JP2004293538A - マフラー本体のシェル変形防止構造 - Google Patents

Abstract

【課題】 マフラー本体を構成する筒状のシェル本体部がインナシェルとアウタシェルとの二層で構成されたマフラーにおいてインナシェルとアウタシェルとの間に侵入した水の蒸気化によるシェルの変形を防止することができるマフラー本体のシェル変形防止構造の提供。
【解決手段】 筒状のシェル本体部１がインナシェル１１とアウタシェル１２との二層で構成されたマフラー本体において、シェル本体部１を構成するインナシェル１１とアウタシェル１２との間においてシェル本体部１の軸方向に延びる空間部がインナシェル１１を筒状に板金成形する際に連結部に外向き突条に形成されるロックシーム部１１ａの両側部とアウタシェル１２との間に軸方向に形成される隙間１３、１３で構成され、アウタシェル１２の軸方向両端部に隙間１３、１３と連通する開口部１４、１４が形成される。
【選択図】 図３

Description

本発明は、筒状のシェル本体部がインナシェルとアウタシェルとの二層で構成されたマフラー本体のシェル変形防止構造に関する。

従来、車両のマフラー本体は、中空楕円の筒状に形成されたシェル本体部の両開口端部を前後両アウタープレートでそれぞれ閉塞した中空状に形成されており、該中空部内は複数のインナパネルにより軸方向に仕切られている（例えば、特許文献１）。

特開２００２−９７９２２号公報（明細書（３）頁、図２）

上述のような従来例のマフラーでは、低温始動時等に排気ガス中に含まれる水分が低温の排気管やマフラー本体に接触することで凝縮するため、マフラー本体の中空部内に水が溜まるが、この水は、マフラー本体が排気ガスで熱せられると蒸気化して排気ガスと共に外部に排出される。

ところが、図１０の縦断側面図に示すように、マフラー本体を構成する筒状のシェル本体部１０１がインナシェル１０２とアウタシェル１０３との二層で構成されたマフラーにおいては、同図（イ）に示すようにマフラー本体の中空部内に溜まった水１０４が、同図（ロ）に示すようにインナシェル１０２とアウタシェル１０３との間の隙間に侵入し、この水が同図（ハ）に示すように排気ガスの温度で加熱されることによって蒸気化し、インナシェル１０２とアウタシェル１０３との間の隙間内の圧力が上昇し、これにより、同図（ニ）に示すようにインナシェル１０２およびアウタシェル１０３を変形させるという問題があった。

本発明の解決しようとする課題は、マフラー本体を構成する筒状のシェル本体部がインナシェルとアウタシェルとの二層で構成されたマフラーにおいてインナシェルとアウタシェルとの間に侵入した水の蒸気化によるシェルの変形を防止することができるマフラー本体のシェル変形防止構造を提供することにある。

上記課題を解決するため請求項１記載のマフラー本体のシェル変形防止構造は、筒状のシェル本体部がインナシェルとアウタシェルとの二層で構成されたマフラー本体において、前記シェル本体部を構成する前記インナシェルと前記アウタシェルとの間に前記シェル本体部の軸方向に延びる空間部が形成され、前記アウタシェルの所定個所に前記空間部と連通する開口部が形成されていることを特徴とする手段とした。

請求項２記載のマフラー本体のシェル変形防止構造は、請求項１に記載のマフラー本体のシェル変形防止構造において、前記空間部が前記インナシェルを筒状に板金成形する際に連結部に外向き突条に形成されるロックシーム部の両側部と前記アウタシェルとの間に軸方向に形成される隙間で構成されていることを特徴とする手段とした。

請求項３記載のマフラー本体のシェル変形防止構造は、筒状のシェル本体部がインナシェルとアウタシェルとの二層で構成されたマフラー本体において、前記シェル本体部を構成する前記インナシェルと前記アウタシェルとの間に前記シェル本体部の軸方向に延びる空間部が形成され、前記インナシェルの所定個所に前記空間部と連通する開口部が形成されていることを特徴とする手段とした。

請求項４記載のマフラー本体のシェル変形防止構造は、請求項３に記載のマフラー本体のシェル変形防止構造において、前記空間部が前記インナシェルを筒状に板金成形する際に連結部に外向き突条に形成されるロックシーム部の両側部と前記アウタシェルとの間に軸方向に形成される隙間で構成され、
前記開口部が前記ロックシーム部を構成する板材の一部を切欠することにより形成されていることを特徴とする手段とした。

