JP2007192146A - 接続体に対する排気系管の接続固定方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 部材を必要とすることなしに、接続部を完全に密着させた状態で確実に接続固定することができる接続体に対する排気系管の接続固定方法の提供。
【解決手段】 両縮径用治具４における外管差込案内用内周面４１に沿って外管２の両開口端部を軸方向に差し込んでキャップ体３における大径円筒部３２の開口端外周面側に圧入させて行くことにより、該外管２の開口縁部を縮径用環状テーパー面４３部分で環状溝３３内へ向けて順次縮径させ、該縮径された外管２の開口端部を環状溝３３の開口縁部で受け止めることにより、該外管２の開口縁部を環状溝３３内へ向けて内向きに窪ませて該環状溝３３の内周面に沿って密着させると同時に、排気管１の両管端部をキャップ体３の小径円筒部３１内に沿って挿入装着させた状態とする。
【選択図】 図１

Description

本発明は、接続体に対する排気系管の接続固定方法に関する。

従来、接続体に対する排気系管の接続固定方法として、例えば、図６に示すように、排気管１０１の外周に共鳴室１０２を形成する外管（排気系管）１０３の両端開口縁部と排気管１０２との間を閉塞するために外管１０３の両端開口縁部に取り付けられるキャップ体（接続体）１０４を溶接１０５により接続固定するようにしたものが知られている。・・従来例１

この方法によれば、確実かつ強固に接続固定することができるという利点はあるが、外管１０３の肉厚が例えば１．０ｍｍ以下と薄い場合には、高熱で外管１０３に穴が開く虞があるため、溶接１０５による接続は行えず、これにより、燃費向上のための軽量化に限界があるという問題がある。

そこで、溶接によらずに接続固定する方法として、図７に示すように、排気管１０１の外周に共鳴室１０２を形成する外管１０３の両端開口縁部と排気管１０１との間を閉塞するために外管１０３の両口端部をロール成形により排気管１０２の外径まで絞り込んで外管１０３の両端部を閉塞するようにした構造が知られている（例えば、特許文献１参照。）。・・従来例２。

ところが、この従来例２では、外管１０３の肉厚が例えば１．０ｍｍ以下と薄い場合には、ロール成形加工が非常に困難になるため、上述の従来例１と同様に燃費向上のための軽量化に限界があるという問題がある。

また、溶接によらずに接続固定する他の方法として、図８（縦断面図）、図９（図８のＡ−Ａ線における断面図）に示すように、キャップ体１０４の外管１０３に対する接続管端部外周面に環状溝１０５が形成され、該環状溝１０５の内周面に外管１０３の管端開口縁部を縮径させて密着させるために、周方向４分割の割型よりなる縮径用治具１０６を用いて径方向に押し付けるようにした方法が提案されている。・・従来例３
特開２０００−１１０５４４号公報

しかしながら、従来例３の接続体に対する排気系管の接続固定方法にあっては、外管１０３の管端開口縁部を環状溝１０５内に向けて径方向に押し込んで縮径させることにより、環状溝１０５の内周面に圧接させるものであったため、縮径用治具１０６の割型を脱却させると、残留応力によるスプリングバックが縮径部分を拡径させる方向に作用し、このため、環状溝１０５と外管１０３の縮径部との間に緩みが生じ、完全に密着させることはできないという問題がある。
なお、液圧成形による場合も、径方向に縮径されるため、同様の問題がある。

本発明の解決しようとする課題は、溶接によることなしに接続部を完全に密着させた状態で確実に接続固定することができる接続体に対する排気系管の接続固定方法を提供することにある。

上記課題を解決するため請求項１記載の接続体に対する排気系管の接続固定方法は、接続管端部を備える接続体に対し排気系管の管端部を気密状態に接続固定する接続体に対する排気系管接続固定方法であって、前記接続体の接続管端部外周面に環状溝が形成され、前記接続体の少なくとも接続管端部の外周を囲んだ状態で支持固定する縮径用治具が用いられ、該縮径用治具の内周面と前記接続体における接続管端部の開口部外周面との間に前記排気系管をその開口端部から軸方向に圧入させて行き、該排気系管の開口端部が前記環状溝を通過する時点で該排気系管の開口端部を前記環状溝の開口縁部で受け止めることにより、該排気系管の開口縁部を前記環状溝内へ向けて内向きに窪ませて該環状溝の内周面に沿って密着させることにより前記環状溝の外周面側に前記排気系管の管端開口縁部を縮径させて固定するようにしたことを特徴とする手段とした。

