JP2001227336A - マフラーの端部構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 外筒側の端壁と内筒側の端壁とがリベットに
より結合されているマフラーにおいて、マフラーを長期
間使用しても、外筒と内筒の排気熱による膨張・収縮の
変化量の相違に起因して外筒側と内筒側の各端壁のリベ
ット結合部分に破損が起きることのないようにする。 【解決手段】 外筒２１と内筒２２の間に吸音材２３を
挟み込んだ複合筒体２の両端で、該筒体２の軸心に向か
って延びる端壁２４，２５が、外筒２１側と内筒２２側
のそれぞれに対して固定的に設置されていると共に、外
筒２１側の端壁２４と内筒２２側の端壁２５がリベット
２６によって一体的に結合されているマフラーにおい
て、外筒２１側の端壁２４よりも内筒２２側の端壁２５
の方が薄肉となっている少なくともマフラーの一端側
で、外筒２１側と内筒２２側の端壁２４，２５同士を結
合するリベット２６を、リベット頭がマフラー内となる
ように逆打ちする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、エンジンの排気音
を消音するために排気管の末端部に設置されるマフラー
（サイレンサー）に関し、特に、そのようなマフラーに
おいて外筒側の端壁と内筒側の端壁とがリベットにより
一体的に結合されているマフラー端部の構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】自動二輪車のような車両では、エンジン
排気音を消音するためのサイレンサーとして排気管の末
端近傍に設置されるマフラーとして、金属製の外筒と内
筒の間にグラスウールのような吸音材を挟み込んだ複合
筒体を主部材とするマフラーが従来から一般的に使用さ
れており、そのようなマフラーの両端部では、マフラー
の軸心に向かって延びる端壁を外筒側と内筒側のそれぞ
れに対して固定的に設置すると共に、外筒側と内筒側の
端壁同士を一体的に結合することで、吸音材を挟んで別
体に設けられた外筒と内筒を各端壁を介して一体的に固
定している。

【０００３】そのような構造のマフラーでは、外筒と内
筒とそれぞれの端壁の各部品が全て同じ材質の金属であ
れば、各部品同士の結合を全て溶接により行うことがで
きるが、異なる金属材質の部品同士については、溶接に
より結合できないため、リベットにより結合している
が、その場合、排気ガスの熱影響を考慮して、通常は、
リベット頭がマフラー内とならないようにリベット打ち
している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記のよう
な構造のマフラーについて、近年はチタン合金製のマフ
ラーも製造されているが、そのようなチタン合金製のマ
フラーを製造する場合、チタンが高価なものであること
から、外側の部品にだけチタン合金を使用し、内側の部
品には別の金属（例えば、鉄系の金属等）を使用するこ
とがコスト上有利であって、そのようにマフラーを製造
する際には、外筒側の端壁と内筒側の端壁をリベットに
よって結合することとなる。

【０００５】しかしながら、外筒側の端壁と内筒側の端
壁をリベットにより結合した場合、外筒と内筒では排気
ガスから受ける熱の影響が異なることで熱による膨張・
収縮の変化量が相違することに起因して、熱収縮時に、
内筒側の端壁が内筒からの引張力を受けて、外筒側の端
壁から内筒側の端壁を引き離すような力が発生し、その
ような力を長期間に亘って繰り返し受けることで、外筒
側の端壁よりも内筒側の端壁が薄肉である場合には、リ
ベット孔の縁部から内筒側の端壁に亀裂が生じてリベッ
ト結合部分が破損されるというような問題の起きること
がある。

【０００６】本発明は、上記のような問題の解消を課題
とするものであり、具体的には、外筒側の端壁と内筒側
の端壁とがリベットにより結合されているマフラーにお
いて、マフラーを長期間使用しても、外筒と内筒の排気
熱による膨張・収縮の変化量の相違に起因して外筒側と
内筒側の各端壁のリベット結合部分に破損が起きること
のないようにすることを課題とするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記のような
課題を解決するために、外筒と内筒の間に吸音材を挟み
込んだ複合筒体の両端で、該筒体の軸心に向かって延び
る端壁が、外筒側と内筒側のそれぞれに対して固定的に
設置されていると共に、外筒側の端壁と内筒側の端壁が
リベットによって一体的に結合されているマフラーにお
いて、外筒側の端壁よりも内筒側の端壁の方が薄肉とな
っている少なくともマフラーの一端側で、外筒側と内筒
側の端壁同士を結合するリベットを、リベット頭がマフ
ラー内となるように逆打ちすることを特徴とするもので
ある。

