JP2006029293A

JP2006029293A - 車両用消音器における排気管の固定構造及び方法

Info

Publication number: JP2006029293A
Application number: JP2004213313A
Authority: JP
Inventors: Kensuke Osawa; 賢祐大澤
Original assignee: Calsonic Kansei Corp
Current assignee: Marelli Corp
Priority date: 2004-07-21
Filing date: 2004-07-21
Publication date: 2006-02-02

Abstract

【課題】溶接を必要とせずに容易な作業でもって排気管をバーリング部に固定することができ、さらに、排気管を薄肉化して軽量化・コスト低減化を実現できる車両用消音器における排気管の固定構造及び方法の提供。
【解決手段】排気管貫通孔１５に連続してバーリング加工されたバーリング部１６と、排気管（テールパイプ４）の端部に外嵌され、径方向に拡縮可能なリングスプリングＲと、排気管（テールパイプ４）の中途部に設けられた係止部４ｂを備え、リングスプリングＲを縮径させた状態で排気管（テールパイプ４）の端部をバーリング部１６に貫通させた後、該リングスプリングＲを拡径させてバーリング部１６の開口一端部に係止すると共に、係止部４ｂをバーリング部１６の開口他端部に係止することにより排気管（テールパイプ４）をバーリング部１６に固定した。
【選択図】図２

Description

本発明は車両用消音器における排気管の固定構造及び方法に関する。

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６に示すように、エンドプレート（隔壁）１０１にバーリング部１０２を備えた排気管貫通孔１０３が形成され、この排気管貫通孔１０３にアウトレットパイプ１０４（排気管）及びテールパイプ１０５を挿通した状態で、バーリング部１０２と両パイプ１０４，１０５との間をその全周に亙って溶接１０６するのが一般的である（特許文献１参照）。
なお、前記溶接１０６にはＭＩＧ溶接またはレーザ溶接が採用される。
特開２００２−８９２３０号公報特開平１０−８９０５９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及び方法にあっては、バーリング部と両パイプとの溶接個所をＭＩＧ溶接またはレーザ溶接で行うと、溶接部の要求強度を満足させるために両パイプの板厚を所定の厚みに確保しておく必要があるため両パイプを薄肉化できず、排気管の軽量化やコスト低減化が困難になるという問題点があった。

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、溶接を必要とせずに容易な作業でもって排気管をバーリング部に固定することができ、さらに、排気管を薄肉化して軽量化・コスト低減化を実現できる車両用消音器における排気管の固定構造及び方法を提供することである。

本発明の請求項１記載の発明では、排気管が車両用消音器の隔壁の排気管貫通孔を貫通した状態で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、前記排気管貫通孔に連続してバーリング加工されたバーリング部と、前記排気管の端部に外嵌され、径方向に拡縮可能なリングスプリングと、前記排気管の中途部に設けられた係止部を備え、前記リングスプリングを縮径させた状態で排気管の端部をバーリング部に貫通させた後、該リングスプリングを拡径させてバーリング部の開口一端部に係止すると共に、前記係止部をバーリング部の開口他端部に係止することにより排気管をバーリング部に固定したことを特徴とする。

請求項２記載の発明では、請求項１記載の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開口一端部に拡径したテーパ部を形成すると共に、該テーパ部にリングスプリングを摺動させて縮径させることを特徴とする。

請求項３記載の発明では、請求項１または２記載の車両用消音器における排気管の固定構造において、前記隔壁をエンドプレートとし、前記排気管をテールパイプとしたことを特徴とする。

