(57)【要約】      （修正有）【課題】耐久性及び品質が向上された加工用素材と製造装置を提供する。【解決手段】薄板材に、第１波形形状が第１方向に沿って形成され、該第１方向と交差する第２方向に沿って、第２波形形状が形成されている加工用素材の製造装置であって、波形加工を施す一方ギアローラ部材５１と他方ギアローラ部材５２とを含み、薄板材を挟みこむ際に、一方ギアローラ部材が早いタイミングで薄板材に当接するように、ギアの配置が定められる。両ギアローラ部材に関する頂げき寸法Ｃ０は、薄板材がコルゲート加工される際に、他方ギアローラ部材の歯先付近の薄板材が一方ギアローラ部材の対応する歯元に向かう伸張変位に関する予め定められる基準距離よりも大きく定められる。【選択図】図１
2010179320.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
弾性変形可能な薄板材に、谷部と隆起部とが相互に連なって交互に繰り返される第１波形形状が第１方向に沿って形成され、該第１方向と交差する第２方向に沿って、谷部と隆起部とが相互に連なって交互に繰り返される第２波形形状が形成されている加工用素材の製造装置であって、
薄板材が挟まれて前記波形形状が付される波形加工を施す一方ギアローラ部材と他方ギアローラ部材とを含み、
一方ギアローラ部材と他方ギアローラ部材との間に該薄板材を挟みこむ際に、他方ギアローラ部材のギアよりも、一方ギアローラ部材のギアが早いタイミングで薄板材に当接するように、一方ギアローラ部材と他方ギアローラ部材とのギアの配置が定められ、
該一方ギアローラ部材と他方ギアローラ部材との各ギアが噛み合う際の両ギアローラ部材に関する頂げき寸法Ｃ０は、該薄板材が両ギアローラ部材に挟まれてコルゲート加工される際に、他方ギアローラ部材の歯先付近の薄板材が一方ギアローラ部材の対応する歯元に向かう伸張変位に関する予め定められる基準距離Ｌｔよりも大きく定められることを特徴とする加工用素材の製造装置。
【請求項２】
弾性変形可能な薄板材に、谷部と隆起部とが相互に連なって交互に繰り返される第１波形形状が第１方向に沿って形成され、該第１方向と交差する第２方向に沿って、谷部と隆起部とが相互に連なって交互に繰り返される第２波形形状が形成されている加工用素材の製造装置であって、
予め定められる上記波形形状を有する加工用素材の各部寸法に基づいて、各ギアローラ部材の歯形状が設定されることを特徴とする請求項１記載の加工用素材の製造装置。
【請求項３】
弾性変形可能な薄板材に、谷部と隆起部とが相互に連なって交互に繰り返される第１波形形状が第１方向に沿って形成され、該第１方向と交差する第２方向に沿って、谷部と隆起部とが相互に連なって交互に繰り返される第２波形形状が形成されている加工用素材であって、
上記第１波形形状及び第２波形形状において、薄板材が鋭角に折り返される折返し部位には、折り返された薄板材間に、押し潰し防止手段が設けられ、薄板材が予め定める限度角度より大きい角度で折り返されるようにしたことを特徴とする加工用素材。
【請求項４】
薄板材に、谷部と隆起部とが第１の方向にそれぞれ延びる複数の波形形状が連なる第１波形状と、谷部と隆起部とが、該第１の方向と交差する第２の方向に連なる複数の波形形状が連なる第２波形形状とを有する加工用素材であって、
第２波形形状における各隆起部は、該谷部から鋭角をなして立ち上る一対の側壁と、該一対の側壁間を連結する頂部とを含むことを特徴とする加工用素材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一例として熱や振動を発生する対象物に対し、遮熱、遮音、制振の目的で用いられるカバー類を作成するための加工用素材及びその製造装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
このような振動を発生する対象物の一例として内燃機関が挙げられる。内燃機関本体や、内燃機関に接続されたエキゾーストマニホールド（以下、エキマニと略記）などの排気系からは、熱や騒音、振動などが外部に放散されている。このような内燃機関本体や排気系などの振動源から振動が外部に無闇に放散される事態を防止するために、従来から、上記振動源に対してヒートインシュレータなど各種のカバーが用いられている。
【０００３】
図３１は下記特許文献１に記載されている典型的な従来技術の前記カバーである遮熱パネル１の平面図であり、図３２は図３１の切断面線Ｘ−Ｘから見た断面図である。以下、図３１、図３２を参照して、遮熱パネル１について説明する。
【０００４】
遮熱パネル１は、内燃機関のエキマニに取り付けられて、エキマニを覆っている。遮熱パネル１の各リッジ２は、比較的広幅の波頂を有する。この波頂の高さは、リッジ２に沿って変化しており、頂部２ａと凹部２ｂを有する。リッジ２の波頂はその頂部２ａにおいては、下方へ中低そりにへこまされているが、該波頂はその凹部２ｂにおいて、実質的には平坦である。
【０００５】
前記波頂はその幅がリッジ２に沿って規則的に変化しており、その最大幅を凹部２ｂにおいて有し、そしてその最小幅を頂部２ａにおいて有する。またリッジ２の最狭点が、リッジ２の長手方向に対して垂直に延びる線に沿って互いから離されて位置している。
