JP2005344554A

JP2005344554A - 車両用消音器における排気管の接続方法

Info

Publication number: JP2005344554A
Application number: JP2004163273A
Authority: JP
Inventors: Riko Ogawara; 理広大河原
Original assignee: Calsonic Kansei Corp
Current assignee: Marelli Corp
Priority date: 2004-06-01
Filing date: 2004-06-01
Publication date: 2005-12-15

Abstract

【課題】フィラワイヤを用いないレーザ溶接による接合を可能とすることで、作業能率を高めることができると共に、接合部の熱歪を防止し、かつ、外観の向上と消音器の軽量化を図ることができる車両用消音器における排気管の接続方法の提供。
【解決手段】エンドプレート２、３に開設された貫通孔２１、３１の周縁にバーリング部２２、３２が形成され、貫通孔２１、３１に挿通したフロントパイプ４とテールパイプ５の端部をそれぞれ押し広げて拡径させることによりフロントパイプ４とテールパイプ５の外周面をバーリング部２２、３２の内周面に密着させた状態とし、この状態でバーリング部２２、３２と拡径されたフロントパイプ４およびテールパイプ５との間をその全周に亘って溶接により接合するようにした。
【選択図】図４

Description

本発明は、車両用消音器における排気管の接続方法に関する。

従来、車両用消音器における隔壁を貫通する状態で排気管の端部を接続させる排気管の接続方法としては、例えば、図５に示すように、エンドプレート（隔壁）１０１にバーリング部１０２を備えた排気管接続孔１０３が形成され、この排気管接続孔１０３内に排気管１０４を挿通した状態で、バーリング部１０２と排気管１０４との間をその全周に亘って溶接１０５するのが一般的である（例えば、特許文献１参照。）。

特開２００２−８９２３０号公報（明細書（３）頁、図１）

しかしながら、前記排気管接続孔１０３におけるバーリング部１０２の内径の寸法精度を出すことは困難で、多くの場合バーリング部１０２の内周面と排気管１０４の外周面との間に隙間が形成されるため、従来はバーリング部１０２と排気管１０４の接続にはフィラワイヤで隙間を塞ぐことが可能なＭＩＧ溶接による接合が行われていたため、以下に列挙する問題点があった。

即ち、溶接部の他にフィラワイヤを溶解しながら行われるＭＩＧ溶接は、フィラワイヤを用いないレーザ溶接等に比べて溶接速度が遅くなるため、作業能率が悪くなるだけでなく、溶接部における入熱が大きくなるため、溶接部の熱歪が大きく、このため、溶接できる板厚に限界がある。
また、フィラワイヤの分だけ重量が重くなると共に、スパッタの発生により消音器の外観を損なう虞がある。

本発明の解決しようとする課題は、フィラワイヤを用いないレーザ溶接またはプラズマ溶接による接合を可能とすることで、作業能率を高めることができると共に、接合部の熱歪を防止し、かつ、外観の向上と消音器の軽量化を図ることができる車両用消音器における排気管の接続方法を提供することにある。

上記課題を解決するため請求項１記載の車両用消音器における排気管の接続方法は、車両用消音器における隔壁を貫通する状態で排気管の端部を接続させる排気管の接続方法であって、前記隔壁に開設された排気管接続孔の周縁にバーリング部が形成され、該排気管接続孔に挿通した前記排気管の端部を押し広げて拡径させることにより該排気管の外周面を前記バーリング部の内周面に密着させた状態で前記バーリング部と前記拡径された排気管との間をその全周に亘ってレーザ溶接またはプラズマ溶接で接合するようにしたことを特徴とする手段とした。

請求項２記載の車両用消音器における排気管の接続方法は、前記バーリング部と前記拡径された排気管との間をその全周に亘ってレーザ溶接またはプラズマ溶接で接合するようにしたことを特徴とする手段とした。

請求項１記載の車両用消音器における排気管の接続方法では、上述のように、前記隔壁に開設された排気管接続孔の周縁にバーリング部が形成され、該排気管接続孔に挿通した排気管の端部を押し広げて拡径させることにより該排気管の外周面をバーリング部の内周面に密着させた状態でバーリング部と拡径された排気管との間をその全周に亘って溶接により接合するようにしたことで、フィラワイヤを用いないレーザ溶接またはプラズマ溶接による高速度の接合が可能となるもので、これにより、作業能率を高めることができるようになると共に、フィラワイヤがない分だけ消音器の軽量化を図ることができるようになる。

