JP6678550B2 - Exhaust system parts - Google Patents

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Description

本発明は、排気系に属する管同士の間を気密に連結するための管継手を有する排気系部品、特に出口フランジ一体型の排気系部品に関する。 The present invention is an exhaust equipment member having an KanTsugi hand for connecting the tubes belonging to the exhaust system in an airtight, particularly about the outlet flange integral exhaust system part products.

車両に対する排気ガス規制または低燃費化への要求を満たすために、希薄燃焼方式のエンジンが用いられている。これに伴い、排気系部品としての排気マニホルドおよびその周辺部材の軽量化が要求されている。希薄燃焼方式では排気ガス温度が高温になるため、排気マニホルドには高温で十分な強度を発揮できるシンプルで歪みの少ない形状を有するものが適している。   2. Description of the Related Art Lean-burn engines have been used to meet the requirements for emission regulations or low fuel consumption of vehicles. Accordingly, the exhaust manifold as an exhaust system component and its peripheral members have been required to be reduced in weight. Since the exhaust gas temperature becomes high in the lean burn system, an exhaust manifold having a simple and low distortion shape capable of exhibiting sufficient strength at a high temperature is suitable.

一般的に、排気マニホルドと排気管の間を気密に連結するための複数の部材、例えば、排気マニホルドの出口管部材、排気マニホルドと排気管の間を締結しシール部材を保持するためのフランジ部材、フランジ部材をカバー(ヒートインシュレーター)に固定するための複数のブラケットは、それぞれ溶接により1つずつ固定される。   Generally, a plurality of members for hermetically connecting the exhaust manifold and the exhaust pipe, for example, an outlet pipe member of the exhaust manifold, a flange member for fastening between the exhaust manifold and the exhaust pipe and holding a seal member A plurality of brackets for fixing the flange member to the cover (heat insulator) are fixed one by one by welding.

特許文献1には、上記のような多数回の溶接を通じて組み立てられた、排気マニホルドと排気管の間の連結構造が開示されている。特許文献1の連結構造では、排気マニホルドの集合管の外周面に出口管部材が溶接され、出口管部材の外周面にフランジ部材が溶接される。フランジ部材の小径側で集合管と出口管部材の溶接個所の近傍には、出口管部材と排気管の間を気密にシールするシール部が配置される。   Patent Literature 1 discloses a connection structure between an exhaust manifold and an exhaust pipe, which is assembled through multiple weldings as described above. In the connection structure of Patent Literature 1, an outlet pipe member is welded to an outer peripheral surface of a collecting pipe of an exhaust manifold, and a flange member is welded to an outer peripheral surface of the outlet pipe member. A seal portion for hermetically sealing the space between the outlet pipe member and the exhaust pipe is disposed near the welding portion between the collecting pipe and the outlet pipe member on the small diameter side of the flange member.

特許文献2には、排気系において、第1管体の下流側端部に径方向に突出する鍔状の膨出部を一体成形し、膨出部の下流側面を、第1管体と第2管体を気密に連結するためのシール面とする連結構造が開示されている。   Patent Literature 2 discloses that, in an exhaust system, a flange-shaped bulging portion that protrudes in a radial direction is integrally formed at a downstream end portion of a first pipe body, and a downstream side surface of the bulging portion is connected to the first pipe body and the first pipe body. There is disclosed a connection structure in which two pipes are used as a sealing surface for airtight connection.

特開2002−276358号公報JP-A-2002-276358 特開2002−276870号公報JP-A-2002-276870

以下の分析は、本発明によって与えられたものである。特許文献1の連結構造によれば、溶接個所が多いために製造コストが高くなるという問題と、溶接の熱によりシール面が歪み、これが連結構造の気密性に影響するという問題がある。   The following analysis is provided by the present invention. According to the connection structure of Patent Literature 1, there are a problem that the manufacturing cost is increased due to a large number of welding locations, and a problem that the sealing surface is distorted due to welding heat, which affects the airtightness of the connection structure.

特許文献2の連結構造によれば、膨出部が径方向に突出しているため、それを収容するケースが肥大化するという問題がある。また、膨出部が高温の排気ガスに直接接触するため、膨出部の熱膨張量が大きくなり、これによってシール面が歪み、これが排気系における第1管体と第2管体との間の気密性に影響するおそれがある。   According to the connection structure of Patent Literature 2, since the bulging portion protrudes in the radial direction, there is a problem that the case accommodating the bulging portion is enlarged. In addition, since the bulging portion comes into direct contact with the high-temperature exhaust gas, the amount of thermal expansion of the bulging portion increases, thereby deforming the sealing surface. May affect the airtightness of the airbag.

したがって、組立時または使用時に発生する熱による影響が低減可能であるコンパクトな形状を備えた、排気系部品の間を気密に連結するための管継手およびそれを備えた排気系部品が望まれる。   Therefore, a pipe joint for hermetically connecting exhaust system components with a compact shape that can reduce the influence of heat generated during assembly or use, and an exhaust system component including the same are desired.