【０００６】
各溝３はリッジ２の波頂の形状に対応する比較的広幅の底を有する。かくして各底は各溝３の長さに対して横断方向に事実上平坦である広幅の頂部３ａと、上方向に中底そりにされた狭幅の凹部３ｂを有する。図２５における縦断面では、シート４の下側の溝底の高さが溝３に沿って正弦波形に変化する。またその溝底の幅は、溝３に沿って規則的に変化している。
【０００７】
溝３は、リッジ２の側壁でもある溝３の側壁５を有する。これら側壁５は内曲しており、従って溝３は、それらの底におけるよりもリッジ２の波頂間の開口においてより狭い。各側壁５は溝３の起伏に追随してそれぞれ９０度より小さい角度を以て１つのリッジ２の波頂と１つの溝３の底とに接合している。遮熱パネル１はその形状からリブ剛性が得られ、リッジ２の長手方向に延びる線を中心としてよりも容易に、その横断方向に延びる線を中心として曲げられるものとされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特許３２３３３６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
このような従来技術の遮熱パネルと、上記特許文献１の第２ページなどに示唆されている遮熱パネルの製造方法或いは製造装置に関して、本件発明者は当該遮熱パネルやその製造方法が有用であるとの基本認識から、上記特許文献１などの記載から、当該遮熱パネル及びその製造方法について再現実験を行った。本件発明者は、この再現実験により、下記のような種々の知見を得るに至ったものである。
【００１０】
上述したような従来技術の遮熱パネル１には、図２６に示されるように、ほとんど１８０度近くにまでの大きな曲率で折り返されて押し潰される折り返し部６が全面に亘って形成されている。この折り返し部６には大きな応力が発生することになり、コルゲート加工の工程で遮熱パネル１に多数のピンホールが発生し、加振機などによる振動実験中に、該ピンホールが大きくなってクラックとなり、遮熱パネル１の破損となるなど、遮熱パネル１の耐久性に問題点がある事態が判明した。
【００１１】
また、上記従来技術において、特許文献１に示唆されている製造方法、製造装置を用いて遮熱パネル１を製造すると、遮熱パネル１のリッジ２の頂部や溝3の底部などに、擦過状、圧壊状などの損傷が発生する事態が確認された。これにより、製造される遮熱パネル１の品質に問題があることが確認された。
【００１２】
また、遮熱パネル１は、種々の形状、サイズのエンジンやエキマニ、更にはエンジン以外の車両の熱源、振動源となる箇所を覆うべく配置されることが想定される。このとき、熱源、振動源の形状などに対応し、或いは発生する熱の最高温度や温度の時間変化、または振動の状態に対応して、遮熱パネル自身の適正な立体形状の検討に加え、遮熱パネルが備えるコルゲート形状の大きさ、ピッチなどのコルゲート形状自体に関する検討、或いは遮熱パネル１を構成する薄板材の板厚などの材料に関する検討などが当然に必要と想定されるが、上記特許文献１には、そのような適正なコルゲート形状を定める知見は何ら開示も示唆もされていなし。従って、製造装置を含む遮熱パネル１の製造に関して汎用性が無く、設計上の自由度が低いという問題点が確認された。
【００１３】
これらの点に鑑み、本件発明者は、前記交差する2方向にそれぞれコルゲート加工されたコルゲート板における耐久性向上、品質向上の目的でコルゲート加工の実現メカニズム、遮熱作用、制振作用の発現メカニズムについて鋭意研究した結果、後述する本件発明に到達したものである。
【００１４】
本発明は、上記問題点を解決しようとして成されたものであり、その目的は、耐久性及び品質が格段に向上された加工用素材を提供することであり、設計上の自由度が格段に向上された加工用素材の製造装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
請求項１記載の発明の加工用素材の製造装置は、弾性変形可能な薄板材に、谷部と隆起部とが相互に連なって交互に繰り返される第１波形形状が第１方向に沿って形成され、該第１方向と交差する第２方向に沿って、谷部と隆起部とが相互に連なって交互に繰り返される第２波形形状が形成されている加工用素材の製造装置であって、薄板材が挟まれて前記波形形状が付される波形加工を施す一方ギアローラ部材と他方ギアローラ部材とを含み、一方ギアローラ部材と他方ギアローラ部材との間に該薄板材を挟みこむ際に、他方ギアローラ部材のギアよりも、一方ギアローラ部材のギアが早いタイミングで薄板材に当接するように、一方ギアローラ部材と他方ギアローラ部材とのギアの配置が定められ、該一方ギアローラ部材と他方ギアローラ部材との各ギアが噛み合う際の両ギアローラ部材に関する頂げき寸法Ｃ０は、該薄板材が両ギアローラ部材に挟まれてコルゲート加工される際に、他方ギアローラ部材の歯先付近の薄板材が一方ギアローラ部材の対応する歯元に向かう伸長変位に関する予め定められる基準距離Ｌｔよりも大きく定められることを特徴とする。
【００１６】
