JP7513559B2

JP7513559B2 - Silencer

Info

Publication number: JP7513559B2
Application number: JP2021053877A
Authority: JP
Inventors: 裕介山森; 実穂傍島
Original assignee: Futaba Industrial Co Ltd
Current assignee: Futaba Industrial Co Ltd
Priority date: 2021-03-26
Filing date: 2021-03-26
Publication date: 2024-07-09
Anticipated expiration: 2041-03-26
Also published as: JP2022151013A

Description

本開示は、消音器に関する。 This disclosure relates to a silencer.

特許文献１には、連通孔が穿設された内管と、内管が内部に挿嵌された外管と、内管と外管との間の空間により形成される共鳴室において連通孔を覆うように内管の外周面に溶着により固定されるカバーと、を備える消音器が開示されている。 Patent Document 1 discloses a silencer that includes an inner tube with a communication hole drilled therein, an outer tube into which the inner tube is inserted, and a cover that is fixed by welding to the outer circumferential surface of the inner tube so as to cover the communication hole in the resonance chamber formed by the space between the inner tube and the outer tube.

実用新案登録第３０７５９９２号公報Utility Model Registration No. 3075992

ところで、上述したような消音器では、内管の内部を高温の排気ガスが通過するため、内管とカバーとの間に温度差が生じる。これにより、内管は、カバーよりも高温となり、カバーよりも膨張しやすくなる。更に、上述したような連通孔が設けられた内管の連通孔周辺も熱によって変形しやすい。このように、排気ガスの熱によって連通孔周辺が熱によって変形する場合、連通孔周辺における内管とカバーとの溶接部分に掛かる応力が大きくなってしまうという問題があった。 In the above-mentioned muffler, high-temperature exhaust gas passes through the inside of the inner tube, which creates a temperature difference between the inner tube and the cover. This makes the inner tube hotter than the cover, and it expands more easily than the cover. Furthermore, the area around the communication holes of the inner tube, which has the above-mentioned communication holes, is also easily deformed by heat. In this way, when the area around the communication holes is deformed by the heat of the exhaust gas, there is a problem in that the stress applied to the welded part between the inner tube and the cover around the communication holes becomes large.

本開示の一局面は、内管に設けられた連通孔周辺の熱による変形に起因する応力の発生を抑制する技術を提供することを目的としている。 One aspect of the present disclosure aims to provide a technology that suppresses the generation of stress caused by thermal deformation around a communication hole in an inner tube.

本開示の一態様は、消音器であって、内管と、外郭部材と、通路形成部と、を備える。内管は、内部を排気ガスが通過し、当該内管の内部と外部とを連通する連通孔を有する。外郭部材は、内管の外周を囲うように配置される。通路形成部は、内管と外郭部材との間に形成される空間に配置され、連通孔と、当該空間へ開口する開口部と、を繋ぐ通路を形成する。また、通路形成部は、通路形成部と内管とが溶接された部分である複数の溶接部によって、内管の外周面に固定される。内管の中心軸に沿う方向に関し連通孔が設けられる範囲における内管の周方向に広がる領域は、複数の溶接部が設けられていない非溶接領域である。 One aspect of the present disclosure is a silencer comprising an inner pipe, an outer casing member, and a passage forming portion. The inner pipe has a communication hole through which exhaust gas passes and which communicates the inside and outside of the inner pipe. The outer casing member is arranged to surround the outer periphery of the inner pipe. The passage forming portion is arranged in a space formed between the inner pipe and the outer casing member, and forms a passage connecting the communication hole and an opening portion that opens into the space. In addition, the passage forming portion is fixed to the outer periphery of the inner pipe by a plurality of welds that are portions where the passage forming portion and the inner pipe are welded. A region extending in the circumferential direction of the inner pipe in the range where the communication hole is provided in the direction along the central axis of the inner pipe is a non-welded region where a plurality of welds are not provided.

このような構成では、非溶接領域に複数の溶接部は設けられていない。そして、非溶接領域は、内管の中心軸に沿う方向に関し連通孔が設けられる範囲における内管の周方向へ広がる領域である。ここで、内管の連通孔周辺は、熱によって、内管の中心軸に沿う方向よりも内管の周方向へ大きく変形しやすい。このため、内管の中心軸に沿う方向に関し連通孔が設けられる範囲を、溶接部が設けられない非溶接領域とすることによって、内管に設けられた連通孔周辺の熱による変形に起因する応力の発生を抑制することができる。 In this configuration, multiple welds are not provided in the non-welded region. The non-welded region is a region that extends in the circumferential direction of the inner pipe in the range where the communication holes are provided in the direction along the central axis of the inner pipe. Here, the area around the communication holes in the inner pipe is more likely to deform due to heat in the circumferential direction of the inner pipe than in the direction along the central axis of the inner pipe. Therefore, by making the area where the communication holes are provided in the direction along the central axis of the inner pipe a non-welded region where no welds are provided, it is possible to suppress the generation of stress due to deformation due to heat around the communication holes provided in the inner pipe.

本開示の一態様では、連通孔を基準として、中心軸に沿って開口部と反対側の位置に、複数の溶接部の少なくとも１つが配置されてもよい。このような構成では、連通孔を基準として、内管の中心軸に沿って通路形成部の開口部と反対側の位置が溶接部によって内管に固定されている。このため、振動によって内管と通路形成部とが接触して生じる接触音（いわゆる、ビビり音）の発生を抑制することができる。 In one aspect of the present disclosure, at least one of the multiple welds may be disposed at a position along the central axis opposite the opening, with the communication hole as a reference. In such a configuration, the passage forming portion is fixed to the inner pipe by the weld at a position along the central axis of the inner pipe opposite the opening, with the communication hole as a reference. This makes it possible to suppress the generation of contact noise (so-called chatter noise) that occurs when the inner pipe and the passage forming portion come into contact due to vibration.