本発明は、第1の視点において、下記の要素を含む管継手を提供する:
先端部が第2管側へ突出するよう構成される管部;
前記管部の軸方向に少なくとも一回折り返され、その一端部で前記管部の基端部に接続される筒状の折り返し部;および
前記折り返し部の他端部に接続されて径方向外方へ延在し、その小径側に第1管と前記第2管との間を気密にシールするためのシール部が構成され、その大径側に前記第1管と前記第2管の間を締結する締結部が構成されるフランジ部。
本開示による管継手は、排気系に属する第1管(第1管部材または第1管部)と第2管(第2管部材または第2管部)の間を気密に連結することができる。第1管および第2管は、単体部品でもよく、部品の一部でもよい。第1管および第2管はそれぞれ複数設けられてもよい。
The present invention provides, in a first aspect, a fitting comprising the following elements:
A tube configured to have a distal end projecting toward the second tube;
A tubular folded portion that is turned back at least once in the axial direction of the tube portion and has one end connected to the base end of the tube portion; and a radially outward portion connected to the other end of the folded portion. And a sealing portion for hermetically sealing the space between the first tube and the second tube is formed on a small diameter side thereof, and a portion between the first tube and the second tube is formed on a large diameter side thereof. A flange part that forms a fastening part to be fastened.
A pipe joint according to the present disclosure can air-tightly connect a first pipe (a first pipe member or a first pipe section) and a second pipe (a second pipe member or a second pipe section) belonging to an exhaust system. . The first tube and the second tube may be a single part or a part of the part. A plurality of first tubes and second tubes may be provided, respectively.

本発明は、第2の視点において、第1の視点による管継手が接続された排気系部品を提供する。
前記第2の視点の変形として、排気系に属する第1管と、前記排気系に属する第2管と、前記第1管および前記第2管の間を気密に連結するとともに前記第1管と前記第2管との間を気密にシールするためのシール面を有する管継手と、前記第2管の外周面に固定されたフランジ部材と、前記シール面と前記フランジ部材の間に介装される環状ガスケットと、を備え、前記管継手は、先端部が前記第2管側へ突出するよう構成される管部と、前記管部の軸方向に少なくとも一回折り返され、その一端部で前記管部の基端部に接続される筒状の折り返し部と、前記折り返し部の他端部に接続されて径方向外方へ延在し、その小径側に前記シール面を有するシール部が構成され、その大径側に前記第1管と前記第2管の間を締結する締結部が構成されるフランジ部と、を有し、前記管部、前記折り返し部および前記フランジ部が前記管継手に一体成形され、前記環状ガスケットは、前記シール面、前記フランジ部材、及び前記管部と当接する排気系部品を提供する。
The present invention provides, in a second aspect, an exhaust system component to which a pipe joint according to the first aspect is connected.
As a modification of the second viewpoint, a first pipe belonging to an exhaust system, a second pipe belonging to the exhaust system, and an airtight connection between the first pipe and the second pipe and the first pipe A pipe joint having a seal surface for hermetically sealing the space between the second tube and the second tube, a flange member fixed to an outer peripheral surface of the second tube, and interposed between the seal surface and the flange member; An annular gasket, wherein the pipe joint is configured such that a distal end portion is configured to protrude toward the second pipe side, and at least one turn in an axial direction of the pipe portion, and at one end thereof, A cylindrical folded portion connected to the base end of the tube portion, and a seal portion connected to the other end of the folded portion and extending radially outward and having the sealing surface on the small diameter side are configured. And a fastening portion for fastening between the first pipe and the second pipe is formed on the large diameter side thereof. And the pipe portion, the folded portion, and the flange portion are integrally formed with the pipe joint, and the annular gasket is an exhaust gas that comes into contact with the sealing surface, the flange member, and the pipe portion. Provide system parts.

本発明は第3の視点において、下記の要素を含む管継手の製造方法を提供する:
(a)ブランクを順方向に絞り加工して、前記ブランクの小径側に有底管形状を形成し、前記ブランクの大径側にフランジ部を形成する;
(b)前記有底管形状を逆方向に絞り加工して、前記有底管形状と前記フランジ部の間に軸方向に延在する筒状の折り返し形状を形成する;
(c)前記有底管形状の底を抜いて無底管形状を形成する;および
(d)前記無底管形状および前記折り返し形状をバーリング加工して、軸方向に延在する管部および筒状の折り返し部と、さらに径方向に延在する前記フランジ部を少なくとも有する管継手を得る。
The present invention, in a third aspect, provides a method of manufacturing a pipe fitting that includes the following elements:
(A) drawing the blank in the forward direction to form a bottomed tube shape on the small diameter side of the blank, and forming a flange portion on the large diameter side of the blank;
(B) drawing the bottomed tube shape in the opposite direction to form a cylindrical folded shape extending in the axial direction between the bottomed tube shape and the flange portion;
(C) removing the bottom of the bottomed tube shape to form a bottomless tube shape; and (d) burring the bottomless tube shape and the folded shape to form an axially extending tube portion and tube. A pipe joint having at least a folded portion and at least the flange portion extending in the radial direction is obtained.