請求項２記載の加工用素材の製造装置は、請求項１の発明において、弾性変形可能な薄板材に、谷部と隆起部とが相互に連なって交互に繰り返される第１波形形状が第１方向に沿って形成され、該第１方向と交差する第２方向に沿って、谷部と隆起部とが相互に連なって交互に繰り返される第２波形形状が形成されている加工用素材の製造装置であって、予め定められる上記波形形状を有する加工用素材の各部寸法に基づいて、各ギアローラ部材の歯形状が設定されることを特徴とする。
【００１７】
請求項３記載の発明の加工用素材は、弾性変形可能な薄板材に、谷部と隆起部とが相互に連なって交互に繰り返される第１波形形状が第１方向に沿って形成され、該第１方向と交差する第２方向に沿って、谷部と隆起部とが相互に連なって交互に繰り返される第２波形形状が形成されている加工用素材であって、上記第１波形形状及び第２波形形状において、薄板材が鋭角に折り返される折返し部位には、折り返された薄板材間に、押し潰し防止手段が設けられ、薄板材が予め定める限度角度より大きい角度で折り返されるようにしたことを特徴とする。
【００１８】
請求項４記載の発明の加工用素材は、薄板材に、谷部と隆起部とが第１の方向にそれぞれ延びる複数の波形形状が連なる第１波形状と、谷部と隆起部とが、該第１の方向と交差する第２の方向に連なる複数の波形形状が連なる第２波形形状とを有する加工用素材であって、第２波形形状における各隆起部は、該谷部から鋭角をなして立ち上る一対の側壁と、該一対の側壁間を連結する頂部とを含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
以上のように、請求項１記載の発明によれば、一方ギアローラ部材と他方ギアローラ部材との間に薄板材を挟みこむ際に、他方ギアローラ部材のギアよりも、一方ギアローラ部材のギアが早いタイミングで薄板材に当接する。これにより、他方ギアローラ部材を一方ギアローラ部材よりも鉛直方向下方側に配置すると、薄板材は、自重で他方ギアローラ部材に向けて湾曲し、更に、上方から一方ギアローラ部材の歯により屈曲される。これにより、薄板材は、両ギアローラ部材間に円滑に誘導され、両ギアローラ部材によってコルゲート加工されつつ、搬送される。これにより、薄板材の本製造装置への導入時における手作業による微妙な位置調整などが不用になり、設計上の自由度が格段に向上される。
【００２０】
また、前記一方ギアローラ部材と他方ギアローラ部材との各ギアが噛み合う際の両ギアローラ部材に関する頂げき寸法Ｃ０は、該薄板材が両ギアローラ部材に挟まれてコルゲート加工される際に、他方ギアローラ部材の歯先付近の薄板材が一方ギアローラ部材の対応する歯元に向かう伸長変位に関する予め定められる基準距離Ｌｔよりも大きく定められている。
【００２１】
一方ギアローラ部材と他方ギアローラ部材との間に薄板材を挟んで加工を進めると、一方ギアローラ部材の隣接する一対の歯の各接触点と、この一対の歯の間の他方ギアローラ部材の歯の接触点とにおいて薄板材に屈曲加工が行われる際に、薄板材の他方ギアローラ部材の歯先付近の部位が、一方ギアローラ部材の対応する歯元に向けて伸長変位することが、本件発明者の実験及び計測によって確認されている。
【００２２】
この薄板材の伸長変位が、一方ギアローラ部材と他方ギアローラ部材との間で十分に許容されない場合、伸長変位する部位が、両ギアローラ部材の間で無暗に圧壊され、またその圧壊により薄板材表面に、擦過状、圧壊状などの損傷が発生し、製造される製品の品質に問題を発生させる。
【００２３】
これに対して、本発明では、前記薄板材の伸長部位が充分に変位できるように、一方ギアローラ部材と他方ギアローラ部材との各ギアが噛み合う際の両ギアローラ部材に関する頂げき寸法Ｃ０が、前記伸長変位に関する予め定められる基準距離Ｌｖよりも大きく定められる。これにより、薄板材の前記伸長変位する伸長変位部位が、一方ギアローラ部材の対応する歯元に向けて十分に伸長変位することが許容されている。従って、薄板材に対する前記損傷の発生が防止され、製造される製品の品質を格段に向上することができる。
【００２４】
請求項２記載の発明によれば、前記請求項１に関する作用効果に加え、以下のような作用効果を奏するものである。即ち、本発明の加工用素材を用いて種々の製品を製造する場合、種々の製品に対応して製品の特性を調整するための条件の中に、コルゲート形状の調整が含まれる。本発明では、製造される加工用素材の各部寸法に基づいて、各ギアローラ部材の歯形状が設定される。
【００２５】
従って、前記種々の製品に対応した製品の特性に対応して、加工用素材の各部形状、寸法が定められると、加工用素材の各部形状、寸法に対応して各ギアローラ部材の歯形状が設定されるので、結局、前記種々の製品に対応した各ギアローラ部材の歯形状が設定されることになり、設計の自由度が格段に向上される。
【００２６】
請求項３記載の発明のによれば、押し潰し防止手段は、薄板材が、折返し部位において、薄板材が予め定める限度角度より大きい角度で折り返されるように作用する。従って、前記折返し部位が無暗に大きな曲率、即ち無暗に小さな曲率半径で屈曲されることが防止され、当該折返し部位にピンホールの発生を防止することができ、クラックなどの発生を抑制することができ、製品の耐久性を格段に向上することができる。