本開示の一態様では、通路形成部は、内管の中心軸に沿う方向に長さを有し、開口部を有するように内管の一部を覆って外周面上に配置されることによって、連通孔と開口部とを繋ぐ通路を形成してもよい。複数の溶接部は、通路形成部の外周面と当接する端部のうち内管の中心軸に沿う方向に長さを有する当接端部に、当該当接端部に沿って互いに間隔を空けて並んで配置されてもよい。当接端部に設けられる複数の溶接部のうち最も開口部側に位置する第１溶接部の溶接面積は、複数の溶接部のうち第１溶接部を除く他の溶接部それぞれの溶接面積よりも大きくてもよい。このような構成によれば、通路形成部と内管とが内管の中心軸に沿う方向において、複数箇所溶接部により固定されるため、通路形成部の内管に対する固定強度を向上させることができる。また、他の溶接部よりも溶接面積が大きい第１溶接部によって、通路形成部の最も開口部側が内管に固定されている。このため、例えば通路形成部の最も開口部側が他の溶接部と同じ大きさの溶接面積で固定されている場合と比較して、内管の熱による膨張に伴って通路形成部の開口部側の端部が熱によって変形してしまうことを抑制することができる。 In one aspect of the present disclosure, the passage forming portion may have a length in a direction along the central axis of the inner pipe, and may be disposed on the outer peripheral surface to cover a part of the inner pipe so as to have an opening, thereby forming a passage connecting the communication hole and the opening. The multiple welds may be disposed in a line at intervals along the abutting end portion, which has a length in a direction along the central axis of the inner pipe among the ends abutting the outer peripheral surface of the passage forming portion. The weld area of the first weld portion located closest to the opening side among the multiple welds provided on the abutting end portion may be larger than the weld area of each of the other welds except the first weld portion among the multiple welds. According to this configuration, the passage forming portion and the inner pipe are fixed by the welds at multiple points in the direction along the central axis of the inner pipe, so that the fixing strength of the passage forming portion to the inner pipe can be improved. In addition, the first weld portion, which has a larger weld area than the other welds, fixes the most opening side of the passage forming portion to the inner pipe. Therefore, compared to, for example, a case where the opening-side edge of the passage-forming portion is fixed with a weld area of the same size as the other welds, it is possible to prevent the end of the passage-forming portion on the opening side from being deformed by heat due to thermal expansion of the inner tube.

消音器の模式的な断面図である。FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of a silencer. 図１のＩＩ－ＩＩ断面図である。This is a cross-sectional view of FIG. 図１のＩＩＩ－ＩＩＩ端面図である。FIG. 2 is an end view taken along line III-III of FIG. 熱による内管の膨張に伴う内管の連通孔周辺の変形を模式的に示す図である。10A and 10B are diagrams illustrating the deformation of the periphery of the communication hole of the inner pipe caused by the expansion of the inner pipe due to heat. 熱による内管の膨張に伴う内管の連通孔周辺の変形及びカバーの変形を模式的に示す断面図である。5 is a cross-sectional view showing a schematic diagram of deformation around a communication hole of the inner tube and deformation of the cover due to thermal expansion of the inner tube; FIG. 熱による内管の膨張に伴うカバーの変形を模式的に示す側面図である。11 is a side view showing a schematic diagram of deformation of the cover caused by expansion of the inner tube due to heat; FIG. シェルを備える消音器の模式的な断面図である。FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of a silencer having a shell. 連通孔と開口部とを繋ぐ通路をパイプによって形成する構成を模式的に示す上面図である。FIG. 13 is a top view showing a schematic configuration in which a passage connecting a communication hole and an opening is formed by a pipe. 連通孔と開口部とを繋ぐ通路をパイプによって形成する構成を模式的に示す側面図である。13 is a side view showing a schematic configuration in which a passage connecting a communication hole and an opening is formed by a pipe. FIG.

以下、本開示の例示的な実施形態について図面を参照しながら説明する。
［１．構成］
図１に示す消音器１００は、内燃機関の排気ガス流路を構成する排気システムに用いられる排気騒音を低減する装置である。消音器１００は、内管１と、外管２と、第１エンドプレート２１と、第２エンドプレート２２と、カバー３と、を備える。本実施形態では、消音器１００は二重管構造を有する。消音器１００は、内管１と外管２との間の空間により形成される共鳴室２３によって消音効果を発揮する。なお、内管１と外管２との間の空間には、吸音材等が入っていてもよい。 Hereinafter, exemplary embodiments of the present disclosure will be described with reference to the drawings.
[1. Configuration]
The silencer 100 shown in Fig. 1 is a device for reducing exhaust noise used in an exhaust system that constitutes an exhaust gas flow path of an internal combustion engine. The silencer 100 includes an inner pipe 1, an outer pipe 2, a first end plate 21, a second end plate 22, and a cover 3. In this embodiment, the silencer 100 has a double pipe structure. The silencer 100 exerts a silencing effect by a resonance chamber 23 formed by the space between the inner pipe 1 and the outer pipe 2. Note that the space between the inner pipe 1 and the outer pipe 2 may contain a sound absorbing material or the like.

排気システムが適用される内燃機関としては、特に限定されないが、自動車、鉄道、船舶、建機等の輸送機器、発電施設などで駆動用又は発電用として用いられるものが挙げられる。 The internal combustion engines to which the exhaust system is applied are not particularly limited, but include those used for driving or generating electricity in transportation equipment such as automobiles, trains, ships, and construction machines, and power generation facilities.

内管１は、内部を排気ガスが通過する金属製のパイプである。具体的には、排気ガスが第１端部１１側の開口及び第２端部１２側の開口の一方から内管１の内部に導入され、反対側の開口から排出される。本実施形態では、内管１は径が一定の直管である。 The inner pipe 1 is a metal pipe through which exhaust gas passes. Specifically, exhaust gas is introduced into the inner pipe 1 from one of the openings on the first end 11 side and the second end 12 side, and is discharged from the opening on the opposite side. In this embodiment, the inner pipe 1 is a straight pipe with a constant diameter.

