JP2007162537A - マフラー本体のシェル変形防止構造 - Google Patents

Abstract

【課題】 マフラー本体を構成する筒状のシェルがインナシェルとアウタシェルとの二層で構成されたマフラーにおいてインナシェルとアウタシェルとの間に侵入した水の蒸気化によるシェルの変形を防止することができるマフラー本体のシェル変形防止構造の提供。
【解決手段】 インナシェル１１の両側縁部には、所定間隔おきに切欠部１１ａが形成されることにより、インナシェル１１とアウタシェル１２との間の隙間４とマフラー本体Ｍの中空部内５とを連通する連通部Ｋ１が形成されている。
【選択図】 図２

Description

本発明は、筒状のシェルがインナシェルとアウタシェルとの二層で構成されたマフラー本体のシェル変形防止構造に関する。

従来、車両のマフラー本体として、中空楕円の筒状に形成されたシェルの両端開口部を前後両エンドプレートでそれぞれ閉塞した中空状に形成され、該中空部内は複数のインナプレートにより軸方向に仕切られると共に、筒状のシェルがインナシェルとアウタシェルとの二層で構成された構造のものが知られている（例えば、特許文献１）。
特開２００２−２０６４２２号公報

このような従来例のマフラーでは、低温始動時や、走行後停車時に排気ガス中に含まれる水分が低温の排気管やマフラー本体に接触することで凝縮するため、マフラー本体の中空部内に水が溜まるが、この水は、エンジン始動して走行し時間が経過し、マフラー本体が排気ガスで熱せられると蒸気化して排気ガスと共に外部に排出される。

ところが、従来、図１１に示すように、インナシェル１０２及びアウタシェル１０３の両端開口縁部とエンドプレート１００の外周縁部を、ロックシーム加工１０５により接続固定されているため、以下に述べるような問題点があった。

即ち、図１２の縦断側面図に示すように、マフラー本体を構成する筒状のシェル１０１がインナシェル１０２とアウタシェル１０３との二層で構成されたマフラーにおいては、同図（イ）に示すようにマフラー本体の中空部内に溜まった水１０４が、毛細管現象によりインナシェルとアウタシェルの接合部及びエンドプレートとのロックシーム部から同図（ロ）に示すようにインナシェル１０２とアウタシェル１０３との間の隙間に侵入し、エンジン始動後時間が経過しこの水が同図（ハ）に示すように排気ガスの温度で加熱されることによって蒸気化し、インナシェル１０２とアウタシェル１０３との間の隙間内の圧力が上昇し、これにより、同図（ニ）に示すようにインナシェル１０２およびアウタシェル１０３を変形させるという問題があった。

本発明の解決しようとする課題は、マフラー本体を構成する筒状のシェルがインナシェルとアウタシェルとの二層で構成されたマフラーにおいてインナシェルとアウタシェルとの間に侵入した水の蒸気化によるシェルの変形を防止することができるマフラー本体のシェル変形防止構造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記載のマフラー本体のシェル変形防止構造は、インナシェルとアウタシェルとの二層で構成された筒状のシェルの両端開口部がエンドプレートで閉塞されたマフラー本体において、前記インナシェルの少なくとも一方の開口縁部付近に該インナシェルと前記アウタシェルとの間の隙間と前記マフラー本体の中空部内とを連通する連通部が形成されていることを特徴とする手段とした。

請求項４記載のマフラー本体のシェル変形防止構造は、インナシェルとアウタシェルとの二層で構成された筒状のシェルの両端開口部がエンドプレートで閉塞されたマフラー本体において、前記インナシェルとアウタシェルはその端部同士が連結された状態で２重に巻かれ、外側の前記インナシェル側端部と、内側の前記アウタシェル側端部と、中間のインナシェルとアウタシェルとの接続部とを所定間隔おきにスポット溶接することにより前記筒状のシェルが形成され、前記インナシェル側端部で前記スポット溶接部分以外の箇所に切欠部が形成されることにより、該切欠部を介して前記インナシェルと前記アウタシェルとの間の隙間と前記マフラー本体の中空部内とが連通されていることを特徴とする手段とした。

