JPH09125948A - エンジンの排気系配管類の組立方法及び組立構造 - Google Patents

エンジンの排気系配管類の組立方法及び組立構造

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JPH09125948A
JPH09125948A JP7283035A JP28303595A JPH09125948A JP H09125948 A JPH09125948 A JP H09125948A JP 7283035 A JP7283035 A JP 7283035A JP 28303595 A JP28303595 A JP 28303595A JP H09125948 A JPH09125948 A JP H09125948A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 塑性加工による、エギゾーストマニホールド
やマフラーのケーシング等の、エンジンの排気系配管類
の組立方法及び組立構造を提供する。 【解決手段】 配管類の外形に相似した形状の最中の皮
状の１組の分割一半部１Ａ，１Ｂを、管径方向に分割し
た状態で、金属板からプレス成形し、両分割一半部を配
管類の形状に重合させたうえ、各重合縁部に連設した接
合用ヒレ片１ｃ同士を、カシメ手段により接合々体させ
れば組立が完了する。そして、各重合縁部に連設した所
要幅の鍔片３０Ａ，３０Ｂの縁辺部を、接合用ヒレ片１
ｃとし、一方の鍔片に設けた貫孔３１に、他方の鍔片に
設けた突出部３２を挿通させた重合状態で、突出部をカ
シメることにより両鍔片の重合状態を固定させたうえ、
接合用ヒレ片同士をカシメることにより、組立と同時に
重合縁部に沿って鍔３０を形成させる様にしてもよい。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、エギゾーストマニ
ホールドやマフラー等のエンジンの排気系配管類を、そ
の素材となる金属板から、プレス成形やカシメ接合等の
塑性加工法により能率的に作れる様にした、エンジンの
排気系配管類の組立方法及び組立構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、エギゾーストマニホールドは鋳造
法で作るのが普通だった。然し、省エネルギーや排ガス
対策等への要望の高まりに伴って、最近では、軽くて耐
熱性が優れた金属板や金属パイプを、プレス及び溶接加
工して作る方法が台頭しつつある。特に、過給機を組込
んだスポーツカータイプの自動車には広く採用されてい
る。
【０００３】ところが、プレス及び溶接加工によって、
エギゾーストマニホールド等を組立てる方法は、上述の
如き長所を備える反面、以下に列挙した如き、少なから
ぬ欠点も抱えている。 （ａ） フランジ継手の肉薄化を図ろうとしても、パイ
プとの溶接箇所に溶接歪が生じ易くなるので、実行し難
い。 （ｂ） 習熟した溶接技術を要する。 （ｃ） 溶接技術や作業環境の良否に由来して、製品の
品質にバラツキが生じ易い。 （ｄ） 溶接熱によって、素材が熱劣化する。 （ｅ） 溶接装置や、電力、溶接棒、溶接ガス等の消耗
資材の為の経費が嵩む。 （ｆ） 溶接作業現場は、衛生上の環境が劣悪である。
【０００４】そこで、本発明の目的は、溶接法によら
ず、塑性加工法による、エギゾーストマニホールドやマ
フラーのケーシング等の、エンジンの排気系配管類の組
立方法及び組立構造を提供するにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成する為
の、本発明による、エンジンの排気系配管類の組立方法
は、配管類の外形に相似した形状の最中の皮状の１組の
分割一半部を、管径方向に分割した状態で、金属板から
プレス成形する工程と、前記１組の分割一半部を配管類
の形状に重合させたうえ、各分割一半部の重合縁部に連
設した接合用ヒレ片同士を、カシメ手段により気密に接
合々体させる工程とを含む構成とした。そして、前記１
組の分割一半部の各重合縁部に連設した、所要幅の鍔片
の縁辺部を、前記接合用ヒレ片とし、一方の鍔片には貫
