JPH1089058A - フランジアッセンブリとその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 １種類の形状（管接合用の形状）のフランジ
で、２つの機能（管接合用および部材取り付け用）をも
つフランジアッセンブリおよびその製造方法の提供。 【解決手段】 外形が非円形で互いに同一形状（管接合
用の形状）の複数枚のボルト穴付きフランジ２ａ、２ｂ
を互いにボルト穴３をずらして重ね合わせてなるフラン
ジアッセンブリ４およびその製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、管のフランジアッ
センブリおよびその製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】車両用排気管は排気管に形成されたフラ
ンジ部において、たとえば排気マニホルドとボルトで結
合される。実開昭６４−４７９２１号には、図７に示す
ように、ボルト穴付きフランジ１２にステー取り付け部
１６が形成された排気管１１が開示されている。ステー
１５は一端をフランジ１２のステー取り付け部１６に、
他端をエンジンのシリンダブロック１７に固定すること
により、排気管１１の振動を受けとめている。また、実
開平５−８９８２９号には、図８に示すように、ステー
取り付け部のないボルト穴付きフランジ２２が形成され
た排気管２１が開示されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】排気管にステーを取り
付ける車両と取り付けない車両への組み付けを満足させ
るためには、排気管の接合とステーの取り付けとの両方
ができるフランジ（ステー取り付け部のあるフランジ）
と排気管の接合のみができるフランジ（ステー取り付け
部のないフランジ）との２種類の形状のフランジが必要
となり、コスト高となる。または、ステーの取り付けが
できるフランジ（コスト高のフランジ）を作製しておい
て、それをステーなしの場合に転用することも、コスト
高となる。本発明の目的は、１種類の形状（管接合用の
形状）のフランジから、管の接合と部材（たとえば、ス
テー）取り付けの２種類の機能をもつフランジアッセン
ブリおよびその製造方法を提供することにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明は、つぎの通りである。 （１） 外形が非円形で互いに同一形状の複数枚のボル
ト穴付きフランジを互いにボルト穴をずらして重ねてな
るフランジアッセンブリ。 （２） 外形が非円形で同一形状のボルト穴付きフラン
ジを複数枚作製する工程と、複数枚の前記フランジを互
いにボルト穴をずらして重ね合わせてフランジアッセン
ブリとする工程と、からなるフランジアッセンブリの製
造方法。 （３） 外形が非円形で同一形状のボルト穴付きフラン
ジを複数枚作製する工程と、前記フランジの少なくとも
１枚が取り付けられる管がフランジ部位にてステーを介
して支持されるか否かを決定する工程と、前記決定がス
テー支持有りの場合は、フランジ構造を複数枚の前記フ
ランジを互いにボルト穴をずらして重ね合わせてフラン
ジアッセンブリから構成し、前記決定がステー支持無し
の場合は、フランジ構造を１枚の前記フランジまたは複
数枚の前記フランジをボルト穴を合わせて重ね合わせた
ものから構成するフランジ構成工程と、からなるフラン
ジアッセンブリの製造方法。

【０００５】上記（１）のフランジアッセンブリでは、
用いられるフランジの形状は管の接合用の機能を備える
フランジの形状の１種類であるが、同一形状の複数枚の
フランジがボルト穴をずらして重ねられているため、複
数枚のフランジのうちの少なくとも１枚のフランジのボ
ルト穴を部材（たとえば、ステー）取り付け用として利
用でき、その結果、このフランジアッセンブリは、管の
接合用のみならず部材（たとえば、ステー）取り付け用
として利用できる。上記（２）のフランジアッセンブリ
の製造方法では、管の接合用の機能を備える複数枚の同
一形状のフランジをボルト穴をずらして重ねる工程を有
することにより、その方法によって製造されたフランジ
アッセンブリでは、複数枚のフランジのうちの少なくと
も１枚のフランジのボルト穴を部材（たとえば、ステ
ー）取り付け用として利用でき、１種類の形状（管接合
用の形状）のフランジで、管の接合用のみならず部材
（たとえば、ステー）取り付け用の２種類の機能をも
つ。上記（３）のフランジアッセンブリの製造方法で
は、同一形状のフランジを複数枚作製し、作製されたフ
ランジの少なくとも１枚が取り付けられる管をステーを
介して支持する場合には先に作製したフランジのうちの
複数枚をボルト穴をずらして重ねてフランジアッセンブ
リとし、支持しない場合には先に作製したフランジのう
ちの１枚あるいは複数枚をボルト穴をあわせたものから
構成することで、管をステーを介して支持する場合と支
持しない場合の２種類のフランジ構造を１種類の形状
（管接合用の形状）のフランジで製造することができ
る。

