JP7195183B2 - 消音器及びその製造方法 - Google Patents

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Description

本発明は、自動車の排気経路等に設置される消音器に係り、吸音室に吸音繊維材が充填される消音器及びその製造方法に関する。
従来、自動車の排気経路に設置される消音器として、吸音室にグラスウールのような吸音繊維材が充填される消音器が知られている。この吸音繊維材の充填法には、吸音繊維材を袋体に詰めた状態にし、吸音繊維材が詰められた袋体を吸音室に設けるものがあるが、袋体の間に隙間が生じ、消音効果にバラツキが生ずる可能性がある、吸音繊維材の袋詰めにコストがかかるという問題がある。そのため、吸音室となる室に吸音繊維材を直接充填する充填法が用いられている。
特許文献１、２の消音器は、この吸音繊維材を直接充填する充填法を用いて製造されている。特許文献１、２の消音器は、外筒と、外筒を貫通する多孔付き内筒を有し、内筒と外筒の間の吸音室に吸音繊維材が充填されるものであり、外筒の一方の端部が内筒に固定して閉じられた状態で、開口している外筒の他方の端部から内筒と外筒の間に吸音繊維材を充填し、充填後に外筒の他方の端部の開口をテーパ状に加工して閉塞する、或いは開口に端板を被せて閉塞することにより製造される。
特開２００８－６９７６６号公報 特開２００９－２８１３６９号公報
ところで、特許文献１、２で用いられている直接充填法は、多孔付き内筒と外筒の間に吸音繊維材が充填される単純な構造の場合には適用可能であるものの、消音器のシェルの内部が仕切で複数に区画されるような複雑な構造の場合には適用することが難しい。そのため、消音器のシェルの内部が仕切で区画される複雑な構造の場合にも吸音繊維材を吸音室に隙間なく充填することができる消音器が求められている。
本発明は上記課題に鑑み提案するものであって、シェルの内部が仕切で区画される複雑な構造の場合にも吸音繊維材を吸音室に隙間なく充填することができ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。
本発明の消音器は、シェルと、前記シェルの内部に連通する通気管と、前記シェルに周囲の裾部より小さな大きさで形成されて前記通気管が遊挿される挿通穴と、前記シェルの内部を区画する仕切を備え、前記仕切で区画され且つ前記挿通穴に隣接する吸音室に吸音繊維材が充填され、前記挿通穴の周縁と前記通気管との間の吸音繊維材充填用空隙が環状閉塞材で閉塞されていることを特徴とする。
これによれば、仕切で区画され挿通穴に隣接する吸音室に吸音繊維材充填用空隙から吸音繊維材を充填できることから、シェルの内部が仕切で区画される複雑な構造の場合にも吸音繊維材を吸音室に隙間なく充填することができる。従って、消音効果にバラつきが生ずることを防止、抑制することができる。また、吸音繊維材充填用空隙から吸音繊維材を直接充填できることから、吸音繊維材の袋詰めに要するコストや作業が不要であり、製造コストの低減、製造効率の向上を図ることができる。
本発明の消音器は、前記シェルの内部に連通する第１の通気管及び第２の通気管と、前記シェルに周囲の裾部より小さな大きさで形成されて前記第１の通気管が遊挿される第１の挿通穴と、前記シェルに周囲の裾部より小さな大きさで形成されて前記第２の通気管が遊挿される第２の挿通穴を備え、少なくとも、第１の仕切で区画され且つ前記第１の挿通穴に隣接する第１の吸音室に吸音繊維材が充填され、前記第１の挿通穴の周縁と前記第１の通気管との間の第１の吸音繊維材充填用空隙が第１の環状閉塞材で閉塞されていることを特徴とする。
これによれば、吸音繊維材が充填される第１の吸音室を有する消音器に加え、必要に応じて第２の仕切で区画され且つ第２の挿通穴に隣接する室に吸音繊維材を充填して第２の吸音室も有する消音器とすることが可能となり、基本構造が同一の消音器で吸音室の数が異なる仕様の消音器を得ることができる。例えばターボ仕様の自動車の場合に第１の吸音室だけを設け、ハイブリッド仕様の自動車の場合には第１の吸音室と第２の吸音室を設けること等が可能となる。そして、消音器の基本構造の共通化の観点からも、製造コストの低減、製造効率の向上を図ることができる。
本発明の消音器は、第２の仕切で区画され且つ前記第２の挿通穴に隣接する第２の吸音室に吸音繊維材が充填され、前記第２の挿通穴の周縁と前記第２の通気管との間の第２の吸音繊維材充填用空隙が第２の環状閉塞材で閉塞されていることを特徴とする。
