JP2007132193A - 排気管とフランジの溶接方法 - Google Patents

Abstract

【課題】２つの半体を最中合わせしてなる排気管とフランジとの接合部からのガス洩れを生じさせない排気管とフランジの溶接方法を提供する。
【解決手段】排気管の端部が、２つの半体６、７を合わせて形成され、該排気管の端部をフランジ４に形成された貫通孔４ａに嵌入する工程と、前記貫通孔４ａの孔内で、前記半体６、７と前記フランジ４とを全周溶接する工程を有する排気管とフランジの溶接方法であって、前記２つの半体６、７の合わせ部８、９のフランジ嵌入側の先端部に切欠部１２を形成し、前記合わせ部８、９と、前記貫通孔４ａの周縁部４ｃとが交わる部位を、前記半体６、７の外面側から溶接する工程と、前記切欠部１２と前記フランジ４とをその貫通孔４ａの内部側から溶接する工程を含み、前記合わせ部８、９と前記貫通孔４ａの周縁部４ｃとの溶接により形成される溶接ビード１４と、前記切欠部１２に形成される溶接ビード１６とを重なり合わせる。
【選択図】図５

Description

本発明は、排気管とフランジの溶接方法に関するもので、より詳しくは２つの半体を最中合わせしてなる排気管とフランジの溶接方法に関する。

排気管は、従来、例えば、自動車等の内燃機関から排出される排気を触媒コンバータ等の排気ガス浄化装置や消音器等へ導くもので、車両搭載上３次元的に屈曲されており、その端部には排気管同士、又は排気管と排気ガス浄化装置や消音器を締結するフランジが溶接により固着されている。

従来、この排気管の屈曲形状が複雑である場合や、特許文献１に記載の複数の枝管と各枝管を集合する集合部からなる排気マニホールドのように３次元的に複雑な形状の排気管の場合には、鈑金製の合わせ部（耳部）を有する２つの半体を、その合わせ部で重ね合わせて（最中合わせして）筒状にし、各半体の合わせ部同士を溶接により固着して排気管を形成する方法が知られている。

また、２つの半体を最中合わせしてなる排気管の端部にフランジを溶接により固着する方法として、図８に示す次のような溶接方法が知られている。

先ず、２つの半体１０１、１０２とフランジ１０３からなる３つの部品を、図８に示すように、所定の位置にセットし、２つの半体１０１、１０２の合わせ部１０４、１０５同士を、合わせ部１０４、１０５の全長に亘って溶接Ｗ_１するとともに、２つの半体１０１、１０２とフランジ１０３の３つの部品が交差する（一点に集中する）部位１０６を、半体１０１、１０２の外面側から点溶接Ｗ_２し仮止めする。

次に、半体１０１、１０２の外面とフランジ１０３の周縁部とを、図８に示すように、半体１０１、１０２の外面側からフランジ１０３の周方向に全周溶接Ｗ_３する。以下、この溶接方法を従来技術１とする。

しかし、特許文献１に記載の排気マニホールド等において、前記のような半体１０１、１０２の外面側からの全周溶接を行う場合、溶接トーチが隣接する枝管と干渉し、上手く溶接できない虞がある。

このような問題を解決する方法として、次のような溶接方法が知られている。
先ず、２つの半体２０１、２０２とフランジ２０３を、図９に示すように、所定の位置にセットし、２つの半体２０１、２０２の合わせ部２０４、２０５同士を、合わせ部２０４、２０５の全長に亘って溶接Ｗ_１するとともに、２つの半体２０１、２０２とフランジ２０３の３つの部品が交差する（一点に集中する）部位２０６を、半体２０１、２０２の外面側から点溶接Ｗ_２し仮止めする。

次に、半体２０１、２０２の先端部とフランジ２０３とを、図９に示すように、フランジ２０３の表裏を貫通する貫通孔内で（半体２０１、２０２の内面側から）前記貫通孔の周方向に全周溶接Ｗ_４する。以下、この溶接方法を従来技術２とする。

また、排気マニホールドの枝管を２つの半体で形成し、その２つの半体には枝管の先端部にまで合わせ部（耳部）が形成され、該半体を最中合わせし、各半体の合わせ部同士を枝管の先端部まで完全に溶接した後に、その合わせ部をフランジに形成された溝部に挿入し、その後、枝管の先端部とフランジとをフランジの孔（溝部）の内側から、その孔の周方向に全周溶接する溶接方法が提案されている（特許文献１参照）。以下、この溶接方法を従来技術３とする。
特開平１０−２６６８４６号公報

