WO2016103681A1 - 自動車排気管用マフラ及びその製造方法 - Google Patents

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WO2016103681A1
WO2016103681A1 PCT/JP2015/006393 JP2015006393W WO2016103681A1 WO 2016103681 A1 WO2016103681 A1 WO 2016103681A1 JP 2015006393 W JP2015006393 W JP 2015006393W WO 2016103681 A1 WO2016103681 A1 WO 2016103681A1
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WO
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shell
peripheral surface
plate
muffler
cylindrical
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Application number
PCT/JP2015/006393
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English (en)
French (fr)
Inventor
丈典 大川
仲矢 高垣
秀之 幸光
一稔 若月
Original Assignee
オイレス工業株式会社
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N1/00—Silencing apparatus characterised by method of silencing
    • F01N1/02—Silencing apparatus characterised by method of silencing by using resonance
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N1/00—Silencing apparatus characterised by method of silencing
    • F01N1/24—Silencing apparatus characterised by method of silencing by using sound-absorbing materials

Definitions

  • the present invention relates to a muffler for an automobile exhaust pipe and a manufacturing method thereof.
  • the use of automobiles is increasing year by year from the viewpoint of convenience as a means of transportation.
  • air pollution caused by exhaust gas can be broadly divided into engine noise and engine exhaust noise.
  • Engine noise can be reduced by surrounding the engine with a casing.
  • noise can be reduced by installing a muffler (silencer) in the exhaust passage.
  • Exhaust gas discharged from the automobile engine is sent from the exhaust manifold to the catalytic converter, where harmful components in the exhaust gas are removed by oxidation and reduction reactions, and then passed to the sub-muffler through the upstream exhaust pipe (front pipe).
  • the sound of various frequencies contained in the exhaust flow from the engine, the unpleasant and unpleasant high-frequency sound is removed, and the exhaust flow from which the unpleasant high-frequency sound is removed is removed from the exhaust pipe on the downstream side.
  • Patent Document 1 As a main muffler installed in the exhaust passage, mineral fibers such as glass wool, basaltic wool or rock wool, carbon fiber, etc., between steel sheets wound in a double manner to remove low-frequency sound contained in the exhaust flow A muffler (silencer) in which a sound absorbing material or a sound insulating material is interposed has been proposed (Patent Document 1, Patent Document 2, and Patent Document 3).
  • the present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide a muffler for an automobile exhaust pipe including a sound absorbing material capable of maintaining a silencing effect during design over a long period of time, and a method for manufacturing the muffler. It is in.
  • a muffler for an automobile exhaust pipe includes a cylindrical inner shell, a cylindrical outer shell surrounding the outer peripheral surface of the inner shell, a sound absorbing material disposed between the inner shell and the outer shell, and containing expanded graphite.
  • the exhaust pipe muffler of the present invention since it includes expanded graphite having heat resistance and vibration damping action, the low frequency radiated in addition to the propagated vibration even in a high temperature region exceeding 600 ° C. In addition, it is possible to reduce the radiated sound of the sound absorbing material, and to reduce the deterioration of the sound absorbing material and the scattering of the sound absorbing material when used for a long period of time at a high temperature.
  • the automobile exhaust pipe muffler according to the present invention may be used for a two-wheeled vehicle, a four-wheeled vehicle, a sub-muffler and a main muffler.
  • a shell assembly for supporting the inlet pipe and the outlet pipe and partitioning the inside of the shell body into a plurality of chambers may be accommodated inside the shell body.
  • the sound absorption effect can be further enhanced because the inside of the shell body is partitioned into a plurality of chambers.
  • the sound absorbing material may contain phosphate or phosphate and phosphoric acid in addition to expanded graphite.
  • the sound-absorbing material contains phosphate or phosphate and phosphoric acid and expanded graphite, the heat-resistance of the sound-absorbing material is further improved, so that the sound-absorbing effect in the high-temperature region can be further exhibited and used for a long time at a high temperature. As a result of further reducing deterioration and scattering in the case, the sound absorption effect at the time of design can be maintained for a longer period of time.
