(57)【要約】【課題】  吸音・消音筒体の製造費の削減を図るとともに、吸音・消音筒体の隙間を無くして消音性能の向上とグラスウール繊維の飛散を低減させた吸音・消音筒体を装着したマフラー装置とその製造方法を提供する。【解決手段】  外層パイプＰ１と多数の小孔ｈを設けた内層パイプＰ２とで形成するマフラー本体Ｍの環状空間Ｓ内に、消音材で形成される吸音・消音筒体を装着した車両用マフラー装置ＭＯにおいて、上記吸音・消音筒体１０は、内層側から高分子系物質繊維不織布又はガラスクロス１３・金網（例えば、ステンレスメッシュ）１５・ステンレスウール１７・外層の吸音・消音材１９とからなる４層構造に形成したものである。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外層パイプと内層の多孔パイプとの間に吸音・消音材からなる吸音・消音筒体を挿入した車両用マフラー装置において、上記吸音・消音筒体は内層側から高分子系物質繊維不織布又はガラスクロスと金網とステンレスウールと外層の吸音・消音材とからなる少なくとも４層構造に形成したことを特徴とする車両用のマフラー装置。
【請求項２】
金網とステンレスウールとを二層シートに重ねる工程と、上記二層シートの一端に芯材となる高分子系物質繊維不織布又はガラスクロスの一端を連接させる工程と、上記金網とステンレスウールとの二層シートの他端に吸音・消音材の一端を連接させてシート体とする工程と、このシート体の高分子系物質繊維不織布又はガラスクロスの一端から内層の多孔パイプに金網を内側として海苔巻き状に巻き付けて外層パイプ側に吸音・消音材を配置させた４層構造に形成する工程と、上記海苔巻き状に巻き付けた吸音・消音材の終端を上記吸音・消音材の外面に接着させて吸音・消音筒体とする工程と、上記吸音・消音筒体の外側に外層パイプを外嵌する工程と、からなることを特徴とする車両用マフラー装置の製造方法。
【請求項３】
金網とステンレスウールとを二層シートに重ねる工程と、上記二層シートの一端に芯材となる高分子系物質繊維不織布又はガラスクロスの一端を連接させる工程と、上記金網とステンレスウールとの二層シートの他端に吸音・消音材の一端を連接させてシート体とする工程と、このシート体の高分子系物質繊維不織布又はガラスクロスの一端から芯棒に金網を内側として海苔巻き状に巻き付けて外層パイプ側に吸音・消音材を配置させた４層構造に形成する工程と、上記海苔巻き状に巻き付けた吸音・消音材の終端を上記吸音・消音材の外面に接着させて吸音・消音筒体とする工程と、上記吸音・消音筒体を外層パイプと内層の多孔パイプとで形成されるマフラー本体の環状空間内に装着する工程と、からなることを特徴とする車両用マフラー装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用マフラー装置とその製造方法に係り、特に、吸音・消音筒体の消音性能と生産性を向上させたものに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から自動車の排気消音装置（マフラー装置）には、排気の一層の高温高圧化に対してグラスウールを保護し、この耐久性を向上させたものが提供されている。その構成を図１３に示す。
【０００３】
以下、マフラー装置の構成を説明していく。その構成は、図１３に示すように、側面に多数の小孔が設けられた内管３２とこの内管の外周を覆う外管３１との間にグラスウール３３が充填された排気消音装置３０であって、内管の外側にサスメッシュ３４を巻き、このサスメッシュの外側にサスウール３５を巻き、更にこのサスウールの外側にサスメッシュ３６を巻くことにより３層構造を形成し、この３層構造の外側に前記グラスウール３３が充填されたものである。この３層構造により、排気の一層の高温高圧化に対してもサスメッシュが介在してサスウールが直接グラスウールに作用しないので、グラスウールの耐久性を向上させられるものである（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−４１９２３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記従来の構成によると次のような問題があった。すなわち、上記自動車の排気消音装置（マフラー装置）は、ガラス繊維の飛散防止と効果的な吸音・消音性能を実現することが認められている。