本発明は第4の視点において、第3の視点の管継手の製造方法と、得られた管継手を排気系部品に溶接することを含む排気系部品の製造方法を提供する。   In a fourth aspect, the present invention provides a method of manufacturing a pipe joint according to a third aspect and a method of manufacturing an exhaust system component including welding the obtained pipe joint to the exhaust system component.

本開示に基づく管継手の一態様は、組立時または使用時に発生する熱による影響が低減可能であるコンパクトな形状を備え、複数の排気系部品の間を気密に連結する。   One aspect of a pipe joint according to the present disclosure has a compact shape capable of reducing the influence of heat generated during assembly or use, and hermetically connects a plurality of exhaust system components.

一実施例に係る管継手を備える排気マニホルドの外観図である。It is an outline view of an exhaust manifold provided with a pipe fitting concerning one example. 図1に示した管継手の部品図である。It is a component diagram of the pipe joint shown in FIG. 図2に示した管継手と排気マニホルドの一部を覆うカバーの接続構成の一例を説明するための部分図である。FIG. 3 is a partial view for explaining an example of a connection configuration of a pipe joint shown in FIG. 2 and a cover that covers a part of an exhaust manifold. 図1に示した管継手と排気マニホルドの接続構成を説明する模式的な軸方向部分断面図である。FIG. 2 is a schematic axial partial cross-sectional view illustrating a connection configuration between a pipe joint and an exhaust manifold shown in FIG. 1. 図1に示した管継手を介した、排気マニホルドと排気管の接続構成を説明する模式的な軸方向部分断面図である。FIG. 2 is a schematic partial axial sectional view illustrating a connection configuration between an exhaust manifold and an exhaust pipe via a pipe joint illustrated in FIG. 1. 一実施例に係る管継手の製造方法の一例を説明する工程図である。It is a flowchart explaining an example of the manufacturing method of the pipe joint concerning one example.

本開示による管継手等の好ましい形態を下記に例示する。なお、後述する形態、実施形態および実施例は、本開示に基づく態様の一例であり、本開示に基づく態様はこれらだけに限定されるものではない。   Preferred embodiments of the pipe joint and the like according to the present disclosure will be exemplified below. The embodiments, embodiments, and examples described below are examples of aspects based on the present disclosure, and aspects based on the present disclosure are not limited thereto.

(形態1)
(1)本開示に基づく、排気系に属する少なくとも第1管および第2管の間を気密に連結するための管継手は、組立時には溶接による熱が印加されて使用時には高温の排気ガスが通過する排気系部品と、シール部との間に、軸方向に延在する筒状の折り返し部を有する。
排気系部品として、例えば触媒コンバータ付き排気マニホルド、触媒コンバータが無いタイプの排気マニホルド、触媒コンバータ、および排気管が例示でき、管継手はこれらの部品の上流部、中間部および下流部にそれぞれ適用することができる。 管継手が排気マニホルドと排気管の間の連結に使用される場合、第1管は、例えば排気マニホルドの出口管(出口管部)のシェル、外管または内管とすることができ、第2管は、排気管とすることができる。
(2)このように折り返し部が介装されることによって、排気系部品からシール部、特にシール面に伝達される熱量が減少し、熱によるシール部の歪みが防止され、排気系部品の連結構造における気密性が良好に維持される。
(3)また、管継手において、折り返し部自体に伝達される熱量も、折り返し部の熱流方向上流側に、管部とシール部が配置されていることによって、低減される。
(4)この軸方向に延在する筒状の折り返し部は、絞り成形により形成することができる。さらに、この折り返し部と、排気系部品の連結に関係する他の要素が一体化された管継手を、汎用のプレス機械を用いた絞り加工により製造することができる。
(5)(4)の効果によって、排気系部品の連結構造に関わる溶接個所、部品点数および総重量、さらに製造コストを削減することができる。
(6)上記溶接個所の削減により、シール部の歪みが防止され、シール部の耐久性が向上する。
(7)折り返し部がフランジ部と一体成形される場合、両者の間の連結構造をシンプルにすることができる。
(8)折り返し部と管部が一体成形される場合、両者の間の連結構造をシンプルにすることができる。
(9)フランジ部と排気系部品をカバー(ヒートインシュレータ―)に固定するためのブラケットが一体成形される場合、両者の間の連結構造をシンプルにすることができる。
(10)軸方向に延在する折り返し部は、デッドスペースを軸方向に延在できるため、折り返し部を設けたことによる寸法増加は回避できる。
(Form 1)
(1) According to the present disclosure, a pipe joint for hermetically connecting at least a first pipe and a second pipe belonging to an exhaust system, heat is applied by welding during assembly and high-temperature exhaust gas passes during use. A cylindrical folded portion extending in the axial direction is provided between the exhaust system component and the seal portion.
Examples of the exhaust system parts include an exhaust manifold with a catalytic converter, an exhaust manifold without a catalytic converter, a catalytic converter, and an exhaust pipe, and a pipe joint is applied to an upstream portion, an intermediate portion, and a downstream portion of these components, respectively. be able to. If a fitting is used for the connection between the exhaust manifold and the exhaust pipe, the first pipe can be, for example, a shell, an outer pipe or an inner pipe of the outlet pipe (outlet pipe section) of the exhaust manifold, and the second pipe. The pipe can be an exhaust pipe.
(2) Since the folded portion is interposed in this manner, the amount of heat transmitted from the exhaust system component to the seal portion, particularly the seal surface, is reduced, and the seal portion is prevented from being distorted due to the heat, and the exhaust system component is connected. Good airtightness in the structure is maintained.
(3) In the pipe joint, the amount of heat transmitted to the folded portion itself is also reduced by disposing the pipe portion and the seal portion on the upstream side in the heat flow direction of the folded portion.
(4) The cylindrical folded portion extending in the axial direction can be formed by drawing. Further, a pipe joint in which the folded portion and other elements related to the connection of the exhaust system components are integrated can be manufactured by drawing using a general-purpose press machine.
(5) By the effects of (4), it is possible to reduce the welding location, the number of parts, the total weight, and the manufacturing cost related to the connection structure of the exhaust system components.
(6) Due to the reduction in the number of welding points, distortion of the seal portion is prevented, and the durability of the seal portion is improved.
(7) When the folded portion is integrally formed with the flange portion, the connection structure between the two can be simplified.
(8) When the folded portion and the tube portion are integrally formed, the connection structure between the both can be simplified.
(9) When the bracket for fixing the flange portion and the exhaust system component to the cover (heat insulator) is integrally formed, the connection structure between the two can be simplified.
(10) Since the folded portion extending in the axial direction can extend the dead space in the axial direction, an increase in dimension due to the provision of the folded portion can be avoided.