【０００８】上記のような構成によれば、熱収縮時に、
内筒側の端壁が内筒からの引張力を受けることで、外筒
側の端壁から内筒側の端壁を引き離すような力が発生し
ても、そのような力を受ける内筒側の端壁の部分が、リ
ベット頭の裏側の平坦面に当接した比較的広い面積に分
散されて、リベット孔の縁部に集中することがないた
め、そのような力を長期間に亘って繰り返し受けても、
リベット孔の縁部から亀裂が生じてリベット結合部分が
破損するということはない。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明のマフラーの端部構
造の実施形態について図面に基づいて説明する。なお、
図１は、マフラー全体の外観を示し、図２は、図１のＡ
−Ａ線に沿った断面を示し、図３は、図２に示したマフ
ラーの前端部を拡大して示すものであり、図４は、図２
に示したマフラーの後端部を拡大して示すものである。

【００１０】本実施形態のマフラー１は、自動二輪車の
エンジンから延びる排気管の末端部に、エンジンの排気
音を消音するためのサイレンサーとして設置されるもの
であって、図１に示すように、マフラー１の主体部とな
る円筒状の筒体２に対し、その前端部からは、エンジン
から延びる排気管（図示せず）と接続するための接続用
管３が延び、その後端部からは、排気ガスを大気中に排
出するためのガス排出用管４が突出していて、筒体２の
中途部には、マフラー１を車体に対して位置決め固定す
るための取付バンド部材５が装着されている。

【００１１】なお、筒体２の前端部は、接続用管３を貫
通させる前端外装部材６によって覆われており、筒体２
の後端部は、ガス排出用管４の突出部分の周辺を覆う外
装パイプ８を一体的に設けた後端外装部材７によって覆
われている。

【００１２】そのようなマフラー１では、図２に示すよ
うに、筒体２の前端部が接続用管３の部分を除いて閉鎖
され、筒体２の後端部がガス排出用管４の部分を除いて
閉鎖されていることで、筒体２の内部が、接続用管３を
入口としガス排出用管４を出口とする閉鎖空間に画成さ
れていて、更に、この筒体２内部の空間は、２つの仕切
壁１０，１１によって３つの室１２，１３，１４に区画
されている。

【００１３】そして、接続用管３に続く前室１２が１本
の大径管１５により後室１４と連通し、中央室１３と後
室１４が左右一対（２本）の小径管１６により連通し、
後室１４を貫通するガス排出用管４の前端が中央室１３
に連通していることで、接続用管３から前室１２に入っ
た排気ガスは、１本の大径管１５を通って後室１４に入
ってから、逆方向に折り返して、２本の小径管１６を通
って中央室１３に入り、再び逆方向に折り返して、ガス
排出用管４から大気中に排出される。

【００１４】そのようなマフラー１の筒部２は、図３お
よび図４に拡大して示すように、金属製の板材による外
筒２１と、多数の小孔（図示せず）を設けた金属板（パ
ンチングメタル）による内筒２２と、それらの間に挟み
込まれるグラスウール等による吸音材２３とからなる複
合筒体として形成されている。

【００１５】そして、前端外装部材６で隠された筒体２
の前端部では、図３に示すように、接続用管３の後端部
近傍の外面側に溶接で一体的に固着された比較的厚肉の
前端壁外側部材２４と、内筒２２の前端部に圧入される
比較的薄肉の前端壁内側部材２５とが、複数のリベット
２６により一体的に結合されていると共に、前端外装部
材６と外筒２１と前端壁外側部材２４が複数のリベット
２７により一体的に結合されている。

