JP6781479B2 - Manufacturing method of glass fiber sound deadening material - Google Patents
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Description
本発明は、ケースに設けたインナーパイプにより排気ガスの流路を構成する消音器において、ケース及びインナーパイプの間の内部空間を満たすグラスファイバーの消音材の製造方法に関する。 The present invention provides a muffler that constitutes the flow path of the exhaust gas by the inner pipe provided in the case relates to the production how muffling material fiberglass fill the interior space between the casing and the inner pipe.
自動車の排気管に設けられる消音器は、金属製のケース及びインナーパイプの間の内部空間に、吸音性を備えたガラス繊維が充填される構造が多い。排気音は、インナーパイプの多数の孔からケース内に放出され、ガラス繊維に吸音される。ガラス繊維は、グラスウール(短繊維)又はグラスファイバー(長繊維)が使用される。グラスウールは、バインダで固めて内部空間に収められる。このグラスウールは、排気熱でバインダが燃えて消失することによりケースの外部に放散し、環境を汚染する問題がある。このため、近年はグラスファイバーを内部空間に充填する方法が広く採用されている(特許文献1)。 The muffler provided in the exhaust pipe of an automobile often has a structure in which the internal space between the metal case and the inner pipe is filled with sound-absorbing glass fiber. Exhaust sound is emitted into the case through a large number of holes in the inner pipe and absorbed by the glass fiber. As the glass fiber, glass wool (short fiber) or glass fiber (long fiber) is used. The glass wool is hardened with a binder and stored in the internal space. This glass wool has a problem of polluting the environment by radiating to the outside of the case when the binder burns and disappears due to the exhaust heat. For this reason, in recent years, a method of filling the internal space with glass fiber has been widely adopted (Patent Document 1).
グラスファイバーは、例えば特許文献1に見られるように、グラスファイバー供給機のノズルから内部空間に直接充填する(特許文献1・[請求項1])。しかし、消音器の内部空間は、インナーパイプが分断又は湾曲して複雑な構造であると、グラスファイバーを直接充填し難い。特許文献2は、糸状部材で縫製した袋部にグラスファイバーを予め充填し、消音器(消音装置内)のインナーパイプ等(構造体)と干渉する部位を縫製し、内部空間(空間部)を埋めるのに厚みが不足する部位を折り返した吸音材を作り、前記内部空間に埋める方法を開示する(特許文献2・[請求項1][請求項4][請求項5])。
As seen in
特許文献2が開示する消音材は、複雑な構造の内部空間にグラスファイバーを充填する場合に用いられる。しかし、消音材が複雑な構造の内部空間の隅々にグラスファイバーを行き渡せることが困難である。消音材は、内面形状が内部空間に倣っていないため、特にケースの内面の角部との間に隙間が残る。また、消音材は、インナーパイプ等と干渉する部位を縫製するため、インナーパイプの表面に密着できず、隙間が残る。更に、消音材は、厚みが不足するために折り返した部位の全面が接面しない限り、やはり隙間が残る。
The sound deadening material disclosed in
特許文献2が開示する消音材は、グラスファイバーを直接充填し難い複雑な構造の内部空間にグラスファイバーを充填できる点で優れている。しかし、上述の通り、実際には多数の隙間が残り、消音性能が低下することが否めない。そこで、消音器の複雑な構造の内部空間にグラスファイバーを充填するため、前記内部空間を埋める際に隙間を発生させない消音材と、前記消音材を用いた消音器とについて、検討した。
The sound deadening material disclosed in
検討の結果、ケースに設けたインナーパイプにより排気ガスの流路を構成する消音器における前記ケース及びインナーパイプの間の内部空間を満たすグラスファイバーの消音材の製造方法であって、内部空間と同じ内面形状を有する保形容器を構成し、グラスファイバーを前記保形容器に充填し、前記保形容器の内面形状に倣って形成されるグラスファイバーの塊状物の少なくとも表面に水を付着させ、前記水を凍結させることにより前記グラスファイバーの塊状物を内部空間に同じ外面形状に保形させ、保形されたグラスファイバーの塊状物を保形容器から取り出して消音材にすることを特徴とするグラスファイバーの消音材の製造方法を開発した。 As a result of the examination, it is a method of manufacturing a glass fiber sound deadening material that fills the internal space between the case and the inner pipe in the sound deadening device that constitutes the flow path of the exhaust gas by the inner pipe provided in the case, and is the same as the internal space. A shape-retaining container having an inner surface shape is formed, glass fibers are filled in the shape-retaining container, and water is adhered to at least the surface of a lump of glass fiber formed according to the inner surface shape of the shape-retaining container. A glass characterized in that the lump of glass fiber is retained in the internal space in the same outer surface shape by freezing water, and the lump of glass fiber that has been retained is taken out from the shape-retaining container and used as a sound deadening material. We have developed a method for manufacturing fiber sound deadening materials.
