JPH06554A - 金属製筒体の接合部構造及び金属製筒体の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、金属製筒体の接合部構造と金属製
筒体の製造方法に関し、金属製筒体の接合部の気密性を
簡単な構造によって向上させた当該接合部構造と、斯か
る金属製筒体を容易に製造できる製造方法を提供するこ
とを目的とする。 【構成】 請求項１に係る接合部構造は、マンドレルに
巻き付く金属製薄板１７の両側端に成形された折曲フラ
ンジ１７ａ，１７ｂを重合し、両折曲フランジ１７ａ，
１７ｂの重合部分をロックシーミングに従ってマンドレ
ル方向に折り曲げ成形して両折曲フランジ１７ａ，１７
ｂを接合した金属製筒体に於て、上記折曲フランジ１７
ａ，１７ｂの一方を、波状に成形したものであり、請求
項２の製造方法は、ロックシーミングに先立ち、金属製
薄板１７の折曲フランジ１７ａ，１７ｂの一方を波状に
成形するものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、車両用マフラを構成す
るシェル等の金属製筒体の接合部構造と、当該金属製筒
体の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、金属製薄板を材料とした金属製
筒体は、板取りした金属製薄板を筒状に折り曲げて、そ
の側端を溶接や特開昭６１−１９５７２２号公報に開示
されるようなロックシーミング加工で接合している。

【０００３】図１９は上記公報に開示されたロックシー
ミング加工の工程を示し、先ず最初の工程（Ｉ）では、
下型１上に金属製薄板３を載置し、そして、金属製薄板
３上にマンドレル５を載置した後、下型１を上昇させ乍
ら金属製薄板３をマンドレル５に押し付けてこれをＵ字
状に折り曲げている。

【０００４】そして、第２工程（II）では、図２０に示
すように金属製薄板３の一側端をＴ型の一対のローラ７
によって略Ｌ字状に折り曲げて折曲フランジ３ａを成形
し、又、他側端を算盤珠状の一対のローラ９で略く字状
に折り曲げて折曲フランジ３ｂを成形する。

【０００５】次に、第３工程（III)では、図２１に示す
ようにＵ字状に折り曲げられた金属製薄板３の両側端側
をヘラ１１でマンドレル５に押し付けて、金属製薄板３
を規制する。

【０００６】そして、第４工程（IV) では、図示しない
一対のローラによって一方の折曲フランジ３ａを他方の
折曲フランジ３ｂの内側に押し付けて重合させ、次い
で、折曲フランジ３ｂ先端の折曲部３ｂ′を他方の折曲
フランジ３ａ上に折り曲げて第５工程（Ｖ）に進む。そ
して、両折曲フランジ３ａ，３ｂの重合部分をロックシ
ーミングすることによって、金属製筒体１３が得られる
こととなる。尚、図２２はロックシーミングされた両折
曲フランジ３ａ，３ｂの接合部３ｃの拡大正面図であ
る。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】然し乍ら、上述の如き
金属製筒体１３にあっては、接合部３ｃに於ける各折曲
フランジ３ａ，３ｂのスプリングバックによって気密性
に難があり、斯かる金属製筒体１３を車両用マフラのシ
ェルとして使用した場合、接合部３ｃから排気ガスが洩
れてしまう虞があった。

【０００８】又、接合部３ｃの気密性を向上させるため
に、従来、例えば折曲フランジ３ｂの内面に液状の硬化
剤を塗布したり紐状のシール部材を組み込んで、両折曲
フランジ３ａ，３ｂをロックシーミングする等の方法も
採用されているが、これらの方法は手間が掛かるのが実
情であった。

