JP3713616B2

JP3713616B2 - Joint structure of exhaust manifold and catalyst case

Info

Publication number: JP3713616B2
Application number: JP21816999A
Authority: JP
Inventors: 文之鈴木
Original assignee: Aichi Machine Industry Co Ltd
Current assignee: Aichi Machine Industry Co Ltd
Priority date: 1999-07-30
Filing date: 1999-07-30
Publication date: 2005-11-09
Anticipated expiration: 2019-07-30
Also published as: JP2001041035A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明は、排気マニホールドと触媒ケースの接合構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術及びその課題】
従来、図８に示すように、排気マニホールド１と、触媒を入れた触媒ケース２を接続するに際し、圧接面５１で摩擦圧接により接合する構造が、例えば特開平１０−２６６８３８号公報に開示されており、この摩擦圧接による接続方法は、フランジやボルトが不要で、スペースの有効利用ができ、また熱容量が小さくなって触媒昇温にメリットがあり、図９に示す摩擦圧接工程の圧力線図に従って、図１０の状態から、排気マニホールド１と触媒ケース２を圧接面５１において摩擦圧力Ｐ１により押し付けながらスピンドルで回転させ、摩擦熱により高温になったところで、アプセット圧力Ｐ２で寄り代Ｕの寸法分だけ酸化化合物１０ａ，１０ｂを押し出して図１１のように固体接合させるものである。
なお、押し出された酸化化合物１０ａ，１０ｂ（スケール）はセメンタイト組織であり、もろい組織であるため、エンジン運転中の温度変化により内部にクラックが入り、剥離しやすく、特に、圧接面５１の内側に押し出された酸化化合物１０ｂが運転中に脱落して、これが触媒の上部等で暴れて触媒を摩耗させたり、或いは触媒を破壊してしまうことがある。
しかし、内側に押し出された酸化化合物１０ｂを機械的に除去するには工具が入らず、手作業で除去しようとすると触媒自体を傷付けてしまい、内側へ押し出された酸化化合物１０ｂの除去が困難であるという問題点があった。
【０００３】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記従来の問題点に鑑み案出したものであって、摩擦圧接時に内側へ押し出された酸化化合物で触媒が傷付けられることのない排気マニホールドと触媒ケースの接合構造を提供せんことを目的とし、その第１の要旨は、排気マニホールドと触媒ケースを摩擦圧接により接合する接合構造において、前記排気マニホールドまたは触媒ケースの一方側を、外側と内側の２つのテーパー面を有する凸状に形成し、他方側を、対応する外側と内側の２つのテーパー面を有する凹状に形成するとともに、前記外側のテーパー面の幅を、前記内側のテーパー面の幅の２倍以上に設定したことである。
また第２の要旨は、前記外側のテーパー面の傾斜角を、前記内側のテーパー面の傾斜角に対し、等しいかまたは小さく設定したことである。
また第３の要旨は、前記排気マニホールド及び触媒ケースの前記外側テーパー面の外側に、接合時に当接するストッパー面を凹状に形成するとともに、前記内側テーパー面の内側には、摩擦圧接により内側へ向かって発生する化合物の量の２倍以上の面積を確保し得るトラップ面を凹状に形成したことである。
【０００４】
【実施例】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
図１は、排気マニホールド１の下端と、触媒３を入れた触媒ケース２の上端とを接合面Ｐで摩擦圧接により接合した全体正面図であり、図２は、接合面Ｐの断面形状を示す要部分解図であり、図４は、図３の状態から両者を摩擦圧接で接合した接合後の断面構成図である。
