JP6052626B2 - 排気マフラの製造方法 - Google Patents

Description

本発明は，エンジン用の排気マフラ，特に，筒状の胴体と，この胴体の軸方向両端面を閉塞する第１及び第２端板とでマフラ本体を構成し，このマフラ本体の内部に前記第１端板が臨む消音室を設け，前記第１端板を貫通する排気消音管を，これが前記消音室を通るように配置し，この排気消音管を包む吸音材として繊維を前記消音室に充填してなる排気マフラの製造方法の改良に関する。

従来，この種の排気マフラの製造方法として，消音室を有するマフラ本体を組立てた後，排気消音管の消音孔を通して消音室に繊維ノズルを差し入れ，その繊維ノズルから繊維を吹き出して消音室に充填することが知られている（特許文献１参照）。

特表２００４−５１８０６３号公報

上記の方法では，排気消音管の消音孔に差し込んだ繊維ノズルを消音室で大きく動かすことができないため，繊維を消音室に均一密度に充填することができず，繊維の消音材としての機能を充分には果たし得ない懸念がある。

本発明は，かゝる事情に鑑みてなされたもので，繊維を消音室に均一密度に充填することを可能にして繊維の消音性を高め得る，排気マフラの製造方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために，本発明は，筒状の胴体と，この胴体の軸方向両端面を閉塞する第１及び第２端板とでマフラ本体を構成し，このマフラ本体の内部に前記第１端板が臨む消音室を設け，前記第１端板を貫通する排気消音管を，これが前記消音室を通るように配置し，この排気消音管を包む吸音材として繊維を前記消音室に充填してなる排気マフラの製造方法において，前記胴体の一端に，前記消音室に連通するガイド筒を装着すると共に，このガイド筒内に，前記排気消音管の開口部を閉鎖しながら前記ガイド筒の入口に向かって延びるガイドバーを配置する第１工程と，繊維ノズルを動かしながら該繊維ノズルから繊維を前記消音室及び前記ガイド筒内に吹き出して，前記消音室及び前記ガイド筒内で繊維塊を形成する第２工程と，前記ガイド筒に，その入口から，前記ガイドバーを貫通させるガイド孔を有するピストンを押入して，前記繊維塊を圧縮することにより全ての前記繊維塊を前記消音室に押し込む第３工程と，前記ガイド筒を取り外し，前記胴体の一端に前記第１端板を取り付ける第４工程とを順次実行することを第１の特徴とする。尚，前記消音室は，後述する本発明の実施形態中の第１消音室５に対応する。

また本発明は，第１の特徴に加えて，前記第２工程では，前記繊維ノズルを前記消音室及び前記ガイド筒内で前記排気消音管及びガイドバー周りに動かしながら該繊維ノズルから繊維を吹き出すことを第２の特徴とする。

さらに本発明は，第１の特徴に加えて，前記ガイドバーは，前記ガイド筒の入口より突出していることを第３の特徴とする。

さらにまた本発明は，第１の特徴に加えて，前記ピストンの，前記繊維塊を押圧する面に複数の凹溝又は孔を設けたことを第４の特徴とする。

さらにまた本発明は，第１の特徴に加えて，前記第３工程では，前記ピストンを前記ガイド筒より前記消音室内に所定量突入させて前記繊維塊を前記消音室に圧縮充填し，前記第４工程では，圧縮された前記繊維塊が膨張して前記消音室からはみ出す前に，前記第１端板を前記胴体の一端に取り付けることを第５の特徴とする。

本発明の第１の特徴によれば，第２工程において，繊維ノズルを動かしながら繊維ノズルから繊維を消音室及びガイド筒内に吹き出して，消音室及びガイド筒内で繊維の繊維塊を形成するので，消音室及びガイド筒内で均一密度の繊維塊を容易に形成することができる。そして第３工程では，ガイドバーが貫通するガイド孔を持つピストンをガイド筒内に押入して，前記繊維塊を圧縮することにより全ての前記繊維塊を消音室に押し込むので，消音室には，排気消音管を包む繊維塊を均一且つ高密度をもって容易に充填することができ，繊維塊の吸音性能を高めることができる。

本発明の第２の特徴によれば，第２工程で，繊維ノズルを消音室及びガイド筒内で排気消音管及びガイドバー周りに動かしながら繊維ノズルから繊維を吹き出すことで，消音室及びガイド筒内で均一密度の繊維塊を容易，確実に形成することができる。

