JP3145314B2

JP3145314B2 - 排気消音器

Info

Publication number: JP3145314B2
Application number: JP18184096A
Authority: JP
Inventors: 雅明早川; 博司光吉; 泰夫増田
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 1996-07-11
Filing date: 1996-07-11
Publication date: 2001-03-12
Anticipated expiration: 2016-07-11
Also published as: JPH1024381A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、車両に装備する排
気消音器の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、車両に装備する排気消音器とし
て、例えば図６に示すような接合構造のものが知られて
いる。この消音器５１は、例えば圧延鋼板からなる筒状
の外筒部材５２と、この外筒部材５２の前後端に接合さ
れる圧延鋼板からなる各端板５３、５４と、外筒部材５
２及び各端板５３、５４の裏面側に所定間隔を持って配
設される多孔性板５５、５６、５７と、外筒部材５２の
内部空間を前後に仕切る複数の隔壁板５８、５９、６０
を備えており、所定の隔壁板５８、５９、６０には、仕
切られた空間室を連通する複数の連通管が取付けられる
とともに、外筒部材５２と多孔性板５５間、及び各端板
５３、５４と各多孔性板５６、５７との間の所定間隙の
空間部内には、グラスウール等の吸音材６１が収納され
ている。

【０００３】そしてこのような消音器を組立る時は、例
えば予め特定の複数箇所に孔が形成される外筒部材５２
を円筒状に巻いて成形する一方、連通管を支持せしめた
隔壁板５８、５９、６０の周囲に多孔性板５５を巻き付
けて内装品を小組し、この小組した内装品を外筒部材５
２の筒内に挿入して、例えば外筒部材５２の孔と隔壁板
５８、５９、６０の接合面を位置合せして内装品と外筒
部材５２を位置決めした後、例えばスポット溶接にて部
分的に仮止めし、次いで外筒部材５２の孔を介してＭＩ
Ｇ溶接によって本接合するようにしている。また、これ
とは別個に、前後の端板５３、５４とそれぞれの多孔性
板５６、５７を接合して小組しておき、最後にこれを外
筒部材５２の両端部に溶接して消音器５１を組立るよう
にしている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、このような
製造方法は、小組から本接合に至るまでの溶接回数等の
工程数が多く、また、圧延鋼板からなる外筒部材５２と
端板５３、５４の溶接部の表面処理面が溶接時の熱の影
響によって広い面積で破壊され、その後、全面塗装のよ
うな後処理が必要であり、また溶接時の熱歪の影響も大
きいという問題があった。また、例えば隔壁板５８、５
９、６０と外筒部材５２の溶接は、外筒部材５２の孔を
介してスポット的な溶接であるため、仕切られた空間内
の気密性が充分でないという問題もあった。更に、従来
の場合は、例えば耐熱塗装を施した外筒部材５２の上面
にステンレス鋼板を巻き付ける等の多様なデザイン要求
があり、このような場合は工数が増し、材料費が嵩んで
コスト高になるという問題もあった。

【０００５】そこで、製造過程において、工数が少な
く、熱的悪影響を避けることが出来、内部の気密性を向
上させるとともに、多様なデザイン要求に対して簡易に
且つ安価に対応出来る製造技術が望まれていた。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
本発明は、一対の半体で構成される外筒部材と、この外
筒部材の前方又は後方端部の少なくとも一方側に接合さ
れる端板と、前記外筒部材又は端板の裏面側に所定の間
隔で配設され一対の半体で構成される多孔性板と、前記
外筒部材の内部空間を前後に仕切る隔壁板を備えた排気
消音器であって、前記外筒部材は複数枚の板材を重合し
プレスで同時一体成形した内外複層構造をなし、一対の
多孔性板半体の対面接合面を合せて位置決めした後、そ
の周囲を取り囲むように吸音材を介装せしめて一対の半
体で構成される外筒部材を配設して対面接合面を重ね合
せて位置決めし、外筒部材と端板又は外筒部材と隔壁板
の接合面に前記多孔性板の接合面を重合せしめ、この重
合部をレーザー溶接にて一体に結合するようにした。