  • the shell body includes an inner shell having a circular cross section or an elliptical cross section and an outer shell having a circular cross section or an elliptical cross section surrounding the outer peripheral surface of the inner shell.
  • it is formed by winding a single metal plate into a cylindrical shape or an elliptical cylinder, and joining the overlapping portions formed by overlapping the circumferential ends in the circumferential direction.
  • An inner shell and an outer shell having a circular cross section or an elliptical cross section may be provided.
  • a hot-dip aluminum-plated steel plate or a stainless steel plate is preferably used.
  • austenitic stainless steel such as SUSXM15J1.
  • the thickness of the inner shell and the outer shell is preferably 0.3 mm or more, and more preferably 0.7 mm to 1 mm.
  • a punching metal or a metal mesh may be used for the metal material forming the inner shell and the outer shell instead of the non-porous plate.
  • the sound absorbing material interposed between the inner shell and the outer shell extends over the entire circumference of the outer peripheral surface and the inner peripheral surface between the outer peripheral surface of the inner shell and the inner peripheral surface of the outer shell. It may be interposed, or may be interposed only in a gap between the outer peripheral surface of the inner shell and the inner peripheral surface of the outer shell facing each other in a direction orthogonal to the axial direction of the shell body.
  • the shell body may include an inner shell having an elliptical cross section and an outer shell having an elliptical cross section surrounding the outer peripheral surface of the inner shell, or a single metal
  • the sound absorbing material interposed between the inner shell and the outer shell having an elliptical cross section is formed between the outer peripheral surface and the inner peripheral surface of the inner shell. It may be interposed over the entire circumference in the circumferential direction, or may be interposed only in gaps facing each other in the minor axis direction between the outer peripheral surface of the inner shell and the inner peripheral surface of the outer shell.
  • the above-described method for manufacturing a muffler for an automobile exhaust pipe includes a plate body serving as a cylindrical inner shell, a plate body serving as a cylindrical outer shell, an outer peripheral surface of the plate body serving as the inner shell, and the outer shell.
  • a cylindrical shell body having an expanded graphite sheet as a sound absorbing material interposed between the inner peripheral surface of the plate body to be wound around the plate body to be the inner shell and input
  • the outer pipe on the side is fixed to one end surface of the shell body so that the inlet pipe provided in the shell body penetrates the outer plate on the input side, and one side of the shell body is secured by the outer plate on the input side.
  • the output side outer plate on the other end surface of the shell body, and an outlet pipe provided in the shell body penetrates the output side outer plate. So as to, by fixing consists of closing the other opening of the shell body by the output side of the outer plate.
  • the sound-absorbing material containing expanded graphite interposed between the inner shell and the outer shell of the shell body has heat resistance and vibration damping action, so that it only reduces the transmitted vibration.
  • a muffler for an automobile exhaust pipe that can be maintained over a wide range and a method for manufacturing the same.
  • FIG. 1 is an explanatory plan view of an example of a preferred embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a cross-sectional explanatory view of FIG.
  • FIG. 3 is a cross-sectional explanatory view of the shell body in the example of FIG.
  • FIG. 4 is a cross-sectional explanatory view of the manufacturing process of the example of FIG.
  • FIG. 5 is a cross-sectional explanatory view taken along the line VV shown in FIG. 6 is a cross-sectional explanatory view taken along the line VI-VI shown in FIG.
  • FIG. 7 is a perspective explanatory view of a plate material.
  • FIG. 8 is a cross-sectional explanatory view of the manufacturing method of the example of FIG. FIG.
  • FIG. 9 is a perspective explanatory view of a composite plate of a plate material and a sound absorbing material.
  • FIG. 10 is a cross-sectional explanatory view of the manufacturing method of the example of FIG.
  • FIG. 11 is a cross-sectional explanatory diagram of the manufacturing method of the example of FIG. 12 is a cross-sectional explanatory view of another manufacturing method of the example shown in FIG.
  • FIG. 13 is a cross-sectional explanatory view of another shell body in the example of FIG.
  • FIG. 14 is a perspective explanatory view of the composite plate material in the example of FIG.
  • FIG. 15 is an explanatory plan view of an example of another preferred embodiment of the present invention.