しかし、前記従来技術２の溶接方法では、仮止めのために行なう点溶接Ｗ_２で形成された点溶接ビード２０６と、半体２０１、２０２の先端部とフランジ２０３との全周溶接Ｗ_４で形成された全周溶接ビード２０８とが、図９に示すように、完全にラップしない部位（非ラップ部）２１０が生じ、該非ラップ部２１０からガス洩れが発生する虞がある。

そのため、前記全周溶接Ｗ_４の際に、全周溶接の途中で溶接トーチの軌道を非ラップ部２１０方向へ直角に変更して非ラップ部２１０を溶接したり、非ラップ部２１０のみの溶接工程を別途追加する溶接方法が考えられる。

しかし、非ラップ部２１０における半体２０１、２０２の合わせ部２０４、２０５の端部が突合せ状に形成されているために、非ラップ部２１０における半体２０１、２０２自身（母体）を溶融することに溶接入熱が大量に奪われてしまい、本来の目的である点溶接ビード２０６と重なり合わせることが不十分となり、非ラップ部２１０が残存し、依然としてガス洩れが発生する虞がある。

また、他の溶接方法として、全周溶接の際に、非ラップ部２１０近傍の溶接条件を制御する方法（例えば、溶接入熱量を多くして溶接ビードを肥大化させ、非ラップ部２１０を埋める方法）が、考えられるが、溶接品質が安定しにくいという問題がある。

また、前記従来技術３の溶接方法では、枝管とフランジの接合部からのガス洩れを完全に無くすために、各半体の合わせ部同士を枝管の先端部まで完全に溶接した後に、溝部に挿入する必要がある。そのため、溶接により形成される溶接ビード（肉盛部）が、溝部への枝管の挿入を阻害する虞がある。

そのため、枝管の先端部の溶接ビードを削り取る作業が必要となる場合がある。その削り取りによりピンホールなどの溶接欠陥が生じ、そこからガス洩れが生じてしまう虞がある。

そこで、本発明は、２つの半体を最中合わせしてなる排気管とフランジとの接合部からのガス洩れを生じさせない排気管とフランジの溶接方法を提供することを目的とするものである。

前記の課題を解決するために、請求項１記載の発明は、排気管の端部が、２つの半体を合わせて形成され、該排気管の端部をフランジに形成された貫通孔に嵌入する工程と、前記貫通孔の孔内で、前記半体と前記フランジとを全周溶接する工程を有する排気管とフランジの溶接方法であって、
前記２つの半体の合わせ部のフランジ嵌入側の先端部に切欠部を形成し、
前記２つの半体の合わせ部と、前記貫通孔の周縁部とが交わる部位を、前記半体の外面側から溶接する工程と、
前記切欠部と前記フランジとをその貫通孔の内部で、かつ、その貫通孔の内部側から溶接する工程を含み、
前記半体の外面側からの溶接により形成される溶接ビードと、前記切欠部に形成される溶接ビードとを重なり合わせることを特徴とするものである。

請求項２記載の発明は、排気管の端部が、２つの半体を合わせて形成され、該排気管の端部をフランジに形成された貫通孔に嵌入する工程と、前記貫通孔の孔内で、前記半体と前記フランジとを全周溶接する工程を有する排気管とフランジの溶接方法であって、
前記２つの半体の合わせ部のフランジ嵌入側の先端部に切欠部を形成し、
前記２つの半体の合わせ部と、前記貫通孔の周縁部とが交わる部位を、前記半体の外面側から溶接する工程と、
前記切欠部と前記フランジとをその貫通孔の内部で、かつ、その貫通孔の内部側から溶接する工程と、
前記半体における合わせ部同士を溶接する工程を含み、
前記２つの半体の合わせ部と前記貫通孔の周縁部とが交わる部位を溶接する工程に連続して、前記半体における合わせ部同士を溶接し、
前記半体の外面側からの溶接により形成される溶接ビードと、前記切欠部に形成される溶接ビードとを重なり合わせることを特徴とするものである。

