JPS6076231A - 管と板部材との固定法及びその固定具 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の背景〕 この発明は、管と有孔板部材との間を強力に佛械的に結
合するカラー形式の固定具（ｌｏｃｋｉｎｇｅｌｅｍｅ
ｎｔ　）に関する。

以下の説明においては、特に、本発明は、車のサイレン
サ用マフラ装置ヲ震造する際に利用するように記載され
ている。しかし、この利用法は例示とすぎず、他の多く
の利用法が可能であり、それは当業者にとり極めて明ら
かなことである。

〔公知技術〕

埃在迄の所１．車両のサイレンサ用マフラ装置全製造す
るには、通常、それの程々の部品間、特に、管とバッフ
ル（ｂａｆｆｌｅ　）間を強力に溶接する必要があった
。この溶接をすることは、時間がかかるし、溶接点のま
わフに腐食を発生させるに至るものである。又、早暁、
サイレンサ全体を交１？するに必要な溶接部の歩留りを
悪くし勝ちである。更に、又、このような溶接を容易に
するために、従来は、バッフルに、管が挿入される穴を
囲繞する７ランノを設けていた。

この７ランノ全形成することも、溶接されたマフラ装置
の製造工数を大きくし、従ってその最終コストを増大さ
せる。

マフラテニーブを拡げてバッフルの各側に又はエンドキ
ャップカラーの開口に隆起部（ｒｉｄｇｅ）全形成し、
マフラ管をバッフルやカラーに保持するようにした非溶
接構造にする提案がある。

しかし、このものも、未だに、バッフル又はエンドキャ
ップの開口を拡げたクフランジを形成したりする必要が
あるため、マフラチー−ブを拡げて結合を行なう前に、
正確な予備組立（ｐｒｅａｓｓｅｍｂｌｙ）が必要であ
る。又、マンラテユーブは７ランノ部分内側で拡げられ
ないから、バ・ノブルは、もとの摺動嵌合している時と
同様にきつくなっている。

この発明は、マフラの製造のために特に開発されたもの
であるが、数多ぐの他の応用例に、そして管と板部材と
の間の機械的結合が必要とされる所にはどこにでも用い
ることができるものである。

〔発明の目的〕

この発明の目的は、従来の問題点を解決した、管と板部
材との間の強力す機椋的固定法及び固定具を提供するこ
とにある。

〔この発明の妥約〕

この発明は、互いに離間した第１及び第２のフランジ部
を有するカラーｋＤ“け、このカラーを管の自由端上に
導いて前記第１の７ランノ部を前記管の前記自由端上に
着座させるか重ね合わせ、前記管の前記自由端及び前記
カラーをプレート内の開口を貫通せしめて前記第２のフ
ラ、ンジ部を前記開口の後側リムの背後に位置せしめ、
前記管に力を加えて前記カラーを変形しかつ前記管の前
記自由端を拡げて前記の変形したカラーを前記管の拡げ
られた前記自由端及び前記開口のまわり、の前記板部材
の部分に固定させて前記管と前記板部材との間を機械的
に結合する、管と板部材との固定法を提供する。

この発明は、更に、軸方向の力によフ変形される半径方
向内向きの第１の７ランノ部を一端に有し半径方向外向
きの第２の７ランノ部を他端に有する横断面が実質的に
円形の側壁部を具備し前記第１の７ランノ部に管の自由
端を被冠させた後前記第１の７ランノ部を変形して前記
管の前記自由端と結合させる構成を有する固定具を提供
する。

〔実施例〕

以下、図面全参照してこの発明を実施例に基づいて説明
する。

第１図において、この発明の一実施例である固定カラー
（ｌｏｃｋｉｎｇ　ｃｏｌｌａｒ　）又はカラー１は、
横断面が実質的に円形の側壁３を有し、その一端に半径
方向内向きの７ランノ部（第１の７ランノ部）４と他端
に半径方向外向きの７ランノ部（第２のフランジ部）２
が形成されている。

カラー１は、マフラ装置の製造に用いられる場合には、
一般に例えば２０又は１８　ｂｇのような適当なゲージ
の、例えば、ステンレス鋼のような非腐食性金属である
。これとは別に、カラー１は腐食が防止されるように一
塗装（ｃｏａｔｉｎｇ）された軟鋼膜、又は、電解作用
を避けるために、他の部品と同材料製又は同じ塗装をし
たものである。

