JPH1136859A - 自動車用排気マフラとその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ガス漏れ防止によりリッジロック加工による
テールチューブのカシメ固定を実現させた自動車用排気
マフラを提供すること及びコスト的に有利でありながら
マフラ多様化を実現する自動車用排気マフラの製造方法
を提供すること。 【解決手段】 テールチューブ３に、マフラアウトレッ
トパイプ２と重なり合う固定部外周上に、隣接する溝が
互いに独立である環状溝を多数列設させた環状食い込み
溝３ａを形成し、マフラアウトレットパイプ２に対する
テールチューブ３の固定を、リヤエンドプレート１のパ
イプ穴フランジ部１ａの前後位置で２つの押し拡げ節Ｒ
１，Ｒ２を成形するリッジロック加工によるカシメ固定
とした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、テールチューブが
リッジロック加工によるカシメ固定によりマフラ本体に
取り付けられた溶接レスのテールチューブを有する自動
車用排気マフラとその製造方法の技術分野に属する。

【０００２】

【従来の技術】従来、溶接レスのマフラパイプを有する
自動車用排気マフラとしては、特開平４−８８１８号公
報に記載のものが知られている。

【０００３】この自動車用排気マフラは、エンドプレー
トに対する１本のマフラパイプの固定を、図６に示すよ
うに、エンドプレートのパイプ穴フランジ部の前後位置
で２つの押し拡げ節を成形するリッジロック加工による
カシメ固定とし、溶接レスによるマフラパイプの固定を
達成している。このリッジロック加工によるカシメ固定
手法が適用される排気マフラは、排気系の途中に設けら
れ、１本のマフラパイプが２枚のエンドプレートを貫通
するサブマフラである。

【０００４】そこで、このリッジロック加工によるカシ
メ固定手法を、排気系の終端部に設けられるメインマフ
ラのテールチューブの固定に適用すると、図７に示すよ
うに、マフラ本体側のマフラパイプの内側にテールチュ
ーブを差し込み、この重なり合う部分で２つの押し拡げ
節を成形するリッジロック加工によりテールチューブを
カシメ固定することになる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図７に
示すように、マフラパイプの固定手法として周知のリッ
ジロック加工によるカシメ固定手法をメインマフラのテ
ールチューブの固定に適用した場合、マフラパイプとテ
ールチューブとの重なり部分に隙間を生じ、排気ガス漏
れが発生するという問題がある。

【０００６】すなわち、分割したマンドレルによりマフ
ラパイプとテールチューブとの重なり部分を内側から押
し拡げるリッジロック加工中は、マフラパイプとテール
チューブとに圧接力が作用して互いに密着しているが、
加工後にマンドレルの径を縮めると、弾性変形範囲での
復元変形によりパイプ径やチューブ径が変化し、径変化
に伴い部分的には密着が確保されるものの大半の部分は
圧接力の解除に伴い接触面が互いに離れて隙間が生じて
しまう。

【０００７】また、テールチューブの場合、排気ガス漏
れが発生すると外から一見して分かってしまい、排気系
の途中に設けられるサブマフラと異なり、排気ガス漏れ
が許容されない。

【０００８】本発明の課題とするところは、ガス漏れ防
止によりリッジロック加工によるテールチューブのカシ
メ固定を実現させた自動車用排気マフラを提供すること
及びコスト的に有利でありながらマフラ多様化を実現す
る自動車用排気マフラの製造方法を提供することにあ
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】

（解決手段１）上記課題を解決する請求項１記載の発明
は、マフラ本体のエンドプレートを貫通して設けられた
マフラパイプにテールチューブを固定した自動車用排気
マフラにおいて、前記テールチューブを、マフラパイプ
と重なり合う固定部外周面に食い込み溝を形成したチュ
ーブとし、前記マフラパイプに対するテールチューブの
固定を、エンドプレートのパイプ穴フランジ部の前後位
置で２つの押し拡げ節を成形するリッジロック加工によ
るカシメ固定としたことを特徴とする。

