JP3732882B2 - 管体の接続構造 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、金属製の第１の管体と第２の管体とを相互に接続するための管体の接続構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近時、自動車においては、軽量化およびコスト低減の要請から排気管の薄肉化が図られており、排気管の接続部については、排気管の薄肉化によるアーク溶接の困難性から溶接を用いない接続構造が要望されている。
従来、このように溶接を用いない管体の接続構造として、例えば、特開平６−１１０７７号公報に開示されるものが知られている。
【０００３】
図３は、この公報に開示される管体の接続構造を示すもので、この管体の接続構造では、第１の管体１１の端部および第２の管体１３の端部の外側に、連結部材１５が被嵌され、連結部材１５から内側に突出して形成される環状突部１５ａにより、第１の管体１１および第２の管体１３が塑性変形され、第１の管体１１および第２の管体１３に内側に突出する環状突部１１ａ，１３ａが形成されている。
【０００４】
なお、連結部材１５の外周には、予め、図４に示すような環状溝１５ｂが形成され、第１の管体１１および第２の管体１３に連結部材１５を被嵌した状態で、連結部材１５の両端を圧力Ｐで押圧すると、連結部材１５が環状溝１５ｂの部分で座屈し環状突部１５ａが形成される。
このような管体の接続構造では、連結部材１５の環状突部１５ａが、第１の管体１１および第２の管体１３の環状突部１１ａ，１３ａに密着するため、溶接を用いることなしに良好なシール性を得ることができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来の管体の接続構造では、連結部材１５の両端を押圧し、予め連結部材１５に形成される環状溝１５ｂを座屈させて環状突部１５ａを形成しているため、環状突部１５ａの深さを深くすることが困難であり、例えば、第１の管体１１および第２の管体１３の直径が２０mm程度より大きくなると良好なシール性を得ることが困難になるという問題があった。
【０００６】
本発明は、かかる従来の問題を解決するためになされたもので、シール性を維持しながら第１の管体と第２の管体とを容易，確実に接続することができる管体の接続構造を提供することを目的とする。
【０００９】
請求項１の管体の接続構造は、金属製の第１の管体と第２の管体とを相互に接続する管体の接続構造において、前記第１の管体の端部および第２の管体の端部の外周に沿って内側に突出する環状凹部を形成するとともに、前記第１の管体および第２の管体の端部を、筒状の金属製の連結部材の一側および他側に嵌挿し、前記連結部材の前記環状凹部に対応する位置に前記環状凹部に密着する環状溝を形成し、前記連結部材の熱膨張係数を、前記第１の管体および第２の管体の熱膨張係数より小さくし、前記第１の管体および第２の管体の環状凹部を、軸長方向に対して傾斜してなることを特徴とする。
【００１３】
（作用）
請求項１の管体の接続構造では、第１の管体および第２の管体内を、例えば、温度の高い自動車用エンジンの排ガスが流通される。
そして、排ガスの流通により第１の管体、第２の管体および連結部材の温度が上昇するが、連結部材の熱膨張係数が、第１の管体および第２の管体の熱膨張係数より小さいため、連結部材の膨張が第１の管体および第２の管体の膨張より小さくなり、第１の管体および第２の管体の外周が、連結部材の内周に密着される。
【００１４】
また、第１の管体および第２の管体の外側に嵌合される連結部材の環状溝が、第１の管体および第２の管体の環状凹部に密着されシール性が確保される。
さらに、連結部材への環状溝の形成は、例えば、プレス成形，ロール成形等により連結部材を塑性変形することにより行われる。
また、第１の管体および第２の管体の環状凹部を、軸長方向に対して傾斜して形成したので、連結部材の環状溝も軸長方向に対して傾斜して形成され、これにより、第１の管体と第２の管体との相対的な回動が阻止される。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の詳細を図面に示す実施形態について説明する。
図１は、本発明の管体の接続構造の第１の実施形態を示しており、図において符号２１は円筒状の第１の管体を、符号２３は円筒状の第２の管体を示している。
