JP2700301B2 - 内燃機関の消音器 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、内燃機関の排気管上に
設けられる消音器に係り、詳しくは、排気管の外周に、
金属繊維製トウよりなるフィルタ層とグラスウール製の
消音層とを設けてなる消音器に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】グラスウール製の消音層のみを備えた消
音器は、ガラス繊維が排気ガスの脈動波によって短く分
断され、通気孔から排気管内に吸引されて外気に飛散し
やすく、徐々に消音効果が低下する問題がある。そこ
で、従来より、消音層の内側にガラス繊維の飛散を防止
するフィルタ層を設けた消音器が提案されている。

【０００３】本出願人は先に、実公平５−４４４８７号
公報において、図７のように構成された消音器を提案し
た。すなわち、排気管３１の一部に多数の通気孔３２が
貫設され、排気管３１の外周には、金属繊維を撚りをか
けないで集束してなるトウ３３が螺旋状に巻回されるこ
とによってフィルタ層３４が形成され、フィルタ層３４
の外周には、グラスウール３５よりなる筒状の消音層３
６が形成されている。これによれば、トウ３３が撚りを
かけない金属繊維の集束体であるから、トウ３３を排気
管３１に巻回したときに、隣接するトウ３３相互が面接
触して厚さの均一なフィルタ層３４を形成でき、これに
よってグラスウール３５の劣化及び飛散を防止すること
ができた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、この従来の
消音器によると、図８に示すように、製造工程において
トウ３３を排気管３１に巻回するときに、金属繊維の集
束体であるトウ３３が張力Ｔにより伸びて部分的に縮径
することがあった。こうした場合、縮径部３３ａは、図
７に示すように、フィルタ層３４の一部に隙間Ｇを形成
するため、グラスウール３５が隙間Ｇから通気孔３２を
通り排気管３１内に吸引され、飛散防止効果が減少する
という不具合があった。

【０００５】そこで、本発明の課題は、製造工程におい
て、トウを各部均一な太さで巻回でき、もってフィルタ
層を隙間なく形成して使用時のグラスウールの飛散防止
効果を向上できる消音器を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、請求項１の発明は、内燃機関の排気管の一部に多
数の通気孔を貫設し、排気管の一部の外周に金属繊維を
撚りをかけないで集束してなるトウを螺旋状に巻回して
フィルタ層を形成し、フィルタ層の外周にグラスウール
よりなる消音層を形成した消音器において、トウの金属
繊維中に金属製の補強線をトウの略全長に沿って設けて
構成される。

【０００７】ここで、補強線入りのトウをニードルパン
チ加工し、トウの金属繊維を相互に絡み合わせて、巻回
時にトウがさらに伸びにくくなるようにするとなおよ
い。このニードルパンチ加工のニードル密度としては、
トウの単位面積（１平方ｃｍ）当り５〜３０本程度を例
示でき、好ましくは１０〜２０本である。なお、補強線
としては、例えば、直径０．０５〜０．３ｍｍ程度の鉄
線、ステンレス鋼線、ピアノ線等を使用できる。また、
補強線の本数としては、トウの単位断面積（１平方ｃ
ｍ）当り３〜３０本程度を例示でき、好ましくは５〜１
５本である。

【０００８】また、請求項２の発明は、消音層の外周面
を外管で覆った消音器において、トウの金属繊維中に金
属製の補強線をトウの略全長に沿って設け、グラスウー
ルを索状に形成し、ニードルパンチ加工によりトウの金
属繊維とグラスウールのガラス繊維とを絡み合わせて複
合索状体を形成し、複合索状体を排気管に螺旋状に巻回
してフィルタ層と消音層とを同時に形成して構成され
る。このニードルパンチ加工の密度としては、トウの単
位平面面積（１平方ｃｍ）当り５〜３０本程度を例示で
き、好ましくは１０〜２０本である。

【０００９】

【作用】請求項１の発明によれば、トウが略全長にわた
り金属製の補強線によって補強されるため、製造工程に
おいてトウを排気管に巻回するときに、トウが張力によ
って伸長せず、各部均一な太さで巻回される。従って、
フィルタ層を隙間なく形成でき、それによって使用時に
グラスウールの飛散を確実に防止することができる。

