JP2016121607A - 自動車排気管用マフラ及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】設計時の消音効果を長期間にわたって維持することができる吸音材を含む自動車排気管用マフラ及びその製造方法を提供すること。【解決手段】自動車排気管用マフラ１は、横断面円形を呈する円筒状のインナーシェル２、インナーシェル２の外周面を囲繞すると共に横断面円形を呈する円筒状のアウターシェル３並びにインナーシェル２の外周面及びアウターシェル３の内周面間に配されていると共に膨張黒鉛を含む吸音材４を具備した円筒状のシェル本体５と、シェル本体５の内部に収容された中組みアッセンブリ６と、シェル本体５の一方の開口部７を閉塞する入力側のアウタープレート８と、シェル本体５の他方の開口部９を閉塞する出力側のアウタープレート１０と、アウタープレート８を貫通したインレットパイプ１１と、アウタープレート１０を貫通したアウトレットパイプ１２とを備えている。【選択図】図１

Description

本発明は、自動車排気管用マフラ及びその製造方法に関する。

交通手段としての利便性の面から自動車の利用は年々多くなっており、この自動車の利用の増加に伴い排気ガスによる大気汚染と共に自動車エンジンによる騒音公害、自動車のリサイクル性についても大きな問題となっており、自動車の騒音公害に関しては、エンジン騒音とエンジンの排気騒音とに大別することができ、エンジン騒音については、エンジンをケーシングで囲繞することにより騒音の低減を図ることができ、エンジンの排気騒音については、排気通路中にマフラ（消音器）を装着することで騒音の低減を図ることができる。

自動車エンジンから排出される排気ガスは、排気マニホールドから触媒コンバータに送られ、触媒コンバータでは、排気ガス中の有害成分が酸化及び還元反応により除去され、ついで上流側の排気管（フロントパイプ）を通じてサブマフラに送られ、このサブマフラでは、エンジンからの排気流に含まれる様々な周波数の音、耳障りで不快な高周波の音が取り除かれ、不快な高周波の音が取り除かれた排気流は、下流側の排気管を介して排気流中に含まれる低周波の音を取り除くメインマフラに送られ、その後、メインマフラに接続された排気管（テールパイプ)から大気中に排出される。

排気通路に装着されるメインマフラとして、排気流中に含まれる低周波の音を取り除くべく、二重巻きされた鋼板の間にガラスウール又は玄武岩質ウール若しくはロックウール等の鉱物繊維又はカーボンファイバ等の吸音材又は遮音材を介在させたマフラ（消音器）が提案されている（特許文献１、特許文献２及び特許文献３）。

実公昭５８−１５６１８号公報 特開平１０−３０６７２１号公報 特開平１１−３２４６３７号公報

自動車エンジンの高出力化、高速回転化に伴い、マフラ内に流入する排気流の速度が高くなっており、そのため速度及び圧力変動の激しい排気通路では、マフラ内で吸音材又は遮音材として用いられているガラスウール等が経年使用により劣化したり、飛散したりしてしまい、設計時の消音（吸音）効果が得られなくなるという問題が生じる虞がある。

本発明は、上記実情に鑑みなされたもので、その目的とするところは、設計時の消音効果を長期間にわたって維持することができる吸音材を含む自動車排気管用マフラ及びその製造方法を提供することにある。

本発明の自動車排気管用マフラは、筒状のインナーシェル、このインナーシェルの外周面を囲繞した筒状のアウターシェル並びにインナーシェル及びアウターシェル間に配されていると共に膨張黒鉛を含む吸音材を具備した筒状のシェル本体と、このシェル本体の一方の開口部を閉塞する入力側のアウタープレートと、シェル本体の他方の開口部を閉塞する出力側のアウタープレートと、入力側のアウタープレートを貫通するインレットパイプと、出力側のアウタープレートを貫通するアウトレットパイプとを具備している。

本発明の自動車排気管用マフラによれば、耐熱性を有すると共に制振作用を有している膨張黒鉛を含んでいるので、６００℃を超える高温領域においても伝播した振動に加えて放射する低周波の放射音を低減させることができる上に、高温下の長期の使用での吸音材の劣化及び吸音材の飛散を低減でき、結果として設計時の吸音効果を長期間にわたって維持することができる。

本発明による自動車排気管用マフラは、四輪自動車の外、二輪自動車に用いられてもよく、また、サブマフラ及びメインマフラに用いられてもよい。

本発明の自動車排気管用マフラにおいて、シェル本体の内部には、インレットパイプ及びアウトレットパイプを支持すると共に当該シェル本体の内部を複数個の室に仕切る中組みアッセンブリが収容されていてもよい。

