JPH08170526A

JPH08170526A - 排気管に接続されるシェルの端部部材

Info

Publication number: JPH08170526A
Application number: JP6312027A
Authority: JP
Inventors: Koji Tanabe; 貢司田辺; Hironori Nishioka; 裕則西岡; Toshiaki Kanemitsu; 俊明金光; Kazuyuki Oda; 一幸小田
Original assignee: Kanemitsu KK
Current assignee: Kanemitsu KK
Priority date: 1994-12-15
Filing date: 1994-12-15
Publication date: 1996-07-02

Abstract

(57)【要約】【目的】自動車用排ガス浄化触媒コンバータのシェル
の端部部材において、シェル胴部との結合部の形状を提
案する。【構成】排気管に接続される環状フランジ部２と、こ
のフランジ部２の内周部から先拡がり状に延出したロー
ト状胴部５とを備える端部部材１において、ロート状胴
部５の先端部の結合部４が、シェル胴部１１４を嵌合可
能な環状の突片部４２とその突片部４２に嵌合したシェ
ル胴部１１４の端面を突き合わせる段付面４３とを備え
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、排気管に接続して排ガ
ス浄化触媒を装填すること等に用いられるシェルの端部
部材に関する。

【０００２】

【従来の技術】図１３及び図１４に公知の自動車用排ガ
ス浄化触媒コンバータを示してある。このコンバータ
は、ハニカム構造等の排ガス浄化触媒（セラミック触
媒、金属触媒、その他の各種触媒）Ｃを装填したインナ
ーシェル１０１とその周囲を取り囲むアウターシェル１
０２を有し、インナーシェル１０１の端窄まり状のロー
ト状胴部１０３，１０４のそれぞれに端部部材１０５，
１０６が設けられており、これらの端部部材１０５，１
０６を利用して排気管の中途部にこのコンバータを着脱
できるようになっている。

【０００３】図１４のように、従来の端部部材１０５
は、一側が拡径された筒状の接続部品１０７に、フラン
ジ部１０８とそのフランジ部１０８の内周部から延び出
た先窄まり状の壁部１０９とを有するフランジ１１０を
嵌め込んで上記壁部１０９と接続部品１０７を溶接１１
１で接合することにより製作されていた。そして、この
端部部材１０５は、その接続部品１０７を上記インナー
シェル１０１のロート状胴部１０３に嵌め込んで両者を
溶接１１２で接合することによりインナーシェル１０１
に結合されていた。なお、図１３において、１１３は、
フランジ部１０８を排気管（不図示）側のフランジに結
合することに用いられるスタッドボルト（不図示）の取
付孔である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記コンバータを排気
管の中途部に装着した場合には、従来例として上述した
端部部材１０５の溶接１１１，１１２による接合箇所に
衝撃や振動、熱等に起因する応力が集中しやすく、それ
らの接合箇所が強度面での弱点となって場合によっては
接合箇所に亀裂や破損の起こることがあった。

【０００５】本発明は以上の事情のもとでなされたもの
であり、その目的は、上述したインナーシェル１０１の
ロート状胴部１０３を端部部材側に具備させると共に、
その傾斜部材とフランジ部とを応力吸収作用を発揮する
形状を持つ部分で一体に連設することによって、強度面
での弱点となる溶接による接合箇所を端部部材から無く
することを基本として、そのような端部部材におけるシ
ェル胴部との結合部の種々の形状を提案することを目的
とする。

【０００６】本発明の他の目的は、上記したロート状胴
部を端部部材側に具備させることによって、シェルの構
造を簡単にすることのできるシェルの端部部材を提供す
ることである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１に係る発明によ
る排気管に接続されるシェルの端部部材は、排気管に接
続される環状フランジ部と、このフランジ部の内周部か
ら先拡がり状に延出したロート状胴部とを備え、ロート
状胴部の先端部に具備されたシェルの胴部との結合部
が、ロート状胴部の軸心に直交する方向に折り曲げられ
た環状の張出部により構成されていることを特徴とす
る。

【０００８】請求項２に係る発明による排気管に接続さ
れるシェルの端部部材は、排気管に接続される環状フラ
ンジ部と、このフランジ部の内周部から先拡がり状に延
出したロート状胴部とを備え、ロート状胴部の先端部に
具備されたシェルの胴部との結合部が、シェルの胴部を
外嵌合可能な環状の突片部とその突片部に外嵌合された
上記胴部の端面が突き合わされる段付面とを備えること
を特徴とする。