孔を、他方の鍔片には該貫孔に挿通させる突出部を、夫
々複数箇所に設けて置き、前記１組の分割一半部を配管
類の形状に重合させ、前記貫孔に挿通された突出部をカ
シメることにより、両鍔片の重合状態を固定させたう
え、前記１組の鍔片の接合用ヒレ片同士をカシメること
により、前記重合縁部に沿って鍔を形成させる構成にし
てもよい。
【０００６】又、本発明によるエンジンの排気系配管類
の組立構造は、配管類が、エギゾーストマニホールドの
場合には、金属板からプレス成形され、エギゾーストマ
ニホールドの外形に相似した形状を有する最中の皮状の
１組の分割一半部１Ａ，１Ｂと、該１組の分割一半部の
重合縁部同士を接合させる、カシメ接合箇所ｋとを備え
る構成とした。そして、入口管２のフランジ継手４に、
入口管２の挿通孔６を包囲する環状溝７を設け、この環
状溝７内に挿入した入口管２の入口端を、カシメ手段に
より該溝内に挟持させる構成にするとよい。配管類が、
マフラーのケーシングの場合には、金属板からプレス成
形され、ケーシングの外形に倣った形状を有する最中の
皮状の１組の分割一半部１Ａ，１Ｂと、該各分割一半部
の重合縁部同士を接合させる、カシメ接合箇所ｋとを備
える構成にするとよい。或は、前記１組の分割一半部１
Ａ，１Ｂの各重合縁部に、所要幅の鍔３０を形成させる
為の鍔片３０Ａ，３０Ｂを夫々連設し、一方の鍔片に設
けた突出部３２を、他方の鍔片に設けた貫孔３１に挿通
させたうえカシメることにより、両鍔片３０Ａ，３０Ｂ
の重合状態を固定させ、両鍔片の縁辺部に、縁辺部同士
のカシメ接合箇所ｋを設ける構成にしてもよい。
【０００７】
【発明の実施の形態】以下に、本発明を、エギゾースト
マニホールドに適用した第１実施例に就いて、図１〜図
８を参照しながら説明する。この実施例のエギゾースト
マニホールドＡは、図１の正面図、図２の平面図、図３
の底面図に示した如き外観を備えている。
【０００８】１は、エギゾーストマニホールドＡの本体
で、３本の短い入口管２の夫々の末端を、集合管３の側
腹部の３箇所に夫々合体させている。この本体１は、入
口管２及び集合管３の各断面を示した図５及び図７、そ
して図１から理解される様に、内・外二重壁構造を備え
ており、内・外壁間には、図１の右側に示した様に断熱
材２０を収めている。又、各入口管２の入口端には、各
管に共用されるフラジ継手４を取着している。更に、集
合管３の末端には出口継手５を組付けている。
【０００９】本体１を構成する内・外壁は、夫々金属板
をプレス成形して作られた、最中の皮状、或は二枚貝の
殻状の各分割一半部１Ａ及び１Ｂの重合縁部を、カシメ
手段により気密に接合々体させて構成されている。この
分割ラインは、入口管２及び集合管３を夫々の管径方向
に分断する状態で設けている。図中の符号ｋは、カシメ
接合箇所を示している。そして、各分割一半部１Ａ，１
Ｂを、本体１の形状に重合させた重合縁部には、図７に
示した様に、接合用ヒレ片１ｃ，１ｃを夫々外向きに連
設している。
【００１０】尚、説明の繁雑を避ける為に、外壁と内壁
には、共通の符号、１Ａ，１Ｂ及び１ｃを夫々付けてい
る。金属板の材質としては、炭素含有率の高いＳＣＭ４
４０〜４３０や、Ｓ４５Ｃ，Ｓ５５Ｃ等の炭素鋼が好適
している。
【００１１】各入口管２を構成する内側の管の入口側端
は、図１の右側の一部切欠部に示した様に、円錐形に拡
開させて、外側の管の入口端に重合させられる様にして
いる。又、集合管３の内側の管の末端部は、図１の左端
に示し様に外側管の末端から幾分突出させている。
【００１２】金属板をプレス成形して作られたフランジ
継手４は、図２，３に示した平面形状と、図８の（ａ）
に示した断面形状を備えている。平面視略長方形のフラ
ンジ継手４には、所定間隔を隔てた３カ所に、入口管２
の挿通孔６を設けている。そして、各挿通孔６の外周り
には、上向きの環状溝７を周設している。１１はボルト
孔である。
【００１３】出口継手５は、図４，５に示した形状を備
えており、金属パイプを塑性加工して作られている。こ
の出口継手５の一方の筒端には、接続用フランジ５ａを
塑性加工により形成させ、他方の筒端には、集合管３へ
