KR20010043791A - 배기시스템 부품 및 그 제조방법 - Google Patents

배기시스템 부품 및 그 제조방법 Download PDF

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Abstract

내측 및 외측 파이프의 테이퍼상의 축소된 직경부까지 연속하여 스페이스가 형성되고, 또한, 자체의 중심부에 촉매 캐리어를 포함하며 용이하게 염가로 제조하기 위해서 자체의 중심부의 양단부에서 통상적으로 테이퍼상의 축소된 직경부를 형성하는 내측 파이프, 및 내측 파이프의 중심부에 대응하는 자체의 중심부의 양단부에서 통상적으로 테이퍼상의 축소된 직경부가 일체로 형성되고, 또한 양단부의 축소된 직경부와 중심부를 포함하는 면적 전체에 걸쳐서 스페이스를 보유하면서 내측 파이프 상에 설치되는 외측 파이프를 포함하는 배기 시스템 부품으로서, 외측 파이프의 양단부의 축소된 직경부는 스피닝 공정에 의해서 형성되는 배기 시스템 부품. 자체의 중심부에 촉매 캐리어를 포함하고, 또한 자체의 중심부의 양단부에 통상적으로 테이퍼상의 축소된 직경부를 형성하는 내측 파이프의 외측 면 상에, 외측 파이프를 설치하여 스페이스를 유지하는 단계와, 외측 파이프와 내측 파이프의 축소된 직경부와의 사이에 스페이스가 구성되도록, 스피닝 공정을 적용하여 외측 파이프의 직경을 양단부에서 통상적으로 테이퍼상으로 축소시키는 단계를 포함하는 배기 시스템 부품의 제조방법.

Description

배기시스템 부품 및 그 제조방법{EMISSION SYSTEM PART AND METHOD OF MANUFACTURING THE PART}
내연(內燃) 엔진의 머플러(muffler), 촉매 컨버터, 및 기타 등 배기시스템의 부품에 있어서, 양단(兩端)부분이 축소되어 테이퍼(taperp)상태를 형성하는 내측 파이프, 및 양단부분이 축소되어 테이퍼상태를 형성하는 외측 파이프가 그 사이에 에어 갭(air gap)이 있게 배치되는, 열절연 이중구조물이 자주 사용된다.
예로서, 도 8에 나타낸 바와 같이, 양단부분에서 테이퍼상의 축소된 직경부 (直徑部)(104)를 갖는 금속 외측 파이프(105)가, 촉매 캐리어(carrier)(101)를 포함하면서 또한 양단 부분에서 테이퍼상의 축소된 직경부(102)를 갖는 금속 내측 파이프(103)의 외주부(外周部) 위에 배치되어서, 내측 파이프(103)와 외측 파이프 (105)와의 사이에 갭(106)을 형성하는 촉매 컨버터가 있다. 이러한 구성에서, 갭(106)의 열절연효과에 의해서 촉매의 라이트 오프(light off) 특성이 향상되고, 배기가스 정화성능이 향상된다. 상기의 구조를 갖는 촉매 컨버터는, 예로서, 일본국 특허공개 제6-101465호 공보에 개시되어 있다.
그러나, 중앙부에서 직경방향으로 확장되고 또한 양단부분에서 축소된 직경부(102)를 갖도록 구성된 내측 파이프를, 중앙부에서 직경방향으로 확장되고 또한 양단부분에서 축소된 직경부(104)를 갖는 외측 파이프(105)내에 삽입하여 조립하는 것은 불가능하다.
따라서, 상기의 이중파이프의 제조방법으로서, 중공상(中空狀)이고, 파이프의 축방향으로 이중분리방식으로 되어 양단부(兩端部)가 축소된 형상을 갖는 외측 파이프를 형성하는 단계와, 내측 파이프와 외측 파이프와의 사이에 갭을 유지하면서 사전에 형성된 내측 파이프의 외측에 상기 외측 파이프를 배치하는 단계, 및 이중분리방식으로 형성된 외측 파이프를 용접 등으로써 서로 결합하는 단계를 포함하는 통상적인 제조방법이 사용될 수 있다. 그러나 제조방법에서, 프레스 금형, 용접 공정 등으로 인하여 비용이 증가되는 문제가 있다.