請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載の発明において、前記切欠部と前記フランジとを溶接する工程は、前記半体と前記フランジとを全周溶接する工程の前又は後に行なわれ、
前記切欠部に形成される溶接ビードは、前記全周溶接により形成される溶接ビード及び前記２つの半体の合わせ部と前記貫通孔の周縁部との溶接により形成される溶接ビードと重なり合うことを特徴とするものである。

請求項４記載の発明は、請求項１又は２又は３記載の発明において、前記切欠部と前記フランジとを溶接する工程が、前記半体と前記フランジとの全周溶接する工程に含まれることを特徴とするものである。

請求項５記載の発明は、請求項１乃至４のいずれかに記載の発明において、前記半体と前記フランジとの全周溶接における溶接終始位置を、前記切欠部を除いた位置に設定することを特徴とするものである。

本発明によれば、切欠部を形成したことにより、切欠部には半体が存在せず、前記従来技術２のように、半体に溶接入熱を奪われることなく、２つの半体の合わせ部と前記貫通孔の周縁部との溶接により形成される溶接ビードと、切欠部に形成される溶接ビードとを確実に重ね合わせるこができる。これにより、前記従来技術２のように非ラップ部が残存することがなく、最中合わせからなる排気管とフランジとの接合部からのガス洩れを確実に防止できる。

請求項２記載の発明によれば、更に、排気管全体としての溶接工数を低減できる。また、排気管とフランジとの両者の位置精度を向上させることが出来る。

請求項３記載の発明によれば、更に、切欠部に形状のばらつきが生じても、そのばらつきに左右されることなく、切欠部に形成される溶接ビードを介して、前記全周溶接により形成される溶接ビードと、前記２つの半体の合わせ部と前記貫通孔の周縁部との溶接により形成される溶接ビードとを確実に重ね合わせることができ、排気管とフランジとの接合部からのガス洩れをより確実に防止できる。

請求項４記載の発明によれば、更に、溶接軌跡が無駄のないスムーズな一筆書きとなり溶接品質が安定し、前記全周溶接により形成される溶接ビードと、前記２つの半体の合わせ部と前記貫通孔の周縁部との溶接により形成される溶接ビードとを確実に重ね合わせることができ、排気管とフランジとの接合部からのガス洩れをより確実に防止できる。

請求項５記載の発明によれば、更に、切欠部における溶接品質が安定し、前記全周溶接により形成される溶接ビードと、前記２つの半体の合わせ部と前記貫通孔の周縁部との溶接により形成される溶接ビードとを確実に重ね合わせることができ、排気管とフランジとの接合部からのガス洩れをより確実に防止できる。

本発明を実施するための最良の形態を図に基づいて説明する。本発明は、２つの半体を最中合わせしてなる排気管とフランジとの溶接方法であり、以下、本発明を、排気管の一例である排気マニホールドに適用した実施例について説明する。前記排気管とは、例えば、自動車等の内燃機関から排出される排気を触媒コンバータ等の排気ガス浄化装置や消音器等へ導くものである。

図１乃至図６は本発明の実施例１を示す。
図１及び図２は、排気マニホールド１を示すもので、図１は上面図、図２は正面図である。図３は図２における枝管（排気管）とフランジ部の左側面図、図４は排気管の切欠部を示す拡大図、図５は図２におけるＡ−Ａ線断面図、図６は図５における左側面図である。

前記排気マニホールド１は、図１、図２に示すように、排気管である複数の枝管２ａ、２ｂ、２ｃと、排気集合部３と上流側フランジ４と下流側フランジ５とにより構成されている。

前記枝管２ａ、２ｂ、２ｃが集合して、排気集合部３が形成されている。また、前記上流側フランジ４は、前記枝管２ａ、２ｂ、２ｃの各端部２ｄ、２ｅ、２ｆに溶接され、下流側フランジ５は、排気集合部３の端部３ａに溶接されている。

