JP4508951B2 - 車両用消音器における排気管の固定構造 - Google Patents

Description

本発明は車両用消音器における排気管の固定構造に関する。

従来、車両用消音器の隔壁を貫通した状態で排気管の端部を固定させる排気管の固定構造としては、例えば、図５（ａ）に示すように、車両用消音器のエンドプレート０１１にバーリング部０２０を備えた排気管貫通孔０２０ａが形成されると共に、このバーリング部０２０の端部０２０ｂとアウトレットパイプ０８の端部０８ｂを面一に重ねた状態とし、図５（ｂ）、（ｃ）に示すように、アウトレットパイプ０８の内側に縮径したテールパイプ０４の端部を挿入してバーリング部０２０と両パイプ08,04を共に溶接Ｘ０１して固定するのが一般的である（特許文献１、２参照）。

また、近年、エンドプレート０１１は消音室の拡大化のために外側に膨らむように略椀状に形成され、これに伴ってバーリング部０２０の端部０２０ｂ及びアウトレットパイプ０８の端部０８ｂは、エンドプレート０１１の外形に沿った傾斜状に形成されることになる（特許文献３参照）。
特開２００２−８９２３０号公報 特開平１０−８９０５９号公報 特開２００３−１３８９３５号公報

しかしながら、従来の車両用消音器における排気管の固定構造にあっては、アウトレットパイプの端部をバーリング部の端部に合わせた傾斜状に形成する必要があるため、アウトレットパイプのバーリング部に対する回転方向位置が規制され、両者の組み立てや溶接固定の際に大変手間が掛かるという問題点があった。

また、テールパイプの端部が縮径された状態でアウトレットパイプの内側に挿入固定されるため、テールパイプの端部付近において排気ガスがスムーズに流れず、排気ガスの圧力損失が増加したり、排気ガスの乱流化に伴う気流音の発生の要因になる虞があった。

なお、バーリング部の外側へ突出高さを予め高く形成しておき、その端部を垂直方向に切断することにより、前述したアウトレットパイプのバーリング部に対する回転方向位置の規制を回避することは考えられるが、この場合、バーリング加工の際にバーリング部の端部が極端に薄肉化して溶接に必要な剛性が得られない上、切断工程の追加や余分な材料が必要になってコストが高く付くため好ましくない。

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、アウトレットパイプのバーリング部に対する回転方向位置の規制を廃止できると同時に、テールパイプの回転方向位置を規制してこれらの仮組や溶接固定を容易に行うことができる車両用消音器における排気管の固定構造を提供することである。
また、本発明では、排気ガスの圧力損失の増加や気流音の発生を防止できる車両用消音器における排気管の固定構造を提供することを目的としている。

本発明の請求項１記載の発明では、車両用消音器のエンドプレートが外側に膨らむように略椀状に形成され、前記エンドプレートにバーリング部を備えた排気管貫通孔が形成されると共に、この排気管貫通孔を介してアウトレットパイプとテールパイプを連通させた状態で、該バーリング部と両パイプが共に溶接固定される車両用消音器における排気管の固定構造において、前記バーリング部の端部をエンドプレートの外形に沿った傾斜状に形成し、前記テールパイプの接続側端部をバーリング部の端部に合致する傾斜状に形成し、前記アウトレットパイプの接続側端部を排気管貫通孔に貫通させてバーリング部の端部よりも外側へ突出した状態に配置し、前記テールパイプの接続側端部を、アウトレットパイプの接続側端部に外嵌させ、且つ、バーリング部の端部に合致させて突き合わせた状態として、該バーリング部と両パイプを共に溶接固定したことを特徴とする。

請求項１記載の発明にあっては、車両用消音器のエンドプレートが外側に膨らむように略椀状に形成され、前記エンドプレートにバーリング部を備えた排気管貫通孔が形成されると共に、この排気管貫通孔を介してアウトレットパイプとテールパイプを連通させた状態で、該バーリング部と両パイプが共に溶接固定される車両用消音器における排気管の固定構造において、前記バーリング部の端部をエンドプレートの外形に沿った傾斜状に形成し、前記テールパイプの接続側端部をバーリング部の端部に合致する傾斜状に形成し、前記アウトレットパイプの接続側端部を排気管貫通孔に貫通させてバーリング部の端部よりも外側へ突出した状態に配置し、前記テールパイプの接続側端部を、アウトレットパイプの接続側端部に外嵌させ、且つ、バーリング部の端部に合致させて突き合わせた状態として、該バーリング部と両パイプを共に溶接固定したため、アウトレットパイプのバーリング部に対する回転方向位置の規制を廃止できると同時に、テールパイプの回転方向位置を規制してこれらの仮組や溶接固定を容易に行うことができる。