内向きフランジ部４及び外向きフランジ部２は、側壁３
と、それぞれ、直角以外ないしは直角未満（７０°のオ
ーク＋が適当と思われる）の夾角６皿及びθ２を成す。

第２Ａ図において、カラー１は、板部材６内の開口６ａ
に挿入された管５の自由端５Ａに位置している。外向き
フランジ部２は板部材６の下面の、開口６ａのまわりの
部分に位置しており、内向＠フランジ部４は管５の自由
端、Ｓ　Ａ上に座し更にそれよりも半径方向内側に延び
ている。

適当なマンドレル又は他の同様の部材を矢印Ａで示した
方向に管、うの自由端５Ａに挿入することによって軸方
向の圧力をかける。この結合、管５と板部材６との間に
所望の物理的ないしは機械的な結合が生じる。従って、
第２Ｂ図に示すように、軸方向の圧力によって管５の自
由端はラッｉｆ状又は拡げられた状態になる。同時に、
内向きフランジ４も軸方向内仰１に押され、管５のラッ
パ状の自由端５Ａに一致すると共にそれを把持するリム
１０ｆ形成する。側壁３も、外向フランジ部２に到達す
る前の部分が管、うのラッパ状の自由端５Ａの外周面と
一致する形状になる。従って、開口６ａのまわりの板部
材６の部分は、側壁３と外向きフランジ２の間に把持さ
れる。

以上のようにして、ｖ５の自由端５Ａとカラー１を変形
させて、管５と板部材６との間に強力な機械的継手が形
成される。

フランツ部４と側壁３によって定められる夾角θＩを設
けることにより、管８を導入し易くする。フランジ部２
と側壁３によって定められる夾角θ２は、以下に述べる
ことによって得られる結合に寄与することになると思わ
れる。

カラー１は、′引かれた”部分（ｄｒａｗｎ″ｐａ　ｒ
　ｔ）であるから、フランジ２と０１ｌＩ壁３の内面と
の間に最小ズ゛金属の厚さの半径が必然的にある。

フランジ部２内の曲り（ｂｅｎｄ　）は管すに対する反
作用点を効果的に下げ矢印Ａで示す軸方向の力がかかっ
た時にカラー１の６ねじれ”全防止する。フランジ部２
内に曲りがないと、カラー２が板部材６内の開口６ａの
縁の所でねじれることになる。こうなると、少なくとも
外観で、劣った結合が行なわれることになる。第２Ｂ図
に示すように、変形されたフランジ部４によって形成さ
れたりム１０の縁９は、結合ないしは継手が形成された
後管５に挿入された管８を通過させる。管５が自由端５
Ａで変形して管８を導入することができるからである。

第１図及び第２図に広義に説明したこの発明をマフラの
半製品（部分組立品）４０に応用した実施例を第３図に
示す。第３図では、板部材６である複数の・クツフルプ
レート（以下、この実施例で６金附して示す）に管５で
あるマフラチューブ（以下、５を附して示す）が固定さ
れており、マフラチューブ６の対応端とバッフルプレー
ト６との間に固定カラーＩＡ、ＩＢ。

ＩＣ及びＪＡ’、ｌＢ’、１σが設けられている。

このようなマフラ半製品４０．ｆ、必要な場合、所望の
長さのサイレンサを形成するためにエンドコネクタを利
用するか、入口側管若しくは出口側管又はその両方の長
さ及び直径をこの半製品に合うように調整することによ
ってエンドキャップに接続することができる。そして、
７７う半製品４０は、溶接を必要としないように、バレ
ルの外側ケース内に緊密に嵌合される。

管６の側壁に図示の如く、公知のもののように複数個の
排気ガス孔又はルーパ（１ｏｕｖｒｅｓ　）１３が設け
られている。

−ｒフラ半ｆＭ品４ｏを製造するために、マフラチュー
ブ５の各端にそれぞれカラー７Ａ、・・・を設け、これ
らカラーがついたマフラチューブ５ノ端ヲパツフルプレ
ート６内の開口に挿入する。

押込みを行ない、これで、第２Ｂ図に示したような機械
結合ないしは機械継手がマフラチューブ５の端とバッフ
ルプレート６の間にカラーによって同時に形成される。

第３図に示すようなマフラ半製品又は後述のように第５
図に示すマフラ完成品を製造するのに使用される油圧プ
レス装置１ノを第４図に示す。

プレス装置１１は、下部アンビル１４．１５を有し、こ
れらの上に、機械的結合を行なわせる前に、第３図で示
す＃−恥品を設置する。上部アンビル２０は矢印２で示
すように一垂直面内を動くことができ、下部アンビル１
４．ｌｓｆ覆うようになっている。上部アノビル２０は
、７７ラテーーブ５の曲率部（すなわち、側面）を受け
入れるように凹部３９が形成されている・上部アンビル
２０が閉じて半製品４０ｋｌＡうと、プレス作業が°行
なわれ、下部アンビル１４が、所定の小さな距離（例え
ば、０．５インチ（１，２７センチメードル））だけ他
の下部アンビル１５から離れ、カラーのフランジ２がマ
フラチューブ６に圧縮応力を与えないように支持される
位置に固定される。

