JPH0216318A - フランジを少なくとも１個の排ガス管、特に、排ガスベンドとから成る構造部分 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 １１Ｌへ化厘たＪ 本発明は、フランジと、端部をフランジの穴の内部に置
かれた少なくとも１個の排ガス管、特に、内燃機関用排
ガスベンドとから成り立っており、排ガス管は、その自
由端部分に配置された溶接継ぎ目によりフランジに連結
されている構造部分に関するものである。

従Ｊ４Ｌ皮迷− ドイツ特許第１５７６３５７号公報から公知となってい
る排ガスベンドにおいては、排ガス管が、フランジの穴
の中に差し込まれ、排ガス管の自由端部が、フランジに
ン容接継き目により連結されるようになっている。フラ
ンジの穴は、その下方領域において、フランジ表面と約
６０’の含んでいる、外方向に開いている壁を有してお
り、これにより、排ガス管が、その底側を、この穴の中
に完全に自由に置かれ、フランジに、排ガス管の自由端
部の溶接継ぎ目だけにより、連結されるようにしている
。このようにして、この溶接継ぎ目は、機械的理由及び
熱膨張のために排ガス管に働くどのような応力にも、耐
えなければならない、このような配置においては、この
ようにして、連続的に作用をする応力のために、溶接継
ぎ目の領域に破損が生ずること、このようにして、排ガ
ス管とフランジとの間の連結が、緩くなり、あるいは、
少なくとも、漏れが生ずるようになることという危険が
存在する。ドイツ特許公開第３０３８１８１号公報から
、排ガス管の端部と、フランジとの間の連結が公知とな
っているが、この連結においては、排ガス管の端部と、
フランジの穴とが、排ガスの流れ方向にテーパされてい
る。この公知の配置においては、管端部は、事実、管の
すべての側において、フランジの穴の壁に具合良く係合
しているが、しかしながら、排ガス管は、その全長を穴
の中に、その背側から差し込まれなければならない。な
ぜならば、排ガス管の端部は、排ガスの流れ方向に対し
て、反対方向に円すい形状に拡開されているからである
。しかしながら、このことは、大概の場合に、不可能で
ある。なぜならば、排ガス管は、多くの場合に、その長
さに沿って、平滑な管の形状とは異なった形状を有して
いるからである。

が　゛　しよ゛と　る 排ガス管の端部と、フランジとの間の連結の領域を簡単
に強化し、排ガス管の端部が、フランジの穴の中に差し
込まれることを可能とし、あるいは、少なくとも、この
ような作業を容易とさせることが、本発明の課題である
。

題を　決するための この課題を解決するために、本発明は、本質的に、穴及
び排ガス管の端部が、排ガスの流れ方向に対して反対方
向に同一の角度を有して先細りにテーパされることと、
俳カス管が、それ自体公知の様式で、すべての側におい
て、穴の壁に、フランジの厚さの少なくとも一部分の上
において具合良く係合することと、排ガス管が、排ガス
の流れ方向において、排ガス管のテーパされた端部の背
後において、より大きな横断面に拡開され、このテーパ
された排ガス管の端部のより大きな横断面の部分が、テ
ーパされた管端部のより大きな横断面部分に、漸次移行
することとにより解決される。このようにして、溶接継
ぎ目が、応力から解放される。なぜならば、排ガス管の
どのような機械的応力及び熱膨張も、排ガス管の自由端
部の上に配置された溶接継ぎ目の上において有効となる
前に、テーパされた穴の内部の排ガス管のテーパされた
領域の強固な適合により、既に、受は取られ、直線状の
ｅ線を有している排ガス管の端部のテーパされた領域及
びフランジの穴のテーパされた壁のために、排ガス管の
テーパされた端部は、穴の中に強固に圧入されることが
出来るからである。溶接継ぎ目は、排ガス管の穴の中へ
の適合を確保するため及び引き抜き力により緩むことを
防止するためにだけ、有効となる。本発明による配置は
、このようにして、排ガス管の端部と、フランジとの間
の連結領域の高い永久的な強度を与える。同一のテーパ
角度αを有して前進的な様式でテーパされ且つすべての
横断面において相互に適合しているフランジの中の穴及
びテーパされた排ガス管の外面のために、排ガス管の端
部のフランジの穴の上における具合の良い係合が、確実
の確保される。排ガスの流れ方向と反対方向にテーパさ
れている排ガス管の端部及びフランジの穴の壁のために
、外側から、排ガス管の端部をフランジの穴の中に差し
込むことが可能となり、このことは、両方の部材の組立
を実質的に容易とさせる。

