JP2645810B2

JP2645810B2 - 排気管に接続されるシェルの端部部材

Info

Publication number: JP2645810B2
Application number: JP6312028A
Authority: JP
Inventors: 貢司田辺; 裕則西岡; 俊明金光; 一幸小田
Original assignee: Kanemitsu KK
Current assignee: Kanemitsu KK
Priority date: 1994-12-15
Filing date: 1994-12-15
Publication date: 1997-08-25
Anticipated expiration: 2012-08-25
Also published as: JPH08170529A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、排気管に接続して排ガ
ス浄化触媒を装填すること等に用いられるシェルの端部
部材に関する。

【０００２】

【従来の技術】図１２及び図１３に公知の自動車用排ガ
ス浄化触媒コンバータを示してある。このコンバータ
は、ハニカム構造等の排ガス浄化触媒（セラミック触
媒、金属触媒、その他の各種触媒）Ｃを装填したインナ
ーシェル１０１とその周囲を取り囲むアウターシェル１
０２を有し、インナーシェル１０１の端窄まり状のロー
ト状胴部１０３，１０４のそれぞれに端部部材１０５，
１０６が設けられており、これらの端部部材１０５，１
０６を利用して排気管の中途部にこのコンバータを着脱
できるようになっている。

【０００３】図１３のように、従来の端部部材１０５
は、一側が拡径された筒状の接続部品１０７に、フラン
ジ部１０８とそのフランジ部１０８の内周部から延び出
た先窄まり状の壁部１０９とを有するフランジ１１０を
嵌め込んで上記壁部１０９と接続部品１０７を溶接１１
１で接合することにより製作されていた。そして、この
端部部材１０５は、その接続部品１０７を上記インナー
シェル１０１のロート状胴部１０３に嵌め込んで両者を
溶接１１２で接合することによりインナーシェル１０１
に結合されていた。なお、図１２において、１１３は、
フランジ部１０８を排気管（不図示）側のフランジに結
合することに用いられるスタッドボルト（不図示）の取
付孔である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記コンバータを排気
管の中途部に装着した場合には、従来例として上述した
端部部材１０５の溶接１１１，１１２による接合箇所に
衝撃や振動、熱等に起因する応力が集中しやすく、それ
らの接合箇所が強度面での弱点となって場合によっては
接合箇所に亀裂や破損の起こることがあった。

【０００５】また、上記コンバータにおいては、衝撃や
振動、熱等に起因する力でフランジ部に変形が起こりや
すいという問題があった。

【０００６】本発明は以上の事情のもとでなされたもの
であり、その目的は、上述したインナーシェル１０１の
ロート状胴部１０３を端部部材側に具備させると共に、
その傾斜部材とフランジ部とを応力吸収作用を発揮する
形状を持つ部分で一体に連設することによって、強度面
での弱点となる溶接による接合箇所を端部部材から無く
することを基本として、そのような端部部材におけるフ
ランジ部を補強してその変形を起こりにくくすることの
できる構造を提案することを目的とする。

【０００７】本発明の他の目的は、上記したロート状胴
部を端部部材側に具備させることによって、シェルの構
造を簡単にすることのできるシェルの端部部材を提供す
ることである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１に係る発明によ
る排気管に接続されるシェルの端部部材は、排気管に接
続される環状フランジ部と、このフランジ部の内周部か
ら先拡がり状に延出したロート状胴部とを備え、フラン
ジ部の外周部に上記ロート状胴部側に折り曲げられた環
状のリブが設けられていることを特徴とする。

【０００９】請求項２に係る発明による排気管に接続さ
れるシェルの端部部材は、排気管に接続される環状フラ
ンジ部と、このフランジ部の内周部から先拡がり状に延
出したロート状胴部とを備え、フランジ部の外周部に上
記ロート状胴部の反対側に折り曲げられた環状のリブが
設けられていることを特徴とする。

【００１０】請求項３に係る発明による排気管に接続さ
れるシェルの端部部材は、排気管に接続される環状フラ
ンジ部と、このフランジ部の内周部から先拡がり状に延
出したロート状胴部とを備え、フランジ部の外周部に弧
状に膨出された環状のリブが設けられていることを特徴
とする。