しかしながら、上記３層構造体の巻き付け作業は、内側のサスメッシュを直接芯金に巻き付け、その外側にサスウールとサスメッシュを巻き付け、その巻き付け端部をスポット溶接して筒状に固定する。続いて、上記筒状の３層構造体の表面にグラスウールを二重・三重に巻き付け積層させている。このため、サスメッシュを直接芯金に巻き付けるとき、摩擦が殆どなく滑ってしまい、３層構造体の筒状体への成形に手間を要するばかりか、サスメッシュのスプリングバックで多層構造体に隙間・空間が生じてしまう。これが原因で生産性が悪くて製造コストアップを招いている。更に、このような３層構造の吸音・消音筒体を採用した排気消音装置によると、排気ガスが吸音・消音筒体のグラスウールの隙間・空間に回り込んで高温化・高圧化されて消音性能の低下と、グラスウール繊維の飛散を誘発してしまう。これが更に、促進されて短期間に吸音・消音筒体の寿命を短縮させるという問題がある。
【０００６】
本発明はこのような点に基づいてなされたものでその目的とするところは、吸音・消音筒体の製造工程を簡略化して製造費の削減を図るとともに、吸音・消音筒体の隙間を無くして消音性能の向上とグラスウール繊維の飛散を低減させた吸音・消音筒体を装着したマフラー装置とその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するべく本発明の請求項１による車両用マフラー装置は、外層パイプと内層の多孔パイプとの間に吸音・消音材からなる吸音・消音筒体を挿入した車両用マフラー装置において、上記吸音・消音筒体は内層側から高分子系物質繊維不織布又はガラスクロスと金網とステンレスウールと外層の吸音・消音材とからなる少なくとも４層構造に形成したことを特徴とするものである。
【０００８】
また、請求項２による車両用マフラー装置の製造方法は、金網とステンレスウールとを二層シートに重ねる工程と、上記二層シートの一端に芯材となる高分子系物質繊維不織布又はガラスクロスの一端を連接させる工程と、上記金網とステンレスウールとの二層シートの他端に吸音・消音材の一端を連接させてシート体とする工程と、このシート体の高分子系物質繊維不織布又はガラスクロスの一端から内層の多孔パイプに金網を内側として海苔巻き状に巻き付けて外層パイプ側に吸音・消音材を配置させた４層構造に形成する工程と、上記海苔巻き状に巻き付けた吸音・消音材の終端を上記吸音・消音材の外面に接着させて吸音・消音筒体とする工程と、上記吸音・消音筒体の外側に外層パイプを外嵌する工程と、からなることを特徴とするものである。
【０００９】
また、請求項３による車両用マフラー装置の製造方法は、金網とステンレスウールとを二層シートに重ねる工程と、上記二層シートの一端に芯材となる高分子系物質繊維不織布又はガラスクロスの一端を連接させる工程と、上記金網とステンレスウールとの二層シートの他端に吸音・消音材の一端を連接させてシート体とする工程と、このシート体の高分子系物質繊維不織布又はガラスクロスの一端から芯棒に金網を内側として海苔巻き状に巻き付けて外層パイプ側に吸音・消音材を配置させた４層構造に形成する工程と、上記海苔巻き状に巻き付けた吸音・消音材の終端を上記吸音・消音材の外面に接着させて吸音・消音筒体とする工程と、上記吸音・消音筒体を外層パイプと内層の多孔パイプとで形成されるマフラー本体の環状空間内に装着する工程と、からなることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明による車両用マフラー装置によると、吸音・消音筒体が、外層パイプと内層の多孔パイプとでマフラー本体を形成した両パイプの環状空間内に、内層側から高分子系物質繊維不織布又はガラスクロスと金網とステンレスウールと外層の吸音・消音材とからなる４層構造を形成させている。これにより、４層構造間は隙間が無く緻密に密着されている。しかして、排気音の漏れが少なくなって高い消音効果・防音効果が得られるとともに、排気ガスによる外層の吸音・消音材の飛散が防止でき、高い耐久性が確保される。
【００１１】