상기 문제를 해결하기 위하여, 예로서, 도 9에 나타낸 바와 같이, 대직경부 (202)가 내측 파이프(201)의 일단부(一端部)에 형성되고, 소직경부(204)가 내측 파이프의 대직경부(202)의 반대편의 외측 파이프(203)의 일단부에 형성되어, 대구경부(202)와 외측 파이프(203)가 서로 접촉하고, 소구경부(204)와 내측 파이프(201)가 서로 접촉하도록 내측 파이프(201) 및 외측 파이프(203)가 서로 부착됨에 따라서, 내측 파이프(201)와 외측 파이프(203)와의 사이에 갭(205)을 보유하도록 구성된 촉매 컨버터가 있다. 이러한 구조는, 예로서, 일본국 특허공개 제9-108576호 공보에 개시되어 있다.
상기의 촉매 컨버터에서, 양단부에 테이퍼상의 축소된 직경부를 구성하는 것이 필요하므로, 도 9에 나타낸 구조에서, 내측 및 외측 파이프를 결합하여 취득한 구조물의 양단부에 테이퍼상의 디퓨저(diffuser)(206 및 207)가 제공된다.
이것은 축소된 직경부가 사전에 형성될 수 없고 내측 및 외측 파이프의 양단에 부합될 수 없으므로 별개의 디퓨저를 접속하는 것이 필요하기 때문이다.
따라서, 이러한 구조에서, 갭(205)은 촉매 캐리어(208)가 존재하는 내측 파이프(201)와 외측 파이프(203)와의 사이에만 형성될 수 있고, 양단부의 테이퍼부분(디퓨저부분)에는 아무런 갭도 형성될 수 없다. 또한, 내측 파이프(201)와 외측 파이프(203)는 촉매 캐리어(208)에 근접한 부분에서 결합되므로, 열전달은 촉매 캐리어에 근접한 부분에서 실행된다.
따라서, 도 8에 나타낸 바와 같이, 양쪽의 테이퍼상의 축소된 직경부(102 및 104)까지 연장되는 갭(106)을 갖는 촉매 컨버터에 비교하여, 도 9에 나타낸 촉매 컨버터는 낮은 열절연효과를 가지며 기대하는 열절연효과는 얻을 수 없으므로, 촉매의 활성화에 필요한 시간을 감소시키는 것이 어렵다.
본 발명은 배기시스템 부품 및 그 제조방법에 관한 것이다.
도 1a 및 도 1b는 본 발명에 의한 배기시스템 부품의 실시예로서, 도 1a는 수직 단면도이고, 도 1b는 도 1a의 라인 1B-1B에서 본 단면도.
도 2a 내지 2d는 본 발명에 의한 제조단계의 실시예를 나타내는 단면도.
도 3a 내지 3d는 본 발명에 의한 제조단계의 또 하나의 실시예를 나타내는 단면도.
도 4a 내지 4e는 본 발명에 의한 제조단계의 다른 하나의 실시예를 나타내는 단면도.
도 5는 본 발명에 의한 실시예에서 댐퍼부재를 사이에 끼운 상태의 또 하나의 예를 나타내는 부분 확대 단면도.
도 6a 내지 6c는 본 발명에 의한 제조단계의 다른 하나의 실시예를 나타내는 단면도.
도 7a 내지 7c는 본 발명에 의한 제조단계의 또 다른 하나의 실시예를 나타내는 단면도.
도 8은 종래의 촉매 컨버터의 구조를 나타내는 수직 단면도.
도 9는 또 하나의 종래의 촉매 컨버터의 구조를 나타내는 수직 단면도.
따라서, 본 발명의 목적은 상기의 도 8에 나타낸 바와 같은 내측 및 외측 파이프의 양쪽의 테이퍼상의 축소된 직경부에 연속하여 갭이 형성되는 배기시스템 부품, 및 배기시스템 부품을 용이하게 염가로 제조하는 방법을 제공하는 것이다.
