JP6215682B2 - セパレータ及びその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、マフラの構成部品としてのセパレータに関する。

内燃機関の排気系において排気音を低減するマフラとして、排ガスが導入される空間を形成するマフラ本体と、マフラ本体の内部を複数の部屋に仕切るセパレータと、を備える構成のマフラが知られている（特許文献１参照）。セパレータには、マフラ本体の内部を複数の部屋に仕切る壁として機能する壁部と、壁部の外縁においてマフラ本体の内壁面に対向する外周面を形成するフランジ部と、が形成されている。また、マフラ本体の内部で生じた凝縮水を排出するための水抜き孔が鉛直方向下端部に形成された構成のセパレータも知られている（特許文献２参照）。

特開２０００−２１３３２８号公報 実開昭６３−１５００１７号公報

前述したセパレータは、例えば順送プレス加工により、１枚の板材から複数打ち抜いて製造することが可能である。１枚の板材からできるだけ多くのセパレータを製造するには、板材におけるセパレータの打ち抜き予定部の位置を、隣り合うセパレータ同士ができるだけ近接するように配置する必要がある。一方、順送プレス加工では、隣り合うセパレータ同士を連結する部分も残しつつ加工を行う必要があり、セパレータ同士を近接して配置することに対する制約となっていた。

本発明は、１枚の板材から多くのセパレータを製造するための技術を提供することを目的としている。

本発明の一側面は、排ガスが導入されるマフラ本体の内部を複数の部屋に仕切るための壁を形成する壁部と、前記壁部の外縁において前記マフラ本体の内壁面に対向する外周面を形成するフランジ部と、を備えるセパレータを、順送プレス加工により１枚の板材から複数打ち抜いて製造する方法であって、前記板材における前記セパレータを形成するための部分であるセパレータ形成部が、隣り合う他の前記セパレータ形成部との間で、前記フランジ部を形成するための部分であるフランジ形成部の一部が互いに重なり合うように配置された前記板材から、互いに隣り合う前記セパレータ形成部同士を連結する連結部以外の不要な部分を除去する第１の工程と、前記第１の工程よりも後に、前記フランジ形成部を加工して前記フランジ部を形成する第２の工程と、前記第２の工程よりも後に、前記連結部を除去する第３の工程と、を備え、前記第１の工程では、前記連結部が、前記フランジ形成部と直接連結されず、前記壁部を形成するための部分である壁形成部と連結されるように形成される。

マフラ本体の内部を複数の部屋に仕切るというセパレータの役割は、フランジ部の一部が欠落していても達成され得る。したがって、セパレータの材料となる板材において、互いに隣り合うセパレータ形成部同士を、フランジ形成部の一部が互いに重なり合うように配置することができる。また、順送プレス加工を可能とするために互いに隣り合うセパレータ形成部同士を連結する連結部が、フランジ形成部と直接連結されていないため、連結部の形状を維持したままフランジ形成部を加工してフランジ部を形成することができる。このため、セパレータにおける連結部が除去された部分に、フランジ部を分断して壁部まで至る切欠きが形成されるが、この切欠き部分は水抜き孔として利用することができる。したがって、このような製造方法によれば、１枚の板材から多くのセパレータを製造することができる。

上記製造方法において、前記連結部が除去された部分に、前記フランジ部を分断して前記壁部まで至る切欠きが形成され、前記切欠きは、前記壁部の外縁に２つのスリット部を形成してもよい。このような製造方法によれば、連結部を比較的広い幅で形成しつつ、連結部とフランジ形成部とが直接連結されないようにすることができる。また、２つのスリット部を水抜き孔として機能させることができる。

上記製造方法において、前記壁部の外縁には、前記切欠きにより形成される前記２つのスリット部の間に、当該２つのスリット部に対して相対的に外側へ突出した突出部が形成され、前記突出部は、前記マフラ本体の内壁面に当接しない外形に形成されていてもよい。このような製造方法によれば、マフラ本体の内壁面にセパレータが干渉して組み付けに支障を来すことを生じにくくすることができる。

本発明の別の側面は、排ガスが導入されるマフラ本体の内部に設けられるセパレータであって、前記マフラ本体の内部を複数の部屋に仕切るための壁を形成する壁部と、前記壁部の外縁において前記マフラ本体の内壁面に対向する外周面を形成するフランジ部と、を備え、前記フランジ部を分断して前記壁部まで至る切欠きが形成され、前記切欠きは、前記壁部の外縁に２つのスリット部を形成する。このような構成によれば、上記製造方法で製造することができるため、上記製造方法によって得られる効果と同様の効果を得ることができる。

