JP4075287B2 - フランジ付き管体 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えばエンジンの排気マニホールド等に採用されるフランジ付き管体に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種のフランジ付き管体としては、例えば実開平３―４１１１３号公報に記載されたものが知られている。
【０００３】
このフランジ付き管体は、図１２に示されるように、管体１００の端部に、同管体１００とは別部材で形成されるフランジ部材１０１が設けられている。そして、このフランジ部材１０１は、フランジ部１０２と、同フランジ部１０２の中央部に一体形成される環状のボス１０３と、フランジ部１０２の外周の一部に一体形成される補強フランジ１０４とを備えている。ここで、ボス１０３の内径は管体１００の外径よりも若干小さく形成されている。そして、管体１００及びフランジ部材１０１を組付ける際には、フランジ部材１０１のボス１０３内に管体１００を圧入し、次いで管体１００の挿入端１０５をボス１０３の内周面の曲部１０６に沿うように拡径させる。更に、ボス１０３と管体１００とをスポット溶接部１０７により固定している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
このようにボス１０３と管体１００とをスポット溶接部１０７により固定することで、これらを全周溶接する場合に比べれば、作業時間の短縮、製造コストの低減等が可能となる。
【０００５】
しかし、スポット溶接とはいえこれが溶接である以上、溶接不良による歩留まりの悪化や溶接部の強度低下など、生産性や品質安定性の面での問題は避け得ないものとなっている。また、同フランジ付き管体では、管体１００をボス１０３内に圧入するとともにその挿入端１０５を曲部１０６に沿うように拡径してはいるものの、上記スポット溶接によるシール精度とも相まって、その接合部に十分なシール性が確保されているとは言い難い。
【０００６】
なお、上記排気マニホールドに採用される管体に限らず、端部にフランジ部材が接合されてなる管体にあっては、こうした実情も概ね共通したものとなっている。
【０００７】
本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、フランジ部材と管体本体とを別体とする構成でありながらも、十分なシール性及び剛性を備え、しかも溶接を用いることなく製造することのできるフランジ付き管体を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための手段及びその作用効果について以下に記載する。
請求項１に記載の発明は、管体の端部にフランジ部材が接合されてなるフランジ付き管体において、前記フランジ部材の貫通孔に嵌入された管体の端部が同フランジ部材の裏面を覆うかたちで全周にわたって折り曲げられてなることを要旨とする。
【０００９】
上記構成によれば、折り曲げられた管体の端部がフランジ部材の裏面全体を覆うようにするため、フランジ付き管体のフランジは、折り曲げられた管体の端部とフランジ部材との２層構造となり、薄板材からなるフランジ部材を用いながらも、そのフランジの剛性を十分に確保することができる。この結果、ボルトの締め付けトルクを高め、フランジ付き管体の取付面とこの管体が取り付けられる被取付面とのシール性を十分に確保することができるようになる。
【００１０】
また、フランジ付き管体は、管体とフランジ部材とを別体とする構成でありながらも、同管体の取付面と管体の内周面とが継ぎ目のない連続した面として形成されるため、ボルトの締め付けによってフランジ付き管体のシール性を確保することができるようになるとともに、溶接を用いずに同管体を形成することができるようになる。
【００１１】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のフランジ付き管体において、前記フランジ部材は前記管体の軸方向からみて略長円形状を有してなり、前記フランジ部材の貫通孔に嵌入された管体の端部は同フランジ部材の短径部においてその周縁を覆うかたちで更に折り返されてなることを要旨とする。