(形態2)前記管部、前記折り返し部および前記フランジ部、さらに前記排気系の少なくとも一部を覆うカバーに取り付けられる少なくとも1つのブラケットが前記管継手に一体成形される。この形態によれば、各種部品を溶接により管継手に固定していた従来の管継手と比べて、溶接個所および溶接回数が削減され、この結果、シール部の歪みが低減される。 (Mode 2) At least one bracket attached to a cover that covers at least a part of the pipe portion, the folded portion, the flange portion, and at least a part of the exhaust system is integrally formed with the pipe joint. According to this aspect, compared with a conventional pipe joint in which various parts are fixed to the pipe joint by welding, welding locations and the number of times of welding are reduced, and as a result, distortion of the seal portion is reduced.

(形態3)前記折り返し部は、前記管部の前記基端部から前記第1管側へ向かって軸方向に延在するよう構成される内筒部、および前記内筒部から軸方向に折り返され前記第2管側に向かって延在するよう構成される外筒部を備える。このような二重筒構造によって、サイズを肥大化させずに、管継手、さらには排気系の連結構造の剛性および断熱性を高めることができる。 (Mode 3) The inner tube portion is configured to extend in the axial direction from the base end portion of the tube portion toward the first tube side, and is folded back in the axial direction from the inner tube portion. An outer cylindrical portion configured to extend toward the second pipe side. With such a double-cylinder structure, the rigidity and the heat insulation of the pipe joint and the connection structure of the exhaust system can be increased without increasing the size.

(形態4)前記内筒部と前記外筒部が当接または当接可能に近接するように構成される。この形態によれば、折り返し部により管継手の剛性が高められているため、管継手を排気系部品に固定する際の作業が容易になる。 (Mode 4) The inner cylindrical portion and the outer cylindrical portion are configured to be in contact or to be in close contact with each other. According to this aspect, since the rigidity of the pipe joint is increased by the folded portion, the work when fixing the pipe joint to the exhaust system component becomes easy.

(形態5)前記折り返し部の内周側縁部に第1管が溶接される。これによって、溶接品質が向上し、気密性を確保しやすくなる。 (Mode 5) A first pipe is welded to an inner peripheral edge of the folded portion. Thereby, welding quality is improved and airtightness can be easily ensured.

(形態6)排気系部品は、前記第1管を前記排気系部品の出口部材として備え、前記出口部材に管継手が接続される。例えば、管継手を一方の排気系部品、例えば排気マニホルドの構成部品、第1排気管または触媒コンバータのうちから選択される一以上に溶接等により接続した後、その管継手を介して、他方の排気系部品を第2管、例えば排気マニホルドの構成部品、第2排気管または触媒コンバータのうちから選択される一以上に連結することができる。 (Mode 6) The exhaust system component includes the first pipe as an outlet member of the exhaust system component, and a pipe joint is connected to the outlet member. For example, after connecting a pipe joint to one or more components selected from one of an exhaust system component, for example, an exhaust manifold component, a first exhaust pipe, or a catalytic converter, by welding or the like, and then connecting the other to the other via the pipe joint. The exhaust system components can be connected to one or more selected from a second pipe, for example, a component of an exhaust manifold, a second exhaust pipe, or a catalytic converter.

(形態7)管継手は、順絞りおよび逆絞りを含むプロセスを経て、少なくとも管部、筒状の折り返し部、およびフランジ部、さらに好ましくは少なくとも1つのブラケットが一体成形された状態で供給される。 (Mode 7) The pipe joint is supplied through a process including forward drawing and reverse drawing in a state in which at least the pipe portion, the tubular folded portion, and the flange portion, and more preferably, at least one bracket are integrally formed. .