上記セパレータにおいて、前記切欠きは、前記マフラ本体に設けられた状態において少なくとも鉛直方向下端部となる位置に形成されていてもよい。このような構成によれば、２つのスリット部を水抜き孔として機能させることができる。

上記セパレータにおいて、前記壁部の外縁には、前記切欠きにより形成される前記２つのスリット部の間に、当該２つのスリット部に対して相対的に外側へ突出した突出部が形成され、前記突出部は、前記マフラ本体の内壁面に当接しない外形に形成されていてもよい。このような構成によれば、マフラ本体の内壁面にセパレータが干渉して組み付けに支障を来すことを生じにくくすることができる。

実施形態のマフラの側面視での断面図である。 図１のII−II断面図である。 板材におけるセパレータの打ち抜き予定部を示す図である。 順送プレス加工による加工内容を示す図である。

以下、本発明が適用された実施形態について、図面を用いて説明する。
［１．構成］
図１に示すマフラ１は、アウタシェル１０と、貫通パイプ２０と、２枚のセパレータ３０と、を備える。

アウタシェル１０は、上流側排気管２と下流側排気管３との間に設けられ、筒状体１１と、上流側閉塞板１２と、下流側閉塞板１３と、を備える。筒状体１１は、上流側排気管２及び下流側排気管３と比較して大径の筒状（本実施形態では円筒状）に形成されている。上流側閉塞板１２は、筒状体１１における上流側開口を閉塞する。下流側閉塞板１３は、筒状体１１における下流側開口を閉塞する。

貫通パイプ２０は、上流側排気管２と下流側排気管３とを連結する。具体的には、貫通パイプ２０は、アウタシェル１０の上流側閉塞板１２に設けられた上流側開口１２１から下流側閉塞板１３に設けられた下流側開口１３１にかけてアウタシェル１０を貫通するように設けられている。貫通パイプ２０におけるアウタシェル１０内に存在する部分には多数の小孔２１が形成され、アウタシェル１０の内部には上流側排気管２からの排ガスが導入される。

図２にも示すように、セパレータ３０は、アウタシェル１０の内部を複数の部屋に仕切るための概略円板状の部材である。本実施形態では、アウタシェル１０の内部が、２枚のセパレータ３０により３つの部屋に仕切られている。

セパレータ３０は、壁部３１と、外側フランジ部３２と、を備える。
壁部３１は、アウタシェル１０の内部を複数の部屋に仕切るための壁（本実施形態では円板状の壁）を形成する。壁部３１の中央には、貫通パイプ２０が挿通される貫通孔３１１と、貫通パイプ２０と接合（例えば溶接）するための接合面を形成する内側フランジ部３１２と、が形成されている。

外側フランジ部３２は、壁部３１の外縁において、アウタシェル１０（具体的には筒状体１１）の内壁面に対向する外周面を形成する。セパレータ３０は、外側フランジ部３２の外周面を接合面としてアウタシェル１０（筒状体１１）と接合（例えば溶接）される。

セパレータ３０には、外側フランジ部３２を分断して壁部３１まで至る切欠き３３が形成されている。本実施形態では、鉛直方向下端部（図２でいう下端部）となる位置及び鉛直方向上端部（図２でいう上端部）となる位置のそれぞれに、同一形状の切欠き３３が形成されている。切欠き３３は、壁部３１の外縁に２つのスリット部３１３を形成し、２つのスリット部３１３の間には、スリット部３１３に対して相対的に外側へ突出した突出部３１４が形成されている。スリット部３１３は、アウタシェル１０（筒状体１１）の内壁面との間に水抜き孔を形成する。突出部３１４は、アウタシェル１０（筒状体１１）の内壁面に当接しない外形に形成されている。

［２．製造方法］
次に、セパレータ３０の製造方法について説明する。
図３に示すように、セパレータ３０は、順送プレス加工により、１枚の金属製の板材４（コイル状に巻かれた板材）から複数打ち抜いて製造される。板材４において、セパレータ３０を形成するための部分（打ち抜き予定部）であるセパレータ形成部４０の配置は、互い違いの配置（千鳥状配置）とされている。具体的には、互いに隣り合うセパレータ形成部４０は、外側フランジ部３２を形成するための部分であるフランジ形成部４２の一部が互いに重なり合うように配置される。なお、壁部３１を形成するための部分である壁形成部４１までは重なり合わない。