これによれば、吸音繊維材が充填される第１の吸音室と第２の吸音室を設けることにより、より高い消音性能を有する消音器を得ることができる。
本発明の消音器は、前記仕切が板状に形成され、前記板状の仕切に前記吸音繊維材が通過不能な多数の連通孔が略全面に亘って形成されていることを特徴とする。
これによれば、シェルの内部における通気管の開口箇所、開口位置に拘わらず、仕切で区画された吸音繊維材を充填する室と隣接する隣室を負圧にした状態とし、この隣室の負圧を利用しながら吸音繊維材充填用空隙から吸音繊維材を充填することが可能となり、吸音繊維材を吸音室により隙間なく密度のバラツキを抑制して充填することが可能となる。従って、消音効果にバラつきが生ずることを確実に防止、抑制することができる。
本発明の消音器は、前記挿通穴が外側への突出部がない形状で形成され、前記挿通穴を覆うようにして前記環状閉塞材が設けられていることを特徴とする。
これによれば、挿通穴をバーリング等による外側への突出部がない形状で形成することにより、吸音繊維材を充填する使用可能な充填ノズルの形状、構成の自由度が高くなり、製造工程の自由度の向上、生産性の向上を図ることができる。また、吸音繊維材を充填する充填ノズルの動作の自由度、動作可能範囲も高くなり、吸音繊維材を吸音室により隙間なく充填することが可能となる。
本発明の消音器は、前記通気管への接続管が前記挿通穴の周縁に内嵌合され、前記接続管の内周に嵌着されている前記環状閉塞材が前記通気管に外嵌合されることを特徴とする。
これによれば、吸音繊維材充填用空隙を閉塞する環状閉塞材を接続管の内周に嵌着されている環状閉塞材とすることにより、接続管とは別途に環状閉塞材を準備し、固定する必要がなくなる。従って、部品コスト、製造コストの低減と製造工程の削減を図ることができる。
本発明の消音器の製造方法は、本発明の消音器を製造する方法であって、前記吸音室となる吸音相当室と前記仕切を介して隣接する隣室を負圧にした状態で、前記吸音繊維材充填用空隙に挿入した充填ノズルから前記吸音相当室に吸音繊維材を充填する充填工程と、前記吸音繊維材の充填後に前記吸音繊維材充填用空隙を環状閉塞材で閉塞する閉塞工程を備えることを特徴とする。
これによれば、隣室の負圧を利用して吸音繊維材を吸音室により隙間なく密度のバラツキを抑制して充填することができ、製造した消音器の消音効果にバラつきが生ずることを確実に防止、抑制することができる。また、吸音繊維材の充填後には吸音繊維材充填用空隙を環状閉塞材で簡単に閉塞することができ、効率的に製造することができる。
本発明の消音器の製造方法は、前記第１の仕切と前記第２の仕切がそれぞれ板状に形成され、前記第１の仕切と前記第２の仕切のそれぞれに前記吸音繊維材が通過不能な多数の連通孔が略全面に亘って形成されている本発明の消音器を製造する方法であって、前記第１の吸音室となる第１の吸音相当室と前記第１の仕切を介して隣接する膨張室を前記第２の通気管からのエア吸引によって負圧にした状態で、前記第１の吸音繊維材充填用空隙に挿入した充填ノズルから前記第１の吸音相当室に吸音繊維材を充填し、充填後に前記第１の吸音繊維材充填用空隙を前記第１の環状閉塞材で閉塞する工程と、前記第２の吸音室となる第２の吸音相当室と前記第１の仕切を介して隣接する前記膨張室を前記第１の通気管からのエア吸引によって負圧にした状態で、前記第２の吸音繊維材充填用空隙に挿入した充填ノズルから前記第２の吸音相当室に吸音繊維材を充填し、充填後に前記第２の吸音繊維材充填用空隙を前記第２の環状閉塞材で閉塞する工程を備えることを特徴とする。
これによれば、同一の膨張室の負圧を利用して吸音繊維材を第１の吸音室、第２の吸音室に充填することができ、加えて、第１の吸音相当室に吸音繊維材を充填する際には第２の通気管からエア吸引し、第２の吸音相当室に吸音繊維材を充填する際には第１の通気管からエア吸引し、吸引力も利用して吸音繊維材を第１の吸音室、第２の吸音室に充填することができ、第１の吸音室、第２の吸音室により一層隙間なく密度のバラツキを確実に抑制して吸音繊維材を充填することができる。従って、製造した消音器の消音効果にバラつきが生ずることをより一層確実に防止、抑制することができる。また、吸音繊維材の充填後には第１、第２の吸音繊維材充填用空隙をそれぞれ第１、第２の環状閉塞材で簡単に閉塞することができ、効率的に製造することができる。
本発明の消音器によれば、シェルの内部が仕切で区画される複雑な構造の場合にも吸音繊維材を吸音室に隙間なく充填することができる効果を得ることができる。