内管１は、当該内管１の内部と外部とを連通する連通孔１３を有する。本実施形態では、連通孔１３は、内管１の第２端部１２側寄りに１つ設けられている。図２に示すように、本実施形態では、連通孔１３は、真円状に形成されている。 The inner tube 1 has a communication hole 13 that connects the inside and outside of the inner tube 1. In this embodiment, one communication hole 13 is provided near the second end 12 of the inner tube 1. As shown in FIG. 2, in this embodiment, the communication hole 13 is formed in a perfect circle.

外管２は、内管１の外周面を囲うように内管１の外側に配置された金属製のパイプである。図３に示すように、外管２は、内管１の中心軸Ａに垂直な断面の形状が略楕円形の円筒状に形成されている。外管２の内径は、内管１の外径よりも大きい。外管２の中心軸は、中心軸Ａと一致するように配置されている。なお、これらの中心軸は必ずしも一致しなくてもよい。 The outer pipe 2 is a metal pipe arranged outside the inner pipe 1 so as to surround the outer circumferential surface of the inner pipe 1. As shown in FIG. 3, the outer pipe 2 is formed into a cylindrical shape whose cross section perpendicular to the central axis A of the inner pipe 1 is substantially elliptical. The inner diameter of the outer pipe 2 is larger than the outer diameter of the inner pipe 1. The central axis of the outer pipe 2 is arranged to coincide with the central axis A. However, these central axes do not necessarily have to coincide.

図１に示すように、第１エンドプレート２１は、外管２における内管１の第１端部１１側の端部を閉塞するように設けられる蓋部材であり、第２エンドプレート２２は、外管２における第２端部１２側の端部を閉塞するように設けられる蓋部材である。内管１の第１端部１１は、第１エンドプレート２１に設けられる貫通孔を貫通して、第１エンドプレート２１に固定される。また、内管１の第２端部１２は、第２エンドプレート２２に設けられる貫通孔を貫通して、第２エンドプレート２２に固定される。なお、外管２の開口する両側端部は、内管１の第１端部１１及び内管１の第２端部１２の外周面にそれぞれ溶接等によって直接固定されていてもよい。 As shown in FIG. 1, the first end plate 21 is a cover member provided to close the end of the outer pipe 2 on the side of the first end 11 of the inner pipe 1, and the second end plate 22 is a cover member provided to close the end of the outer pipe 2 on the side of the second end 12. The first end 11 of the inner pipe 1 is fixed to the first end plate 21 through a through hole provided in the first end plate 21. The second end 12 of the inner pipe 1 is fixed to the second end plate 22 through a through hole provided in the second end plate 22. The open both end portions of the outer pipe 2 may be directly fixed to the outer peripheral surfaces of the first end 11 of the inner pipe 1 and the second end 12 of the inner pipe 1 by welding or the like.

カバー３は、中心軸Ａに沿う方向に長さを有し、湾曲した板状部材である。図３に示すように、カバー３は、中心軸Ａに垂直な断面の形状が略半円形状となるように湾曲する。図１に戻り、カバー３は、連通孔１３を覆うように共鳴室２３内に配置される。具体的には、カバー３は、開口部３１１を有するように内管１の一部を覆って、内管１の外周面上に配置される。開口部３１１は、カバー３における共鳴室２３へ開口する部分である。このように、連通孔１３を覆うように内管１の一部を覆って、内管１の外周面上にカバー３を配置させることで、連通孔１３と開口部３１１とを繋ぐ通路が形成される。この通路が、共鳴管として機能する。 The cover 3 is a curved plate-like member having a length in the direction along the central axis A. As shown in FIG. 3, the cover 3 is curved so that the cross section perpendicular to the central axis A has an approximately semicircular shape. Returning to FIG. 1, the cover 3 is placed in the resonance chamber 23 so as to cover the communication hole 13. Specifically, the cover 3 is placed on the outer circumferential surface of the inner tube 1, covering a part of the inner tube 1 so as to have an opening 311. The opening 311 is a part of the cover 3 that opens to the resonance chamber 23. In this way, by placing the cover 3 on the outer circumferential surface of the inner tube 1, covering a part of the inner tube 1 so as to cover the communication hole 13, a passage is formed that connects the communication hole 13 and the opening 311. This passage functions as a resonance tube.

図２に示すように、カバー３は、第１端部３１と、第２端部３２と、第３端部３３と、第４端部３４と、を有する。第１端部３１及び第２端部３２は、カバー３における中心軸Ａに沿う方向の両側の端部であり、第１端部３１が内管１の第１端部１１側に位置し、第２端部３２が内管１の第２端部１２側に位置する。第３端部３３及び第４端部３４は、カバー３における中心軸Ａに垂直な方向の両側の端部であり、カバー３における中心軸Ａに沿う方向に長さを有する端部である。カバー３は、第２端部３２、第３端部３３及び第４端部３４が内管１の外周面と当接する。これにより、図１に示すように、第１端部３１が開口部３１１を有するように開口し、第２端部３２が閉塞する。なお、カバー３の第２端部３２は、内管１の外周面上において、湾曲を有しながら中心軸Ａに向かって縮径するように閉塞する形状を有する。第２端部３２、第３端部３３及び第４端部３４は、図３に示すように、内管１の外周面上に面接触するように、フランジ状である。 As shown in FIG. 2, the cover 3 has a first end 31, a second end 32, a third end 33, and a fourth end 34. The first end 31 and the second end 32 are end portions on both sides of the cover 3 in the direction along the central axis A, with the first end 31 located on the first end 11 side of the inner tube 1 and the second end 32 located on the second end 12 side of the inner tube 1. The third end 33 and the fourth end 34 are end portions on both sides of the cover 3 in the direction perpendicular to the central axis A, and are end portions of the cover 3 having a length in the direction along the central axis A. The second end 32, the third end 33, and the fourth end 34 of the cover 3 abut against the outer peripheral surface of the inner tube 1. As a result, as shown in FIG. 1, the first end 31 opens to have an opening 311, and the second end 32 is closed. The second end 32 of the cover 3 has a shape that is closed so as to have a curved shape and shrink toward the central axis A on the outer peripheral surface of the inner tube 1. As shown in FIG. 3, the second end 32, the third end 33, and the fourth end 34 are flange-shaped so as to be in surface contact with the outer circumferential surface of the inner tube 1.

