JP6663871B2 - 消音器の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、消音器の製造方法に関する。

従来、一対の外殻部材で消音器のケーシングを構成し、夫々の外殻部材の接合部分にインレットパイプとアウトレットパイプを挿通するための半円状の挿通穴を夫々形成し、半円状の挿通穴により、インレットパイプとアウトレットパイプを夫々挟持し、溶接により両者を接合することにより消音器を製造する方法が知られている（例えば、特許文献１参照）、以下、これを従来技術１という。

また、両端が開口する筒状の部材の両端に、インレットパイプ又はアウトレットパイプを挿通し、筒状の部材の両端とインレットパイプ又はアウトレットパイプ間の隙間を、筒状の部材の両端を縮径したり（特許文献２参照）、両端が開口する筒状の部材の両端にアウタープレートを接合してケーシングを形成し、夫々のアウタープレートに挿通穴を形成し、この挿通穴にインレットパイプ又はアウトレットパイプを挿通し、挿通穴とインレットパイプ又はアウトレットパイプの間の隙間を、インレットパイプ又はアウトレットパイプを拡径したり（特許文献３参照）、閉塞部により塞いだり（特許文献４参照）、接続パイプを挿入する（特許文献５参照）ことにより、閉塞して消音器を製造する方法も知られている。以下、これを従来技術２という。

上記従来技術１の製造方法においては、インレットパイプ又はアウトレットパイプと一対の半円状の挿通穴により挟持された接合部において、割面方向の両側部において大きな隙間が生じてしまうため、この隙間を溶接する際に、溶接不良が生じる恐れがあるという問題がある。

また、従来技術２においては、筒状の部材の両側部を縮径したり、筒状の部材の両側部にアウタープレートを接合してケーシングを形成するために、形成できないケーシングの形状があるという問題がある。

そこで、近年、上記問題点を解決した消音器の製造方法として、一対の外殻部材でケーシングを構成するとともに、その一方の外殻部材に、インレットパイプを挿通する導入側穴と、アウトレットパイプを挿通する排気側穴を形成し、インレットパイプとアウトレットパイプとセパレータからなる内部構造体を、インレットパイプを導入側穴に端部が外側に突出するように挿通するとともに、短く形成されたアウトレットパイプは、排気側穴には挿通することなく一方の外殻部材内に内装した後に、テールパイプを排気側穴に挿通してアウトレットパイプに接続した後に、他方の外殻部材を被せて消音器を製造することが行われている（特許文献６参照）。以下、これを従来技術３という。

実公平６−３１１２６号公報 特許第３３３３１４１号公報 特開２００５−３４４５５４号公報 特開２００５−３３０８３９号公報 特開２０１６−１２１６４２号公報 特許第５９３４１５０号公報

上記従来技術３の製造方法では、アウトレットパイプが排気側穴に挿通しないように短く形成されているために、一方の外殻部材内に内部構造体を内装するとともに固定する際に、アウトレットパイプを所定の位置に保持するための取付治具が必要となる。

このため、取付治具の挿入と取外し作業が必要となり、製造工程が煩雑になるとともに、製造コストが上昇するという問題点がある。

そこで、本発明は、アウトレットパイプを所定の位置に保持するための取付治具を不要とした消音器の製造方法を提案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、一対の外殻部材でケーシングが構成され、前記一方の外殻部材には、少なくとも一つのインレットパイプが挿通する導入側穴と、少なくとも一つのアウトレットパイプが挿通する排気側穴が穿設されて、
前記ケーシング内に、前記インレットパイプと前記アウトレットパイプとセパレータを有する内部構造体を内装した後に、前記外殻部材の開口縁部同士を接合して製造する消音器の製造方法であって、
前記内部構造体を形成する工程と、
該内部構造体のインレットパイプ又は／及びアウトレットパイプを、前記一方の外殻部材における導入側穴又は／及び排気側穴に対して遊嵌するとともに、インレットパイプが導入側穴から外側に、アウトレットパイプが排気側穴から外側に突出するように取付ける内装工程と、
遊嵌した状態のインレットパイプ又は／及びアウトレットパイプと、導入側穴又は／及び排気側穴との間の空隙を閉塞する閉塞工程と、
を有することを特徴とする消音器の製造方法である。

