JP2008138627A

JP2008138627A - 車両用マフラ

Info

Publication number: JP2008138627A
Application number: JP2006327273A
Authority: JP
Inventors: Tadashi Nakasuji; 正中筋; Kinichi Sakamoto; 欽市坂本
Original assignee: Calsonic Kansei Corp
Current assignee: Marelli Corp
Priority date: 2006-12-04
Filing date: 2006-12-04
Publication date: 2008-06-19

Abstract

【課題】インレットパイプの端部をマフラ本体内に挿入した後でインレットパイプとマフラ本体内のステイとを容易に固定できる車両用マフラの提供。
【解決手段】インレットパイプ２の端部がマフラ本体１のシェルから補強兼隙間閉塞部材３を介してマフラ本体１内に挿入配置される車両用マフラであって、マフラ本体１内に、インレットパイプ２の端部２ａを貫通させた状態で支持可能なステイ４を設け、インレットパイプ２の端部２ａを補強兼隙間閉塞部材３を介してマフラ本体１内に挿入した後、該インレットパイプ２をステイ４に加締め固定した。
【選択図】図２

Description

本発明は、車両用マフラに関する。

従来、排気管がマフラ本体のシェルから補強兼隙間閉塞部材を介してマフラ本体内に挿入配置された車両用マフラの技術が公知になっている（特許文献１、２参照）。
このような車両用マフラは、排気管をマフラ本体に貫通させた状態として２点支持することにより、排気管のマフラ本体側に対する固定強度を確保している。
特開２００５−３３０８３９号公報特開平１０−１６９４２８号公報

しかしながら、排気管をマフラ本体に貫通させることができない場合には、マフラ本体内に挿入配置された排気管の端部が自由端状態となって１点支持となるため、排気管と補強兼隙間閉塞部材との固定部位に応力が集中して排気管のマフラ本体側に対する固定強度が不足してしまう。
そこで、排気管のマフラ本体内に挿入配置された端部をシェルに固定されたステイで支持して補強することが考えられるが、この場合、排気管とステイを予め固定しておくと、これらをシェル内に挿入する作業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、排気管をマフラ本体内に挿入配置した後、排気管とステイを簡便な方法でもって固定できる車両用マフラを提供することである。

さらに、本発明では、排気管の安定した固定と、排気管内の排気ガスのスムーズな流通を目的としている。

本発明の請求項１記載の発明では、排気管の端部がマフラ本体のシェルから補強兼隙間閉塞部材を介してマフラ本体内に挿入配置される車両用マフラであって、前記マフラ本体内に、前記排気管の端部を貫通させた状態で支持可能なステイを設け、前記排気管の端部を補強兼隙間閉塞部材を介してマフラ本体内に挿入した後、該排気管の一部をステイに加締め固定したことを特徴とする。

本発明の請求項１記載の発明にあっては、排気管の端部がマフラ本体のシェルから補強兼隙間閉塞部材を介してマフラ本体内に挿入配置される車両用マフラであって、前記マフラ本体内に、前記排気管の端部を貫通させた状態で支持可能なステイを設け、前記排気管の端部を補強兼隙間閉塞部材を介してマフラ本体内に挿入した後、該排気管の一部をステイに加締め固定したため、排気管の端部をマフラ本体内に挿入した後で排気管とステイを容易に固定できる。

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の車両用マフラを示す平面図、図２は図１のＳ２−Ｓ２線における拡大断面図（一部省略）、図３は図２のＡ矢視図、図４は本実施例１のステイの正面図、図５は同右側面図、図６は図４のＳ６−Ｓ６線における断面図である。

図７は本実施例１のインレットパイプとステイの固定を説明する図、図８は本実施例１のインレットパイプとステイの固定を説明する図、図９は本実施例１の治具を説明する斜視図、図１０、１１はインレットパイプとステイの固定を説明する図、図１２は本実施例１の車両用マフラの簡略図である。

先ず、全体構成を説明する。
図１〜３に示すように、本実施例１の車両用マフラでは、マフラ本体１と、インレットパイプ２（請求項の排気管に相当）と、補強兼隙間閉塞部材３と、ステイ４と、アウトレットパイプ５が備えられている。

