特許 6775535 遮蔽体成形用ブランクの製造方法及び遮熱体の製造方法

(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】6775535

(24)【登録日】2020年10月8日

(45)【発行日】2020年10月28日

(54)【発明の名称】遮蔽体成形用ブランクの製造方法及び遮熱体の製造方法

(51)【国際特許分類】

   F02B 77/11 20060101AFI20201019BHJP

   F01N 13/14 20100101ALI20201019BHJP

   F16L 59/07 20060101ALI20201019BHJP

   B21D 13/04 20060101ALI20201019BHJP

【ＦＩ】

   F02B77/11 D

   F01N13/14

   F16L59/07

   B21D13/04 B

【請求項の数】4

【全頁数】9

(21)【出願番号】特願2018-6944(P2018-6944)

(22)【出願日】2018年1月19日

(65)【公開番号】特開2019-124200(P2019-124200A)

(43)【公開日】2019年7月25日

【審査請求日】2020年3月13日

(73)【特許権者】

【識別番号】000110804

【氏名又は名称】ニチアス株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002354

【氏名又は名称】特許業務法人平和国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】三品 栄

(72)【発明者】

【氏名】江波 幸樹

(72)【発明者】

【氏名】加藤 忠克

【審査官】 小関 峰夫

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００９−１８４００１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−０７１１３０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１５−１７５３６７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１５−２０６２７６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１８−００１１７７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ２１Ｄ １３／０４

Ｆ０１Ｎ １３／１４

Ｆ０２Ｂ ７７／１１

Ｆ１６Ｌ ５９／０７

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

二枚の金属板が積層されて、直交する二方向に周期的に連続する凹凸からなる波形状が重ねて賦形され、前記金属板の間に空隙が形成された凹凸構造を備える遮蔽体成形用ブランクの製造方法であって、
軸方向に沿って平行に延在し、かつ、軸方向に直交する断面が正弦波状の波形となるように配設された複数の歯が、それぞれの周面に同一のモジュールで形成され、互いの歯が遊びを以て噛み合うように設置された一対のギアロールを備える第一の波形賦形ロールと第二の波形賦形ロールにより、
前記第一の波形賦形ロールを構成する一対のギアロールの間に、積層された二枚の金属板を送って、周期的に連続する凹凸からなる波形状を賦形した後に、前記第一の波形賦形ロールによって賦形された凹凸の稜線が送り方向と平行となるように前記金属板の向きを変えて、前記第二の波形賦形ロールを構成する一対のギアロールの間に送ることで、直交する二方向に周期的に連続する凹凸からなる波形状を重ねて賦形するに際し、
前記第一及び第二の波形賦形ロールのそれぞれにおいて、対となるギアロールを同期させて同じ回転速度で駆動させることにより、
前記凹凸の頂部又は底部を含み、かつ、前記凹凸が周期的に連続する方向に直交する面に対して前記凹凸構造を対称に形成することを特徴とする遮蔽体成形用ブランクの製造方法。

【請求項2】

裏面側に積層される前記金属板が、表面側に積層される前記金属板に対して薄肉であり、前記第一及び第二の波形賦形ロールによって、直交する二方向に周期的に連続する凹凸からなる波形状が重ねて賦形された前記金属板を、所望の展開形状に切り揃えるとともに、切り揃えられた周縁を裏面側に折り返す請求項１に記載の遮蔽体成形用ブランクの製造方法。

【請求項3】

前記第一及び第二の波形賦形ロールによって、直交する二方向に周期的に連続する凹凸からなる波形状が重ねて賦形された前記金属板を、ちどり状のブランクレイアウトで打ち抜く請求項１又は２に記載の遮蔽体成形用ブランクの製造方法。

【請求項4】

請求項１〜３のいずれか一項に記載の遮蔽体成形用ブランクの製造方法によって製造された遮蔽体成形用ブランクを成形加工することを特徴とする遮熱体の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、所定の機器を覆う遮蔽体を成形するための遮蔽体成形用ブランクに関し、特に、エンジンに付設されるエキゾーストマニホールド、ターボチャージャーなどの発熱・騒音発生装置を覆う遮蔽体を成形するのに好適な遮蔽体成形用ブランク及びかかる遮蔽体成形用ブランクを成形加工してなる遮蔽体に関する。

【背景技術】

【0002】

エンジンに付設されるエキゾーストマニホールド、ターボチャージャーなどの発熱・騒音発生装置を覆う遮蔽体が知られている。このような遮蔽体は、エキゾーストマニホールドカバー、ヒートインシュレーターなどと称され、エンジン周りの他の部品や車外への熱、音の伝達を遮蔽するように構成されている。