また、レーザ溶接またはプラズマ溶接による接合では、溶接部における入熱が小さいため、接合部の熱歪を防止することができると共に、スパッタが発生しないため、外観を損なう虞もなく、従って、製品価値を高めることができるようになる。

請求項２に記載の車両用消音器における排気管の接続方法では、上述のように、前記バーリング部と拡径された排気管との間をその全周に亘ってレーザ溶接またはプラズマ溶接で接合するようにしたことにより、隔壁と排気管との接合強度が高くなり、これにより、消音器の耐久性を向上させることができるようになる。

以下にこの発明の実施例を図面に基づいて説明する。

この実施例の車両用消音器における排気管の接続方法は、請求項１および２に記載の発明に対応する。
まず、この実施例の車両用消音器における排気管の接続方法が適用される消音器の構造を図面に基づいて説明する。

図１はこの実施例の車両用消音器における排気管の接続方法が適用された消音器を示す一部切欠平面図、図２〜４は実施例の車両用消音器における排気管の接続方法を示す工程説明図である。

この車両用消音器における排気管の接続方法が適用される消音器は、筒状のシェル１と、該シェル１の両端開口部を閉塞するエンドプレート（隔壁）２、３と、フロントパイプ（排気管）４と、テールパイプ（排気管）５とを主な構成として備えている。

さらに詳述すると、前記シェル１は、エンドプレート２、３の肉厚（０．８mm）に比べ、その半分の肉薄（０．４mm）の金属プレートを巻いて両端縁部をスポット溶接することにより円筒状に形成されるもので、この実施例では、インナシェル１１とアウタシェル１２とで二重に形成されている。

なお、前記インナシェル１１は、排気ガスが直接接触する消音器の内周面を構成するため、耐熱性および耐腐蝕性に優れた材質の金属プレートが用いられる一方、アウタシェル１２は、軽量かつ安価な材質の金属プレートが用いられている。
そして、前記シェル１の両端開口縁部には外向きに傾斜する外向きテーパ部１ａ、１ｂが形成されている。

前記エンドプレート２、３の外周縁部には、前記シェル１における外向きテーパ部１ａ、１ｂの内面側に沿って当接可能な内向きテーパ部２ａ、３ａが形成されることにより、シェル１の両端開口縁部と両エンドプレート２、３の外周縁部とを互いに隙間なく密着させた状態で組み付けることができるようになっている。

前記エンドプレート２、３には、フロントパイプ４またはテールパイプ５を挿通可能な貫通孔（排気管接続孔）２１、３１が形成され、この貫通孔２１、３１の周縁にはそれぞれ消音器の外側に向けて突出するバーリング部２２、３２が形成されている。

次に、この実施例の消音器の組み付け工程のうち、エンドプレート２に対するフロントパイプ４の接続方法を図２〜４の工程図に基づいて説明する。

まず、図２に示すように、エンドプレート２に形成された貫通孔２１にフロントパイプ４の端部を挿通させる。

次に、図３に示すように、先端が先細りのテーパ状に形成された拡開治具６をフロントパイプ４の開口部から打ちこんで該フロントパイプ４の端部を拡径させることにより、フロントパイプ４の端部外周面を貫通孔２ａの周縁に形成されたバーリング部２２の内周面に密着させた状態とする。

最後に、図４に示すように、前記拡開治具６を抜き取り、バーリング部２２の開口縁部とフロントパイプ４の外周面との間をレーザやプラズマアーク等により全周に亘って連続的に溶接Ｐすることによりフロントパイプ４とエンドプレート２とを接合一体化させる。

なお、エンドプレート３に対するテールパイプ５の接続方法は、上述のエンドプレート２に対するフロントパイプ４の接続方法と同様であるため、その説明を省略する。

そして、以上のように、フロントパイプ４とテールパイプ５が接合された両エンドプレート２、３をシェル１の両端開口部に接合する場合、図１に示すように、エンドプレート２、３の内向きテーパ部２ａ、３ａの外周面をシェル１の両端開口縁部に形成された外向きテーパ部１ａ、１ｂの内周面に密着させた状態で、該外向きテーパ部１ａ、１ｂの先端縁部と内向きテーパ部２ａ、３ａの外周面との間をレーザやプラズマアーク等により全周に亘って連続的に溶接Ｐすることによりシェル１の両端開口縁部とエンドプレート２、３の外周縁部との間を隙間なく接合一体化させている。

