(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関（Ｅ）に接続される排気管（１）の所定部分に、多数の通気孔（３）を開口した内筒（２）が設けられ、この内筒（２）の周囲には、該内筒（２）を取り囲み且つ該内筒（２）よりも大径の外筒（４）が同心円状に配置され、その外筒（４）の前後の開口端と、内筒（２）の外周面との間が、それらの間をそれぞれ結合する前、後端板（５，６）により気密に封緘されて、内筒（２）の外周面と外筒（４）の内周面との間に、環状をなす密閉状の消音室（Ｃ）が形成される消音器であって、
前記消音室（Ｃ）内において、前記内筒（２）の外側には環状の空間（Ｓ）を挟んでステンレスメッシュよりなる円筒状の保持筒（７）が配置されると共に、その保持筒（７）の前後には、リング状キャップ本体の内周部及び外周部に内向きの内側小径部（１０ｉ，１１ｉ）及び外向きの外側大径部（１０ｏ，１１ｏ）をそれぞれ一体に形成した前、後キャップ（１０，１１）が配置され、
この保持筒（７）の外周面と前記外筒（４）の内周面との間にはグラスウール（８）が配置され、
前記保持筒（７）の前、後端が前記前、後キャップ（１０，１１）の内側小径部（１０ｉ，１１ｉ）外周面にそれぞれ嵌合、固定され、またその前、後キャップ（１０，１１）の外側大径部（１０ｏ，１１ｏ）の外周面が前記外筒（４）の前、後端部内周面にそれぞれ嵌合、固定されることを特徴とする、消音器。
【請求項２】
内燃機関（Ｅ）に接続される排気管（１）の所定部分に、多数の通気孔（３）を開口した内筒（２）が設けられ、この内筒（２）の周囲には、該内筒（２）を取り囲み且つ該内筒（２）よりも大径の外筒（４）が同心円状に配置され、その外筒（４）の前、後端の延長部がスピニング加工によりコーン状に形成され、そのコーン状部分（４ｆ，４ｒ）の小径端部が排気管（１）の外周面に嵌合、固定されて、内筒（２）の外周面と外筒（４）の内周面との間に、環状をなす密閉状の消音室（Ｃ）が形成される消音器であって、
前記消音室（Ｃ）内において、前記内筒（２）の外側には環状の空間（Ｓ）を挟んでステンレスメッシュよりなる円筒状の保持筒（７）が配置されると共に、その保持筒（７）の前後には、リング状キャップ本体の内周部及び外周部に内向きの内側小径部（１０ｉ，１１ｉ）及び外向きの外側大径部（１０ｏ，１１ｏ）をそれぞれ一体に形成した前、後キャップ（１０，１１）が配置され、
この保持筒（７）の外周面と前記外筒（４）の内周面との間にはグラスウール（８）が配置され、
前記保持筒（７）の前、後端が前記前、後キャップ（１０，１１）の内側小径部（１０ｉ，１１ｉ）外周面にそれぞれ嵌合、固定され、またその前、後キャップ（１０，１１）の外側大径部（１０ｏ，１１ｏ）の外周面が前記外筒（４）の、前記両コーン状部分（４ｆ，４ｒ）に挟まれた円筒状部分の前、後端部内周面にそれぞれ嵌合、固定されることを特徴とする、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、車両用などの内燃機関の排気ポートに接続される排気管に設けられる消音器に関し、特に、消音機能をもつグラスウールの劣化、飛散を防止して消音効果を高め、かつ耐久性に優れ、かつ廉価に提供できる、新規な消音器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、自動車などの車両用内燃機関に接続される排気管に設けられる消音器の一つに、その排気管の所定部分に多数のパンチング孔をあけた内筒を設け、その内筒の外周に吸音材として機能するグラスウールを包囲したものが知られているが、このものでは、高温の排気ガスが前記通気孔を通って直接グラスウールに及ぶので、グラスウールは次第に劣化して短く分断されて、遂にはグラスウール繊維が前記通気孔から排気管内に吸引されて外気に飛散し、これに伴って消音効果が低下するという問題がある。
【０００３】
そこでかかる問題を回避すべく、前記内筒の外周に多数本の金属繊維を撚りをかけないように収束してなるトウを、隣接するトウ同志が面接触するように螺旋状に巻回することにより、密度にむらの無い飛散防止層（フィルタ層）を形成し、高温の排気ガスが前記パンチング孔を通ってグラスウールに直接及ぶことによるグラスウールの劣化防止およびその飛散防止をするようにしたものが知られている。（たとえば、特許文献１）。
【０００４】
またグラスウール自体の耐熱グレードを上げて、その飛散を防止すると共に該グラスウールの温度上昇を抑えて環境温度対策を講じるようにしたものも既に提案されている。
【０００５】
【特許文献１】