図２に示すように、カバー３は、カバー３と内管１とが溶接された部分である複数の溶接部４１～４５によって、内管１の外周面に固定される。具体的には、複数の溶接部４１～４４は、カバー３の第３端部３３及び第４端部３４に、第３端部３３及び第４端部３４に沿って互いに間隔を開けて並んで配置される。また、複数の溶接部４１～４５の１つである溶接部４５は、カバー３の第２端部３２において、連通孔１３を基準として、中心軸Ａに沿って開口部３１１と反対側の位置に配置される。 As shown in FIG. 2, the cover 3 is fixed to the outer circumferential surface of the inner pipe 1 by a plurality of welds 41-45, which are portions where the cover 3 and the inner pipe 1 are welded together. Specifically, the plurality of welds 41-44 are arranged in a line at intervals along the third end 33 and the fourth end 34 of the cover 3. Furthermore, weld 45, which is one of the plurality of welds 41-45, is arranged at a position on the second end 32 of the cover 3, opposite the opening 311 along the central axis A, with the communication hole 13 as a reference.

本実施形態では、複数の溶接部４１～４５として、第１溶接部４１が２つ、第２溶接部４２が２つ、第３溶接部４３が２つ、第４溶接部４４が２つ、そして第５溶接部４５が１つ設けられる。カバー３の第１端部３１側から順に、第１溶接部４１、第２溶接部４２、第３溶接部４３及び第４溶接部４４は、それぞれカバー３の第３端部３３及び第４端部３４に、中心軸Ａに沿って互いに間隔を開けて並んで設けられる。また、第５溶接部４５は、カバー３の第２端部３２の中央付近に設けられる。 In this embodiment, the multiple welds 41 to 45 include two first welds 41, two second welds 42, two third welds 43, two fourth welds 44, and one fifth weld 45. Starting from the first end 31 of the cover 3, the first welds 41, the second welds 42, the third welds 43, and the fourth welds 44 are provided in sequence at intervals along the central axis A at the third end 33 and the fourth end 34 of the cover 3, respectively. The fifth weld 45 is provided near the center of the second end 32 of the cover 3.

具体的には、第１溶接部４１、第２溶接部４２、第３溶接部４３及び第４溶接部４４は、中心軸Ａに沿う方向における連通孔１３よりも第１端部３１側の領域に設けられ、第５溶接部４５は、中心軸Ａに沿う方向における連通孔１３よりも第２端部３２側の領域に設けられる。つまり、本実施形態では、中心軸Ａに沿う方向に関し連通孔１３が設けられる範囲における内管１の周方向に広がる領域である非溶接領域Ｒには、複数の溶接部４１～４５が設けられていない。非溶接領域Ｒの中心軸Ａに沿う方向の長さは、少なくとも連通孔１３の中心軸Ａに沿う方向における最も長い部分の長さと同じ長さである。本実施形態では、非溶接領域Ｒの中心軸Ａに沿う方向の長さは、少なくとも連通孔１３の直径の長さと同じ長さである。なお、中心軸Ａに沿う方向に、溶接部を有しない領域を他に有してもよい。また、非溶接領域Ｒに加え、非溶接領域Ｒの中心軸Ａに沿う方向の両側に、内管１の周方向へ広がり溶接部が設けられない補助領域を有してもよい。例えば、補助領域の中心軸Ａに沿う方向の長さは、連通孔１３の直径の１／３の長さであってもよい。このように、連通孔１３の外まで溶接部が設けられない領域の幅を広げることで、内管１に設けられた連通孔１３周辺の熱による変形に起因する応力の発生を顕著に抑制できる。 Specifically, the first welded portion 41, the second welded portion 42, the third welded portion 43, and the fourth welded portion 44 are provided in a region closer to the first end portion 31 than the communicating hole 13 in the direction along the central axis A, and the fifth welded portion 45 is provided in a region closer to the second end portion 32 than the communicating hole 13 in the direction along the central axis A. In other words, in this embodiment, the non-welded region R, which is a region extending in the circumferential direction of the inner pipe 1 in the range where the communicating hole 13 is provided in the direction along the central axis A, is not provided with a plurality of welded portions 41 to 45. The length of the non-welded region R in the direction along the central axis A is at least the same as the length of the longest part of the communicating hole 13 in the direction along the central axis A. In this embodiment, the length of the non-welded region R in the direction along the central axis A is at least the same as the diameter of the communicating hole 13. It should be noted that there may be other regions in the direction along the central axis A that do not have welded portions. In addition to the non-welded region R, there may be auxiliary regions on both sides of the non-welded region R in the direction along the central axis A that extend in the circumferential direction of the inner pipe 1 and have no welded portion. For example, the length of the auxiliary region in the direction along the central axis A may be 1/3 the diameter of the communication hole 13. In this way, by expanding the width of the region where no welded portion is provided to the outside of the communication hole 13, the generation of stress due to deformation caused by heat around the communication hole 13 provided in the inner pipe 1 can be significantly suppressed.

