JP3157742B2 - 消音器の製造方法 - Google Patents

消音器の製造方法

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は内燃機関用の消音器
の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、内燃機関の消音器、特にサブマフ
ラにおいて、図１１に示すように排気ガス通路を形成す
る内管１００の外周に空間１０１を設けて外管１０２を
配置するとともにその一端部１０３をワイヤメッシュ等
の緩衝部材１０５を介して内管１００に固着し、他端部
１０４を内管１００に固着した消音器がある。
【０００３】そして、このような消音器の製造方法とし
て、従来、図１２（ａ）に示すように、先ず、外管１０
２の一端部１０３をプレス型１０６によって鎖線のよう
に縮管し、その後、図１２（ｂ）に示すように、一端部
に緩衝部材１０５を外嵌した内管１００を上記外管１０
２内に挿入してその緩衝部材１０５を上記のように縮管
された一端部１０３の内周面に位置させ、次で、図１１
（ｃ）に示すように、上記の外管１０２の他端部１０４
をプレス型１０７によってテーパ状に縮管して内管１０
１に固着するものがある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記のよう
な消音器においては、一般に、上記の緩衝部材１０５と
反対側の内管１０１の他端部１０８を外管１０２におけ
る縮管された他端部１０４より突出させて溶接代部と
し、該溶接代部１０８により排気管と溶接接続してい
る。
【０００５】しかし、上記従来の製造方法においては、
緩衝部材１０５が有する側の外管１０２を先に縮径して
内外管１００，１０２を連結するため、その後に行われ
る緩衝部材１０５と反対の側における外管の端部の縮径
時において、その内管１００や外管１０２が軸方向にズ
レるおそれがある。
【０００６】すなわち、外管１０２と緩衝部材１０５と
の摩擦接合力が弱く、更に、プレス型１０７により外管
１０１を軸方向に押圧するためである。このように内外
管のズレが発生すると、上記排気管と溶接すべき溶接代
部１０８の溶接代Ｌがバラつき、その溶接が困難になる
問題がある。
【０００７】また、上記のように外管１０２がプレス型
で縮径された消音器においては、緩衝部材１０５が全周
均一に圧縮されない問題があり、かつ外管１０２の両端
を共にプレス型で縮径したものにおいては、外管の素材
が座屈してしまい、縮管率２０％程度が限界で、内外管
の間の空間部の容積を大きくした消音器ができない問題
がある。
【０００８】そこで本発明は上記の問題を解決する消音
器の製造方法を提供することを目的とするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、請求項１記載の第１の発明は、保持された外管内
に、一端部に緩衝部材を外嵌した内管を外管と所定の間
隔をもって保持する第１の工程と、次で上記緩衝部材を
有する側と反対側の外管の他端部をスピニング加工によ
り先細状でかつ先端部が内管に平行して圧接する状態に
縮径して内管の他端部に固着する第２工程と、その次に
上記外管の一端部をスピニング加工により先細テーパ状
でかつ先端部が内管に平行するように絞り加工して該先
端部を前記緩衝部材に当接させ更には緩衝部材を径方向
へ圧縮するまで縮径する第３の工程とを含み、更に、前
記第３の工程における外管の縮径を、外管の内側に嵌合
する外管嵌合面と内管の内側に嵌合する内管嵌合面とを
一体的に形成した芯金を用いて、外管の一端部内に芯金
の外管嵌合面を嵌挿して外管の縮径量を規制するととも
に内管の一端部内に内管の内径とほぼ同径の内管嵌合面
を嵌挿して行うようにしたことを特徴とする消音器の製
造方法である。
【００１０】本発明においては、緩衝部材を有する側の
縮径よりも先に、内外管を所定位置に保持した状態で緩
衝部材を有する側と反対側を縮径して内外管を固着する
ので、この固着側に設ける溶接代が正確に形成できる。
更に、この固着後において、緩衝部材を有する側の外管
をスピニング加工によって縮径する場合も、内外管の相
対的なズレを防止できる。更に、この緩衝部材を有する
側の外管の縮径が、外管を回転するスピニング加工であ