また、前記内装工程は、前記内部構造体のインレットパイプ又はアウトレットパイプを、前記導入側穴又は排気側穴に挿通した後に、前記内部構造体を挿通した導入側穴又は排気側穴を中心として三次元的に回動させ、アウトレットパイプ又はインレットパイプを、前記排気側穴又は導入側穴に遊嵌するようにしてもよい。

また、前記導入側穴と排気側穴をバーリング穴で構成し、インレットパイプ又はアウトレットパイプが遊嵌するように挿入された導入側穴と排気側穴を縮径することで、前記空隙を閉塞するようにしてもよい。

また、前記導入側穴と排気側穴をバーリング穴で構成し、このバーリング穴に遊嵌するように挿入されたインレットパイプ又はアウトレットパイプを拡径することで、前記空隙を閉塞するようにしてもよい。

また、前記導入側穴又は排気側穴に遊嵌するように挿入されたインレットパイプ又はアウトレットパイプの外周面に当接する筒部と、一方の外殻部材に当接するフランジ部を有する閉塞部材を用いて、前記空隙を閉塞するようにしてもよい。

また、前記導入側穴又は排気側穴に遊嵌するように挿入されたインレットパイプ又はアウトレットパイプの空隙に排気管を挿入して、前記空隙を閉塞するようにしてもよい。

本発明は、内部構造体のインレットパイプ又は／及びアウトレットパイプを、一方の外殻部材における導入側穴又は／及び排気側穴に対して遊嵌するとともに、インレットパイプが導入側穴から外側に、アウトレットパイプが排気側穴から外側に突出するように取付ける内装工程と、遊嵌した状態のインレットパイプ又は／及びアウトレットパイプと、導入側穴又は／及び排気側穴との間の空隙を閉塞する閉塞工程を有することにより、上記従来技術３の消音器の製造方法におけるアウトレットパイプを保持する治具の取付及び取外す工程が不要となり、従来技術３の製造方法と比較して、消音器を容易に製造することができる。

本発明の実施例１に係る消音器の斜視図。 本発明の実施例１に用いる内部構造体の斜視図。 図１の状態から他方の外殻部材を取外した状態の斜視図。 図３の後側から見た斜視図。 図３の正面図。 図３の背面図。 本発明の実施例１に係る消音器の製造方法を説明するための正面図。 図７の前側から見た斜視図。 図７の背面図。 図７の後側から見た斜視図。 本発明の実施例１に係る消音器の製造方法の閉塞工程を説明するための要部断面図。 本発明の実施例２に係る消音器の製造方法の閉塞工程を説明するための要部断面図。 本発明の実施例３に係る消音器の製造方法の閉塞工程を説明するための要部断面図。 本発明の実施例３に用いる閉塞部材の斜視図。 本発明の実施例４に係る消音器の製造方法の閉塞工程を説明するための要部断面図。 図１５の状態から排気管を挿入した状態の要部断面図。

本発明を実施するための形態を図に示す実施例に基づいて説明する。なお、図面には、形状が分かりやすいように稜線を記載してある。

［実施例１］
図１は、本発明の実施例１に係る消音器１の斜視図を示す。

消音器１は、半割状の一方の外殻部材２と、半割状の他方の外殻部材３の１対の外殻部材２，３で構成されたケーシング４と、内部構造体５を有する。

内部構造体５は、図２に示すように、図示しない導入側排気管を通じて内燃機関と連通する１本のインレットパイプ７と、図示しない排出側排気管を通じて外部と連通する１本のアウトレットパイプ８と、第１セパレータ９と第２セパレータ１０を有する。

セパレータ９，１０は、図３に示すように、消音器１内を３つの消音室１１，１２，１３に区画形成するようになっている。なお、本実施例においては、セパレータの数を２つとしたが、その数は任意に設定することができる。

