JP2967390B2 - 消音器及びその製造方法 - Google Patents

消音器及びその製造方法

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    • Y10T29/49398—Muffler, manifold or exhaust pipe making

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、内燃機関からの排気が
順次に通過する複数の排気膨張室を内部に画成した多孔
内管と、その多孔内管を囲撓する外管との間の環状空隙
に吸音材を介装した形式の消音器、及びその製造方法に
関する。
【０００２】
【従来の技術】上記形式の消音器では、排気が複数の排
気膨張室を順次に通過する過程で排気の膨張・収縮が繰
り返されて、排気の消音効果が高められると共に所期の
動力性能を満たす仕様となっており、その際に吸音材
は、排気が膨張・収縮を繰り返す過程で発する騒音を吸
収する機能を果たすものである。
【０００３】ところでこのような形式の消音器を製造す
るに当たり、グラスウール等よりなる耐熱繊維層を成形
型を用いて円筒状に成形すると共にこの成形体を、それ
に縦方向（即ち軸線に沿う方向）の切れ目を入れて成形
型より離型した後、所定の締め代を以て多孔内管の外周
面に圧入嵌合し、次いでその吸音材を外管内周に挿入す
るようにしたものは、例えば実公平２−３６８８５号公
報に開示される如く従来公知である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところが上記従来のも
のでは、吸音材の上記縦方向の切れ目が製作誤差や振動
等に因り比較的大きくなることがあり、場合によって
は、排気が該切れ目を通して漏洩短絡して消音効果の低
下や機関動力性能の低下を招くことが考えられる。
【０００５】また吸音材の外周面と外管の内周面との間
に製作誤差等に起因して隙間が生じることがあり、場合
によっては、その隙間に前記切れ目を通して、又は吸音
材内部を通して排気が流れ、消音効果の低下や機関動力
性能の低下を招くことが考えられる。
【０００６】本発明は、上記に鑑み提案されたもので、
上記問題の発生を効果的に回避し得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。
【０００７】
【課題を解決するための手段】斯かる目的を達成するた
めに、本発明の消音器は、周壁に多数の小孔を有する多
孔内管と、その多孔内管を囲撓する外管との間の環状空
隙に吸音材を介装し、前記多孔内管内には、排気が順次
に通過する複数の排気膨張室を画成してなる消音器にお
いて、前記吸音材は、前記多孔内管の外周面にバインダ
を介して巻装されると共に外周面が前記外管の内周面に
所定の締め代を以て圧入嵌合される耐熱繊維層より構成
され、前記多孔内管は、前記吸音材が巻装される中間部
よりも前，後端部が大径に形成されることを特徴として
おり、また本発明方法は、周壁に多数の小孔を有する多
孔内管と、その多孔内管を囲撓する外管との間の環状空
隙に吸音材を介装し、前記多孔内管内には、排気が順次
に通過する複数の排気膨張室を画成してなる消音器の製
造方法において、前記多孔内管の外周面に、バインダを
塗布した耐熱繊維層を直接巻き付けて、外径が前記外管
の内径よりも大きい前記吸音材を成形する工程と、前記
工程により成形された吸音材の外周面に前記外管の内周
面を圧入嵌合させる工程とを含むことを特徴としてい
る。
【０００８】
【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を説明
する。図１は、本発明を実施した自動二輪車の一実施例
の側面図、図２は、前記実施例における排気系の要部拡