請求項２記載の接続体に対する排気系管の接続固定方法は、接続管端部を備える接続体に対し排気系管の管端部を気密状態に接続固定する接続体に対する排気系管接続固定方法であって、前記接続体の接続管端部外周面に環状溝が形成され、前記接続体の少なくとも接続管端部の外周を囲んだ状態で支持固定する縮径用治具が用いられ、該縮径用治具は、前記排気系管の外周面に沿った排気系管差込案内用内周面と、前記接続体における接続管端部の外周面に沿った前記排気系管差込案内用内周面より小径の絞り用小径内周面と、前記接続管における接続管端部の開口縁部付近において前記排気系管差込案内用内周面と前記絞り用小径内周面との間を斜面で接続する縮径用環状テーパー面とが備えられ、該縮径用治具における前記排気系管差込案内用内周面に沿って前記排気系管を軸方向に差し込んで前記接続体における接続管端部の開口端外周面側に圧入させて行くことにより、該排気系管の開口縁部を前記縮径用環状テーパー面部分で前記環状溝内へ向けて順次縮径させ、該縮径された前記排気系管の開口端部を前記環状溝の開口縁部で受け止めることにより、該排気系管の開口縁部を前記環状溝内へ向けて内向きに窪ませて該環状溝の内周面に沿って密着させることにより該環状溝の外周面側に前記排気系管の管端開口縁部を縮径させて固定するようにしたことを特徴とする手段とした。

請求項１記載の接続体に対する排気系管の接続固定方法では、接続体の接続管端部外周面に環状溝が形成され、接続体の少なくとも接続管端部の外周を囲んだ状態で支持固定する縮径用治具が用いられ、該縮径用治具の内周面と接続体における接続管端部の開口部外周面との間に排気系管をその開口端部から軸方向に圧入させて行き、該排気系管の開口端部が環状溝を通過する時点で該排気系管の開口端部を環状溝の開口縁部で受け止めることにより、該排気系管の開口縁部を環状溝内へ向けて内向きに窪ませて該環状溝の内周面に沿って密着させることにより環状溝の外周面側に排気系管の管端開口縁部を縮径させて固定するようにしたことで、縮径されて環状溝の内周面に沿って密着された排気系管の開口縁部には径方向の残留応力ではなく、軸方向の残留応力が発生するため、その後、縮径用治具を脱却させると、残留応力によるスプリングバックが軸方向に働くようになる結果、縮径された排気系管の開口縁部が環状溝の両開口縁部方向へ軸方向に広がって環状溝内周面に強く密着する方向に力が働く。

従って、溶接によることなしに、接続部を完全に密着させた状態で確実に接続固定することができるようになるという効果が得られる。

請求項２記載の接続体に対する排気系管の接続固定方法では、接続体における接続管端部の外周面に沿った排気系管差込案内用内周面より小径の絞り用小径内周面と、接続管における接続管端部の開口縁部付近において排気系管差込案内用内周面と絞り用小径内周面との間を斜面で接続する縮径用環状テーパー面とが備えられ、該縮径用治具における排気系管差込案内用内周面に沿って排気系管を軸方向に差し込んで接続体における接続管端部の開口端外周面側に圧入させて行くことにより、該排気系管の開口縁部を縮径用環状テーパー面部分で環状溝内へ向けて順次縮径させ、該縮径された排気系管の開口端部を環状溝の開口縁部で受け止めることにより、該排気系管の開口縁部を環状溝内へ向けて内向きに窪ませて該環状溝の内周面に沿って密着させることにより該環状溝の外周面側に排気系管の管端開口縁部を縮径させて固定するようにしたことで、前記請求項１の効果が得られる他に、排気系管の開口縁部を環状溝内にスムーズかつ確実に沿わせることができるようになるという追加の効果が得られる。

以下にこの発明の実施例１を図面に基づいて説明する。

この実施例１の接続体に対する排気系管の接続固定方法は、請求項１〜７に記載の発明に対応する。
即ち、この実施例１では、排気管の外周に配置された外管の両開口端縁部と排気管との間の環状隙間をキャップ体で閉塞することにより排気管の外周に共鳴室が形成された共鳴型消音器において、キャップ体と外管との間の接続に本発明を適用した例を示す。

まず、この実施例１が適用される共振型消音器の構成を図面に基づいて説明する。
図１〜図４はこの実施例１の接続体に対する排気系管の接続固定方法を示す工程説明図である。

この実施例１の接続体に対する排気系管の接続固定方法では、排気管１と、排気系部材を構成する外管２と、接続体を構成する一対のキャップ体３と、一対の縮径用治具４とが構成部材として備えられている。

