特許 6588208 フィルタ付ＥＧＲパイプの製造方法およびＥＧＲパイプ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6588208

(24)【登録日】2019年9月20日

(45)【発行日】2019年10月9日

(54)【発明の名称】フィルタ付ＥＧＲパイプの製造方法およびＥＧＲパイプ

(51)【国際特許分類】

   F02M 26/14 20160101AFI20191001BHJP

   F02M 26/35 20160101ALI20191001BHJP

【ＦＩ】

   F02M26/14

   F02M26/35 B

【請求項の数】10

【全頁数】10

(21)【出願番号】特願2015-932(P2015-932)

(22)【出願日】2015年1月6日

(65)【公開番号】特開2016-125433(P2016-125433A)

(43)【公開日】2016年7月11日

【審査請求日】2017年12月1日

(73)【特許権者】

【識別番号】391002498

【氏名又は名称】フタバ産業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000578

【氏名又は名称】名古屋国際特許業務法人

(72)【発明者】

【氏名】▲高▼木 克尚

【審査官】 西中村 健一

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１２−１２２３３２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−１５０５８６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０８−２４０２９６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０７−２１３８２３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開昭５９−０７５５４６（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開２０１１−２０２５３６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１４−０８８７７６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開昭５８−１５６１５５（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 実開昭６１−０４４０９５（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開平０９−０９６３９４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ０２Ｍ ２６／１１、２６／１４、２６／３５

Ｆ１６Ｌ ５５／１２、５５／２４

Ｊａｐｉｏ−ＧＰＧ／ＦＸ

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

フィルタ付ＥＧＲパイプの製造方法であって、
ＥＧＲパイプを輪切りにしたときの内側断面形状に略一致し、ＥＧＲパイプの入口部分の内径よりも大きな外径である外側形状を有するフィルタを、前記入口部分から前記ＥＧＲパイプに圧入するフィルタ圧入工程、
を実施することを特徴とするフィルタ付ＥＧＲパイプの製造方法。

【請求項2】

請求項１に記載のフィルタ付ＥＧＲパイプの製造方法において、
ＥＧＲパイプの一部を拡管する拡管工程を実施し、
前記フィルタ圧入工程では、前記拡管によって生じる段差部分に前記フィルタを係止させること
を特徴とするフィルタ付ＥＧＲパイプの製造方法。

【請求項3】

請求項２に記載のフィルタ付ＥＧＲパイプの製造方法において、
前記フィルタ圧入工程と前記拡管工程とを同時に実施し、
前記拡管工程では、ＥＧＲパイプの内径よりも外径が大きく設定されたポンチを前記ＥＧＲパイプに挿入することで前記ＥＧＲパイプを拡管すること
を特徴とするフィルタ付ＥＧＲパイプの製造方法。

【請求項4】

請求項１〜請求項３の何れか１項に記載のフィルタ付ＥＧＲパイプの製造方法において、
圧入されたフィルタの排気の流れに対する上流側にて前記ＥＧＲパイプと前記フィルタとの溶接を行う溶接工程、
を実施することを特徴とするフィルタ付ＥＧＲパイプの製造方法。

【請求項5】

請求項４に記載のフィルタ付ＥＧＲパイプの製造方法において、
前記フィルタ圧入工程では、外周部分が該外周部分よりも内側の内側部分に対して前記 上流側に湾曲したフィルタを圧入すること
を特徴とするフィルタ付ＥＧＲパイプの製造方法。

【請求項6】

内燃機関による排気を吸気として再循環させる際の流路となるＥＧＲパイプであって、
管として構成された通常管部と、
前記通常管部と同部材であり、かつ前記通常管部よりも太い管として構成された太管部と、
前記太管部および前記通常管部を接続する接続部と、
前記接続部に接して配置されたフィルタと、
を備え、
前記フィルタは、前記太管部における入口部分の内径よりも外径が大きく設定された圧入前のフィルタを前記入口部分から前記太管部内に圧入して配置された
ことを特徴とするＥＧＲパイプ。

【請求項7】

請求項６に記載のＥＧＲパイプにおいて、
前記フィルタは、前記太管部の内径よりも外径が大きく設定され、かつ外周部分が該外周部分よりも内側の内側部分に対して、排気の流れの上流側に湾曲した圧入前のフィルタを前記太管部内に圧入して配置された
ことを特徴とするＥＧＲパイプ。