【００１０】上記作用に加え、請求項２の発明によれ
ば、補強線入りのトウと索状のグラスウールとがニード
ルパンチ加工により一体化されているため、複合索状体
を排気管に巻き付けるだけの一工程でフィルタ層と消音
層とを同時に形成することができる。このとき、補強線
とニードルパンチとの相乗作用により、複合索状体の伸
びが防止されて、フィルタ層が隙間なく形成される。し
かも、ニードルパンチ加工によりグラスウールのガラス
繊維がトウの金属繊維に三次元的に絡み合って高密度状
態に保持されるため、消音器の使用時に、グラスウール
の飛散をより効果的に防止できるとともに、製造工程に
おいて外管を挿入するときには、グラスウールを手で押
さえつけておく手間を省くことができ、また、グラスウ
ールの位置がずれるおそれもなくなる。

【００１１】

【実施例】以下、本発明を具体化した第一実施例を図１
〜図３に基づいて説明する。図１に示すように、内燃機
関の排気管１の途中における所定長さ部分には、その全
周に分散するように多数の通気孔２が貫設されている。
排気管１の所定長さ部分の外周には、多数本の金属繊維
を撚りをかけないで集束してなるトウ３を、隣接するト
ウ３同志が面接触するように螺旋状に巻回することによ
り、厚さが略均一のフィルタ層４が形成されている。ト
ウ３の両端はスポット溶接によって排気管１に固定さ
れ、フィルタ層４の位置ずれが防止されている。

【００１２】金属繊維の材質としては、最も一般的であ
るステンレス鋼をはじめ、クロム−ニッケル系等のステ
ンレス合金、高ニッケル合金、高コバルト合金等の耐熱
合金、その他の耐熱性及び耐食性を備えた金属を例示す
ることができる。金属繊維の本数は、その直径に左右さ
れ、特に限定されないが、集束後のトウ３の太さが２ｍ
ｍ〜１５ｍｍになる程度の本数が一般的である。なお、
トウ３は通常一巻きで十分であるが、トウ３が細い場合
はこれを数回巻いてもよい。

【００１３】図２に示すように、トウ３の金属繊維中に
は、複数本の金属製補強線５がトウ３の略全長に沿って
設けられている。そして、トウ３は略全長にわたる多数
箇所でニードルパンチ加工され、各加工部６でトウ３の
金属繊維が相互に絡み合い、また、金属繊維の一部が補
強線５にも絡んで、フィルタ層４が高密度状態に保持さ
れている。なお、補強線５としては、直径０．１ｍｍ程
度のステンレス鋼線が使用され、その本数はトウの単位
断面積（１平方ｃｍ）当り１０〜１５本である。また、
ニードルパンチ加工のニードル密度は、トウの単位平面
面積（１平方ｃｍ）当り約１５本である。

【００１４】フィルタ層４の外周には、グラスウール７
よりなる消音層８が形成されている。この消音層８には
公知の素材を使用でき、例えば、柔軟なグラスウールマ
ットを巻回して消音層８を形成してもよく、或は、ガラ
ス繊維にセラミック粒子を混入して筒状に成形したグラ
スウール成形品をフィルタ層４に外嵌して消音層８を形
成してもよい。

【００１５】消音層８の外周には、消音層８の外周面と
両端面とを覆う鋼板製の外管９が被せられ、その両端部
はテーパ状に絞り加工されて排気管１に溶接されてい
る。

【００１６】上記のように構成された第一実施例の消音
器によれば、トウ３が略全長にわたり金属製の補強線５
によって補強されているため、図３に示すように、製造
工程においてトウ３を排気管１に巻回するときに、トウ
３が張力Ｔによって伸長されず、各部均一な太さで巻回
される。従って、図１に示すように、隣接するトウ３同
志を面接触させた状態で、フィルタ層４を隙間なく形成
でき、このフィルタ層４によってグラスウール７の飛散
を確実に防止することができる。特に、ニードルパンチ
加工により、トウ３の金属繊維が相互に絡み合い、ま
た、金属繊維の一部が補強線５にも絡んでいるため、巻
回時におけるトウの伸びを確実に防止することができ
る。

【００１７】次に、本発明を具体化した第二実施例を図
４〜図６に従って説明する。第二実施例の消音器におい
ては、図４に示すように、排気管１１の一部に多数の通
気孔１２が貫設され、排気管１１の外周には、金属繊維
を撚りをかけないで集束してなるトウ１３によってフィ
ルタ層１４が形成されている。トウ１３の金属繊維中に
は、金属製補強線１５がトウ１３の略全長に沿って設け
られている。フィルタ層１４の外周には、グラスウール
１７よりなる消音層１８が形成され、この消音層１８の
外周面は外管１９で覆われている。