請求項４記載の発明では、排気管が車両用消音器の隔壁の排気管貫通孔を貫通した状態で固定される車両用消音器における排気管の固定方法において、前記排気管貫通孔に連続してバーリング加工されたバーリング部と、前記排気管の端部に外嵌され、径方向に拡縮可能なリングスプリングと、前記排気管の中途部に設けられた係止部を備え、前記リングスプリングを縮径させた状態で排気管の端部をバーリング部に貫通させた後、該リングスプリングを拡径させてバーリング部の開口一端部に係止すると共に、前記係止部をバーリング部の開口他端部に係止することにより排気管をバーリング部に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、排気管貫通孔に連続してバーリング加工されたバーリング部と、前記排気管の端部に外嵌され、径方向に拡縮可能なリングスプリングと、前記排気管の中途部に設けられた係止部を備え、前記リングスプリングを縮径させた状態で排気管の端部をバーリング部に貫通させた後、該リングスプリングを拡径させてバーリング部の開口一端部に係止すると共に、前記係止部をバーリング部の開口他端部に係止することにより排気管をバーリング部に固定したため、簡便な作業で溶接を必要とせずに排気管をバーリング部に固定することができ、排気管を薄肉化して軽量化・コスト低減化を実現できる。

請求項２記載の発明にあっては、バーリング部の開口他端部に拡径したテーパ部を形成すると共に、該テーパ部にリングスプリングを摺動させて縮径させることとしたため、排気管の端部をバーリング部に挿入する際にリングスプリングをテーパ部に摺動させて縮径でき、治具等を必要とせずに排気管の端部をバーリング部に貫通させることができる。

請求項３記載の発明にあっては、隔壁をエンドプレートとし、前記排気管をテールパイプとしたため、テールパイプとエンドプレートとを溶接を用いることなく固定することができ、これによりテールパイプを薄肉化できる他、意匠性の向上を図れる。
また、テールパイプとエンドプレートを固定する工程が車両用消音器内部の構造に制限されず柔軟に対応できる。

請求項４記載の発明にあっては、排気管貫通孔に連続してバーリング加工されたバーリング部と、前記排気管の端部に外嵌され、径方向に拡縮可能なリングスプリングと、前記排気管の中途部に設けられた係止部を備え、前記リングスプリングを縮径させた状態で排気管の端部をバーリング部に貫通させた後、該リングスプリングを拡径させてバーリング部の開口一端部に係止すると共に、前記係止部をバーリング部の開口他端部に係止することにより排気管をバーリング部に固定したため、排気管の端部をバーリング部に貫通させるという簡便な作業でもって排気管をバーリング部に固定でき、この種の車両用消音器の組立に掛かる工数・時間を大幅に削減して効率的な生産を実現できる。

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は本実施例の車両用消音器における要部断面図、図３はリングスプリングの斜視図、図４は本実施例の車両用消音器における排気管の固定方法を説明する図である。
先ず、本実施例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Ａの構成について説明する。

図１、２に示すように、本実施例の車両用消音器における排気管の固定構造が採用された車両用消音器Ａは、アウタシェル１と、中間組立品２と、フロントパイプ３と、テールパイプ（請求項１の排気管に相当）４を主要な構成としている。

前記アウタシェル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（請求項１の隔壁に相当）の外周に巻回されてその巻回方向端部を車両用消音器Ａの長手方向に溶接固定される他、その両側周縁部をエンドプレート10,11に溶接X3,X4で全周に亙って溶接固定されている。

前記中間組立品２は、前記インナープレート6,7と、インレットパイプ８と、アウトレットパイプ９で構成され、これらとエンドプレート10,11によりアウタシェル１で囲繞された車両用消音器Ａの内部が３つの室12,13,14に仕切られている。

前記フロントパイプ３はインレットパイプ８の内側に圧入された状態で溶接Ｘ２で全周に亙って溶接固定されている。

前記インナープレート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が設けられている。

前記インレットパイプ８は、インナープレート6,7を貫通した状態でその上流側端部がエンドプレート１０のバーリング部１０ａに溶接Ｘ１で全周に亙って溶接固定され、一方、下流側端部は室１４に連通されている。

前記アウトレットパイプ９はインナープレート6,7を貫通した状態でその上流側端部が室１２に連通され、一方、下流側端部はエンドプレート１１を貫通した状態でテールパイプ４の内側に固定されている。