本発明の第３の特徴によれば，ピストンをガイド筒に挿入する際には，その挿入に先立って，ピストンのガイド孔にガイドバーが嵌合することで，ピストンを容易，的確にガイド筒に挿入することができる。

本発明の第４の特徴によれば，ピストンの，繊維塊を押圧する面に複数の凹溝又は孔を設けたことで，ピストンへの繊維塊の付着を防ぐことができ，したがって，繊維塊の消音室への充填後，ピストンを繊維塊から容易に引き離すことができる。

本発明の第５の特徴によれば，第３工程では，ピストンをガイド筒より消音室内に所定量突入させて繊維塊を消音室に圧縮充填し，第４工程では，圧縮された繊維塊が膨張して消音室からはみ出す前に，第１端板を胴体の一端に取り付けることで，第４工程では，繊維塊に邪魔されることなく，第１端板を胴体の一端に容易に取り付けることができる。

本発明の実施形態に係る排気マフラの平面図。 図１の２−２線拡大断面図。 製造過程の排気マフラの縦断面図で，消音室及びガイド筒内に繊維を満たす工程を示す。 図３の４−４矢視図で，上記ガイド筒内に繊維を吹き出す繊維ノズルの移動軌跡を示す。 図３との対応図で，上記ガイド筒内を満たした繊維を消音室側に押し込み始める状態を示す。 図５との対応図で，上記繊維を消音室に充填し終えた状態を示す。 ガイド筒内の繊維を消音室に充填する際に使用するピストンの斜視図。

本発明の実施形態を添付図面に基づいて以下に説明する。

先ず，図１及び図２により，排気マフラＭの構成について説明する。自動車用エンジンの排気マフラＭは筒状をなしており，その軸方向を車幅方向に合わせて車体の床下に配置され，その一方の端部に，エンジン（図示せず）に連なる上流排気管Ｅ１と，大気に開放される下流排気管Ｅ２とが接続される。

図２において，この排気マフラＭのマフラ本体１は，長径を水平方向に向けた楕円形断面の筒状の胴体２と，胴体２の軸方向両端面を閉塞する第１及び第２端板３，４とで構成される。

胴部２ｂには，マフラ本体１内を，第１端板３側から第１，第２，第３消音室５〜７に仕切る第１及び第２隔壁８，９が軸方向に間隔を置いて圧入される。第１端板３，第１及び第２隔壁８，９には，これらを貫通する第１排気消音管１０が溶接して支持され，また第１端板３及び第１隔壁８には，これらを貫通する第２排気消音管１１が溶接して支持され，これら第１排気消音管１０及び第２排気消音管１１は，互いに平行に且つ上下に配置される。そして第１排気消音管１０の上流端に前記上流排気管Ｅ１が接続され，第２排気消音管１１の下流端に前記下流排気管Ｅ２が接続される。

第１排気消音管１０には，第１消音室５に開口する多数の第１消音孔１２と，第２消音室６に開口する，第１消音孔１２の個数より多い通孔１４が設けられ，第１排気消音管１０の下流端１０ａは第３消音室７に開口する。また第２排気消音管１１には，第１消音室５に開口する多数の第２消音孔１３が設けられ，第２排気消音管１１の上流端１１ａは，ファンネル状をなして第２消音室６に開口する。第１消音孔１２の分布密度は粗く，それに比して第２消音孔１３の分布密度は密となっている。したがって，第２消音孔１３の総合開口面積は，第１消音孔１２の総合開口面積よりも大となっている。

第１消音室５には，第１排気消音管１０及び第２排気消音管１１を包むように，ガラス製の繊維塊１７Ａが吸音材として充填される。

さて，この排気マフラＭの製造方法について説明する。

先ず，図３に示すように，胴体２に，第１及び第２隔壁８，９，並びに第１排気消音管１０及び第２排気消音管１１を取り付け，第１排気消音管１０及び第２排気消音管１１を上方に向けると共に，第１消音室５を上方に開放した状態で，胴体２を作業台２０上の位置決め孔２１に嵌合して起立させる。

次いで，胴体２の上端部に，その上方に延びるガイド筒２２を設置する。このガイド筒２２の下端部には環状の嵌合孔３１が設けられ，これが胴体２の上端部外周に嵌合することで，ガイド筒２２は起立姿勢を保持することができる。

