JP2007291883A - 車両用消音器 - Google Patents

Abstract

【課題】 排気ガスの排出量を極少量とし、びびり音が発生する虞もなく、車両用消音器内の凝縮水または水蒸気を外部へ良好に排出できる車両用消音器の提供。
【解決手段】 筒状のシェル２の開口端部がその全周に亘ってエンドプレート３の外周部に巻き締めされたロックシーム部６により塞がれた車両用消音器１Ａにおいて、ロックシーム部６に外部と車両用消音器内Ｏを連通状態とする連通孔９を形成した。
【選択図】 図４

Description

本発明は車両用消音器に関する。

従来、筒状のシェルの開口端部がその全周に亘ってエンドプレートの外周部に巻き締めされたロックシーム部により塞がれた車両用消音器の技術が公知になっている（特許文献１参照）。
特開２００５−２６４８３２号公報

しかしながら、従来の車両用消音器にあっては、エンジン停止後に排気ガス中の水分が凝縮して発生した凝縮水が車両用消音器内に溜まるという問題点があった。
また、シェルが筒状のインナシェルとこのインナシェルの外周に配置される筒状のアウタシェルで構成される場合には、車両用消音器内の凝縮水がインナシェルとアウタシェルの間に侵入し、エンジン始動後に排気ガスの温度で加熱されて蒸気化し、これにより両シェルの間の圧力が上昇して両者が膨出変形するという問題点があった。

そこで、シェルやエンドプレートに外部と車両用消音器内を連通状態とする連通孔を形成して上記凝縮水を排出することが考えられるが、この場合、該連通孔を介して排気ガスが凝縮水の有無に関わらず排出される虞がある上、周辺剛性が低くなってびびり音が発生する虞があった。

本発明は上記課題を解決するためになされたものであって、その目的とするところは、排気ガスの排出量を極少量とし、びびり音が発生する虞もなく、車両用消音器内の凝縮水または水蒸気を外部へ良好に排出できる車両用消音器を提供することである。

本発明の請求項１記載の発明では、筒状のシェルの開口端部がその全周に亘ってエンドプレートの外周部に巻き締めされたロックシーム部により塞がれた車両用消音器において、前記ロックシーム部に外部と車両用消音器内を連通状態とする連通孔を形成したことを特徴とする。

請求項１記載の発明にあっては、筒状のシェルの開口端部がその全周に亘ってエンドプレートの外周部に巻き締めされたロックシーム部により塞がれた車両用消音器において、前記ロックシーム部に外部と車両用消音器内を連通状態とする連通孔を形成したため、車両用消音器内の凝縮水または水蒸気をロックシーム部の連通孔を介して外部へ排出でき、排気ガスの排出量を極少量とし、びびり音が発生する虞もなく、車両用消音器内の凝縮水または水蒸気を外部へ良好に排出できる。

以下、この発明の実施例を図面に基づいて説明する。

以下、実施例１を説明する。
図１は本発明の実施例１の車両用消音器の平面図、図２は同正面図、図３は図１のＳ３−Ｓ３線における端面図、図４は図２の矢印Ａ付近における断面図であり、作用を説明する図である。

先ず、全体構成を説明する。
図１、２に示すように、本実施例１の車両用消音器１Ａは、筒状のシェル２と、このシェル２の軸方向開口両端部2a,2bを塞いだ状態で設けられる板状のエンドプレート3,4と、これらシェル２とエンドプレート3,4の内部に収容された図外の内部構造体で構成され、全て金属製となっている。

図３に示すように、シェル２は、金属製の平板をその断面が円形となるように巻回される他、その周方向端部2c,2d同士はオーバーラップした状態で重ねられてシェルラップ部５が形成されると共に、該シェルラップ部５はスポット溶接Ｓ（図１参照）でシェル２の軸方向に複数箇所に亘って固定されている。
そして、シェル２の軸方向開口両端部2a,2bが略円盤状のエンドプレート3,4の外周部に巻き締めされたロックシーム部６によりそれぞれ塞がれている。

以下、シェル２の開口両端部2a,2bとエンドプレート3,4の固定構造は同様であるため、ここではシェル２の開口端部２ａとエンドプレート３の固定構造について詳述する。

図４に示すように、本実施例１のロックシーム部６は、エンドプレート３の先端部７の内側にシェル２の先端部８が配置された状態で、これら両者が全周に亘って互いに折り返すように巻き締めされている。

そして、ロックシーム部６の下端位置における基端側には、エンドプレート３及びシェル２を上下方向に貫通した連通孔９が形成され、これによって外部と車両用消音器内Ｏとが連通状態となっている。
なお、ロックシーム部６には、連通孔９によってエンドプレート３に孔９ａ〜９ｃが形成される一方、シェル２に孔９ｄが形成されているが、これらの孔の形成位置や形成数はロックシーム部の構造に応じて異なる。
また、本実施例１の連通孔９は、ロックシーム部６の形成後においてその下端位置における基端側に図外の貫通用治具を用いて直径７ｍｍ程度の円形状に貫通形成されているが、この限りでなく、連通孔９をロックシーム部６の形成前に形成しても良く、さらに、その孔の形状、開口断面積、形成数等についても適宜設定できる。