さらに詳述すると、上記キャップ体３は、この実施例１では板材をプレス成形することにより形成されるもので、排気管１側への接続端部側に該排気管１の外周面に沿った小径円筒部３１が形成される一方、外管２の開口端縁部に対する接続端部側には外管２の内径に沿った大径円筒部（接続管端部）３２が形成された異径筒状に形成されている。
そして、大径円筒部３２の端部外周面には両開口縁部に環状テーパー面を有する断面略Ｖ字状の環状溝３３が形成されている。

なお、共鳴室５が形成される部分における排気管１の周壁には、図４に示すように、多数の小孔１１が形成されている。

上記縮径用治具４は、キャップ体３の外周面に沿った凹部が形成されている。即ち、この凹部の開口縁部側には、外管２の外周面に沿った外管差込案内用内周面（排気系管差込案内用内周面）４１と、キャップ体３における大径円筒部３３の外周面に沿った外管差込案内用内周面４１の内周面より小径の絞り用小径内周面４２と、キャップ体３における大径円筒部３３の開口縁部付近において外管差込案内用内周面４１と絞り用小径内周面４２との間を斜面で接続する縮径用環状テーパー面４３とが備えられている。

また、縮径用環状テーパー面４３と絞り用小径内周面４２との間が断面外向き円弧状に接続されている。
また、外管差込案内内周面４１の先端部には案内テーパー部４１ａが形成されている。
また、凹部の底部側には、キャップ体３における小径円筒部３１の外周面に当接する状態で装着支持する支持穴４４が形成されている。

また、凹部の内定部には、排気管１の内周面に嵌挿される突起部４５がボルト４６で取り付け固定されていて、この突起部４５の基部外周にはキャップ体３における小径円筒部３１の開口端面と排気管１の開口端面を同一レベル位置で受け止める環状段部（環状受け面）４７が一体に備えられている。

次に、この実施例１の接続体に対する排気系管の接続固定方法を、図１〜４に基づいて説明する。

この実施例１の構成部材が上述のように構成されるため、図１に示すように、排気管１の外周に外管２を配置させ、その両開口端部側に対向配置された一対の縮径用治具４を互いに近づける方向に押圧移動させることにより、まず、外管２の両開口端部を縮径用治具４における外管差込案内内周面４１に沿って軸方向に差し込んで行くと共に、排気管１の両開口端部を突起部４５の外周に沿って圧入させて行くと、図２に示すように、外管２の両開口縁部が縮径用環状テーパー面４３部分でキャップ体３における環状溝３３内へ向けて順次縮径されて行き、該縮径された外管２の開口端部が環状溝の３３開口縁部で受け止められることにより、図３に示すように、該外管２の開口縁部が環状溝３３内へ向けて内向きに窪んで該環状溝３３の内周面に沿って密着された状態となる一方、排気管１の両開口端部がキャップ体３における小径円筒部３１の内周面に沿って挿入装着され、その先端開口端面が環状段部４７に当接した時点で両縮径用治具の移動を停止させた後、両縮径用治具４を軸方向に脱却させることにより、図４に示すように、両キャップ体３の大径円筒部３２に対し外管２の両端開口縁部が接続固定されると共に、排気管１の両端開口縁部がキャップ体３の小径円筒部３１の内周面に沿って挿入装着された状態の共鳴型消音器が形成される。

以上説明してきたように、この実施例１の接続体に対する排気系管の接続固定方法では、上述のように、縮径用治具４における外管差込案内用内周面４１に沿って外管２を軸方向に差し込んでキャップ体３における大径円筒部３２の開口端外周面側に圧入させて行くことにより、該外管２の開口縁部を縮径用環状テーパー面４３部分で環状溝３３内へ向けて順次縮径させ、該縮径された外管２の開口端部を環状溝３３の開口縁部で受け止めることにより、該外管２の開口縁部を環状溝３３内へ向けて内向きに窪ませて該環状溝３３の内周面に沿って密着させるようにしたことで、縮径されて環状溝３３の内周面に沿って密着された外管２の開口縁部には径方向の残留応力ではなく、軸方向の残留応力が発生するため、その後、縮径用治具４を脱却させると、残留応力によるスプリングバックが軸方向に働くようになる結果、縮径された外管２の開口縁部が環状溝３３の両開口縁部方向へ軸方向に広がって環状溝３３内周面に強く密着する方向に力が働く。

従って、溶接によることなしに、接続部を完全に密着させた状態で確実に接続固定することができるようになるという効果が得られる。

また、キャップ体３における大径円筒部３３の開口縁部付近において外管差込案内用内周面４１と絞り用小径内周面４２との間を斜面で接続する縮径用環状テーパー面４３が形成されることにより、外管２の開口縁部を環状溝３３内にスムーズかつ確実に沿わせることができるようになる。

