JP2008169752A - Exhaust system part and method of manufacturing exhaust system part - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は自動車等の車両に設けられる排気系部品及び排気系部品の製造方法に関する。 The present invention relates to an exhaust system component provided in a vehicle such as an automobile and a method for manufacturing the exhaust system component.
エンジンの高回転運転時に排気ガスを排出するための第1アウトレットパイプと、エンジンの低回転運転時に排気ガスを排出するための第2アウトレットパイプと、第1アウトレットパイプを開閉可能に設けられたバルブとを有する車両用マフラが知られている。
例えばバルブをマフラのインレット側に配置する場合、バルブ閉時にマフラへ排気ガスを導入する流路を形成すると共に、該流路とバルブが設置された流路との開口部分を異ならせるための延長路が必要になる。 For example, when the valve is disposed on the inlet side of the muffler, an extension for forming a flow path for introducing exhaust gas into the muffler when the valve is closed and for making the opening portion of the flow path and the flow path where the valve is installed different. A road is needed.
本発明は上記事実を考慮して、簡単な構造で排気ガス延長路を形成することができる排気系部品、及び排気系部品の製造方法を得ることが目的である。 An object of the present invention is to obtain an exhaust system component capable of forming an exhaust gas extension path with a simple structure and a method for manufacturing the exhaust system component in consideration of the above facts.
請求項1記載の発明に係る排気系部品は、内部に形成された排気ガス流路の開口端部の外周に形成された被重合部と、前記被重合部に対する排気ガス流れ方向の端部における周方向の一部に前記被重合部側を向いて形成された段部とを有する基材と、排気ガス流れ方向の一端部が、前記被重合部における前記段部が形成されている周方向の範囲に重ね合わされると共に前記段部に突き当てられ、該段部に接合された第1部材と、排気ガス流れ方向の一端部が、前記基材の被重合部における周方向の前記段部が形成されていない範囲に重ね合わされると共に該基材の外周面に接合され、かつ、周方向の両端部が前記第1部材における周方向の両端部に接合されて、該第1部材とで前記ガス流路に連続する閉断面構造の排気ガス延長路を形成する第2部材と、を備えている。 The exhaust system component according to the first aspect of the present invention includes a polymerized portion formed on an outer periphery of an opening end portion of an exhaust gas passage formed inside, and an end portion in the exhaust gas flow direction with respect to the polymerized portion. A base material having a step portion formed in a part of the circumferential direction facing the polymerized portion side, and one end portion of the exhaust gas flow direction in the circumferential direction in which the step portion in the polymerized portion is formed And the first member that is abutted against and joined to the stepped portion, and one end portion in the exhaust gas flow direction is the stepped portion in the circumferential direction of the polymerized portion of the base material And is joined to the outer peripheral surface of the base material, and both end portions in the circumferential direction are joined to both end portions in the circumferential direction of the first member, and the first member An exhaust gas extension passage having a closed cross-sectional structure continuous with the gas passage is formed. It includes 2 and member.
請求項1記載の排気系部品では、基材における排気ガス流路の開口端部の外周が排気ガス流れ方向の所定範囲に亘り被重合部とされており、基材外周部における被重合部の上記開口端とは反対側の端部(縁部)に沿って該開口端側(被重合部側)を向く段部が形成されている。第1部材は、その一端部が基材の被重合面における段部の形成範囲に重ね合わされると共に、端面が段部に突き当てられた状態で該段部に接合されている。一方、第2部材は、基材の被重合面における主に第1部材の重ね合わされていない範囲に重ね合わされた状態で、基材の開口端とは反対側を向く端面が基材の外周面に接合されている。そして、第1部材及び第2部材における互いの周方向端部を接合することで、排気ガス流路に連続(連通)する閉断面構造の排気ガス延長路が形成される。 In the exhaust system component according to claim 1, the outer periphery of the opening end portion of the exhaust gas flow path in the base material is a polymerized portion over a predetermined range in the exhaust gas flow direction, and A step portion facing the opening end side (polymerized portion side) is formed along an end portion (edge portion) opposite to the opening end. One end portion of the first member is overlapped with the stepped portion forming range on the surface to be polymerized of the base material, and the end surface is joined to the stepped portion while being abutted against the stepped portion. On the other hand, the second member is a state where the end surface facing the opposite side of the open end of the base material is an outer peripheral surface of the base material in a state where the second member is overlapped mainly in a range where the first member is not overlapped on the surface to be polymerized. It is joined to. Then, by joining the circumferential end portions of the first member and the second member, an exhaust gas extension passage having a closed cross-sectional structure that is continuous (communication) with the exhaust gas passage is formed.
ここで、第1部材の端面が接合される段部は基材の開口端側を向いており、第2部材における基材の外周面に接合される端面は該基材の開口端とは反対側を向くため、基材に対する第1部材の接合(作業)方向と、基材に対する第2部材の接合方向とを異なる方向とすることができる。これにより、基材の排気ガス流路に連続する排気ガス延長路を形成する際に、例えば障害物を避けながら接合作業を行うことが可能となる。 Here, the step portion to which the end surface of the first member is joined faces the opening end side of the base material, and the end surface of the second member joined to the outer peripheral surface of the base material is opposite to the opening end of the base material. Therefore, the direction of joining (working) the first member to the substrate and the direction of joining the second member to the substrate can be different directions. Thereby, when forming the exhaust gas extension path which continues to the exhaust gas flow path of the base material, it becomes possible to perform the joining operation while avoiding obstacles, for example.