マフラ本体１は、それぞれ対向配置された一対の小Ｒ部11a,11bとこれら小Ｒ部11a,11bよりも大きな曲率を有する大Ｒ部11c,11dとから構成される偏平断面を有して筒状に形成されたシェル１１と、このシェル１１の両端開口部を閉塞するエンドプレート12,13と、シェル１１内の仕切部材と補強部材を兼ねるバッフルプレート１４〜１７とから構成され、これにより、マフラ本体１内は５つの消音室１ａ〜１ｅに仕切られている。
また、各バッフルプレート１４〜１７には、それぞれ隣接する消音室１ａ〜１ｅ同士を連通状態とする多数の小孔（図示せず）が設けられる他、バッフルプレート１５には、排気圧感応型のバルブ１５ａが設けられている。

図２、３に示すように、インレットパイプ２は、シェル１１の小Ｒ部１１ａに傾斜した状態でマフラ本体１内に挿入配置されている。
シェル１１には、マフラ本体１内の消音室１ｂに連通した状態で、インレットパイプ２の外径よりも大きな貫通穴１１ｅが開けられると共に、この貫通穴１１ｅを貫通した状態でインレットパイプ２が補強兼隙間閉塞部材３を介して挿通されている。

補強兼隙間閉塞部材３は、インレットパイプ２と小Ｒ部１１ａに開けられた貫通穴１１ｃとの間の隙間を閉塞してシェル１１とインレットパイプ２との間を連結固定する役目をなすものであり、シェル１１の外側におけるインレットパイプ２の外周面に対し密に接する円筒部３１と、この円筒部３１に連続して外向きに突出し、シェル１１の外面に沿った断面円弧状のフランジ部３２とから構成されている。

また、補強兼隙間閉塞部材３のフランジ部３２は、シェル１１の外面に対しその周縁が図示を省略する溶接で固定される他、円筒部３１はインレットパイプ２の外周面に対しその全周に亘って図示を省略する溶接で固定されている。

図４〜６に示すように、ステイ４は、マフラ本体１内で補強兼隙間閉塞部材３の円筒部３１と同軸線上に対向し、インレットパイプ２のマフラ本体１内に配置された端部２ａを挿通孔４１に貫通させた状態で支持する円筒部４２と、この円筒部４２に連続して互いに反対側へ延びる長尺板状のフランジ部４３とから構成されている。
また、フランジ部４３の一方側の端部４３ａは、シェル１１の小Ｒ部１１ａの内面に図示を省略する溶接で固定される一方、他方側の端部４３ｂは屈折部４３ｃで小Ｒ部１１ａ側へ所定角度αだけ屈折して小Ｒ部１１ａの内面に図示を省略する溶接で固定されている。
また、フランジ部４３には複数の補強リブ４３ｄが形成され、これによって、ステイ４の剛性が大幅に向上している。

従って、ステイ４のフランジ部４３は、シェル１１の大Ｒ部１１ｄに比べて剛性の高い小Ｒ部１１ａに固定され、これにより、円筒部４２でインレットパイプ２のマフラ本体１内に配置された端部２ａを安定した状態で支持することができるようになっている。

そして、図２に示すように、インレットパイプ２は、前述したステイ４の円筒部４２の軸方向両端部を挟むように形成されたリッジロック部6a,6bによって加締め固定される他、その端部２ａには拡開したフレア部７が形成されている。

アウトレットパイプ５は、それぞれの一端部同士が消音室１ｃ内で連結して成る２つの分割管51,52で構成される他、分割管５１の他端部は各バッフルプレート14,15及びエンドプレート１２を貫通し、マフラ本体１外に臨んだ状態で配置される一方、分割管５２の他端部は各バッフルプレート16,17を貫通し、消音室１ｅに連通した状態で配置されている。

また、分割管５１の中途部には、筒状のシェル５１ａに収容された図示を省略する吸音材が該分割管５１の外周に形成された図示を省略する多数の小孔を覆った状態で設けられている（図１２参照）。
なお、前述した各構成部材の固定に用いる溶接の種類は、プラズマ溶接、レーザ溶接、シーム溶接、ＴＩＧ溶接、スポット溶接等、部位に適した溶接を適用することができる。

