JP2009209791A - ルーバ付き排気管の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 平板状の母材４を管状に加工する際の加工性と、管状の母材４における両縁部4a,4b同士の接合性を良好にできるルーバ付き排気管１の製造方法の提供。
【解決手段】 管状の外周に、開口部３を有して外側に向かって突出形成されたルーバ２を有するルーバ付き排気管１の製造方法において、排気管１となる平板状の母材４に開口部３となるスリット５を形成するスリット加工工程Ｓ１と、スリット５が形成された母材４を管状に形成して、その両縁部4a,4b同士を接合する接合工程Ｓ２と、管状の母材４のスリット５周辺を治具によりプレス加工してルーバ２を形成するルーバ加工工程Ｓ３とを備えることとした。
【選択図】 図１

Description

本発明は、ルーバ付き排気管の製造方法に関する。

従来、管状の外周に開口部を有して外側に向かって突出形成されたルーバを有するルーバ付き排気管の技術が公知となっている（特許文献１参照）。
通常、このようなルーバ付き排気管を製造する際には、先ず、排気管となる平板状の母材に開口部となるスリットを形成すると共に、このスリットの周辺をプレス加工してルーバを形成する。
その後、平板状の母材を管状に形成して、その両縁部同士を接合して所望の排気管を形成している（特許文献１参照）。
特開２００４−３６５８９号公報

しかしながら、従来の発明にあっては、平板状の母材を管状に曲げて加工する際にルーバによる抵抗力が生じて、加工装置の負担が増大して加工性が悪化するという問題点があった。
また、ルーバは加工時の応力に耐えるように設計する必要があり、この結果、ルーバの形状、配置、形成数等に制約が生じて設計自由度が縮小されるという問題が生じていた。
さらに、ルーバが形成された部位の周長は、他の部位の周長に比べてルーバの加工分だけ短くなるため、管状の母材の両縁部同士を接合する際に該両縁部同士が全長に亘って良好に密着せず、接合性が悪化するという問題点があった。

本発明は上記課題を解決するためになされたものであって、その目的とするところは、平板状の母材を管状に加工する際の加工性と、管状の母材における両縁部同士の接合性を良好にできるルーバ付き排気管の製造方法を提供することである。

請求項１記載の発明では、管状の外周に開口部を有して外側または内側に向かって突出形成されたルーバを有するルーバ付き排気管の製造方法において、上記排気管となる平板状の母材に上記開口部となるスリットを形成するスリット加工工程と、上記スリットが形成された母材を管状に形成して、その両縁部同士を接合する接合工程と、上記管状の母材のスリット周辺を治具によりプレス加工してルーバを形成するルーバ加工工程とを備えることを特徴とする。

請求項１記載の発明では、排気管となる平板状の母材に開口部となるスリットを形成するスリット加工工程と、この母材を管状に形成して、その両縁部同士を接合する接合工程と、この母材のスリット周辺を治具によりプレス加工してルーバを形成するルーバ加工工程とを備える。
従って、ルーバを管状の母材に対して形成するため、平板状の母材を管状に加工する際の加工性と、管状の母材における両縁部同士の接合性を良好にできる。

以下、この発明の実施例を図面に基づいて説明する。

以下、実施例１を説明する。
図１は実施例１のルーバ付き排気管の平面図、図２は図１のＳ２−Ｓ２線における断面図、図３〜８は実施例１のルーバ付き排気管の製造を説明する図、図９は実施例１のルーバ付き排気管が採用された車両用消音器の一例を示す図、図１０は図９のＳ１０−Ｓ１０線における断面図である。

先ず、全体構成を説明する。
図１、２に示すように、実施例１のルーバ付き排気管１は、金属製で円筒状に形成される他、その外周には長手方向両端部付近を除く略全長に亘って複数のルーバ２が設けられている。

図２に示すように、各ルーバ２は、近接して対向位置された一対のルーバ片2a,2bで構成されると共に、各ルーバ片2a,2bにはそれぞれ貫通形成された開口部３が形成されている。
なお、ルーバ２の詳細な形状、形成数、配置等については適宜設定できる。

次に、作用を説明する。
次に、ルーバ付き排気管１の製造方法について説明する。
このように構成されたルーバ付き排気管１を製造するには、スリット加工工程Ｓ１、接合工程Ｓ２、ルーバ加工工程Ｓ３をこの順番で行う。

<スリット加工工程>
先ず、スリット加工工程Ｓ１では、図３に示すように、製造すべき排気管１となる金属製平板状の母材４に対して、開口部３となる位置に直線状のスリット５を貫通形成する。
なお、母材４が巻回されたアンコイラから母材４を引き出す際にスリット５を形成し、その後、所定長さに切断して平板状としても良い。
また、スリット５の形状は直線状に限らず、開口面積を有する孔形状にしても良く、適宜設定できる。