このように、請求項1記載の排気系部品では、簡単な構造で排気ガス延長路を形成することができる。 Thus, in the exhaust system component according to the first aspect, the exhaust gas extension path can be formed with a simple structure.
請求項2記載の発明に係る排気系部品は、請求項1記載の排気系部品において、前記被重合部における前記第1部材が重ね合わされる部分は、該被重合部における前記第2部材が重ね合わされる部分に対し、前記第1部材の厚み分だけ凹まされており、前記第2部材の周方向両端部は、それぞれ前記第1部材の周方向両端部に重ね合わされて接合されている。 An exhaust system component according to a second aspect of the present invention is the exhaust system component according to the first aspect, wherein a portion of the polymerized portion where the first member is superimposed is overlapped with the second member of the polymerized portion. The portion to be formed is recessed by the thickness of the first member, and both end portions in the circumferential direction of the second member are overlapped and joined to both end portions in the circumferential direction of the first member.
請求項2記載の排気系部品では、基材の被重合部における第1部材が重ね合わされる部分が該第1部材の厚み分だけ凹んでいるので、第2部材の周方向の両端部を第1部材の周方向の両端部に重ね合わせて接合することができる。これにより、各部材に過度の寸法精度が要求されることがなく、溶接品質が確保されやすい。 In the exhaust system part according to claim 2, since the portion where the first member is overlapped in the polymerized portion of the base material is recessed by the thickness of the first member, both end portions in the circumferential direction of the second member are It is possible to superimpose and join both ends of one member in the circumferential direction. Thereby, excessive dimensional accuracy is not requested | required of each member, and welding quality is easy to be ensured.
請求項3記載の発明に係る排気系部品は、請求項1又は請求項2記載の排気系部品において、前記基材は、前記排気ガス流路の開口部である第1開口部と、該第1開口部に隣接して開口する第2開口部を有しており、前記段部が前記第1開口部における前記第2開口部側に形成されている。 According to a third aspect of the present invention, there is provided the exhaust system component according to the first or second aspect, wherein the base material includes a first opening that is an opening of the exhaust gas passage, A second opening is formed adjacent to the first opening, and the step is formed on the second opening side of the first opening.
請求項3記載の排気系部品では、第1部材は、第2開口部によって開口端とは反対側から接合作業を行うことができないが、開口端側を向く段部を有するため、該段部と第1部材の端部との接合を良好に行うことができる。 In the exhaust system component according to claim 3, the first member cannot be joined from the side opposite to the opening end by the second opening portion, but has a step portion facing the opening end side. And the end of the first member can be joined well.
請求項4記載の発明に係る排気系部品は、請求項3記載の排気系部品において、前記排気ガス延長路がマフラの第1拡張室を貫通して最終拡張室に開口されると共に、前記第2開口部が前記第1拡張室に開口されたマフラ入口部材である。 An exhaust system component according to a fourth aspect of the present invention is the exhaust system component according to the third aspect, wherein the exhaust gas extension passage passes through the first expansion chamber of the muffler and opens to the final expansion chamber, and A muffler inlet member having two openings opened in the first expansion chamber.
請求項4記載の排気系部品では、2つの開口部が連なる流路をマフラ内の異なる拡張室で開口させるために、第1部材と第2部材とで排気ガス延長路が形成されている。これにより、排気ガス延長路が接続されない第2開口部は第1拡張室で開口し、第1開口部に排気ガス延長路が接続された排気ガス流路は、該排気ガス延長路を介して最終拡張室に開口する。このように、インレット側で分岐を有するマフラ位置口部材に本発明の構造が好適に適用される。
In the exhaust system component according to
請求項5記載の発明に係る排気系部品の製造方法は、内部に形成された排気ガス流路の開口端部の外周に形成された被重合部と、前記被重合部に対する排気ガス流れ方向の端部における周方向の一部に前記被重合部側を向いて形成された段部とを有する基材を準備する基材準備工程と、第1部材の排気ガス流れ方向の一端部を前記基材の段部に突き当てると共に前記被重合面に重ね合わせ、該第1部材の一端部を前記段部に溶接する第1接合工程と、第2部材の排気ガス流れ方向の一端部を前記基材の被重合面における前記第1部材が重ね合わされていない範囲に重ね合わせ、該第2部材の一端部を前記基材の外周面に溶接する第2接合工程と、前記第1部材における前記基材の周方向の両端部と、前記第2部材における前記基材の周方向の両端部とを溶接する第3接合工程と、を含む。 According to a fifth aspect of the present invention, there is provided an exhaust system component manufacturing method comprising: a polymerized portion formed on an outer periphery of an opening end portion of an exhaust gas passage formed therein; and an exhaust gas flow direction relative to the polymerized portion A base material preparation step of preparing a base material having a step portion formed facing a portion to be polymerized in a part of a circumferential direction at an end portion; and an end portion of the first member in the exhaust gas flow direction A first joining step that abuts the stepped portion of the material and overlaps the polymerized surface, and welds one end of the first member to the stepped portion; and one end of the second member in the exhaust gas flow direction A second joining step in which the first member on the polymerized surface of the material is superposed on a range where the first member is not superposed, and one end of the second member is welded to the outer peripheral surface of the base material; and the base in the first member Both ends in the circumferential direction of the material, and in the circumferential direction of the base material in the second member And a third joining step of welding the end portion.
