JP4278616B2 - サイレンサー用または触媒用のカバーの製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、サイレンサー用または触媒用のカバーの製造方法に関するものであり、該カバーは、その両端部のうちの少なくとも一方に、少なくとも一つの接合継手を具備するものであり、該継手は前記カバーより小さな断面を有し、該カバーを自動車の排気ラインに一体化することができるようになっている。

したがって本発明は、自動車の領域における使用を目的とする管を成形加工によって製造する分野において用途を見出すものであり、該管は、特に、排気ラインの構成に含まれる、サイレンサー用または触媒転換器用の外部カバーとして利用するためのものである。

機械溶接方法によって、またはスピニング加工によって、このような管状カバーを構成することは知られており、該カバーは、両端が縮小された直径をもつ入口円錐部と出口円錐部とで終わっており、該両円錐部は、管の胴部に通じている。

前者の方法の場合、このカバーはたとえば、二つの分割金型を絞り加工した後に接合面の高さで溶接によって組み立てることにより生じるか、または、管の胴部の両端部に二つの円錐部を溶接することにより生じるものである。

スピニング加工による解決法は、必要とする製造時間がより少ないために、原価が低いだけではなく、さらに、耐久性もある製品をもたらす。

サイレンサーまたは触媒転換器の構成を目的とした円筒形カバーをスピニング加工するためのこのような方法と器具は、とりわけ、欧州特許出願公開第０９１６４２８号明細書によって知られている。

この点に関して、スピニング加工によって部品の断面にはたらきかけることが一般的であり、その結果、該断面が多少とも大きな直径部分を有していれば、最終的に得られる部品は、一般的に、当初の軸に対する対称性を保持している。

ところが、まさに、サイレンサー用または触媒用のカバーのこの分野においては、そして自動車に排気ラインを設置するときの制約のために、非常に多くの場合、入口円錐部または出口円錐部の部位の接合継手は、カバーの軸の方向性に対して異なった方向性を有する必要がある。

この欧州特許出願公開第０９１６４２８号明細書において、記載されている方法および装置は、正確には、上記の制約に応えるこのようなカバーを得ることを目的としている。

特に、スピニング加工を行う際に、第一の駆動手段によって、カバーを、主としてこのカバーの軸に直角の方向に移動させることを想定することで、スピニング加工用の器具を介して、かかる入口円錐部または出口円錐部から出る継手をずらし、偏心させるようになっている。

この先行文献に記載されている解決法によって、さらに、このカバーを、このカバーに直角な軸を中心に回転させることで、この飛び出ている継手を、その軸がカバーの軸と平行ではなくなるように、異なった方向へ向けさせることもできる。

カバーに与えられる回転軸は、求められる結果に応じて決定される。

しかしながら、スピニング加工用器具に対するカバーの相対的な可動性が複数あるにもかかわらず、自動車の排気ラインのあらゆる設置状況に適合するような、サイレンサー用または触媒用のカバーを得ることはできないということが分かっている。

特に、このカバーの軸が水平面にあると考えるならば、変形後には、入口円錐部または出口円錐部の接合継手の軸それ自体も、必然的に平行な水平面に位置する。

要するに、前記接合継手のこの軸は、カバーの軸の水平面と交わることがないのである。

したがって、機械溶接に対していくつかの利点を有してはいるが、スピニング加工の方法では、接合継手が出ている管の全体的な軸に対して、３０°を超える角度を有する軸をもつ接合継手を得ることができない。
欧州特許出願公開第０９１６４２８号明細書

本発明はこの問題に解決法をもたらそうとするものであり、特に、入口円錐部または出口円錐部から出ている継手をカバーの軸に対してあらゆる方向に適切に方向付けるために知られている、現状での解決法を通じて直面することになる困難に対する解決法である。

したがって、本発明を通じて、サイレンサー用または触媒転換器用のカバーの構成の範囲において直面する、より多くの数の特有な状況を満足させることができる。

このことにより、本発明によって、さらには、機械溶接製造を減少させることもできるのであり、該機械溶接製造は、上記で説明したように、さまざまな理由のために満足をもたらすものではないのである。