前記枝管２ａ、２ｂ、２ｃと排気集合部３は、ステンレス製の金属板を所望の形状にプレス成形してなる２つの半体６、７で構成されている。該２つの半体６、７の側周部には、図１、２に示すように、合わせ部８、９が形成されている。この合わせ部８、９は、前記両フランジ４、５に挿通する部分を除く部分に耳部８ａ、９ａを形成し、両フランジ４、５に挿通する部分には前記の耳部８ａ、９ａは形成されておらず、半体自身の端面が接合することで合わせ部を構成している。該２つの半体６、７を最中状に合わせるとともに、２つの半体６、７の各合わせ部８、９同士を溶接トーチ１０により全体（図１における２点鎖線Ｃ）に亘って溶接することにより、枝管２ａ、２ｂ、２ｃと排気集合部３は一体的に形成される。

なお、最中合わせとは、断面凹状の２つの半体の端面相互を重ね合わせることにより、この２つの半体で内部に所望の空間を形成することを意味するものである。

前記半体６、７における合わせ部８、９の上流側フランジ４方向の各先端（枝管の各端部２ｄ、２ｅ、２ｆにおける合わせ部）には、図３に示すように、両合わせ部に亘るＶ字状の切欠部１２が形成されている。該切欠部１２を、本実施例１においてはＶ字状に形成したが、該切欠部１２は、枝管２ａ、２ｂ、２ｃの各端部２ｄ、２ｅ、２ｆ側が拡開する形状であればよく、例えば、Ｕ字状や円弧状に形成してもよい。

枝管の各端部２ｄ、２ｅ、２ｆを、上流側フランジ４の表裏に貫通する貫通孔４ａ内に嵌入した状態において、前記切欠部１２と前記合わせ部８、９との境界（切欠部１２の根本）１２ａは、貫通孔４ａ内に配置されている。例えば、一般的な排気管において、前記境界１２ａを、上流側フランジ４の管体の嵌入側面４ｂから貫通孔４ａ内方向に、０〜約２ｍｍ、好ましくは１ｍｍ程度入り込んだ位置に設定することが望ましい。なお、前記一般的な排気管における上流側フランジ４の厚みは、８〜１０ｍｍ程度である。

なお、境界１２ａが前述のように位置する範囲内において、上流側フランジ４の貫通孔４ａの孔深さ（上流側フランジ４の板厚）、及び前記貫通孔４ａの孔深さに対する枝管２ａ、２ｂ、２ｃの各端部２ｄ、２ｅ、２ｆの位置等を任意に設定する。

また、図４に示すように、上流側フランジ４の厚みを、８ｍｍとした場合における、本実施例１における切欠部１２の境界１２ａと枝管（半体）の各端部２ｄ、２ｅ、２ｆとの距離Ｌ１は、４ｍｍに設定され、切欠部１２の枝管の各端部２ｄ、２ｅ、２ｆにおける開口距離Ｌ２は、５ｍｍに設定されている。なお、この境界１２ａと枝管の各端部２ｄ、２ｅ、２ｆまでの距離Ｌ１、切欠部１２の枝管の各端部２ｄ、２ｅ、２ｆにおける開口距離Ｌ２は、上記の数値に限定されるものではなく任意に設定する。

また、前記境界１２ａ近傍における半体６、７の合わせ部８、９の最中合わせは、突き合わせ構造である。なお、前記境界１２ａ近傍以外の一般部における合わせ部８と９の結合構造は、例えば、実公平８−７０５５に開示されるようなジョグル結合、又は重ね合わせ部結合、又は突き合わせ結合等、任意に設定する、
次に、枝管２ａ、２ｂ、２ｃと上流側フランジ４との溶接方法について説明する。

先ず、予め半体６と７を向かい合わせて枝管２ａ、２ｂ、２ｃと排気集合部３を一体状に形成する。この状態においては、半体６、７の合わせ部８、９同士の溶接は未だ行なわれていない。

次に、排気集合部３の端部３ａを、下流側フランジ５に嵌入させ、排気集合部３と下流側フランジの管体の嵌入側面とを、排気集合部３の外面側から、フランジ５の貫通孔の周方向に全周溶接を行う。

次に、図３に示すように、枝管２ａ、２ｂ、２ｃの各端部２ｄ、２ｅ、２ｆを、上流側フランジ４の各貫通孔４ａ、４ａ、４ａに、上流側フランジ４の管体の嵌入側面４ｂ側から嵌入する。この嵌入は、合わせ部８、９同士が溶接されていないことにより、容易に行なえる。