請求項5記載の排気系部品の製造方法では、基材準備工程で準備した基材に対し、第1接合工程では第1部材を溶接し、第2接合工程では第2部材を溶接し、第3接合工程では、第1部材と第2部材とを溶接する。ここで、本製造方法では、基材における第1部材の端面が接合される段部は基材の開口端側を向いており、第2部材における基材の外周面に接合される端面は該基材の開口端とは反対側を向くため、基材に対する第1部材の溶接(溶接トーチのアプローチ)方向と、基材に対する第2部材の溶接方向とが異なる。これにより、基材の排気ガス流路に連続する排気ガス延長路を形成する際に、例えば障害物を避けながら溶接作業を行うことができる。 In the exhaust system component manufacturing method according to claim 5, the first member is welded in the first joining step, the second member is welded in the second joining step, and the second member is welded to the base material prepared in the base material preparing step. In the 3 joining step, the first member and the second member are welded. Here, in this manufacturing method, the step part to which the end surface of the first member in the base material is joined faces the opening end side of the base material, and the end surface of the second member to be joined to the outer peripheral surface of the base material is Since it faces away from the open end of the substrate, the welding direction of the first member to the substrate (the approach of the welding torch) and the welding direction of the second member to the substrate are different. Thereby, when forming the exhaust-gas extension path continuous with the exhaust-gas flow path of a base material, a welding operation can be performed, for example, avoiding an obstruction.
このように、請求項5記載の排気系部品の製造方法では、簡単な構造で排気ガス延長路を形成することができる。 Thus, in the exhaust system component manufacturing method according to the fifth aspect, the exhaust gas extension path can be formed with a simple structure.
請求項6記載の発明に係る排気系部品の製造方法は、請求項5記載の排気系部品の製造方法において、前記基材準備工程では、前記被重合面における前記第1部材の一端部が重ね合わされる部分が、前記第2部材が重ね合わされる部分に対し前記第1部材の厚み分だけ凹まされた前記基材が準備され、前記第2接合工程は、前記第1接合工程の後に行われ、かつ該第2接合工程では、前記第2部材の周方向の両端部を前記第1部材の周方向の両端部に重ね合わせ、前記第3接合工程では、前記第2部材の周方向の両端を前記第1部材の外周面に溶接にて接合する。 An exhaust system component manufacturing method according to a sixth aspect of the present invention is the exhaust system component manufacturing method according to the fifth aspect, wherein in the base material preparation step, one end of the first member on the polymerized surface is overlapped. The base material in which the portion to be formed is recessed by the thickness of the first member with respect to the portion where the second member is overlapped is prepared, and the second joining step is performed after the first joining step. In the second joining step, both ends in the circumferential direction of the second member are superimposed on both ends in the circumferential direction of the first member, and in the third joining step, both ends in the circumferential direction of the second member. Are joined to the outer peripheral surface of the first member by welding.
請求項6記載の排気系部品の製造方法では、基材準備工程の後に、先ず第1接合工程が行われ、基材の被重合面に重ね合わされた第1部材の一端部が段部に溶接される。次いで第2接合工程が行われ、第2部材の一端部が被重合面に重ね合わされると共に、該第2部材の周方向の両端部が第1部材の両端部に重ね合わされた状態で、該第2部材の一端が基材の外周面に溶接される。その後、第3工程が行われ、第2部材の周方向の両端が第1部材の外周面に溶接される。この第3工程で、第2部材と第1部材とを重ね合わせた状態で溶接(例えば隅肉溶接)することができるため、各部材に過度の寸法精度が要求されることがなく、また溶接作業が容易で溶接品質を確保しやすい。 In the exhaust system component manufacturing method according to claim 6, after the base material preparation step, a first joining step is first performed, and one end portion of the first member superimposed on the polymerized surface of the base material is welded to the stepped portion. Is done. Next, a second bonding step is performed, and one end of the second member is overlapped with the polymerized surface, and both ends in the circumferential direction of the second member are overlapped with both ends of the first member, One end of the second member is welded to the outer peripheral surface of the base material. Then, a 3rd process is performed and the both ends of the circumferential direction of a 2nd member are welded to the outer peripheral surface of a 1st member. In this third step, welding (for example, fillet welding) can be performed in a state where the second member and the first member are overlapped, so that excessive dimensional accuracy is not required for each member, and welding is also performed. Easy to work and easy to ensure welding quality.
以上説明したように本発明に係る排気系部品及び排気系部品の製造方法は、簡単な構造で排気ガス延長路を形成することができるという優れた効果を有する。 As described above, the exhaust system component and the exhaust system component manufacturing method according to the present invention have an excellent effect that the exhaust gas extension path can be formed with a simple structure.