【０００５】
接合面Ｐは図２に示すように、排気マニホールド１の下端に、外側のテーパー面５ａと内側のテーパー面５ｂからなる凹状の接合部が形成されており、一方、触媒ケース２の上端には、外側テーパー面４ａと内側テーパー面４ｂからなる凸状の接合面が形成されており、排気マニホールドの外側テーパー面５ａには触媒ケースの外側テーパー面４ａが整合され、また、排気マニホールドの内側テーパー面５ｂには触媒ケース２の内側テーパー面４ｂが整合されるように形成されている。
【０００６】
前記外側テーパー面５ａ，４ａの幅寸法はａに設定され、また、内側テーパー面５ｂ，４ｂの幅寸法はｂに設定されて、ａ寸法は、ｂ寸法の２倍以上となっており、また、外側テーパー面４ａの傾斜角αは、内側テーパー面４ｂの傾斜角βに対し、等しいか、または小さい傾斜角度に設定されている。
【０００７】
このような構造において、摩擦接合の際に、図３のように、外側テーパー面４ａと５ａを、かつ内側テーパー面４ｂと５ｂを当接させて、圧力を掛けて回転させ、摩擦力を発生させて、さらに高い圧力により摩擦接合すると、この摩擦接合時に摩擦熱により化合物が発生し、図４に示すように、外側テーパー面４ａ，５ａに沿って外側へ向けて化合物１０ａが押し出され、また、内側テーパー面４ｂ，５ｂに沿って内側へも化合物が押し出されるが、本例では、外側テーパー面４ａ，５ａの幅寸法ａが内側テーパー面４ｂ，５ｂの幅寸法ｂよりも大で、２倍以上の寸法に設定されており、かつ外側テーパー面４ａの傾斜角αが内側テーパー面４ｂの傾斜角βよりも小さく設定されているため、外側へ押し出される化合物１０ａの量が多くなり、内側へ押し出される化合物１０ｂの量はそれよりも少なくなり、内側へ向けて押し出される化合物１０ｂの量を減少させることができるものとなる。
【０００８】
次に、第２実施例を説明するが、図５は、接合面Ｐの断面形状を示す要部分解図であり、図７は、図６の状態から両者を摩擦圧接で接合した接合後の断面構成図である。
本例では、排気マニホールド１の外側テーパー面５ａの外側に、段状に凹ませてストッパー面６ｂが形成され、内側テーパー面５ｂの内側には、段状に凹ませてトラップ面７ｂが形成され、トラップ面７ｂは、ストッパー面６ｂよりｄ寸法上方に位置して、内側への突出寸法はｃとなっている。
一方の触媒ケース２側にも、外側テーパー面４ａの外側に、段状に凹ませてストッパー面６ａが、ストッパー面６ｂと対向状に形成されており、また、内側テーパー面４ｂの内側にも、段状に凹ませてトラップ面７ａが、トラップ面７ｂと対向状に形成されており、トラップ面７ａは、ストッパー面６ａよりｅ寸法下方に位置して、内側への突出寸法はｃとなっている。
【０００９】
なお、前記外側テーパー面５ａ，４ａの幅寸法はａに設定され、また、内側テーパー面５ｂ，４ｂの幅寸法はｂに設定されて、ａ寸法は、ｂ寸法の２倍以上となっており、また、外側テーパー面４ａの傾斜角αは、内側テーパー面４ｂの傾斜角βに対し、等しいか、または小さい傾斜角度に設定されている。
【００１０】
このような構造において、摩擦接合の際に、図６のように、外側テーパー面４ａと５ａを、かつ内側テーパー面４ｂと５ｂを当接させて、圧力を掛けて回転させ、摩擦力を発生させて、さらに高い圧力により摩擦接合すると、図７に示すように、排気マニホールド１のストッパー面６ｂと触媒ケース２のストッパー面６ａがほぼ当接状態となって、排気マニホールド１と触媒ケース２が接合される。
この摩擦接合時に摩擦熱により化合物が発生し、外側テーパー面４ａ，５ａに沿って外側へ向けて化合物１０ａが押し出され、また、内側テーパー面４ｂ，５ｂに沿って内側へも化合物１０ｂが押し出されるが、外側テーパー面４ａ，５ａの幅寸法ａが内側テーパー面４ｂ，５ｂの幅寸法ｂよりも大で、２倍以上の寸法に設定されており、かつ外側テーパー面４ａの傾斜角αが内側テーパー面４ｂの傾斜角βよりも小さく設定されているため、外側へ押し出される化合物１０ａの量が多くなり、内側へ押し出される化合物１０ｂの量はそれよりも少なくなる。
【００１１】
