(57)【要約】      （修正有）【課題】振動等による破損のおそれや、重量・コストや部品点数の増大を避けると共に、製造が容易な車両排気管の連結構造を提供する。【解決手段】上流側排気管１と下流側排気管２の互いに対向する各開口縁１１，２１は拡開成形によって径方向外方へ屈曲させられた後、径方向内方へ折り返されて、フランジ部１２，２２となっている。両フランジ部１２，２２はガスケット３１を介して衝合され、ボルト４１とナット４２によって互いに機械的に結合されている。【選択図】図２
2006233953.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
上流側排気管と下流側排気管の互いに対向する各開口縁を径方向外方へ屈曲させてフランジ部となし、シール部材を介して両フランジ部を衝合して、結合部材によって前記両フランジ部を互いに機械的に結合したことを特徴とする車両排気管の連結構造。
【請求項２】
上流側排気管と下流側排気管の互いに対向する各開口縁を径方向外方へ屈曲させてフランジ部となし、シール部材を介して両フランジ部を衝合して、挟持部材によって前記両フランジ部を対向方向外方から挟んで互いに結合したことを特徴とする車両排気管の連結構造。
【請求項３】
前記フランジ部は、管体の開口から所定長離れた中間位置において管壁を径方向外方へ略山形断面に拡径して形成された互いに隣接する少なくとも一つの膨出部を、各膨出部の山形断面の両斜面が重なるように管体の長手方向へ押し潰すことによって成形されている請求項１又は２に記載の車両排気管の連結構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は車両排気管の連結構造に関し、特に、溶接によることなく、少ない部品点数で排気管同士を連結することができる連結構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
図１１、図１２には従来の排気管連結構造の一例を示す。図１２において、上流側排気管１および下流側排気管２の管端外周には略菱形（図１１）の連結用フランジ６１，６２が溶接により固定されており、両排気管１，２は、ガスケット６３を介して連結用フランジ６１，６２をボルト６４とナット６５で結合することによって連結されている（第１従来例）。
【０００３】
図１３、図１４には従来の排気管連結構造の他の例を示す。図１４において、上流側排気管１および下流側排気管２の管端外周にはそれぞれ、ヘ字断面に成形された係止リング７１，７２がその一辺で全周に溶接固定されている。両排気管１，２は、互いに対称形に位置させられた上記係止リング７１，７２の他辺の間にリング状のパッキン７３を挿置して、外方から一対の挟持バンド７４，７５を被着することによって連結されている。各挟持バンド７４，７５は山型断面の半円弧状に帯板を成形したもので（図１３）、一端が回動可能に互いに係止され、係止リング７１，７２に外方から被着した後に他端がボルト７５とナット７６で結合されている（第２従来例）。
【０００４】
なお、特許文献１には、一方の排気管とこれに嵌挿された他方の排気管にそれぞれ締付け金具を取り付けて、これらをボルトとナットで締め付けるようにした排気管の連結構造が示されている。
【特許文献１】特開２００２−２２７６４３
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記従来構造では連結用フランジ６１，６２や係止リング７１，７２を排気管１，２の管端外周に溶接で固定する必要があるため、溶接接合部に応力が集中して車両振動等によってひび割れ破損が生じや易いとともに、溶接工程に手間を要するという問題があった。また、第１従来例においては、ガスケット６３部からのガス漏れ防止のために面圧を上げようとすると連結用フランジ６１，６２を１０〜１２ｍｍの厚肉にする必要があって重量・コストが増大するという問題があり、また第２従来例においては、部品点数が多いという問題があった。
【０００６】