【００２７】
請求項４記載の発明によれば、谷部と一対の側壁との間の境界部位、及び一対の側壁と頂部との間の境界部位が、前記折返し部を構成する。本発明ではて、これらの境界部位に、押し潰し防止手段を設けることにより、これら境界部位におけるピンホールの発生を防止することができ、前述したように、加工用素材から製造される製品の耐久性を格段に向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本実施例における製造装置５０の構成を示す簡略化した断面図である。
【図２】製造装置５０を用いる製造工程の全体を示す模式図である。
【図３】製造装置５０の加工初期の状態を示す断面図である。
【図４】加工初期の加工状態を示す模式図である。
【図５】加工初期の加工状態を示す模式図である。
【図６】本実施例の第１コルゲート加工を説明する断面図である。
【図７】第１コルゲート加工の進行状態を示す模式図である。
【図８】第２コルゲート加工を説明する断面図である。
【図９】本実施例の金属製カバー２１をエキマニ２３に装着した状態の正面図である。
【図１０】図９の切断面線Ｘ１０−Ｘ１０から見た断面図である。
【図１１】金属製カバー２１の拡大正面図である。
【図１２】図１１の切断面線Ｘ１２−Ｘ１２から見た断面図である。
【図１３】図１１の切断面線Ｘ１３−Ｘ１３から見た断面図である。
【図１４】図１１の切断面線Ｘ１４−Ｘ１４から見た断面図である。
【図１５】図９の切断面線Ｘ１５−Ｘ１５から見た簡略化した断面図である。
【図１６】本実施例の特徴を説明する図である。
【図１７】本実施例の第２コルゲート加工時の第１角度状態の模式図である。
【図１８】第２角度状態の模式図である。
【図１９】第３角度状態の模式図である。
【図２０】本実施例に基づく実験結果のグラフである。
【図２１】実験結果の詳細を示すグラフである。
【図２２】本実施例の他の特徴を説明する断面図である。
【図２３】本実施例の各種板厚の曲げ角度と伸び率の関係を示すグラフである。
【図２４】本実施例の板厚、曲げ角度、伸び率の関係を示すグラフである。
【図２５】本実施例におけ伸び率４０%時の曲げ角度と最薄部半径との関係を示すグラフである。
【図２６】本実施例の伸び率と曲げ角度の関係を示すグラフである。
【図２７】本発明の第２実施例の図１１に相当する図である。
【図２８】第２実施例の図１２に相当する図である。
【図２９】第２実施例の図１３に相当する図である。
【図３０】第２実施例の図１４に相当する図である。
【図３１】第２実施例の図１５に相当する図である。
【図３２】第２実施例の図１６に相当する図である。
【図３３】本実施例のほんである。
【図３４】本発明の第３実施例の断面図である。
【図３５】本第３実施例の断面図である。
【図３６】典型的な従来技術の遮熱パネル１の平面図である。
【図３７】図３６の切断面線Ｘ３２−Ｘ３２から見た断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
本発明を実施例について以下に説明する。図１〜図２６に本発明の第１実施例を示す。図１は本実施例における製造装置５０の構成を示す簡略化した断面図であり、図２は製造装置５０を用いる製造工程を示す模式図であり、図３は本実施例の第１コルゲート加工を説明する断面図であり、図４は第１コルゲート加工の進行状態を示す模式図であり、図５は製造装置５０の加工初期の状態を示す断面図であり、図６は本実施例の加工作用を説明する断面図であり、図７は本実施例の加工作用の特徴を説明する模式図であり、図８は第２コルゲート加工を説明する断面図であり、図９は本実施例の金属製カバー２１をエキマニ２３に装着した状態の正面図であり、図１０は図９の切断面線Ｘ１０−Ｘ１０から見た断面図であり、図１１は金属製カバー２１の拡大正面図であり、図１２は図１１の切断面線Ｘ１２−Ｘ１２から見た断面図であり、図１３は図１１の切断面線Ｘ１３−Ｘ１３から見た断面図であり、図１４は図１１の切断面線Ｘ１４−Ｘ１４から見た断面図であり、図１５は図９の切断面線Ｘ１５−Ｘ１５から見た簡略化した断面図であり、図１６は本実施例の特徴を説明する図であり、図１７は本実施例の第２コルゲート加工時の第１角度状態の模式図であり、図１８は第２角度状態の模式図であり、図１９は第３角度状態の模式図であり、図２０は本実施例に基づく実験結果のグラフであり、図２１は上記実験結果の詳細を示すグラフであり、図２２は本実施例の他の特徴を説明する断面図であり、図２３は本実施例の各種板厚の曲げ角度と伸び率の関係を示すグラフであり、図２４は本実施例の板厚、曲げ角度、伸び率の関係を示すグラフであり、図２５は本実施例におけ伸び率４０%時の曲げ角度と最薄部半径との関係を示すグラフであり、図２６は本実施例の伸び率と曲げ角度の関係を示すグラフである。
【００３０】
以下、図９及び図１０を参照して金属製カバー２１の概略について説明する。自動車のエンジン２２などの内燃機関のエキゾーストマニホールド（以下、エキマニ）２３には、内燃機関の燃焼室から例として６００〜７００℃の高温で毎分数千サイクルの周波数で脈動する燃焼排ガスが通過するため、エキマニ２３自身も高温になり高温の熱輻射を発生する熱源となり、また、エンジン２２内での燃料の爆発音、燃焼排ガスのエキマニ２３内の移動などに起因する騒音を外部に放散する振動源となる。