請求項１記載のマフラー本体のシェル変形防止構造では、上述のように、インナシェルの少なくとも一方の開口縁部付近に該インナシェルとアウタシェルとの間の隙間とマフラー本体の中空部内とを連通する連通部が形成されている構成とすることにより、インナシェルとアウタシェルとの間の隙間に侵入した水が排気ガスの温度で加熱されることによって蒸気化すると、該蒸気が前記連通部から直ちにマフラー本体の中空部内に排気されるもので、これにより、インナシェルとアウタシェルとの間の隙間内の圧力が上昇することがなくなる。

従って、インナシェルとアウタシェルとの間に侵入した水の蒸気化によるシェルの変形を防止することができるようになるという効果が得られる。

請求項５記載のマフラー本体のシェル変形防止構造では、上述のように、インナシェル側端部でスポット溶接部分以外の箇所に切欠部が形成されることにより、該切欠部を介してインナシェルとアウタシェルとの間の隙間とマフラー本体の中空部内とが連通されている構成とすることにより、インナシェルとアウタシェルとの間の隙間に侵入した水が排気ガスの温度で加熱されることによって蒸気化すると、該蒸気が前記切欠部で構成される連通部から直ちにマフラー本体の中空部内に排気されるもので、これにより、インナシェルとアウタシェルとの間の隙間内の圧力が上昇することがなくなる。

従って、インナシェルとアウタシェルとの間に侵入した水の蒸気化によるシェルの変形を防止することができるようになるという効果が得られる。

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１のマフラー本体のシェル変形防止構造は、請求項１、２に記載の発明に対応する。

まず、この実施例１のマフラー本体のシェル変形防止構造を図面に基づいて説明する。

図１はこの実施例１のマフラー本体のシェル変形防止構造が適用されたマフラーを示す平面図、図２は図１のＡ−Ａ線における拡大縦断断面図、図３はシェルの展開図、図４は図１のＢ−Ｂ線における拡大縦断面図を示す。

このマフラー本体Ｍは、金属板材を巻回しインナシェル１１とアウタシェル１２との二層で構成された筒状のシェル１の両端開口部がエンドプレート２、３で閉塞された構造になっている。

さらに詳述すると、インナシェル１１とアウタシェル１２は、図３にその展開図を示すように、２重に巻かれ、外側のインナシェル１１側端部と、内側のアウタシェル１２側端部とを所定間隔おきにスポット溶接Ｐ２することにより筒状のシェル１が形成されている。この筒状のシェル１の断面形状は、図４に示すように、略おにぎり形状で、小Ｒ部Ｒ１と大Ｒ部Ｒ２を有している。

また、エンドプレート２、３は、図２にその詳細を示すように、その外周縁部とアウタシェル１２の両端開口縁部を互いに重ねて折り曲げるロックシーム加工により筒状のシェル１の両端開口縁部に連結固定されている。

即ち、インナシェル１１は、図３の展開図に示すように、その両側縁部に所定間隔おきにロックシーム加工部分Ｒの部分よりさらに内側に切り込まれた切欠部１１ａが形成されることにより、図２に示すように、インナシェル１１とアウタシェル１２との間の隙間４とマフラー本体Ｍの中空部内５とを連通する連通部Ｋ１が形成されている。

なお、マフラー本体Ｍの内部構造は省略するが、エンドプレート２，３にはインレットパイプ６、とアウトレットパイプ７が接続されている。

次に、この実施例１の作用・効果を説明する。
この実施例１では上述のように構成されるため、低温始動時、走行後停車時に排気ガス中に含まれる水分が低温の排気管やマフラー本体Ｍの中空部４内の各部分に接触することで凝縮してマフラー本体Ｍの中空部５内に水が溜まり、この水がインナシェル１１とアウタシェル１２との間の隙間４内に侵入すると、その後マフラー本体Ｍが排気ガスで熱せられることで隙間４内に侵入した水が蒸気化するが、該蒸気は、図２の矢印で示すように、切欠部１１ａで構成される連通部Ｋ１から直ちにマフラー本体Ｍの中空部５内に排気されるもので、これにより、インナシェル１１とアウタシェル１２との間の隙間４内の圧力が上昇することがなくなる。