次いで、マンドレル３８が７７ラチユーブ６の端に設け
られた対応のカラーに係合してそれに軸方向の圧力をか
けマフラテー−プ５とバックルプレート６との間に結合
が生じる迄、端部材（ラム）１６が上部アンビル２０の
方へ動く。

各マンドレル３８のまわシのばね付勢されたカラー２２
は、この結合が生じると、カラー、７７ラチユーブ及び
バッフルプレートを互いに所望の配置位置に保つことを
助ける。マフラ半製品によって与えられる抵抗により棒
１８に圧力が作用し、その結果、端部材１７とアンビル
１５間の距離がａまる。端部材１６が他の端部材Ｉ９の
ストン／ｆ［戻る時に、７７う半製品のマフラチューブ
とバッフルプレートとが物理的ないしは機械的に結合さ
れるが、この時迄圧力は半製品にかけられつづける。次
いで、棒１８が端部材１７を押し離し、端部材１６の下
方に設けられたばね（図示せず）はアンビル１４′ｆｒ
：アンビル１５の方へ上述の距離だけ後退させる。

次いで、上部アンビル２０が自動的に持ち上げられて、
仕上゛げられた７７う半製品が外される。

この加工Ｖｃ９する総時間は、例えば、３０秒のオーダ
である。

端部材１７に設けられたマンドレル２３に、端部材１６
におけるカラー２２と同様の目的を有する゛ばね付勢カ
ラー２２が設けられている。

マンドレル３８及び２３け、プレス装置１ノの対応の端
部材に設けられておフ、これらの端部材は、固定に先立
って対応のマンドレルの垂直方向及び水平方向に調整し
て、マフラ半製品のバッフルプレート６内の開口の位置
を設定できるようになっている。加えて、７７う＃−製
品４０の長さに合った調整も可能である。

マフラチューブ５’に一＆のバッフルプレート６に結合
することだけが必要な場合、棒１８をアンビル１５に対
して固定し、端部部材（ラム）１６だけを動かすように
することができる。

第４図に示したプレス装置は、７７う又は他の必要な組
立体若しくは半製品を結合させるのに適したプレス装置
を極めて図的に示したものに過ぎない。

所で、この発明を利用することによフ、複数本の管５の
片側の端又は両端を一度に開孔を有する板部材６内に挿
入しかつこれに固定することかで＠、従来のように個々
に挿入したり溶接したりするのを避けることができる。

又、バッフルプレート６に拡げたクフランジをつけたり
した開口を設けることは最早必要でない。更に、本発明
で得られる機械的結合ないし継手は溶接したものよりも
剛性が高く優れているばかりでなく、第１に伸ばしく　
ｓｗａｇｉｎｇ　）によフ、次いで、溶接によって生じ
る材料劣化の結果起る結合部のまわりの腐食を避けるこ
とができる。

第５図に、完成品のマフラ３０の縦断面図を示す。

マフラ３０はバレル（胴部）３１を有し、それの両端に
エンドキャップ２７．２８が固定されている。入口側管
２６は、エンドキャップ２７を通過してこれに固定され
、それの減径部２６Ａはマフラ半製品３２内（特に、ル
ーパを有する管す内に延びている。

７７う半製品３２の各９（マフラチューブ）５は、各端
がカラーによって開口を有するバッフルプレート６に結
合されている。

同様に、プレート２９は、バッフルプレート６の１つと
エンドキャラｆ２Ｂと共に逆転チャンバ（ｒｅｖｅｒｓ
ｉｎｇ　ｃｈａｍｂａｒ　）　３３とへルムホルツチャ
ンバ（、Ｈｅｌｍｈｏｌｔｚ　ｃｈａｍｂｅｒ　）　３
４を規定する。チューニングチューブ（ｔｕｎｉｎｇ　
ｔｕｂｓ　）３５はプレート２９を通過しこれにカラ〜
によって接続されている。マフラ半製品３２からの排気
ガスは排気管３６を通って排気される。入口側管２６及
び出口側管３６は、非クリンピング技術で形成される継
手２４によって対応のエンドキャップ２７及び２８に接
続されているが、エンドキャップ２７及び２８は、ロッ
クシームドロールド継手（１ｏｃｋ　ｓｅａｍｅｄ　ｒ
ｏｌｌｅｄ　ｊｏｉｎｔａ）２５によυバレル３１に接
続されている。いずれにしても、このマフラ全体にわた
フ溶接を必要としない。

