JP2006090284A

JP2006090284A - 車両用消音器

Info

Publication number: JP2006090284A
Application number: JP2004280347A
Authority: JP
Inventors: Hidehiro Ando; 秀洋安藤
Original assignee: Calsonic Kansei Corp
Current assignee: Marelli Corp
Priority date: 2004-09-27
Filing date: 2004-09-27
Publication date: 2006-04-06
Anticipated expiration: 2024-09-27
Also published as: JP4369842B2

Abstract

【課題】排気ガスの大きな漏れを抑えつつ、両シェル2a,2bの間を外部と連通状態とすることにより、両シェル2a,2bの変形を防止できる車両用消音器の提供。
【解決手段】金属プレートを筒状に多重に巻回してアウタシェル２ａとインナシェル２ｂを形成し、前記両シェル2a,2bの開口縁部とエンドプレート3a,3bとを所定部位２ｄを除く全周に亘って溶接することにより第１の溶接部Ｘを形成し、
前記第１の溶接部Ｘとは軸方向にオフセットした位置で所定部位２ｄをオーバーラップするように両シェル2a,2bとエンドプレート3a,3bとを周方向に溶接した第２の溶接部Ｙを形成し、前記第１の溶接部Ｘと第２の溶接部Ｙでラビリンス構造を形成することにより、両シェル2a,2bの間の空間を所定部位２ｄを介して外部と連通状態とした。
【選択図】図３

Description

本発明は、車両用消音器に関する。

従来、車両用消音器としては、例えば、図９の工程図に示すように、車両用消音器内部を仕切るインナプレート１０１、１０２にインレットパイプ１０３およびアウトレットパイプ１０４を取り付けると共に、両端側にエンドプレート１０５、１０６を取り付けた中間組立品Ａを形成し、該中間組立品Ａの外周に金属プレート１０７ａを多重に巻回してアウタシェルとインナシェルの２層から成るシェル１０７を形成し、該シェル１０７の両端開口縁部とエンドプレート１０５、１０６とをその全周に亘って溶接一体化させた構造のものが知られている（特許文献１、２参照）。
特開２００３−１３８９３５号公報特開２００２−２０６４２２号公報

しかしながら、特許文献１、２記載の車両用消音器にあっては、車両用消音器内部に溜まった水がインナシェルとアウタシェルの隙間に侵入し、この水が排気ガスの温度で加熱されることによって蒸気化し、これにより両シェルの間の圧力が上昇して両者が変形するという問題点があった。

本発明は上記問題点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、排気ガスの大きな漏れを抑えつつ、アウタシェルとインナシェルの間の空間を外部と連通状態とすることにより、両シェルの変形を防止できる車両用消音器を提供することにある。

本発明の請求項１記載の発明では、金属プレートを筒状に多重に巻回してアウタシェルとインナシェルを形成し、前記両シェルの開口縁部とエンドプレートとを所定部位を除く全周に亘って溶接した第１の溶接部を形成し、前記第１の溶接部とは軸方向にオフセットした位置で所定部位をオーバーラップするように両シェルとエンドプレートとを周方向に溶接した第２の溶接部を形成し、前記第１の溶接部と第２の溶接部でラビリンス構造を形成することにより、両シェルの間の空間を所定部位を介して外部と連通状態としたことを特徴とする。

本発明の請求項２記載の発明では、請求項１記載の車両用消音器において、前記第１の溶接部または第２の溶接部をレーザ溶接で形成したことを特徴とする。

請求項１記載の車両用消音器にあっては、金属プレートを筒状に多重に巻回してアウタシェルとインナシェルを形成し、前記両シェルの開口縁部とエンドプレートとを所定部位を除く全周に亘って溶接した第１の溶接部を形成し、前記第１の溶接部とは軸方向にオフセットした位置で所定部位をオーバーラップするように両シェルとエンドプレートとを周方向に溶接した第２の溶接部を形成し、前記第１の溶接部と第２の溶接部でラビリンス構造を形成することにより、両シェルの間の空間を所定部位を介して外部と連通状態としたため、排気ガスの大きな漏れを抑えつつ、両シェルの間の空間に発生した水蒸気を外部へ導くことができ、これにより前記空間の圧力上昇を抑えて両シェルの変形を防止できる。

請求項２記載の車両用消音器にあっては、第１の溶接部または第２の溶接部をレーザ溶接で形成したため、これら溶接部の周方向に長さの管理、溶接精度の確保が容易となる。

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の車両用消音器の側断面図、図２は同上面図、図３は同底面図、図４は図１のＳ４−Ｓ４線における断面図である。
図５は図３のＳ５−Ｓ５線における拡大断面図、図６は図３のＳ６−Ｓ６線における拡大断面図、図７は本実施例１の車両用消音器の製造を説明する図である。