保形容器は、内面形状が内部空間と同じであれば、外面形状を問わない。保形容器は、内面形状を囲む面がすべて閉じられた密閉空間(グラスファイバー供給機のノズル接続口を除く)が好ましい。しかし、例えば内部空間が同一の断面形状のまま延在する場合、保形容器は、前記延在方向にある面を開放面としてもよい。開放面を有する保形容器は、内面形状を内部空間より前記延在方向に長くして、充填するグラスファイバーが溢れないようにする。また、開放面を有する保形容器は、必要により、延在方向に動く可動蓋で前記開放面を一時的に塞ぐとよい。 The shape-retaining container may have any outer surface shape as long as the inner surface shape is the same as the inner space. The shape-retaining container is preferably a closed space (excluding the nozzle connection port of the glass fiber feeder) in which all the surfaces surrounding the inner surface shape are closed. However, for example, when the internal space extends with the same cross-sectional shape, the shape-retaining container may have a surface in the extending direction as an open surface. The shape-retaining container having an open surface has an inner surface shape longer than the internal space in the extending direction so that the glass fiber to be filled does not overflow. Further, in the shape-retaining container having an open surface, if necessary, the open surface may be temporarily closed with a movable lid that moves in the extending direction.
グラスファイバーの塊状物は、少なくとも表面に付着させた水を凍結させると、凍結部分がグラスファイバー同士を結合させることにより、保形される。グラスファイバーの塊状物は、例えば表面に水を付着させた状態で冷気を吹き付けたり、前記状態のまま冷凍雰囲気(0℃未満雰囲気)に晒したりして、水を凍結させる。グラスファイバーの塊状物は、表面だけでなく、一定の深度の内部又は中心まで水を浸透させ、凍結部分を増やしてもよい。凍結部分による保形時間は、表面から凍結される深度や凍結温度に比例し、前記深度が深いほど、又は凍結温度が低いほど長くなる。 When the water adhering to the surface of the glass fiber mass is frozen at least, the frozen portion retains the shape by binding the glass fibers to each other. The lump of glass fiber is frozen by, for example, blowing cold air with water attached to the surface or exposing the lump of glass fiber to a freezing atmosphere (atmosphere below 0 ° C.) in the above state. The glass fiber lump may allow water to penetrate not only the surface but also the inside or the center of a certain depth to increase the frozen portion. The shape retention time by the frozen portion is proportional to the depth of freezing from the surface and the freezing temperature, and becomes longer as the depth is deeper or the freezing temperature is lower.
消音材は、凍結部分が溶ければ、結合の解かれたグラスファイバーが弾性を復元させてケースやインナーパイプに密着し、消音性能を発揮できる。凍結部分が溶けて発生する水は、消音材を内部空間に嵌め込んだ状態で発生するから、消音器内に現れる。しかし、前記水は、少量であり、自然乾燥又は強制乾燥により蒸発し、消音器内に残存しない。グラスファイバーは、例えば保形容器にグラスファイバー供給機のノズルを差し込んで充填する。この場合、保形容器を密閉して空気を吸い出すことにより空気の流れを形成すると、充填するグラスファイバーの嵩密度を高めることができる。 If the frozen portion of the sound deadening material is thawed, the unbonded glass fiber restores elasticity and adheres to the case or inner pipe, enabling sound deadening performance. The water generated by melting the frozen part appears in the silencer because it is generated with the sound deadening material fitted in the internal space. However, the amount of the water is small and evaporates by natural drying or forced drying and does not remain in the silencer. The glass fiber is filled, for example, by inserting the nozzle of the glass fiber feeder into the shape-retaining container. In this case, if an air flow is formed by sealing the shape-retaining container and sucking out air, the bulk density of the glass fiber to be filled can be increased.