このように構成された車両用消音器Ａでは、上流側からフロントパイプ３を介し流入する排気ガス（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９、テールパイプ４を介して外部へ排出されるようになっている。

以下、エンドプレート１１とテールパイプ４との固定構造について詳述する。

図２に示すように、前記エンドプレート１１には排気管貫通孔１５が形成されると共に、該排気管貫通孔１５に連続し、且つ、テールパイプ４の外径と略同一の内径を有して車両用消音器Ａの外側へバーリング加工されたバーリング部１６が形成されている。

また、バーリング部１６の開口一端部には、テールパイプ４の段部４ａに外嵌されたリングスプリングＲが係止されている。
図３に示すように、前記リングスプリングＲは、自然長状態において、Ｃ型形状を成し、幅Ｗの範囲で径方向に拡縮可能に形成される他、その内径は前記段部４ａの外径よりも僅かに大きく形成され、後述する縮径時において、その外径がテールパイプ４の外径と同一の径になるように形成されている。
一方、バーリング部１６の開口他端部には径方向に斜めに拡径されたテーパ部Ｔが形成され、該テーパ部Ｔの内側にテールパイプ４の係止部４ｂが係止されている。
前記係止部４ｂはテールパイプ４の中途部に全周に亘って拡径されて形成されると共に、その外径はバーリング部１６の内径よりも幾分大きく形成されている。

なお、アウトレットパイプ９は、テールパイプ４の段部４ａに図外のメッシュリングを介して軸方向に摺動可能に固定されており、アウトレットパイプ９の熱膨張による長手方向の伸縮を許容できるようになっている。
また、前記エンドプレート１１、テールパイプ４、アウトレットパイプ９は、従来に比べて薄肉に形成されている。

次に、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Ａの組立について説明する。

本実施例の車両用消音器Ａを組み立てる際には、先ず、前記中間組立品２を組み立てた後、インレットパイプ８の端部をエンドプレート１０の排気管貫通孔１０ａに貫通させた状態で溶接Ｘ１で固定する。

次に、エンドプレート１１をアウトレットパイプ９に対して所定位置に配置した状態で、予めリングスプリングＲが外嵌されたテールパイプ４をバーリング部１６に挿入する。

この際、図４（ａ）、（ｃ）に示すように、テールパイプ４のリングスプリングＲの外周一部がテーパ部Ｔの内側に摺動する際に、リングスプリングＲ全体が幅Ｗ（図３参照）の分だけ縮径し（図４（ｂ）、（ｄ）参照）、これにより、治具等を使用せずにリングスプリングＲを縮径させた状態でテールパイプ４をバーリング部１６に貫通させることができる。

次に、図４（ｅ）、（ｆ）に示すように、テールパイプ４の端部がバーリング部１６の排気管貫通孔１５を貫通すると、リングスプリングＲが自然長状態に拡径してバーリング部１６の開口一端部に係止すると共に、係止部４ｂがバーリング部１６のテーパ部Ｔに係止することにより、テールパイプ４をバーリング部１６に固定できる。

この際、リングスプリングＲと係止部４ｂでテールパイプ４の軸方向の移動を抑止できるため、安定した状態でテールパイプ４を固定できる。
また、バーリング部１６の内側とテールパイプ４の外側同士が当接するのに加え、係止部４ｂとテーパ部Ｔが隙間無く密着するため、排気ガスの良好なシール性を得られるという効果がある。

従って、エンドプレート１１のバーリング部１６にテールパイプ４の端部を挿入するという簡便な作業でもって、溶接を必要とせずにテールパイプ４をバーリング部１６に固定することができ、エンドプレート１１、テールパイプ４、アウトレットパイプ９を薄肉化して軽量化・コスト低減化を実現できる。

最後に、アウタシェル１を、インナープレート6,7とエンドプレート10,11の外周に巻回した状態で、その巻回方向端部を車両用消音器Ａの長手方向に形成される溶接（図示せず）で固定すると共に、両側周縁部を溶接X3,X4で固定して車両用消音器Ａの組立を終了する。