【００１０】（解決手段２）上記課題を解決する請求項
２記載の発明は、マフラ本体のエンドプレートを貫通し
て設けられたマフラパイプにテールチューブを固定する
自動車用排気マフラの製造方法において、エンドプレー
トのパイプ穴フランジ部から少し外部に突出するマフラ
パイプを有するマフラ本体と、マフラパイプと重なり合
う固定部外周面に予め食い込み溝を形成したテールチュ
ーブを用意し、２つの押し拡げ節を成形するリッジロッ
ク加工手段をテールチューブの内側に挿入する共に、テ
ールチューブをマフラ本体のマフラパイプの端部内側に
差し込み、リッジロック加工手段の作動により、互いに
重なり合うテールチューブとマフラパイプを、テールチ
ューブの食い込み溝をマフラパイプの内面に食い込ませ
ながら押し拡げ、エンドプレートのパイプ穴フランジ部
の前後位置で２つの節を成形することでテールチューブ
を後付けにてカシメ固定したことを特徴とする。

【００１１】（解決手段３）上記課題を解決する請求項
３記載の発明は、請求項１または請求項２記載の自動車
用排気マフラとその製造方法において、前記食い込み溝
を、テールチューブの固定部外周上に隣接する溝が互い
に独立である環状溝を多数列設させた環状食い込み溝と
したことを特徴とする。

【００１２】（解決手段４）上記課題を解決する請求項
４記載の発明は、請求項１ないし請求項３記載の自動車
用排気マフラとその製造方法において、前記マフラパイ
プの板厚を薄く設定し、テールチューブの板厚を厚く設
定したことを特徴とする。

【００１３】

【発明の実施の形態】

（実施の形態１）まず、構成を説明する。

【００１４】実施の形態１は請求項１〜４記載の発明に
対応する。

【００１５】図１は実施の形態１の自動車用排気マフラ
のテールチューブ固定部を示す拡大断面図、図２は実施
の形態１の自動車用排気マフラに用いられたテールチュ
ーブを示す図、図３は実施の形態１の自動車用排気マフ
ラのリッジロック加工によるテールチューブ固定手法の
説明図である。

【００１６】図１において、１はリヤエンドプレート
（エンドプレート）、２はマフラアウトレットパイプ
（マフラパイプ）、３はテールチューブである。

【００１７】前記リヤエンドプレート１は、図外の筒状
のマフラシェルの前端部に設けられるフロントエンドプ
レートに対し、マフラシェルの後端部に設けられるエン
ドプレート（端板）であり、マフラアウトレットパイプ
２が貫通するパイプ穴フランジ部１ａが形成されてい
る。

【００１８】前記マフラアウトレットパイプ２は、図外
の筒状のマフラシェルとフロントエンドプレートとリヤ
エンドプレート１により囲まれるマフラ内部室を図外の
バッフルプレートにより複数の室に画成し、１つの室に
排気ガスを導入するマフラインレットパイプや２つの室
を連通するマフラ内パイプに対し、１つの室から排気ガ
スを外部に排出するパイプであり、前記リヤエンドプレ
ート１のパイプ穴フランジ部１ａから少し突出させて設
けられている。

【００１９】前記マフラシェルとフロントエンドプレー
トとリヤエンドプレート１とバッフルプレートとマフラ
インレットパイプとマフラ内パイプとマフラアウトレッ
トパイプ２を含む構成、つまり、テールチューブ３のみ
を除く構成によりマフラ本体が構成される。

【００２０】前記テールチューブ３には、図２に示すよ
うに、マフラアウトレットパイプ２と重なり合う固定部
外周上に、隣接する溝が互いに独立である環状溝を多数
列設させた環状食い込み溝３ａ（食い込み溝）が形成さ
れている。

【００２１】前記マフラアウトレットパイプ２に対する
テールチューブ３の固定は、図１に示すように、リヤエ
ンドプレート１のパイプ穴フランジ部１ａの前後位置で
２つの押し拡げ節Ｒ１，Ｒ２を成形するリッジロック加
工によるカシメ固定とされている。

