(57)【要約】【課題】耐久性に優れ、ビビリ音等の異音を発生させることなく放射音を抑制することができると共に、板材間の水分の蒸発によるシェルの変形を防止することができる消音器を提供する。【解決手段】板材２１を巻き重ねたシェル２を備える消音器１であって、板材２１の巻き終わり端２３から巻き方向に沿って外側に突出するリブ２４を形成し、リブ２４の巻き終わり端２３で開口し且つシェル２の内部に略閉じられている隙間２５をリブ２４に沿って形成する。前記隙間２５は板材２１の巻き終わり端２３から巻き方向に半周以上１周未満の範囲で形成すると好適である。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
板材を巻き重ねたシェルを備える消音器であって、
該板材の巻き終わり端から巻き方向に沿って外側に突出するリブを形成し、
該リブの巻き終わり端で開口し且つ該シェルの内部に略閉じられている隙間を該リブに沿って形成することを特徴とする消音器。
【請求項２】
前記隙間を前記板材の巻き終わり端から巻き方向に半周以上１周未満の範囲で形成することを特徴とする請求項１記載の消音器。
【請求項３】
請求項１又は２記載の消音器を備えることを特徴とする自動車。
【請求項４】
板材を巻き重ねられ、該板材の巻き終わり端から巻き方向に沿って外側に突出するリブが形成され、該リブの巻き終わり端で開口し且つ該シェルの内部に略閉じられている隙間がリブに沿って形成されているシェルに、
エンドプレートと、仕切板と、エンドプレート及び仕切板に貫通されてガスの入口及び出口となる管を有する中間組立品を圧入する工程を備えることを特徴とする消音器の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車のエンジンの排気系等に設けられる消音器に係り、特に板材を巻き重ねてシェルを構成する消音器及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車のエンジンの排気系に設けられる消音器として、板材を巻き重ねてシェルを構成する消音器が知られているが、前記消音器では、排気ガス中の水分等が巻き重ねた板材間に毛細管現象によって進入する場合がある。前記進入した水分は、自動車の運転中の排気ガスで高温に加熱されて蒸発し、その際の急激な体積膨張でシェルを変形させる虞がある。そのため、蒸発した水蒸気を逃がし、シェルの変形を防止する消音器が提案されている（特許文献１、２参照）。
【０００３】
特許文献１には、巻き重ねた板材の間に隙間（逃がし通路）を形成し、内側の板材に形成した貫通孔を介して隙間をシェル内部に連通させ、板材間で蒸発した水蒸気を前記隙間及び貫通孔を介してシェル内部に逃がす消音器が開示されている。
【０００４】
特許文献２には、内側の板材に外方へ突出するビードを形成し、前記ビードを外側の板材で内側に押し付け、シェルの内側に突出するように変形ビードを形成し、変形ビードにより二重に巻いた板材の間に隙間を形成し、前記隙間の内端をシェル内部に開口させ、板材間で蒸発した水蒸気を前記隙間及び開口を介してシェル内部に逃がす消音器が開示されている。前記消音器は、エンドプレート、仕切板、入口管、出口管で構成される中間組立品に板材を巻き付けて形成される。
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−２８５９６９号公報
【特許文献２】特開２００６−２６６２１５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところが、特許文献１の消音器は、板材間に溜まった凝縮水が貫通孔を腐食して耐久性が低下する、更に、貫通孔の箇所ではシェルが一枚の板材で構成され、放射音が増加するという問題がある。また、特許文献２の消音器では、外側の板材とビードが接している部分の接触圧は高いものの、変形ビードによる隙間の周囲の接触圧は低いため、ビビリ音等の異音が発生する虞がある。更に、板材を巻き重ねてシェルを構成する消音器では、特許文献２に記載されているように中間組立品に板材を巻き付けて製造する製造工程の他に、筒状のシェルに中間組立品を圧入して製造する場合も多いが、特許文献２の変形ビードがシェルの内側に突出する構成では、変形ビードが引っ掛かってしまうため、シェルに中間組立品を圧入して製造する方法を用いることはできない。
【０００７】