상기의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따라서,
중심부에 촉매 캐리어를 포함하고, 또한 중심부의 양단부에 형성된 실질적으로 테이퍼상의 축소된 직경부를 갖는 내측 파이프, 및
내측 파이프의 중심부에 대응하는, 중심부의 양단부에 일체로 형성되고, 또한 외측 파이프와 내측 파이프와의 사이에 양단부의 축소된 직경부와 중심부를 포함하는 면적 전체에 걸쳐서 갭을 보유하는 방식으로 내측 파이프의 외주부에 구성되는 실질적으로 테이퍼상의 축소된 직경부를 갖는 외측 파이프를 포함하는 배기 시스템 부품으로서,
외측 파이프의 양단부의 축소된 직경부는 스피닝(spinning) 공정에 따라서 형성되는 배기시스템 부품이 제공된다.
또한, 본 발명에 따른 배기시스템 부품에 있어서, 열절연부재 또는 댐퍼 (damper)부재를 갭의 최소한 일부에 끼운 구조물을 구성할 수도 있다.
또한 본 발명에 따라서,
중심부에 촉매 캐리어를 포함하고, 또한 중심부의 양단부에 형성되는 실질적으로 테이퍼상의 축소된 직경부를 갖는 내측 파이프의 외측 면상에, 외측 파이프를 설치함과 동시에 외측 파이프와 내측 파이프와의 사이에 갭을 보유하는 단계와,
외측 파이프의 양단부와 내측 파이프의 축소된 직경부와의 사이에 갭을 보유하는 방식으로, 실질적으로 테이퍼상으로 외측 파이프의 양단부를 축소시키도록 스피닝 공정을 적용하는 단계를 포함하는 배기시스템 부품의 제조방법이 제공된다.
또한, 본 발명에 의한 배기시스템 부품의 제조방법에 있어서, 외측 파이프를 설치하는 상기 단계에서 열절연부재 또는 댐퍼부재를 내측 파이프와 외측 파이프와의 사이의 최소한 일부에 끼운 구조물을 구성할 수도 있다.
도 1a 내지 도 7c에 따라서 본 발명에 의한 실시예에 대하여 설명한다.
도 1a, 1b, 및 2a 내지 2d는 본 발명을 촉매 컨버터에 적용한 제1실시예를 나타낸다. 도 1a 및 도 1b는 본 발명에 의한 촉매 컨버터의 수직 단면도이다. 금속 내측 파이프(1)의 중심부(1a)는 원형 파이프상으로 형성되고, 중심부(1a)내에는 촉매 캐리어(2)가 삽입되어 수용되어 있다. 내측 파이프(1)의 파이프벽이 안쪽으로 변형된, 실질적으로 테이퍼상의 축소된 직경부(원추(圓錐)부분)(1b 및 1c)가 내측 파이프(1)의 양단부에 일체로 형성되고, 원통형 접속부(1d 및 1e)가 양쪽의 축소된 직경부(1b 및 1c)의 앞부분에 일체로 형성된다.
내측 파이프(1)의 중심부(1a)보다 큰 직경을 갖는 원통형 중심부(3a)를 갖는 외측 파이프(3)는 내측 파이프(1)의 외측에 부착되고, 두 중심부(1a와 1b) 사이에 중심 갭(4)이 형성된다.
외측 파이프(3)의 양단부, 즉 내측 파이프(1)의 축소된 직경부(1b 및 1c)의 외주부에 대응하는 부분은, 안쪽으로 변형된 실질적으로 테이퍼상의 축소된 직경부 (원추부분)(3b 및 3c)를 구성하는 방식으로 일체로 형성되고, 내측 파이프(1)의 접속부(1d 및 1e)의 외주부에 밀접하게 부착되도록 축소된 원통형 접속부(3d 및 3e)는 양쪽의 축소된 직경부(3b 및 3c)의 앞부분에 일체로 형성된다.