【００２２】前記マフラアウトレットパイプ２とテール
チューブ３との板厚は、マフラアウトレットパイプ２側
を薄く設定し（例えば、０．６ｍｍ）、テールチューブ
３側の板厚を厚く設定し（例えば、１．２ｍｍ）、軽量
排気系とするのに重要な地位を占めるマフラ本体の軽量
化と、飛び石等の衝突があっても変形を抑えるテールチ
ューブ３の耐変形強度の確保との両立を図っている。

【００２３】次に、作用を説明する。

【００２４】［排気マフラ製造方法］マフラ本体のリヤ
エンドプレート１を貫通して設けられたマフラアウトレ
ットパイプ２にテールチューブ３を固定する自動車用排
気マフラの製造方法について説明する。

【００２５】まず、リヤエンドプレート１のパイプ穴フ
ランジ部１ａから少し外部に突出するマフラアウトレッ
トパイプ２を有するマフラ本体を用意する。

【００２６】そして、マフラ本体とは別に、マフラアウ
トレットパイプ２と重なり合う固定部外周面に予め環状
食い込み溝３ａを形成したテールチューブ３を用意す
る。

【００２７】２つの押し拡げ節Ｒ１，Ｒ２を成形するリ
ッジロック加工手段として、図３に示すように、中空円
筒状のパイプケース４ａにテーパーバー４ｂを摺動可能
に設け、テーパーバー４ｂのテーパー部の周上に８分割
による２条の突条を有するフィンガー４ｃを配置し、８
分割のフィンガー４ｃを連結リング４ｄにて連結される
構成を備え、固定のパイプケース４ａに対しテーパーバ
ー４ｂを図３の右方向に加圧摺動させることで８分割の
フィンガー４ｃの外径を拡大させる８分割タイプのリッ
ジロック加工装置４が用いられる。

【００２８】このリッジロック加工装置４をテールチュ
ーブ３の内側に挿入した後、テールチューブ３をマフラ
本体のマフラアウトレットパイプ２の端部内側に差し込
むか、あるいは、テールチューブ３をマフラ本体のマフ
ラアウトレットパイプ２の端部内側に差し込んだ後、リ
ッジロック加工装置４をテールチューブ３の内側に挿入
し、図３の中心線より下半分に示す状態とする。

【００２９】そして、固定のパイプケース４ａに対しテ
ーパーバー４ｂを図３の右方向に加圧摺動させるリッジ
ロック加工装置４の作動により、互いに重なり合うテー
ルチューブ３とマフラアウトレットパイプ２を、テール
チューブ３の環状食い込み溝３ａをマフラアウトレット
パイプ２の内面に食い込ませながら押し拡げ、リヤエン
ドプレート１のパイプ穴フランジ部１ａの前後位置で２
つの節Ｒ１，Ｒ２を成形することでテールチューブ３が
後付けにてマフラ本体にカシメ固定される。

【００３０】尚、カシメ固定後は、固定のパイプケース
４ａに対しテーパーバー４ｂを図３の左方向に摺動さ
せ、８分割のフィンガー４ｃの外径を縮小させてリッジ
ロック加工装置４がテールチューブ３から抜かれる。

【００３１】［ガス漏れ防止作用］上記リッジロック加
工によるカシメ固定とした場合のガス漏れ防止作用につ
いて説明する。

【００３２】分割したフィンガー４ｃによりマフラアウ
トレットパイプ２とテールチューブ３との重なり部分を
内側から押し拡げるリッジロック加工中は、マフラアウ
トレットパイプ２とテールチューブ３とに大きな圧接力
が作用し、テールチューブ３に形成されている環状食い
込み溝３ａがマフラアウトレットパイプ２の内面に食い
込む。そして、加工が終了した後にフィンガー４ｃの径
を縮めると、圧接力が解除され弾性変形範囲での復元変
形しようとするが、環状食い込み溝３ａによる食い込み
力が復元力より大きい部分ではそのまま食い込みが維持
され、食い込み力が復元力より小さい部分でも食い込み
量が減少するかわずかな隙間が形成されるだけである。
よって、環状食い込み溝３ａによる食い込みで環状に多
数の密着シール部が形成され、排気ガス漏れを確実に防
止する。

