JP4988058B1

JP4988058B1 - 車両用消音器

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Publication number: JP4988058B1
Application number: JP2011226498A
Authority: JP
Inventors: 佳司寺田; 明石井; 康祐津田; 健一竹吉
Original assignee: SAKAMOTO INDUSTRY CO.,LTD.
Current assignee: SAKAMOTO INDUSTRY CO.,LTD.
Priority date: 2011-10-14
Filing date: 2011-10-14
Publication date: 2012-08-01
Anticipated expiration: 2031-10-14
Also published as: JP2013087642A

Abstract

【課題】消音器のシェルの製造時に、溶接又は巻締めに要する手間を大幅に軽減することができる車両用消音器を提供する。
【解決手段】シェル２を、第１シェル構成体３、第２シェル構成体３及び連結板部５によって構成する。連結板部５の一側部は、第１シェル構成体３の一側部に一体に形成する。連結板部５の他側部は、第２シェル構成体４の一側部に一体に形成する。これにより、第１及び第２シェル構成体３，４の一側部どうしを連結板部５を介して連結する。第１及び第２シェル構成体３，４の他側部に、フランジ部３５，４５をそれぞれ形成する。フランジ部３５，４５を互いに突き当てて溶接固定する。
【選択図】図４

Description

この発明は、車両のエンジン等の内燃機関の排気系に設けられる車両消音器及びその製造方法に関する。

一般に、車両用の消音器は、下記特許文献１に記載されているように、内部に空間が形成されたシェルを有している。シェルは、第１及び第２シェル構成体からなるものであり、第１及び第２シェル構成体の一側部どうし及び他側部どうしが溶接又は巻締めによって固定され、それによってシェルが構成されている。

特開平５−２９６０３８号公報

上記従来の消音器においては、第１及び第２シェルの一側部どうし及び他側部どうしが溶接又は巻締めされているため、第１及び第２シェル構成体の溶接又は巻締めに多大の手間を要するという問題があった。

この発明は、上記の問題を解決するためになされたもので、第１の発明は、シェルが第１シェル構成体及び第２シェル構成体を有する車両用消音器において、上記第１及び第２シェル構成体の一側部どうしが連結部を介して連結され、上記第１及び第２シェル構成体の他側部どうしが溶接又は巻締めによって固定され、上記連結部の一側部が上記第１及び第２シェル構成体の一側部と一体に形成され、上記連結部の他側部が上記第２シェル構成体の一側部と一体に形成されていることを特徴としている。
上記第１シェル構成体と上記第２シェル構成体との間にインナーパイプが設けられる場合には、上記インナーパイプの長手方向に沿う上記第１及び第２シェル構成体の一側部どうしが上記連結部を介して連結され、上記インナーパイプの長手方向に沿う上記第１及び第２シェル構成体の他側部どうしが溶接又は巻締めによって固定される。
第２の発明は、シェルが第１シェル構成体及び第２シェル構成体を有する車両用消音器の製造方法において、上記第１及び第２シェル構成体の一側部どうしが連結部を介して互いに連結されるよう、上記第１及び第２シェル構成体並びに上記連結部を１枚の金属板から一体に成形し、次に、上記連結部を折り曲げて上記第１及び第２シェル構成体の他側部どうしを互いに突き当て、その後、上記第１及び第２シェル構成体の互いに突き当たった他側部どうしを溶接又は巻締めによって固定することを特徴としている。
第３の発明は、シェルが第１シェル構成体及び第２シェル構成体を有し、上記第１シェル構成体と上記第２シェル構成との間にインナーパイプが設けられた車両用消音器の製造方法において、上記インナーパイプの長手方向に沿う上記第１及び第２シェル構成体の一側部どうしが連結部を介して互いに連結されるよう、上記第１及び第２シェル構成体並びに連結部を１枚の金属板から一体に成形し、次に、上記インナーパイプを上記第１シェル構成体と上記第２シェル構成体との間の所定の位置に配置した状態で、上記連結部を折り曲げて上記第１及び第２シェル構成体の他側部どうしを互いに突き当て、その後、上記第１及び第２シェル構成体の互いに突き当たった他側部どうしを溶接又は巻締めによって固定することを特徴としている。
この場合、上記インナーパイプの長手方向における上記第１及び第２シェル構成体の一端部どうし並びに他端部どうしが溶接又は巻締めによって固定され、上記連結部の一側部と他側部とが、上記インナーパイプの長手方向における一端部及び他端部において互いに突き当たるように、上記連結部の一端部及び他端部が押し潰されるとともに、互いに溶接又は巻締めによって固定されていることが望ましい。

