JP2008031888A

JP2008031888A - マフラーにおける排気管接続部構造

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Publication number: JP2008031888A
Application number: JP2006204487A
Authority: JP
Inventors: Takenori Saito; 剛典斉藤
Original assignee: Calsonic Kansei Corp
Current assignee: Marelli Corp
Priority date: 2006-07-27
Filing date: 2006-07-27
Publication date: 2008-02-14
Also published as: US20090208275A1; CN101495722A; KR20090057362A; EP2048332A1; WO2008013018A1

Abstract

【課題】本体の一側壁に差し込んだ排気管の本体側壁に対する溶接部の強度を高める排気管接続構造の提供する。
【解決手段】アウターシェル１１を貫通する貫通穴１１ａがインレットパイプ２の外径よりも大きく形成され、インレットパイプ２における貫通穴対応位置にインレットパイプ２の突出部外周面に対し密に接する円筒部３１と該円筒部３１の貫通穴側縁部から外向きに突出するフランジ部３２とを備えた補強兼隙間閉塞部材３が装着され、該補強兼隙間閉塞部材３のフランジ部３２が貫通穴１１ａの周り全周に亘り溶接固定されると共に、補強兼隙間閉塞部材３の円筒部３１がインレットパイプ２の外周面に対しその全周に亘り溶接固定され、円筒部３１と同軸線上に対向する挿通孔４１を備えたステイ４の基板部４２がフランジ部４３をアウターシェル１１の内面に対し溶接固定され、インレットパイプ２の先端側がステイ４の挿通孔４１に挿通された状態で支持する。
【選択図】図２

Description

本発明は、マフラーにおける排気管接続部構造に関する。

従来のマフラーにおける排気管接続部構造としては、マフラー本体を構成するアウターシェルの側壁にマフラー本体の中空部内を貫通する貫通穴が設けられ、該貫通穴を貫通する状態で一方端が閉塞された排気管が挿入固定され、該排気管の側壁にはマフラー本体の中空部内と連通する連通孔が形成されたマフラーにおける排気管接続構造において、前記貫通穴が前記排気管の外径よりも大きく形成され、前記排気管における前記貫通穴対応位置には、前記排気管の突出部外周面に対し密に接する円筒部と該円筒部の前記貫通穴側縁部から外向きに突出するフランジ部とを備えた補強兼隙間閉塞部材がそれぞれ装着され、該補強兼隙間閉塞部材のフランジ部が前記アウターシェルの外面に対し前記貫通穴の周り全周に亘り溶接固定されると共に、前記補強兼隙間閉塞部材の円筒部が前記排気管の外周面に対しその全周に亘り溶接固定されている構造としたものが開示されている（例えば、特許文献１参照。）。
特開２００５−３３０８３９号公報

上記従来例は、上述のようにマフラー本体の中空部内を貫通する状態で排気管が挿通され、該排気管が一対の補強兼隙間閉塞部材の２点で支持された構造であるため、マフラー本体側壁に対する排気管の接続部の強度を確保することが可能である。

ところが、マフラー本体の一側壁を貫通する状態で差し込んだ排気管をマフラー本体の中空部内に開放し、若しくは中空部内に配置されたインナーパイプと接続させる構造のものにあっては、一つの補強兼隙間閉塞部材による１点支持になるため、マフラー本体側壁に対する排気管の接続部に応力が集中し、補強兼隙間閉塞部材におけるマフラー本体側壁に対する溶接部の強度が不足するという問題がある。

本発明の解決しようとする課題は、マフラー本体の一側壁を貫通する状態で差し込んだ排気管をマフラー本体の中空部内に開放し、若しくは中空部内に配置されたインナーパイプと接続させる構造のものにおいて、補強兼隙間閉塞部材におけるマフラー本体側壁に対する溶接部の強度を高めることができるマフラーにおける排気管接続構造を提供することにある。

上記課題を解決するため請求項１記載のマフラーにおける排気管接続部構造は、マフラー本体を構成するアウターシェルの一側壁を貫通する貫通穴が設けられ、該貫通穴を貫通する状態で排気管が挿入固定されたマフラーにおける排気管接続部構造であって、前記貫通穴が前記排気管の外径よりも大きく形成され、前記排気管における前記貫通穴対応位置には、前記排気管の突出部外周面に対し密に接する円筒部と該円筒部の前記貫通穴側縁部から外向きに突出するフランジ部とを備えた補強兼隙間閉塞部材が装着され、該補強兼隙間閉塞部材のフランジ部が前記アウターシェルの外面に対し前記貫通穴の周り全周に亘り溶接固定されると共に、前記補強兼隙間閉塞部材の円筒部が前記排気管の外周面に対しその全周に亘り溶接固定され、前記マフラー本体の中空部内で前記補強兼隙間閉塞部材の円筒部と同軸線上に対向する挿通孔を備えたステイがその両端に備えたフランジ部を前記アウターシェルの内面に対し溶接固定され、前記排気管の先端側が前記ステイの挿通孔に挿通された状態で支持されていることを特徴とする手段とした。