次に、２つの半体６、７と、上流側フランジ４の管体の嵌入側面４ｂ側における貫通孔４ａの周縁部４ｃとの３つの構成部品が交わる部位Ｐを、溶接トーチ１０により、半体６、７の外面側より点溶接し、溶接ビード１４を形成する。これにより、半体６と７と、上流側フランジ４の３つの構成部品が仮止めされる。この溶接工程に連続して、半体６、７の合わせ部８、９同士を全体に亘って（図１の２点鎖線参照）溶接する。

なお、溶接手段については、周知の溶接ロボットを用いて、Ｔｉｇ、Ｍｉｇ、レーザ等の任意の溶接方法を用いることができる。

なお、前記３つの構成部品が交わる部位Ｐの点溶接工程と、合わせ部８、９全体の溶接工程との順序に関して、前者の点溶接を先に行った方が、枝管２ａ、２ｂ、２ｃの各端部２ｄ、２ｅ、２ｆと貫通孔４ａとの組付位置精度に優れ、後述する枝管２ａ、２ｂ、２ｃの各端部２ｄ、２ｅ、２ｆと貫通孔４ａとの、貫通孔４ａ内における全周溶接が安定する利点がある。しかし、その反面、点溶接の次に溶接される後者の合わせ部８、９の溶接熱による半体６、７自身の熱変形により、上流側フランジ４と既に溶接により排気集合部３の端部に固着された下流側フランジ５との位置精度に狂いが生じる虞がある。

したがって、前記３つの構成部品が交わる部位の点溶接工程と、合わせ部８、９全体の溶接工程との順序は、半体６、７の材質・形状・熱容量や、半体６、７及び合わせ部８、９の溶接熱歪や、溶接条件等を考慮して適宜選択する。

次に、枝管２ａ、２ｂ、２ｃの各端部２ｄ、２ｅ、２ｆと上流側フランジ４を、図５及び図６に示すように、溶接トーチ１０により、各貫通孔４ａの孔内で、貫通孔４ａの周方向に全周溶接し、溶接ビード１５を形成する。この全周溶接は、切欠部１２の内周面形状に沿って溶接することなく、図５に示すように、略単一平面状となるように、枝管２ａ、２ｂ、２ｃの各端部２ｄ、２ｅ、２ｆを上流側フランジ４に溶接するものである。

次に、図５に示すように、前記溶接ビード１５とラップし、かつ、既に形成された点溶接による前記溶接ビード１４と重なり合うように切欠部１２を溶接し、溶接ビード１６を形成する。

前記溶接ビード１６の周方向のビード幅は、前記切欠部１２の開口距離Ｌ２よりも大きくすることが望ましいが、溶接ビード１６のビード幅が前記切欠部１２の開口距離Ｌ２より小さい場合においても、溶接ビード１６と溶接ビード１５とにより機密性が保つ（ガス洩れが生じない）ことができればよく、そのように切欠部１２の形状及び、溶接ビード１６と１５のビード幅を設定する。

なお、枝管２ａ、２ｂ、２ｃの各端部２ｄ、２ｅ、２ｆと上流側フランジ４との全周溶接と、切欠部１２における溶接との順序は、前述とは異なり、切欠部１２における溶接を行なった後に、枝管２ａ、２ｂ、２ｃの各端部２ｄ、２ｅ、２ｆと上流側フランジ４との全周溶接を行なってもよい。

なお、枝管２ａ、２ｂ、２ｃの各端部２ｄ、２ｅ、２ｆと上流側フランジ４との全周溶接における溶接終始位置は、例えば、図６に示す溶接トーチ１０の位置のように、前記切欠部１２を除いた位置に設定することが望ましい。これは、溶接終始位置においては、溶接の品質が安定しない虞があり、本発明の重要部位である溶接ビード１５と１６の重ね合わせが生じる部位に用いるには相応しくないからである。

本発明の排気管（排気マニホールド１）は、前記のような構造、及び製造方法を有するために次のような作用、効果を奏する。

前記のように、一般的な排気管において、前記境界１２ａを、上流側フランジ４の管体の嵌入側面４ｂから貫通孔４ａ内方向に、０〜約２ｍｍ、好ましくは１ｍｍ程度の位置に設定することにより、次のような作用、効果を奏する。

