JP2002227642A - 排気管および排気管の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 内管と外管との間に空間を有する二重管から
なる排気管であって、内管と外管との間に摺動可能な保
持部材を設けるものにおいて、その保持部材の組付け作
業の容易性を図るとともに組付け後における保持部材部
での異音の発生を防止する。 【解決手段】 内管１と、該内管１の外周に空間５を設
けて配置した外管４と、前記空間部５の一部に配置され
たリング状の保持部材２と、該保持部材２の前後におい
て内管に形成した凸部１ａ，１ｂを有する。前記両凸部
１ａ，１ｂ間の内管１の外径が前記凸部１ａ，１ｂの外
側の内管１の外径よりも大きく、かつ、前記両凸部１
ａ，１ｂの間の内管１と前記保持部材２とが接触してい
ることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は排気管および排気管
の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、内燃機関用の排気管として、遮音
性の向上や排気ガスを保温して触媒浄化性能を向上させ
る目的から、図８に示すように、内管１０１と、その外
周に空間１０２を設けて配設した外管１０３とからなる
二重管が採用されている。

【０００３】このような二重管は、その両端部において
相互に連結されるが、その内管１０１と外管１０３との
熱膨脹差による相対移動を可能にするために、内外管１
０１，１０３の他端側Ｂを相互にスポット溶接などで固
着し、一端側Ａを、内管１０１と外管１０３との間に編
組したステンレス細線をリング状にプレス成形した保持
部材（スペーサ）１０４を摺動可能に配置して構成して
いる。

【０００４】そして、このような保持部材１０４の配置
方法としては、図８において、先ず、内管１０１の一端
側Ａに外方へ突出する第１膨出部１０５を形成した後、
リング状の保持部材１０４を内管１０１の外周部に外嵌
し、次で、第２膨出部１０６を形成する方法が、例えば
特開平８−４５２４号公報に示されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】前記従来のように、リ
ング状の保持部材１０４を配置するものにおいては、そ
の保持部材１０４の組付け作業を考慮して、保持部材１
０４の内径を内管１０１の外径よりも若干大きくする
か、或いは保持部材１０４の外径を外管１０３の内径よ
りも若干小さくして、保持部材１０４と内管１０１また
は外管１０３との間に隙間（クリアランス）１０７を設
ける必要がある。

【０００６】しかし、前記従来の二重管の製造方法にお
いては、保持部材１０４を挿入した後においても前記の
隙間１０７が形成されたまま存在するため、この二重管
を内燃機関の排気管として車両に搭載した場合、エンジ
ンの振動により排気管が振動しやすく、その振動により
保持部材１０４が内管１０１または外管１０３によって
叩かれ、前記の隙間１０７が当初の大きさよりも拡大
し、異音が発生するおそれがあった。

【０００７】そこで本発明は、前記保持部材の組付け作
業性の悪化を伴うことなく、前記のような異音の発生を
防止できる排気管と排気管の製造方法を提供することを
目的とするものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】前記の課題を解決するた
めに、請求項１記載の第１の発明は、内管と、該内管の
外周に空間を設けて配置した外管と、前記空間部の一部
に配置されたリング状の保持部材と、該保持部材の前後
において内管に形成した凸部を有する排気管であって、
前記両凸部間の内管の外径が前記凸部の外側の内管の外
径よりも大きく、かつ、前記両凸部の間の内管と前記保
持部材とが接触していることを特徴とする排気管であ
る。

【０００９】請求項２記載の第２の発明は、内管と、該
内管の外周に空間を設けて配置した外管と、前記空間部
の一部に配置されたリング状の保持部材とを備えた排気
管の製造方法であって、前記内管の外周に前記保持部材
を、内管との間に隙間を設けて嵌合した後に、前記保持
部材と前記内管とが少なくとも接触するように前記内管
を拡径することを特徴とする排気管の製造方法である。

【００１０】請求項３記載の第３の発明は、前記第２の
発明において、前記保持部材の前後の内管に凸部を設け
るとともに前記両凸部間の内管を拡径することを特徴と
する排気管の製造方法である。

