態】図１乃至図５に示す実施例に基い
て本発明の実施の形態について説明する。
て本発明の実施の形態について説明する。
【０００９】図１乃至図３は第１実施例を示す。
【００１０】先ず、図１（Ａ）に示すような金属製の素
管１を用意する。該素管１は、図の実施例では図１
（Ｇ）に示すように２本の上流側管のうち一方が直管で
他方が曲管であるような合流部形状とするため、直管部
２の後流側となる部分を曲管部３としている。
管１を用意する。該素管１は、図の実施例では図１
（Ｇ）に示すように２本の上流側管のうち一方が直管で
他方が曲管であるような合流部形状とするため、直管部
２の後流側となる部分を曲管部３としている。
【００１１】次に第１の工程として、前記図１（Ａ）に
示す素管１の中間部を図１（Ｂ）（Ｃ）に示すように、
平面壁４と弧状壁５とから構成される略半円断面部６に
形成する。なお、図の実施例においては、略半円断面部
６が、前記図１（Ａ）に示す曲管部３の曲部７を含み、
かつ曲管部３の曲げ方向と反対側に平面壁４が位置する
ように形成されている。
示す素管１の中間部を図１（Ｂ）（Ｃ）に示すように、
平面壁４と弧状壁５とから構成される略半円断面部６に
形成する。なお、図の実施例においては、略半円断面部
６が、前記図１（Ａ）に示す曲管部３の曲部７を含み、
かつ曲管部３の曲げ方向と反対側に平面壁４が位置する
ように形成されている。
【００１２】この第１の工程において、素管１を略半円
断面に形成する方法としては、例えば図２に示すような
平面８を有する凸状の一方の型９と、円弧面１０の空洞
を有する他方の型１１を用い、図２（Ａ）に示すように
両型９，１１間に素管１を介在し、図２（Ｂ）に示すよ
うに両型９，１１を相互に接近させて素管１を押し潰
し、平面８により平面壁４を形成し、円弧面１０によっ
て弧状壁５を形成する。なお、前記の略半円断面に形成
する方法は、このような形状を得られるならば、他の成
形方法でもよく、前記の方法に限るものではない。
断面に形成する方法としては、例えば図２に示すような
平面８を有する凸状の一方の型９と、円弧面１０の空洞
を有する他方の型１１を用い、図２（Ａ）に示すように
両型９，１１間に素管１を介在し、図２（Ｂ）に示すよ
うに両型９，１１を相互に接近させて素管１を押し潰
し、平面８により平面壁４を形成し、円弧面１０によっ
て弧状壁５を形成する。なお、前記の略半円断面に形成
する方法は、このような形状を得られるならば、他の成
形方法でもよく、前記の方法に限るものではない。
【００１３】第２の工程として、前記の略半円断面部６
における軸方向の所定位置において、図の例では平面壁
４の軸方向の略中央部において、図１（Ｄ）に示すよう
に、弧状壁５を刃物などにより分断する。このとき、平
面壁４は分断せずにそのまま残し、連続状態を維持す
る。この分断は、刃物の厚さ等によるスリットが形成さ
れるのが望ましい。図１（Ｄ）において、１２はスリッ
ト１３により分断された分断部を示す。
における軸方向の所定位置において、図の例では平面壁
４の軸方向の略中央部において、図１（Ｄ）に示すよう
に、弧状壁５を刃物などにより分断する。このとき、平
面壁４は分断せずにそのまま残し、連続状態を維持す
る。この分断は、刃物の厚さ等によるスリットが形成さ
れるのが望ましい。図１（Ｄ）において、１２はスリッ
ト１３により分断された分断部を示す。
【００１４】この分断の方法としては、例えば図３
（Ａ）に示すように、平面壁４を治具１４に当ててクラ
ンプ１５により弧状壁５の一部を押え保持し、エアシリ
ンダなどの駆動手段１６によってメタルソー１７を図３
（Ａ）の状態から図３（Ｂ）のように移動させて、平面
壁４を分断することなく弧状壁５のみをメタルソー１７
で分断する。これにより、メタルソー１７の厚さ分のス
リット１３が形成され、その底部には平面壁４が切断さ
れずに残存する。
（Ａ）に示すように、平面壁４を治具１４に当ててクラ
ンプ１５により弧状壁５の一部を押え保持し、エアシリ
ンダなどの駆動手段１６によってメタルソー１７を図３
（Ａ）の状態から図３（Ｂ）のように移動させて、平面
壁４を分断することなく弧状壁５のみをメタルソー１７
で分断する。これにより、メタルソー１７の厚さ分のス
リット１３が形成され、その底部には平面壁４が切断さ
れずに残存する。
【００１５】なお、この分断の手段、要領は周知の切断
技術を任意に採用するものであり、前記に限るものでは
ない。
技術を任意に採用するものであり、前記に限るものでは
ない。
