(57)【要約】【課題】排気管ハンガーをフェライト系ステンレス鋼製にした場合であっても、排気管ハンガーの破損を抑制できる、フェライト系ステンレス鋼製排気管ハンガーの提供。【解決手段】排気系部品２０に接続される側の端部１１ａが、フレア形にされて全周にわたって連続して排気系部品２０に溶接される。このため、溶接長が確保されるとともに、排気管ハンガー１０の排気系部品２０に接続される側の端部１１ａにかかる応力が分散される。よって、排気管ハンガー１０をフェライト系ステンレス鋼製にした場合であっても、排気管ハンガー１０の破損が抑制される。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
排気管、触媒コンバータ、消音器等の排気系部品を車体に支持するために、前記排気系部品に接続される中実丸棒または中空パイプ状の排気管ハンガーであって、
フェライト系ステンレス鋼製であり、前記排気系部品に接続される側の端部が、フレア形にされて全周にわたって連続して前記排気系部品に溶接されている、フェライト系ステンレス鋼製排気管ハンガー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、排気系部品を車体に支持するために排気系部品に接続される、フェライト系ステンレス鋼製排気管ハンガーに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１は、排気管が、車体に接続される車体側ハンガーと、排気管に接続される排気管ハンガーと、車体側ハンガーおよび排気管ハンガーを繋ぐ弾性体と、を有する支持部材によって、車体に支持される構造を開示している。支持部材は、車体および排気管と溶接されている。
【０００３】
排気管や消音器等の排気系部品にフェライト系ステンレス鋼の採用が進んでいる。支持部材のハンガーも、現在の主流は鉄製であるが、排気系部品にあわせてフェライト系ステンレス鋼製に変更されることが望ましい。しかし、フェライト系ステンレス鋼には、衝撃に弱いという弱点があり、結晶粒径が大きくなる溶接部、熱影響部では、その弱点が特に顕著となる。そのため、排気系部品が路面干渉等して衝撃を受けた場合に、構造しだいでは排気管ハンガーの割れ発生懸念が生じる。
【０００４】
本願発明者は、排気管ハンガーの割れ発生懸念が生じる原因を究明すべく、図４に示すように、フェライト系ステンレス鋼製の丸棒素材１ａをＬ字形状に折り曲げた後に外表面が横断面円形のフェライト系ステンレス鋼製の部材２に溶接Ｗ１し、荷重Ｆ１を異なる方向から加える模擬実験を試み、次の（ｉ）、（ｉｉ）の結果を得た。なお、模擬実験は、重さ１５．５ｋｇの錘を、試験体の７００ｍｍ上方より落下させて衝突させることにより行われた。
（ｉ）図４（ａ）、（ｃ）に示すように、Ｌ字形に折り曲げられた丸棒素材１ａの正面および斜め方向から荷重Ｆ１を加えたとき、丸棒素材１ａは変形するだけであり丸棒素材１ａに割れ（破損）は発生しなかった。
（ｉｉ）図４（ｂ）に示すように、Ｌ字形に折り曲げられた丸棒素材１ａの背面から荷重Ｆ１を加えたときには、溶接切欠き部（隙間部）１ｂから割れが発生した。
上記（ｉ）、（ｉｉ）より、割れが応力集中部から発生することが判明した。このため、応力集中部が存在することが割れ発生の原因であると判断される。
【０００５】
したがって、図５に示すような従来形状の排気管ハンガー３を単純にフェライト系ステンレス鋼製にするだけでは、排気管４が路面干渉等により衝撃を受けて排気管ハンガー３に背面側（図５の荷重Ｆ２の方向）から荷重Ｆ２が加わったとき、応力集中部である溶接切欠き部（隙間部）３ａから割れが発生してしまう。
【０００６】