【０００９】本考案は斯かる実情に鑑み案出されたもの
で、車両用マフラを構成するシェル等の金属製筒体の接
合部の気密性を簡単な構造によって向上させた金属製筒
体の接合部構造と、斯かる金属製筒体を容易に製造する
ことのできる金属製筒体の製造方法を提供することを目
的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】斯かる目的を達成するた
め、請求項１の発明に係る金属製筒体の接合部構造は、
マンドレルに巻き付く金属製薄板の両側端に成形された
折曲フランジを重合し、両折曲フランジの重合部分をロ
ックシーミングに従ってマンドレル方向に折り曲げ成形
して両折曲フランジを接合した金属製筒体に於て、上記
折曲フランジの一方を、波状に成形したものである。

【００１１】又、請求項２の発明に係る金属製筒体の製
造方法は、平板状の金属製薄板をマンドレルに巻き付け
る工程と、当該金属製薄板の両側端にフランジ長さの異
なる折曲フランジを形成する工程と、金属製薄板を両側
から押付け型によりマンドレル方向に押し付ける工程
と、折曲フランジの一方を他方の折曲フランジに重合さ
せる工程と、折曲フランジの重合部分をロックシーミン
グに従ってマンドレル方向に折り曲げ成形して両折曲フ
ランジを接合する工程と、からなる金属製筒体の製造方
法に於て、ロックシーミングに先立ち、上記金属製薄板
の折曲フランジの一方を、波状に成形することを特徴と
する。

【００１２】

【作用】請求項１に係る金属製筒体の接合部構造によれ
ば、折曲フランジの一方を波状に成形したので、ロック
シーミング後に当該折曲フランジがその残留応力によっ
て他方の折曲フランジの内面の数箇所に圧接して、接合
部の気密性を確保することとなる。

【００１３】又、請求項２に係る金属製筒体の製造方法
によれば、ロックシーミングに先立ち、金属製薄板の折
曲フランジの一方を波状に成形することにより、ロック
シーミング後に当該折曲フランジがその残留応力によっ
て他方の折曲フランジの内面の数箇所に圧接して接合部
の気密性を確保する金属製筒体が、容易に製造されるこ
ととなる。

【００１４】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づき詳細に
説明する。図１に於て、１５は本発明の一実施例に係る
金属製筒体を示し、当該金属製筒体１５は、従来と同
様、金属製薄板１７を材料としており、金属製薄板１７
の両側端に成形された折曲フランジ１７ａ，１７ｂを重
合し、その重合部分をロックシーミングに従ってマンド
レル方向に折り曲げ成形して両折曲フランジ１７ａ，１
７ｂが接合されている。

【００１５】そして、図２はロックシーミングされた折
曲フランジ１７ａ，１７ｂの接合部１７ｃの拡大正面図
を示し、この図から明らかなように、折曲フランジ１７
ｂによって挟み込まれた折曲フランジ１７ａは波状に成
形されており、当該折曲フランジ１７ａはその残留応力
によって折曲フランジ１７ｂの内面の３箇所（図中、
Ａ，Ｂ，Ｃ）に圧接して、接合部１７ｃの気密性を確保
するようになっている。

【００１６】本実施例に係る金属製筒体１５はこのよう
に構成されており、当該金属製筒体１５は、以下に述べ
る本発明方法の一実施例によって製造される。図３に示
すように、従来と同様、先ず、第１工程では、下型１９
上に金属製薄板１７を載置した後、金属製薄板１７上に
マンドレル２１を載置し、次いで、下型１９を上昇させ
乍ら金属製薄板１７をマンドレル２１に押し付けてこれ
をＵ字状に折り曲げる。

【００１７】そして、図４に示す第２工程では、一対の
ローラ２３，２５をマンドレル２１と並行して、即ち、
マンドレル２１の長手方向へ走行させ乍ら、各ローラ２
３，２５のテーパ部２３ａ，２５ａで金属製薄板１７の
両側端を夫々外方へ折曲して、折曲フランジ１７ａ，１
７ｂを形成する。

【００１８】尚、折曲フランジ１７ｂが折曲フランジ１
７ａより長くなるように、ローラ２３，２５は設定され
ているが、従来と同様、ローラ２３，２５はいずれも移
動装置による駆動によって金属製薄板１７と接触した場
合に自転するように構成されている。