また、縮径用環状テーパー面４３と絞り用小径内周面４２との間が断面外向き円弧状に接続されることにより、縮径用環状テーパー面４３で縮径された後、外管２の外周面を傷付けることなくこの円弧状部分を通過することで、外管２の開口縁部を内側へ窪ませる際の座屈点が形成されるため、外管２の開口縁部をスムーズかつ確実に内側へ向けて窪ませることができるようになる。

また、縮径用治具４が、その凹部の内底部側にキャップ体３における小径円筒部３１の外周面に当接した状態で装着支持する支持穴４４が形成されると共に、該支持穴４４内には排気管１の内周面に嵌挿される突起部４５が突出形成されることにより、両キャップ体３の大径円筒部３２に対する外管２の両端開口縁部の接続固定と、キャップ体３の小径円筒部３１の内周面に対する排気管１の両端開口縁部の挿入装着作業を同時に行うことができるため、作業性を高めることができるようになる。

また、突起部４５の基部外周に、キャップ体３における小径円筒部３１の開口端面と排気管１の開口端面を受け止める環状段部４６が備えられることで、キャップ体３における小径円筒部３１と排気管１の開口端面を一致させた状態で位置決めすることができるようになる。

また、一対の縮径用治具４を用いることで、排気管１と外管２の両端部に同時にキャップ体３を接続することができるため、作業性をさらに高めることができるようになる。

次に、他の実施例について説明する。この他の実施例の説明にあたっては、上記実施例１と同様の構成部分については図示を省略し、もしくは同一の符号を付けてその説明を省略し、相違点についてのみ説明する。

この実施例２は、実施例１における接続体に対する排気系管の接続固定方法の変形例を示すものであり、図５の断面図に示すように、断面略Ｖ字状の環状溝３３の底部に、環状シール部材６を装着した状態で実施例１と同様の方法で外管２を接続固定させるようにした点が実施例１とは相違したものである。

従って、この実施例２では、実施例１と同様の効果が得られる他、接続部のシール性をさらに高めることができるようになるという追加の効果が得られる。

以上本実施例を説明してきたが、本発明は上述の実施例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。

例えば、実施例では、一対の接続体を排気系管の両開口端部に同時に接続固定させるようにしたが、一方の開口端部にのみ接続固定させるようにしてもよい。
また、実施例では、環状溝３３が断面略Ｖ字状に形成されている例を示したが、半円弧状や、Ｕ字状等、任意の断面形状にすることができる。

また、実施例では、共鳴室を形成する外管２とキャップ体３との間の連結を例にとって説明したが、全ての接続体に対する排気系管の接続固定に適用することができる。

実施例１の接続体に対する排気系管の接続固定方法を示す工程説明図である。 実施例１の接続体に対する排気系管の接続固定方法を示す工程説明図である。 実施例１の接続体に対する排気系管の接続固定方法を示す工程説明図である。 実施例１の接続体に対する排気系管の接続固定方法を示す工程説明図である。 実施例２の接続体に対する排気系管の接続固定方法を示す要部拡大断面図である。 従来例１の接続体に対する排気系管の接続固定方法を示す断面図である。 従来例２の接続体に対する排気系管の接続固定方法を示す断面図である。 従来例３の接続体に対する排気系管の接続固定方法を示す断面図である。 図８のＡ−Ａ線における断面図である。

符号の説明

１ 排気管
２ 外管（排気系部材）
３ キャップ体（接続体）
３１ 小径円筒部
３２ 大径円筒部（接続管端部）
３３ 環状溝
４ 縮径用治具
４１ 外管差込案内内周面（排気管差込案内内周面）
４１ａ 案内テーパー部
４２ 絞り用小径内周面
４３ 縮径用環状テーパー面
４４ 支持穴
４５ 突起部
４６ ボルト
４７ 環状段部（環状受け面）
５ 共鳴室
６ 環状シール部材

Claims (7)