本発明の実施形態に係る排気系部品としてのマフラインレット部材10が適用されたマフラ11について、図1乃至図10に基づいて説明する。先ず、マフラ11の全体構成を説明し、次いでマフラインレット部材10の詳細構成を説明することとする。なお、説明の便宜上、各図に適宜記す矢印FR、矢印UP、及び矢印Wにて示す方向を、それぞれマフラ11が搭載される自動車の前方向(進行方向)、上方向、車幅方向とする。
A
(マフラの全体構成)
図9には、マフラ11が斜視図にて示されている。この図に示される如く、マフラ11は、中空構造を成すマフラ本体12を備えている。マフラ本体12は、上シェル14と、下シェル16との接合により構成されている。上シェル14を取り除いた平面図である図7、及び図7の3−3線に沿った断面図である図8に示される如く、マフラ本体12は、平面視で車幅方向に長手の略矩形状に形成されており、この実施形態では前後方向寸法よりも上下方向寸法が小さい扁平状に形成されている。この実施形態では、マフラ本体12は、長手方向の中央部(後述する最終拡張室30)を除き、側断面視で略楕円状を成す構成とされている(図示省略)。
(Overall structure of muffler)
FIG. 9 shows the
図7の1−1線に沿った断面図である図6及び図9に示される如く、上シェル14は、車幅方向に長手とされると共に下向きに開口して形成されており、長手方向両端を除き該長手方向に直交する断面視で略一定の形状(下向きに開口する弧形状)を成している。下シェル16は、長手(車幅)方向中央部を除き上シェル14と略対称に形成されている。この下シェル16における車幅方向中央部には、図8に示される如く、車体上下方向の下向きの棒出した膨出部18が形成されている、膨出部18は、球郭の一部を成すような上向きの凹の碗状に形成されている。
As shown in FIGS. 6 and 9, which are cross-sectional views taken along line 1-1 of FIG. 7, the
また、図7及び図8に示される如く、マフラ本体12内は、車幅方向中央部に対し略対称に配置された二対の仕切板20、22によって、内部が車幅方向に5分割されている。一対の仕切板20は、それぞれ膨出部18に連続して球郭状を成すような碗状に形成されている。そして、マフラ11では、上シェル14と、膨出部18を含む下シェル16と、一対の仕切板20とで、車幅方向中央部に略球郭状を成す球郭部24が形成されている。また、マフラ11内には、一対の仕切板20を連結して球郭部24内の空間を車体前後方向に区画する平板状のセパレータ26が設けられている。
7 and 8, the interior of the muffler
球郭部24内の空間におけるセパレータ26に対し車体前後方向の前側に位置する空間は、マフラ11の第1拡張室28とされており、球郭部24内の空間におけるセパレータ26に対し車体前後方向の後側に位置する空間は、マフラ11の最終拡張室30とされている。したがって、図6乃至図8に示される如く、マフラ11の最終拡張室30は、主に上シェル14が構成する上壁30A、主に膨出部18が構成する下壁30B、主に一対の仕切板20が構成する側壁30C、主に上シェル14と下シェル16とが構成する後壁30Dが、互いに連続する球郭状を成して構成されている。
A space located on the front side in the longitudinal direction of the vehicle body with respect to the
図7及び図8に示される如く、一対の仕切板22は、それぞれ平板状に形成され、マフラ本体12内における車幅方向の端部近傍に配置されている。一対の仕切板20と仕切板22との間の空間は、それぞれ第2拡張室32とされ、一対の仕切板20の前部に形成された複数の小孔20A(図6参照)によって第1拡張室28と連通されている。
As shown in FIGS. 7 and 8, the pair of
一方、図7及び図8に示される如く、一対の仕切板22の車幅方向外側に形成された空間は、第3拡張室34とされており、一対の仕切板22に形成された連通孔22Aによって第2拡張室32と連通されている。また、各第3拡張室34は、それぞれ仕切板20及び仕切板22を貫通した連通パイプ36によって最終拡張室30と連通されている。
On the other hand, as shown in FIGS. 7 and 8, the space formed on the outer side in the vehicle width direction of the pair of
図6乃至図8に示される如く、以上説明したマフラ本体12には、内部に排気ガスを導入するためのマフラインレット部材10が連結されている。詳細は後述するが、マフラインレット部材10は、その一部が車体前後方向の前側からマフラ本体12内に入り込まされており、図示しない排気管を通じてエンジンの排気マニホルドに連通されるガス導入部40と、ガス導入部40と連通され第1拡張室28にて開口する低速用ガス流路形成部42と、ガス導入部40と連通された高速用ガス流路形成部44と、上流端が高速用ガス流路形成部44に接続されると共に中間部が第1拡張室28を貫通することで下流端が最終拡張室30にて開口するバイパス流路形成部45と、排気ガスの流れ経路を低速用ガス流路形成部42又は高速用ガス流路形成部44に切り替えるためのバルブ装置46とを主要部として構成されている。
As shown in FIGS. 6 to 8, the muffler
この実施形態では、マフラ11は、V型多気筒エンジンの排気系に適用されるようになっており、該エンジンの左右のバンクにそれぞれ独立して接続された一対の排気管が接続されるように、ガス導入部40が2つの排気管接続部40Aを有して構成されている。マフラインレット部材10では、このガス導入部40における排気ガス流れ方向の下流部と高速用ガス流路形成部44とバイパス流路形成部45とは車体前後方向に沿った略直線状に連続されており、該直線状部分を構成する高速用ガス流路形成部44にバルブ装置46が配設されている。
