JP4995049B2 - Pipe manufacturing method, manifold manufacturing method, and exhaust gas purification device manufacturing method - Google Patents
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Description
本発明は、パイプの製造方法、マニホルド製造方法および排気ガス浄化装置製造方法に関する。 The present invention relates to a pipe manufacturing method, a manifold manufacturing method, and an exhaust gas purification device manufacturing method.
従来、管体の目的とする箇所を加熱する工程と、管体の横断方向において、加熱箇所の外面に、環状の増肉成形型部が形成された外型を配置した状態で、加熱箇所に管体長手方向の圧縮力を付与し、増肉成形型部に圧入させる増肉工程とを実施する方法が開示されている(特許文献1)。 Conventionally, in the process of heating the target location of the tubular body, and in the transverse direction of the tubular body, the outer mold with the annular thickening mold portion is arranged on the outer surface of the heated location, A method of performing a thickening step of applying a compressive force in the longitudinal direction of the tube and press-fitting it into a thickening mold part is disclosed (Patent Document 1).
また、平板シートをこれの横断面において曲成することにより円筒形状に形成し、平板シートを突き合わせた継目を溶接する溶接鋼管の製造方法が開示されている(特許文献2)。
上記した特許文献1に係る技術によれば、管体の周壁の厚みを部分的に増肉できるものの、ローラを使用する方式ではない。また、上記した特許文献2に係る技術によれば、溶接鋼管を形成するものの、溶接鋼管の周壁の厚みを増肉させるものではない。
According to the technique according to
本発明は上記した実情に鑑みてなされたものであり、ローラによりパイプの周壁の増肉を行うことができるパイプの製造方法、増肉したパイプを用いたマニホルド製造方法および排気ガス浄化装置製造方法を提供することを課題とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and a pipe manufacturing method capable of increasing the wall thickness of a pipe with a roller, a manifold manufacturing method using the increased wall thickness, and an exhaust gas purification device manufacturing method. It is an issue to provide.
(1)様相1に係るパイプの製造方法は、パイプ孔をもつ塑性変形可能なパイプの周壁に対面する複数のローラを有するローラ組を、前記パイプの軸長方向に沿って複数組、直列に並設している矯正ローラ装置を用い、前記パイプをこれの軸長方向に沿って前記矯正ローラ装置に対して上流から下流に向けて移動させつつ、前記パイプの周壁を前記矯正ローラ装置により矯正させる矯正工程を実施する方法であって、前記パイプの横断面で、前記パイプの中心線に対して互いに反対側の部位を第1部位および第2部位とするとき、前記矯正ローラ装置を構成する複数の前記ローラ組において、前記パイプの横断面で、上流側の前記ローラ組の前記ローラの溝壁面よりも、下流側の前記ローラ組の前記ローラの溝壁面を、矯正後の前記パイプの中心側に向けて前記パイプの径方向に接近させた接近量について、前記第2部位の側>前記第1部位の側の関係に設定されており、前記矯正工程において、前記パイプの前記第2部位の周壁を前記パイプの径内方向に縮径させつつ、前記パイプの前記第2部位の周壁の厚みを増肉させることを特徴とする。
(1) A method of manufacturing a pipe according to
本様相によれば、前記した前記パイプの径方向における接近量について、第2部位の側>第1部位の側の関係に設定されている。このため矯正工程において、矯正ローラ装置のローラ組により、パイプの第2部位の周壁を縮径させつつ前記パイプの径内方向(パイプの横断面において第2部位から第1部位に向かう方向)に変位させる。これによりパイプの第2部位の周壁の厚みを増肉させる。 According to this aspect, the amount of approach in the radial direction of the pipe is set such that the second part side> the first part side. For this reason, in the straightening process, the diameter of the peripheral wall of the second part of the pipe is reduced by the roller set of the straightening roller device in the radial direction of the pipe (the direction from the second part to the first part in the cross section of the pipe). Displace. This increases the thickness of the peripheral wall of the second part of the pipe.
(2)様相2に係るマニホルド製造方法は、パイプ孔をもつ塑性変形可能なパイプをこれの横断面において増肉させた増肉部分を形成するパイプ増肉工程と、増肉部分が曲げ外周となるようにパイプを曲成させて曲成パイプを形成するパイプ曲成工程と、複数の曲成パイプをマニホルド本体に組み付けてマニホルドを形成する組付工程とを含むマニホルド製造方法であり、
前記パイプ増肉工程は、前記パイプの周壁に対面する複数のローラを有するローラ組を、前記パイプの軸長方向に沿って複数組、直列に並設している矯正ローラ装置を用い、前記パイプをこれの軸長方向に沿って前記矯正ローラ装置に対して上流から下流に向けて移動させつつ、前記パイプの周壁を前記矯正ローラ装置により矯正させる矯正工程を実施し、前記パイプの横断面で、前記パイプの中心線に対して互いに反対側の部位を第1部位および第2部位とするとき、前記矯正ローラ装置を構成する複数のローラ組において、前記パイプの横断面で、上流側の前記ローラ組の前記ローラの溝壁面よりも、下流側の前記ローラ組の前記ローラの溝壁面を、矯正後の前記パイプの中心側に向けて前記パイプの径方向に接近させた接近量について、前記第2部位の側>前記第1部位の側の関係に設定されており、前記矯正工程において、前記パイプの前記第2部位の周壁を前記パイプの径内方向に縮径させつつ、前記パイプの前記第2部位の周壁の厚みを増肉させることを特徴とする。
(2) The manifold manufacturing method according to
The pipe thickening step uses a straightening roller device in which a plurality of roller sets having a plurality of rollers facing the peripheral wall of the pipe are arranged in series along the axial length direction of the pipe. Is carried out along the axial length direction of the straightening roller device from the upstream to the downstream, and the straightening step of straightening the peripheral wall of the pipe with the straightening roller device is performed, When the portions opposite to each other with respect to the center line of the pipe are defined as the first portion and the second portion, in the plurality of roller sets constituting the correction roller device, in the cross section of the pipe, the upstream side About the approach amount in which the groove wall surface of the roller of the roller set downstream from the groove wall surface of the roller set approaches the center side of the pipe after correction in the radial direction of the pipe The second portion side> the first portion side relationship is set, and in the correction step, the peripheral wall of the second portion of the pipe is reduced in diameter in the radially inward direction of the pipe. The thickness of the peripheral wall of the second part is increased.
