JP4173818B2 - 自動車のエキゾーストパイプの端部に被せ嵌められるカバーを製造するための方法、及びこの方法に従って製造されたカバー - Google Patents

Description

本発明は、自動車のエキゾーストパイプの端部に被せ嵌めるためのカバー（Blende）を、深絞り加工可能な特殊鋼切片より製造するための方法、及びこの方法に従って製造されたカバーに関する。

このような形式のカバーは、自動車の後ろ側に突き出す、エキゾーストパイプの端部における装飾部品として用いられる。このような理由により、ステンレスの初期材料としての特殊鋼及びカバー表面の外観が重要となる。

このような形式の公知のカバーは、一般的に特殊鋼の切片（Zuschnitt）からスリーブ状の本体に曲げられ、周壁の当接箇所で溶接される。このような作業は、特に溶接継ぎ目の製造及び後作業の際に、非常に高価な作業コストを必要とする。従ってこのようにして製造されたカバーは非常に高価である。

本発明の課題は、冒頭に述べた方法を改良して、前記のようなカバーを溶接作業なしで一体的に製造することができ、しかも完成されたカバーの価値を下げるか又は廃棄物とするような損傷を、完成されたカバーに与えることがないような方法を提供することである。

この課題を解決した本発明によれば、
ａ）特殊鋼からブランク（１０）を製造し、
ｂ）複数の深絞り工程で、縦軸線（２５）に対して傾斜された底部（１１．４）を有する、鉢状若しくはカップ状の部材（１０．１；１０．２；１０．３；１０．４）を絞り加工し、この際に、直径（Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４）がその都度全周壁長さ（Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４）に亘って同じであるが、次第に小さくなるようにし、かつ周壁長さ（Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４）が次第に増大するようにし、
ｃ）底部（１１．４）に、周壁（１２．４）に向かって環状の縁部（１４）を備えた中心的な孔（１３）を打ち抜き成形によって形成し、
ｄ）周壁（１２．４）を、カップ状部材（１０．４）の縦軸線（２５）に対して垂直に、要求された長さ（Ｌｏ）に切断し、周壁（１２．５）に、凝縮水排出用貫通部（１６）及び／又は固定用孔を形成し、
ｅ）カップ状部材（１１．５）の縁部（１４）を、縦軸線（２５）に対して平行に曲げ、次いでカップ状部材（１０．６）内に巻いて円弧状の終端部（１７）を形成し、
ｆ）最後に、切断され、かつ開放されたカップ状部材（１０．７）の端面側（１５）の端部区分（１８）を絞って直径を減少させる、
という直接連続する方法段階を組み合わせるようにした。

この場合に重要なことはまず第１に、これらの方法段階は、直接つまり短い時間間隔で相次いで行われる、ということである。また深絞り法のためにはカバーの軸方向寸法が重要であるので、深絞り工程は多くの深絞り段階で直径を段階的に減少させ、周壁長さを段階的に増大させる必要がある。次いで、カバーの開放した両端面側を形成するための方法段階が行われ、この際に、巻かれた縁部及び、切断された周壁の絞られた端部区分が、相応の方法段階でカバーの最終的な形状にもたらされる。

本発明の実施態様によれば、種々異なる深絞り段階において、傾斜された底部から周壁への移行部を常に丸味付けし、それによって、底部から絞られたカップ状部材の周壁への移行領域が損傷を蒙ることはない。

カップ状部材の縦軸線に対する底部の傾斜は、種々異なる深絞り段階において、底部の直径が縦軸線に対して約７０°若しくは１１０°となるように、底部が周壁に対して傾けられている。

カバーの、自動車に向いた端面側、及び場合によってはカップ状部材の周壁に形成された貫通部及び／又は孔を、簡単な形式で形成することができるようにするために、本発明の実施態様によれば、周壁を、要求された長さに切断する工程と、凝縮水（Kondensat）排出用貫通部及び／又は固定用孔を形成する工程とを、一緒に行うようにした。これらの方法段階は、同じ作業方向で行われるので、共通に実施することができる。

円弧状の端部を巻く前に、底部の孔をリーマ仕上げ（nachschneiden）し、次いでカップ状部材の斜めにされた端面側の巻かれた端部が一様にされる。

本発明の方法に従って製造されたカバーは、カバーが一体的にスリーブ状に構成されており、縦軸線に対して傾斜された一方の端面側が円弧状に巻かれた端部を備えていて、縦軸線に対して垂直に位置する他方の端面側が、この端面側に続く端部区分で、その他の周壁の直径よりも小さい直径を有している。巻かれた端部によって補強が得られ、鋭い縁部は避けられるようになっており、これに対して、絞られた端部区分は、絞られた絞り加工されたカバーの形状を安定化させ、材料内に発生した応力に基づく不都合な材料戻り作用を阻止する。