전단부(前端部)방향으로 이동함에 따라서 갭의 간격이 더욱 좁아지게 형성된 테이퍼상의 측부(側部) 갭(4a 및 4a)이 내측 파이프(1)의 테이퍼상의 축소된 직경부(1b 및 1c)와 외측 파이프(3)의 테이퍼상의 축소된 직경부(3b 및 3c)와의 사이에 형성되고, 양쪽의 측부 갭(4a 및 4b)은 중심 갭(4)에 연속해서 형성된다.
열절연부재(5)가 중심 갭(4)내에 수용되고, 열절연부재(5)는 내측 파이프(1)와 외측 파이프(3)와의 사이에 유지된다.
이어서, 도 1a 및 도 1b에 나타낸 촉매 컨버터의 제조방법에 대하여 도 2a 내지 2b를 참조로 하여 설명한다.
우선, 도 2a에 나타낸 바와 같이, 양단부가 개방된 원통형 내측 파이프(1) 내에, 하나의 개방단으로부터 촉매 컨버터(2)가 삽입된다. 이 경우에, 도시하지는 않았지만, 세라믹으로 만든 촉매지지매트(mat)를 내측 파이프(1)와 촉매 캐리어 (2)와의 사이에 삽입한다.
후속해서, 테이퍼상의 축소된 직경부(1b 및 1c)가, 도 2b에 나타낸 바와 같은 축소방법에 따라서 내측 파이프(1)의 양단부를 축소시킴으로써 형성된다. 또한, 원통형 접속부(1d 및 1e)가 앞부분에 형성된다.
이어서, 도 2c에 나타낸 바와 같이, 내측 파이프(1)의 외측 직경보다 직경이 더 크고 양단부가 개방된 원통형 외측 파이프(3)를 내측 파이프(1)의 외주부에 맞추어 설치한다. 이 때, 도 2c에 나타낸 바와 같이, 필요하면, 내측 파이프(1)와 외측 파이프(3)와의 사이에 열절연부재(열절연매트)(5)를 삽입한다.
후속해서, 도 2d에 나타낸 바와 같이, 내측 파이프 지지기구(6 및 7)와 외측 파이프 지지기구(8)가 동축으로 구성되어 접속되어서 동일한 속도, 동일한 방향으로 회전하도록 구성된 스피닝 가공기계에 있어서, 내측 파이프 지지기구(6 및 7)는 내측 파이프(1)의 축소된 양단 내경부(內徑部)내에 설치되어 내측 파이프(1)를 지지하고, 외측 파이프(3)의 중심부의 외주부는 외측 파이프 지지기구(8)에 의해서 내측 파이프(1)와 동축이 되는 방식으로 지지된다. 따라서, 열절연부재(5)가 제공되지 않는 경우에도, 소정의 크기를 갖는 환형(環形) 갭(4)이 내측 파이프(1)와 외측 파이프(3)와의 사이에 유지될 수 있다.
이어서, 외측 파이프(3)의 양단부가 스피닝 롤러(roller)(9)에 의해서 축소되어 소성변형(塑性變形)됨에 따라서 테이퍼상의 축소된 직경부(1 및 3)가 형성된다. 이때, 내측 파이프(1)의 양단 내경부를 기준으로 하여 위치를 결정함으로써, 내측 파이프(1)의 테이퍼상의 축소된 직경부(1b 및 1c)에 대하여 갭(4a)을 미리 유지하도록 외측 파이프(3)의 테이퍼상의 축소된 직경부(3b 및 3c)를 변형할 수 있고, 또한 내경부를 내측 파이프(1)의 내경부를 따라서 배치할 수 있다.
또한, 외측 파이프(3)의 양쪽의 테이퍼상으로 축소된 직경부(3b 및 3c)의 앞부분은 스피닝 롤러(9)에 의해서 가압되어서 내측 파이프(1)의 접속부(1d 및 1e)의 외주 표면에 가압되어 소성변형되고, 가압된 접속부(3d 및 3e)를 내측 파이프(1)의 접속부(1d 및 1e)에 접속함으로써 내측 및 외측 파이프(1 및 3)가 일체로 구성된다.