上記特徴構成を有する第１〜第３の発明によれば、第１及び第２シェル構成体の一側部どうしが連結部によって連結されているので、第１及び第２シェル構成の連結部によって連結された一側部どうしについては溶接又は巻締めする必要がない。したがって、溶接又は巻締めに要する手間を大幅に軽減することができる。

図１は、この発明に係る車両用消音器の第１実施の形態を示す平面図である。図２は、図１の左側面図である。図３は、図１の底面図である。図４は、図１のＸ−Ｘ線に沿う断面図である。図５は、図２のＸ−Ｘ線に沿う断面図である。図７は、この発明に係る車両用消音器の第１実施の形態を製造する際に用いられるシェル用成形体を示す平面図である。図７は、図６の左側面図である。図８は、図６のＸ−Ｘ線に沿う断面図である。図９は、この発明に係るシェル用成形体をその連結部において折り曲げる折り曲げ工程を示す側面図である。図１０は、連結部を図９に示す場合よりさらに折り曲げた状態での折り曲げ工程を示す側面図である。図１１は、シェル用成形体の第１及び第２シェル構成体の他側部どうしが互いに突き当たるまで連結部を折り曲げて、折り曲げ工程が完了した状態を示す側面図である。図１２は、図１１のＸ矢視図である。図１３は、図１２のＸ矢視図である。図１４は、図１３のＸ−Ｘ線に沿う拡大断面図である。図１５は、連結部の両端部を押し潰す工程が完了したで示す側面図である。図１６は、図１５のＸ矢視図である。図１７は、図１６のＸ矢視図である。図１８は、図１７のＸ−Ｘ線に沿う拡大断面図である。図１９は、この発明の車両用消音器の第２実施の形態を示す平面図である。図２０は、図１９のX-X線に沿う拡大断面図である。図２１は、第１及び第２シェル構成体の他側部どうしを巻締めによって固定した状態を示す拡大断面図である。

以下、この発明を実施するための最良の形態を、図面を参照して説明する。
図１〜図５は、この発明に係る車両用消音器の第１実施の形態を示す。この実施の形態の消音器１は、シェル２とインナーパイプ７とを備えている。

シェル２は、金属製の板材からなるものであり、互いに対向して配置された第１シェル構成体３及び第２シェル構成体４と、この第１、第２シェル構成体３，４の一側部どうしを連結する連結板部（連結部）５とを有している。

説明の便宜上、まず連結板部５について説明すると、連結板部５は、細長い長方形の平板を折り曲げ線Ｌ（図６参照）に沿って折り曲げることにより、図４に示すように、断面Ｕ字状に形成されている。連結板部５を押し曲げる際の折り曲げ線Ｌは、連結板部５の幅方向の中央部に配置されている。ただし、折り曲げ線Ｌは、必ずしも連結板部５の幅方向の中央に配置する必要がなく、幅方向の中央からいずれかの側部側（図６において上側又は下側）へ外れた位置に配置してもよい。また、連結板部５は、折り曲げ線Ｌ上を全長にわたって折り曲げることができるものであれば、全長にわたって一定の幅にする必要は必ずしもなく、長手方向の各部の幅が変化していてもよい。

連結板部５の一側部（図４において左側の側部）には、第１シェル構成体３の一側部（図６において上側部）が一体に形成されている。連結板部５の他側部には、第２シェル構成体４の一側部（図６において下側部）が一体に形成されている。このようにして、第１、第２構成体３，４及び連結板部５が一体に形成されている。

第１シェル構成体３の一端部と他端部、つまり連結板部５の長手方向（図１において左右方向；インナーパイプ７の長手方向）における第１シェル構成体３の一端部と他端部とには、内周面が断面略半円状をなす半筒部３１，３２が形成されている。半筒部３１，３２は、連結板部５に隣接して、つまり第１シェル構成体３の一側部側に配置されている。半筒部３１，３２は、他側部側に配置してもよい。半筒部３１，３２は、その軸線が連結板部５の長手方向（図１において左右方向）と平行になるように配置されている。しかも、半筒部３１，３２は、互いの軸線を一致させて配置されている。