このようなセパレータ形成部４０の配置に従い、図４に示すように板材４に対して順に加工が施される。なお、図４では、加工内容の理解を容易にするため、セパレータ形成部４０が互いに重なり合わない配置を示しているが、セパレータ形成部４０が互いに重なり合う配置であっても加工内容は同様である。

まず、順送方向に沿って互いに隣り合うセパレータ形成部４０の間に挟まれた領域のうち、これらを連結する連結部４４を除いた領域５１が打ち抜かれる。ここでいう連結部４４とは、最終製品（セパレータ３０）に含まれない部分であって、隣り合うセパレータ３０同士の連結を維持するために残される部分をいう。

続いて、連結部４４が、フランジ形成部４２と直接連結されず、壁形成部４１と連結されるように、連結部４４の形状が整えられる。具体的には、連結部４４の両側部であって、当該連結部４４により連結された２つのセパレータ形成部４０のうち一方の壁形成部４１から他方の壁形成部４１まで延びる領域５２が除去され、連結部４４とフランジ形成部４２とが分断される。

続いて、壁形成部４１における中央部の円形領域５３が打ち抜かれて貫通孔３１１が形成される。
続いて、フランジ形成部４２を立ち上げる加工（例えば絞り加工）が行われ、外側フランジ部３２が形成される。フランジ形成部４２は、連結部４４と直接連結されていないため、連結部４４の状態を維持しつつ加工を行うことが可能となる。

続いて、壁形成部４１の貫通孔３１１の内縁を立ち上げる加工（例えば絞り加工）が行われ、内側フランジ部３１２が形成される。
続いて、連結部４４が打ち抜かれ、セパレータ３０が完成する。

［３．効果］
以上詳述した実施形態によれば、以下の効果が得られる。
［３Ａ］本実施形態のセパレータ３０の製造方法では、フランジ形成部４２の一部が互いに重なり合うようにセパレータ形成部４０が配置された板材４から、連結部４４以外の不要な部分が除去される（第１の工程）。その後、フランジ形成部４２を加工して外側フランジ部３２が形成される（第２の工程）。その後、連結部４４が除去される（第３の工程）。第１の工程では、連結部４４が、フランジ形成部４２と直接連結されず、壁形成部４１と連結されるように形成される。

アウタシェル１０の内部を複数の部屋に仕切るというセパレータ３０の役割は、外側フランジ部３２の一部が欠落していても達成され得る。したがって、セパレータ３０の材料となる板材４において、互いに隣り合うセパレータ形成部４０同士を、フランジ形成部４２の一部が互いに重なり合うように配置することができる。また、順送プレス加工を可能とするために互いに隣り合うセパレータ形成部４０同士を連結する連結部４４が、フランジ形成部４２と直接連結されていないため、連結部４４の形状を維持したままフランジ形成部４２を加工して外側フランジ部３２を形成することができる。このため、セパレータ３０における連結部４４が除去された部分に、外側フランジ部３２を分断して壁部３１まで至る切欠き３３が形成されるが、この切欠き３３部分は水抜き孔として利用することができる。したがって、本実施形態の製造方法によれば、１枚の板材４から多くのセパレータ３０を製造することができる。

［３Ｂ］連結部４４が除去された部分（少なくとも鉛直方向下端部となる位置）に、外側フランジ部３２を分断して壁部３１まで至る切欠き３３が形成される。壁部３１の外縁には、切欠き３３により、２つのスリット部３１３が形成される。したがって、連結部４４を比較的広い幅で形成しつつ、連結部４４とフランジ形成部４２とが直接連結されないようにすることができる。また、２つのスリット部３１３を水抜き孔として機能させることができる。

［３Ｃ］壁部３１の外縁には、切欠き３３により形成される２つのスリット部３１３の間に、当該２つのスリット部３１３に対して相対的に外側へ突出した突出部３１４が形成される。また、突出部３１４は、アウタシェル１０の内壁面に当接しない外形に形成される。したがって、アウタシェル１０の内壁面にセパレータ３０が干渉して組み付けに支障を来すことを生じにくくすることができる。

なお、本実施形態では、アウタシェル１０がマフラ本体の一例に相当する。また、セパレータ３０がセパレータの一例に相当し、壁部３１が壁部の一例に相当し、スリット部３１３がスリット部の一例に相当し、突出部３１４が突出部の一例に相当し、外側フランジ部３２がフランジ部の一例に相当し、切欠き３３が切欠きの一例に相当する。また、板材４が板材の一例に相当し、セパレータ形成部４０がセパレータ形成部の一例に相当し、壁形成部４１が壁形成部の一例に相当し、フランジ形成部４２がフランジ形成部の一例に相当し、連結部４４が連結部の一例に相当する。