(形態8)形態7にしたがって製造された管継手を排気系部品(例えばその出口部材)に溶接することにより、管継手付き排気系部品を得ることができる。 (Mode 8) An exhaust system part with a pipe joint can be obtained by welding a pipe joint manufactured according to mode 7 to an exhaust system component (for example, an outlet member thereof).

以下、実施形態等を、図面を参照しながら実施例として例示する。   Hereinafter, embodiments and the like will be exemplified as examples with reference to the drawings.

図1を参照して、排気系部品としての触媒コンバータ付き排気マニホルド60の出口部材61に、管継手1が例えば溶接により固定されている。   With reference to FIG. 1, a pipe joint 1 is fixed to an outlet member 61 of an exhaust manifold 60 with a catalytic converter as an exhaust system component by, for example, welding.

図2を参照して、管継手1には、管部2、図4および図5に示す筒状の折り返し部3、フランジ部4、および複数のブラケット5が一体化されている。管部2を通じて、排気マニホルド60は図5に示すような排気管70に気密に連結される。フランジ部4には、図5に示すように、排気マニホルド60と排気管70の間をシールするためのシール部4aと、排気マニホルド60と排気管70を機械的に締結するための締結部4bが設けられる。複数のブラケット5は、排気マニホルド60の一部を覆うカバー(ヒートインシュレーター)62(図3参照)に締結される。
本実施例では、管継手1が、第1管としての触媒コンバータ付きの排気マニホルド60の出口部材61と、第2管としての排気管70とを連結する例を説明するが、管継手1は、触媒コンバータが無いタイプの排気マニホルド、または排気マニホルドに装着されないタイプの触媒コンバータに関する連結箇所、あるいは排気系における他の連結箇所にも適用可能である。
Referring to FIG. 2, a pipe joint 1 is integrated with a pipe part 2, a cylindrical folded part 3, a flange part 4, and a plurality of brackets 5 shown in FIGS. 4 and 5. Through the pipe section 2, the exhaust manifold 60 is airtightly connected to an exhaust pipe 70 as shown in FIG. As shown in FIG. 5, the flange portion 4 has a seal portion 4a for sealing between the exhaust manifold 60 and the exhaust pipe 70, and a fastening portion 4b for mechanically fastening the exhaust manifold 60 and the exhaust pipe 70. Is provided. The plurality of brackets 5 are fastened to a cover (heat insulator) 62 (see FIG. 3) that covers a part of the exhaust manifold 60.
In the present embodiment, an example will be described in which the pipe joint 1 connects the outlet member 61 of the exhaust manifold 60 with the catalytic converter as the first pipe and the exhaust pipe 70 as the second pipe. Also, the present invention can be applied to a connection point relating to an exhaust manifold without a catalytic converter or a catalytic converter not attached to the exhaust manifold, or another connection point in an exhaust system.

図4および図5を参照して、管継手1は下記の要素を有する:
・先端部が排気管70側へ突出する管部2;
・管部2の軸方向に少なくとも一回折り返され、その一端部で管部2の基端部に接続される筒状の折り返し部3;および
・折り返し部3の他端部に接続されて径方向外方へ延在し、その小径側に排気マニホルド60の出口部材61と排気管70との間を気密にシールするためのシール部4aが構成され、その大径側に出口部材61と排気管70の間を締結する締結部4bが構成されるフランジ部4;加えて
・フランジ部4の外周縁に周方向に間隔をおいて配置され、軸方向に延在する複数のブラケット5(図5では省略)。
With reference to FIGS. 4 and 5, the fitting 1 has the following elements:
A pipe 2 whose tip projects toward the exhaust pipe 70;
A cylindrical folded portion 3 which is bent at least once in the axial direction of the tube portion 2 and has one end connected to the base end portion of the tube portion 2; and a diameter connected to the other end of the folded portion 3. A sealing portion 4a is formed on the small diameter side to hermetically seal the space between the outlet member 61 of the exhaust manifold 60 and the exhaust pipe 70, and the outlet member 61 and the exhaust A flange portion 4 in which a fastening portion 4b for fastening between the pipes 70 is formed; 5 omitted).

管部2、筒状の折り返し部3およびフランジ部4、さらに複数のブラケット5は、つながって連続的に形成され、例えば後述する方法によって、一つのブランク上に一体的に形成することができる。   The pipe portion 2, the tubular folded portion 3, the flange portion 4, and the plurality of brackets 5 are connected and formed continuously, and can be integrally formed on one blank by, for example, a method described later.

