(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内外二重に配置した内側管（１０）及び外側管（１１）の一端部を相互に固着する一方、内側管（１０）の他端部外周に成形した環状ビード（１４）を外側管（１１）の内周面に摺動可能に嵌合してなる保温型排気管の前記環状ビード（１４）を成形するに当たり、
環状に配列されて、それぞれ拡径方向に変位し得る複数の金型片（３０1 〜３０6 ）からなる拡管金型（３０）を用意し、この拡管金型（３０）は、その内側に一端から他端に向かって小径となる楔孔（３６）を、また外側に円弧状のビード成形用突起（３３ａ）を備えており、各金型片（３０1 〜３０6 ）の縮径状態で拡管金型（３０）のビード成形用突起（３３ａ）を内側管（１０）の他端部内に挿入し、次いで拡管金型（３０）の楔孔（３６）に楔部材（４４）を、予め設定した流体圧を以て作動する流体シリンダ（４１）を用い加圧挿入して各金型片（３０1 〜３０6 ）を所定の拡径位置まで変位させて、各ビード成形用突起（３３ａ）の外周面全体を内側管（１０）の周壁を介して外側管（１１）の内周面に密接させることにより、内側管（１０）の他端部外周面に実質的に真円の環状ビード（１４）を成形するようにした、保温型排気管の環状ビード成形方法であって、
内側管（１０）の他端部外周に前記環状ビード（１４）を成形するときの各金型片（３０1 〜３０6 ）の拡管力の許容幅を予め設定しておき、
流体シリンダ（４１）を前記設定流体圧をもって作動したときの各金型片（３０1 〜３０6 ）の拡管力をロードセル（５３1 〜５３6 ）により検出し、
その検出値が前記拡管力の許容幅にあるか否かを調べ、否の場合には、その検出値が前記拡管力の許容幅に入るように流体シリンダ（４１）の前記設定流体圧を補正することを特徴とする、保温型排気管の環状ビード成形方法。
【請求項２】
請求項１記載の保温型排気管の環状ビード成形方法において、
金型片（３０1 〜３０6 ）と同数のリンク（５１1 〜５１6 ）を環状にピボット連結し、各リンク（５１1 〜５１6 ）の内側面にロードセル（５３1 〜５３6 ）を付設してなる拡管力検出ユニット（５０）を用意し、この拡管力検出ユニット（５０）内に拡管金型（３０）を挿入して、各ロードセル（５３1 〜５３6 ）に各金型片（３０1 〜３０6 ）のビード成形用突起（３３ａ）を当接させ、流体シリンダ（４１）の作動により付与される各金型片（３０1 〜３０6 ）の拡管力を対応するロードセル（５３1 〜５３6 ）により検出することを特徴とする、保温型排気管の環状ビード成形方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、保温型排気管の環状ビード成形方法、即ち内外二重に配置した内側管及び外側管の一端部を相互に固着する一方、内側管の他端部外周に成形した環状ビードを外側管の内周面に摺動可能に嵌合してなる保温型排気管の前記環状ビードを成形する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
内外二重に配置した内側管及び外側管からなり、これら内側及び外側管の間に断熱空間を形成した、エンジンの保温型排気管は、例えば特開平９−２８００４６号公報に開示されているように、既に知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
かゝるエンジンの保温型排気管においては、特に内側管のヒートマスを小さくして、これを通る排ガスの温度低下を極力抑えること及び軽量化のために、その内側管をできるだけ薄肉にすることが要求される。排ガスの温度低下を抑えることは、排ガスを排気管から下流の触媒コンバータに誘導したとき、その活性化を促進して、排ガスの浄化効率を高める上に重要である。しかしながら、内側管を薄肉に形成すると、その剛性が低下するので、排ガスの圧力脈動等の振動により、特に内壁端部においてビビリ音が発生し易くなるという弊害を伴う。
【０００４】
そこで、内壁の薄肉化を可能にしながら、その端部の剛性を強化して振動等によるビビリ音の発生を抑えるために、内側管及び外側管の一端部を相互に固着する一方、内側管の他端部外周に成形した真円な環状ビードを外側管の内周面に摺動可能に嵌合することは有効である。