  • FIG. 16 is a cross-sectional explanatory view of the shell body in the example of FIG. FIG.
  • FIG. 17 is a perspective explanatory view of the composite plate material in the example of FIG. 18 is a cross-sectional explanatory view of still another shell body in the example of FIG.
  • FIG. 19 is a cross-sectional explanatory view of the middle assembly in the example of FIG. 20 is a cross-sectional explanatory view taken along line XX-XX shown in FIG.
  • FIG. 21 is a cross-sectional explanatory view taken along line XXI-XXI shown in FIG.
  • FIG. 22 is a cross-sectional explanatory view of still another shell body.
  • FIG. 23 is a cross-sectional explanatory view of still another shell body.
  • an automobile exhaust pipe muffler 1 of this example includes a cylindrical inner shell 2 having a circular cross section, and a cylindrical outer shell 3 that surrounds the outer peripheral surface of the inner shell 2 and has a circular cross section.
  • a cylindrical shell main body 5 provided between the outer peripheral surface of the inner shell 2 and the inner peripheral surface of the outer shell 3 and including a sound absorbing material 4 containing expanded graphite;
  • the intermediate assembly 6 accommodated in the shell body 5 and supporting the inlet pipe 11 and the outlet pipe 12 includes a circular plate portion 13, a cylindrical protruding portion 14 provided to protrude from the outer peripheral edge of the circular plate portion 13, Cylindrical protrusions projecting from the circular plate part 13 in the opposite direction to the cylindrical projecting part 14 with holes 15 and 16 formed by burring at intervals in the radial direction Y on the circular plate part 13 and an inner peripheral surface defining the hole 15
  • X has two inner plates 19 arranged at a predetermined interval
  • the inlet pipe 11 has holes 15 in the inner plate 19.
  • the outlet pipe 12 passes through the respective holes 16 of the inner plate 19 and is supported by the respective cylindrical portions 18 of the inner plate 19. .
  • the inlet pipe 11 and the outlet pipe 12 are fixed to the cylindrical projecting portion 17 and the cylindrical portion 18 by welding means such as spot welding or press-fitting means such as fitting, and one end of each of the inlet pipe 11 and the outlet pipe 12.
  • the portion is disposed so as to protrude outside the shell body 5 in the axial direction X through the openings 7 and 9 of the shell body 5.
  • Each of the outer plates 8 and 10 closing the openings 7 and 9 at both ends of the shell body 5 includes a main body portion 21 having a bulging portion 20 bulging outward and an outer peripheral edge of the circular opening portion 22 of the main body portion 21.
  • the outer plate 8 has a cylindrical inner peripheral surface 26 and a cylindrical projecting portion 27 projecting in the axial direction X from the main body portion 21, and the outer plate 8 brings the annular flange 23 into contact with one end surface 28 of the shell main body 5.
  • the cylindrical protruding portion 24 is fitted to the outer peripheral surface of one end portion of the shell main body 5, and the end portion of the inlet pipe 11 protruding from the opening portion 7 of the shell main body 5 is fixed to the cylindrical inner peripheral surface 26 of the cylindrical protruding portion 27.
  • the opening 7 of the main body 5 is closed, and the outer plate 10 brings the annular flange 23 into contact with the other end surface 29 of the shell main body 5 and the cylindrical protrusion 24 is the outer peripheral surface of the other end of the shell main body 5.
  • the end portion of the outlet pipe 12 protruding from the opening 9 of the shell body 5 is fixed to the cylindrical inner peripheral surface 26 of the cylindrical protrusion 27 to close the opening 9 of the shell body 5.
  • the sound absorbing material 4 containing expanded graphite may be formed as follows.
  • ⁇ Sound Absorbing Material 4 Part 1> While stirring concentrated sulfuric acid having a concentration of 98%, a 60% aqueous solution of hydrogen peroxide as an oxidant is added to make a reaction solution. The reaction solution is cooled and maintained at a temperature of 10 ° C., and flaky natural graphite powder having a particle size of 30 to 80 mesh is added thereto and reacted for 30 minutes. After the reaction, the acid-treated graphite powder subjected to suction filtration is separated, and the washing operation of stirring the acid-treated graphite powder with water for 10 minutes and suction filtration is repeated twice to sufficiently remove the sulfuric acid content from the acid-treated graphite powder. Next, the acid-treated graphite powder from which sulfuric acid has been sufficiently removed is dried in a drying furnace maintained at a temperature of 110 ° C. for 3 hours to obtain an acid-treated graphite powder.