第１シェル構成体３の半筒部３１と連結板部５の一端部との間に位置する部分には、第１固定板部３３が形成されている。一方、第１シェル構成体３の半筒部３２と連結板部５の他端部との間に位置する部分には、第２固定板部３４が形成されている。

第１シェル構成体３の他側部には、半筒部３１から半筒部３２まで延びるフランジ部３５が形成されている。図７及び図８に示すように、フランジ部３５は、平板状に形成されている。フランジ部３５には、これを貫通する位置決め孔３６が一端部と他端部とにそれぞれ形成されている。

また、第１シェル構成体３には、複数のビード３７が形成されている。ビード３７は、第１シェル構成体３を補強するためのものであり、インナーパイプ７の長手方向と直交する方向へ向かって一側部から他側部まで、特にこの実施の形態ではフランジ部３５から連結板部５の近傍まで延びている。複数のビード３７は、インナーパイプ７の長手方向へ互いに離間して配置されている。ビード３７は、内側に向かって凹むように形成されているが、外側へ向かって突出するように形成してもよい。

第２シェル構成体４の一端部と他端部、つまり連結板部５の長手方向における第２シェル構成体４の一端部と他端部とには、内周面が断面略半円状をなす半筒部４１，４２が形成されている。半筒部４１，４２は、連結板部５に隣接して、つまり第２シェル構成体４の一側部側に配置されている。半筒部４１，４２は、折り曲げ線Ｌに関し半筒部３１，３２と対称に配置されている。

第２シェル構成体４の半筒部４１と連結板部５の一端部との間に位置する部分には、第３固定板部４３が形成されている。一方、第２シェル構成体４の半筒部４２と連結板部５の他端部との間に位置する部分には、第４固定板部４４が形成されている。

第１シェル構成体４の他側部には、半筒部４１から半筒部４２まで延びるフランジ部４５が形成されている。図７及び図８に示すように、フランジ部４５は、平板状に形成されている。しかも、フランジ部４５は、折り曲げ線Ｌに関しフランジ部３５と対称に配置形成されている。フランジ部４５には、これを貫通する位置決め孔４６が一端部と他端部とにそれぞれ形成されている。位置決め孔４６は、折り曲げ線Ｌに関し位置決め孔３６と対称に配置されている。

また、第２シェル構成体４には、複数のビード４７が形成されている。ビード４７は、第１シェル構成体４を補強するためのものであり、インナーパイプ７の長手方向と直交する方向へ向かって一側部から他側部まで、特にこの実施の形態ではフランジ部４５から連結板部５の近傍まで延びている。複数のビード４７は、インナーパイプ７の長手方向へ互いに離間して、しかも同方向においてビード３７と同一位置に配置されている。ビード４７は、内側に向かって凹むように形成されているが、外側へ向かって突出するように形成してもよい。

フランジ部３５とフランジ部４５とは、互いに突き当てられて溶接固定されている。また、連結板部５の一端部は、その一側部と他側部どうしが互いに突き当たるように、折り曲げ線Ｌ上において折り曲げられている。この結果、第１固定板部３３及び第３固定板部４３の一端部（左端部）どうしも互いに突き当てられている。そして、互いに突き当てられた連結板部５の一端部の一側部と他側部どうし、並びに第１及び第２固定板部３３，４３の一端部どうしが溶接固定されている。同様に、連結板部５の他端部の一側部と他側部どうし、並びに第３及び第４固定板部３４，４４の他端部（右端部）どうしが互いに突き当てられて溶接固定されている。

第１及び第２シェル構成体３，４の各部が互いに溶接固定されることにより、第１及び第２シェル構成体３，４の一端部間には、半筒部３１，４１からなる筒部２ａが形成され、第１及び第２シェル構成体３，４の他端部間には、半筒部３２，４２からなる筒部２ｂが形成されている。

また、第１シェル構成体３の内周側部分、つまり、連結板部５、半筒部３１，３２、第１固定板部３３、第２固定板部３４及びフランジ部３５によって囲まれる部分が、第２シェル構成体４から離間するように凹まされている。同様に、第２シェル構成体４の内周側部分が、第１シェル構成体３から離間するように凹まされている。この結果、第１シェル構成体３と第２シェル構成体４との互いに対向する内周側部分間には、収容空間６が形成されている。このようにして、扁平な筒状をなすシェル２が構成されている。

