JP2006063849A - 車両用消音器における排気管の固定構造及び方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】 溶接を必要とせずに容易な作業でもってバーリング部と排気管を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の提供。
【解決手段】 排気管(テールパイプ4)が車両用消音器Aの隔壁(エンドプレート11)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15に連続してバーリング加工されたバーリング部16と、前記排気管(テールパイプ4)の端部から径方向外側へ渦巻状に加工されたカール部17を備え、前記カール部17をバーリング部16に径方向内側へ加締め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
【解決手段】 排気管(テールパイプ4)が車両用消音器Aの隔壁(エンドプレート11)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15に連続してバーリング加工されたバーリング部16と、前記排気管(テールパイプ4)の端部から径方向外側へ渦巻状に加工されたカール部17を備え、前記カール部17をバーリング部16に径方向内側へ加締め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
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。
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、前記排気管の端部から径方向外側へ渦巻状に加工されたカール部を備え、前記カール部をバーリング部に径方向内側へ加締め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、前記エンドプレートの排気管貫通孔に連続して車両用消音器内側へバーリング加工されたバーリング部と、前記テールパイプの端部から径方向外側へ渦巻状に加工されたカール部を備え、前記カール部をバーリング部に径方向内側へ加締めることによりテールパイプをバーリング部に固定したことを特徴とする。
請求項3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を形成し、前記排気管を排気管貫通孔に挿入した後、該排気管の端部を径方向外側へ渦巻状に加工してカール部を形成すると共に、該カール部をバーリング部に径方向内側へ加締め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、前記排気管の端部から径方向外側へ渦巻状に加工されたカール部を備え、前記カール部をバーリング部に径方向内側へ加締めることにより排気管をバーリング部に固定したため、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、これにより、排気管を薄肉化して軽量化・コスト低減化を実現できる。
また、カール部は渦巻状にカール加工されるため、径方向外側に180度折り返されるカール加工に比べて連続した1つの加工作業で形成できる。
また、カール部は渦巻状にカール加工されるため、径方向外側に180度折り返されるカール加工に比べて連続した1つの加工作業で形成できる。
請求項2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、前記エンドプレートの排気管貫通孔に連続して車両用消音器内側へバーリング加工されたバーリング部と、前記テールパイプの端部から径方向外側へ渦巻状に加工されたカール部を備え、前記カール部をバーリング部に径方向内側へ加締めることによりテールパイプをバーリング部に固定したため、溶接を必要とせずにテールパイプをバーリング部に固定することができ、これにより、テールパイプを薄肉化して軽量化・コスト低減化を実現できる。
また、車両用消音器内でテールパイプをバーリング部に固定することができ、外観上の意匠性を向上できる上、テールパイプの車両用消音器外側への移動をカール部で防止して脱落を防止できる。
請求項3記載の発明にあっては、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を形成し、前記排気管を排気管貫通孔に挿入した後、該排気管の端部を径方向外側へ渦巻状に加工してカール部を形成すると共に、該カール部をバーリング部に径方向内側へ加締めることにより排気管をバーリング部に固定したため、カール部を渦巻状に形成する際の加工力を利用してカール部をバーリング部に径方向内側へ加締めることができ、径方向外側に180度折り返されるカール加工に比べて連続した1つの加工工程で排気管をバーリング部に固定できる。
以下、この発明の実施例を図面に基づいて説明する。
以下、実施例1を説明する。
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断面図、図3は本実施例1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。
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断面図、図3は本実施例1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、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、これらと前記エンドプレート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。
また、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室14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。
そして、前記テールパイプ4は、排気管貫通孔15を貫通した状態でその端部に径方向外側へ渦巻状にカール加工されたカール部17が形成されると共に、該カール部17はバーリング部16を径方向内側へ加締めており、これによりテールパイプ4がバーリング部16に固定されている。