【００３３】特に、食い込み溝が環状食い込み溝３ａで
あるため、部分的に隙間を生じても隙間自体が環状であ
り、排気ガスの通路となり得ず、隙間の前後部分で環状
食い込みが確保されている限り、排気ガス漏れが確実に
防止されることになる。

【００３４】［マフラ多様化］例えば、テールチューブ
を直管タイプとする場合、テールチューブをデフューザ
付きとする場合、テールチューブを制御バルブ付きとす
る場合等のように、マフラ仕様差がある場合、従来にお
いては、各タイプ毎にマフラを設計し製造していた。

【００３５】しかしながら、上記のように、マフラ本体
に対しテールチューブ３を後付けにより固定する方法を
採用してるため、同じ仕様のマフラ本体を用意し、これ
に対し様々な仕様のテールチューブ３を用意することで
マフラ多様化に対応でき、大幅なコスト低減を達成でき
るし、見かけの効果を狙ったテールチューブを用意する
等、マフラ多様化の範囲も拡大することになる。

【００３６】次に、効果を説明する。

【００３７】（１）テールチューブ３に、マフラアウト
レットパイプ２と重なり合う固定部外周上に、隣接する
溝が互いに独立である環状溝を多数列設させた環状食い
込み溝３ａを形成し、マフラアウトレットパイプ２に対
するテールチューブ３の固定を、リヤエンドプレート１
のパイプ穴フランジ部１ａの前後位置で２つの押し拡げ
節Ｒ１，Ｒ２を成形するリッジロック加工によるカシメ
固定としたため、ガス漏れ防止によりリッジロック加工
によるテールチューブ３のカシメ固定を実現させた自動
車用排気マフラを提供することができる。

【００３８】（２）リヤエンドプレート１のパイプ穴フ
ランジ部１ａから少し外部に突出するマフラアウトレッ
トパイプ２を有するマフラ本体と、マフラアウトレット
パイプ２と重なり合う固定部外周面に予め環状食い込み
溝３ａを形成したテールチューブ３を用意し、２つの押
し拡げ節Ｒ１，Ｒ２を成形するリッジロック加工装置４
をテールチューブ３の内側に挿入する共に、テールチュ
ーブ３をマフラ本体のマフラアウトレットパイプ２の端
部内側に差し込み、リッジロック加工装置４の作動によ
り、互いに重なり合うテールチューブ３とマフラアウト
レットパイプ２を、テールチューブ３の環状食い込み溝
３ａをマフラアウトレットパイプ２の内面に食い込ませ
ながら押し拡げ、エンドプレート１のパイプ穴フランジ
部１ａの前後位置で２つの節Ｒ１，Ｒ２を成形すること
でテールチューブ３を後付けにてカシメ固定したため、
コスト的に有利でありながらマフラ多様化を実現する自
動車用排気マフラの製造方法を提供することができる。

【００３９】（３）テールチューブ３に形成する食い込
み溝を、マフラアウトレットパイプ２と重なり合う固定
部外周上に、隣接する溝が互いに独立である環状溝を多
数列設させた環状食い込み溝３ａとしたため、隙間の連
通を抑えた環状で多数の密着シール部により排気ガス漏
れを確実に防止することができる。

【００４０】（４）マフラアウトレットパイプ２とテー
ルチューブ３との板厚は、マフラアウトレットパイプ２
側を薄く設定し、テールチューブ３側の板厚を厚く設定
したため、マフラ本体の軽量化とテールチューブ３の耐
変形強度の確保との両立を図ることができる。