グラスファイバーの塊状物は、例えば網状面で構成された保形容器の外から水を塗布又は噴霧した後、保形容器と共に冷凍させて、少なくとも表面に付着させた水を凍結させる。網状面は、樹脂製又は金属製の線材を交差させた構成のほか、パンチングメタルやエキスパンドメタルがある。グラスファイバーの充填に際して保形容器内の空気を吸引する場合、例えば着脱自在な閉鎖板で網状面である保形容器の表面を塞ぐ。水は、刷毛塗りや貯水槽への浸漬によりグラスファイバーに塗布したり、スプレーによりグラスファイバーに噴霧(散水を含む)したりする。 The lump of glass fiber is, for example, coated or sprayed with water from the outside of a shape-retaining container composed of a mesh surface, and then frozen together with the shape-retaining container to freeze at least the water adhering to the surface. The reticulated surface has a structure in which resin or metal wire rods are crossed, and also includes punching metal and expanded metal. When the air in the shape-retaining container is sucked when filling the glass fiber, for example, the surface of the shape-retaining container, which is a mesh surface, is closed with a removable closing plate. Water is applied to the glass fiber by brushing or dipping in a water tank, or sprayed (including watering) on the glass fiber by spraying.
複雑な構造の内部空間の場合、内部空間を分割した部分空間と同じ内面形状を有する保形容器にグラスファイバーを充填することにより、前記部分空間に対応した消音材を複数作り出し、前記消音材を組み合わせて内部空間に嵌め込むことにより、前記内部空間に隙間なく消音材を嵌め込むことができる。内部空間に嵌め込んだ複数の消音材は、凍結部分が溶ければケースやインナーパイプに密着すると共に、隣り合う消音材を構成するグラスファイバーが密着して、前記隣り合う消音材の隙間がなくなる。 In the case of an internal space having a complicated structure, a plurality of sound deadening materials corresponding to the partial space are produced by filling a shape-retaining container having the same inner surface shape as the divided subspace with glass fiber, and the sound deadening material is used. By fitting the sound deadening material into the internal space in combination, the sound deadening material can be fitted into the internal space without any gap. If the frozen part melts, the plurality of sound deadening materials fitted in the internal space will adhere to the case and inner pipe, and the glass fibers constituting the adjacent sound deadening materials will adhere to each other, eliminating the gap between the adjacent sound deadening materials. ..
消音材は、ケースに設けたインナーパイプにより排気ガスの流路を構成する消音器における前記ケース及びインナーパイプの間の内部空間を満たすグラスファイバーの消音材であって、内部空間と同じ外面形状である表面を有し、少なくとも前記表面に付着させた水を凍結させて保形されたグラスファイバーの塊状物である。複雑な構造の内部空間の場合、消音材は、内部空間を分割した部分空間と同じ外面形状を有するグラスファイバーの塊状物として構成される。 Mute material, a sound-deadening material of glass fiber fill the interior space between the casing and the inner pipe in the muffler constituting the flow path of the exhaust gas by the inner pipe provided in the case, the same outer contour as the internal space It is a mass of glass fiber that has a surface that is, and at least the water adhering to the surface is frozen and retained . If the internal space of the complex structure, silenced material is configured as a mass of glass fibers having the same outer contour as the divided partial space interior space.