本発明による第１実施形態の消音器の斜視図。 （ａ）は第１実施形態の消音器における第１の環状閉塞材の周辺部分の拡大断面図、（ｂ）は第１実施形態の消音器における第２の環状閉塞材の周辺部分の拡大断面図。 （ａ）は第１実施形態の消音器における第１の吸音繊維材充填用空隙からの吸音繊維材の充填を説明する部分断面説明図、（ｂ）はその第１の吸音繊維材充填用空隙の第１の環状閉塞材による閉塞を説明する部分断面説明図。 （ａ）は第１実施形態の消音器における第２の吸音繊維材充填用空隙からの吸音繊維材の充填を説明する部分断面説明図、（ｂ）はその第２の吸音繊維材充填用空隙の第２の環状閉塞材による閉塞を説明する部分断面説明図。 本発明による第１実施形態の変形例の消音器の斜視図。 本発明による第２実施形態の消音器の斜視図。 第２実施形態の消音器における環状閉塞材の周辺部分の拡大断面図。 （ａ）は第２実施形態の消音器における吸音繊維材充填用空隙からの吸音繊維材の充填を説明する部分断面説明図、（ｂ）は吸音繊維材充填用空隙の環状閉塞材による閉塞を説明する部分断面説明図。 本発明による第３実施形態の消音器の斜視図。 第３実施形態の消音器における環状閉塞材の周辺部分の拡大断面図。 （ａ）は第３実施形態の消音器における吸音繊維材充填用空隙からの吸音繊維材の充填を説明する部分断面説明図、（ｂ）は吸音繊維材充填用空隙の環状閉塞材による閉塞を説明する部分断面説明図。
〔第１実施形態の消音器〕
本発明による第１実施形態の消音器１は、自動車の排気経路に設置されるものであり、図１～図４に示すように、金属製で略貝殻形状に形成されているシェル２と、シェル２の略逆側の位置でシェル２の内部にそれぞれ連通する通気管３、４と、通気管３、４がそれぞれ遊挿される挿通穴５、６と、シェル２の内部を区画する仕切７、８を備える。
通気管３、４は、それぞれ排気管を構成し、図示例の通気管３は排気導入管、通気管４は排気導出管になっている。また、通気管３はシェル２の内部に連通する第１の通気管を構成し、通気管４はシェル２の内部に連通する第２の通気管を構成している。
通気管３、４が遊挿される挿通穴５、６は、それぞれシェル２に形成された貫通穴であり、それぞれ通気管３、４の径よりも大きいサイズで形成されている。挿通穴５は、第１の通気管が遊挿される第１の挿通穴を構成し、シェル２で構成される周囲の裾部５１より小さな大きさで形成されていると共に、バーリング等で形成された立上り部５２の先端で開口するように形成されている。挿通穴６は、第２の通気管が遊挿される第２の挿通穴を構成し、シェル２で構成される周囲の裾部６１より小さな大きさで形成されていると共に、バーリング等で形成された立上り部６２の先端で開口するように形成されている。
仕切７、８は、それぞれ平板状に形成されており、平板状の仕切７、８に、それぞれ後述する吸音繊維材９が通過不能な多数の連通孔７１、８１が略全面に亘って並べて形成されている。連通孔７１、８１の径は、吸音繊維材９が通過不能な径であれば適宜であり、例えば２～５ｍｍ程度とすると良好である。仕切７は第１の仕切を構成し、仕切８は第２の仕切を構成する。
第１の仕切に相当する仕切７で区画され且つ第１の挿通穴に相当する挿通穴５に隣接するシェル２の内部空間は第１の吸音室に相当する吸音室１０になっており、吸音室１０に吸音繊維材９が充填されている。また、第２の仕切に相当する仕切８で区画され且つ第２の挿通穴に相当する挿通穴６に隣接するシェル２の内部空間は第２の吸音室に相当する吸音室１１になっており、吸音室１１にも吸音繊維材９が充填されている。尚、充填される吸音繊維材９にはグラスウール等の吸音機能を有する適宜の繊維材を用いることが可能である。
第１の仕切に相当する仕切７と第２の仕切に相当する仕切８との間のシェル２の内部空間は膨張室１２になっている。そして、通気管３は、シェル２の内部空間において、仕切７に形成された挿通穴７２に挿通されて膨張室１２で開口するように配設され、通気管４は、シェル２の内部空間において、仕切８に形成された挿通穴８２に挿通されて膨張室１２で開口するように配設されている。
第１の挿通穴に相当する挿通穴５の周縁と第１の通気管に相当する通気管３との間には、第１の吸音繊維材充填用空隙に相当する吸音繊維材充填用空隙１３が設けられており、吸音繊維材充填用空隙１３に充填ノズル１００を挿入して第１の吸音室に相当する吸音室１０に吸音繊維材９を充填可能になっている。吸音繊維材充填用空隙１３は、第１の環状閉塞材に相当する環状閉塞材１４で閉塞されている（図３参照）。