シェル本体の内部に中組みアッセンブリが収容された自動車排気管用マフラにおいては、シェル本体の内部が複数個の室に仕切られているので、吸音効果を一層高めることができる。

本発明の自動車排気管用マフラにおいて、吸音材は、膨張黒鉛に加えて、燐酸塩又は燐酸塩及び燐酸を含有してもよい。

吸音材が燐酸塩又は燐酸塩及び燐酸と膨張黒鉛とを含有していると、吸音材の耐熱性が更に向上されるので、高温領域での吸音効果を一層発揮できると共に高温下の長期の使用での劣化及び飛散を更に低減できる結果、設計時の吸音効果をより長期間にわたって維持することができる。

本発明の自動車排気管用マフラにおいて、シェル本体は、横断面円形又は横断面楕円形のインナーシェルとインナーシェルの外周面を囲繞した横断面円形又は横断面楕円形のアウターシェルとを具備していてもよく、また金属製の一枚の板材を円筒状又は楕円筒状に二重に捲回して形成されていると共に周方向の端部を周方向に重ね合わせて形成される重合部を接合してなる横断面円形又は横断面楕円形のインナーシェルとアウターシェルとを具備していてもよい。

インナーシェルとアウターシェルとを形成する金属材料には、溶融アルミニウムめっき鋼板又はステンレス鋼板が使用されて好適であり、ステンレス鋼板としては、例えばＳＵＳ４０９、ＳＵＳ４２９、ＳＵＳ４３０、ＳＵＳ４３２及びＳＵＳ４４４等のフェライト系ステンレス鋼や、ＳＵＳＸＭ１５Ｊ１等のオーステナイト系ステンレス鋼が例示される。インナーシェルとアウターシェルとの厚さは、０．３ｍｍ以上であると好ましく、０．７ｍｍ〜１ｍｍであるとより好ましい。更には、インナーシェルとアウターシェルとを形成する金属材料には、無孔板に代えて、パンチングメタル又は金属メッシュが使用されてもよい。

本発明の自動車排気管用マフラにおいて、インナーシェルとアウターシェルとの間に介在される吸音材は、インナーシェルの外周面及びアウターシェルの内周面間に当該外周面及び内周面の全周にわたって介在されてもよく、また、インナーシェルの外周面及びアウターシェルの内周面間のシェル本体の軸方向に直交する方向で相対向する隙間にのみ介在されていてもよい。

本発明の自動車排気管用マフラにおいて、シェル本体は、横断面楕円形のインナーシェルとインナーシェルの外周面を囲繞した横断面楕円形のアウターシェルとを具備していても、また、一枚の金属製の板材を横断面楕円形に二重に捲回すると共に周方向の端部を周方向に重ね合わせた重合部を接合して形成された横断面楕円形のインナーシェルとアウターシェルとを具備していてもよい。

本発明の自動車排気管用マフラにおいて、横断面楕円形のインナーシェル及びアウターシェル間に介在される吸音材は、インナーシェルの外周面及びアウターシェルの内周面間に当該外周面及び内周面の周方向の全周にわたって介在されていてもよく、また、インナーシェルの外周面及びアウターシェルの内周面間における短軸方向で互いに相対向する隙間にのみ介在されていてもよい。

本発明の上記の自動車排気管用マフラの製造方法は、筒状のインナーシェルとなる板体と、筒状のアウターシェルとなる板体と、該インナーシェルとなる板体の外周面と該アウターシェルとなる板体の内周面との間に介在せしめて当該インナーシェルとなる板体の周りに捲回してなる吸音材となる膨張黒鉛シートとを具備した筒状のシェル本体を形成し、入力側のアウタープレートをシェル本体の一方の端面に、シェル本体内に設けられたインレットパイプが当該入力側のアウタープレートを貫通するようにして、固着して、入力側のアウタープレートによりシェル本体の一方の開口部を閉塞し、出力側のアウタープレートをシェル本体の他方の端面に、シェル本体内に設けられたアウトレットパイプが当該出力側のアウタープレートを貫通するようにして、固着して、出力側のアウタープレートによりシェル本体の他方の開口部を閉塞することからなる。