また、自動二輪車のマフラー用吸音・消音筒体の製造方法によると、吸音・消音筒体は、高分子系物質繊維不織布又はガラスクロスの一端を、金網とステンレスウールとの二層シートの一端に繋がれ、この吸音・消音材の他端が吸音・消音材に連接させたシート体を形成し、このシート体の高分子系物質繊維不織布又はガラスクロスの一端から多数の小孔を設けた内層パイプに金網を内側として海苔巻き状に４層構造に巻き付け、この吸音・消音材の端縁を接着固定して一挙に一体形成される。これで、まず、高分子系物質繊維不織布又はガラスクロスを内層パイプ又は芯棒に直接巻き付けて製造されるから、適度な摩擦抵抗が得られて滑り無く容易に巻き付けが行われる。また、吸音・消音筒体の巻き付け製造工程において、シート体の一端から内層の多孔パイプ又は芯棒に海苔巻き状に巻き付けることにより緻密に巻き付けられる。そして、巻き付け開始部・巻き付け終端部に対するスポット溶接が省略され、製造手順が容易となり製造コストも低減される。
【００１２】
尚、製造時に内層の多孔パイプに金網を巻き付け易くするために使用した高分子系物質繊維不織布又はガラスクロスは、マフラーの使用時に発生する排気ガスの高温度・高圧化により、燃焼して消滅する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、図１乃至図６を参照して本発明の第１の実施の形態を説明する。図１は車両用マフラー装置およびその吸音・消音筒体の斜視図、図２はその断面図である。図３〜図６は吸音・消音筒体の製造工程を示すフローチャート図と工程図である。図６はマフラー装置およびその吸音・消音筒体の断面図である。
【００１４】
以下、マフラー装置ＭＯの構成を説明していく。まず、図１と図２とにおいて、本発明の車両用マフラー装置ＭＯおよびその吸音・消音筒体１０の構成を説明する。まず、マフラー本体Ｍは、外層パイプＰ１と多数の小孔ｈを設けた内層の多孔パイプＰ２とを同心状に重ねて形成されている。このマフラー本体Ｍにおける両パイプＰ１，Ｐ２の間の環状空間Ｓ内に、マフラー用吸音・消音筒体１０が装着されている。このマフラー用吸音・消音筒体１０は、内層側から内層の多孔パイプＰ２に直接巻き付ける高分子系物質繊維不織布又はガラスクロス１３と、金網（例えば、ステンレスメッシュ）１５と、ステンレスウール１７と、外層の吸音・消音材（例えば、ガラス繊維、セラミックスウール、セラミックスファイバー、ロックウール等の適宜な材質等）１９とからなる４層構造を形成している。
【００１５】
上記車両用マフラー装置ＭＯは以下のように作用する。まず、マフラー装置ＭＯ内に装着された吸音・消音筒体１０は、内層側から高分子系物質繊維不織布又はガラスクロス１３と金網（例えば、ステンレスメッシュ）１５とステンレスウール１７と外層の吸音・消音材１９とからなる４層構造に一体形成されているものである。この４層構造からなる吸音・消音筒体１０は、各層間に隙間が無く緻密に密着形成されており、高い消音効果・防音効果が得られるとともに、排気ガスによる外層の吸音・消音材１０の飛散が防止でき、高い耐久性が確保される。
【００１６】
そして、製造時に内層の多孔パイプＰ２に金網（例えば、ステンレスメッシュ）１５を巻き付け易くするために使用した摩擦抵抗の大きな高分子系物質繊維不織布又はガラスクロス１３は、マフラー本体Ｍの使用時に発生する排気ガスの高温度・高圧化により、燃焼して消滅する。
【００１７】
続いて、図３〜図６を参照して上記マフラー装置ＭＯにおける吸音・消音筒体１０の製造方法を説明する。まず、準備工程において、金網（例えば、ステンレスメッシュ）１５とステンレスウール１７とを二層シート２０に重ねる工程Ｈ１と、上記二層シート２０の一端２０Ａに摩擦抵抗の大きな高分子系物質繊維不織布又はガラスクロス１３の一端１３Ａを連接させる工程Ｈ２と、上記金網（例えば、ステンレスメッシュ）１５とステンレスウール１７との二層シート２０の他端２０Ｂに吸音・消音材１９の一端１９Ａを連接させてシート体３０とする工程Ｈ３と、このシート体３０の高分子系物質繊維不織布又はガラスクロス１３の一端１３Ｂから内層の多孔パイプＰ２に金網（例えば、ステンレスメッシュ）１５を内側として海苔巻き状に巻き付け、外層パイプＰ１側に吸音・消音材１９を多重巻きに配置させた４層構造に形成する工程Ｈ４と、上記海苔巻き状に巻き付けた吸音・消音材１９の終端１９Ｂを上記吸音・消音材１９の外面１９Ｃに接着剤６０等により接着させる工程Ｈ５と、上記吸音・消音筒体１０の外側に外層パイプＰ１を外嵌させる工程Ｈ６と、からなる。
【００１８】