そこで本発明はこのような課題を解決するもので、振動等による破損のおそれがないとともに、重量・コストや部品点数の増大を避けることができ、かつ製造も容易な車両排気管の連結構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本第１発明では、上流側排気管（１）と下流側排気管（２）の互いに対向する各開口縁（１１，２１）を径方向外方へ屈曲させてフランジ部（１２，２２）となし、シール部材（３１）を介して両フランジ部（１２，２２）を衝合して、結合部材（４１，４２）によって両フランジ部（１２，２２）を互いに機械的に結合する。
【０００８】
本第１発明においては、従来のように溶接による固定部が無いため、応力集中によるひび割れ破損等を生じることがない。また、溶接工程が省略できるから製造に手間を要しない。ガス漏れ防止の面圧確保のために厚肉の連結用フランジを使用する必要が無いから、重量とコストの増大が避けられる。さらにフランジ部を排気管の開口縁に一体に形成しているから、連結用フランジや係止リングを別体とした従来構造に比して部品点数を削減することができる。
【０００９】
本第２発明では、上流側排気管（１）と下流側排気管（２）の互いに対向する各開口縁（１１，２１）を径方向外方へ屈曲させてフランジ部（１４，２４）となし、シール部材（３２）を介して両フランジ部（１４，２４）を衝合して、挟持部材（５Ａ，５Ｂ）によって両フランジ部（１４，２４）を対向方向外方から挟んで互いに結合する。本第２発明によっても、本第１発明と同様の効果が得られる。
【００１０】
本第３発明では、上記フランジ部（８４，９４）は、管体（８，９）の開口（８１，９１）から所定長離れた中間位置において管壁を径方向外方へ略山形断面に拡径して形成された互いに隣接する少なくとも一つの膨出部（８２，９２，９２Ａ，９２Ｂ）を、各膨出部の山形断面の両斜面（８２１，８２２，９２１，９２２）が重なるように管体（８，９）の長手方向へ押し潰すことによって成形されている。本第３発明においては、開口から離れた中間位置の管壁を膨出させているから、拡径に伴って開口との間の管壁材が膨出部へ供給されて、膨出部の肉厚が過度に薄くなるのが防止される。この結果、膨出部とこれに続くフランジ部の成形が十分な肉厚を保って確実になされる。
【００１１】
なお、上記カッコ内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
【発明の効果】
【００１２】
以上のように、本発明の車両排気管の連結構造によれば、振動等による破損のおそれがないとともに、重量・コストや部品点数の増大を避けることができ、かつ製造も容易である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
（第１実施形態）
図１〜図３には本発明の連結構造の一例を示す。図１は連結された車両排気管の横断面図であり、図２、図３はそれぞれ、図１のII−II線およびIII−III線に沿った縦断面図である。図２，図３において、上流側排気管１と下流側排気管２が開口縁１１，２１を対向させて位置させられている。各排気管１，２は例えば１．２〜１．５ｍｍの肉厚であり、その開口縁１１，２１は拡開成形によって径方向外方へ屈曲させられた後、さらに径方向内方へ折り返されて、開口周囲に所定幅のフランジ部１２，２２が形成されている。フランジ部１２，２２はこれらの間にガスケット３１を介設して互いに衝合され、径方向対称位置（図１）でボルト４１とナット４２によって結合されている。このようにして、両排気管１，２が連結されている。なお、ボルト貫通部を除くフランジ部１２，２２の外周縁はさらに７〜８ｍｍの高さで略直角に折り曲げられて（図３）強化リブ１３，２３としてあり、これによりガスケット３１の面圧が確保されるようになっている。
【００１４】
本実施形態によれば、従来のように溶接による固定部が無いため、応力集中によるひび割れ破損等を生じることがない上に、溶接工程に手間を要することもない。また、ガス漏れ防止の面圧確保のために厚肉の連結用フランジを使用する必要が無いから、重量とコストの増大が避けられる。さらにフランジ部１２，２２を排気管の開口縁に一体に形成しているから、別体の連結用フランジ６１，６２（図８）を使用した従来構造に比して部品点数を削減することができる。
【００１５】
（第２実施形態）