実公平５−４４４８７号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献１に記載のものでは、トウを螺旋状に巻回させる際に、巻き付けの送り速度と、その量を管理するための手段やトウ同志を安定的に面接触させることが技術的に難しいばかりでなく大幅なコスト増を招くという問題があり、また、グラスウール自体のグレードを上げることも当然にコスト高を招くという問題がある。
【０００７】
ところで、この出願の発明者の実験、研究によれば、前記グラスウールの消音効果（吸音効果）は、所定の厚さ（約１５ｍｍ）を越えると、その効果の度合いに殆ど変化が生じないことが判明した。
【０００８】
そこで、グラスウールの厚さを薄くして、これを排気管の内筒とグラスウールとの間に空間を形成して、該グラスウールの環境温度を下げることが考えられ、その空間形成のためのグラスウールの保持手段として、
1)  グラスウールを支持するための保持筒としてステンレスウールを用いることが考えられるが、かかる場合には、安定した筒形状を保てないので、グラスウールを排気管（内筒）との間に所望の空間を存して保持できない。
【０００９】
2)  グラスウールを支持するための安定した形状の保持筒として、排気管と同じようなパンチング孔を有するステンレス管を用いることも考えられるが、かかる場合には、パンチング孔が大きいため、前記空間の形成によりグラスウールの環境温度が下がりグラスウールが劣化して分断されるという不都合は無くなるものの、グラスウール繊維が排気ガスのガス流でパンチング孔から引き出されることは避けられない。また、軽量化のために前記ステンレス管を薄肉にすると、消音器の外筒との熱伸び差による応力が特定個所（パンチング孔のある部分と無い部分との境部分）に集中してステンレス管が破損する。
【００１０】
という問題があり、前記 1) ，2)のいずれの場合も実用に供し得るものはではない。
【００１１】
本発明はかかる実情に鑑みてなされたものであり、従来のものに比べて耐熱グレードの低い廉価なグラスウールの使用を可能とし、かつ該グラスウールを、排気管の内筒との間に空間を存して安定して保持でき、その上、グラスウールが排気ガスの流れで引き出されることが無いようにして、前記問題点をすべて解決した、新規な消音器を提供することを目的とするものである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため、請求項１の発明は、内燃機関に接続される排気管の所定部分に、多数の通気孔を開口した内筒が設けられ、この内筒の周囲には、該内筒を取り囲み且つ該内筒よりも大径の外筒が同心円状に配置され、その外筒の前後の開口端と、内筒の外周面との間が、それらの間をそれぞれ結合する前、後端板により気密に封緘されて、内筒の外周面と外筒の内周面との間に、環状をなす密閉状の消音室が形成される消音器であって、前記消音室内において、前記内筒の外側には環状の空間を挟んでステンレスメッシュよりなる円筒状の保持筒が配置されると共に、その保持筒の前後には、リング状キャップ本体の内周部及び外周部に内向きの内側小径部及び外向きの外側大径部をそれぞれ一体に形成した前、後キャップが配置され、この保持筒の外周面と前記外筒の内周面との間にはグラスウールが配置され、前記保持筒の前、後端が前記前、後キャップの内側小径部外周面にそれぞれ嵌合、固定され、またその前、後キャップの外側大径部の外周面が前記外筒の前、後端部内周面にそれぞれ嵌合、固定されることを特徴とし、また請求項２の発明は、内燃機関に接続される排気管の所定部分に、多数の通気孔を開口した内筒が設けられ、この内筒の周囲には、該内筒を取り囲み且つ該内筒よりも大径の外筒が同心円状に配置され、その外筒の前、後端の延長部がスピニング加工によりコーン状に形成され、そのコーン状部分の小径端部が排気管の外周面に嵌合、固定されて、内筒の外周面と外筒の内周面との間に、環状をなす密閉状の消音室が形成される消音器であって、前記消音室内において、前記内筒の外側には環状の空間を挟んでステンレスメッシュよりなる円筒状の保持筒が配置されると共に、その保持筒の前後には、リング状キャップ本体の内周部及び外周部に内向きの内側小径部及び外向きの外側大径部をそれぞれ一体に形成した前、後キャップが配置され、この保持筒の外周面と前記外筒の内周面との間にはグラスウールが配置され、前記保持筒の前、後端が前記前、後キャップの内側小径部外周面にそれぞれ嵌合、固定され、またその前、後キャップの外側大径部の外周面が前記外筒の、前記両コーン状部分に挟まれた円筒状部分の前、後端部内周面にそれぞれ嵌合、固定されることを特徴としている。
【００１３】