本様相によれば、矯正工程において、パイプの第2部位の周壁を矯正ローラ装置のローラ組によりパイプの径内方向(パイプの横断面において第2部位から第1部位に向かう方向)に変位させ、パイプの第2部位の周壁の厚みを増肉させる。 According to this aspect, in the straightening process, the peripheral wall of the second part of the pipe is displaced in the radially inward direction of the pipe (the direction from the second part to the first part in the cross section of the pipe) by the roller set of the straightening roller device. The thickness of the peripheral wall of the second part of the pipe is increased.
(3)様相3に係る排気ガス浄化装置製造方法は、パイプ孔をもつ塑性変形可能なパイプをこれの横断面において増肉させた増肉部分を形成するパイプ増肉工程と、前記増肉部分が曲げ外周となるように前記パイプを曲成させて曲成パイプを形成するパイプ曲成工程と、前記曲成パイプおよび触媒担体を浄化装置本体に組み付けて排気ガス浄化装置を形成する組付工程とを含む排気ガス浄化装置製造方法であり、
前記パイプ増肉工程は、前記パイプの周壁に対面する複数のローラを有するローラ組を、前記パイプの軸長方向に沿って複数組、直列に並設している矯正ローラ装置を用い、前記パイプをこれの軸長方向に沿って前記矯正ローラ装置に対して上流から下流に向けて移動させつつ、前記パイプの周壁を前記矯正ローラ装置により矯正させる矯正工程を実施し、前記パイプの横断面で、前記パイプの中心線に対して互いに反対側の部位を第1部位および第2部位とするとき、前記矯正ローラ装置を構成する複数のローラ組において、前記パイプの横断面で、上流側の前記ローラ組の前記ローラの溝壁面よりも、下流側の前記ローラ組の前記ローラの溝壁面を、矯正後の前記パイプの中心側に向けて前記パイプの径方向に接近させた接近量について、前記第2部位の側>前記第1部位の側の関係に設定されており、前記矯正工程において、前記パイプの前記第2部位の周壁を前記パイプの径内方向に縮径させつつ、前記パイプの前記第2部位の周壁の厚みを増肉させることを特徴とする。
(3) An exhaust gas purification device manufacturing method according to
The pipe thickening step uses a straightening roller device in which a plurality of roller sets having a plurality of rollers facing the peripheral wall of the pipe are arranged in series along the axial length direction of the pipe. Is carried out along the axial length direction of the straightening roller device from the upstream to the downstream, and the straightening step of straightening the peripheral wall of the pipe with the straightening roller device is performed, When the portions opposite to each other with respect to the center line of the pipe are defined as the first portion and the second portion, in the plurality of roller sets constituting the correction roller device, in the cross section of the pipe, the upstream side About the approach amount in which the groove wall surface of the roller of the roller set downstream from the groove wall surface of the roller set approaches the center side of the pipe after correction in the radial direction of the pipe The second portion side> the first portion side relationship is set, and in the correction step, the peripheral wall of the second portion of the pipe is reduced in diameter in the radially inward direction of the pipe. The thickness of the peripheral wall of the second part is increased.
本様相によれば、矯正工程において、パイプの第2部位の周壁を矯正ローラ装置のローラ組によりパイプの径内方向に変位させ、パイプの第2部位の周壁の厚みを増肉させる。 According to this aspect, in the straightening step, the peripheral wall of the second part of the pipe is displaced in the radial direction of the pipe by the roller set of the straightening roller device, and the thickness of the peripheral wall of the second part of the pipe is increased.
様相1によれば、パイプの中心線に対して互いに反対側の部位を第1部位および第2部位とするとき、パイプの第2部位の周壁を径内方向(パイプの横断面において第2部位から第1部位に向かう方向)に変位させ、パイプの第2部位の周壁の厚みを増肉させることができる。
According to the
様相2によれば、パイプ曲成工程において、パイプの周壁の増肉部分が曲げ外周となるようにパイプを曲成させて曲成パイプを形成するパイプ曲成工程を実施するため、マニホルドの曲成パイプの曲げ外周側における減肉を低減または回避できる。なお、減肉が過剰であると、曲成パイプの周壁に欠損が生じるおそれがある。
According to
様相3によれば、パイプ曲成工程において、パイプの周壁の増肉部分が曲げ外周となるようにパイプを曲成させて曲成パイプを形成するパイプ曲成工程を実施するため、排気ガス浄化装置の曲成パイプの曲げ外周側における減肉欠損を低減または回避できる。なお、減肉が過剰であると、曲成パイプの周壁に欠損が生じるおそれがある。
According to the
以下、本発明を具体化した各実施形態について説明する。 Embodiments embodying the present invention will be described below.