【0003】

遮蔽体としては、例えば、対向配置される二枚の金属板と、これらの間に介在する断熱材、吸音材などからなる充填部材とを備えたものが知られており（例えば、特許文献１参照）、遮蔽体の多くは、表面に凹凸構造を備え、これにより、遮蔽体自体の剛性と、それ自体の振動を抑制する制振性を向上するようになっている。
また、二枚の金属板の間に充填部材を介在させない遮蔽体も知られている（例えば、特許文献２参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特表２００８−５３１９１９号公報

【特許文献2】特表２００１−５０７２８２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、このような従来の遮蔽体は、以下のような問題があった。
例えば、特許文献１記載の遮蔽体では、二枚の金属板の間に充填部材を設けていることから、その分の厚みが増しコンパクト化が妨げられることから、エンジンルーム内における収納性が低下するという問題があった。また、充填部材を用いることによる生産性の低下やコストアップが問題視されていた。
また、特許文献２記載の遮蔽体では、二枚の金属板の間に充填部材が介在されていないため、上記のような問題が生じ得ないものの、二枚の金属板同士が密着していることから、遮熱性、遮音性などの遮蔽特性が低下するおそれがあった。

【0006】

本発明は、このような問題を解決するためになされたもので、二枚の金属板の間に充填部材に代えて空隙を設けることにより、遮熱性、遮音性などの遮蔽特性を向上させた遮蔽体を成形するための遮蔽体成形用ブランクの製造方法、及びかかる遮蔽体成形用ブランクを成形加工してなる遮蔽体の製造方法の提供を目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明に係る遮蔽体成形用ブランクの製造方法は、二枚の金属板が積層されて、直交する二方向に周期的に連続する凹凸からなる波形状が重ねて賦形され、前記金属板の間に空隙が形成された凹凸構造を備える遮蔽体成形用ブランクの製造方法であって、軸方向に沿って平行に延在し、かつ、軸方向に直交する断面が正弦波状の波形となるように配設された複数の歯が、それぞれの周面に同一のモジュールで形成され、互いの歯が遊びを以て噛み合うように設置された一対のギアロールを備える第一の波形賦形ロールと第二の波形賦形ロールにより、前記第一の波形賦形ロールを構成する一対のギアロールの間に、積層された二枚の金属板を送って、周期的に連続する凹凸からなる波形状を賦形した後に、前記第一の波形賦形ロールによって賦形された凹凸の稜線が送り方向と平行となるように前記金属板の向きを変えて、前記第二の波形賦形ロールを構成する一対のギアロールの間に送ることで、直交する二方向に周期的に連続する凹凸からなる波形状を重ねて賦形するに際し、前記第一及び第二の波形賦形ロールのそれぞれにおいて、対となるギアロールを同期させて同じ回転速度で駆動させることにより、前記凹凸の頂部又は底部を含み、かつ、前記凹凸が周期的に連続する方向に直交する面に対して前記凹凸構造を対称に形成する方法としてある。

【0008】

また、本発明に係る遮蔽体の製造方法は、上記したような遮蔽体成形用ブランクの製造方法によって製造された遮蔽体成形用ブランクを成形加工する方法としてある。

【発明の効果】

【0009】

本発明によれば、二枚の金属板の間に形成された空隙に満たされる空気が抵抗となって熱及び音の伝達が妨げられ、遮蔽特性を向上させた遮蔽体を成形することができ、特に、波形賦形ロールによって賦形される波形状を対称に賦形することができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】本発明の実施形態に係る遮蔽体成形用ブランクの概略を示す説明図である。

【図2】波形状が連続する方向に沿った断面の概略を示す説明図である

【図3】直交する二方向に周期的に連続する凹凸からなる波形状を重ねて賦形された金属板２，３の表面を写した写真である。

【図4】本発明の実施形態に係る遮蔽体成形用ブランクを成形加工してなる遮蔽体の概略を示す説明図である。

【図5】直交する二方向に周期的に連続する凹凸からなる波形状が重ねて賦形する加工装置を示す説明図である。

【図6】一対のギアロールにより波形状が賦形される様子を示す説明図である。

【図7】ちどり状のブランクレイアウトの一例を示す説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、本発明の好ましい実施形態について、図面を参照しながら説明する。

【0012】

本発明に係る遮蔽体成形用ブランクは、例えば、エンジンに付設されるエキゾーストマニホールド、ターボチャージャーなどの発熱・騒音発生装置を覆う遮蔽体を成形するために用いるブランク材である。