セパレータ９，１０に形成された挿通穴９ａ，１０ａにはインレットパイプ７が、挿通穴９ｂ，１０ｂにはアウトレットパイプ８が、夫々挿通されている。

一方の外殻部材２は、図１の下側に配設されており、無端状に形成された側部２ａを有し、側部２ａで囲まれた空間の一方（図１の上部）には開口部２ｂが形成され、他方である下部は覆い部２ｃにより覆って、底部又は上部を構成し、器状に形成されている。

他方の外殻部材３は、図１の上側に配設されるものであり、無端状に形成された側部３ａを有し、側部３ａで囲まれた空間の一方（図１の下部）には開口部が形成され、他方である上部は覆い部３ｃにより覆って上部又は底部を構成し、器状に形成されている。一方の外殻部材２は、他方の外殻部材３よりも深く形成され、内部構造体５の多くの部分を収納できるように形成されている。

また、一方の外殻部材２の側部２ａには、導入側穴１５と排気側穴１６が穿設され、導入側穴１５と排気側穴１６は、側部２ａから外側方向に向かって突出するバーリング穴で構成されている。導入側穴１５からインレットパイプ７の端部７ａが外側に突出するように設けられ、排気側穴１６からアウトレットパイプ８の端部８ａが外側に突出するように設けられている。なお、導入側穴１５と排気側穴１６の位置関係は、図に示す以外にも任意に設定することができる。

次に、消音器１の製造方法について説明する。

予め、図２に示すように、セパレータ９，１０に形成された挿通穴９ａ，１０ａにインレットパイプ７を、挿通穴９ｂ，１０ｂにアウトレットパイプ８を、夫々、圧入又は挿通して、内部構造体５を組立てる。この内部構造体５を組立てる工程を、内部構造体５を形成する工程とする。

先ず、図７〜図１０に示すように、一方の外殻部材２の開口部２ｂに対して、内部構造体５が所定の角度傾いた状態で、一方の外殻部材２の排気側穴１６に、内部構造体５におけるアウトレットパイプ８の下流側である一方の端部８ａを挿入する。

排気側穴１６において、アウトレットパイプ８の排気側穴１６に挿通した一方の端部８ａの軸を中心として、内部構造体５を回動できるように、排気側穴１６とアウトレットパイプ８の一方の端部８ａとの間に所定の隙間（クリアランス）が形成されている。本実施においては、排気側穴１６の内径を、アウトレットパイプ８における外殻部材２の外側に突出する側の一方の端部８ａの外径よりも０．６ｍｍ大きくなるように設定されている。この径の違いを、０．６ｍｍより大きく設定すると、後述する排気側穴１６とアウトレットパイプ８の一方の端部８ａとを溶接する際に、溶け落ちの不具合が生じる恐れがあるからである。

次に、内部構造体５を、アウトレットパイプ８の一方の端部８ａの軸芯を中心として、図７、図９の下側方向に、導入側穴１５にインレットパイプ７の上流側である一方の端部７ａが遊嵌するとともに、セパレータ９，１０が一方の外殻部材２の所定位置に収納するまで回動させる。所定の位置まで内部構造体５を回動させた際に、導入側穴１５と、インレットパイプ７の一方の端部７ａとの間には、図１１に示すように空隙１８が形成され、導入側穴１５に対して、インレットパイプ７の一方の端部７ａが遊嵌するようになっている。このように、内部構造体５を一方の外殻部材２に組付ける工程を、内装工程とする。

導入側穴１５の内径は、内部構造体５を回動させる際に、インレットパイプ７の一方の端部７ａが、一方の外殻部材２の側部２ａなどと干渉しなければ任意に設定することができるが、本実施例では、図１１に示すように、導入側穴１５の内径を、インレットパイプ７の一方の端部７ａの外径の約１．５倍に設定し余裕をもった遊嵌状態とした。

次に、導入側穴１５におけるバーリング穴の外側部１５ａを、プレス加工やスピニング加工により縮径し、図１１の破線で示すように、導入側穴１５と、インレットパイプ７の一方の端部７ａとの間の空隙１８を閉塞する。このように、空隙１８を閉塞する工程を閉塞工程とする。空隙１８を閉塞した状態とは、導入側穴１５の外側部１５ａの内周面と、インレットパイプ７の一方の端部７ａの外周面とが、全周に亘って当接（密着）した状態であることが好ましいが、プレス加工のスプリングパックにより若干の隙間が生じた状態や、溶接時において溶け落ちが生じない程度に隙間が生じている状態も含む。