しっかっと固定され、かつ正確に整合されると共に迅速
に組立てられる半製品（サブアセンブリ）を極々製造し
得るということは、非常に効率的にモジュール生産を行
なうという技術思想のもとになるものである。第５図の
段階では、でき上った製品には、全く溶接を必要としな
い。

溶接は、例えば、エクテンシミンパイプやブラケットな
どの付属品の取付けの場合にだけ必要である。

以上にこの発明の実施例について説明したが、この発明
はこれらに限定されるものではなく、種々なる変形例を
包含するのは勿論である。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の固定具の一実施例の斜視図、第１Ａ
図は第１図の縦断面図、第２Ａ図は、板部材と管とを結
合させる直前の状態の縦断面図、第２Ｂ図は、結合を完
成し継手が得られた状態の縦断面図、第３図はこの発明
を用いて製造されたマフう半製品の概略斜視図、第４図
は第３図のｉフラ半製品製造用のプレス装置の主要部の
斜視図、笛５図はこの発明を用いて製造されたマフラの
概略縦断面図である。 ハ１ｋｌｌＮ＃１．Ｂｍｌピ、ＩＣ，１σ・・・カラー
、２・・・フランジ部、３・・・側壁、４・・・フラン
ジ部１．５・・・管、マフラテー−ブ、５Ａ・・・自由
端、６・・・板部材、バッフルプレート、６ａ・・・開
口、８・・・管、９・・・縁、１０・・・リム、１１・
・・プレス装置、１４，１ｓ・・・下部アンビル、１６
・・・ラム、１７・・・端部相、１８・・・棒、２０・
・・上部アンビル、２２・・・カラー、２３・・・マン
ドレル、２４・・・継手、２６・・・入口側管、２６Ａ
・・・減径部、２７．２８・・・エンドキャップ、２９
・・・プレート、３０・・・マフラ、３１・・・バレル
、３２・・・マフラ半製品、３３・・・逆転チャンバ、
３４・・・ヘルムホルツチャンバ、３５・・・チューニ
ングチューブ、３８・・・マンドレル、３９・・・凹部
、４０・・・マフラ半製品。 図面の浄Ｏ（内容に変更なし） ＦＩＧ、　１゜ １、事件の表示 特願昭５８−１８２９１１号 ２、発明の名称 管と仮部材七の固定法及びその固定具 ３、補正をする者 事件との関係　特豹”　出ｈ　人 ディベロップメント・ファイナンスーコーーレーション
・オブ・ニューシーラント ４、代理人 昭和５９年　１月３１日 ６、補正の対象

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）　（ａ）　互いに離間した第１及′び第２のフラ
   ンジ部を有するカラーを設け、 （ｂ）　該カラーを管の自由端上に導いて該第１のフラ
   ンジ部を該自由端上に設置すると共に該自由端に重合さ
   せ、 （ｃ）該管の該自由端及び該カラーを板部材に形成した
   開口を通過させて該第２のフランジ部を該カラーの裏面
   に係合させ、 （ｄ）　肢管に力？加えて該カラーを変形はせかつ該自
   由端を拡げ、変形された該カラーが拡げられた該カラー
   と該板部材の該開口の近傍に固定されることより成るこ
   とを特徴とする管と板部材との固定法。
2. （２）　前記第１及び第２のフランジ部は前記カラーの
   側壁部から９０°未満の夾角で傾いていること’Ｋｌ−
   ％徴とする特許請求の範囲第１項に記載の管と板部材の
   固定法・
3. （３）　（ａ）　管が挿入されかつ板部材の開口に挿入
   される横断面が実質的に円形の側壁を有するカラーと、 （ｂ）　該カラーの一端に形成され軸方向の力によって
   変形されて肢管と結合する半径方向内向きの第１のフラ
   ンジと、 （、）　該カラーの他端に形成され半径方向外向の第２
   のフランジを具偏して成ることを特徴とする管と板部材
   との固定具。
4. （４）前記第１及び第２のフランジ部は前記カラーの側
   壁と９０°以外の夾角を有することを特徴とする特許請
   求の範囲第３項に記載の管と板部材の固定具。
5. （５）前記夾角は実質的に７０°であることを特徴とす
   る特許請求の範囲第４項に記載の管と板部材の固定具。