の連結用のフランジ５ｂを設けている。
【００１４】次に、エギゾーストマニホールドＡの組立
方法の一例を説明する。二重壁構造を備えた本体１を組
立てるには、先ず、その内壁を組立てる。それには、内
壁を構成する最中の皮状の各分割一半部１Ａ，１Ｂを、
内壁が形作られる様に重合させたうえ、重ね合わされた
両接合用ヒレ片１ｃ，１ｃ同士を、図６，７に示した様
に、カシメて気密に接合々体させればよい。
【００１５】次いで、この組上がった内壁の外側に断熱
材２０を被せたうえ、更にその外側に、外壁を構成する
最中の皮状の各両分割一半部１Ａ，１Ｂを、重ね合わせ
状態で被せたうえ、上記と同様にして外壁を組立てれ
ば、本体１が出来上がる。
【００１６】次に、図４〜図６に示した様に、二重壁構
造の集合管３の出口端に出口継手５を組付ける。それに
は、図５に示した様に、出口継手５の一方の管端に設け
たフランジ５ｂを、集合管３の出口端にカシメ接合させ
ればよい。
【００１７】更に、各入口管２の入口端に、共用のフラ
ンジ継手４を連結させるが、それには、図８に示した方
法によるとよい。即ち、図８の（ａ）に示した状態のフ
ランジ継手４の環状溝７に、図の（ｂ）に示した様に入
口管２の入口端を挿し込んだうえ、図の（ｃ）に示した
様に、カシメ加工を施す。
【００１８】これによって、入口管２の入口端は環状溝
７内に強固に挟持された状態になって、フランジ継手４
の取付作業は簡単・迅速、且つ、確実に行われ、エギゾ
ーストマニホールドＡの組立が完了する。尚、フランジ
継手４が厚肉の鋳造品の場合には（図２，３参照）、環
状溝７は、切削加工によって設ければよい。
【００１９】次に、本発明を、ターボチャージャー付エ
ンジンのエギゾーストマニホールドに適用した、第２実
施例に就いて、図９〜図１５を参照しながら説明する。
この実施例のエギゾーストマニホールドＢの本体１も、
最中の皮状にプレス成形された分割一半部１Ａ，１Ｂを
カシメ手段により接合し合体させた構成を備えている。
【００２０】各入口管２を集合せしめた出口接手５は、
排気タービン（図示略）を介してマフラーへ排気ガスを
導いている。集合管３から設けられた他の出口は、排気
圧をコントロールするウエストゲートバルブに導く排気
圧コントロール用出口管８が付け加えられている。出口
管８の末端には、図１，５に示したと同様の出口継手９
を組付けている。尚、出口管８は、必須の構成部品では
ない。集合管３の上部には、温度センサ等を取付ける為
の、取付用継手１０Ａ，１０Ｂをカシメ手段により連結
させている。
【００２１】次に、本発明を、マフラーのケーシングに
適用した第３実施例に就いて、図１６〜図２０を参照し
ながら説明する。このケーシングＣも、図１７に示した
様に、最中の皮状に上下に二分割してプレス成形された
各分割一半部１Ａ及び１Ｂを、図１８に示した様に、カ
シメ手段により接合々体させた構成を備えている。
【００２２】ケーシングＣの長手方向の対向側壁の一方
の壁面には、図１６，２０に示した様に、入口側配管
（図示略）を接続させる１つの入口継手２１を、そして
他方の壁面には、図１６，１９に示した様に、排気管
（図示略）を夫々接続させる、２つの出口継手２２，２
２を、夫々上下に二分割状態で、各分割一半部１Ａ，及
び１Ｂと一体にプレス形成している。各分割一半部１
Ａ，１Ｂから、ケーシングＣを組立てる手順は、上記各
実施例のそれと略同様である。
【００２３】次に、本発明を、マフラーのケーシングに
適用した第４実施例に就いて、図２１〜図２９を参照し
ながら説明する。この実施例のケーシングＤが、第３実
施例のケーシングＣと相異する点は、各分割一半部１
Ａ，１Ｂの重合縁部に沿って、所要幅の鍔３０を設けた
ところにある。図２１〜図２５に示されたこの鍔３０
は、ケーシングＤの放熱用フィン、補強用リブ、取付用
ブラケット等として役立つものである。
【００２４】図２６，２７に示した様に、各分割一半部
１Ａ，１Ｂの重合縁部には、鍔片３０Ａ，３０Ｂを外向
きに連設している。そして、この実施例では、夫々の鍔
片３０Ａ，３０Ｂの縁辺部を直角に折曲させて接合用ヒ
レ片１ｃとしている。鍔３０は、両鍔片３０Ａ，３０Ｂ
の重合体から成る。