次に、作用を説明する。
このように構成された車両用消音器１Ａでは、図４に示すように、エンジン停止後に車両消音器内Ｏにおいて排気ガス中の水分が凝縮して発生した凝縮水（波線矢印で図示）を重力及び毛細管現象の作用により連通孔９へ導いてシェル２の孔９ｄ、エンドプレート３の孔９ｂ、エンドプレート３の孔９ｃを介して外部下方へ排出できる。
この際、エンドプレート３の孔９ａから外気（一点鎖線矢印で図示）を吸引しつつ、エンドプレート３の孔９ｃから凝縮水を外部へ素早く排出でき、連通孔９の開口断面積が小さい場合でも所望の効果を発揮できる。

また、エンジン始動後においては、凝縮水を上記重力及び毛細管現象の作用に加えて排気ガスによる車両用消音器１Ａの内圧と大気圧との圧力差によりロックシーム部６の連通孔９へ導いてシェル２の孔９ｄ、エンドプレート３の孔９ｂ、エンドプレート３の孔９ｃを介して外部下方へ排出できる。
この際、排気ガスの熱によって凝縮水の一部は蒸気化して体積が増えることにより、車両用消音器内Ｏの圧力が上昇しようとするが、連通孔９によって車両用消音器内Ｏの圧力の上昇を抑えることができると同時に、該蒸気化した水蒸気も連通孔９を介して外部へ排出できる。

また、連通孔９をロックシーム部６の基端側に形成したため、ロックシーム部６の先端側に形成した場合に比べて凝縮水が連通孔９に達するまでの距離を短くできる他、連通孔９がロックシーム部６におけるシェル２とエンドプレート３の密着性が低い部位に形成されることとなり、凝縮水を容易に連通孔９に導いて外部へ排出できる。

また、他の部位に比べて高剛性のロックシーム部６に連通孔９を形成したため、ロックシーム部６以外の部位に形成した場合に比べて周辺剛性が低下することがなく、びびり音が発生する虞がない。

さらに、ロックシーム部６は巻き締められているので殆ど隙間がなく、凝縮水の有無に関わらず車両用消音器内Ｏの排気ガスがロックシーム部６の連通孔９を介して極少量だけが排出される。

次に、効果を説明する。
このように構成された車両用消音器１Ａにあっては、筒状のシェル２の開口端部２ａ（２ｂ）がその全周に亘ってエンドプレート３（４）の外周部に巻き締めされたロックシーム部６により塞がれた車両用消音器１Ａにおいて、ロックシーム部６に外部と車両用消音器内Ｏを連通状態とする連通孔９を形成したため、車両用消音器内Ｏの凝縮水をロックシーム部６の連通孔９を介して外部へ排出でき、排気ガスの排出量を極少量とし、びびり音が発生する虞もなく、車両用消音器内Ｏの凝縮水または水蒸気を外部へ良好に排出できる。

また、連通孔９をロックシーム部６の基端側に形成したため、ロックシーム部６の先端側に形成した場合に比べて車両用消音器内Ｏの凝縮水が連通孔９に達するまでの距離を短くできる他、連通孔９がロックシーム部６におけるシェル２とエンドプレート３の密着性が低い部位に形成されることとなり、凝縮水を容易に連通孔９に導いて外部へ排出できる。

以下、実施例２を説明する。
本実施例２において実施例１と同じ構成部材については実施例１と同一の符号を付してその説明は省略し、相違点のみを詳述する。

図５は本発明の実施例２の車両用消音器の平面図、図６は同正面図、図７は図５のＳ７−Ｓ７線における端面図、図８は図６の矢印Ｂ付近における側断面図であり、作用を説明する図、図９は図６の矢印Ｂ付近における側断面図であり、作用を説明する図である。

図５〜７に示すように、本実施例２の車両用消音器１Ｂでは、金属製の平板をその断面が略円形となるように二重に巻回することにより、シェル２０が筒状のインナシェル２１と、この外周面に配置される筒状のアウタシェル２２で構成されている。
なお、両シェル21,22を別体で異なる材質の金属製板材で構成して形成しても良く、この場合、インナシェル２１を排気ガスに含まれる水中の腐蝕成分に対する耐食性素材で構成し、アウタシェル２２を走行環境中に存在する腐蝕成分に対する耐食性素材で構成する。

また、両シェル21,22の周方向端部21a,22a同士はオーバーラップした状態で重ねられてシェルラップ部２３が形成されると共に、このシェルラップ部２３はスポット溶接Ｓ１（図５参照）でシェル２０の軸方向に複数箇所に亘って固定されている。

そして、図８に示すように、本実施例２では、エンドプレート３の先端部７の内側にインナシェル２１の先端部２１ｂを配置し、さらにエンドプレート３の先端部７とアウタシェル２２の先端部２２ｂを突き合わせた状態で、これら三者が全周に亘って互いに折り返すように巻き締められたロックシーム部２４によって固定されている。