<接合工程>
次に、図４に示すように、母材４を図示しない公知の電縫管製造装置を用いて管状に形成した後、その両縁部4a,4b同士を全長に亘って溶接Ｘ１で接合する。
この際、母材４には、スリット５のみが形成されてルーバ２は未だ形成されていないため、母材４を容易に曲げて管状に加工でき、加工装置の負担が増大する虞がない。
また、母材４の部位に関係なく周長が全長に亘って同一となるため、母材４の両縁部4a,4b同士を良好に密着させて溶接Ｘ１で良好に接合できる。

<ルーバ加工工程>
最後に、図５に示すように、母材４の内側に配置された拡縮治具６と、母材４の両端部付近を除く略全長に亘って外側に配置された受け治具７によって母材４の各スリット５の周辺にルーバ２を形成する。

具体的には、図６、７に示すように、実施例１の拡縮治具６は、それぞれ中心孔を有する外子１１、拡張子12,13、及び押圧リング１４と、これらの中心孔に貫通した状態で軸方向へ移動可能に設けられた内子１５等から構成されている。
外子１１は、略円筒状に形成される他、その外周部を母材４の内周に当接させた状態で設けられている。
また、外子１１の軸方向一方側には、該外子１１の中心孔と連通接続された筒状の固定部１１ａが一体的に固定される一方、軸方向他方側には略円錐状の押圧面１１ｂが設けられている。
内子１５は、先端に略円錐状の押圧面１５ａを備える棒状に形成される他、外子１１、拡張子12,13、及び押圧リング１４の中心孔を貫通した状態で軸方向へ移動可能に設けられている。
拡張子12,13は、ウレタン樹脂等の弾性素材で略円筒状に形成される他、その外周部を母材４の内周に当接させた状態で、外子１１の押圧面１１ｂと内子１５の押圧面１５ａとの間に介装されている。
また、拡張子12,13の中心孔にはそれぞれ対応する押圧面11b,15aに当接する傾斜状の当接面12a,13aが形成されている。
押圧リング１４は、それぞれ対向する拡張子12,13に当接した状態でこれら両者の間に介装されている。

一方、受け治具７は、図示しない固定部材で一体的に固定された２つの分割部7a,7bで構成される他、その中心に形成された中心孔７ｃの壁面における母材４のスリット５と対応する位置には、製造すべきルーバ２の外形形状と一致する凹溝７ｄが凹設されている。
なお、実施例１の受け治具７は２つの分割部7a,7bで構成されているが、この分割数については適宜設定できる。

その他、外子１１の固定部１１ａの基端は、図示しない駆動装置（油圧式シリンダのロッド等）に接続されて、外子１１の軸方向位置を任意に設定できる構成となっており、さらに、内子１５の基端は、図示しない駆動装置（油圧式シリンダのロッド等）に接続されて、この外子１１に対して軸方向へ移動可能に設けられている。
また、拡縮治具６及び受け治具７の各構成部材は、拡張子12,13を除く全ての部材が金属製である。

このように構成された治具6,7を用いて管状の母材４のスリット５の周辺にルーバ２を形成するには、先ず、図６に示すように、受け治具７で母材４を外嵌させた状態で配置すると共に、母材４の内側の所定位置に拡縮治具６を配置する。
次に、内子１５を図示しない駆動装置によって軸方向外側（矢印方向）へ引いて外子１１に対して所定寸法だけ移動させると、拡張子12,13が、押圧リング１４と外子１１と内子１５の押圧面11b,15aで潰されて拡径し、これにより、図８に示すように、拡張子12,13の膨出した一部が母材４のスリット５の周辺を外側へプレス加工して凹溝７ｄに密着させることにより、拡張子12,13でそれぞれ１列分のルーバ２を形成し、これにより、ルーバ２を同時に２列形成する。
その後、図示しない駆動装置により内子１５を初期位置に戻すと共に、図示しない駆動装置により固定部１１ａ（外子１１共）を内子１５と共に母材４の他方側へルーバ２の２列分だけ移動させて同様の作業を繰り返すことにより、全てのルーバ２を順次形成する。
最後に、拡縮治具６を母材４から取り出すと共に、受け治具７の分割部7a,7bを分解することにより、所望のルーバ付き排気管１を得る。
なお、実施例１では、拡張子12,13を２つとしてルーバ２を２列ずつ形成しているが、この限りではない。

このように、実施例１では、スリット加工工程Ｓ１で平板状の母材４にスリット５を形成した後、接合工程Ｓ２で母材４を管状に形成すると共に、その両縁部4a,4b同士を接合し、その後、ルーバ加工工程Ｓ３でスリット５周辺をプレス加工してルーバ２を形成することとなる。
従って、管状の母材４に対してルーバ２を形成することとなり、従来の発明に比べて母材４を管状に形成する際の加工性が良く、ルーバ２の設計自由度を拡大できる。