先ず、全体構成を説明する。
図１〜３に示すように、本発明の実施例１の車両用消音器は、中間組立品１と、シェル本体２と、エンドプレート3a,3bを主な構成としている。

前記中間組立品１は、２枚のインナプレート1a,1bとインレットパイプ１ｃと、アウトレットパイプ１ｄで構成され、消音器内部が３つの室1e,1f,1gに仕切られている。
また、前記インナプレート1a,1bの外形は、偏平した楕円形状に形成されている。
前記インレットパイプ１ｃは、後述するエンドプレート３ａの固定孔３ｄ及び２枚のインナプレート1a,1bを貫通する状態で組み付けられている。
前記アウトレットパイプ１ｄは、２枚のインナプレート1a,1bおよびエンドプレート３ｂの固定孔３ｄを貫通する状態で組み付けられている。
なお、前記両インナプレート1a,1bには、複数の連通孔（図示せず）が形成されている。

図４に示すように、前記シェル本体２は、金属プレートを筒状に多重に巻回されて形成されたアウタシェル２ａとインナシェル２ｂの二層で構成され、その断面が前記インナプレート1a,1bの外形と同様に偏平した楕円形状に形成され、これにより、小円弧部５と大円弧部６とが交互に形成されている。
前記両シェル2a,2bの周方向端部同士は、シェル本体２の上部で重ねられて、ここに重ね部２ｃが形成されると共に、該重ね部２ｃは軸方向に数箇所に亘ってスポット溶接Ｓにより固定されている。

図５、６に示すように、前記両シェル2a,2bの両端開口縁部と後述するエンドプレート3a,3bの筒部３ｃとは、シェル本体２の下部に配置された所定部位２ｄを除く全周に亘ってレーザ溶接された第１の溶接部Ｘでそれぞれ固定されている。
また、前記第１の溶接部Ｘとは軸方向に所定距離Ｗ１だけオフセットした位置で所定部位２ｄをオーバーラップするように両シェル2a,2bとエンドプレート3a,3bとを周方向に溶接した第２の溶接部Ｙがそれぞれ形成されている。
従って、所定部位２ｄの周方向長さＷ２よりも第２の溶接部Ｙの周方向長さＷ３が長くなることにより、第１の溶接部Ｘと第２の溶接部Ｙでラビリンス構造が形成され、両シェル2a,2bの間の空間が所定部位２ｄを介して外部と連通状態となっている。

前記エンドプレート3a,3bは、両シェル2a,2bの両端開口部を閉塞するためのものであって、その外周には軸方向に折曲した筒部３ｃが形成され、その略中央には固定孔３ｄがそれぞれ形成されている。

次に、本実施例の車両用消音器の製造を、図７の工程説明図に基づいて説明する。
先ず、図７（ａ）に示すように、２枚のインナプレート1a,1bにインレットパイプ１ｃとアウトレットパイプ１ｄを貫通して組み付けることにより、中間組立品１を組み立てる。

次に、図７（ｂ）に示すように、両インナプレート1a,1bの外周に金属プレートを二重に巻き付けて重ね部２ｃを軸方向に数箇所にスポット溶接Ｓすることにより、両シェル2a,2bをインナプレート1a,1bに固定する。

次に、図７（ｃ）に示すように、両エンドプレート3a,3bの筒部３ｃをそれぞれアウタシェル２ａの両端開口縁部の内側に装着した状態とし、第１の溶接部Ｘと第２の溶接部Ｙを形成して両者を固定することにより、車両用消音器の製造を終了する。

次に、作用を説明する。
このように構成された車両用消音器は、インレットパイプ１ｃが排気ガスの上流側排気管（図示せず）に接続され、アウトレットパイプ１ｄが排気ガスの下流側排気管（図示せず）に接続されることにより、上流側排気管から流入した排気ガスは室１ｇに導かれた後、インナプレート1a,1bの連通孔を介して室１ｆ、室１ｅの順番に流入する間に拡縮作用を受けて消音され、アウトレットパイプ１ｄから下流側排気管へ排出される。
この際、シェル本体２がアウタシェル２ａとインナシェル２ｂの二層構造となっているため、放射音を低減することができる。
そして、前記室1e,1f,1g内部に溜まった排気ガスの凝縮水がアウタシェル２ａとインナシェル２ｂの隙間に侵入すると、排気ガスの温度で加熱されることによって蒸気化し、これにより両シェル2a,2bの間の圧力が上昇しようとする。

図４で説明したように、本実施例１の車両用消音器のようなシェル本体２の断面が多角形や楕円やレーストラック型等のように小円弧部５と大円弧部６とが交互に形成された真円以外の筒状断面に形成される場合には、その左右に形成される小円弧部５において両シェル2a,2bが密着して隙間が塞がれた状態となるため、下方の大円弧部６における両シェル2a,2bの間で発生する水蒸気の逃げ場が殆どなくなり、その結果、両シェル2a,2bの間の圧力が上昇して両者が膨らむように変形してしまう。
なお、小円弧部５に比べて大円弧部６は剛性が低いため、特に変形し易い。

