(57)【要約】【課題】エンジンの稼働に伴って発生する異音が抑制される排気経路用フレキシブル多層管の製造方法を提供すること。【解決手段】排気経路用フレキシブル多層管の製造方法は、連続する凹凸面を有する板状部材５０を準備する準備工程と、板状部材５０にボロンナイトライド又はモリブデンを含む潤滑剤を塗布する塗布工程と、潤滑剤が塗布された板状部材５０を多層構造に加工する加工工程と、を含む。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
連続する凹凸面を有する板状部材を準備する準備工程と、
前記板状部材にボロンナイトライド又はモリブデンを含む潤滑剤を塗布する塗布工程と、
前記潤滑剤が塗布された前記板状部材を多層構造に加工する加工工程と、を含む排気経路用フレキシブル多層管の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、排気経路用フレキシブル多層管の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両のエンジンで生成された排気ガスは、排気経路として例えば、エンジンマニホールド、排気管、マフラ（消音器）を介して車外に排出される。この排気経路においては、排気管は、エンジンマニホールドとマフラとの間に接続され、エンジンで発生する振動を吸収するために可撓性、伸縮性を有するベローズとして形成されることが多い。例えば、特許文献１には、上記のようなフレキシブル排気管が採用された車両の構成が開示されている。
【０００３】
フレキシブル排気管は、蛇腹が形成された筒状の金型にパイプを挿入し、パイプ内部に高圧の液体を充填しながらパイプ両端を圧縮するバルジ成形法によって形成することができる。また、フレキシブル排気管は、波付け成形された金属薄板を多層に巻回するロール成形法によっても形成することができる。ロール成形法では、フレキシブル排気管は、金属薄板を多層に巻回することによって、気密性及び耐久性を高めている。
【０００４】
ここで、上記のようなロール成形法で形成されたフレキシブル多層管は、エンジンの振動に伴って各層が互いに変位しようとするとき、各層に働く摩擦により異音が発生する虞が生じる。この課題に対しては、例えば、金属を波付け成形する際に使用する金属加工油を、層と層の間に余分に塗布しておくことにより、潤滑油として摩擦を低減する対策が考えられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−１７６７５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、車両走行中は排気管が高温になることがあり、金属加工油が熱により蒸発すると白煙を生じる他、金属加工油が気化して流出し、やはり異音が発生する虞が生じる。
【０００７】
本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、エンジンの稼働に伴って発生する異音が抑制される排気経路用フレキシブル多層管の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記した目的を達成するために、本発明に係る排気経路用フレキシブル多層管の製造方法は、連続する凹凸面を有する板状部材を準備する準備工程と、前記板状部材にボロンナイトライド又はモリブデンを含む潤滑剤を塗布する塗布工程と、前記潤滑剤が塗布された前記板状部材を多層構造に加工する加工工程と、を含む。
【０００９】
本発明に係る排気経路用フレキシブル多層管の製造方法によれば、多層に形成された排気管の層と層の間に、潤滑性に優れ、且つ蒸発温度が高いボロンナイトライド又はモリブデンを含む潤滑剤が塗布されているため、排気管が高温になった場合であっても、当該潤滑油が蒸発して流出する虞が低減される。それによって、排気経路用フレキシブル多層管は、エンジンンの振動による層間摩擦を抑制する潤滑油の作用を維持することができ、エンジンの稼働に伴って発生する異音が抑制される。
