JPH07310537A

JPH07310537A - 排気管の継手構造と製造方法

Info

Publication number: JPH07310537A
Application number: JP6102561A
Authority: JP
Inventors: Koichi Izuhara; 浩一伊豆原
Original assignee: Sango Co Ltd
Current assignee: Sango Co Ltd
Priority date: 1994-05-17
Filing date: 1994-05-17
Publication date: 1995-11-28
Anticipated expiration: 2013-11-25
Also published as: JP2828898B2

Abstract

(57)【要約】【目的】排気管と継手フランジの結合部の強度を増加
し、排気管などに亀裂が入るのを防止する。製造を容易
にしてコストダウンをする。【構成】排気管１に補強管５を嵌合し、Ｂ部をテーパ
に拡管し、Ｃ部を更に大きく拡管する。排気管１と補強
管５は密着した二重管のかたちのままで拡管されるの
で、折曲り部７，８で薄肉になっても、応力が分散され
強度を保つ。両管の先端部は継手フランジ２の挿入孔２
Ｂに嵌合して溶接固定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は自動車等のエンジンに用
いる排気管の継手構造と製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】自動車エンジンの排気管継手構造として
は、実公平５−１３９４０号公報（以下第１の従来技術
という）や、実公平５−１９５３６号公報（以下第２の
従来技術という）に示すものが知られている。

【０００３】第１の従来技術は、図８に示すように、排
気管１の端部に、外拡がりのフレア部１Ａが形成されて
いる。また継手フランジ２に、先端に行くに従って細く
なるテーパ状の円筒部２Ａが形成され、フレア部１Ａの
内側に重なって嵌合している。円筒部２Ａの先端とフレ
ア部１Ａの内側面に環状凹部３が形成され、溶接されて
いる。

【０００４】第２の従来技術は、真円筒形の排気管１の
端部を継手フランジ２に嵌合して溶接し、排気管１とは
別体に形成した補強サポート４を排気管１の外周１Ｂに
被せて、一端４Ａを継手フランジ２の一面２Ａに溶接す
るとともに他端４Ｂを排気管１に溶接している。

【０００５】このようにして、両従来技術とも、継手フ
ランジに溶接した排気管の破損を防止せんとしている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、前記第１の従
来技術では、継手フランジにテーパ状の円筒部２Ａを形
成する必要があるために、既存の継手フランジが利用で
きないとか、排気管１のフレア部１Ａと原管部との境界
１Ｃが加工時に肉厚減少して、ここに応力が集中して破
損しやすいという問題点があった。

【０００７】また、第２の従来技術では、排気管１と補
強サポート４の密着性が低いため、応力が補強サポート
端部４Ａ，４Ｂの溶接部分に集中し、この端部が破損し
やすいとか、補強サポート４を排気管１とは別体に製造
する必要があるばかりでなく溶接箇所が多いので、製造
難、コスト高、重量増等の問題点があった。

【０００８】そこで、本発明はこのような問題点を解消
できる排気管と継手フランジとの継手構造とその製造方
法を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、第１の発明の継手構造は、排気管（１）の端部を拡
径して継手フランジ（２）に溶接固定する排気管の継手
構造において、排気管（１）の端部に該排気管（１）と
一体的に同時拡径された補強管（５）が、前記排気管
（１）の拡径部（Ｃ）と徐変径部（Ｂ）と一般径部
（Ａ）とにわたって密着外嵌されていることを特徴とす
る。

【００１０】また第２の発明の継手構造は、第１の発明
において、継手フランジ（２）の挿入孔（２Ｂ）に、拡
管された排気管（１）と補強管（５）の端部とが一体的
に挿入されて溶接固定されていることを特徴とする。

【００１１】そして、第３の発明の製造方法は、排気管
（１）の端部に補強管（５）を嵌合してから、排気管
（１）の先端部（１Ａ）と反対の側の補強管（５）の端
部（５Ｂ）を原管径のままとし、それより排気管（１）
の先端部（１Ａ）に向って次第に両管（１）（５）を同
時拡管して、二重の密着管となし、その先端部（１Ａ）
（５Ａ）を継手フランジ（２）に溶接固定したことを特
徴とする。