次に、排気側穴１６と、アウトレットパイプ８の一方の端部８ａとを溶接等により固定するとともに、導入側穴１５と、インレットパイプ７の一方の端部７ａを溶接等により固定する。また、必要に応じて、セパレータ９，１０と、一方の外殻部材２とをスポット溶接等により接合する。

次に、一方の外殻部材２における側部２ａの開口部２ｂ側縁部に、他方の外殻部材３における側部３ａの開口部側縁部を溶接により接合して消音器１を形成する。

導入側穴１５と、インレットパイプ７の端部７ａとの間に空隙１８を形成したことにより、内装工程において内部構造体５を回動させる際に、インレットパイプ７の一方の端部７ａが、一方の外殻部材２の側部２ａなどと干渉せず、組付けを行うことができるため、従来技術３の消音器の製造方法におけるアウトレットパイプを保持する治具の取付及び取外す工程が不要となり、従来技術３の消音器の製造方法と比較して、消音器１を容易に製造することができる。

なお、消音器１は、図１に示す上方が上部となるように車両に搭載することに限定されず、消音器１の搭載姿勢は、車両に対する取付位置に応じて、任意に設定することができる。

［実施例２］
上記実施例１においては、導入側穴１５の外側部１５ａを縮径し、導入側穴１５と、インレットパイプ７の一方の端部７ａとの間の空隙１８を閉塞するようにしたが、図１２に示すように、インレットパイプ７の一方の端部７ａを拡径して空隙１８を閉塞するようにしてもよい。

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。

本実施例２においても前記実施例１と同様の効果を奏する。

［実施例３］
上記実施例１においては、導入側穴１５の外側部１５ａを縮径し、導入側穴１５と、インレットパイプ７の一方の端部７ａとの間の空隙１８を閉塞するようにしたが、図１３，図１４に示すように、インレットパイプ７の一方の端部７ａの外周面に一部が当接する筒部２１と、一方の外殻部材２の外側面に当接するフランジ部２２を有する閉塞部材２３を用いて、空隙１８を閉塞するようにしてもよい。

筒部２１は、図１３に示すように、外殻部材２の外側から内側に向かうほど徐々に拡径するように形成されている。筒部２１とフランジ部２２は一体に形成されている。なお、導入側穴１５は、上記実施例１のように、側部２ａから外側方向に突出するバーリング穴ではなく、図１３に示すように、突出部を有しない側部２ａを貫通する貫通穴のみで構成してもよい。

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。

本実施例３においても前記実施例１と同様の効果を奏する。

［実施例４］
上記実施例１においては、導入側穴１５の外側部１５ａを縮径し、導入側穴１５と、インレットパイプ７の一方の端部７ａとの間の空隙１８を閉塞するようにしたが、図１５，図１６に示すように、この空隙１８に排気管３０を挿入し、排気管３０をインレットパイプ７の一方の端部７ａに嵌合することにより、空隙１８を閉塞するようにしてもよい。

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。

本実施例４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４においては、更に、一方の外殻部材２から外側に突出するインレットパイプ７の一方の端部７ａが、排気管３０の挿入の案内となるために、排気管３０の隙間１８への挿入が容易となる。また、インレットパイプ７の一方の端部７ａと排気管３０との接続部は、３重構造となるために、その部分の強度を高めることができる。

［実施例５］
上記導入側穴１５と、インレットパイプ７の一方の端部７ａとの間の空隙１８を閉塞する方法は、上記実施例１〜４に記載の方法に限定されず、それらを組み合わせて行ってもよいし、他の任意の方法により、空隙１８を閉塞するようにしてもよい。