  • the acid-treated graphite powder is heated (expanded) at a temperature of 950 to 1200 ° C. for 1 to 10 seconds to generate a decomposition gas from the acid-treated graphite powder, and the expansion between the graphite layers is expanded by the gas pressure.
  • Graphite particles (expansion magnification 240 to 300 times) are formed.
  • the expanded graphite particles may be supplied to a double-roller apparatus adjusted to a desired roll gap and roll-molded to produce an expanded graphite sheet having a desired thickness, and the expanded graphite sheet may be used as the sound absorbing material 4.
  • ⁇ Sound Absorbing Material 4 Part 2 and Part 3> While stirring the acid-treated graphite powder, a solution obtained by diluting a 50% concentration of an aluminum phosphate aqueous solution or a first aluminum phosphate aqueous solution as a phosphate salt and a 84% orthophosphoric acid aqueous solution as a phosphoric acid with methanol into the acid-treated graphite powder. Blend in a spray and stir uniformly to make a wettable mixture. The wettable mixture is dried for 2 hours in a drying oven maintained at a temperature of 120 ° C. Subsequently, this was heated (expanded) at a temperature of 950 to 1200 ° C.
  • expanded graphite particles were expanded by expanding the graphite layer by the gas pressure (expansion magnification 240 to 300). Times).
  • orthophosphoric acid in the component undergoes a dehydration reaction to produce phosphorus pentoxide, and water in the structural formula is eliminated from the primary aluminum phosphate.
  • the expanded graphite particles are supplied to a twin-roller device adjusted to a desired roll gap and roll-molded to produce an expanded graphite sheet having a desired thickness. In the thus-produced expanded graphite sheet, a phosphate is added.
  • the contained expanded graphite sheet may be used as the sound absorbing material 4, and the expanded graphite sheet containing phosphoric acid and phosphate may be used as the sound absorbing material 4.
  • the expanded graphite containing phosphate or phosphate and phosphoric acid has excellent heat resistance. Therefore, even when used in a high temperature region, for example, from 600 ° C. to over 600 ° C., deterioration such as oxidation consumption does not occur, and a sound absorbing effect can be obtained over a long period of time.
  • the phosphate contained in the expanded graphite include primary lithium phosphate, secondary lithium phosphate, primary calcium phosphate, secondary calcium phosphate and secondary aluminum phosphate in addition to primary aluminum phosphate.
  • Examples of phosphoric acid contained in the expanded graphite include metaphosphoric acid, polyphosphoric acid, polymetaphosphoric acid and the like in addition to orthophosphoric acid.
  • the sound absorbing material 4 is preferably an expanded graphite sheet having a density of about 1.0 to 1.15 Mg / m 3 and a thickness of about 0.3 to 0.6 mm.
  • two circular inner plates 19, an inlet pipe 11 and an outlet pipe 12 are prepared, and the respective cylindrical protrusions 14 of the inner plate 19 are directed in the axial direction X in opposite directions. At the same time, they are arranged in the axial direction X at a predetermined interval.
  • the inlet pipe 11 is passed through the hole 15 of the inner plate 19, the inlet pipe 11 is supported by the cylindrical protrusion 17, the outlet pipe 12 is passed through the hole 16 of the inner plate 19, and the outlet pipe 12 is supported by the cylindrical part 18. Then, the inlet pipe 11 and the outlet pipe 12 are fixed to the cylindrical projecting portion 17 and the cylindrical portion 18 by spot welding, and the intermediate assembly 6 is manufactured.
  • the length of the outer peripheral surface of the cylindrical projecting portion 14 of the inner plate 19 of the intermediate assembly 6 is made of a metal such as a hot-dip aluminum-plated steel plate or a stainless steel plate, and surrounds the entire circumference in the circumferential direction.
