JP2022085927A - 消音器又は消音器の構成部材、消音器又は消音器の構成部材の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】パイプの外側に別のパイプを設け、両パイプ間に空間を形成した消音器又は消音器の構成部材において、パイプ間に形成された空間に凝縮水が入ることを防ぐとともに、レイアウトの自由度を高めることができる消音器又は消音器の構成部材、消音器又は消音器の構成部材の製造方法を提供する。【解決手段】少なくとも２個の細径部３，３を相互に離間して有し、細径部３，３の相互間に、細径部３より径方向の外側に膨らむ膨出部４を有する第１パイプ２を備え、第１パイプ２の内部に、第１パイプ２の軸方向の長さより、その軸方向の長さが短い第２パイプ５を収容し、第２パイプ５の両端部の各外面と、第１パイプ２の細径部３の内面を相互に嵌合させて膨出部４の内側に第２パイプ５が位置するようにし、第２パイプ５において、膨出部４が位置する部分に、一つ以上の連通孔６を穿設した。【選択図】図２

Description

本発明は、消音器又は消音器の構成部材、消音器又は消音器の構成部材の製造方法に関する。

自動車等の車両には、内燃機関から排出された排気ガスを車両外へと導く排気管を備えており、排気管には消音器が介装されている。

従来、この消音器の消音効果を高めるために、消音器内に位置するパイプの外側にカバーパイプを設け、カバーパイプが位置するパイプの部分に複数の連通孔を穿設し、パイプとカバーパイプとの間の空間に吸音材を充填することが行われている（特許文献１，２参照）。

この消音器は、パイプの外周に、パイプに形成した連通孔を覆うようにグラスウール等の吸音材を巻き付けた後に、外嵌したカバーパイプの両端部をプレス型により縮径して、パイプに当接させた後に、スポット溶接等の接合手段によりカバーパイプをパイプに固定することで形成されている。

しかし、カバーパイプを縮径型で縮径するため、縮径したカバーパイプとパイプとの間に隙間が生じる恐れがある。この生じた隙間から、消音器内に貯留している凝縮水が侵入し、吸音材が充填された空間の有効体積が減少したり、吸音材が浸潤したりすることで、消音性能が低下する虞がある。

この対策として、パイプにおける消音器のハウジングと嵌合する嵌合端部を、嵌合端部以外の部分よりも大径に形成し、パイプに連通孔を形成するとともにその外周に空間部を介してカバーパイプを配置し、カバーパイプの一端を嵌合端部に嵌合することが提案されている（特許文献３参照）。

特許第６６７４６７３号公報 特開平６－２１２９６９号公報 特開２００４－６０５２３号公報

しかし、上記特許文献３記載の消音器では、カバーパイプ全体の長さと直径が大きくなり、消音器における共鳴周波数の調整が困難であるとともに、カバーパイプや吸音材を配置する際の制限が大きくなり、レイアウトの自由度が狭くなるという問題がある。

そこで、本発明は、パイプの外側に別のパイプを設け、両パイプ間に空間を形成した消音器又は消音器の構成部材において、パイプ間に形成された空間に凝縮水が入ることで消音性能が低下することを防ぐとともに、レイアウトの自由度を高めることができる消音器又は消音器の構成部材、消音器又は消音器の構成部材の製造方法を提供することを目的とするものである。

前記の課題を解決するために、本発明は、少なくとも２個の細径部を相互に離間して有し、該細径部の相互間に、該細径部より径方向の外側に膨らむ膨出部を有する第１パイプを備え、
前記第１パイプの内部に、前記第１パイプの軸方向の長さより、その軸方向の長さが短い第２パイプを収容し、該第２パイプの両端部の各外面と、前記第１パイプの前記細径部の内面を相互に嵌合させて前記膨出部の内側に前記第２パイプが位置するようにし、
前記第２パイプにおいて、前記膨出部が位置する部分に、一つ以上の連通孔を穿設したことを特徴とする消音器又は消音器の構成部材である。