In this embodiment, the
バルブ装置46は、ガス導入部40と高速用ガス流路形成部44との連通路(高速用ガス流路形成部44自体)を開放する開放姿勢と該連通路を閉止する閉止姿勢とをとり得る構成とされており、図示しない駆動装置によってエンジンの回転数が所定の回転数(第1閾値)を超えた場合に閉止姿勢から開放姿勢に切り替えられ、またエンジンの回転数が別途所定の回転数(第2閾値)を下回った場合に開放姿勢から閉止姿勢に切り替えられるようになっている。第2閾値は、第1閾値と同じであっても異なっていても良い。
The
低速用ガス流路形成部42は、ガス導入部40におけるバルブ装置46の設置部分よりも排気ガス流れ方向の上流側(車体前後方向の前側)から分岐されている。これにより、低速用ガス流路形成部42は、バルブ装置46が閉止姿勢をとる状態で、排気ガスをマフラ本体12の第1拡張室28に導入し得る構成とされている。この実施形態では、低速用ガス流路形成部42は、高速用ガス流路形成部44に対する車体上下方向の下側に隣接して(隙間なく)設けられている。これにより、マフラインレット部材10は、上シェル14と下シェル16との接合部間に気密状態で挟まれて、マフラ本体12に対し固定的に保持されている。
The low-speed gas flow
以上により、マフラ11では、バルブ装置46が閉止姿勢をとる状態では、図10(A)及び図10(B)に細い実線又は破線の矢印Aにて示される如く、マフラインレット部材10のガス導入部40から導入された排気ガスは、低速用ガス流路形成部42内の低速用排気ガス流路42Aから第1拡張室28、仕切板20(複数の小孔20A)、第2拡張室32、仕切板22(連通孔22A)、第3拡張室34、連通パイプ36を経由して、最終拡張室30に導かれるようになっている。この排気ガスの流通経路を排気ガス経路Aということとする。
As described above, in the
一方、バルブ装置46が開放姿勢をとる状態では、図10(A)及び図10(B)に太い実線又は破線の矢印Bにて示される如く、マフラインレット部材10のガス導入部40から導入された排気ガスは、高速用ガス流路形成部44内の高速用排気ガス流路44A、バイパス流路形成部45内のバイパス流路45Aを通じて最終拡張室30に導かれるようになっている。この排気ガスの流通経路を排気ガス経路Bということとする。バルブ装置46が開放姿勢をとる場合、排気ガス経路Aの流動抵抗(圧力損失)は、排気ガス経路Bの流動抵抗と比較して十分に大きいので、排気ガスの主流(大部分)は、排気ガス経路Aを流れると考えることができる。
On the other hand, in the state in which the
そして、マフラ11は、最終拡張室30から排気ガスを排出するための排気ガス排出部48を備えている。排気ガス排出部48は、それぞれ一端側が最終拡張室30内で開口すると共に車体前後方向の後端となる他端が大気開放端とされた複数のアウトレットパイプ(出口パイプ)を有して構成され、排気音を調整するようになっている。以下、具体的に説明する。
The
排気ガス排出部48は、それぞれ円筒状を成す第1筒状部材としての一対のアウトレットパイプ50と、アウトレットパイプ50よりも長い円筒状を成す第2筒状部材としての単一のアウトレットパイプ52とを含んで構成されている。この実施形態では、図6に示される如く、アウトレットパイプ52の長さL2は、アウトレットパイプ50の長さL1と比較して、2倍以上とされている(L2≧2×L1)。一対のアウトレットパイプ50は、それぞれの軸線方向略中央部が上シェル14と下シェル16との接合部間に気密状態で挟まれて(後壁30Dを貫通して)、マフラ本体12の長手(車幅)方向中央部に互いに離間しつつ固定的に保持されている。
The exhaust
アウトレットパイプ52は、その大気開放端52Aの車体前後方向の位置が各アウトレットパイプ50の大気開放端50Aの位置に略一致するように、下シェル16における下壁30B、後壁30Dの構成部分を気密状態で貫通している。アウトレットパイプ52は、最終拡張室30内に位置する軸線方向端部52Bにおいて、ブラケット54を介して膨出部18に支持されている。以上により、アウトレットパイプ52は、マフラ本体12の長手方向中央部で一対のアウトレットパイプ50の車体上下方向下側に配置されており、図9に示される如く、背面視において一対のアウトレットパイプ50とで略三角形状を成している。
In the
また、排気ガス排出部48は、アウトレットパイプ52に設けられた吸音構造56を有する。吸音構造56は、アウトレットパイプ52の外周に吸音部材としてのグラスウール58を巻き付けて構成されている。グラスウール58は、アウトレットパイプ52の外周に固定されたカバー部材60によってアウトレットパイプ52の外周に保持されている。この実施形態では、ブラケット54は、アウトレットパイプ52における最終拡張室30内に位置する部分にのみ設けられている。
Further, the exhaust
(マフラインレット部材の詳細構成)
図1には、マフラインレット部材10の側面図が示されている。また、図2には、図1の2−2線に沿った断面図が示されており、図3には、マフラインレット部材10の要部が分解斜視図にて示されている。また、図4には、図2の4−4線に沿った断面図が示されており、図5には、図1の5−5線に沿った断面図が示されている。図1及び図3に示される如く、マフラインレット部材10は、本発明における基材としてのベース部62を備えている。図5に示される如く、ベース部62には、ガス導入部40(一対の排気管接続部40A)、第2開口部としての開口端42Bを形成する低速用ガス流路形成部42、第1開口部としての開口端部44Bを形成する高速用ガス流路形成部44が一体に形成されている。この実施形態では、ベース部62は、例えばチタン又はチタン合金等の金属材の鋳造にて構成されており、各部の肉厚が2mm程度とされている。
