JP2017125463A

JP2017125463A - 排気消音器

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Publication number: JP2017125463A
Application number: JP2016005496A
Authority: JP
Inventors: 保彦大塚; Yasuhiko Otsuka; 和宏津田; Kazuhiro Tsuda
Original assignee: Yutaka Giken Co Ltd
Current assignee: Yutaka Giken Co Ltd
Priority date: 2016-01-14
Filing date: 2016-01-14
Publication date: 2017-07-20
Anticipated expiration: 2036-01-14
Also published as: JP6437935B2

Abstract

【課題】シェルの一部を構成する胴体部の外周の周方向に沿う少なくとも１箇所に、胴体部の長手方向全長にわたる凹部が形成される排気消音器において、汎用性、組み付け性およびパイプレイアウトの自由度を高め、軽量化を可能とする。
【解決手段】シェル１１が、筒状部材１４と、この筒状部材１４の一端部に嵌合、溶接される第１嵌合筒部１５ａを有する有底筒状の第１蓋部材１５と、筒状部材１４の他端部に嵌合、溶接されるとともに筒状部材１４および第１嵌合筒部１５ａと協働して前記胴体部１２を構成する第２嵌合筒部１６ａを有する有底筒状の第２蓋部材１６とから成り、セパレータ１８，１９が筒状部材１４の内周に溶接され、第１および第２蓋部材１５，１６の少なくとも一方に、セパレータ１８，１９で保持されるインレットパイプ２４およびアウトレットパイプ２５が挿通される。
【選択図】図１

Description

本発明は、筒状の胴体部の両端部が閉じられて成るシェルと、当該シェル内を複数に区画するようにして前記胴体部の内周に固定されるセパレータとを備え、前記胴体部の外周の周方向に沿う少なくとも１箇所に、内方に凹む凹部が前記胴体部の長手方向全長にわたって形成される排気消音器に関する。

このような排気消音器は、たとえば特許文献１で知られている。

特開２０１５−１４２０９号公報

上記特許文献１で開示されるものでは、外面に凹部が形成される半割り部材と、他の半割り部材とを溶接することでシェルが構成されるようにしており、このようなシェルの構造では、半割り部材を成形するための専用のプレス型が必要であるとともに、排気消音器の容量調整ができず、汎用性に欠けるものとなる。しかもセパレータをシェルに溶接、固定する場合にシェル内部を確認することができず、セパレータが確実にシェルの内面に接触するようにセットするために複雑な位置決め手段が必要となるだけでなく、半割り部材およびセパレータをともに高精度に製造することが必要となる。

また一対の半割り部材のいずれか一方に、インレットパイプおよびアウトレットパイプを纏めて配設することが必要であり、パイプレイアウトに制約が生じてしまい、シェルの両端部に分かれてインレットパイプおよびアウトレットパイプが配設される場合には、インレットパイプおよびアウトレットパイプを保持したままのセパレータを、一方の半割り部材の内方からインレットパイプおよびアウトレットパイプを外方に挿通させるように半割り部材内に配置することは困難であり、インレットパイプおよびアウトレットパイプの一方を、半割り部材に外方から挿通する作業が必要となり、組み付け作業が煩雑となってコスト増大を招くことになる。

ところで上記特許文献１に開示のものでは、放射音を抑えるためにリブ等がシェルの内面に設けられたり、シェルに凹凸が形成されたりすることが必要となるが、それによるシェルの形状複雑化でシェルおよびセパレータの接合部の形状も複雑となる。

本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、専用のプレス型を多く準備することを不要として容量調整を容易とすることで汎用性を高め、セパレータが容易にかつ確実にシェルの内面に溶接されるようにして組み付け性を高め、パイプレイアウトの自由度を高めることを可能とした排気消音器を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明は、筒状の胴体部の両端部が閉じられて成るシェルと、当該シェル内を複数に区画するようにして前記胴体部の内周に固定されるセパレータとを備え、前記胴体部の外周の周方向に沿う少なくとも１箇所に、内方に凹む凹部が前記胴体部の長手方向全長にわたって形成される排気消音器において、前記シェルが、筒状部材と、この筒状部材の一端部の断面形状に対応した断面形状を有しつつ前記筒状部材の一端部に嵌合、溶接される第１嵌合筒部を有して有底筒状に形成される第１蓋部材と、前記筒状部材の他端部の断面形状に対応した断面形状を有しつつ前記筒状部材の他端部に嵌合、溶接されるとともに前記筒状部材および第１嵌合筒部と協働して前記胴体部を構成する第２嵌合筒部を有して有底筒状に形成される第２蓋部材とから成り、前記筒状部材の内周形状に対応した外周形状を有する前記セパレータが前記筒状部材の内周に溶接され、第１および第２蓋部材の少なくとも一方に、前記セパレータで保持されるインレットパイプおよびアウトレットパイプが、それらのパイプの端部を第１および第２蓋部材の少なくとも一方から外方に突出させるようにして挿通されることを第１の特徴とする。