【００１８】図５及び図６に示すように、グラスウール
１７はトウ１３より太めの索状に形成されている。この
索状グラスウール１７とトウ１３とは、略全長にわたる
多数箇所で同時ニードルパンチ加工されて一体化され、
各加工部１６でトウ１３の金属繊維とグラスウール１７
のガラス繊維とが相互に絡み合った複合索状体２０を形
成している。そして、複合索状体２０を排気管１１に螺
旋状に巻回することにより、フィルタ層１４と消音層１
８とが同時に形成されている。トウ１３の両端はスポッ
ト溶接によって排気管１１に固定され、フィルタ層１４
及び消音層１８の位置ずれが防止されている。なお、ニ
ードルパンチ加工のニードル密度は、トウの単位平面面
積（１平方ｃｍ）当り約１５本である。

【００１９】上記のように構成された第二実施例の消音
器によれば、補強線１５が入ったトウ１３と索状グラス
ウール１７とがニードルパンチ加工により一体化されて
いるため、複合索状体２０を排気管１１に巻き付けるだ
けの一工程でフィルタ層１４と消音層１８とを同時に形
成することができる。このとき、補強線１５とニードル
パンチ加工部１６との相乗作用により、巻回時における
複合索状体２０の伸びを防止して、フィルタ層１４を隙
間なく形成することができる。

【００２０】しかも、ニードルパンチ加工により、グラ
スウール１７のガラス繊維がトウ１３の金属繊維に三次
元的に絡み合って高密度状態に保持されているため、消
音器の使用時に、グラスウール１７の飛散をより効果的
に防止することができる。加えて、製造工程において外
管１９を挿入するときには、グラスウール１７を手で押
さえつけておく手間を省くことができるとともに、グラ
スウール１７の位置がずれるおそれもなく、消音器全体
を容易に組み付けできるという利点がある。

【００２１】なお、本発明は上記実施例の内容に限定さ
れるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で各
部の形状並びに構成を適宜に変更して具体化することも
可能である。

【００２２】

【発明の効果】以上詳述したように、請求項１の発明に
よれば、トウが略全長にわたり金属製の補強線によって
補強されるため、トウを各部均一な太さで巻回でき、も
ってフィルタ層を隙間なく形成してグラスウールの飛散
防止効果を向上できる。

【００２３】上記効果に加え、請求項２の発明によれ
ば、補強線入りのトウと索状のグラスウールとがニード
ルパンチ加工により一体化されるため、複合索状体を排
気管に巻き付けるだけの一工程でフィルタ層と消音層と
を同時に形成でき、製造効率を高められるとともに、グ
ラスウールを高密度状態に保持して、その飛散をより効
果的に防止でき、かつそれを容易に組み付けることもで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第一実施例の消音器を示す断面図であ
る。

【図２】同消音器の一部拡大断面図である。

【図３】同消音器の消音層形成工程を示す斜視図であ
る。

【図４】本発明の第二実施例の消音器を示す断面図であ
る。

【図５】同消音器の一部拡大断面図である。

【図６】同消音器の消音層形成工程を示す斜視図であ
る。

【図７】従来の消音器を示す断面図である。

【図８】同消音器の消音層形成工程を示す斜視図であ
る。

【符号の説明】 １，１１ 排気管 ２，１２ 通気孔 ３，１３ トウ ４，１４ フィルタ層 ５，１５ 補強線 ７，１７ グラスウール ８，１８ 消音層 ９，１９ 外管 ２０ 複合索状体

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内燃機関の排気管の一部に多数の通気孔
   を貫設し、排気管の一部の外周に金属繊維を撚りをかけ
   ないで集束してなるトウを螺旋状に巻回してフィルタ層
   を形成し、フィルタ層の外周にグラスウールよりなる消
   音層を形成した消音器において、前記トウの金属繊維中
   に金属製の補強線をトウの略全長に沿って設けてなる内
   燃機関の消音器。
2. 【請求項２】 内燃機関の排気管の一部に多数の通気孔
   を貫設し、排気管の一部の外周に金属繊維を撚りをかけ
   ないで集束してなるトウを螺旋状に巻回してフィルタ層
   を形成し、フィルタ層の外周にグラスウールよりなる消
   音層を形成し、消音層の外周面を外管で覆った消音器に
   おいて、前記トウの金属繊維中に金属製の補強線をトウ
   の略全長に沿って設け、前記グラスウールを索状に形成
   し、ニードルパンチ加工によりトウの金属繊維とグラス
   ウールのガラス繊維とを絡み合わせて複合索状体を形成
   し、複合索状体を排気管に螺旋状に巻回して前記フィル
   タ層と前記消音層とを同時に形成してなる内燃機関の消
   音器。