JP3445955B2 - 二輪車の排気マフラー - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【発明の属する技術分野】この発明は二輪車の排気マフ
ラーに関し、特に、テール管の先端にフレアを形成し、
テール管を仕切り壁に貫通支持する構造の排気マフラー
に関する。 【０００２】 【従来の技術】図５は従来の自動二輪車の排気マフラー
を示しており、排気マフラー１の後部に配置されるテー
ル管４１は、外周壁に多数のパンチング孔４２を有し、
仕切り壁８と後端壁6に亘って架設されている。テール
管４１の前端はラッパ状のフレア４３が形成されると共
に仕切り壁８の管挿入孔２３を貫通し、仕切り壁８の前
側の膨張室１３に開口している。テール管４１の後端部
は後端壁６を貫通して外部に開口している。 【０００３】テール管４１の外周面には、テール管前端
部から後端部まで、概ね全長に亘ってグラスウール等の
緩衝材４４が巻かれており、該緩衝材４４によりパンチ
ング孔４２を覆っている。該緩衝材４４の外周側には、
テール管４１より径の大きな膨出管４５が配置され、そ
の前後端部がテール管４１に固着されている。 【０００４】膨出管４５は、上記緩衝材４４を外周から
保持するためにテール管４１の概ね全長に亘って設けら
れており、膨出管４５の前端部が仕切り壁8の管挿入孔
２３に嵌合し、溶接により結合され、膨出管４５の後端
部が後端壁6の管挿入孔２４に嵌合し、溶接により結合
されている。なお、従来技術文献としては、特開平１０
−１０３０４６号公報がある。 【０００５】 【発明が解決しようとする課題】（１）テール管４１と
して多数の孔４２を有するパンチングメタルを利用して
いると、テール管４１を製作するためには、平板状のパ
ンチングメタルを円筒状に巻いて溶接等で接合しなけれ
ばらず、所定の円筒形状に精度良く仕上げるのに手間が
かかる。 【０００６】（２）緩衝材４４及び膨出管４５は、パン
チング孔４２を閉塞するために概ねテール管全長に亘っ
て配置されているため、テール管４１が通過する膨張室
１２の容積が減少すると共に、テール管４１の重量が増
加する。 【０００７】 【発明の目的】本願発明の目的は、排気マフラーの組立
性の維持と、膨張室の容積確保と、軽量化を図ることで
ある。 【０００８】上記目的を達成するため、本願請求項１記
載の発明は、排気マフラー内を仕切り壁により複数の室
に区画し、先端にフレアを有するテール管を、仕切り壁
に貫通支持し、上記テール管、仕切り壁及びマフラー内
筒を、チタン又はチタン合金製としている二輪車の排気
マフラーにおいて、テール管の外周壁は、該外周壁を貫
通する孔を有しない閉塞壁となっており、仕切り壁に形
成される管挿入孔の径をテール管のフレア径よりも大き
くし、上記管挿入孔に概ね対応するテール管外周面部分
に、管挿入孔に嵌合する外径のチタン又はチタン合金製
の膨出管を配置すると共に膨出管内に耐熱性の詰物を充
填し、膨出管の両端を溶接によりテール管外周面に固着
し、該膨出管と管挿入孔とを気密状態に接合しているこ
とを特徴としている。すなわち、テール管の外周壁を閉
塞壁とし、仕切り壁との嵌合部分のみに膨出管を設けて
いるので、テール管が通過する膨張室の容積を確保で
き、消音効果を維持できると共に、軽量化を達成でき
る。また、テール管、仕切り壁、膨出管及びマフラー内
筒を、チタン又はチタン合金製としており、これにより
一層の軽量化を達成している。さらに膨出管内の空洞に
耐熱性の詰物を充填しており、これにより、排気マフラ
ーの主要部をチタンまたはチタン合金で製作して軽量化
を図る場合に、膨出管内にバックシールドガスを封入す
ることなく、テール管と仕切り壁を溶接することが可能
となり、製造作業が簡単になる。 【０００９】 【００１０】 【００１１】 【発明の実施の形態】図１は本願発明が適用される自動
二輪車の排気マフラーであり、該実施の形態では、金属
製部品を総てチタンまたはチタン合金で製作することに
より、軽量化を図っている。 【００１２】排気マフラー１の外周壁は、チタン又はチ
タン合金製の外筒2とチタン又はチタン合金製の内筒３