また、テールパイプの端部をアウトレットパイプの端部に外嵌させたため、排気ガスをアウトレットパイプからテールパイプへスムーズに流すことができ、排気ガスの圧力損失の増加や気流音の発生を防止できる。

以下、この発明の実施例を図面に基づいて説明する。

図１は本発明の実施例１の車両用消音器における排気管の固定構造が採用された車両用消音器を示す縦断面図、図２は本実施例１の車両用消音器における要部拡大断面図、図３は本実施例１の車両用消音器の組み付けを説明する図、図４は本実施例１のアウトレットパイプとテールパイプの組み付けを説明する図である。

先ず、全体構成について説明する。
図１、２に示すように、本実施例１の車両用消音器における排気管の固定構造が採用された車両用消音器は、シェル１と、中間組立品２と、フロントパイプ３と、テールパイプ４が備えられている。

シェル１は、板状のインナープレート6,7及びエンドプレート10,11の外周に巻回されてその巻回方向端部が車両用消音器の長手方向に溶接固定される他、その両側周縁部がエンドプレート10,11の全周に亘って溶接X1,X2で固定されている。

中間組立品２は、インナープレート6,7と、アウトレットパイプ８と、インレットパイプ９で構成され、これによって、前述したシェル１、エンドプレート10,11、インナープレート6,7で囲繞された消音器内部は３つの室12,13,14に仕切られている。
また、インナープレート6,7には、隣接する室同士の排気ガスの流通を可能にする排気ガス流通孔Ｏ1，Ｏ2が形成されている。

アウトレットパイプ８は、インナープレート6,7を貫通した状態配置される他、その上流側端部８ａは室１２に連通され、一方、下流側端部８ｂ（アウトレットパイプの接続側端部に相当）はエンドプレート１１を貫通した状態でテールパイプ４に接続されている。

図２に示すように、エンドプレート１１は、外側に膨らんだ略椀状に形成される他、バーリング部２０を備える排気管貫通孔２０ａが形成されると共に、該バーリング部２０の端部２０ｂは、排気管貫通孔２０ａの周縁をバーリング加工した際にエンドプレート１１の外形に沿って傾斜状に形成されている。
また、アウトレットパイプ８の下流側端部８ｂは、垂直方向に平坦に形成される他、バーリング部２０の排気管貫通孔２０ａを貫通してバーリング部２０の端部２０ｂから外側へ突出した状態で配置されている。

さらに、テールパイプ４の上流側端部４ａ（テールパイプの接続側端部に相当）は、バーリング部２０の端部２０ｂに合致する傾斜状に形成される他、アウトレットパイプ８の下流側端部８ｂに外嵌した状態で、且つ、バーリング部２０の端部２０ｂに突き合わせた状態でアウトレットパイプ８及びバーリング部２０にその全周に亘って溶接Ｘ３で固定されている。
なお、本実施例１のテールパイプ４は、その中途部でテールパイプ４の下流側端部４ｂに向かって下方に屈折した形状に形成されているが、この限りではない。

一方、インレットパイプ９は、インナープレート6,7を貫通した状態で配置される他、その下流側端部９ａは室１４に連通され、一方、上流側端部９ｂはアウトレットパイプ８の下流側端部８ｂと同様に、エンドプレート１０を貫通した状態でフロントパイプ３に接続されている。

具体的には、エンドプレート１０にもエンドプレート１１と同様にバーリング部３０を備える排気管貫通孔３０ａが形成されると共に、この排気管貫通孔３０ａを貫通してバーリング部３０の端部３０ｂから外側へ突出した状態でインレットパイプ９の上流側端部９ｂが配置されている。

また、バーリング部３０の端部３０ｂは、その全周に亘ってインレットパイプ９に溶接Ｘ４で固定されている。

さらに、フロントパイプ３の下流側端部は、インレットパイプ９の上流側端部９ｂを外嵌した状態でその全周に亘って溶接Ｘ５で固定されている。

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を製造する際には、先ず、図３（ａ）に示すように、中間組立品２を組み立ててその各部を溶接固定した後、図３（ｂ）に示すように、インナープレート6,7の外周にシェル１を巻回する。