筒状の折り返し部3は、管部2の基端部から排気マニホルド60に向かって軸方向に延在するよう構成される内筒部31、および内筒部31から軸方向に折り返され排気管70側に向かって延在するよう構成される外筒部32を備える。折り返し部3において、内筒部31の外周面と外筒部32の内周面は当接、あるいは近接ないし僅かなクリアランスをもって当接可能に径方向に対向する。このような当接または近接によって、管継手1の剛性が向上され、また管継手1が径方向にダウンサイズされる。折り返し部3の内周側縁部3cには、排気マニホルド60の出口部材61が溶接される。内周側縁部3cは、出口部材61に対する管継手1の突き当て、固定および溶接が容易な形状を有している。   The cylindrical folded portion 3 is configured to extend in the axial direction from the base end of the pipe portion 2 toward the exhaust manifold 60, and the exhaust pipe is folded back in the axial direction from the inner cylindrical portion 31. An outer cylinder portion 32 is provided so as to extend toward the 70 side. In the folded portion 3, the outer peripheral surface of the inner cylindrical portion 31 and the inner peripheral surface of the outer cylindrical portion 32 abut, or radially oppose each other so as to be able to abut with close or slight clearance. By such contact or proximity, the rigidity of the pipe joint 1 is improved, and the pipe joint 1 is downsized in the radial direction. The outlet member 61 of the exhaust manifold 60 is welded to the inner peripheral edge 3c of the folded portion 3. The inner peripheral side edge portion 3c has a shape that makes it easy to abut, fix, and weld the pipe joint 1 to the outlet member 61.

シール部4aにおいて、排気管70側に突出する凸部の頂面がシール面41として用いられる。シール面41には、環状のガスケット42が当接する。また、排気管70の外周面には、フランジ部材71が例えば溶接により固定される。シール面41とフランジ部材71の間には、環状ガスケット42が介装される。   In the seal portion 4 a, the top surface of the protrusion protruding toward the exhaust pipe 70 is used as the seal surface 41. An annular gasket 42 is in contact with the sealing surface 41. A flange member 71 is fixed to the outer peripheral surface of the exhaust pipe 70 by, for example, welding. An annular gasket 42 is interposed between the sealing surface 41 and the flange member 71.

フランジ部4には穴43が形成され、フランジ部材71には穴72が形成される。フランジ部4には穴43の一側にナット44(図4参照)が設けられる。ボルト73(図4参照)が、ボルト73の頭部背面とフランジ部材71の背面との間に圧縮介装される不図示のスプリング(特許文献2参照)の弾性力に抗しながら、穴72,43を貫通して、ナット44とねじ結合することにより、排気マニホルド60と排気管70が締結されるとともに、環状ガスケット42をシール面41に向かって押圧して、排気マニホルド60の出口部材61と排気管70との間の気密性を保つ。   A hole 43 is formed in the flange portion 4, and a hole 72 is formed in the flange member 71. A nut 44 (see FIG. 4) is provided on one side of the hole 43 in the flange portion 4. The bolt 73 (see FIG. 4) resists the elastic force of a spring (not shown) (not shown) that is compression-inserted between the back of the head of the bolt 73 and the back of the flange member 71. , 43 and screwed together with the nut 44, the exhaust manifold 60 and the exhaust pipe 70 are fastened, and the annular gasket 42 is pressed toward the sealing surface 41 to form the outlet member 61 of the exhaust manifold 60. And the exhaust pipe 70 is kept airtight.

管継手1を内周側縁部3cで排気マニホルド60の出口部材61に全周溶接するとき、管継手1には多量の熱が印加され、シール部4aにも伝熱する。しかしながら、この溶接個所とシール部4aの間に形成された折り返し部3からの放熱によって、シール部4aに伝達される熱量が減少して、シール面41の歪みが減少する。使用時、すなわち、高温の排気ガスが出口部材61を通過するときも、同様の効果が発揮される。また、折り返し部3は、カバー62(図3参照)内のデッドスペースを利用するように、排気マニホルド60の軸方向に延在している。さらに、折り返し部3は軸方向に延在しているため、汎用のプレス機械を用いた一軸方向の成形により成形することができる。   When the pipe joint 1 is entirely welded to the outlet member 61 of the exhaust manifold 60 at the inner peripheral edge 3c, a large amount of heat is applied to the pipe joint 1 and the heat is transferred to the seal portion 4a. However, the amount of heat transmitted to the seal portion 4a is reduced due to the heat radiation from the folded portion 3 formed between the welding portion and the seal portion 4a, and the distortion of the seal surface 41 is reduced. The same effect is exhibited during use, that is, when high-temperature exhaust gas passes through the outlet member 61. The folded portion 3 extends in the axial direction of the exhaust manifold 60 so as to use a dead space in the cover 62 (see FIG. 3). Furthermore, since the folded portion 3 extends in the axial direction, it can be formed by uniaxial molding using a general-purpose press machine.

図6を参照して、上述したような管継手1の製造方法の一例を説明する。この製造方法は、ブランクホルダ81、下ダイ82およびパンチ83を有する汎用のプレス機80を用いて、下記のプロセス(a)〜(d)を通じて実行される。   An example of a method for manufacturing the above-described pipe joint 1 will be described with reference to FIG. This manufacturing method is performed through the following processes (a) to (d) using a general-purpose press 80 having a blank holder 81, a lower die 82, and a punch 83.

(a)ブランクBLを順方向に絞り加工して、ブランクBLの小径側に有底管形状を形成し、ブランクの大径側にフランジ部を形成する。ブランクBLには、折り返し部を形成可能な成形性と、高温の排気ガスに対する耐熱性を有する材料が適する。例えば、ブランクBLとして、鋼板およびステンレス板等を用いることができる。 (A) The blank BL is drawn in the forward direction to form a tube with a bottom on the small diameter side of the blank BL, and a flange portion is formed on the large diameter side of the blank BL. For the blank BL, a material having moldability capable of forming a folded portion and heat resistance to high-temperature exhaust gas is suitable. For example, a steel plate, a stainless steel plate, or the like can be used as the blank BL.