環状閉塞材１４は、図２（ａ）に示すように、環状の基板１４１の内端縁から内筒部１４２が起立するように形成され、基板１４１の外端縁から外筒部１４３が内筒部１４２と逆側に起立するように形成されたキャップ状の形状であり、ステンレス等の金属材で形成されている。環状閉塞材１４の内筒部１４２は通気管３の外周に沿うように配置され、内筒部１４２の先端部等の溶接部Ｗ１による溶接で通気管３に固着されている。環状閉塞材１４の外筒部１４３は、シェル２の立上り部５２の外周に沿うように配置され、外筒部１４３の先端部等の溶接部Ｗ２による溶接で立上り部５２或いはシェル２に固着されている。
第２の挿通穴に相当する挿通穴６の周縁と第２の通気管に相当する通気管４の間には、第２の吸音繊維材充填用空隙に相当する吸音繊維材充填用空隙１５が設けられており、吸音繊維材充填用空隙１５に充填ノズル１００を挿入して第２の吸音室に相当する吸音室１１に吸音繊維材９を充填可能になっている。吸音繊維材充填用空隙１５は、第２の環状閉塞材に相当する環状閉塞材１６で閉塞されている（図４参照）。
環状閉塞材１６は、図２（ｂ）に示すように、環状の基板１６１の内端縁から内筒部１６２が起立するように形成され、基板１６１の外端縁から外筒部１６３が内筒部１６２と逆側に起立するように形成されたキャップ状の形状であり、ステンレス等の金属材で形成されている。環状閉塞材１６の基板１６１の大きさは、吸音繊維材充填用空隙１３よりも狭い吸音繊維材充填用空隙１５の大きさに対応して、基板１４１よりも小さく形成されている。環状閉塞材１６の内筒部１６２は通気管４の外周に沿うように配置され、内筒部１６２の先端部等の溶接部Ｗ３による溶接で通気管４に固着されている。環状閉塞材１６の外筒部１６３は、シェル２の立上り部６２の外周に沿うように配置され、外筒部１６３の先端部等の溶接部Ｗ４による溶接で立上り部６２或いはシェル２に固着されている。
第１実施形態の消音器１を製造する際には、図３（ａ）に示すように、挿通穴５と通気管３との間の吸音繊維材充填用空隙１３に挿入した充填ノズル１００から第１の吸音室の吸音室１０となる第１の吸音相当室に吸音繊維材９を充填する。この充填工程では、第１の吸音相当室と仕切７を介して隣接する隣室の膨張室１２を負圧にした状態にして吸音繊維材９を充填すると好適であり、特に、第２の通気管に相当する通気管４からのエア吸引によって隣室の膨張室１２を負圧にした状態にして吸音繊維材９を充填するとより好適である。尚、第１の通気管に相当する通気管３からエアを送り込んで吸音繊維材９を充填することも可能である。
吸音繊維材９の充填によって吸音室１０を構成した後には、図３（ｂ）及び図２（ａ）に示すように、吸音繊維材充填用空隙１３から充填ノズル１００を外し、吸音繊維材充填用空隙１３を覆うように且つ内筒部１４２、外筒部１４３をそれぞれ通気管３、立上り部５２に嵌合するようにして環状閉塞材１４を配置し（図３（ｂ）の太線矢印参照）、溶接部Ｗ１、Ｗ２で溶接して環状閉塞材１４を固着し、環状閉塞材１４で吸音繊維材充填用空隙１３を閉塞する。
また、図４（ａ）に示すように、挿通穴６と通気管４との間の吸音繊維材充填用空隙１５に挿入した充填ノズル１００から第２の吸音室の吸音室１１となる第２の吸音相当室にも吸音繊維材９を充填する。この充填工程では、第２の吸音相当室と仕切８を介して隣接する隣室の膨張室１２を負圧にした状態にして吸音繊維材９を充填すると好適であり、特に、第１の通気管に相当する通気管３からのエア吸引によって隣室の膨張室１２を負圧にした状態にして吸音繊維材９を充填するとより好適である。尚、第２の通気管に相当する通気管４からエアを送り込んで吸音繊維材９を充填することも可能である。
吸音繊維材９の充填によって吸音室１１を構成した後には、図４（ｂ）及び図２（ｂ）に示すように、吸音繊維材充填用空隙１５から充填ノズル１００を外し、吸音繊維材充填用空隙１５を覆うように且つ内筒部１６２、外筒部１６３をそれぞれ通気管４、立上り部６２に嵌合するようにして環状閉塞材１６を配置し（図４（ｂ）の太線矢印参照）、溶接部Ｗ３、Ｗ４で溶接して環状閉塞材１６を固着し、環状閉塞材１６で吸音繊維材充填用空隙１５を閉塞する。
第１実施形態によれば、仕切７、８で区画され挿通穴５、６にそれぞれ隣接する吸音室１０、１１に吸音繊維材充填用空隙１３、１５から吸音繊維材９を充填できることから、シェル２の内部が仕切７、８で区画される複雑な構造の場合にも吸音繊維材９を吸音室１０、１１に隙間なく充填することができる。従って、消音効果にバラつきが生ずることを防止、抑制することができる。また、吸音繊維材充填用空隙１３、１５から吸音繊維材９を直接充填できることから、吸音繊維材の袋詰めに要するコストや作業が不要であり、製造コストの低減、製造効率の向上を図ることができる。また、吸音繊維材が充填される第１の吸音室と第２の吸音室を設けることにより、より高い消音性能を有する消音器を得ることができる。
