JPH1061425A - マフラー - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 外筒とキャップを簡単に全周カシメできるマ
フラーの提供。 【解決手段】 キャップ２に形成したフランジ部１１の
外周に全周の環状溝４０を形成し、フランジ部１１の環
状溝４０形成部分内周側にリング部材１３を嵌合する。
フランジ部１１の外周に外筒４の外筒端部６を嵌合し、
この部分を外方から環状に塑性変形させることにより、
この塑性変形部７を、フランジ部１１の外周に形成した
全周の環状溝４０内へ入り込ませ、外筒４とキャップ２
のフランジ部１１とを全周でカシメ固定する。このとき
リング部材１３がカシメによる内側への余分な変形を防
止する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、金属製の外筒を
有する本体部と、その軸方向端部の開口部を塞ぐキャッ
プとを備え、外筒とキャップとをカシメにより一体化し
たマフラーに関する。

【０００２】

【従来の技術】実公昭５６−９０５５号には、外筒の端
部にフランジ付の開口部を設け、この開口部へ排気管を
嵌合し、排気管の外周とフランジの当接部対称位置を、
外方から点状にカシメることにより、排気管と外筒を接
合一体化したマフラーが示されている。

【０００３】特開平７−１１６７５１号には、円筒部材
相互の嵌合部において、外側の円筒部材内周面に複数の
凹部を周方向へ適当間隔で設け、内側の円筒部材内には
電磁成形用コイルを挿入し、内側の円筒部材を拡張方向
へ電磁成形することにより、周壁面の一部を外側の円筒
部材内周面に形成した凹部内へ食い込まむように塑性変
形させて内外の円筒部材をカシメ固定する方法が示され
ている。

【０００４】なお、本願において、内方もしくは内側と
はマフラーの軸心線方向をいうものとし、後方とは排気
ガスの下流側をいうものとする。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記従来例では、いず
れもカシメ部が周方向へ点状に形成されるだけであり、
排気ガスに対するシール性を高めるには全周カシメが望
まれる。

【０００６】さらに、外方からカシメる場合は、カシメ
により全体が内側へ変形することを防止するための治具
を設けなければならない。

【０００７】しかし、マフラーのように内部構造が複雑
な場合には、このような治具を取付困難な場合があり、
形状等の自由度が著しく制約される。一方、前記従来方
法等を利用して内周側からカシメる場合も、同様に著し
い制約がある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
本願発明に係るマフラーは、金属製の外筒を有する内外
二重筒構造の本体部と、その軸方向端部に形成される開
口部を塞ぐキャップとを備えたマフラーにおいて、キャ
ップは外筒の内側へ嵌合しかつこの嵌合部分の外周に環
状溝を形成したフランジ部を有し、このフランジ部の内
側で前記環状溝と少なくとも部分的に重なる位置にリン
グ部材を嵌合するとともに、フランジ部に重なる外筒端
部に前記環状溝へ入り込む環状の塑性変形部を形成する
ことにより、外筒をキャップへカシメ固定したことを特
徴とする

【０００９】さらに、リング部材のフランジ部当接部の
うち環状溝形成部分に軸心方向へ突出する環状の突部を
設けてもよい。

【００１０】また、内筒の端部外周とフランジ部の内側
に隙間を形成するとともに、リング部材の一端側に内筒
の端部内側に嵌合する小径部を設け、他端側をフランジ
部の内周へ嵌合するガイド部としてもよい。

【００１１】さらにこのリング部材の小径部と内筒の端
部が重なる部分をフランジ部の環状溝形成部分内側に位
置させてもよい。

【００１２】

【発明の効果】キャップのフランジ部を外筒の内側へ嵌
合し、このフランジ部に重なる外筒端部の一部を、環状
溝内へ入り込むように外方から内方へ向かって塑性変形
させると、この環状の塑性変形部により、外筒をキャッ
プへ全周カシメできる。

【００１３】したがって、排気ガスに対するシール性が
向上するとともに、外側からの塑性変形のため、内部構
造の複雑なマフラーであっても、加工に対する制約を著
しく少なくすることができる。

【００１４】また、フランジ部の環状溝形成部分を含む
内側にリング部材を嵌合したので、このリング部材によ
りカシメ時における内側部材の変形を防止できる。

【００１５】さらに、リング部材のフランジ部当接部の
うち環状溝形成部分に軸心方向へ突出する環状突部を設
ければ、この環状突部により、カシメ時に外側からリン
グ部材へ加わる力に対してさらに剛性が高まる。

【００１６】しかも、内筒の端部外周とフランジ部の内
側に隙間を形成し、リング部材の一端側に設けた小径部
を内筒の端部内側に嵌合すれば、内筒の端部とフランジ
部の接触騒音を防止できる。

【００１７】このとき、リング部材の他端側をガイド部
としてフランジ部の内周へ嵌合すると、キャップの嵌合
時におけるガイドになるとともに、内筒を心出しでき
る。

【００１８】そのうえ、このリング部材の小径部と内筒
の端部が重なる部分をフランジ部の環状溝形成部分内側
に位置させれば、カシメ時にフランジ部が内筒との隙間
を無くすように一時的に内方へ変形したとき、この重な
り部分が接触して変形防止のための剛性部材として役立
つ。