本発明によれば、シェル本体のインナーシェルとアウターシェルとの間に介在した膨張黒鉛を含む吸音材は、耐熱性を有すると共に制振作用を有しているので、伝播した振動を低減するばかりでなく、放射する低周波の放射音を低減させることができ、しかも、斯かる吸音材では、高温下の長期の使用での劣化及び飛散が低減され、結果として設計時の吸音効果を長期間にわたって維持できる自動車排気管用マフラ及びその製造方法を提供することができる。

図１は、本発明の好ましい実施の形態の例の平面説明図である。 図２は、図１の断面説明図である。 図３は、図１の例におけるシェル本体の横断面説明図である。 図４は、図１の例の製造工程の断面説明図である。 図５は、図４に示すＶ−Ｖ線矢視断面説明図である。 図６は、図４に示すＶＩ−ＶＩ線矢視断面説明図である。 図７は、板材の斜視説明図である。 図８は、図１の例の製造方法の断面説明図である。 図９は、板材と吸音材との複合板の斜視説明図である。 図１０は、図１の例の製造方法の断面説明図である。 図１１は、図１の例の製造方法の断面説明図である。 図１２は、図１に示す例の他の製造方法の断面説明図である。 図１３は、図１の例における他のシェル本体の横断面説明図である。 図１４は、図１３の例における複合板材の斜視説明図である。 図１５は、本発明の好ましい他の実施の形態の例の平面説明図である。 図１６は、図１５の例におけるシェル本体の横断面説明図である。 図１７は、図１６の例における複合板材の斜視説明図である。 図１８は、図１の例における更に他のシェル本体の断面説明図である。 図１９は、図１８の例における中組みアッセンブリの断面説明図である。 図２０は、図１９に示すＸＸ−ＸＸ線矢視断面説明図である。 図２１は、図１９に示すＸＸＩ−ＸＸＩ線矢視断面説明図である。 図２２は、更に他のシェル本体の断面説明図である。 図２３は、更に他のシェル本体の断面説明図である。

次に本発明を、図に示す好ましい実施の形態の例に基づいて詳細に説明する。なお、本発明はこれらの例に何等限定されないのである。

図１から図３において、本例の自動車排気管用マフラ１は、横断面円形を呈する円筒状のインナーシェル２、インナーシェル２の外周面を囲繞すると共に横断面円形を呈する円筒状のアウターシェル３並びにインナーシェル２の外周面及びアウターシェル３の内周面間に配されていると共に膨張黒鉛を含む吸音材４を具備した円筒状のシェル本体５と、シェル本体５の内部に収容された中組みアッセンブリ６と、シェル本体５の一方の開口部７を閉塞する入力側のアウタープレート８と、シェル本体５の他方の開口部９を閉塞する出力側のアウタープレート１０と、アウタープレート８を貫通したインレットパイプ１１と、アウタープレート１０を貫通したアウトレットパイプ１２とを備えている。

シェル本体５の内部に収容されていると共にインレットパイプ１１及びアウトレットパイプ１２を支持する中組みアッセンブリ６は、円形板部１３、円形板部１３の外周縁に突出して設けられた円筒突出部１４、円形板部１３に径方向Ｙに間隔を隔ててバーリング加工によって形成された孔１５及び１６、孔１５を規定する内周面をもって円形板部１３から円筒突出部１４と反対方向に突出した円筒突出部１７並びに孔１６を規定する内周面をもって円形板部１３から円筒突出部１４と同じ方向に突出した円筒部１８を夫々有していると共に円筒突出部１４を互いに反対方向に向けて軸方向Ｘに所定の間隔を隔てて配置された２枚のインナープレート１９を具備しており、インレットパイプ１１は、インナープレート１９の夫々の孔１５を貫通すると共にインナープレート１９の夫々の円筒突出部１７に支承されており、アウトレットパイプ１２は、インナープレート１９の夫々の孔１６を貫通すると共にインナープレート１９の夫々の円筒部１８に支承されている。

インレットパイプ１１及びアウトレットパイプ１２は、円筒突出部１７及び円筒部１８にスポット溶接等の溶接手段又は嵌合等の圧入手段によって固定されており、インレットパイプ１１及びアウトレットパイプ１２の夫々の一方の端部は、シェル本体５の開口部７及び９を通って軸方向Ｘにおいてシェル本体５外に突出して配されている。

