(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に複数の膨張室を有する内筒の一端部に内筒との間でグラスウールを挟む外筒の一端部を結合し、外筒の他端部を段付きディスクで塞ぐとともに段付きディスクの段部に内筒の他端部をスライド可能に載せることで外筒に対する内筒の相対伸びを許容する構造の排気消音器において、
前記内筒の他端部に所定の力が作用したとき破断するヒューズ部を設け、このヒューズ部を前記段付きディスクの段部又は段部を構成する壁面に溶接することで、仮組み段階で段付きディスクと内筒とを仮止し、排気ガスを流したときの熱膨張で前記ヒューズ部が破断して段付きディスクから内筒が分離し得る構成にしたことを特徴とする排気消音器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、外筒に対する内筒の相対伸びを許容するように構成した排気消音器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、特開平７−７７０４１号公報「自動二輪車用マフラ」に記載されている排気消音器は、外筒及び内筒の各々の前端部を一体に構成し、各々の後端部をテールプレート（以下、「段付きディスク」という）で塞ぐように構成したものである。
【０００３】
段付きディスクは、内筒の後端部に緩く嵌合する小径部（以下、「段部」という）を備え、かつ外筒の後端部に固く嵌合する大径部（以下、「拡径部」という）を備える。内筒の後端部に小径部を緩く嵌合するとともに外筒の後端部に各警部を固く嵌合することで、段付きディスクで外筒及び内筒の各々の後端部を塞ぐことができる。
【０００４】
加えて、この排気消音器は、内筒の後端部に段部を緩く嵌合することで、排気ガスの熱で内筒が熱膨張した際に、内筒の後端部を段部に対してスライドさせることができる。このため、外筒に対する内筒の相対伸びを許容することができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、段付きディスクを内筒及び外筒に組付ける際には、先ず内筒の後端部に段付きディスクの段部を緩く嵌合させ、次に、段付きディスクの拡径部に外筒の後端部を固く嵌合させる。このため、拡径部に外筒の後端部を嵌合させるとき、段付きディスクがずれる虞れがある。
【０００６】
段付きディスクがずれると、外筒の後端部開口に拡径部を嵌合させる組付け作業がやり難くなり、作業性を高める妨げになる。
段付きディスクのずれをなくすために、段付きディスクを固定治具で固定することも考えられる。しかし、固定治具を使用すると、固定治具の着脱に手間がかかり、作業性を高める妨げになる。
【０００７】
そこで、本発明の目的は、外筒に対する内筒の相対伸びを許容させることができ、かつ組付け作業性を高めることができる排気消音器を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために請求項１は、内部に複数の膨張室を有する内筒の一端部に内筒との間でグラスウールを挟む外筒の一端部を結合し、外筒の他端部を段付きディスクで塞ぐとともに段付きディスクの段部に内筒の他端部をスライド可能に載せることで外筒に対する内筒の相対伸びを許容する構造の排気消音器において、内筒の他端部に所定の力が作用したとき破断するヒューズ部を設け、このヒューズ部を段付きディスクの段部又は段部を構成する壁面に溶接することで、仮組み段階で段付きディスクと内筒とを仮止し、排気ガスを流したときの熱膨張でヒューズ部が破断して段付きディスクから内筒が分離し得る構成にしたことを特徴とする。
【０００９】
段付きディスクの段部又は段部を構成する壁面にヒューズ部を溶接することで、段付きディスクを内筒に仮止する構成にした。このため、段付きディスクに外筒の後端部を溶接するなどの後工程の組付け作業の際に、段付きディスクがずれることを防ぐことができる。