【００３１】
本実施例では、エキマニ２３からのこのような振動を可及的に抑制するために、後述される構成を有する金属製カバー２１がエキマニ２３を覆う態様に設置されている。本実施例の金属製カバー２１は、図１０に示されるように、板厚０.３ｍｍ程度の比重が２．７程度のアルミニウムからなる薄板材２４から構成され、図９、図１０及び図１５に示されるように、エキマニ２３の外観形状に沿って、立体形状に形成される。金属製カバー２１は、側壁Ｔ１と、この側壁Ｔ１の端部全周を連結する頂部Ｔ２とを備えている。側壁Ｔ１と頂部Ｔ２とは鈍角θをなして連なっている。
【００３２】
本実施例において、上記薄板材２４は、弾性変形が可能な材料ならば、その種類を限定されるものではなく、アルミニウム箔或いはアルミニウム合金箔、更にはアルミニウム板やその合金、更にはステンレス鋼、エンジニアリングプラスチックなどの合成樹脂類からなる薄板材を変形例として含むものである。但し、後述するような金属製カバー２１の軽量化の点を考慮すると、アルミニウムやその合金、或いはエンジニアリングプラスチックなどの合成樹脂類からなる薄板材が好適である。
【００３３】
本実施例のカバー２１に用いられる前記薄板材２４は、一例として、１枚のアルミニウム薄板から形成される。薄板材２４には、図９〜図１６に示されるように、第１方向Ａ１に沿って、隆起部２７と谷部２８とが相互に連なって交互に繰り返された第１波形形状である複数の波形形状２９と、第１方向Ａ１と交差する方向、好適には直交する方向である第２方向Ａ２に沿って谷部３０と隆起部３１とが相互に連なり、第２波形形状である同様な波形形状３２とが形成される。隆起部２７は、図１１上下方向に沿って、図１１〜図１３に示されるように、谷部３０と隆起部３１とが谷部２８から立上って交互に配列されている。また、前記谷部２８は、図１１〜図１３に示されるように平坦部３３ａと凹部３３ｂとが交互に配列されている。
【００３４】
前記谷部３０には、谷部２８から略台形状に立上る一対の側壁３４、３５と、側壁３４、３５の先端が相互に連結されて形成される比較的平坦な頂部３８とを含んで前記平坦部３３ａの１周期形状が構成されている。平坦部３３ａは内曲しており、平坦部３３ａの基端部の第１方向Ａ１に沿う開口部長さＬ１０よりも、頂部３８の第１方向Ａ１に沿う頂部長さＬ２が長くなるように定められる。
【００３５】
一方、前記隆起部３１は、略矩形状の薄板材２４が概略幅方向に所定の程度押し潰されて形成され、平坦部３１ａからそれぞれ立上る一対の側壁３９、４０と、側壁３９、４０の先端を相互に連結し、図１３の下方側に凹状の凹部４３とを含んで構成されている。このような各隆起部３１及び平坦部３１ａは、複数の波形形状２９の延びる方向である前記第１方向Ａ１に沿ってそれぞれ断続的に連なるように形成される。
【００３６】
また、隆起部３１は内曲しており、隆起部３１の基端部の第１方向Ａ１に沿う開口部長さＬ１１よりも、隆起部３１の第１方向Ａ１に沿う頂部長さＬ１２が長くなるように定められる。また、前記側壁３４、３５及び側壁３９、４０付近は、第１方向Ａ１及び第２方向Ａ２の少なくとも一方の方向に沿う波形形状２９において、薄板材２４が折り返されて薄板材４自身の上に折り重ねられた積層部５５を構成している。
【００３７】
本実施例の金属製カバー２１において、各部寸法の一例として、図１２及び図１３に示されるように、第１方向Ａ１に沿う波形形状２９の１周期の長さＬ１、前記平坦部３３ａの頂部３８の長さＬ２、隆起部３１の頂部４３の長さＬ３が、１１ｍｍ、７ｍｍ、５ｍｍにそれぞれ選ばれる。従って、前記開口部長さＬ１０は長さ７ｍｍよりも小さく、開口部長さＬ１１は長さ５ｍｍよりも小さく選ばれる。
【００３８】
勿論、本発明はこのような寸法例にその技術的範囲を限定されるものではなく、発明が実施される金属製カバー２１の要求される仕様に対応して、その寸法などが適宜選択される。金属製カバー２１は、このような形状を有し、薄板材２４をエキマニ２３の外形形状に沿った立体形状にプレス加工することにより形成される。
【００３９】
以下、図１６を参照して、本実施例の金属製カバー２１の特徴の一つについて説明する。本実施例の金属製カバー２１は前述したようにエキマニ２３の立体的な外観形状に沿った立体形状に形成されるので、金属製カバー２１には図９及び図１０に示されるように、薄板材２４の屈曲部であり稜部である一つ或いは複数の稜線相当部位４６が形成される。本実施例では、波形形状２９の長手方向である前記第１方向Ａ１が、これら複数の稜線相当部位４６のうちの後述する主要な稜線相当部位４６に交差する方向となるように、薄板材２４に対して立体形状へのプレス加工を施す。
【００４０】
ここで、前記主要な稜線相当部位４６とは、金属製カバー２１の全体的な形状を特徴付ける比較的大きな曲率が連続する折り曲げ部位である。即ち、金属製カバー２１に形成される大小種々の折り曲げ部位のうち、金属製カバー２１の外観形状を実質的に決定付ける比較的長寸に亘って延びる折り曲げ部位を指す。