(Detailed configuration of mufflinet member)
FIG. 1 shows a side view of the
そして、マフラインレット部材10では、図1乃至図4に示される如く、バイパス流路形成部45が、第2部材としての上ハーフ64と、第1部材としての下ハーフ66との接合にて閉断面構造のバイパス流路45Aが形成される構造(所謂モナカ構造)とされている。図2及び図3に示される如く、この実施形態では、高速用ガス流路形成部44は、左右バンク用の排気管接続部40Aに対応して、ベース部62には左右一対の高速用ガス流路形成部44が形成されており、これら一対の高速用ガス流路形成部44内の高速用排気ガス流路44Aが合流するように、バイパス流路形成部45内には単一の閉断面構造のバイパス流路45Aが形成されている。
As shown in FIGS. 1 to 4, in the
したがって、図2に示される如く、この実施形態では、バイパス流路45Aは、2つの円形が結合された如き形状(ひょうたん型)を成している。より具体的には、図3に示される如く、上ハーフ64は、下向きに開口する略波型を成してバイパス流路形成部45の上側略半分を構成しており、下ハーフ66は上向きに開口する略波型を成してバイパス流路形成部45の下側略半分を構成しており、これらの周方向両端部(車幅方向の端部に位置する端部)が互いに接合されることで、閉断面構造のバイパス流路形成部45が形成されている。これら上ハーフ64、下ハーフ66は、例えばチタン又はチタン合金等の金属材のプレス(絞り)加工によって形成されており、それぞれ各部の厚みが1mm〜1.5mm程度とされている。
Therefore, as shown in FIG. 2, in this embodiment, the
これら上ハーフ64、下ハーフ66は、それぞれベース部62における高速用ガス流路形成部44の開口端部44Bに溶接にて接合されている。以下、具体的に説明する。
The
図3及び図4に示される如く、高速用ガス流路形成部44の開口端部44Bすなわち大1開口端としての開口端44Cから排気ガス流れ方向上流側の所定範囲の外周面における上側略半分は、上側被重合部68とされている。上側被重合部68は、ベース部62における高速用ガス流路形成部44を構成する部分の外周面と滑らかに連続し、背面視では上ハーフ64の下面に対応する略波型形状とされている。
As shown in FIGS. 3 and 4, the upper half of the outer peripheral surface of the predetermined range on the upstream side in the exhaust gas flow direction from the opening
この上側被重合部68には、上ハーフ64の排気ガス流れ方向上流端部(車体前後方向の前端部)が上側から重ね合わされるようになっている。この状態で上ハーフ64とベース部62とは、図4に示される如く、該上ハーフ64における前端面64Aとベース部62(高速用ガス流路形成部44)の外周面とが溶接部Wuにより接合されている。Wuは、上側被重合部68の全長に亘る隅肉溶接にて形成されている。
In the
図3及び図4に示される如く、高速用ガス流路形成部44の開口端部44Bの外周面における下側略半分、すなわち低速用ガス流路形成部42を構成する第2開口としての開口端42B側の部分は、下側被重合部70とされている。下側被重合部70は、ベース部62における高速用ガス流路形成部44を構成する部分の外周面に対し下ハーフ66の肉厚分だけ凹まされており、周方向両端を成す上側被重合部68との境界部にはそれぞれ段部72が形成されている。したがって、段部72の高さは下ハーフ66の肉厚に相当している。また、下側被重合部70における排気ガス流れ方向の上流側の端部には、該排気ガス流れ方向の下流側を向く段部74が下側被重合部70の全長に亘って形成されている。図3及び図4に示される如く、段部74は、高速用ガス流路形成部44の肉厚を部分的に厚くすることで、その下側被重合部70(凹部の底面)に対する高さが下ハーフ66の厚みよりも大とされている。この実施形態では、段部74の高さは下ハーフ66の厚みの略1.5倍から2倍程度とされている。
As shown in FIGS. 3 and 4, the lower half of the outer peripheral surface of the opening
以上説明した下側被重合部70、段部74は、背面視では下ハーフ66の上面に対応する略波型形状とされている。この下側被重合部70には、排気ガス流れ方向上流端である前端面66Aが段部74に突き当てられた下ハーフ66の排気ガス流れ方向上流端部(車体前後方向の前端部)が、下側から重ね合わされるようになっている。この状態で下ハーフ66とベース部62とは、図4に示される如く、該下ハーフ66の前端部66Bとベース部62(高速用ガス流路形成部44)の段部74とが溶接部Wlにより接合されている。溶接部Wlは、段部74(下側被重合部70)の全長に亘る隅肉溶接にて形成されている。
The
上記の通り高速用ガス流路形成部44の外周面に対する凹部である下側被重合部70に重ね合わされた下ハーフ66は、上ハーフ64に対し肉厚分だけ小型に形成されている。そして、図2に示される如く、この下ハーフ66におけるベース部62の周方向の両端部66Cには、それぞれ上ハーフ64におけるベース部62の周方向の両端部64Bが重ね合わされている。この上ハーフ64の周方向の端面64Cは、下ハーフ66の外周面に溶接部Wsにより接合されている。溶接部Wsは、上ハーフ64、下ハーフ66の排気ガス流れ方向の全長に亘る隅肉溶接にて形成されている。
As described above, the
次に、実施形態の作用を説明する。 Next, the operation of the embodiment will be described.