(実施形態1)
図1(A)は、増肉させていない従来のパイプ(曲成前)の横断面を示す。このパイプ1の周壁を曲げ外周および曲げ内周を形成するように曲成すると、パイプ1の周壁のうち曲げ外周10側において、パイプ1の軸長方向に延びる引張応力が作用する。このため、図1(B)に示すように、パイプ1の曲げ外周10側に減肉が生じるおそれがある。場合によっては、減肉の程度が大きいときには、曲げ外周10側では欠損が生じるおそれがある。なお、パイプ1の周壁のうち曲げ内周11側には圧縮応力が作用するため、基本的には減肉が生じない。
(Embodiment 1)
FIG. 1A shows a cross section of a conventional pipe (before bending) that is not thickened. When the peripheral wall of the
そこで本実施形態は、図2(A)に示すように、パイプ1を曲成するパイプ曲成工程の前の段階において、パイプ1の周壁の曲げ外周10側を増肉させるように予め偏肉させておくものである。このように周壁の曲げ外周10側を増肉させたパイプ1を曲成させると、図2(B)に示すように、増肉した部分が減肉されるため、パイプ曲成工程後におけるパイプ1の周壁の肉厚におけるばらつきは低減される。
Therefore, in this embodiment, as shown in FIG. 2 (A), in the stage before the pipe bending process for bending the
図3は、パイプ1の矯正工程において、塑性変形可能なパイプ1の周壁を増肉させる増肉工程における肉厚の変化を模式的に示す。図3に示すように、増肉工程前のパイプ1の周壁は、同軸的な外周面13fおよび内周面12fを有する。増肉工程後のパイプ1の周壁は、径内方向に縮径しつつ、内周面12sおよび外周面13sが偏芯している。このように増肉後のパイプ1によれば、曲げ外周10側の周壁は局部的に増肉されている。従って、増肉後のパイプ1の内径は、増肉前のパイプ1の内径に対して縮径されて小さくなっている。
FIG. 3 schematically shows a change in wall thickness in the thickening step of increasing the thickness of the peripheral wall of the plastically
このパイプ1は、ロールフォーミング法により形成されている。ロールフォーミング法は、平板シートをこれの横断面において直列に配列されている案内ローラにより徐々に曲げ、横断面で円形状(例えば真円形状、疑似真円形状)とし、突き合わせた継目、あるいは、重ね合わせた継目を溶接で固定したものである。
The
図4は、パイプ増肉工程(矯正工程)を実施する矯正ローラ装置5を模式的に示す。図4に示すように、矯正ローラ装置5は、パイプ1の外周面に対面する上流ローラ組2、中流ローラ組3、下流ローラ組4を、パイプ1の軸長方向(矢印X1方向)に沿って、直列に並設して構成されている。
FIG. 4 schematically shows a straightening
矯正ローラ装置5は、溶接したパイプ1の形状を矯正する矯正工程を実施し、矯正の際にパイプ増肉工程を実施するものである。そして本実施形態によれば、パイプ1をこれの軸長方向(矢印X1方向)に沿って矯正ローラ装置5に対して上流から下流に向けて移動させつつ、パイプ1の周壁の形状を矯正させる矯正工程を実施する。パイプ1は、ステンレス鋼等の合金鋼、炭素鋼等の塑性変形可能な金属で形成されている。金属としては、塑性変形が容易なフェライト系、オーステナイト系、パーライト系が例示される。矯正工程は冷間加工でもよいし、必要に応じて、パイプ1の塑性変形能を高めるべく、熱間加工でもよいし、温間加工でもよい。熱間加工または温間加工であれば、パイプ1の塑性変形能が高くなるため、パイプ1の材質の制約が少なくなる。冷間加工であれば、パイプ1の材質としては、塑性変形が容易なフェライト系、オーステナイト系、パーライト系が好ましい。
The straightening
図3は、前述したように、増肉工程における肉厚の変化を模式的に示す。図3に示すように、増肉前のパイプ1は、内周面12fおよび外周面13fが円弧で規定されている円筒状をなすパイプである。パイプ1の周壁のうち、パイプ1の横断面で、増肉前のパイプ1の中心線Pcに対して互いに反対側の部位を第1部位16および第2部位17とする。第1部位16は曲成工程において曲げ内周11側となる。第2部位17は曲成工程において曲げ外周10側となるため、増肉工程において増肉される増肉部分となる。
FIG. 3 schematically shows the change in the thickness in the thickness increasing process as described above. As shown in FIG. 3, the
図4に示すように、上流ローラ組2は、第1溝壁面21cをもつ上側の第1上流ローラ21(軸芯が横方向に沿っている)と、第2溝壁面22cをもつ下側の第2上流ローラ22(軸芯が横方向に沿っている)とを備えている。中流ローラ組3は、第1溝壁面31cをもつ上側の第1中流ローラ31(軸芯が横方向に沿っている)と、第2溝壁面32cをもつ下側の第2中流ローラ32(軸芯が横方向に沿っている)とを備えている。下流ローラ組4は、第1溝壁面41cをもつ上側の第1下流ローラ41(軸芯が横方向に沿っている)と、第2溝壁面42cをもつ下側の第2下流ローラ42(軸芯が横方向に沿っている)とを備えている。
As shown in FIG. 4, the upstream roller set 2 includes an upper first
第1上流ローラ21は基台21wに回転可能に支持されている。第2上流ローラ22は基台22wに回転可能に支持されている。第1中流ローラ31は基台31wに回転可能に支持されている。第2中流ローラ32は基台32wに回転可能に支持されている。第1下流ローラ41は基台41wに回転可能に支持されている。第2下流ローラ42は基台42wに回転可能に支持されている。
The first
図5に示すように、第1上流ローラ21の第1溝壁面21cは断面ほぼU形状をなす。第2上流ローラ22の第2溝壁面22cは断面ほぼU形状をなす。第1中流ローラ31の第1溝壁面31cは断面ほぼU形状をなす。第2中流ローラ32の第2溝壁面32cは断面ほぼU形状をなす。第1下流ローラ41の第1溝壁面41cは断面ほぼU形状をなす。第1下流ローラ42の第2溝壁面42cは断面ほぼU形状をなす。
As shown in FIG. 5, the first
ここで、図6に示すように、第1溝壁面21cおよび第2溝壁面22cを規定する円軌跡の中心をPfとする。第1溝壁面31cおよび第2溝壁面32cを規定する円軌跡の中心をPsとする。第1溝壁面41cおよび第2溝壁面42cを規定する円軌跡の中心をPtとする。円軌跡の中心は、中心Pf、中心Ps、中心Ptに移行するにつれて、パイプ1の第2部位17(曲げ外周側)から第1部位16(曲げ内周側)の方に移動する。