【発明の効果】
【００１０】
本発明により、エンジンの稼働に伴って発生する異音が抑制される排気経路用フレキシブル多層管の製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明に係る排気経路用フレキシブル多層管が適用される車両エンジンの構成図である。
【図２】本発明に係る排気経路用フレキシブル多層管を構成する板状部材である。
【図３】本発明に係る排気経路用フレキシブル多層管の製造工程を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面を参照し、本発明の実施の形態について詳細に説明する。なお、本発明は以下に説明する内容に限定されるものではなく、その要旨を変更しない範囲において任意に変更して実施することが可能である。また、実施の形態の説明に用いる図面は、いずれも構成部材を模式的に示すものであって、理解を深めるべく部分的な強調、拡大、縮小、または省略などを行っており、構成部材の縮尺や形状等を正確に表すものとはなっていない場合がある。
【００１３】
図１は、本発明に係る排気経路用フレキシブル多層管が適用される車両エンジンの構成図である。より詳しくは、図１は、車両に搭載された４気筒のディーゼルエンジン（以下、エンジン１という）、及びその吸気経路並びに排気経路を示すシステム構成図である。
【００１４】
エンジン１は、コモンレール１１、インジェクタ１２、吸気マニホールド１３、排気マニホールド１４、ＥＧＲ通路１５、及びＥＧＲ弁１６を備える。
【００１５】
コモンレール１１は、各気筒共通の高圧蓄圧室であり、図示しない燃料噴射ポンプから供給される高圧燃料としての軽油を一時的に貯蔵する。
【００１６】
インジェクタ１２は、コモンレール１１に貯蔵された高圧燃料をそれぞれの気筒内に噴射する。
【００１７】
吸気マニホールド１３は、エンジン１の内部へ空気を送り込む配管であり、４つの気筒内に空気を分配する。
【００１８】
排気マニホールド１４は、エンジン１の外部へ空気を送り出す配管であり、４つの気筒内の空気を集約する。
【００１９】
ＥＧＲ通路１５は、吸気マニホールド１３と排気マニホールド１４とを連通する空気の通路である。ＥＧＲ通路１５は、排気マニホールド１４から送り出される空気の一部を吸気マニホールド１３に送り出すことにより排気再循環（Exhaust Gas Recirculation）を行い、排気ガスに含まれる窒素酸化物の低減や燃費向上のために設けられる。
【００２０】
ＥＧＲ弁１６は、排気マニホールド１４から吸気マニホールド１３へ送り出す空気量を調整すると共に、空気の逆流を防止する弁機構である。
【００２１】
吸気経路２は、エアクリーナ２１、吸気管２２、コンプレッサ２３、インタークーラ２４、及び吸気制御弁２５を含む。
【００２２】
エアクリーナ２１は、エンジン１の内部へ送り込む空気から塵や埃などの不純物を取り除くためのフィルターである。
【００２３】
吸気管２２は、エアクリーナ２１を介して導入された空気を、ターボチャージャ３０に含まれるコンプレッサ２３へ導入する。
【００２４】
コンプレッサ２３は、エンジン１へ送り込まれる空気量を増大させるため、内部の風車を高速で回転させることにより吸気管２２から導入された空気を圧縮する。ここで、コンプレッサ２３により急激に圧縮された空気は高温になる。
【００２５】
インタークーラ２４は、コンプレッサ２３で圧縮された空気を冷却することにより、エンジン１へ送り込まれる空気の密度の低下を抑制する。
【００２６】
吸気制御弁２５は、インタークーラ２４から導入された空気を吸気マニホールド１３を介してエンジン１の内部へ送り込む際に、吸気量を制御する。
【００２７】
排気経路３は、タービン３１、「排気経路用フレキシブル多層管」としての排気管３２、排気絞り弁３３、排気後処理ユニット３４、及び図示しないマフラを含む。
【００２８】