また、平板状の仕切７、８に吸音繊維材９が通過不能な多数の連通孔７１、８１が略全面に亘って形成することにより、シェル２の内部における通気管３、４の開口箇所、開口位置に拘わらず、仕切７、８で区画された吸音繊維材９を充填する室と隣接する隣室を負圧にした状態とし、この隣室の負圧を利用しながら吸音繊維材充填用空隙１３、１５から吸音繊維材９を充填することが可能となり、吸音繊維材９を吸音室１０、１１により隙間なく密度のバラツキを抑制して充填することが可能となる。従って、消音効果にバラつきが生ずることを確実に防止、抑制することができる。
また、吸音相当室の隣室を負圧にした状態で吸音繊維材９を充填する製造方法によれば、隣室の負圧を利用して吸音繊維材９を吸音室１０、１１により隙間なく密度のバラツキを抑制して充填することができ、製造した消音器１の消音効果にバラつきが生ずることを確実に防止、抑制することができる。また、吸音繊維材９の充填後には吸音繊維材充填用空隙１３、１５を環状閉塞材１４、１６で簡単に閉塞することができ、効率的に製造することができる。
更に、同一の膨張室１２の負圧を利用して吸音繊維材９を吸音室１０、１１に充填することができ、加えて、第１の吸音相当室に吸音繊維材９を充填する際には通気管４からエア吸引し、第２の吸音相当室に吸音繊維材９を充填する際には通気管３からエア吸引し、吸引力も利用して吸音繊維材９を吸音室１０、１１に充填することができ、吸音室１０、１１により一層隙間なく密度のバラツキを確実に抑制して吸音繊維材９を充填することができる。従って、製造した消音器１の消音効果にバラつきが生ずることをより一層確実に防止、抑制することができる。また、吸音繊維材９の充填後には吸音繊維材充填用空隙１３、１５をそれぞれ環状閉塞材１４、１６で簡単に閉塞することができ、効率的に製造することができる。
〔第１実施形態の変形例の消音器〕
本発明による第１実施形態の変形例の消音器１ｍは、基本的な構成は第１実施形態の消音器１と同様であるが、消音器１の吸音室１１に対応する室に吸音繊維材９が充填されておらず、当該室が膨張室１７ｍを構成している。消音器１ｍを製造する際には、第１実施形態の消音器１で吸音室１０を構成する工程と同様の工程を行うと共に、膨張室１７ｍとなる室に吸音繊維材９を充填せずに吸音繊維材充填用空隙１５を環状閉塞材１６で閉塞する工程を行って製造することができる。消音器１ｍ及びその製造方法の他の構成は第１実施形態の消音器１及びその製造方法の構成と同様である。
第１実施形態の消音器１及びその変形例の消音器１ｍによれば、吸音繊維材９が充填される第１の吸音室を有する消音器に加え、必要に応じて吸音繊維材９を充填して第２の吸音室も有する消音器とすることが可能となり、基本構造が同一の消音器で吸音室の数が異なる仕様の消音器を得ることができる。例えばターボ仕様の自動車の場合に第１の吸音室だけを設け、ハイブリッド仕様の自動車の場合には第１の吸音室と第２の吸音室を設けること等が可能となる。そして、消音器の基本構造の共通化の観点からも、製造コストの低減、製造効率の向上を図ることができる。
〔第２実施形態の消音器〕
本発明による第２実施形態の消音器１ａも、自動車の排気経路に設置されるものであり、図６～図８に示すように、金属製で略貝殻形状に形成されているシェル２ａと、シェル２ａの略逆側の位置でシェル２ａの内部にそれぞれ連通する通気管３ａ、４ａと、通気管３ａが遊挿される挿通穴５ａ及び通気管４ａが挿通される挿通穴６ａと、シェル２ａの内部を区画する仕切７ａ、８ａを備える。
通気管３ａ、４ａは、それぞれ排気管を構成し、図示例の通気管３ａは排気導入管、通気管４ａは排気導出管になっている。通気管３ａ、４ａが遊挿される挿通穴５ａ、６ａは、それぞれシェル２ａに形成された貫通穴であり、それぞれ通気管３ａ、４ａの径よりも大きいサイズで形成され、挿通穴５ａは通気管３ａが遊挿可能な大きさ、挿通穴６ａは通気管４ａが嵌合可能な大きさで形成されている。通気管４ａは、挿通穴６ａの周縁と溶接等で固着される。また、挿通穴５ａは、シェル２ａで構成される周囲の裾部５１ａより小さな大きさで形成されていると共に、外側への突出部がない形状で形成されている。
仕切７ａ、８ａは、それぞれ平板状に形成されており、平板状の仕切７ａ、８ａに、第１実施形態の連通孔７１、８１と同一構成の連通孔７１ａ、８１ａが形成されている。仕切７ａで区画され且つ挿通穴５ａに隣接するシェル２ａの内部空間は吸音室１０ａになっており、吸音室１０ａに第１実施形態の吸音繊維材９と同一構成の吸音繊維材９ａが充填されている。