【請求項8】

請求項７に記載のＥＧＲパイプにおいて、
前記太管部は、前記通常管部よりも排気の流れに対して上流側に位置していること
を特徴とするＥＧＲパイプ。

【請求項9】

請求項６〜請求項８の何れか１項に記載のＥＧＲパイプにおいて、
前記太管部は、排気経路を構成する排気部材において排気の一部を取り出す取出口に接続されること
を特徴とするＥＧＲパイプ。

【請求項10】

請求項６〜請求項９の何れか１項に記載のＥＧＲパイプにおいて、
前記フィルタと当該ＥＧＲパイプとの間には、前記フィルタよりも排気の流れに対して上流側に溶接部を有すること
を特徴とするＥＧＲパイプ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、フィルタ付ＥＧＲパイプの製造方法およびＥＧＲパイプに関する。

【背景技術】

【0002】

上記のＥＧＲパイプとして、ＥＧＲパイプ内にフィルタを有するものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特許第５６２５９７０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、上記ＥＧＲパイプでは、内部にフィルタを固定する際の作業が難しいという問題点があった。例えば、フィルタを溶接によって固定しようとすると、溶接を行う位置にてフィルタを位置決めすることが難しい。溶接を行う際にフィルタを正確に位置決めできないと溶接不良の原因となる。

【0005】

そこで、このような問題点を鑑み、フィルタ付ＥＧＲパイプにおいて、フィルタをＥＧＲパイプの内部に良好に固定するための技術を提供することを本発明の目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の一側面のフィルタ付ＥＧＲパイプの製造方法では、ＥＧＲパイプを輪切りにしたときの内側断面形状に略一致する外側形状を有するフィルタを、ＥＧＲパイプに圧入するフィルタ圧入工程を実施する。

【0007】

このようなフィルタ付ＥＧＲパイプの製造方法によれば、圧入によりフィルタを固定するので、フィルタをＥＧＲパイプの内部に良好に固定することができる。
また、本発明の一側面のフィルタ付ＥＧＲパイプの製造方法では、ＥＧＲパイプの一部を拡管する拡管工程を実施し、フィルタ圧入工程では、拡管によって生じる段差部分にフィルタを係止させる。

【0008】

このようなフィルタ付ＥＧＲパイプの製造方法によれば、拡管によって生じる段差部分にフィルタを係止させるので、フィルタを移動しにくくすることができる。
また、本発明の一側面のフィルタ付ＥＧＲパイプの製造方法では、フィルタ圧入工程と拡管工程とを同時に実施する。

【0009】

このようなフィルタ付ＥＧＲパイプの製造方法によれば、フィルタ付ＥＧＲパイプを製造する際の工程数を削減することができる。
また、本発明の一側面のフィルタ付ＥＧＲパイプの製造方法では、圧入されたフィルタの排気の流れに対する上流側にてＥＧＲパイプとフィルタとの溶接を行う溶接工程を実施する。

【0010】

このようなフィルタ付ＥＧＲパイプの製造方法によれば、溶接によって生じる可能性がある異物（スパッタ等）がフィルタによりせき止められるので、異物がフィルタよりも排気の流れに対する下流に移動しにくくすることができる。

【0011】

また、本発明の一側面のフィルタ付ＥＧＲパイプの製造方法では、フィルタ圧入工程にて、外周部分が該外周部分よりも内側の内側部分に対して上流側に湾曲したフィルタを圧入する。

【0012】

このようなフィルタ付ＥＧＲパイプの製造方法によれば、フィルタの外周部分をＥＧＲパイプの内側に溶接すれば自然とフィルタの上流側で溶接する構成にすることができる。また、フィルタを圧入する際に外周部分がＥＧＲパイプの入口に引っ掛かりにくくすることができるので、フィルタを圧入しやすくすることができる。

【0013】

また、本発明の一側面のＥＧＲパイプは、管として構成された通常管部と、通常管部と同部材であり、かつ通常管部よりも太い管として構成された太管部と、太管部および通常管部を接続する接続部と、接続部に接して配置されたフィルタと、を備えている。

【0014】

このようなＥＧＲパイプによれば、拡管によって生じる段差部分にフィルタを係止させるので、フィルタを移動しにくくすることができる。
また、本発明の一側面のＥＧＲパイプは、太管部が、通常管部よりも排気の流れに対して上流側に位置している。

【0015】

このようなＥＧＲパイプによれば、フィルタは排気により通常管部側に押されることになるため、フィルタが太管部側に押される構成と比較してフィルタが外れにくくすることができる。