シェル本体５の両端の開口部７及び９を閉塞するアウタープレート８及び１０の夫々は、外側に膨らんだ膨らみ部２０をもった本体部２１と、本体部２１の円形の開口部２２の外周縁に形成された環状鍔部２３と、環状鍔部２３の外周縁から軸方向Ｘの膨らみ部２０と反対方向に突出する円筒突出部２４と、本体部２１に形成された貫通孔２５を規定する円筒内周面２６を有すると共に本体部２１から軸方向Ｘに突出する円筒突出部２７とを備えており、アウタープレート８は、環状鍔部２３をシェル本体５の一方の端面２８に接触させると共に円筒突出部２４をシェル本体５の一方の端部の外周面に嵌合させ、シェル本体５の開口部７より突出したインレットパイプ１１の端部を円筒突出部２７の円筒内周面２６において固着させてシェル本体５の開口部７を閉塞しており、アウタープレート１０は、環状鍔部２３をシェル本体５の他方の端面２９に接触させると共に円筒突出部２４をシェル本体５の他方の端部の外周面に嵌合させ、シェル本体５の開口部９より突出したアウトレットパイプ１２の端部を円筒突出部２７の円筒内周面２６において固着させシェル本体５の開口部９を閉塞している。

膨張黒鉛を含む吸音材４は、次のようにして形成されてもよい。

＜吸音材４：その１＞
濃度９８％の濃硫酸を攪拌しながら、酸化剤として過酸化水素の６０％水溶液を加え、これを反応液とする。この反応液を冷却して１０℃の温度に保持し、これに粒度３０〜８０メッシュの鱗片状天然黒鉛粉末を添加して３０分間反応を行う。反応後、吸引濾過した酸処理黒鉛粉末を分離し、酸処理黒鉛粉末を水で１０分間攪拌して吸引濾過するという洗浄作業を２回繰り返し、酸処理黒鉛粉末から硫酸分を充分除去する。ついで、硫酸分を充分除去した酸処理黒鉛粉末を１１０℃の温度に保持した乾燥炉で３時間乾燥し、これを酸処理黒鉛粉末とする。

この酸処理黒鉛粉末に９５０〜１２００℃の温度で１〜１０秒間加熱（膨張）処理を施して酸処理黒鉛粉末から分解ガスを発生せしめ、そのガス圧により黒鉛層間を拡張して膨張させた膨張黒鉛粒子（膨張倍率２４０〜３００倍）を形成する。この膨張黒鉛粒子を所望のロール隙間に調整した双ローラ装置に供給してロール成形し、所望の厚さの膨張黒鉛シートを作製し、この膨張黒鉛シートを吸音材４としてもよい。

＜吸音材４：その２及びその３＞
上記酸処理黒鉛粉末を攪拌しながら、酸処理黒鉛粉末に燐酸塩として濃度５０％の第一燐酸アルミニウム水溶液又は第一燐酸アルミニウム水溶液及び燐酸として濃度８４％のオルト燐酸水溶液をメタノールで希釈した溶液を噴霧状に配合し、均一に攪拌して湿潤性を有する混合物を作製する。この湿潤性を有する混合物を、１２０℃の温度に保持した乾燥炉で２時間乾燥する。ついで、これを９５０〜１２００℃の温度で１〜１０秒間加熱（膨張）処理して分解ガスを発生せしめ、そのガス圧により黒鉛層間を拡張して膨張させた膨張黒鉛粒子（膨張倍率２４０〜３００倍）を形成する。この膨張処理工程において、成分中のオルト燐酸は脱水反応を生じて五酸化燐を生成し、第一燐酸アルミニウムは構造式中の水が脱離する。この膨張黒鉛粒子を所望のロール隙間に調整した双ローラ装置に供給してロール成形し、所望の厚さの膨張黒鉛シートを作製し、このようにして作製された膨張黒鉛シートにおいて、燐酸塩を含有した膨張黒鉛シートを吸音材４としてもよく、燐酸と燐酸塩とを含有した膨張黒鉛シートを吸音材４としてもよく、燐酸塩又は燐酸塩及び燐酸を含有した膨張黒鉛は、優れた耐熱性を有するため、例えば６００℃から６００℃を超える高温領域での使用においても、酸化消耗等の劣化を生じることはなく、長期に亘って吸音効果を得ることができる。膨張黒鉛に含有させる燐酸塩としては、第一燐酸アルミニウムの外に第一燐酸リチウム、第二燐酸リチウム、第一燐酸カルシウム、第二燐酸カルシウム及び第二燐酸アルミニウム等を挙げることができ、また、膨張黒鉛に含有させる燐酸としては、オルト燐酸の外にメタ燐酸、ポリ燐酸及びポリメタ燐酸等を挙げることができる。