【００１１】請求項４記載の第４の発明は、前記第３の
発明において、前記保持部材が配置された部分における
内管の内部に、内管の前記両凸部を形成する突起と、前
記両凸部間の内管を拡径する拡径面を形成した型を配置
し、該型を径方向の外側へ移動して、前記両凸部の形成
と、該両凸部間の拡径を同時に行うようにしたことを特
徴とする排気管の製造方法である。

【００１２】

【発明の実施の形態】図１乃至図７に示す本発明の実施
例について説明する。

【００１３】図１及び図２は第１実施例を示す。

【００１４】該実施例の製造方法は、先ず、排気管を構
成する直管状の金属製の内管１における一端部Ａの外周
に、メリヤス状に編組した金属細線をリング状にプレス
成形した保持部材２を図１（ａ）に示すように嵌める。

【００１５】この保持部材２の内径は、図１（ａ）に示
すように、内管１の外径よりも若干大きく設定され、内
管１と保持部材２との間に所定の隙間（クリアランス）
ｔが形成されるようになっている。この隙間ｔの大きさ
は、保持部材２を内管１に容易に挿入できる程度に設定
されるが、内管１の外径および保持部材２の内径のバラ
ツキや組付け作業性を考慮して設定され、通常０．２ｍ
ｍ程度に設定される。

【００１６】このような隙間ｔを有することにより、保
持部材２の内管１に対する組付け作業が容易に行える。

【００１７】次に、前記保持部材２が挿入配置された近
傍の内管１を図１（ｂ）に示すように拡径する。この拡
径方法としては、例えば図１（ａ）に示すような、前記
内管１の素管より少なくとも前記隙間ｔ分大径の円筒状
型面部３ａと、先部に先細状テーパ面３ｂを有する型３
を使用し、該型３を図示しない駆動手段により前記内管
１の一端部Ａの開口部より圧入し、図１（ｂ）に示すよ
うに内管１における前記保持部材２が配置された近傍の
一端部Ａを拡径する。１ｄは拡径された拡径部を示す。

【００１８】前記のように内管１を拡径する方法は、前
記実施例の型によるものの他に、周知の拡径方法を採用
することができる。

【００１９】更に、前記内管１の拡径量は、少なくとも
前記の隙間ｔがゼロになり、内管１と保持部材２が接触
する拡径量にするものであるが、保持部材２が多少圧縮
されるように拡径してもよい。

【００２０】なお、前記の内管１の拡径工程の前後のい
ずれかにおいて、前記保持部材２と内管１を相互にスポ
ット溶接などで固着して保持部材２の軸方向移動を防止
するようにするとよい。

【００２１】次に、前記の型３を抜いた後、図１（ｃ）
に示すように、前記保持部材２の外周に嵌合する径で、
かつ、他端部Ｂに前記内管１の外周に嵌合する縮径部４
ａを形成した金属製の外管４に、その大径側開口部から
前記内管１および保持部２を挿入し、内管１の他端部Ｂ
側と外管４の縮径部４ａをスポット溶接などで固着す
る。なお、外管４は、その肉厚が内管１の肉厚よりも厚
いものが使用される。

【００２２】以上により、図１（ｃ）に示すような、保
持部材２の内周面が内管１の拡径部１ｄにおいて接触
し、保持部材２の外周面が外管４に接触し、かつ、内管
１と外管４との間に空間５を有する二重管からなる排気
管が製造される。

【００２３】図３は第２実施例を示す。

【００２４】本第２実施例は、先に二重管を構成して、
この二重管に、前記第１実施例と同様な内管加工によっ
て保持部材を配置する製造方法を示すものである。

【００２５】先ず、図３（ａ）に示すような他端部Ｂに
縮径部４ａを形成した直管状の金属製の外管４内に、該
外管４より薄肉の金属製の内管１を、その他端部Ｂを前
記外管４の縮径部４ａに圧入するとともに該部をスポッ
ト溶接などで固着して図３（ａ）に示すような内管１と
外管４との間に空間５を有する二重管を形成する。

【００２６】次に、前記空間５の開口部から前記と同様
の保持部材２を図３（ｂ）に示すように空間５内へ挿入
し、保持部材２を内管１の一端部Ａ側の外周に配置す
る。このとき、保持部材２と内管１との間には前記のよ
うな隙間ｔを有するため、保持部材２の内管１に対する
組付け作業が容易に行える。