Here, as shown in FIG. 6, the center of the circular locus defining the first
このような本実施形態によれば、パイプ1が上流ローラ組2、中流ローラ組3、下流ローラ組4の順に進行するにつれて、パイプ1の横断面において、パイプ1の周壁の縮径が進行する。殊に、パイプ1の周壁のうち曲げ外周となる第2部位17の縮径が進行し、パイプ1の内周面12fの中心は、溝壁面の中心Pf付近→Ps付近→Pt付近(図6参照)に沿って順に矢印E1方向に移動する。
According to the present embodiment, as the
上記したようにパイプ1が上流ローラ組2、中流ローラ組3、下流ローラ組4に進行するにつれて、パイプ1の周壁のうちの主として第2部位17の径内方向への縮径が進行するため、第2部位17における増肉が進行する。
As described above, as the
更に説明を加える。即ち本実施形態によれば、図5に示すように、第1上流ローラ21の第1溝壁面21cの一端21eの位置、第1中流ローラ31の第1溝壁面31cの一端31eの位置、第1下流ローラ41の第1溝壁面41cの一端41eの位置は、第1下流ローラ41の軸芯P4の延設方向において、ほとんど変化していない。
Further explanation will be added. That is, according to the present embodiment, as shown in FIG. 5, the position of one end 21 e of the first
これに対して、第1上流ローラ21の第1溝壁面21cの他端21fの位置、第1中流ローラ31の第1溝壁面31cの他端31fの位置、第1下流ローラ41の第1溝壁面41cの他端41fの位置は、第1上流ローラ21の軸芯とほぼ平行な方向において、増肉後のパイプ1の内周面の中心線Px(図5参照)に向けて矢印E1方向(パイプ1の径内方向)に変位している。その理由としては、パイプ1の周壁の第2部位17(曲げ外周となる部分)を縮径させるためである。
In contrast, the position of the other end 21f of the first
ここで図6から理解できるように、パイプ1の横断面で視認するとき、パイプ1の周壁の第1部位16(曲成工程において曲げ内周となる部分)について、上流ローラ組2の第1上流ローラ21の第1溝壁面21cよりも、下流ローラ組4の第1下流ローラ41の第1溝壁面41cを、矯正後のパイプ1の中心線Px側に向けてパイプ1の径方向に接近させた接近量をΔA1とする。ΔA1はほとんど0であるか、微小量である。
Here, as can be understood from FIG. 6, when the
これに対して、パイプ1の横断面で、パイプ1の周壁の第2部位17(曲成工程において曲げ外周となる部分)について、上流ローラ組2の第1上流ローラ21の溝壁面21cよりも、下流ローラ組4の第1下流ローラ41の溝壁面41cを、矯正後のパイプ1の中心線Px側に向けてパイプ1の径方向において接近させた接近量をΔA2とする。このとき、ΔA2(第2部位17の側)はΔA1(第1部位16の側)よりも大きく設定されている(ΔA2>ΔA1)。
On the other hand, in the cross section of the
場合によっては、前記したΔA1は負のときもある。上流ローラ組2の第1上流ローラ21の第1溝壁面21cよりも、下流ローラ組4の第1下流ローラ41の第1溝壁面41cが、矯正後のパイプ1の径方向において中心線Px側から微小遠くなる場合である。この場合においても、パイプ1の第2部位17(曲成工程において曲げ外周となる部分)を厚肉化させるため、ΔA2の絶対値はΔA1の絶対値よりも大きい。
In some cases, the aforementioned ΔA1 may be negative. The first
図5から理解できるように、下側の第2上流ローラ22と下側の第2下流ローラ42との関係についても、上側の第1上流ローラ21と上側の第1下流ローラ41との関係と同様とされている。
As can be understood from FIG. 5, the relationship between the lower second
この結果、パイプ1が上流ローラ組2、中流ローラ組3、下流ローラ組4を順に通過するとき、パイプ1の周壁は、次第に矢印E1方向(パイプ1の径内方向)に変位する。矢印E1方向は、パイプ1の横断面において、第2部位17(曲げ外周となる部分)から第1部位16(曲げ内周となる部分)に向かう径内方向を意味する。
As a result, when the
このため、パイプ1の第2部位17(曲げ外周となる部分)の周壁を、パイプ1の横断面において、これの径内方向に縮径させつつ変位させることができる。これにより図2(A)に示すように、パイプ1の周壁の第2部位17の厚みを寸法t2に増肉させることができる。なお、パイプ1の周壁の第1部位16(曲げ内周となる部分)の厚みt1は、実質的に増肉されない。但しこれに限定されず、第1部位16(曲げ内周となる部分)についても、t2>t1の関係を維持させつつ、増肉させることにしても良い。
For this reason, it is possible to displace the peripheral wall of the
本実施形態によれば、図6に示すように、パイプ1は溶接パイプであり、パイプ1の長手方向に沿って延設されている溶接継目部19をもつ。パイプ1の横断面において、溶接継目部19は、パイプ1の周壁のうち最大増肉部18を避け、最大増肉部18以外の部位(最大増肉部18と第1部位16との中間)に設定されている。この場合、最大増肉部18における増肉現象の影響が溶接継目部19に伝搬されにくくなり、溶接継目部19に対する保護性を高めることができる。ここで、パイプ1の周壁のうち第1部位16において、パイプ1の肉厚の変動は第2部位17に比較して少なく、実質的にない。
According to the present embodiment, as shown in FIG. 6, the
溶接継目部19は、上側の第1上流ローラ21の第1溝壁面21cに接触する。同様に第1溝壁面31c,41cにも接触する。この場合、溶接継目部19の硬度にもよるが、第1溝壁面21c,31c,41cが溶接継目部19付近を矯正することが期待される。場合によっては、上側の第1溝壁面21c,31c,41cではなく、溶接継目部19を下側の第2溝壁面22c,32c,42cに接触させることにしても良い。
The