吸音材４としては、密度が１．０〜１．１５Ｍｇ／ｍ^３程度で、厚さが０．３〜０．６ｍｍ程度の膨張黒鉛シートが好適である。

次に、以上の自動車排気管用マフラ１の製造方法を説明する。

図４から図６に示すように、２枚の円形のインナープレート１９、インレットパイプ１１及びアウトレットパイプ１２を用意し、インナープレート１９の夫々の円筒突出部１４を軸方向Ｘに互いに反対方向に向けると共に軸方向Ｘに所定間隔を隔てて配置する。インナープレート１９の孔１５にインレットパイプ１１を貫通させると共に円筒突出部１７でインレットパイプ１１を支承させ、インナープレート１９の孔１６にアウトレットパイプ１２を貫通させると共に円筒部１８でアウトレットパイプ１２を支承させ、スポット溶接によりインレットパイプ１１及びアウトレットパイプ１２を円筒突出部１７及び円筒部１８に固定して、中組みアッセンブリ６を作製する。

次に、図７に示すように、溶融アルミニウムめっき鋼板又はステンレス鋼板等の金属からなると共に中組みアッセンブリ６のインナープレート１９の円筒突出部１４の外周面を円周方向に一周分囲繞する長さに相当する長さｌとインナープレート１９の軸方向Ｘの間隔を超えた幅ｗを有する一枚の板材３０を用意する。

図８に示すように、インナープレート１９の円筒突出部１４の外周面に、一枚の板材３０を捲回すると共に板材３０と円筒突出部１４の外周面の接触部及び板材３０の突合せ端部３１を夫々スポット溶接により一体的に固定して、インナープレート１９の円筒突出部１４の外周面にインナーシェル２となる横断面円形を呈する円筒板体３２を形成する。

次に、図９に示すように、板材３０と同様の板材３３と、上記の＜吸音材４：その１＞及び＜吸音材４：その２及びその３＞で説明したいずれかの吸音材４としての膨張黒鉛シート３４とを用意する。円筒板体３２の外周面を囲繞する長さに相当する長さの膨張黒鉛シート３４を円筒板体３２の外周面及び膨張黒鉛シート３４を囲繞する長さに相当する長さに形成した板材３３の一方の表面３５に貼付した複合板材３６を形成する。

複合板材３６を複合板材３６の膨張黒鉛シート３４を内側にして、円筒板体３２の外周面に捲回し、複合板材３６の板材３３の突合せ端部３７をスポット溶接により固定して、図１０に示すように、円筒板体３２と、円筒板体３２の外周面に膨張黒鉛シート３４を介して捲回されたアウターシェル３となる横断面円形を呈する円筒板体３８とを具備したシェル本体５としての複合円筒体３９を作製する。

このようにして、横断面円形を呈するインナーシェル２と、インナーシェル２の外周面を囲繞して捲回された横断面円形を呈するアウターシェル３と、インナーシェル２の外周面及びアウターシェル３の内周面のほぼ全周にわたって介在された膨張黒鉛を含む吸音材４を具備したシェル本体５がインナープレート１９の夫々の円筒突出部１４の外周面に一体的に形成される。

図１１に示すように、アウタープレート８及び１０を用意し、シェル本体５の一方の端面２８に、アウタープレート８の環状鍔部２３を接触させると共にシェル本体５の一方の端部外周面にアウタープレート８の円筒突出部２４を嵌合させ、アウタープレート８の貫通孔２５を規定する円筒内周面２６にインレットパイプ１１を貫通させ、シェル本体５の端部外周面とアウタープレート８の円筒突出部２４とを溶接手段により固着一体化させてアウタープレート８によりシェル本体５の一方の開口部７を閉塞し、同様にシェル本体５の他方の端面２９に、アウタープレート１０の環状鍔部２３を接触させると共にシェル本体５の他方の端部外周面にアウタープレート１０の円筒突出部２４を嵌合させ、アウタープレート１０の貫通孔２５を規定する円筒内周面２６にアウトレットパイプ１２を貫通させ、シェル本体５の端部外周面とアウタープレート１０の円筒突出部２４とを溶接手段により固着一体化させてアウタープレート１０によりシェル本体５の他方の開口部９を閉塞することにより、内部がインナープレート１９及び１９により三つの室１ａ、１ｂ、１ｃに仕切られている図１及び図２に示す自動車排気管用マフラ１が製造される。