また、図５に示すように、排気マニホールド１側のトラップ面７ｂと触媒ケース２側のトラップ面７ａ間で形成されるトラップ部の面積Ｓ２は、内側へ押し出される化合物１０ｂの面積Ｓ１の２倍以上の面積となるように、このトラップ面７ａ，７ｂの凹み深さが予め設定されたものとなっている。即ち、Ｓ２＝ｃ×（ｄ＋ｅ）であり、Ｓ１＝ｂ×ｆとなるように設定されており、良好にトラップ面７ａ，７ｂ間に化合物１０ｂを収納させることができるものとなる。従って、内側へ押し出される化合物１０ｂは、このトラップ面７ａ，７ｂ間の空間Ｓ２内に収められて、触媒ケース２内に内装されている触媒３を傷付けて破損することを良好に防ぐことができるものとなる。また、外側へ大量に押し出された化合物１０ａは、外側から工具により容易に切削等して除去することができるものである。
また、本例では、外側テーパー面４ａ，５ａと内側テーパー面４ｂ，５ｂによる凹凸嵌合状態で摩擦接合されるものであるため、接合強度を大とすることができる。
【００１２】
【発明の効果】
本発明は、排気マニホールドと触媒ケースを摩擦圧接により接合する接合構造において、前記排気マニホールドまたは触媒ケースの一方側を、外側と内側の２つのテーパー面を有する凸状に形成し、他方側を対応する外側と内側の２つのテーパー面を有する凹状に形成するとともに、前記外側のテーパー面の幅を前記内側のテーパー面の幅の２倍以上に設定したことにより、テーパー面による凹凸面の摩擦圧接により接合するため接合強度が大となり、また、外側テーパー面に沿って外側へ押し出される化合物の量が多く、内側へ押し出される化合物の量を減少させることができ、外側へ押し出された大量の化合物は容易に外側から工具等で除去することができ、内部への影響を少なくすることができるものとなる。
【００１３】
また、前記外側のテーパー面の傾斜角を、前記内側のテーパー面の傾斜角に対し等しいかまたは小さく設定したことにより、内側へ向かって押し出される化合物の量を減少させることができ、内部の触媒への影響を少なくすることができるものとなり、外部へ押し出される化合物の除去が容易なものとなる。
【００１４】
また、前記排気マニホールド及び触媒ケースの前記外側テーパー面の外側に、接合時に当接するストッパー面を凹状に形成するとともに、前記内側テーパー面の内側には、摩擦圧接により内側へ向かって発生する化合物の量の２倍以上の面積を確保し得るトラップ面を凹状に形成したことにより、外側のストッパー面が接合時に摩擦圧接荷重のストローク方向でのストッパーを兼用し、良好に外側へ化合物を押し出すことができ、また、内側に押し出された化合物はトラップ面とトラップ面で形成される空間内に収めることができ、内側へ押し出された化合物が内部の触媒に触れることがなく、触媒の破壊を確実に防止することができるものとなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】排気マニホールドと触媒ケースを接合した状態の正面構成図である。
【図２】接合前の要部を分解して示す断面構成図である。
【図３】接合前の要部断面構成図である。
【図４】接合後の要部の断面構成図である。
【図５】第２実施例の接合前の要部を分解して示す断面構成図である。
【図６】第２実施例の接合前の要部断面構成図である。
【図７】第２実施例の接合後の要部の断面構成図である。
【図８】従来の排気マニホールドの下端に触媒ケースを接合した外観斜視図である。
【図９】従来の摩擦圧接工程の圧力線図である。
【図１０】従来の接合前の要部断面構成図である。
【図１１】従来の接合後の要部の断面構成図である。
【符号の説明】
１排気マニホールド
２触媒ケース
３触媒
４ａ，５ａ外側テーパー面
４ｂ，５ｂ内側テーパー面
６ａ，６ｂストッパー面
７ａ，７ｂトラップ面
１０ａ，１０ｂ化合物
Ｐ接合面
Ｓ１内側へ押し出された化合物の面積
Ｓ２トラップ部面積
ａ外側テーパー面の寸法
ｂ内側テーパー面の寸法
α 外側テーパー面の傾斜角
β 内側テーパー面の傾斜角[0001]
[Industrial application fields]
The present invention relates to a joint structure between an exhaust manifold and a catalyst case.
