JP3789742B2 - 排気消音器 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、外筒に対する内筒の相対伸びを許容するように構成した排気消音器に関する。
【0002】
【従来の技術】
例えば、特開平7−77041号公報「自動二輪車用マフラ」に記載されている排気消音器は、外筒及び内筒の各々の前端部を一体に構成し、各々の後端部をテールプレート(以下、「段付きディスク」という)で塞ぐように構成したものである。
【0003】
段付きディスクは、内筒の後端部に緩く嵌合する小径部(以下、「段部」という)を備え、かつ外筒の後端部に固く嵌合する大径部(以下、「拡径部」という)を備える。内筒の後端部に小径部を緩く嵌合するとともに外筒の後端部に各警部を固く嵌合することで、段付きディスクで外筒及び内筒の各々の後端部を塞ぐことができる。
【0004】
加えて、この排気消音器は、内筒の後端部に段部を緩く嵌合することで、排気ガスの熱で内筒が熱膨張した際に、内筒の後端部を段部に対してスライドさせることができる。このため、外筒に対する内筒の相対伸びを許容することができる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、段付きディスクを内筒及び外筒に組付ける際には、先ず内筒の後端部に段付きディスクの段部を緩く嵌合させ、次に、段付きディスクの拡径部に外筒の後端部を固く嵌合させる。このため、拡径部に外筒の後端部を嵌合させるとき、段付きディスクがずれる虞れがある。
【0006】
段付きディスクがずれると、外筒の後端部開口に拡径部を嵌合させる組付け作業がやり難くなり、作業性を高める妨げになる。
段付きディスクのずれをなくすために、段付きディスクを固定治具で固定することも考えられる。しかし、固定治具を使用すると、固定治具の着脱に手間がかかり、作業性を高める妨げになる。
【0007】
そこで、本発明の目的は、外筒に対する内筒の相対伸びを許容させることができ、かつ組付け作業性を高めることができる排気消音器を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために請求項1は、内部に複数の膨張室を有する内筒の一端部に内筒との間でグラスウールを挟む外筒の一端部を結合し、外筒の他端部を段付きディスクで塞ぐとともに段付きディスクの段部に内筒の他端部をスライド可能に載せることで外筒に対する内筒の相対伸びを許容する構造の排気消音器において、内筒の他端部に所定の力が作用したとき破断するヒューズ部を設け、このヒューズ部を段付きディスクの段部又は段部を構成する壁面に溶接することで、仮組み段階で段付きディスクと内筒とを仮止し、排気ガスを流したときの熱膨張でヒューズ部が破断して段付きディスクから内筒が分離し得る構成にしたことを特徴とする。
【0009】
段付きディスクの段部又は段部を構成する壁面にヒューズ部を溶接することで、段付きディスクを内筒に仮止する構成にした。このため、段付きディスクに外筒の後端部を溶接するなどの後工程の組付け作業の際に、段付きディスクがずれることを防ぐことができる。
また、内筒に熱膨張が生じた際に、ヒューズ部を破断して段付きディスクから内筒を分離する構成にした。これにより、内筒の後端部を段付きディスクの段部に対してスライドさせて、外筒に対する内筒の相対伸びを許容することができる。
【0010】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を添付図に基づいて以下に説明する。ここで、「前」、「後」は運転者から見た方向に従う。なお、図面は符号の向きに見るものとする。
【0011】
図1は本発明に係る排気消音器を備えた自動二輪車の側面図である。
