(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
板材を折り曲げて、矩形状の断面形状を有する角筒状体を成形する角筒状体成形工程と、
前記角筒状体の端部を予備成形して、前記角筒状体の前記端部の断面形状を円形状に成形する予備成形工程と、
前記角筒状体の前記端部の径を縮める縮径成形工程と、
を含み、
前記予備成形工程では、
回転ローラを前記角筒状体の前記端部に押し当てつつ矩形状の軌道に沿って移動させる矩形スピニング加工を行った後で、
前記回転ローラを前記角筒状体の前記端部に押し当てつつ円形状の軌道に沿って移動させる円形スピニング加工を行う、
サブマフラの製造方法。
【請求項２】
前記縮径成形工程では、
回転ローラを前記角筒状体の前記端部に押し当てつつ円形状の軌道に沿って移動させる円形スピニング加工を行う
ことを特徴とする請求項１に記載されるサブマフラの製造方法。
【請求項３】
前記予備成形工程では、
前記回転ローラの前記軌道が、矩形状から円形状に、徐々に変化することを特徴とする請求項１に記載されるサブマフラの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車等の排気系システムに組み込まれるサブマフラ及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車の排気系に組み込まれるサブマフラは、車両のフロア下面であって、車両前後方向に沿って延びるように形成されたフロアトンネル部（車室方向に凹んだ空間）内に収容配置されることが多い。
【０００３】
例えば、特許文献１には、特許文献１中の図６に示されるように凹部を上側に有しつつ側面を曲面とされたサブマフラが開示されている。詳細には、サブマフラは、その下面が車両のフロア下面とほぼ同一面内となるように、フロアパネルの凹部に配置されている。また、サブマフラの上面には、車幅方向の中央位置に、車両前後方向に延長する凹部が形成され、その上を前後に通る断面円形のプロペラシャフトとの間に空間を形成することによって、車両の前方側から後方側に空気が流れやすくなるようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−３４７６６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、サブマフラは、サブマフラ自体よりも径の小さい管を介して触媒コンバータやメインマフラと接続される。
【０００６】
本件出願の発明者は、サブマフラの両端側を管に接続するために、サブマフラの端部にスピニング加工を施すことで端部の断面積を管に向かって絞るようにすることを検討した。しかしながら、サブマフラの外形が矩形の断面形状を有するサブマフラの端部にスピニング加工を単に施すのでは、皺や亀裂が発生するという問題が発生することがわかった。
【０００７】
次に、本件出願の発明者は、別体の接続部品、例えば、プレス加工品などを溶接加工方法又はカシメ加工方法を用いてサブマフラ端部に取り付けて、サブマフラを管に接続することも検討した。しかし、別体の接続部品を必要とするため、歩留りが低下することが判明した。また、車両側に形成されるフロアトンネル部は断面が矩形（台形形状）とされる場合が多く、サブマフラの外形形状とフロアトンネル部の凹部形状とを適切に合わせないと、フロアトンネル部の壁面とサブマフラとの外形との間に大きな隙間ができることになり、その隙間をサブマフラの容積部分として有効に活用できない。
【０００８】
本発明は、このような事情を背景としてなされたものであり、サブマフラを高い歩留りで製造することのできること、よりサブマフラ容積を大きくして車両に搭載できるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明にかかるサブマフラの製造方法は、
板材を折り曲げて、矩形状の断面形状を有する角筒状体を成形する角筒状体成形工程（例えば、ロール成形工程Ｓ３）と、
前記角筒状体の端部を予備成形して、前記角筒状体の前記端部の断面形状を円形状に成形する予備成形工程（例えば、両端プレス成形工程Ｓ５、円形スピニング加工工程Ｓ２６）と、
前記角筒状体の前記端部の径を縮める縮径成形工程（例えば、スピニング加工工程Ｓ７、縮径スピニング加工工程Ｓ２７）と、
を含む。
【００１０】
このような構成によれば、サブマフラを高い歩留りで製造することができる。
【００１１】