前記第１パイプの膨出部の外面における軸方向と直交する断面形状を、楕円形としてもよい。

前記第１パイプの膨出部の外面における軸方向と直交する断面形状を、多角形としてもよい。

前記第１パイプの膨出部と、前記第２パイプの間に吸音材を設けてもよい。

一つ以上の連通孔を穿設する第２パイプを形成し、
縮径部を少なくとも２個離間して有し、該縮径部間に、縮径部より大径な大径部を有するとともに、前記第２パイプを挿入可能な開口部を有するＵ字状部材を形成し、
前記第２パイプの軸方向の長さを、前記Ｕ字状部材の軸方向の長さより短くし、
前記第２パイプを、前記開口部よりＵ字状部材の内部に、前記第２パイプが、２カ所の縮径部の内側に位置するようにして収容し、
その後、前記開口部が閉塞する方向に、Ｕ字状部材を変形させて、少なくとも２個の相互に離間する細径部と、該細径部の相互間に該細径部より径方向の外側に膨らむ膨出部を有する第１パイプを形成するとともに、
前記第２パイプの両端部の各外面と、前記細径部の内面を嵌合させ、前記膨出部の内側に前記第２パイプが位置するようにしたことを特徴とする消音器又は消音器の構成部材の製造方法である。

前記第２パイプの外周に、前記連通孔を覆うように吸音材を巻設し、
その後、前記開口部より、前記第２パイプをＵ字状部材の内部に、前記第２パイプが、２カ所の縮径部の内側に位置するように配設してもよい。

本発明によれば、２個以上の細径部と膨出部を有する第１パイプを備え、第１パイプの内部に、第１パイプの軸方向の長さより、その軸方向の長さが短い第２パイプを設け、第２パイプの両端部の各外面と、前記細径部の内面を嵌合させて膨出部の内側に前記第２パイプが位置するように収容するようにしたことにより、第１パイプと第２パイプの間に水が浸入することを防ぎ、それによる消音性能の低下を防ぐことができる。

本発明の実施例１の消音器に用いる構成部材の斜視図。 図１の横断面図。 図２の部分拡大図。 図１の縦断面図。 図１の構成部材を消音器の部材として適用する例を説明するための図。 図１の構成部材の製造方法を説明するための図。 本発明の実施例２の消音器に用いる構成部材の一例の縦断面図。 本発明の実施例２の消音器に用いる構成部材の他例の縦断面図。 本発明の実施例２の消音器に用いる構成部材の他例の縦断面図。

本発明の実施の形態を図に示す実施例に基づいて説明する。
［実施例１］
図１は、本発明における実施例１の消音器を構成する消音器の構成部材１（以下、構成部材１という）の斜視図、図２は図１の軸芯を含む断面図（横断面図）、図４は軸芯と直交する方向の断面図（縦断面図）を示す。

構成部材１は、図１～図４に示すように、筒状の第１パイプ２を有し、第１パイプ２は、少なくとも、２個の細径部３，３を、軸方向（Ｘ－Ｘ方向）に相互に離間して有し、この細径部３，３間に、細径部３より径方向の外側に膨らむ膨出部４が形成されている。

本実施例では、第１パイプ２の軸方向（Ｘ－Ｘ方向）の両端部に、夫々、円筒状の細径部３，３を、各１個、計２個設け、両端部に設けた夫々の細径部３，３の軸方向における内側端から、内側方向に向かって徐々に拡径する拡径部８，８を形成し、拡径部８，８の内側端間に拡径部８の最外径と同じで、かつ、細径部３の内径より大きな内径を有する円筒状の膨出部４を設けた。すなわち、膨出部４は、細径部より径方向の外側に膨らむように形成されている。細径部３と膨出部４と拡径部８は一体に形成されている。

第１パイプ２の内部には、図１～図４に示すように、筒状の第２パイプ５が収容され、第２パイプ５における軸方向（Ｘ－Ｘ方向）の両端部の外面が、夫々、細径部３，３の内面に嵌合されて、膨出部４の内側に第２パイプ５が位置し、膨出部４の部分は、第１パイプ２と第２パイプ５により２重パイプで構成されている。第２パイプ５における膨出部４の内側に位置する部分には、一つ以上の連通孔６が穿設されている。