請求項５記載のマフラー本体のシェル変形防止構造は、請求項１〜４のいずれか１項に記載のマフラー本体のシェル変形防止構造において、前記開口部が前記アウタシェルまたはインナシェルの軸方向両端部に形成されていることを特徴とする手段とした。

請求項１記載の発明では、上述のように構成されるため、インナシェルとアウタシェルとの間の隙間に侵入した水が排気ガスの温度で加熱されることによって蒸気化すると、該蒸気はインナシェルとアウタシェルとの間に軸方向に延びる状態で形成された空間部を経由し、アウタシェルの所定個所に形成された開口部から外部へ直ちに排出されるもので、これにより、インナシェルとアウタシェルとの間の隙間内の圧力が上昇することがなくなる。
従って、インナシェルとアウタシェルとの間に侵入した水の蒸気化によるシェルの変形を防止することができるようになるという効果が得られる。

請求項２記載のマフラー本体のシェル変形防止構造では、上述のように、前記空間部がインナシェルを筒状に板金成形する際に連結部に外向き突条に形成されるロックシーム部の両側部とアウタシェルとの間に軸方向に形成される隙間で構成されるため、特別にインナシェルとアウタシェルとの間に軸方向に延びる状態で空間部を形成する手間を省くことができ、これにより、製造コストを低減化することができるようになる。

請求項３記載のマフラー本体のシェル変形防止構造では、インナシェルとアウタシェルとの間の隙間に侵入した水が排気ガスの温度で加熱されることによって蒸気化すると、該蒸気はインナシェルとアウタシェルとの間に軸方向に延びる状態で形成された空間部を経由し、インナシェルの所定個所に形成された開口部からインナシェルの内部へ直ちに排出されるもので、これにより、インナシェルとアウタシェルとの間の隙間内の圧力がインナシェルの内部圧力以上に上昇することがなくなる。
従って、インナシェルとアウタシェルとの間に侵入した水の蒸気化によるシェルの変形を防止することができるようになるという効果が得られる。

請求項４記載のマフラー本体のシェル変形防止構造では、上述のように、前記空間部がインナシェルを筒状に板金成形する際に連結部に外向き突条に形成されるロックシーム部の両側部とアウタシェルとの間に軸方向に形成される隙間で構成されるため、特別にインナシェルとアウタシェルとの間に軸方向に延びる状態で空間部を形成する手間を省くことができ、これにより、製造コストを低減化することができるようになる。

また、前記開口部がロックシーム部を構成する板材の一部を切欠することにより形成されることで、ロックシーム部の両側部とアウタシェルとの間に軸方向に形成される隙間で構成される空間部とインナシェル内との間を確実に連通状態とすることができるようになる。

請求項５記載のマフラー本体のシェル変形防止構造では、上述のように、前記開口部がアウタシェルの軸方向両端部に形成されることより、インナシェルとアウタシェルとの間の隙間で発生した蒸気を、両開口部から効率的に排出させることができるようになる。

以下にこの発明の実施例を図面に基づいて説明する。

この実施例１のマフラー本体のシェル変形防止構造は、請求項１、２、５に記載の発明に対応する。
まず、この実施例１のマフラー本体のシェル変形防止構造を図面に基づいて説明する。

図１はこの実施例１のマフラー本体のシェル変形防止構造が適用されたマフラーを示す平面図、図２は図１のII−II線における縦断面図、図３は図２のＡ部拡大断面図、図４は図２のＢ部拡大断面図、図５は図１のＶ−Ｖ線における縦断面図、図６は実施例１のマフラー本体のシェル変形防止構造が適用されたマフラーを示す模試図であり、これらの図において、Ｍはマフラー、１はシェル本体部、２、３はアウタプレート、４はインナパネル、５、６はインレットパイプ、７はインナパイプ、８はアウトレットパイプを示す。

さらに詳述すると、前記シェル本体部１はインナシェル１１とアウタシェル１２との二層で構成されている。
前記インナシェル１１は、一枚のステンレス板材を略楕円状に巻回して両端縁部を重ねて折り曲げることにより、右側端縁部において外側に突出するロックシーム部１１ａが形成され、これにより、内面側には突出部のない断面略楕円の筒状に形成されている（図３、５参照）。

前記アウタシェル１２は、一枚のステンレス板材を前記インナシェル１１の外周面に沿って略楕円状に巻回して両端縁部を重ねて折り曲げることにより、右側端縁部において外側に突出するロックシーム部１２ａが形成され、これにより、内面側には突出部のない断面略楕円の筒状に形成されている（図４参照）。