また、前記予備成形工程では、回転ローラを前記角筒状体の前記端部に押し当てつつ矩形状の軌道に沿って移動させる矩形スピニング加工を行った後で、前記回転ローラを前記角筒状体の前記端部に押し当てつつ円形状の軌道に沿って移動させる円形スピニング加工を行うことを特徴としてもよい。また、前記縮径成形工程では、回転ローラを前記角筒状体の前記端部に押し当てつつ円形状の軌道に沿って移動させる円形スピニング加工を行うことを特徴としてもよい。また、前記予備成形工程では、前記回転ローラの前記軌道が、矩形状から円形状に、徐々に変化することを特徴としてもよい。また、前記予備成形工程では、内側プレス型と外側プレス型とを用いて、プレス加工を行うことを特徴としてもよい。
【００１２】
他方、本発明にかかるマフラは、上記したサブマフラの製造方法のいずれか１つを用いて製造されることを特徴としてもよい。
【００１３】
このような構成によれば、高い歩留りで製造可能なサブマフラが得られる。
【００１４】
他方、本発明にかかるサブマフラは、
断面矩形形状とされて車両長手方向に延びるフロアトンネルに収容されるサブマフラであって、
本体部と、その外形形状は本体部の長手方向に矩形の断面形状が続くものであり、
前記本体部の長手方向一方側に断面積が小さくなりながら前記本体部より排気を導入する流入管（例えば、流路管３、流路管２０３）側に延びる第１端部と、
前記本体部の長手方向他方側に断面積が小さくなりながら前記本体部より前記排気を排出する排出管側（例えば、流路管３、流路管２０３、パイプ５２）に延びる第２端部と、を有し、
前記本体部の外形形状は、前記フロアトンネルを構成する壁面の形状に倣う形状とされて、前記フロアトンネルへの前記本体部の収容時に前記壁面と前記本体部外形面との間の隙間は所定のクリアランスを残して埋まるようになっている。
【００１５】
このような構成にすれば、高い消音効果を有することができる。
【００１６】
また、前記本体部、前記第１端部および前記第２端部が一つの板状素材から成形されたものであることを特徴としてもよい。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、高い歩留りで製造することのできるサブマフラの製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】実施の形態１にかかるサブマフラの斜視図である。
【図２】実施の形態１にかかるサブマフラの断面図である。
【図３】実施の形態１にかかるサブマフラの設置図である。
【図４】実施の形態１にかかるサブマフラ及びフロントフロアトンネル部の断面図である。
【図５】実施の形態１にかかるサブマフラ及びフロントフロアトンネル部の断面図である。
【図６】サブマフラとメインマフラとの容積の和に対するサブマフラの各容積比率における排気音の１次音圧等級を表すグラフである。
【図７】製造方法１を示すフローチャートである。
【図８】製造方法１の一工程を表す模式図である。
【図９】製造方法１の一工程を表す模式図である。
【図１０】製造方法１の一工程を表す模式図である。
【図１１】製造方法１の一工程を表す模式図である。
【図１２】製造方法１の一工程を表す模式図である。
【図１３】製造方法１の一工程を表す模式図である。
【図１４】製造方法１の一工程を表す模式図である。
【図１５】製造方法１の一工程を表す模式図である。
【図１６】製造方法１の一工程を表す模式図である。
【図１７】製造方法１の一工程を表す模式図である。
【図１８】製造方法１の一工程を表す模式図である。
【図１９】製造方法２を示すフローチャートである。
【図２０】製造方法２の一工程を表す模式図である。
【図２１】製造方法２の一工程を表す模式図である。
【図２２】製造方法２の一工程を表す模式図である。
【図２３】製造方法２の一工程を表す模式図である。
【図２４】製造方法２の一工程を表す模式図である。
【図２５】製造方法２の一工程を表す模式図である。
【図２６】製造方法２の一工程を表す模式図である。
【図２７】製造方法２の一工程を表す模式図である。
【図２８】実施の形態２にかかるサブマフラの斜視図である。
【図２９】実施の形態２にかかるサブマフラの断面図である。
【図３０】実施の形態２にかかるサブマフラ及びフロントフロアトンネル部の断面図である。
【図３１】サブマフラ及びフロントフロアトンネル部の断面図である。
【図３２】サブマフラ及びフロントフロアトンネル部の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
実施の形態１．
図１〜６を参照して、実施の形態１に関わるサブマフラについて説明する。図１は、サブマフラの斜視図である。図２は、サブマフラのＹ１-Ｙ１軸付近を含む断面における図である。図３は、サブマフラの車両への搭載に関する部分的な設置図である。図４、図５、及び図３１は、サブマフラ及びフロントフロアトンネル部の断面図である。図６は、サブマフラとメインマフラとの容積の和に対するサブマフラの各容積比率における排気音の１次音圧等級を表すグラフである。