本発明は上記課題に鑑み提案するものであって、耐久性に優れ、ビビリ音等の異音を発生させることなく放射音を抑制することができると共に、板材間の水分の蒸発によるシェルの変形を防止することができる消音器及びその製造方法を提供することを目的とする。また、本発明の目的は、シェルの内側に局所的に突出する箇所が無く、シェルに中間組立品を圧入して製造することができる消音器及びその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の消音器は、板材を巻き重ねたシェルを備える消音器であって、板材の巻き終わり端から巻き方向に沿って外側に突出するリブを形成し、該リブの巻き終わり端で開口し且つ該シェルの内部に閉じられている隙間を該リブに沿って形成することを特徴とする。前記リブによる隙間は離間して複数条形成することが好ましい。
【０００９】
また、本発明の消音器は、前記隙間を前記板材の巻き終わり端から巻き方向に半周以上１周未満の範囲で形成することを特徴とする。
【００１０】
また、本発明の自動車は、本発明の消音器を備えることを特徴とする。前記自動車には、自動四輪車以外に、自動二輪車等も含まれる。
【００１１】
また、本発明の消音器の製造方法は、板材を巻き重ねられ、該板材の巻き終わり端から巻き方向に沿って外側に突出するリブが形成され、該リブの巻き終わり端で開口し且つ該シェルの内部に略閉じられている隙間がリブに沿って形成されているシェルに、エンドプレートと、仕切板と、エンドプレート及び仕切板に貫通されてガスの入口及び出口となる管を有する中間組立品を圧入する工程を備えることを特徴とする。
【００１２】
尚、本明細書開示の発明には、各発明や各実施形態の構成の他に、これらの部分的な構成を本明細書開示の他の構成に変更して特定したもの、或いはこれらの構成に本明細書開示の他の構成を付加して特定したもの、或いはこれらの部分的な構成を部分的な作用効果が得られる限度で削除して特定した上位概念化したものも含まれる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明では、巻き重ねた板材間に進入する水分をリブの隙間及び巻き終わり端の開口からシェルの外側に逃がすことが可能であり、排気ガス等で加熱されて体積が膨張した水蒸気を前記開口から逃がすことができる。従って、水蒸気の体積膨張によるシェルの変形を防止することができる。
【００１４】
また、リブに沿う隙間がシェルの内部に対して略閉じられるので、シェルの内部に溜まった凝縮水が内側の板材と外側の板材との間に流れ出すことを防止或いは抑止することができる。従って、内外の板材間に水が溜まって生ずる腐食を防止することができ、優れた耐久性を有する。
【００１５】
また、シェルが一枚の板材で構成される剛性の低い部位で排気圧等を受ける必要が無いので、放射音を効果的に低減することができる。更に、隙間の周辺等で板材相互の接触圧が局所的に低くなることが無いので、ビビリ音等の異音の発生を防止することができる。
【００１６】
また、リブが外側に突出して形成され、シェルの内側に局所的に突出する箇所を設ける必要がない。従って、シェル内部を一様な断面形状にし、シェルに中間組立品を圧入して製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
本発明の実施形態の消音器について図１〜図５に基づき説明する。
【００１８】
本実施形態の消音器１は、例えば自動四輪車のエンジンの排気系に設けられる消音器であり、図１及び図５に示すように、略楕円筒形のシェル２の前端開口にエンドプレート３が気密に固定され、シェル２の後端開口にエンドプレート４が気密に固定されている。シェル２とエンドプレート３とは、シェル２の端部を巻き込むようにしてエンドプレート３の端部をかしめ、カシメ部３１で固定される。同様に、シェル２とエンドプレート４とは、シェル２の端部を巻き込むようにしてエンドプレート４の端部をかしめ、カシメ部４１で固定される。尚、シェル２とエンドプレート３、４の固定方法は、前記かしめ以外にも適宜であり、例えば溶接して固定してもよい。
【００１９】
シェル２の内部には、仕切板５、６がエンドプレート３、４と略平行に設けられている。エンドプレート３と仕切板５、仕切板５と仕切板６、仕切板６とエンドプレート４はそれぞれ所定間隔を開けて配置され、各々の間に室１１、１２、１３が形成されている。
【００２０】
エンドプレート３と仕切板５、６には入口管７が貫通して配置され、入口管７はエンドプレート３と仕切板５、６で支持されている。入口管７の一端開口は室１３で開放され、その他端開口はエンドプレート３の外側に開放され、エンジンの排気系の上流側のパイプに接続される。エンドプレート４と仕切板６、５には出口管８が貫通して配置され、出口管８はエンドプレート４と仕切板６、５で支持されている。出口管８の一端開口は室１１で開放され、その他端開口はエンドプレート４の外側に開放され、エンジンの排気系の下流側のパイプに接続される。入口管７から室１３に導入される排気ガスは、図示省略する仕切板６、５の連通孔を介して室１１に導かれ、出口管８から外部へ導出される。
【００２１】