【００１２】
上記構成によれば、フランジ部材の貫通孔に嵌入された管体の端部をフランジ部材の裏面を覆うかたちで全周にわたって折り曲げると、折り曲げられた管体の端部におけるフランジ部材の短径部に対応する部分がフランジ部材からはみ出すようになる。そして、折り曲げられた管体の端部における上記はみ出した部分をフランジ部材の短径部の周縁を覆うかたちで更に折り返すことでフランジ付き管体のフランジの剛性を更に高めることができるようになる。
【００１３】
請求項３に記載の発明は、管体の端部にフランジ部材が接合されてなるフランジ付き管体において、前記フランジ部材はその貫通孔共々板材が折り返された二層構造を有し、前記管体は同フランジ部材の一方の貫通孔に内嵌されるとともに、その鍔状に形成された端部が前記折り返されたフランジ部材によって挟持されてなることを要旨とする。
【００１４】
上記構成によれば、フランジ付き管体のフランジは、折り返されて二層構造となったフランジ部材とこれに挟持される管体の鍔状に形成された端部からなるため、薄板材のフランジ部材を用いても、そのフランジの剛性を十分に確保することができるようになる。この結果、ボルトの締め付けトルクを高め、フランジ付き管体のフランジの取付面と同フランジが取り付けられる被取付面間のシール性を十分に確保することができるようになる。また、フランジ付き管体のフランジは、管体の鍔状に形成された端部が、折り返されて二層構造となったフランジ部材に挟持された状態で上記被取付面に締め付け固定されるため、溶接を用いることなくこれを形成することができる。
【００１５】
請求項４に記載の発明は、請求項３記載のフランジ付き管体において、前記管体が貫通孔に内嵌されたフランジ部材の他方のフランジ部材は、その貫通孔周縁が突出形成されてその突出部が前記管体に内嵌されるとともに、同内嵌された突出部の内径が前記管体の内径に略等しくなるように拡径成形されてなることを要旨とする。
【００１６】
上記構成によれば、管体とフランジ部材とが強固にかしめ接合され、接合部でのシール性も十分に確保されるようになる。したがって、ボルトの締め付けによってフランジ付き管体のフランジの取付面と同フランジが取り付けられる被取付面間をシールすることで、フランジ付き管体のシール性を確保することができるようになる。
【００１７】
請求項５に記載の発明は、請求項１〜４の何れか一項に記載のフランジ付き管体において、前記管体は、前記フランジ部材を介してエンジンの排気ポートに締結されるエンジンの排気マニホールドであることを要旨とする。
【００１８】
上記構成によれば、燃焼直後の高温な排気ガスが流通するとともに、その内部に大きな圧力がかかる排気マニホールドであっても、そのシール性を好適に確保することができるようになる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
（第１の実施の形態）
以下、本発明を内燃機関の排気マニホールドに採用されるフランジ付き管体として具体化した第１の実施の形態について、図１〜図６を参照して説明する。
【００２０】
本実施の形態のフランジ付き管体は、図１に示されるような、円筒パイプとして形成された管体本体１１とその管体本体１１の端部に接合されるフランジ部材１６とから製造されている。
【００２１】
フランジ部材１６は、プレスによる打ち抜き加工等によって形成された略長円形状の薄板材であって、その中央部には管体本体１１を嵌入可能な貫通孔１７が形成されている。貫通孔１７の外縁１８は、同孔１７の全周にわたり、フランジ部材１６の薄板材から垂直方向に突出するように形成されている。
【００２２】
そしてフランジ付き管体の製造に際しては、まずその端部が所定長さだけ突出するように、管体本体１１をフランジ部材１６の貫通孔１７に嵌入させる。そして、突出した管体本体１１の端部を、プレス加工を通じて拡管するとともに、フランジ部材１６の裏面を覆うかたちで全周にわたって折り曲げるようにしている。これにより、管体本体１１の端部にフランジ部材１６を接合することで、内燃機関の排気マニホールドとして採用されるフランジ付き管体が製造されている。