本発明のマフラーにおける排気管接続部構造では、上述のように、マフラー本体の中空部内で補強兼隙間閉塞部材の円筒部と同軸線上に対向する挿通孔を備えたステイがその両端に備えたフランジ部をアウターシェルの内面に対し溶接固定され、排気管の先端側がステイの挿通孔に挿通された状態で支持されている構造とすることで、排気管が補強兼隙間閉塞部材の円筒部とステイの挿通孔の２点で支持された構造となって、排気管とアウターシェルとの間の相対変位によって生じる応力が分散されるため、マフラー本体の一側壁を貫通する状態で差し込んだ排気管をマフラー本体の中空部内に開放し、若しくは中空部内に配置されたインナーパイプと接続させる構造のものにおいて、補強兼隙間閉塞部材におけるマフラー本体側壁に対する溶接部の強度を高めることができるようになるという効果が得られる。

以下にこの発明の実施例を図面に基づいて説明する。

この実施例のマフラーにおける排気管接続部構造は、請求項１〜４に記載の発明に対応する。

まず、この実施例のマフラーにおける排気管接続部構造を図面に基づいて説明する。
図１はこの実施例のマフラーにおける排気管接続構造が適用されたマフラーを示す平面図、図２は図１のＡ−Ａ線における拡大断面図、図３は図２のＢ矢視図、図４はステイの正面図、図５は図４のＣ−Ｃ線における縦断面図、図６は図４のＤ−Ｄ線における断面図、図７はこの実施例のマフラーにおける排気管接続構造が適用されたマフラーの排気概念図である。

この実施例のマフラーは、マフラー本体１と、インレットパイプ（排気管）２と、補強兼隙間閉塞部材３と、ステイ４と、第１インナーパイプ５と、第２インナーパイプ６と、第１アウトレットパイプ７と、第２アウトレットパイプ８と、を備えている。

さらに詳述すると、前記マフラー本体１は、図１、７に示すように、楕円形円筒状のアウターシェル１１と、該アウターシェル１１の両端開口部を閉塞するアウタープレート１２、１３と、アウターシェル１１内を仕切るインナープレート１４〜１７とで構成されている。

そして、該マフラー本体１は、４枚のインナープレート１４〜１７により、該マフラー本体１内がその長手方向所定間隔のもとに４つの消音室（共鳴室）１ａ、消音室（拡張室）１ｂ、消音室（共鳴室）１ｃ、消音室（拡張室）１ｄ、消音室（拡張室）１ｅに仕切られている。なお、インナープレート１７には多数の連通小孔１７ａが形成されている。

上記インレットパイプ２は、図２、３に示すように、アウターシェル１１の一側壁を貫通する状態で設けられている。即ち、アウターシェル１１の側壁には、マフラー本体１内の消音室１ｅに連通する状態で、インレットパイプ２の外径よりも大きな貫通穴１１ａが開けられ、該貫通穴１１ａを貫通する状態でインレットパイプ２が挿通されている。

上記補強兼隙間閉塞部材３は、インレットパイプ２とアウターシェル１１の側壁に開けられた貫通穴１１との間の隙間を閉塞してアウターシェル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、アウターシェル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と該円筒部３１における貫通穴１１の側縁部から外向きに突出し、アウターシェル１１の外面に沿った断面円弧状のフランジ部３２とで構成されている。

そして、補強兼隙間閉塞部材３のフランジ部３２をアウターシェル１１の外面に対し貫通穴１１の周り全周に亘り溶接により固定されると共に、両補強兼隙間閉塞部材３の円筒部３１をインレットパイプ２の外周面に対しその全周に亘り溶接により固定されている。なお、溶接は、プラズマ溶接、レーザ溶接、シーム溶接、または、ＴＩＧ溶接等、全ての溶接を適用することができる。

上記ステイ４は、図２、４〜６に示すように、マフラー本体１の中空部内で補強兼隙間閉塞部材３の円筒部３１と同軸線上に対向する挿通孔４１を備えた基板部４２の両端にフランジ部４３が備えられ、該両フランジ部４３をアウターシェル１１の内面に対し溶接固定した状態で備えられている。