第３端部３３及び第４端部３４にそれぞれ設けられる、最も開口部３１１側に位置する第１溶接部４１の溶接面積は、第２溶接部４２、第３溶接部４３、第４溶接部４４及び第５溶接部４５それぞれの溶接面積よりも大きい。具体的には、各溶接部４１～４５における中心軸Ａに垂直な方向の長さが一定である場合に、第１溶接部４１の中心軸Ａに沿う方向の長さは、第２溶接部４２、第３溶接部４３、第４溶接部４４の中心軸Ａに沿う方向及び第５溶接部４５の第２端部３２に沿う方向のそれぞれの長さよりも長く形成されている。第４溶接部４４を非溶接領域Ｒに極力接する位置に設け、第４溶接部４４と第５溶接部４５との距離を極力短くすることが好ましい。 The weld area of the first weld 41, which is provided at the third end 33 and the fourth end 34 and is located closest to the opening 311, is larger than the weld area of the second weld 42, the third weld 43, the fourth weld 44, and the fifth weld 45. Specifically, when the length of each weld 41 to 45 in the direction perpendicular to the central axis A is constant, the length of the first weld 41 in the direction along the central axis A is longer than the lengths of the second weld 42, the third weld 43, and the fourth weld 44 in the direction along the central axis A and the fifth weld 45 in the direction along the second end 32. It is preferable to provide the fourth weld 44 in a position as close to the non-welded region R as possible and to shorten the distance between the fourth weld 44 and the fifth weld 45 as much as possible.

［２．効果］
以上詳述した実施形態によれば、以下の効果が得られる。
（２ａ）本実施形態では、カバー３は、中心軸Ａに沿う方向に関し非溶接領域Ｒ以外の領域に設けられる複数の溶接部４１～４５によって、内管１の外周面に固定されている。つまり、非溶接領域Ｒには、複数の溶接部４１～４５が設けられていない。このように、内管１の中心軸Ａに沿う方向に関し連通孔１３が設けられる範囲を溶接部が設けられない非溶接領域Ｒとすることによって、内管１に設けられた連通孔１３周辺の熱による変形に起因する応力の発生を抑制することができる。 2. Effects
According to the embodiment described above in detail, the following effects can be obtained.
(2a) In the present embodiment, the cover 3 is fixed to the outer circumferential surface of the inner pipe 1 by a plurality of welds 41-45 provided in an area other than the non-welded area R in the direction along the central axis A. In other words, the plurality of welds 41-45 are not provided in the non-welded area R. In this way, by making the range in which the communication holes 13 are provided in the direction along the central axis A of the inner pipe 1 the non-welded area R where no welds are provided, it is possible to suppress the generation of stress caused by deformation due to heat around the communication holes 13 provided in the inner pipe 1.

上述したような消音器１００の構成では、内管１が熱によって膨張する場合、内管１の連通孔１３周辺も熱によって変形しやすい。具体的には、図４及び図５に示すように、内管１の連通孔１３周辺は、熱によって、内管１の中心軸Ａに沿う方向よりも内管１の周方向へ大きく変形しやすい。本実施形態のような真円状の連通孔１３の場合、内管１の周方向の直径の長さが内管１の中心軸Ａに沿う方向の直径よりも長くなるような略楕円状となるように変形する。なお、図４では、説明の便宜上、連通孔１３の熱による変形を実際の変形よりも大きく表示する。このように、連通孔１３の熱による変形によって、内管１の連通孔１３周辺には、内管１の周方向へ引っ張られるような応力が大きく掛かる。 In the configuration of the muffler 100 described above, when the inner tube 1 expands due to heat, the periphery of the communication hole 13 of the inner tube 1 is also likely to be deformed by heat. Specifically, as shown in Figures 4 and 5, the periphery of the communication hole 13 of the inner tube 1 is more likely to be deformed by heat in the circumferential direction of the inner tube 1 than in the direction along the central axis A of the inner tube 1. In the case of a perfectly circular communication hole 13 as in this embodiment, it is deformed to become a substantially elliptical shape in which the length of the diameter in the circumferential direction of the inner tube 1 is longer than the diameter in the direction along the central axis A of the inner tube 1. Note that in Figure 4, for convenience of explanation, the thermal deformation of the communication hole 13 is shown larger than the actual deformation. In this way, due to the thermal deformation of the communication hole 13, a large stress is applied to the periphery of the communication hole 13 of the inner tube 1 in the circumferential direction of the inner tube 1.

例えば、仮に内管１の中心軸Ａに沿う方向に関し連通孔１３が設けられる範囲に溶接部を有する場合、当該溶接部には高い応力が掛かり、当該溶接部に亀裂が発生し、内管１に対するカバー３の固定強度が低下し得る。一方、本実施形態では、内管１の中心軸Ａに沿う方向に関し連通孔１３が設けられる範囲に、内管１の周方向へ広がる非溶接領域Ｒが設けられるため、内管１に設けられた連通孔１３周辺の熱による変形に起因する応力の発生を抑制することができる。その結果、内管１に対するカバー３の固定強度の低下を抑制することができる。 For example, if there is a welded portion in the range where the communication hole 13 is provided in the direction along the central axis A of the inner pipe 1, high stress will be applied to the welded portion, which may cause cracks to occur and reduce the fixing strength of the cover 3 to the inner pipe 1. On the other hand, in this embodiment, a non-welded region R extending in the circumferential direction of the inner pipe 1 is provided in the range where the communication hole 13 is provided in the direction along the central axis A of the inner pipe 1, so that the occurrence of stress due to deformation caused by heat around the communication hole 13 provided in the inner pipe 1 can be suppressed. As a result, the reduction in the fixing strength of the cover 3 to the inner pipe 1 can be suppressed.

また、内管１に対するカバー３の固定強度を満足させるために、例えば、溶接部の長さを延長させる構成と比較して、コストを抑制しつつ、内管１に対するカバー３の固定強度を向上させることができる。 In addition, compared to a configuration in which the length of the welded portion is extended to satisfy the fixing strength of the cover 3 to the inner pipe 1, it is possible to improve the fixing strength of the cover 3 to the inner pipe 1 while suppressing costs.