自動二輪車10は、車体フレーム11と、車体フレーム11のヘッドパイプ12に取付けたフロントフォーク13と、フロントフォーク13に取付けた前輪14と、フロントフォーク13に連結したハンドル15と、車体フレーム11の後部に取付けたエンジン16と、エンジン16に上下スイング可能に取付けた動力伝達機構17と、動力伝達機構17に取付けた後輪18と、車体フレーム11に動力伝達機構17の後端部を懸架したリヤクッション19と、車体フレーム11の後部上部に取付けた収納ボックス21と、収納ボックス21の上に配置し開閉可能に取付けたシート22と、エンジン14から後方へ延ばした排気管29と、排気管29の後部に取付けた排気消音器30とからなるスクータ型自動二輪車である。
23はフロアステップ、24は燃料タンク、25はエアクリーナである。
【0012】
図2は本発明に係る排気消音器の断面図である。
排気消音器30は、内筒31の内部に後端側から順に第1、第2、第3の膨張室37,38,39を備え、内筒31の一端部(前端部)32を前蓋35に溶接で結合し、外筒41の一端部(前端部)42を前蓋35に溶接で結合し、外筒41と内筒31との間にグラスウール45を挟み、外筒41の他端部(後端部)43を段付きディスク50で塞ぎ、この段付きディスク50の段部51に内筒31の他端部(後端部)33をスライド可能に嵌合させたものである。
【0013】
外筒41は楕円形に形成した筒体である。内筒31は、外筒41に対して一定間隔が開くように楕円形に形成し、所定間隔をおいて補強用の凹み34・・・(・・・は複数を示す)を形成した筒体である。
段付きディスク50は、外筒41の後端部43に嵌合可能に形成した楕円形の拡径部54と、内筒31の後端部33にスライド可能に嵌合可能に形成した楕円形の段部51と、段部51の内部52に収納したグラスウール46とからなる。
【0014】
このように、段付きディスク50を段部51と拡径部54とに分割することにより、段付きディスク50の内部にグラスウール46を収納することができる。従って、排気消音器30の消音効果をより高めることができる。
60は第1隔壁、61は第2隔壁である。
【0015】
この排気消音器30は、エンジン16(図1に示す)からの排気ガスを排気管29から矢印▲1▼の如く入口管62に導く。入口管62に流入した排気ガスを触媒63a,63bを通して矢印▲2▼の如く第1膨張室37に導き、この排気ガスを第1連通管64を通して第2膨張室38に矢印▲3▼の如く導く。第2膨張室38に流入した排気ガスを第2連通管65を通して第3膨張室39に矢印▲4▼の如く導き、第3膨張室39の排気ガスをテールパイプ66,67を通して排気消音器30の外へ矢印▲5▼の如く放出する。
【0016】
図3は本発明に係る排気消音器の要部を示した分解斜視図であり、内筒31の後端部33及び段付きディスク50を示す。
内筒31は、楕円形の筒体に形成し、後端部33の長軸上に一対のヒューズ部70,70を設け、この後端部33を段付きディスク50の段部51にスライド可能に嵌合した状態で、一対のヒューズ部70,70を段部(段部51の外周51a)に溶接する。これにより、仮組み段階で、段付きディスク50を構成する段部51を内筒31に仮止することができる。
【0017】
図4は本発明に係る排気消音器の要部を示した平面図であり、内筒31の後端部33及び段付きディスク50を示す。
ヒューズ部70は、内筒31の後端部33に突出片71を形成し、この突出片71の前方に略矩形の開口73を形成したものであり、突出片71の先端部72を段付きディスク50を構成する段部51の外周51aに溶接したものである。
【0018】
開口73の両端74,75を突出片71の両側にそれぞれ距離L,Lだけ張り出すことにより、破断部78,79を形成する。
突出片71を内筒31の後端部33から突出させることで、突出片71と後端部33とでコーナ部76,77を形成する。これにより、コーナ部76,77に応力が集中しやすくなり、破断部78,79を確実に破断することができる。
【0019】
次に、排気消音器30の組付け手順を説明する。
図5(a),(b)は本発明に係る排気消音器の組付け手順の第1説明図である。
(a)において、内筒31の後端部33に段部51を矢印▲6▼の如く嵌合し、同時に段部51の嵌合孔53をテールパイプ66に嵌め込む。
【0020】