仕切７ａと仕切８ａとの間のシェル２ａの内部空間は膨張室１２ａになっており、仕切８ａで区画され且つ挿通穴６ａに隣接するシェル２ａの内部空間も膨張室１７ａになっている。そして、通気管３ａは、シェル２ａの内部空間において、仕切７ａに形成された挿通穴７２ａ、仕切８ａに形成された挿通穴８３ａに挿通されて膨張室１７ａで開口するように配設され、通気管４ａは、シェル２ａの内部空間において、仕切８ａに形成された挿通穴８２ａに挿通されて膨張室１２ａで開口するように配設されている。
挿通穴５ａの周縁と通気管３ａとの間には、吸音繊維材充填用空隙１３ａが設けられており、吸音繊維材充填用空隙１３ａに充填ノズル１００を挿入して吸音室１０ａに吸音繊維材９ａを充填可能になっている。吸音繊維材充填用空隙１３ａは挿通穴５ａを覆うように設けられている環状閉塞材１４ａで閉塞されている。環状閉塞材１４ａは、図７及び図８に示すように、環状の基板１４１ａの内端縁から内筒部１４２ａが起立するように形成され、基板１４１ａの外端縁から外筒部１４３ａが内筒部１４２ａと逆側に起立するように形成され、外筒部１４３ａの先端に略テーパ状に外側に拡がる末広部１４４ａが形成されたキャップ状の形状であり、ステンレス等の金属材で形成されている。
環状閉塞材１４ａの内筒部１４２ａは通気管３ａの外周に沿うように配置され、内筒部１４２ａの先端部等の溶接部Ｗ５による溶接で通気管３ａに固着されている。環状閉塞材１４ａの外筒部１４３ａの先端に設けられた末広部１４４ａは、挿通穴５ａの周縁でシェル２ａの外周面に沿うように配置され、末広部１４４ａの先端部等の溶接部Ｗ６による溶接でシェル２ａに固着されている。
第２実施形態の消音器１ａを製造する際には、図８（ａ）に示すように、挿通穴５ａと通気管３ａとの間の吸音繊維材充填用空隙１３ａに挿入した充填ノズル１００から吸音室１０ａとなる吸音相当室に吸音繊維材９ａを充填する。この充填工程では、吸音相当室と仕切７ａを介して隣接する隣室の膨張室１２ａを負圧にした状態にして吸音繊維材９ａを充填すると好適であり、特に、通気管４ａからのエア吸引によって隣室の膨張室１２ａを負圧にした状態にして吸音繊維材９ａを充填するとより好適である。尚、通気管３ａからエアを送り込んで吸音繊維材９ａを充填することも可能である。
吸音繊維材９ａの充填によって吸音室１０ａを構成した後には、図８（ｂ）及び図７に示すように、吸音繊維材充填用空隙１３ａから充填ノズル１００を外し、吸音繊維材充填用空隙１３ａを覆うように環状閉塞材１４ａを配置し（図８（ｂ）の太線矢印参照）、溶接部Ｗ５、Ｗ６で溶接して環状閉塞材１４ａを固着し、環状閉塞材１４ａで吸音繊維材充填用空隙１３ａを閉塞する。更に、通気管４ａを挿通穴６ａの周縁と溶接等で固着するなど必要な工程を行って消音器１ａが得られる。
第２実施形態によれば、第１実施形態と対応する構成から対応する効果を得ることができる。また、挿通穴５ａをバーリング等による外側への突出部がない形状で形成することにより、吸音繊維材９ａを充填する使用可能な充填ノズル１００の形状、構成の自由度が高くなり、製造工程の自由度の向上、生産性の向上を図ることができる。また、吸音繊維材９ａを充填する充填ノズル１００の動作の自由度、動作可能範囲も高くなり、吸音繊維材９ａを吸音室１０ａにより隙間なく充填することが可能となる。
〔第３実施形態の消音器〕
本発明による第３実施形態の消音器１ｂも、自動車の排気経路に設置されるものであり、図９～図１１に示すように、金属製で略貝殻形状に形成されているシェル２ｂと、シェル２ｂの略逆側の位置でシェル２ｂの内部にそれぞれ連通する通気管３ｂ、４ｂと、通気管３ｂが遊挿される挿通穴５ｂ及び通気管４ｂが挿通される挿通穴６ｂと、シェル２ｂの内部を区画する仕切７ｂ、８ｂを備える。
通気管３ｂ、４ｂは、それぞれ排気管を構成し、図示例の通気管３ｂは排気導入管、通気管４ｂは排気導出管になっている。通気管３ｂ、４ｂが遊挿される挿通穴５ｂ、６ｂは、それぞれシェル２ｂに形成された貫通穴であり、それぞれ通気管３ｂ、４ｂの径よりも大きいサイズで形成され、挿通穴５ｂは通気管３ｂが遊挿可能な大きさ、挿通穴６ｂは通気管４ｂが嵌合可能な大きさで形成されている。通気管４ｂは、挿通穴６ｂの周縁と溶接等で固着される。また、挿通穴５ｂは、シェル２ｂで構成される周囲の裾部５１ｂより小さな大きさで形成されていると共に、バーリング等で形成された立上り部５２ｂの先端で開口するように形成されている。