【０００５】
本発明は、内側管の他端部外周に真円な環状ビードを容易、確実に成形し得る、前記保温型排気管の環状ビード成形方法を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、内外二重に配置した内側管及び外側管の一端部を相互に固着する一方、内側管の他端部外周に成形した環状ビードを外側管の内周面に摺動可能に嵌合してなる保温型排気管の前記環状ビードを成形するに当たり、環状に配列されて、それぞれ拡径方向に変位し得る複数の金型片からなる拡管金型を用意し、この拡管金型は、その内側に一端から他端に向かって小径となる楔孔を、また外側に円弧状のビード成形用突起を備えており、各金型片の縮径状態で拡管金型のビード成形用突起を内側管の他端部内に挿入し、次いで拡管金型の楔孔に楔部材を、予め設定した流体圧を以て作動する流体シリンダを用い加圧挿入して各金型片を所定の拡径位置まで変位させて、各ビード成形用突起の外周面全体を内側管の周壁を介して外側管の内周面に密接させることにより、内側管の他端部外周面に実質的に真円の環状ビードを成形するようにした、保温型排気管の環状ビード成形方法であって、内側管の他端部外周に前記環状ビードを成形するときの各金型片の拡管力の許容幅を予め設定しておき、流体シリンダを前記設定流体圧をもって作動したときの各金型片の拡管力をロードセルにより検出し、その検出値が前記拡管力の許容幅にあるか否かを調べ、否の場合には、その検出値が前記拡管力の許容幅に入るように流体シリンダの前記設定流体圧を補正することを第１の特徴とする。
【０００７】
この第１の特徴によれば、内側管の他端部外周に、外側管の内周面にその全周にわたり摺動可能に密着する真円の環状ビードを容易、確実に形成することができる。而して、この環状ビードは、内側管の他端部の剛性強化に寄与する。この環状ビードが外側単管の内周面にその全周にわたり摺動可能に支承されることから、内側管を通る排ガスに圧力脈動があっても、その支承部に振動等によるビビリ音が発生することを防ぐことができると共に、内側管及び外側管の軸方向の熱伸びの差を外側管の内周面に対する環状ビードの摺動により吸収して、内側及び外側管各部の熱歪みを防止することができる。こうしたことから、特に内側管の薄肉化が可能となり、そのヒートマスを小さくして排ガスの温度低下を防ぐと共に、排気管の軽量化にも寄与し得る。
【０００８】
また特に内側管の他端部外周に前記環状ビードを成形するときの流体シリンダの流体圧を予め設定しておき、その流体圧をもって流体シリンダを作動することにより、拡管金型に拡管力を付与して内側管の他端部外周に前記環状ビードを成形するため、流体シリンダに供給する流体圧を管理することにより、各金型片に適正な拡管力を与えて、内側管の他端部外周に真円の環状ビードを容易に形成することができる。その上、流体シリンダを前記設定流体圧をもって作動したときの各金型片の拡管力をロードセルにより検出し、その検出値が、前記拡管力の予め設定した許容幅にあるか否かを調べ、否の場合には、その検出値が前記拡管力の許容幅に入るように流体シリンダの前記設定流体圧を補正するため、各金型片の拡管力の適否の判定に基づいて、流体シリンダの設定流体圧を的確に補正することができる。
【０００９】
さらにまた本発明は、前記第１の特徴に加えて、金型片と同数のリンクを環状にピボット連結し、各リンクの内側面にロードセルを付設してなる拡管力検出ユニットを用意し、この拡管力検出ユニット内に拡管金型を挿入して、各ロードセルに各金型片のビード成形用突起を当接させ、流体シリンダの作動により付与される各金型片の拡管力を対応するロードセルにより検出することを第２の特徴とする。
【００１０】
この第２の特徴によれば、流体シリンダの作動時、各リンクのピボット周りの揺動により、各金型片から対応するロードセルに均等な拡管力を付与できて、その拡管力を正確に検出することができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を、添付図面に示す本発明の実施例に基づいて以下に説明する。
