特許 6970002 質量体付き排気系部品

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6970002

(24)【登録日】2021年11月1日

(45)【発行日】2021年11月24日

(54)【発明の名称】質量体付き排気系部品

(51)【国際特許分類】

   F01N 13/08 20100101AFI20211111BHJP

【ＦＩ】

   F01N13/08 Z

【請求項の数】1

【全頁数】6

(21)【出願番号】特願2017-241767(P2017-241767)

(22)【出願日】2017年12月18日

(65)【公開番号】特開2019-108833(P2019-108833A)

(43)【公開日】2019年7月4日

【審査請求日】2020年8月7日

(73)【特許権者】

【識別番号】000003207

【氏名又は名称】トヨタ自動車株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】391002498

【氏名又は名称】フタバ産業株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】390010227

【氏名又は名称】株式会社三五

(74)【代理人】

【識別番号】110000947

【氏名又は名称】特許業務法人あーく特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】浅野 義彦

(72)【発明者】

【氏名】岡田 将典

(72)【発明者】

【氏名】竹内 正也

(72)【発明者】

【氏名】戸谷 忠正

【審査官】 菅野 京一

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００７−１５３２７７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−０５５９２７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−１５５２７５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−０９２１２０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１５−１８９３２２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２００６／０２６１５９４（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ０１Ｎ １３／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

車両用内燃機関の排気系を構成する排気系部品と、
前記排気系部品の質量調整用の質量体とを備え、
前記排気系部品に前記質量体が取り付けられた質量体付き排気系部品であって、
前記排気系部品の筐体と前記質量体との間に設けられるブラケットを備え、
前記ブラケットの厚みは、前記質量体の厚みよりも小さくされるとともに、前記排気系部品の筐体の厚みよりも大きくされており、
前記排気系部品の筐体と前記ブラケットとが溶接され、前記ブラケットと前記質量体とが溶接され、
前記質量体は、板状であり、円弧状に湾曲されていることを特徴とする質量体付き排気系部品。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、質量体付き排気系部品に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、車両用内燃機関の排気系を構成する排気系部品が知られている（たとえば、特許文献１参照）。

【0003】

特許文献１には、排気系部品の質量調整用の質量体を、排気系部品に取り付けることが記載されている。このように、排気系部品の質量を調整することにより、排気系部品と車体との共振を抑制することが可能である。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開昭５９−１４５６２４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

ここで、排気系部品の筐体の厚みと質量体の厚みとの差が大きい場合には、筐体と質量体とを溶接することが困難になる。たとえば、厚みが１ｍｍの筐体と、厚みが８ｍｍの質量体とを溶接しようとする場合には、厚みの小さい筐体が溶け落ちるおそれがある。

【0006】

本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであり、本発明の目的は、排気系部品の筐体の厚みと質量体の厚みとの差が大きい場合であっても、排気系部品に対して質量体を溶接によって取り付けることが可能な質量体付き排気系部品を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明による質量体付き排気系部品は、車両用内燃機関の排気系を構成する排気系部品と、排気系部品の質量調整用の質量体とを備え、排気系部品に質量体が取り付けられている。質量体付き排気系部品は、排気系部品の筐体と質量体との間に設けられるブラケットを備える。ブラケットの厚みは、質量体の厚みよりも小さくされるとともに、排気系部品の筐体の厚みよりも大きくされている。排気系部品の筐体とブラケットとが溶接され、ブラケットと質量体とが溶接されている。質量体は、板状であり、円弧状に湾曲されている。

【0008】

このように構成することによって、排気系部品の筐体と質量体との間にブラケットを介在させることにより、筐体とブラケットとを溶接するとともに、ブラケットとマスとを溶接することができる。

【発明の効果】

【0009】

本発明の質量体付き排気系部品によれば、排気系部品の筐体の厚みと質量体の厚みとの差が大きい場合であっても、排気系部品に対して質量体を溶接によって取り付けることができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】内燃機関の排気系の一例を示した概略構成図である。

【図2】本実施形態によるマス付きサブマフラを示した正面図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。なお、以下では、車両に搭載される内燃機関の排気系を構成するマス付きサブマフラに本発明を適用した場合について説明する。

【0012】

−内燃機関の排気系−
まず、図１を参照して、排気系１５０の一例について説明する。

【0013】

排気系１５０は、図１に示すように、車両前後方向（Ｘ方向）に延びるように設けられ、内燃機関２００からの排気を浄化および消音して大気に放出するように構成されている。この排気系１５０は、排気中の有害成分を浄化するための触媒コンバータ１５１と、排気音を低減するためのマス付きサブマフラ１５２およびメインマフラ１５３と、それらを接続する排気管１５４とを備えている。

【0014】

−マス付きサブマフラ−
次に、図２を参照して、マス付きサブマフラ１５２について説明する。

【0015】

マス付きサブマフラ１５２は、図２に示すように、排気系１５０を構成するサブマフラ１と、サブマフラ１の質量調整用のマス２と、サブマフラ１とマス２との間に設けられるブラケット３とを備えている。なお、マス付きサブマフラ１５２は、本発明の「質量体付き排気系部品」の一例である。また、サブマフラ１は、本発明の「排気系部品」の一例であり、マス２は、本発明の「質量体」の一例である。

【0016】

サブマフラ１は、たとえば、排気音の高周波成分を取り除くために設けられている。このサブマフラ１は、車両前後方向（図２の紙面に対する垂直方向）に延びるように形成され、図示省略した車両のフロアパネルに形成されたトンネル部に配置されている。具体的には、サブマフラ１は、ケース１１と、ケース１１内に収容された消音構造（図示省略）とを備えている。なお、ケース１１は、本発明の「筐体」の一例である。