インナーパイプ７は、金属製の管体からなるものであり、断面円形に形成されている。インナーパイプ７の長手方向の両端部は、筒部２ａ，２ｂにそれぞれ嵌合されている。インナーパイプ７の一端部外周面は、筒部２ａ，２ｂのいずれ一方の内周面に溶接固定されている。インナーパイプ７の他端部外周面は、インナーパイプ７の熱伸びに対応するために、筒部２ａ，２ｂのいずれか他方にスライド可能に嵌合されている。インナーパイプ７の上流側の端部（図１において左端部）には、上流側（エンジン側）の排気管（図示せず）が接続され、インナーパイプ７の下流側の端部には下流側の排気管（図示せず）が接続される。

収容空間６に臨むインナーパイプ７の周壁部には、これを径方向に貫通する多数の貫通孔（図示せず）が形成されている。また、収容空間６の内部には、ガラス繊維等からなる吸音材（図示せず）が設けられている。したがって、インナーパイプ７の一端部に流入した排気ガスは、インナーパイプ７の他端から流出するまでの間に貫通孔を通って収容空間６とインナーパイプ７の内部との間を出入りする。そして、排気ガスの騒音が収容空間６内に設けられた吸音材によって吸収される。

上記構成の消音器１を製造する場合には、まず、図６〜図８に示すシェル用成形体２´を製造する。成形体２´は、金属製の平板をプレス成形してなるものであり、連結板部５及び第１〜第４固定板部３３，３４，４３，４４が平板状に形成されるとともに、それらが同一平面上に位置するように形成されている点を除き、シェル２と同様に構成されている。

図７に示すように、第１及び第２シェル構成体３，４のフランジ部３５，４５が互いに接近するように、成形体２´の連結板部５を折り曲げ線Ｌに沿ってＵ字状に折り曲げる。つまり、略「Ｕ」字状に湾曲させる。このとき、第１シェル構成体３の半筒部３１，３２と第２シェル構成体４の半筒部４１，４２との各間には、インナーパイプ７の一端部と他端部とを配置しておく。インナーパイプ７は、連結板部５の折り曲げ開始前に予め配置しておいてもよく、連結板部５が所定の角度だけ折り曲げられた後に配置してもよい。また、第１及び第２シェル構成体３，４のいずれか一方には、吸音材を設けておく。吸音材は、連結板部５を折り曲げる前に第１及び第２シェル構成体３，４のいずれか一方に予め設けておいてもよい。

連結板部５の曲げ角度が所定の角度に達し、フランジ部３５，４５が互いに対向したら、図１０に示すように、位置決め軸８を位置決め孔３６，４６に挿通する。これにより、第１及び第２シェル構成体３，４を正確に位置合わせする。連結板部５の折り曲げるだけで第１及び第２シェル構成体３，４の位置を正確に合わせることができる場合には、必ずしも位置決め孔３６，４６に位置合わせ軸８を挿通する必要はない。

連結板部５をその両側部が互いに対向するまで折り曲げると、図１１及び図１２に示すように、フランジ部３５，４５が互いに突き当たる。ただし、このときには、図１３及び図１４に示すように、連結板部５の一端部の両側部どうしが互いに離間しているとともに、第１及び第３固定板部３３，４３が互いに離間している。同様に、連結板部５の他端部の両側部どうしが互いに離間しているとともに、第２及び第４固定板部３４，４４が互いに離間している。

次に、図１７及び図１８に示すように、連結板部５の一端部を折り曲げ線Ｌ上において押し潰し、連結板部５の一端部の両側部どうしを互いに突き当てる。これにより、第１及び第３固定板部３３，４３を互いに突き当てる。同様に、連結板部５の他端部を折り曲げ線Ｌ上において押し潰し、連結板部５の他端部の両側部どうしを互いに突き当てる。これにより、第２及び第４固定板部３４，４４の他端部（右端部）どうしを互いに突き当てる。

その後、フランジ部３５，４５どうし、連結板部５の一端部の両側部どうし、連結板部５の他端部の両側部どうし、第１、第３固定板部３３，４３の一端部どうし、及び第２、第４固定板部３４，４４の他端部どうしを溶接固定する。また、インナーパイプ７の一端部外周面を筒部２ａ，２ｂのうちのいずれか一方に溶接固定する。勿論、インナーパイプ７の他端部外周面は、筒部２ａ，２ｂのうちの他方にスライド可能に嵌合する。これによって、消音器１の製造が完了する。