消音器は、上記ケースに設けたインナーパイプにより排気ガスの流路を構成する消音器であって、上記グラスファイバーの消音材を、少なくとも表面に付着させた水を凍結させて保形された状態で内部空間に嵌め込み、凍結部分を溶かすことにより、前記内部空間をグラスファイバーにより満たして構成される。消音材を内部空間に嵌め込むために開放されたケースは、消音材を嵌め込んだ後、加工により閉じたり(例えばスピニング加工されるケース)、一対の部材で閉じたり(例えば最中構造のケース)する。消音材は、内部空間に嵌め込まれた後、凍結部分が溶解し、発生した水を自然乾燥又は強制乾燥により蒸発させる。 The muffler is a muffler that constitutes an exhaust gas flow path by an inner pipe provided in the case, and is a state in which the glass fiber muffler material is held by freezing at least water adhering to the surface. The internal space is filled with glass fiber by fitting it into the internal space and melting the frozen portion. The case opened to fit the sound deadening material into the internal space can be closed by processing (for example, a case that is spinning) or closed with a pair of members (for example, a case with a middle structure) after the sound deadening material is fitted. ). After being fitted into the internal space of the sound deadening material, the frozen portion is melted and the generated water is evaporated by natural drying or forced drying.
本発明は、消音器の内部空間と同じ外面形状を有し、凍結部分が溶けるまでの時限的な保形性のあるグラスファイバーの塊状物として消音材を作り出す。消音材は、消音器の内部空間と同じ外面形状を有するので、前記内部空間に隙間なく嵌め込める。表面が網状面である保形容器は、グラスファイバーの塊状物に外から水を塗布又は噴霧でき、特にグラスファイバーの塊状物の表面のみを凍結させる場合に適している。消音材は、表面に付着した水のみが凍結して保形されている方が、凍結部分が溶けるまでの時間が短く、発生する水の量も少なくて済むので、好ましい。 The present invention creates a sound deadening material as a mass of glass fiber having the same outer surface shape as the internal space of the sound deadening device and having a timely shape retention until the frozen portion melts. Since the sound deadening material has the same outer surface shape as the internal space of the sound deadening device, it can be fitted into the internal space without a gap. The shape-retaining container having a reticulated surface is particularly suitable for freezing only the surface of the glass fiber mass, which can be coated or sprayed with water from the outside. As for the sound deadening material, it is preferable that only the water adhering to the surface is frozen and kept in shape because the time until the frozen portion melts is short and the amount of water generated can be small.
消音材は、内部空間を分割した部分空間と同じ外面形状を有する凍結部分が溶けるまでの時限的な保形性のあるグラスファイバーの塊状物として作ることで、複数の消音材を隙間なく嵌め込んで、前記内部空間にグラスファイバーを満たすことができる。本発明の製造方法の場合、消音器と別に、部分空間に応じた保形容器を用いることで、容易に複数の消音材を作り出せきる。これにより、本発明によれば、どのような複雑な内部空間であっても、複数の消音材を組み合わせて前記内部空間に嵌め込むだけで、グラスファイバーを満たした消音器が提供できる。 The sound deadening material is made as a mass of glass fiber that has the same outer surface shape as the divided subspace and has a timely shape retention until the frozen part melts, so that multiple sound deadening materials are fitted without gaps. Therefore, the internal space can be filled with glass fiber. In the case of the manufacturing method of the present invention, a plurality of sound deadening materials can be easily produced by using a shape-retaining container according to the subspace separately from the sound deadening device. Thereby, according to the present invention, it is possible to provide a silencer filled with glass fiber by simply combining a plurality of sound deadening materials and fitting them into the internal space, regardless of the complicated internal space.