自動車排気管用マフラ１において、インレットパイプ１１は、排気ガスの上流側の排気管に接続され、アウトレットパイプ１２は、排気ガスの下流側の排気管に接続される。そして、自動車排気管用マフラ１の内部にエンジンから伝播した振動は、シェル本体５のインナーシェル２の外周面とアウターシェル３の内周面との間に介在した吸音材４の膨張黒鉛によって低減されると共に自動車排気管用マフラ１から放射される低周波の放射音も吸音材４の膨張黒鉛によって低減されるので、自動車排気管用マフラの設計時に設定した吸音効果を長期間にわたって維持することができる。

シェル本体５の端部外周面とアウタープレート８及び１０の円筒突出部２４とを一体化させる溶接手段としては、プラズマ溶接、ＴＩＧ溶接又はレーザ溶接が挙げられる。

次に、本例の自動車排気管用マフラ１の他の製造方法を説明する。

図７に示す工程で用意した金属製の板材３０と同様の板材３０を用意し、板材３０を図１２に示すように円筒状の中子Ｐの外周面に、一周捲回すると共に板材３０の円周方向の突合せ端部３１を溶接して円筒板体３２を作製する。ついで、図９に示す工程で用意した複合板材３６と同様の複合板材３６を用意し、複合板材３６の膨張黒鉛シート３４を内側にして円筒板体３２の外周面に一周捲回すると共に複合板材３６の板材３３の円周方向の突合せ端部３７をスポット溶接により固定し、円筒板体３２と円筒板体３２の外周面に膨張黒鉛シート３４を介して捲回された板材３３からなる円筒板体３８とを具備した複合円筒体３９を作製する。作製した複合円筒体３９を中子Ｐから取り外し、図３に示すように、インナーシェル２となる横断面円形を呈する円筒板体３２と、円筒板体３２の外周面を囲繞して配されたアウターシェル３となる横断面円形を呈する円筒板体３８と、円筒板体３２の外周面及び円筒板体３８の内周面間に介在された吸音材４となる膨張黒鉛シート３４とを具備したシェル本体５となる複合円筒体３９を予め作製する。

シェル本体５の内部に、図４に示す工程で作製された中組みアッセンブリ６を圧入固定したのち、図１１に示す工程と同様にして、図１及び図２に示す自動車排気管用マフラ１と同様の自動車排気管用マフラ１を作製する。

このように作製された自動車排気管用マフラ１においても、自動車排気管用マフラ１の内部に伝播した振動は、シェル本体５のインナーシェル２の外周面とアウターシェル３の内周面との間に介在した吸音材４の膨張黒鉛によって低減されると共に自動車排気管用マフラ１から放射される低周波の放射音も吸音材４の膨張黒鉛によって低減されるので、自動車排気管用マフラの設計時に設定した吸音効果を長期間にわたって維持することができる。

自動車排気管用マフラ１におけるシェル本体５は、図１３に示すように、横断面円形を呈するインナーシェル２と、インナーシェル２の外周面を囲繞して配された横断面円形を呈するアウターシェル３と、インナーシェル２の外周面及びアウターシェル３の内周面間に軸方向Ｘに直交する方向に相対向されて、換言すると、円周方向に配列されて介在された２枚の膨張黒鉛を含む吸音材４とを備えていてもよい。

シェル本体５は、図１３に示すように、軸方向Ｘと直交する方向で互いに対向する２枚の膨張黒鉛シート３４からなる吸音材４を具備していてもよく、図１３図に示す斯かるシェル本体５は、図９に示す工程で用意した金属製の板材３３と同様の板材３３と２枚の膨張黒鉛シート３４とを用意し、図１４に示すように、板材３３の一方の表面３５に板材３３の長手方向に所定の間隔を隔てて２枚の膨張黒鉛シート３４を貼付した複合板材４０を作製し、図８に示す工程で予め形成された円筒板体３２の外周面に複合板材４０を膨張黒鉛シート３４を内側にして且つ２枚の膨張黒鉛シート３４を軸方向Ｘと直交する方向で相対向するように配して捲回すると共に複合板材４０の板材３３の突合せ端部３７をスポット溶接し、インナーシェル２となる円筒板体３２と、吸音材４としての円筒板体３２の外周面に膨張黒鉛シート３４を介して捲回されたアウターシェル３となる横断面円形を呈する円筒板体３８とを具備した複合円筒体３９を作製して、斯かる複合円筒体３９をもって形成することができ、こうして形成された図１３に示すシェル本体５を用いて図１１に示す工程と同様の方法で自動車排気管用マフラ１を作製してもよい。