このように構成された車両用マフラを製造する際には、先ず、マフラ本体１を製造した後、図７、８に示すように、インレットパイプ２の端部２ａを補強兼隙間閉塞部材３の円筒部３１から挿入してステイ４の円筒部４２の挿通孔４１に貫通させた状態で配置する。
この際、円筒部４２はフランジ部４３からマフラ本体１内側へ突出しているため、インレットパイプ２を補強兼隙間閉塞部材３の円筒部３１に差し込むだけで、インレットパイプ２の端部２ａが円筒部４２の挿通孔４１にガイドされ、これによって、シェル１１内が見えなくてもインレットパイプ２を容易に挿入配置することができるようになっている。

次に、後述する治具８を用いてインレットパイプ２をリッジロック加工してリッジロック部6a,6bを形成することにより該インレットパイプ２をステイ４に加締め固定すると同時に、インレットパイプ２の端部２ａをリッジロック加工して拡開させたフレア部７を形成する。

具体的には、本実施例１の治具８は、図９に示すように、略円柱状に重ねられる４つの分割体８１〜８４とポンチ９とから構成されている。
各分割体８１〜８４の一端側には先端に行くにつれて起立した起立部８５がそれぞれ形成される他、その中途部には軸方向に離間した２つの突起部86,87がそれぞれ形成され、その他端部内側には後述するポンチ９を一端側から圧入可能なテーパ溝８８が所定の深さまで形成されている。
さらに、各分割体８１〜８４の他端部外側には、外側へ鍔状に突出したフランジ部８９が形成されている。

なお、治具８はその他の構造のものを採用しても良く、分割体の分割数等も適宜設定できる。

そして、図１０に示すように、略円柱状に重ね合わせた分割体８１〜８４をその一端側からインレットパイプ２に挿入して各フランジ部８９を該インレットパイプ２の端部に係止させて位置決めした後、図１１に示すように、ポンチ８７をテーパ溝８８に圧入することにより、各分割体８１〜８４の突起部86,87でインレットパイプ２を拡径させてリッジロック部6a,6bを形成する所謂リッジロック加工により該インレットパイプ２がステイ４に加締め固定されるようになっている（図２参照）。
この際、各分割体８１〜８４の起立部８５によりインレットパイプ２の端部２ａが拡開されてフレア部７が共に形成される（図２参照）。

最後に、治具８を縮径させた後、所定角度回転させて再び同様の加工を行うことにより、リッジロック部6a,6b及びフレア部７をインレットパイプ２の全周に形成する。

従って、本実施例１では、インレットパイプ２の端部２ａを補強兼隙間閉塞部材３を介してマフラ本体１内に挿入した後、インレットパイプ２をリッジロック加工してステイ４に加締め固定できると同時に、インレットパイプ２の端部２ａをリッジロック加工して拡開させたフレア部７を形成できる。

次に、作用を説明する。
このように構成された車両用マフラは、図１２に示すように、エンジンの排気ガス（図中破線矢印で図示）は、インレットパイプ２から消音室１ｂに流入することにより、拡張作用による消音効果が得られる。

この際、フレア部７により排気ガスの消音室１ｂへのスムーズな流入が可能となる。

次に、消音室１ｂ内に流入した排気ガスの一部は、バッフルプレート１４の小孔を介して消音室１ａに流入することにより、共鳴作用による消音効果が得られる。
また、消音室１ｂの排気ガスは、バッフルプレート１５、バッフルプレート１６、バッフルプレート１７の各小孔を介して消音室１ｃ、消音室１ｄ、消音室１ｅの順番に流通することにより、拡縮作用による消音効果が得られる。

そして、消音室１ｅに流入した排気ガスは、アウトレットパイプ５を介してマフラ本体１外に排気されるが、この際、分割管５１のシェル５１ａに収容された吸音材によって音のエネルギーが減衰されることにより、吸音作用による消音効果が得られる。

また、排気ガスの排気圧が所定圧力を超えると、バルブ１５ａが開弁して大量の排気ガス（図中一点鎖線矢印で図示）が消音室１ｃに流入することにより排気圧の上昇を抑制できるようになっている。