（２ｂ）本実施形態では、連通孔１３を基準として、内管１の中心軸Ａに沿ってカバー３の開口部３１１と反対側の位置、具体的にはカバー３の第２端部３２が、第５溶接部４５によって内管１に固定されている。カバー３の第２端部３２に設けられる第５溶接部４５は、連通孔１３に近いが、連通孔１３に対して内管１における熱変形が少ない内管１の中心軸Ａに沿う方向側に設けられているため、連通孔１３周辺の熱による変形に起因する応力の影響を受けにくい。このため、連通孔１３周辺の熱による変形に起因する応力の発生を抑制しつつ、振動によって内管１とカバー３とが接触して生じる接触音（いわゆる、ビビり音）の発生を抑制することができる。また、第４溶接部４４を非溶接領域Ｒに極力接する位置に設け、第４溶接部４４と第５溶接部４５との距離を極力短くすることにより、カバー３が内管１に強固に固定されやすくなり、上述した接触音の発生をより一層抑制することができる。 (2b) In this embodiment, the position opposite the opening 311 of the cover 3 along the central axis A of the inner pipe 1 with respect to the communication hole 13, specifically the second end 32 of the cover 3, is fixed to the inner pipe 1 by the fifth welded part 45. The fifth welded part 45 provided at the second end 32 of the cover 3 is close to the communication hole 13, but is provided on the side along the central axis A of the inner pipe 1 where thermal deformation in the inner pipe 1 is less than that of the communication hole 13, so it is less susceptible to stress caused by deformation due to heat around the communication hole 13. Therefore, while suppressing the generation of stress caused by deformation due to heat around the communication hole 13, it is possible to suppress the generation of contact noise (so-called chatter noise) caused by contact between the inner pipe 1 and the cover 3 due to vibration. In addition, by providing the fourth welded part 44 at a position as close to the non-welded region R as possible and shortening the distance between the fourth welded part 44 and the fifth welded part 45 as much as possible, the cover 3 is easily fixed firmly to the inner pipe 1, and the generation of the above-mentioned contact noise can be further suppressed.

（２ｃ）上述したような消音器１００の構成では、内部を高温の排気ガスが通過する内管１は、カバー３よりも高温となり、カバー３よりも膨張しやすい。このため、図６に示すように、内管１及びカバー３の熱による中心軸Ａに沿う方向への膨張差によって、カバー３の第１端部３１及び第２端部３２は、上方に反り上がるように変形しやすい。特に、開口部３１１を有する第１端部３１には、上方に反り上がるような力がより大きく掛かりやすい。本実施形態では、カバー３の第２端部３２、第３端部３３及び第４端部３４のそれぞれに設けられる第２溶接部４２、第３溶接部４３、第４溶接部４４及び第５溶接部４５よりも溶接面積が大きい第１溶接部４１によって、カバー３の最も開口部３１１側が内管１に固定されている。このため、例えばカバー３の第１溶接部４１が第２溶接部４２、第３溶接部４３、第４溶接部４４及び第５溶接部４５と同じ大きさの溶接面積で固定されている場合と比較して、内管１の熱による膨張に伴ってカバー３の第１端部３１側が熱によって変形してしまうことを抑制することができる。また、カバー３の第１端部３１側の第１溶接部４１と、カバー３の第２端部３２の第５溶接部４５とによって、内管１の熱による膨張に伴う、中心軸Ａに沿う方向におけるカバー３の変形を抑制することができる。 (2c) In the configuration of the muffler 100 as described above, the inner pipe 1 through which high-temperature exhaust gas passes becomes hotter than the cover 3 and is more likely to expand than the cover 3. For this reason, as shown in FIG. 6, the first end 31 and the second end 32 of the cover 3 are easily deformed so as to be warped upward due to the difference in expansion in the direction along the central axis A caused by the heat of the inner pipe 1 and the cover 3. In particular, the first end 31 having the opening 311 is more likely to be subjected to a force that causes it to be warped upward. In this embodiment, the first weld 41, which has a larger weld area than the second weld 42, the third weld 43, the fourth weld 44, and the fifth weld 45 provided at the second end 32, the third end 33, and the fourth end 34 of the cover 3, respectively, fixes the cover 3 closest to the opening 311 to the inner pipe 1. Therefore, for example, compared to a case where the first welded portion 41 of the cover 3 is fixed with a weld area of the same size as the second welded portion 42, the third welded portion 43, the fourth welded portion 44, and the fifth welded portion 45, it is possible to suppress deformation of the first end portion 31 side of the cover 3 due to thermal expansion of the inner pipe 1. In addition, the first welded portion 41 on the first end portion 31 side of the cover 3 and the fifth welded portion 45 on the second end portion 32 of the cover 3 can suppress deformation of the cover 3 in the direction along the central axis A due to thermal expansion of the inner pipe 1.

なお、実施形態では、外管２が外郭部材の一例に相当し、カバー３が通路形成部の一例に相当し、第３端部３３及び第４端部３４が当接端部の一例に相当する。
［３．他の実施形態］
以上、本開示の実施形態について説明したが、本開示は、上記実施形態に限定されることなく、種々の形態を採り得ることは言うまでもない。 In the embodiment, the outer tube 2 corresponds to an example of an outer casing member, the cover 3 corresponds to an example of a passage forming portion, and the third end 33 and the fourth end 34 correspond to an example of an abutment end portion.
3. Other embodiments
Although the embodiments of the present disclosure have been described above, it goes without saying that the present disclosure is not limited to the above-described embodiments and can take various forms.

（３ａ）カバー３における中心軸Ａに垂直な断面の形状は、略半円形状に限らず、多角形状等であってもよい。
（３ｂ）連通孔１３の形状は、真円状に限らず、楕円状、多角形状等であってもよい。 (3a) The cross-sectional shape of the cover 3 perpendicular to the central axis A is not limited to a substantially semicircular shape, and may be a polygonal shape or the like.
(3b) The shape of the communication hole 13 is not limited to a perfect circle, but may be an ellipse, a polygon, or the like.

（３ｃ）上記実施形態では、複数の溶接部４１～４５として、第１溶接部４１が２つ、第２溶接部４２が２つ、第３溶接部４３が２つ、第４溶接部４４が２つ、そして第５溶接部４５が１つ設けられる構成を例示したが、溶接部の設けられる数はこれに限定されるものではない。 (3c) In the above embodiment, the multiple welds 41 to 45 are exemplified by a configuration in which two first welds 41, two second welds 42, two third welds 43, two fourth welds 44, and one fifth weld 45 are provided, but the number of welds provided is not limited to this.