インナーシェル２の外周面とアウターシェル３の内周面との間の軸方向Ｘに直交する方向に相対向して介在された２枚の膨張黒鉛シート３４からなる膨張黒鉛を含む吸音材４を具備したシェル本体５を備えた自動車排気管用マフラ１でも、上記と同様の効果を有する。

図１５から図１７に示す自動車排気管用マフラ１は、図１５に示すシェル本体５を具備していてもよく、図１５に示すシェル本体５は、図１６に示すように、板材４１の一回目の円筒状の捲回で形成されて最内周に位置したインナーシェル２と、インナーシェル２の外周面を囲繞して当該板材４１の続く二回目の円筒状の捲回で形成されて最外周に位置したアウターシェル３と、インナーシェル２の外周面及びアウターシェル３の内周面間でこれら外周面及び内周面のほぼ全面にわたって介在された膨張黒鉛を含む吸音材４とを具備しており、斯かる図１５及び図１６に示すシェル本体５は、図１７に示すように、長尺の金属製の板材４１と板材４１の一方の端部表面４２に板材４１の長手方向に沿って貼付された膨張黒鉛シート３４とからなる複合板材４３を、膨張黒鉛シート３４を外側にして図４に示す工程におけるインナープレート１９の円筒突出部１４の外周面に一回捲回して最内周に板材４１を位置させ、さらに当該板材４１を、膨張黒鉛シート３４の表面を囲繞するようにして更に一回捲回して最外周に板材４１を位置させると共に最内周に位置する板材４１の外周面と最外周に位置する板材４１の内周面との間に膨張黒鉛シート３４を配するがように、二重に円筒状に捲回し、その後、図１６に示すように、最内周の板材４１の端部４４と最外周の板材４１の端部４５の重ね代４６においてスポット溶接４７により一体化することにより、形成することができる。

更に、シェル本体５は、図１８に示すように、横断面楕円形を呈するインナーシェル２と、インナーシェル２の外周面を囲繞して配された横断面楕円形を呈するアウターシェル３と、インナーシェル２の外周面及びアウターシェル３の内周面間に介在された膨張黒鉛を含む吸音材４とを備えていてもよい。

図１８に示す楕円筒状のシェル本体５を備えた自動車排気管用マフラ１では、中組みアッセンブリ６は、図１９から図２１に示すように、楕円形板部４９、楕円形板部４９の外周縁に突出して設けられた楕円形の環状突出部４８、楕円形板部４９に径方向Ｙに間隔を隔ててバーリング加工によって形成された孔５０及び５１、孔５０を規定する内周面をもって楕円形板部４９から環状突出部４８と反対方向に突出する円筒突出部５２並びに孔５１を規定する内周面をもって楕円形板部４９から環状突出部４８と同じ方向に突出する円筒突出部５３を夫々有していると共に環状突出部４８を互いに反対方向に向けて軸方向Ｘに所定の間隔を隔てて配置された２枚のインナープレート５４を具備しており、斯かる中組みアッセンブリ６に対して、インレットパイプ１１は、インナープレート５４の夫々の孔５０を貫通すると共にインナープレート５４の夫々の円筒突出部５２にスポット溶接により固定されて当該円筒突出部５２に支承されており、アウトレットパイプ１２は、インナープレート５４の夫々の孔５１を貫通すると共にインナープレート５４の夫々の円筒突出部５３にスポット溶接により固定されて当該円筒突出部５３に支承されている。

斯かる図１９から図２１に示す中組みアッセンブリ６に対して、スポット溶接により突合せ端部５５で接合されたインナーシェル２と、インナーシェル２の外周面を囲繞してスポット溶接により突合せ端部５６で接合されたアウターシェル３と、インナーシェル２の外周面とアウターシェル３の内周面との間に介在された膨張黒鉛を含む吸音材４と図１８に示すシェル本体５は、前記と同様にして、インナープレート５４の夫々の環状突出部４８の外周面に一体的に形成され、シェル本体５の軸方向Ｘの両端の開口部７及び９を閉塞するアウタープレート８及び１０の夫々は、楕円形であって外側に膨らんだ膨らみ部２０をもった本体部２１を具備している。