【００２０】
図１及び図２に示すように、サブマフラ１は、筒体２と、セパレータ２３と、流路管３とを含み、セパレータ２３を有するセパレータタイプのサブマフラの例である。
【００２１】
筒体２は、例えば、略台形状の断面形状を有する。筒体２は、例えば、鉄、チタン、アルミニウム、又、これらの合金などの金属材料からなる。合金として、例えば、ステンレス鋼が挙げられる。筒体２には流路管３が挿入される。流路管３は中心軸Ｙ１を有する。中心軸Ｙ１は、筒体２の断面形状の重心を通過してもよい。筒体２は、中央部２０と、中央部２０から一方側に延びる端部２１と、他方側に延びる端部２２とを有する。
【００２２】
中央部２０は略台形状の断面形状を有し、その断面形状が端部２１側から端部２２側に向うにつれて縮小する。中央部２０はその内側に空間を含み、この空間は膨張室として機能する。中央部２０の内径は流路管３の外径よりも大きく、端部２１、２２の最も端に近い部分の内径は、流路管３の外径と同じか若干大きい。中央部２０の外壁面は端部２２に向けて傾斜している。筒体２の外壁面には、剛性を高めるための凹凸模様が施されることがある。
【００２３】
筒体２の端部２１、２２は、流路管３の外周面に密着するように、いずれも縮径されている。端部２１、２２は、中央部２０から中央部２０の長手方向一方に断面積が小さくなりながら延びる。端部２１の内壁面と、中心軸Ｙ１に関して垂直な仮想平面ＺＸとのなす角度をα１とすると、角度α１は、例えば、０〜９０°である。端部２２の内壁面と、流路管３の外周面とのなす角度をβ１とすると、角度β１は、例えば、０〜９０°である。後述するように、中央部２０と端部２１と端部２２とはスピニング加工によって成形することができ、スピニング加工によって角度α１、β１を容易に調節することができる。
【００２４】
中央部２０と端部２１と端部２２とは相互に一体的に形成され、中央部２０と端部２１との境界部分、及び、中央部２０と端部２２との境界部分は、複数の部材、例えば、２枚の板材を溶接やカシメ加工などで接合することによって得られたものではなく、一体の素材、例えば、１枚の板材等をプレス加工やスピニング加工などを施すことによって得られたものである。従って、中央部２０と端部２１との境界部分、及び、中央部２０と端部２２との境界部分は、複数の部材を接合して形成されたものと比較して高い強度を有し得る。端部２２は、パイプ等を介してメインマフラ等に接続され、吸入部３１から導入された排気は排出口３３を通って後流側へ流れる。
【００２５】
セパレータ２３が筒体２の内部に設置されており、筒体２内の空間を、端部２１側の膨張室と端部２２側の膨張室との２つに区画する。また、セパレータ２３は保持孔２４を有し、流路管３を保持孔２４に嵌め込むことで保持する。
【００２６】
流路管３は、触媒コンバータ等に接続される吸入部３１と、吸入部３１から真っ直ぐに延びるストレート部３２とを含む。触媒コンバータ等を通過した排気は吸入部３１、ストレート部３２を経由して端部２１側の膨張室から端部２２側の膨張室へ導かれる。ストレート部３２は、複数の孔を有するパンチングパイプとしても良い。吸音部材（図示略）が、筒体２の膨張室に配置され、ストレート部３２の外周面を包む。吸音部材は、音のエネルギーを吸収して吸音する材料からなる部材である。吸音部材としては、例えば、グラスウールを使用することができる。
【００２７】
次に、自動車の排気系に組み込まれたサブマフラ１について説明する。
【００２８】
図３に示すように、自動車の排気系５０は、触媒コンバータ５１と、サブマフラ１と、パイプ５２と、パイプ５２に接続されるメインマフラ５３とを含む。触媒コンバータ５１は、図示しないエキゾーストパイプを介してエンジン（図示略）に接続される。吸入部３１をパイプ５４を介して触媒コンバータ５１に接続し、排出口３３をパイプ５２に接続することで、サブマフラ１は自動車の排気系５０に組み込まれ、自動車の排気系５０において、メインマフラ５３による消音作用を補う。
【００２９】
ここで、サブマフラ１は例えば、自動車のフロントフロアトンネル部６０の直下に設置される。図４に示すように、フロントフロアトンネル部６０は、自動車の幅方向（図４、Ｒｈ方向）において高低差を有し、例えば、車室側へ凹んだ断面形状がほぼ台形形状の凹部とされ、スペース６１を有する。一方、上記したように、サブマフラ１は略台形状の断面形状を有するので、自動車の下方にある障害物の干渉を回避しつつ、空きスペース６１に隙間を狭くして収容することができる。よって、略円形状の断面形状を有する従来の一般的なサブマフラと比較して、大きな容積を確保することができる。