(b)において、ヒューズ部70を構成する突出片71の先端部72を段部51の外周51aに溶接する。これにより、仮組み段階で、段部51と内筒31とを仮止することができる。従って、後工程の組付け作業を手間をかけないで簡単に行うことができる。
次に、段部51にグラスウール46を矢印▲7▼の如く収納する。次いで、段部51に拡径部54の嵌合部55を矢印▲8▼の如く嵌合し、同時に拡径部54の嵌合孔54aをテールパイプ66に嵌め込む。
【0021】
図6(a),(b)は本発明に係る排気消音器の組付け手順の第2説明図である。
(a)において、段部51の後端部51bを拡径部54の嵌合部55に溶接して固定する。この溶接箇所は180の間隔で2箇所が好ましいが、これに限らないで、例えば全周溶接してもよい。
【0022】
このとき、図5(b)で示したように仮組み段階で、内筒31に段部51を仮止している。よって、段部51に拡径部54を溶接する際に、段部51がずれることがない。このため、段部51に拡径部54を手間をかけないで簡単に溶接することができる。
【0023】
(b)において、内筒31の外周31aにグラスウール45を取付け、このグラスウール45を外筒41で覆うことにより、内筒31と外筒41とでグラスウール45を挟み込む。同時に、外筒41の後端部43に拡径部54を嵌合し、外筒41の後端部43を拡径部54の外周56に全周溶接する。これにより、外筒41を拡径部54に固定する。
【0024】
このとき、段付きディスク50を内筒31に仮止しているので、段付きディスク50がずれることを防ぐことができる。このため、拡径部54の外周56に外筒41の後端部43を手間をかけないで簡単に溶接することができる。
【0025】
次に、排気消音器の作用を説明する。
図7(a),(b)は本発明に係る排気消音器の作用説明図である。
(a)において、排気消音器30内に排気ガスを矢印の如く流すことにより、内筒31及び外筒41が熱膨張する。このとき、外筒41は大気に接触しているので、内筒31と比較して温度を低く抑えることができる。よって、内筒31の伸び量が外筒41の伸び量より大きくなる。
【0026】
ここで、内筒31の前端部32を前蓋35に溶接し(図1に示す)、内筒31の後端部33を段付きディスク50の段部51に溶接した。このため、内筒31が熱膨張すると、ヒューズ部70のコーナ部76,77に応力が集中して破断部78,79に亀裂80,81が発生する。
【0027】
(b)において、ヒューズ部70の破断部78,79が破断して内筒31の後端部33が段付きディスク50から分離しする。これにより、内筒31の後端部33が段付きディスク50の段部51に対して白抜き矢印の如くスライドする。内筒31の後端部33をスライドさせることにより、外筒41に対する内筒31の相対伸びを許容することができる。
【0028】
次に、排気消音器30の別の組立て手順を説明する。
図8(a),(b)は本発明に係る排気消音器の別の組立て手順の第1説明図である。
(a)において、段付きディスク50の段部51にグラスウール46を収納した後、段部51に拡径部54を嵌合する。
(b)において、段部51の後端部51bを拡径部54の嵌合部55に溶接することにより、段付きディスク50を一体に組付ける。次に、段付きディスク50の段部51を内筒31の後端部33に嵌合する。
【0029】
図9は本発明に係る排気消音器の別の組立て手順の第2説明図である。
ヒューズ部70を構成する突出片71の先端部72を拡径部54の壁面54a(すなわち、段部を構成する壁面)に付き当てる。次いで、突出片71の先端部72を拡径部54の壁面54aに溶接する。
これにより、仮組み段階で、段付きディスク50と内筒31とを仮止することができる。
なお、突出片71の先端部72を、拡径部54の壁面54aに代えて段部51の外周51aに溶接することも可能である。
【0030】
続いて、図6(b)に戻って、内筒31の外側にグラスウール45及び外筒41を取付ける。このとき、段付きディスク50と内筒31とを仮止しているので、外筒41を拡径部54の外周56に溶接する際に、段付きディスク50がずれることを防ぐことができる。このため、拡径部54の外周56に外筒41の後端部43を手間をかけないで簡単に溶接することができる。