また、自動車排気管用マフラ１は、図２２に示すように、図１６に示すシェル本体５と同様に重ね代６２においてスポット溶接６３により板材４１が一体化された横断面楕円形であって、横断面楕円形を呈するインナーシェル２と、インナーシェル２の外周面を囲繞して配された横断面楕円形を呈するアウターシェル３と、インナーシェル２の外周面及びアウターシェル３の内周面間に介在された膨張黒鉛を含む吸音材４とを備えているシェル本体５を具備していてもよく、更に、図２３に示すように、横断面楕円形を呈するインナーシェル２と、インナーシェル２の外周面を囲繞して配された横断面楕円形を呈するアウターシェル３と、インナーシェル２の外周面及びアウターシェル３の内周面間に短軸方向に相対向されて介在された２枚の膨張黒鉛を含む吸音材４とを備えているシェル本体５を具備していてもよく、横断面楕円形を呈するシェル本体５においては、少なくとも剛性が低い短軸方向において相対向するインナーシェル２とアウターシェル３との間に相対向して膨張黒鉛を含む吸音材４を配置しているので、ここからの放射音を効果的に消音することができる。

以上の例において、アウタープレート８及び１０、インナープレート１９及び５４、インレットパイプ１１並びにアウトレットパイプ１２のうちの少なくとも一つに吸音材４と同様の吸音材を適用して、消音効果を更に向上させるようにしてもよい。

１ 自動車排気管用マフラ
２ インナーシェル
３ アウターシェル
４ 吸音材
５ シェル本体
６ 中組みアッセンブリ
８、１０ アウタープレート
１１ インレットパイプ
１２ アウトレットパイプ
１９、５４ インナープレート

Claims (9)

1. 筒状のインナーシェル、このインナーシェルの外周面を囲繞した筒状のアウターシェル並びにインナーシェル及びアウターシェル間に配されていると共に膨張黒鉛及び燐酸塩を含む吸音材を具備した筒状のシェル本体と、このシェル本体の一方の開口部を閉塞する入力側のアウタープレートと、シェル本体の他方の開口部を閉塞する出力側のアウタープレートと、入力側のアウタープレートを貫通するインレットパイプと、出力側のアウタープレートを貫通するアウトレットパイプとを具備した自動車排気管用マフラ。
2. シェル本体の内部には、インレットパイプ及びアウトレットパイプを支持すると共に当該シェル本体の内部を複数個の室に仕切る中組みアッセンブリが収容されている請求項１に記載の自動車排気管用マフラ。
3. 吸音材は、膨張黒鉛及び燐酸塩に加えて、燐酸を含有する請求項１又は２に記載の自動車排気管用マフラ。
4. インナーシェルとアウターシェルとは、横断面円形又は横断面楕円形である請求項１から３のいずれか一項に記載の自動車排気管用マフラ。
5. インナーシェルとアウターシェルとは、二重に捲回されていると共に周方向の端部が周方向に重ね合わされた重合部が接合されてなる一枚の板材からなる請求項１から４のいずれか一項に記載の自動車排気管用マフラ。
6. 吸音材は、インナーシェルの外周面及びアウターシェルの内周面間に当該外周面及び内周面の全周にわたって介在されている請求項１から５のいずれか一項に記載の自動車排気管用マフラ。
7. 吸音材は、インナーシェルの外周面及びアウターシェルの内周面間のシェル本体の軸方向に直交する方向で相対向する隙間にのみ介在されている請求項１から５のいずれか一項に記載の自動車排気管用マフラ。
8. インナーシェルとアウターシェルとは、横断面楕円形であり、吸音材は、インナーシェルの外周面及びアウターシェルの内周面間における短軸方向で互いに相対向する隙間にのみ介在されている請求項１から５のいずれか一項に記載の自動車排気管用マフラ。
9. 筒状のインナーシェルとなる板体と、筒状のアウターシェルとなる板体と、該インナーシェルとなる板体の外周面と該アウターシェルとなる板体の内周面との間に介在せしめて当該インナーシェルとなる板体の周りに捲回してなる吸音材となる膨張黒鉛シートとを具備した筒状のシェル本体を形成し、入力側のアウタープレートをシェル本体の一方の端面に、シェル本体内に設けられたインレットパイプが当該入力側のアウタープレートを貫通するようにして、固着して、入力側のアウタープレートによりシェル本体の一方の開口部を閉塞し、出力側のアウタープレートをシェル本体の他方の端面に、シェル本体内に設けられたアウトレットパイプが当該出力側のアウタープレートを貫通するようにして、固着して、出力側のアウタープレートによりシェル本体の他方の開口部を閉塞する、請求項１に記載の自動車排気管用マフラを製造する方法。

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