さらに、前記アウトレットパイプ9は環状のメッシュリングRを介してテールパイプ4の内側に挿入された状態で設けられており、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。
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1の車両用消音器Aを組み立てる際には、先ず、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、図3(a)に示すように、テールパイプ4を排気管貫通孔15に所定位置まで挿入してその内側にアウトレットパイプ9をメッシュリングRを介して収容した状態とし、先端断面形状が円弧状に傾斜した治具18を矢印方向に移動させることにより、図3(b)に示すように、テールパイプ4の先端を治具18の先端に沿わせてカール加工し、結果、径方向外側へ渦巻状にカール加工されたカール部17を形成していく。
そして、前記カール部17の一部がバーリング部16の外周面16aに当接すると、該カール部17は前記加工力を利用してバーリング部16を加締め始め、さらに治具18を所定の位置まで移動させると、図3(c)に示すように、カール部17の一部が幾分潰れた状態でバーリング部16の外周面16aに完全に密着した状態になり、これ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、前記カール部17の加締めによってバーリング部16の内側はテールパイプ4の外側の一部と完全に密着し、該バーリング部16はカール部17の一部とテールパイプ4の外側の一部で挟持された状態になってこれら三者の固定力が高まるため、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。
また、径方向外側に180度折り返されるカール加工を行う場合には、テールパイプ4を拡径させる工程と、折り返す工程に分かれる上、それぞれ複雑な動きが要求される複数の治具が必要になるが、本実施例では、前述したように、カール部17が渦巻状にカール加工されるため、単純な動作をする1つの治具18を用いて一工程で行える。
なお、治具18を固定側にしてテールパイプ4を治具18に対して移動させることによりテールパイプ4の端部をカール加工することも可能であるが、この場合にはカール部17の形成に大きな加工力が必要になる上、テールパイプ4が座屈する虞があるため好ましくない。
また、予めテールパイプ4にカール部17を形成しておき、該カール部17にバーリング部17を嵌合させて両者を固定することはできるが、この場合にはカール部17をバーリング部16に加締めるような径方向内側への力が発生しないため、両者の固定力が弱くあまり好ましくない。
また、予めテールパイプ4にカール部17を形成しておき、該カール部17にバーリング部17を嵌合させて両者を固定することはできるが、この場合にはカール部17をバーリング部16に加締めるような径方向内側への力が発生しないため、両者の固定力が弱くあまり好ましくない。
また、予めエンドプレート11とテールパイプ4を前述したカール加工で固定した後、これらを中間組立品2(アウトレットパイプ9)に対して組み付けても良い。
従って、テールパイプ4をバーリング部16に対して所定位置に配置し、治具18でテールパイプ4の端部を径方向外側へ渦巻状にカール加工するという簡便な作業でもって、溶接を必要とせずにカール部17をバーリング部16に加締めて固定することができ、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は薄肉化した方がカール部17を形成する際の加工力及び加工時間がより少なくて済む。
また、テールパイプ4は薄肉化した方がカール部17を形成する際の加工力及び加工時間がより少なくて済む。
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。
以上説明したように、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。
さらに、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たため、車両用消音器A内でテールパイプ4をバーリング部16に固定することができ、テールパイプ4の意匠性を向上できる。
また、テールパイプ4が車両用消音器Aの外側に移動しようとした場合でもカール部17でその移動を規制して脱落を防止できる。
また、カール部17がバーリング部16の端部を覆うように配置されるため、ラビリンス効果により排気ガスのシール性を向上できる。
さらに、テールパイプ4の端部がカール部17により曲線を帯びるため気流騒音の発生を抑えることができる。
以下、実施例2を説明する。
図4は、本発明の実施例2の車両用消音器における要部断面図、図5は本実施例2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。
なお、本実施例2の車両用消音器における排気管の固定構造にあっては、実施例1においてテールパイプをバーリング部に固定したのに対し、本実施例2ではアウトレットパイプ(請求項1の排気管に相当)をバーリング部に固定し、テールパイプをアウトレットパイプの内側に固定したこと以外は前記実施例1と略同一であるため、同一部材については同一の符号を付しての説明は省略する。
なお、本実施例2の車両用消音器における排気管の固定構造にあっては、実施例1においてテールパイプをバーリング部に固定したのに対し、本実施例2ではアウトレットパイプ(請求項1の排気管に相当)をバーリング部に固定し、テールパイプをアウトレットパイプの内側に固定したこと以外は前記実施例1と略同一であるため、同一部材については同一の符号を付しての説明は省略する。
図4に示すように、本実施例2の車両用消音器Bにおける排気管固定構造では、エンドプレート20に排気管貫通孔22が形成されると共に、該排気管貫通孔22に連続し、且つ、アウトレットパイプ21の外径と略同一の内径を有して車両用消音器Bの外側へバーリング加工されたバーリング部23が形成されている。
そして、前記アウトレットパイプ21は、従来のアウトレットパイプに比べて薄肉に形成される他、排気管貫通孔22を貫通した状態でその端部が径方向外側へ渦巻状にカール加工されたカール部24が形成されると共に、該カール部24はバーリング部23を径方向内側へ加締めており、これによりアウトレットパイプ21がバーリング部23に固定されている。
さらに、テールパイプ25は径方向外側へ拡径された拡径部25aでアウトレットパイプ21の内側に固定されている。