なお、エンドプレート１１とテールパイプ４の固定を前述した方法で予め行った後、これら両者を中間組立品２に対して組付けても構わない。

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、溶接を必要とせずに容易な作業でもってテールパイプ４をバーリング部１６に固定でき、これにより、エンドプレート１１、テールパイプ４、アウトレットパイプ９を薄肉化して軽量化・コスト低減化を実現できる。
また、テールパイプ４に溶接ビード等が発生せず、テールパイプ４の意匠性が向上する。

また、前記テールパイプ４を固定する工程は、車両用消音器Ａの組立順序に制限されないため、例えば、車両用消音器Ａにおけるテールパイプ４以外の部分を共通部品として予め製造しておき、車種に応じて異なる形状のテールパイプ４を後工程で取付けるなどの対応が可能になる。

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、本実施例では排気管をテールパイプ４に適用した場合について説明したが、排気管はインレットパイプ８や車両用消音器を構成する様々な排気管に適用可能できる。
同様に、本実施例では隔壁をエンドプレート１１に適用した場合について説明したが、隔壁はエンドプレート１０やインナープレート6,7でも良い。

また、図５に示すように、バーリング部１６を車両用消音器Ａの内側へバーリング加工して形成しても良い。この場合、バーリング部１６の排気管貫通孔を開口他端部としてテーパ部Ｔ１を設ける。

また、本実施例ではアウトレットパイプ９がテールパイプ４の内側に固定される場合について説明したが、車両用消音器の内部構造によってはアウトレットパイプ９が省略される場合も有り得る。

本発明の実施例の車両用消音器における排気管の固定構造を示す縦断面図である。本実施例の車両用消音器における要部断面図である。リングスプリングの斜視図である。本実施例の車両用消音器における排気管の固定方法を説明する図である。その他の実施例の車両用消音器における要部断面図である。従来の車両用消音器における排気管の固定構造を説明する図である。

符号の説明

Ａ、Ｂ車両用消音器
Ｏ１、Ｏ２排気ガス流通孔
Ｒリングスプリング
Ｔテーパ部
Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３、Ｘ４溶接
１アウタシェル
２中間組立品
３フロントパイプ
４テールパイプ
４ａ段部
４ｂ係止部
６、７インナープレート
８インレットパイプ
９アウトレットパイプ
１０、１１エンドプレート
１２、１３、１４室
１５排気管貫通孔
１６バーリング部

Claims

排気管が車両用消音器の隔壁の排気管貫通孔を貫通した状態で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、
前記排気管貫通孔に連続してバーリング加工されたバーリング部と、
前記排気管の端部に外嵌され、径方向に拡縮可能なリングスプリングと、
前記排気管の中途部に設けられた係止部を備え、
前記リングスプリングを縮径させた状態で排気管の端部をバーリング部に貫通させた後、該リングスプリングを拡径させてバーリング部の開口一端部に係止すると共に、前記係止部をバーリング部の開口他端部に係止することにより排気管をバーリング部に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。
請求項１記載の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開口他端部に拡径したテーパ部を形成すると共に、該テーパ部にリングスプリングを摺動させて縮径させる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。
請求項１または２記載の車両用消音器における排気管の固定構造において、
前記隔壁をエンドプレートとし、
前記排気管をテールパイプと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。
排気管が車両用消音器の隔壁の排気管貫通孔を貫通した状態で固定される車両用消音器における排気管の固定方法において、
前記排気管貫通孔に連続してバーリング加工されたバーリング部と、
前記排気管の端部に外嵌され、径方向に拡縮可能なリングスプリングと、
前記排気管の中途部に設けられた係止部を備え、
前記リングスプリングを縮径させた状態で排気管の端部をバーリング部に貫通させた後、該リングスプリングを拡径させてバーリング部の開口一端部に係止すると共に、前記係止部をバーリング部の開口他端部に係止することにより排気管をバーリング部に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方法。