【００１９】

【発明の実施の形態】図１は、本願発明に係るマフラー
の要部拡大断面図（図２のＡ部相当部分）、図２は、本
願発明を適用した自動２輪車用マフラーの軸方向断面図
である。

【００２０】まず図２において、マフラーは、本体部１
とその両端に設けられるキャップ２、３を有し、本体部
１は、外筒４と内筒５の内外二重筒構造である。

【００２１】外筒４はアルミ合金等の適当な金属からな
る引き抜き材であり、外筒４の長さ方向端部である外筒
端部６には全周にわたって環状凹部として形成された成
塑性変形部７が設けられている。

【００２２】内筒５はステンレス等適当な金属を円筒状
に形成したものであり、パンチング等により複数の小孔
を形成して略メッシュ状にしてある。但し、アルミ合金
等他の適宜材料を使用することは任意である。

【００２３】キャップ２はアルミ鋳造品により形成さ
れ、本体部１の長さ方向端部の開口を塞ぐように取付け
られている主部１０と、外筒端部６の内側へ嵌合するフ
ランジ部１１とが一体に形成されている。

【００２４】主部１０の中央部にはエンジン（図示省
略）から配管された排気管Ｅｘの後端部が嵌合するため
のジョイント穴１２が形成され、この嵌合した排気管Ｅ
ｘとともに本体部１の端部開口を塞ぐ。

【００２５】フランジ部１１の内周面にはリング部材１
３が嵌合され、その後端部は、内筒５の長さ方向端部１
４内側に嵌合している。この内筒５の長さ方向端部１４
はフランジ部１１の内側に挿入されている。

【００２６】内筒５の内部は後方へ向かって順にセパレ
ータ１５乃至１９で仕切られて膨張室２０乃至２３が形
成され、膨張室２０と２１の間は後方へ向かって細くな
るテーパー管２４で連通され、テーパー管２４の周壁に
は多数の小孔２５が形成されている。

【００２７】膨張室２１と２３は第１インナーパイプ２
６で連通され、膨張室２３と２２は第２インナーパイプ
２７で連通され、膨張室２２とマフラー後方の大気とが
テールパイプ２８で連通される。

【００２８】テールパイプ２８の中間部より後方は斜め
配置部２９をなし、その中心軸線Ｃ２は本体部１の中心
軸線Ｃ１に対して斜めに交差し、本体部１に対して偏心
配置され、本体部１に対する回り止め構造になってい
る。

【００２９】斜め配置部２９の管壁には複数の小孔３０
が形成され、その周囲はグラスウールの吸音材３１で覆
われている。

【００３０】斜め配置部２９の後端部は、キャップ２と
ほぼ同様の構造をなすキャップ３の主部３２中央部に形
成されたジョイント穴３３を貫通して外部へ突出してい
る。

【００３１】この突出部周囲を支持するブラケット３４
のフランジがボルト３５で主部３２へ固定され、このボ
ルト３５のために主部３２へ形成されたボス部３６が突
出してセパレータ１９の凹部１９ａへ嵌合し、キャップ
３の位置決めになっている。

【００３２】なお、キャップ３のフランジ部３７及び本
体部１側の端部構造はキャップ２側と同様であり、本体
部１側については同一符号で示してある。

【００３３】また、各膨張室に臨む内筒５の壁面がメッ
シュ状であり、外筒４と内筒５の間にはグラスウールの
吸音材３８を介装して吸音し、かつフランジ部１１及び
３７との境界部にはセラミックパッキン３９を設けてシ
ール性を向上している。

【００３４】図１に明らかなように、キャップ２のフラ
ンジ部１１には外周側へ全周におよぶ環状溝４０を形成
し、この中へ塑性変形部７が入り込んで、外筒４とキャ
ップ２のフランジ部１１とがカシメ固定されている。

【００３５】フランジ部１１の内周面は後方へ向かって
開くテーパー面４１をなし、内筒５の長さ方向端部１４
との間に最大で△ｓなる若干の隙間４２が形成されてい
る。

【００３６】リング部材１３はステンレス等腐食しにく
い金属をプレス成形等で形成され、環状溝４０と対応す
るフランジ部１１の内周側部分に配設される。

【００３７】リング部材１３の前部はフランジ部１１に
当接するガイド部４３をなし、その前端部は内方へ向っ
てフランジ状に突出する環状突部４４になっている。

【００３８】後部はガイド部４３よりも内筒５の略肉厚
相当分だけ小さい小径部４５をなし、内筒５の長さ方向
端部１４の内側へ嵌合し、この小径部４５と内筒の端部
１４が重なる部分がフランジ部１１の環状溝形成部分内
側に位置している。

【００３９】次に、本実施形態の作用を説明する。な
お、以下はキャップ２について説明し、キャップ３につ
いては同様であるから説明は省略する。

【００４０】図１において、キャップ２のフランジ部１
１を外筒４の内側へ嵌合し、このフランジ部１１に重な
る外筒端部６の一部を、環状溝４０内へ入り込むように
外方から内方へ向かって塑性変形させると、環状の塑性
変形部７が形成され、この塑性変形部７により、外筒４
をキャップ２へ全周カシメできる。