また、内筒に熱膨張が生じた際に、ヒューズ部を破断して段付きディスクから内筒を分離する構成にした。これにより、内筒の後端部を段付きディスクの段部に対してスライドさせて、外筒に対する内筒の相対伸びを許容することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を添付図に基づいて以下に説明する。ここで、「前」、「後」は運転者から見た方向に従う。なお、図面は符号の向きに見るものとする。
【００１１】
図１は本発明に係る排気消音器を備えた自動二輪車の側面図である。
自動二輪車１０は、車体フレーム１１と、車体フレーム１１のヘッドパイプ１２に取付けたフロントフォーク１３と、フロントフォーク１３に取付けた前輪１４と、フロントフォーク１３に連結したハンドル１５と、車体フレーム１１の後部に取付けたエンジン１６と、エンジン１６に上下スイング可能に取付けた動力伝達機構１７と、動力伝達機構１７に取付けた後輪１８と、車体フレーム１１に動力伝達機構１７の後端部を懸架したリヤクッション１９と、車体フレーム１１の後部上部に取付けた収納ボックス２１と、収納ボックス２１の上に配置し開閉可能に取付けたシート２２と、エンジン１４から後方へ延ばした排気管２９と、排気管２９の後部に取付けた排気消音器３０とからなるスクータ型自動二輪車である。
２３はフロアステップ、２４は燃料タンク、２５はエアクリーナである。
【００１２】
図２は本発明に係る排気消音器の断面図である。
排気消音器３０は、内筒３１の内部に後端側から順に第１、第２、第３の膨張室３７，３８，３９を備え、内筒３１の一端部（前端部）３２を前蓋３５に溶接で結合し、外筒４１の一端部（前端部）４２を前蓋３５に溶接で結合し、外筒４１と内筒３１との間にグラスウール４５を挟み、外筒４１の他端部（後端部）４３を段付きディスク５０で塞ぎ、この段付きディスク５０の段部５１に内筒３１の他端部（後端部）３３をスライド可能に嵌合させたものである。
【００１３】
外筒４１は楕円形に形成した筒体である。内筒３１は、外筒４１に対して一定間隔が開くように楕円形に形成し、所定間隔をおいて補強用の凹み３４・・・（・・・は複数を示す）を形成した筒体である。
段付きディスク５０は、外筒４１の後端部４３に嵌合可能に形成した楕円形の拡径部５４と、内筒３１の後端部３３にスライド可能に嵌合可能に形成した楕円形の段部５１と、段部５１の内部５２に収納したグラスウール４６とからなる。
【００１４】
このように、段付きディスク５０を段部５１と拡径部５４とに分割することにより、段付きディスク５０の内部にグラスウール４６を収納することができる。従って、排気消音器３０の消音効果をより高めることができる。
６０は第１隔壁、６１は第２隔壁である。
【００１５】
この排気消音器３０は、エンジン１６（図１に示す）からの排気ガスを排気管２９から矢印▲１▼の如く入口管６２に導く。入口管６２に流入した排気ガスを触媒６３ａ，６３ｂを通して矢印▲２▼の如く第１膨張室３７に導き、この排気ガスを第１連通管６４を通して第２膨張室３８に矢印▲３▼の如く導く。第２膨張室３８に流入した排気ガスを第２連通管６５を通して第３膨張室３９に矢印▲４▼の如く導き、第３膨張室３９の排気ガスをテールパイプ６６，６７を通して排気消音器３０の外へ矢印▲５▼の如く放出する。
【００１６】
図３は本発明に係る排気消音器の要部を示した分解斜視図であり、内筒３１の後端部３３及び段付きディスク５０を示す。
内筒３１は、楕円形の筒体に形成し、後端部３３の長軸上に一対のヒューズ部７０，７０を設け、この後端部３３を段付きディスク５０の段部５１にスライド可能に嵌合した状態で、一対のヒューズ部７０，７０を段部（段部５１の外周５１ａ）に溶接する。これにより、仮組み段階で、段付きディスク５０を構成する段部５１を内筒３１に仮止することができる。
【００１７】
図４は本発明に係る排気消音器の要部を示した平面図であり、内筒３１の後端部３３及び段付きディスク５０を示す。
ヒューズ部７０は、内筒３１の後端部３３に突出片７１を形成し、この突出片７１の前方に略矩形の開口７３を形成したものであり、突出片７１の先端部７２を段付きディスク５０を構成する段部５１の外周５１ａに溶接したものである。
【００１８】
開口７３の両端７４，７５を突出片７１の両側にそれぞれ距離Ｌ，Ｌだけ張り出すことにより、破断部７８，７９を形成する。