【００４１】
金属製カバー２１がエキマニ２３に対して装着されるとき、エキマニ２３からの振動の伝達により金属製カバー２１も振動する。この振動により金属製カバー２１が振動するとき、前記主要な稜線相当部位４６を中心にしてその両側の金属製カバー２１の部位がばたつくように振動する。このような振動を放置すると、金属製カバー２１の稜線相当部位４６付近の部位が繰り返しの屈曲により金属疲労を生じクラックを発生しやすくなる。
【００４２】
これに対して、本実施例では、金属製カバー２１に形成されている複数の波形形状２９の第１方向Ａ１が前記主要な稜線相当部位４６に対して交差する方向、好適には直交する方向となるように定めるので、波形形状２９が前記稜線相当部位４６を中心とする振動に対してリブの作用を実現する。これにより、金属製カバー２１の振動を抑制することができ、金属製カバー２１のクラックの発生を防止することができ、金属製カバー２１の品質を格段に向上することができる。
【００４３】
更に、前述した稜線相当部位４６の延びる方向に沿って発生する振動に対しては、前記第２方向Ａ２に沿って断続的に延び、第１方向Ａ１に沿って連なる図１１〜図１３に示される前記隆起部２７が、やはりリブの機能を実現して振動を抑制する。
【００４４】
また、本実施例において、図１５に示されるように、金属製カバー２１の外周部の少なくとも一部分にフランジ４７が形成される。これにより、金属製カバー２１が振動する際にこのフランジ４７がリブの機能を実現し、金属製カバー２１の振動の振幅を減少することができ、金属製カバーに１おけるクラックの発生を抑制することができる。
【００４５】
以上のように、本実施例によれば、金属製カバー２１は薄板材２４を立体形状をなすように形成して構成され、この薄板材２４に形成されている複数の波形形状２９は、隆起部２７と谷部２８とが第１方向Ａ１に沿って連なって形成され、各隆起部７はその長手方向即ち第１方向Ａ１に沿って周期的に高さが変化されている。更に、第１方向Ａ１が立体形状を構成する金属製カバー２１の主要な稜線相当部位３０に対して直交する方向に定められている。
【００４６】
従って、波形形状９が前記主要な稜線相当部位３０の両側部位の振動に対してリブの作用を実現する。これにより、エキマニ３からの振動により、金属製カバー２１が前記主要な稜線相当部位３０を中心にしてその両側の金属製カバー２１の部がばたつくように振動する事態が抑制され、金属製カバー２１の稜線相当部位３０付近の部が繰り返しの屈曲により金属疲労を生じクラックを発生しやすくなる事態が防止される。
【００４７】
これにより、本実施例の金属製カバー２１の振動を抑制することができ、金属製カバー２１のクラックの発生を防止することができ、金属製カバー２１の品質を格段に向上することができる。
【００４８】
以下、図１〜図８を併せて参照して、本実施例の製造装置５０の構成と、製造装置５０を用いる製造方法について説明する。製造装置５０は、前述した金属製カバー２１において、図１１〜図１４に示されるように、相互に交差する方向Ａ１、Ａ２にそれぞれ沿うコルゲート加工をなすものである。即ち、本実施例において、製造装置５０は、平板状のアルミニウム板やアルミニウム箔などの薄板材２４から、加工用素材であるコルゲート板２４ａを製造するものである。このとき、薄板材２４の板厚ｔ０は、例として０．１２５ｍｍ、０．３ｍｍ、０．５ｍｍなど複数の選択肢の中から、金属製カバー２１の形状、要求される吸音特性などを勘案して後述するように定められる。
【００４９】
製造装置５０は、基本的な構成としてギアローラ５１、５２を備える。各ギアローラ５１、５２の各歯部５１ａ、５２ａ及び谷部５１ｂ、５２ｂの形状は、一例としてインボリュート歯車形状の場合があるが、それに限定されるものではない。
【００５０】
本実施例の各図面では簡略化のために、本発明の主眼点であるギアローラ５１、５２のみを記すが、実際の装置においては、ギアローラ５１、５２を支持するフレーム類、ギアローラ５１、５２間の間隔を調整して、薄板材２４への弾発的な圧力を調整するバネなどを含む圧力調整機構、モータや動力伝達ギア列などを含む駆動機構などの部品類は当然に装備されているものである。
【００５１】
製造装置５０において、図１〜図５に示されるように、ギアローラ５１とギアローラ５２との間に薄板材２４を挟みこむ際に、ギアローラ５１の歯５１ａよりも、ギアローラ５２の歯５２ａが、より早いタイミングで薄板材２４に当接するように、各ギアローラ５１、５２の配置が定められる。具体的には、製造装置５０は、図１〜図５を参照して以下のように説明されるように構成される。
【００５２】
薄板材２４は  本実施例において、図１〜図５に示されるように、ギアローラ５１、５２の各回転中心を結ぶ仮想線に対して略垂直に、且つギアローラ５１、５２の各回転中心の中間位置に向けて案内されて、進行方向Ｂ３に沿って進むように、本実施例の製造装置５０が構成される。
【００５３】
このとき、薄板材２４は、自重でギアローラ５２に向けて若干量撓み、図３および図４に示されるように、ギアローラ５１、５２の位置及び各ギアローラ５１、５２の歯５１ａ、５２ａの相互の位相が定められる。これにより、薄板材２４は、ギアローラ５２の歯５２ａに当接しつつ、進行方向Ｂ３に沿って進行する。