【００４１】このカシメ加工は、仮想線で示すまだ塑性
変形部７が未形成の直管として環状溝４０の周囲へ重な
っている状態であり、外筒４の外筒端部６外方に電磁コ
イル４６を配置し、電磁力で縮径して軸心方向へ向かう
変形をするように公知の電磁成形を行うことで容易に成
形できる。

【００４２】したがって、排気ガスに対するシール性が
向上するとともに、外側からの塑性変形のため、内部構
造の複雑なマフラーであっても、加工に対する制約を著
しく少なくすることができ、電磁成形に限らずロールカ
シメも適用可能になる。

【００４３】このとき、フランジ部１１の環状溝４０形
成部分を含む内側にリング部材１３を嵌合すれば、この
リング部材１３によりカシメ時における内側部材の変形
を防止できる。

【００４４】さらに、リング部材１３のフランジ部１１
へ当接する部分のうち環状溝４０形成部分に軸心方向へ
突出する環状突部４４を設ければ、この環状突部４４に
より、カシメ時に外側からリング部材１３へ加わる力に
対してさらに剛性が高まる。

【００４５】また、本体部１を内外二重筒構造とし、内
筒５の端部１４外周とフランジ部１１の内側との間に隙
間４２を形成し、リング部材１３の一端側に設けた小径
部４５を内筒の端部１４内側に嵌合すれば、内筒の端部
１４とフランジ部１１との接触騒音を防止できる。

【００４６】このとき、リング部材１３の他端側をガイ
ド部４３としてフランジ部１１の内周へ嵌合すると、キ
ャップ２の嵌合時におけるガイドになるとともに、内筒
５を心出しできる。

【００４７】さらにこのリング部材１３の小径部４５と
内筒の端部１４が重なる部分をフランジ部１１の環状溝
４０形成部分内側に位置させれば、カシメ時にフランジ
部１１が内筒の端部１４との隙間を無くすように一時的
に内方へ変形したとき、この重なり部分が接触して変形
防止のための剛性部材として役立つ。

【００４８】そのうえ、小径部４５は、熱膨張時に内筒
の端部１４が長さ方向へ伸縮するときのスライドガイド
としても役立ち、熱膨張時における内筒５の心出し精度
を維持できる。

【００４９】しかも、本来、全周溶接のみならず溶接自
体が困難なアルミ合金製の外筒４とキャップ２、３を結
合する場合でもカシメ固定のため簡単にできる。但し、
アルミ合金に限らず、鉄等種々な金属が適用可能であ
る。

【００５０】なお、本願発明は、上記実施形態に限定さ
れず種々に変形可能であり、例えば、図３は内部構造を
より簡単にした変形例の図２相当図である。

【００５１】この例では、セパレータ５０乃至５２の形
状を変更し、最前部のセパレータ５０は開口面積確保用
に通気性のある椀状をなし、図１のものと比べてこの部
分近傍の構造を簡略化している。

【００５２】セパレータ５１と５２の取付部の本体部１
にはセラミックパッキン３９を設け、全体で４ヶ所にす
ることでさらにシール性を高めている。

【００５３】膨張室２２の内筒５はパンチングを省略し
てある。セパレータ５３及びキャップ３側の構造は図１
とほとんど同じである。

【図面の簡単な説明】

【図１】 図２のＡ部の拡大断面図

【図２】 本願発明を適用した自動２輪車用マフラーの
軸方向断面図

【図３】 変形例のマフラーに関する半断面図

【符号の説明】

１：本体部、２：キャップ、３：キャップ、４：外筒、
５：内筒、６：延長端部、７：塑性変形部、１０：主
部、１１：フランジ部、１３：リング部材、４０：環状
溝

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 金属製の外筒を有する内外二重筒構造の
   本体部と、その軸方向端部に形成される開口部を塞ぐキ
   ャップとを備えたマフラーにおいて、キャップは外筒の
   内側へ嵌合しかつこの嵌合部分の外周に環状溝を形成し
   たフランジ部を有し、このフランジ部の内側で前記環状
   溝と少なくとも部分的に重なる位置にリング部材を嵌合
   するとともに、フランジ部に重なる外筒端部に前記環状
   溝へ入り込む環状の塑性変形部を形成することにより、
   外筒をキャップへカシメ固定したことを特徴とするマフ
   ラー。
2. 【請求項２】 リング部材のフランジ部当接部のうち環
   状溝形成部分に軸心方向へ突出する環状の突部を設けた
   ことを特徴とする請求項１記載のマフラー。
3. 【請求項３】 内筒の端部外周とフランジ部の内側に隙
   間を形成するとともに、リング部材の一端側に内筒の端
   部内側に嵌合する小径部を設け、他端側をフランジ部の
   内周へ嵌合するガイド部としたことを特徴とする請求項
   １記載のマフラー。
4. 【請求項４】 リング部材の小径部と内筒の端部が重な
   る部分をフランジ部の環状溝形成部分内側に位置させた
   ことを特徴とする請求項３記載のマフラー。