JPH07223030A

JPH07223030A - 管と板材の接合装置

Info

Publication number: JPH07223030A
Application number: JP1907294A
Authority: JP
Inventors: Yasushi Ishigaki; 靖司石垣
Original assignee: Sango Co Ltd
Current assignee: Sango Co Ltd
Priority date: 1994-02-16
Filing date: 1994-02-16
Publication date: 1995-08-22

Abstract

(57)【要約】【目的】管の突き合わせ部分の口開きをなくし、かつ
接合強度を強くする。管の突き合わせ部分のティグ溶接
を不要とする。【構成】マフラ（消音器）のインナープレート３２に
バーリング加工でフランジ２１を形成し開孔する。巻曲
げ成形した排気管３３を開孔に貫通する。外型３４〜３
７をＢ、Ｃ図のようにインナープレート３２と排気管３
３に当てる。ウレタンゴムの拡管手段４２を排気管３３
内に挿入し、加圧手段４１Ａ、４１Ｂで軸方向に加圧す
る。拡管手段４２の径がふくらみ、排気管３３が外型の
溝３４ａ〜３７ａ内に突出し突起部４４、４５ができ
る。排気管の突き合わせ部４０付近は溝３４ａ〜３７ａ
が欠落しているので、排気管の口が開かない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は管と板材の接合装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】自動車用内燃機関のマフラ（消音器）に
おけるインナープレート（板材）にパイプ（排気管）を
接合する固定構造が実開昭５７−１０９２１４号公報で
公知である。

【０００３】車輌用のマフラは、図４に示すように、マ
フラＭのアウタシェル１とアウタプレート１ａ、１ｂで
囲まれた空間をインナープレート２ａ、２ｂで区画し、
アウタプレート１ａ、１ｂとインナープレート２ａ、２
ｂに設けたバーリング穴にインレットパイプ３ａ、イン
ナーパイプ３ｂ、３ｃ及びアウトレットパイプ３ｄを挿
入固定している。

【０００４】これらのパイプをインナープレート（板
材）２ａ、２ｂに挿入後、堅く固定する構造として、前
記実開昭５７−１０９２１４号公報では、図５〜図７の
構造を用いている。

【０００５】図５と図６に示すように、マフラのプレー
ト（以後板材という）２にバーリング加工によってフラ
ンジ２１を形成し、その中にパイプ３を挿通し、フラン
ジ２１の先端縁部とこれに接合するパイプ３には周方向
に間隔をおいて、半径方向に突出する数個の突起部４が
一体に形成されている。

【０００６】又、パイプ４にはフランジ２１の基端後部
と接する部分にも同じ数の突起部５が形成されている。
こうして板材２のフランジ２１とパイプ３とは、突起部
４、５により軸方向の相対移動が阻止され、又突起部４
により周方向の相対移動が阻止され、たとえパイプ３や
マフラＭに振動が加わっても、互にずれることなく強固
な接合が確保される。

【０００７】そして、このようにパイプ３と板材２のフ
ランジ２１とに突起部を形成するには、図７に示す複数
の割型６〜９を、フランジ２１に挿入したパイプ３内に
位置させ、図示されてない手段により割型６〜９を半径
方向即ち図示矢印方向へ移動させることにより行ってい
た。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】近時、インナーパイプ
やインレットパイプ又はアウトレットパイプ等のマフラ
用パイプとして、コスト低減のために、巻曲成形パイプ
が用いられるようになった。

【０００９】この巻曲成形パイプは、図８（Ａ）に示す
鋼板を同図（Ｂ）のように円筒形に巻曲げして、母線方
向に延在する突き合わせ部分を同図（Ｃ）で符号Ｆで示
すようにティグ溶接したものである。

【００１０】このような巻曲成形パイプ３Ａ（図９
（Ａ）参照）を、板材２のフランジ２１に挿入し、図７
の割型の各ピース１２〜１５を拡開移動して、パイプ３
Ａを部分的に拡管加工して、図９（Ｂ）のような突起部
４や図示されてない突起部５を形成すると、符号Ｆで示
す溶接ビード部は延性が悪化しているため、溶接ビード
部に割れが発生して、マフラとして不良品を生じるとい
う問題点があった。

【００１１】そこで、本発明は、板材の開孔を貫通する
管を内側から拡管して突起部を形成することにより管と
板材を接合する接合装置において、前述のような溶接ビ
ード部に割れが生じることを防止できる接合装置を提供
することを目的とする。

【００１２】更に本発明は管（パイプ）に巻曲成形パイ
プを用いた場合に、接合時における溶接ビード部の割れ
を防止するばかりでなく、突き合わせ部の口開きを防止
できる接合装置を提供することも目的とする。このよう
に突き合わせ部の口開きが防止できる結果、突き合わせ
部のティグ溶接が不要になる。