【００３０】
また、図５に示すように、フロントフロアトンネル部６０は、自動車の前後方向においても高低差を有する場合がある。フロントフロアトンネル部６０は、例えば、路面と略平行となる略平行面６２、６６を有するとともに、略平行面６２、６６をつなぐ傾斜面６３、６４、６５を有する。傾斜面６３、６４、６５は互いに異なる角度で傾斜しており、この順につながる。一方、サブマフラ１の端部２１、中央部２０、端部２２は、それぞれ傾斜面６３、６４、６５にほぼ倣った面を有する。フロントフロアトンネル部６０を構成する壁面と中央部２０の表面との間の隙間が所定のクリアランスを残して埋まるようになっている。従って、傾斜面６４、６５、６６の下方の空きスペースをより埋めることができ、さらにサブマフラ１の容積を大きくすることができる。
【００３１】
また、図３１に示すように、フロントフロアトンネル部６０は、例えば、サブマフラ１前後に亘って、路面に対して所定の角度で傾斜する傾斜面６７を有する場合がある。この場合、サブマフラ１の中央部２０は、傾斜面６７にほぼ倣った面を有する。従って、傾斜面６７の下方の空きスペースをより埋めることができ、さらにサブマフラ１の容積を大きくすることができる。
【００３２】
サブマフラとメインマフラとの容積の和を大きくすることは、エンジンの排気抵抗が下がるためエンジンの出力及び燃費の向上に寄与する。ところが、メインマフラの容積を大きくすることは、車両意匠の制約や車室スペースをできる限り大きくしたいという要求もあり限界がある。従って、実施の形態１ではサブマフラの容積を増やすことについて検討した。サブマフラ用の大きな搭載スペースを確保することは他の車両設計、搭載されるユニットの設計制約もあって容易ではないので、サブマフラの外形形状を先に説明したようにすることで現状の収容スペースを有効に活用できるようにしたものである。
【００３３】
また、サブマフラとメインマフラとの容積の和に対するサブマフラの各容積比率の排気音の１次音圧等級を計測する実験を行った。この１次音圧等級は排気音の音圧の大きさを表す。１次音圧等級が下がると、排気による騒音が低減することを意味する。図６に示すように、容積比率を０．１から０．５まで高めると、１次音圧等級が徐々に減じて、最小値まで下降する。一般的なサブマフラの容積はメインマフラと比較して非常に小さく、サブマフラの容積比率は大きくても０．２程度である。本実施形態のサブマフラを採用することにより、サブマフラの容積比率を高めて、１次音圧等級を減少させることができ、排気による騒音を低減させることができる。
【００３４】
製造方法１．
次に、図７を参照しつつ、図８〜図１８を用いて、実施の形態１に関わるサブマフラ１の製造方法の一例について説明する。図７は、製造方法１を示すフローチャートである。図８〜図１８は、製造方法１における工程図である。
【００３５】
図８に示すように、例えば、筒体２の材料と同じ種類の材料からなる板から、所定の台形形状の板材７０を切出す（板材切出工程Ｓ１）。図８は同じ板材７０を４枚打ち抜き等で切り出した例である。板材７０は、縁部７３、７４を有している。この縁部７３、７４は、この台形状において、上辺と底辺とを結ぶ一対の対辺に対応する部分である。
【００３６】
次いで、図９に示すように、例えば、プレス型（不図示）によって剛性を高めるための凹凸模様７６を成形する（剛性模様成形工程Ｓ２）。なお、図面の見易さを考慮して、図９を除いて、図１〜図３０では模様７６の図示を省略している。
【００３７】
次いで、図１０〜図１４に示すように、切出した板材７０を複数（図では３つ）のローラ８０の間を通過させて、ローラ８０を使って板材を折り曲げて、断面台形状の筒状板７２に成形する（ロール成形工程Ｓ３）。
詳細には、図１１に示すように、板材７０を、端の箇所７０ａで折り曲げる。続いて、図１２に示すように、板材７０を、箇所７０ａよりも縁部７３に近い箇所７０ｂで折り曲げる。さらに、同様に、図１３に示すように、板材７０を、箇所７０ｂよりも縁部７３に近い箇所７０ｃで折り曲げる。最後に、図１４に示すように、板材７０を、箇所７０ｃよりも縁部７３に近い箇所７０ｄで折り曲げて、断面台形状を有する筒状板７２に成形する。筒状板７２の縁部７３の端面と縁部７４の端面とが対向する。なお、縁部７３の端面と縁部７４の端面とが互いに突き合わされていてもよい。筒状板７２の内側は成形後のサブマフラにおける所定容積を有する膨張室のベース空間になる。また断面が台形状に折り曲げられた板材７０の外形形状は、成形後のサブマフラの筒体２の外形形状のベース形状になり、この形状は車両側の断面台形状を有する凹状フロアトンネルを構成する壁面の形状に倣ったものとなっている。