【００２３】
本実施の形態では、こうした管体本体１１とフランジ部材１６との接合のためのプレス加工に、例えば図２及び図３に示すような治具２０とスライド型２５とを用いている。なお、図２にはプレス加工時におけるフランジ部材１６の長径に沿った断面構造が、図３には同じくフランジ部材１６の短径に沿った断面構造が各々示されている。
【００２４】
治具２０には、管体本体１１を挿入可能な孔２１が形成されている。また同孔２１の開口端側には、フランジ部材１６にあって上記のように突出形成された貫通孔１７の外縁部１８が嵌入可能なように、その内径が更に拡径された凹部２２が形成されている。これにより、治具２０は、管体本体１１が孔２１に嵌入された状態で、それら管体本体１１及びフランジ部材１６を固定可能となっている。
【００２５】
また、スライド型２５には、平面部２６と、同平面部２６上に設けられた凸部２７とが形成されている。この凸部２７は、管体本体１１の内部に嵌入可能な略円柱状に形成されている。そして、その基端部には、平面部２６に向かうにつれてその径が徐々に大きくなる曲部２８が形成されており、これにより凸部２７の外周面と平面部２６とが連続した面となるようになっている。
【００２６】
更に、図３に示されるように、スライド型２５におけるフランジ部材１６の短径部１６ａ近傍に対応する部分には、平面部２６に垂直をなす壁部２９が形成されて、曲部３０によってその壁部周面２９ａと平面部２６とが連続した面となるように形成されている。
【００２７】
そして、次のような手順で管体本体１１の端部にフランジ部材１６を接合するようにしている。
すなわち、先ずは図２（ａ）及び図３（ａ）に示されるように、管体本体１１の端部が所定長さだけ突出するようにフランジ部材１６の貫通孔１７に嵌入した状態で、それら管体本体１１及びフランジ部材１６を治具２０に固定する。そして、スライド型２５を、その凸部２７と治具２０とが対向するように、且つ凸部２７の軸線と上記内嵌された管体本体１１の軸線とが一致するように配置する。
【００２８】
続いて、図２（ｂ）及び図３（ｂ）に示されるように、上記のように配置された型２５を同図中の矢印Ａ１の方向、すなわち治具２０に向かう方向に移動させる。このときの管体本体１１は、その突出された端部が曲部２８の形状に沿って徐々に押し広げられ、拡管されるようになる。そしてスライド型２５を更に移動させると、拡径された管体本体１１の端部はスライド型２５の平面部２６に当接し、同平面部２６に沿って折り曲げられるようになる。
【００２９】
そして、図２（ｃ）及び図３（ｃ）に示されるように、スライド型２５を矢印Ａ１の方向に更に移動させると、折り曲げられた管体本体１１の端部がフランジ部材１６の裏面に当接するようになる。このようにして管体本体１１の端部はフランジ部材１６の裏面を覆うようにして全周にわたって折り曲げられる。
【００３０】
なお、フランジ部材１６の貫通孔１７に挿通したときに突出させた管体本体１１の端部の長さは、このときに折り曲げられた端部先端が、ほぼフランジ部材１６の長径部１６ｂの周縁に位置するように設定されている。したがって、管体本体１１の端部が全周にわたって同心円状に拡管されれば、フランジ部材１６の短径部１６ａ近傍などでは、折り曲げられた管体本体１１の端部は、フランジ部材１６の裏面を覆ってなおも、その周縁より外側にはみ出すようになる。そして、この周縁からはみ出した管体本体１１の端部は、同図３（ｃ）に示されるように、スライド型２５の曲部３０を介して壁部２９に当接し、これら曲部３０及び壁部２９の形状に沿って徐々に管体本体１１の軸方向へと更に折り返されるようになる。このようにしてフランジ部材１６の短径部１６ａ等においては、その周縁を覆うように更に管体本体１１の軸方向に折り返されたリブ壁１２が形成されるようになる。
【００３１】