【０００９】請求項３に係る発明による排気管に接続さ
れるシェルの端部部材は、排気管に接続される環状フラ
ンジ部と、このフランジ部の内周部から先拡がり状に延
出したロート状胴部とを備え、ロート状胴部の先端部に
具備されたシェルの胴部との結合部が、シェルの胴部を
内嵌合可能な環状の突片部を備えることを特徴とする。

【００１０】請求項４に係る発明による排気管に接続さ
れるシェルの端部部材は、排気管に接続される環状フラ
ンジ部と、このフランジ部の内周部から先拡がり状に延
出したロート状胴部とを備え、ロート状胴部の先端部に
具備されたシェルの胴部との結合部が、シェルの胴部を
内嵌合可能な環状の突片部とその突片部に内嵌合された
上記胴部の端面が突き合わされる段付面とを備えること
を特徴とする。

【００１１】

【作用】請求項１〜請求項４に係る各発明によると、当
該端部部材に加わる衝撃や振動、熱等に起因する力が、
環状フランジ部とロート状胴部との連設部分によって吸
収される。また、フランジ部とロート状胴部とが一体に
なっていることにより、当該端部部材に溶接による接合
箇所が存在しなくなり、同時に、シェル側にロート状胴
部を設ける必要がなくなる。

【００１２】そして、請求項１に係る発明によると、結
合部を構成している環状の張出部にシェルの胴部を突き
合わせてその突合せ箇所を溶接で接合することが可能で
ある。

【００１３】請求項２に係る発明によると、結合部の突
片部にシェルの胴部を外嵌合すると共に段付面にシェル
の胴部を突き合わせることによってその結合部とシェル
の胴部とが位置決めされる。従って、そのように位置決
めされたシェルの胴部を結合部に溶接で接合することが
可能である。

【００１４】請求項３に係る発明によると、結合部の突
片部にシェルの胴部を内嵌合すると共に、その突片部に
対するロート状胴部の連設箇所にシェルの胴部を突き合
わせることによってその結合部とシェルの胴部とが位置
決めされる。従って、そのように位置決めされたシェル
の胴部を結合部に溶接で接合することが可能である。

【００１５】請求項４に係る発明によると、結合部の突
片部にシェルの胴部を内嵌合すると共に段付面にシェル
の胴部を突き合わせることによってその結合部とシェル
の胴部とが位置決めされる。従って、そのように位置決
めされたシェルの胴部を結合部に溶接で接合することが
可能である。

【００１６】

【実施例】図１は環状フランジ部２とその内周部から先
拡がり状に延出したロート状胴部５とを備えた粗成形部
材１’と、その粗成形部材１’のロート状胴部５の先端
部に種々の形状の結合部４を形成した４種類の端部部材
１を示す説明図である。同図において、（Ｉ）の端部部
材１は請求項１に係る発明の実施例に相当するもので、
結合部４が、ロート状胴部５の軸心に直交する方向に折
り曲げられた環状の張出部４１により構成されている。
（ＩＩ）の端部部材１は請求項２に係る発明の実施例に
相当するもので、結合部４が突片部４２とその突片部４
２の基部で外側に張り出した段付面４３とでなる。（Ｉ
ＩＩ）の端部部材１は請求項３に係る発明の実施例に相
当するもので、結合部４が、環状の突片部４４を備えて
いる。（ＩＶ）の端部部材１は請求項４に係る発明の実
施例に相当するもので、結合部４が、突片部４５とその
突片部４５の内側に張り出した段付面４６とでなる。

【００１７】図２に上記粗成形部材１’の成形方法を原
理的に示してある。同図のように、この成形方法の原理
は、排気管に接続される環状フランジ部２の内周部から
そのフランジ部２の軸心方向に筒部１１が突き出された
形状のフランジ付き筒体Ａを用い、その筒体Ａの筒部１
１を先拡がり状に拡径する成形工程を含むものであっ
て、筒部１１を先拡がり状に拡径することによってロー
ト状胴部５が成形されて粗成形部材１が得られる。