【００３８】
次いで、図１４及び図１５に示すように、予め成形しておいた流路管３とセパレータ２３とを筒状板７２の空間７０１に挿入し、セパレータ２３を筒状板７２の中央部７２６において溶接する（セパレータパイプ溶接工程Ｓ４）。なおこの時、図１５に示されるように各折り曲げの角部が多少丸くなるように、あるいは、さらに少しの変形を加えるなどして八角柱になるようにしても良い。
【００３９】
次いで、図１６に示すように、内側プレス型８１、８２と、外側プレス型８３、８４、８５、８６とを用いて、端部７２４、７２５をプレス成形し（両端プレス成形工程Ｓ５）、端部７２４、７２５の断面形状を円形状に成形する。なお、図１６及び図１７では、図面の見易さのため、流路管３とセパレータ２３との図示を省略している。本工程は、後工程のスピニング加工工程Ｓ７を良好に行うために、予備的に行われる成形である。
内側プレス型８１、８２はいずれも円柱体をしており、円柱外壁面状の成形面８１１、８２１をそれぞれ有する。外側プレス型８３、８４、８５、８６は、例えば、いずれも直方体であって、円弧状凹曲面を有する成形面８３１、８４１、８５１、８１６をそれぞれ有する。成形される端部７２４の位置で端部７２４を挟んで成形面８３１、８４１を対向させて、外側プレス型８３、８４を互いに突き合わせると、円筒内壁面状の成形面が形成される。端部７２５も同様に、成形面８５１、８６１を対向させて、外側プレス型８５、８６は互いに突き合わせて、円筒内壁面状の成形面を得る。
詳細には、まず、筒状板７２を所定の位置及び姿勢に固定し、内側プレス型８１を、筒状板７２の端部７２４の内側に挿入する。続いて、端部７２４を外側プレス型８３、８５で挟み込み、端部７２４に外側プレス型８３、８５によって締付荷重を与え、端部７２４の断面形状を円形状に加工する。端部７２５の成形についても同様の手順を取る。
【００４０】
次いで、図１７に示すように、図示省略の溶接装置に接続される溶接トーチ８７を用いて、筒状板７２の縁部７３、７４を溶接し、完全な管７２０とする。（造管溶接工程Ｓ６）。
【００４１】
次いで、図１７、図１８を参照し、図示省略のスピニング加工装置に含まれる形を整えるための回転自在（自転および公転）な回転ローラ８８を管７２０の端部７２４に押し当てながら、回転ローラ８８を端部７２４周りに自転および公転させて端部形状を絞り込んでいくスピニング加工を行う（スピニング加工工程Ｓ７）。回転ローラ８８の公転軌跡を真円に限る必要はなく、図１８に示されるように端部２１の４か所に折線をつけるような四角状の公転軌跡とすることでも良い。スピニング加工時の端部７２４の形状が円形状であるため、回転ローラ８８による端部７２４の成形は容易であり、回転ローラ８８の公転径を徐々に小さくしていけば流路管３側に行くに従って端部７２４の形状は絞り込まれたものになっていく。
端部７２５側のスピニング加工も同様の手順を取る。
【００４２】
最後に、必要に応じてスピニング加工工程Ｓ７の後で、所定の項目について検査（検査工程Ｓ８）を行う。所定の項目として、例えば、溶接品質、寸法公差などが挙げられる。
【００４３】
以上の工程を経ると、サブマフラ１が得られる。
【００４４】
以上、上記した製造方法１によれば、１枚の板材を折り曲げて角筒状体を成形し、この角筒状体の端部を円形状の断面形状に予備成形した後スピニング加工によって両端部の径を縮径する成形加工を行うことで、皺や亀裂の発生を抑制しつつ中央部分は断面矩形状、角筒形状を有するサブマフラを製造することができる。
【００４５】
また、上記した製造方法１によれば、１枚の板材からサブマフラの筒体を製造することができ、そのサブマフラの筒体は直接パイプに接続することができる。すなわち、サブマフラ筒体とは別体の接続部品を別で製作しておき、それらを接合する等の必要がないので高い歩留りでサブマフラを製造することができる。
【００４６】
製造方法２．
次に、図１９を参照しつつ、図２０〜図２７を用いて、実施の形態１に関わるサブマフラ１の製造方法の他の一例について説明する。図１９は、製造方法２を示すフローチャートである。図２０〜図２７は、製造方法２における工程図である。
【００４７】
まず、製造方法１と同様に、板材切出工程Ｓ１〜セパレータパイプ溶接工程Ｓ４を行う。
【００４８】
次いで、図２０に示すように、図示省略の溶接装置に接続される溶接トーチ８７を用いて、筒状板７２の縁部７３、７４（図１４参照。）を溶接し、完全な管７２０とする（造管溶接工程Ｓ２５）。管７２０は中心軸Ｙ２０を有する。
【００４９】