突出片７１を内筒３１の後端部３３から突出させることで、突出片７１と後端部３３とでコーナ部７６，７７を形成する。これにより、コーナ部７６，７７に応力が集中しやすくなり、破断部７８，７９を確実に破断することができる。
【００１９】
次に、排気消音器３０の組付け手順を説明する。
図５（ａ），（ｂ）は本発明に係る排気消音器の組付け手順の第１説明図である。
（ａ）において、内筒３１の後端部３３に段部５１を矢印▲６▼の如く嵌合し、同時に段部５１の嵌合孔５３をテールパイプ６６に嵌め込む。
【００２０】
（ｂ）において、ヒューズ部７０を構成する突出片７１の先端部７２を段部５１の外周５１ａに溶接する。これにより、仮組み段階で、段部５１と内筒３１とを仮止することができる。従って、後工程の組付け作業を手間をかけないで簡単に行うことができる。
次に、段部５１にグラスウール４６を矢印▲７▼の如く収納する。次いで、段部５１に拡径部５４の嵌合部５５を矢印▲８▼の如く嵌合し、同時に拡径部５４の嵌合孔５４ａをテールパイプ６６に嵌め込む。
【００２１】
図６（ａ），（ｂ）は本発明に係る排気消音器の組付け手順の第２説明図である。
（ａ）において、段部５１の後端部５１ｂを拡径部５４の嵌合部５５に溶接して固定する。この溶接箇所は１８０の間隔で２箇所が好ましいが、これに限らないで、例えば全周溶接してもよい。
【００２２】
このとき、図５（ｂ）で示したように仮組み段階で、内筒３１に段部５１を仮止している。よって、段部５１に拡径部５４を溶接する際に、段部５１がずれることがない。このため、段部５１に拡径部５４を手間をかけないで簡単に溶接することができる。
【００２３】
（ｂ）において、内筒３１の外周３１ａにグラスウール４５を取付け、このグラスウール４５を外筒４１で覆うことにより、内筒３１と外筒４１とでグラスウール４５を挟み込む。同時に、外筒４１の後端部４３に拡径部５４を嵌合し、外筒４１の後端部４３を拡径部５４の外周５６に全周溶接する。これにより、外筒４１を拡径部５４に固定する。
【００２４】
このとき、段付きディスク５０を内筒３１に仮止しているので、段付きディスク５０がずれることを防ぐことができる。このため、拡径部５４の外周５６に外筒４１の後端部４３を手間をかけないで簡単に溶接することができる。
【００２５】
次に、排気消音器の作用を説明する。
図７（ａ），（ｂ）は本発明に係る排気消音器の作用説明図である。
（ａ）において、排気消音器３０内に排気ガスを矢印の如く流すことにより、内筒３１及び外筒４１が熱膨張する。このとき、外筒４１は大気に接触しているので、内筒３１と比較して温度を低く抑えることができる。よって、内筒３１の伸び量が外筒４１の伸び量より大きくなる。
【００２６】
ここで、内筒３１の前端部３２を前蓋３５に溶接し（図１に示す）、内筒３１の後端部３３を段付きディスク５０の段部５１に溶接した。このため、内筒３１が熱膨張すると、ヒューズ部７０のコーナ部７６，７７に応力が集中して破断部７８，７９に亀裂８０，８１が発生する。
【００２７】
（ｂ）において、ヒューズ部７０の破断部７８，７９が破断して内筒３１の後端部３３が段付きディスク５０から分離しする。これにより、内筒３１の後端部３３が段付きディスク５０の段部５１に対して白抜き矢印の如くスライドする。内筒３１の後端部３３をスライドさせることにより、外筒４１に対する内筒３１の相対伸びを許容することができる。
【００２８】
次に、排気消音器３０の別の組立て手順を説明する。
図８（ａ），（ｂ）は本発明に係る排気消音器の別の組立て手順の第１説明図である。
（ａ）において、段付きディスク５０の段部５１にグラスウール４６を収納した後、段部５１に拡径部５４を嵌合する。
（ｂ）において、段部５１の後端部５１ｂを拡径部５４の嵌合部５５に溶接することにより、段付きディスク５０を一体に組付ける。次に、段付きディスク５０の段部５１を内筒３１の後端部３３に嵌合する。
【００２９】
図９は本発明に係る排気消音器の別の組立て手順の第２説明図である。
ヒューズ部７０を構成する突出片７１の先端部７２を拡径部５４の壁面５４ａ（すなわち、段部を構成する壁面）に付き当てる。次いで、突出片７１の先端部７２を拡径部５４の壁面５４ａに溶接する。