【0016】

また、本発明の一側面のＥＧＲパイプは、太管部が、排気経路を構成する排気部材において排気の一部を取り出す取出口に接続される。
このようなＥＧＲパイプによれば、フィルタが取出口近傍に配置されることになる。この構成では、排気の熱がフィルタに伝わりやすいので、フィルタにてせき止められた煤等を、排気の熱によって燃焼することができる。また、寒冷地においてフィルタに付着した水分が凍結したとしても、排気の熱によって速やかに解凍させることができる。

【0017】

また、本発明の一側面のＥＧＲパイプは、フィルタと当該ＥＧＲパイプとの間に、フィルタよりも排気の流れに対して上流側に溶接部を有する。
このようなＥＧＲパイプによれば、溶接によって生じる可能性がある異物がフィルタによりせき止められるので、異物がフィルタよりも下流に移動しにくくすることができる。

【0018】

なお、各発明は、可能な限りにおいて任意に組み合わせることができる。この際、一部構成を除外してもよい。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】本発明が適用された排気系の概略構成を示すブロック図である。

【図2】図１に示す排気系のII-II断面図である。

【図3】ＥＧＲパイプの製造方法（フィルタ取付手順）を示す手順の説明図である。

【図4】フィルタの平面図（Ａ）およびフィルタのIVＢ-IVＢ断面図（Ｂ）である。

【発明を実施するための形態】

【0020】

以下に本発明にかかる実施の形態を図面と共に説明する。
［ＥＧＲパイプ１０の構成］
本発明が適用されたＥＧＲパイプ１０は、車両等の内燃機関を有する移動体における排気系１において配置される。ここで、ＥＧＲは、Exhaust Gas Recirculationの略であり、内燃機関の排気の一部を吸気に再循環して燃焼する周知の機能を示す。なお、排気系１とは、内燃機関の排気が通過する経路全般を示す。

【0021】

排気系１において、図１では、ＥＧＲパイプ１０と、エキゾーストコンバータ２０と、を図示している。エキゾーストコンバータ２０は、管状に形成されており、内燃機関によって発生した排気を内部に備えられた触媒を介して浄化した後に、マフラー等に向けて排出する。

【0022】

また、エキゾーストコンバータ２０には、ＥＧＲパイプ１０に排気を取り出すための取出口２２が設けられている。ここで、エキゾーストコンバータ２０においては、図１の矢印２１の方向に従って排気が流され、触媒による浄化後の排気が、取出口２２においてＥＧＲパイプ１０側に分岐される。

【0023】

この取出口２２には、ＥＧＲパイプ１０が接続される。ＥＧＲパイプ１０においては、図１の矢印１１に示すように、取出口２２側から内燃機関側に向かって排気が流される。
ＥＧＲパイプ１０には、図２に示すように、フィルタ３０が取り付けられている。なお、図２は、図１に示す取出口２２近傍をＥＧＲパイプ１０における流れ方向に沿って仮想的に切断した断面図（II-II断面図）である。

【0024】

フィルタ３０は、多数の網目を有する金属製の周知の構造であり、排気の熱に耐えられるだけの耐熱性を有する。そして、フィルタ３０は、ＥＧＲパイプ１０を輪切りにしたときの断面の全体を網目で覆うよう配置されている。また、フィルタ３０は、網目において網目以上の大きさを有する煤等の異物をせき止め、網目以上の大きさの異物が吸気系に再循環されることを抑制する。

【0025】

ＥＧＲパイプ１０は、図２に示すように、通常管部１６と、太管部１７と、接続部１８と、を備えている。通常管部１６は、金属製の円管として構成されている。太管部１７は、通常管部１６と同部材であり、かつ通常管部１６よりも太い管として構成されている。

【0026】

この太管部１７は、ＥＧＲパイプ１０のエキゾーストコンバータ２０側に設けられており、太管部１７がエキゾーストコンバータ２０の取出口２２に接続される。つまり、ＥＧＲパイプ１０においては、太管部１７が、通常管部１６よりも排気の流れに対して上流側に位置している。

【0027】

接続部１８は、太管部１７および通常管部１６を接続する。そして、フィルタ３０は、接続部１８に接して配置されている。
また、フィルタ３０においては、ＥＧＲパイプ１０との間において、フィルタ３０よりも排気の流れに対して上流側に溶接部３５を有する。