また本発明は、第１の特徴の構成に加えて、前記筒状部材の両端部が第１および第２嵌合筒部に嵌合され、一対の前記セパレータの外周が、前記筒状部材の両端部の内周に溶接されることを第２の特徴とする。

さらに本発明は、第２の特徴の構成に加えて、第１および第２嵌合筒部の前記筒状部材への溶接部が、一対の前記セパレータの前記筒状部材への溶接部に、前記筒状部材の長手方向で重なる位置に設定されることを第３の特徴とする。

本発明の第１の特徴によれば、筒状部材と、その筒状部材の両端部に嵌合、溶接される第１および第２蓋部材とでシェルが構成されるので、容量を変化させるときには筒状部材の長さを変化させればよく、第１および第２蓋部材は共通に用いることができるので、専用のプレス型を多く準備することを不要として容量調整を容易とすることで汎用性を高めることができる。また第１および第２蓋部材は、筒状部材の端部の断面形状に対応した第１および第２嵌合筒部を有しており、筒状部材の両端部に第１および第２嵌合筒部が嵌合、溶接され、端筒状部材の内周形状に対応した外周形状を有するセパレータが筒状部材の内周に溶接されるので、溶接を行い易く、セパレータを容易にかつ確実にシェルの内面に溶接されるようにして組み付け性を高めることができる。しかも筒状部材と、第１および第２嵌合筒部とで構成される胴体部の外周の周方向に沿う少なくとも１箇所に形成されて内方に凹む凹部に対応する部分でセパレータが筒状部材の内周に溶接されるので、凹部が形成されることによって剛性が低下する部分で胴体部の剛性を高めることが可能であり、それによって放射音を軽減することができる。さらに筒状部材に固定されるセパレータでインレットパイプおよびアウトレットパイプが保持されており、筒状部材に両側から第１および第２蓋部材が溶接されるので、インレットパイプおよびアウトレットパイプを保持したままのセパレータが固定された状態の筒状部材に、両側から第１および第２蓋部材を溶接するようにすることで、インレットパイプおよびアウトレットパイプを第１および第２蓋部材の少なくとも一方に内方から挿通することが容易であり、組み付け作業が簡単となってコストの低減を図ることができる。

また本発明の第２の特徴によれば、セパレータの外周が筒状部材の両端部の内周に溶接されるので、筒状部材の剛性を確保するとともに筒状部材に対するセパレータの位置決めを容易として組付け性を高めることができる。

さらに本発明の第３の特徴によれば、第１および第２嵌合筒部が、一対のセパレータの筒状部材への溶接部に筒状部材の長手方向で重なる位置で筒状部材に溶接されるので、筒状部材に対する第１および第２蓋部材の位置決めを容易として組み立てを簡単とすることができる。また第１嵌合筒部、筒状部材および一対のセパレータの一方を同時に溶接するとともに、第２嵌合筒部、筒状部材および一対のセパレータの他方を同時に溶接することができ、そうすれば組み立てをより簡単とすることができる。

第１の実施の形態の排気消音器の平面図である。図１の２矢視方向から見た排気消音器の側面図である。図１の３−３線断面図図である。図１の４−４線断面図である。図１の５−５線断面図である。第２の実施の形態の排気消音器の平面図である。図６の７−７線断面図である。

以下、本発明の実施の形態を、添付の図面を参照しながら説明する。

本発明の第１の実施の形態について図１〜図５を参照しながら説明すると、先ず図１〜図３において、たとえば四輪車両に用いられる排気消音器のシェル１１は、車両搭載時に長手方向が車両前後方向に沿うように配置される筒状の胴体部１２の両端部が閉じられて成るものであり、前記胴体部１２の外周の周方向に沿う少なくとも１箇所（この実施の形態では１箇所）に、車両搭載時に車体フレーム (図示せず）を避けるために内方に凹んだ凹部１３が前記胴体部１２の長手方向全長にわたって形成される。

