JPH0680293B2

JPH0680293B2 - 排気管の製造方法

Info

Publication number: JPH0680293B2
Application number: JP5407688A
Authority: JP
Inventors: 勲谷口; 琢雅寺内
Original assignee: Nippon Kokan Ltd
Current assignee: JFE Engineering Corp
Priority date: 1988-03-08
Filing date: 1988-03-08
Publication date: 1994-10-12
Anticipated expiration: 2009-10-12
Also published as: JPH01227813A

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］この発明は、車両等の排ガスを排気する排気管及びその
製造方法に関する。

［従来の技術］近時、モータリゼーションの発達に伴い、車両走行台数
が飛躍的に増加している。このため、道路環境が益々悪
化する傾向にあり、車両が引き起こす騒音及び振動が社
会問題化している。車両における騒音及び振動の発生源
は、主としてエンジンであり、騒音低減のために、通
常、排気系統に消音用マフラが設けられている。

従来の排気管は、アルミニウムめっき鋼管又はステンレ
ス鋼管からなり、これがエンジン排ガス用マニホールド
に接続され、マニホールドから排気口までの間にマフラ
が設けられている。

［発明が解決しようとする問題点］しかしながら、従来の排気管においては、車両をデザイ
ンするにあたって、路面の凹凸を考慮して車両下部と路
面との間に最少限のスペース（最低地上高さ）を確保す
る必要があるので、騒音対策としてマフラを大型化する
と、車両のデザインが制限を受け、車内スペースが減少
すると共に、燃料タンクが小型化してしまう。また、大
型マフラを取付けると、通常、走行中の振動が増大する
と共に、マフラと排気管との取付け強度を高める必要が
あるという問題点がある。

この発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであっ
て、マフラを大型化することなく、車両の騒音及び振動
の発生量を低減することができる排気管及びその製造方
法を提供することを目的とする。

［問題点を解決するための手段］この発明に係る排気管の製造方法は、鉄を主成分とする
金属管からなる内皮の外周に耐熱性樹脂又は無機質断熱
材の振動緩和シートを貼付し、この外周面に接着剤を塗
布し、これを鉄を主成分とする金属管からなる外皮に挿
入し、内皮側に圧力を印加して内皮を拡管し、次いで、
これを所定形状に成形した後に、エンジンの排ガスが集
合するマニホールドの出口側にて消音用マフラに接続す
ることを特徴とする。

この場合に、振動緩和シートに接着されるべき内皮の外
皮周面、および振動緩和シートに接着されるべき外皮の
内周面のそれぞれに、振動緩和シートの厚さの５分の１
乃至２分の１の高低差の凹凸を形成し、振動緩和シート
を内皮に接着した後に、これを外皮に挿入し、内皮を拡
管して外皮に振動緩和シートを接着することが望まし
い。

［作用］この発明に係る排気管においては、第２の管が鉄を主成
分とする金属からなる内皮及び外皮を有し、この内皮及
び外皮の間に耐熱性樹脂又は無機質断熱材が層状に介装
されているので、エンジン排ガスによる騒音及び振動が
耐熱性樹脂又は無機質断熱材の層に吸収緩和される。

［実施例］以下、添付の図面を参照して、この発明の実施例につい
て具体的に説明する。

第１図はこの発明の実施例に係る排気管の断面図、第２
図は排気管を示す斜視図である。排気管10が４気筒エン
ジンの排気系統に用いられる場合について説明する。排
気管10のマニホールド12は、エンジン取付け部にて開孔
する４つの通路を有しており、各通路がそれぞれエンジ
ンの各気筒に連通している。この４つの通路が集合して
第１の管としてのフロントエキゾーストパイプ14に接続
されている。更に、この下流側にて、第２の管としての
センターエキゾーストパイプ18が触媒コンバータ16を介
してフロントエキゾーストパイプ14に接続され、触媒コ
ンバータ16により排ガス中の有害成分が除去された後に
大気中へ放出されるようになっている。このセンターエ
キゾーストパイプ18は、車体下部の燃料タンクに沿うよ
うな形状に適宜曲げ加工されている。また、パイプ18の
開放端部近傍には、消音用マフラ20が取付けられてお
り、排気騒音が吸収・緩和されるようになっている。こ
の場合に、マニホールド12は高強度、熱伝達率良好、か
つ、熱膨張率が小さい鋳鉄でつくられている。また、フ
ロントエキゾーストパイプ14は耐蝕性及び耐熱性を有す
る鋼材、例えばステンレス鋼でつくられている。また、
マフラ20のサイズは、径が約200mm、長さが約600mmであ
る。

第１図に示すように、センターエキゾーストパイプ18
は、断面円形の三層構造をなしている。すなわち、パイ
プ外面がアルミニウムめっき鋼からなる外皮26で覆われ
ると共に、パイプ内面がオーステナイト系ステンレス鋼
からなる内皮22で覆われ、これら内皮22及び外皮26の間
にAl₂O₃又はSiO₂等のセラミックファイバ又は高熱性プ
ラスチックからなるサンドイッチ材24が介装されてい
る。内皮22,サンドイッチ材24,外皮26は、耐熱性を有す
る接着剤により相互に接着されている。また、内皮22及
び外皮26のそれぞれの接着面には、サンドイッチ材24と
の接着強度を向上させるために、凹凸が設けられてい
る。この場合に、内皮22,サンドイッチ材24,外皮26の厚
さは、それぞれ0.2〜1.0mm,0.05〜1000mm,0.2〜1.0mmの
範囲にあり、それぞれ0.5mm,0.5mm,0.5mmであることが
好ましい。また、接着面の凹凸の高さは、サンドイッチ
材24の厚さの５分の１乃至２分の１の範囲にあり、約３
分の１であることが好ましい。