【0028】

［ＥＧＲパイプ１０の製造方法］
ＥＧＲパイプ１０は、図３に示す製造方法（ＥＧＲパイプフィルタ取付手順）を実施することによって製造される。すなわち、図３に示すように、まず、パンチ５０上にフィルタ３０を載置する（Ｓ１）。パンチ５０は、パンチ５０の上部にて保持されたＥＧＲパイプ１０に対して相対的に上下方向に移動可能に構成されている。

【0029】

ここで、フィルタ３０は、図４（Ａ）および図４（Ｂ）に示すように、外周部分３１が湾曲した形状を有している。このフィルタ３０は、外周部分３１よりも内側の内側部分３２に対して外周部分３１がＥＧＲパイプ１０内での排気の流れの上流側に向くように設定される。すなわち、外周部分３１がパンチ５０側に向くようにパンチ５０上において載置される。

【0030】

なお、ＥＧＲパイプ１０は全体として概ね均一の内径ｄを有している。そして、フィルタ３０の外径Ｄは、ＥＧＲパイプ１０の内径ｄよりも大きく設定される。また、パンチ５０の外径φは、ＥＧＲパイプ１０の内径ｄよりも大きく、かつ、フィルタ３０の外径Ｄ以下に設定される。

【0031】

続いて、フィルタ３０をパンチ５０に載置した状態で、パンチ５０をＥＧＲパイプ１０に挿入する（Ｓ２）。この際、ＥＧＲパイプ１０のエキゾーストコンバータ２０側となる開口部からパンチ５０を挿入し、所定の位置までパンチ５０が挿入されるとＥＧＲパイプ１０からパンチ５０を引き抜く。

【0032】

この工程によって、フィルタ３０がＥＧＲパイプ１０に圧入され、フィルタ３０の周囲全体がＥＧＲパイプ１０に密着した状態となる。つまり、次の溶接工程のための位置決めもできている状態となる。

【0033】

また、この工程では、同時に、ＥＧＲパイプ１０のエキゾーストコンバータ２０側となる端部がパンチ５０によって拡管される。この工程では、拡管によって生じる段差部分（接続部１８）にフィルタ３０が係止させられることになる。

【0034】

続いて、ＥＧＲパイプ１０とフィルタ３０との溶接を行う（Ｓ３）。この工程では、圧入されたフィルタ３０の排気の流れに対する上流側にて溶接を行う。この際の溶接は、アーク溶接、スポット溶接、レーザ溶接等、任意の方法を採用することができる。この工程によって溶接部３５が形成される。

【0035】

このような工程を実施すると、上記のフィルタ３０が備えられたＥＧＲパイプ１０が得られる。
［本実施形態による効果］
以上のように詳述したＥＧＲパイプ１０の製造方法においては、ＥＧＲパイプ１０を輪切りにしたときの内側断面形状に略一致する外側形状を有するフィルタ３０を、ＥＧＲパイプ１０に圧入するフィルタ圧入工程を実施する。

【0036】

このようなＥＧＲパイプ１０の製造方法によれば、圧入によりフィルタ３０を固定することができる。また、溶接等を行う場合においても、フィルタ３０とＥＧＲパイプ１０とを密着させた状態で位置決めしておくことができる。

【0037】

また、上記のＥＧＲパイプ１０の製造方法では、ＥＧＲパイプ１０の一部を拡管する拡管工程を実施し、フィルタ圧入工程では、拡管によって生じる段差部分にフィルタ３０を係止させる。

【0038】

このようなＥＧＲパイプ１０の製造方法によれば、拡管によって生じる段差部分にフィルタ３０を係止させるので、フィルタ３０を移動しにくくすることができる。
また、上記のＥＧＲパイプ１０の製造方法では、フィルタ圧入工程と拡管工程とを同時に実施する。

【0039】

このようなＥＧＲパイプ１０の製造方法によれば、ＥＧＲパイプ１０を製造する際の工程数を削減することができる。
また、上記のＥＧＲパイプ１０の製造方法では、圧入されたフィルタ３０の排気の流れに対する上流側にてＥＧＲパイプ１０とフィルタ３０との溶接を行う溶接工程を実施する。

【0040】

このようなＥＧＲパイプ１０の製造方法によれば、溶接によって生じる可能性がある異物（スパッタ等）がフィルタ３０によりせき止められるので、異物がフィルタ３０よりも下流に移動しにくくすることができる。