かかる特徴によれば、グラスウールは内管との間に空間を存して配置されるので、グラスウールの環境温度を下げることができ、従来のこの種、消音器に使用されるグラスウールに比べて耐熱グレードの低いグラスウールの適用が可能となり、消音器のコストダウンを図ることができる。また、保持筒はステンレスメッシュにより形成されるので、グラスウールを保持するに足る安定した形状を維持しながら、ステンレスなどの金属板に比べて低剛性であり、変形し易く熱を受けても破損することがなく、さらに、ステンレスメッシュのメッシュ孔は、パンチ孔よりも小さいので、グラスウールの繊維が、排ガスのガス流で排気管内に引き出されることも無く、その結果、耐久性があり、消音効果の優れた消音器を提供することができる。
【００１４】
またステンレスメッシュよりなる円筒状保持筒は、前、後キャップ、外筒および前、後端板（請求項２では前、後コーン状部分）を介して排気管にしっかりと固定され、該保持筒と外筒間の空間部に装填されたグラスウールを保持することができ、該グラスウールと、内筒との間に環状の空間、すなわち遮熱空気層を形成することができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を、添付図面に示した本発明の実施例に基づいて説明する。
【００１６】
まず、図１〜４を参照して本発明の第１実施例について説明するに、この第１実施例は、本発明消音器を、自動車用内燃機関の排気管に実施した場合であり、図１は、本発明消音器の要部破断全体側面図、図２は、図１の２−２線に沿う断面図、図３は、図１の３−３線に沿う断面図、図４は、ステンレスメッシュマットを前、後キャップに巻き付ける過程を示す図である。
【００１７】
図１において、自動車用の内燃機関Ｅには、その運転により排出される排気ガスを大気に排出するための排気管１が接続されており、この排気管１は、自動車の前後方向に沿って延長される。
【００１８】
前記排気管１の途中における所定長さの所定部分には、本発明に従う消音器Ｍが設けられる。
【００１９】
排気管１の前記所定部分には、本発明消音器Ｍの内筒２が一体に設けられており、その内筒２の外周面には、その両端部を残して、その全周に分散するように、その内外を連通する多数の通気孔３が開口される。また、内筒２の外周面には、この内筒２を取り囲み、該内筒２よりも大径の外筒４が同心円状に配置され、外筒４の前後の開口端と、内筒２の外周面間は、前、後端板５，６により気密に封緘される。前、後端板５，６は、その径方向の断面形状が波状に屈曲されて環状に形成され、その内周面５ｉ，６ｉは軸方向に延びて排気管１の外周面に嵌合され、溶接などの固定手段によりその外面に気密に固定され、また、それらの外周面５ｏ，６ｏは、そこに重ね合わされる外筒４の端部と共にループ状に屈曲されて、外筒４の端部に気密にカシメ固定される。そして内筒２の外周面と外筒４の内周面間には、環状をなす気密の消音室Ｃが形成される。
【００２０】
図１〜３に示すように、前記消音室Ｃ内において、多数の通気孔３を分散して開口した内筒２の外側には、環状の空間Ｓを存してステンレスメッシュよりなる保持筒７が配置されており、この保持筒７は、前記外筒４および前、後端板５，６を介して排気管１に保持される。
【００２１】
図４に示すように、前記保持筒７は長方形のステンレスメッシュマット７ｍを円筒状に巻き込み、その自由端縁同志を重ね合わせ、その重ね合わせ部を、その長手方向に沿う複数個所を点溶接ｗして円筒状に形成されており、その保持筒７の前、後開口端には、ステンレス板などの金属板よりなる、帽状の前、後キャップ１０，１１の内側小径部１０ｉ，１１ｉがそれぞれ内嵌合され、それらの嵌合部を周方向に点溶接ｗすることにより、保持筒７の前、後開口端は、前、後キャップ１０，１１により閉じられる。
【００２２】
前記保持筒７の外周面には、前、後キャップ１０，１１の間において、グラスウール８が巻き付けられる。このグラスウール８の径方向の厚みは１５ｍｍ以上である。そしてグラスウール８を巻き付けた保持筒７は、前、後キャップ１０，１１と共に外筒４内に挿入され、前、後キャップ１０，１１の外側大径部１０ｏ，１１ｏの外周面は、前記外筒４の前後端部の内周面に密接されてそこに点溶接ｗにより固定される。外筒の前、後端縁は、前述したように、排気管１に固定される前、後端板５，６の外周面５ｏ，６ｏにカシメ固定される。
【００２３】
かくして、前記ステンレスメッシュよりなる保持筒７は、前、後キャップ１０，１１、外筒４および前、後端板を5 ，６介して排気管１にしっかりと固定され、該保持筒７と外筒４間の空間部に装填された、グラスウール８を保持することができ、該グラスウール８と、内筒２との間に空間Ｓ、すなわち遮熱空気層を形成することができる。
【００２４】
つぎに、この実施例の作用について説明する。
【００２５】