【００２７】次に、前記第１実施例と同様の型３によ
り、前記保持部材２が配置された近傍の内管１を図３
（ｃ）に示すように前記第１実施例と同様に拡径し、そ
の拡径部１ｄの内管１を保持部材２に接触させる。な
お、この内管１の拡径量は、保持部材２が若干圧縮され
るようにして、保持部材２の軸方向移動を阻止するよう
にするとよい。

【００２８】そして、前記の型３を抜くことにより、前
記第１実施例の図１（ｃ）に示すような二重管が製造さ
れる。

【００２９】なお、本第２実施例は、保持部材２の内管
側にのみ隙間ｔを設けたものであるが、保持部材２の外
管側にも隙間を設けて、保持部材２の外周面が外管４の
内周面に接触する程度に内管１と保持部材２を同時に拡
径するようにしてもよい。

【００３０】図４乃至図６は第３実施例を示す。

【００３１】本第３実施例は、前記実施例における嵌合
された保持部材２の前後における内管に突起を形成する
例である。

【００３２】先ず、図４（ａ）に示すような他端部Ｂに
縮径部４ａを形成した直管状の金属製の外管４内に、該
外管４より薄肉の金属製の内管１を、その他端部Ｂを前
記外管４の縮径部４ａに圧入するとともに該部をスポッ
ト溶接などで固着して図４（ａ）に示すような内管１と
外管４との間に空間５を有する二重管を形成する。

【００３３】次に、前記空間５内に、その開口部５ａか
ら粒状物などを充填した後に前記開口部５ａを閉塞し、
この状態で適宜な曲げ加工手段によって前記の二重管を
所定の形状、例えば、図４（ｂ）に示すような形状に曲
げ加工する。

【００３４】次に、前記の開口部５ａを開き、前記の粒
状物を排出除去した後、二重管の一端部Ａ側である前記
開口部５ａから前記実施例と同様の保持部材２を図３
（ｃ）に示すように挿入し、その保持部材２を所定位置
に配置する。この保持部材２の内径は、前記実施例と同
様に、内管１の外径より若干大きく形成され、保持部材
２と内管１との間に前記と同様な隙間ｔが形成されるよ
うになっている。また、保持部材２の外径は、その保持
部材２の外周面が外管４に接触する程度に設定されてい
る。

【００３５】次に、前記保持部材２が挿入配置された近
傍の内管１内に図４（ｃ）に示すように分割型６と中心
型７を挿入する。

【００３６】この分割型６は、円筒状の型を周方向に複
数に分割、図の実施例では図５及び図６に示すように８
分割したもので、その分割片６ａが径方向に移動可能に
備えられ、また、中心部は、軸方向の内側が縮径するテ
ーパ面６ｂに形成されている。更に、該分割型６、すな
わち各分割片６ａの外周には軸方向に所定の間隔Ｌ_１ 離
れて２個の突起６ｃ，６ｄが設けられている。この間隔
Ｌ_１ は、前記保持部材２の軸方向長Ｌ_２よりも長く設
定されているが、略同長でもよい。更に、各突起６ｃ，
６ｄは、図５及び図６に示すように、各分割片６ａ毎の
全周にわたって形成されている。

【００３７】また、前記分割型６、すなわち各分割片６
ａにおける両突起６ｃ，６ｄの間の外面は、該外面を除
く一般面、すなわち両端部の外面６ｆ，６ｇに対して、
前記間隔ｔと少なくとも同じ大きさ分だけ大径に設定し
た拡径面６ｅに形成されている。なお、前記両端部の外
面６ｆ，６ｇは無くてもよい。

【００３８】前記分割型６の各分割片６ａは、図示しな
い縮径手段により縮径方向に付勢されている。更に、分
割型６は、その軸方向に移動可能に備えられ、図示しな
い駆動手段によって内管１に対して挿入したり外脱でき
るようになっている。

【００３９】また、前記中心型７は、先細状のテーパ面
７ａで形成され、そのテーパ面７ａは前記分割型６のテ
ーパ面６ａと合致するように形成されており、図示しな
い油圧装置などの駆動手段により軸方向に進退移動でき
るようになっている。