次に、図３（ｃ）に示すように、シェル１の上流側端部（図中左側）にエンドプレート１０を圧入すると共に、インレットパイプ９の上流側端部９ｂをエンドプレート１０の排気管貫通孔３０ａに貫通させてバーリング部３０の端部３０ｂから外側へ突出させた状態とし、両者を溶接Ｘ４で固定する。

続いて、図３（ｃ）に示すように、シェル１の下流側端部（図中右側）にエンドプレート１１を圧入すると共に、アウトレットパイプ８の下流側端部８ｂをエンドプレート１１の排気管貫通孔１１ａに貫通させてバーリング部２０の端部２０ｂから外側へ突出させた状態とする（図４（ａ）参照）。

次に、図４（ａ）、（ｂ）に示すように、テールパイプ４の上流側端部４ａを、アウトレットパイプ８の下流側端部８ｂに外嵌した状態で、且つ、バーリング部２０の端部２０ｂに合致させて突き合わせた状態として、これら三者を溶接Ｘ３で固定する（図２参照）。

この際、アウトレットパイプ８は、バーリング部２０の端部２０ｂから外側へ突出させた状態であれば、バーリング部２０に対する回転方向位置に関係なく良好な溶接Ｘ３を行うことができる。
従って、アウトレットパイプ８のバーリング部２０に対する回転方向位置を規制する必要がなく、前述した仮組成形品２の仮組時や溶接Ｘ３の際にアウトレットパイプ８が回転しないように治具などを用いて固定する必要はない。

また、テールパイプ４の上流側端部４ａは、バーリング部２０の端部２０ｂに合致する傾斜状に形成されているため、回転方向位置が必須となるテールパイプ４の回転方向位置規制をでき、これによって、テールパイプ４をバーリング部２０に対して誤った回転方向位置に装着する虞がない。

ここで、従来の発明には、アウトレットパイプとバーリング部の端部同士を面一に重ねて良好に溶接固定するには、アウトレットパイプの端部をバーリング部の端部に合わせた傾斜状に形成する必要があるため、アウトレットパイプのバーリング部に対する回転方向位置の規制が必要となり、仮組立品２の仮組時や溶接Ｘ３の際に大変手間が掛かるという問題点があった。

なお、バーリング部２０の外側へ突出高さを予め高く形成しておき、その端部を垂直方向に切断することにより、前述したアウトレットパイプのバーリング部に対する回転方向位置の規制を回避することは考えられるが、この場合、バーリング部の端部が極端に薄肉化して溶接に必要な剛性が得られない上、切断工程の追加や余分な材料が必要になってコストが高く付くため好ましくない。

これに対して、本実施例１では、前述したように、アウトレットパイプ８のバーリング部２０に対する回転方向位置の規制を廃止できると同時に、テールパイプ４の回転方向位置を規制してこれらの仮組や溶接固定を容易且つ適切に行うことができる。

最後に、シェル１の巻回方向端部を車両用消音器の長手方向に溶接固定すると共に、該シェルの両側周縁部をエンドプレート10,11に溶接X1,X2で全周に亘って溶接固定する。

このように構成された車両用消音器では、インレットパイプ９がフロントパイプ３に溶接Ｘ５で固定され、該フロントパイプ３を介して流入する排気ガス（図１中破線矢印で図示）が、先ず、室１４に流入して排気ガス流通孔Ｏ２を介して室１３に流入し、さらに、排気ガス流通孔Ｏ１を介して室１２に流入する間に拡縮作用を受けて消音された後、アウトレットパイプ８、テールパイプ４の順に通過して外部へ排出される。

ここで、従来の発明にあっては、縮径されたテールパイプの上流側端部がアウトレットパイプの内側に挿入された状態で固定されるため、テールパイプの端部付近において排気ガスがスムーズに流れず、排気ガスの圧力損失が増加したり、気流音の発生の要因になる虞があった。

これに対して、本実施例１では、前述したように、テールパイプ４の上流側端部４ａをアウトレットパイプ８の下流側端部８ｂに外嵌させたため、排気ガスをスムーズに流すことができ、圧力損失が増加や気流音の発生を防止できる。