また、図４，図５，図７，図８及び図９に示すようにシート体３０の高分子系物質繊維不織布又はガラスクロス１３の一端１３Ｂを芯棒５０に巻き付ける製造方法もある。この場合には、まず、準備工程において、金網（例えば、ステンレスメッシュ）１５とステンレスウール１７とを二層シート２０に重ねる工程Ｈ１と、上記二層シート２０の一端２０Ａに摩擦抵抗の大きな高分子系物質繊維不織布又はガラスクロス１３の一端１３Ａを連接させる工程Ｈ２と、上記金網（例えば、ステンレスメッシュ）１５とステンレスウール１７との二層シート２０の他端２０Ｂに吸音・消音材１９の一端１９Ａを連接させてシート体３０とする工程Ｈ３と、このシート体３０の高分子系物質繊維不織布又はガラスクロス１３の一端１３Ｂから芯棒５０に金網（例えば、ステンレスメッシュ）１５を内側として海苔巻き状に巻き付け、外層パイプＰ１側に吸音・消音材１９を多重巻きに配置させた４層構造に形成する工程Ｈ４と、上記海苔巻き状に巻き付けた吸音・消音材１９の終端１９Ｂを上記吸音・消音材１９の外面１９Ｃに接着剤６０等により接着させる工程Ｈ５と、上記吸音・消音筒体１０を外層パイプＰ１と内層パイプＰ２とで形成するマフラー本体Ｍの環状空間Ｓ内に装着させる工程Ｈ６と、からなる。尚、マフラー本体Ｍの環状空間Ｓ内に装着させる工程Ｈ６では上記吸音・消音筒体１０を芯棒５０より抜いてから、これをそのまま環状空間Ｓ内に挿入して装着させる場合もあるし、中間に所定寸法に裁断する工程Ｈ７を介在させる場合もある。
【００１９】
上記高分子系物質繊維不織布１３は、ポリエチレン、ポリプロピレン、ナイロン，ポリ塩化ビニール、ポリエステルなどから選択される高分子系物質繊維を素材とする不織布であり、例えば日東紡製の商品名「スパンボンド」が使用できる。又、ガラスクロス１３は、ガラス繊維を布状に織製した織布である。尚、これは不織布であっても良い。要するに、摩擦抵抗の大きい薄物の布地であれば良い。上記ガラスクロス１３は約４００℃の加熱で燃焼して消滅し、高分子系物質繊維不織布は約１００℃の加熱で燃焼して消滅する。また、上記金網（例えば、ステンレスメッシュ）１５は、直径０．１ｍｍ程度のステンレス線を網目状又は織布状に織製して製作されたものが使用される。
【００２０】
また、上記ステンレスウール１７は、例えば、図１０，図１１に示す「湯溶性樹脂被覆コイル材切削法による金属繊維製造装置」の製造工程により生産される。ます、図１０において、コーティング装置１００では、コイル材ＣがコーティングロールＣＲで引き出されて湯溶性プラスチックＵＰが表面にコーティングされ、乾燥ヒータＫＨで乾燥後に巻取ローラにコーテイング材として巻き取られる。続いて、旋盤等の切削装置１１０により、筒状に巻回されたコイル材Ｃ１が長手方向にバイトＢにより糸状に切削される。この後に、洗浄巻取り装置１２０により、７５〜９０℃の温水で洗浄され、この洗浄された糸状の金属繊維Ｃ２として巻き取られる。続いて、上記糸状の金属繊維Ｃ２は、図１１に示すウェブ製造装置２００により、フェルト工程の処理が行われる。まず、ニードルパンチ部２１０にて、金属繊維Ｃ２は、フェルト引出ロールＦＲで引き出されてニードル部Ｎとウェブ幅寄せ板ＷＰで切断されてニードルパンチされる。そして、ウェブ製造部２２０にて、ニードルパンチされた金属繊維Ｃ３は、円盤架台Ｋで切断され、ヘッド部Ｈと繊維束架台Ｋ１とで切断され、ウェブ押さえ板Ｗ１とウェブ幅決め板Ｗ２とヘッド部ＨＯと繊維束架台Ｋ２とでトムソン加工され、この最終処理後、搬出される。
【００２１】
続いて、図１２により本発明の吸音・消音筒体１０を量産する具体的な実施例を説明する。ガラスクロス１３と、金網１５と、ステンレスウール１７と吸音・消音材１９が各々供給されて所定の展開寸法にカッタＣＴで切断され、長い筒体１０に巻き付けられる。この筒体１０は端部が接着されているから、台車Ｄに乗せられて、乾燥機ＫＯに炉内搬入される。乾燥後の筒体１０は、マフラー本体Ｍの長さに合わせてカッタＣＴで寸法カットされ、箱詰めされて搬出されるか、マフラー本体Ｍへの装着工程へと搬出される。
【００２２】
本発明の車両用マフラー装置ＭＯの製造方法によると、吸音・消音筒体１０は、高分子系物質繊維不織布又はガラスクロス１３の一端１３Ａを、金網１５とステンレスウール１７との二層シート２０の一端２０Ａに繋がれ、この二層シート２０の他端２０Ｂが吸音・消音材１９に連接させたシート体を形成し、このシート体の高分子系物質繊維不織布又はガラスクロス１３の一端１３Ａから内層の多孔パイプＰ２又は芯棒５０に金網１３を内側として海苔巻き状に巻き付けることにより４層構造に巻き付けられる。そして、この吸音・消音材１９の端縁１９Ｂを接着剤により接着固定して一挙に一体形成される。これにより、摩擦抵抗の大きな高分子系物質繊維不織布又はガラスクロス１３を内層の多孔パイプＰ２又は芯棒に直接巻き付けできるから、適度な摩擦抵抗が得られて滑り無く緻密な巻き付けが行われる。また、吸音・消音筒体の巻き付け製造工程において、シート体の一端から内層パイプに海苔巻き状に巻き付けるだけで簡単且つ緻密に巻き付けられる。これにより、巻き付け開始部・巻き付け終端部に対するスポット溶接が省略されるから、製造手順が容易となるとともに製造コストも低減される。