また、この実施例のように、筒状のシェル１の断面形状が、図４に示すように、略おにぎり形状で、小Ｒ部Ｒ１と大Ｒ部Ｒ２を有している物にあっては、小Ｒ部Ｒ１の隙間が少ないため、圧力が小Ｒ部Ｒ１の隙間を上下方向に抜けにくく、従来構造では、特に、水が溜まる下側の大Ｒ部Ｒ２におけるインナシェル１１とアウタシェル１２との間の内圧が上昇し、シェル１を変形させる虞があったが、上述のように、切欠部１１ａで構成される連通部Ｋ１から直ちにマフラー本体Ｍの中空部５内に排気されるため、大Ｒ部Ｒ２の内圧の上昇を防止することができるようになる。

従って、インナシェル１１とアウタシェル１２との間の隙間４に侵入した水の蒸気化によるシェル１の変形を防止することができるようになるという効果が得られる。
また、切欠部１１ａはエンドプレート２、３のロックシーム部Ｒで間隔を置いて形成されるものであるから、マフラー本体Ｍの剛性を低下させることもない。

次に、この発明の他の実施の形態を説明する。なお、この他の実施例の説明にあっては、前記実施例１と同様の構成部分についてはその図示および説明を省略し、もしくは同一の符号を付してその説明を省略し、相違点についてのみ説明する。

この実施例２のマフラー本体のシェル変形防止構造は、請求項１、３に記載の発明に対応する。

この実施例２のマフラー本体のシェル変形防止構造は、図５（図１のＡ−Ａ線における拡大縦断断面図）、及び図６（シェルの展開図）に示すように、上記連通部Ｋ２が、インナプレート１１の開口縁部付近に形成された貫通小孔１１ｃで形成されている点が上記実施例１とは相違したものである。

即ち、この実施例２では、インナプレート１１とアウタプレート１２が同一幅に形成され、エンドプレート２、３は、図６にその詳細を示すように、その外周縁部とインナシェル１１及びアウタシェル１２の両端開口縁部を互いに重ねて折り曲げるロックシーム加工により筒状のシェル１の両端開口縁部に連結固定されている。

そして、ロックシーム部分Ｒ、Ｒを内側に僅かにはずれたインナシェル１１の両側縁部に所定間隔おきに貫通小孔１１ｃが形成されている。

この実施例２では、上述のように構成されるため、マフラー本体Ｍが排気ガスで熱せられることで隙間４内に侵入した水が蒸気化するが、該蒸気は、図５の矢印で示すように、貫通小孔１１ｃで構成される連通部Ｋ２から直ちにマフラー本体Ｍの中空部５内に排気されるもので、これにより、インナシェル１１とアウタシェル１２との間の隙間４内の圧力が上昇することがなくなる。

従って、インナシェル１１とアウタシェル１２との間の隙間４に侵入した水の蒸気化によるシェル１の変形を防止することができるようになるという効果が得られる。
また、貫通小孔１１ｃはエンドプレート２、３の近くに形成されるものであるから、マフラー本体Ｍの剛性を低下させることもない。

この実施例３のマフラー本体のシェル変形防止構造は、請求項４に記載の発明に対応する。

この実施例３のマフラー本体のシェル変形防止構造は、図７（マフラー本体の平面図、図８（シェルの展開図、図９（図７のＣ−Ｃ線における拡大縦断断面図）、及び図１０（図９のＤ−Ｄ線における拡大縦断断面図）に示すように、インナシェル１１とアウタシェル１２が一体に形成され、インナシェル１１側端部でスポット溶接Ｐ２部分以外の箇所に切欠部１１ｄが形成されることにより（図８参照）、該切欠部１１ｄを介してインナシェル１１とアウタシェル１２との間の隙間４とマフラー本体Ｍの中空部５内とが連通されている構成（図１０参照）とされ、該切欠部１１ｄで連通部Ｋ３が形成されている点が、上記実施例１、２とは相違したものである

特に、断面形状小Ｒとなる部分を跨ってインナシェル１１側端部とアウタシェル１２とのスポット溶接Ｐ２部分を形成すると隙間４に侵入した水が水蒸気化したとき排出通路となる。

即ち、この実施例３では、上述のように構成されるため、マフラー本体Ｍが排気ガスで熱せられることで隙間４内に侵入した水が蒸気化するが、該蒸気は、図１０の矢印で示すように、切欠部１１ｄで構成される連通部Ｋ３から直ちにマフラー本体Ｍの中空部５内に排気されるもので、これにより、インナシェル１１とアウタシェル１２との間の隙間４内の圧力が上昇することがなくなる。