このために、本発明は、サイレンサー用または触媒用のカバーの製造方法を目的としており、該カバーは、その両端部のうちの少なくとも一方に、より小さな断面をした、少なくとも一つの接合継手を具備していることで、自動車の排気ラインに一体化するようになっているものであり、該製造方法は、より特徴的には円筒形の形状をしている管を元に、該管を、とりわけスピニング加工または深絞り加工によって、前記端部で閉じ、穿孔および延伸によって、前記管のこの閉じられた端部の部位またはその近傍に、前記接合継手を製作することを特徴としている。

前記製造方法の第一の実施可能性によると、管の一方の端部を閉じ、接合継手を製作した後、場合によっては触媒の本体またはサイレンサーの構成部品を導入した後、スピニング加工またはその他の加工によって前記管の他方の端部を閉じることができ、穿孔および延伸によって、前記管のこの閉じられた他方の端部の部位に、少なくとももう一つの接合継手を製作することができる。

本製造方法の一つの特徴によると、前記延伸は、前記管の内部から行うことで実行される。

もう一つの実施態様によると、前記延伸は、前記管の外部から行うことで実行される。

また、本製造方法はまた、前記管の両端部のうちの少なくとも一方を閉じるために、スピニング加工を行うことも特徴としている。有利には、このスピニング加工の作業は、熱間で行われることが望ましい。

これに関して、炎バーナーを用いて加熱することができるならば、スピニング加工のこの作業は、好ましくは誘導加熱することで実行される。

一つの追加の特徴によると、延伸作業は回転拡張式マンドレルを用いて行われ、該マンドレルは穿孔後に前記管に導入されるものである。

もう一つの特徴によると、前記製造方法はさらに、前記管の他方の端部に、スピニング加工によって、より小さな断面をした接合継手に通じる円錐部を製作することも想定している。

また、一つの補足的な特徴によると、溶接によって、前記管の他方の端部の部位に、接合継手を備えた円錐部を結合することも考えられる。

このように、本発明によって、管の軸に対して制限されない値の角度を有した軸をもつ接合継手を形成することができるため、直面する制約との関係で継手の方向性を適合させることができ、そして自動車向けの触媒用またはサイレンサー用カバーを構成することができるのだが、該カバーは、現状におけるように機械溶接方法を用いる必要なく、排気ラインに完全に一体化することに適している。

本発明は、参考として挙げた非制限的な実施例を参照にしつつ、以下に続く説明を読むことでより良く理解されるものである。

この説明は、添付の図面を見ることで容易に理解されるものであり、該図面において、
−図１は、本製造方法の実施によって得られるような、サイレンサー用または触媒用のカバーの概略的な斜視図に相当し、
−図２〜図５は、本製造方法の連続する工程のさまざまな実施態様を表している。

本発明は、自動車の触媒用またはサイレンサー用のカバー１の製造方法に関するものであり、該方法によって、従来的な方法に一般的に当てはまるような構成の制限を受けずに、排気ラインに完全に一体化するために適切な方向に伸びた接合継手を形成することができる。

このように、本方法は、特に有利には、第一段階において、たとえば独国特許第１９７３４１９８号明細書に記載されているように、スピニング加工または深絞り加工によって、管３の第一の端部２を再び閉じることを想定しており、該管はたとえば円筒形の形状をした断面を有している。この方法によって、この管３のこの端部２に変化可能な形状を与えることができる。特に、図面に示されているように、フランジのように直角の断面を有することができるのと全く同じように、該端部はほぼ卵形形状４として規定することができる。

本方法の一つの特徴によると、スピニング加工の場合、熱間でこの作業を完遂することが想定されているのだが、これは、この工程に伴う制約の影響下で管３を損傷することを避ける一方で、もたらされた熱エネルギーによる溶接によって、管３の端部２を完全にぴったりと密閉できるようにするためである。

このために、本方法は、この端部２を、好ましくは誘導加熱することを想定している。しかしながら、他のあらゆる加熱手段、特に炎バーナーもまた適している。

図３に概略的に示されているように、管３のこの端部２を閉じた後、該管に、他方の端部５から、触媒の本体６を組み込む前に、裏張りの円錐部７を導入することができることに留意すべきである。このようにして、この管３の前記端部２に空気断熱層８を画定することができる。