(b)前記有底管形状を逆方向に絞り加工して、前記有底管形状と前記フランジ部の間に軸方向に延在する筒状の折り返し形状を形成する。 (B) The bottomed tube shape is drawn in the opposite direction to form a cylindrical folded shape extending in the axial direction between the bottomed tube shape and the flange portion.

(c)前記有底管形状の底を、レーザ切断、プレス打抜き等の手法を用いて抜いて無底管形状を形成する。 (C) A bottomless tube shape is formed by extracting the bottom of the bottomed tube shape using a method such as laser cutting or press punching.

(d)前記無底管形状および前記折り返し形状をバーリング加工して立設させ、軸方向に延在する管部および筒状の折り返し部と、さらに径方向に延在するフランジ部を少なくとも有する管継手1を得る。 (D) The bottomless tube shape and the folded shape are burred to be erected, and the tube has at least a tube portion and a tubular folded portion extending in the axial direction, and a flange portion further extending in the radial direction. The joint 1 is obtained.

なお、上記製造方法は、汎用のプレス機を用いて効率的に実行することができるが、管継手の製造方法はこれに制限されるものではなく、専用の機械を用いて実行することもでき、あるいは他の手法を用いて実行することもできる。また、管継手1の所望の形状に応じて、ブランクホルダ81、下ダイ82およびパンチ83の形状、寸法、およびそれらの相対関係を調節したり、予備加工をしたり、または各プロセスを複数回実行したりすることにより、絞り加工時の割れを防止することができる。   The above manufacturing method can be efficiently performed using a general-purpose press, but the manufacturing method of the pipe joint is not limited to this, and can be performed using a dedicated machine. Alternatively, it can be performed using other techniques. In addition, depending on the desired shape of the pipe joint 1, the shapes and dimensions of the blank holder 81, the lower die 82, and the punch 83, and their relative relationships are adjusted, preliminary processing is performed, or each process is performed a plurality of times. By doing so, cracking during drawing can be prevented.

得られた管継手1を、図5に示したように出口部材61に溶接等により固定することによって、図1に示したように管継手付き排気マニホルド60が得られる。さらに、図5に示したように、この管継手付き排気マニホルド60を管継手1を介して排気管70(フランジ部材71)に連結することにより、排気マニホルド60と排気管70の連結構造が得られる。   By fixing the obtained pipe joint 1 to the outlet member 61 by welding or the like as shown in FIG. 5, an exhaust manifold 60 with a pipe joint is obtained as shown in FIG. Further, as shown in FIG. 5, by connecting the exhaust manifold 60 with the pipe joint to the exhaust pipe 70 (flange member 71) via the pipe joint 1, a connection structure between the exhaust manifold 60 and the exhaust pipe 70 is obtained. Can be

なお、上記の特許文献の開示を、本書に引用をもって繰り込むものとする。本発明の全開示(請求の範囲を含む)の枠内において、さらにその基本的技術思想に基づいて、実施形態ないし実施例の変更・調整が可能である。また、本発明の請求の範囲の枠内において種々の開示要素(各請求項の各要素、各実施形態ないし実施例の各要素、各図面の各要素等を含む)の多様な組み合わせ、ないし選択が可能である。すなわち、本発明は、請求の範囲を含む全開示、技術的思想にしたがって当業者であればなし得るであろう各種変形、修正を含むことは勿論である。特に、本書に記載した数値範囲については、当該範囲内に含まれる任意の数値ないし小範囲が、別段の記載のない場合でも具体的に記載されているものと解釈されるべきである。   The disclosure of the above patent documents is incorporated herein by reference. Modifications and adjustments of the embodiments or examples are possible within the framework of the entire disclosure (including the claims) of the present invention and based on the basic technical concept thereof. Various combinations or selections of various disclosed elements (including each element of each claim, each element of each embodiment or example, each element of each drawing, etc.) within the scope of the claims of the present invention. Is possible. That is, the present invention naturally includes various variations and modifications that can be made by those skilled in the art according to the entire disclosure including the claims and the technical idea. In particular, with respect to the numerical ranges described in this document, any numerical values or small ranges included in the ranges should be interpreted as being specifically described even if not otherwise specified.

本開示による管継手は、例えば、組立時に高温が発生したり、使用時には高温に曝されたりする箇所で好適に使用され、限定的ではないが、内燃機関の排気系、例えば車両の排気系に好適に適用される。   The pipe joint according to the present disclosure is suitably used, for example, in a place where a high temperature is generated during assembly or exposed to a high temperature during use, and is not limited to an exhaust system of an internal combustion engine, for example, an exhaust system of a vehicle. It is preferably applied.