【００１９】次いで、図５に示す第３工程に於て、図示
しない一対の波形成形用ローラをマンドレル２１の長手
方向へ走行させて一方の折曲フランジ１７ａを波状に成
形した後、図６の第４工程に進み、Ｕ字状に折り曲げら
れた金属製薄板１７の上部側を、図７に示すようにマン
ドレル２１の両側から４つの押付け型（ヘラ）２７でマ
ンドレル２１方向へ押し付ける。尚、従来と同様、これ
らの押付け型（ヘラ）２７による押し付けは、ロックシ
ーミングが終了するまで継続する。

【００２０】そして、一対のローラ２９をマンドレル２
１の長手方向へ走行させると、折曲フランジ１７ｂが折
曲フランジ１７ａから所定の長さ分だけ突出して、図６
の如く両折曲フランジ１７ａ，１７ｂがローラ２９で重
合することとなる。

【００２１】次に、図８に示す第５工程では、プリペン
ダ用ローラ装置３１の一方のローラ３１ａのテーパ部３
１ａ′と他方のローラ３１ｂのテーパ部３１ｂ′の間に
折曲フランジ１７ｂの先端側を挾持する。そして、この
状態で、プリペンダ用ローラ装置３１をマンドレル２１
の長手方向へ走行させ、折曲フランジ１７ｂの先端を予
め鈍角に曲げる。

【００２２】この後、図９に示す第６工程に於て、直角
ベンダ用ローラ装置３３の上部ローラ３３ａの下面３３
ａ′と下部ローラ３３ｂの上面３３ｂ′の間に、鈍角に
曲げられた上記折曲フランジ１７ｂの先端を挾持し乍
ら、直角ベンダ用ローラ装置３３をマンドレル２１の長
手方向へ走行させ、折曲フランジ１７ｂの先端を直角に
折り曲げる。

【００２３】斯様に第６工程が終了すると、次に、図１
０に示す第７工程で、逆Ｖ字型ベンダ用ローラ装置３５
の一方のローラ３５ａを折曲フランジ１７ｂに押し当て
ると共に、直角に折り曲げられた折曲フランジ１７ｂの
先端を他方のローラ３５ｂのテーパ部３５ｂ′で逆Ｖ字
状に折り曲げ乍ら、逆Ｖ字型ベンダ用ローラ装置３５を
マンドレル２１の長手方向へ走行させる。

【００２４】そして、図１１に示す第８工程に於て、逆
Ｖ字状に折り曲げられた折曲フランジ１７ｂの先端を折
返しローラ３７の両ローラ３７ａ，３７ｂによって更に
折り曲げ乍ら、折返しローラ３７をマンドレル２１の長
手方向へ走行させると、折曲フランジ１７ｂの先端が折
曲フランジ１７ａの上に重なる。

【００２５】次に、図１２に示す第９工程に於て、第１
折曲げ用ローラ装置３９のローラ３９ａのテーパ部３９
ａ′と他方のローラ３９ｂのテーパ部３９ｂ′の間に両
折曲フランジ１７ａ，１７ｂの重合部分を挟んだ後、第
１折曲げ用ローラ装置３９をマンドレル２１の長手方向
へ走行させて、重合部分全体を若干角度だけ折り曲げ
る。

【００２６】この後、図１３に示す第１０工程に進ん
で、第２折曲げ用ローラ装置４１のローラ４１ａのテー
パ部４１ａ′と他方のローラ４１ｂのテーパ部４１ｂ′
の間に両折曲フランジ１７ａ，１７ｂの重合部分を挟ん
で、同様に、第２折曲げ用ローラ装置４１をマンドレル
２１の長手方向へ走行させると、重合部分全体が円筒状
の金属製薄板１７の外周面に略密着する程度に折り曲げ
られることとなる。