【００４０】そして、図４（ｃ）に示すように、前記分
割型６を縮径状態において、その両突起６ｃ，６ｄ間の
拡径面６ｅが前記挿入された保持部材２の部分に位置す
るように内管１内へ挿入し、次で、中心型７を図４
（ｃ）の矢印方向へ移動して、分割型６の各分割片６ａ
を径方向に押し広げる。これにより、図４（ｄ）に示す
ように分割型６に設けた両突起６ｃ，６ｄによって該部
の内管が外方へ押し曲げられて塑性変形し、内管１に、
保持部材２の前後に位置して凸部１ａ，１ｂが形成され
る。また、同時に、分割型６における両突起６ｃ，６ｄ
間の拡径面６ｅによって、内管１における前記両凸部１
ａ，１ｂ間の部分１ｃが図４（ｄ）に示すように拡径さ
れ、該部分１ｃの外周面と保持部材２の内周面が相互に
接触する。

【００４１】次に、前記の中心型７を後退させて分割型
６の各分割片６ａを縮径移動させた後、分割型６と中心
型７を内管１より抜き外す。

【００４２】以上により、内管と外管４の一端部Ａにお
いて、これらの間に保持部材２が、両管１，４に接触し
て配置され、他端部Ｂ側の内管１と外管４が固着され、
更に、中間部が屈曲した二重管よりなる排気管が製造さ
れる。

【００４３】なお、本第３実施例は、保持部材２の内管
側にのみ隙間ｔを設けたものであるが、保持部材２の外
管側にも隙間を設けて、保持部材２の外周面が外管４の
内周面に接触する程度に内管１と保持部材２を同時に拡
径するようにしてもよい。

【００４４】図７は第４実施例を示す。

【００４５】本第４実施例は、直管状の内外管におい
て、先に内管に前記第３実施例と同様の拡径加工を行っ
て保持部材を備え、その後に外管を嵌合する方式の例で
ある。

【００４６】先ず、図７（ａ）に示すように、直管状の
金属製の内管１における一端部Ａの外周に、前記第１実
施例と同様の保持部材２を、前記と同様に隙間ｔを有し
て嵌合する。

【００４７】次に、前記第３実施例と同様の分割型６と
中心型７を、図７（ａ）に示すように、内管１の一端部
Ａ側に前記第３実施例と同様に挿入する。

【００４８】次に、中心型７を図７（ａ）から図７
（ｂ）に示すように挿入して分割型６の各分割片６ａを
拡径し、前記第３実施例と同様に、内管１に両凸部１
ａ，１ｂを形成すると同時に両凸部１ａ，１ｂ間の部分
１ｃを拡径して、該部分１ｃの外周面と保持部材２の内
周面を相互に接触させる。

【００４９】次に、前記の中心型７を後退させて分割型
６の各分割片６ａを縮径移動させた後、分割型６と中心
型７を内管１より抜き外す。

【００５０】次に、図７（ｃ）に示すように、前記保持
部材２の外周に嵌合する径で、かつ、他端部Ｂに前記内
管１の外周に嵌合する縮径部４ａを形成した外管４に、
その大径側開口部から前記内管１および保持部材２を挿
入し、内管１の他端部Ｂ側と外管４の縮径部４ａをスポ
ット溶接などで固着する。なお、外管４は、その肉厚
が、内管１の肉厚よりも厚いものが使用される。

【００５１】以上により、図７（ｃ）に示すような、保
持部材２の内周面が内管１に接触し、保持部材２の外周
面が外管４に接触し、かつ、内管１と外管４との間に空
間５を有する二重管からなる排気管が製造される。

【００５２】前記各実施例は、保持部材２を管の端部に
設けた例であるが、前記第３及び第４実施例において
は、保持部材２を管の中央部に配置するとともに該中央
部に分割型６と中心型７を配置して内管１を拡径加工し
てもよい。また、第１及び第２実施例においては、保持
部材２を管の中央部に配置するとともに型３を周方向に
複数分割された分割型にして第３実施例のような中心型
で分割片を拡径する構造とし、この型を保持部材２が配
置された管の中央部に配置して内管１を拡径加工しても
よい。