第１の管体２１および第２の管体２３は、ステンレス鋼等の金属からなり、例えば、エンジンの排ガスが流通される排気管として使用される。
【００１６】
第１の管体２１の端部および第２の管体２３の端部には、その外周に沿って内側に突出する台形状の環状凹部２１ａ，２３ａが形成されている。
この環状凹部２１ａ，２３ａは、例えば、プレス成形，ロール成形等により形成される。
第１の管体２１および第２の管体２３の端部は、円筒状の金属製の連結部材２５の一側および他側に嵌挿されている。
【００１７】
そして、連結部材２５には、第１の管体２１および第２の管体２３の環状凹部２１ａ，２３ａに対応する位置に、環状凹部２１ａ，２３ａに密着する環状溝２５ａ，２５ｂが形成されている。
この環状溝２５ａ，２５ｂは、例えば、プレス成形，ロール成形等により、連結部材２５を、第１の管体２１および第２の管体２３の環状凹部２１ａ，２３ａに沿って塑性変形することにより形成される。
【００１８】
この実施形態では、連結部材２５の肉厚は、第１の管体２１および第２の管体２３の肉厚より充分に小さくされている。
そして、第１の管体２１および第２の管体２３の外径は、例えば、５０〜１５０mmとされ、肉厚が、０．６〜１．２mmとされる。
また、連結部材２５の肉厚は、０．４〜１．０mmとされる。
【００１９】
そして、連結部材２５には、熱膨張係数が、第１の管体２１および第２の管体２３の熱膨張係数より小さな材料が用いられている。
すなわち、連結部材２５には、例えば、熱膨張係数が１０．１×１０-6／℃のＳＵＳ４１０が用いられ、一方、第１の管体２１および第２の管体２３には、例えば、熱膨張係数が１７．８×１０-6／℃のＳＵＳ３０４が用いられている。
【００２０】
以上のように構成された管体の接続構造では、第１の管体２１および第２の管体２３内を、例えば、高温の排ガスが流通すると、連結部材２５の膨張が第１の管体２１および第２の管体２３の膨張より小さくなり、第１の管体２１および第２の管体２３の外周が、連結部材２５の内周に密着するため、シール性を維持しながら第１の管体２１と第２の管体２３とを容易，確実に接続することができる。
【００２１】
また、第１の管体２１および第２の管体２３の外側に嵌合される連結部材２５の環状溝２５ａ，２５ｂを、第１の管体２１および第２の管体２３の環状凹部２１ａ，２３ａに密着するようにしたので、シール性を維持しながら第１の管体２１と第２の管体２３とを容易，確実に接続することができる。
さらに、上述した管体の接続構造では、連結部材２５の肉厚を、第１の管体２１および第２の管体２３の肉厚より充分に小さくしたので、連結部材２５への環状溝２５ａ，２５ｂの形成が容易になり、連結部材２５の環状溝２５ａ，２５ｂを、第１の管体２１および第２の管体２３の環状凹部２１ａ，２３ａに確実に密着することができる。
【００２２】
図２は、本発明の管体の接続構造の第２の実施形態を示すもので、この実施形態では、第１の管体２１および第２の管体２３の環状凹部２１ｂ，２３ｂが、軸長方向に対して傾斜して形成され、同時に、連結部材２５の環状溝２５ｃ，２５ｄが、軸長方向に対して傾斜して形成されている。
第１の管体２１側の環状溝２５ｃと第２の管体２３側の環状溝２５ｄは、八の字状に逆方向に傾斜されている。
【００２３】
なお、上述した部分を除いて第１の実施形態と同様に構成されているため、同一部分には同一符号を付して詳細な説明を省略する。
この実施形態では、第１の管体２１および第２の管体２３の環状凹部２１ｂ，２３ｂ、および、連結部材２５の環状溝２５ｃ，２５ｄを、軸長方向に対して傾斜して形成したので、第１の管体２１と第２の管体２３との相対的な回動を確実に阻止することができる。
【００２４】
なお、この実施形態では、第１の管体２１側の環状溝２５ｃと第２の管体２３側の環状溝２５ｄを八の字状に逆方向に傾斜した例について述べたが、本発明は、かかる実施形態に限定されるものではなく、例えば、平行になるように形成しても良い。
また、以上述べた実施形態では、第１の管体２１、第２の管体２３および連結部材２５をステンレス鋼により形成した例について述べたが、本発明は、かかる実施形態に限定されるものではなく、銅等の金属であっても良い。
【００２６】
【発明の効果】