【００１６】次に第３の工程として、前記分断部１２に
おいて、図１（Ｅ）に示すように、前記分断された一方
の略半円断面部６ａ側の平面壁４と他方の略半円断面６
ｂの平面壁４が相互に近接或いは密着して対峙するよう
に、前記分断部１２で残された平面壁４ａを折り曲げ
る。この折り曲げは、前記図３の治具１４から管を外し
て人間が手で行ってもよいし、その他、機械を使って、
あるいは自動的に機械によって行ってもよい。
おいて、図１（Ｅ）に示すように、前記分断された一方
の略半円断面部６ａ側の平面壁４と他方の略半円断面６
ｂの平面壁４が相互に近接或いは密着して対峙するよう
に、前記分断部１２で残された平面壁４ａを折り曲げ
る。この折り曲げは、前記図３の治具１４から管を外し
て人間が手で行ってもよいし、その他、機械を使って、
あるいは自動的に機械によって行ってもよい。
【００１７】前記の平面壁４ａ折り曲げにより、図１
（Ｅ）に示すように、前記素管１の直径と略同一径でそ
の中間が前記２枚の平面壁４で仕切られた合流部１８が
形成される。また、前記図１（Ａ）に示すように素管１
の状態において曲管部３を形成しているため、図１
（Ｅ）の最終形状において、一方の上流側管１９に対し
て他方の上流側管２０が合流部１８から離反する管が得
られる。
（Ｅ）に示すように、前記素管１の直径と略同一径でそ
の中間が前記２枚の平面壁４で仕切られた合流部１８が
形成される。また、前記図１（Ａ）に示すように素管１
の状態において曲管部３を形成しているため、図１
（Ｅ）の最終形状において、一方の上流側管１９に対し
て他方の上流側管２０が合流部１８から離反する管が得
られる。
【００１８】なお、エキゾーストパイプ（排気管）とす
る場合には、前記の合流部１８の両平面壁４相互を密着
させることが望ましい。また、密着後、その状態を維持
して後加工を容易化するために、平面壁４同士をスポッ
ト溶接等で仮固定してもよいし、両弧状壁５の両端部同
士を点付溶接等で仮固定してもよい。
る場合には、前記の合流部１８の両平面壁４相互を密着
させることが望ましい。また、密着後、その状態を維持
して後加工を容易化するために、平面壁４同士をスポッ
ト溶接等で仮固定してもよいし、両弧状壁５の両端部同
士を点付溶接等で仮固定してもよい。
【００１９】前記の第３の工程の後に、図１（Ｇ）に示
すように、前記の合流部１８を１本の下流側管２１へ嵌
挿して、その下流側管２１の前端部と合流部１８とを全
周溶接Ｗ4 によって気密に固着する。
すように、前記の合流部１８を１本の下流側管２１へ嵌
挿して、その下流側管２１の前端部と合流部１８とを全
周溶接Ｗ4 によって気密に固着する。
【００２０】更に、気密の完璧化を図るためには、図１
（Ｇ）に示すように、合流部１８における両管６ａ，６
ｂの開口側前端から上流方向へ、合せ目に沿って一定の
範囲の溶接Ｗ5 を両側（図の表裏側）に施すと良い。な
お、該溶接Ｗ5 後に合流部１８を前記下流側管２１へ嵌
挿し、その後に前記の溶接Ｗ4 を施しても構わない。
（Ｇ）に示すように、合流部１８における両管６ａ，６
ｂの開口側前端から上流方向へ、合せ目に沿って一定の
範囲の溶接Ｗ5 を両側（図の表裏側）に施すと良い。な
お、該溶接Ｗ5 後に合流部１８を前記下流側管２１へ嵌
挿し、その後に前記の溶接Ｗ4 を施しても構わない。
【００２１】なお、前記の素管１は前記のような曲管部
３を形成しない直管とし、これに前記のような略半円断
面部６及び前記の分断部１２を形成して前記のように折
り返してもよく、この素管１の形状は最終形状に応じて
適宜な形状にするものである。例えば、図４または図５
に示す形状にすることもできる。
３を形成しない直管とし、これに前記のような略半円断
面部６及び前記の分断部１２を形成して前記のように折
り返してもよく、この素管１の形状は最終形状に応じて
適宜な形状にするものである。例えば、図４または図５
に示す形状にすることもできる。
【００２２】図４に示す第２実施例は、図４（Ａ）に示
すように、前記実施例のような分断部１２が形成される
部分を円弧状に曲げて両側が同側へ曲がった素管１を用
い、該曲げ部２２を図２（Ｂ）に示すように、前記第１
実施例と同様に略半円断面に形成して平面壁４と弧状壁
５とからなる略半円断面部６を形成し、図４（Ｃ）に示
すように、前記略半円断面部６の略中央部に前記第１実
施例と同様に平面壁４を残して弧状壁５を分断して分断
部１２を形成し、その後、図４（Ｄ）に示すように、分
断部１２で残された平面壁４ａを折り返して合流部１８