【００１２】そしてまた第４の発明の継手構造は、排気
管（１）の端部を拡径して継手フランジ（２）に溶接固
定する排気管の継手構造において、排気管（１）の端部
に長い第１の補強管（５）と短い第２の補強管（９）を
順に嵌合し、排気管（１）と第１の補強管との二重管部
分に一般径部（Ａ）に隣接して第１の徐変径部（Ｂ）を
拡管形成し、更にこの徐変径部（Ｂ）に隣接して、排気
管（１）と第１・第２の補強管（５）（９）の三重管部
分に第１の拡径部（Ｃ）と第２の徐変径部（Ｄ）と第２
の拡径部（Ｅ）とを順に隣接して形成し、第２の拡径部
（Ｅ）の排気管と両補強管（５）（９）の端部を継手フ
ランジ（２）に固定したことを特徴とする。

【００１３】

【作用】排気管（１）に重ねて嵌合した補強管（５）
が、排気管の一般径部（Ａ）、徐変径部（Ｂ）及び拡径
部（Ｃ）にわたり、排気管端部に密着して実質的な肉厚
増加による断面係数の増加となり、管端部の強度をあげ
る。しかも径が急変する薄肉部も肉厚増加により補強さ
れ、応力集中が避けられる。

【００１４】第４の発明では、第２の補強管が、更に三
重管を構成して、より強度向上と応力分散をする。

【００１５】

【実施例】図１の第１実施例では符号Ａで示す範囲の部
分の一般径（原管径）の排気管に補強管５を嵌合し、一
般径部Ａに隣接する符号Ｂと、更にその部分Ｂに隣接す
る符号Ｃの部分を両管１と５をともに拡径する。

【００１６】このとき、範囲Ｂは、径を次第に大きくす
る徐変径部としてテーパ状に形成し、Ｃの部分は拡径部
として最大径に加工する。このような加工は二重に重ね
た両管１と５をメス型に入れて、排気管１の内側にゴム
等の弾性体を押し込んでバルジ加工する等の方法で行な
う。また、ポンチ等の割り型で内側から拡開するエキス
パンド加工でもよい。

【００１７】このようにして、密着した二重管の形で徐
変径部Ｂと拡管部Ｃを形成したあと、冷間鍛造の継手フ
ランジ２の挿入孔に両管１，５の端部１Ａと５Ａを一体
的に挿入して継手フランジ２に溶接固定する。符号６は
この溶接を示す。

【００１８】なお、両管１と５は互にスポット溶接し
て、密着性を高めることもできる。図１の第１実施例
は、１段の拡径が行なわれ、折れ曲り部７と８で両管１
と５に薄肉部が生じるが、密着二重管にすることで応力
分散がされ、強度が増す。

【００１９】図２の第２実施例は、排気管１に補強管５
を嵌合して密着二重管にすることは前記第１の実施例と
同じであるが、この第２実施例では、２箇所の徐変径部
Ｂ₁，Ｂ₂と、２箇所の拡径部Ｃ₁，Ｃ₂とで、２段に
拡径している点が異なる。

【００２０】図３の第３実施例は、前記第４の発明に対
応し、長い第１の補強管５と、短かい第２の補強管９と
を排気管１に順に嵌合して重ね、密着三重管とするとと
もに、第２実施例と同様に２段階に拡管している。この
とき、第２の補強管は、すべての範囲にわたって拡管さ
れる。

【００２１】なお、第３実施例では密着三重管で２段拡
管しているが、更に密着四重管で３段拡管するなどで、
補強管の数を増加し、拡管の段数を増加することができ
る。図４の第４実施例は、図１の第１実施例と比較し
て、徐変径部Ｂがテーパ状でなくて内側からの球面と、
外側からのＲ面とで構成されている点が異なるが、補強
作用は類似である。