상기의 제조방법에 따라서, 원추부분에 대응하는 테이퍼상의 축소된 직경부에 측부 갭(4a)이 또한 구성되고, 측부 갭(4a)은 중심 갭(4)과 통하며, 내측 및 외측 파이프(1 및 3) 사이의 접촉부, 즉 열전달부는 촉매 캐리어(2)로부터 축방향으로 멀리 떨어진 위치에 위치한다. 따라서, 열절연특성은 갭(4 및 4a)으로 인하여, 도 9에 나타낸 구조의 열절연특성보다 더 커지게 되고, 필요로 하는 열절연효과를 얻을 수 있다. 또한, 단열(斷熱)부재(5)를 삽입함으로써 열절연효과는 추가로 증가한다.
도 3a 내지 3d는 댐퍼부재, 예로서 작은 금속 와이어로 만든 와이어 망(10)이, 도 3c에 나타낸 바와 같이, 내측 및 외측 파이프(1 및 3)와의 사이의 촉매 캐리어(2)의 축방향 양단부에 대응하는 위치에, 상기의 열절연부재(열절연매트)(5) 대신에 삽입해서 구성된 실시예를 나타낸다. 기타의 구조 및 제조방법은 상기의 것에 동일하다.
본 실시예에 따라서, 댐퍼부재(10)는 내측 파이프(1)와 외측 파이프(3)가 진동으로 인하여 서로 접촉되는 것을 방지할 수 있다.
도 4a 내지 4e는, 가열에 의해서 없어지는 부재, 예로서, 종이 등으로 만든 지지(支持)부재(11)를 댐퍼부재(10) 대신에 삽입해서 구성한 실시예를 나타낸다. 기타의 구조 및 제조방법은 상기의 것에 동일하다.
본 실시예에 따라서, 외측 파이프(1)는 상기의 도 2a 내지 도 2d에서 설명한 제조시에 지지부재(11)에 의해서 소정의 갭을 갖는 위치에 지지되고, 지지부재 (11)는 제조후에 가열에 의해서 탄화되어 없어져서, 도 4e에 나타낸 바와 같이, 중심 갭(4)과 양 측부의 갭(4a)이 통하는 갭이 형성된다.
도 5는 댐퍼부재, 예로서 작은 금속 와이어로 만든 와이어 망(12)이 접속부(1d)와 접속부(3d)와의 사이, 및 접속부(1e)와 접속부(3e)와의 사이에 삽입되어 구성된 실시예를 나타낸다(도 5에는 1e 및 3e 측만이 나와 있음). 즉, 내측 파이프(1)의 접속부(1d 및 1e)의 도 5에 나타낸 위치에 드로잉(drawing)에 의한 계단부(13)가 형성되고, 외측 파이프(3)의 접속부(3d 및 3e)의 도 5에 나타낸 위치에 드로잉에 의한 계단부(14)가 형성되며, 와이어 망(12)이 계단부(13 및 14) 사이에 삽입된다.
본 실시예에 따라서, 댐퍼부재(10)로써 내측 파이프(1)와 외측 파이프(3)가 진동으로 인하여 서로 접촉되는 것을 방지할 수 있고, 또한 계단부(13 및 14)로써, 댐퍼부재(12)가 떨어져 나가는 것을 방지할 수 있다. 또한, 도 5에 나타낸 바와 같이, 내측 파이프(1)와 외측 파이프(3)가 축방향으로 상대적으로 매끄럽게 움직일 수 있도록 형성함으로써, 내측 파이프(1)와 외측 파이프(3)와의 사이의 온도차에 의해서 발생하는 열팽창의 차이로 인한 응력을 감소시킬 수 있으므로, 내구성을 향상시킬 수 있다.
상기의 각각의 실시예에서, 외측 파이프(3)의 양단부는 외측 파이프가 내측 파이프상에 설치된 후에 스피닝 공정에 의해서 축소된다. 그러나, 외측 파이프(3)의 일단부가 스피닝 공정에 의해서 미리 축소되고, 축소되지 않은 타단부(他端部)로부터 축소된 양단부를 갖는 내측 파이프(1)가 삽입됨으로써, 외측 파이프가 내측 파이프상에 맞추어 설치되고, 이어서, 외측 파이프(3)의 타단부가 스피닝 공정에 의해서 축소되도록 하는 구성이 이루어질 수도 있다.