なお、本実施の形態ではこうしたプレス加工時に、排気マニホールドを内燃機関に固定するためのボルトが挿通されるボルト孔１９（図４等を参照）が、フランジ部材１６及びその裏面に折り返された管体本体１１の端部を貫通するように打ち抜き形成されている。
【００３２】
以上のようにして管体本体１１の端部にフランジ部材１６を接合することで、図４にその斜視構造を、図５にその平面構造を各々示すようなフランジ付き管体１５が製造されている。このフランジ付き管体１５は、ボルト孔１９に挿通されるボルトによって内燃機関本体に取り付けられる。そしてこれにより、その裏面を覆うように折り曲げられた管体本体１１の端部とフランジ部材１６とが、ボルトによって一体に締め付け固定される。
【００３３】
このフランジ付き管体１５は、図６（ａ）及び（ｂ）にその断面構造を各々示すように、ボルトによって内燃機関本体に締め付け固定されるフランジが、折り曲げられた管体本体１１の端部とフランジ部材１６との２層構造となっており、薄板材からなるフランジ部材１６を用いながらも、そのフランジの剛性が十分に確保されている。このため、ボルトの締め付けトルクを高め、フランジ付き管体１５と内燃機関本体との取付面間のシール性を十分に確保することができるようになっている。
【００３４】
また、このフランジ付き管体１５では、上記の如く折り曲げられた管体本体１１の端部によってフランジ部材１６の裏面全体を覆う構成となっている。すなわち、フランジ付き管体１５の被取付面である内燃機関本体とフランジ部材１６との対向面間の全体にわたって挟み込まれるように、フランジ部材１６の貫通孔１７に嵌入された管体本体１１の端部が折り曲げられている。このため、管体本体１１とフランジ部材１６とを別体とする構成でありながらも、内燃機関本体への取付面と管体の内周面とが継ぎ目のない連続した面として形成されている。したがって、上記のようにボルトの締め付けによって内燃機関本体との取付面をシールすることで、フランジ付き管体１５のシール性が確保されるようになる。
【００３５】
更に本実施の形態のフランジ付き管体１５では、上記のようにフランジ部材１６の裏面を覆うように折り曲げられた管体本体１１の端部を、略長円形状に形成された同フランジ部材１６の短径部１６ａにおいてその周縁を覆うかたちで更に折り返すようにしている。そしてこれにより、リブ壁１２を形成して、フランジ付き管体１５のフランジにおける剛性を更に高めるようにしている。
【００３６】
このように本実施の形態のフランジ付き管体１５は、フランジ部材１６と管体本体１１とを別体とする構成でありながらも、十分なシール性及び剛性を備え、しかも溶接を用いることなく製造されている。
【００３７】
なお、溶接を行わずに管体本体にフランジ部が設けられるフランジ付き管体として、例えば実開平６―６３８２０号公報や特開平９―１２５９４８号公報に記載のものが提案されているが、これら各公報に記載のフランジ付き管体では以下のような不具合が生じていた。
【００３８】
すなわち、前者の公報に記載のフランジ付き管体は、管体本体の端部を折り返して鍔を形成するとともに、フランジ部材の裏面において貫通孔の周囲に形成された凹部にその鍔を配設して、フランジ部材と内燃機関本体との間に挟み込んで固定する構成となっている。この構成では、フランジが上記本実施の形態のような２層構造となっておらず、また凹部を形成する必要があることから、フランジ部材の板厚を厚くする必要があり、プレス等によるその成形が困難となっている。また、管体本体の鍔を加工する際に要求される加工精度が高く、同鍔とフランジ部材の凹部との当接部のシール性の確保が困難でもある。
【００３９】
また、後者の公報に記載のフランジ付き管体は、薄板材によって形成されたフランジ部材と管体本体とを、同フランジ部材の貫通孔の周囲でかしめ接合する構成となっているが、かしめ接合する以上、フランジ部材の板厚を十分に厚くすることができず、その剛性の確保が困難である。
【００４０】
以上詳述したように、本実施の形態にかかるフランジ付き管体によれば、以下に示すような優れた効果が得られるようになる。