大平面図（図１の２−２矢視拡大図）、図３は図２の３
−３線に沿う拡大断面図、図４は図３の４−４線に沿う
拡大断面図、図５は図３の５−５線に沿う拡大断面図、
図６は図３の６−６線に沿う拡大断面図、図７は組立工
程を示す斜視図である。
【０００９】先ず、図１，２において、自動二輪車の車
体フレームＦには四気筒内燃機関Ｅが搭載されており、
この機関Ｅの機関本体１の前面には、各気筒に対応した
４つの排気ポートが左右方向に並列して開口され、これ
ら排気ポートには、同じく左右方向に並列する４本の前
部排気管２1 〜２4 がそれぞれ接続される。これら前部
排気管２1 〜２4 は、機関本体１の前面に沿って下方に
延び、更にその底面に沿って後方に延びて排気集合筒３
の前端に接続され、その集合筒３の後端は、後車輪Ｗの
一側方に配設されて車体適所に支持される消音器Ｍの前
端部に１本の後部排気管４を介して接続されている。
【００１０】図３〜図６に示すように消音器Ｍは、両端
が開放された円筒状本体５と、その本体５の前，後部開
口端をそれぞれ一体的に閉塞する前後一対のキャップ
６，７とより構成されており、前部キャップ６は後部排
気管４の後端部に接続される。前記円筒状本体５は、多
数の孔８ａが周壁に穿設された多孔内管８と、その多孔
内管８を同心状に囲撓する外管９とより二重管構造とな
っており、多孔内管８の前，後端部８ｆ，８ｒは、後述
する吸音材Ｉが巻装される該内管８の中間部よりも大径
に形成されており、特にその大径後端部８ｒは外管９の
内周面に溶接され、またその大径前端部８ｆは、前部キ
ャップ６の後端部内周に嵌着したメッシュスペーサ６ａ
に前後相対摺動可能に嵌合支持される。
【００１１】多孔内管８と外管９との間の環状空隙に
は、その全周に亘り吸音材Ｉが介装される。この吸音材
Ｉは、多孔内管８の外周面にバインダＢを介して巻装さ
れると共に外周面が外管９の内周面に所定の締め代を以
て圧入嵌合されるグラスウール等の耐熱繊維層Ｇより構
成されるもので、その成形組付手順については後で詳述
する。
【００１２】前記多孔内管８の内周面には、前後に間隔
をおいて３つのセパレータ板１０ｆ，１０ｍ，１０ｒの
各外周フランジ部が溶接等の固着手段により一体的に嵌
着されており、これにより、多孔内管８内は、その前部
より第１、第２、第４及び第３排気膨張室Ｃ1 ，Ｃ2 ，
Ｃ4 ，Ｃ3 が順に画成される。前部セパレータ板１０ｆ
には多数の小孔１１が穿設されており、また中間及び後
部のセパレータ板１０ｍ，１０ｒには、それらを貫通し
て第２排気膨張室Ｃ2 と第３排気膨張室Ｃ3 との間を連
通させる連通長管１２が固着され、更に後部のセパレー
タ板１０ｒには、第３排気膨張室Ｃ3 と第４排気膨張室
Ｃ4 との間を連通させる連通短管１３と、第４排気膨張
室Ｃ4 内の排気を後部キャップ７の後端開口部を通して
大気に放出するための排気放出管１４とが固着される。
【００１３】而して内燃機関Ｅの各排気ポートより対応
する４本の前部排気管２1 〜２4 内に排出された排気は
排気集合筒３で合流し、そこから後部排気管４を経て消
音器Ｍに達するが、その消音器Ｍ内では、先ず第１排気
膨張室Ｃ1 で一次膨張し、次いで前部セパレータ板１０
ｆの各小孔１１を通過する際に絞られつつ第２排気膨張
室Ｃ2 に入って二次膨張し、更に連通長管１２を通過す
る際に絞られつつ第３排気膨張室Ｃ3 に入って三次膨張
し、更にまた連通短管１３を通過する際に絞られつつ第
４排気膨張室Ｃ4 に入って四次膨張し、最終的には排気
放出管１４を通って大気に放出される。
【００１４】このようにして消音器Ｍは排気が複数の排
気膨張室Ｃ1 〜Ｃ4 を順次に通過する過程で排気の膨張
・収縮が繰り返されることにより、排気の消音効果が高
められると共に所期の動力性能を満たす仕様となってお