本発明を以下に図面に示した実施例を用いて具体的に説明する。

図１は、特殊鋼を製造するための初期材料としてのブランク（半製品）、
図２〜図５は、次第に減少された直径及び次第に増大された周壁長さを有する中間製品としてのカップ状部材のための深絞り工程、
図６及び図７は、カップ状部材の底部の切断及び打ち抜き工程、
図８は、カップ状部材の周壁の長さを短くし、カップ状部材の周壁に貫通部及び／又は孔を形成する工程、
図９は、底部に設けられた孔をリーマ仕上げする工程、
図１０は、底部で縁部を垂直に整列するための工具、
図１１は、縁部を巻くための工具、
図１２は、周壁端部区分を絞る工程、
図１３は、完成されたカバーの垂直断面図、
図１４は、スリーブ状のカバー内の絞られた端部区分を有する端面側を示す図、
図１５は、完成されたカバーの面取りされた端面側の巻き上げられた端部の拡大した部分断面図である。

図１に側面図で示したブランク１０は、例えば１９０ｍｍの直径Ｄ１及び、約１ｍｍ乃至１．２ｍｍの厚さｄｏを有する深絞り可能な特殊鋼より製造され、有利な形式で切断されている。

第１の深絞り工程でブランク１０から、Ｄ１＝１１７．７ｍｍの直径及び周壁１２．１の周壁長さＬ１にもたらされ、かつ傾斜された底部１１．１を有するカップ状部材１０．１が絞り加工される。この場合、カップ状部材１０．１の縦軸線２５に対する底部１１．１の傾斜は、図２に示されているように直径７０°若しくは１１０°である。

次いで第２の深絞り工程で、カップ状部材１０．２が絞られて小さい直径Ｄ２＝９６．９５ｍｍ、及び周壁１２．２より大きい長さＬ２が与えられ、それによって図１に示したカップ状部材１０．１は、図３に示されているようにカップ状部材１０．２に成形される。

さらに第３の深絞り工程が行われ、図３に示したカップ状部材１０．２が、直径Ｄ３＝７９．５ｍｍ及び周壁１２．３の長さＬ３を有する、図４に示したカップ状部材１０．３に変えられる。

深絞りプロセスは、第４の方法段階で終了し、ここで最終的に、図５に示した最終直径Ｄ４＝６６．７ｍｍ及び周壁１２．４の長さＬ４を有するカップ状部材１０．４が形成される。初期ブランク１０は規定されているので、長さＬ１乃至Ｌ４は自動的に得られる。

図６及び図７に示されているように、スライダは切断ポンチによって切断され、打ち抜きポンチ３０によって底部１１．５に中央の孔１３が打ち抜かれ、それによって孔１３を中心にして環状の縁部１４が形成されるようになっている。

図８には、切断工具４０及び打ち抜き工具５０が示されており、この切断工具４０及び打ち抜き工具５０によって、図７に示したカップ状部材１０．５は長さＬｏが要求された寸法に短縮され、この場合、得られた端面側１５はカップ状部材１０．６の縦軸線（長手方向軸線）に対して垂直に向けられている。周壁１２．５には凝縮水排出用孔１６及び／又は固定用孔が打ち抜き成形され、この場合、周壁１２．６の切断作業と、凝縮水排出部直径１６及び／又は固定用孔の打ち抜き作業とは同時に行うことができる。何故ならばこれらの作業工程の作業方向は同じ方向だからである。

図９に示されているように、孔１３．１は、縁部１４．１をカップ状部材１０．６の周壁１２．５を巡って均一に位置決めするために、リーマ仕上げされる。

２つの工具５０及び５５によって、まず孔１３．１に隣接する縁部１４．１の領域が、カップ状部材１０．６の縦軸線２５に対して平行に曲げられ、次いで工具６０及び６５によって円弧状に成形される。この場合、工具６０及び６５は、図１０及び図１１に示されているように、互いに向き合った角縁領域で半円形状に互いに合致されている。

図１２に示されているように、カップ状部材の端面側１１．５は工具６５によって保持されていて、工具７０は、切断された端面側１５の領域の端部区分１８を絞り、それによってこの領域でカバー１０．７の直径が縮小されるようになっている。この場合、カバー１０．７は工具７０の受容部１９内で支えられる。端面側１１．６の領域における巻かれた終端部１７は、鋭い縁部を避けるだけではなく、周壁１２．５の絞られた端部区分１８と協働して、変形されたカバー１０．７の形状を安定化させるために役立つので、緊張によって材料内に生ぜしめられる応力が、カバー１０．７の表面に不都合な影響を与える制御不能な材料戻り運動を生ぜしめることはない。

このような形式で、図１に示した特殊鋼ブランク１０より成る深絞り可能な材料から、図１３〜図１５に示した一体的なカバー１０．７を、表面全体を劣化させることなしに安価な形式で製造することができる。

この場合、図１３には、孔１３．２を有する傾斜された端面側１１．６において巻かれた終端部１７と、切断された端面側１５において絞られた端部区分１８とを備えた、完成された孔１３．２の垂直断面図が示されている。この断面図によれば、カバー１０．７の壁厚も示されており、この壁厚は、約１ｍｍ〜１．２ｍｍの厚さの材料で得られ、場合によっては、種々異なる作業工程によって規定されている種々異なる厚さであってよい。