도 6a 내지 6c는, 내측 파이프(1)와 외측 파이프(3)의 일단부 A의 접속부 (1d 및 3d)의 축 X1에 대하여, 타단부 B의 접속부(1e 및 3e)의 축 X2가 소정량 편심(偏心)되어 있는 배기시스템 부품을 제조하는 실시예를 나타낸다.
본 실시예의 제조단계에서, 우선, 도 6a에 나타낸 바와 같이, 내측 파이프의 중심부(1a)의 양단부에 테이퍼상의 축소된 직경부(1b 및 1c) 및 원통형 접속부 (1d 및 1e)가 연속적으로 축소되어 형성되고, 또한, 타단부의 테이퍼상의 축소된 직경부(1c)와 접속부(1e)의 축 X2는, 일단부 A의 테이퍼상의 축소된 직경부(1b)와 접속부(1d)의 축 X1에 대하여 소정량 OF만큼 편심되게 구성된 내측 파이프(1)가 형성된다.
축소되지 않은 외측 파이프(1)는 지지기구에 의해서 선회하지 않게 지지된 내측 파이프(1)의 외주부상에 지지기구로써 지지되어, 그 사이에 소정의 갭(4)을 유지하고 선회하지 않게, 외측 파이프를 내측 파이프상에 맞추어 설치한다.
본 실시예에서, 스피닝 롤러(9)는 복수의 스피닝 롤러(9)(도시된 예에는 2개의 스피닝 롤러가 나와 있음)가 축 X1의 주위 방향으로 배열되고, 또한 각각의 스피닝 롤러(9)는 자체의 축에 대하여 선회하고, 축 X1 주위를 회전하며, 축 X1에 대하여 수직인 방향 및 축 방향으로 이동하도록 구성되어 있다.
따라서, 일단부 A의 외주부 표면상에서, 축 X1 주위를 회전하는 스피닝 롤러(9)는 구심(球心)방향 및 축 X1 방향으로 이동하여, 테이퍼상의 축소된 직경부 (3b)와 원통형 접속부(3d)가 서로 맞추어지게 형성되어서, 도 6a에 나타낸 바와 같이, 테이퍼상의 축소된 직경부(1b)와 원통형 접속부(1d)의 외주부상에 소정의 갭 (4a)을 갖는다.
후속해서, 도 6b에 나타낸 바와 같이, 도 6b에 나타낸 소정량의 축소 공정은 타단부 B에서의 내측 파이프(1)의 접속부(1e)의 축 X2를 스피닝 롤러(9)의 회전축에 일치시키고, 외측 파이프(3)의 타단부 B의 외주부 표면 주위를 회전하는 스피닝 롤러(9)를 구심방향 및 축 X2방향으로 이동시킴으로써, 실행된다. 외측 파이프(3)의 타단부 B의 테이퍼상으로 축소된 직경부(3c)가 최종적으로 축소되어 내측 파이프(1)의 테이퍼상의 축소된 직경부(1c)의 외주부상에 소정의 갭(4a)을 갖도록 형성되고, 이 단계를 1회 이상 반복함으로써 접속부(3e)가 축소되어 내측 파이프(1)의 접속부(1e)의 외주부상에 도 6c에 나타낸 바와 같이 소정의 갭(4a)을 갖도록 형성된다.
따라서, 내측 파이프(1)와 외측 파이프(3)의 일단부 A의 접속부(1d 및 3d)의 축 X1에 대해서 타단부 B의 접속부(1e 및 3e)의 축 X2가, 도 6c에 나타낸 바와 같이, 소정량 OF만큼 편심되어 있는 배기시스템 부품을 취득할 수 있다.
이 경우에, 내측 파이프(1)와 외측 파이프(3)의 지지기구는 생략된다.
도 7a 내지 7c는, 도 6a 내지 6c에 나타낸 배기시스템 부품에서 내측 파이프(1)와 외측 파이프(3)의 일단부 A의 접속부(1d 및 3d)의 축 X1에 대하여, 접속부 (1e 및 3e)의 축 X2가 소정의 각도로 굽혀진 배기시스템 부품을 제조하는 실시예를 나타낸다.