【００１１】請求項４に係る発明による排気管に接続さ
れるシェルの端部部材は、排気管に接続される環状フラ
ンジ部と、このフランジ部の内周部から先拡がり状に延
出したロート状胴部とを備え、フランジ部の外周部に上
記ロート状胴部側及びその反対側の両方に突出された環
状のリブが設けられていることを特徴とする。

【００１２】

【作用】請求項１〜請求項４に係る各発明によると、環
状のリブによってフランジ部が補強されてその変形が防
止される。また、当該端部部材に加わる衝撃や振動、熱
等に起因する力が、環状フランジ部とロート状胴部との
連設部分によって吸収され、さらに、フランジ部とロー
ト状胴部とが一体になっていることにより、当該端部部
材に溶接による接合箇所が存在しなくなり、同時に、シ
ェル側にロート状胴部を設ける必要がなくなる。

【００１３】

【実施例】図１は環状フランジ部２とその内周部から先
拡がり状に延出したロート状胴部５とを備えた粗成形部
材１’と、その粗成形部材１’のフランジ部２の外周部
に種々の形状の環状のリブ６を形成した４種類の端部部
材１を示す説明図である。同図において、（Ｉ）の端部
部材１は請求項１に係る発明の実施例に相当するもの
で、リブ６がフランジ部２の外周部をロート状胴部５側
に折り曲げられることによって形成されている。（Ｉ
Ｉ）の端部部材１は請求項２に係る発明の実施例に相当
するもので、リブ６がフランジ部２の外周部をロート状
胴部５の反対側に折り曲げられることによって形成され
ている。（ＩＩＩ）の端部部材１は請求項３に係る発明
の実施例に相当するもので、リブ６がフランジ部の外周
部を弧状に膨出させることにって形成されている。（Ｉ
Ｖ）の端部部材１は請求項４に係る発明の実施例に相当
するもので、リブ６がフランジ部の外周部のすり割り部
分をロート状胴部５側及びその反対側の両方に突出させ
ることにより形成されている。

【００１４】図２に上記粗成形部材１’の成形方法を原
理的に示してある。同図のように、この成形方法の原理
は、排気管に接続される環状フランジ部２の内周部から
そのフランジ部２の軸心方向に筒部１１が突き出された
形状のフランジ付き筒体Ａを用い、その筒体Ａの筒部１
１を先拡がり状に拡径する成形工程を含むものであっ
て、筒部１１を先拡がり状に拡径することによってロー
ト状胴部５が成形されて粗成形部材１が得られる。

【００１５】図３に上記粗成形部材１’の他の成形方法
を原理的に示してある。この成形方法は、口径の異なる
２種類のパイプ材などでなる筒材Ａ’’，Ａ’’’を絞
り成形或いは拡径成形するという方法である。即ち、同
図の上段に示した口径の大きなパイプ材を筒材Ａ’’と
して用いる場合は、その軸心方向中間部を絞り込むこと
によってその絞り箇所１４の両側にそれぞれ先拡がり状
の胴体部１２，１３を成形した後（中段）、一方の胴体
部１２をその軸心と直交する方向に拡げて排気管に接続
される環状のフランジ部２を成形すると共に、他方の胴
体部１３をロート状胴部５とする（下段）成形工程を含
むものであって、フランジ部２とロート状胴部５とは湾
曲状の曲り部３を介して一体に連設されたものとなる。
また、同図の右段に示した口径の小さなパイプ材を筒材
Ａ’’’として用いる場合は、その軸心方向中間部の所
定箇所１４’を挾む両側部分のそれぞれを先拡がり状に
拡径して２つの胴体部１２，１３を成形した後（中
段）、一方の胴体部１２をその軸心と直交する方向に拡
げて排気管に接続される環状のフランジ部２を成形する
と共に、他方の胴体部１３をロート状胴部５とする（下
段）成形工程を含むものであって、フランジ部２とロー
ト状胴部５とは湾曲状の曲り部３を介して一体に連設さ
れたものとなる。