次に、この実施例の作用・効果を説明する。
この実施例では上述のように、エンドプレート２、３に開設された貫通孔２１、３１の周縁にバーリング部２２、３２が形成され、前記貫通孔２１、３１に挿通したフロントパイプ４とテールパイプ５の端部をそれぞれ押し広げて拡径させることによりフロントパイプ４とテールパイプ５の外周面をバーリング部２２、３２の内周面に密着させた状態とし、この状態でバーリング部２２、３２と拡径されたフロントパイプ４およびテールパイプ５との間をその全周に亘って溶接により接合するようにしたことで、フィラワイヤを用いないレーザ溶接またはプラズマ溶接による高速度の接合が可能となるもので、これにより、作業能率を高めることができるようになると共に、フィラワイヤがない分だけ消音器の軽量化を図ることができるようになるという効果が得られる。

また、レーザ溶接またはプラズマ溶接による接合では、溶接部における入熱が小さいため、接合部の熱歪を防止することができると共に、スパッタが発生しないため、外観を損なう虞もなく、従って、製品価値を高めることができるようになるという効果が得られる。

また、前記バーリング部２２、３２と拡径されたフロントパイプ４とテールパイプ５との間をその全周に亘ってレーザ溶接またはプラズマ溶接で接合するようにしたことにより、エンドプレート２、３とフロントパイプ４およびテールパイプ５との接合強度が高くなり、これにより、消音器の耐久性を向上させることができるようになる。

以上本実施例を説明してきたが、本発明は上述の実施例に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっても、本発明に含まれる。
例えば、実施例では、金属プレートを二重に巻いてシェル１を形成したが、一重または三重以上に巻いてもよい。

また、実施例では、レーザ溶接またはプラズマアーク溶接方法を用いたが、ＭＩＧ溶接やＴＩＧ溶接等、他の溶接方法を用いることができる。
また、実施例では、バーリング部２２の開口縁部とフロントパイプ４の外周面との間を溶接Ｐするようにしたが、バーリング部２２とフロントパイプ４の重なり部において溶接するようにしてもよい。また、全周溶接するようにしたが、スポット的に溶接するようにしてもよい。

また、実施例では、シェル１の外向きテーパ部１ａ、１ｂの先端縁部とエンドプレート２、３の内向きテーパ部２ａ、３ａの外周面との間で溶接するようにしたが、外向きテーパ部１ａ、１ｂと内向きテーパ部２ａ、３ａとの重なり部において溶接するようにしてもよい。そうすれば、溶接位置の幅が広がり、位置決めが容易になるため、コスト低減になる。また、全周溶接するようにしたが、スポット的に溶接するようにしてもよい。

また、実施例では、排気管としてフロントパイプ４とテールパイプ５を、また、隔壁としてエンドプレート２、３を例にとったが、消音室内を仕切るバッフルプレートやインナパイプとの接合方法にも適用することができる。

実施例の車両用消音器における排気管の接続方法が適用された消音器を示す平面図である。実施例の車両用消音器における排気管の接続方法を示す工程図である。実施例の車両用消音器における排気管の接続方法を示す工程図である。実施例の車両用消音器における排気管の接続方法を示す工程図である。従来例の車両用消音器における排気管の接続方法を示要部断面図である。

符号の説明

１シェル
１ａ外向きテーパ部
１ｂ外向きテーパ部
１１インナシェル
１２アウタシェル
２エンドプレート（隔壁）
２ａ内向きテーパ部
２１貫通孔（排気管接続孔）
２２バーリング部
３エンドプレート（隔壁）
３ａ内向きテーパ部
３１貫通孔（排気管接続孔）
３２バーリング部
４フロントパイプ（排気管）
５テールパイプ（排気管）
６拡開治具
Ｐ溶接

Claims

車両用消音器における隔壁を貫通する状態で排気管の端部を接続させる排気管の接続方法であって、
前記隔壁に開設された排気管接続孔の周縁にバーリング部が形成され、
該排気管接続孔に挿通した前記排気管の端部を押し広げて拡径させることにより該排気管の外周面を前記バーリング部の内周面に密着させた状態で前記バーリング部と前記拡径された排気管との間をレーザ溶接またはプラズマ溶接で接合するようにしたことを特徴とする車両用消音器における排気管の接続方法。
請求項１に記載の車両用消音器における排気管の接続方法において、前記バーリング部と前記拡径された排気管との間をその全周に亘ってレーザ溶接またはプラズマ溶接で接合するようにしたことを特徴とする車両用消音器における排気管の接続方法。