以上述べたように、請求項１の管体の接続構造では、第１の管体および第２の管体内を、例えば、高温の排ガスが流通すると、連結部材の膨張が第１の管体および第２の管体の膨張より小さくなり、第１の管体および第２の管体の外周が、連結部材の内周に密着し、また、第１の管体および第２の管体の外側に嵌合される連結部材の環状溝が、第１の管体および第２の管体の環状凹部に密着するため、シール性を維持しながら第１の管体と第２の管体とをより確実に接続することができる。
【００２７】
また、第１の管体および第２の管体の環状凹部を、軸長方向に対して傾斜して形成したので、連結部材の環状溝も軸長方向に対して傾斜して形成され、これにより、第１の管体と第２の管体との相対的な回動を確実に阻止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の管体の接続構造の第１の実施形態を示す縦断面図である。
【図２】本発明の管体の接続構造の第２の実施形態を示す縦断面図である。
【図３】従来の管体の接続構造を示す一部縦断面図である。
【図４】図３の連結部材の嵌合前の状態を示す断面図である。
【符号の説明】
２１ 第１の管体
２１ａ，２１ｂ，２３ａ，２３ｂ 環状凹部
２３ 第２の管体
２５ 連結部材
２５ａ，２５ｂ，２５ｃ，２５ｄ 環状溝
【発明の属する技術分野】
本発明は、金属製の第１の管体と第２の管体とを相互に接続するための管体の接続構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近時、自動車においては、軽量化およびコスト低減の要請から排気管の薄肉化が図られており、排気管の接続部については、排気管の薄肉化によるアーク溶接の困難性から溶接を用いない接続構造が要望されている。
従来、このように溶接を用いない管体の接続構造として、例えば、特開平６−１１０７７号公報に開示されるものが知られている。
【０００３】
図３は、この公報に開示される管体の接続構造を示すもので、この管体の接続構造では、第１の管体１１の端部および第２の管体１３の端部の外側に、連結部材１５が被嵌され、連結部材１５から内側に突出して形成される環状突部１５ａにより、第１の管体１１および第２の管体１３が塑性変形され、第１の管体１１および第２の管体１３に内側に突出する環状突部１１ａ，１３ａが形成されている。
【０００４】
なお、連結部材１５の外周には、予め、図４に示すような環状溝１５ｂが形成され、第１の管体１１および第２の管体１３に連結部材１５を被嵌した状態で、連結部材１５の両端を圧力Ｐで押圧すると、連結部材１５が環状溝１５ｂの部分で座屈し環状突部１５ａが形成される。
このような管体の接続構造では、連結部材１５の環状突部１５ａが、第１の管体１１および第２の管体１３の環状突部１１ａ，１３ａに密着するため、溶接を用いることなしに良好なシール性を得ることができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来の管体の接続構造では、連結部材１５の両端を押圧し、予め連結部材１５に形成される環状溝１５ｂを座屈させて環状突部１５ａを形成しているため、環状突部１５ａの深さを深くすることが困難であり、例えば、第１の管体１１および第２の管体１３の直径が２０mm程度より大きくなると良好なシール性を得ることが困難になるという問題があった。
【０００６】
本発明は、かかる従来の問題を解決するためになされたもので、シール性を維持しながら第１の管体と第２の管体とを容易，確実に接続することができる管体の接続構造を提供することを目的とする。
【０００９】
請求項１の管体の接続構造は、金属製の第１の管体と第２の管体とを相互に接続する管体の接続構造において、前記第１の管体の端部および第２の管体の端部の外周に沿って内側に突出する環状凹部を形成するとともに、前記第１の管体および第２の管体の端部を、筒状の金属製の連結部材の一側および他側に嵌挿し、前記連結部材の前記環状凹部に対応する位置に前記環状凹部に密着する環状溝を形成し、前記連結部材の熱膨張係数を、前記第１の管体および第２の管体の熱膨張係数より小さくし、前記第１の管体および第２の管体の環状凹部を、軸長方向に対して傾斜してなることを特徴とする。
【００１３】
（作用）
請求項１の管体の接続構造では、第１の管体および第２の管体内を、例えば、温度の高い自動車用エンジンの排ガスが流通される。
そして、排ガスの流通により第１の管体、第２の管体および連結部材の温度が上昇するが、連結部材の熱膨張係数が、第１の管体および第２の管体の熱膨張係数より小さいため、連結部材の膨張が第１の管体および第２の管体の膨張より小さくなり、第１の管体および第２の管体の外周が、連結部材の内周に密着される。