次に、第３図（ａ）乃至（ｅ）を参照しつつ上記排気管
のセンターエキゾーストパイプを製造する場合について
説明する。

先ず、厚さ0.5mmのSUS304鋼板の片面をショットブラス
ト処理し、所定サイズに切断する。次いで、ショットブ
ラスト処理面が外面になるように、切り板を外径50mmの
筒に巻き、第３図（ａ）に示すように、縦シーム23を溶
接して所定長さの内皮22を作製する。この場合に、シー
ム溶接後に内皮外面をショットブラスト処理してもよ
い。次いで、内皮22の外面に接着剤を塗布し、第３図
（ｂ）に示すように、厚さ0.5mmのAl₂O₃又はSiO₂等のセ
ラミックシートを仮接着する。

一方、厚さ0.5mmの耐熱低合金鋼板の片面をショットブ
ラスト処理し、これを所定サイズに切断し、ブラスト処
理面が内面になるように、切り板を内皮53mmの筒に巻
き、縦シーム27を溶接し、外皮となるべきパイプを作製
する。この場合に、セラミックシートが接着された内皮
22の外径と外皮26の内径との差を、１〜5mmの範囲にと
り、約3mmにとることがより好ましい。その後、パイプ
外面にアルミニウムを溶射し、外皮26の外面をアルミニ
ウム被覆する。次いで、外皮26の内面に耐熱性接着剤を
塗布し、第３図（ｄ）に示すように、外皮26内に内皮22
を挿入する。そして、内皮22の一端部を塞ぐ一方、他端
部に水圧供給ホースを接続し、水圧供給源から内皮22内
に約５〜100kg/cm²の高圧水を供給し、第３図（ｅ）に
示すように、内皮22を拡管する。なお、拡管手段として
水圧の代わりに拡管用マンドレルを使用してもよい。

このようにして作製された複合制振構造の鋼管を所定形
状に曲げ加工し、これに触媒コンバータ16及びマフラ20
をそれぞれ適正位置に取付ける。また、マニホールド12
及びフロントエキゾーストパイプ14を接合し、更にパイ
プ14の下流側を触媒コンバータ16に接合する。このよう
にして排気管10を一体に作製する。なお、フロントエキ
ゾーストパイプ14の下流側の一部を上記複合制振構造の
鋼管でつくることも可能であり、この場合は、複合制振
構造の鋼管（下流側）と通常の耐熱鋼管とを、はめ合い
接合（例えば、重ね隅肉溶接）する。

上記実施例によれば、マニホールド入口の排ガス温度が
約600〜700℃の条件で試験した場合に、同サイズのマフ
ラを有する従来の排気管よりも、騒音発生量を大幅に低
減することができた。

なお、上記実施例ではサンドイッチ材に、主にAl₂O₃又
はSiO₂からなるセラミックファイバを用いたが、これに
限られることなく耐熱性樹脂又はプラスチックを用いる
こともできる。

また、上記実施例では外皮にアルミニウムめっき鋼、内
皮にオーステナイト系ステンレス鋼を用いたが、これに
限られることなくクロム含有量が11〜13重量％のフェラ
イト系ステンレス鋼を用いることもできる。

［発明の効果］この発明によれば、排気管自体が制振機能を有する材料
でつくられているので、マフラを大型化することなく、
車両の騒音及び振動の発生量を低減することができる。
このため、低騒音の無公害車両のデザインにあたり、そ
のデザイン自由度を大幅に増大させることが可能にな
る。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の実施例に係る排気管の断面図、第２
図は排気管を示す斜視図、第３図（ａ）乃至（ｅ）は排
気管の製造方法を説明するための模式図である。 10……排気管、12……マニホールド、14……フロントエ
キゾーストパイプ（第１の管）、16……触媒コンバー
タ、18……センターエキゾーストパイプ（第２の管）、
20……マフラ、22……内皮、24……サンドイッチ材、26
……外皮

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】鉄を主成分とする金属管からなる内皮の外
周に耐熱性樹脂又は無機質断熱材の振動緩和シートを貼
付し、この外周面に接着剤を塗布し、これを鉄に主成分
とする金属管からなる外皮に挿入し、内皮側に圧力を印
加して内皮を拡管し、次いで、これを所定形状に成形
し、エンジンの排ガスが集合するマニホールドの出口側
に接続することを特徴とする排気管の製造方法。
【請求項２】振動緩和シートに接着されるべき内皮の外
周面、および振動緩和シートに接着されるべき外皮の内
周面のそれぞれに、振動緩和シートの厚さの５分の１乃
至２分の１の高低差の凹凸を形成し、振動緩和シートを
内皮に接着した後に、これを外皮に挿入し、内皮を拡管
して外皮に振動緩和シートを接着することを特徴とする
請求項１に記載の排気管の製造方法。