本実施形態によれば、上流ローラ組2、中流ローラ組3、下流ローラ組4については、いずれも空転可能な従動ローラ方式とされており、駆動モータで駆動される方式ではない。従って、パイプ1の周壁がこれの長手方向に沿って上流ローラ組2、中流ローラ組3、下流ローラ組4により圧延されることが抑制される。すなわち、パイプ1の第2部位17が圧延されて薄くなることが低減または回避される。但し、場合によっては、上流ローラ組2、中流ローラ組3、下流ローラ組4については、駆動モータで駆動される方式としてもよい。なお、矯正ローラ装置5は、上流ローラ組2、中流ローラ組3、下流ローラ組4を直列に並設して形成されているが、これに限らず、上流ローラ組2および下流ローラ組4を用いるものの、中流ローラ組3を廃止してもよい。更に矯正ローラ装置5は4組以上、5組以上のローラ組を直列に並設して構成してもよい。
According to the present embodiment, the
(実施形態2)
図7は実施形態2を示す。本実施形態は実施形態1と基本的には同様の構成および作用効果を有する。本実施形態によれば、第1下流ローラ41の軸芯、第2下流ローラ42の軸芯は、水平方向ではなく、鉛直方向(上下方向)に沿っている。上流ローラ組2は、第1溝壁面21cをもつ右側の第1上流ローラ21と、第2溝壁面22cをもつ左側の第2上流ローラ22とを備えている。また中流ローラ組3は、第1溝壁面31cをもつ右側の第1中流ローラ31と、第2溝壁面32cをもつ左側の第2中流ローラ32とを備えている。下流ローラ組4は、第1溝壁面41cをもつ右側の第1下流ローラ41と、第2溝壁面42cをもつ左側の第2下流ローラ42とを備えている。
(Embodiment 2)
FIG. 7 shows a second embodiment. The present embodiment has basically the same configuration and operational effects as the first embodiment. According to the present embodiment, the axis of the first
(実施形態3)
図8は実施形態3を示す。本実施形態は実施形態1と基本的には同様の構成および作用効果を有する。但し本実施形態によれば、ローラの向きおよび数が異なる。即ち、図8に示すように、上流ローラ組2は、第1溝壁面21cをもつ第1上流ローラ21(軸芯が上下方向に沿っている)と、第2溝壁面22cをもつ第2上流ローラ22(軸芯が斜め方向に沿っている)と、第3溝壁面23cをもつ第3上流ローラ23とを備えている(軸芯が斜め逆方向に沿っている)。
(Embodiment 3)
FIG. 8 shows a third embodiment. The present embodiment has basically the same configuration and operational effects as the first embodiment. However, according to this embodiment, the direction and number of rollers are different. That is, as shown in FIG. 8, the upstream roller set 2 includes a first
中流ローラ組3は、断面ほぼU形状の第1溝壁面31cをもつ第1中流ローラ31と、断面ほぼU形状の第2溝壁面32cをもつ第2中流ローラ32と、断面ほぼU形状の第3溝壁面33cをもつ第3中流ローラ33とを備えている。下流ローラ組4は、断面ほぼU形状の第1溝壁面41cをもつ第1下流ローラ41と、断面ほぼU形状の第2溝壁面42cをもつ第2下流ローラ42と、断面ほぼU形状の第3溝壁面43cをもつ第3下流ローラ43とを備えている。
The
パイプ1の横断面で視認するとき、パイプ1の第1部位16(曲げ内周側)について、上流ローラ組2の上流ローラ21の第1溝壁面21cよりも、下流ローラ組4の下流ローラ41の第1溝壁面41cを、パイプ1の径方向において、増肉後のパイプ1の中心線Pxに向けて接近させた接近量をΔA1とする。ΔA1は0または微量とされている。
When viewed from the cross section of the
また、パイプ1の横断面で視認するとき、パイプ1の第2部位17(曲げ外周側)について、上流ローラ組2の上流ローラ22,23の溝壁面22c,23cよりも、下流ローラ組4の下流ローラ42,43の溝壁面42c,43cを、増肉後のパイプ1の中心線Pxに向けてパイプ1の径方向に接近させた接近量をΔA2とする。このとき、ΔA2(第2部位17の側)はΔA1(第1部位16の側)よりも大きく設定されている(ΔA2>ΔA1)。
Further, when visually checking in the cross section of the
この結果、実施形態1の場合と同様に、パイプ1が上流ローラ組2、中流ローラ組3、下流ローラ組4を順に通過すると、パイプ1の第2部位17の周壁を、パイプ1の横断面において径内方向に縮径させることができる。これによりパイプ1の第2部位17の周壁の厚みt2を増肉させることができる。この場合、パイプ1の第1部位16の周壁の厚みt1は実質的に増肉されない。
As a result, as in the case of the first embodiment, when the
上記したように矯正工程を実施した後、パイプ1を所定長さに切断する切断工程を実施する。その後、パイプ1の曲成工程を実施する。曲成工程において、増肉された第2部位17を曲げ外周側とする。曲げ内周側にはパイプ1の長さ方向において圧縮応力が発生するものの、曲げ外周にはパイプ1の長さ方向において引張応力が発生し易くなる。ここで、第2部位17の厚みは増肉されているため、第2部位17(曲げ外周側)に過剰減肉が発生することが抑制される。なお、パイプ1を切断する必要がない場合には、矯正工程を実施した後にパイプ1の曲成工程を実施することにしても良い。
After performing the correction process as described above, a cutting process for cutting the
(実施形態4)
本実施形態は実施形態3と基本的には同様の構成および作用効果を有するため、図8を準用する。前記した図8に示す実施形態3によれば、第1上流ローラ21.第1中流ローラ31.第1下流ローラ41の軸芯は、鉛直方向(上下方向)に沿っている。この点本実施形態によれば、図8を準用するものの、第1上流ローラ21.第1中流ローラ31.第1下流ローラ41の軸芯は、鉛直方向(上下方向)ではなく、水平方向(左右方向)に沿っている。
(Embodiment 4)
Since this embodiment has basically the same configuration and operational effects as the third embodiment, FIG. 8 is applied mutatis mutandis. According to the third embodiment shown in FIG. 8, the first
(実施形態5)