前記境界１２ａが、上流側フランジ４の管体の貫通孔４ａの外に位置する場合には、２つの半体６、７と上流側フランジ４の貫通孔４ａの周縁部とを点溶接する際に、境界１２ａが溶け落ちてしまい、穴があく虞がある。また、前記境界１２ａが、上流側フランジ４の管体の嵌入側面４ｂから貫通孔４ａ内方向に、前記設定値よりも大きな距離に位置した場合には、２つの半体６、７と上流側フランジ４の貫通孔４ａの周縁部とを点溶接して形成される溶接ビード１４と、貫通孔４ａ内で切欠部１２と上流側フランジ４を溶接して形成される溶接ビード１５とが重なり難くなり、そこからガスが洩れてしまう虞がある。

したがって、上流側フランジ４と半体６、７の組付位置のばらつきも考慮して、前述の位置に前記境界１２ａを設定することが望ましい。

また、前記溶接ビード１４は、枝管２ａ、２ｂ、２ｃの外面側からの溶接により形成され、一方、前記溶接ビード１６は枝管２ａ、２ｂ、２ｃの内面側からの溶接により形成される。このため、両溶接ビード１４と１６の重ね合わせ部において、溶接ビード１６が半体６、７の板厚方向（外面方向）へ溶け込むことにより、既に形成された溶接ビード１４を溶解して両溶接ビード１４と１６が一体化する。

これにより、前記従来技術２で生じる虞のある非ラップ部２１０の残存が生じず、枝管２ａ、２ｂ、２ｃと上流側フランジ４の接合部からのガス洩れを完全に防ぐことが出来る。

また、各半体６、７の組み付け前の単体状態における切欠形状のばらつきや、両半体６、７を最中状に合わせるときの組付けのばらつき等により生じる切欠部１２の形状ばらつきがあっても、そのばらつきを溶接ビード１６のビード幅や長さにより吸収することができる。

また、切欠部１２を形成したことにより、切欠部１２には半体６、７の母材が存在せず、溶接入熱を切欠部１２の境界１２ａに集中させることができ、境界１２ａに溶接ビード１６が確実に形成され、溶接ビード１４と１５を、溶接ビード１６を介して確実に重ね合わせることが出来る。それにより、排気管とフランジとの接合部からのガス洩れを確実に防止できる。

図７は実施例２を示す。
前記実施例１においては、枝管２ａ、２ｂ、２ｃの各端部２ｄ、２ｅ、２ｆと上流側フランジ４との各貫通孔４ａの孔内における全周溶接は、切欠部１２の内周面形状に沿って溶接することなく、略単一平面状となるように溶接したものであるが、本実施例２は、枝管２ａ、２ｂ、２ｃの各端部２ｄ、２ｅ、２ｆと上流側フランジ４との各貫通孔４ａの孔内における全周溶接を、図７に示すように、切欠部１２の内周面形状及び枝管２ａ、２ｂ、２ｃの各端部２ｄ、２ｅ、２ｆに沿って一筆書き状に溶接するものである。図７において、２０ａは切欠部１２に沿った溶接部を示し、２０は、その溶接ビードを示す。

前記溶接ビード１４は、枝管２ａ、２ｂ、２ｃの外面側からの溶接により形成され、一方、前記溶接ビード２０は枝管２ａ、２ｂ、２ｃの内面側からの溶接により形成される。このため、両溶接ビード１４と２０の重ね合わせ部において、溶接ビード２０が半体６、７の板厚方向（外面方向）へ溶け込むことにより、既に形成された溶接ビード１４を溶解して両溶接ビード１４と２０が一体化する。

前記の切欠部１２の内周面形状及び枝管２ａ、２ｂ、２ｃの各端部２ｄ、２ｅ、２ｆに沿った一筆書き状の溶接により溶接ビード２０が形成される。本実施例２は、枝管２ａ、２ｂ、２ｃの各端部２ｄ、２ｅ、２ｆと上流側フランジ４とを一筆書き状に溶接することにより、前記実施例１における、溶接ビード１４と溶接ビード１５間を繋ぐ溶接ビード１６を形成する工程は不要となる。

その他の部材は前記実施例１と同様に形成されているので、前記実施例１と同様の符号を付し、その説明を省略する。

また、本実施例２においても前記実施例１と同様の作用、効果を奏する。
更に、本実施例２においては、既に形成された溶接ビード１４に対し、一筆書き状の溶接ビード２０を重ね合わせることにより、非ラップ部が生じず、排気管とフランジの接合部からのガス洩れを完全に防ぐことが出来る。