【０００７】そしてこのように少なくとも３部品の接合
部を重合させ、円周方向に沿って全周にわたり各接合部
を同時に貫通レーザー溶接で一括して接合すれば、小組
しておくような必要がなくなって工数の削減が図られる
とともに、レーザー溶接によって熱的影響を狭い範囲に
留めることが出来、熱的歪の問題が解決される。また全
周を接合するため気密性の問題も解決出来る。また、レ
ーザー溶接することで、ＭＩＧ溶接のように予め外筒部
材に孔を開けておく必要もない。そしてこのように構成
することで、従来の圧延鋼板を二重巻きするものに較べ
て、内外板の板圧に差をつける、又は内外で異質材を用
いる等、種々のデザイン要求に対応出来る。

【０００８】また、一対の半体で構成される外筒部材の
対面接合面には、外筒部材の裏面側に所定の間隔で配設
される一対の半体で構成される多孔性板の接合面を重合
せしめ、この重合部をレーザー溶接にて一体に結合する
ようした。そしてこのように外筒部材及び多孔性板が半
割接合構造とされている場合に、多孔性板と外筒部材の
対面接合面を重合させ、一括してレーザー溶接すれば、
工数の削減が図られ、溶接時の熱的悪影響を避けること
が出来る。

【０００９】また、端板のうち前方側の端板に、排気パ
イプが接続されている場合、この排気パイプと端板の接
続部に多孔性板の接合面を重合させレーザー溶接にて一
体に結合するようにした。また、端板のうち後方側の端
板に、テイルパイプが接続されている場合、このテイル
パイプと端板の接続部に多孔性板の接合面を重合させレ
ーザー溶接にて一体に結合するようにした。そしてこの
ように端板に排気パイプ又はテイルパイプを接続する場
合にも、これらを貫通レーザー溶接で一括に接合すれ
ば、同様に工数の削減等を図ることが出来、しかも熱的
歪等の悪影響を避けることが出来る。

【００１０】

【００１１】また、前後の端板と外筒部材を、アルミメ
ッキ鋼板又はステンレス鋼板又はこれらの組合わせによ
って構成するようにした。そしてこのようなアルミメッ
キ鋼板又はステンレス鋼板を用いることで、従来の圧延
鋼板による場合の溶接後の全面塗装を廃止する。この
際、端板と外筒部材の両者をアルミメッキ鋼板又はステ
ンレス鋼板にしても良く、またこれらを組合わせて、例
えば端板をアルミメッキ鋼板とし、外筒部材をステンレ
ス鋼板にする等にしても良い。そして従来の溶接後の塗
装を廃止するとともに、多様なデザイン要求に対応させ
る。

【００１２】また、外筒部材を、圧延鋼板からなる内板
と、ステンレス鋼板又はアルミメッキ鋼板等の耐熱、耐
食材からなる外板の複層構造にした。そして、この内板
と外板をプレスで一体成形するようにした。ここで圧延
鋼板とは、いわゆるＳＰ材と呼ばれるものであり、低炭
素鋼を冷間又は熱間で圧延した鋼板である。そしてこの
ように外筒部材を複層状に構成し、これらを一括してレ
ーザー溶接すれば、従来のような圧延鋼板の上面にステ
ンレス鋼板を追加巻きすることに較べて大幅にコストダ
ウンを図ることが出来る。また、デザイン要求の多様性
に対応することが出来、同時に軽量化と消音効果を高め
ることも出来る。更に、外板がステンレス鋼板であるた
め溶接後の塗装が不要である。また、内板と外板をプレ
スで一体成形すれば、両者を密着させて成形することが
出来るとともに、溶接前の位置決め等の取り扱いが容易
となる。