【００１８】図３に上記粗成形部材１’の他の成形方法
を原理的に示してある。この成形方法は、口径の異なる
２種類のパイプ材などでなる筒材Ａ’’，Ａ’’’を絞
り成形或いは拡径成形するという方法である。即ち、同
図の上段に示した口径の大きなパイプ材を筒材Ａ’’と
して用いる場合は、その軸心方向中間部を絞り込むこと
によってその絞り箇所１４の両側にそれぞれ先拡がり状
の胴体部１２，１３を成形した後（中段）、一方の胴体
部１２をその軸心と直交する方向に拡げて排気管に接続
される環状のフランジ部２を成形すると共に、他方の胴
体部１３をロート状胴部５とする（下段）成形工程を含
むものであって、フランジ部２とロート状胴部５とは湾
曲状の曲り部３を介して一体に連設されたものとなる。
また、同図の右段に示した口径の小さなパイプ材を筒材
Ａ’’’として用いる場合は、その軸心方向中間部の所
定箇所１４’を挾む両側部分のそれぞれを先拡がり状に
拡径して２つの胴体部１２，１３を成形した後（中
段）、一方の胴体部１２をその軸心と直交する方向に拡
げて排気管に接続される環状のフランジ部２を成形する
と共に、他方の胴体部１３をロート状胴部５とする（下
段）成形工程を含むものであって、フランジ部２とロー
ト状胴部５とは湾曲状の曲り部３を介して一体に連設さ
れたものとなる。

【００１９】図４は図１（Ｉ）で説明的に示した端部部
材１をシェル胴部１１４に結合した場合の要部断面図、
図５はその端部部材１の正面図である。

【００２０】端部部材１は、排気管（不図示）に接続さ
れるフランジ部２と、このフランジ部２の内周部に一体
に具備された切断面形状が湾曲状の曲り部３と、この曲
り部３から先拡がり状に延出し先端部がシェルの胴部１
１４との結合部４となされたロート状胴部５とを備えて
おり、これらのフランジ部２、曲り部３及びロート状胴
部５とによってその基本形状が形作られている。そし
て、具体的には、ロート状胴部５が外側に少し張り出し
た球面状に形成されていると共に、上記フランジ部２に
は、その外周部に環状のリブ６、周方向の適所に開設さ
れたボルト取付孔（挿通孔）７、内周部に形成されたパ
ッキン収容用の環状凹部８等が設けられている。この端
部部材１において、上記曲り部３は外面３ａが軸心方向
において略弧状に湾曲しているが、内面３ｂは軸心方向
においてまっすぐな平坦面になっており、また、曲り部
３とフランジ部２やロート状胴部５との連設箇所には角
張った部分が存在しない。

【００２１】この端部部材１は、シェル胴部１１４の端
部を張出部４１に突き合わせてその突合せ箇所を溶接５
１で接合することによりシェル胴部１１４と結合されて
一体化される。この場合において、シェル側にロート状
胴部を設けておく必要はない。なお、この端部部材１
は、環状凹部８に収容したパッキン（不図示）をフラン
ジ部２と図示していない排気管側のフランジ部との間に
挾んで締結ボルトなどの止具（不図示）でそれらのフラ
ンジ部同士を結合することにより排気管（不図示）の中
途部に装着される。

【００２２】また、上記端部部材１によると、当該端部
部材１に加わる衝撃や振動、熱等に起因する力が、環状
フランジ部２とロート状胴部５との間の湾曲状の曲り部
３で分散されると共に、その曲り部３によってうまく吸
収されるので、応力集中に伴う亀裂や割れの発生するお
それがすくない。また、この端部部材１はステンレス
製、鋼板製或いは鉄板製で製作することができるもので
あるが、その厚さが３ｍｍ程度であったとしても、リブ
６がフランジ部２の曲り剛性を高めることに役立つの
で、フランジ部２の熱変形や衝撃・振動による変形がリ
ブ６によって防止される。

【００２３】図６は図１（ＩＩ）で説明的に示した端部
部材１をシェル胴部１１４に結合した場合の要部断面図
である。この端部部材１においては、シェル胴部１１４
の端部を突片部４２に内嵌合してその端面を段付面４３
に突き合わせ、突片部４２とシェル胴部１１４の端部と
の嵌合箇所を溶接５２で接合することによりシェル胴部
１１４と結合されて一体化される。この場合において、
シェル胴部１１４の端部と突片部４２との嵌合及びシェ
ル胴部１１４の端面と段付面４３との突合せによってシ
ェル胴部１１４と端部部材１の結合部４とが確実に位置
決めされ、そのように確実に位置決めされた箇所に溶接
５２を施すことができるので、溶接５２による接合を確
実に行うことができる。