【００１６】また、後端外装部材７で隠された筒体２の
後端部では、図４に示すように、内筒２２の後端部に圧
入される比較的厚肉の後端壁内側部材２８が、ガス排出
用管４の後部の外面側に溶接で一体的に固着されてお
り、この後端壁内側部材２８に比較的薄肉の後端壁外側
部材２９が複数のリベット３０により一体的に結合され
ていると共に、後端外装部材７と外筒２１と後端壁外側
部材２９が複数のリベット３１により一体的に結合され
ている。

【００１７】上記のような筒体２の両端部の構造によ
り、前端外装部材６の内方で、前端壁外側部材２４と前
端壁内側部材２５とにより、接続用管３と筒体２の間が
閉鎖され、且つ、両部材２４，２５を介して外筒２１と
内筒２２が一体的に固定されていると共に、後端外装部
材７の内方で、後端壁内側部材２８と後端壁外側部材２
９とにより、ガス排出用管４と筒体２の間が閉鎖され、
且つ、両部材２８，２９を介して外筒２１と内筒２２が
一体的に固定されている。

【００１８】なお、本実施形態では、外側の部品である
接続用管３，外筒２１，各外装部材６，７，及び各外装
部材６，７に直接結合される前端壁外側部材２４と後端
壁外側部材２９については、何れもチタン合金によって
製造されており、一方、内側の部品である内筒２２，各
仕切壁１０，１１，各管１５，１６，ガス排出用管４，
及び内筒２２に圧入される前端壁内側部材２５と後端壁
内側部材２８については、鉄系金属（前端壁内側部材２
５と後端壁内側部材２８はアルミメッキ鋼板、その他は
ステンレススチール）によって製造されている。

【００１９】ところで、上記のような本実施形態のマフ
ラー１では、その前端側において、図３に示すように、
前端壁外側部材２４と前端壁内側部材２５を結合するリ
ベット２６が、そのリベット頭がマフラー内となるよう
に逆打ちされており、また、その後端側において、図４
に示すように、後端壁内側部材２８と後端壁外側部材２
９との接合面が、筒体２の軸線方向に延びる環状の段部
ｈを有することで、両部材２８，２９の端壁同士がイン
ロウ嵌合されている。

【００２０】そのようなマフラー１は、接続用管３に溶
接された前端壁外側部材２４に対して予め前端壁内側部
材２５をリベット２６により結合し、また、ガス排出用
管４に溶接された後端壁内側部材２８に対して予め後端
壁外側部材２９をリベット３０により結合しておいてか
ら、筒体２の内筒２２の両端に前端壁内側部材２５と後
端壁内側部材２８をそれぞれ圧入した後、前端壁外側部
材２４や後端壁外側部材２９を外側から覆うように各外
装部材６，７をそれぞれ外筒２１に嵌着してから、各外
装部材６，７を外側からリベット２７やリベット３１を
かしめて固着することにより、一体的に組付けられるも
のである。

【００２１】なお、図５は、前端壁外側部材２４と前端
壁内側部材２５を結合するリベット２６について、
（Ａ）従来の正打ちの状態と、（Ｂ）本実施形態の逆打
ちの状態とをそれぞれ拡大して示すものであり、また、
図６は、各外装部材６，７の部分に打たれる各リベット
２７，３１について、外側からリベット２７（３１）を
かしめるときの、（Ａ）かしめ前の状態と、（Ｂ）かし
め後の状態とをそれぞれ示すものである。

【００２２】そのような本実施形態のマフラー１によれ
ば、マフラー１の前端側において、マフラー使用後の熱
収縮時に、外筒２１よりも内筒２２の方が大きく収縮し
て、内筒２２に圧入された前端壁内側部材２５が内筒２
２からの引張力を受けることで、比較的厚肉の前端壁外
側部材２４から比較的薄肉の前端壁内側部材２５を引き
離すような力が発生しても、図５（Ｂ）に示すようにリ
ベット２６が逆打ちされていることにより、図５（Ａ）
に示すようなリベット２６が正打ちされている場合と比
べて、その力を受ける前端壁内側部材２５の部分がリベ
ット２６の頭部の裏側の平坦面に当接した比較的広いな
面積に分散されて、リベット孔の縁部に集中することが
ないため、そのような力を長期間に亘って繰り返し受け
ても、前端壁内側部材２５のリベット孔の縁部から亀裂
が生じてリベット結合部分が破損するということはな
い。