また、溶接ビード２０を形成する全周溶接の際に、溶接軌跡が無駄のないスムーズな一筆書きとなり溶接品質が安定し、溶接ビード１４と２０を確実に重ね合わせることができる。

本発明は、前記実施例の排気マニホールドに限定されるものではなく、最中合わせで構成され、かつ、フランジに溶接されるあらゆる排気管に適用することが出来る。例えば、排気単管、排気二重管、触媒コンバータ等の外筒、消音器の外筒等に適用することができる。

本発明の実施例１における排気管である排気マニホールドの上面図。 本発明の実施例１における排気管である排気マニホールドの正面図。 排気管の端部がフランジに仮付け溶接された状態を示す図２における左側面図。 本発明の実施例１における切欠部の拡大図。 図３の状態から排気管の端部とフランジとが切欠部に沿って貫通孔内で全周溶接された状態を示す図２におけるＡ−Ａ線断面図。 図５における左側面図。 本発明の実施例２において、排気管の端部とフランジとを貫通孔内で、切欠部の内周面及び排気管端部に沿って全周溶接した状態を示す図２におけるＡ−Ａ線断面図に相当する断面図。 従来技術１において、排気管とフランジとを溶接した状態を示す側面図。 従来技術２において、排気管とフランジとを溶接した状態を示す側面図。

符号の説明

１ 排気管（排気マニホールド）
４ フランジ
４ａ 貫通孔
６、７ 半体
８、９ 半体の合わせ部
１２ 切欠部

Claims (5)

1. 排気管の端部が、２つの半体を合わせて形成され、該排気管の端部をフランジに形成された貫通孔に嵌入する工程と、前記貫通孔の孔内で、前記半体と前記フランジとを全周溶接する工程を有する排気管とフランジの溶接方法であって、
   前記２つの半体の合わせ部のフランジ嵌入側の先端部に切欠部を形成し、
   前記２つの半体の合わせ部と、前記貫通孔の周縁部とが交わる部位を、前記半体の外面側から溶接する工程と、
   前記切欠部と前記フランジとをその貫通孔の内部で、かつ、その貫通孔の内部側から溶接する工程を含み、
   前記半体の外面側からの溶接により形成される溶接ビードと、前記切欠部に形成される溶接ビードとを重なり合わせることを特徴とする排気管とフランジの溶接方法。
2. 排気管の端部が、２つの半体を合わせて形成され、該排気管の端部をフランジに形成された貫通孔に嵌入する工程と、前記貫通孔の孔内で、前記半体と前記フランジとを全周溶接する工程を有する排気管とフランジの溶接方法であって、
   前記２つの半体の合わせ部のフランジ嵌入側の先端部に切欠部を形成し、
   前記２つの半体の合わせ部と、前記貫通孔の周縁部とが交わる部位を、前記半体の外面側から溶接する工程と、
   前記切欠部と前記フランジとをその貫通孔の内部で、かつ、その貫通孔の内部側から溶接する工程と、
   前記半体における合わせ部同士を溶接する工程を含み、
   前記２つの半体の合わせ部と前記貫通孔の周縁部とが交わる部位を溶接する工程に連続して、前記半体における合わせ部同士を溶接し、
   前記半体の外面側からの溶接により形成される溶接ビードと、前記切欠部に形成される溶接ビードとを重なり合わせることを特徴とする排気管とフランジの溶接方法。
3. 前記切欠部と前記フランジとを溶接する工程は、前記半体と前記フランジとを全周溶接する工程の前又は後に行なわれ、
   前記切欠部に形成される溶接ビードは、前記全周溶接により形成される溶接ビード及び前記半体の外面側からの溶接により形成される溶接ビードと重なり合うことを特徴とする請求項１又は２記載の排気管とフランジの溶接方法。
4. 前記切欠部と前記フランジとを溶接する工程が、前記半体と前記フランジとの全周溶接する工程に含まれることを特徴とする請求項１又は２又は３記載の排気管とフランジの溶接方法。
5. 前記半体と前記フランジとの全周溶接における溶接終始位置を、前記切欠部を除いた位置に設定することを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の排気管とフランジの溶接方法。
   
   

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