【００５４】
図１〜図５に示されるように、本実施例では、ギアローラ５１、５２の頂げき寸法Ｃ０は、薄板材２４の伸張変位に関する予め定められる基準距離Ｌｔよりも大きく定められる。この基準距離Ｌｔは、薄板材２４が後述するように、ギアローラ５１、５２に挟まれてコルゲート加工される際に、ギアローラ５２の歯先付近の薄板材２４が、ギアローラ５１の対応する歯元に向かう伸張変位の最大値程度に選ばれる。
【００５５】
図９以降に説明される金属製カバー２１に付されているコルゲート形状の周期や折り返し長さなどの各種寸法は、ギアローラ５１、５２における歯の寸法などの設定によって、適宜設定することができる。これは、金属製カバー２１の形状や制振特性、吸音特性などの所望の設計値に対して、前記ギアローラ５１、５２における歯の寸法などの設定を適宜定めることにより、前記所望の設計値を有する金属製カバー２１を実現できることになる。
【００５６】
本実施例では、図３及び図４に示されるように、平板状の薄板材２４に最初に施されたコルゲート形状の周期はギアローラ５１、５２の歯５１ａ、５２ａの周期と同等である。また、図８に示される前記コルゲート形状９の高さＨ１は、ギアローラ５１、５２の歯丈程度になる。
【００５７】
これにより、ギアローラ５２をギアローラ５１よりも鉛直方向下方側に配置すると、薄板材２４は、自重でギアローラ５２側に向けて湾曲し、更に、上方からギアローラ５１の歯により屈曲される。また、薄板材２４は、両ギアローラ５１、５２間に円滑に誘導され、両ギアローラ５１、５２によってコルゲート加工されつつ、搬送される。これにより、薄板材２４の本製造装置５０への導入時における手作業による微妙な位置調整などが不用になり、設計上の自由度が格段に向上される。
【００５８】
また、ギアローラ５１とギアローラ５２との各ギアが噛み合う際の両ギアローラ５１、５２に関する前記頂げき寸法が、予め定められる基準距離よりも大きく定められる。
【００５９】
本実施例において、最も重要な技術的事項の一つは、ギアローラ５１、５２における頂げき寸法が予め定める基準距離よりも大きく選ばれる点である。即ち、前記ギアローラ５１とギアローラ５２との各ギアが噛み合う際の頂げき寸法が、予め定められる基準距離よりも大きく定められる。
【００６０】
このような噛み合い現象と、その際の金属板の挙動について、本件発明者は、多くの実験と数値解析を行った。その一例を以下に説明する。本件発明者は、コルゲート形状の側面部と頂部とに関して、図３及び図４で示される最初のコルゲート加工時のコルゲート形状の１周期の各部位の位置を第１式の関数で近似した。このときの、半周期の形状は第２式で近似した。
【数１】
2010179320.tif 000003
【００６１】
また、図８で示される２回目のコルゲート加工の際のコルゲート側面部の頂部に対する屈曲角度が鈍角で大きく屈曲されていない場合の形状を第３式〜第５式で近似した。
【数２】
2010179320.tif 000004
【００６２】
図８で示される２回目のコルゲート加工の際のコルゲート側面部の頂部に対する屈曲角度が直角となった場合の形状は第６式〜第８式で近似した。
【数３】
2010179320.tif 000005
【００６３】
また、図８で示される２回目のコルゲート加工の際のコルゲート側面部の頂部に対する屈曲角度が鋭角で大きく屈曲された場合の形状を第９式〜第１３式で近似した。
【数４】
2010179320.tif 000006
【００６４】
これらの式による近似結果が、それぞれ図１７〜図１９に示されており、実際のコルゲート形状及び製造工程での金属板の変化と良好な近似関係にあることが確認された。
【００６５】
ギアローラ５１とギアローラ５２との間に薄板材２４を挟んで加工を進めると、ギアローラ５１の隣接する一対の歯５１ａの各接触点と、この一対の歯５１ａの間のギアローラ５２の歯５２ａの接触点とにおいて、薄板材２４に屈曲加工が行われる際に、薄板材２４の前記ギアローラ５２の一対の歯５２ａの間の部位が、ギアローラ５１側に向けて延びる伸長変位が発生することが確認されている。
【００６６】
この薄板材２４の伸長変位が、ギアローラ５１とギアローラ５２との間で許容されない場合、伸長変位する部位が、両ギアローラ５１、５２の間で無暗に圧壊され、またその圧壊により薄板材２４表面に、擦過状、圧壊状などの損傷が発生し、製造される製品の品質に問題を発生させる。
【００６７】
これに対して、本発明では、前記薄板材２４の伸長部位が充分に変位できるように、ギアローラ５１とギアローラ５２との頂げき寸法が、予め定められる基準距離よりも大きく定められる。これにより、薄板材２４に対する前記損傷の発生が防止され、製造される製品の品質を格段に向上することができる。
【００６８】
更に、本実施例の製造装置５０は、図２０〜図２６の各図及び表１〜表１３の各表の計測データに示されるように、予め定められる上記波形形状を有する加工用素材２４の各部寸法に基づいて、各ギアローラ部５１、５２材の歯形状が設定される。