【００２７】そして、図１４の第１１工程で、第３折曲
げ用ローラ装置４３をマンドレル２１の長手方向へ走行
させると、第３折曲げ用ローラ装置４３の円筒ローラ４
３ａとこの円筒ローラ４３ａよりも大径の円筒ローラ４
３ｂが、折曲フランジ１７ａ，１７ｂの重合部分上を回
転，押圧して、当該重合部分が円筒状の金属製薄板１７
の外周面に密着することとなる。

【００２８】そして、図１４に示すように、最後の第１
２工程に於て、両折曲フランジ１７ａ，１７ｂの重合部
分の上に整形ローラ装置４５のローラ４５ａを回転，押
圧させると、当該重合部分が図２に示すように整形され
仕上げられて接合部１７ｃが成形されるから、この状態
で、筒状に成形された金属製薄板１７からマンドレル２
１を引き抜き、第４工程でクランプした４つの押付け型
２７を解除すれば、図１６に示すように円筒状の金属製
筒体１５が完成する。

【００２９】而して、斯様に成形された金属製筒体１５
内に、例えばマフラチューブを挿着したバッフルプレー
トを組み込んだ後、金属製筒体１５の両端開口部をエン
ドプレートで閉塞すれば、車両用マフラが得られること
となる。

【００３０】このように、本実施例に係る金属製筒体１
５は、図２に示すように金属製薄板１７の側端に成形す
る折曲フランジ１７ａ，１７ｂのうち、折曲フランジ１
７ｂで挟み込まれる折曲フランジ１７ａを、ロックシー
ミングに先立ち波状に成形したので、本実施例によれ
ば、ロックシーミング後に折曲フランジ１７ａがその残
留応力によって折曲フランジ１７ｂの内面の３箇所（図
中、Ａ，Ｂ，Ｃ）に圧接して、接合部１７ｃの気密性を
確保することとなる。

【００３１】従って、本実施例に係る金属製筒体１５を
例えば車両用マフラのシェルとして利用した場合には、
図２２に示す従来構造に比し接合部１７ｃの気密性が飛
躍的に向上し、そして、従来の如き手間の係るシール部
材を組み込む等の必要がなくなった。

【００３２】又、本実施例に係る金属製筒体１５の製造
方法によれば、従来の金属製筒体の製造工程に加えて、
折曲フランジ１７ａを一対の波形成形用ローラで波状に
成形する工程を追加するだけでよいため、上記効果を奏
する金属製筒体１５を簡単に製造することができる利点
を有する。

【００３３】尚、上記実施例では、一方の折曲フランジ
１７ａを一対の波形成形用ローラで波状に成形したが、
図１７に示すように、他方の折曲フランジ１７ｂの先端
側を波状に成形して、当該折曲フランジ１７ｂの残留応
力により折曲フランジ１７ｂを折曲フランジ１７ａの内
面に４箇所（図中、Ｄ，Ｅ，Ｆ，Ｇ）圧接させて、接合
部１７ｃの密閉性を確保させてもよい。

【００３４】又、上記実施例では、金属製薄板１７を下
型１９上に載置して折曲フランジ１７ａ，１７ｂをロー
ラ２３，２５で成形した後、折曲フランジ１７ａを更に
一対の波形成形用ローラで波状に成形したが、金属製薄
板１７を下型１９に載置するに先立ち、図１８に示すよ
うに、金属製薄板１７の両側端をプレス加工して、波状
の折曲フランジ１７ａと折曲フランジ１７ｂとを成形
し、そして、その後、金属製薄板１７を下型１９上に載
置して、従来と同様な工程で金属製筒体を成形すること
も可能である。

【００３５】而して、斯かる製造方法によっても、上記
発明方法の実施例と同様、所期の目的を達成することが
可能であるし、更に又、ロックシーミング加工の工程は
上記実施例に限定されるものではない。