図４〜図６には本発明の連結構造の他の例を示す。図４は連結された車両排気管の横断面図であり、図５、図６はそれぞれ、図４のV−V線およびVI−VI線に沿った縦断面図である。本実施形態においても、開口縁１１，２１（図５、図６）を対向させて位置させられた上流側排気管１と下流側排気管２は例えば１．２〜１．５ｍｍの肉厚で、上記開口縁１１，２１は拡開成形によって径方向外方へ屈曲させられた後、径方向内方へ折り返されて、開口周囲に所定幅のフランジ部１４，２４が形成されている。フランジ部１４，２４はこれらの間に大径のガスケット３２を介設して互いに衝合されている。ガスケット３２の外周部はフランジ部１４，２４の外周から径方向外方へ突出しており、このガスケット３２の外周部に、各排気管の外周に移動可能に嵌装された挟持リング５Ａ，５Ｂが両面から当接している。なお、本実施形態におけるフランジ部１４，２４は第１実施形態のものよりも小幅とできるから、拡開成形時の成形負担を軽減することができる。  
【００１６】
挟持リング５Ａ，５Ｂは内周部５１が、各排気管１，２のフランジ部１４，２４の対向方向外方の側面に沿った湾曲断面に成形されて、上記側面に当接している。挟持リング５Ａ，５Ｂの外周部はガスケット３２の外周部を挟んで対向し、径方向対称位置（図４）でボルト４１とナット４２によって結合されている。このようにして、両排気管１，２が連結されている。なお、ボルト貫通部を除く挟持リング５Ａ，５Ｂの外周縁はさらに７〜８ｍｍの高さで略直角に折り曲げられて（図６）強化リブ５２としてあり、これによりガスケット３２の面圧が確保されるようになっている。
【００１７】
本実施形態によっても、従来のように溶接による固定部が無いため、応力集中によるひび割れ破損等を生じることがない上に、溶接工程に手間を要することもない。また、ガス漏れ防止の面圧確保のために厚肉の連結用フランジを使用する必要が無いから、重量とコストの増大が避けられる。さらに、フランジ部１４，２４を排気管の開口縁に一体に形成しているから、別体の係止リング７１，７２（図１４）を使用した従来構造に比して部品点数を削減することができる。
【００１８】
（第３実施形態）
排気管の開口周囲にフランジ部を形成する他の方法を図７に示す。図７（１）の三角印で示す管体８の外周を適当な手段でクランプし固定した状態で、開口８１から所定長離れた中間位置の管壁全周をビーディング加工によって外方へ略山形断面に拡径させて膨出部８２とする。このように、開口８１から離れた中間位置の管壁を膨出させているため、拡径に伴って開口８１との間の管壁材が膨出部８２へ供給されて、膨出部８２の肉厚が過度に薄くなるのが防止される。この後、膨出部８２の山形断面の、開口８１側裾部で管体８を切断して新たな開口８３を形成し（図７（２））、膨出部８２の山形断面の頂部を境に開口側斜面８２１を他方の斜面８２２に押し付けるようにプレス成形で押し潰して（図７（３））、開口８３周囲に起立するフランジ部８４とする。
【００１９】
（第４実施形態）
排気管の開口周囲にフランジ部を形成するさらに他の方法を図８に示す。図８（１）の三角印で示す管体７の外周を適当な手段でクランプし固定した状態で、開口８１から所定長離れた管体８内の中間位置へ複数分割されたパンチＰＴを挿入する。そして、プランジャＰＬを前進させて各パンチＰＴを開くことによってバルジ加工を行い、管壁全周を外方へ略山形断面に拡径させて膨出部８２とする。この後、膨出部８２の山形断面の、開口８１側裾部で管体８を切断して新たな開口８３を形成し（図８（２））、膨出部８２の山形断面の頂部を境に開口側斜面８２１を他方の斜面８２２に押し付けるようにプレス成形で押し潰して（図８（３））、開口８３周囲に起立するフランジ部８４を形成する。このような方法によっても第３実施形態の方法と同様に膨出部８２が過度に薄肉になるのを防止することができる。なお、バルジ加工を液圧バルジで行っても良い。
【００２０】
（第５実施形態）
排気管の開口周囲にフランジ部を形成するさらに他の方法を図９に示す。最初に金属板体１０を図９（１）に示すように略Ｕ字断面形にプレス加工する。この際、一方の端面１０１から所定長離れた中間位置において板面を外方へ略山形断面をなすように変形させて膨出部９２としておく。この後、板体１０を筒状にプレス成形して（図９（２））、長手方向へ延びる衝合端９２３を溶接接合し、開口９１から所定長離れた中間位置に膨出部９２を有する管体９とする。なお、この場合の溶接は同種金属同士のものであるから電食は生じない。この後、膨出部９２の山形断面の、開口側裾部で管体９を切断して新たな開口９３を形成し（図９（３））、膨出部９２の山形断面の頂部を境に開口側斜面９２１を他方の斜面９２２に押し付けるようにプレス成形で押し潰して（図９（４））、起立するフランジ部９４を開口９３の周囲に形成する。本実施形態はフランジ部を備えた大径の排気管の製造に適している。