【００１３】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、請求項１の管と板材の接合装置は、板材（３２）の
開孔を貫通する管（３３）の内部に拡管手段を挿入し、
前記板材を挾持するように拡管手段によって管（３３）
を拡管して板材の両側に突起部を形成して管（３３）と
板材（３２）を接合する接合装置において、前記拡管手
段を円柱型の弾性体（４２）とするとともに、該弾性体
を軸方向に圧縮する加圧手段（４１）と、板材（３２）
の両側にそれぞれ管（３３）を囲んで配設された外型
（３４、３５）（３６、３７）と、該外型（３４、３
５）（３６、３７）の内周に形成され円周方向に延在す
る２条の溝（３４ａ、３５ａ）（３６ａ、３７ａ）を具
備したことを特徴とする。

【００１４】請求項２の発明は、請求項１記載の発明に
おいて、前記２条の溝が円周上で一部（Ｇ）を除いて連
続していることを特徴とする。そして、請求項３の発明
は、請求項１又は２の発明において、前記外型（３４、
３５）（３６、３７）が、管（３３）の軸に対し放射状
に分割形成されていることを特徴とする。

【００１５】

【作用】板材（３２）の開孔に、管（３３）を貫通し、
この管（３３）の内部に円柱形の弾性体（４２）を挿入
する。板材（３２）の両側に管（３３）を囲んで外型
（３４、３５）（３６、３７）を配設する。

【００１６】加圧手段（４１）により弾性体（４２）を
軸方向に圧縮すると、弾性体（４２）が半径方向に膨脹
して管（３３）をふくらませて、外型（３４、３５）
（３６、３７）の溝（３４ａ、３５ａ）（３６ａ、３７
ａ）内へ突出させる。こうして、外型（３４、３５）
（３６、３７）の溝（３４ａ、３５ａ）（３６ａ、３７
ａ）と対向する管（３３）の部分が拡管され、溝（３４
ａ、３５ａ）（３６ａ、３７ａ）が欠落している部分は
拡管されない。

【００１７】外型（３４、３５）（３６、３７）は、管
（３３）の軸に対し放射状に分割形成しておくと、管
（３３）を囲むように着脱するのが容易である。

【００１８】

【実施例】図１〜図３は、マフラのインナープレート
（板材）にパイプ（管）を接合するのに本発明の接合装
置を用いた実施例である。

【００１９】インナープレートを構成する板材３２にバ
ーリング加工によってフランジ２１を形成し、その開孔
に円筒形の管３３を貫通し、外型３４、３５、３６、３
７を図２の矢印に示すように板材３２の上下両側に、管
３３を囲んで配設する。

【００２０】図２の３４Ａ、３５Ａ、３６Ａ、３７Ａは
各外型に一体的に形成された腕で、各外型を移動固定す
る図示されてない駆動手段に連結される。なお、これら
の腕は図１では省略されて示されていない。

【００２１】３４ａ、３５ａ、３６ａ、３７ａは各外型
３４、３５、３６、３７の内周に設けた溝で、図１
（ａ）（ｂ）（ｃ）のように、外型を管３３を囲んで配
設したときに、これらの溝が管３３を囲むことになり、
外型はいわゆるメス型として作用する。

【００２２】外型３４と３５は図１に示すように、水平
に配置された板材３２の上部に当接される上型として作
用し、外型３６と３７は下型として作用する。管３３を
囲む上型は、図１（ｃ）に示すように、管３３の軸に対
し放射状に２分割されて各外型３４と３５に分割形成さ
れている。符号３８と３９は、外型３４と３５の境界を
示す。なお、符号４０は巻曲成形した管３３の突き合わ
せ部分を示す。

【００２３】外型３４と３５は図１のように管３３を囲
んで配設した状態で組合わされて上型を構成するが、こ
のとき、溝３４ａと３５ａは、それらの一部が欠落して
いて、欠落部分Ｇが管３３の突き合わせ部分４０と対向
する位置に定められている（図１（ｃ））。下型につい
ても同じように溝３６ａ、３７ａの欠落部分が設けてあ
る。

【００２４】このように外型３４、３５、３６、３７を
管３３を囲むように配設し、加圧手段４１の一方を構成
する金属の円柱４１Ａを管３３の下方から挿入固定す
る。そして、図１（Ａ）に示すように下端にウレタンゴ
ムからなる円柱形弾性体４２で構成した拡管手段を取付
けた加圧手段４１の他方を構成する金属の円柱４１Ｂを
上方から管３３内に挿入する。