【０００６】

【発明の実施の形態】本発明実施例を自動車の排気管の
フランジアッセンブリを例にとってたとえば、図１〜図
５を参照して説明する。本発明実施例の排気管１のフラ
ンジアッセンブリ４は、外形が、角が丸みを帯びた略三
角形状で、各々の角部分にボルト穴３が設けられたフラ
ンジ２の２枚を互いにボルト穴３をずらして（フランジ
２ａに対しフランジ２ｂを排気管１の中心軸を中心とし
て６０度回転させた状態）、重ね合わせて溶接あるいは
スポット溶接により固定してなり、フランジアッセンブ
リ４のフランジ２ａ側が排気管１の上端と溶接により固
定される。エンジン振動にさらされる排気管の耐振強度
を向上させるために、上記構造にステー５が取り付けら
れる場合は、フランジ２ａに設けられたボルト穴３が利
用される。ステー５の一方端はボルトによりフランジ２
ａに結合され、他方端はエンジンのシリンダブロックに
取り付けられる。ステー５およびフランジアッセンブリ
４を有する排気管１は、フランジ２ｂがフランジ２ｂと
同一形状のフランジを設けた図示しない他の排気管とボ
ルトにより結合されることにより、他の排気管と接合さ
れる。

【０００７】ステー５の取り付けはフランジ２ｂに設け
られたボルト穴を利用してもよく、その場合には、排気
管は、フランジ２ａがフランジ２ａと同一形状のフラン
ジを設けた図示しない他の排気管とボルトにより結合さ
れることにより、他の排気管と接合される。フランジの
形状は実施例に示した形状に限らず、図４に示す略楕円
形状の２穴フランジや、図５に示す２本の排気管を接続
する複雑形状の３穴フランジなど、非円形であればよ
い。また、フランジの枚数は実施例に示した２枚に限ら
ず、複数枚あればよい。そしてその場合には、一部のフ
ランジのボルト穴が合わせて重ねられていてもよい。

【０００８】本発明実施例の排気管１のフランジアッセ
ンブリ４の製造方法は、外形が、角が丸みを帯びた略三
角形状の非円形のボルト穴付きフランジ２を複数枚作製
する工程と、複数枚の中から選択された２枚のフランジ
２ａ、２ｂを互いにボルト穴３をずらして（フランジ２
ａに対しフランジ２ｂを排気管１の中心軸を中心として
６０度回転させた状態）重ね合わせて溶接あるいはスポ
ット溶接してフランジアッセンブリ４を形成する工程か
らなり、フランジアッセンブリ４のフランジ２ａ側が排
気管１とたとえば当接されて排気管１の上端とフランジ
２ａとが溶接により固定されてフランジアッセンブリ４
と排気管１が固定される。