【0031】
なお、前記実施の形態では、本発明に係る排気消音器30を自動二輪車10に採用した例について説明したが、例えば自動三輪車や自動車等に採用させることも可能である。
また、内筒31の後端部33にヒューズ部70を設けた例について説明したが、内筒の前端部にヒューズ部を設けても同様の効果を得ることができる。
【0032】
加えて、ヒューズ部70は、コーナ部に切欠きを形成してもよい。切欠きを形成することで、破断部をより確実に破断することが可能になる。
さらに、ヒューズ部70の開口73を略矩形状に形成したが、開口73の形状は任意に選択することができる。
【0033】
また、内筒31の後端部33に一対のヒューズ部70,70を設けた例について説明したが、ヒューズ部70の数は1個や3個のように任意に選択することができる。
加えて、ヒューズ部70は、突出片71の先端部72を段付きディスク50の段部(段部51の外周51aや拡径部54の壁面54a)に溶接した例について説明したが、先端部72の両側片を段部51の外周51aに溶接してもよい。
【0034】
【発明の効果】
本発明は上記構成により次の効果を発揮する。
請求項1は、 段付きディスクの段部又は段部を構成する壁面にヒューズ部を溶接することで、段付きディスクを内筒に仮止する構成にした。このため、段付きディスクに外筒の後端部を溶接するなどの後工程の組付け作業の際に、段付きディスクがずれることを防ぐことができる。従って、排気消音器の組付け作業を手間をかけないで簡単に行うことができる。
【0035】
また、内筒に熱膨張が生じた際に、ヒューズ部を破断して段付きディスクから内筒を分離する構成にした。これにより、内筒の後端部を段付きディスクの段部に対してスライドさせて、外筒に対する内筒の相対伸びを許容することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る排気消音器を備えた自動二輪車の側面図
【図2】本発明に係る排気消音器の断面図
【図3】本発明に係る排気消音器の要部を示した分解斜視図
【図4】本発明に係る排気消音器の要部を示した平面図
【図5】本発明に係る排気消音器の組付け手順の第1説明図
【図6】本発明に係る排気消音器の組付け手順の第2説明図
【図7】本発明に係る排気消音器の作用説明図
【図8】本発明に係る排気消音器の別の組立て手順の第1説明図
【図9】本発明に係る排気消音器の別の組立て手順の第2説明図
【符号の説明】
10…自動二輪車、30…排気消音器、31…内筒、32…内筒の一端部(前端部)、33…内筒の他端部(後端部)、37…膨張室(第1膨張室)、38…膨張室(第2膨張室)、39…膨張室(第3膨張室)、41…外筒、42…外筒の一端部(前端部)、43…外筒の他端部(後端部)、45,46…グラスウール、50…段付きディスク、51…段部、51a…段部(段部の外周)、54…拡径部、、54…段部を構成する壁面(拡径部54の壁面54a)、70…ヒューズ部、71…突出片、72…突出片の先端部、73…開口、76,77…コーナ部、78,79…破断部。
Claims (1)
- 内部に複数の膨張室を有する内筒の一端部に内筒との間でグラスウールを挟む外筒の一端部を結合し、外筒の他端部を段付きディスクで塞ぐとともに段付きディスクの段部に内筒の他端部をスライド可能に載せることで外筒に対する内筒の相対伸びを許容する構造の排気消音器において、
前記内筒の他端部に所定の力が作用したとき破断するヒューズ部を設け、このヒューズ部を前記段付きディスクの段部又は段部を構成する壁面に溶接することで、仮組み段階で段付きディスクと内筒とを仮止し、排気ガスを流したときの熱膨張で前記ヒューズ部が破断して段付きディスクから内筒が分離し得る構成にしたことを特徴とする排気消音器。
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