次いで、図２１及び図２２に示すように、図示省略のスピニング加工装置に含まれる形を整えるための回転自在（自転および公転）な回転ローラ８８を管７２０の端部７２４に押し当てながら、回転ローラ８８を端部７２４周りに自転および公転させて端部７２４の形状を絞り込んでいくスピニング加工を行う（円形スピニング加工工程Ｓ２６）。本工程は、次工程の縮径スピニング加工工程Ｓ２７を良好に行うために、予備的に行われる成形である。
詳細には、図２２及び図２３に示すように、まず、回転ローラ８８を管７２０の端部７２４に押し当てながら、回転ローラ８８を自転させつつ、矩形状軌道Ｔ１に沿って移動させてスピニング加工を行う。ここで、矩形状軌道Ｔ１は、仮想平面ＺＸ上において、矩形状の軌道である。
引き続き、図２２〜図２５を参照すると、回転ローラ８８の軌道を矩形状軌道Ｔ１から軌道Ｔ２に、引き続いて軌道Ｔ２から円形状軌道Ｔ３に徐々に変化させながら、スピニング加工を行う。軌道Ｔ２は、例えば、仮想平面ＺＸ上において、矩形状軌道Ｔ１と比較して丸みを有する矩形状の軌道である。円形状軌道Ｔ３は、例えば、仮想平面ＺＸ上において、中心軸Ｙ２０を中心とする円形状の軌道である。このようなスピニング加工を行うことによって、端部７２４の断面形状を円形状に加工する。
端部７２５側のスピニング加工も同様の手順を取る。
【００５０】
次いで、図２５及び図２７を参照すると、端部７２４をさらにスピニング加工を施し端部７２４の径を縮め（縮径スピニング加工工程Ｓ２７）、端部２１を成形する。回転ローラ８８の公転軌跡を真円に限る必要はなく、図２５に示されるように端部７２４の４か所に折線をつけるような四角状の軌跡とすることでも良い。スピニング加工時の端部７２４の形状が円形状であるため、回転ローラ８８による端部７２４の成形は容易であり、回転ローラ８８の公転径を徐々に小さくしていけば流路管３側に行くに従って端部７２４の形状は絞り込まれたものになっていく。
端部７２５側のスピニング加工も同様の手順を取る。ここで、筒体２を得ることができる。円形スピニング加工工程Ｓ２６と縮径スピニング加工工程Ｓ２７とでは、同一のスピニング加工装置を用いてもよい。
【００５１】
最後に、製造方法１と同様に、必要に応じて検査工程Ｓ８を施す（検査工程Ｓ８）。
【００５２】
以上の工程を経ると、サブマフラ１が得られる。
【００５３】
以上、上記した製造方法２によれば、製造方法１と同様に、１枚の板材を折り曲げて角筒状体を成形し、この角筒状体の端部を円形状の断面形状に予備成形した後スピニング加工によって両端部の径を縮径する成形加工を行うことで、皺や亀裂の発生を抑制しつつ中央部分は断面矩形状、角筒形状を有するサブマフラを製造することができる。
【００５４】
また、上記した製造方法２によれば、製造方法と同様に、１枚の板材からサブマフラの筒体を製造することができ、そのサブマフラの筒体は直接パイプに接続することができる。すなわち、サブマフラ筒体とは別体の接続部品を別で製作しておき、それらを接合する等の必要がないので、１枚の板材だけでサブマフラの筒体を製造することができる。つまり、高い歩留りでサブマフラを製造することができる。
【００５５】
さらに、上記した製造方法２によれば、同一のスピニング加工装置を用いて、円形スピニング加工工程と縮径スピニング加工工程とを進めることができる。すなわち、装置コストを抑制してサブマフラを製造することができる。
【００５６】
実施の形態２．
次に、図２８〜図３０、及び図３２を用いて、実施の形態２に関わるサブマフラについて説明する。図２８は、サブマフラの斜視図である。図２９は、サブマフラのＹ２１-Ｙ２１軸付近を含む断面における図である。図３０及び図３２は、サブマフラ及びフロントフロアトンネル部の断面図である。実施の形態２にかかるサブマフラは、実施の形態１にかかるサブマフラ１と異なり、セパレータを有しておらず、長手方向において一定の断面形状を有する筒体を備える。
【００５７】
図２８に示すように、サブマフラ２０１は、筒体２０２と、流路管２０３とを含み、その内側に流路管２０３を備えるインナーパイプタイプのサブマフラの例である。
【００５８】
筒体２０２は、略台形状の断面形状を有する筒体である。筒体２０２は、例えば、鉄、チタン、アルミニウム、又、これらの合金などの金属材料からなる。合金として、例えば、ステンレス鋼が挙げられる。筒体２０２には流路管２０３が挿入される。流路管２０３は中心軸Ｙ２１を有する。中心軸Ｙ２１は、筒体２０２の断面形状の重心を通過してもよい。筒体２０２は、中央部２２０と、中央部２２０から一方側に延びる端部２２１と、他方側に延びる端部２２２とを有する。
【００５９】