により二重壁構造となっており、内筒３は多数のパンチ
ング孔３６を有し、両筒２，３間には緩衝材４としてグ
ラスウール又はＳＵＳウール等が詰め込まれている。 【００１３】排気マフラー１の内部は、排気入口側の前
端壁５と、排気出口側の後端壁6と、中間の２枚の仕切
り壁７，８により、前側の第１の膨張室１１と、後側の
第２の膨張室１２と、中間の第３の膨張室１３に区画さ
れている。上記前後端壁５，６及び仕切り壁７，８はチ
タン又はチタン合金で製作されている。前端壁５には、
仮想線で示すように排気管のジョイント管１５が接続
し、第１の膨張室１１内には、パンチングメタル製の衝
突板又はパンチングプレートに貴金属を担持したプレー
ト状酸化触媒１６が配置されている。第１の膨張室１１
の後部と第２の膨張室１２とは、第３の膨張室１３を通
過する連通管２０により連通し、第２の膨張室１２と第
３の膨張室１３は、後側仕切り壁８を貫通する2本の連
通管２１により連通している。そして、テール管２５に
より、第３の膨張室１３と後端壁６の後方の外部とを連
通している。上記各連通管２０，２１及びテール管２５
は、チタン又はチタン合金で製作されている。 【００１４】テール管２５の構造を説明する。テール管
２５の外周壁は、パンチング孔等を有しない閉塞壁とな
っており、前後端の開口を除いて外部から閉塞されてい
る。テール管２５の前端部は、後側仕切り壁８の管挿入
孔２３を貫通して第３の膨張室１３内に臨み、中間部は
第2の膨張室１２内を通過し、後端部は後端壁６の管挿
入孔２４を貫通して外部に臨んでいる。テール管２５の
前端にはラッパ状に拡径するフレア２６が形成され、第
３の膨張室１３内の排気ガスを取り入れ易くなってい
る。 【００１５】組立途中の段階を示す図２において、後側
仕切り壁８の管挿入孔２３はマフラー管芯Ｏ１から偏芯
しており、管挿入孔２３の径Ｄ２は、フレア２６が挿通
できるようにフレア径Ｄ１より少し大きくなっている。
一方、後端壁６の管挿入孔２４は概ねマフラー管芯Ｏ１
と一致する位置に形成されると共に、テール管２５の外
径Ｄ０と略同径に形成され、テール管２５の後端部外周
面が直接嵌合支持されるようになっている。 【００１６】テール管２５の管芯Ｏ２はマフラー管芯Ｏ
１に対して前上がり状に傾斜しており、テール管２５の
後端部は上記のように後端壁６の管挿入孔２４に直接嵌
合し、シールドガスを利用した溶接、たとえばティグ溶
接あるいはイナートガスアーク溶接等により結合されて
いる。一方、テール管２５の前端部には、フレア径Ｄ１
よりも大きくて管挿入孔２３の径Ｄ２と略等しい外径Ｄ
３を有する膨出管３０が、シールドガスを利用したティ
グ溶接等により固着されており、該膨出管３０の外周面
が、図３に示すように管挿入孔２３に嵌合し、ティグ溶
接等により結合されている。 【００１７】図３において、膨出管３０の軸方向の形成
範囲（長さ）Ｌは、傾斜姿勢の膨出管３０の全周が、管
挿入孔２３の全周に気密状態で接合できる程度に設定さ
れており、第2の膨張室１２及び第３の膨張室１３の容
積に殆ど影響を及ぼさないようになっている。具体的に
は、テール管２５がマフラー管芯Ｏ１に対して斜めに配
置されていることにより、管挿入孔２３の上端部に対し
て、膨出管３０の略前上端部が位置し、管挿入孔２３の
下端部に対して膨出管３０の略後下端部が位置するよう
に設定されている。したがって、第２の膨張室１２内に
は殆ど侵出していない。 【００１８】膨出管３０内には、グラスウール又はＳＵ
Ｓウール等の緩衝材兼詰物３１が、高密度で詰め込まれ
ており、これにより、膨出管３０内の空気を排除してあ
る。 【００１９】 【マフラーの製造方法】該実施の形態に使用される金属
製部品、すなわち外筒２、内筒３、前端壁５、後端壁
６、仕切り壁７，８、連通管２０，２１、テール管２５
及び衝突板１６等は、前述のように総てチタン又はチタ
ン合金で製作されており、酸素や窒素と反応しやすい活
性金属である。したがって、これらを結合する溶接は、
前述のように、イナートガスを溶接部に流してシールド
する溶接方法、たとえばティグ溶接あるいはイナートガ