[0002]
[Prior art and problems]
Conventionally, as shown in FIG. 8, when connecting the exhaust manifold 1 and the catalyst case 2 containing the catalyst, a structure in which the pressure contact surface 51 is joined by friction welding is disclosed in, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 10-266838. This connection method by friction welding eliminates the need for flanges and bolts, makes effective use of space, and has a merit in increasing the catalyst temperature by reducing the heat capacity. According to the pressure diagram of the friction welding process shown in FIG. From the state of FIG. 10, the exhaust manifold 1 and the catalyst case 2 are rotated by the spindle while being pressed by the friction pressure P1 on the pressure contact surface 51. When the temperature becomes high due to frictional heat, the upset pressure P2 is equal to the size of the margin U The oxidized compounds 10a and 10b are extruded and solid-bonded as shown in FIG.
Since the extruded oxide compounds 10a and 10b (scale) are cementite structures and are brittle structures, cracks are easily formed inside due to temperature changes during engine operation, and are easily peeled off. The extruded oxide compound 10b may fall off during operation, and this may be violated at the top of the catalyst or the like, causing the catalyst to be worn or destroyed.
However, no mechanical tool is used to mechanically remove the oxidized compound 10b pushed inward, and the catalyst itself is damaged when attempting to remove it manually, making it difficult to remove the oxidized compound 10b pushed inward. There was a problem that there was.
[0003]
[Means for Solving the Problems]
The present invention has been devised in view of the above-described conventional problems, and it is an object of the present invention to provide a joint structure between an exhaust manifold and a catalyst case in which the catalyst is not damaged by the oxidized compound pushed inward during friction welding. According to the first aspect of the present invention, in the joining structure in which the exhaust manifold and the catalyst case are joined by friction welding, one side of the exhaust manifold or the catalyst case is formed in a convex shape having two tapered surfaces on the outer side and the inner side. The other side is formed in a concave shape having two corresponding outer and inner tapered surfaces, and the width of the outer tapered surface is set to be twice or more the width of the inner tapered surface.
The second gist is that the inclination angle of the outer tapered surface is set equal to or smaller than the inclination angle of the inner tapered surface.
A third aspect is that a concave stopper surface is formed on the outside of the outer tapered surface of the exhaust manifold and the catalyst case, and the inside of the inner tapered surface faces inward by friction welding. The trap surface that can secure an area of twice or more the amount of the generated compound is formed in a concave shape.
[0004]
【Example】
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 is an overall front view in which the lower end of the exhaust manifold 1 and the upper end of the catalyst case 2 containing the catalyst 3 are joined by friction welding at the joining surface P. FIG. 2 shows the cross-sectional shape of the joining surface P. FIG. 4 is an exploded view of a main part, and FIG. 4 is a cross-sectional configuration diagram after joining both members by friction welding from the state of FIG.
[0005]
As shown in FIG. 2, the joint surface P is formed with a concave joint composed of an outer tapered surface 5 a and an inner tapered surface 5 b at the lower end of the exhaust manifold 1, while the catalyst case 2 has an upper end at the upper end. A convex joint surface comprising an outer tapered surface 4a and an inner tapered surface 4b is formed. The outer tapered surface 5a of the exhaust manifold is aligned with the outer tapered surface 4a of the catalyst case, and the inner tapered surface of the exhaust manifold. The inner tapered surface 4b of the catalyst case 2 is formed so as to be aligned with the surface 5b.
[0006]
The outer tapered surfaces 5a, 4a have a width dimension set to a, the inner tapered surfaces 5b, 4b have a width dimension set to b, and the dimension a is more than twice the dimension b, The inclination angle α of the outer tapered surface 4a is set to be equal to or smaller than the inclination angle β of the inner tapered surface 4b.
[0007]
In such a structure, at the time of friction joining, as shown in FIG. 3, the outer tapered surfaces 4a and 5a and the inner tapered surfaces 4b and 5b are brought into contact with each other and rotated by applying pressure to generate a frictional force. When the friction welding is performed at a higher pressure, a compound is generated by frictional heat during the friction welding, and as shown in FIG. 4, the compound 10a is pushed outward along the outer tapered surfaces 4a and 5a. In this example, the width dimension a of the outer taper surfaces 4a and 5a is larger than the width dimension b of the inner taper surfaces 4b and 5b, and the compound is extruded along the inner taper surfaces 4b and 5b. The size is set to be twice or more and the inclination angle α of the outer tapered surface 4a is set smaller than the inclination angle β of the inner tapered surface 4b, so that the amount of the compound 10a pushed out is increased. The amount of the compound 10b pushed out to the inside becomes smaller than that, and the amount of the compound 10b pushed out to the inside can be reduced.