り、その際に吸音材Ｉは、排気が膨張・収縮を繰り返す
過程で発する騒音を吸収して排気騒音を低減する機能を
果たしている。
【００１５】尚、後部排気管４及び排気放出管１４は、
消音器Ｍの円筒状本体５と同様に、二重管構造となって
おり、それら管４，１４の各環状空隙部には、消音器Ｍ
の吸音材Ｉと同様、耐熱繊維層からなる吸音材Ｉ′が充
填されている。
【００１６】次に上記消音器Ｍの組立の具体的な手順を
図７を参照して説明する。
【００１７】外管９及び多孔内管８は、予め図示しない
別々の加工組立ラインで個別に製造されるが、特に多孔
内管８の加工組立ラインでは、各セパレータ板１０ｆ、
１０ｍ，１０ｒ、連通長管１２、連通短管１３及び排気
放出管１４が多孔内管８に一体的に組付けられる。
【００１８】そして組立の完了した多孔内管８の外周面
に、図７の（ａ）に示す如くバインダＢ（例えばカオリ
ン及びベントナイトを主成分とする無機質のグラスウー
ル接着剤）を塗布したグラスウール等の耐熱繊維層Ｇを
そのバインダ塗布面が内側となるように直接巻き付けて
から、図７の（ｂ）に示す如くしごきローラＲを用いて
ロール成形を施すことにより、無端環状の吸音材Ｉを多
孔内管８外周上に一体的に成形する。而して上記耐熱繊
維層Ｇは、それを多孔内管８の外周面に巻き付けた時に
その始端ｅと終端ｅ′とが衝合又は対向近接するような
所定形状に予め形成されるが、その耐熱繊維層Ｇの始端
ｅと終端ｅ′とは上記ロール成形によって緊密一体化し
てその両者ｅ，ｅ′の合わせ目が消滅するので、その合
わせ目から排気が漏洩する虞れはない。また前記ロール
成形に際しては、成形体である吸音材Ｉの外径Ｄが外管
９の内径ｄよりも大きく設定されてその吸音材Ｉと外管
９との間に所定の締め代（Ｄ−ｄ）が確保されるよう
に、該吸音材Ｉの板厚が調整される。
【００１９】次いで、図７の（ｃ）に示す如くバインダ
Ｂを自然乾燥又は加熱乾燥させて吸音材Ｉを多孔内管８
の外周面に一体的に接合し、その後、吸音材Ｉの外径検
査を、図示しないリング状検査具に該吸音材Ｉを通すこ
とにより行う。
【００２０】しかる後に、（ｄ）に示す如く吸音材Ｉの
外周面に外管９の内周面を圧入嵌合させ、外管９の後端
部と多孔内管８の大径後端部８ｒとの間を溶接等の固着
手段で一体的に嵌着し、更に外管９の前端部内周と多孔
内管８の前端大径部８ｆ外周との間に、メッシュスペー
サ６ａを予め内周に嵌着した前部キャップ６の開放後端
部を圧入する。そしてその前部キャップ６外周を外管９
前端に、また後部キャップ７外周を外管９後端にそれぞ
れ溶接すれば、消音器Ｍの本体の組立が完了する。
【００２１】斯かる加工組立手順によれば、吸音材Ｉと
なるべき耐熱繊維層Ｇを多孔内管８の外周面上に直接巻
き付けて一体的に成形することができるから、その成形
後に、吸音材Ｉに離型のための縦方向の切れ目をわざわ
ざ入れる必要はなく、その切れ目の存在に起因した排気
漏洩の発生が抑えられる。しかもこのようにして成形さ
れた吸音材Ｉの外周面と、外管９の内周面との間には、
前述のように所定の締め代が設定されることから、それ
ら面間に排気漏洩の原因となる隙間が生じることも有効
に回避され、それら排気漏洩に因る消音効果の低下や機
関動力性能の低下を未然に防止することができる。
【００２２】尚、前記実施例は自動二輪車用の消音器で
あるが、本発明は三輪自動車や四輪自動車用の消音器と
しても適用可能である。
【００２３】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、多孔内管
の外周面にバインダを介して巻装した耐熱繊維層より吸
音材を構成し、これを外管の内周面に所定の締め代を以
て圧入嵌合させるようにしたので、成形後の吸音材に、
離型のための縦方向の切れ目を入れる必要がないばかり
か、外管内周面と吸音材外周面との間に隙間が生じるこ