【００２５】重合させた両鍔片３０Ａ，３０Ｂの夫々の
周縁部を、図２９の工程図（上下を反転させた状態）の
如くしてカシメ接合する時には、重合状態が固定されて
いないので、カシメ作用力によって、両鍔片３０Ａ，３
０が相互にずれ動く恐れがある。
【００２６】そこで、各鍔片３０Ａ，３０Ｂには、重合
状態を固定し、ずれ動きを防ぐ為の固定手段を設けてい
る。即ち、一方の鍔片３０Ａには、図２１，２６に示し
た様に、複数の貫孔３１を所定間隔を隔てて設けてい
る。又、他方の鍔片３０Ｂには、各貫孔３１に対応した
夫々の箇所に、貫孔３１に挿通させる小円柱形の突出部
３２を、プレス手段により形成させている。円柱形に代
えて、キャップ形等に形成してもよい。
【００２７】次に、ケーシングＤの組立方を説明する。
最中の皮状の各分割一半部１Ａ，１Ｂを重ね合わせて、
カシメ手段により接合々体させる為に、図２８の
（ａ），（ｂ）に示した様に、上下の鍔片３０Ａ，３０
Ｂを重合させると、各突出部３２が対応した貫孔３１に
夫々挿通される。そこで、図２８の（ｃ），（ｄ）に示
した様に、突出部３２の先端をカシメ手段により拡径さ
せながら押し潰せば、両鍔片３０Ａ，３０Ｂは、その重
合状態を確実に固定される。
【００２８】然る後、両鍔片３０Ａ，３０Ｂの周縁部同
士を、図２９の工程図に示した如くしてカシメ接合させ
れば、ケーシングＤを簡単・迅速に組立てることが出来
る。
【００２９】尚、上記構成に於いて、細部の構造は適宜
に設計変更しても本発明の目的は達成される。例えば、
各カシメ接合箇所ｋのカシメ加工の仕方は、勿論図示に
限られない。鍔片に設ける貫孔及び突起部の形状・配置
に就いても同様である。そして、本体１の形状によって
は、３以上の部分に分割してプレス成形したうえ、互い
にカシメ接合させてもよい。又、鍔３０は、エギゾース
トマニホールドに設けてもよい。そして、配管類は、上
記実施例のものに限られない。又、必要に応じて、溶接
法を局部的に併用するのは自由である。
【００３０】
【発明の効果】以上の説明によって明らかな様に、従来
の溶接法に代えて、プレス成形及びカシメ接合による塑
性加工法を採用した、本発明のエンジンの排気系配管類
の組立方法及び組立構造によれば、以下に列挙した如き
実用上の優れた効果が得られる。 （ａ） 素材の成形工程及び組立工程を、プレス機械を
用いて自動化出来るので、生産性が著しく向上し、顕著
なコストダウンが可能になる。 （ｂ） フランジ継手は、溶接歪が生じないので十分に
薄肉化出来る。 （ｃ） 習熟した溶接技術が不要になる。 （ｄ） 従って、従来の様に、溶接の技術や作業環境の
相異に由来して、製品の品質にバラツキが生ずることが
無くなる。 （ｅ） また、溶接熱によって、素材が熱劣化すること
もない。 （ｆ） 更に、溶接装置や、電力、溶接棒、溶接ガス等
の消耗資材の為の出費を省ける。 （ｇ） 組立作業者は、溶接作業現場の劣悪な衛生環境
から解放される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を、エギゾーストマニホールドに適用し
た第１実施例を示す、正面図である。
【図２】同上、平面図である。
【図３】同上、底面図である。
【図４】同上、集合管の出口端部分の正面図である。
【図５】同上、図４の縦断面図である。
【図６】同上、図４の端面視図である
【図７】同上、図１のａ−ａ線に沿う断面図である。
【図８】同上、フランジ継手への入口管の接合方法の説
明図である。
【図９】本発明を、エギゾーストマニホールドに適用し
た第２実施例を示す、平面図である。
【図１０】同上、正面図である。
【図１１】同上、底面図である。
【図１２】同上、図９のｂ−ｂ線に沿う縦断面図であ
る。
【図１３】同上、図１２のｃ−ｃ線に沿う縦断面図であ
る。
【図１４】同上、図９の右側側面図である。
【図１５】同上、図１４の右側端面図である。
【図１６】本発明を、マフラーのケーシングに適用した
第３実施例を示す、透視平面図である。
【図１７】同上、透視正面図である。
【図１８】同上、図１７のｄ−ｄ線に沿う縦断面図であ
る。
【図１９】同上、図１６の左側側面図である。