【００４１】（他の実施の形態）実施の形態１では、テ
ールチューブ３に形成する食い込み溝を、マフラアウト
レットパイプ２と重なり合う固定部外周上に、隣接する
溝が互いに独立である環状溝を多数列設させた環状食い
込み溝３ａとする例を示したが、図４に示すように、テ
ールチューブ３に形成する食い込み溝を、傾斜する溝を
網目状にクロスさせた網目状食い込み溝３ｂとしても良
く、この場合は、ローレット加工により簡単に網目状食
い込み溝３ｂを形成することができる。

【００４２】実施の形態１では、リッジロック加工手段
として８分割タイプのリッジロック加工装置４を用いる
例を示したが、図５に示すように、中空円筒状の第１テ
ーパーバー５ａと、第１テーパーバー５ａに摺動可能に
設けられた第２テーパーバー５ｂと、両テーパーバー５
ａ，５ｂのそれぞれにテーパ嵌合する第１マンドレル５
ｃ及び第２マンドレル５ｄと、スペーサ５ｅと両マンド
レル５ｃ，５ｄとの間に挟持された第１ウレタンゴム５
ｆ及び第２ウレタンゴム５ｇとを備えた構成であり、２
つのテーパーバー５ａ，５ｂを両ウレタンゴム５ｆ，５
ｇに向かって加圧摺動させることで、両ウレタンゴム５
ｆ，５ｇを挟持変形させて外径を拡大させるウレタンタ
イプのリッジロック加工装置５を用いても良い。

【００４３】

【発明の効果】請求項１記載の発明にあっては、マフラ
本体のエンドプレートを貫通して設けられたマフラパイ
プにテールチューブを固定した自動車用排気マフラにお
いて、テールチューブを、マフラパイプと重なり合う固
定部外周面に食い込み溝を形成したチューブとし、マフ
ラパイプに対するテールチューブの固定を、エンドプレ
ートのパイプ穴フランジ部の前後位置で２つの押し拡げ
節を成形するリッジロック加工によるカシメ固定とした
ため、ガス漏れ防止によりリッジロック加工によるテー
ルチューブのカシメ固定を実現させた自動車用排気マフ
ラを提供することができるという効果が得られる。

【００４４】請求項２記載の発明にあっては、マフラ本
体のエンドプレートを貫通して設けられたマフラパイプ
にテールチューブを固定する自動車用排気マフラの製造
方法において、エンドプレートのパイプ穴フランジ部か
ら少し外部に突出するマフラパイプを有するマフラ本体
と、マフラパイプと重なり合う固定部外周面に予め食い
込み溝を形成したテールチューブを用意し、２つの押し
拡げ節を成形するリッジロック加工手段をテールチュー
ブの内側に挿入する共に、テールチューブをマフラ本体
のマフラパイプの端部内側に差し込み、リッジロック加
工手段の作動により、互いに重なり合うテールチューブ
とマフラパイプを、テールチューブの食い込み溝をマフ
ラパイプの内面に食い込ませながら押し拡げ、エンドプ
レートのパイプ穴フランジ部の前後位置で２つの節を成
形することでテールチューブを後付けにてカシメ固定し
たため、コスト的に有利でありながらマフラ多様化を実
現する自動車用排気マフラの製造方法を提供することが
できるという効果が得られる。

【００４５】請求項３記載の発明にあっては、請求項１
または請求項２記載の自動車用排気マフラとその製造方
法において、食い込み溝を、テールチューブの固定部外
周上に隣接する溝が互いに独立である環状溝を多数列設
させた環状食い込み溝としたため、上記効果に加え、隙
間の連通を抑えた環状で多数の密着シール部により排気
ガス漏れを確実に防止することができる。

【００４６】請求項４記載の発明にあっては、請求項１
ないし請求項３記載の自動車用排気マフラとその製造方
法において、マフラパイプの板厚を薄く設定し、テール
チューブの板厚を厚く設定したため、上記効果に加え、
マフラ本体の軽量化とテールチューブの耐変形強度の確
保との両立を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施の形態１の自動車用排気マフラのテールチ
ューブ固定部を示す拡大断面図である。