これにより、仮組み段階で、段付きディスク５０と内筒３１とを仮止することができる。
なお、突出片７１の先端部７２を、拡径部５４の壁面５４ａに代えて段部５１の外周５１ａに溶接することも可能である。
【００３０】
続いて、図６（ｂ）に戻って、内筒３１の外側にグラスウール４５及び外筒４１を取付ける。このとき、段付きディスク５０と内筒３１とを仮止しているので、外筒４１を拡径部５４の外周５６に溶接する際に、段付きディスク５０がずれることを防ぐことができる。このため、拡径部５４の外周５６に外筒４１の後端部４３を手間をかけないで簡単に溶接することができる。
【００３１】
なお、前記実施の形態では、本発明に係る排気消音器３０を自動二輪車１０に採用した例について説明したが、例えば自動三輪車や自動車等に採用させることも可能である。
また、内筒３１の後端部３３にヒューズ部７０を設けた例について説明したが、内筒の前端部にヒューズ部を設けても同様の効果を得ることができる。
【００３２】
加えて、ヒューズ部７０は、コーナ部に切欠きを形成してもよい。切欠きを形成することで、破断部をより確実に破断することが可能になる。
さらに、ヒューズ部７０の開口７３を略矩形状に形成したが、開口７３の形状は任意に選択することができる。
【００３３】
また、内筒３１の後端部３３に一対のヒューズ部７０，７０を設けた例について説明したが、ヒューズ部７０の数は１個や３個のように任意に選択することができる。
加えて、ヒューズ部７０は、突出片７１の先端部７２を段付きディスク５０の段部（段部５１の外周５１ａや拡径部５４の壁面５４ａ）に溶接した例について説明したが、先端部７２の両側片を段部５１の外周５１ａに溶接してもよい。
【００３４】
【発明の効果】
本発明は上記構成により次の効果を発揮する。
請求項１は、  段付きディスクの段部又は段部を構成する壁面にヒューズ部を溶接することで、段付きディスクを内筒に仮止する構成にした。このため、段付きディスクに外筒の後端部を溶接するなどの後工程の組付け作業の際に、段付きディスクがずれることを防ぐことができる。従って、排気消音器の組付け作業を手間をかけないで簡単に行うことができる。
【００３５】
また、内筒に熱膨張が生じた際に、ヒューズ部を破断して段付きディスクから内筒を分離する構成にした。これにより、内筒の後端部を段付きディスクの段部に対してスライドさせて、外筒に対する内筒の相対伸びを許容することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る排気消音器を備えた自動二輪車の側面図
【図２】本発明に係る排気消音器の断面図
【図３】本発明に係る排気消音器の要部を示した分解斜視図
【図４】本発明に係る排気消音器の要部を示した平面図
【図５】本発明に係る排気消音器の組付け手順の第１説明図
【図６】本発明に係る排気消音器の組付け手順の第２説明図
【図７】本発明に係る排気消音器の作用説明図
【図８】本発明に係る排気消音器の別の組立て手順の第１説明図
【図９】本発明に係る排気消音器の別の組立て手順の第２説明図
【符号の説明】
１０…自動二輪車、３０…排気消音器、３１…内筒、３２…内筒の一端部（前端部）、３３…内筒の他端部（後端部）、３７…膨張室（第１膨張室）、３８…膨張室（第２膨張室）、３９…膨張室（第３膨張室）、４１…外筒、４２…外筒の一端部（前端部）、４３…外筒の他端部（後端部）、４５，４６…グラスウール、５０…段付きディスク、５１…段部、５１ａ…段部（段部の外周）、５４…拡径部、、５４…段部を構成する壁面（拡径部５４の壁面５４ａ）、７０…ヒューズ部、７１…突出片、７２…突出片の先端部、７３…開口、７６，７７…コーナ部、７８，７９…破断部。
【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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【図８】
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【図９】
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