るため、外管が全周均一に縮径され、かつ緩衝部材が全
周均一に圧縮される。更に、第２の工程における外管の
縮径もスピニング加工で行うようにしたので、外管に、
プレス型のような軸方向への荷重がかからずより正確な
溶接代を形成できる。更に、また、外管の両端部ともス
ピニング加工により縮径されるので、その両端部ともそ
の素材の座屈が発生しない。更に、第３の工程における
外管の縮径を、外管の一端部内に芯金を嵌挿して外管の
縮径量を規制するとともに内管の一端部内にも内管の内
径とほぼ同径の芯金を嵌挿して行うようにしたので、外
管の縮径加工時に、内外管が潰れ変形をおこすことを防
止できる。
【００１１】
【発明の実施の形態】図１乃至図１０に示す実施例に基
づいて本発明の実施の形態について説明する。
【００１２】先ず、本発明の製造方法を実施するための
製造装置について図１により説明する。該装置には、消
音器を構成するための外管１を挟持するとともにその軸
心を中心として回転させる回転支持手段３が設けられて
おり、該回転支持手段３は、周方向に複数個に分割され
て開閉するチャック部３ａと、該チャック部３ａを、そ
の軸心を中心として一方向Ａに回転させる回転部３ｃと
からなる。これらの駆動部は省略してある。
【００１３】上記回転支持手段３における軸方向の一側
には、消音器を構成するための内管２の端部に嵌入して
該部を保持する第１の芯金４が、上記回転支持手段３と
同心的に配置されており、図示しない駆動手段によって
図１の矢印Ｂ−Ｃ方向（水平方向）に進退移動するよう
になっている。
【００１４】上記回転支持手段３における軸方向の他側
には、上記の内管２の端部に嵌合して該部を保持する第
２の芯金５が、上記第１の芯金４と同軸上に位置して対
設されており、図示しない駆動手段によって図１の矢印
Ｂ−Ｃ方向に進退移動するようになっている。
【００１５】上記第２の芯金５の外側には、外管１の端
部の位置決めを行うストッパ６が所定位置に備えられて
おり、上記第２の芯金５はこのストッパ６内を摺動する
ようになっている。
【００１６】また、上記第１の芯金４側にはスピニング
ロール７が配置されており、該スピニングロール７は、
図示しない駆動手段により図１の矢印Ｂ−Ｃ方向（水平
方向）とＤ−Ｅ方向（鉛直方向）に移動するようになっ
ている。
【００１７】次に上記の装置を使用して消音器を製造す
る工程を説明する。先ず、図１に示すように、チャック
部３ａを開作動して、所定長の外管１を、図示しない搬
送手段により矢印Ｆ方向へ搬送して、その一端部１ａを
図２に示すようにストッパ６に当接させて所定位置にセ
ットし、その後、チャック部３ａを閉作動して外管１を
回転支持手段３で支持する。
【００１８】また、第２の芯金５を図１の矢印Ｃ方向へ
進出させて、供給された内管２の両端部に図１に示すよ
うに両芯金４，５を嵌入して内管２を支持し、その後、
両芯金４，５を矢印Ｂ方向に移動して図２に示すように
内管２を、外管１内において、外管１との間に所定の間
隔ｄ1 を有し、かつ軸方向に対して所定の位置におかれ
るように保持する。なお、内管２の一端部２ａには予め
ワイヤメッシュ等の緩衝部材８が外嵌めされている。
【００１９】その後、上記緩衝部材８が存在する側と反
対の側の外管１における他端部１ｂを図３に示すように
先細テーパ状でかつ先端部１ｃが内管２に平行して圧接
する状態に縮径し、内外管１，２を固着する。この縮径
は、前記従来のようなテーパ型面を有するプレス型で行
ってもよいが、図の実施例では、図３に示すように、回
転支持手段３を一方向Ａに回転して外管１を回転しつつ
スピニングロール７を図３の鎖線位置から実線位置に移
動して外管２をスピニング加工により絞り縮径してい
る。
【００２０】この外管１の縮径は、その外管１の先端部
１ｃが内管２の他端部２ｂに溶接代Ｌが形成されるよう
にする。また、この外管の縮径加工時は、内外管１，２
が所定位置に保持されているので、溶接代Ｌが正確に形
成できる。
【００２１】その後、回転支持手段３のチャック部３ａ
を開作動し、両芯金４，５を矢印Ｃ方向へ移動して内外
管１，２を回転支持手段３から抜き外すとともに両芯金
４，５を外して、その内外管１，２を左右逆向きに反転
し、再度、内管２に両芯金４，５を嵌入して、図４に示
すように内外管１，２を回転支持手段３へ挿入し、チャ