【００１２】
図１は本発明の方法で成形された環状ビードを排気単管に備えた保温型排気マニホールドと、それを取付けたエンジンとの側面図、図２はその排気マニホールドの一部縦断正面図、図３は図２の３部拡大図、図４は上記環状ビードを成形する拡管装置の作動前の状態を示す要部縦断側面図、図５は図４の５−５線断面図、図６は上記拡管装置の作動状態を示す、図４と同様な側面図、図７は図６の７−７線断面図、図８は上記拡管装置における拡管金型の収縮状態での正面図、図９は同背面図、図１０は上記拡管金型の拡張状態での正面図、図１１は上記拡管金型の拡管力検出及び拡管力補正装置の要部縦断側面図、図１２は図１１の１２−１２線断面図、図１３は図１２の１３矢視図である。
【００１３】
先ず、図１ないし図３に基づいて、本発明の方法で成形された環状ビードを排気単管に備えた保温型排気マニホールドについて説明する。
【００１４】
図１において、４気筒エンジンＥのシリンダヘッド１の前面に、その気筒に対応して４本の排気ポート２1 〜２4 が開口しており、これら排気ポート２1 〜２4 から排出される排ガスを誘導する、保温型排気マニホールドＭが複数のスタッドボルト３及びナット４によりシリンダヘッド１に取付けられる。
【００１５】
図１及び図２に示すように、上記排気マニホールドＭは、前記４本の排気ポート２1 〜２4 に個別に連通する４本の排気単管５1 〜５4 （保温型排気管）を備えており、これらを図２で左側から第１〜第４排気単管と呼ぶことにする。
【００１６】
第１〜第４排気単管５1 〜５4 の上流側端部に上部フランジ７が接続され、第２及び第３排気単管５2 ，５3 の下流側端部に第１排気集合管６1 が接続され、第１及び第４排気単管５1 ５4 の下流側端部に第２排気集合管６2 が接続される。そして第１及び第２排気集合管６1 ，６2 の下流側端部に下部フランジ８が接続される。上部フランジ７は、前記スタッドボルト３及びナット４によりシリンダヘッド１に固着されるものであり、下部フランジ８には、車両の床下に配置される図示しない共通の触媒コンバータ（排気浄化装置）に連なる中間排気管２１が接続される。尚、下部フランジ８には、上記触媒コンバータを直接接続することもできる。
【００１７】
各排気単管５1 〜５4 は、内外２重に配置した内側単管１０（内側管）及び外側単管１１（外側管）からなるもので、内側及び外側単管１０，１１間には筒状の断熱空間１２が形成される。内側単管１０は薄肉のステンレス鋼管製であり、外側単管１１もステンレス鋼管製であるが、内側単管１０よりは厚肉である。
【００１８】
外側単管１１の上流側端部は、内側単管１０の上流側端部外周面に嵌合するように縮径され、それらの上流側端部が上部フランジ７の、対応する排気ポート２1 〜２4 に連なる通孔１３1 〜１３4 に嵌合されると共に、その通孔１３1 〜１３4 の内周面に溶接により固着される。
【００１９】
図２及び図３に示すように、内側単管１０の下流側端部には、その内周側からの拡径により外周面に隆起する横断面円弧状の環状ビード１４が形成され、この環状ビード１４が外側単管１１の内周面に摺動可能に嵌合される。こうして内側単管１０の下流側端部は、外側単管１１に摺動自在に支承される。
【００２０】
また各排気集合管６1 ，６2 は、内外二重に配置した内側集合管１５及び外側集合管１６からなるもので、内側及び外側集合管１５，１６にも断熱空間１７が形成される。内側集合管１５は、薄肉のステンレス鋼板製の一対の内側集合管半体１５ａ，１５ｂの相対向する端部を相互に重ね、その重ね部全体を溶接して構成される。その際、内側集合管１５の上流側端部には、内側二股管１８，１８が形成され、これらに、対応する２本の前記外側単管１１，１１の下流側端部が嵌入される。
【００２１】
また外側集合管１６もステンレス鋼板製の一対の外側集合管半体１６ａ，１６ｂの相対向する端部を相互に重ね、その重ね部全体を溶接して構成されるが、その板厚は内側集合管１５より厚い。この外側集合管１６の上流側端部には、上記内側二股管１８，１８をそれぞれ覆う外側二股管１９，１９が形成される。この外側二股管１９，１９の先端部は内側二股管１８，１８の外周面に嵌合するように縮径され、それらの嵌合部が、対応する２本の前記外側単管１１，１１の下流側端部外周面に溶接により固着される。