（１）折り曲げられた管体本体１１の端部がフランジ部材１６の裏面全体を覆うようにしたため、フランジ付き管体１５のフランジは、折り曲げられた管体本体１１の端部とフランジ部材１６との２層構造となり、薄板材からなるフランジ部材１６を用いながらも、そのフランジの剛性を十分に確保することができる。この結果、ボルトの締め付けトルクを高め、フランジ付き管体１５と内燃機関本体との取付面間のシール性を十分に確保することができるようになる。
【００４１】
また、フランジ付き管体１５は、管体本体１１とフランジ部材１６とを別体とする構成でありながらも、内燃機関本体への取付面と管体の内周面とが継ぎ目のない連続した面として形成されるため、上記のようにボルトの締め付けによって内燃機関本体との取付面をシールすることで、フランジ付き管体１５のシール性を確保することができるようになるとともに、溶接を用いずに同管体１５を形成することができるようになる。
【００４２】
（２）フランジ部材１６を管体本体１１の軸方向から見て略長円形状としたため、管体本体１１の端部をフランジ部材１６の裏面を覆うかたちで全周にわたって折り曲げると、管体本体１１におけるフランジ部材１６の短径部１６ａに対応する部分がフランジ部材１６からはみ出すようになる。そして、管体本体１１における上記はみ出した部分をフランジ部材１６の短径部１６ａの周縁を覆うかたちで更に折り返してリブ壁１２を形成し、フランジ付き管体１５のフランジの剛性を更に高めることができるようになる。
【００４３】
（３）燃焼直後の高温な排気ガスが流通するとともに、内部に大きな圧力がかかる排気マニホールドであっても、そのシール性を好適に確保することができるようになる。
【００４４】
なお、上記第１の実施の形態は例えば、以下のようにその構成を適宜変更することもできる。
・上記第１の実施の形態において、リブ壁１２の高さは、フランジ付き管体１５のフランジに要求される剛性が満足される範囲内で適宜変更してもよい。
【００４５】
・上記第１の実施の形態では、フランジ部材１６は管体本体１１の軸方向から見て略長円形状を有するようにしたが、このフランジ部材１６の形状は略長円形状には限られない。これを例えば、略三角形状、略四角形状等の略多角形状を有するようにしてもよいし、略円形状を有するようにしてもよい。
【００４６】
・上記第１の実施の形態では、管体本体１１の端部を折り返してリブ壁１２を形成する構成としたが、管体本体１１の端部を折り返さないでリブ壁１２を形成しない構成としてもよい。
【００４７】
（第２の実施の形態）
次に、本発明を４気筒の内燃機関の排気マニホールドに採用されるフランジ付き管体として具体化した第２の実施の形態について、図７〜図１１を参照して説明する。
【００４８】
本実施の形態のフランジ付き管体のフランジには、図９に示されるような、円筒パイプの端部に径方向に拡径された鍔４２ａを有する管体本体４２と、図７及び図８に示されるような、管体本体４２の鍔４２ａに接合されるフランジ部材４４が用いられる。
【００４９】
フランジ部材４４は、プレスによる打ち抜き等によって略長方形の薄板材を加工することで形成されており、その短手方向を半分に折り返すことで、上記内燃機関の各気筒に対応する４本の管体本体１１が接合されるようになっている。このフランジ部材４４において、上記短手方向の折り返し線Ｐを挟んだ各側には、所定間隔をおいて４つの貫通孔４５ａ、４６ａがそれぞれ形成されている。各貫通孔４５ａ、４６ａの外縁４５ｂ、４６ｂは、薄板材から垂直に突出するように各々形成されている。ただし、外縁４５ｂ、４６ｂが突出される方向は、上記各側でそれぞれ反対方向となっている。また、上記折り返し線Ｐを挟んだ各側の一方に形成された貫通孔４５ａの内径は、管体本体１１のパイプ部の外径とほぼ同じ径に、また他方に形成された貫通孔４６ａの外縁４６ｂの外径は、管体本体１１の内径とほぼ同じ径に、それぞれ形成されている。
【００５０】
そして、フランジ付き管体の製造に際しては、図９に示されるような手順で行っている。なお図９は、上述のフランジ部材４４を用いて一度に形成される４本のフランジ付き管体のうちの１本についてのみ示してある。