図６に示すように、丸棒の補助ハンガー５を設けて、補助ハンガー５を排気管４と従来形状の丸棒の排気管ハンガー３とに溶接することも考えられるが、図６のＤ１方向からの入力に対し、補助ハンガー５と排気管ハンガー３との溶接部Ｗ２が割れてしまう。また、図７に示すように、排気管ハンガー３を二股形状にして２か所で排気管４に溶接することも考えられるが、排気管ハンガー３の側面からの入力（図７の紙面直交方向からの入力）に耐えられない。すなわち、図６、図７に示すようにしても、どちらも特定方向の衝撃には耐えられないため、フェライト系ステンレス鋼製の排気管ハンガー３には採用できない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００７−３３１４８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の目的は、排気管ハンガーをフェライト系ステンレス鋼製にした場合であっても、排気管ハンガーの破損を抑制できる、フェライト系ステンレス鋼製排気管ハンガーを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成する本発明はつぎの通りである。
（１）  排気管、触媒コンバータ、消音器等の排気系部品を車体に支持するために、前記排気系部品に接続される中実丸棒または中空パイプ状の排気管ハンガーであって、
フェライト系ステンレス鋼製であり、前記排気系部品に接続される側の端部が、フレア形にされて全周にわたって連続して前記排気系部品に溶接されている、フェライト系ステンレス鋼製排気管ハンガー。
【発明の効果】
【００１０】
上記（１）のフェライト系ステンレス鋼製排気管ハンガーによれば、つぎの効果を得ることができる。
排気系部品に接続される側の端部が、フレア形にされて全周にわたって連続して排気系部品に溶接されるため、溶接長が確保されるとともに、排気管ハンガーの排気系部品に接続される側の端部にかかる応力が分散される。このため、排気管ハンガーをフェライト系ステンレス鋼製にした場合であっても、排気管ハンガーの破損が抑制される。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明実施例の排気管ハンガーを用いて支持される排気系部品の模式側面図である。なお、図においてハッチングを付した個所は溶接部である（以下、同じ）。
【図２】本発明実施例の排気管ハンガーの斜視図である。
【図３】本発明実施例の排気管ハンガーにおける、フレア形状作成工程を示す工程図である。（ａ）は、中心に穴があけられた中実丸棒素材を示し、（ｂ）は、穴があけられた丸棒素材の一端部を型を用いてフレア形状にした状態を示す。
【図４】本発明実施例の排気管ハンガーとは異なる、模擬実験とその結果を示す表である。
【図５】従来の排気管ハンガーの概略斜視図である。
【図６】本発明実施例の排気管ハンガーとは異なる、比較例を示す概略斜視図である。
【図７】本発明実施例の排気管ハンガーとは異なる、比較例を示す概略斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明実施例の排気管ハンガー１０を、図面を参照して、説明する。なお、図中、ＦＲは車体前方を示し、ＵＰは上方を示す。
【００１３】
排気管ハンガー１０は、図１に示すように、排気管２１、触媒コンバータ２２、消音器２３等の排気系部品２０を車体３０に支持するために、排気系部品２０に接続される排気管ハンガーである。図１では、排気管ハンガー１０は、排気管２１と消音器２３に接続されているが、触媒コンバータ２２に接続されていてもよい。
【００１４】
排気系部品２０の、少なくとも排気管ハンガー１０が接続される部分は、フェライト系ステンレス鋼製である。
【００１５】
排気管ハンガー１０は、排気系部品２０と同材料のフェライト系ステンレス鋼製である。排気管ハンガー１０は、中実の丸棒素材または中空のパイプ素材を、延び方向（軸方向）中間部で曲げて成形される。排気管ハンガー１０は、下端から上方に直線状に延びる上下方向延び部１１と、上下方向延び部１１の上端部にあり直角（ほぼ直角を含む）に折り曲げられる曲げ部１２と、曲げ部１２から水平（ほぼ水平を含む）方向に直線状に延びる水平方向延び部１３と、を備える。
【００１６】
排気管ハンガー１０は、排気系部品２０側の端部、すなわち上下方向延び部１１の下端部で、排気系部品２０に接合されている。排気管ハンガー１０の水平方向延び部１３はゴム製の弾性体４０に設けられる下側貫通孔４１に挿通されている。弾性体４０には、下側貫通孔４１より上方に設けられる上側貫通孔４２が形成されており、この上側貫通孔４２に、車体３０の床裏に溶接接合される車体側ハンガー５０の水平方向延び部５１が挿通されている。よって、排気系部品２０は、排気管ハンガー１０、弾性体４０、車体側ハンガー５０を介して車体３０に支持される。
【００１７】