（３ｄ）上記実施形態では、内管１と外管２とにより構成される二重管構造の消音器１００を例示したが、消音器の構成はこれに限定されるものではない。例えば、図７に示す消音器１００ａのように、内管１ａ、及び、内管１ａに設けられる連通孔１３ａを覆うように配置されるカバー３ａが、シェル２ａが形成する内部空間に設けられる構成であってもよい。このような構成では、第１エンドプレート２１ａと、第２エンドプレート２２ａと、シェル２ａと、セパレータ５と、から共鳴室が形成され、カバー３ａと内管１ａとで共鳴管が形成される。図７に示す例では、インレットパイプ及びアウトレットパイプである２つの内管１ａを有する構成を例示したが、インレットパイプ及びアウトレットパイプのいずれか一方を形成する１つの内管１ａを備える構成であってもよい。このような消音器１００ａの構成でも、非溶接領域Ｒが設けられるように、内管１ａとカバー３ａとが溶接されることによって、上述した実施形態の（２ａ）と同様な効果を得ることができる。 (3d) In the above embodiment, the muffler 100 having a double-tube structure composed of the inner tube 1 and the outer tube 2 is exemplified, but the configuration of the muffler is not limited to this. For example, as shown in FIG. 7, the muffler 100a may be configured such that the inner tube 1a and the cover 3a arranged to cover the communication hole 13a provided in the inner tube 1a are provided in the internal space formed by the shell 2a. In such a configuration, the first end plate 21a, the second end plate 22a, the shell 2a, and the separator 5 form a resonance chamber, and the cover 3a and the inner tube 1a form a resonance tube. In the example shown in FIG. 7, a configuration having two inner tubes 1a that are an inlet pipe and an outlet pipe is exemplified, but a configuration having one inner tube 1a that forms either the inlet pipe or the outlet pipe may also be used. Even in such a configuration of the muffler 100a, the inner tube 1a and the cover 3a are welded so that the non-welded region R is provided, thereby obtaining the same effect as that of the above-mentioned embodiment (2a).

（３ｅ）上記実施形態では、連通孔１３と開口部３１１とを繋ぐ通路がカバー３によって形成される構成を例示したが、連通孔と開口部とを繋ぐ通路が形成される構成はこれに限定されるものではない。例えば、図８及び図９に示すように、連通孔１３と開口部３１１ｂとを繋ぐ通路が金属製のパイプ３ｂによって形成されてもよい。パイプ３ｂは、Ｌ字状に屈曲する形状を有する。パイプ３ｂは、開口部３１１ｂを有する第１端部３１ｂとは反対側の第２端部３２ｂが、内管１に設けられた連通孔１３を覆い隠すように内管１に当接する。第２端部３２ｂは、第１端部３１ｂよりも直径が大きい。内管１の中心軸Ａに沿う方向に関し、非溶接領域Ｒ以外の領域に溶接部５１が２つ設けられることによって、第２端部３２ｂは内管１の外周面に固定される。２つの溶接部５１は、内管１の中心軸Ａに沿って、連通孔１３を挟むように並んで設けられる。このようなパイプ３ｂを備える構成でも、非溶接領域Ｒが設けられるように、内管１とパイプ３ｂとが溶接されることによって、上述した実施形態の（２ａ）と同様な効果を得ることができる。 (3e) In the above embodiment, the passage connecting the communication hole 13 and the opening 311 is formed by the cover 3, but the configuration in which the passage connecting the communication hole and the opening is formed is not limited to this. For example, as shown in Figs. 8 and 9, the passage connecting the communication hole 13 and the opening 311b may be formed by a metal pipe 3b. The pipe 3b has an L-shaped bent shape. The second end 32b of the pipe 3b, which is opposite to the first end 31b having the opening 311b, abuts against the inner pipe 1 so as to cover the communication hole 13 provided in the inner pipe 1. The second end 32b has a larger diameter than the first end 31b. In the direction along the central axis A of the inner pipe 1, two welds 51 are provided in the area other than the non-welded area R, so that the second end 32b is fixed to the outer circumferential surface of the inner pipe 1. The two welded parts 51 are arranged side by side along the central axis A of the inner pipe 1, sandwiching the communication hole 13. Even in a configuration with such a pipe 3b, the inner pipe 1 and the pipe 3b are welded together so that a non-welded region R is provided, thereby achieving the same effect as in the above-mentioned embodiment (2a).

（３ｆ）上記実施形態における１つの構成要素が有する機能を複数の構成要素として分散させたり、複数の構成要素が有する機能を１つの構成要素に統合したりしてもよい。また、上記実施形態の構成の一部を省略してもよい。また、上記実施形態の構成の少なくとも一部を、他の上記実施形態の構成に対して付加、置換等してもよい。なお、特許請求の範囲に記載の文言から特定される技術思想に含まれるあらゆる態様が本開示の実施形態である。 (3f) The function of one component in the above embodiments may be distributed among multiple components, or the functions of multiple components may be integrated into one component. In addition, part of the configuration of the above embodiments may be omitted. In addition, at least part of the configuration of the above embodiments may be added to or substituted for the configuration of another of the above embodiments. All aspects included in the technical idea identified from the wording of the claims are embodiments of the present disclosure.