【００２４】図７は図１（ＩＩＩ）で説明的に示した端
部部材１をシェル胴部１１４に結合した場合の要部断面
図である。この端部部材１においては、シェル胴部１１
４の端部を突片部４４に内嵌合してその嵌合箇所を溶接
５３で接合することによりシェル胴部１１４と結合され
て一体化される。この場合において、シェル胴部１１４
の端部と突片部４４との嵌合及びシェル胴部１１４の端
面とロート状胴部５における突片部４４との連設箇所４
９との突合せによってシェル胴部１１４と端部部材１の
結合部４とが確実に位置決めされ、そのように確実に位
置決めされた箇所に溶接５３を施すことができるので、
溶接５３による接合を確実に行うことができる。

【００２５】図８は図１（ＩＶ）で説明的に示した端部
部材１をシェル胴部１１４に結合した場合の要部断面図
である。この端部部材１においては、シェル胴部１１４
の端部を突片部４５に内嵌合してその端面を段付面４６
に突き合わせ、突片部４５とシェル胴部１１４の端部と
の嵌合箇所を溶接５４で接合することによりシェル胴部
１１４と結合されて一体化される。この場合において、
シェル胴部１１４の端部と突片部４５との嵌合及びシェ
ル胴部１１４の端面と段付面４６との突合せによってシ
ェル胴部１１４と端部部材１の結合部４とが確実に位置
決めされ、そのように確実に位置決めされた箇所に溶接
５４を施すことができるので、溶接５４による接合を確
実に行うことができる。

【００２６】なお、図６〜図８の各端部部材１におい
て、ロート状胴部５が外側に少し張り出した球面状に形
成されている点、フランジ部２にリブ６やボルト取付孔
（挿通孔）７やパッキン収容用の環状凹部８等が設けら
れている点、曲り部３の外面３ａや内面３ｂの形状等に
ついては図４で説明したところと同様であり、また、シ
ェル側にロート状胴部を設けておく必要がない点、端部
部材１が衝撃や振動、熱等に起因する力を吸収する機能
を有する点等については図４で説明したところと同様で
ある。

【００２７】次に、粗成形部材１’を用いて図１（Ｉ）
（ＩＩ）（ＩＩＩ）（ＩＶ）に示した結合部４の原理的
な成形方法を略述する。

【００２８】図９は図１（Ｉ）に示した結合部４のロー
ル加工による形成方法を示す説明図である。１５は回転
下型、１６は回転上型、１７はロール状回転型である。
回転下型１５と回転上型１６との間にセットした粗成形
部材のロート状胴部５の先端部をロール状回転型１７で
横から押すことにより、回転上型１６に具備された張出
部成形面１６ａとロール状回転型１７に具備された張出
部成形面１７ａとによって結合部４としての張出部４１
を成形する。

【００２９】図１０は図１（ＩＩ）に示した結合部４の
ロール加工による形成方法を示す説明図である。１８は
回転下型、１９は回転上型、２０，２１，２２，２３は
ロール状回転型である。図１０上段に示したように回転
下型１８と回転上型１９との間にセットした粗成形部材
のロート状胴部５の先端部をロール状回転型２０，２２
で横から押すことによりロート状胴部５の先端部に第１
段階のロール曲げ加工を施し、続いて同図下段に示した
ようにロート状胴部５の先端部をロール状回転型２１，
２３で横から押すことによりロート状胴部５の先端部に
第２段階のロール曲げ加工を施し、結合部４としての突
片部４２と段付面４３とを形成する。

【００３０】図１１は図１（ＩＩＩ）に示した結合部４
の形成方法を示す説明図である。２４は回転下型、２５
は回転上型、２６，２７はロール状回転型である。回転
下型２４と回転上型２５との間にセットした粗成形部材
のロート状胴部５の先端部をロール状回転型２６，２７
で横から押すことによりロート状胴部５の先端部に結合
部４としての突片部４４を形成する。

【００３１】図１２は図１（ＩＶ）に示した結合部４の
形成方法を示す説明図である。２８は回転下型、２９は
回転上型、３０，３１はロール状回転型である。図１２
上段に示したように回転下型２８と回転上型２９との間
にセットした粗成形部材のロート状胴部５の先端部をロ
ール状回転型３０で横から押すことによりロート状胴部
５の先端部に第１段階のロール曲げ加工を施し、続いて
同図下段に示したようにロート状胴部５の先端部をロー
ル状回転型３０，３１で横から押すことによりロート状
胴部５の先端部に第２段階のロール曲げ加工を施し、結
合部４としての突片部４５と段付面４６とを形成する。