【図２】実施の形態１の自動車用排気マフラに用いられ
たテールチューブを示す図である。

【図３】実施の形態１の自動車用排気マフラのリッジロ
ック加工によるテールチューブ固定手法の説明図であ
る。

【図４】自動車用排気マフラに用いられたテールチュー
ブの他の実施の形態を示す図である。

【図５】自動車用排気マフラの製造に用いられるリッジ
ロック加工手段の他の実施の形態を示す図である。

【図６】従来のリッジロック加工によるマフラパイプの
固定状態を示す一部破断斜視図である。

【図７】従来のリッジロック加工によるマフラパイプの
固定手法をテールチューブの固定に適用した時のテール
チューブ固定部を示す半断面図である。

【符号の説明】

１ リヤエンドプレート（エンドプレート） １ａ パイプ穴フランジ部 ２ マフラアウトレットパイプ（マフラパイプ） ３ テールチューブ ３ａ 環状食い込み溝（食い込み溝） ４ リッジロック加工装置（リッジロック加工手段） Ｒ１，Ｒ２ 押し拡げ節

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 マフラ本体のエンドプレート（１）を貫
   通して設けられたマフラパイプ（２）にテールチューブ
   （３）を固定した自動車用排気マフラにおいて、 前記テールチューブ（３）を、マフラパイプ（２）と重
   なり合う固定部外周面に食い込み溝（３ａ）を形成した
   チューブとし、 前記マフラパイプ（２）に対するテールチューブ（３）
   の固定を、エンドプレート（１）のパイプ穴フランジ部
   （１ａ）の前後位置で２つの押し拡げ節（Ｒ１），（Ｒ
   ２）を成形するリッジロック加工によるカシメ固定とし
   たことを特徴とする自動車用排気マフラ。
2. 【請求項２】 マフラ本体のエンドプレート（１）を貫
   通して設けられたマフラパイプ（２）にテールチューブ
   （３）を固定する自動車用排気マフラの製造方法におい
   て、 エンドプレート（１）のパイプ穴フランジ部（１ａ）か
   ら少し外部に突出するマフラパイプ（２）を有するマフ
   ラ本体と、マフラパイプ（２）と重なり合う固定部外周
   面に予め食い込み溝（３ａ）を形成したテールチューブ
   （３）を用意し、 ２つの押し拡げ節（Ｒ１），（Ｒ２）を成形するリッジ
   ロック加工手段（４）をテールチューブ（３）の内側に
   挿入する共に、テールチューブ（３）をマフラ本体のマ
   フラパイプ（２）の端部内側に差し込み、 リッジロック加工手段（４）の作動により、互いに重な
   り合うテールチューブ（３）とマフラパイプ（２）を、
   テールチューブ（３）の食い込み溝（３ａ）をマフラパ
   イプ（２）の内面に食い込ませながら押し拡げ、エンド
   プレート（１）のパイプ穴フランジ部（１ａ）の前後位
   置で２つの節（Ｒ１），（Ｒ２）を成形することでテー
   ルチューブ（３）を後付けにてカシメ固定したことを特
   徴とする自動車用排気マフラの製造方法。
3. 【請求項３】 請求項１または請求項２記載の自動車用
   排気マフラとその製造方法において、 前記食い込み溝を、テールチューブ（３）の固定部外周
   上に隣接する溝が互いに独立である環状溝を多数列設さ
   せた環状食い込み溝（３ａ）としたことを特徴とする自
   動車用排気マフラとその製造方法。
4. 【請求項４】 請求項１ないし請求項３記載の自動車用
   排気マフラとその製造方法において、 前記マフラパイプ（２）の板厚を薄く設定し、テールチ
   ューブ（３）の板厚を厚く設定したことを特徴とする自
   動車用排気マフラとその製造方法。