とも有効に回避でき、従ってそれら切れ目や隙間へ排気
が漏出して短絡する事態も回避されるから、所期の機関
動力性能を確保しつつ消音器の消音効果を向上させるこ
とができる。また特に請求項１の発明によれば、上記多
孔内管は、その前，後端部が大径に形成され、その中間
部に吸音材を巻装することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を実施した自動二輪車の一実施例の側面
図
【図２】前記実施例における排気系の要部拡大平面図
（図１の２−２矢視拡大図）
【図３】図２の３−３線に沿う拡大断面図
【図４】図３の４−４線に沿う拡大断面図
【図５】図３の５−５線に沿う拡大断面図
【図６】図３の６−６線に沿う拡大断面図
【図７】組立工程を示す斜視図
【符号の説明】 Ｂ バインダ Ｃ1 〜Ｃ4 排気膨張室としての第１〜第４排気膨張室 Ｇ 耐熱繊維層 Ｉ 吸音材 Ｍ 消音器 ８ 多孔内管 ８ａ 小孔 ９ 外管
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 堀池 健夫 埼玉県和光市中央１丁目４番１号 株式 会社本田技術研究所内 (72)発明者 三宅 誠 埼玉県和光市中央１丁目４番１号 株式 会社本田技術研究所内 (56)参考文献 特開 平５−98931（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−91313（ＪＰ，Ａ) 実開 昭62−49609（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭54−142728（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭61−47419（ＪＰ，Ｕ) 実公 平２−36885（ＪＰ，Ｙ２) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) F01N 1/24 F01N 7/08

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 周壁に多数の小孔（８ａ）を有する多孔
    内管（８）と、その多孔内管（８）を囲撓する外管
    （９）との間の環状空隙に吸音材（Ｉ）を介装し、前記
    多孔内管（８）内には、排気が順次に通過する複数の排
    気膨張室（Ｃ1 〜Ｃ4）を画成してなる消音器におい
    て、 前記吸音材（Ｉ）は、前記多孔内管（８）の外周面にバ
    インダ（Ｂ）を介して巻装されると共に外周面が前記外
    管（９）の内周面に所定の締め代を以て圧入嵌合される
    耐熱繊維層より構成され、 前記多孔内管（８）は、前記吸音材（Ｉ）が巻装される
    中間部よりも前，後端部（８ｆ，８ｒ）が大径に形成さ
    れる ことを特徴とする消音器。
  2. 【請求項２】 周壁に多数の小孔（８ａ）を有する多孔
    内管（８）と、その多孔内管（８）を囲撓する外管
    （９）との間の環状空隙に吸音材（Ｉ）を介装し、前記
    多孔内管（８）内には、排気が順次に通過する複数の排
    気膨張室（Ｃ1 〜Ｃ4 ）を画成してなる消音器の製造方
    法において、 前記多孔内管（８）の外周面に、バインダ（Ｂ）を塗布
    した耐熱繊維層（Ｇ）を直接巻き付けて、外径（Ｄ）が
    前記外管（９）の内径（ｄ）よりも大きい前記吸音材
    （Ｉ）を成形する工程と、前記工程により成形された吸
    音材（Ｉ）の外周面に前記外管（９）の内周面を圧入嵌
    合させる工程とを含むことを特徴とする、消音器の製造
    方法。
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