ック３ａを閉作動して内管２を支持して内外管１，２を
図４に示すように所定位置にセットする。
【００２２】その後、図５に示すように、回転支持手段
３を一方向Ａに回転して外管１を回転しつつスピニング
ロール７を図５の鎖線位置から実線位置に移動して外管
１の一端部１ａをスピニング加工により先細テーパ状で
かつ先端部１ｄが内管２に平行して圧接する状態に絞り
縮径する。この縮径は、一端部１ａの先端部１ｄの内面
が緩衝部材８の外面に当接し、更には緩衝部材８を径方
向へ圧縮するまで縮径する。この縮径加工はスピニング
加工によるため、プレス型のような軸方向への荷重がか
からずに縮径でき、緩衝部材８が軸方向に変形すること
がない。更に、外管１の回転によるスピニング加工のた
め、外管１の縮径量の制約が容易でかつ正確に縮径で
き、かつ全周均一に縮径できる。このことは、緩衝部材
８に所望の圧縮荷重を全周均一に付与でき、その消音器
の使用時において内外管１，２の熱膨張差の吸収作用を
行うスライド荷重を良好に設定することができる。
【００２３】そして、上記の縮径加工後、チャック３ａ
を開き、両芯金４，５を図６に示すように矢印Ｃ方向へ
移動して内外管１，２を回転支持手段３から抜き外す。
なお、上記図１乃至図６においては図面の煩雑を省ける
ために内外管１，２間に介在される消音部材を省略した
が、実際にはこの消音部材が介在されるもので、本発明
においては、上記図１の工程前において、予め図７に示
すように、内管２の外周にステンレスウール９を巻設
し、かつその外周にグラスウール１０を巻設してある。
また、内管２には図７に示すように多数の穴１１が形成
されている。そして、このようにステンレスウール９及
びグラスウール１０を巻設した内管２を使用して上記の
工程により製造された消音器を図８に示す。
【００２４】図９は上記図５に示す工程において使用す
る第１の芯金４の他の例を示す。この第１の芯金４ａの
先部には、その先端部に上記内管２の内径より小径の端
面から奥部に向かって縮径するテーパ面４ｂが形成さ
れ、該テーパ面４ｂの奥部には上記内管２の内径と同径
の内管嵌着面４ｃた形成され、該内管嵌着面４ｃの奥部
には上記外管１の内径と同径の外管嵌着面４ｄが形成さ
れている。また、内管嵌着面４ｃと外管嵌着面４ｄとの
段差ｄ2 は、図１０に示すように、緩衝部材８を鎖線の
ような加工前の状態から実線の所定厚まで加圧縮小させ
る締め代ｄ3に適合する長さに設定されている。
【００２５】このような芯金４ａを使用して上記図５に
示す縮径加工を行うことにより、外管の一端部１ａにお
ける先端部１ｄを、その縮径量が外管嵌着面４ｄにより
規制されて正確に縮径できるとともに段差ｄ2 によって
緩衝部材８の圧縮比も正確になる。更に、スピニングロ
ール７の過圧によって内外管が潰れることも防止でき
る。
【００２６】なお、上記実施例は、外管１の両端部をス
ピニング加工により縮径した例であるが、外管１の少な
くとも緩衝部８を有する側の端部をスピニング加工し、
他端をプレス型等の手段で縮径してもよい。このよう
に、緩衝部材８側の端部のみをスピニング加工により縮
径するのみでも緩衝部材８に所望の圧縮荷重を全周均一
に付与できる効果を発揮できる。
【００２７】また、外管１の両端部を共にスピニング加
工で縮径する場合には、その両端部の素材の座屈が発生
しないことから、その縮径率を従来の２０％よりも以上
の大きなものにすることができ、外管１と内管２との空
間部の容積を大きくすることができる。そのため設計の
自由度が増大する。更に、上記実施例においては、外管
の両端部の縮管を、スピニング加工のみで行うようにし
たが、縮管初期をプレス型等で行い、次でスピニング加
工で完縮してもよい。
【００２８】
【発明の効果】以上のようであるから、請求項１記載の
発明によれば、緩衝部材を有する側と反対側に形成する
溶接代が正確に形成でき、しかも内外管の相対的なズレ
を防止して正確な縮管形状が得られる。更に、緩衝部材
を有する側の外管の縮径が所望量にかつ全周均一に行え
る。そのため、緩衝部材に所望の圧縮荷重を全周均一に
付与でき、その消音器の使用時において内外管の熱膨脹
差の吸収作用を行うスライド荷重を良好に設定すること
ができる。更に、より一層正確な溶接代を形成できる上