しかしながら、本実施例１の車両用消音器では、図３に示すように、シェル本体２の下部における両シェル2a,2bの間の水蒸気（矢印破線で図示）を所定部位２ｄを介して外部に排出でき、これにより、両シェル2a,2bの間の空間の圧力上昇を抑えて両シェル2a,2bの変形を防止できる。

また、シェル本体２の上部における両シェル2a,2bの間の水蒸気は、重ね部２ｃにおけるアウタシェル２ａの隙間端部７を介して車両用消音器外部に、インナシェル２ｂの隙間端部８を介して車両用消音器内部にそれぞれ導くことができる。
また、第２の溶接部Ｙによって第１の溶接部Ｘとの間にラビリンス構造が形成されるため、通常時において排気ガスが所定部位２ｄを介して大量に排出される虞はない。

以上、説明したように、本実施例１の車両用消音器にあっては、金属プレートを筒状に多重に巻回してアウタシェル２ａとインナシェル２ｂを形成し、両シェル2a,2bの開口縁部とエンドプレート3a,3bとを所定部位２ｄを除く全周に亘って溶接することにより第１の溶接部Ｘを形成し、第１の溶接部Ｘとは軸方向にオフセットした位置で所定部位２ｄをオーバーラップするように両シェル2a,2bとエンドプレート3a,3bとを周方向に溶接した第２の溶接部Ｙを形成し、第１の溶接部Ｘと第２の溶接部Ｙでラビリンス構造を形成することにより、両シェル2a,2bの間の空間を所定部位２ｄを介して外部と連通状態としたため、排気ガスの大きな漏れを抑えつつ、両シェル2a,2bの間の水蒸気を外部へ導くことができ、これにより両シェル2a,2bの間の圧力上昇を抑えて両シェル2a,2bの変形を防止できる。

また、前記第１及び第２の溶接部X,Yをレーザ溶接で形成したため、両溶接部X,Yの周方向の長さの管理、溶接精度の確保が容易となる。

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、本実施例では前記第１及び第２の溶接部X,Yをレーザ溶接としたが、シーム溶接や、レーザ溶接とＭＩＧ溶接、ＴＩＧ溶接を組み合わせたハイブリッド溶接を採用することもできる。

また、図８に示すように、第１の溶接部Ｘを両シェル2a,2bの開口端に形成しても良い。

また、前記所定部位２ｄの形成数、形成位置、形状については適宜変更でき、例えば、所定部位２ｄを両シェル2a,2bの両開口端部の一方側のみに設けても良い。
また、所定部位２ｄにおけるアウタシェル２ａを一部切欠して外部と連通させたり、所定部位２ｄの周方向にの長さＷ１、第２の溶接部Ｙの周方向にの長さＷ２を適宜変更することにより、水蒸気の排出量を調整することは当然考えられる。
また、両シェルの断面形状が真円である場合も本発明の車両用消音器を実施可能であるのは当然である。

本発明の実施例１の車両用消音器の側断面図である。本実施例１の車両用消音器の上面図である。本実施例１の車両用消音器の底面図である。図１のＳ４−Ｓ４線における断面図である。図３のＳ５−Ｓ５線における拡大断面図である。図３のＳ６−Ｓ６線における拡大断面図である。本実施例１の車両用消音器の製造を説明する図である。その他の実施例の車両用消音器を説明する図である。従来の車両用消音器の製造を説明する図である。

符号の説明

Ｓスポット溶接
Ｘ第１の溶接部
Ｙ第２の溶接部
１中間組立品
１ａ、１ｂインナプレート
１ｃインレットパイプ
１ｄアウトレットパイプ
１ｅ、１ｆ、１ｇ室
２シェル本体
２ａアウタシェル
２ｂインナシェル
２ｃ重ね部
２ｄ所定部位
３ａ、３ｂエンドプレート
３ｃ筒部
３ｄ固定孔
５小円弧部
６大円弧部
７、８隙間端部

Claims

金属プレートを筒状に多重に巻回してアウタシェルとインナシェルを形成し、
前記両シェルの開口縁部とエンドプレートとを所定部位を除く全周に亘って溶接した第１の溶接部を形成し、
前記第１の溶接部とは軸方向にオフセットした位置で所定部位をオーバーラップするように両シェルとエンドプレートとを周方向に溶接した第２の溶接部を形成し、
前記第１の溶接部と第２の溶接部でラビリンス構造を形成することにより、両シェルの間の空間を所定部位を介して外部と連通状態としたことを特徴とする車両用消音器。
請求項１記載の車両用消音器において、
前記第１の溶接部または第２の溶接部をレーザ溶接で形成したことを特徴とする車両用消音器。