［４．他の実施形態］
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されることなく、種々の形態を採り得ることは言うまでもない。

［４Ａ］セパレータの形状は、上記実施形態で例示したセパレータ３０の形状に限定されない。例えば、セパレータ自体の形状や、セパレータに形成される切欠きの数や形状等は、適宜変更してもよい。また例えば、上記実施形態の壁部３１に対して、更に１つ以上の連通孔が設けられていてもよい。

［４Ｂ］上記実施形態における１つの構成要素が有する機能を複数の構成要素として分散させたり、複数の構成要素が有する機能を１つの構成要素に統合したりしてもよい。また、上記実施形態の構成の少なくとも一部を、同様の機能を有する公知の構成に置き換えてもよい。また、上記実施形態の構成の一部を、課題を解決できる限りにおいて省略してもよい。また、上記実施形態の構成の少なくとも一部を、他の上記実施形態の構成に対して付加、置換等してもよい。なお、特許請求の範囲に記載の文言から特定される技術思想に含まれるあらゆる態様が本発明の実施形態である。

１…マフラ、４…板材、１０…アウタシェル、１１…筒状体、１２…上流側閉塞板、１３…下流側閉塞板、３０…セパレータ、３１…壁部、３２…外側フランジ部、３３…切欠き、４０…セパレータ形成部、４１…壁形成部、４２…フランジ形成部、４４…連結部、３１３…スリット部、３１４…突出部。

Claims (6)

1. 排ガスが導入されるマフラ本体の内部を複数の部屋に仕切るための壁を形成する壁部と、前記壁部の外縁において前記マフラ本体の内壁面に対向する外周面を形成するフランジ部と、を備えるセパレータを、順送プレス加工により１枚の板材から複数打ち抜いて製造する方法であって、
   前記板材における前記セパレータを形成するための部分であるセパレータ形成部が、隣り合う他の前記セパレータ形成部との間で、前記フランジ部を形成するための部分であるフランジ形成部の一部が互いに重なり合うように配置された前記板材から、互いに隣り合う前記セパレータ形成部同士を連結する連結部以外の不要な部分を除去する第１の工程と、
   前記第１の工程よりも後に、前記フランジ形成部を加工して前記フランジ部を形成する第２の工程と、
   前記第２の工程よりも後に、前記連結部を除去する第３の工程と、
   を備え、
   前記第１の工程では、前記連結部が、前記フランジ形成部と直接連結されず、前記壁部を形成するための部分である壁形成部と連結されるように形成される
   ことを特徴とするセパレータの製造方法。
2. 請求項１に記載の製造方法であって、
   前記連結部が除去された部分に、前記フランジ部を分断して前記壁部まで至る切欠きが形成され、
   前記切欠きは、前記壁部の外縁に２つのスリット部を形成する
   ことを特徴とするセパレータの製造方法。
3. 請求項２に記載の製造方法であって、
   前記壁部の外縁には、前記切欠きにより形成される前記２つのスリット部の間に、当該２つのスリット部に対して相対的に外側へ突出した突出部が形成され、
   前記突出部は、前記マフラ本体の内壁面に当接しない外形に形成されている
   ことを特徴とするセパレータの製造方法。
4. 排ガスが導入されるマフラ本体の内部に設けられるセパレータであって、
   前記マフラ本体の内部を複数の部屋に仕切るための壁を形成する壁部と、
   前記壁部の外縁において前記マフラ本体の内壁面に対向する外周面を形成するフランジ部と、
   を備え、
   前記フランジ部を分断して前記壁部まで至る切欠きが形成され、
   前記切欠きは、前記壁部の外縁に２つのスリット部を形成する
   ことを特徴とするセパレータ。
5. 請求項４に記載のセパレータであって、
   前記切欠きは、前記マフラ本体に設けられた状態において少なくとも鉛直方向下端部となる位置に形成されている
   ことを特徴とするセパレータ。
6. 請求項４又は請求項５に記載のセパレータであって、
   前記壁部の外縁には、前記切欠きにより形成される前記２つのスリット部の間に、当該２つのスリット部に対して相対的に外側へ突出した突出部が形成され、
   前記突出部は、前記マフラ本体の内壁面に当接しない外形に形成されている
   ことを特徴とするセパレータ。

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