管道的接合结构的制作方法

本公开涉及管道的接合结构。

背景技术：

构成从车辆内燃机排出的废气的流路的管道由例如不锈钢等耐蚀性高的金属构成。此外，利用具有凸缘的接合结构使该管道与其他管道相连接(参照日本特开2009-250338号公报)。

技术实现要素：

在接合结构中，若如上述公报所述由铁或钢构成凸缘，则凸缘有可能会因从管道的连接部分的间隙泄漏的废气而腐蚀。然而，若以消除管道的连接部分的间隙的方式进行加工，则生产率会显著下降。

另一方面，若由不锈钢构成凸缘，则能够抑制腐蚀，但是，由于要求凸缘具有一定的厚度，因此，若在凸缘中使用不锈钢则会导致接合结构的材料费用显著增加。

本公开一方面优选提供一种能够抑制由废气引起的凸缘腐蚀，并同时能够降低接合结构的成本的管道的接合结构。

本公开的一个方面涉及一种管道的接合结构，是用于安装构成从内燃机排出的废气的流路的管道的接合结构。接合结构具有凸缘以及套筒。凸缘构成为能够与对方侧凸缘通过夹着垫片而彼此紧固，并且凸缘具有开口和中央区域。管道可插通开口。中央区域从开口向凸缘的径向外侧延伸，并且在凸缘的厚度方向上凹陷。套筒由耐蚀性比构成凸缘的金属高的金属构成，并且套筒具有筒状部和环状部。筒状部具有覆盖管道的外周面整周的形状，并且筒状部能够在其第1端部处与管道的外周面的整周接合。环状部与筒状部的第2端部相连且向至少比垫片的开口部靠套筒的径向外侧处延伸，并且环状部在中央区域与凸缘接合。

根据如上所述的结构，能够由低成本的金属材料形成凸缘，同时，通过由耐蚀性高的套筒覆盖凸缘中可能会与废气接触的部分，而能够抑制凸缘的腐蚀。并且，与凸缘不同，易于将套筒的厚度形成得较小。因此，能够抑制凸缘的腐蚀并同时能够降低接合结构的成本。

此外，通过使套筒接合于凸缘，而能够抑制在向对方部件安装接合结构时凸缘产生移动的情况。其结果为，可提高对凸缘进行紧固的作业性能。此外，因为由凸缘产生的面压力能够均匀地传递至套筒，所以可提高密封性。

在本公开的一个方面中，管道可构成排气再循环流路。根据该结构，能够在因湿度或温度较高的废气间断地流动而致使温度剧烈变化进而因结露容易产生腐蚀的排气再循环流路(egr)中有效地抑制凸缘的腐蚀，并同时能够降低接合结构的成本。

本公开的一个方面中，套筒还可以具有至少1个耳部，至少1个耳部从环状部向管道的径向外侧突出。至少1个耳部可各自设置有通孔。根据该结构，能够容易地进行套筒相对于凸缘的定位，因此，能够降低作业工时，并且能够提高位置精度。

附图说明

图1是使用了实施方式的管道的接合结构的排气歧管的示意性说明图。

图2a是实施方式的管道的接合结构的示意性主视图。

图2b是图2a的管道的接合结构的示意性后视图。

图3是图2b的iii-iii线处的示意性剖视图。

图4是与图3不同的实施方式的管道的接合结构的示意性剖视图。

具体实施方式

以下参照附图对本公开的示例性实施方式进行说明。

[1.第1实施方式]

[1-1.结构]

图1以及图2a、2b示出的管道的接合结构(以下简称为“接合结构”)1用于管道彼此间的连接，所述管道是构成从内燃机排出的废气的流路的管道。如图1所示，接合结构1设置于排气歧管10。此外，如图2a、2b所示，接合结构1包括管道2、凸缘3、以及套筒4。