第二段階では、適切な器具９、９Ａを用いて、この端部２の近傍において、接合継手を形成しようとする場所に穿孔を行うのだが、管３のこの端部２が、必要であれば、複数の継手を収容できることは明らかである。このことは、たとえば、エンジンのマニホルドのちょうど下方に配置されるようになっている触媒の場合に当てはまることがある。

開口部１０は、このように製作され、場合によっては、裏張りの円錐部７を通過しているのだが、つづいて、該開口部を、対象となる排気ラインに一体化するために完全に適合した形状、寸法ならびに方向性を呈する接合継手１１が得られるまで延伸する。

このように行うことで、管３の軸Ｘに対して制限されていない大きさの角度αを形成する軸Ｙをもつ、接合継手１１を製作することが特に容易になるのであり、該角度は実に３０°を超える角度を呈することができる。

所与の角度αを得るためには、実際、前記端部２を、対応する場所で、この場合に示された実施態様の範囲では卵形区域４またはその近傍で、穿孔するだけでよく、その後でこのように製作された開口部１０を延伸する。

当然、管３の他方の端部５の部位に接合継手１２を加工することもできるのだが、これは、カバー１の内部に、触媒の本体６、または、バッフルプレートやその他のような、サイレンサーの補助的な構成要素を導入した後に行う。

この第二の接合継手１２は、第一の接合継手と同じように製作することができ、まず、特にスピニング加工によって管３の前記他方の端部５を再び閉じ、つづいて、適切な箇所に事前に穿孔した開口部１０を、所望の方向性が得られるように延伸する。

前記製造方法をさまざまな仕方で実施することによっても、このような結果を得ることができる。

特に、管３を、その閉じられた両端部２、５のうちの一方で、またはこれらの近傍で穿孔するために、図２に見られるように、打ち抜き加工によって行うことができる。器具９は、この場合はパンチ１３であるが、パンチ受１４と協働して外部から作用するものであり、該パンチ受は、開いたままになっている他方の端部５、２から管３に事前に導入しておく。さらに、パンチを用いて内部から働きかけることも考えられ、パンチ受は、この場合、管１の外部に位置する。

図３に示されているように、開口部１０を製作するために、回転穿孔用器具９Ａを用いることもでき、該器具は特にドリルである。

打ち抜き加工によって、またはドリルを用いて構成された開口部１０は、本方法のこの段階において、最終的に製作しようとする接合継手１１、１２よりも小さな断面を具備している。

この開口部１０の延伸工程については、これもまた、図４および図５で見られるように、さまざまな仕方で行うことができる。

特に、器具１５、とりわけパンチ１６を用いて管３の内部から働きかけることができ、該器具は開口部１０より大きな断面をもっている。前述したことと全く同じように、該開口部の外部の周辺に、パンチ受１７は、抜き型として位置する。したがって、管３の外部に向かって金属素材を同時に延伸し、押し出すことで、所望の直径をもつ接合継手１１または１２を形成するようになっている。また、図５に概略的に示しているように、前記管３の外部からこの延伸を行うことで、全く同じような結果を得ることも考えられる。この場合、この延伸作業を行うための器具１５Ａは、好ましくは回転拡張式マンドレル１８によって規定され、該マンドレルは、管３の再び閉じられた端部２、５に既に穿孔してあるこの開口部１０を通して、管３の内部に導入する。

このマンドレル１８によって、金属を変形させ、最終的に、当初に示された設置の制約に合致した形状、寸法ならびに方向性を呈した、接合継手１１、１２を作成することができる。

しかしながら、当然、本方法は、接合継手１１、１２のうちの少なくとも一方の構成のために、従来の方法および器具を用いることを除外するものではない。

たとえば、管３の第一の端部２に、説明したばかりの工程にしたがって、接合継手１１、１２を製作し、つづいて、たとえばスピニング加工によって、より小さな断面の接合継手へと通じる円錐部を製作するために、まだ加工されていない第二の端部５の部位へと続けることも当然考えられる。

同じ発想のもと、溶接によって、接合継手を備えた円錐部をこの第二の端部５に結合することも可能である。

したがって、前述したことにより明らかであるのは、本方法によって、非常に簡単に、上述したさまざまな不都合を解決することができ、さらに、スピニング加工によって製作され、自動車の排気ラインに一体化することを目的とした触媒用またはサイレンサー用のカバーの範囲を、それらの構造のレベルでも、排気ラインの構成のレベルにおいても、飛躍的に拡大することができるということである。