そして、ロックシーム部２４の基端側には、エンドプレート３、インナシェル２１、アウタシェル２２を上下方向に貫通した連通孔２５が形成され、これによって外部と車両用消音器内Ｏとが連通状態となっている。
なお、ロックシーム部２４には、連通孔２５によってエンドプレート３に孔２５ａ〜２５ｃが形成される一方、インナシェル２１に孔２５ｄが形成され、アウタシェル２２に孔２５ｅが形成されているが、これらの孔の形成位置や形成数はロックシーム部の構造に応じて異なる。

ここで、従来の発明にあっては、車両用消音器内の凝縮水がインナシェルとアウタシェルの間に侵入した後、エンジン始動後に排気ガスの温度で加熱されることによって蒸気化し、これにより両シェルの間の圧力が上昇して両者が膨出変形するという問題点があった。

これに対し、本実施例２では、図８に示すように、外部と通じた連通孔２５により両シェル21,22の間の圧力が上昇する虞がなく、これによって両シェル21,22の膨出変形を防止できると同時に、両シェル21,22に溜まった凝縮水（波線矢印で図示）をエンジン始動後に加熱して蒸気化させた状態で連通孔２５から外部へ排出できる。また、実施例１と同様に、車両用消音器内Ｏの圧力が上昇する虞もない。

また、図９に示すように、エンジン停止後に車両消音器内Ｏやインナシェル２１とアウタシェル２２との間に溜まった凝縮水（波線矢印で図示）を重力、毛細管現象の作用によりロックシーム部２４の連通孔２５へ導いてインナシェル２１の孔２５ｄ、アウタシェル２２の孔２５ｅ、エンドプレート３の孔２５ｂ、エンドプレート３の孔２５ｃを介して外部下方へ排出できる。
この際、エンドプレート３の孔２５ａから外気（一点鎖線矢印で図示）を吸引しつつ、エンドプレート３の孔２５ｃから凝縮水を外部へ素早く排出できるため、連通孔２５の開口断面積が小さい場合でも所望の効果を発揮できる。

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、車両用消音器内の内部構造物の構造については適宜設定できる。
また、シェルの断面形状は円形に限らず、楕円形、三角形や四角形等の多角形状、レーストラック型等でも良く、多角形状の場合には角部に連通孔を設けても良い。

また、本実施例ではエンドプレートの内側にシェルを配置して巻き締めしたロックシーム部を採用したが、これら両者の巻き締めの内外配置を逆にして、つまり、シェルの内側にエンドプレートを配置して巻き締めしたロックシーム部を採用する場合もあり得る。

さらに、連通孔はロックシーム部を必ずしも上下方向に貫通させて形成する必要はない。

本発明の実施例１の車両用消音器の平面図である。 本発明の実施例１の車両用消音器の正面図である。 図１のＳ３−Ｓ３線における端面図である。 図２の矢印Ａ付近における断面図であり、作用を説明する図である。 本発明の実施例２の車両用消音器の平面図である。 本発明の実施例２の車両用消音器の正面図である。 図５のＳ７−Ｓ７線における端面図である。 図６の矢印Ｂ付近における断面図であり、作用を説明する図である。 図６の矢印Ｂ付近における断面図であり、作用を説明する図である。

符号の説明

Ｏ 消音室内
Ｓ、Ｓ１ スポット溶接
１ 車両用消音器
２ シェル
２ａ、２ｂ 周方向端部
３、４ エンドプレート
５ シェルラップ部
６ ロックシーム部
７ （エンドプレートの）先端部
８ （シェルの）先端部
９ 連通孔
９ａ、９ｂ、９ｃ、９ｄ 孔
２０ シェル
２１ インナシェル
２１ａ （インナシェルの周方向端部）
２１ｂ （インナシェルの先端部）
２２ アウタシェル
２２ａ（アウタシェルの周方向端部）
２２ｂ（アウタシェルの先端部）
２３ シェルラップ部
２４ ロックシーム部
２５ 連通孔
２５ａ、２５ｂ、２５ｃ、２５ｄ 孔

Claims (3)

1. 筒状のシェルの開口端部がその全周に亘ってエンドプレートの外周部に巻き締めされたロックシーム部により塞がれた車両用消音器において、
   前記ロックシーム部に外部と車両用消音器内を連通状態とする連通孔を形成したことを特徴とする車両用消音器。
2. 請求項１記載の車両用消音器において、
   前記シェルを筒状のインナシェルとこのインナシェルの外周に配置される筒状のアウタシェルで構成し、
   前記連通孔をロックシーム部におけるエンドプレート、インナシェル、アウタシェルを上下方向に貫通させた状態で形成したことを特徴とする車両用消音器。
3. 請求項１または２記載の車両用消音器において、
   前記連通孔をロックシーム部の基端側に形成したことを特徴とする車両用消音器。

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