以下、本発明を実施するための形態について図を参照しながら説明する。本発明は、例えば図1に見られるように、一組のケース構成部材111を最中合わせに一体化した最中構造のケース11にインナーパイプ12を貫通させた消音器1において、前記インナーパイプ12に一対の仕切り板121が設けられ、ケース11外からグラスファイバーの充填が難しい内部空間13に嵌め込むグラスファイバーの消音材5(後掲図10参照)を製造するために利用される。
Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings. According to the present invention, for example, as shown in FIG. 1, in a
内部空間13は、ケース11の横断面に同じ俵状平面で、インナーパイプ12に設けられた仕切板121に挟まれた空間で、前記俵状平面の中央をインナーパイプ12に相当する円柱空間が貫通している。このため、円柱空間が貫通する1体の消音材は、内部空間13に嵌め込めない。そこで、本例の保形容器2は、図2に見られるように、内部空間13を、円柱空間の中心を通って俵状平面の長手方向に分断する分断線で半割した部分空間に対応した構造としている。これにより、本例の消音器1は、2個の保形容器2(図2参照)で製造される2個の消音材を一組として内部空間13に嵌め込む。
The
本例の保形容器2は、図3に見られるように、ケース11の内面に倣って湾曲した側面23に開閉面22をヒンジ222により接続し、上面21を開放しながら、底面24を塞いで構成される。開閉面22は、内部空間13を半割する分断線に倣った垂直面に、インナーパイプ12に相当する円柱空間を半割した断面半円弧状の括れ部221を設けて構成される。また、底面24は、ケース11の横断面に同じ俵状平面を半割した水平面から、インナーパイプ12に相当する円柱空間を半割した円弧状切り欠き241を除いて構成される。
As seen in FIG. 3, in the shape-retaining
本例の保形容器2は、開閉面22、側面23、底面24がそれぞれ金属製の線材を交差させた網状面である。これにより、保形容器2に充填されたグラスファイバーは、保形容器2の外側から水を塗布できる。網目のピッチは、充填するグラスファイバーがはみ出ない範囲で自由に設定できる。グラスファイバー供給機のノズル4(後掲図5参照)は、開放された上面21から差し込む。このため、本例の保形容器2は、開閉面22及側面23を内部空間13の延在方向の長さISLより余剰長さELだけ長くして、供給したグラスファイバーが上面21から溢れないようにしている。
The shape-retaining
本例の保形容器2を用いた消音材5の製造手順を説明する。まず、図4に見られるように、開閉面22を閉じた保形容器2を、前記保形容器2の外面に倣った内面形状を有する密閉容器3に嵌め込む。密閉容器3は、上面が保形容器2同様解放してあり、前記保形容器2の底面24に対応して2本の排気パイプ31が接続されている。これにより、グラスファイバーの充填に際して、保形容器2の底面24から空気を吸い出し、上方から下方に向けて空気の流れを作り出して、充填されるグラスファイバーの嵩密度を高める
The procedure for manufacturing the
保形容器2は、密閉容器3に嵌め込むことにより、図5に見られるように、開閉面22、側面23及底面24が塞がれた状態となる。グラスファイバー41は、開放された上面21から差し込まれたグラスファイバー供給機(図示略)のノズル4を左右に往復させることにより、保形容器2内を均等に分散させながら、上述したように、排気パイプから吸い出される空気の流れにより、嵩密度を高めた塊状物42として充填されていく。ノズル4は、グラスファイバー41の均等な分散が実現されるのであれば、蛇行させたり、直線移動をずらしながら複数回繰り返したりさせてもよい。
By fitting the shape-retaining
保形容器2は、予め決められた量のグラスファイバー41を充填させたら、グラスファイバーの供給を止めて、密閉容器3から取り出す。本例の保形容器2は、余剰長さEL(図1参照)だけ、内部空間13より大きく形成されている。このため、保形容器2内に形成されるグラスファイバーの塊状物42は、図6に見られるように、開放された上面21から余剰長さELに相当する長さ(グラスファイバーの充填量により前後する)を残した深さまでの大きさで、保形容器2の内面形状に倣った外形を有している。
When the shape-retaining
グラスファイバーの塊状物42は、図7に見られるように、保形容器2の外から多数の噴霧ノズル6により水を噴霧し、少なくとも表面に水を付着させる。水は、グラスファイバーの塊状物42の少なくとも表面に対し、均一に塗布されることが望ましい。このため、噴霧ノズル6は、保形容器2を囲むように複数配置するほか、例えば保形容器2を回転させて、噴霧ノズル6から噴霧される水の当たり具合を変化させるとよい。
As seen in FIG. 7, the