【０００９】フランジ部位でステー５を介して管を支持
しない場合は、フランジを２枚重ねたフランジアッセン
ブリ４を形成しなくてもよい。ステー５が取り付けられ
るフランジとステー５が取り付けられないフランジの２
つの態様がある場合には、製造方法を選択することがで
き、フランジ部位にてステー５を介して支持するか否か
を決定する工程と、決定がステー支持有りの場合は、２
枚のフランジをボルト穴３をずらして（フランジ２ａに
対しフランジ２ｂを排気管１の中心軸を中心として６０
度回転させた状態）互いに重ね合わせてフランジアッセ
ンブリ４とし、さらにフランジアッセンブリ４のフラン
ジ２ａ側に排気管１をたとえば当接させて排気管１の上
端とフランジ２ａとを溶接して固定し、決定がステー支
持無しの場合は、１枚の前記フランジ２ａに排気管１を
たとえば当接させて排気管１の上端とフランジ２ａを溶
接して固定する、フランジ２ａと排気管１との固定工程
と、からなる。２枚のフランジ２ａ、２ｂを溶接で固定
せず、単に重ねるだけの場合は、排気管１の先端部をフ
ランジ２ｂに挿通することにより、フランジ２ｂの抜け
落ちを防止する。この場合、排気管１はフランジ２ａと
溶接にて固定されている。

【００１０】つぎに作用を説明する。本発明実施例のフ
ランジアッセンブリでは、用いられるフランジは、１種
類のみの形状（管接合用の形状）のフランジであるが、
同一形状の２枚のフランジがボルト穴３をずらして重ね
られているため、フランジ２ａのボルト穴３をステー５
を取り付けるのに利用でき、排気管１と他の排気管をボ
ルトにより接合する機能（フランジ２ｂ）とステーを取
り付ける機能（フランジ２ａ）をもつ。また、本発明の
実施例におけるフランジアッセンブリ４は、フランジ２
ａに対してフランジ２ｂを排気管１の中心軸を軸として
６０度回転させたものからなるが、フランジ２ａとフラ
ンジ２ｂのボルト穴が重ならない範囲で回転角度を変え
ることにより、フランジ２ａとフランジ２ｂの相対位置
および、排気管を接合するためのボルトとステーを取り
付けるボルトの相対位置を異ならせることができる。フ
ランジ２ｂの部分で排気管１と他の排気管とがボルトで
結合されると、図６に示すようにボルト間の面圧が低く
なり、とくに熱影響を受けることにより隙間ｓができる
おそれがある。しかし、本発明の実施例のフランジアッ
センブリではボルト穴３をずらして２枚のフランジ２
ａ、２ｂが重ねられているため、フランジ２ａに対して
フランジ２ｂが、あるいはフランジ２ｂに対してフラン
ジ２ａが補強材となる。したがって、フランジ２は全周
にわたりほぼ均一な強度が得られ、熱によるフランジの
変形がおこりにくくなるため、シール性が高まり、ガス
漏れがおこるおそれが少なくなる。

【００１１】本発明実施例のフランジ構造の製造方法で
は、２枚のフランジ２ａ、２ｂをボルト穴３をずらして
重ねることによって、フランジ２ａのボルト穴３をステ
ー５を取り付けるのに利用でき、排気管１を他の排気管
とボルトにより接合するための機能（フランジ２ｂ）と
ステー取り付け用の機能（フランジ２ａ）をもつフラン
ジアッセンブリが１種類のみの形状（管接合用の形状）
のフランジで得られる。

【００１２】本発明実施例の、排気管１をステー５を介
して支持するか、支持しないかのどちらかの場合のフラ
ンジ構造を選択して製造する方法においては、同一形状
のフランジを複数枚作製し、排気管１をステー５を介し
て支持する場合には先に作製したフランジのうちの２枚
をボルト穴をずらして重ねて排気管１と固定し、支持し
ない場合には先に作製したフランジの１枚のみを管と固
定することで、管をステーを介して支持する場合と支持
しない場合の２種類のフランジ構造が１種類の形状（管
接合用の形状）のフランジで製造することができる。１
種類の形状（管接合用の形状）のフランジのみを作製す
ればよいので、本発明実施例の製造方法は生産性に優れ
る。