본 실시예의 제조단계에서, 우선, 도 7a에 나타낸 바와 같이, 내측 파이프의 중심부(1a)의 양단부에 테이퍼상의 축소된 직경부(1b 및 1c) 및 원통형 접속부 (1d 및 1e)가 연속적으로 형성되고, 또한, 타단부의 테이퍼상의 축소된 직경부(1c)와 접속부(1e)의 축 X2가, 일단부 A의 테이퍼상의 축소된 직경부(1b)와 접속부(1d)의 축 X1에 대하여 소정의 각도 θ만큼 기울어지게 구성된 내측 파이프(1)가 형성된다.
후속해서, 도 6a와 마찬가지로, 축소되지 않은 외측 파이프(3)는, 내측 파이프(1)상에 맞추어 설치되고, 내측 파이프(1)와 외측 파이프(3)는 선회하지 않게 지지되며, 일단부 A는 상기에 동일한 방식으로 도 7a에 나타낸 바와 같이, 스피닝 롤러(9)에 의해서 축소된다.
이어서, 내측 파이프(1)가 내부에 끼워지는 외측 파이프(3)는, 그 축 X1이 스피닝 롤러(9)의 회전축 X3에 대하여 소정의 각도 θ2로 기울어지게 조정되고, 축소 공정은 외측 파이프(3)의 타단부 B의 외주부 표면에 대한 축 X3 주위를 회전하는 스피닝 롤러(9)를 구심방향 및 축 X3방향으로 이동시킴으로써, 도 7b에 나타낸 바와 같이, 소정량만큼 실행된다.
후속해서, 내측 및 외측 파이프(1 및 3)를 도 7b의 상태로부터 중심부 O 주위로 선회시켜서, 도 7c에 나타낸 바와 같이, 내측 파이프(1)의 타단부 B의 접속부 (1e)의 축 X2를 도 7c에 나타낸 스피닝 롤러(9)의 회전축 X3에 일치시켜서 스피닝 공정을 실행하고, 외측 파이프(3)의 타단부 B의 테이퍼상으로 축소되는 직경부(3c)는 축소되어 내측 파이프(1)의 테이퍼상의 축소된 직경부(1c)의 외주부상에 도 7c에 나타낸 바와 같이, 소정의 갭(4a)을 갖도록 형성되고, 접속부(3e)가 축소되어 내측 파이프(1)의 접속부(1e)의 외주부상에 소정의 갭을 갖도록 형성된다.
따라서, 내측 파이프(1)와 외측 파이프(3)의, 일단부 A의 접속부(1d 및 3d)의 축 X1에 대해서 타단부 B의 접속부(1e 및 3e)의 축 X2가, 도 7c에 나타낸 바와 같이, 소정의 각도 θ1으로 기울어져 있는 배기시스템 부품을 취득할 수 있다.
이 경우에, 도 6a 내지 6c, 및 도 7a 내지 7c에 나타낸 실시예에서, 형성된 내측 파이프(1)와 외측 파이프(3)의 압착(壓着)된 양단부는 접속되는 이중배기파이프 등의 내측 및 외측 파이프에 접속됨에 따라서, 내측 파이프(1)와 외측 파이프 (3)와의 사이에 갭(4 및 4a)이 유지될 수 있다.
또한, 도 6a 내지 6c, 및 도 7a 내지 7c의 실시예에서, 외측 파이프(3)의 접속부(3d 및 3e)는 내측 파이프(1)의 접속부(1d 및 1e)에 결합될 수도 있다.
상기한 바와 같이, 본 발명에 따라서, 외측 파이프의 양단부에서 축소되는 부분은 스피닝 공정으로써 축소시켜서 형성하도록 구성되어 있으므로, 외측 파이프의 축소된 직경 단부를 내측 파이프의 직경 단부에 결합시키거나, 또는 전자가 후자로부터 분리되도록 양단부가 축소된 내측 파이프의 외주부까지 양단부가 축소되어서, 외측 파이프의 양쪽의 축소된 직경부 전체에 걸쳐서 내측 파이프와 외측 파이프와의 사이에 갭이 형성되는 배기시스템 부품을 용이하게 형성할 수 있다. 또한, 축방향의 전체 길이뿐만 아니라 주위 방향으로 아무런 조인트(joint)없이 외측 파이프를 일체로 형성할 수 있다.