グラスファイバーの塊状物42は、表面に水が付着した状態で保形容器2に保持されたまま、図8に見られるように、冷凍雰囲気に晒して、前記表面に付着させた水を凍結させる。グラスファイバーの塊状物42は、例えば冷気を吹き付けて表面に付着させた水を凍結させることもできる。しかし、吹き付ける冷気は、四散して水の凍結に役立たない割合が多く、例えば多数の保形容器2に保持されたグラスファイバーの塊状物42の表面に付着させた水を凍結させる場合、作業能率が悪い。そこで、多数の保形容器2を収納できる冷凍雰囲気(例えば恒温槽)を設け、本例のように、保持容器2ごと前記冷凍雰囲気に晒す方法が好ましい。
As shown in FIG. 8, the
グラスファイバーの塊状物42は、付着した水による凍結部分がグラスファイバー同士を結合させることにより保形され、消音材5を構成する。消音材5は、凍結部分により保形されたグラスファイバーの塊状物42であり、図9に見られるように、保形容器2の開閉面2を開いてそのまま取り出すことができる。保形容器2は、残存するグラスファイバーの端材や凍結部分を取り除いて、別の消音材の製造に続けて利用される。
In the
本例の消音材5は、嵌め込む対象となる内部空間13を半割した部分空間に対応した外形状を有することから、2個一組を用いて前記内部空間13を満たす。2個一組の消音材5は、図10に見られるように、インナーパイプ12を挟み、更にケース構成要素111に挟まれて、内部空間13に嵌め込まれる。内部空間13に対する消音材5の嵌合作業は、常温下で実施されるため、凍結部分は徐々に溶けていく。しかし、十分に凍結された消音材5は、数分間〜10数分間保形され、嵌合作業中に形状が崩れることがない。
Since the
こうして内部空間13に嵌合された2個一組の消音材5は、図11に見られるように、凍結部分が溶ければケース111やインナーパイプ12に密着すると共に、隣り合う消音材5を構成するグラスファイバーが密着して隙間がなくなる。凍結部分が溶けて発生する水は、ごく少量であり、通常、自然乾燥により蒸発するため、ケース11内に残ることがない。こうして本発明によれば、従来隙間なく充填できなかった内部空間13にグラスファイバーを密に充填した消音器1が提供できるようになる。
As shown in FIG. 11, the pair of
1 消音器
11 ケース
12 インナーパイプ
13 内部空間
2 保形容器
21 開放された上面
22 開閉面
23 側面
24 底面
3 密閉容器
31 排気パイプ
4 ノズル
41 供給されるグラスファイバー
42 グラスファイバーの塊状物
5 グラスファイバーの消音材
6 噴霧ノズル
ISL 内部空間の長さ
EL 余剰長さ
1 silencer
11 cases
12 Inner pipe
13
21 Open top surface
22 Opening and closing surface
23 side
24
31
41 Fiberglass supplied
42
Length of ISL interior space
EL surplus length
Claims (3)
内部空間と同じ内面形状を有する保形容器を構成し、
グラスファイバーを前記保形容器に充填し、
前記保形容器の内面形状に倣って形成されるグラスファイバーの塊状物の少なくとも表面に水を付着させ、
前記水を凍結させることにより前記グラスファイバーの塊状物を内部空間に同じ外面形状に保形させ、
保形されたグラスファイバーの塊状物を保形容器から取り出して消音材にすることを特徴とするグラスファイバーの消音材の製造方法。 A method for manufacturing a glass fiber sound deadening material that fills the internal space between the case and the inner pipe in a sound deadening device that constitutes an exhaust gas flow path by an inner pipe provided in the case.
A shape-retaining container having the same inner surface shape as the internal space is constructed,
Fill the shape-retaining container with glass fiber and
Water is attached to at least the surface of the glass fiber lump formed according to the inner surface shape of the shape-retaining container.
By freezing the water, the lump of glass fiber is kept in the internal space in the same outer surface shape.
A method for producing a glass fiber sound deadening material, which comprises taking out a shape-retaining glass fiber block from a shape-retaining container and using it as a sound deadening material.
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