[0008]
Next, a second embodiment will be described. FIG. 5 is an exploded view of the main part showing the cross-sectional shape of the joining surface P, and FIG. 7 is a view after joining the two by friction welding from the state of FIG. FIG.
In this example, a stopper surface 6b is formed in a stepped shape outside the outer tapered surface 5a of the exhaust manifold 1, and a trap surface 7b is formed in a stepped shape inside the inner tapered surface 5b. The trap surface 7b is positioned above the stopper surface 6b by a dimension d, and the inward projecting dimension is c.
On one catalyst case 2 side, a stopper surface 6a is formed on the outside of the outer tapered surface 4a so as to be recessed in a stepped manner so as to face the stopper surface 6b, and also on the inner side of the inner tapered surface 4b. The trap surface 7a is recessed in a step shape so as to be opposed to the trap surface 7b. The trap surface 7a is positioned e dimension lower than the stopper surface 6a, and the inward projecting dimension is c. ing.
[0009]
The outer tapered surfaces 5a, 4a have a width dimension set to a, the inner tapered surfaces 5b, 4b have a width dimension set to b, and the dimension a is more than twice the dimension b. Further, the inclination angle α of the outer tapered surface 4a is set to be equal to or smaller than the inclination angle β of the inner tapered surface 4b.
[0010]
In such a structure, when friction bonding is performed, as shown in FIG. 6, the outer tapered surfaces 4a and 5a and the inner tapered surfaces 4b and 5b are brought into contact with each other, and are rotated by applying pressure to generate a frictional force. Then, when friction welding is performed with a higher pressure, as shown in FIG. 7, the stopper surface 6b of the exhaust manifold 1 and the stopper surface 6a of the catalyst case 2 are substantially in contact with each other, so that the exhaust manifold 1 and the catalyst case 2 are in contact with each other. Be joined.
At the time of this friction welding, a compound is generated by frictional heat, the compound 10a is pushed out along the outer tapered surfaces 4a and 5a, and the compound 10b is pushed out along the inner tapered surfaces 4b and 5b. However, the width dimension a of the outer tapered surfaces 4a and 5a is larger than the width dimension b of the inner tapered surfaces 4b and 5b and is set to be twice or more, and the inclination angle α of the outer tapered surface 4a is set to the inner side. Since it is set smaller than the inclination angle β of the tapered surface 4b, the amount of the compound 10a pushed out to the outside increases, and the amount of the compound 10b pushed out to the inside decreases.
[0011]
As shown in FIG. 5, the area S2 of the trap portion formed between the trap surface 7b on the exhaust manifold 1 side and the trap surface 7a on the catalyst case 2 side is twice the area S1 of the compound 10b pushed inward. The recess depths of the trap surfaces 7a and 7b are set in advance so as to have the above-described area. That is, S2 = c × (d + e) and S1 = b × f are set, so that the compound 10b can be satisfactorily stored between the trap surfaces 7a and 7b. Therefore, the compound 10b pushed inward is stored in the space S2 between the trap surfaces 7a and 7b, and can be satisfactorily prevented from damaging and damaging the catalyst 3 housed in the catalyst case 2. It will be a thing. Further, the compound 10a extruded in a large amount to the outside can be easily removed by cutting with a tool from the outside.
Further, in this example, since the outer tapered surfaces 4a and 5a and the inner tapered surfaces 4b and 5b are frictionally joined in the uneven fitting state, the joining strength can be increased.
[0012]
【The invention's effect】
The present invention relates to a joining structure in which the exhaust manifold and the catalyst case are joined by friction welding, and one side of the exhaust manifold or the catalyst case is formed in a convex shape having two outer and inner tapered surfaces, and the other side is supported. By forming the concave shape having two tapered surfaces on the outer side and the inner side, and setting the width of the outer tapered surface to be more than twice the width of the inner tapered surface, the friction welding of the uneven surface by the tapered surface The bonding strength is increased due to the bonding, and the amount of the compound pushed out along the outer tapered surface is large, so that the amount of the compound pushed out can be reduced, and a large amount of the compound pushed out. Can be easily removed from the outside with a tool or the like, and the influence on the inside can be reduced.