【００１４】
また、第１の管体および第２の管体の外側に嵌合される連結部材の環状溝が、第１の管体および第２の管体の環状凹部に密着されシール性が確保される。
さらに、連結部材への環状溝の形成は、例えば、プレス成形，ロール成形等により連結部材を塑性変形することにより行われる。
また、第１の管体および第２の管体の環状凹部を、軸長方向に対して傾斜して形成したので、連結部材の環状溝も軸長方向に対して傾斜して形成され、これにより、第１の管体と第２の管体との相対的な回動が阻止される。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の詳細を図面に示す実施形態について説明する。
図１は、本発明の管体の接続構造の第１の実施形態を示しており、図において符号２１は円筒状の第１の管体を、符号２３は円筒状の第２の管体を示している。
第１の管体２１および第２の管体２３は、ステンレス鋼等の金属からなり、例えば、エンジンの排ガスが流通される排気管として使用される。
【００１６】
第１の管体２１の端部および第２の管体２３の端部には、その外周に沿って内側に突出する台形状の環状凹部２１ａ，２３ａが形成されている。
この環状凹部２１ａ，２３ａは、例えば、プレス成形，ロール成形等により形成される。
第１の管体２１および第２の管体２３の端部は、円筒状の金属製の連結部材２５の一側および他側に嵌挿されている。
【００１７】
そして、連結部材２５には、第１の管体２１および第２の管体２３の環状凹部２１ａ，２３ａに対応する位置に、環状凹部２１ａ，２３ａに密着する環状溝２５ａ，２５ｂが形成されている。
この環状溝２５ａ，２５ｂは、例えば、プレス成形，ロール成形等により、連結部材２５を、第１の管体２１および第２の管体２３の環状凹部２１ａ，２３ａに沿って塑性変形することにより形成される。
【００１８】
この実施形態では、連結部材２５の肉厚は、第１の管体２１および第２の管体２３の肉厚より充分に小さくされている。
そして、第１の管体２１および第２の管体２３の外径は、例えば、５０〜１５０mmとされ、肉厚が、０．６〜１．２mmとされる。
また、連結部材２５の肉厚は、０．４〜１．０mmとされる。
【００１９】
そして、連結部材２５には、熱膨張係数が、第１の管体２１および第２の管体２３の熱膨張係数より小さな材料が用いられている。
すなわち、連結部材２５には、例えば、熱膨張係数が１０．１×１０-6／℃のＳＵＳ４１０が用いられ、一方、第１の管体２１および第２の管体２３には、例えば、熱膨張係数が１７．８×１０-6／℃のＳＵＳ３０４が用いられている。
【００２０】
以上のように構成された管体の接続構造では、第１の管体２１および第２の管体２３内を、例えば、高温の排ガスが流通すると、連結部材２５の膨張が第１の管体２１および第２の管体２３の膨張より小さくなり、第１の管体２１および第２の管体２３の外周が、連結部材２５の内周に密着するため、シール性を維持しながら第１の管体２１と第２の管体２３とを容易，確実に接続することができる。
【００２１】
また、第１の管体２１および第２の管体２３の外側に嵌合される連結部材２５の環状溝２５ａ，２５ｂを、第１の管体２１および第２の管体２３の環状凹部２１ａ，２３ａに密着するようにしたので、シール性を維持しながら第１の管体２１と第２の管体２３とを容易，確実に接続することができる。
さらに、上述した管体の接続構造では、連結部材２５の肉厚を、第１の管体２１および第２の管体２３の肉厚より充分に小さくしたので、連結部材２５への環状溝２５ａ，２５ｂの形成が容易になり、連結部材２５の環状溝２５ａ，２５ｂを、第１の管体２１および第２の管体２３の環状凹部２１ａ，２３ａに確実に密着することができる。
【００２２】
図２は、本発明の管体の接続構造の第２の実施形態を示すもので、この実施形態では、第１の管体２１および第２の管体２３の環状凹部２１ｂ，２３ｂが、軸長方向に対して傾斜して形成され、同時に、連結部材２５の環状溝２５ｃ，２５ｄが、軸長方向に対して傾斜して形成されている。
第１の管体２１側の環状溝２５ｃと第２の管体２３側の環状溝２５ｄは、八の字状に逆方向に傾斜されている。
【００２３】
なお、上述した部分を除いて第１の実施形態と同様に構成されているため、同一部分には同一符号を付して詳細な説明を省略する。