排ガス管の小さなｊｉ厚を考慮すると、テーパは、管端
部の直径を減少することにより、簡単に得られることは
できる。しかしながら、これは、テーパされな管端部に
おける流れの横断面を、不利な様式で減少させることと
なる。なぜならば、テーパは、その時には、排ガス管の
公称横断面から始まるからである。それ故、本発明の一
つの推奨実施形態においては、排ガス管は、排ガスの流
れ方向において、排ガス管のテーパされた端部の背後に
おいて、より大きな横断面に拡開され、この’ＩＦガス
管のより大きな横断面に、この大きな横断面が、漸次移
行するようにする。この拡開された排ガス管の領域は、
流れ方向において後続される排ガス管の公称横断面に漸
次移行することが、望ましい。この漸次移行することに
より、排ガス管の拡開による流れの乱れは、回避される
。テーパは、今や、公称横断面からでは無く、排ガス管
の拡開された領域から出発する。従って、排ガス管の縮
小により、排ガス流れの横断面には、何らの絞りも生じ
ない、このことを保証するために、本発明によると、テ
ーパされた排ガス管端部の最も狭い部分内の内構断面は
、流れ方向において、拡開された領域の背後に横たわる
、排ガス管が、その公称横断面を有している排ガス管の
領域における内構断面と、少なくとも同一であることが
、目的にかなっている。

本発明によると、穴及び排ガス管のテーパされた端部の
直線状の母線と、フランジの上への垂線との間に含まれ
る角度αは、５°〜１０゛の範囲内であることができる
。本発明の一つの有利な実施形７ｆ、によると、　４Ｊ
Ｆガス管の端部は、穴の中に圧入される。

排ガス管の拡開された領域は、好適には、下流方向に置
かれた排ガス管の公称横断面に漸次移行される。移行の
前進的な領域のために、拡開による排ガスの流れのどの
ような乱れも、防止される。何らかの絞り効果を避ける
目的で、排カス管のテーパされた端部の最も狭い領域の
内部の自由横断面の寸法は、本発明によると、排ガス管
の拡開された領域の、流れ方向において、背後に置かれ
た、その公称横断面がある領域の内部の自由横断面に、
少なくとも等しい。

本発明による配置は、数個の排ガス管が、例えば、相互
に溶接により組み合わされている多シリンダ機関に対す
る排ガスベンドに対して、特に、利点を与えるものであ
るが、この機関においては、排ガス管のテーパされた端
部が、共通のフランジ、又は、数個のフランジの穴の中
に差し込まれているものである。排ガス管を溶接するこ
とにより、引っ張り力が生成され、この力は、排ガス管
のテーパされた端部の上に作用をするようになる。何ら
かの熱膨張が、溶接により相互に連結された排ガス管の
中に、−層影響を与え、この排ガス管の場合には、排ガ
ス管の端部と、フランジの穴との各連結領域は、特に高
いｆｉ［的及び熱応力を受ける。これらの応力は、単に
、溶接継ぎ目により受は取られるだけでは無く、排ガス
管のテーパされた端部のテーパされた穴の内部への強固
な適合によっても、抵抗される。

若しし、排ガス管が、円筒状の形状を有しているならば
、排ガス管の端部の円すい状のテーパの結果となり、フ
ランジ内部の穴は、同様に、円すい状にテーパしている
壁を持つこととなる。排ガスベンドの場合には、排カス
管の端部は、多くの場合に、そうでは無く、例えば、平
らな形状に押圧され、フランジの内部の穴の形状ら、ま
た、排ガス管の端部のフランジの穴の内部における信願
性のある漏れの無い強固なはめ合いを得るために、排ガ
ス管の端部の非円形状に適合される。この場合には、本
発明による排気ベントを製作するための方法は、排ガス
管が、まず、拡開され、引き続いて、拡開された横断面
は、ただ一つの製作段階で、排ガス管のテーパされた端
部を生成するために横断面を減少され、穴の形状に適合
される６ 実」−皿 以下、本発明をその１実施例を示す添付図面に基づいて
、詳細に説明をする。

図には、内燃機関に対する排気ベント、フランジ及び排
気管の端部が、縦断面で示されている。

排ガス管１が、その端部の近傍に、拡開領域３を有して
いる。この拡開領域３から出発して、排ガス管１の端部
２は、その直径を減少され、この場合、その全壁厚を維
持している。テーパされた領域が、参照数字４により現
されている。排ガス管１の端部２のテーパされた領域４
は、フランジ６の穴５の中に差し込まれるが、フランジ
６は、例えば、機関の排ガス流出開口にボルトにより取
り付けられる。穴５の壁７は、矢印８により示されてい
る排ガスの流れ方向と反対方向に、排ガス管１の領域４
の内部と同一のテーパ角度αをテーパされている共に排
ガス管１のそのテーパされた領域４内の端部の外面と適
合して延びている。排ガス管１のテーパされた端部２は
、穴５の中に圧入され、これにより、排ガス管１の端部
２のテーパされた領域４が、穴５のテーパされた領域９
の内部に強固に着座し、連結領域１０における永久的な
熱及び機械的応力を受けるようにする。排ガス管ｌの自
由端部２は、フランジ６の穴５の壁に溶接継ぎ目１１に
より連結されている。しかしながら、この溶接継ぎ目１
１は、応力から解放されている。なぜならば、排ガス管
１は、そのテーパされた領域４により、穴５のテーパさ
れた領域９の内部に強固に着座されているからである。