【００２１】
（第６実施形態）
排気管の開口周囲にフランジ部を形成するさらに他の方法を図１０に示す。金属板体１０を図１０（１）に示すように略Ｕ字断面形にプレス加工し、この際、一方の端面１０１から所定長離れた中間位置において、隣接する長手方向の二箇所で板面を外方へ略山形断面をなすように膨出変形させて膨出部９２Ａ，９２Ｂとしておく。この後、板体１０を筒状にプレス成形して（図１０（２））、長手方向へ延びる衝合端９２３を溶接接合し、開口９１から所定長離れた中間位置に互いに隣接する二つの膨出部９２Ａ，９２Ｂを有する管体９とする。この後、開口９１側に位置する膨出部９２Ａの山形断面の、開口側裾部で管体９を切断して新たな開口９３を形成し（図１０（３））、各膨出部９２Ａ，９２Ｂの山形断面の頂部を境に開口側斜面９２１を他方の斜面９２２に押し付けるようにプレス成形で押し潰して（図１０（４））、起立するフランジ部９４を開口９３の周囲に形成する。本実施形態はフランジ部を備えた大径の排気管の製造に適するとともに、フランジ部９４の厚みを十分に確保することができる。なお、膨出部を３つ以上形成して、これらを押し潰してフランジ部を形成するようにすればさらにその厚みを確保することができる。
【００２２】
（その他の実施形態）
上記各実施形態において、フランジ部１２，２２の強度が十分確保できれば、径方向内方への折り返しや強化リブ１３，２３の形成は不要である。また、挟持リング５Ａ，５Ｂの強度が十分確保できれば、強化リブ５２の形成は不要である。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の第１実施形態における、連結された車両排気管の横断面図である。
【図２】図１のII−II線に沿った縦断面図である。
【図３】図１のIII−III線に沿った縦断面図である。
【図４】本発明の第２実施形態における、連結された車両排気管の横断面図である。
【図５】図４のV−V線に沿った縦断面図である。
【図６】図４のVI−VI線に沿った縦断面図である。
【図７】本発明の第３実施形態における、フランジ部の製造工程を示す断面図である。
【図８】本発明の第４実施形態における、フランジ部の製造工程を示す断面図である。
【図９】本発明の第５実施形態における、フランジ部の製造工程を示す斜視図と断面図である。
【図１０】本発明の第６実施形態における、フランジ部の製造工程を示す斜視図と断面図である。
【図１１】従来例を示す、連結された車両排気管の横断面図である。
【図１２】図１１のXII−XII線に沿った縦断面図である。
【図１３】他の従来例を示す、連結された車両排気管の横断面図である。
【図１４】図１３のXIV−XIV線に沿った縦断面図である。
【符号の説明】
【００２４】
1…上流側排気管、１１…開口縁、１２，１４…フランジ部、２…下流側排気管、２１…開口縁、２２，２４…フランジ部、４１…ボルト、４２…ナット、５Ａ，５Ｂ…挟持リング、８…管体、８１…開口、８２…膨出部、８２１，８２２…斜面、８４…フランジ部、９…管体、９１…開口、９２，９２Ａ，９２Ｂ…膨出部、９２１，９２２…斜面、９４…フランジ部。
【図１】
2006233953.tif 000003
【図２】
2006233953.tif 000004
【図３】
2006233953.tif 000005
【図４】
2006233953.tif 000006
【図５】
2006233953.tif 000007
【図６】
2006233953.tif 000008
【図７】
2006233953.tif 000009
【図８】
2006233953.tif 000010
【図９】
2006233953.tif 000011
【図１０】
2006233953.tif 000012
【図１１】
2006233953.tif 000013
【図１２】
2006233953.tif 000014
【図１３】
2006233953.tif 000015
【図１４】
2006233953.tif 000016