タービン３１は、排気マニホールド１４から送り出される排気ガスの流動によって高速で回転する羽根車であり、コンプレッサ２３と共通の回転軸を有することによりターボチャージャ３０として一体に構成されている。すなわち、コンプレッサ２３は、排気ガスが生み出すタービン３１の動力により回転して、エンジン１に送り込む吸気ガスを過給する。
【００２９】
排気管３２は、エンジン１からタービン３１に排出された排気ガスを排気経路３の下流側に送出する配管である。ここで、排気管３２は、エンジン１の振動を排気経路３の下流側に伝搬させないようにフレキシブルに形成されている。排気管３２の構造については詳細を後述する。
【００３０】
排気絞り弁３３は、排気管３２から排気後処理ユニット３４へ送り出す排気ガスの排気流量を制御するための弁機構である。
【００３１】
排気後処理ユニット３４は、酸化触媒３５が収容されると共に、この酸化触媒３５の排気下流側にＤＰＦ３６（Diesel Particulate Filter：ディーゼル微粒子捕集フィルター）が収容されて構成されている。
【００３２】
ＤＰＦ３６は、排気中の炭素等からなるパティキュレートマター（以下、ＰＭという）を捕集することによりエンジン１から排出される排気ガスを浄化するために設けられる。
【００３３】
ＤＰＦ３６は、ハニカム型のセラミック担体からなり、上流側と下流側とを連通する通路が多数並設されると共に、当該通路の上流側開口と下流側開口とが交互に閉鎖されており、エンジン１の排気ガスが内部を流通することによって排気ガスに含まれるＰＭを捕集する。
【００３４】
酸化触媒３５は排気ガス中のＮＯを酸化させてＮＯ２を生成するので、このように酸化触媒３５とＤＰＦ３６とを配置することにより、ＤＰＦ３６に捕集され堆積しているＰＭは、酸化触媒３５から供給されたＮＯ２と反応して酸化する。また、堆積したＰＭは、ＤＰＦ３６を加熱処理することにより燃焼除去され、これによりＤＰＦ３６の連続再生が行われて、フィルタの目詰まりが解消される。
【００３５】
排気後処理ユニット３４を通過した排気ガスは、図示しないマフラにより騒音が低減され、車両の外部に排出される。
【００３６】
ＥＣＵ（Electronic Control Unit）４０は、ＣＰＵ、メモリ、及びタイマカウンタなどから構成され、エンジン１の駆動制御をはじめとして車両の総合的な制御を行うための制御装置である。例えば、ＥＣＵ４０は、各気筒のインジェクタ１２、吸気制御弁２５、ＥＧＲ弁１６、及び排気絞り弁３３に接続され、これらの各デバイスを制御する。
【００３７】
また、ＥＣＵ４０は、上記のように車両の様々な制御を行うと共に、車両に搭載された各種センサ情報を取得する。例えば、ＥＣＵ４０は、排気温度センサ４１、流量センサ４２、上流側圧力センサ４３、及び下流側圧力センサ４４に接続され、これらの各センサからの測定値を取得する。
【００３８】
排気温度センサ４１は、排気マニホールド１４からターボチャージャ３０のタービン３１へ送り出される排気ガスの温度を測定する。流量センサ４２は、排気管３２の下流側に設けられ、排気流量を検出する。上流側圧力センサ４３は、酸化触媒３５の排気上流側に設けられ、排気上流側における排気圧力を検出する。下流側圧力センサ４４は、ＤＰＦ３６の排気下流側に設けられ、排気下流側の排気圧力を検出する。
【００３９】
次に、排気経路用フレキシブル多層管の製造方法について、図２及び図３を参照しながら詳細に説明する。図２は、本発明に係る排気経路用フレキシブル多層管を構成する板状部材５０である。
【００４０】
板状部材５０は、エンジン１の振動を吸収可能な可撓性及び高温の排ガスに耐えうる耐熱性を備えた金属からなる。板状部材５０は、排気経路用フレキシブル多層管を製造するための準備工程として、例えば、金属加工油を潤滑剤としてプレス加工されることで、波型の断面を有する形状、すなわち、金属版の表面に連続する凹凸面が形成される。ここで、板状部材５０の寸法を幅Ｗ、長さＬ、及び厚みＴで表す。厚みＴは断面が波型に形成される前の金属板自体の厚みを指し、また、長さＬは十分に長いものとする。
【００４１】
図３は、本発明に係る排気経路用フレキシブル多層管の製造工程を示す模式図である。当該製造工程では、潤滑剤貯蔵部６０、巻き取りリール７０が使用される。