以上のようにしてシェル本体部１が板金成形によってインナシェル１１とアウタシェル１２との二層に構成されることにより、図３、５に示すように、インナシェル１１におけるロックシーム部１１ａの両側部とアウタシェル１２との間に軸方向全長に亙って延びる隙間（空間部）１３、１３が形成されるようになっている。

そして、前記アウタシェル１２の軸方向両端部分には、図１、５に示すように、アウタシェル１２との間に軸方向全長に亙って延びる隙間（空間部）１３、１３と連通する開口部１４、１４が形成されている。

なお、前記インレットパイプ５、６、インナパイプ７、アウトレットパイプ８には、図６に○印で示すように、その外周に連通孔５ａ、６ａ、７ａ、８ａが多数形成されていて所定の区画室と連通されている。

次に、この実施例１の作用・効果を説明する。
この実施例１では上述のように構成されるため、低温始動時等に排気ガス中に含まれる水分が低温の排気管やマフラー本体内の各部分に接触することで凝縮してマフラー本体の中空部内に水が溜まり、この水がインナシェル１１とアウタシェル１２との間の隙間内に侵入すると、その後マフラー本体が排気ガスで熱せられることで隙間内に侵入した水が蒸気化するが、該蒸気はインナシェル１１とアウタシェル１２との間に軸方向に延びる状態で形成された二条の隙間（空間部）１３、１３を経由し、アウタシェル１２の軸方向両端部に形成された開口部１４、１４から外部へ直ちにかつ効率よく排出されるため、インナシェル１１とアウタシェル１２との間の隙間内の圧力が上昇することがない。

なお、図７は、本実施例１における圧力低減効果を示す実験データであり、この実験データで明らかなように、黒角で示す開口部を設けない場合、および黒丸で示す任意の個所に単に穴を開けた場合は、実験繰り返し回数が増えるにつれて隙間内の圧力が上昇するのに対し、＊印で示す本実施例１の場合、隙間内の圧力は僅かしか上昇しなかった。

従って、インナシェル１１とアウタシェル１２との間に侵入した水の蒸気化によるシェル本体部１の変形を防止することができるようになるという効果が得られる。

また、前記開口部１４、１４と連通する空間部として、インナシェル１１を筒状に板金成形する際に連結部に外向き突条に形成されるロックシーム部１１ａの両側部とアウタシェル１２との間に軸方向に形成される隙間１３、１３で構成するようにしたことで、特別にインナシェル１１とアウタシェル１２との間に軸方向に延びる状態で空間部を形成する手間を省くことができ、これにより、製造コストを低減化することができるようになるという効果が得られる。

次に、この発明の他の実施の形態を説明する。なお、この他の実施例の説明にあたっては、前記実施例１と同様の構成部分についてはその図示および説明を省略し、もしくは同一の符号を付してその説明を省略し、相違点についてのみ説明する。

この実施例２のマフラー本体のシェル変形防止構造は、請求項３〜５に記載の発明に対応する。
この実施例２のマフラー本体のシェル変形防止構造は、図８（平面図）、９（図８のIX−IX線における拡大断面図）に示すように、前記シェル本体部１の軸方向に延びる空間部がインナシェル１１を筒状に板金成形する際に連結部に外向き突条に形成されるロックシーム部１１ａの両側部とアウタシェル１２との間に軸方向全長に亙って延びる隙間１３、１３で構成されている点は前記実施例１と同様であるが、この実施例２ではインナシェル１１側に開口部１５が形成されることにより、隙間１３、１３とインナシェル１１の内部側とを連通させている点が前記実施例１とは相違したものである。

即ち、この実施例２では、前記インナシェル１１の軸方向両端部において、ロックシーム部１１ａを構成する板材の一部を切欠することにより、隙間１３とインナシェル１１の内部との間を連通させる開口部１５が形成されている。

次に、この実施例２の作用・効果を説明する。
この実施例２では上述のように構成されるため、低温始動時等に排気ガス中に含まれる水分が低温の排気管やマフラー本体内の各部分に接触することで凝縮してマフラー本体の中空部内に水が溜まり、この水がインナシェル１１とアウタシェル１２との間の隙間内に侵入すると、その後マフラー本体が排気ガスで熱せられることで隙間内に侵入した水が蒸気化するが、該蒸気はインナシェル１１とアウタシェル１２との間に軸方向に延びる状態で形成された二条の隙間（空間部）１３、１３を経由し、インナシェル１１の軸方向両端部においてロックシーム部１１ａを構成する板材の一部を切欠することにより、隙間１３とインナシェル１１の内部との間を連通させる状態で形成された開口部１５、１５からインナシェル１１の内部へ直ちにかつ効率よく排出されるもので、これにより、インナシェル１１とアウタシェル１２との間の隙間内の圧力がインナシェル１１の内部圧力以上に上昇することがなくなる。
従って、インナシェル１１とアウタシェル１２との間に侵入した水の蒸気化によるシェルの変形を防止することができるようになるという効果が得られる。