【００１３】また、端板のうち少なくとも一方側を、圧
延鋼板からなる内板と、ステンレス鋼板又はアルミメッ
キ鋼板等の耐熱、耐食材からなる外板の複層構造にし
た。そして、この内板と外板をプレスで一体成形するよ
うにした。そしてこのように端板を複層構造にする場合
も、外筒部材の時と同様に、溶接後の塗装が不要である
とともに、ステンレス鋼板の追加巻きに較べて安価であ
り、更にデザイン要求の多様性に対応することが出来、
軽量化と消音効果を高めることも出来る。

【００１４】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態について添付
した図面に基づき説明する。ここで図１は本発明の排気
消音器の縦断面図、図２は接合部の拡大図を示し、
（Ａ）は図１のＡ部拡大図、（Ｂ）は図１のＢ部拡大
図、（Ｃ）は図１のＣ部拡大図である。

【００１５】図１に示すように、本発明の排気消音器１
は、筒状の外筒部材２と、この外筒部材２の裏面側に所
定間隔をおいて接合される多孔性板３と、外筒部材２の
前後端部に取付けられる各端板４、５と、各端板４、５
の裏面側に所定間隔をおいて接合されるそれぞれの多孔
性板６、７を備えており、外筒部材２の筒内には、筒内
空間を前後に仕切る複数の隔壁板８、９、１０が取付け
られている。

【００１６】そして隔壁板８、９、１０には、仕切られ
た空間室を連通する中央の連通管１２及び連通管を兼ね
るテイルパイプ１３の各中間部が取付けられており、中
央の連通管１２の先端部は、前方の端板４によって支持
されるとともに、テイルパイプ１３の後端側は、後方の
端板５によって支持され後端の一部が外部に飛出してい
る。そして、連通管１２の先端部には、不図示のエンジ
ンに連なる排気パイプ１４が接続されている。そして、
外筒部材２と多孔性板３との間の空間部及び各端板４、
５とそれぞれの多孔性板６、７との間の空間部には、吸
音材１５が収容されている。

【００１７】ところで、このような各部材の接合部のう
ち、外筒部材２と端板４、５と多孔性板３、６、７と隔
壁板８、９、１０に係る接合構造は、図２に示すような
構造とされている。すなわち、図１のＡ部の接合構造
は、図２（Ａ）に示すように、前方の端板４と多孔性板
６と連通管１２の端部と排気パイプ１４の端部の四者を
重ね合わせて、端板４の外側から軸方向に対して略直角
にレーザー光を照射し、貫通レーザー光によって四者を
ほぼ同時に溶接し、円周方向に沿って全周に亘って接合
一体化している。

【００１８】この際、レーザー溶接によるとビーム幅が
狭いため端板４の溶接部周辺の表面処理層の破壊される
範囲を最小限に抑えることが出来、また熱的影響の範囲
が狭いため熱歪等の悪影響を避けることが出来る。また
局所的に急速に熱を加えることが可能なため高速で溶接
することが出来る。

【００１９】次に図１のＢ部の接合構造は、図２（Ｂ）
に示すように、外筒部材２の端部と前方の端板４の端部
と多孔性板６の端部の三者を重ね合わせて、外筒部材２
の外側から貫通レーザー光により三者をほぼ同時に溶接
し、円周方向の全周に亘って接合一体化している。また
図１のＣ部の接合構造は、図２（Ｃ）に示すように、外
筒部材２と多孔性板３の端部と隔壁板９の端部の三者を
重ね合わせて、外筒部材２の外側から貫通レーザー光に
より三者をほぼ同時に溶接し、円周方向の全周に亘って
接合一体化している。

【００２０】また、同様に図１のＤ部は、外筒部材２の
端部と多孔性板３の端部と後方の端板５と多孔性板７の
四者を重ね合わせて、外筒部材２の外側から貫通レーザ
ー光により四者をほぼ同時に溶接し、全周に亘って接合
一体化し、更に図１のＥ部は、端板５と多孔性板７とテ
イルパイプ１３の三者を重ね合わせて、端板５の外側か
らパイプ軸とほぼ直角方向にレーザー光を照射し、全周
に亘って三者を接合一体化している。