また、ステイ４の挿通孔４１は、インレットパイプ２を満に挿通可能な大きさに形成されると共に、該挿通孔４１には、マフラー本体１の中空部内に向けて突出する円筒部４１ａが形成されている。また、基板部４２には４つの補強リブ４２ａが形成されている。

そして、インレットパイプ２の先端側がステイ４の挿通孔４１及び円筒部４１ａに挿通された状態で支持されている。

上記第１インナーパイプ５は、図１、７に示すように、全てのインナープレート１４〜１７を貫通してその先端小径部５１ａが消音室（共鳴室）１ａに開口する直管５１と、該直管５１における消音室１ｅ内に開口する開口部と接続されたＬ字管５２とで構成され、該Ｌ字管５２の他方の開口部内にインレットパイプ２の先端がガスケット（環状シール部材）９を介して接続されるようになっている。

そして、直管５１の側壁には、消音室（拡張室）１ｂ内と連通する多数の連通小孔５１ｂが形成されている。

上記第２インナーパイプ６は、インナープレート１５〜１７を貫通して消音室（拡張室）１ｂと消音室（拡張室）１ｅとを連通する状態で設けられている。

上記第１アウトレットパイプ７は、アウタープレート１２とインナープレート１４〜１６を貫通して消音室（拡張室）１ｄに流入口側が開口され、その流出側がマフラー本体１外に配設されている。そして、この第１アウトレットパイプ７の側壁には消音室（共鳴室）１ｃに連通する孔７ａが形成されている。

上記第２アウトレットパイプ８は、インナープレート１７とアウタープレート１３を貫通して消音室（拡張室）１ｄに流入口側が開口され、その流出側がマフラー本体１外に配設されている。そして、この第２アウトレットパイプ８の側壁には消音室（拡張室）１ｅに連通する小孔８ａが形成されている。

次に、本実施例の作用を説明する。

この実施例のマフラーにおける排気管接続構造では、上述のように構成されるため、エンジンからの排気は、インレットパイプ２から第１インナーパイプ５に流れ、その直管部５１の側壁に形成された多数の小孔５１ｂから消音室（拡張室）１ｂに流れ込むことで、拡張による消音効果が得られる。また、直管５１の先端小径部５１ａが消音室（共鳴室）１ａに開口することで、共鳴による消音効果が得られる。

次に、消音室（拡張室）１ｂ内に流れ込んだ排気ガスは、第２インナーパイプ６を通って消音室（拡張室）１ｅに流れ込むことで、拡張による消音効果が得られる。

次に、消音室（拡張室）１ｅに流れ込んだ排気ガスは、インナープレート１７に多数形成された小孔１７ａを通って消音室（拡張室）１ｄに流れ込むことで、拡張による消音効果が得られる。

そして、消音室（拡張室）１ｄに流れ込んだ排気ガスは、第１アウトレットパイプ７と第２アウトレットパイプ８を通って、マフラー本体１外に排気されるが、第１パイプ７の側壁に形成された孔７ａが消音室（共鳴室）１ｃに連通することで、共鳴による消音効果が得られる。また、消音室（拡張室）１ｄに流れ込んだ排気ガスの一部は、小孔８ａから第２アウトレットパイプ８内に流れ込んで排気される。

以上詳細に説明してきたように、この実施例のマフラーにおける排気管接続構造によれは、上述のように、マフラー本体１の中空部内で補強兼隙間閉塞部材３の円筒部３１と同軸線上に対向する挿通孔４１を備えたステイ４の基板部４２がその両端に備えたフランジ部４３をアウターシェル１１の内面に対し溶接固定され、インレットパイプ２の先端側がステイ４の挿通孔４１に挿通された状態で支持されている構造とすることで、インレットパイプ２が補強兼隙間閉塞部材３の円筒部３１とステイ４の挿通孔４１の２点で支持された構造となって、インレットパイプ２とアウターシェル１１との間の相対変位によって生じる応力が分散されるため、マフラー本体１の一側壁を貫通する状態で差し込んだインレットパイプ２をマフラー本体１の中空部内に配置された第１インナーパイプ５と接続させる構造のものにおいて、補強兼隙間閉塞部材３におけるマフラー本体１の側壁に対する溶接部の強度を高めることができるようになるという効果が得られる。