【００５１】
まず図９（ａ）に示されるように、フランジ部材４４の各貫通孔４５ａに管体本体４２を鍔４２ａまで内嵌させる。次いで、フランジ部材４４を折り返し線Ｐを中心に矢印Ａ２の方向に折り返し、各外縁４６ｂをそれぞれ対応する貫通孔４５ａに嵌入された管体本体４２に内嵌させる。これにより、折り返されたフランジ部材４４の各側によって管体本体４２の鍔４２ａが挟み込まれるようになる。
【００５２】
そして本実施の形態では、例えば図９（ｂ）及び（ｃ）に示すような受け型６０とスライド型６５とを用いてプレス加工することで、各管体本体４２とフランジ部材４４とを接合するようにしている。
【００５３】
受け型６０には、管体本体４２が挿通可能な４つの孔６１が形成されている。また各孔６１の開口端側には、その開口端に向かうにつれて徐々に内径が拡径された傾斜部６２が形成されている。各傾斜部６２の開口端の内径は、フランジ部材４４にあって上記のように突出形成された貫通孔４５ａの外縁４６ａの外径よりも僅かに大きくなるように形成されている。これにより、受け型６０は、４本の管体本体４２及びフランジ部材４４を孔６１に嵌入した状態で固定可能となっている。
【００５４】
また、スライド型６５には、フランジ部材４４の各貫通孔４５ｂに挿入可能な４本の略円柱状の凸部６６が形成され、各凸部６６の基端には、基端側に向かうにつれて徐々に外径が大きくなる傾斜部６７が形成されている。傾斜部６７は、受け型６０の傾斜部６２とほぼ同様の勾配となるように形成されるとともに、その基端部近傍の外径が管体本体４２の内径と略同寸となるように形成されている。
【００５５】
続いて、スライド型６５を同図（ｂ）中に矢印Ａ３で示される方向に移動させ、上記折り返されたフランジ部材４４によって挟み込まれた管体本体４２の鍔４２ａの周辺部をプレスする。このとき、フランジ部材４４と管体本体４２とが重ね合わされた部分は、同図（ｃ）に示されるように、その軸方向からプレスされるとともに、上記スライド型６５の凸部６６の基端に設けられた傾斜部６７によって、管体本体４２の内周から外周方向に向けて拡径されるようにもプレスされる。この結果、上記折り返されたフランジ部材４４とそのフランジ部材４４によって挟み込まれた管体本体４２とは、非常に強固にかしめ接合されるようになる。
なお、スライド型６５の傾斜部６７の付け根の周囲には、管体本体４２の鍔４２ａとほぼ同幅の環状をなす凹部６８が形成されている。そしてこれにより、鍔４２ａと重ね合わされた部分以外においても、折り返されたフランジ部材４４が強固にプレスされるようになっている。
【００５６】
このようにして、一体となった４本のフランジ付き管体が一度に形成される。なお、本実施の形態ではこうしたプレス加工時に、排気マニホールドを内燃機関に固定するためのボルトが挿通される図示しないボルト孔が、折り返されたフランジ部材４４及び同フランジ部材４４により挟持された管体本体４２の鍔４２ａを貫通するように所定の位置にて打ち抜き形成されている。
【００５７】
以上のようにして管体本体の鍔４２ａにフランジ部材４４を接合することで、図１０にその側面構造を、図１１にその断面構造を各々示すようなフランジ付き管体４３が製造されている。このフランジ付き管体４３は、図示しないボルト孔に挿通されるボルトによって内燃機関本体５０の排気ポートに取り付けられる。そしてこれにより、折り返されて二層構造となったフランジ部材４４とこのフランジ部材４４に挟持される管体本体４２の鍔４２ａとが、ボルトによって一体に締め付け固定される。
【００５８】
このフランジ付き管体４３は、同図１１に示すように、ボルトによって内燃機関本体５０の排気ポートに締め付け固定されるフランジが、折り返されて二層構造となったフランジ部材４４とこれに挟持される管体本体４２の鍔４２ａからなり、薄板材のフランジ部材４４を用いながらも、そのフランジの剛性が十分に確保されている。このため、ボルトの締め付けトルクを高め、フランジ付き管体４３と内燃機関本体５０の排気ポートとの取付面間のシール性を十分に確保することができるようになっている。