中央部２２０は略台形状の断面形状を有し、その断面形状が端部２２１側から端部２２２側に向うにつれて一定である。中央部２２０はその内側に空間を含み、この空間は膨張室として機能する。中央部２２０の内径は流路管２０３の外径よりも大きく、端部２２１、２２２の最も端に近い部分の内径は、流路管２０３の外径と同じか若干大きい。中央部２２０の外壁面は中心軸Ｙ２１に対して平行である。筒体２０２の外壁面には、剛性を高めるための凹凸模様（図示略）が施されることがある。
【００６０】
図２９に示すように、筒体２０２の端部２２１、２２２の径は、流路管２０３の外周面に密着するように、いずれも縮径されている。端部２２１の内壁面と、中心軸Ｙ２１に関して垂直な仮想平面ＺＸとのなす角度をα２とすると、角度α２は、例えば、０〜９０°である。端部２２２の内壁面と、流路管２０３の外周面とのなす角度をβ２とすると、角度β２は、例えば、０〜９０°である。後述するように、中央部２２０と端部２２１と端部２２２とはスピニング加工によって成形することができ、スピニング加工によって角度α２、β２を容易に調節することができる。
【００６１】
中央部２２０と端部２２１と端部２２２とは相互に一体的に形成され、中央部２２０と端部２２１との境界部分、及び、中央部２２０と端部２２２との境界部分は、複数の部材、例えば、２枚の板材を溶接やカシメ加工などで接合することによって得られたものではなく、一体の素材、例えば、１枚の板材等をプレス加工やスピニング加工などを施すことによって得られたものである。従って、中央部２２０と端部２２１との境界部分、及び、中央部２２０と端部２２２との境界部分は、複数の部材を接合して形成されたものと比較して高い強度を有し得る。
【００６２】
流路管２０３は、触媒コンバータ等に接続される吸入部２３１と、吸入部２３１から真っ直ぐに延びるストレート部２３２と、パイプ等を介してメインマフラ等に接続されている排出口２３３とを含む略直線状の管である。触媒コンバータ等を通過した排気は吸入部２３１及びストレート部２３２を経由して膨張室へ導かれる。膨張室に導かれた排気は、出口２３３から筒体２０２の外へ排出される。ストレート部２３２は、複数の孔を有する管であるパンチングパイプとしても良い。排出口２３３は、シール体４を介して端部２２２に固定される。吸音部材（図示略）が、筒体２０２と流路管２０３により囲まれる空間に配置され、ストレート部２３２の外周面を包囲する。吸音部材は、音のエネルギーを吸収して吸音する材料からなる部材である。吸音部材としては、例えば、グラスウールを使用することができる。
【００６３】
サブマフラ２０１は、実施の形態１にかかるサブマフラ１（図１参照）と同様に、自動車の排気系５０（図２参照）に組み込まれて、メインマフラ５３（図２参照）による消音作用を補う。
【００６４】
また、サブマフラ２０１は、サブマフラ１と同様に、略台形状の断面形状を有するので、自動車の幅方向において、自動車の下方にある障害物の干渉を回避しつつ、空きスペース６１（図２参照）により隙間を狭くして収容することができる。よって、サブマフラ１は、略円形状の断面形状を有する従来の一般的なサブマフラと比較して、大きな容積を確保することができる。
【００６５】
ここで、サブマフラ１は例えば、自動車のフロントフロアトンネル部２６０の直下に設置される。図３０に示すように、フロントフロアトンネル部２６０は、自動車の前後方向（図３０中のＦｒ方向）において高低差を有し、例えば、路面と略平行となる略平行面２６２、２６４、２６６を有するとともに、傾斜面２６３、２６５を有する。傾斜面２６３は略平行面２６２と略平行面２６４とをつなぎ、傾斜面２６５は略平行面２６４と略平行面２６６とをつなぐ。略平行面２６４は、略平行面２６２、２６６と比較して車室側に近く、傾斜面２６３、２６５とともに凹部をなす。一方、サブマフラ１の端部２２１、中央部２２０、端部２２２は、それぞれ傾斜面２６３、略平行面２６４、傾斜面２６５にほぼ倣った面を有する。従って、傾斜面２６３、略平行面２６４、傾斜面２６５の下方の空きスペースをより埋めることができ、サブマフラ１の容積を大きくすることができる。
【００６６】
また、図３２に示すように、フロントフロアトンネル部２６０は、例えば、サブマフラ２０１前後に亘って、路面に対して略平行となる略平行面２６２を有する場合がある。この場合、サブマフラ２０１の中央部２２０は、略平行面２６２にほぼ倣った面を有する。中央部２２０の外形形状は、フロアトンネル部２６０を構成する壁面の形状に倣う形状とされて、この壁面と中央部２２０の表面との間の隙間が所定のクリアランスを残して埋まるようになっている。従って、略平行面２６２の下方の空きスペースをより埋めることができ、さらにサブマフラ２０１の容積を大きくすることができる。
【００６７】
また、サブマフラ１と同様に、サブマフラ用の現状の収容スペースを有効に活用できる。
【００６８】