【００１６】図４は実使用に供される端部部材１とその
端部部材１に結合したシェル胴部１１４とを示す部分断
面図、図５は図４の端部部材１の正面図である。この端
部部材１は、排気管（不図示）に接続されるフランジ部
２と、このフランジ部２の内周部に一体に具備された切
断面形状が湾曲状の曲り部３と、この曲り部３から先拡
がり状に延出し先端部がシェルの胴部１１４との結合部
４となされたロート状胴部５とを備えており、これらの
フランジ部２、曲り部３及びロート状胴部５とによって
その基本形状が形作られている。そして、具体的には、
ロート状胴部５が外側に少し張り出した球面状に形成さ
れていると共に、上記フランジ部２には、その外周部に
環状のリブ６、周方向の適所に開設されたボルト取付孔
（挿通孔）７、内周部に形成されたパッキン収容用の環
状凹部８等が設けられている。この端部部材１におい
て、上記曲り部３は外面３ａが軸心方向において略弧状
に湾曲しているが、内面３ｂは軸心方向においてまっす
ぐな平坦面になっており、また、曲り部３とフランジ部
２やロート状胴部５との連設箇所には角張った部分が存
在しない。

【００１７】この端部部材１は、シェル胴部１１４の端
部を結合部４に突き合わせてその突合せ箇所を溶接５１
で接合することによりシェル胴部１１４と結合されて一
体化される。この場合において、シェル側にロート状胴
部を設けておく必要はない。なお、この端部部材１は、
環状凹部８に収容したパッキン（不図示）をフランジ部
２と図示していない排気管側のフランジ部との間に挾ん
で締結ボルトなどの止具（不図示）でそれらのフランジ
部同士を結合することにより排気管（不図示）の中途部
に装着される。

【００１８】また、上記端部部材１によると、当該端部
部材１に加わる衝撃や振動、熱等に起因する力が、環状
フランジ部２とロート状胴部５との間の湾曲状の曲り部
３で分散されると共に、その曲り部３によってうまく吸
収されるので、応力集中に伴う亀裂や割れの発生するお
それがすくない。また、この端部部材１はステンレス
製、鋼板製或いは鉄板製で製作することができるもので
あるが、その厚さが３ｍｍ程度であったとしても、リブ
６がフランジ部２の曲り剛性を高めることに役立つの
で、フランジ部２の熱変形や衝撃・振動による変形がリ
ブ６によって防止される。

【００１９】次に、粗成形部材１’を用いて図１（Ｉ）
（ＩＩ）（ＩＩＩ）（ＩＶ）に示したリブ６の原理的な
成形方法を略述する。

【００２０】図６は図１（Ｉ）に示したリブ６のロール
加工による形成方法を示す説明図である。１５は回転下
型、１６は回転上型、１７はロール状回転型である。回
転下型１５と回転上型１６との間にセットした粗成形部
材のフランジ部２の外周部をロール状回転型１７で横か
ら押すことにより、回転上型１６に具備されたリブ成形
面１６ａとロール状回転型１７に具備されたリブ成形面
１７ａとによってリブ６を成形する。

【００２１】図７は図１（Ｉ）に示したリブ６のプレス
加工による形成方法を示す説明図である。１８は下型、
１９は上型、２０，２１は押型である。下型１８と上型
１９との間にセットした粗成形部材のフランジ部２の外
周部を押型２０，２１で挾んでリブ６を成形する。

【００２２】図８は図１（ＩＩ）に示したリブ６のロー
ル加工による形成方法を示す説明図である。この形成方
法は図６と略同様であり、１５’は回転下型、１６’は
回転上型、１７’はロール状回転型である。回転下型１
５’と回転上型１６’との間にセットした粗成形部材の
フランジ部２の外周部をロール状回転型１７’で横から
押すことにより、回転下型１５’に具備されたリブ成形
面１５ａ’とロール状回転型１７に具備されたリブ成形
面１７ａ’とによってリブ６を成形する。

【００２３】図９は図１（ＩＩ）に示したリブ６のプレ
ス加工による形成方法を示す説明図である。２２は下
型、２３は上型、２４，２５は押型である。下型２２と
上型２３との間にセットした粗成形部材のフランジ部２
の外周部を下型２２と押型２４，２５とで挾んでリブ６
を成形する。

【００２４】図１０は図１（ＩＩＩ）に示したリブ６の
プレス加工による形成方法を示す説明図である。２６は
下型、２７，２８は押型である。下型２６にセットした
粗成形部材のフランジ部２の外周部を押型２７，２８で
挾んで弧状のリブ６を成形する。