上記構成のマフラインレット部材10が適用されたマフラ11では、例えばエンジン回転数が所定の回転数よりも低い場合には、バルブ装置46が閉止姿勢とされ、マフラインレット部材10のガス導入部40から導入された排気ガスは、低速用ガス流路形成部42の低速用排気ガス流路42Aを経由してマフラ本体12の第1拡張室28に導入され、さらに第2拡張室32、第3拡張室34、連通パイプ36、最終拡張室30を経て消音され、排気ガス排出部48を構成する一対のアウトレットパイプ50、アウトレットパイプ52から大気開放される。
In the
一方、例えばエンジン回転数が所定の回転数を超える場合には、バルブ装置46が開放姿勢とされ、マフラインレット部材10のガス導入部40から導入された排気ガスは、高速用ガス流路形成部44の高速用排気ガス流路44A、バイパス流路形成部45のバイパス流路45Aを直線的に通過してマフラ本体12の最終拡張室30に導入され、排気ガス排出部48を構成する一対のアウトレットパイプ50、アウトレットパイプ52から大気開放される。この場合、短い経路で排気ガスが排出されるため、背圧(排気抵抗)が小さく、エンジンの出力向上に寄与する。
On the other hand, for example, when the engine rotational speed exceeds a predetermined rotational speed, the
以上説明したマフラインレット部材10を製造するに当たっては、先ず、上記した上側被重合部68、下側被重合部70(段部72)、段部74が高速用ガス流路形成部44の開口端部44Bに形成されたベース部62を、鋳造にて形成する(基材準備工程)。また、上記した略波型の上ハーフ64、下ハーフ66をプレス成形にて形成する。
In manufacturing the
次いで、下ハーフ66を下側被重合部70に対し下側から重ね合わせる共に該下ハーフ66の前端部66Bを段部74に突き当て、段部74と下ハーフ66における前端部66B近傍の外周面とを溶接し、溶接部Wlにて該下ハーフ66をベース部62に接合する(第1接合工程)。さらに、上ハーフ64を上側被重合部68に対し上側から重ね合わせると共に、該上ハーフ64を下ハーフ66に対し排気ガス流れ方向に位置決めする。この状態から、前端面64Aと高速用ガス流路形成部44の外周面とを溶接し、溶接部Wuにて上ハーフ64をベース部62に接合する(第2接合工程)。
Next, the
この状態では、ベース部62の周方向の両端部64Bがベース部62の周方向の両端部66Cに外側から重ね合わされている。そして、該上ハーフ64の周方向の端面64Cを、下ハーフ66における周方向の両端部66Cの外周面に溶接し、溶接部Wsにて上ハーフ64と下ハーフ66とを接合する(第3接合工程)。以上により、2つの高速用ガス流路形成部44にて連続したバイパス流路形成部45の閉断面構造のバイパス流路45Aが、2つの高速用排気ガス流路44Aに連通される。
In this state, both end
ここで、マフラインレット部材10及び該マフラインレット部材10の製造方法では、バイパス流路形成部45が上ハーフ64と下ハーフ66とで構成され、かつ、上ハーフ64における排気ガス流れ方向の上流側を向く前端面64Aがベース部62に溶接接合されると共に、下ハーフ66の前端部66Bが前端面66Aを突き当てた段部74に溶接接合される構造であるため、該マフラインレット部材10を製造する際の溶接作業性が向上する。
Here, in the
具体的には、図1に示される如く、上ハーフ64のベース部62に対する溶接に際しては、排気ガス流れ方向の上流側略45°の方向から溶接トーチTwを入れることができ、下ハーフ66のベース部62に対する溶接に際しては、排気ガス流れ方向の下流側略45°の方向から溶接トーチTwを入れることができる。これにより、バイパス流路形成部45が接続される高速用ガス流路形成部44に隣接して低速用ガス流路形成部42が形成されているベース部62に対し、バイパス流路形成部45を確実かつ高品質に接合することができる。このため、バイパス流路形成部45まで含めてベース部62を鋳造にて形成する構成と比較して、低コストでマフラインレット部材10を得ることができる。
Specifically, as shown in FIG. 1, when welding the
また、マフラインレット部材10及び該マフラインレット部材10の製造方法では、ベース部62の周方向の両端部66Cにベース部62の周方向の両端部64Bを重ね合わせて該上ハーフ64の周方向の端面64Cと下ハーフ66の外周面との溶接を行うため、例えば上ハーフ64の周方向の端面64Cと下ハーフ66の周方向の端面とを突き当てて突合せ溶接を行う構成と比較して、該上下のハーフ64、66の溶接作業をも簡単かつ高品質に行うことができる。
Further, in the
なお、上記実施形態では、下側被重合部70が高速用ガス流路形成部44の外周面に対する凹部として形成された例を示したが、本発明はこれに限定されず、例えば、段部74を高速用ガス流路形成部44に対する凸部のみで構成することで、下側被重合部70を上側被重合部68と面一に(滑らかに連続して)形成しても良く、上側被重合部68に対する凸部として形成しても良い。例えば、前者の場合には、上ハーフ64と下ハーフ66とが互いの周方向端部同士を突合せ溶接にて接合する構成とすれば良く、後者の場合には、上ハーフ64と下ハーフ66との重ね合わせを上記実施形態と逆にすれば良い。
In the above-described embodiment, the example in which the
また、上記した実施形態では、段部74の高さが下ハーフ66の肉厚(段部72の高さ)よりも大である例を示したが、本発明はこれに限定されず、例えば、前端面66Aと段部74との間に開先を形成して溶接する構造とすることで、段部74の高さが下ハーフ66の肉厚と同等である構成としても良い。
In the above-described embodiment, the example in which the height of the stepped
さらに、上記した実施形態では、本発明の排気系部品がマフラインレット部材10に適用された例を示したが、本発明はこれに限定されず、例えば、エンジンの排気マニホルドや排気管の分岐部(マフラや排気熱回収器のバイパス部分等)、集合部等に本発明の排気系部品を適用しても良い。
Furthermore, in the above-described embodiment, the example in which the exhaust system component of the present invention is applied to the
10 マフラインレット部材(排気系部品、マフラ入口部材)
11 マフラ
28 第1拡張室
30 最終拡張室
42B 開口端(第2開口部)
44A 高速用排気ガス流路(排気ガス流路)
44B 開口端部(第1開口部)
45A バイパス流路(排気ガス延長路)
62 ベース部(基材)
64 上ハーフ(第2部材)
66 下ハーフ(第1部材)
68 上側被重合部(被重合部)
70 下側被重合部(被重合部)
74 段部
10 Mufflinet member (exhaust system parts, muffler inlet member)
11
44A High-speed exhaust gas flow path (exhaust gas flow path)
44B Opening end (first opening)
45A bypass passage (exhaust gas extension passage)
62 Base part (base material)
64 Upper half (second member)
66 Lower half (first member)
68 Upper polymerized part (polymerized part)
70 Lower polymerized part (polymerized part)
74 steps
Claims (6)
排気ガス流れ方向の一端部が、前記被重合部における前記段部が形成されている周方向の範囲に重ね合わされると共に前記段部に突き当てられ、該段部に接合された第1部材と、
排気ガス流れ方向の一端部が、前記基材の被重合部における周方向の前記段部が形成されていない範囲に重ね合わされると共に該基材の外周面に接合され、かつ、周方向の両端部が前記第1部材における周方向の両端部に接合されて、該第1部材とで前記ガス流路に連続する閉断面構造の排気ガス延長路を形成する第2部材と、