【００３２】以上説明した実施例において、フランジ部
２は円形の環状であっても楕円形の環状であっても、さ
らには図１３に現れているような形状であってもよい。
また、筒部１１についても円筒状であっても楕円筒状で
あってもよい。また、本発明は自動車用消音器のシェル
の端部部材などのように、実施例で説明した自動車用排
ガス浄化触媒コンバータのシェルの端部部材と類似形状
の端部部材についても適用することが可能である。

【００３３】

【発明の効果】請求項１、請求項２、請求項３、請求項
４のいずれかに記載の発明によると、端部部材自体に溶
接箇所がなくなるので、溶接箇所に衝撃や振動、熱等に
起因する力が集中して亀裂や破損を起こすといったおそ
れがなくなる。また、シェル側にロート状胴部を具備さ
せる必要がなくなり、シェル胴部を筒形という単純な形
状に構成することができるようになる。さらに、端部部
材を１つの部材だけで構成できるようになり、従来のよ
うに接続部品１０７とフランジ部材１０９とで端部部材
を組み立てるという複雑な組立工程が不要になる。

【００３４】また、シェル胴部に対して溶接で接合する
ことができ、特に請求項２、請求項３、請求項４のいず
れかに記載の端部部材では、シェル胴部をその結合部に
位置決めした状態で溶接を行うことができるので確実な
溶接を施すことができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】ロート状胴部の先端部に異なる形状の結合部を
形成した４種類の端部部材を示す説明図である。

【図２】粗成形部材の成形方法を原理的に示した説明図
である。

【図３】粗成形部材の他の成形方法を原理的に示した説
明図である。

【図４】図１（Ｉ）で説明的に示した端部部材をシェル
胴部に結合した場合の要部断面図である。

【図５】図４の端部部材の正面図である。

【図６】図１（ＩＩ）で説明的に示した端部部材をシェ
ル胴部に結合した場合の要部断面図である。

【図７】図１（ＩＩＩ）で説明的に示した端部部材をシ
ェル胴部に結合した場合の要部断面図である。

【図８】図１（ＩＶ）で説明的に示した端部部材をシェ
ル胴部に結合した場合の要部断面図である。

【図９】図１（Ｉ）に示した結合部の形成方法を示す説
明図である。

【図１０】図１（ＩＩ）に示した結合部の形成方法を示
す説明図である。

【図１１】図１（ＩＩＩ）に示した結合部の形成方法を
示す説明図である。

【図１２】図１（ＩＶ）に示した結合部の形成方法を示
す説明図である。

【図１３】従来の端部部材を用いた自動車用排ガス浄化
触媒コンバータの正面図である。

【図１４】図１３のＸＩＶ−ＸＩＶ線に沿う断面図であ
る。

【符号の説明】

１端部部材２フランジ部５ロート状胴部４結合部４１張出部４２，４４，４５突片部４３，４６段付面１１４シェル胴部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】排気管に接続される環状フランジ部と、
このフランジ部の内周部から先拡がり状に延出したロー
ト状胴部とを備え、ロート状胴部の先端部に具備された
シェルの胴部との結合部が、ロート状胴部の軸心に直交
する方向に折り曲げられた環状の張出部により構成され
ていることを特徴とする排気管に接続されるシェルの端
部部材。
【請求項２】排気管に接続される環状フランジ部と、
このフランジ部の内周部から先拡がり状に延出したロー
ト状胴部とを備え、ロート状胴部の先端部に具備された
シェルの胴部との結合部が、シェルの胴部を外嵌合可能
な環状の突片部とその突片部に外嵌合された上記胴部の
端面が突き合わされる段付面とを備えることを特徴とす
る排気管に接続されるシェルの端部部材。
【請求項３】排気管に接続される環状フランジ部と、
このフランジ部の内周部から先拡がり状に延出したロー
ト状胴部とを備え、ロート状胴部の先端部に具備された
シェルの胴部との結合部が、シェルの胴部を内嵌合可能
な環状の突片部を備えることを特徴とする排気管に接続
されるシェルの端部部材。
【請求項４】排気管に接続される環状フランジ部と、
このフランジ部の内周部から先拡がり状に延出したロー
ト状胴部とを備え、ロート状胴部の先端部に具備された
シェルの胴部との結合部が、シェルの胴部を内嵌合可能
な環状の突片部とその突片部に内嵌合された上記胴部の
端面が突き合わされる段付面とを備えることを特徴とす
る排気管に接続されるシェルの端部部材。