【００２２】
再び図１及び図２において、外側集合管１６の下流側端部に前記下部フランジ８が溶接により固着される。この外側集合管１６の下流側端部の内周面には、ステンレスワイヤを編んでなる環状のメッシュ部材２０を介して内側集合管１５の下流端部が摺動可能に嵌合される。
【００２３】
エンジンＥの作動中、その排ガスは４本の排気ポート２1 ，２2 ，２4 ，２3 から第１排気単管５1 、第２排気単管５2 、第４排気単管５4 、第３排気単管５3 に順次排出される。そして第１及び第４排気単管５1 ，５4 を通過した排ガスは第１排気集合管６1 で合流し、第２及び第３排気単管５2 ，５3 を通過した排ガスは第２排気合流管６2 で合流し、その後、排ガスは中間排気管２１で更に合流しながら、図示しない共通の触媒コンバータへと誘導されて、浄化される。
【００２４】
ところで、各排気単管５1 〜５4 は内外二重配置の内側単管１０及び外側単管１１から構成され、その内側単管１０は薄肉に形成されると共に、内側及び外側単管１０，１１の間には断熱空間１２が形成され、また各排気集合管６1 ，６2 も内外二重配置の内側集合管１５及び外側集合管１６から構成され、その内側集合管１５は薄肉に形成されると共に、内側及び外側集合管１５，１６の間にも断熱空間１７が形成されるので、ヒートマスの小なる内側単管１０及び内側集合管１５は、その内部を流れる高温の排ガスにより加熱されて速やかに昇温し、これが断熱空間１２，１７により保温される。したがって、後続の排ガスを、その温度低下を抑えながら前記触媒コンバータへ誘導して、その活性化を促進し、排ガスの浄化効率を高めることができる。
【００２５】
その間に、各排気単管５1 〜５4 においては、内側単管１０に外側単管１１側よりも大きな軸方向の熱伸びが生ずるが、その伸びに伴い内側単管１０の下流側端部外周面の環状ビード１４が、それを支承する外側単管１１の内周面に対して摺動し、内側及び外側単管１０，１１の軸方向の熱伸びの差が吸収される。
【００２６】
また各排気集合管６1 ，６2 においても、内側集合管１５に外側集合管１６側よりも大きな軸方向の熱伸びが生ずるが、その伸びに伴い内側集合管１５の下流側端部が外側集合管１６に対しメッシュ部材２０を介して摺動し、内側及び外側集合管１５，１６の軸方向の熱伸びの差が吸収される。
【００２７】
次に、図４ないし図１０により、各排気単管５1 〜５4 に環状ビード１４を成形する拡管装置Ｋについて説明する。
【００２８】
この拡管装置Ｋは、環状に配列される複数個（図示例では６個）の金型片３０1 〜３０6 からなる拡管金型３０と、この拡管金型３０を保持する保持枠３７とを備える。各金型片３０1 〜３０6 は、軸部３１と、この軸部３１の一端から外側方に張り出した鍔部３２と、軸部３１の他端部外側面に隆起して拡管金型３０の周方向に延びる円弧状のビード成形用突起３３ａとからなっている。全金型片３０1 〜３０6 の鍔部３２は協働して円形フランジ３４を構成するもので、この円形フランジ３４の外周に環状溝３４ａが形成され、この環状溝３４ａに環状のコイルばね３５が装着され、そのばね力が各金型片３０1 〜３０6 を縮径させるように作用する。而して、各金型片３０1 〜３０6 は、他の金型片３０1 〜３０6 と当接するように縮径する縮径位置Ａ（図４及び図５参照）と、他の金型片３０1 〜３０6 から所定距離離間するように拡径する拡径位置Ｂ（図６及び図７参照）とを取り得るようになっている。
【００２９】
また全金型片３０1 〜３０6 のビード成形用突起３３ａは協働して環状突起３３を構成する。この環状突起３３は、全金型片３０1 〜３０6 が縮径位置Ａにあるとき前記内側単管１０内に挿入可能であり、全金型片３０1 〜３０6 が所定の拡径位置Ｂまで変位したとき実質的に真円となって、その外径が前記内側単管１０の環状ビード１４の内径と等しくなるようになっている。
【００３０】
さらに各金型片３０1 〜３０6 の内側面には、鍔部３２からビード成形用突起３３ａ側に行くに従い拡管金型３０の中心に近づく斜面３６ａが形成され、全金型片３０1 〜３０6 の斜面３６ａは協働して拡管金型３０の中心部に、鍔部３２からビード成形用突起３３ａ側に行くに従い小径となる六角錐状の楔孔３６を構成する。