を形成し、図４（Ｅ）に示すように前記合流部１８を１
本の下流側管２１へ嵌挿する。また、合流部１８におい
て前記第１実施例と同様に溶接する。
すように、前記実施例のような分断部１２が形成される
部分を円弧状に曲げて両側が同側へ曲がった素管１を用
い、該曲げ部２２を図２（Ｂ）に示すように、前記第１
実施例と同様に略半円断面に形成して平面壁４と弧状壁
５とからなる略半円断面部６を形成し、図４（Ｃ）に示
すように、前記略半円断面部６の略中央部に前記第１実
施例と同様に平面壁４を残して弧状壁５を分断して分断
部１２を形成し、その後、図４（Ｄ）に示すように、分
断部１２で残された平面壁４ａを折り返して合流部１８
を形成し、図４（Ｅ）に示すように前記合流部１８を１
本の下流側管２１へ嵌挿する。また、合流部１８におい
て前記第１実施例と同様に溶接する。
【００２３】この第２実施例においては、最終形状にお
いて、図４（Ｄ）（Ｅ）に示すように、分断部１２から
相互に離反方向へ曲がった２本の上流側管１９，２０が
形成される。
いて、図４（Ｄ）（Ｅ）に示すように、分断部１２から
相互に離反方向へ曲がった２本の上流側管１９，２０が
形成される。
【００２４】なお、図４において、前記第１実施例と同
一部分には同一符号を付した。
一部分には同一符号を付した。
【００２５】図５に示す第３実施例は、前記第１実施例
における直管部２の他端側、すなわち曲管部３と反対側
に、曲管部３と同じ側へ曲げた曲管部３ａを形成して素
管１とした例である。
における直管部２の他端側、すなわち曲管部３と反対側
に、曲管部３と同じ側へ曲げた曲管部３ａを形成して素
管１とした例である。
【００２６】この素管１を使用する場合は、その直管部
２を、その両側の曲部７を含んで前記第１実施例と同様
に略半円断面に形成し、該略半円断面部６の略中央部に
前記と同様の分断部１２を形成し、以後、前記第１実施
例と同様の工程により、図５（Ｄ）（Ｅ）に示すよう
な、両上流側管１９，２０が相互に離反方向に曲がった
最終形状が得られる。
２を、その両側の曲部７を含んで前記第１実施例と同様
に略半円断面に形成し、該略半円断面部６の略中央部に
前記と同様の分断部１２を形成し、以後、前記第１実施
例と同様の工程により、図５（Ｄ）（Ｅ）に示すよう
な、両上流側管１９，２０が相互に離反方向に曲がった
最終形状が得られる。
【００２７】なお、図５において、前記第１実施例と同
一部分には同一符号を付してその説明は省略する。
一部分には同一符号を付してその説明は省略する。
【００２８】
【発明の効果】本発明に合流部の構造によれば、合流部
における２本の管の平面壁の端部が折り返し状態で一体
に連結されているため、この両平面壁の端部相互を困難
な溶接で連結する必要がない。更に、両平面壁の端部が
折り返されているため、従来の溶接に比べて該部での高
気密性が確保できる。更に、２本の管同士が平面壁で一
体になっているため、従来の溶接に比べて強度及び耐久
信頼性も向上する。
における２本の管の平面壁の端部が折り返し状態で一体
に連結されているため、この両平面壁の端部相互を困難
な溶接で連結する必要がない。更に、両平面壁の端部が
折り返されているため、従来の溶接に比べて該部での高
気密性が確保できる。更に、２本の管同士が平面壁で一
体になっているため、従来の溶接に比べて強度及び耐久
信頼性も向上する。
【００２９】また、本発明の合流部の製造方法によれ
ば、両管の略半円断面を成形する工程が１回でよく、従
来のように２本の管を夫々略半円断面に成形するものに
比べて工程が少なくなる。更に、単に平面壁を折り返す
のみで両平面壁の連結が維持されるため、従来のような
溶接に比べてその連結作業が極めて容易でかつ溶接不良
もない。したがって、前記従来のものに比べて製造効率
の向上、強いては製造コストの低減を図ることができ
る。
ば、両管の略半円断面を成形する工程が１回でよく、従
来のように２本の管を夫々略半円断面に成形するものに
比べて工程が少なくなる。更に、単に平面壁を折り返す
のみで両平面壁の連結が維持されるため、従来のような
溶接に比べてその連結作業が極めて容易でかつ溶接不良
もない。したがって、前記従来のものに比べて製造効率
の向上、強いては製造コストの低減を図ることができ
る。
【００３０】更に、第１の工程を施す管を曲管にするこ
とにより、合流部から上流側の２本の管を相互に離反す
る方向へ所望の角度で配置することができる。
とにより、合流部から上流側の２本の管を相互に離反す