この実施形態では、第１の管体２１および第２の管体２３の環状凹部２１ｂ，２３ｂ、および、連結部材２５の環状溝２５ｃ，２５ｄを、軸長方向に対して傾斜して形成したので、第１の管体２１と第２の管体２３との相対的な回動を確実に阻止することができる。
【００２４】
なお、この実施形態では、第１の管体２１側の環状溝２５ｃと第２の管体２３側の環状溝２５ｄを八の字状に逆方向に傾斜した例について述べたが、本発明は、かかる実施形態に限定されるものではなく、例えば、平行になるように形成しても良い。
また、以上述べた実施形態では、第１の管体２１、第２の管体２３および連結部材２５をステンレス鋼により形成した例について述べたが、本発明は、かかる実施形態に限定されるものではなく、銅等の金属であっても良い。
【００２６】
【発明の効果】
以上述べたように、請求項１の管体の接続構造では、第１の管体および第２の管体内を、例えば、高温の排ガスが流通すると、連結部材の膨張が第１の管体および第２の管体の膨張より小さくなり、第１の管体および第２の管体の外周が、連結部材の内周に密着し、また、第１の管体および第２の管体の外側に嵌合される連結部材の環状溝が、第１の管体および第２の管体の環状凹部に密着するため、シール性を維持しながら第１の管体と第２の管体とをより確実に接続することができる。
【００２７】
また、第１の管体および第２の管体の環状凹部を、軸長方向に対して傾斜して形成したので、連結部材の環状溝も軸長方向に対して傾斜して形成され、これにより、第１の管体と第２の管体との相対的な回動を確実に阻止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の管体の接続構造の第１の実施形態を示す縦断面図である。
【図２】本発明の管体の接続構造の第２の実施形態を示す縦断面図である。
【図３】従来の管体の接続構造を示す一部縦断面図である。
【図４】図３の連結部材の嵌合前の状態を示す断面図である。
【符号の説明】
２１ 第１の管体
２１ａ，２１ｂ，２３ａ，２３ｂ 環状凹部
２３ 第２の管体
２５ 連結部材
２５ａ，２５ｂ，２５ｃ，２５ｄ 環状溝
Claims (1)
- 金属製の第１の管体（２１）と第２の管体（２３）とを相互に接続する管体の接続構造において、
前記第１の管体（２１）の端部および第２の管体（２３）の端部の外周に沿って内側に突出する環状凹部（２１ａ，２１ｂ，２３ａ，２３ｂ）を形成するとともに、前記第１の管体（２１）および第２の管体（２３）の端部を、筒状の金属製の連結部材（２５）の一側および他側に嵌挿し、前記連結部材（２５）の前記環状凹部（２１ａ，２１ｂ，２３ａ，２３ｂ）に対応する位置に前記環状凹部（２１ａ，２１ｂ，２３ａ，２３ｂ）に密着する環状溝（２５ａ，２５ｂ，２５ｃ，２５ｄ）を形成し、前記連結部材（２５）の熱膨張係数を、前記第１の管体（２１）および第２の管体（２３）の熱膨張係数より小さくし、前記第１の管体（２１）および第２の管体（２３）の環状凹部（２１ｂ，２３ｂ）を、軸長方向に対して傾斜してなることを特徴とする管体の接続構造。
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| JP06452496A JP3732882B2 (ja) | 1996-03-21 | 1996-03-21 | 管体の接続構造 |
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| JP06452496A JP3732882B2 (ja) | 1996-03-21 | 1996-03-21 | 管体の接続構造 |
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| JPH09257164A JPH09257164A (ja) | 1997-09-30 |
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1996
- 1996-03-21 JP JP06452496A patent/JP3732882B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| JPH09257164A (ja) | 1997-09-30 |
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