【0041】

また、上記のＥＧＲパイプ１０の製造方法では、フィルタ圧入工程にて、外周部分が該外周部分よりも内側の内側部分に対して上流側に湾曲したフィルタ３０を圧入する。
このようなＥＧＲパイプ１０の製造方法によれば、フィルタ３０の外周部分をＥＧＲパイプ１０の内側に溶接すれば自然と上流側で溶接する構成にすることができる。また、フィルタ３０を圧入する際に外周部分がＥＧＲパイプ１０の入口に引っ掛かりにくくすることができるので、フィルタ３０を圧入しやすくすることができる。

【0042】

また、上記のＥＧＲパイプ１０は、管として構成された通常管部１６と、通常管部１６と同部材であり、かつ通常管部１６よりも太い管として構成された太管部１７と、太管部１７および通常管部１６を接続する接続部１８と、接続部１８に接して配置されたフィルタ３０と、を備えている。

【0043】

このようなＥＧＲパイプ１０によれば、拡管によって生じる段差部分にフィルタ３０を係止させるので、フィルタ３０を移動しにくくすることができる。
また、上記のＥＧＲパイプ１０は、太管部１７が、通常管部１６よりも排気の流れに対して上流側に位置している。

【0044】

このようなＥＧＲパイプ１０によれば、フィルタ３０は排気により通常管部１６側に押されることになるため、フィルタ３０が太管部１７側に押される構成と比較してフィルタ３０が外れにくくすることができる。

【0045】

また、上記のＥＧＲパイプ１０は、太管部１７が、排気経路を構成する排気部材において排気の一部を取り出す取出口２２に接続される。
このようなＥＧＲパイプ１０によれば、フィルタ３０が接続部１８近傍に配置されることになる。この構成では、排気の熱がフィルタ３０に伝わりやすいので、フィルタ３０にてせき止められた煤等を、排気の熱によって燃焼することができる。また、寒冷地においてフィルタ３０に付着した水分が凍結したとしても、排気の熱によって速やかに解凍させることができる。

【0046】

また、上記のＥＧＲパイプ１０は、フィルタ３０と当該ＥＧＲパイプ１０との間において、フィルタ３０よりも排気の流れに対して上流側に溶接部３５を有する。
このようなＥＧＲパイプ１０によれば、溶接によって生じる可能性がある異物がフィルタ３０によりせき止められるので、異物がフィルタ３０よりも下流に移動しにくくすることができる。

【0047】

［その他の実施形態］
本発明は、上記の実施形態によって何ら限定して解釈されない。また、上記の実施形態の説明で用いる符号を特許請求の範囲にも適宜使用しているが、各請求項に係る発明の理解を容易にする目的で使用しており、各請求項に係る発明の技術的範囲を限定する意図ではない。上記実施形態における１つの構成要素が有する機能を複数の構成要素として分散させたり、複数の構成要素が有する機能を１つの構成要素に統合させたりしてもよい。また、上記実施形態の構成の少なくとも一部を、同様の機能を有する公知の構成に置き換えてもよい。また、上記実施形態の構成の一部を、課題を解決できる限りにおいて省略してもよい。また、上記実施形態の構成の少なくとも一部を、他の上記実施形態の構成に対して付加又は置換してもよい。なお、特許請求の範囲に記載した文言のみによって特定される技術思想に含まれるあらゆる態様が本発明の実施形態である。

【0048】

上述したＥＧＲパイプ１０やＥＧＲパイプの製造方法の他、当該ＥＧＲパイプ１０を構成要素とするシステム、ＥＧＲパイプ１０におけるフィルタ取付方法、など、種々の形態で本発明を実現することもできる。

【0049】

例えば、上記実施形態において説明したＥＧＲパイプ１０の製造方法では、圧入工程と拡管工程とを同時に実施したが、これらの工程は別々に実施してもよい。また、ＥＧＲパイプ１０の製造方法では、少なくとも圧入工程を実施すればよく、拡管工程や溶接工程は省略してもよい。

【0050】

［実施形態の構成と本発明の手段との対応関係］
上記実施形態のＥＧＲパイプ１０の製造方法において、Ｓ２の工程は本発明でいうフィルタ圧入工程および拡管工程に相当し、Ｓ３の工程は本発明でいう溶接工程に相当する。

【符号の説明】

【0051】

１…排気系、１０…ＥＧＲパイプ、１６…通常管部、１７…太管部、１８…接続部、２０…エキゾーストコンバータ、２２…取出口、３０…フィルタ、３５…溶接部、５０…パンチ。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】