【００５９】
また、このフランジ付き管体４３では、管体本体４２の鍔４２ａを上記の如く折り返されたフランジ部材４４によって挟持した状態で、同フランジ部材４４の貫通孔４５ｂを拡径成形するようにしている。このため、それら管体本体４２とフランジ部材４４とが強固にかしめ接合され、接合部でのシール性も十分に確保されるようになる。したがって、上記のようにボルトの締め付けによって内燃機関本体５０の排気ポートとの取付面をシールすることで、フランジ付き管体４３のシール性が確保されるようになる。
【００６０】
このように本実施の形態のフランジ付き管体４３は、フランジ部材４４と管体本体４２とを別体とする構成でありながらも、十分なシール性及び剛性を備え、しかも溶接を用いることなく製造されている。
【００６１】
以上詳述したように、本実施の形態にかかるフランジ付き管体によれば、以下に示すような優れた効果が得られるようになる。
（１）フランジ付き管体４３のフランジは、折り返されて二層構造となったフランジ部材４４とこれに挟持される管体本体４２の鍔４２ａからなるため、薄板材のフランジ部材４４を用いながらも、そのフランジの剛性を十分に確保することができるようになる。この結果、ボルトの締め付けトルクを高め、フランジ付き管体４３と内燃機関本体５０の排気ポートとの取付面間のシール性を十分に確保することができるようになる。また、フランジ付き管体４３のフランジは、管体本体４２の鍔４２ａが、折り返されて二層構造となったフランジ部材４４に挟持された状態で内燃機関本体５０の排気ポートにボルトによって締め付け固定されるため、溶接を用いることなくこれを形成することができる。
【００６２】
（２）管体本体４２の鍔４２ａをフランジ部材４４によって挟持した状態で、同フランジ部材４４の貫通孔４５ｂを拡径成形したため、管体本体４２とフランジ部材４４とを別体とする構成でありながらも、フランジ付き管体４３のシール性を確保することができるようになる。
【００６３】
（３）燃焼直後の高温な排気ガスが流通するとともに、内部に大きな圧力がかかる排気マニホールドであっても、そのシール性を好適に確保することができるようになる。
【００６４】
なお、上記第２の実施の形態は例えば、以下のようにその構成を適宜変更することもできる。
・上記第２の実施の形態では、図７に示したように、４本の管体本体４２の端部に設けられるフランジ部材４４を同一の板材で形成するようにしたが、このフランジ部材４４を各管体本体４２毎に各別の板材で形成するようにしてもよいし、４本のうちの何本かを同一の板材にて形成するようにしてもよい。また、同一のフランジ部材にてフランジが形成される管体本体４２の本数は、内燃機関の気筒数に応じて適宜変更することもできる。
【００６５】
・上記第２の実施の形態では、フランジ部材４４に外縁４６ａ、４６ｂを設ける構成としたが、これら外縁４６ａ、４６ｂを省略することもできる。
・上記第２の実施の形態では、管体本体４２の鍔４２ａに内嵌されたフランジ部材４４の外縁４６ｂを拡管成形したが、この外縁４６ｂを拡管成形しない構成としてもよい。
【００６６】
・上記各実施の形態において、フランジ部材１６、４４の板材の肉厚は、フランジ付き管体１５、４３のフランジに要求される剛性及びシール性が満足される範囲内で適宜変更してもよい。
【００６７】
・上記各実施の形態では、エンジンの排気マニホールドに採用されるフランジ付き管体１５、４３の例を示したが、本発明は、その端部にフランジが形成される管体であれば適用することができる。
【００６８】
その他、上記第１、第２の実施の形態、並びに以上の記載から把握できる技術的思想について以下に記載する。
（１）管体の端部にフランジ部材が接合されてなるフランジ付き管体を製造する方法において、前記フランジ部材の貫通孔に管体を嵌入しつつ、その貫通された端部に型を当てて、同管体の端部が前記フランジ部材の裏面を覆うように全周にわたって折り曲げる工程を備えることを特徴とするフランジ付き管体の製造方法。
【００６９】