前記シェル１１は、筒状部材１４と、この筒状部材１４の一端部の断面形状に対応した断面形状を有しつつ前記筒状部材１４の一端部（この実施の形態では車両前後方向の前端部）に嵌合、溶接される第１嵌合筒部１５ａを有して有底筒状に形成される第１蓋部材１５と、前記筒状部材１４の他端部（この実施の形態では車両前後方向の後端部）の断面形状に対応した断面形状を有しつつ前記筒状部材１４の他端部に嵌合、溶接されるとともに前記筒状部材１４および第１嵌合筒部１５ａと協働して前記胴体部１２を構成する第２嵌合筒部１６ａを有して有底筒状に形成される第２蓋部材１６とから成る。

図４を併せて参照して、前記筒状部材１４の両端部が第１および第２嵌合筒部１５ａ，１６ａに嵌合、溶接されており、前記筒状部材１４、第１嵌合筒部１５ａおよび第２嵌合筒部１６ａの外周は協働して前記凹部１３を構成するように形成される。また前記シェル１１を前記車体フレームで支持するために、たとえば第２蓋部材１６の外面に棒部材が溶接されて成るステー１７が設けられる。

前記シェル１１内は、前記胴体部１２の内周に固定されるセパレータで複数に区画されるものであり、この実施の形態では、前記筒状部材１４の内周形状に対応した外周形状を有する第１および第２セパレータ１８，１９が前記筒状部材１４の内周に溶接される。この実施の形態では、第１および第２セパレータ１８，１９が、前記筒状部材１４の内周面に当接する鍔部１８ａ，１９ａを外周にそれぞれ有するように形成されており、第１セパレータ１８の前記鍔部１８ａは、前記筒状部材１４の一端部を嵌合、溶接した第１嵌合筒部１５ａにその長手方向で隣接する位置で、前記筒状部材１４の内周に溶接され、第２セパレータ１９の前記鍔部１９ａは、前記筒状部材１４の他端部を嵌合、溶接した第２嵌合筒部１６ａにその長手方向で隣接する位置で、前記筒状部材１４の内周に溶接される。

前記シェル１１内で、第１蓋部材１５および第１セパレータ１８間には下流側膨張室２０が形成され、第２蓋部材１６および第２セパレータ１９間には上流側膨張室２１が形成され、第１および第２セパレータ１８，１９間には吸音室２２が形成され、吸音室２２には、グラスウール等の吸音材２３が充填される。

第１および第２蓋部材１５，１６の少なくとも一方には、第１および第２セパレータ１８，１９で保持されるインレットパイプ２４およびアウトレットパイプ２５が、それらのパイプ２４，２５の端部を第１および第２蓋部材１５，１６の少なくとも一方から外方に突出させるようにして挿通されるものであり、この実施の形態では、第１および第２セパレータ１８，１９で保持されるインレットパイプ２４が、その上流端部２６を第１蓋部材１５から外方に突出させるようにして第１蓋部材１５に挿通され、第１および第２セパレータで保持されるアウトレットパイプ２５が、その下流端部２７を第２蓋部材１６から外方に突出させるようにして第２蓋部材１６に挿通される。前記インレットパイプ２４の上流端部２６には、車両に搭載されるエンジン（図示せず）の排ガスを導く排気管（図示せず）が接続され、前記アウトレットパイプ２５の下流端部２７は大気に開口される。

図５を併せて参照して、前記インレットパイプ２４は、第１蓋部材１５の下部外面から斜め下方に向けて突出する上流端部２６を一端部に有して第１蓋部材１５の下部外面に挿通される湾曲管部２４ａと、湾曲管部２４ａの他端部に一端部が連設されて第１および第２セパレータ１８，１９を貫通するとともに他端部が上流側膨張室２１に突入する直管部２４ｂとを有するように屈曲した形状に形成され、前記直管部２４ｂのうち前記吸音室２２に臨む部分には複数のパンチング孔２８が形成される。

前記アウトレットパイプ２５は、一端部を下流側膨張室２０に開口してほぼ水平に延びる第１直管部２５ａと、第１直管部２５ａの他端部に一端部が連設されて第１および第２セパレータ１８，１９を貫通するとともに他端部を下流端部２７として第２蓋部材１６の外方に突出させるようにしつつ第２蓋部材１６の下部に挿通される第２直管部２５ｂとを有するように屈曲した形状に形成される。

前記インレットパイプ２４の直管部２４ｂは、第１および第２セパレータ１８，１９にバーリング加工で形成される第１および第２保持筒部１８ｂ，１９ｂに挿通、保持され、前記アウトレットパイプ２５の第２直管部２５ｂは、第１および第２セパレータ１８，１９にバーリング加工で形成される第３および第４保持筒部１８ｃ，１９ｃに挿通、保持される。