また、サブマフラ１と同様に、実施の形態２のサブマフラを採用することにより、サブマフラの容積比率を高めて、１次音圧等級を減少させることができ、排気による騒音を低減させることができる。
【００６９】
なお、本発明は上記実施形態に限定されず、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれる。例えば、上記した製造方法１及び製造方法２を用いても、実施の形態２にかかるサブマフラ２０１を製造することができる。また、実施の形態１にかかるサブマフラ１はセパレータを筒体の内側に備えるが、セパレータを省略してもよい。また、実施の形態２にかかるサブマフラは、断面形状が一定の筒体を用いたが、断面形状が縮まる筒体、例えば、筒体２（図１参照）を用いてもよい。また、上記した製造方法１及び製造方法２では、スピニング加工工程Ｓ７及び縮径スピニング加工工程Ｓ２７では、スピニング加工を用いて端部の縮径を行なったが、スピニング加工以外の、端部の径を縮める縮径加工方法を用いてもよい。このような縮径加工方法として、例えば、ダイスを用いた引抜加工や押出加工、プレス成形、スウェージング加工などが挙げられる。
【００７０】
上記した実施の形態１及び２では、筒体はいずれも略台形状の断面形状を有するが、略台形状以外の矩形状の断面形状を有してもよい。なお、本明細書において矩形状とは、略台形状、略四角形状、略長方形状、略正方形状、略八角形状、略多角形状等を意味し、完全な直角形状だけを意味するものではない。例えば、角部の全部または一部が多少丸かったり、切除されたような多角形状のものも含む。
【符号の説明】
【００７１】
１、２０１  サブマフラ                  ２、２０２  筒体
３、２０３  流路管                      ２０、２２０  中央部
２１、２２、２２１、２２０  端部
６０、２６０  フロントフロアトンネル部
７０  板材                              ７２  筒状板
７２０  管                              ７２４、７２５  端部
８０  ローラ
８１、８２  内側プレス型                ８３、８４、８５、８６  外側プレス型
８８  回転ローラ
Ｓ３  ロール成形工程                    Ｓ４  セパレータパイプ溶接工程
Ｓ５  両端プレス成形工程                Ｓ６、Ｓ２５  造管溶接工程
Ｓ２６  円形スピニング加工工程          Ｓ７、Ｓ２７  （縮径）スピニング加工工程
Ｔ１  矩形状軌道                        Ｔ３  円形状軌道
【図１】
0005999135.tif 000002
【図２】
0005999135.tif 000003
【図３】
0005999135.tif 000004
【図４】
0005999135.tif 000005
【図５】
0005999135.tif 000006
【図６】
0005999135.tif 000007
【図７】
0005999135.tif 000008
【図８】
0005999135.tif 000009
【図９】
0005999135.tif 000010
【図１０】
0005999135.tif 000011
【図１１】
0005999135.tif 000012
【図１２】
0005999135.tif 000013
【図１３】
0005999135.tif 000014
【図１４】
0005999135.tif 000015
【図１５】
0005999135.tif 000016
【図１６】
0005999135.tif 000017
【図１７】
0005999135.tif 000018
【図１８】
0005999135.tif 000019
【図１９】
0005999135.tif 000020
【図２０】
0005999135.tif 000021
【図２１】
0005999135.tif 000022
【図２２】
0005999135.tif 000023
【図２３】
0005999135.tif 000024
【図２４】
0005999135.tif 000025
【図２５】
0005999135.tif 000026
【図２６】
0005999135.tif 000027
【図２７】
0005999135.tif 000028
【図２８】
0005999135.tif 000029
【図２９】
0005999135.tif 000030
【図３０】
0005999135.tif 000031
【図３１】
0005999135.tif 000032
【図３２】
0005999135.tif 000033