【００２３】また、本実施形態では、図４に示すよう
に、マフラー１の後端側で後端壁内側部材２８と後端壁
外側部材２９が環状の段部ｈの部分でインロウ嵌合され
ていることにより、内側の部品（内筒２２，後端壁内側
部材２８，ガス排出用管４等）が外側の部品（外筒２
１，後端壁外側部材２９等）に対して径方向に相対的に
振動しても、その振動を段部ｈが受けることとなって、
リベット３０による結合部分にズレ方向の負荷が掛かる
ことがなく、そのようなマフラー１の振動によりリベッ
ト結合部分が破損するということはない。

【００２４】以上、本発明のマフラー端部構造の一実施
形態について説明したが、本発明は、上記の実施形態に
限定されるものではなく、例えば、その用途について
は、自動二輪車に限らず、その他の車両等のマフラーに
対しても適用可能であり、また、マフラーの各部品の材
質について、上記のような外部部材をチタン合金とし内
部部材を鉄系金属としたようなものに限らず、適宜の材
料を選択的に使用することも可能である等、適宜設計変
更可能なものであることは言うまでもない。

【００２５】

【発明の効果】以上説明したような本発明のマフラー端
部構造によれば、外筒と内筒の熱による膨張・収縮の変
化量の相違によって発生する外筒側の端壁から内筒側の
端壁を引き離すような力が、マフラーを長期間の使用に
より外筒側と内筒側の各端壁のリベット結合部分に繰り
返し加えられても、その力をリベット孔の縁部に集中さ
せないようにすることで、リベット孔の縁部から亀裂が
生じることによりリベット結合部分が破損するというこ
とを防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のマフラー端部構造が適用されている自
動二輪車用マフラーの外観を示す平面図。

【図２】図１に示したマフラーのＡ−Ａ線に沿った断面
図。

【図３】図２に示したマフラーの前端部を示す拡大断面
図。

【図４】図２に示したマフラーの後端部を示す拡大断面
図。

【図５】図３に示したマフラーの前端部側で外側端壁と
内側端壁を結合するリベットについて、（Ａ）従来の正
打ちの状態と、（Ｂ）本実施形態の逆打ちの状態とをそ
れぞれ示す側面説明図。

【図６】図３および図４に示したマフラーの両端部のそ
れぞれで外装部材を外側からリベットをかしめて固着す
るときの、（Ａ）かしめ前の状態と、（Ｂ）かしめ後の
状態とをそれぞれ示す断面説明図。

【符号の説明】

１ マフラー ２ 筒体（複合筒体） ２１ 外筒 ２２ 内筒 ２３ 吸音材 ２４ 前端壁外側部材（端壁） ２５ 前端壁内側部材（端壁） ２６ リベット ２７ リベット ２８ 後端壁内側部材（端壁） ２９ 後端壁外側部材（端壁） ３０ リベット ３１ リベット ｈ 段部

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 外筒と内筒の間に吸音材を挟み込んだ複
   合筒体の両端で、該筒体の軸心に向かって延びる端壁
   が、外筒側と内筒側のそれぞれに対して固定的に設置さ
   れていると共に、外筒側の端壁と内筒側の端壁がリベッ
   トによって一体的に結合されているマフラーにおいて、
   外筒側の端壁よりも内筒側の端壁の方が薄肉となってい
   る少なくともマフラーの一端側で、外筒側と内筒側の端
   壁同士を結合するリベットが、リベット頭がマフラー内
   となるように逆打ちされていることを特徴とするマフラ
   ーの端部構造。
2. 【請求項２】 マフラーの後端側で、外筒側と内筒側の
   端壁同士が、環状の段部によって嵌合されていることを
   特徴とする請求項１に記載のマフラーの端部構造。