【0017】

ケース１１は、金属製であり、円筒状に形成されている。このケース１１は、一方端部（排気の流れ方向における上流側の端部）が内燃機関２００側の排気管１５４に接続され、他方端部（排気の流れ方向における下流側の端部）が大気側の排気管１５４に接続されている。なお、ケース１１は、図示省略したサポートゴムを介して車体に支持されている。

【0018】

マス２は、サブマフラ１と車体とが共振するのを抑制するために設けられている。このマス２は、金属製であり、板状に形成されている。マス２は、車両前後方向から見て、ケース１１の外周面１１ａに沿うように円弧状に湾曲されている。また、マス２は、車両前後方向に延びるように形成されるとともに、車幅方向（Ｙ方向）の一方側に配置されている。マス２の内面２ｂはケース１１の外周面１１ａと離間されており、その内面２ｂと外周面１１ａとの間に隙間Ｃが形成されている。

【0019】

ブラケット３は、マス２をサブマフラ１に取り付けるために設けられており、マス２に対して上下方向（Ｚ方向）の両端部にそれぞれ配置されている。ブラケット３は、金属製であり、２つの屈曲部を有する板状に形成されている。ブラケット３は、たとえば、マス２の車両前後方向における全長にわたって設けられている。

【0020】

また、ブラケット３は、ほぼＺ字状であり、フランジ部３１とアーム部３２とフランジ部３３とを有する。フランジ部３１は、車両前後方向から見て、ケース１１の外周面１１ａに沿うように円弧状に湾曲されている。フランジ部３３は、車両前後方向から見て、マス２の外面２ａに沿うように円弧状に湾曲されている。アーム部３２は、径方向（サブマフラ１の軸方向と直交する方向）に延びるように形成され、フランジ部３１および３３を連結するように構成されている。アーム部３２の径方向の内側端部にフランジ部３１が設けられるとともに、アーム部３２の径方向の外側端部にフランジ部３３が設けられており、フランジ部３１および３３がアーム部３２に対して逆方向に延びるように形成されている。フランジ部３１は、ケース１１の外周面１１ａに接合され、フランジ部３３は、マス２の端部２１の外面２ａに接合されている。すなわち、マス２は、フランジ部３３の内面に接合されている。

【0021】

ここで、ブラケット３の厚みｔ１は、マス２の厚みｔ２よりも小さくされるとともに、サブマフラ１のケース１１の厚みｔ３よりも大きくされている。すなわち、ブラケット３の厚みｔ１は、マス２の厚みｔ２とケース１１の厚みｔ３との間に設定されている。このため、ケース１１とブラケット３との厚み差、および、ブラケット３とマス２との厚み差が、ケース１１とマス２との厚み差に比べて小さくなっている。

【0022】

そして、ケース１１およびブラケット３の厚み差は、ケース１１およびブラケット３を適切に溶接可能な値に設定され、ブラケット３およびマス２の厚み差は、ブラケット３およびマス２を適切に溶接可能な値に設定されている。たとえば、ブラケット３の厚みｔ１が１．５ｍｍであり、マス２の厚みｔ２が８ｍｍであり、ケース１１の厚みｔ３が１ｍｍである。そして、ブラケット３のフランジ部３１とサブマフラ１のケース１１とが溶接されるとともに、ブラケット３のフランジ部３３とマス２とが溶接されている。

【0023】

−効果−
本実施形態では、上記のように、サブマフラ１のケース１１とマス２との間にブラケット３が設けられている。ブラケット３の厚みｔ１が、マス２の厚みｔ２よりも小さくされるとともに、サブマフラ１のケース１１の厚みｔ３よりも大きくされている。このように構成することによって、サブマフラ１のケース１１とマス２との間にブラケット３を介在させることにより、ケース１１とブラケット３とを溶接するとともに、ブラケット３とマス２とを溶接することができる。したがって、サブマフラ１のケース１１の厚みｔ３とマス２の厚みｔ２との差が大きい場合であっても、サブマフラ１に対してマス２を溶接によって取り付けることができる。

【0024】

また、本実施形態では、ケース１１の外周面１１ａとマス２の内面２ｂとが離間されていることによって、ケース１１の外周面１１ａとマス２の内面２ｂとの間で隙間腐食が発生しないようにすることができる。

【0025】

−他の実施形態−
なお、今回開示した実施形態は、すべての点で例示であって、限定的な解釈の根拠となるものではない。したがって、本発明の技術的範囲は、上記した実施形態のみによって解釈されるものではなく、特許請求の範囲の記載に基づいて画定される。また、本発明の技術的範囲には、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。

【0026】

たとえば、上記実施形態では、マス付きサブマフラ１５２に本発明を適用する例を示したが、これに限らず、マス付き排気管に本発明を適用してもよい。

【0027】

また、上記実施形態では、マス２の車両前後方向における全長にわたってブラケット３が設けられる例を示したが、これに限らず、マスの車両前後方向における一部にブラケットが設けられていてもよい。また、マスの車両前後方向においてブラケットが間隔を隔てて複数設けられていてもよい。

【産業上の利用可能性】

【0028】

本発明は、車両用内燃機関の排気系を構成する排気系部品と、排気系部品の質量調整用の質量体とを備え、排気系部品に質量体が取り付けられた質量体付き排気系部品に利用可能である。

【符号の説明】

【0029】

１ サブマフラ（排気系部品）
２ マス（質量体）
３ ブラケット
１１ ケース（筐体）
１５０ 排気系
１５２ マス付きサブマフラ（質量体付き排気系部品）
２００ 内燃機関（車両用内燃機関）

【図1】

【図2】