図9は実施形態5を示す。本実施形態は実施形態1と基本的には同様の構成および作用効果を有する。図9に示すように、パイプ1は、パイプ1の長手方向に沿って延設されている溶接継目部19をもつ溶接パイプである。溶接継目部19は急冷されるため、パイプ1や溶接継目部19の材質によっては、溶接継目部19付近が硬化することがある。本実施形態によれば、パイプ1の溶接継目部19は、ローラ21,22,31,32,41,42の溝壁面21c,22c,31c,32c,41c,42cに当たらない位置(非接触位置)に設定されている。このように溶接継目部19は、溝壁面21c,22c,31c,32c,41c,42cに当たらない位置に設定されているため、溝壁面21c,22c,31c,32c,41c,42cの損傷が低減または回避される。更に溶接継目部19にも大きな影響を与えない。パイプ1の周方向において溶接継目部19が形成されている位置は、パイプ1を曲成加工するとき、引張応力が働く曲げ外周側ではなく、圧縮応力が働く曲げ内周側となる部位である。このため過剰な引張応力を溶接継目部19に与えないで済み、溶接継目部19の保護性を高め得る。
(Embodiment 5)
FIG. 9 shows a fifth embodiment. The present embodiment has basically the same configuration and operational effects as the first embodiment. As shown in FIG. 9, the
(実施形態6)
本実施形態は上記した実施形態1〜5と基本的には同様の構成および作用効果を有する。本実施形態によれば、パイプ1は継目なしパイプで形成されており、溶接継目部19を有していない。
(Embodiment 6)
The present embodiment has basically the same configuration and operational effects as the above-described first to fifth embodiments. According to this embodiment, the
(実施形態7)
本実施形態は上記した実施形態3と基本的には同様の構成および作用効果を有する。本実施形態によれば、上記した矯正工程後にパイプ1の曲成工程を実施し、曲成工程後に曲成パイプを所定長さに切断する切断工程を実施している。
(Embodiment 7)
The present embodiment has basically the same configuration and operational effects as the third embodiment described above. According to this embodiment, the bending process of the
(実施形態8)
図10は実施形態8を示す。本実施形態は上記した実施形態1と基本的には同様の構成および作用効果を有する。本実施形態によれば、図10に示すように、第2上流ローラ22の基台22wにはシリンダ装置22xが設けられている。第2中流ローラ32の基台32wにはシリンダ装置32xが設けられている。第2下流ローラ42の基台42wにはシリンダ装置42xが設けられている。
(Embodiment 8)
FIG. 10 shows an eighth embodiment. The present embodiment has basically the same configuration and operational effects as the first embodiment described above. According to the present embodiment, as shown in FIG. 10, the
ここで、基台22w,基台32w.基台42wは、パイプ1の軸直角方向に沿って矢印Y1方向に向けて、つまり、パイプ1に向けて位置調整可能とされている。基台22w,基台32w.基台42wを矢印Y1方向(パイプ1の軸直角方向)に向けて移動させれば、前述したように、パイプ1の周壁の増肉を実行できる。なお、増肉させないときには、基台22w,基台32w.基台42wは、パイプ1の軸直角方向に沿って矢印Y2方向に向けて退避される。
Here,
(実施形態9)
図11は実施形態9を示す。本実施形態は実施形態3と基本的には同様の構成および作用効果を有する。本実施形態は、図11に示すように、内燃機関と共に車両等に搭載される排気ガス排出用のマニホルド7に適用している。マニホルド7は、曲成パイプ71をマニホルド本体70に溶接等の組付手段で組み付けて形成されている。曲成パイプ71は、金属製の外パイプ72と、外パイプ72との間に断熱空間74を形成するように外パイプ72内にほぼ同軸的に挿入された金属製の内パイプ73とを備えている。
(Embodiment 9)
FIG. 11 shows a ninth embodiment. The present embodiment has basically the same configuration and operational effects as the third embodiment. As shown in FIG. 11, the present embodiment is applied to an exhaust gas exhaust manifold 7 mounted on a vehicle or the like together with an internal combustion engine. The manifold 7 is formed by assembling the bending
内パイプ73のパイプ孔73wを通過する排気ガスの伝熱量を低減させるため、内パイプ73の肉厚は、外パイプ72の肉厚よりも薄く設定されており、例えば0.2〜2ミリメートル、0.4〜1ミリメートルに設定されている。このため曲成加工して内パイプ73を形成する場合、内パイプ73の周壁のうち引張応力が作用する曲げ外周側では、曲成度合が高いときには、過剰減肉や欠損が発生するおそれがある。
In order to reduce the heat transfer amount of the exhaust gas passing through the
そこで本実施形態によれば、前記した各実施形態のように、内パイプ73の第2部位17(曲げ外周側)の周壁を径内方向に変位させ、内パイプ73の第2部位17(曲げ外周側)の周壁の厚みを部分的に増肉させる。その後、増肉された第2部位17が曲げ外周となるように、内パイプ73を曲成加工する。更に、外パイプ72も曲成加工する。外パイプ72は肉厚が大きいため、曲げ加工して減肉が生じたとしても、欠損等の支障がない。従って外パイプ72には増肉工程を実施せずとも良い。但し、必要に応じて、外パイプ72についても増肉工程を実施しても良い。このように形成した内パイプ73を外パイプ72内にほぼ同軸的に挿通した曲成パイプ71を形成する。曲成パイプ71を溶接またボルト締結などでマニホルド本体70に組み付け、マニホルド7を形成する。
Therefore, according to the present embodiment, as in each of the embodiments described above, the peripheral wall of the second portion 17 (bending outer peripheral side) of the