第１パイプ２の膨出部４と、第２パイプ５の軸方向（Ｘ－Ｘ方向）と直交する方向の縦断面形状の外形は、図４に示すように、夫々、円状に形成され、第１パイプ２の膨出部４の軸芯と第２パイプ５の軸芯は、ほぼ同じになるように設定されている。

第１パイプ２の膨出部４と、第２パイプ５との間には空間７が形成され、第２パイプ５の連通孔６を通じて、第２パイプ５内と、空間７内とが連通している。

空間７内には、グラスウール等の吸音材１０が充填されている。なお、空間７内に吸音材１０を設けなくてもよい。

第２パイプ５の軸方向（Ｘ－Ｘ方向）の長さは、図２に示すように、第１パイプ２の軸方向（Ｘ－Ｘ方向）の長さより短く設定され、第２パイプ５は全て、第１パイプ２の内部に位置し、第１パイプ２と第２パイプ５との間の間隙や重合端面は、第１パイプ２の外周には現れないため、第１パイプ２の外側から、空間７内に水が浸入することを防ぎ、水の侵入による消音性能の低下を防止できる。

また、空間７の容量と空間７内に収容する吸音材１０の量のみを変えることで、共鳴周波数のチューニングや、吸音材１０による消音性能の調整を容易に行うことができる。

構成部材１は、例えば、図５に示す消音器２０のケーシング２１内に配置されるパイプ又はパイプの一部に適用することができ、そのインレットパイプ２２、アウトレットパイプ２３、ケーシング２１内に配置されるパイプ２５に適用することができる。

次に、構成部材１の製造方法について説明する。

予め、図６（ａ）に示すように、連通孔６を穿設した筒状の第２パイプ５を形成する。

また、図６（ｂ）に示すように、縦断面形状がＵ字状の縮径部３１を相互に離間して少なくとも２個有し、離間した縮径部３１，３１間に縮径部３１より径方向外側に膨出し、かつ、縦断面形状がＵ字状の大径部３３を有するＵ字状部材３０を形成する。縮径部３１と大径部３３の間には、縮径部３１から大径部３３に向かう程、徐々に径方向外側に膨出する拡径部３４が形成されている。本実施例においては、Ｕ字状部材３０の両端部に夫々１個の縮径部３１、計２個の縮径部３１を設けた。

Ｕ字状部材３０の縦断面における両端部は離間し、第２パイプ５が挿入可能な開口部３６が形成されている。第２パイプ５の軸方向の長さは、Ｕ字状部材３０の軸方向の長さより短く設定されている。

次に、図６（ｃ）に示すように、第２パイプ５の全ての連通孔６を覆うように、第２パイプ５の外周に吸音材１０を所定量巻設する。なお、第２パイプ５の外周に吸音材１０を巻設しなくてもよい。

次に、図６（ｄ）に示すように、第２パイプ５を、開口部３６よりＵ字状部材３０の内部に挿入した後に、図６（ｅ）に示すように、第２パイプ５の両端部が、夫々縮径部３１の内側に位置するように、第２パイプ５をＵ字状部材３０の内部に収容する。

次に、Ｕ字状部材３０の開口部３６が閉塞する方向に、Ｕ字状部材３０全体を変形させて、その縦断面形状がＯ状となるように形成した後に、当接した端部同士を溶接により接合する。これにより、縮径部３１は細径部３に変形形成されるとともに、大径部３３は膨出部４に変形形成され、少なくとも２個の細径部３，３を離間して形成するとともに、細径部３，３間に、膨出部４を形成して、第１パイプ２を形成する。また、第２パイプ５の両端部の各外面と、細径部３の内面を嵌合させて膨出部４の内側に第２パイプ５が位置するようにする。

次に、スポット溶接により、第１パイプ２と第２パイプ５を複数個所接合し、相互に固定して、図６（ｆ）に示すように、構成部材１となる。

なお、構成部材１の製造方法は、上記に記載した製造方法以外にも、任意の製造方法を用いて形成することができる。
［実施例２］
上記実施例１においては、第１パイプ２の膨出部４の軸方向と直交する方向の縦断面の外形を、円状に形成したが、消音器内の周辺部品の形状に応じて、任意の形状に形成することができる。