【００２１】次に、このような接合構造の消音器１の組
立手順の一例について述べる。まず、板状の部材から円
筒状の外筒部材２を成形する。この成形は、従来の方法
と同様であり、一般的に板状部材を円筒状に巻いて両端
部を重ね合わせ、この重ね合せ部を長手方向に沿って溶
接する。一方、この外筒部材２の筒内に内装される内装
品を接合して小組する。すなわち、各隔壁板８、９、１
０に形成される下穴に連通管１２、テイルパイプ１３を
挿通して隔壁板８、９、１０と接合一体化する。

【００２２】そして、一体化した内装品の周囲の隔壁板
９、１０間に多孔性板３を巻き付けて仮止めするととも
に、この仮止めした多孔性板３と内装品を外筒部材２の
筒内に挿入し、この際、多孔性板３と外筒部材２との間
の空間部に吸音材１５を収容する。その後、外筒部材２
の前後にそれぞれの端板４、５と各多孔性板６、７を嵌
め込んで仮止めし、更に連通管１２の先端部に排気パイ
プ１４を差込んで位置決めする。

【００２３】こうして各部品の仮位置決めが完了する
と、図１のＡ部〜Ｆ部の重合部に対するレーザー溶接が
行われる。そしてこのレーザー溶接は、重合部の全周に
亘って行われ、例えばレーザー溶接機に対してワークを
回転させながらワークの円周に溶接を施す。このような
手順を踏むことで加工工程が極めて簡略化され、隔壁板
８、９、１０によって仕切られる空間室の気密性が高ま
り、熱的歪を少なくすることが出来る。

【００２４】ところで、外筒部材２と各端板４、５の材
質を、アルミメッキ鋼板又はステンレス鋼板又はこれら
の組合せによることが出来る。この際、例えばアルミメ
ッキ鋼板をレーザー溶接すれば、表層の酸化膜を強いエ
ネルギーによって簡単に除去して溶接が簡単に出来るだ
けでなく、溶接後、溶接部は不動態の防触作用で保護さ
れるため、格別な塗装等の後処理が不要である。そして
このようなことはステンレス鋼板の場合も同様である。
このため例えば外筒部材２と端板４、５を両者共にアル
ミメッキ鋼板又はステンレス鋼板にしたり、又は端板
４、５をアルミメッキ鋼板にし外筒部材２をステンレス
鋼板にする等の組合わせによって、溶接後の全面塗装等
の後処理を廃止し、またデザインの多様性等に対応させ
る。

【００２５】また、以上のような外筒部材２と端板４、
５の両者、又は一方側を二重構造にすることが出来る。
ここで、図３は端板４と外筒部材２をそれぞれプレスで
同時に一体成形することにより二重構造にした構成例で
あり、共に、内板４ａ、２ａを圧延鋼板、外板４ｂ、２
ｂをステンレス鋼板又はアルミメッキ鋼板等の耐熱、耐
食材とし、これらを同時に溶接することで、例えば従来
であれば圧延鋼板を溶接した後に全面塗装したり、又は
その表面にステンレス鋼板を追加巻きしたりするような
余分な工程を廃止することが出来、しかもコストダウン
が図られる。また、プレスで一体成形することにより、
内、外板２ａ、２ｂ又は４ａ、４ｂの密着性を良好と
し、溶接時の位置決め等の取扱いを容易に出来る。

【００２６】しかも、２枚重ねすることで従来より厚み
を減らすことも出来、軽量化を図ることが出来る。因み
に、例えば従来の肉厚２．０ｔに対して、実施例では内
板と外板を共に０．８ｔにしたため、合計１．６ｔと従
来より薄肉軽量化が図られた。更に、二重構造によって
消音効果を上げることが出来ることも確認されている。