추가로, 내측 파이프와 외측 파이프는 스피닝 공정에 따른 소성변형에 의해서 서로 결합될 수 있으므로, 내측 파이프와 외측 파이프는 용접 공정 또는 프레싱 공정을 사용하지 않고 접속될 수 있다.
또한, 내측 및 외측 파이프 사이의 갭에 열절연부재를 삽입함으로써 열절연성능이 향상될 수 있다. 또한, 내측 파이프와 외측 파이프가 진동으로 인하여 서로 접촉되는 것을 댐퍼부재를 삽입함으로써 방지할 수 있다.
추가로, 중심부에 촉매 캐리어를 포함하고, 또한 중심부의 양단부에 형성된 실질적으로 테이퍼상의 축소된 직경부를 갖는 내측 파이프의 외측 면상에 외측 파이프를 맞추어 설치하여, 갭을 유지하는 단계 및 외측 파이프의 양단부와 내측 파이프의 축소된 직경부와의 사이에 갭을 보유하는 방식으로 외측 파이프의 양단부를 실질적으로 테이퍼상으로 축소시키도록 스피닝 공정을 적용하는 단계를 포함하는 제조방법에 따라서 상기의 배기시스템 부품이 용이하게 제조된다.
또한, 외측 파이프를 내측 파이프상에 맞추어 설치할 때에 내측 파이프와 외측 파이프와의 사이의 최소한 일부에 열절연부재 및 댐퍼부재중 하나를 삽입하는 방식으로 배기시스템 부품을 제조함으로써, 열절연부재 또는 댐퍼부재가 갭내에 삽입되는 배기시스템 부품을 용이하게 제조할 수 있다.

Claims (4)

  1. 배기시스템 부품에 있어서,
    중심부에 촉매 캐리어를 포함하고, 또한 중심부의 양단부에 형성된 실질적으로 테이퍼상의 축소된 직경부를 갖는 내측 파이프, 및
    상기 내측 파이프의 중심부에 대응하는 중심부의 양단부에 일체로 형성되고, 또한 외측 파이프와 상기 내측 파이프와의 사이에 양단부의 축소된 직경부와 중심부를 포함하는 면적 전체에 걸쳐서 갭을 보유하는 방식으로 내측 파이프의 외주부에 구성되는 실질적으로 테이퍼상의 축소된 직경부를 갖는 외측 파이프를 포함하는 배기시스템 부품으로서,
    상기 외측 파이프의 양단부의 축소된 직경부는 스피닝(spinning) 공정에 따라서 형성되는 것을 특징으로 하는 배기시스템 부품.
  2. 제1항에 있어서, 상기 갭내의 최소한 일부에 열절연부재 또는 댐퍼부재중 하나가 삽입된 배기시스템 부품.
  3. 배기시스템 부품의 제조방법에 있어서,
    중심부에 촉매 캐리어를 포함하고, 또한 중심부의 양단부에 형성되는 실질적으로 테이퍼상의 축소된 직경부를 갖는 내측 파이프의 외측 면상에, 외측 파이프를 설치하여 외측 파이프와 내측 파이프와의 사이에 갭을 보유하는 단계와,
    외측 파이프의 양단부와 상기 내측 파이프의 축소된 직경부와의 사이에 갭을 보유하는 방식으로, 실질적으로 테이퍼상으로 외측 파이프의 양단부를 축소시키도록 스피닝 공정을 적용하는 단계를 포함하는 배기시스템 부품의 제조방법.
  4. 제3항에 있어서, 상기 외측 파이프를 내측 파이프상에 설치할 때, 열절연부재 및 댐퍼부재중 하나를 내측 파이프와 외측 파이프와의 사이의 최소한 일부에 삽입한 것을 특징으로 하는 배기시스템 부품의 제조방법.
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