【００４２】
潤滑剤貯蔵部６０は、ボロンナイトライド又はモリブデンを含む潤滑剤が貯蔵されている。ボロンナイトライド又はモリブデンを含む潤滑剤は、上記のようにプレス加工等の金属加工で使用される金属加工油と比較して蒸発温度が高い。また、当該潤滑剤は、高温の金属部材どうしの接触面に塗布されることにより、焼き付け防止の効果を奏する。
【００４３】
潤滑剤貯蔵部６０は、貯蔵したボロンナイトライド又はモリブデンを含む潤滑剤を板状部材５０の一方の面に塗布する（塗布工程）。ここで、板状部材５０は、後述するように巻き取りリール７０によって巻き取られる。板状部材５０が巻き取られて長さＬの方向に移動する間、潤滑剤貯蔵部６０は、先端に形成された３つのノズル６１を介して板状部材５０に上記の潤滑油を塗布する。巻き取りリール７０による巻き取りにおいて、板状部材５０が巻き取りリール７０の長さ方向に沿って移動する場合には、潤滑剤貯蔵部６０も板状部材５０と共に移動する。また、巻き取りリール７０による巻き取りにおいて、巻き取りリール７０自体が長さ方向に移動する場合には、板状部材５０及び潤滑剤貯蔵部６０を移動させずに固定してもよい。
【００４４】
巻き取りリール７０は、巻始め側端部７１と巻終り側端部７２を両端とする円筒状であり、図３の矢印方向に回転することにより板状部材５０を巻き取りリール７０の外周面に巻き取る。巻始め側端部７１から巻終り側端部７２までの長さは、排気管３２を少なくとも１つ形成できる長さである。そして、巻き取りリール７０の外周面に先に巻かれている板状部材５０に対して、次の週として巻かれる板状部材５０は、幅Ｗの１／４の長さ分だけ幅Ｗ方向にずらして巻き取られる。これにより、板状部材５０は、４層構造となり、上記の潤滑剤が塗布された板状部材５０が厚み４×Ｔの円筒状の多層構造に加工されることになる（加工工程）。ただし、板状部材５０は、巻き方によっては巻始め及び巻終りにおいて、４層構造とならない場合もあるが、その場合には後の工程において、４層構造とならない部分が切断除去される。
【００４５】
巻き取りリール７０によって十分な長さまで巻き取られた板状部材５０は、巻き取りリール７０から取り外され、４層構造となった部分において必要な長さを切り出すことにより、排気経路用フレキシブル多層管としての排気管３２が製造される。排気管３２は、層間の潤滑油によって各層が互いに滑らかに変位することができ、可撓性、及び伸縮性に優れたベローズとなる。
【００４６】
以上のように、本発明に係る排気経路用フレキシブル多層管の製造方法によれば、多層に形成された排気管の層と層の間に、蒸発温度が高く潤滑性に優れたボロンナイトライド又はモリブデンを含む潤滑剤が塗布されている。そのため、当該製造方法によってロール成形法で形成された排気経路用フレキシブル多層管は、排気管が高温になった場合、金属加工油が蒸発して流出するものの、潤滑油は蒸発せず流出もしない。それによって、排気経路用フレキシブル多層管は、エンジンンの振動による層間摩擦を抑制する潤滑油の作用を維持することができ、エンジンの稼働に伴って発生する異音を抑制することができる。
【符号の説明】
【００４７】
１    エンジン
２    吸気経路
３    排気経路
１１  コモンレール
１２  インジェクタ
１３  吸気マニホールド
１４  排気マニホールド
１５  ＥＧＲ通路
１６  ＥＧＲ弁
２１  エアクリーナ
２２  吸気管
２３  コンプレッサ
２４  インタークーラ
２５  吸気制御弁
３０  ターボチャージャ
３１  タービン
３２  排気管
３３  排気絞り弁
３４  排気後処理ユニット
５０  板状部材
６０  潤滑剤貯蔵部
６１  ノズル
７０  巻き取りリール
７１  巻始め側端部
７２  巻終り側端部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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