【００３１】
保持枠３７は、端壁３７ａを一体に有する有底円筒形をなしており、この保持枠３７内に拡管金型３０の円形フランジ３４が収容されると共に、上記端壁３７ａに穿設された透孔３８を通して環状突起３３は保持枠３７外へ突出するように配置される。保持枠３７の開放端部には、円形フランジ３４の外側面を押さえる蓋板３９が止め環４０によって取付けられる。
【００３２】
上記保持枠３７と、これと同軸に並ぶ油圧シリンダ４１（流体シリンダ）とが機台Ｆに固定される。油圧シリンダ４１には、その内部を拡管金型３０側の第１油圧室４２1 及びそれと反対側の第２油圧室４２2 に区画するピストン４３が摺動自在に嵌装され、このピストン４３の、油圧シリンダ４１外に突出するピストンロッド４３ａの先端には、拡管金型３０の楔孔３６に対応した六角錐状の楔部材４４が連設され、これが前記楔孔３６に進退可能に嵌合される。第１及び第２油圧室４２1 ，４２2 には、切換弁４５を介して油圧ポンプ４８及び油タンク４９が接続される。油圧ポンプ４８には、その吐出油圧を調節し得る油圧調節弁４６が接続される。さらに油圧シリンダ４１には、第２油圧室４２2 の油圧を測定する油圧ゲージ４７が取付けられる。
【００３３】
さて、この拡管装置Ｋを使用して、内側単管１０に環状ビード１４を成形する方法について説明する。
【００３４】
先ず図４に示すように、第１油圧室４２1 に油圧ポンプ４８の吐出油圧をかけてピストン４３を右動させ、楔部材４４を後退させることにより、コイルばね３５のばね力をもって全金型片３０1 〜３０6 を縮径位置Ａに保持しておき、その環状突起３３の外周に、上流端相互を溶接した内側単管１０及び外側単管１１の他端部を被せる。次いで、切換弁４５を切換えて、第１油圧室４２1 を油タンク４９に開放すると共に、油圧ポンプ４８の吐出油圧を第２油圧室４２2 に供給して、ピストン４３を前進（図４で左動）させ、楔部材４４を楔孔３６を加圧挿入すれば、全金型片３０1 〜３０6 、したがって環状突起３３が拡径しながら内側単管１０の内周面に押入し、内側単管１０の外周面が環状に隆起していく。そして図６及び図７に示すように、全金型片３０1 〜３０6 が所定の拡径位置Ｂに達すると、環状突起３３が前述のように実質的に真円となって、内側単管１０の周壁を介して外側単管１１の内周面に密接するようになり、内側単管１０の外周面に、外側単管１１の内周面に摺動可能に密接する環状ビード１４を成形することができる。
【００３５】
環状ビード１４の形成後は、切換弁４５を再び切換えて、第２油圧室４２2 を油タンク４９に開放すると共に、第１油圧室４２1 に油圧ポンプ４８の油圧を供給し、ピストン４３を介して楔部材４４を後退させることにより、全金型片３０1 〜３０6 を当初の縮径位置Ａに戻してから、内側単管１０及び外側単管１１を拡管金型３０から取外すものである。
【００３６】
こうして成形された内側単管１０の環状ビード１４は、内側単管１０の他端部の剛性強化に寄与する外、外側単管１１の内周面にその全周にわたり摺動可能に支承されることから、内側単管１０を通る排ガスに圧力脈動があっても、その支承部に振動等によるビビリ音が発生することを防ぐことができると共に、内側単管１０及び外側単管１１の軸方向の熱伸びの差を外側単管１１の内周面に対する環状ビード１４の摺動により吸収して、内側単管１０及び外側単管１１の熱歪みを回避することができる。こうしたことから、特に内側単管１０の薄肉化が可能となり、そのヒートマスを小さくして排ガスの温度低下を防ぐと共に、排気マニホールドＭの軽量化にも寄与することができる。
【００３７】
ところで、内側単管１０の環状ビード１４が外側単管１１の内周面に摺動可能に密着する適正な形状に成形されるように、油圧調節弁４６を操作して油圧ポンプ４８の吐出圧を調節し、このときの第２油圧室４２2 の油圧を油圧ゲージ４７により測定して、それを設定油圧としておけば、以後、その設定油圧を確認しながら切換弁４５を単に切換え操作するだけで、全金型片３０1 〜３０6 に適正な拡管力を付与して、内側単管１０に適正形状の環状ビード１４を成形することができ、量産性の向上に寄与し得る。