【００２５】弾性体４２が図１（Ｂ）のように加圧手段
４１の円柱４１Ａ、４１Ｂによって軸方向に圧縮される
と、弾性体４２は管３３の外型の溝３４ａ、３５ａ、３
６ａ、３７ａに対向する部分を半径方向外方へ膨出さ
せ、突起部４４、４５を形成する。

【００２６】突起部４４はフランジ２１の先端縁部と係
合し、突起部４５はフランジ２１の基端後部と係合し
て、管３３と板材３２の相対移動が阻止される。なお、
管３３の突き合わせ部分４０付近は、図１（ｃ）に符号
Ｇで示すように、外型の溝３４ａ〜３７ａが欠落し、管
３３の外周に直接外型３４〜３７の内周が当接し、しか
も、この部分は管３３の内側から弾性体４２が管３３を
外方へ強く押圧するため、突出部３４、３５を形成する
拡管加工時には、符号Ｇ部の管３３が管の内と外から弾
性体３３と外型とで強圧されて挾持・拘束される。その
ため拡管時に突き合わせ部の口が開くことが防止され
る。

【００２７】従って、マフラのプレート（板材）とパイ
プ（排気管）の接合に、本発明の装置を使用すると、排
気管のティグ溶接を廃止でき、コスト低減につながる。
又、マフラでは排気管のティグ溶接位置は、従来、排気
管とインナープレート、アウタプレートとの接合位置で
決まるため、形状が同じ排気管でもティグ溶接位置が違
うものがあり、ティグ溶接位置を含めたパイプの部品共
通化ができなかったが、本発明の接合装置を使うと、パ
イプのティグ溶接が廃止できるため、マフラのパイプの
部品共通化が可能になる。

【００２８】図３は、図１、図２の実施例で接合したマ
フラのインナープレート（板材）３２と排気管（管）３
３の組立図で、排気管（管）３３の周りに突出部４４が
形成されているのがわかる。なお、符号Ｇ′は、突出部
４４が欠落している部分で、前記外型の溝の欠落部分Ｇ
と対応する位置に形成されている。４０は排気管（管）
３３の突き合わせ部分で、ティグ溶接はされてない。

【００２９】

【発明の効果】本発明の接合装置は上述のように構成さ
れているので、巻曲げ成形した管を板材に挿入接合した
ときに、管の口開きが防止できるとともに、突起部の周
方向長を大きくとれるため管を板材に強固に固定でき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の接合装置で管と板材を接合する状態を
説明する図で、（Ａ）は加圧手段で加圧する前の縦断面
図、（Ｂ）は加圧手段で加圧した状態の縦断面図、
（Ｃ）は同図（Ａ）のＣ−Ｃ断面図である。

【図２】図１の実施例の、外型を管と板材に当てる前の
状態を示す縦断面図である。

【図３】本発明の実施例で接合したマフラ部分の組立斜
視図である。

【図４】マフラの縦断面略図である。

【図５】従来技術の接合装置で加工したマフラのプレー
トとパイプの接合構造を示す斜視図である。

【図６】図５の一部縦断面図である。

【図７】従来技術の割型の配列を示す側面図である。

【図８】パイプ（管）の巻曲げ加工を説明する斜視図
で、（Ａ）は曲げる前の状態、（Ｂ）は巻曲げ後の状
態、（Ｃ）はティグ溶接後の状態を示す。

【図９】（Ａ）は巻曲げ成形パイプ（管）の横断面図、
（Ｂ）は（Ａ）図のパイプを図７の割型で加工したあと
の横断面図である。

【符号の説明】

３２板材３３管３４、３５、３６、３７外型３４ａ、３５ａ、３６ａ、３７ａ溝４１加圧手段４１Ａ、４１Ｂ円柱４２弾性体４４突起部Ｇ溝の欠落部分

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】板材（３２）の開孔を貫通する管（３
３）の内部に拡管手段を挿入し、前記板材を挾持するよ
うに拡管手段によって管（３３）を拡管して板材の両側
に突起部を形成して管（３３）と板材（３２）を接合す
る接合装置において、前記拡管手段を円柱型の弾性体（４２）とするととも
に、該弾性体を軸方向に圧縮する加圧手段（４１）と、
板材（３２）の両側にそれぞれ管（３３）を囲んで配設
された外型（３４、３５）（３６、３７）と、該外型
（３４、３５）（３６、３７）の内周に形成され円周方
向に延在する２条の溝（３４ａ、３５ａ）（３６ａ、３
７ａ）を具備したことを特徴とする管と板材の接合装
置。
【請求項２】前記２条の溝が円周上で一部（Ｇ）を除
いて連続していることを特徴とする請求項１記載の管と
板材の接合装置。
【請求項３】前記外型（３４、３５）（３６、３７）
が、管（３３）の軸に対し放射状に分割形成されている
ことを特徴とする請求項１又は２記載の管と板材の接合
装置。