【００２５】図１１は図１（ＩＶ）に示したリブ６のロ
ール加工による形成方法を示す説明図である。３１は回
転下型、３２は回転上型、３３はすり割りロール、３４
はロール状押型である。回転下型３１と回転上型３２と
の間にセットした粗成形部材のフランジ部２の外周部を
すり割りロール３３ですり割りして図のように開き、そ
の開いた部分をロール状押型３４で横から押すことによ
りリブ６を成形する。

【００２６】以上説明した実施例において、フランジ部
２は円形の環状であっても楕円形の環状であっても、さ
らには図１２に現れているような形状であってもよい。
また、筒部１１についても円筒状であっても楕円筒状で
あってもよい。また、本発明は自動車用消音器のシェル
の端部部材などのように、実施例で説明した自動車用排
ガス浄化触媒コンバータのシェルの端部部材と類似形状
の端部部材についても適用することが可能である。

【００２７】

【発明の効果】請求項１、請求項２、請求項３、請求項
４のいずれかに記載の発明によると、端部部材自体に溶
接箇所がなくなるので、溶接箇所に衝撃や振動、熱等に
起因する力が集中して亀裂や破損を起こすといったおそ
れがなくなる。また、シェル側にロート状胴部を具備さ
せる必要がなくなり、シェル胴部を筒形という単純な形
状に構成することができるようになる。さらに、端部部
材を１つの部材だけで構成できるようになり、従来のよ
うに接続部品１０７とフランジ部材１０９とで端部部材
を組み立てるという複雑な組立工程が不要になる。

【００２８】また、フランジ部２が環状のリブによって
補強されるので、書劇や振動、熱等に起因する力でフラ
ンジ部が変形するおそれがなくなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】フランジ部の外周部に異なる形状のリブを形成
した４種類の端部部材を示す説明図である。

【図２】粗成形部材の成形方法を原理的に示した説明図
である。

【図３】粗成形部材の他の成形方法を原理的に示した説
明図である。

【図４】端部部材をシェル胴部に結合した場合の要部断
面図である。

【図５】図４の端部部材の正面図である。

【図６】図１（Ｉ）に示したリブのロール加工による形
成方法を示す説明図である。

【図７】図１（Ｉ）に示したリブのプレス加工による形
成方法を示す説明図である。

【図８】図１（ＩＩ）に示したリブのロール加工による
形成方法を示す説明図である。

【図９】図１（ＩＩ）に示したリブのプレス加工による
形成方法を示す説明図である。

【図１０】図１（ＩＩＩ）に示したリブのプレス加工に
よる形成方法を示す説明図である。

【図１１】図１（ＩＶ）に示したリブのすり割り加工と
ロール加工とを併用した形成方法を示す説明図である。

【図１２】従来の端部部材を用いた自動車用排ガス浄化
触媒コンバータの正面図である。

【図１３】図１３のＸＩＩＩ−ＸＩＩＩ線に沿う断面図
である。

【符号の説明】

１端部部材２環状フランジ部５ロート状胴部６リブ

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】排気管に接続される環状フランジ部と、
このフランジ部の内周部から先拡がり状に延出したロー
ト状胴部とを備え、フランジ部の外周部に上記ロート状
胴部側に折り曲げられた環状のリブが設けられているこ
とを特徴とする排気管に接続されるシェルの端部部材。
【請求項２】排気管に接続される環状フランジ部と、
このフランジ部の内周部から先拡がり状に延出したロー
ト状胴部とを備え、フランジ部の外周部に上記ロート状
胴部の反対側に折り曲げられた環状のリブが設けられて
いることを特徴とする排気管に接続されるシェルの端部
部材。
【請求項３】排気管に接続される環状フランジ部と、
このフランジ部の内周部から先拡がり状に延出したロー
ト状胴部とを備え、フランジ部の外周部に弧状に膨出さ
れた環状のリブが設けられていることを特徴とする排気
管に接続されるシェルの端部部材。
【請求項４】排気管に接続される環状フランジ部と、
このフランジ部の内周部から先拡がり状に延出したロー
ト状胴部とを備え、フランジ部の外周部に上記ロート状
胴部側及びその反対側の両方に突出された環状のリブが
設けられていることを特徴とする排気管に接続されるシ
ェルの端部部材。