る方向へ所望の角度で配置することができる。
【図１】（Ａ）〜（Ｇ）は本発明の製造方法の第１実施
例を示す工程図。
例を示す工程図。
【図２】図１の製造工程において、管を略半円断面に成
形する型の例を示すもので、（Ａ）は成形前の状態、
（Ｂ）は成形後の状態を示す各断面図。
形する型の例を示すもので、（Ａ）は成形前の状態、
（Ｂ）は成形後の状態を示す各断面図。
【図３】図１の製造工程において、管の弧状壁を分断す
る装置の例を示すもので、（Ａ）は分断前の状態、
（Ｂ）は分断状態を示す図。
る装置の例を示すもので、（Ａ）は分断前の状態、
（Ｂ）は分断状態を示す図。
【図４】（Ａ）〜（Ｅ）は本発明の製造方法の第２実施
例を示す工程図。
例を示す工程図。
【図５】（Ａ）〜（Ｅ）は本発明の製造方法の第３実施
例を示す工程図。
例を示す工程図。
【図６】従来の管の合流部構造を示すもので、（Ａ）は
平面図、（Ｂ）は（Ａ）におけるＸ−Ｘ線断面図。
平面図、（Ｂ）は（Ａ）におけるＸ−Ｘ線断面図。
１ 素管 ４ 平面壁 ５ 弧状壁 ６ 略半円断面部 １８ 合流部 １９，２０ 管
Claims (3)
- 【請求項１】 少なくとも合流部の２本の管の横断面が
平面壁を有する略半円形状であり、前記両管の平面壁が
相互に対峙もしくは密着し、かつその両平面壁が端部で
折り返された一体部材であることを特徴とする管の合流
部構造。 - 【請求項２】 管の一部に、平面壁と孤状壁とから構成
される略半円断面を形成する第１の工程と、前記略半円
断面の１箇所において、前記平面壁をそのまま残して弧
状壁のみを分断する第２の工程と、前記分断箇所におい
て平面壁を折り返して平面壁同士を相互に対峙もしくは
密着させる第３の工程とを含むことを特徴とする管の合
流部の製造方法。 - 【請求項３】 前記第１の工程を施す管が曲管であって
その曲部を含んで略半円断面を形成する請求項２記載の
管の合流部の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000019529A JP2001208254A (ja) | 2000-01-28 | 2000-01-28 | 管の合流部構造およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000019529A JP2001208254A (ja) | 2000-01-28 | 2000-01-28 | 管の合流部構造およびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001208254A true JP2001208254A (ja) | 2001-08-03 |
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ID=18546211
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000019529A Withdrawn JP2001208254A (ja) | 2000-01-28 | 2000-01-28 | 管の合流部構造およびその製造方法 |
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|---|---|
| JP (1) | JP2001208254A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7669412B2 (en) | 2003-12-01 | 2010-03-02 | Nissan Motor Co., Ltd. | Exhaust manifold for internal combustion engine |
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2000
- 2000-01-28 JP JP2000019529A patent/JP2001208254A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7669412B2 (en) | 2003-12-01 | 2010-03-02 | Nissan Motor Co., Ltd. | Exhaust manifold for internal combustion engine |
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