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、実施例では、アウタシェル１２の軸方向両端部分に開口部１４、１４または開口部１５、１５を形成したが、任意の個所に１個所のみもしくは３個所以上であってもよい。

また、実施例では、ロックシーム部１１ａの両側部とアウタシェル１２との間に軸方向に形成される隙間１３、１３で開口部１４、１４と連通する空間部を構成させるようにしたが、その他に、例えば、インナシェル１１とアウタシェル１２との間にその軸方向に沿って針金や角材等の隙間形成体を介装させ、または、アウタシェル１２の内面を軸方向に沿って窪ませることにより、空間部を形成させるようにしてもよい。

また、実施例２では、ロックシーム部１１ａを構成する板材の一部を切欠することにより、隙間１３とインナシェル１１の内部との間を連通させる開口部１５を形成したが、インナシェル１１自体に開けた孔で開口部を構成させるようにしてもよい。

実施例１のマフラー本体のシェル変形防止構造が適用されたマフラーを示す平面図である。 図１のII−II線における縦断面図である。 図２のＡ部拡大断面図である 図２のＢ部拡大断面図である。 図１のＶ−Ｖ線における縦断面図である。 実施例１のマフラー本体のシェル変形防止構造が適用されたマフラーを示す模試図である。 実施例１のマフラー本体のシェル変形防止構造が適用されたマフラーにおける圧力低減効果を示す実験データである。 実施例２のマフラー本体のシェル変形防止構造が適用されたマフラーを示す平面図である。 図８のIX−IX線における縦断面図である。 従来例のマフラー本体を示す縦断面図である。

符号の説明

Ｍ マフラー
１ シェル本体部
２ アウタプレート
３ インナプレート
４ インナパネル
５ インレットパイプ
５ａ 連通孔
６ インレットパイプ
６ａ 連通孔
７ インナパイプ
７ａ 連通孔
８ アウトレットパイプ
８ａ 連通孔
１１ インナシェル
１１ａ ロックシーム部
１２ アウタシェル
１２ａ ロックシーム部
１３ 隙間（空間部）
１４ 開口部
１５ 開口部

Claims (5)

1. 筒状のシェル本体部がインナシェルとアウタシェルとの二層で構成されたマフラー本体において、
   前記シェル本体部を構成する前記インナシェルと前記アウタシェルとの間に前記シェル本体部の軸方向に延びる空間部が形成され、
   前記アウタシェルの所定個所に前記空間部と連通する開口部が形成されていることを特徴とするマフラー本体のシェル変形防止構造。
2. 請求項１に記載のマフラー本体のシェル変形防止構造において、前記空間部が前記インナシェルを筒状に板金成形する際に連結部に外向き突条に形成されるロックシーム部の両側部と前記アウタシェルとの間に軸方向に形成される隙間で構成されていることを特徴とするマフラー本体のシェル変形防止構造。
3. 筒状のシェル本体部がインナシェルとアウタシェルとの二層で構成されたマフラー本体において、
   前記シェル本体部を構成する前記インナシェルと前記アウタシェルとの間に前記シェル本体部の軸方向に延びる空間部が形成され、
   前記インナシェルの所定個所に前記空間部と連通する開口部が形成されていることを特徴とするマフラー本体のシェル変形防止構造。
4. 請求項３に記載のマフラー本体のシェル変形防止構造において、前記空間部が前記インナシェルを筒状に板金成形する際に連結部に外向き突条に形成されるロックシーム部の両側部と前記アウタシェルとの間に軸方向に形成される隙間で構成され、
   前記開口部が前記ロックシーム部を構成する板材の一部を切欠することにより形成されていることを特徴とするマフラー本体のシェル変形防止構造。
5. 請求項１〜４のいずれか１項に記載のマフラー本体のシェル変形防止構造において、前記開口部が前記アウタシェルまたはインナシェルの軸方向両端部に形成されていることを特徴とするマフラー本体のシェル変形防止構造。

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