【００３８】
しかしながら、長期間のうちには、拡管装置Ｋの各部の摩耗、変形等に起因して摺動部の摩擦抵抗が変化するため、第２油圧室４２2 の上記設定油圧と金型片３０1 〜３０6 の拡管力との関係に多少とも狂いが生ずるものであるから、その狂いに応じて上記設定油圧を補正する必要がある。
【００３９】
そこで次に、図１１ないし図１３に基づいて、油圧シリンダ４１の設定油圧の補正方法について説明する。
【００４０】
油圧シリンダ４１の設定油圧の補正に際しては、拡管力検出ユニット５０を用いる。この拡管力検出ユニット５０は、前記金型片３０1 〜３０6 と同数のリンク５１1 〜５１6 を環状にピボットピン５２により連結し、各リンク５１1 〜５１6 の内側面にロードセル５３1 〜５３6 を付設した構成となっている。全ロードセル５３1 〜５３6 の出力端には、検出値表示器５４が接続され、この検出値表示器５４は、各ロードセル５３1 〜５３6 の検出値を表示する複数の個別表示部５５1 〜５５6 と、全ロードセル５３1 〜５３6 の検出値の合計値を表示する合計表示部５６とを有する。
【００４１】
この拡管ユニット５０の使用に当たっては、拡管検出ユニット５０を、各ロードセル５３1 〜５３6 の感知部に各金型片３０1 〜３０6 のビード成形用突起３３ａが当接するように配置する。そして前記環状ビード１４を成形するときと同様に、油圧シリンダ４１の第２油圧室４２2 に油圧を供給してピストン４３を介し楔部材４４を前進させて、全金型片３０1 〜３０6 を拡張させと、各金型片３０1 〜３０6 の拡管力が対応するロードセル５３1 〜５３6 により検出され、各ロードセル５３1 〜５３6 の検出値、及びそれらの合計値が検出値表示器５４の個別表示部５５1 〜５５6 及び合計表示部５６に表示される。
【００４２】
そこで、最初に第２油圧室４２2 に前記設定油圧を供給して、そのとき検出値表示器５４に表示される各検出値を記録しておく。
【００４３】
次に、拡管金型３０が前記環状ビード１４の成形に或る期間又は回数使用された後、第２油圧室４２2 に前記設定油圧を供給したときの全金型片３０1 〜３０6 の拡管力を拡管力検出ユニット５０により検出し、検出値表示器５４に表示された各検出値と、最初に記録した各検出値とを比較して、今回の検出値が最初の検出値の許容幅にあるか否かを調べて、各金型片３０1 〜３０6 の拡管力の適否を判定する。
【００４４】
その判定が否とする場合、即ち今回の検出値が最初の検出値の許容幅から逸脱している場合は、今回の検出値が最初の記録検出値となるように油圧調節弁４６を操作して油圧シリンダ４１の第２油圧室４２2 の油圧を再調節し、そのときの油圧を補正した設定油圧として油圧ゲージ４７で読み取る。以後、同様の要領で、量産中適時、第２油圧室４２2 の設定値を補正することにより、拡管装置Ｋ各部の摩耗、変形等に起因した摺動部の摩擦抵抗の変化に拘らず、金型片３０1 〜３０6 の適正な拡管力を常に確保し、内側単管１０の環状ビード１４を適正に成形することができる。
【００４５】
ところで、各ロードセル５３1 〜５３6 を支持する複数のリンク５１1 〜５１6 は、相互にピボット連結されていて揺動が可能であるから、各金型片３０1 〜３０6 の拡管力を各ロードセル５３1 〜５３6 に均等に作用させることができる。したがって、若し、或る個別表示部５５1 〜５５6 に表示された数値が他の個別表示部５５1 〜５５6 に表示された数値と大きく相違する場合は、対応するロードセル５３1 〜５３6 その他に何等かの故障が生じたことを意味するものであり、点検整備の必要を知ることができる。
【００４６】
以上、本発明の実施例を詳述したが、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行うことができる。
【００４７】
【発明の効果】