排ガス管１の端部２のその最も狭い箇所の横断面の自由
領域は、排ガス管１の、流れ方向に見られて、拡開され
た領域３の背後の排ガス管１の公称横断面の自由領域の
寸法に等しい。排ガスに対する排ガス管１の横断面は、
このようにして、領域４の内部の排ガス管１の直径の減
少により、妨害されることが無く、また、テーパされた
領域４は、漸次拡開された領域３に移行しており、また
、この拡開された領域３が、再び、漸次排ガス管１の公
称横断面１２に移行しているので、ガス流れも、また、
妨害されることが無い。若しも、排ガス管１の端部が、
円筒形状を有しているならば、領域４の内部のテーパは
、形状が円すい形であり、また、穴５のテーパされた領
域９も、また、形状が円すい形である。しかしながら、
排ガス管１の端部２の中及びテーパの領域４の内部の横
断面は、形状が非円形であることもできる。この場合に
は、フランジ６の穴５のテーパされた領域９は、排ガス
管１のテーパされた領域４と適合して延びなければなら
ず、また、流出する排ガス管１及びフランジの穴５のテ
ーパされた領域９のテーパ角度αは、同一でなければな
らず、これにより、フランジ６の穴５の内部の流出排ガ
ス管１の端部の強固な、漏れの無い着座が、可能とされ
るようにする。

テーパ角度αは、約５°〜１０°である。穴５の壁７の
テーパされた領域９は、フランジ６の厚さ１３の一部分
の上を延びるだけである。

図においては、フランジ６が、単に１個の穴５を有する
だけであるものとして示されている。多シリンダ機関の
場合には、フランジ６は、シリンダの個数に対応して多
数の穴５を有しており、排ガス管１は、前記穴５の中に
差し込まれる。

ｉ弊ケ１１ 本発明は、上記のような構成及び作用を有しているので
、排ガス管の端部と、フランジとの連結箇所が、簡単に
強化されることが出来るフランジと、少なくとも１個の
排ガス管とから成り立っている構成部分を提供するとい
う効果を発揮するものである。

【図面の簡単な説明】

図は、本発明の１実施例を示す略図である。 １・・・排ガス管、２・・・排ガス管端部、３・・・拡
開部、４・・・排ガス管のテーパ領域、５・・・穴、６
・・・フランジ、７・・・壁、８・・排ガス流れ方向、
９・・・穴のテーパ領域。 １１・・・溶接継ぎ目、１２・・・排ガス管の公称内直
径、１３・・・フランジ厚さ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、フランジ（６）と、端部（２）をフランジ（６）の
   穴（５）の内部に置かれた少なくとも１個の排ガス管（
   １）、特に、内燃機関用排ガスベンドとから成り立って
   おり、排ガス管（１）は、その自由端部分に配置された
   溶接継ぎ目（１１）によりフランジ（６）に連結されて
   いる構造部分において、穴（５）と、排ガス管（１）の
   端部（２）とが、排ガスの流れ方向（８）と反対方向に
   等しいテーパ角度（α）でテーパされることと、排ガス
   管（１）のテーパされた端部（２）の外面と、穴（５）
   とが、すべての横断面において相互に適合されることと
   、テーパされた排ガス管（１）の端部が、フランジ（６
   ）の厚さ（１３）の少なくとも一部分の上において、穴
   （５）の壁（７）に具合良く係合することと、排ガス管
   （１）が、排ガスの流れ方向（８）において、排ガス管
   （１）のテーパされた端部（２）の背後において、より
   大きな横断面に拡開され、このより大きな横断面に、排
   ガス管（１）のテーパされた端部のより大きな横断面が
   、漸次移行するようにしたことを特徴とする構造物部分
   。 ２、排ガス管（１）の拡開された領域（３）が、流れ方
   向（８）に後続された排ガス管（１）の公称横断面部分
   に漸次移行するようにした請求項１記載の構造部分。 ３、排ガス管（１）のテーパされた端部（２）の最も狭
   い領域の内部の自由横断面部分の寸法が、流れ方向（８
   ）において、排ガス管（１）の拡開された領域（３）の
   背後に置かれると共に排ガス管（１）がその公称寸法を
   有している領域の内部の自由横断面部分の寸法と少なく
   とも同一寸法である請求項１又は２記載の構造部分。 ４、穴（５）及び排ガス管（１）のテーパされた端部（
   ２）の直線状の母線と、フランジ（６）に対して直角関
   係に延びている線との間に形成される角度（α）が、５
   °〜１０°の範囲である請求項１、２又は３記載の構造
   部分。 ５、排ガス管（１）の端部（２）が、穴（５）の中に圧
   入されている請求項１〜４のいずれかに記載の構造部分
   。 ６、排ガスベンドの製作方法において、排ガス管（１）
   が、最初に拡開され、引き続いて、拡開された横断面が
   、ただ１回の製作段階において、排ガス管（１）のテー
   パされた端部を作るために横断面を縮小され且つ穴の形
   状に適合されるようにすることを特徴とする製作方法。