スアーク溶接等が採用される。 【００２０】（１）図２に示すように、2枚の仕切り壁
７，８を連通管２０，２１により結合してなる中子組立
体Ｍ１と、これとは別に、テール管２５を後端壁6に結
合した後部組立体Ｍ２とを、それぞれティグ溶接等によ
り予め組み立てておく。 【００２１】（２）上記後部組立体Ｍ２を組み立てる場
合には、テール管２５を後端壁6の管挿入孔２４に結合
する前に、膨出管３０及び詰物３１をテール管２５に結
合あるいは装着しておく。テール管２５に膨出管３０及
び詰物３１を取り付ける方法は各種考えられるが、１つ
の方法として、予め詰物３１を固く内蔵した膨出管３０
をテール管２５の外周に嵌合し、膨出管３０の前後端部
をティグ溶接あるいは圧着等で固着する。別の方法とし
て、まず、詰物３１をテール管２５の外周に巻き付けて
おき、その外周に円筒状の膨出管３０を被せ、膨出管３
０の前後両端部を絞ると共に、テール管２５にティグ溶
接等により固着する。さらに別の方法として、膨出管３
０をまずテール管２５にティグ溶接等により固着して、
膨出管３０の後端部を開放しておき、該開放部から詰物
３１を詰め込み、最後に膨出管３０の後端部を絞り、テ
ール管２５に固着する。 【００２２】（３）両組立体Ｍ１、Ｍ２をそれぞれ組立
後、テール管２５の前端部を後側仕切り壁８の管挿入孔
２３に後方から挿入し、図３のように膨出管３０の外周
面を管挿入孔２３の端縁に嵌合し、ティグ溶接等によ
り、嵌合部分を気密状態に結合する。この場合、膨出管
３０内は詰物３１が充填されているので、膨出管３０内
にバックシールドガスを注入しなくとも、溶接部が酸化
することはない。 【００２３】（４）中子組立体Ｍ１と後部組立体Ｍ２と
の結合物を内筒３内に挿入し、各仕切り壁７，８の外周
端と内筒３とをティグ溶接等で結合し、その後、衝突板
１６をティグ溶接等で固着する。これらの溶接作業にお
いて、必要に応じて内筒３内にバックシールドガスを注
入する。 【００２４】（５）前端壁５を固着した外筒２と、上記
中子組立体Ｍ１及び後部組立体Ｍ２等を内蔵した内筒３
とを、緩衝材４を介して嵌め合わせ、前後端部をティグ
溶接等あるいはかしめにより結合する。 【００２５】なお、排気マフラー１内の排気の流れを簡
単に説明すると、排気管のジョイント管１５から第１の
膨張室１１に入る排気ガスは、まず衝突板１６に衝突し
て、一旦緩衝され、またはパンチングプレート状の酸化
触媒により浄化され、衝突板１６のパンチング孔を通
り、第１の膨張室１１から連通管２０を介して第２の膨
張室１２に入り、次に、連通管２１を通って第３の膨張
室１３に入り、そして、テール管２５のフレア２６部分
からテール管２５内に入り、後端壁6の後方へと排出さ
れる。 【００２６】 【参考例】図４に示す参考例は、本願発明の実施の形態
ではないが、外筒２、内筒３、仕切り壁７（図１参
照），８、連通管２０，２１、前後端壁５（図１参
照），６、テール管２５及び膨出管３０等、各金属製部
品をＳＵＳ又は鉄製とした例であり、膨出管３０内は空
洞Ｓとなっており、詰物を充填していない。このような
材質及び膨出管内部構造の相違以外は、図１〜図３の実
施の形態と同じ構造であり、同じ名称の部品には同じ符
号を付している。 【００２７】図４のようにＳＵＳ又は鉄を材料として製
作する場合には、チタン又はチタン合金とは異なり、溶
接中における酸化を考慮する必要がないので、シールド
ガスを用いない通常のアーク溶接等で各金属部品同士を
結合する。 【００２８】 【その他の実施の形態】（１）図４に示すように膨出管
３０内を空洞Ｓとした構造を採用する場合に、金属製部
品をチタン又はチタン合金として、本願発明に適用する
ことが可能である。この場合の溶接作業は、シールドガ
スを利用したティグ溶接等が採用されるが、後側仕切り
壁８の管挿入孔２３と膨出管３０との溶接においては、
空洞Ｓ内にバックシールドガスを注入する必要がある。
具体的には、膨出管３０または膨出管３０に対応するテ
ール管２５の周壁部分にガス注入孔を形成しておき、溶
接作業中、空洞Ｓ内にバックシールドガスを注入する。