また第１および第２セパレータ１８，１９にバーリング加工で形成される第５および第６保持筒部１８ｄ，１９ｄには、直管である連通パイプ２９が挿通、保持されており、上流側膨張室２１および下流側膨張室２０は前記連通パイプ２９を介して連通される。

次にこの第１の実施の形態の作用について説明すると、排気消音器のシェル１１が、筒状の胴体部１２の両端部が閉じられて成り、胴体部１２の外周に、内方に凹む凹部１３が長手方向全長にわたって形成されるのであるが、そのシェル１１が、筒状部材１４と、この筒状部材１４の一端部に溶接される第１蓋部材１５と、前記筒状部材１４の他端部に溶接される第２蓋部材１６とから成るので、容量を変化させるときには筒状部材１４の長さを変化させればよく、第１および第２蓋部材１５，１６は共通に用いることができるので、専用のプレス型を多く準備することを不要として容量調整を容易とすることで汎用性を高めることができる。

また第１蓋部材１５は、前記筒状部材１４の一端部の断面形状に対応した断面形状を有しつつ前記筒状部材１４の一端部に嵌合、溶接される第１嵌合筒部１５ａを有して有底筒状に形成され、第２蓋部材１６は、前記筒状部材１４の他端部の断面形状に対応した断面形状を有しつつ前記筒状部材１４の他端部に嵌合、溶接されるとともに前記筒状部材１４および第１嵌合筒部１５ａと協働して前記胴体部１２を構成する第２嵌合筒部１６ａを有して有底筒状に形成され、シェル１１内を複数に区画する第１および第２セパレータ１８，１９が、筒状部材１４の内周形状に対応した外周形状を有して前記筒状部材１４の内周に溶接されるので、溶接を行い易く、第１および第２セパレータ１８，１９を容易にかつ確実にシェル１１の内面に溶接されるようにして組み付け性を高めることができる。しかも筒状部材１４と、第１および第２嵌合筒部１５ａ，１６ａとで構成される胴体部１２の外周の周方向に沿う少なくとも１箇所に形成されて内方に凹む凹部１３に対応する部分で第１および第２セパレータ１８，１９が筒状部材１４の内周に溶接されるので、凹部１３が形成されることによって剛性が低下する部分で胴体部１２の剛性を高めることが可能であり、それによって放射音を軽減することができる。

さらに第１および第２セパレータ１８，１９で保持されるインレットパイプ２４が、その上流端部２６を第１蓋部材１５から外方に突出させるようにして第１蓋部材１５に挿通され、第１および第２セパレータ１８，１９で保持されるアウトレットパイプ２５が、その下流端部２７を第２蓋部材１６から外方に突出させるようにして第２蓋部材１６に挿通されので、インレットパイプ２４およびアウトレットパイプ２５を保持したままの第１および第２セパレータ１８，１９が固定された状態の筒状部材１４に、両側から第１および第２蓋部材１５，１６を溶接することで、インレットパイプ２４およびアウトレットパイプ２５を第１および第２蓋部材１５，１６に内方から挿通することが容易であり、組み付け作業が簡単となってコストの低減を図ることができる。

本発明の第２の実施の形態について図６および図７を参照しながら説明するが、上記第１の実施の形態に対応する部分には同一の参照符号を付して図示するのみとし、詳細な説明は省略する。

排気消音器のシェル１１は、筒状の胴体部１２の両端部が閉じられて成るものであり、胴体部１２の外周の周方向に沿う１箇所に、内方に凹んだ凹部１３が前記胴体部１２の長手方向全長にわたって形成される。

筒状部材１４と、この筒状部材１４の一端部の断面形状に対応した断面形状を有しつつ前記筒状部材１４の一端部に嵌合、溶接される第１嵌合筒部１５ａを有して有底筒状に形成される第１蓋部材１５と、前記筒状部材１４の他端部の断面形状に対応した断面形状を有しつつ前記筒状部材１４の他端部に嵌合、溶接されるとともに前記筒状部材１４および第１嵌合筒部１５ａと協働して前記胴体部１２を構成する第２嵌合筒部１６ａを有して有底筒状に形成される第２蓋部材１６とから成るシェル１１内は、第１および第２セパレータ１８，１９で、下流側膨張室２０、上流側膨張室２１および吸音室２２に区画されており、第１および第２セパレータ１８，１９の外周は、前記筒状部材１４の両端部の内周に溶接される。