（２）前記フランジ部材を前記管体の軸方向からみて略長円形状に形成し、前記フランジ部材の貫通孔に嵌入された管体の端部を、同フランジ部材の短径部においてその周縁を覆うように前記型を通じて更に折り返す工程を備える前記（１）記載のフランジ付き管体の製造方法。
【００７０】
（３）管体の端部にフランジ部材が接合されてなるフランジ付き管体を製造する方法において、前記フランジ部材を共に貫通孔を備える板材にて略線対称に形成し、その一方の貫通孔に鍔状に形成された端部を有する管体を該鍔状部まで内嵌する工程と、前記フランジ部材を折り返し、両方の貫通孔が一致する状態で前記管体の鍔状部をそれら折り返したフランジ部材で挟持する工程とを備えることを特徴とするフランジ付き管体の製造方法。
【００７１】
（４）前記管体が貫通孔に内嵌されたフランジ部材の他方のフランジ部材についてはその貫通孔周縁を突出形成しておき、前記折り返しに伴ってその突出部を前記管体に内嵌する工程と、同内嵌された突出部の内径が前記管体の内径に略等しくなるようにこれを拡径成形する工程とを更に備える前記（３）記載のフランジ付き管体の製造方法。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態のフランジ付き管体に用いられる管体本体とフランジ部材を示す斜視図。
【図２】同実施の形態のフランジ付き管体のフランジの形成手順を示す断面図。
【図３】同フランジの形成手順を示す断面図。
【図４】同フランジの側面図。
【図５】同フランジの正面図。
【図６】同フランジの断面図。
【図７】本発明の第２の実施の形態のフランジ付き管体に用いられるフランジ部材の斜視図。
【図８】図７のＩ―Ｉ線断面図。
【図９】同実施の形態のフランジ付き管体のフランジの形成手順を示す断面図。
【図１０】同フランジ付き管体の側面図。
【図１１】図１０のII―II線断面図。
【図１２】従来構成にかかるフランジ付き管体のフランジの断面構造を示す断面図。
【符号の説明】
１１…管体本体、１２…リブ壁、１５…フランジ付き管体、１６…フランジ部材、１６ａ…短径部、１６ｂ…長径部、１７…貫通孔、１８…外縁、１９…ボルト孔、２０…治具、２１…孔、２２…凹部、２５…スライド型、２６…平面部、２７…凸部、２８…曲部、２９…壁部、２９ａ…壁部周面、３０…曲部、４２…管体本体、４２ａ…鍔、４３…フランジ付き管体、４４…フランジ部材、４５ａ、４５ｂ…貫通孔、４６ａ、４６ｂ…外縁、５０…内燃機関本体、６０…受け型、６１…孔、６２…傾斜部、６５…スライド型、６６…凸部、６７…傾斜部、６８…凹部。

Claims (5)

1. 管体の端部にフランジ部材が接合されてなるフランジ付き管体において、
   前記フランジ部材の貫通孔に嵌入された管体の端部が同フランジ部材の裏面を覆うかたちで全周にわたって折り曲げられてなる
   ことを特徴とするフランジ付き管体。
2. 前記フランジ部材は前記管体の軸方向からみて略長円形状を有してなり、前記フランジ部材の貫通孔に嵌入された管体の端部は同フランジ部材の短径部においてその周縁を覆うかたちで更に折り返されてなる
   請求項１記載のフランジ付き管体。
3. 管体の端部にフランジ部材が接合されてなるフランジ付き管体において、
   前記フランジ部材はその貫通孔共々板材が折り返された二層構造を有し、前記管体は同フランジ部材の一方の貫通孔に内嵌されるとともに、その鍔状に形成された端部が前記折り返されたフランジ部材によって挟持されてなる
   ことを特徴とするフランジ付き管体。
4. 前記管体が貫通孔に内嵌されたフランジ部材の他方のフランジ部材は、その貫通孔周縁が突出形成されてその突出部が前記管体に内嵌されるとともに、同内嵌された突出部の内径が前記管体の内径に略等しくなるように拡径成形されてなる
   請求項３記載のフランジ付き管体。
5. 前記管体は、前記フランジ部材を介してエンジンの排気ポートに締結されるエンジンの排気マニホールドである
   請求項１〜４の何れか一項に記載のフランジ付き管体。

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