1. 接続管端部を備える接続体に対し排気系管の管端部を気密状態に接続固定する接続体に対する排気系管接続固定方法であって、
   前記接続体の接続管端部外周面に環状溝が形成され、
   前記接続体の少なくとも接続管端部の外周を囲んだ状態で支持固定する縮径用治具が用いられ、
   該縮径用治具の内周面と前記接続体における接続管端部の開口部外周面との間に前記排気系管をその開口端部から軸方向に圧入させて行き、該排気系管の開口端部が前記環状溝を通過する時点で該排気系管の開口端部を前記環状溝の開口縁部で受け止めることにより、該排気系管の開口縁部を前記環状溝内へ向けて内向きに窪ませて該環状溝の内周面に沿って密着させることにより前記環状溝の外周面側に前記排気系管の管端開口縁部を縮径させて固定するようにしたことを特徴とする接続体に対する排気系管の接続固定方法。
2. 接続管端部を備える接続体に対し排気系管の管端部を気密状態に接続固定する接続体に対する排気系管接続固定方法であって、
   前記接続体の接続管端部外周面に環状溝が形成され、
   前記接続体の少なくとも接続管端部の外周を囲んだ状態で支持固定する縮径用治具が用いられ、
   該縮径用治具は、前記排気系管の外周面に沿った排気系管差込案内用内周面と、前記接続体における接続管端部の外周面に沿った前記排気系管差込案内用内周面より小径の絞り用小径内周面と、前記接続管における接続管端部の開口縁部付近において前記排気系管差込案内用内周面と前記絞り用小径内周面との間を斜面で接続する縮径用環状テーパー面とが備えられ、
   該縮径用治具における前記排気系管差込案内用内周面に沿って前記排気系管を軸方向に差し込んで前記接続体における接続管端部の開口端外周面側に圧入させて行くことにより、該排気系管の開口縁部を前記縮径用環状テーパー面部分で前記環状溝内へ向けて順次縮径させ、該縮径された前記排気系管の開口端部を前記環状溝の開口縁部で受け止めることにより、該排気系管の開口縁部を前記環状溝内へ向けて内向きに窪ませて該環状溝の内周面に沿って密着させることにより該環状溝の外周面側に前記排気系管の管端開口縁部を縮径させて固定するようにしたことを特徴とする接続体に対する排気系管の接続固定方法。
3. 請求項２に記載の接続体に対する排気系管の接続固定方法において、前記縮径縮径用治具における前記縮径用環状テーパー面と前記絞り用小径内周面との間が断面外向き円弧状に接続されていることを特徴とする接続体に対する排気系管の接続固定方法。
4. 請求項１〜３のいずれか１項に記載の接続体に対する排気系管の接続固定方法において、前記接続体における接続管端部に形成される環状溝が両開口縁部に環状テーパー面を有する断面略Ｖ字状に形成されていることを特徴とする接続体に対する排気系管の接続固定方法。
5. 請求項１〜４のいずれか１項に記載の接続体に対する排気系管の接続固定方法において、前記排気系管が排気管の外周を囲繞する状態で設けられることにより前記排気管の外周に共鳴室を形成する外管であり、前記接続体が前記外管の開口端部と前記排気管との間の環状隙間を閉じる異径筒状のキャップ体であって、
   該キャップ体は前記排気管側への接続端部に該排気管の外周面に沿った小径円筒部が形成され、前記外管への接続端部には前記環状溝が形成された前記接続管端部を構成する大径円筒部が形成され、
   前記縮径用治具は、その内底部に前記キャップ体における前記小径円筒部を装着支持する支持穴と該小径円筒部の開口端面と前記排気管の開口端面を受け止める受け面が形成され、該支持穴内には前記排気管の内周面に嵌挿される突起部が突出形成されていて、
   前記外管を前記キャップ体の大径円筒部外周と縮径用治具との間に圧入させると同時に前記排気管を前記突起部外周に沿って圧入させていくことにより、前記外管の開口縁部を前記キャップ体の環状溝内へ向けて内向きに窪ませて該環状溝の内周面に沿って密着させると共に、前記排気管の管端部を前記キャップ体における小径円筒部内に沿って挿入装着させるようにしたことを特徴とする接続体に対する排気系管の接続固定方法。
6. 請求項１〜５のいずれか１項に記載の接続体に対する排気系管の接続固定方法において、前記縮径用治具が前記排気系管の両端部に備えられ、該両縮径用治具を互いに近づける方向に相対移動させることにより前記排気系管の両管端部を両接続体における接続管端部に対し同時に気密状態に接続固定させるようにしたことを特徴とする接続体に対する排気系管の接続固定方法。
7. 請求項５項に記載の接続体に対する排気系管の接続固定方法において、前記縮径用治具が前記外管及び前記排気管の両端部に備えられ、該両縮径用治具を互いに近づける方向に相対移動させることにより前記外管の両管端部を両キャップ体における接続管端部に対し同時に気密状態に接続固定させると共に、前記排気管の両管端部を前記両キャップ体における円筒部内に沿って同時に挿入装着させるようにしたことを特徴とする接続体に対する排気系管の接続固定方法。

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