本方法の実施によって得られるような、サイレンサー用または触媒用のカバーの概略的な斜視図 本方法の連続する工程のさまざまな実施態様を表す図 本方法の連続する工程のさまざまな実施態様を表す図 本方法の連続する工程のさまざまな実施態様を表す図 本方法の連続する工程のさまざまな実施態様を表す図

符号の説明

１ カバー
２ 端部
３ 管
４ 卵形区域
５ 端部
６ 本体
７ 円錐部
８ 空気断熱層
９ 器具
１０ 開口部
１１ 接合継手
１２ 接合継手
１３ パンチ
１４ パンチ受
１５ 器具
１６ パンチ
１７ パンチ受
１８ マンドレル

Claims (12)

1. サイレンサー用または触媒用のカバー（１）の製造方法であって、該カバーは、その両端部（２、５）のうちの少なくとも一方に、より小さな断面をした、少なくとも一つの接合継手（１１、１２）を具備していることで、自動車の排気ラインへ一体化するようになっており、より特徴的には円筒形の形状をしている管（３）を元に、前記端部（２）で該管を閉じ、穿孔および延伸によって、前記管（３）の閉じられたこの端部（２）の部位またはその近傍に前記接合継手（１１）を製作することを特徴とする、サイレンサー用または触媒用のカバーの製造方法。
2. 管（３）の前記端部（２）を、スピニング加工によって閉じることを特徴とする、請求項１に記載のサイレンサー用または触媒用のカバーの製造方法。
3. 管（３）の前記端部（２）を、深絞り加工によって閉じることを特徴とする、請求項１に記載のサイレンサー用または触媒用のカバーの製造方法。
4. 管（３）の一方の端部（２）を閉じた後、該管に、他方の端部（５）から裏張りの円錐部（７）を導入することで、この管（３）の前記端部（２）に空気断熱層（８）を画定するようになっていることを特徴とする、請求項１〜請求項３のいずれか一つに記載のサイレンサー用または触媒用のカバーの製造方法。
5. 管（３）の一方の端部（２）を閉じ、接合継手（１１）を製作した後、場合によっては触媒の本体（６）またはサイレンサーの構成要素を導入した後、この管（３）の他方の端部（５）をスピニング加工によって閉じ、つづいて、穿孔および延伸によって、前記管（３）の閉じられた前記他方の端部（５）の部位にもう一つの接合継手（１２）を製作することを特徴とする、請求項１〜請求項４のいずれか一つに記載のサイレンサー用または触媒用のカバーの製造方法。
6. 前記延伸を、前記管（３）の内部から行うことで実行することを特徴とする、請求項１〜請求項５のいずれか一つに記載のサイレンサー用または触媒用のカバーの製造方法。
7. 前記延伸を、前記管（３）の外部から行うことで実行することを特徴とする、請求項１〜請求項５のいずれか一つに記載のサイレンサー用または触媒用のカバーの製造方法。
8. 前記管（３）の両端部（２、５）のうちの少なくとも一方を閉じるためのスピニング加工の作業が、熱間で行われることを特徴とする、請求項１〜請求項７のいずれか一つに記載のサイレンサー用または触媒用のカバーの製造方法。
9. スピニング加工の作業が、誘導加熱することで行われることを特徴とする、請求項８に記載のサイレンサー用または触媒用のカバーの製造方法。
10. 延伸作業が回転拡張式マンドレル（１８）を用いて行われ、該マンドレルが穿孔後に前記管（３）に導入されるものであることを特徴とする、請求項１〜請求項９のいずれか一つに記載のサイレンサー用または触媒用のカバーの製造方法。
11. 前記管（３）の他方の端部（５）に、スピニング加工によって、より小さな断面をした接合継手に通じる円錐部を製作することを特徴とする、請求項１〜請求項３のいずれか一つに記載のサイレンサー用または触媒用のカバーの製造方法。
12. 前記管（３）の他方の端部（５）に、接合継手を備えた円錐部を溶接によって結合することを特徴とする、請求項１〜請求項３のいずれか一つに記載のサイレンサー用または触媒用のカバーの製造方法。

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