従って、インナシェル１１とアウタシェル１２との間の隙間４に侵入した水の蒸気化によるシェル１の変形を防止することができるようになるという効果が得られる。
また、切欠部１１ｄはスポット溶接部Ｐ２により剛性が高められた部分に形成されるものであるから、マフラー本体Ｍの剛性を低下させることもない。

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、両エンドプレート２、３とシェル１とをロックシーム加工により連結固定する例を示したが、溶接により連結固定する場合にも本発明を適用することができる。

また、実施例１、２では、インナプレート１１とアウタプレート１２を別体に形成し、実施例３では一体に形成したが、一体又は別体のいずれであってもよい。

また、実施例１では、切欠部１１ａをインナプレート１１の両側縁部の全長に亘って形成したが、小Ｒ部Ｒ１部分のみに形成してもよい。

また、シェル１の断面形状は任意であり、略おむすび状の他に、楕円、レーストラック形等のように横長扁平状のものや、真円、又は各角部が小円弧状の略方形断面形状のもの等のように小円弧部と大円弧部が交互に形成された真円以外の断面形状を有するもの全てに適用することができる。

実施例１のマフラー本体のシェル変形防止構造が適用されたマフラーを示す平面図である。 図１のＡ−Ａ線における拡大縦断断面図である。 シェルの展開図である。 図１のＢ−Ｂ線における拡大縦断面図を示す。 実施例２のマフラー本体のシェル変形防止構造が適用されたマフラーを示す図１のＡ−Ａ線における拡大縦断断面図である。 シェルの展開図である。 実施例３のマフラー本体のシェル変形防止構造が適用されたマフラーを示す平面図である。 シェルの展開図である。 図７のＣ−Ｃ線における拡大縦断断面図である。 図９のＤ−Ｄ線における拡大縦断断面図である。 従来例のマフラー本体を示す縦断面図である。 従来例のマフラー本体を示す縦断面図である。

符号の説明

Ｋ１ 連通部
Ｋ２ 連通部
Ｋ３ 連通部
Ｍ マフラー本体
Ｐ１ スポット溶接
Ｐ２ スポット溶接
Ｒ ロックシーム部
Ｒ１ 小Ｒ部
Ｒ２ 大Ｒ部
１ シェル
１１ インナプレート
１１ａ 切欠部
１１ｃ 貫通小孔
１１ｄ 切欠部
１２ アウタプレート
２ エンドプレート
３ エンドプレート
４ 隙間
５ マフラー本体の中空部内
６ インレットパイプ
７ アウトレットパイプ

Claims (4)

1. インナシェルとアウタシェルとの二層で構成された筒状のシェルの両端開口部がエンドプレートで閉塞されたマフラー本体において、
   前記インナシェルの少なくとも一方の開口縁部付近に該インナシェルと前記アウタシェルとの間の隙間と前記マフラー本体の中空部内とを連通する連通部が形成されていることを特徴とするマフラー本体のシェル変形防止構造。
2. 前記連通部が前記インナシェルの開口縁部の一部を切欠して形成された切欠部で形成されていることを特徴とする請求項１に記載のマフラー本体のシェル変形防止構造。
3. 前記連通部が前記インナシェルの開口縁部付近に形成された貫通小孔で形成されていることを特徴とする請求項１に記載のマフラー本体のシェル変形防止構造。
4. インナシェルとアウタシェルとの二層で構成された筒状のシェルの両端開口部がエンドプレートで閉塞されたマフラー本体において、
   前記インナシェルとアウタシェルはその端部同士が連結された状態で２重に巻かれ、外側の前記インナシェル側端部と、内側の前記アウタシェル側端部と、中間のインナシェルとアウタシェルとの接続部とを所定間隔おきにスポット溶接することにより前記筒状のシェルが形成され、
   前記インナシェル側端部で前記スポット溶接部分以外の箇所に切欠部が形成されることにより、該切欠部を介して前記インナシェルと前記アウタシェルとの間の隙間と前記マフラー本体の中空部内とが連通されていることを特徴とするマフラー本体のシェル変形防止構造。

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