【0013】

本発明の実施形態として図１に示すブランク１は、二枚の金属板２，３が積層されて、直交する二方向に周期的に連続する凹凸からなる波形状が重ねて賦形され、金属板２，３の間に空隙４が形成された凹凸構造を備えており（図２，図３参照）、プレス成形によって、例えば、図４に示すような遮蔽体Ｓに成形されるように、所望の展開形状に切り揃えられているとともに、周縁が折り返されている。

【0014】

ブランク１を構成する金属板２，３は、例えば、アルミニウム合金、ステンレス鋼などの金属素材からなる板状部材であり、二枚の金属板２，３のそれぞれに、直交する二方向に周期的に連続する凹凸からなる波形状が重ねて賦形されている。

【0015】

金属板２，３に、直交する二方向に周期的に連続する凹凸からなる波形状を重ねて賦形するには、例えば、図５に示すような、二組の波形賦形ロール２０１，２０２を備える加工装置２００が用いられる。波形賦形ロール２０１，２０２は、軸方向に沿って平行に延在し、かつ、軸方向に直交する断面が正弦波状の波形となるように配設された複数の歯が、それぞれの周面に同一のモジュールで形成され、互いの歯が遊びを以て噛み合うように設置された一対のギアロールを備えている。

【0016】

このような一対のギアロールの間に、二枚の金属板２，３が積層されて送られてくると、一方のギアロールに配設された歯によって、他方のギアロールに配設された隣接する歯の間に金属板２，３が押し込まれるようにして変形することで、周期的に連続する凹凸からなる波形状（正弦波状の波形状）が金属板２，３に賦形される（図６参照）。したがって、第一の波形賦形ロール２０１を構成する一対のギアロールの間に、積層された二枚の金属板２，３を送って、周期的に連続する凹凸からなる波形状を賦形した後に、第一の波形賦形ロール２０１によって賦形された凹凸の稜線が送り方向と平行となるように金属板２，３の向きを変えて、第二の波形賦形ロール２０２を構成する一対のギアロールの間に送ることで、直交する二方向に周期的に連続する凹凸からなる波形状を重ねて賦形することができる（図２，図３参照）。

【0017】

なお、図２は、波形状が連続する方向に沿った断面の概略を示す説明図である。図３は、直交する二方向に周期的に連続する凹凸からなる波形状を重ねて賦形された金属板２，３の表面を写した写真であり、第一の波形賦形ロール２０１によって賦形された波形状が連続する方向を矢印αで示し、第二の波形賦形ロール２０２によって賦形された波形状が連続する方向を矢印βで示す。

【0018】

金属板２，３のそれぞれに賦形される波形状は、ギアロールに配設される歯の形状、ピッチ、歯先円直径、歯底円直径、噛み合い度（互いの歯が噛み合ったときの一方のギアロールの歯先と、他方のギアロールの歯底との距離）などにより、その形状を適宜調整することができる。換言すれば、第一の波形賦形ロール２０１と第二の波形賦形ロール２０２のそれぞれを構成するギアロールは、所望の波状形状を金属板２，３に賦形できるように適宜設計される。
例えば、ギアロールに配設される歯のピッチは、金属板２，３に賦形する波状形状をなす凹凸の繰り返し単位の長さ（通常、３〜１２ｍｍ程度）に応じて設計され、歯の噛み合い度は、金属板２，３に賦形する波状形状をなす凹凸の頂部と底部との高低差（通常、０．２〜６．０ｍｍ程度）に応じて設計される。

【0019】

また、金属板２，３の板厚は、通常、０．１〜２．０ｍｍ程度であるが、金属板２，３の厚みを異ならせるなどして、金属板２，３に波形状を賦形する際に、金属板２，３のそれぞれの変形の程度が異なるようにするのが好ましい。このようにすることで、より確実に、金属板２，３が互いに密着することなく、一方の凹部に他方の凸部が入り込んだ状態で、両者の間に空隙４が形成されるようにすることができる。

【0020】

また、二組の波形賦形ロール２０１，２０２により波形状を重ねて賦形すると、第一の波形賦形ロール２０１によって賦形された波形状が連続する方向と、第二の波形賦形ロール２０２によって賦形された波形状が連続する方向とで、曲げ強度に差異が生じてしまう傾向がある。このような方向による曲げ強度の差異を抑制するために、第一の波形賦形ロール２０１に対して、第二の波形賦形ロール２０２のギアロールの歯の噛み合い度を小さく、すなわち、互いの歯が噛み合ったときの一方のギアロールの歯先と、他方のギアロールの歯底との距離が大きくなるように、第一の波形賦形ロール２０１と第二の波形賦形ロール２０２のそれぞれのギアロールの歯の噛み合い度を適宜調整するのが好ましい。