<管道>

管道2构成从内燃机排出的废气的流路。管道2由具有对抗由高温的废气引起的腐蚀的抗性的金属形成，例如由不锈钢形成。

在本实施方式中，管道2构成汽车的egr，egr用于使从内燃机排出的废气的一部分被吸入内燃机。即，接合结构1待连接于构成内燃机进气路径的管道的接头。

<凸缘>

凸缘3是设置在管道2的端部且向管道2的径向外侧突出的部件。凸缘3构成为能够与对方侧凸缘通过夹着垫片而彼此紧固。

在凸缘3形成有开口3a，管道2的端部插通开口3a。在本实施方式中，开口3a的直径大于管道2的外径，并且，在开口3a与管道2之间存在有后述的套筒4的筒状部4b。

如图3所示，凸缘3与对方凸缘a2彼此紧固，其中，对方凸缘a2设置在与接合结构1连接的对方管道a1上。凸缘3由铁或钢等金属构成，构成凸缘3的金属的耐蚀性以及成本均低于构成套筒4的金属。

如图3所示，在凸缘3的紧固面(即，与对方凸缘a2相对合的面)中，与端部区域3c相比，位于开口3a周围的中央区域3b朝管道2(即，在凸缘的厚度方向上朝凸缘3的与紧固面相反的一侧的面)凹陷，其中，端部区域3c比中央区域3b靠管道2的径向外侧。即，凸缘3在中央区域3b处的厚度小于凸缘3在端部区域3c处的厚度。

在本实施方式中，如图2b所示，端部区域3c隔着中央区域3b以及管道2的中心轴而设置。此外，在凸缘3的端部区域3c中形成有多个用于紧固的通孔3d。

此外，在本实施方式中，凸缘3经由后述的套筒4而固定于管道2而并非与管道2直接接合。不过，凸缘3也可通过焊接等直接接合于管道2。

<套筒>

套筒4是与管道2和凸缘3双方均接合的部件。套筒4由耐蚀性比构成凸缘3的金属高的金属构成。作为构成套筒4的金属，可列举例如不锈钢。

如图2a、2b所示，套筒4具有环状部4a、筒状部4b、以及2个耳部4c。环状部4a、筒状部4b以及耳部4c通过对一张金属板进行加工而形成。

(环状部)

如图3所示，环状部4a构成为与筒状部4b的第2端部相连且向至少比垫片6的开口部靠径向外侧处延伸，其中，筒状部4b的第2端部是位于筒状部4b的与管道2相接合的第1端部相反侧的端部。具体而言，环状部4a叠合于凸缘3的紧固面中的中央区域3b。如图2b所示，从凸缘3的厚度方向进行观察时，环状部4a围绕凸缘3的开口3a而设置。

环状部4a凸焊在凸缘3的中央区域3b。本实施方式中，在4个焊接部5处对环状部4a进行了凸焊。

4个焊接部5设置在当对接合结构1进行紧固时不会与配置在套筒4与对方凸缘a2之间的垫片6重合的位置上。此外，4个焊接部5中的2个焊接部5彼此靠近而设置，其余2个焊接部5也彼此靠近而设置。由彼此靠近而设置的2个焊接部5构成的组配置在相对于管道2的中心而对称的位置。

在本实施方式中，4个焊接部5设置在后述的耳部4c与环状部4a相连接的部分的附近。即，环状部4a在耳部4c的附近焊接于凸缘3。

此外，焊接部5的数量不限于4个，只要存在至少1个焊接部5即可。不过，从强度的角度考虑，优选设置有隔着管道2的中心而配置的至少2个焊接部5。

(筒状部)

筒状部4b具有覆盖管道2的外周面整周的形状，并且构成为在第1端部处能够与管道2的外周面的整周接合。具体而言，如图3所示，筒状部4b沿着轴向从外侧插入管道2的端部，筒状部4b的内周面例如通过焊接而接合于管道2的外周面。

筒状部4b与环状部4a相连，并从环状部4a的内缘沿管道2的轴向延伸。环状部4a以及筒状部4b通过对设置有开口的金属板进行翻边加工而形成。

在本实施方式中，筒状部4b和管道2通过沿着管道2的周向进行电弧焊接而相结合。不过，对筒状部4b和管道2进行焊接的方法不限于电弧焊接。

此外，在本实施方式中，筒状部4b与凸缘3相离而配置。即，在凸缘3的构成开口3a的侧面与筒状部4b的外周面之间设置有空隙。

(耳部)