シェル２は、図１〜図４に示すように、板材２１を巻き始め端２２から巻き終わり端２３まで略二重に巻き重ねて形成されていると共に、板材２１の巻き終わり端２３から巻き方向に沿って外側に突出するリブ２４が線状に形成されている。リブ２４は最外側に配置されている板材２１に断面視略台形で形成され（図５参照）、板材２１の巻き終わり端２３から巻き方向に半周以上１周未満の範囲で形成されており、本例では約３／４周程度の長さで形成されている。また、リブ２４は所定間隔離間して複数条形成されており、本例のリブ２４は三条形成され、仕切板５、６間の中央付近、エンドプレート３と仕切板５間の中央付近、エンドプレート４と仕切板６の中央付近にそれぞれ設けられている。
【００２２】
最外側の板材２１と隣接する内側の板材２１とリブ２４との間には断面視略台形の隙間２５が形成されており（図５参照）、隙間２５はリブ２４に沿ってリブ２４内に線状に形成されている。隙間２５の一端は巻き終わり端２３の開口２６でシェル２の外側に開口され、その他端は前記最外側の板材２１と前記隣接する内側の板材２１とが圧入等で密接する閉塞部２７により閉じられており、隙間２５は閉塞部２７でシェル２の内部に対して閉じられている。隙間２５は、リブ２４に対応して板材２１の巻き終わり端２３から巻き方向に半周以上１周未満の範囲で形成され、本例では約３／４周程度の長さで形成されており、又、所定間隔離間して複数条形成され、本例では三条形成されている。
【００２３】
上記実施形態の消音器１を製造する際には、長方形の板材２１にプレス成形又はロール成形で略台形状のリブ２４を複数条形成する。各リブ２４は板材２１の巻き終わり端２３に対応する位置から閉塞部２７に対応する位置まで巻き方向に沿って形成する。その後、板材２１をリブ２４が外側に突出するようにして巻き始め端２２から巻き、二重に巻き重ねて略楕円筒形のシェル２を構成する。前記巻き重ねでシェル２が構成された状態では、開口２６で巻き終わり端２３で開口し、外側の板材２１と前記外側の板材２１と隣接する板材２１とが密接する閉塞部２７でシェル２の内部に閉じている隙間２５が形成される。その後、巻き終わり端２３から周方向に例えば８ｍｍ前後の位置など巻き終わり端２３の近傍位置で、軸方向の所定間隔毎（例えば３５ｍｍ前後）の複数箇所にスポット溶接を行い、シェル２が完成する。
【００２４】
その後、前記完成した略楕円筒形のシェル２に中間組立品を圧入する（図５参照）。前記中間組立品は、エンドプレート３、４と、エンドプレート３と仕切板５、６とに貫通して設けられ、エンドプレート３と仕切板５、６に固着されている入口管７と、エンドプレート３と仕切板６、５とに貫通して設けられ、エンドプレート４と仕切板６、５に固着されている出口管８とで構成されている。前記中間組立品は、シェル２の長手方向の開放する一端からシェル２の内部に圧入されて配置される。前記中間組立品の所定位置への圧入配置後には、シェル２の一端を巻き込むようにしてエンドプレート３の端部をかしめ、シェル２とエンドプレート３をカシメ部３１で固定すると共に、シェル２の他端を巻き込むようにしてエンドプレート４の端部をかしめ、シェル２とエンドプレート４とカシメ部４１で固定するし、消音器１が完成する。
【００２５】
上記実施形態の消音器１と、上記リブ２４及び隙間２５を形成していないこと以外は上記消音器１と同一構成の消音器（比較例の消音器）とを、それぞれ規定時間水没させ、エンジンベンチに取り付けて規定温度（実車運転による最高温度）で規定時間運転するサイクルを繰り返し、それぞれの変形を確認した。その結果、前記比較例の消音器は全体的に変形して、特にシェルやカシメ部近傍で著しい変形（シェルの最大変形高さ１４ｍｍ）が見られたのに対し、上記実施形態の消音器１に変形は見られなかった。
【産業上の利用可能性】
【００２６】
本発明は、例えば自動車のエンジンの排気系に設ける消音器として利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】実施形態の消音器の斜視図。
【図２】図１の消音器に於けるシェルのＡ−Ａ線矢視断面図。
【図３】図１の消音器に於けるシェルのＢ−Ｂ線矢視断面図。
【図４】図１の消音器に於けるシェルのＣ−Ｃ線矢視断面図。
【図５】図１の消音器の横断面図。
【符号の説明】
【００２８】
１…消音器  １１、１２、１３…室  ２…シェル  ２１…板材  ２２…巻き始め端  ２３…巻き終わり端  ２４…リブ  ２５…隙間  ２６…開口  ２７…閉塞部  ３、４…エンドプレート  ３１、４１…カシメ部  ５、６…仕切板  ７…入口管  ８…出口管
【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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