１，１ａ…内管、２…外管、２ａ…シェル、３，３ａ…カバー、３ｂ…パイプ、５…セパレータ、１１，３１，３１ｂ…第１端部、１２，３２，３２ｂ…第２端部、１３，１３ａ…連通孔、２１，２１ａ…第１エンドプレート、２２，２２ａ…第２エンドプレート、２３…共鳴室、３３…第３端部、３４…第４端部、４１…第１溶接部、４２…第２溶接部、４３…第３溶接部、４４…第４溶接部、４５…第５溶接部、５１…溶接部、１００，１００ａ…消音器、３１１，３１１ｂ…開口部、Ａ…中心軸、Ｒ…非溶接領域。 1,1a...inner tube, 2...outer tube, 2a...shell, 3,3a...cover, 3b...pipe, 5...separator, 11,31,31b...first end, 12,32,32b...second end, 13,13a...communication hole, 21,21a...first end plate, 22,22a...second end plate, 23...resonance chamber, 33...third end, 34...fourth end, 41...first welded part, 42...second welded part, 43...third welded part, 44...fourth welded part, 45...fifth welded part, 51...welded part, 100,100a...silencer, 311,311b...opening, A...center axis, R...non-welded area.

Claims

消音器であって、
内部を排気ガスが通過する内管であって、当該内管の内部と外部とを連通する連通孔を有する内管と、
前記内管の外周を囲うように配置される外郭部材と、
前記内管と前記外郭部材との間に形成される空間に配置され、前記連通孔と、前記空間へ開口する開口部と、を繋ぐ通路を形成する通路形成部と、
を備え、
前記通路形成部は、前記通路形成部と前記内管とが溶接された部分である複数の溶接部によって、前記内管の外周面に固定され、
前記内管の中心軸に沿う方向に関し前記連通孔が設けられる範囲における前記内管の周方向に広がる領域は、前記複数の溶接部が設けられていない非溶接領域であり、
前記通路形成部は、前記中心軸に沿う方向に長さを有し、前記開口部を有するように前記周方向において前記内管の一部を覆って前記外周面上に配置されることによって、前記通路を形成し、
前記複数の溶接部は、前記通路形成部の前記外周面と当接する端部のうち前記中心軸に沿う方向に長さを有する当接端部に、当該当接端部に沿って互いに間隔を空けて並んで配置され、前記非溶接領域に設けられていない、消音器。 A silencer,
an inner pipe through which exhaust gas passes, the inner pipe having a communication hole that communicates the inside and the outside of the inner pipe;
an outer shell member arranged to surround an outer periphery of the inner tube;
a passage forming portion that is disposed in a space formed between the inner pipe and the outer shell member and forms a passage connecting the communication hole and an opening that opens into the space;
Equipped with
the passage forming portion is fixed to an outer circumferential surface of the inner pipe by a plurality of welds which are portions where the passage forming portion and the inner pipe are welded to each other,
a region extending in a circumferential direction of the inner pipe within a range in which the communication hole is provided in a direction along a central axis of the inner pipe is a non-welded region in which the plurality of welds are not provided,
the passage forming portion has a length in a direction along the central axis, and is disposed on the outer circumferential surface to cover a portion of the inner pipe in the circumferential direction so as to have the opening, thereby forming the passage;
A silencer, wherein the multiple welds are arranged in a line at intervals along a contact end portion that has a length in a direction along the central axis among the ends that abut the outer peripheral surface of the passage forming portion, and are not provided in the non-welded region .

消音器であって、
内部を排気ガスが通過する内管であって、当該内管の内部と外部とを連通する連通孔を有する内管と、
前記内管の外周を囲うように配置される外郭部材と、
前記内管と前記外郭部材との間に形成される空間に配置され、前記連通孔と、前記空間へ開口する開口部と、を繋ぐ通路を形成する通路形成部と、
を備え、
前記通路形成部は、前記通路形成部と前記内管とが溶接された部分である複数の溶接部によって、前記内管の外周面に固定され、
前記内管の中心軸に沿う方向に関し前記連通孔が設けられる範囲における前記内管の周方向に広がる領域は、前記複数の溶接部が設けられていない非溶接領域であり、
前記通路形成部は、前記中心軸に沿う方向に長さを有し、前記開口部を有するように前記内管の一部を覆って前記外周面上に配置されることによって、前記通路を形成し、
前記複数の溶接部は、前記通路形成部の前記外周面と当接する端部のうち前記中心軸に沿う方向に長さを有する当接端部に、当該当接端部に沿って互いに間隔を空けて並んで配置され、
前記当接端部に設けられる前記複数の溶接部のうち最も前記開口部側に位置する第１溶接部の溶接面積は、前記複数の溶接部のうち前記第１溶接部を除く他の溶接部それぞれの溶接面積よりも大きい、消音器。 A silencer,
an inner pipe through which exhaust gas passes, the inner pipe having a communication hole that communicates the inside and the outside of the inner pipe;
an outer shell member arranged to surround an outer periphery of the inner tube;
a passage forming portion that is disposed in a space formed between the inner pipe and the outer shell member and forms a passage connecting the communication hole and an opening that opens into the space;
Equipped with
the passage forming portion is fixed to an outer circumferential surface of the inner pipe by a plurality of welds which are portions where the passage forming portion and the inner pipe are welded to each other,
a region extending in a circumferential direction of the inner pipe within a range in which the communication hole is provided in a direction along a central axis of the inner pipe is a non-welded region in which the plurality of welds are not provided,
the passage forming portion has a length in a direction along the central axis, and is disposed on the outer circumferential surface of the inner tube so as to cover a portion of the inner tube and have the opening, thereby forming the passage;
The plurality of welded portions are arranged at intervals along an abutment end portion having a length in a direction along the central axis among the ends of the passage forming portion that abut against the outer circumferential surface of the passage forming portion,
A silencer, wherein a welding area of a first welded portion, among the plurality of welded portions provided at the abutting end portion, which is located closest to the opening side, is larger than the welding area of each of the other welded portions among the plurality of welded portions excluding the first welded portion .

請求項１又は請求項２に記載の消音器であって、
前記連通孔を基準として、前記中心軸に沿って前記開口部と反対側の位置に、前記複数の溶接部の少なくとも１つが配置される、消音器。 The silencer according to claim 1 or 2 ,
A silencer, wherein at least one of the plurality of welds is disposed at a position along the central axis opposite the opening with respect to the communication hole.