例えば、実施例４において、空隙１８に、インレットパイプ７の一方の端部７ａの外径より大きな内径を有する排気管３０を導入側穴１５に嵌合するように挿入した後に、インレットパイプ７の一方の端部７ａを拡径して空隙１８を閉塞するにしてもよい。また、空隙１８に、導入側穴１５の内径より小さな外径を有する排気管３０を挿通するとともに、インレットパイプ７の一方の端部７ａに嵌合させたのちに、導入側穴１５を縮径して、空隙１８を閉塞するようにしてもよい。また、空隙１８に、インレットパイプ７の一方の端部７ａの外径より大きな内径で、かつ、導入側穴１５の内径より小さな外径を有する排気管３０を挿入した後に、インレットパイプ７の一方の端部７ａを拡径し、かつ、導入側穴１５を縮径して空隙１８を閉塞するようにしてもよい。

それ以外の構造は、前記実施例１〜４と同様であるのでその説明を省略する。

本実施例５においても前記実施例１〜４と同様の効果を奏する。

［実施例６］
上記実施例１〜５においては、一方の外殻部材２の側部２ａに、導入側穴１５と排気側穴１６を形成したが、導入側穴１５又は／及び排気側穴１６を、一方の外殻部材２の覆い部２ｃに形成してもよいし、側部２ａと覆い部２ｃに跨るようにして形成してもよい。

それ以外の構造は、前記実施例１〜５と同様であるのでその説明を省略する。

本実施例６においても前記実施例１〜５と同様の効果を奏する。

［実施例７］
上記実施例１〜６においては、内装工程において、アウトレットパイプ８の一方の端部８ａを、排気側穴１６に挿通した後に、端部８ａの軸芯を中心として内部構造体５を回動させて、導入側穴１５にインレットパイプ７を遊嵌するようにしたが、アウトレットパイプ８の一方の端部８ａと排気側穴１６との隙間を大きくして空隙を形成し、導入側穴１５とインレットパイプ７との隙間を相互が回動できる程度の隙間に形成して、導入側穴１５にインレットパイプ７を挿通した後に、インレットパイプ７の一方の端部７ａの軸芯を中心として、内部構造体５を回動させて、排気側穴１６にアウトレットパイプを遊嵌するようにしてもよい。

それ以外の構造は、前記実施例１〜６と同様であるのでその説明を省略する。

本実施例７においても前記実施例１〜６と同様の効果を奏する。

［実施例８］
上記実施例１〜７においては、内装工程において、排気側穴１６に対してアウトレットパイプ８を、又は、導入側穴１５に対してインレットパイプ７を遊嵌するようにしたが、排気側穴１６に対してアウトレットパイプ８を遊嵌するとともに、導入側穴１５に対してもインレットパイプ７を遊嵌するようにしてもよい。

また、上記実施例１〜７においては、排気側穴１６に対してアウトレットパイプ８を、又は、導入側穴１５に対してインレットパイプ７を挿入した後に、アウトレットパイプ８の一方の端部８ａの軸芯を中心として内部構造体５を回動させたが、排気側穴１６に対してアウトレットパイプ８を、又は、導入側穴１５に対してインレットパイプ７を遊嵌するように挿入した後に、内部構造体５を、任意の方向に３次元的に移動や回動を行って、一方の外殻部材２に対する内部構造体５の姿勢を変化させ、導入側穴１５に対してインレットパイプ７を、又は、排気側穴１６に対してアウトレットパイプ８を、遊嵌させるようにしてもよい。

例えば、排気側穴１６に対してアウトレットパイプ８を、又は、導入側穴１５に対してインレットパイプ７を挿入した後に、内部構造体５を、挿入した排気側穴１６又は導入側穴１５を中心として、三次元的に回動させ、一方の外殻部材２に対する内部構造体５の姿勢を変化させ、導入側穴１５に対してインレットパイプ７を、排気側穴１６に対してアウトレットパイプ８を、遊嵌するようにするしてもよい。

また、排気側穴１６に対してアウトレットパイプ８を、又は、導入側穴１５に対してインレットパイプ７を挿入した後に、内部構造体５を、排気側穴１６に対してアウトレットパイプ８を、又は、導入側穴１５に対してインレットパイプ７を遊嵌するように挿入した部分の軸芯を中心とし、又は、その軸芯に直交する軸芯を中心として回動させ、又は、この軸芯方向に移動させることで、一方の外殻部材２に対する内部構造体５の姿勢を変化させ、導入側穴１５に対してインレットパイプ７を、排気側穴１６に対してアウトレットパイプ８を、遊嵌するようにすることで、ロボットを用いて内装工程を行うことが容易となる。