また第１排気消音管１０及び第２排気消音管１１の上端部には，それらの開口を閉塞するガイドバー２３，２４を設置する。これらガイドバー２３，２４の下端部には嵌合短軸２２，２３がそれぞれ設けられており，これらが第１排気消音管１０及び第２排気消音管１１の上端部内周にそれぞれ嵌合することで，ガイドバー２３，２４は起立姿勢を保持することができる。これらガイドバー２３，２４は，ガイド筒２２の上端より上方に突出する長さを有している。

次に，図３及び図４に示すように，繊維ノズル２５をガイド筒２２の入口，即ち上方開口部から第１消音室５まで挿入して，第１，第２排気消音管１０，１１及びガイドバー２３，２４周りに，例えば８の字を描くように移動させ，且つ上昇させながら，その繊維ノズル２５から圧搾空気と共にガラス製の繊維１７を第１消音室５及びガイド筒２２内に吹き出して，第１消音室５及びガイド筒２２内を繊維１７の繊維塊１７Ａで満たす。こうすることで，第１消音室５及びガイド筒２２内において均一密度の繊維塊１７Ａを形成することができる。

その際，真空ポンプ２９を使用して，胴体２の下方からその内部の空気を引いて，その内部を減圧する。すると，繊維ノズル２５から吹き出した圧搾空気は，第１消音室５，第２排気消音管１１の消音孔１３，第２排気消音管１１の内部，第２消音室６，第１排気消音管１０の通孔１４，第３第１消音室５を順次通過して，胴体２の下方から真空ポンプ２９に吸入されていき，繊維ノズル２５から吹き出す繊維１７を第１消音室５及びガイド筒２２内にスムーズに誘導することができる。

次に，図５に示すように，押圧ロッド２６付きのピストン２６をガイド筒２２の入口に嵌合して下方に押圧する。このピストン２６には，ガイドバー２３，２４の貫通を許容するガイド孔２８，２９が設けられるており，しかも前述のように，ガイドバー２３，２４は，ガイド筒２２の入口より突出しているので，ピストン２６をガイド筒２２に挿入する際には，その挿入に先立って，ピストン２６のガイド孔２８，２９にガイドバー２３，２４が嵌合することで，ピストン２６を容易，的確にガイド筒２２に挿入することができる。

そしてピストン２６の下降により，第１消音室５及びガイド筒２２内の全ての繊維塊１７Ａは圧縮され，第１消音排気管１０及び第２消音排気管１１を包みながら第１消音室５に充填される。この間も前記真空ポンプ２９は作動し続け，第１消音室５の減圧により繊維塊１７Ａの第１消音室５への充填を促進することになる。

ピストン２６の，繊維塊１７Ａを押圧する下面には複数の凹溝３０が設けられており，この凹溝３０では繊維塊１７Ａが接触しないので，外気が上記凹溝３０を経て第１消音室５側に吸入され，これによっても繊維塊１７Ａの第１消音室５への充填は促進される。

そして，ピストン２６を，図６に示すように，第１消音室５に所定量突入させた時点で，繊維塊１７Ａの第１消音室５への充填を完了する。

このように，ガイド筒２２内及び第１消音室５の均一密度の繊維塊１７Ａを圧縮して，全ての繊維塊１７Ａを第１消音室５に押し込むので，第１消音室５において，繊維塊１７Ａは，第１排気消音管１０及び第２消音管１１を包みつゝ，均一且つ高密度をもって充填されることになり，その結果，第１排気消音管１０及び第２排気消音管１１の周囲で消音機能を充分に発揮することができる。

次いで，ガイドバー２３，２４を第１及び第２排気消音管１０，１０に装着した状態，及び真空ポンプ２９を作動した状態を維持したまゝで，ピストン２６を引き上げると共に，ガイド筒２２を取り外すのであるが，この場合も，ピストン２６の下面の複数の凹溝３０は，ピストン２６と繊維塊１７Ａとの接触を少なくしており，且つ真空ポンプ２９の作動により空気が複数の凹溝３０を通過することにより，ピストン２６への繊維塊１７Ａの付着を防ぐことができ，したがって，ピストン２６を繊維塊１７Ａから容易に引き離すことができる。

ピストン２６及びガイド筒２２を完全に取り去った後でも，真空ポンプ２９の作動を継続することにより，第１消音室５に圧縮，充填し繊維塊１７Ａが，その反発力により膨張して第１消音室５からはみ出さないようにし，この状態で胴体２の一端に第１端板３を圧入する。こうすることで，繊維塊１７Ａに邪魔されることなく，第１端板３を胴体２に容易に仮止めすることができる。