しかも前記筒状部材１４の両端部が第１および第２嵌合筒部１６ａに嵌合、溶接されており、第１および第２嵌合筒部１６ａの前記筒状部材１４への溶接部３１，３２が、第１および第２セパレータ１８，１９の前記筒状部材１４への溶接部３３，３４に、前記筒状部材１４の長手方向で重なる位置に設定されるものであり、この第２の実施の形態では、筒状部材１４の一端部、第１蓋部材１５の第１嵌合筒部１５ａおよび第１セパレータが重なった状態でレーザ溶接によって溶接され、筒状部材１４の他端部、第２蓋部材１６の第２嵌合筒部１６ａおよび第２セパレータが重なった状態でレーザ溶接によって溶接される。

この第２の実施の形態によれば、第１および第２セパレータ１８，１９の外周が筒状部材１４の両端部の内周に溶接されるので、筒状部材１４の剛性を確保するとともに筒状部材１４に対する第１および第２セパレータ１８，１９の位置決めを容易として組付け性を高めることができる。

また第１および第２セパレータ１８，１９の筒状部材１４への溶接部３１，３２に筒状部材１４の長手方向で重なる位置で筒状部材１４に第１および第２嵌合筒部１５ａ，１６ａが溶接されるので、筒状部材１４に対する第１および第２蓋部材１５，１６の位置決めを容易として組み立てを簡単とすることができる。しかもまた第１嵌合筒部１５ａ、筒状部材１４および第１セパレータ１８を同時に溶接するとともに、第２嵌合筒部１６ａ、筒状部材１４および第２セパレータ１９を同時に溶接することができ、そうすれば組み立てをより簡単とすることができる。

以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明を逸脱することなく種々の設計変更を行うことが可能である。

１１・・・シェル
１２・・・胴体部
１３・・・凹部
１４・・・筒状部材
１５・・・第１蓋部材
１５ａ・・・第１嵌合筒部
１６・・・第２蓋部材
１６ａ・・・第２嵌合筒部
１８，１９・・・セパレータ
２４・・・インレットパイプ
２５・・・アウトレットパイプ
３１，３２，３３，３４・・・溶接部

Claims

筒状の胴体部（１２）の両端部が閉じられて成るシェル（１１）と、当該シェル（１１）内を複数に区画するようにして前記胴体部（１２）の内周に固定されるセパレータ（１８，１９）とを備え、前記胴体部（１２）の周方向に沿う少なくとも１箇所に、内方に凹む凹部（１３）が前記胴体部（１２）の長手方向全長にわたって形成される排気消音器において、前記シェル（１１）が、筒状部材（１４）と、この筒状部材（１４）の一端部の断面形状に対応した断面形状を有しつつ前記筒状部材（１４）の一端部に嵌合、溶接される第１嵌合筒部（１５ａ）を有して有底筒状に形成される第１蓋部材（１５）と、前記筒状部材（１４）の他端部の断面形状に対応した断面形状を有しつつ前記筒状部材（１４）の他端部に嵌合、溶接されるとともに前記筒状部材（１４）および第１嵌合筒部（１５ａ）と協働して前記胴体部（１２）を構成する第２嵌合筒部（１６ａ）を有して有底筒状に形成される第２蓋部材（１６）とから成り、前記筒状部材（１４）の内周形状に対応した外周形状を有する前記セパレータ（１８，１９）が前記筒状部材（１４）の内周に溶接され、第１および第２蓋部材（１５，１６）の少なくとも一方に、前記セパレータ（１８，１９）で保持されるインレットパイプ（２４）およびアウトレットパイプ（２５）が、それらのパイプ（２４，２５）の端部を第１および第２蓋部材（１５，１６）の少なくとも一方から外方に突出させるようにして挿通されることを特徴とする排気消音器。
前記筒状部材（１４）の両端部が第１および第２嵌合筒部（１５ａ，１６ａ）に嵌合され、一対の前記セパレータ（１８，１９）の外周が、前記筒状部材（１４）の両端部の内周に溶接されることを特徴とする請求項１に記載の排気消音器。
第１および第２嵌合筒部（１５ａ，１６ａ）の前記筒状部材（１４）への溶接部（３１，３２）が、一対の前記セパレータ（１８，１９）の前記筒状部材（１４）への溶接部（３３，３４）に、前記筒状部材（１４）の長手方向で重なる位置に設定されることを特徴とする請求項２に記載の排気消音器。