いま、内燃機関Ｅの運転により、高温の排気ガスは排気管１を流れて消音器Ｍ内に流入し、排気ガス音は、消音器Ｍの多数の通気孔３を通り消音層としてのグラスウール８により消音される。このとき、グラスウール８を保持する保持筒７と内筒２との間に空間Ｓすなわち遮熱空気層が形成され、しかもステンレスメッシュは金属線の密度が安定しており、かつその全域にわたり均一でむらがないので、高温の排気ガスがグラスウール８に直接及ぶことが確実に防止される。
【００２６】
したがって、グラスウール８の環境温度を下げることができ、該グラスウール８は、従来のものよりも耐熱グレードの低いものの使用が可能になる。また、ステンレスメッシュよりなる保持筒７は、グラスウール８を安定して保持するに足る保持力を有しながらステンレス製の管に比べて剛性が低く変形し易いので、熱伸びによる破損の心配がなく、またステンレスメッシュのメッシュ孔は、パンチ孔に比べて小さいので、グラスウール８の繊維が、排気ガスのガス流で保持筒７を通して排気管１に引き出されることがない。
【００２７】
つぎに、図５を参照して本発明の第２実施例について説明する。
【００２８】
図５は、消音器の要部破断全体側面図であり、図中、前記第１実施例と同じ要素には同じ符号が付される。
【００２９】
この第２実施例は、前記第１実施例の前、後端板５，６の代わりに、外筒４の前、後延長部をスピニング加工することにより、この外筒４でステンレスメッシュ製の保持筒７を、排気管１に保持できるようにしたものであり、グラスウール８を巻き付けた保持筒７を、前、後キャップ１０，１１と共に外筒４内に挿入固定したのち、外筒４の前、後延長部を、先細りのコーン状にスピニング加工（へら絞り加工）して、外筒４の前、後部にコーン状部分４ｆ，４ｒを形成し、その前、後コーン状部分４ｆ，４ｒの小径端部を排気管１の外周面に溶接により固定して、前記保持筒７を、外筒４を介して排気管１に支持したものである。
【００３０】
しかして、この第２実施例のものも前記第１実施例のものと同じ作用効果を奏する。
【００３１】
以上、本発明の実施例について説明したが、本発明はその実施例に限定されることなく、本発明の範囲内で種々の実施例が可能である。
【００３２】
たとえば、前記実施例では、本発明を自動車用内燃機関の排気管に実施した場合を説明したが、これを他の車両用、汎用など、他の用途の内燃機関の排気管にも実施できることは勿論である。
【００３３】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、消音材としてのグラスウールは内管との間に空間を存して配置されるので、グラスウールの環境温度を下げることができ、従来のこの種、消音器に使用されるグラスウールに比べて耐熱グレードの低いグラスウールの適用が可能となり、消音器のコストダウンを図ることができる。また、保持筒はステンレスメッシュにより形成されるので、グラスウールを保持するに足る安定した形状を維持しながらステンレスなどの金属板に比べて低剛性であり、変形し易く熱を受けても破損することがなく、さらに、ステンレスメッシュのメッシュ孔は、パンチ孔よりも小さいので、グラスウールの繊維が、排ガスのガス流で排気管内に引き出されることも無く、その結果、耐久性があり、消音効果の優れた消音器を提供することができる。
【００３４】
またステンレスメッシュよりなる円筒状保持筒は、前、後キャップ、外筒および前、後端板（請求項２では前、後コーン状部分）を介して排気管にしっかりと固定され、該保持筒と外筒間の空間部に装填されたグラスウールを保持することができ、該グラスウールと、内筒との間に環状の空間、すなわち遮熱空気層を形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  消音器の要部破断全体側面図（第１実施例）
【図２】  図１の２−２線に沿う断面図（第１実施例）
【図３】  図１の３−３線に沿う断面図（第１実施例）
【図４】  ステンレスメッシュマットを前、後キャップに巻き付ける過程を示す図（第１実施例）
【図５】  消音器の要部破断全体側面図（第２実施例）
【符号の説明】
１・・・排気管
２・・・内筒
３・・・通気孔
４・・・外筒
４ｆ，４ｒ・・コーン状部分
７・・・保持筒
８・・・グラスウール
Ｅ・・・内燃機関
Ｓ・・・空間
５，６・・前、後端板
Ｃ・・・消音室
１０，１１・・・・前、後キャップ
１０ｉ，１１ｉ・・内側小径部
１０ｏ，１１ｏ・・外側大径部
【図１】
0003914166.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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