【００２２】図５の第５実施例は、図２の第２実施例と
比較して第２の徐変径部Ｂ₂に相当する部分が球面で構
成されている点が異なる。図６の第６実施例は図１の第
１実施例と比較して、徐変径部のテーパ部が排気管１の
軸方向に長く広い範囲に形成されている点が異なる。

【００２３】図７の第７実施例は排気管１と補強管５と
を重ねた密着二重管を拡管し、それらの端部を継手フラ
ンジ２の片側２Ａに溶接固定しており、その他の点は図
１の第１実施例と同様である。

【００２４】

【発明の効果】本発明の排気管の継手構造は上述のよう
に構成されているので、拡管により排気管の肉厚が薄く
なる部分でも補強管が密着した多重管構造となって、応
力が分散されるため、フランジ溶接部、折れ曲り部、徐
変径部での亀裂発生の虞れがないうえに、排気管一般部
の肉厚を薄くすることが可能で、軽量化とコスト低減が
図れる。又、既存フランジが使用でき、補強管を別に製
作する必要がなく、排気管と同時に加工でき、しかも一
般的な拡径加工工程だけで済むため製造が容易で、この
面からもコスト安になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例の縦断面図。

【図２】本発明の第２実施例の縦断面図。

【図３】本発明の第３実施例の縦断面図。

【図４】本発明の第４実施例の縦断面図。

【図５】本発明の第５実施例の縦断面図。

【図６】本発明の第６実施例の縦断面図。

【図７】本発明の第７実施例の縦断面図。

【図８】従来技術の縦断面図。

【図９】他の従来技術の縦断面図。

【符号の説明】

１排気管１Ａ，５Ａ先端部２継手フランジ５，９補強管７，８折れ曲り部Ａ一般径部Ｂ，Ｂ₁，Ｂ₂，Ｄ徐変径部Ｃ，Ｃ₁，Ｃ₂，Ｅ拡径部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】排気管（１）の端部を拡径して継手フラ
ンジ（２）に溶接固定する排気管の継手構造において、排気管（１）の端部に該排気管（１）と一体的に同時拡
径された補強管（５）が、前記排気管（１）の拡径部
（Ｃ）と徐変径部（Ｂ）と一般径部（Ａ）とにわたって
密着外嵌されていることを特徴とする排気管の継手構
造。
【請求項２】継手フランジ（２）の挿入孔（２Ｂ）
に、拡管された排気管（１）と補強管（５）の端部とが
一体的に挿入されて溶接固定されていることを特徴とす
る請求項１記載の排気管の継手構造。
【請求項３】排気管（１）の端部に補強管（５）を嵌
合してから、排気管（１）の先端部（１Ａ）と反対の側
の補強管（５）の端部（５Ｂ）を原管径のままとし、そ
れより排気管（１）の先端部（１Ａ）に向って次第に両
管（１）（５）を同時拡管して、二重の密着管となし、
その先端部（１Ａ）（５Ａ）を継手フランジ（２）に溶
接固定したことを特徴とする排気管の継手部分の製造方
法。
【請求項４】排気管（１）の端部を拡径して継手フラ
ンジ（２）に溶接固定する排気管の継手構造において、排気管（１）の端部に長い第１の補強管（５）と短い第
２の補強管（９）を順に嵌合し、排気管（１）と第１の
補強管との二重管部分に一般径部（Ａ）に隣接して第１
の徐変径部（Ｂ）を拡管形成し、更にこの徐変径部
（Ｂ）に隣接して、排気管（１）と第１・第２の補強管
（５）（９）の三重管部分に第１の拡径部（Ｃ）と第２
の徐変径部（Ｄ）と第２の拡径部（Ｅ）とを順に隣接し
て形成し、第２の拡径部（Ｅ）の排気管と両補強管
（５）（９）の端部を継手フランジ（２）に固定したこ
とを特徴とする排気管の継手構造。