如图2b所示，2个耳部4c各自从环状部4a向管道2的径向外侧突出。此外，在2个耳部4c中的向比凸缘3靠管道2的径向外侧处突出的区域中分别设置有通孔4d。

当将套筒4凸焊在凸缘3上时，向2个通孔4d中分别插入销，由此，能够容易且切实地对套筒4和凸缘3进行定位。

[1-2.效果]

根据以上详述的实施方式，可获得以下效果。

(1a)由低成本的金属材料形成凸缘3且通过由耐蚀性高的套筒4覆盖凸缘3中可能会与废气接触的部分(即中央区域3b)，由此，能够抑制凸缘3的腐蚀。并且，与凸缘不同，易于将套筒4的厚度形成得较小。因此，能够抑制凸缘3的腐蚀并同时能够降低接合结构1的成本。

(1b)通过将套筒4焊接于凸缘3，而能够抑制在向对方部件安装接合结构1时凸缘3产生移动的情况。其结果为，可提高对凸缘3进行紧固的作业性能。此外，因为由凸缘3产生的面压力能够均匀地传递至套筒4，所以可提高密封性。

(1c)利用热输入量小于电弧焊接的凸焊使套筒4在其环状部4a处接合于凸缘3，因此，能够降低环状部4a的紧固面的畸变从而可提高平面度。此外，由于采用凸焊而能够使套筒4的厚度减小，因此能够使套筒4的厚度与管道2的壁厚相接近。其结果为，可抑制套筒4与管道2焊接的部分产生裂纹，从而能够提高套筒4与管道2的焊接强度。

(1d)能够在因湿度或温度较高的废气间断地流动而致使温度产生剧烈变化进而因结露容易产生腐蚀的egr中有效地抑制凸缘3的腐蚀，并同时能够降低接合结构1的成本。

(1e)利用分别设置有通孔4d的2个耳部4c而能够容易地进行套筒4相对于凸缘3的定位。其结果为，能够减少作业工时，并且能够提高位置精度。

具体而言，当对套筒4和凸缘3进行焊接时，使用竖立着多个销的底座。使底座的销插通套筒4的通孔4d，并使用于固定凸缘的销穿过凸缘3的通孔3d，然后进行焊接。由此，可防止套筒4的旋转，从而能够以良好的精度确定套筒4相对于凸缘3的位置。

[2.其他实施方式]

以上对本公开的实施方式进行了说明，不过，本公开不限于上述实施方式，能够采用各种方式。

(2a)在上述实施方式的管道的接合结构1中，可取代凸焊而利用点焊使套筒4接合于凸缘3。此外，也可以利用除焊接以外的方式使套筒4接合于凸缘3。

(2b)上述实施方式的管道的接合结构1也能够应用于除egr以外的构成废气流路的管道。即，接合结构1可应用于图1的排气歧管中的任意的管道。

(2c)在上述实施方式的管道的接合结构1中，套筒4也可以具有1个耳部4c或具有3个以上的耳部4c。此外，套筒4也可以不必具有耳部4c。

(2d)在上述实施方式的管道的接合结构1中，如图4所示，垫片可以具有向厚度方向上的两侧突出的凸部6a。凸部6a呈圆环状地设置在垫片的径向中央区域。此外，在图4中，环状部4a延伸到比凸部6a靠径向外侧处。在对凸缘进行紧固时，通过由环状部4a压溃凸部6a，而提高密封性。

(2e)上述实施方式中的1个构成元素所具有的功能可分散到多个构成元素中，或可以将多个构成元素所具有的功能统合到1个构成元素中。此外，可省略上述一实施方式的构成的一部分。此外，也可以将上述一实施方式的构成的至少一部分添加到上述其他实施方式的构成中，或对上述一实施方式的构成的至少一部分与上述其他实施方式的构成进行置换等。另外，由记载在权利要求中的语句所确定的技术思想所包含的所有形态均为本公开的实施方式。