[0013]
In addition, by setting the inclination angle of the outer tapered surface equal to or smaller than the inclination angle of the inner tapered surface, the amount of the compound pushed inward can be reduced, and the internal catalyst can be reduced. This can reduce the influence on the water and facilitates removal of the compound pushed out.
[0014]
In addition, a stopper surface that abuts at the time of joining is formed in a concave shape on the outside of the outer tapered surface of the exhaust manifold and the catalyst case. By forming a trap surface that can secure an area more than twice the amount in a concave shape, the outer stopper surface can also serve as a stopper in the stroke direction of the friction welding load at the time of joining, and can extrude the compound well to the outside In addition, the compound extruded inside can be stored in the space formed by the trap surface and the trap surface, and the compound extruded inside does not touch the catalyst inside, ensuring destruction of the catalyst. It can be prevented.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a front configuration diagram of an exhaust manifold and a catalyst case joined together.
FIG. 2 is an exploded cross-sectional view showing a main part before joining.
FIG. 3 is a cross-sectional configuration diagram of a main part before joining.
FIG. 4 is a cross-sectional configuration diagram of a main part after joining.
FIG. 5 is an exploded cross-sectional view showing a main part of the second embodiment before joining.
FIG. 6 is a cross-sectional configuration diagram of a main part before joining in the second embodiment.
FIG. 7 is a cross-sectional configuration diagram of the main part after joining in the second embodiment.
FIG. 8 is an external perspective view in which a catalyst case is joined to a lower end of a conventional exhaust manifold.
FIG. 9 is a pressure diagram of a conventional friction welding process.
FIG. 10 is a cross-sectional configuration diagram of a main part before conventional joining.
FIG. 11 is a cross-sectional configuration diagram of a main part after conventional joining.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Exhaust manifold 2 Catalyst case 3 Catalyst 4a, 5a Outer taper surface 4b, 5b Inner taper surface 6a, 6b Stopper surface 7a, 7b Trap surface 10a, 10b Compound P Joint surface S1 Area of compound extruded inside S2 Trap part area a Dimension of outer tapered surface b Dimension of inner tapered surface α Inclination angle of outer tapered surface β Inclination angle of inner tapered surface

Claims

排気マニホールドと触媒ケースを摩擦圧接により接合する接合構造において、前記排気マニホールドまたは触媒ケースの一方側を、外側と内側の２つのテーパー面を有する凸状に形成し、他方側を、対応する外側と内側の２つのテーパー面を有する凹状に形成するとともに、前記外側のテーパー面の幅を、前記内側のテーパー面の幅の２倍以上に設定したことを特徴とする排気マニホールドと触媒ケースの接合構造。In the joining structure in which the exhaust manifold and the catalyst case are joined by friction welding, one side of the exhaust manifold or the catalyst case is formed in a convex shape having two tapered surfaces on the outer side and the inner side, and the other side is a corresponding outer side. An exhaust manifold-catalyst case joining structure, wherein the exhaust manifold is formed in a concave shape having two tapered surfaces, and the width of the outer tapered surface is set to be twice or more the width of the inner tapered surface. .

前記外側のテーパー面の傾斜角を、前記内側のテーパー面の傾斜角に対し、等しいかまたは小さく設定したことを特徴とする請求項１に記載の排気マニホールドと触媒ケースの接合構造。2. The exhaust manifold / catalyst case joint structure according to claim 1, wherein an inclination angle of the outer tapered surface is set equal to or smaller than an inclination angle of the inner tapered surface.

前記排気マニホールド及び触媒ケースの前記外側テーパー面の外側に、接合時に当接するストッパー面を凹状に形成するとともに、前記内側テーパー面の内側には、摩擦圧接により内側へ向かって発生する化合物の量の２倍以上の面積を確保し得るトラップ面を凹状に形成したことを特徴とする請求項２に記載の排気マニホールドと触媒ケースの接合構造。A stopper surface abutting at the time of joining is formed in a concave shape outside the outer tapered surface of the exhaust manifold and the catalyst case, and the amount of the compound generated inward by friction welding is formed inside the inner tapered surface. The joining structure of an exhaust manifold and a catalyst case according to claim 2, wherein a trap surface capable of securing an area of 2 times or more is formed in a concave shape.