【００３６】

【発明の効果】以上述べたように、本発明に係る金属製
筒体の接合部構造によれば、従来に比し接合部の気密性
が飛躍的に向上し、そして、従来の如き手間の係るシー
ル部材を組み込む等の必要がなくなった。

【００３７】又、本発明に係る金属製筒体の製造方法に
よれば、従来の金属製筒体の製造工程に加えて、一方の
折曲フランジを波状に成形する工程を追加するだけでよ
いため、上記効果を奏する金属製筒体を簡単に製造する
ことができる利点を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る金属製筒体の斜視図である。

【図２】図１に示す金属製筒体の折曲フランジの接合部
の拡大正面図である。

【図３】本発明に係る金属製筒体の製造方法の実施例の
第１工程を示す断面図である。

【図４】同製造方法の実施例の第２工程を示す断面図で
ある。

【図５】同製造方法の実施例の第３工程を示す断面図で
ある。

【図６】同製造方法の実施例の第４工程を示す断面図で
ある。

【図７】図６に示す第４工程の平面図である。

【図８】同製造方法の実施例の第５工程を示す断面図で
ある。

【図９】同製造方法の実施例の第６工程を示す断面図で
ある。

【図１０】同製造方法の実施例の第７工程を示す断面図
である。

【図１１】同製造方法の実施例の第８工程を示す断面図
である。

【図１２】同製造方法の実施例の第９工程を示す断面図
である。

【図１３】同製造方法の実施例の第１０工程を示す断面
図である。

【図１４】同製造方法の実施例の第１１工程を示す断面
図である。

【図１５】同製造方法の実施例の第１２工程を示す断面
図である。

【図１６】同製造方法によって成形された金属製筒体の
断面図である。

【図１７】本発明に係る接合部構造の変形例を示す接合
部の拡大正面図である。

【図１８】本発明に係る製造方法の他の工程を示す金属
製薄板の側面図である。

【図１９】従来の金属製筒体の製造方法を示す概略図で
ある。

【図２０】従来の金属製筒体の製造方法の一工程の説明
図である。

【図２１】従来の金属製筒体の製造方法の一工程の説明
図である。

【図２２】従来の金属製筒体の接合部の拡大正面図であ
る。

【符号の説明】

１５ 金属製筒体 １７ 金属製薄板 １７ａ，１７ｂ 折曲フランジ １７ｃ 接合部 １９ 下型 ２１ マンドレル

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 マンドレル（２１）に巻き付く金属製薄
   板（１７）の両側端に成形された折曲フランジ（１７
   ａ，１７ｂ）を重合し、両折曲フランジ（１７ａ，１７
   ｂ）の重合部分をロックシーミングに従ってマンドレル
   （２１）方向に折り曲げ成形して両折曲フランジ（１７
   ａ，１７ｂ）を接合した金属製筒体に於て、上記折曲フ
   ランジ（１７ａ，１７ｂ）の一方を、波状に成形してな
   ることを特徴とする金属製筒体の接合部構造。
2. 【請求項２】 平板状の金属製薄板（１７）をマンドレ
   ル（２１）に巻き付ける工程と、当該金属製薄板（１
   ７）の両側端にフランジ長さの異なる折曲フランジ（１
   ７ａ，１７ｂ）を形成する工程と、金属製薄板（１７）
   を両側から押付け型（２７）によりマンドレル（２１）
   方向に押し付ける工程と、折曲フランジ（１７ａ，１７
   ｂ）の一方を他方の折曲フランジ（１７ａ，１７ｂ）に
   重合させる工程と、折曲フランジ（１７ａ，１７ｂ）の
   重合部分をロックシーミングに従ってマンドレル（２
   １）方向に折り曲げ成形して両折曲フランジ（１７ａ，
   １７ｂ）を接合する工程と、からなる金属製筒体の製造
   方法に於て、ロックシーミングに先立ち、上記金属製薄
   板（１７）の折曲フランジ（１７ａ，１７ｂ）の一方
   を、波状に成形することを特徴とする金属製筒体の製造
   方法。