JP2004225663A

JP2004225663A - 二重管エキゾーストマニホールド溶接部構造

Info

Publication number: JP2004225663A
Application number: JP2003017355A
Authority: JP
Inventors: Katsumi Amada; 克己天田
Original assignee: Calsonic Kansei Corp
Current assignee: Marelli Corp
Priority date: 2003-01-27
Filing date: 2003-01-27
Publication date: 2004-08-12

Abstract

【課題】内管及び外管のそれぞれの先端部における熱容量差を少なくして二重管エキゾーストマニホールドをフランジヘッドに溶接固定する際の内管の先端部の溶断を防止できる二重管エキゾーストマニホールド溶接部構造の提供。
【解決手段】外管５の先端部９の内側１０に内管６の先端部７を重ねた状態で該外管５をフランジヘッド４の接続面部１１に嵌合し、内管６及び外管５のそれぞれの先端部６，９とフランジヘッド４の接続面部１１とを共に溶接にて固定した二重管エキゾーストマニホールド溶接部構造において、前記内管６の先端部７の厚みを前記外管５の先端部９の熱容量に応じた厚みに形成した。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は二重管エキゾーストマニホールドの溶接部構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、自動車のエンジン始動時には触媒コンバータの触媒及び排気ガスが共に低温で触媒温度が活性温度に至らないために、化学変化が起こらず、排気ガス内の未燃成分が十分に反応しきれない状況が発生する。
【０００３】
そこで、以下に説明する二重管エキゾーストマニホールドの技術が公知となっている（特許文献１参照）。
【０００４】
このような二重管エキゾーストマニホールドは外管の内部に隙間を持たせて内管を同心に配置し、内管と外管との間に中空の断熱層を設けた構成となっている。
【０００５】
また、前記二重管エキゾーストマニホールドは外管の厚みを厚く（約１．５〜２．０ｍｍ）形成して構造上の強度を確保し、一方、排気ガス通路を構成する内管の厚みを極力薄く（約０．５〜０．８ｍｍ）形成することにより、排気ガスの接触する部分の熱容量を小さくするようにしている。
【０００６】
図５に示すように、二重管エキゾーストマニホールド０１の後端側は触媒コンバータ等と接続するためのフランジ部０２が形成され、一方、先端側は複数本の二重管０３に分岐されてそれぞれの先端がエンジンのフランジヘッド０４に接続されている。
【０００７】
そして、前記複数の二重管０３のフランジヘッド０４への固定は、図５のＣ点における拡大端面図としての図６に示すように、外管０５の先端部０６の内側０７に内管０８の先端部０９を重ねた状態で該外管０５を前記フランジヘッド０４の接続面部０１０に嵌合し、前記先端部０６，０９とフランジヘッド０４の接続面部０１０とを共に溶接０１１にて固定することによって行われている（図６参照）。
【０００８】
【特許文献１】
特開２００２−１６６８４８号公報（第２−３頁、第３図）
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の二重管エキゾーストマニホールドにおいては、前述したように内管０８の厚みが外管０５の厚みに比べて約１／２の厚みしかないため、これら両者に熱容量差があり、結果、内管０８及び外管０５のそれぞれの先端部０９，０６とフランジヘッド０４の接続面部０１０とを共に溶接する際に、外管０５の熱容量に合わせて入熱温度を設定すると内管０８の先端部０９が溶断してしまうという問題点があった。
【００１０】
なお、このような問題は内管と外管との厚みの違いによって熱容量差が生じる二重管エキゾーストマニホールドに特有のものであり、二重管エキゾーストマニホールド自体の強度については外管によって十分な強度が確保されており、排気ガスの熱応力などによって支障が生じることはない。
【００１１】
本発明は、上記問題点に着目してなされたもので、その目的とするところは、内管及び外管のそれぞれの先端部における熱容量差を少なくして二重管エキゾーストマニホールドをフランジヘッドに溶接固定する際の内管の先端部の溶断を防止できる二重管エキゾーストマニホールド溶接部構造を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明では、外管の先端部の内側に内管の先端部を重ねた状態で該外管をフランジヘッドの接続面部に嵌合し、前記内管及び外管のそれぞれの先端部とフランジヘッドの接続面部とを共に溶接にて固定した二重管エキゾーストマニホールド溶接部構造において、前記内管の先端部の厚みを前記外管の先端部の熱容量に応じた厚みに形成したことを特徴とする。
【００１３】
請求項２記載の発明では、請求項１記載の二重管エキゾーストマニホールド溶接部構造において、内管の先端部を内管の軸方向に折り返して折り返し部を形成し、外管の先端部の内側に前記折り返し部を重ねた状態で該外管をフランジヘッドの接続面部に嵌合し、前記折り返し部、外管の先端部、フランジヘッドの接続面部を共に溶接にて固定したことを特徴とする。
【００１４】
【発明の作用及び効果】
請求項１記載の発明にあっては、内管の先端部の厚みを外管の先端部の熱容量に応じた厚みに形成することで、内管と外管の熱容量差を調整でき内管と外管のそれぞれの先端部とフランジヘッドの接続面部を共に溶接にて固定する際における内管の先端部の溶断を防止できる。