膨出部４の縦断面の外形を、例えば、図７に示すような楕円形状、図８に示すような六角形状等の多角形形状、図９に示すような卵型状に形成してもよい。

膨出部４の縦断面の外形に応じて、Ｕ字状部材の形状を変更してもよいし、膨出部４の縦断面の外形に応じて、任意の成形工程を用いることで、第１パイプ２の膨出部４の縦断面の外形を、任意の形状に形成することができる。

それ以外の構造は、前記実施例１と同様であるのでその説明を省略する。

実施例２においても前記実施例１と同様の効果を奏する。

本実施例２においては、更に、消音器内の周辺部品の形状に応じて、第１パイプ２の膨出部４の縦断面形状の外形を変化させることで、消音器内の周辺部品との干渉を避けるとともに、膨出部４の空間７における消音容量を容易に確保することができる。
［実施例３］
上記実施例では、消音器２０のケーシング２１内に配置されるパイプに適用したが、構成部材１のみで消音器を構成するようにしてもよい。

それ以外の構造は、前記実施例１，２と同様であるのでその説明を省略する。

実施例３においても前記実施例１，２と同様の効果を奏する。

１ 消音器の構成部材
２ 第１パイプ
３ 細径部
４ 膨出部
５ 第２パイプ
６ 連通孔
１０ 吸音材
２０ 消音器
３０ Ｕ字状部材
３１ 縮径部
３３ 大径部
３６ 開口部

Claims (6)

1. 少なくとも２個の細径部を相互に離間して有し、該細径部の相互間に、該細径部より径方向の外側に膨らむ膨出部を有する第１パイプを備え、
   前記第１パイプの内部に、前記第１パイプの軸方向の長さより、その軸方向の長さが短い第２パイプを収容し、該第２パイプの両端部の各外面と、前記第１パイプの前記細径部の内面を相互に嵌合させて前記膨出部の内側に前記第２パイプが位置するようにし、
   前記第２パイプにおいて、前記膨出部が位置する部分に、一つ以上の連通孔を穿設したことを特徴とする消音器又は消音器の構成部材。
2. 前記第１パイプの膨出部の外面における軸方向と直交する断面形状は、楕円形であることを特徴とする請求項１記載の消音器又は消音器の構成部材。
3. 前記第１パイプの膨出部の外面における軸方向と直交する断面形状は、多角形であることを特徴とする請求項１記載の消音器又は消音器の構成部材。
4. 前記第１パイプの膨出部と、前記第２パイプの間に吸音材を設けたことを特徴とする請求項１乃至３記載の消音器又は消音器の構成部材。
5. 一つ以上の連通孔を穿設する第２パイプを形成し、
   縮径部を少なくとも２個離間して有し、該縮径部間に、縮径部より大径な大径部を有するとともに、前記第２パイプを挿入可能な開口部を有するＵ字状部材を形成し、
   前記第２パイプの軸方向の長さを、前記Ｕ字状部材の軸方向の長さより短くし、
   前記第２パイプを、前記開口部よりＵ字状部材の内部に、前記第２パイプが、２カ所の縮径部の内側に位置するようにして収容し、
   その後、前記開口部が閉塞する方向に、Ｕ字状部材を変形させて、少なくとも２個の相互に離間する細径部と、該細径部の相互間に該細径部より径方向の外側に膨らむ膨出部を有する第１パイプを形成するとともに、
   前記第２パイプの両端部の各外面と、前記細径部の内面を嵌合させ、前記膨出部の内側に前記第２パイプが位置するようにしたことを特徴とする消音器又は消音器の構成部材の製造方法。
6. 前記第２パイプの外周に、前記連通孔を覆うように吸音材を巻設し、
   その後、前記開口部より、前記第２パイプをＵ字状部材の内部に、前記第２パイプが、２カ所の縮径部の内側に位置するように配設したことを特徴とする請求項５記載の消音器又は消音器の構成部材の製造方法。

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