又は、直接膨出管３０の外周に注入孔を設けて、バック
シールドガスを注入する。また、アフターシールドガス
も必要である。 【００２９】（２）図１〜図３に示すように膨出管３０
内に詰物３１をした構造を採用する場合に、金属製部品
として、ＳＵＳ又は鉄を利用することも勿論可能であ
る。この場合は、金属部品の溶接にバックシールドガス
を用いる必要性はない。 【００３０】 【発明の効果】以上説明したように本願発明は、排気マ
フラー内を、仕切り壁７，８により複数の膨張室１１，
１２，１３に区画し、先端にフレア２６を有するテール
管２５を仕切り壁８に貫通支持する二輪車の排気マフラ
ーにおいて、 （１）テール管２５の外周壁を閉塞壁とし、仕切り壁８
に形成された管挿入孔２３の径Ｄ２を、テール管２５の
フレア径Ｄ１よりも大きくし、上記管挿入孔２３に対応
するテール管２５部分に膨出管３０を固着し、該膨出管
３０の外周面と管挿入孔２３の端縁を気密状態に接合し
ているので、先端にフレア２６を有するテール管２５で
あっても、従来のようにパンチング孔を有する管と比べ
て所望の形状に精度良く製造できると共に、テール管２
５の仕切り壁８への組付性を維持でき、溶接作業も容易
になる。 【００３１】（２）膨出管３０は、仕切り壁８との嵌合
部分のみに設けられているので、テール管２５が通過す
る第３の膨張室１２の容積を確保し、消音効果を維持で
きると共に、テール管２５の重量も軽減できる。 【００３２】（３）テール管２５、仕切り壁７，８、膨
出管３０及びマフラー内筒３を、チタン又はチタン合金
製としていると、一層の軽量化を達成できる。 【００３３】（４）膨出管３０内に耐熱性の詰物３１を
充填していると、排気マフラーの主要部をチタンまたは
チタン合金で製作して軽量化を図る場合、テール管２５
と仕切り壁８を溶接する際に、膨出管３０内に酸化防止
用にバックシールドガスを封入する必要はなくなり、製
造作業が容易になる。

【図面の簡単な説明】 【図１】 本願発明を適用した二輪車用の排気マフラー
の縦断面図である。 【図２】 図１の排気マフラーの内蔵物を、組立途中の
段階で示す縦断面図である。 【図３】 図１の後部の拡大縦断面図である。 【図４】 別の実施の形態の拡大縦断面図である。 【図５】 従来例の縦断面図である。 【符号の説明】 ２ 外筒 ３ 内筒 ５ 前端壁 ６ 後端壁 ７ 前側仕切り壁 ８ 後側仕切り壁 １１，１２，１３ 膨張室 ２３ 管挿入孔 ２５ テール管 ２６ フレア ３０ 膨出管 ３１ 詰物

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ Ｆ０１Ｎ 7/18 Ｆ０１Ｎ 7/18 (56)参考文献 特開 平11−182228（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−178916（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−21317（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F01N 1/08 F01N 7/08 F01N 7/16 F01N 7/18

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 排気マフラー内を仕切り壁により複数の
   室に区画し、先端にフレアを有するテール管を、仕切り
   壁に貫通支持し、上記テール管、仕切り壁及びマフラー
   内筒を、チタン又はチタン合金製としている二輪車の排
   気マフラーにおいて、 テール管の外周壁は、該外周壁を貫通する孔を有しない
   閉塞壁となっており、 仕切り壁に形成される管挿入孔の径をテール管のフレア
   径よりも大きくし、 上記管挿入孔に概ね対応するテール管外周面部分に、管
   挿入孔に嵌合する外径のチタン又はチタン合金製の膨出
   管を配置すると共に膨出管内に耐熱性の詰物を充填し、 膨出管の両端を溶接によりテール管外周面に固着し、 膨出管と管挿入孔とを気密状態に接合していることを特
   徴とする二輪車の排気マフラー。