仕切７ｂ、８ｂは、それぞれ平板状に形成されており、平板状の仕切７ｂ、８ｂに、第１実施形態の連通孔７１、８１と同一構成の連通孔７１ｂ、８１ｂが形成されている。仕切７ｂで区画され且つ挿通穴５ｂに隣接するシェル２ｂの内部空間は吸音室１０ｂになっており、吸音室１０ｂに第１実施形態の吸音繊維材９と同一構成の吸音繊維材９ｂが充填されている。
仕切７ｂと仕切８ｂとの間のシェル２ｂの内部空間は膨張室１２ｂになっており、仕切８ｂで区画され且つ挿通穴６ｂに隣接するシェル２ｂの内部空間も膨張室１７ｂになっている。そして、通気管３ｂは、第２実施形態の通気管３ａと同様、シェル２ｂの内部空間において、仕切７ｂの挿通穴７２ｂ、仕切８ｂの挿通穴８３ｂに挿通されて膨張室１７ｂで開口するように配設され、通気管４ｂは、シェル２ｂの内部空間において、仕切８ｂの挿通穴８２ｂに挿通されて膨張室１２ｂで開口するように配設されている。
挿通穴５ｂの周縁と通気管３ｂとの間には、吸音繊維材充填用空隙１３ｂが設けられており、吸音繊維材充填用空隙１３ｂに充填ノズル１００を挿入して吸音室１０ｂに吸音繊維材９ｂを充填可能になっている。そして、通気管３ｂへの接続管１８ｂが挿通穴５ｂの周縁に内嵌合され、本例では挿通穴５ｂの立上り部５２ｂに接続管１８ｂが内嵌合されると共に、接続管１８ｂの内周に嵌着されている金属メッシュ等で形成された環状閉塞材１４ｂが通気管３ｂに外嵌合される。この内嵌合、外嵌合により、吸音繊維材充填用空隙１３ｂは環状閉塞材１４ｂで閉塞される。シェル２ｂと接続管１８ｂは、立上り部５２ｂの先端部等の溶接部Ｗ７によって固着される。
第３実施形態の消音器１ｂを製造する際には、図１１（ａ）に示すように、挿通穴５ｂと通気管３ｂとの間の吸音繊維材充填用空隙１３ｂに挿入した充填ノズル１００から吸音室１０ｂとなる吸音相当室に吸音繊維材９ｂを充填する。この充填工程では、吸音相当室と仕切７ｂを介して隣接する隣室の膨張室１２ｂを負圧にした状態にして吸音繊維材９ｂを充填すると好適であり、特に、通気管４ｂからのエア吸引によって隣室の膨張室１２ｂを負圧にした状態にして吸音繊維材９ｂを充填するとより好適である。尚、通気管３ｂからエアを送り込んで吸音繊維材９ｂを充填することも可能である。
吸音繊維材９ｂの充填によって吸音室１０ｂを構成した後には、図１１（ｂ）及び図１０に示すように、吸音繊維材充填用空隙１３ｂから充填ノズル１００を外し、上述の接続管１８ｂの内嵌合、接続管１８ｂの内周に嵌着されている環状閉塞材１４ｂの通気管３ｂへの外嵌合を行い（図１１（ｂ）の太線矢印参照）、溶接部Ｗ７で溶接して環状閉塞材１４ｂを固着し、吸音繊維材充填用空隙１３ｂを環状閉塞材１４ｂで閉塞する。更に、通気管４ｂを挿通穴６ｂの周縁と溶接等で固着するなど必要な工程を行って消音器１ｂが得られる。
第３実施形態によれば、第１実施形態と対応する構成から対応する効果を得ることができる。また、吸音繊維材充填用空隙１３ｂを閉塞する環状閉塞材１４ｂを接続管１８ｂの内周に嵌着されている環状閉塞材１４ｂとすることにより、接続管１８ｂとは別途に環状閉塞材を準備し、固定する必要がなくなる。従って、部品コスト、製造コストの低減と製造工程の削減を図ることができる。
〔本明細書開示発明の包含範囲〕
本明細書開示の発明は、発明として列記した各発明、各実施形態の他に、適用可能な範囲で、これらの部分的な内容を本明細書開示の他の内容に変更して特定したもの、或いはこれらの内容に本明細書開示の他の内容を付加して特定したもの、或いはこれらの部分的な内容を部分的な作用効果が得られる限度で削除して上位概念化して特定したものを包含する。そして、本明細書開示の発明には下記変形例や追記した内容も含まれる。
例えば第２、第３実施形態の消音器１ａ、１ｂでは、膨張室１７ａ、１７ｂを設ける構成としたが、膨張室１７ａ、１７ｂに対応する室に第１実施形態の吸音室１１と同様に吸音繊維材９ａ、９ｂを充填して、当該室を吸音室にした消音器も本発明に含まれる。また、本発明の消音器の吸音室の個数、膨張室の個数は、本発明の趣旨の範囲内で必要に応じて適宜の数設定することが可能である。
また、本発明における仕切は、シェルの内部を区画可能な仕切であれば適宜であり、又、本発明の仕切を板状とする場合には、上記実施形態の仕切７、７ａ、７ｂや仕切８、８ａ、８ｂのように平板状とする他に、例えば曲板状、アンジュレーションのある板状、波形板状、ドーム状等の適宜の板状とすることが可能である。
本発明は、例えば自動車の内燃機関の排気経路に設置される消音器に利用することができる。