その後，ガイドバー２３，２４を第１及び第２排気消音管１０，１０から取り去った後，第１端板３を胴体２に溶接し，また胴体２の他端に第２端板４を嵌合して溶接し，マフラＭの製造は完了する。

本発明は上記実施形態に限定されるものではなく，その要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更が可能である。例えば，第２排気消音管１１を，これが第２端板４及び第３消音室７を貫通するように配置することもでき，またこの場合も，第３消音室７に，第２消音室６の場合と同様の方法で繊維塊１７Ａを充填することができる。またピストン２６には，複数の凹溝３０に代えて，ピストン２６を上下に貫通する複数の孔を設けてもよい。

Ｍ・・・・・・排気マフラ
１・・・・・・マフラ本体
２・・・・・・胴体
３・・・・・・第１端板
４・・・・・・第２端板
５・・・・・・消音室（第１消音室）
１０・・・・・排気消音管（第１排気消音管）
１１・・・・・排気消音管（第２排気消音管）
１７・・・・・繊維
１７Ａ・・・・繊維塊
２２・・・・・ガイド筒
２３，２４・・ガイドバー
２５・・・・・繊維ノズル
２６・・・・・ピストン
２７・・・・・押圧ロッド
２８，２９・・・・・ガイド孔
３０・・・・・凹溝

Claims (5)

1. 筒状の胴体（２）と，この胴体（２）の軸方向両端面を閉塞する第１及び第２端板（３，４）とでマフラ本体（１）を構成し，このマフラ本体（１）の内部に前記第１端板（３）が臨む消音室（５）を設け，前記第１端板（３）を貫通する排気消音管（１０，１１）を，これが前記消音室（５）を通るように配置し，この排気消音管（１０，１１）を包む吸音材として繊維（１７）を前記消音室（５）に充填してなる排気マフラの製造方法において，
   前記胴体（２）の一端に，前記消音室（５）に連通するガイド筒（２２）を装着すると共に，このガイド筒（２２）内に，前記排気消音管（１０，１１）の開口部を閉鎖しながら前記ガイド筒（２２）の入口に向かって延びるガイドバー（２３，２４）を配置する第１工程と，繊維ノズル（２５）を動かしながら該繊維ノズル（２５）から繊維（１７）を前記消音室（５）及び前記ガイド筒（２２）内に吹き出して，前記消音室（５）及び前記ガイド筒（２２）内で繊維塊（１７Ａ）を形成する第２工程と，前記ガイド筒（２２）に，その入口から，前記ガイドバー（２３，２４）を貫通させるガイド孔（２８，２９）を有するピストン（２６）を押入して，前記繊維塊（１７Ａ）を圧縮することにより全ての前記繊維塊（１７Ａ）を前記消音室（５）に押し込む第３工程と，前記ガイド筒（２２）を取り外し，前記胴体（２）の一端に前記第１端板（３）を取り付ける第４工程とを順次実行することを特徴とする，排気マフラの製造方法。
2. 請求項１記載の排気マフラの製造方法において，
   前記第２工程では，前記繊維ノズル（２５）を前記消音室（５）及び前記ガイド筒（２２）内で前記排気消音管（１０，１１）及びガイドバー（２３，２４）周りに動かしながら該繊維ノズル（２５）から繊維（１７）を吹き出すことを特徴とする，排気マフラの製造方法。
3. 請求項１記載の排気マフラの製造方法において，
   前記ガイドバー（２３，２４）は，前記ガイド筒（２２）の入口より突出していることを特徴とする，排気マフラの製造方法。
4. 請求項１記載の排気マフラの製造方法において，
   前記ピストン（２６）の，前記繊維塊（１７Ａ）を押圧する面に複数の凹溝（３０）又は孔を設けたことを特徴とする，排気マフラの製造方法。
5. 請求項１記載の排気マフラの製造方法において，
   前記第３工程では，前記ピストン（２６）を前記ガイド筒（２２）より前記消音室（５）内に所定量突入させて前記繊維塊（１７Ａ）を前記消音室（５）に圧縮充填し，前記第４工程では，圧縮された前記繊維塊（１７Ａ）が膨張して前記消音室（５）からはみ出す前に，前記第１端板（３）を前記胴体（２）の一端に取り付けることを特徴とする，排気マフラの製造方法。

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