次に、効果を説明する。
以上、説明したように、本実施例１の車両用マフラにあっては、インレットパイプ２の端部がマフラ本体１のシェルから補強兼隙間閉塞部材３を介してマフラ本体１内に挿入配置される車両用マフラであって、マフラ本体１内に、インレットパイプ２の端部２ａを貫通させた状態で支持可能なステイ４を設け、インレットパイプ２の端部２ａを補強兼隙間閉塞部材３を介してマフラ本体１内に挿入した後、該インレットパイプ２の一部をリッジロック加工して形成されたリッジロック部6a,6bでステイ４に加締め固定したため、インレットパイプ２の端部２ａをマフラ本体１内に挿入した後でインレットパイプ２とマフラ本体１内のステイ４とを容易に固定できる。

また、ステイ４にインレットパイプ２を貫通させて支持させるための円筒部４２を形成し、インレットパイプ２における円筒部４３の軸方向両端部を挟んだ位置をリッジロック加工して形成されたリッジロック部6a,6bでステイ４に加締め固定したため、インレットパイプ２を安定した状態で固定できる。

また、インレットパイプ２の端部２ａを補強兼隙間閉塞部材３を介してマフラ本体１内に挿入した後、インレットパイプ２の一部をリッジロック加工して形成されたリッジロック部6a,6bでステイ４に加締め固定すると同時に、インレットパイプ２の端部２ａを拡開してフレア部７を形成したため、インレットパイプ２の端部２ａをマフラ本体１内に挿入した後でインレットパイプ２とステイ４とを固定する工程とインレットパイプ２の端部２ａにフレア部７を形成する工程を同時に行える。

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１では、排気管をインレットパイプに適用したが、アウトレットパイプにも適用することができる。
また、マフラ本体１内のレイアウトは任意である。

本発明の実施例１の車両用マフラを示す平面図である。図１のＳ２−Ｓ２線における拡大断面図（一部省略）である。図２のＡ矢視図である。本実施例１のステイの正面図である。本実施例１のステイの右側面図である。図４のＳ６−Ｓ６線における断面図である。インレットパイプとステイの固定を説明する図である。インレットパイプとステイの固定を説明する図である。本実施例１の治具を説明する斜視図である。インレットパイプとステイの固定を説明する図である。インレットパイプとステイの固定を説明する図である。本実施例１の車両用マフラの簡略図である。

符号の説明

１マフラ本体
１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ、１ｅ消音室
１１シェル
１１ａ、１１ｂ小Ｒ部
１１ｃ、１１ｄ大Ｒ部
１１ｃ貫通孔
１２、１３エンドプレート
１４、１５、１６、１７バッフルプレート
１５ａバルブ
２インレットパイプ
２ａ端部
３補強兼隙間閉塞部材
３１（補強兼隙間閉塞部材の）円筒部
３２（補強兼隙間閉塞部材の）フランジ部
４ステイ
４１挿通孔
４２（ステイの）円筒部
４３（ステイの）フランジ部
４３ａ、４３ｂ（フランジ部の）端部
４３ｃ屈折部
４３ｄ補強リブ
５アウトレットパイプ
５１、５２分割管
５１ａシェル
６ａ、６ｂリッジロック部
７フレア部
８治具
８１、８２、８３、８４分割体
８５起立部
８６、８７突起部
８８テーパ溝
８９フランジ部
９ポンチ

Claims

排気管の端部がマフラ本体のシェルから補強兼隙間閉塞部材を介してマフラ本体内に挿入配置される車両用マフラであって、
前記マフラ本体内に、前記排気管の端部を貫通させた状態で支持可能なステイを設け、
前記排気管の端部を補強兼隙間閉塞部材を介してマフラ本体内に挿入した後、該排気管の一部をステイに加締め固定したことを特徴とする車両用マフラ。
請求項１記載の車両用マフラにおいて、
前記ステイに排気管を貫通させて支持させるための円筒部を形成し、
前記排気管における前記円筒部の軸方向両端部を挟んだ位置をリッジロック加工して形成されたリッジロック部でステイに加締め固定したことを特徴とする車両用マフラ。
請求項１または２記載の車両用マフラにおいて、
前記排気管の端部を補強兼隙間閉塞部材を介してマフラ本体内に挿入した後、該排気管の一部をステイに加締め固定すると同時に、該排気管の端部を拡開してフレア部を形成したことを特徴とする車両用マフラ。