【0021】

また、二組の波形賦形ロール２０１，２０２のそれぞれは、対となるギアロールが同期して同じ回転速度で駆動するように構成する。このようにすることで、賦形された波形状をなす凹凸が、例えば、図６（ａ）に示すように、その送り方向に沿った頂部から送り方向下流側の隣接する底部までの距離ｄ１と、送り方向上流側の隣接する底部までの距離ｄ２とが同等となるようにして、波形状を対称に賦形することができる。
これに対して、対となるギアロールが、一方を駆動ロールとし、他方を従動ロールとして構成されていると、例えば、図６（ｂ）に示すように、その送り方向に沿った頂部から送り方向下流側の隣接する底部までの距離ｄ３よりも、送り方向上流側の隣接する底部までの距離ｄ４が長くなり、非対称な波形状となってしまう。
なお、図６は、一対のギアロールの間を金属板２，３が通過して波形状が賦形される様子を示す説明図であるが、金属板２，３を簡略して示している。

【0022】

波形状が賦形された金属板２，３は、プレス抜き加工により所定の形状に剪断される。プレス抜き加工に際し、波形状が対称に賦形されるようにすることで、例えば、図７に示すような、ちどり状のブランクレイアウト（多列配列）としても、製造されたブランク１が備える凹凸構造が配列ごとに異なってしまうことがなく、凹凸の頂部又は底部を含み、かつ、凹凸が周期的に連続する方向に直交する面に対して対称となるように、当該凹凸構造を形成することができる。したがって、金属板２，３に賦形される波形状を対称にすることで、周囲に残るスクラップが少なくなるように、ちどり状のブランクレイアウトとして歩留まりを向上させることが可能になる。
さらに、ブランク１は、所望の展開形状に切り揃えられているため、遮蔽体Ｓを成形する際のトリミングも不要であることからも、スクラップを格段に少なくすることができる。

【0023】

このようにして打ち抜かれた金属板２，３は、取り回しが容易になるように、周縁を折り返することによって一体とされる。これによって、ブランク１が完成するが、金属板２，３の厚みを異ならせた場合には、裏面側に積層される金属板３が、表面側に積層される金属板２に対して薄肉となるようにするとともに、裏面側に周縁が折り返されるようにするのが好ましい。

【0024】

以上のようにして製造されたブランク１は、発熱・騒音発生装置を被覆可能な形状に成形する成形工程と、発熱・騒音発生装置に装着するための連結具を取り付けるための取り付け孔Ｈを形成する孔あけ工程などの複数の工程を経て製品化される。

【0025】

成形工程では、ブランク１を雄雌一対のプレス成形型にセットし、ブランク１を型内でプレスすることにより、図４に示す立体形状を有する遮蔽体Ｓを三次元的に成形するが、この際、金属板２，３の間に形成された空隙４が消失しないように、プレス成形型の型構造を適宜設計することができる。
このようにして成形加工された遮蔽体Ｓは、二枚の金属板２，３の間に空隙４が形成されることにより、この空隙４を満たす空気によって熱や音の伝達が妨げられることから、遮熱特性、遮音特性が向上することになる。金属板２，３の一方を薄肉にすることで、軽量化、コスト低減にも有効に寄与することもできる。

【0026】

孔あけ工程では、取り付ける連結具に応じて、取り付け孔Ｈを所定の孔径で穿設する。連結具としては、例えば、先に本出願人が提案した特許第６０８７４８２号公報に記載の連結具などを用いることができる。

【0027】

以上説明したように、本実施形態の遮蔽体用ブランク１によれば、二枚の金属板２，３の間に形成された空隙４に満たされる空気が抵抗となって熱及び音の伝達が妨げられ、遮蔽特性を向上させた遮蔽体Ｓを成形することができる。
また、このような遮蔽体用ブランク１を製造するにあたり、対となるギアロールが同期して同じ回転速度で駆動するように構成された、二組の波形賦形ロール２０１，２０２によって波形状が賦形された金属板２，３を、ちどり状のブランクレイアウトで打ち抜くことにより、スクラップを少なくして歩留まりよく遮蔽体成形用ブランク１を製造することができる。

【0028】

以上、本発明について、好ましい実施形態を示して説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲で種々の変更実施が可能であることはいうまでもない。

【産業上の利用可能性】

【0029】

本発明は、エンジンに付設されるエキゾーストマニホールド、ターボチャージャーなどの発熱・騒音発生装置を覆う遮蔽体を製造する技術として広く利用することができる。

【符号の説明】

【0030】

１ ブランク
２，３ 金属板
４ 空隙
Ｓ 遮蔽体

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】