【００２７】尚、外筒部材２の内板２ａ、外板２ｂは、
上記のような異質材に限らず、例えばＳＰ材、ステンレ
ス材等の同質材を用い、これらをプレスで同時に一体成
形して構成することも出来、内板２ａを厚く、外板２ｂ
を薄くする等して、種々のデザイン要求に対応させるこ
とも出来る。また、外筒部材２は、二重構造に限らず、
二重以上の複数の層状に構成することも出来る。

【００２８】ところで、以上のような消音器の接合構造
において、例えば図５に示すように、外筒部材２に対し
て端板５が一方側にだけ接合される場合にも適用される
ことはいうまでもないが、その他、例えば外筒部材２と
多孔性板３が、図４に示すように一対の半体２ｆ、２
ｇ、３ｆ、３ｇが接合される構造の場合にも適用出来
る。この場合は、所定の形状に形成された一対の多孔性
板半体３ｆ、３ｇの対面接合面を合せて位置決めした
後、その周囲を取り囲むように吸音材１５を介装せしめ
て一対の多孔性板半体２ｆ、２ｇを配設して対面接合面
を重ね合せて位置決めし、重ね合わせた重合面を長手方
向に沿ってレーザー溶接する。そしてこの場合も、レー
ザー溶接によって迅速に接合作業が行えるとともに、従
来に較べて工程数を少なくすることが出来、また熱的悪
影響の及ぶ範囲を狭めることが出来る。

【００２９】

【発明の効果】以上のように本発明は、一対の半体で構
成される外筒部材と端板と多孔性板と隔壁板を備えた排
気消音器において、外筒部材として、複数枚の板材を重
合しプレスで同時一体成形した内外複層構造をなすもの
を用い、外筒部材と端板又は外筒部材と隔壁板の接合面
に多孔性板の接合面を重合せしめ、この重合部をレーザ
ー溶接にて一体に結合するようにしたため、小組の必要
がなくなって工数の削減が図られるとともに、高速で溶
接することが出来、しかも熱的悪影響が少なくなり、更
に気密性を向上させることが出来る。更に、従来の圧延
鋼板を二重巻きするものに較べて、内外板の板圧に差を
つける、又は内外で異質材を用いる等、種々のデザイン
要求に対応出来る。また、一対の半体で構成される外筒
部材の対面接合面には、外筒部材の裏面側に所定の間隔
で配設される一対の半体で構成される多孔性板の接合面
を重合せしめ、この重合部をレーザー溶接にて一体に結
合するようにすれば、工数の削減が図られ、熱的悪影響
を避けることが可能である。

【００３０】また、排気パイプを端板に接続する場合、
排気パイプと端板の接続部に多孔性板の接合面を重合さ
せレーザー溶接にて一体に結合し、また、テイルパイプ
を端板に接続する場合、テイルパイプと端板の接続部に
多孔性板の接合面を重合させレーザー溶接にて一体に結
合するようにすれば、一層工数の削減が図られるととも
に、熱的歪等の悪影響を避けることが出来る。そして、
外筒部材をプレスで同時一体成形した内外複層構造にす
ることで、多様なデザイン要求に対応させることが出来
る。

【００３１】また、端板と外筒部材を、アルミメッキ鋼
板又はステンレス鋼板又はこれらの組合わせによって構
成すれば、従来の溶接後の部分塗装又は前面塗装を廃止
することが出来、工数の削減が図られるとともに、多様
なデザイン要求に対応させることが出来る。また、外筒
部材を、圧延鋼板からなる内板と、ステンレス鋼板又は
アルミメッキ鋼板等の耐熱、耐食材からなる外板の複層
構造にし、また、端板を、同様な複層構造にすれば、溶
接後の全面塗装を廃止することが出来るとともに、従来
のステンレス鋼板等の追加巻きに較べて大幅にコストダ
ウンを図ることが出来る。またデザイン要求の多様性に
対応することが出来、同時に軽量化と消音効果を高める
ことも出来る。この際、内板と外板をプレスで一体成形
すれば溶接前の位置決め等の取り扱いが容易であり、し
かも両者の密着度を高めることが出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の排気消音器の縦断面図