1 管継手、管継手構造
2 管部
3 筒状の折り返し部
3c 内周側縁部
31 内筒部
32 外筒部
4 フランジ部
4a シール部
4b 締結部
41 シール面、環状シール
42 環状ガスケット
43 穴
44 ナット、固定ナット
5 ブラケット、ステー
60 (触媒コンバータ付きの)排気マニホルド(排気系部品)
61 排気マニホルドの出口部材(第1管)
62 カバー(ヒートインシュレーター)
70 排気管(第2管)
71 フランジ部材
72 穴
73 ボルト
80 プレス機
81 ブランクホルダ
82 下ダイ
83 パンチ
BL ブランク
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Pipe joint, pipe joint structure 2 Pipe part 3 Cylindrical folded part 3c Inner peripheral edge part 31 Inner cylinder part 32 Outer cylinder part 4 Flange part 4a Seal part 4b Fastening part 41 Seal surface, annular seal 42 Annular gasket 43 hole 44 Nut, fixing nut 5 Bracket, stay 60 Exhaust manifold (with catalytic converter) (exhaust system parts)
61 Outlet member of exhaust manifold (first pipe)
62 cover (heat insulator)
70 Exhaust pipe (second pipe)
71 Flange member 72 Hole 73 Bolt 80 Press machine 81 Blank holder 82 Lower die 83 Punch BL Blank

Claims (6)

排気系に属する第1管と、
前記排気系に属する第2管と、
前記第1管および前記第2管の間を気密に連結するとともに前記第1管と前記第2管との間を気密にシールするためのシール面を有する管継手と、
前記第2管の外周面に固定されたフランジ部材と、
前記シール面と前記フランジ部材の間に介装される環状ガスケットと、
を備え、
前記管継手は、
先端部が前記第2管側へ突出するよう構成される管部と、
前記管部の軸方向に少なくとも一回折り返され、その一端部で前記管部の基端部に接続される筒状の折り返し部と、
前記折り返し部の他端部に接続されて径方向外方へ延在し、その小径側に前記シール面を有するシール部が構成され、その大径側に前記第1管と前記第2管の間を締結する締結部が構成されるフランジ部と、
を有し、
前記管部、前記折り返し部および前記フランジ部が前記管継手に一体成形され、
前記環状ガスケットは、前記シール面、前記フランジ部材、及び前記管部と当接する、
ことを特徴とする排気系部品
A first pipe belonging to an exhaust system;
A second pipe belonging to the exhaust system,
A pipe joint having a sealing surface for sealing between said second tube and said first tube in an airtight manner with connecting airtightly between the first pipe and the second pipe,
A flange member fixed to the outer peripheral surface of the second pipe;
An annular gasket interposed between the sealing surface and the flange member,
With
The pipe fitting,
A tube configured to have a distal end protruding toward the second tube;
A tubular folded portion that is turned back at least one time in the axial direction of the tube portion and is connected at one end to the base end of the tube portion,
A seal portion connected to the other end portion of the folded portion and extending radially outward has the seal surface on the small diameter side, and the first tube and the second tube on the large diameter side. A flange portion that forms a fastening portion for fastening between the;
Have a,
The pipe portion, the folded portion and the flange portion are integrally formed with the pipe joint,
The annular gasket is in contact with the sealing surface, the flange member, and the pipe portion,
An exhaust system component characterized by the above.
前記管部、前記折り返し部および前記フランジ部、さらに前記排気系の少なくとも一部を覆うカバーに取り付けられる少なくとも1つのブラケットが前記管継手に一体成形されることを特徴とする請求項1に記載の排気系部品2. The pipe joint according to claim 1, wherein at least one bracket attached to a cover covering at least a part of the pipe portion, the folded portion, the flange portion, and the exhaust system is integrally formed with the pipe joint. 3. Exhaust system parts . 前記折り返し部は、前記管部の前記基端部から前記第1管側へ向かって軸方向に延在するよう構成される内筒部、および前記内筒部から軸方向に折り返され前記第2管側に向かって延在するよう構成される外筒部を備えることを特徴とする請求項1又は2に記載の排気系部品An inner cylinder configured to extend in an axial direction from the base end of the pipe toward the first pipe, and an inner cylinder that is axially folded from the inner cylinder and the second cylinder; The exhaust system component according to claim 1, further comprising an outer cylinder configured to extend toward a pipe side. 前記折り返し部において、前記内筒部と前記外筒部が当接または当接可能に近接するように構成されることを特徴とする請求項3に記載の排気系部品4. The exhaust system component according to claim 3, wherein the inner tube portion and the outer tube portion are configured to be in contact with or close to each other in the folded portion. 5. 前記折り返し部の内周側縁部に前記第1管が溶接されることを特徴とする請求項1〜4のいずれか一に記載の排気系部品The exhaust system component according to any one of claims 1 to 4, wherein the first pipe is welded to an inner peripheral edge of the folded portion. 前記第1管が排気系部品の出口部材であり、
前記第2管が排気管であり、
前記出口部材に前記管継手が接続されたことを特徴とする請求項1乃至5のいずれか一に記載の排気系部品。
The first pipe is an outlet member of an exhaust system component,
The second pipe is an exhaust pipe,
The exhaust system part according to any one of claims 1 to 5 , wherein the pipe joint is connected to the outlet member.
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