また、前記エンドプレート20、テールパイプ25、アウトレットパイプ21は、従来に比べて薄肉に形成されている。
また、前記エンドプレート20、テールパイプ25、アウトレットパイプ21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Bの組立について説明する。
本実施例2の車両用消音器Bを組み立てる際には、先ず、前記実施例1で説明した中間組立品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20をアウトレットパイプ21に対して所定位置に配置した状態で、アウトレットパイプ21の内部にテールパイプ25の端部を挿入して拡径させることにより拡径部25aで該テールパイプ25を固定する。
次に、図5(a)に示すように、先端断面形状が円弧状に傾斜した治具26を矢印方向に移動させることにより、図5(b)に示すように、アウトレットパイプ21の先端を治具26の先端に沿わせてカール加工し、結果、径方向外側へ渦巻状にカール加工されたカール部24を形成していく。
そして、カール部24の一部がバーリング部23の外周面23aに当接すると、該カール部24は前記加工力を利用してバーリング部23を加締め始め、さらに、治具26を所定の位置まで移動させると、図5(c)に示すように、カール部24の一部が幾分潰れた状態でバーリング部23の外周面23aに完全に密着した状態になり、これによりアウトレットパイプ21をバーリング部23に固定できる。
この際、前記カール部24の加締めによってバーリング部23の内側はアウトレットパイプ21の外側の一部と完全に密着し、該バーリング部23はカール部24の一部とアウトレットパイプ21の外側の一部によって挟持された状態になってこれら三者の固定力が高まるため、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、径方向外側に180度折り返されるカール加工に比べて単純な動作の1つの治具26を用いて一工程で行える。
なお、前記テールパイプ25を固定する工程は、車両用消音器Bの組立順序に制限されないため、例えば、車両用消音器Bにおけるテールパイプ25以外の部分を共用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25を後工程で取付けるなどの対応が可能になる。
また、車両用消音器Bのその他の構造や排気ガスの流れについては前記実施例1と同様であるためその説明は省略する。
従って、本実施例2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21をバーリング部23に対して所定位置に配置し、治具26でアウトレットパイプ21の端部を径方向外側へ渦巻状に加工するという簡便な作業でもって溶接を必要とせずにカール部24をバーリング部23に加締めることができ、これにより、エンドプレート20、テールパイプ25、アウトレットパイプ21を薄肉化して軽量化・コスト低減化を実現できる。
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、本実施例では隔壁をエンドプレート11、排気管をテールパイプ4やアウトレットパイプ21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でも良く、同様に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ある。
例えば、本実施例では隔壁をエンドプレート11、排気管をテールパイプ4やアウトレットパイプ21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でも良く、同様に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ある。
また、本実施例1ではアウトレットパイプ9がテールパイプ4の内側にメッシュリングRを介して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。
A、B 車両用消音器
O1、O2 排気ガス流通孔
R メッシュリング
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
6、7 インナープレート
8 インレットパイプ
9、21 アウトレットパイプ
10、11、20 エンドプレート
10a バーリング部
12、13、14 室
15、22 排気管貫通孔
16、23 バーリング部
16a、23a 外周面
17、24 カール部
18、26 治具
O1、O2 排気ガス流通孔
R メッシュリング
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
6、7 インナープレート
8 インレットパイプ
9、21 アウトレットパイプ
10、11、20 エンドプレート
10a バーリング部
12、13、14 室
15、22 排気管貫通孔
16、23 バーリング部
16a、23a 外周面
17、24 カール部
18、26 治具
Claims (3)
- 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、
前記排気管の端部から径方向外側へ渦巻状に加工されたカール部を備え、
前記カール部をバーリング部に径方向内側へ加締め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、
前記エンドプレートの排気管貫通孔に連続して車両用消音器内側へバーリング加工されたバーリング部と、
前記テールパイプの端部から径方向外側へ渦巻状に加工されたカール部を備え、
前記カール部をバーリング部に径方向内側へ加締めることによりテールパイプ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。 - 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を形成し、
前記排気管を排気管貫通孔に挿入した後、該排気管の端部を径方向外側へ渦巻状に加工してカール部を形成すると共に、該カール部をバーリング部に径方向内側へ加締め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。
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