(実施形態10)
図12は実施形態10を示す。本実施形態は実施形態3と基本的には同様の構成および作用効果を有する。本実施形態によれば、曲成パイプ81および触媒担体をコンバータ80(浄化装置本体)に組み付けて触媒コンバータ装置8(排気ガス浄化装置)を形成する。曲成パイプ81は、曲げ角度が40度以上と大きな曲成部81aを有すると共に、メインマフラーおよびサブマフラーに繋がる。この場合、パイプ曲成工程において、曲げ外周と曲げ内周とを形成するように塑性変形可能な金属製のパイプを曲成させ、曲成部81aを有する曲成パイプ81を形成する。このパイプ曲成工程を実施する前の段階において、前記した各実施形態のように、パイプ81の第2部位(曲げ外周側)の周壁を径内方向に変位させつつ、パイプ81の第2部位(曲げ外周側)の周壁の厚みを部分的に増肉させている。
(Embodiment 10)
FIG. 12 shows the tenth embodiment. The present embodiment has basically the same configuration and operational effects as the third embodiment. According to this embodiment, the bent pipe 81 and the catalyst carrier are assembled to the converter 80 (purification device body) to form the catalytic converter device 8 (exhaust gas purification device). The bent pipe 81 has a
(その他)
本発明は上記し且つ図面に示した実施形態のみに限定されるものではなく、要旨を逸脱しない範囲内で適宜変更して実施できる。
(Other)
The present invention is not limited to the embodiments described above and shown in the drawings, and can be implemented with appropriate modifications within the scope not departing from the gist.
1はパイプ、10は曲げ外周、11は曲げ内周、14はパイプ孔、16は第1部位、17は第2部位、18は最大肉厚部、19は溶接継目部、2は上流ローラ装置、21は第1上流ローラ、22は第2上流ローラ、3は中流ローラ装置、31は第1中流ローラ、32は第2中流ローラ、4は下流ローラ装置、41は第1下流ローラ、42は第2下流ローラ、5は矯正ローラ装置、7はマニホルド、70はマニホルド本体、71は曲成パイプ、72は外パイプ、73は内パイプ、8はコンバータ装置(排気ガス浄化装置)、80はコンバータ(浄化装置本体)、81は曲成パイプを示す。
DESCRIPTION OF
Claims (8)
前記パイプをこれの軸長方向に沿って前記矯正ローラ装置に対して上流から下流に向けて移動させつつ、前記パイプの前記周壁を前記矯正ローラ装置により矯正させる矯正工程を実施する方法であって、
前記パイプの横断面で、前記パイプの中心線に対して互いに反対側の部位を第1部位および第2部位とするとき、
前記矯正ローラ装置を構成する複数の前記ローラ組において、
前記パイプの横断面で、上流側の前記ローラ組の前記ローラの溝壁面よりも、下流側の前記ローラ組の前記ローラの溝壁面を、矯正後の前記パイプの中心側に向けて前記パイプの径方向に接近させた接近量について、前記第2部位の側>前記第1部位の側の関係に設定されており、
前記矯正工程において、前記パイプの前記第2部位の周壁を前記パイプの径内方向に縮径させつつ、前記パイプの前記第2部位の周壁の厚みを増肉させることを特徴とするパイプの製造方法。 Using a correction roller device in which a plurality of roller sets having a plurality of rollers facing the peripheral wall of a plastically deformable pipe having a pipe hole are arranged in series along the axial length direction of the pipe,
A method of performing a correction step of correcting the peripheral wall of the pipe by the correction roller device while moving the pipe from the upstream to the downstream along the axial length direction of the pipe. ,
In the cross section of the pipe, when the portions opposite to each other with respect to the center line of the pipe as the first portion and the second portion,
In the plurality of roller sets constituting the correction roller device,
In the cross section of the pipe, the groove wall surface of the roller of the roller set on the downstream side is directed toward the center side of the pipe after correction, rather than the groove wall surface of the roller of the roller set on the upstream side. For the approaching amount approached in the radial direction, the relation of the second part side> the first part side is set,
In the straightening process, the thickness of the peripheral wall of the second part of the pipe is increased while the peripheral wall of the second part of the pipe is reduced in diameter in the radial direction of the pipe. Method.