１、１ｍ、１ａ、１ｂ…消音器 ２、２ａ、２ｂ…シェル ３、３ａ、３ｂ…通気管 ４、４ａ、４ｂ…通気管 ５、５ａ、５ｂ…挿通穴 ５１、５１ａ、５１ｂ…裾部 ５２、５２ｂ…立上り部 ６、６ａ、６ｂ…挿通穴 ６１…裾部 ６２…立上り部 ７、７ａ、７ｂ…仕切 ７１、７１ａ、７１ｂ…連通孔 ７２、７２ａ、７２ｂ…挿通穴 ８、８ａ、８ｂ…仕切 ８１、８１ａ、８１ｂ…連通孔 ８２、８２ａ、８２ｂ…挿通穴 ８３ａ、８３ｂ…挿通穴 ９、９ａ、９ｂ…吸音繊維材 １０、１０ａ、１０ｂ…吸音室 １１…吸音室 １２、１２ａ、１２ｂ…膨張室 １３、１３ａ、１３ｂ…吸音繊維材充填用空隙 １４、１４ａ、１４ｂ…環状閉塞材 １４１、１４１ａ…基板 １４２、１４２ａ…内筒部 １４３、１４３ａ…外筒部 １４４ａ…末広部 １５…吸音繊維材充填用空隙 １６…環状閉塞材 １６１…基板 １６２…内筒部 １６３…外筒部 １７ｍ、１７ａ、１７ｂ…膨張室 １８ｂ…接続管 Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３、Ｗ４、Ｗ５、Ｗ６、Ｗ７…溶接部 １００…充填ノズル

Claims (8)

  1. シェルと、
    前記シェルの内部に連通する通気管と、
    前記シェルに周囲の裾部より小さな大きさで形成されて前記通気管が遊挿される挿通穴と、
    前記シェルの内部を区画する仕切を備え、
    前記仕切で区画され且つ前記挿通穴に隣接する吸音室に吸音繊維材が充填され、
    前記挿通穴の周縁と前記通気管との間の吸音繊維材充填用空隙が環状閉塞材で閉塞されていることを特徴とする消音器。
  2. 前記シェルの内部に連通する第１の通気管及び第２の通気管と、
    前記シェルに周囲の裾部より小さな大きさで形成されて前記第１の通気管が遊挿される第１の挿通穴と、
    前記シェルに周囲の裾部より小さな大きさで形成されて前記第２の通気管が遊挿される第２の挿通穴を備え、
    少なくとも、第１の仕切で区画され且つ前記第１の挿通穴に隣接する第１の吸音室に吸音繊維材が充填され、前記第１の挿通穴の周縁と前記第１の通気管との間の第１の吸音繊維材充填用空隙が第１の環状閉塞材で閉塞されていることを特徴とする請求項１記載の消音器。
  3. 第２の仕切で区画され且つ前記第２の挿通穴に隣接する第２の吸音室に吸音繊維材が充填され、前記第２の挿通穴の周縁と前記第２の通気管との間の第２の吸音繊維材充填用空隙が第２の環状閉塞材で閉塞されていることを特徴とする請求項２記載の消音器。
  4. 前記仕切が板状に形成され、
    前記板状の仕切に前記吸音繊維材が通過不能な多数の連通孔が略全面に亘って形成されていることを特徴とする請求項１～３の何れかに記載の消音器。
  5. 前記挿通穴が外側への突出部がない形状で形成され、
    前記挿通穴を覆うようにして前記環状閉塞材が設けられていることを特徴とする請求項１～４の何れかに記載の消音器。
  6. 前記通気管への接続管が前記挿通穴の周縁に内嵌合され、
    前記接続管の内周に嵌着されている前記環状閉塞材が前記通気管に外嵌合されることを特徴とする請求項１～４の何れかに記載の消音器。
  7. 請求項４記載の消音器の製造方法であって、
    前記吸音室となる吸音相当室と前記仕切を介して隣接する隣室を負圧にした状態で、前記吸音繊維材充填用空隙に挿入した充填ノズルから前記吸音相当室に吸音繊維材を充填する充填工程と、
    前記吸音繊維材の充填後に前記吸音繊維材充填用空隙を環状閉塞材で閉塞する閉塞工程を備えることを特徴とする消音器の製造方法。
  8. 前記第１の仕切と前記第２の仕切がそれぞれ板状に形成され、前記第１の仕切と前記第２の仕切のそれぞれに前記吸音繊維材が通過不能な多数の連通孔が略全面に亘って形成されている請求項３記載の消音器の製造方法であって、
    前記第１の吸音室となる第１の吸音相当室と前記第１の仕切を介して隣接する膨張室を前記第２の通気管からのエア吸引によって負圧にした状態で、前記第１の吸音繊維材充填用空隙に挿入した充填ノズルから前記第１の吸音相当室に吸音繊維材を充填し、充填後に前記第１の吸音繊維材充填用空隙を前記第１の環状閉塞材で閉塞する工程と、
    前記第２の吸音室となる第２の吸音相当室と前記第１の仕切を介して隣接する前記膨張室を前記第１の通気管からのエア吸引によって負圧にした状態で、前記第２の吸音繊維材充填用空隙に挿入した充填ノズルから前記第２の吸音相当室に吸音繊維材を充填し、充填後に前記第２の吸音繊維材充填用空隙を前記第２の環状閉塞材で閉塞する工程を備えることを特徴とする消音器の製造方法。
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