排気管ハンガー１０の上下方向延び部１１の下端部、すなわち、排気系部品２０に接続される側の端部１１ａは、図２に示すように、フレア形（ラッパ形）にされてその外周端で全周にわたって連続して排気系部品２０に溶接Ｗにて接合されている。排気管ハンガー１０の端部１１ａは、下方にいくにつれて径が大となり、接続される排気系部品２０と下端が面接触するように、フレア形にされている。
【００１８】
排気管ハンガー１０の端部１１ａのフレア形状への加工（フレア加工）は、たとえば、次のようにして行われる。
（ｉ）まず、排気管ハンガー１０が中実の丸棒素材１０ａからなる場合、図３（ａ）に示すように、丸棒素材１０ａの下端かつ径方向中心から丸棒素材１０ａの軸方向中間部まで穴１０ｂをあける穴あけ加工を施す。なお、排気管ハンガー１０が中空パイプ素材からなる場合、この穴あけ加工は不要である。
（ｉｉ）次に、図示略の成形機に組み付けた円錐形状型６０に、穴あけ加工された丸棒素材１０ａの穴（中空パイプ素材の場合には中空部）１０ｂを差し込み、押圧力を付与しながら振管させて丸棒素材１０ａをフレア形にする。
【００１９】
排気管ハンガー１０の端部１１ａは、図示略のフェライト系溶接ワイヤを使用して行われる。溶接ワイヤがフェライト系であるため、同じくフェライト系である排気系部品２０と排気管ハンガー１０との溶接Ｗを良好に行うことができる。
【００２０】
次に、本発明実施例の作用、効果を説明する。
（Ａ）排気管ハンガー１０の、排気系部品２０に接続される側の端部１１ａが、フレア形にされて全周にわたって連続して排気系部品２０に溶接されるため、フレア形にされていない場合に比べて、溶接長が確保されるとともに、排気管ハンガー１０の排気系部品２０に接続される側の端部１１ａにかかる応力が分散される。すなわち、排気管ハンガー１０の端部１１ａがフレア形とされていない場合と異なり、溶接面積を大にでき排気管ハンガー１０に入力される荷重を広範囲で受けることができ、割れ起点となる応力集中部位の無い形状にすることができる。したがって、排気管ハンガー１０をフェライト系ステンレス鋼製にした場合であっても、排気管ハンガー１０は変形するだけであり、排気管ハンガー１０が破損（割れ）することを抑制できる。
【００２１】
（Ｂ）（ａ）割れ起点となる応力集中部位の無い形状にすることができるため、排気管ハンガー１０と排気系部品２０との間に溶接されていない隙間が存在しなくなり、排気管ハンガー１０、排気系部品２０とも隙間腐食が発生することを抑制できる。また、（ｂ）応力集中が無くなるため、排気管ハンガー１０、排気系部品２０の疲労強度が向上される。これら（ａ）、（ｂ）の効果から、排気系部品２０の板厚低減が可能となり軽量化、原価低減に寄与できる。
【００２２】
（Ｃ）排気管ハンガー１０がフェライト系ステンレス鋼製であるため、排気管ハンガー１０がめっき処理された鉄製である場合に比べて、溶接部が脆くなる、溶接熱影響部のめっきが劣化しそこから錆びる、などの不具合が生じることを抑制できる。
【００２３】
（Ｄ）排気管ハンガー１０がフェライト系ステンレス鋼製であるため、フェライト系以外の他の種類のステンレス製の場合に比べて、コスト上有利である。また、排気系部品２０との材質違いによる、応力腐食割れ、熱疲労等の不具合が生じることを抑制できる。
【００２４】
（Ｅ）排気管ハンガー１０のフレア加工が、円錐形状型６０を丸棒素材１０ａの穴（中空パイプ素材の場合には中空部）１０ｂに差し込んで押圧力をかけながら振管させるだけであるため、比較的簡易な工程でフレア形状を作製することができる。
【符号の説明】
【００２５】
１０  排気管ハンガー
１０ａ  丸棒素材
１０ｂ  穴
１１  上下方向延び部
１１ａ    排気管ハンガーの排気系部品に接続される側の端部
１２  曲げ部
１３  水平方向延び部
２０  排気系部品
２１  排気管
２２  触媒コンバータ
２３  消音器
３０  車体
４０  弾性体
４１  下側貫通孔
４２  上側貫通孔
５０  車体側ハンガー
５１  水平方向延び部
６０  円錐形状型
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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