JPWO2013073589A1 - 管の溶接接続構造 - Google Patents
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Abstract
Description
第4局面の本発明は、前記テーパ部の少なくとも一部が前記二重管部として構成されていることを特徴とする。
[第1実施形態]
図1に示される本発明の一実施形態としての溶接接続構造10は、内燃機関の排気系に適用し得る構造であり、管1とフランジ部材11とが溶接により接続されて構成される。
フランジ部材11は、例えば、肉厚が3.2mmの板材からプレス成形される。
管1において、二重管部2は、二重管部2以外の部分と比較して外径が大きくなるように構成されている(二重管部2は拡径している)。より詳細には、二重管部2は、管壁が二重構造ではなく単一構造である単壁部1aよりも外径が大きい。また、二重管部2は、その二重管部2と単壁部1aとの間の部分を形成するテーパ部3よりも概して外径が大きい。即ち、管1において、単壁部1aからテーパ部3を介して次第に外径が大きくなり、二重管部2の部分において最も外径が大きくなる。一方、単壁部1aの部分は最も外径が小さい。
一方、二重管部2の内径は、単壁部1aの内径と略同一である。二重管部2は2tだけ外径(直径)が大きくなるように構成される一方、管壁が二重構造に構成されることにより内径が小さくなり、これにより、前述のように二重管部2の内径は、単壁部1aの内径と略同一となり得る。
なお、角度θとは、図2を参照して明らかなように、フランジ部材11の外面を軸方向(フランジ部材11の軸方向であり、また、管1の軸方向)に沿って延長した線とテーパ部3の外面とで形成される鋭角部分の角度(換言すれば、フランジ部材11の外面を延長した線とテーパ部3の外面との内角)である。
まず、管1の二重管部2の少なくとも一部が、フランジ部材11の筒部12に挿入される。具体的には、少なくとも、管壁4と管壁6との接続部分(折り返し部分)5が、筒部12の内部に入り込むように、管1が筒部12に挿入される。この際、二重管部2の少なくとも一部は、筒部12の外側に出ている。即ち、二重管部2は、筒部12に完全に入り込むわけではない。
また、本第1実施形態では、テーパ部3のテーパの角度θ(図2参照)が25度を超えないように構成されることにより、テーパ部3への応力集中が軽減され得る。このため、管1の肉厚を薄くしても、テーパ部3での破損を抑制し得る。図3は、管1の軸方向に押圧力を加えた場合の、テーパの角度θと、溶接部応力σ1、テーパ部大径側応力σ2、及びテーパ部小径側応力σ3との関係を示す図である。
図4,図5は、第2実施形態の溶接接続構造20を示す図面である。
溶接接続構造20では、図1,図2の溶接接続構造1と比較して、二重管部2がより広い範囲にわたって形成されている。
以上、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の態様で実施され得る。
また、上記第1実施形態では、二重管部2の内径と単壁部1aの内径とは略同一であるが、両者は異なっていても良い。
のようにして穴が開いた排気管については、修復することができないか、或いは修復しても耐久性等の点で問題があり、破棄せざるを得なかった。
[0007]
管の溶接接続構造において、管を薄肉化しても溶接時の溶け落ちを抑制できることが望まれる。
課題を解決するための手段
[0008]
第1局面の本発明は、管の溶接接続構造であって、前記管は少なくとも一端側に二重管部を有し、該二重管部は、前記管の前記一端側の管壁が内側に折り返されるとともにその折り返された管壁が外側の管壁に密着して形成され、前記二重管部を構成する内側の管壁と外側の管壁とは折り返し部分で接続しており、前記管が、前記二重管部において、接続対象である相手部材と溶接により接続されていることを特徴とする。
[0009]
第2局面の本発明は、前記管は、前記二重管部の少なくとも一部が、他の部分よりも外径が大きくなるように構成され、前記二重管部の前記少なくとも一部(以下、大径部と称する)と、前記管のうち最も外径が小さい部分(以下、小径部と称する)との間は、テーパ状に形成され、該テーパ状に形成された部分(以下、テーパ部と称する)の少なくとも一部は前記二重管部として形成されていることを特徴とする。
第3局面の本発明は、前記テーパ部の全体が前記二重管部として形成されていることを特徴とする。
[0010]
第4局面の本発明は、テーパの角度θが25度を超えないように形成されていることを特徴とする。
第5局面の本発明は、前記テーパ部のテーパの角度θが20度未満であることを特徴とする。
なお、角度θとは、大径部の外面を長手方向(軸方向)に沿って延長した線とテーパ部の外面とで形成される鋭角部分の角度(換言すれば、大径部の外面を延長した線とテーパ部の外面との内角)である。管が相手部材と接続される場合には、その管が相手部材と同軸上に接続されることを前提として、相手部材の外面を軸方向に沿って延長した線とテーパ部の外面とで形成される鋭角部分の角度(換言すれば、相手部材の外面を延長した線とテーパ部の外面との内角)である。
[0011]
第6局面の本発明は、前記大径部の内径は、前記小径部の内径と略同一であることを特徴とする。
発明の効果
Claims (4)
- 管の溶接接続構造であって、
前記管は少なくとも一端側に二重管部を有し、該二重管部は、前記管の前記一端側の管壁が内側に折り返されるとともにその折り返された部分が外側の管壁に密着して形成され、
前記管が、前記二重管部において、接続対象である相手部材と溶接により接続されていることを特徴とする、管の溶接接続構造。 - 前記管は、前記二重管部の少なくとも一部が、他の部分よりも外径が大きくなるように構成され、前記二重管部の前記少なくとも一部(以下、大径部と称する)と、前記管のうち最も外径が小さい部分(以下、小径部と称する)との間は、テーパ状に形成され、該テーパ状に形成された部分(以下、テーパ部と称する)は、テーパの角度θが25度を超えないように形成されることを特徴とする、請求項1に記載の管の溶接接続構造。
- 前記大径部の内径は、前記二重管部以外の部分である単壁部の内径と略同一であることを特徴とする、請求項1又は2に記載の管の溶接接続構造。
- 前記テーパ部の少なくとも一部が前記二重管部として構成されていることを特徴とする、請求項2に記載の管の溶接接続構造。
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