また、アウターシェル１１の一側壁を貫通する貫通穴１１ａがインレットパイプ２の外径よりも大きく形成されることにより、貫通孔１１ａとインレットパイプ２との間に位置修正可能な所定の環状隙間が形成されるため、アウターシェル１１に貫通孔１１ａを開ける位置の精度を高めなくても、インレットパイプ２を所定の位置に差し込み配置させることができるようになり、これにより、作業性を高めることができるようになる。

また、ステイ４の挿通孔４１には、マフラー本体１の中空部内に向けて突出する円筒部４１ａが形成されることで、インレットパイプ２との密着性を高め、これにより溶接固定することなしに、ビビリ音の発生を防止することができるようになる。

また、マフラー本体１の中空部内にはインレットパイプ２の先端部を差し込んで接続する第１インナーパイプ５におけるＬ字管５２の開口部がインレットパイプ２及びステイ４の挿通孔４１と同軸線上に対向配置され、Ｌ字管５２の開口部内には該開口部に差し込まれたインレットパイプ２との間をシールするガスケット９が備えられていることで、インレットパイプを差し込むだけで、ステイ４の挿通孔４１にガイドされて、アウターシェル１１内が見えなくても容易に挿入することができる。
そして、溶接固定することなしに、シール性が得られると共に、ビビリ音の発生を防止することができるようになる。

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、実施例では、本願マフラーにおける排気管接続部構造を、インレットパイプ側に適用したが、アウトレットパイプ側にも適用することができる。

また、マフラー本体１内のレイアウトは任意である。

実施例のマフラーにおける排気管接続部構造が適用されたマフラーを示す平面図である。図１のＡ−Ａ線における拡大断面図である。図２のＢ矢視図である。ステイの正面図である。図４のＣ−Ｃ線における縦断面図である。図４のＤ−Ｄ線における断面図である。実施例のマフラーにおける排気管接続構造が適用されたマフラーの排気概念図である。

符号の説明

１マフラー本体
１ａ消音室（共鳴室）
１ｂ消音室（拡張室）
１ｃ消音室（共鳴室）
１ｄ消音室（拡張室）
１ｅ消音室（拡張室）
１１アウターシェル
１１ａ貫通孔
１２アウタープレート
１３アウタープレート
１４インナープレート
１５インナープレート
１６インナープレート
１７インナープレート
１７ａ連通小孔
２インレットパイプ（排気管）
３補強兼隙間閉塞部材
３１円筒部
３２フランジ部
４ステイ
４１挿通孔
４１ａ円筒部
４２基板部
４２ａ補強リブ
５第１インナーパイプ
５１直管
５１ａ先端小径部
５１ｂ連通小孔
５２Ｌ字管
６第２インナーパイプ
７第１アウトレットパイプ
７ａ孔
８第２アウトレットパイプ
８ａ小孔
９ガスケット（環状シール部材）

Claims

マフラー本体を構成するアウターシェルの一側壁を貫通する貫通穴が設けられ、
該貫通穴を貫通する状態で排気管が挿入固定されたマフラーにおける排気管接続部構造であって、
前記貫通穴が前記排気管の外径よりも大きく形成され、
前記排気管における前記貫通穴対応位置には、前記排気管の突出部外周面に対し密に接する円筒部と該円筒部の前記貫通穴側縁部から外向きに突出するフランジ部とを備えた補強兼隙間閉塞部材が装着され、該補強兼隙間閉塞部材のフランジ部が前記アウターシェルの外面に対し前記貫通穴の周り全周に亘り溶接固定されると共に、前記補強兼隙間閉塞部材の円筒部が前記排気管の外周面に対しその全周に亘り溶接固定され、
前記マフラー本体の中空部内で前記補強兼隙間閉塞部材の円筒部と同軸線上に対向する挿通孔を備えたステイがその両端に備えたフランジ部を前記アウターシェルの内面に対し溶接固定され、
前記排気管の先端側が前記ステイの挿通孔に挿通された状態で支持されていることを特徴とするマフラーにおける排気管接続部構造。
請求項１に記載のマフラーにおける排気管接続部構造において、前記ステイの挿通孔には、前記マフラー本体の中空部内に向けて突出する円筒部が形成されていることを特徴とするマフラーにおける排気管接続部構造。
請求項１または２に記載のマフラーにおける排気管接続部構造において、前記マフラー本体の中空部内には前記排気管の先端部を差し込んで接続するインナーパイプの開口部が前記排気管及び前記ステイの挿通孔と同軸線上に対向配置され
前記インナーパイプの開口部内には該開口部に差し込まれた前記排気管との間をシールする環状シール部材が備えられていることを特徴とするマフラーにおける排気管接続部構造。