【００５３】更に、前記各実施例においては、内管１に
おける保持部材２と接触する部分を、内管１の全周にわ
たって均一に拡径したが、内管１と保持部材２が周方向
において部分的に接触するように内管１を拡径してもよ
い。また、前記凸部１ａ，１ｂを、内管１の周方向にお
いて部分的に設けてもよい。

【００５４】また、前記各実施例のように、内管を拡径
するようにしたことにより、次のような効果がある。排
気管を構成する二重管は、熱容量の観点から内管が外管
よりも薄肉に形成されることが多いため、前記各実施例
のように内管側を拡径加工することにより、その拡径加
工が容易になり、保持部材への管の接触加工が容易にな
る。

【００５５】

【発明の効果】以上のようであるから、請求項１記載の
発明によれば、保持部材と内管とが相互に接触している
ため、エンジンの振動による排気管の振動を抑制でき、
振動によって保持部材が内管によって叩かれることがな
く、前記従来のような異音の発生を防止できる。

【００５６】請求項２記載の発明によれば、内管の外周
に保持部材を嵌合する際に、保持部材と内管との間に隙
間を有するため、その保持部材の嵌合組付け作業が容易
になる。しかも、このように隙間を形成しても、保持部
材の嵌合後に内管を拡径して該保持部材と内管とを接触
させるため、前記のような組付け後の異音の発生を防止
することができる。

【００５７】請求項３記載の発明によれば、更に、凸部
によって保持部材の移動を抑制できる排気管を製造でき
る。

【００５８】請求項４記載の発明によれば、前記の保持
部材と内管とを接触させる工程と凸部を形成する工程が
同時に行え、作業時間やコストの面で有効である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例を示す断面図で、（ａ）乃
至（ｃ）はその製造工程を示す。

【図２】図１（ａ）におけるＣ−Ｃ線断面図。

【図３】本発明の第２実施例を示す断面図で、（ａ）乃
至（ｃ）はその製造工程を示す。

【図４】本発明の第３実施例を示す断面図で、（ａ）乃
至（ｄ）はその製造工程を示す。

【図５】図４の実施例に使用する分割型と中心型を示す
もので、図４（ｃ）の状態を示す断面図。

【図６】図４の実施例に使用する分割型と中心型を示す
もので、図４（ｄ）の状態を示す断面図。

【図７】本発明の第４実施例を示す断面図で、（ａ）乃
至（ｃ）はその製造工程を示す。

【図８】従来の排気管を示す断面図。

【符号の説明】

１ 内管 １ａ，１ｂ 凸部 １ｃ，１ｄ 内管の拡径部 ２ 保持部材 ３ 型 ４ 外管 ５ 空間 ６ 分割型 ６ｃ，６ｄ 突起 ６ｅ 拡径面

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内管と、該内管の外周に空間を設けて配
   置した外管と、前記空間部の一部に配置されたリング状
   の保持部材と、該保持部材の前後において内管に形成し
   た凸部を有する排気管であって、前記両凸部間の内管の
   外径が前記凸部の外側の内管の外径よりも大きく、か
   つ、前記両凸部の間の内管と前記保持部材とが接触して
   いることを特徴とする排気管。
2. 【請求項２】 内管と、該内管の外周に空間を設けて配
   置した外管と、前記空間部の一部に配置されたリング状
   の保持部材とを備えた排気管の製造方法であって、前記
   内管の外周に前記保持部材を、内管との間に隙間を設け
   て嵌合した後に、前記保持部材と前記内管とが少なくと
   も接触するように前記内管を拡径することを特徴とする
   排気管の製造方法。
3. 【請求項３】 前記保持部材の前後の内管に凸部を設け
   るとともに前記両凸部間の内管を拡径することを特徴と
   する請求項２記載の排気管の製造方法。
4. 【請求項４】 前記保持部材が配置された部分における
   内管の内部に、内管の前記両凸部を形成する突起と、前
   記両凸部間の内管を拡径する拡径面を形成した型を配置
   し、該型を径方向の外側へ移動して、前記両凸部の形成
   と、該両凸部間の拡径を同時に行うようにしたことを特
   徴とする請求項３記載の排気管の製造方法。