また、母材４の両縁部4a,4b同士を溶接Ｘ１で接合する際に両者を良好に密着できるため、接合性が良い。

最後に、実施例１のルーバ付き排気管１が採用された車両用消音器の一例を説明する。
図９、１０に示すように、実施例１のルーバ付き排気管１が採用された車両用消音器２０は、筒状のシェル２１にルーバ付き排気管１が貫通配置されている。
また、シェル２１とルーバ付き排気管１との間に形成される消音室２２には金属製メッシュ素材またはグラスウール製メッシュ素材等から成る吸音部材２３が設けられている。
さらに、シェル２１の排気上流側端部２１ａは縮径されて、その端部がルーバ付き排気管１の排気上流側端部１ａの全周に亘って溶接Ｘ２で固定される一方、シェル２１の排気下流側端部２１ｂは縮径されて、その内側に金属製でリング状のカラー部材２４を介してルーバ付き排気管１の排気下流側端部１ｂが固定支持されている。

このように構成された車両用消音器２０は、ルーバ付き排気管１の排気上下流端部1a,1bが図示を省略するエンジンの排気系に連通接続される。
そして、エンジンから排出された排気（図中破線で図示）が、ルーバ付き排気管１の排気上流側端部１ａから排気下流側端部１ｂへ通過する際に、その排気騒音エネルギーがルーバ２の開口部３を介して消音室２２に進入し、吸音部材２３による緩衝作用により消音される。

また、ルーバ付き排気管１が高温となって熱膨張した際には、その排気下流側端部１ｂがカラー部材２４に摺動しつつ軸方向へ熱膨張することにより許容できる。

次に、効果を説明する。
以上、説明したように、実施例１の発明では、管状の外周に開口部３を有して外側に向かって突出形成されたルーバ２を有するルーバ付き排気管１の製造方法において、排気管１となる平板状の母材４に開口部３となるスリット５を形成するスリット加工工程Ｓ１と、スリット５が形成された母材４を管状に形成して、その両縁部4a,4b同士を接合する接合工程Ｓ２と、管状の母材４のスリット５周辺を治具によりプレス加工してルーバ２を形成するルーバ加工工程Ｓ３とを備えるため、平板状の母材４を管状に加工する際の加工性と、管状の母材４における両縁部4a,4b同士の接合性を良好にできる。

以上、実施例を説明してきたが、本発明は上述の実施例に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっても、本発明に含まれる。
例えば、実施例１では、拡張子12,13の弾性力を利用してルーバ２をプレス加工したが、流体の圧力を用いたプレス加工（所謂バルジ加工）を用いてルーバ２を形成しても良い。
また、ルーバ２を排気管１の外周から内側に突出させた状態で設けることもできる。

さらに、図１１に示すように、拡張子12,13の表面に小さな網目状の溝を形成して、表面に柔軟性を持たせることもでき、この場合、凹溝７ｄへの膨出を容易にできる。なお、溝のパターンや大きさは適宜設定できる。

実施例１のルーバ付き排気管の平面図である。 図１のＳ２−Ｓ２線における断面図である。 実施例１のルーバ付き排気管の製造を説明する図である。 実施例１のルーバ付き排気管の製造を説明する図である。 実施例１のルーバ付き排気管の製造を説明する図である。 実施例１のルーバ付き排気管の製造を説明する図である。 実施例１のルーバ付き排気管の製造を説明する図であり、図６のＳ７−Ｓ７線における断面図である。 実施例１のルーバ付き排気管の製造を説明する図である。 実施例１のルーバ付き排気管が採用された車両用消音器の一例を示す図である。 図９のＳ１０−Ｓ１０線における断面図である。 その他の実施例のルーバ付き排気管の製造を説明する図である。

符号の説明

Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３ 溶接
１ ルーバ付き排気管
１ａ 排気上流側端部
１ｂ 排気下流側端部
２ ルーバ
３ 開口部
４ 母材
４ａ、４ｂ 両縁部
５ スリット
６ 拡縮治具
７ 受け治具
７ａ、７ｂ 分割部
７ｃ 中心孔
７ｄ 凹溝
１１ 外子
１２、１３ 拡張子
１２ａ、１３ａ 当接面
１４ 押圧リング
１５ 内子
１５ａ 押圧面
１１ａ 固定部
１１ｂ 押圧面
２０ 車両用消音器
２１ シェル
２１ａ 排気上流側端部
２１ｂ 排気下流側端部
２２ 消音室
２３ 吸音部材
２４ カラー部材

Claims (1)

1. 管状の外周に開口部を有して外側または内側に向かって突出形成されたルーバを有するルーバ付き排気管の製造方法において、
   前記排気管となる平板状の母材に前記開口部となるスリットを形成するスリット加工工程と、
   前記スリットが形成された母材を管状に形成して、その両縁部同士を接合する接合工程と、
   前記管状の母材のスリット周辺をプレス加工してルーバを形成するルーバ加工工程とを備えることを特徴とするルーバ付き排気管の製造方法。

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