それ以外の構造は、前記実施例１〜７と同様であるのでその説明を省略する。

本実施例８においても前記実施例１〜７と同様の効果を奏する。

［実施例９］
上記実施例１〜８においては、内部構造体５を、１本のインレットパイプ７と、１本のアウトレットパイプ８で構成したが、インレットパイプ又は／及びアウトレットパイプを複数本で構成してもよい。

また、一方の外殻部材２には、少なくとも１つの導入側穴１５と、少なくとも１つの排気側穴１６を形成し、他方の外殻部材３には、導入側穴１５、排気側穴１６を形成してもよいし、形成しなくてもよい。

それ以外の構造は、前記実施例１〜８と同様であるのでその説明を省略する。

本実施例９においても前記実施例１〜８と同様の効果を奏する。

１ 消音器
２ 一方の外殻部材
３ 他方の外殻部材
４ ケーシング
５ 内部構造体
７ インレットパイプ
８ アウトレットパイプ
９，１０ セパレータ
１５ 導入側穴
１６ 排気側穴
１８ 空隙
２１ 筒部
２２ フランジ部
２３ 閉塞部材
３０ 排気管

Claims (6)

1. 一対の外殻部材でケーシングが構成され、前記一方の外殻部材には、少なくとも一つのインレットパイプが挿通する導入側穴と、少なくとも一つのアウトレットパイプが挿通する排気側穴が穿設されて、
   前記ケーシング内に、前記インレットパイプと前記アウトレットパイプとセパレータを有する内部構造体を内装した後に、前記外殻部材の開口縁部同士を接合して製造する消音器の製造方法であって、
   前記内部構造体を形成する工程と、
   該内部構造体のインレットパイプ又は／及びアウトレットパイプを、前記一方の外殻部材における導入側穴又は／及び排気側穴に対して遊嵌するとともに、インレットパイプが導入側穴から外側に、アウトレットパイプが排気側穴から外側に突出するように取付ける内装工程と、
   遊嵌した状態のインレットパイプ又は／及びアウトレットパイプと、導入側穴又は／及び排気側穴との間の空隙を閉塞する閉塞工程と、
   を有することを特徴とする消音器の製造方法。
2. 前記内装工程は、前記内部構造体のインレットパイプ又はアウトレットパイプを、前記導入側穴又は排気側穴に挿通した後に、前記内部構造体を挿通した導入側穴又は排気側穴を中心として三次元的に回動させ、アウトレットパイプ又はインレットパイプを、前記排気側穴又は導入側穴に遊嵌することを特徴とする請求項１記載の消音器の製造方法。
3. 前記導入側穴と排気側穴をバーリング穴で構成し、インレットパイプ又はアウトレットパイプが遊嵌するように挿入された導入側穴と排気側穴を縮径することで、前記空隙を閉塞するようにしたことを特徴とする請求項１又は２記載の消音器の製造方法。
4. 前記導入側穴と排気側穴をバーリング穴で構成し、このバーリング穴に遊嵌するように挿入されたインレットパイプ又はアウトレットパイプを拡径することで、前記空隙を閉塞するようにしたことを特徴とする請求項１又は２記載の消音器の製造方法。
5. 前記導入側穴又は排気側穴に遊嵌するように挿入されたインレットパイプ又はアウトレットパイプの外周面に当接する筒部と、一方の外殻部材に当接するフランジ部を有する閉塞部材を用いて、前記空隙を閉塞するようにしたことを特徴とする請求項１又は２記載の消音器の製造方法。
6. 前記導入側穴又は排気側穴に遊嵌するように挿入されたインレットパイプ又はアウトレットパイプの空隙に排気管を挿入して、前記空隙を閉塞するようにしたことを特徴とする請求項１又は２記載の消音器の製造方法。