以上のように本発明の第１の特徴によれば、環状に配列されて、それぞれ拡径方向に変位し得る複数の金型片からなる拡管金型を用意し、この拡管金型は、その内側に一端から他端に向かって小径となる楔孔を、また外側に円弧状のビード成形用突起を備えており、各金型片の縮径状態で拡管金型のビード成形用突起を内側管の他端部内に挿入し、次いで拡管金型の楔孔に楔部材を流体シリンダを用い加圧挿入して各金型片を所定の拡径位置まで変位させて、各ビード成形用突起の外周面全体を内側管の周壁を介して外側管の内周面に密接させることにより、内側管の他端部外周面に実質的に真円の環状ビードを成形するので、内側管の他端部外周に、外側管の内周面にその全周にわたり摺動可能に密着する真円の環状ビードを容易、確実に形成することができる。しかも、この環状ビードが内側管の他端部の剛性強化に寄与すること、及びこの環状ビードが外側単管の内周面にその全周にわたり摺動可能に支承されることから、内側管を通る排ガスに圧力脈動があっても、その支承部に振動等によるビビリ音が発生することを防ぐことができると共に、内側管及び外側管の軸方向の熱伸びの差を外側管の内周面に対する環状ビードの摺動により吸収して、内側及び外側管各部の熱歪みを防止することができる。こうしたことから、特に内側管の薄肉化が可能となり、そのヒートマスを小さくして排ガスの温度低下を防ぐと共に、排気管の軽量化にも寄与し得る。
【００４８】
また特に内側管の他端部外周に前記環状ビードを成形するときの流体シリンダの流体圧を予め設定しておき、その流体圧をもって流体シリンダを作動することにより、拡管金型に拡管力を付与して内側管の他端部外周に前記環状ビードを成形するので、流体シリンダに供給する流体圧を管理することにより、各金型片に適正な拡管力を与えて、内側管の他端部外周に真円の環状ビードを容易に成形することができる。その上、流体シリンダを前記設定流体圧をもって作動したときの各金型片の拡管力をロードセルにより検出し、その検出値が、前記拡管力の予め設定した許容幅にあるか否かを調べ、否の場合には、その検出値が前記拡管力の許容幅に入るように流体シリンダの前記設定流体圧を補正するので、各金型片の拡管力の適否の判定に基づいて、流体シリンダの設定流体圧を的確に補正することができる。
【００４９】
さらにまた本発明の第２の特徴によれば、金型片と同数のリンクを環状にピボット連結し、各リンクの内側面にロードセルを付設してなる拡管力検出ユニットを用意し、この拡管力検出ユニット内に拡管金型を挿入して、各ロードセルに各金型片のビード成形用突起を当接させ、流体シリンダの作動により付与される各金型片の拡管力を対応するロードセルにより検出するので、流体シリンダの作動時、各リンクのピボット周りの揺動により、各金型片から対応するロードセルに均等な拡管力を付与できて、その拡管力を正確に検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の方法で成形された環状ビードを排気単管に備えた保温型排気マニホールドと、それを取付けたエンジンとの側面図
【図２】上記排気マニホールドの一部縦断正面図
【図３】図２の３部拡大図
【図４】上記環状ビードを成形する拡管装置の作動前の状態を示す要部縦断側面図
【図５】図４の５−５線断面図
【図６】上記拡管装置の作動状態を示す、図４と同様な側面図
【図７】図６の７−７線断面図
【図８】上記拡管装置における拡管金型の収縮状態での正面図
【図９】同背面図
【図１０】上記拡管金型の拡張状態での正面図
【図１１】上記拡管金型の拡管力検出及び拡管力補正装置の要部縦断側面図
【図１２】図１１の１２−１２線断面図
【図１３】図１２の１３矢視図
【符号の説明】
５1 〜５4 ・・・排気管（排気単管）
１０・・・内側管
１１・・・外側管
１４・・・環状ビード
３０・・・拡管金型
３０1 〜３０6 ・・・金型片
３３・・・環状突起
３３ａ・・・ビード成形用突起
３６・・・楔孔
４１・・・油圧シリンダ（流体シリンダ）
４４・・・楔部材
５０・・・拡管力検出ユニット
５１1 〜５１6 ・・・リンク
５３1 〜５３6 ・・・ロードセル
Ｋ・・・拡径装置
Ａ・・・縮径位置
Ｂ・・・拡径位置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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