上記構成の消音器１においては、第１及び第２シェル構成体３，４の他側部たるフランジ部３５，４５は、全体にわたって溶接固定されるものの、第１及び第２シェル構成体３，４の一側部については、連結板部５の一端部及び他端部、第１及び第３固定板部３３，４３、並びに第２及び第４固定板部３４，４４が溶接されるだけであり、第１及び第２シェル構成体３，４の一側部の大部分を占める連結板部５の中間部は溶接する必要がない。したがって、溶接作業に要する手間を大幅に軽減することができ、それによって消音器１の製造費を大幅に低減することができる。

図１９及び図２０は、この発明の第２実施の形態を示す。この実施の形態の消音器１においては、第１シェル構成体３に複数の連結孔３８が形成されている。各連結孔３８は、各ビード３７の長手方向の中央部にそれぞれ配置されており、第１シェル構成体３を構成する板材をシェル２の内外方向に貫通している。同様に、第２シェル構成体４には、複数の連結孔４８が形成されている。各連結孔４８は、各ビード４７の長手方向の中央部にそれぞれ配置されており、第２シェル構成体４を構成する板材をシェル２の内外方向に貫通している。しかも、連結孔３８，４８は、互いの軸線を一致させて配置されている。

シェル２の内部には、連結筒９が設けられている。連結筒９の一端部及び他端部は、連結孔３８，４８に嵌合されている。そして、連結筒９は、連結孔３８，４８との嵌合部分において第１、第２シェル構成体３，４に溶接固定されている。連結筒９は、その両端部を加締めることによって第１、第２シェル構成体３，４に固定してもよい。連結筒９の両端部が第１、第２シェル構成体３，４に連結固定されることにより、第１及び第２シェル構成体３，４の中間部が内外方向へ変形することが阻止され、それによって騒音の発生が防止されている。

なお、この発明は、上記の実施の形態に限定されるものでなく、その要旨を逸脱しない範囲において各種の変形例を採用することができる。
例えば、上記の実施の形態においては、シェル２の内部に一つの収容空間６だけが形成されているが、周知の消音器のように、シェル２の内部を一つ又は複数の隔壁によって区分して、シェル２の内部に引く数の空間を形成してもよい。その場合には、インナーパイプ７に代えて、周知の消音器と同様に、インレットパイプ、アウトレットパイプ及び各空間を連通するインナーパイプが用いられる。
また、上記の実施の形態においては、シェル２の内部にインナーパイプ７が設けられているが、インナーパイプ７は設けられない場合もある。その場合には、筒部２ａに上流側の排気管の下流側端部が挿入固定され、筒部２ｂに下流側の排気管の上流側の端部が挿入固定される。
さらに、上記の実施の形態においては、フランジ部３５，４５が溶接固定されているが、図２１に示すように、フランジ部３５，４５は巻締めによって固定してもよい。

Ｌ折り曲げ線
１車両用消音器
２シェル
３第１シェル構成体
４第２シェル構成体
５連結板部（連結部）
７インナーパイプ
３５フランジ部
４５フランジ部

Claims

シェルが第１シェル構成体及び第２シェル構成体を有する車両用消音器において
上記第１及び第２シェル構成体の一側部どうしが連結部を介して連結され、
上記第１及び第２シェル構成体の他側部どうしが溶接又は巻締めによって固定され、
上記連結部の一側部が上記第１シェル構成体の一側部と一体に形成され、上記連結部の他側部が上記第２シェル構成体の一側部と一体に形成され、
上記第１シェル構成体と上記第２シェル構成体との間にインナーパイプが設けられており、
上記インナーパイプの長手方向に沿う上記第１及び第２シェル構成体の一側部どうしが上記連結部を介して連結され、
上記インナーパイプの長手方向に沿う上記第１及び第２シェル構成体の他側部どうしが溶接又は巻締めによって固定され、
上記第１及び第２シェル構成体の一側部と他側部との間の中間部に当該中間部を貫通する連結孔が互いの軸線を一致させてそれぞれ形成され、各連結孔に連結部材の一端部と他端部とがそれぞれ嵌合固定され、その結果上記第１及び第２シェル構成体の中間部どうしが上記連結部材によって連結固定されていることを特徴とする車両用消音器。
上記第１及び第２シェル構成体の他側部には、当該他側部を貫通する位置決め孔が互いの軸線を一致させて形成されていることを特徴とする請求項１に記載の車両用消音器。