前記パイプ増肉工程は、
前記パイプの周壁に対面する複数のローラを有するローラ組を、前記パイプの軸長方向に沿って複数組、直列に並設している矯正ローラ装置を用い、
前記パイプをこれの軸長方向に沿って前記矯正ローラ装置に対して上流から下流に向けて移動させつつ、前記パイプの前記周壁を前記矯正ローラ装置により矯正させる矯正工程を実施し、
前記パイプの横断面で、前記パイプの中心線に対して互いに反対側の部位を第1部位および第2部位とするとき、
前記矯正ローラ装置を構成する複数のローラ組において、
前記パイプの横断面で、上流側の前記ローラ組の前記ローラの溝壁面よりも、下流側の前記ローラ組の前記ローラの溝壁面を、矯正後の前記パイプの中心側に向けて前記パイプの径方向に接近させた接近量について、前記第2部位の側>前記第1部位の側の関係に設定されており、
前記矯正工程において、前記パイプの前記第2部位の周壁を前記パイプの径内方向に縮径させつつ、前記パイプの前記第2部位の周壁の厚みを増肉させることを特徴とするマニホルド製造方法。 A pipe thickening step for forming a thickened part of a plastically deformable pipe having a pipe hole in the cross section thereof; and bending the pipe so that the thickened part becomes a bent outer periphery. A manifold manufacturing method including a pipe bending step of forming a forming pipe, and an assembly step of forming a manifold by assembling a plurality of the bending pipes to a manifold body,
The pipe thickening step
Using a correction roller device in which a plurality of sets of rollers having a plurality of rollers facing the peripheral wall of the pipe are arranged in series along the axial length direction of the pipe,
Performing a correction step of correcting the peripheral wall of the pipe by the correction roller device while moving the pipe from upstream to downstream with respect to the correction roller device along the axial length direction of the pipe;
In the cross section of the pipe, when the portions opposite to each other with respect to the center line of the pipe as the first portion and the second portion,
In a plurality of roller sets constituting the straightening roller device,
In the cross section of the pipe, the groove wall surface of the roller of the roller set on the downstream side is directed toward the center side of the pipe after correction, rather than the groove wall surface of the roller of the roller set on the upstream side. For the approaching amount approached in the radial direction, the relation of the second part side> the first part side is set,
In the straightening step, the thickness of the peripheral wall of the second part of the pipe is increased while reducing the diameter of the peripheral wall of the second part of the pipe in the radially inward direction of the pipe. .
前記パイプ増肉工程は、
前記パイプの周壁に対面する複数のローラを有するローラ組を、前記パイプの軸長方向に沿って複数組、直列に並設している矯正ローラ装置を用い、
前記パイプをこれの軸長方向に沿って前記矯正ローラ装置に対して上流から下流に向けて移動させつつ、前記パイプの周壁を前記矯正ローラ装置により矯正させる矯正工程を実施し、
前記パイプの横断面で、前記パイプの中心線に対して互いに反対側の部位を第1部位および第2部位とするとき、
前記矯正ローラ装置を構成する複数のローラ組において、
前記パイプの横断面で、上流側の前記ローラ組の前記ローラの溝壁面よりも、下流側の前記ローラ組の前記ローラの溝壁面を、矯正後の前記パイプの中心側に向けて前記パイプの径方向に接近させた接近量について、前記第2部位の側>前記第1部位の側の関係に設定されており、
前記矯正工程において、前記パイプの前記第2部位の周壁を前記パイプの径内方向に縮径させつつ、前記パイプの前記第2部位の周壁の厚みを増肉させることを特徴とする排気ガス浄化装置製造方法。 A pipe thickening step for forming a thickened part of a plastically deformable pipe having a pipe hole in the cross section thereof; and bending the pipe so that the thickened part becomes a bent outer periphery. An exhaust gas purification device manufacturing method including a pipe bending step of forming a formed pipe, and an assembly step of forming the exhaust gas purification device by assembling the bent pipe and the catalyst carrier to the purification device main body,
The pipe thickening step
Using a correction roller device in which a plurality of sets of rollers having a plurality of rollers facing the peripheral wall of the pipe are arranged in series along the axial length direction of the pipe,
Performing a correcting step of correcting the peripheral wall of the pipe by the correcting roller device while moving the pipe from the upstream to the downstream along the axial length direction of the pipe;
In the cross section of the pipe, when the portions opposite to each other with respect to the center line of the pipe as the first portion and the second portion,
In a plurality of roller sets constituting the straightening roller device,
In the cross section of the pipe, the groove wall surface of the roller of the roller set on the downstream side is directed toward the center side of the pipe after correction, rather than the groove wall surface of the roller of the roller set on the upstream side. For the approaching amount approached in the radial direction, the relation of the second part side> the first part side is set,
In the correction step, the exhaust gas purification is characterized by increasing the thickness of the peripheral wall of the second part of the pipe while reducing the diameter of the peripheral wall of the second part of the pipe in the radially inward direction of the pipe. Device manufacturing method.
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