【００１３】フランジをプレスで作製する場合は、複数
枚の板材を重ねて一度にプレスすれば、同時に複数枚作
製することができるため、生産性が高まる。また、厚さ
が異なる板材を重ねてプレスすれば、１回のプレスで種
々の厚さのフランジを作製することができる。フランジ
の厚さは任意に変えることができ、たとえば、ステーが
取り付けられるためにフランジが複数枚重ねられるフラ
ンジアッセンブリを製造する場合には、薄い板材をプレ
スして得た薄いフランジを用いることができ、また、ス
テーが取り付けられなく１枚のフランジしか用いない場
合には、厚い板材をプレスして得た厚いフランジを用い
ることができる。

【００１４】

【発明の効果】請求項１のフランジアッンブリでは、非
円形で同一形状の複数枚のフランジが互いにボルト穴を
ずらして重ねられ、少なくとも一枚のフランジのボルト
穴を部材（たとえば、ステー）取り付け用として利用で
きるため、用いられているフランジは１種類の形状（管
接合用の形状）のフランジであるが、管の接合用と部材
（たとえばステー）取り付け用との２種類の機能をもっ
ている。請求項２のフランジアッセンブリの製造方法で
は、非円形で同一形状の複数枚のフランジをボルト穴を
ずらして重ねることで、少なくとも１枚のフランジのボ
ルト穴を部材（たとえば、ステー）取り付け用として利
用することができるため、１種類の形状（管接合用の形
状）のフランジで管の接合用と部材（たとえば、ステ
ー）取り付け用との２種類の機能をもつフランジアッセ
ンブリを製造できる。請求項３のフランジアッセンブリ
の製造方法では、非円形で同一形状のフランジを複数枚
作製しておき、管をステーを介して支持する場合には同
一形状の複数枚のフランジをボルト穴をずらして重ねて
フランジアッセンブリを構成し、支持しない場合には１
枚または複数枚のフランジをボルト穴をあわせて重ねあ
わせてフランジ構造を構成することで、管をステーを介
して支持する場合としない場合の２種類のフランジ構造
を１種類の形状（管接合用の形状）のフランジで製造す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例のフランジアッセンブリが取り
付けられた管の平面図である。

【図２】本発明の実施例のフランジアッセンブリが取り
付けられた管の側面図である。

【図３】本発明の実施例のフランジアッセンブリに管と
ステーが取り付けられた状態の斜視図である。

【図４】本発明の実施例の他のフランジアッセンブリを
示す図である。

【図５】本発明の実施例の他のフランジアッセンブリを
示す図である。

【図６】排気管のフランジと別の排気管のフランジがボ
ルトにより結合されている状態を示す斜視図でる。

【図７】従来の排気管とステーの取り付けを示す側面図
である。

【図８】従来の排気管のフランジ構造を示す斜視図で
る。

【符号の説明】

１ 管（排気管） ２ａ フランジ ２ｂ フランジ ３ ボルト穴 ４ フランジアッセンブリ ５ ステー

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 外形が非円形で互いに同一形状の複数枚
   のボルト穴付きフランジを互いにボルト穴をずらして重
   ねてなるフランジアッセンブリ。
2. 【請求項２】 外形が非円形で同一形状のボルト穴付き
   フランジを複数枚作製する工程と、 複数枚の前記フランジを互いにボルト穴をずらして重ね
   合わせてフランジアッセンブリとする工程と、からなる
   フランジアッセンブリの製造方法。
3. 【請求項３】 外形が非円形で同一形状のボルト穴付き
   フランジを複数枚作製する工程と、 前記フランジの少なくとも１枚が取り付けられる管がフ
   ランジ部位にてステーを介して支持されるか否かを決定
   する工程と、 前記決定がステー支持有りの場合は、フランジ構造を複
   数枚の前記フランジを互いにボルト穴をずらして重ね合
   わせてフランジアッセンブリから構成し、前記決定がス
   テー支持無しの場合は、フランジ構造を１枚の前記フラ
   ンジまたは複数枚の前記フランジをボルト穴を合わせて
   重ね合わせたものから構成するフランジ構成工程と、か
   らなるフランジアッセンブリの製造方法。