【００１５】
請求項２記載の発明にあっては、内管の先端部を内管の軸方向に折り返して折り返し部を形成したため、内管の先端部は内管の厚みの約２倍の厚みとなって熱容量が増大し、結果、前記折り返し部、外管の先端部、フランジヘッドの接続面部を共に溶接にて固定する際の内管の先端部の溶断を防止できる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の二重管エキゾーストマニホールド溶接部構造の実施の形態を説明する。
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を説明する。
【００１７】
図１は本発明の実施の形態の二重管エキゾーストマニホールドの平面図（一部断面図）、図２は本実施の形態の二重管エキゾーストマニホールドの正面図、図３は図１のＡ点における二重管とフランジヘッドの溶接状態を説明する拡大端面図である。
【００１８】
図１，２に示すように、本実施の形態の二重管エキゾーストマニホールド１の後端側は触媒コンバータ等と接続するためのフランジ部２が形成され、一方、先端側は複数本の二重管３に分岐されてそれぞれの先端がエンジンのフランジヘッド４に接続されている。
【００１９】
前記複数本の二重管３のそれぞれ先端は、図１のＡ点における拡大端面図としての図３に示すように、外管５（厚み：約１．５〜２．０ｍｍ）の内側に隙間を有して内管６（厚み：約１．５〜２．０ｍｍ）が同心に配置されている。
前記内管６は前記フランジヘッド４付近で拡径されて、先端部７が内管６の軸方向に折り返されて折り返し部８が形成されている。
【００２０】
前記外管５は前記フランジヘッド４付近で縮径され、先端部９の内側１０が前記折り返し部８に重ねられた状態でフランジヘッド４の接続面部１１に嵌合されている。
そして、図３（ｂ）に示すように、前記折り返し部８、外管５の先端部９、フランジヘッド４の接続面部１１を共に二重管３の周方向に溶接して形成される溶接ビード１２によって、二重管３がフランジヘッド４に固定されている。
【００２１】
前記溶接時の入熱温度は外管５の熱容量に応じた温度で行われ、前記溶接ビード１２は折り返し部８、外管５の先端部９、フランジヘッド４の接続面部１１と共に溶けて一体化し、安定した溶接形状に形成される。
【００２２】
そして、前述したように内管６の先端部７は折り返し部８によって内管６の約２倍の厚みとなって略外管５と同様の厚みになり、結果、内管６の先端部７における熱容量が増大し、前記入熱温度によって内管６の先端部７が溶断されないようになっている。
【００２３】
従って、本実施の形態の本実施の形態の二重管エキゾーストマニホールド溶接部構造にあっては、内管６の先端部７が折り返し部８によって内管６と外管５の先端部７，９における熱容量差が少なくなり、結果、従来のように内管６の先端部７が溶断することなく、安定した形状の溶接ビード１２を形成して二重管エキゾーストマニホールド１をフランジヘッド４に固定できる。
【００２４】
以上、本発明の実施の形態を説明してきたが、本発明の具体的構成は本実施の形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更などがあっても本発明に含まれる。
【００２５】
例えば、内管の先端部の厚みを前記外管の先端部の熱容量に応じた厚みに形成する構造として、図４（ａ），（ｂ）に示すように、前記内管６の先端部を従来技術と同様の形状に形成して該先端部７ａの内側に嵌合リング２０を嵌合し、外管５の先端部９の内側１０に前記内管６の先端部７ａを重ねた状態で該外管５をフランジヘッド４の接続面部１１に嵌合し、前記嵌合リング２０、内管６及び外管５のそれぞれの先端部７ａ，９、フランジヘッド４の接続面部１１を共に溶接ビード１３にて固定した構造にしても良い。
【００２６】
また、内管６、外管５、嵌合リング２０の素材については適宜設定できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の二重管エキゾーストマニホールドの平面図（一部断面図）である。
【図２】本実施の形態の二重管エキゾーストマニホールドの正面図である。
【図３】図１のＡ点における二重管とフランジヘッドの溶接状態を説明する拡大端面図である。
【図４】その他の二重管エキゾーストマニホールドを説明する図である。
【図５】従来の二重管エキゾーストマニホールドを示す平面図である。
【図６】図５のＣ点における二重管とフランジヘッドの溶接状態を説明する拡大端面図である。
【符号の説明】
１二重管エキゾーストマニホールド
２フランジ部
３二重管
４ヘッドフランジ
５外管
６内管
７、９先端部
８折り返し部
１０内側
１１接続面部
１２溶接ビード

Claims

外管の先端部の内側に内管の先端部を重ねた状態で該外管をフランジヘッドの接続面部に嵌合し、
前記内管及び外管のそれぞれの先端部とフランジヘッドの接続面部とを共に溶接にて固定した二重管エキゾーストマニホールド溶接部構造において、
前記内管の先端部の厚みを前記外管の先端部の熱容量に応じた厚みに形成したことを特徴とする二重管エキゾーストマニホールド溶接部構造。
請求項１記載の二重管エキゾーストマニホールド溶接部構造において、前記内管の先端部を内管の軸方向に折り返して折り返し部を形成し、外管の先端部の内側に前記折り返し部を重ねた状態で該外管をフランジヘッドの接続面部に嵌合し、
前記折り返し部、外管の先端部、フランジヘッドの接続面部を共に溶接にて固定したことを特徴とする二重管エキゾーストマニホールド溶接部構造。