を備えた排気系部品。 The polymerized portion formed on the outer periphery of the opening end portion of the exhaust gas passage formed inside, and the polymerized portion side toward a part of the circumferential direction at the end portion in the exhaust gas flow direction with respect to the polymerized portion A base material having a step portion formed by:
One end portion in the exhaust gas flow direction is overlapped with a circumferential range in which the step portion in the polymerized portion is formed and is abutted against the step portion and joined to the step portion; ,
One end portion in the exhaust gas flow direction is overlapped with a range where the stepped portion in the circumferential direction in the polymerized portion of the base material is not formed and joined to the outer peripheral surface of the base material, and both ends in the circumferential direction A second member that is joined to both ends in the circumferential direction of the first member and forms an exhaust gas extension passage having a closed cross-sectional structure that is continuous with the gas flow passage with the first member;
Exhaust system parts with
前記第2部材の周方向両端部は、それぞれ前記第1部材の周方向両端部に重ね合わされて接合されている請求項1記載の排気系部品。 The portion where the first member in the polymerized portion is superimposed is recessed by the thickness of the first member with respect to the portion where the second member in the polymerized portion is superimposed,
The exhaust system component according to claim 1, wherein both end portions in the circumferential direction of the second member are overlapped and joined to both end portions in the circumferential direction of the first member.
第1部材の排気ガス流れ方向の一端部を前記基材の段部に突き当てると共に前記被重合面に重ね合わせ、該第1部材の一端部を前記段部に溶接する第1接合工程と、
第2部材の排気ガス流れ方向の一端部を前記基材の被重合面における前記第1部材が重ね合わされていない範囲に重ね合わせ、該第2部材の一端部を前記基材の外周面に溶接する第2接合工程と、
前記第1部材の周方向の両端部と、前記第2部材の周方向の両端部とを溶接する第3接合工程と、
を含む排気系部品の製造方法。 The polymerized portion formed on the outer periphery of the opening end portion of the exhaust gas passage formed inside, and the polymerized portion side toward a part of the circumferential direction at the end portion in the exhaust gas flow direction with respect to the polymerized portion A base material preparation step of preparing a base material having a stepped portion formed by:
A first joining step of abutting one end portion of the first member in the exhaust gas flow direction on the stepped portion of the base material and overlapping the polymerized surface, and welding the one end portion of the first member to the stepped portion;
One end of the second member in the exhaust gas flow direction is overlapped with the first member on the polymerized surface of the base material in a range where the first member is not overlapped, and one end of the second member is welded to the outer peripheral surface of the base material. A second joining step,
A third joining step of welding both circumferential ends of the first member and circumferential ends of the second member;
A method for manufacturing exhaust system parts including:
前記第2接合工程は、前記第1接合工程の後に行われ、かつ該第2接合工程では、前記第2部材の周方向の両端部を前記第1部材の周方向の両端部に重ね合わせ、
前記第3接合工程では、前記第2部材の周方向の両端を前記第1部材の外周面に溶接にて接合する請求項5記載の排気系部品の製造方法。
In the base material preparation step, the base where the one end portion of the first member on the surface to be polymerized is recessed by the thickness of the first member with respect to the portion where the second member is overlapped. The material is prepared,
The second joining step is performed after the first joining step, and in the second joining step, both ends in the circumferential direction of the second member are overlapped with both ends in the circumferential direction of the first member,
The exhaust system component manufacturing method according to claim 5, wherein in the third joining step, both ends in the circumferential direction of the second member are joined to the outer peripheral surface of the first member by welding.
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