に、縮径される両端部ともその素材の座屈が発生しない
ので、その縮径率を従来の２０％よりも以上の大きなも
のにすることができ、外管１と内管２との空間部の容積
を大きくすることができる。そのため設計の自由度が増
大する。更に、正確な外管の縮径形状と緩衝部材の圧縮
代が容易に得られる上に外管の縮径加工時に、内外管の
潰れ変形をおこすことを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例を示すもので、内外管を所定位
置に支持する前の状態を示す側断面図。
【図２】図１の状態から外管を所定位置に支持し、かつ
内管を外管の所定位置に保持した側断面図。
【図３】図２の状態から外管の他端部を縮径した状態を
示す側断面図。
【図４】図３の状態から内外管を軸方向に反転した状態
を示す側断面図。
【図５】図４の状態から外管の一端部を縮径した状態を
示す側断面図。
【図６】図５の状態から内外管を抜き外した状態を示す
側断面図。
【図７】ワイヤメッシュとグラスウールを巻設した内管
の側断面図。
【図８】本発明により製造した消音器を示すもので、
（ａ）は側断面図、（ｂ）は（ａ）の縦断面図。
【図９】本発明における芯金の他の実施例を示す要部側
断面図。
【図１０】緩衝部材の圧縮代を示す断面図。
【図１１】消音器の側断面図。
【図１２】（ａ）〜（ｃ）は従来の製造方法の工程を示
す図。
【符号の説明】
１…外管 １ａ…外管の一端部 １ｂ…外管の他端部 ２…内管 ２ａ…内管の一端部 ２ｂ…内管の他端部 ４，４ａ，５…芯金 ７…スピニングロール ８…緩衝部材
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平３−146617（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−190919（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−206512（ＪＰ，Ａ) 実開 平２−137516（ＪＰ，Ｕ) 実開 平２−19820（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭61−110823（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F01N 7/18 B21D 22/14 B21D 39/04 B21D 53/84 F01N 1/00

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 保持された外管内に、一端部に緩衝部材
    を外嵌した内管を外管と所定の間隔をもって保持する第
    １の工程と、次で上記緩衝部材を有する側と反対側の外
    管の他端部をスピニング加工により先細状でかつ先端部
    が内管に平行して圧接する状態に縮径して内管の他端部
    に固着する第２工程と、その次に上記外管の一端部をス
    ピニング加工により先細テーパ状でかつ先端部が内管に
    平行するように絞り加工して該先端部を前記緩衝部材に
    当接させ更には緩衝部材を径方向へ圧縮するまで縮径す
    る第３の工程とを含み、更に、前記第３の工程における
    外管の縮径を、外管の内側に嵌合する外管嵌合面と内管
    の内側に嵌合する内管嵌合面とを一体的に形成した芯金
    を用いて、外管の一端部内に芯金の外管嵌合面を嵌挿し
    て外管の縮径量を規制するとともに内管の一端部内に内
    管の内径とほぼ同径の内管嵌合面を嵌挿して行うように
    したことを特徴とする消音器の製造方法。
JP08346497A 1997-04-02 1997-04-02 消音器の製造方法 Expired - Lifetime JP3157742B2 (ja)

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DE69820427T DE69820427T2 (de) 1997-04-02 1998-04-01 Verfahren zur herstellung eines schalldämpfers
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