図１４には、カバー１０．７によって形成された中空室を、自動車のエキゾーストパイプの端部の受容部として用いられる端面側１５から見た図が示されている。

図１５には、巻かれた円形の終端部１７の拡大図が示されている。

特殊鋼を製造するための初期材料としてのブランク（半製品）を示す側面図である。 段階的に減少された直径及び段階的に増大された周壁長さを有する中間製品としてのカップ状部材のための深絞り工程を示す概略図である。 段階的に減少された直径及び段階的に増大された周壁長さを有する中間製品としてのカップ状部材のための深絞り工程を示す概略図である。 段階的に減少された直径及び段階的に増大された周壁長さを有する中間製品としてのカップ状部材のための深絞り工程を示す概略図である。 段階的に減少された直径及び段階的に増大された周壁長さを有する中間製品としてのカップ状部材のための深絞り工程を示す概略図である。 カップ状部材の底部の切断及び打ち抜き工程を示す概略図である。 カップ状部材の底部の切断及び打ち抜き工程を示す概略図である。 カップ状部材の周壁の長さを短くし、カップ状部材の周壁に貫通部及び／又は孔を形成する工程を示す概略図である。 底部に設けられた孔をリーマ仕上げする工程を示す概略図である。 底部で縁部を垂直に整列するための工具を示す概略図である。 縁部を巻くための工具を示す概略図である。 周壁端部区分の絞り工程を示す概略図である。 完成されたカバーの垂直断面図である。 スリーブ状のカバー内の絞られた端部区分を有する端面側を示す図である。 完成されたカバーの面取りされた端面側の巻き上げられた端部の拡大した部分断面図である。

Claims (6)

1. 自動車のエキゾーストパイプの端部に被せ嵌めるためのカバーを、深絞り加工可能な特殊鋼切片より製造するための方法において、
   ａ）特殊鋼からブランク（１０）を製造し、
   ｂ）複数の深絞り工程で、縦軸線（２５）に対して傾斜された底部（１１．４）を有する、鉢状若しくはカップ状の部材（１０．１；１０．２；１０．３；１０．４）を絞り加工し、この際に、直径（Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４）がその都度全周壁長さ（Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４）に亘って同じであるが、次第に小さくなるようにし、かつ周壁長さ（Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４）が次第に増大するようにし、
   ｃ）底部（１１．４）に、周壁（１２．４）に向かって環状の縁部（１４）を備えた中心的な孔（１３）を打ち抜き成形によって形成し、
   ｄ）周壁（１２．４）を、カップ状部材（１０．４）の縦軸線（２５）に対して垂直に、要求された長さ（Ｌｏ）に切断し、周壁（１２．５）に、凝縮水排出用貫通部（１６）及び／又は固定用孔を形成し、
   ｅ）カップ状部材（１１．５）の縁部（１４）を、縦軸線（２５）に対して平行に曲げ、次いでカップ状部材（１０．６）内に巻いて円弧状の終端部（１７）を形成し、
   ｆ）最後に、切断され、かつ開放されたカップ状部材（１０．７）の端面側（１５）の端部区分（１８）を絞って直径を減少させる、
   という直接連続する方法段階を組み合わせることを特徴とする、自動車のエキゾーストパイプの端部に被せ嵌めるためのカバーを製造するための方法。
2. 種々異なる深絞り段階において、傾斜された底部（１１．１，１１．２，１１．３，１１．４，１１．５，１１．６）から周壁（１２．１，１２．２．１２．３，１２．４，１２．５）への移行部を常に丸味付けする、請求項１記載の方法。
3. 種々異なる深絞り段階において、底部（１１．２，１１．３，１１．４，１１．５，１１．６）を周壁（１２．１，１２．２．１２．３，１２．４，１２．５）に対して、底部の直径が縦軸線（２５）に対して７０°若しくは１１０°となるように傾斜させる、請求項１又は２記載の方法。
4. 周壁（１２．４）を、要求された長さ（Ｌｏ）に切断する工程と、凝縮水排出用貫通部（１６）及び／又は固定用孔を形成する工程とを、一緒に行う、請求項１から３までのいずれか１項記載の方法。
5. 円弧状の端部（１５）を巻く作業の前に、底部（１１．５）の孔（１３）をリーマ仕上げする（１３．１）、請求項１から４までのいずれか１項記載の方法。
6. カバーを一体的にスリーブ状に構成し、縦軸線（２５）に対して傾斜された一方の端面側（１１．６）に、円弧状に巻かれた端部（１７）を備え、縦軸線（２５）に対して垂直に位置する他方の端面側（１５）の直径を、この端面側（１５）に続く端部区分（１８）で、その他の周壁（１２．４）の直径（Ｄ）よりも小さくする、請求項１から５までのいずれか１項記載の方法。

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