【００２３】
以上、本発明の実施の形態によると次のような効果を奏することができる。まず、マフラー装置の環状空間内に、内層側から高分子系物質繊維不織布又はガラスクロス・金網・ステンレスウール・外層の吸音・消音材からなる４層構造の吸音・消音筒体を装着しているから、４層構造間は隙間無く密着されており、吸音・消音筒体は高い消音効果・防音効果が発揮できるとともに、外層の吸音・消音材の飛散が防止でき高い耐久性が確保できる。
【００２４】
また、車両用マフラー装置の製造方法によると、高分子系物質繊維不織布又はガラスクロスを内層パイプに直接巻き付けても摩擦抵抗が得られて滑り無く容易且つ緻密に巻き付けできる。そして、吸音・消音筒体は、高分子系物質繊維不織布又はガラスクロスと金網とステンレスウールと吸音・消音材との４層構造体のシート体を一挙に内層パイプ等に海苔巻き状に巻き付けるだけで緻密に仕上げられる。この巻き付け開始部及び終端部に対するスポット溶接も省略され、製造工程が簡便となり製造コストが低減できる。
【００２５】
本発明は、上記実施形態に限定されない。例えば、高分子系物質繊維不織布１３の材質、金網１５の材質、ステンレスウール１７の材質、吸音・消音材１９の材質は任意に変更可能である。また、少なくとも４層構造に形成されていればよく、シート体３０の巻き付け回数が増えてより多層な構造となってもよい。
【産業上の利用可能性】
【００２６】
本発明は、車両用マフラー装置とこの製造方法を例に挙げて説明したが、それに限定されるものではなく、様々なエンジンのマフラー装置に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の自動二輪車のマフラー装置の展開斜視図である。
【図２】本発明の自動二輪車のマフラー装置の断面図である。
【図３】マフラー装置の製造工程の第１実施形態を示すフローチャート図である。
【図４】マフラー用吸音・消音筒体の製造工程を示す製造工程図である。
【図５】マフラー用吸音・消音筒体の製造工程を示す製造工程図である。
【図６】マフラー用吸音・消音筒体の製造工程図とマフラー装置の断面図である。
【図７】マフラー装置の製造工程の第２実施形態を示すフローチャート図である。
【図８】マフラー用吸音・消音筒体の裁断工程を示す斜視図である。
【図９】マフラー用吸音・消音筒体をマフラー本体に装着する製造工程の斜視図である。
【図１０】湯溶性樹脂被覆コイル材切削法を実施する金属繊維製造装置とその製造工程図である。
【図１１】ウェブ製造装置によるフエルト工程の処理図である。
【図１２】マフラー用吸音・消音筒体を量産する具体的な実施例である。
【図１３】従来例を示す断面図である。
【符号の説明】
【００２８】
ＭＯ      マフラー装置
Ｍ        マフラー本体
Ｐ１      外層パイプ
Ｐ２      内層パイプ
Ｓ        環状空間
Ｈ１      重ねる工程
Ｈ２      連接させる工程
Ｈ３      シート体とする工程
Ｈ４      ４層構造に形成する工程
Ｈ５      接着させる工程
Ｈ６      マフラー装置に装着する工程
Ｈ７      所定寸法に裁断する工程
１０      吸音・消音筒体
１３      高分子系物質繊維不織布又はガラスクロス
１５      金網（ステンレスメッシュ）
１７      ステンレスウール
１９      吸音・消音材（ガラス繊維）
２０      二層シート
３０      シート体
５０      芯棒
６０      接着剤
【図１】
2005036722.tif 000003
【図２】
2005036722.tif 000004
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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