【図２】接合部の拡大図を示し、（Ａ）は図１のＡ部拡
大図、（Ｂ）は図１のＢ部拡大図、（Ｃ）は図１のＣ部
拡大図

【図３】外筒部材と端板を二重構造にした場合の構成例
図

【図４】外筒部材が一対の半体で構成される場合の接合
構造を示す断面図

【図５】外筒部材の一端側にのみ端板が接合される消音
器の一例図

【図６】従来の消音器の部分的断面図

【符号の説明】

１…排気消音器、２…外筒部材、２ａ…内板、２ｂ…外
板、３…多孔性板、４、５…端板、６、７…多孔性板、
８、９、１０…隔壁板、１３…テイルパイプ、１４…排
気パイプ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開昭59−162318（ＪＰ，Ａ) 特開平６−10661（ＪＰ，Ａ) 特開平４−76278（ＪＰ，Ａ) 特開昭54−147149（ＪＰ，Ａ) 実開昭62−183018（ＪＰ，Ｕ) 実開昭63−170090（ＪＰ，Ｕ) 実公平２−47218（ＪＰ，Ｙ２) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B23K 26/00 B21D 53/84 F01N 1/04 F01N 7/18

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】一対の半体で構成される外筒部材と、こ
の外筒部材の前方又は後方端部の少なくとも一方側に接
合される端板と、前記外筒部材又は端板の裏面側に所定
の間隔で配設され一対の半体で構成される多孔性板と、
前記外筒部材の内部空間を前後に仕切る隔壁板を備えた
排気消音器であって、前記外筒部材は複数枚の板材を重
合しプレスで同時一体成形した内外複層構造をなし、一
対の多孔性板半体の対面接合面を合せて位置決めした
後、その周囲を取り囲むように吸音材を介装せしめて一
対の半体で構成される外筒部材を配設して対面接合面を
重ね合せて位置決めし、外筒部材と端板又は外筒部材と
隔壁板の接合面に前記多孔性板の接合面を重合せしめ、
この重合部をレーザー溶接にて一体に結合してなる排気
消音器。
【請求項２】請求項１に記載の排気消音器において、
前記端板のうち前方側の端板にはエンジンに連なる排気
パイプが接続され、この排気パイプと該端板の接続部に
前記多孔性板の接合面が重合してレーザー溶接にて一体
に結合されてなる排気消音器。
【請求項３】請求項１又は請求項２に記載の排気消音
器において、前記端板のうち後方側の端板にはテイルパ
イプが接続され、このテイルパイプと該端板の接続部に
前記多孔性板の接合面が重合してレーザー溶接にて一体
に結合されてなる排気消音器。
【請求項４】請求項１又は請求項２又は請求項３に記
載の排気消音器において、前記前後の端板と外筒部材
を、アルミメッキ鋼板又はステンレス鋼板又はこれらの
組合わせによって構成することを特徴とする排気消音
器。
【請求項５】請求項１乃至請求項４のいずれか１項に
記載の排気消音器において、前記外筒部材を、圧延鋼板
からなる内板と、ステンレス鋼板又はアルミメッキ鋼板
等の耐熱、耐食材からなる外板の複層構造にしたことを
特徴とする排気消音器。
【請求項６】請求項５に記載の排気消音器において、
前記外筒部材の内板と外板をプレスで一体成形すること
を特徴とする排気消音器。
【請求項７】請求項１又は請求項２又は請求項３又は
請求項５又は請求項６に記載の排気消音器において、前
記端板のうち少なくとも一方側を、圧延鋼板からなる内
板と、ステンレス鋼板又はアルミメッキ鋼板等の耐熱、
耐食材からなる外板の複層構造にしたことを特徴とする
排気消音器。
【請求項８】請求項７に記載の排気消音器において、
前記端板の内板と外板をプレスで一体成形することを特
徴とする排気消音器。