また、従来の発明に比べて、テールパイプ４の上流側端部４ａをバーリング部２０の端部２０ｂに合致させて突き合わせた状態としたため、これら両者の接合部の見栄えを向上できる。

次に、作用を説明する。
以上説明したように、本実施例の車両用消音器における排気管の固定構造にあっては、車両用消音器のエンドプレート１１が外側に膨らむように略椀状に形成され、エンドプレート１１にバーリング部２０を備えた排気管貫通孔２０ａが形成されると共に、この排気管貫通孔２０ａを介してアウトレットパイプ８とテールパイプ４を連通させた状態で、該バーリング部２０と両パイプ8,4が共に溶接Ｘ３固定される車両用消音器における排気管の固定構造において、バーリング部２０の上流側端部２０ｂをエンドプレート１１の外形に沿った傾斜状に形成し、テールパイプ４の上流側端部４ａをバーリング部２０の端部２０ｂに合致する傾斜状に形成し、アウトレットパイプ８の上流側端部８ｂを排気管貫通孔２０ａに貫通させてバーリング部２０の端部２０ｂよりも外側へ突出した状態に配置し、テールパイプ４の上流側端部４ａを、アウトレットパイプ８の下流側端部８ｂに外嵌させ、且つ、バーリング部２０の端部２０ｂに合致させて突き合わせた状態として、該バーリング部２０と両パイプ8,4を共に溶接Ｘ３固定したため、アウトレットパイプ８のバーリング部２０に対する回転方向位置の規制を廃止できると同時に、テールパイプ４の回転方向位置を規制してこれらの仮組や溶接固定を容易に行うことができる。

また、テールパイプ４の上流側端部４ａをアウトレットパイプ８の上流側端部８ｂに外嵌させたため、排気ガスをアウトレットパイプ８からテールパイプ４へスムーズに流すことができ、排気ガスの圧力損失の増加や気流音の発生を防止できる。

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、車両用消音器の具体的な内部構造やそれに伴う排気ガスの流れについては適宜設定できる。

また、フロントパイプ３が曲部を備えるなど、その回転方向位置に規制が必要な場合には、フロントパイプ３をテールパイプ４と同様に固定しても良い。

本発明の実施例１の車両用消音器における排気管の固定構造が採用された車両用消音器を示す縦断面図である。 本実施例１の車両用消音器における要部拡大断面図である。 本実施例１の車両用消音器の組み付けを説明する図である。 本実施例１のアウトレットパイプとテールパイプの組み付けを説明する図である。 従来の車両用消音器の組み付けを説明する図である。

符号の説明

車両用消音器
Ｏ１、Ｏ２ 排気ガス流通孔
Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３、Ｘ４、Ｘ５ 溶接
１ シェル
２ 中間組立品
３ フロントパイプ
４ テールパイプ
４ａ （テールパイプの）上流側端部
４ｂ （テールパイプの）下流側端部
６、７ インナープレート
８ アウトレットパイプ
８ａ （アウトレットパイプの）上流側端部
８ｂ （アウトレットパイプの）下流側端部
９ インレットパイプ
９ａ （インレットパイプの）下流側端部
９ｂ （インレットパイプの）上流側端部
１０、１１ エンドプレート
１２、１３、１４ 室
２０、３０ バーリング部
２０ａ、３０ａ 排気管貫通孔
２０ｂ、３０ｂ （バーリング部の）端部

Claims (1)

1. 車両用消音器のエンドプレートが外側に膨らむように略椀状に形成され、
   前記エンドプレートにバーリング部を備えた排気管貫通孔が形成されると共に、この排気管貫通孔を介してアウトレットパイプとテールパイプを連通させた状態で、該バーリング部と両パイプが共に溶接固定される車両用消音器における排気管の固定構造において、
   前記バーリング部の端部をエンドプレートの外形に沿った傾斜状に形成し、
   前記テールパイプの接続側端部をバーリング部の端部に合致する傾斜状に形成し、
   前記アウトレットパイプの接続側端部を排気管貫通孔に貫通させてバーリング部の端部よりも外側へ突出した状態に配置し、
   前記テールパイプの接続側端部を、アウトレットパイプの接続側端部に外嵌させ、且つ、バーリング部の端部に合致させて突き合わせた状態として、該バーリング部と両パイプを共に溶接固定したことを特徴とする車両用消音器における排気管の固定構造。

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