【図２０】同上、図１６の右側側面図である。
【図２１】本発明を、マフラーのケーシングに適用した
第４実施例を示す、平面図である。
【図２２】同上、正面図である。
【図２３】同上、図２２のｅ−ｅ線に沿う縦断面図であ
る。
【図２４】同上、図２１の左側側面図である。
【図２５】同上、図２１の右側側面図である。
【図２６】同上、両分割一半部の夫々の幅方向の縦断面
図である。
【図２７】同上、上側の分割一半部の左側側面図であ
る。
【図２８】同上、両鍔片の重合状態を固定させる為の、
カシメ工程の説明図である。
【図２９】同上、両鍔片の縁辺部をカシメ接合させる工
程の説明図である。
【符号の説明】
Ａ，Ｂ エギゾーストマニホールド Ｃ，Ｄ マフラーのケーシング ｋ カシメ接合箇所 １ 本体 １Ａ，１Ｂ 分割一半部 １ｃ 接合用ヒレ片 ２ 入口管 ３ 集合管 ４ フランジ継手 ５ 出口継手 ５ａ，５ｂ フランジ ６ 挿通孔 ７ 環状溝 ８ 出口管 ９ 出口継手 １０Ａ，１０Ｂ 取付用継手 １１ ボルト孔 ２０ 断熱材 ２１ 入口継手 ２２ 出口継手 ３０ 鍔 ３０Ａ，３０Ｂ 鍔片 ３１ 貫孔 ３２ 突出部

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 配管類の外形に相似した形状の最中の皮
    状の１組の分割一半部を、管径方向に二分割した状態
    で、金属板からプレス成形する工程と、 前記１組の分割一半部を配管類の形状に重合させたう
    え、各分割一半部の重合縁部に連設した接合用ヒレ片同
    士を、カシメ手段により気密に接合々体させる工程とを
    含むことを特徴とするエンジンの排気系配管類の組立方
    法。
  2. 【請求項２】 前記１組の分割一半部の各重合縁部に連
    設した、所要幅の鍔片の縁辺部を前記接合用ヒレ片と
    し、 一方の鍔片には貫孔を、他方の鍔片には該貫孔に挿通さ
    せる突出部を、夫々複数箇所に設けて置き、 前記１組の分割一半部を配管類の形状に重合させ、前記
    貫孔に挿通された突出部をカシメることにより、両鍔片
    の重合状態を固定させたうえ、 前記両鍔片の接合用ヒレ片同士をカシメることにより、
    前記重合縁部に沿って鍔を形成させることを特徴とする
    請求項１記載のエンジンの排気系配管類の組立方法。
  3. 【請求項３】 エギゾーストマニホールドに於いて、 金属板からプレス成形され、エギゾーストマニホールド
    の外形に相似した形状を有する最中の皮状の１組の分割
    一半部１Ａ，１Ｂと、 該１組の分割一半部の重合縁部同士を接合させるカシメ
    接合箇所ｋとを備えることを特徴とするエンジンの排気
    系配管類の組立構造。
  4. 【請求項４】 入口管２のフランジ継手４には、入口管
    ２の挿通孔６を包囲する環状溝７を設けてあり、該環状
    溝７内に挿入した入口管２の入口端が、カシメ手段によ
    り該溝内に挟持されていることを特徴とする請求項３記
    載のエンジンの排気系配管類の組立構造。
  5. 【請求項５】 マフラーのケーシングに於いて、 金属板からプレス成形され、ケーシングの外形に倣った
    形状を有する最中の皮状の１組の分割一半部１Ａ，１Ｂ
    と、 該１組の分割一半部の重合縁部同士を接合させる、カシ
    メ接合箇所ｋとを備えることを特徴とするエンジンの排
    気系配管類の組立構造。
  6. 【請求項６】 前記１組の分割一半部１Ａ，１Ｂの各重
    合縁部には、所要幅の鍔３０を形成させる為の、鍔片３
    ０Ａ，３０Ｂが夫々連設されており、 一方の鍔片に設けた突出部３２を、他方の鍔片に設けた
    貫孔３１に挿通させたうえカシメることにより、両鍔片
    ３０Ａ，３０Ｂの重合状態が固定されており、 該両鍔片の縁辺部同士を接合させる為の、カシメ接合箇
    所ｋが設けられていることを特徴とする請求項３乃至５
    のいずれかに記載のエンジンの排気系配管類の組立構
    造。
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