【表１】
2010179320.tif 000007
【表２】
2010179320.tif 000008
【表３】
2010179320.tif 000009
【表４】
2010179320.tif 000010
【表５】
2010179320.tif 000011
【表６】
2010179320.tif 000012
【表７】
2010179320.tif 000013
【表８】
2010179320.tif 000014
【表９】
2010179320.tif 000015
【表１０】
2010179320.tif 000016
【表１１】
2010179320.tif 000017
【表１２】
2010179320.tif 000018
【表１３】
2010179320.tif 000019
【００６９】
これにより、本実施例の薄板材２４を用いて種々の製品を製造する場合、種々の製品に対応して製品の特性を調整するための条件の中に、コルゲート形状の調整が含まれる。本発明では、製造される加工用素材の各部寸法に基づいて、各ギアローラ５１、５２の歯形状が設定される。
【００７０】
従って、前記種々の製品に対応した製品の特性に対応して、薄板材２４の各部形状、寸法が定められると、薄板材２４の各部形状、寸法に対応して各ギアローラ５１、５２の歯形状が設定されるので、結局、前記種々の製品に対応した各ギアローラ５１、５２の歯形状が設定されることになり、設計の自由度が格段に向上される。
【００７１】
また、前述した図１７〜図２１の各図および表１〜表１３の各表によれば、本実施例の薄板材２４を製造する際に、少なくとも前記積層部５５に相当する部位に、合成樹脂皮膜、金属薄膜などの押し潰し防止手段が設けられる。
【００７２】
これにより、押し潰し防止手段は、薄板材２４が、積層部５５において、薄板材２４が予め定める限度角度より大きい角度で折り返されるようにする。従って、前記積層部５５が無暗に大きな曲率で屈曲されることが防止され、当該積層部５５にピンホールの発生を防止することができ、クラックなどの発生を抑制することができ、製品の耐久性を格段に向上することができる。
【００７３】
また、本発明は、上記実施例に限らず、図２７〜図３３に示されるようなコルゲートの側壁が内曲せず、外側に折り返された構成でも実施されることができる。更に、図３４及び図３５に示されるように、実施例の二重構造としてもよい。
【符号の説明】
【００７４】
１  金属製カバー
３  エキマニ
４、５  金属板
７、７ａ  隆起部
８、８ａ  谷部
９、９ａ、９ｂ  波形形状
１０  第１起立部
１１  第２起立部
１３  凹部
２１  金属製カバー
２３  エキマニ
２４  薄板材
２８  フランジ
３０  主要な稜線相当部位
３１  ボルト
Ａ１  第１方向
Ａ２  第２方向
【図１】
2010179320.tif 000020
【図２】
2010179320.tif 000021
【図３】
2010179320.tif 000022
【図４】
2010179320.tif 000023
【図５】
2010179320.tif 000024
【図６】
2010179320.tif 000025
【図７】
2010179320.tif 000026
【図８】
2010179320.tif 000027
【図９】
2010179320.tif 000028
【図１０】
2010179320.tif 000029
【図１１】
2010179320.tif 000030
【図１２】
2010179320.tif 000031
【図１３】
2010179320.tif 000032
【図１４】
2010179320.tif 000033
【図１５】
2010179320.tif 000034
【図１６】
2010179320.tif 000035
【図１７】
2010179320.tif 000036
【図１８】
2010179320.tif 000037
【図１９】
2010179320.tif 000038
【図２０】
2010179320.tif 000039
【図２１】
2010179320.tif 000040
【図２２】
2010179320.tif 000041
【図２３】
2010179320.tif 000042
【図２４】
2010179320.tif 000043
【図２５】
2010179320.tif 000044
【図２６】
2010179320.tif 000045
【図２７】
2010179320.tif 000046
【図２８】
2010179320.tif 000047
【図２９】
2010179320.tif 000048
【図３０】
2010179320.tif 000049
【図３１】
2010179320.tif 000050
【図３２】
2010179320.tif 000051
【図３３】
2010179320.tif 000052
【図３４】
2010179320.tif 000053
【図３５】
2010179320.tif 000054
【図３６】
2010179320.tif 000055
【図３７】
2010179320.tif 000056