  • a single plate member 30 having a length 1 corresponding to the above and a width w exceeding the interval in the axial direction X of the inner plate 19 is prepared.
  • a single plate member 30 is wound around the outer peripheral surface of the cylindrical protrusion 14 of the inner plate 19, the contact portion between the plate member 30 and the outer peripheral surface of the cylindrical protrusion 14, and the butt end portion of the plate member 30. 31 is fixed integrally by spot welding, and the cylindrical plate body 32 which exhibits the circular cross-section used as the inner shell 2 on the outer peripheral surface of the cylindrical protrusion part 14 of the inner plate 19 is formed.
  • An expanded graphite sheet 34 is prepared.
  • plate material 36 affixed on the one surface 35 of this is formed.
  • the composite plate material 36 is wound around the outer peripheral surface of the cylindrical plate body 32 with the expanded graphite sheet 34 of the composite plate material 36 inside, and the butt end portion 37 of the plate material 33 of the composite plate material 36 is fixed by spot welding, as shown in FIG.
  • a shell body 5 having a cylindrical plate body 32 and a cylindrical plate body 38 having a circular cross section that forms an outer shell 3 wound around an outer peripheral surface of the cylindrical plate body 32 via an expanded graphite sheet 34.
  • a composite cylindrical body 39 is produced.
  • the inner shell 2 having a circular cross section
  • the outer shell 3 having a circular cross section wound around the outer peripheral surface of the inner shell 2, the outer peripheral surface of the inner shell 2, and the outer shell 3
  • a shell body 5 provided with a sound absorbing material 4 containing expanded graphite interposed over almost the entire inner peripheral surface is integrally formed on the outer peripheral surface of each cylindrical protrusion 14 of the inner plate 19.
  • the outer plates 8 and 10 are prepared, the annular flange 23 of the outer plate 8 is brought into contact with one end surface 28 of the shell body 5, and the outer peripheral surface of one end portion of the shell body 5 is placed on the outer peripheral surface.
  • the cylindrical projecting portion 24 of the plate 8 is fitted, the cylindrical inner peripheral surface 26 defining the through hole 25 of the outer plate 8 is passed through the inlet pipe 11, and the outer peripheral surface of the end portion of the shell body 5 and the cylindrical projection of the outer plate 8.
  • the part 24 is fixed and integrated by welding means, and the outer plate 8 closes the one opening 7 of the shell body 5.
  • the annular flange 23 of the outer plate 10 is formed on the other end surface 29 of the shell body 5.
  • the cylindrical protrusion 24 of the outer plate 10 is fitted to the outer peripheral surface of the other end of the shell main body 5 so as to contact the through hole 25 of the outer plate 10.
  • the outer peripheral surface of the shell body 5 and the cylindrical protrusion 24 of the outer plate 10 are fixedly integrated by welding means so that the outer pipe 10 penetrates the outlet pipe 12 through the cylindrical inner peripheral surface 26 to be fixed.
  • the inlet pipe 11 is connected to the exhaust pipe upstream of the exhaust gas
  • the outlet pipe 12 is connected to the exhaust pipe downstream of the exhaust gas.
  • the vibration propagated from the engine into the exhaust pipe muffler 1 is reduced by the expanded graphite of the sound absorbing material 4 interposed between the outer peripheral surface of the inner shell 2 of the shell body 5 and the inner peripheral surface of the outer shell 3.
  • the low-frequency radiated sound radiated from the automobile exhaust pipe muffler 1 is also reduced by the expanded graphite of the sound absorbing material 4, the sound absorption effect set during the design of the automobile exhaust pipe muffler can be maintained for a long period of time.
  • Examples of welding means for integrating the outer peripheral surface of the end portion of the shell body 5 and the cylindrical protruding portion 24 of the outer plates 8 and 10 include plasma welding, TIG welding, and laser welding.
  • a plate material 30 similar to the metal plate material 30 prepared in the step shown in FIG. 7 is prepared, and the plate material 30 is wound around the outer peripheral surface of the cylindrical core P as shown in FIG. The circumferential end portion 31 is welded to produce a cylindrical plate 32.
  • a composite plate material 36 similar to the composite plate material 36 prepared in the step shown in FIG. 9 is prepared, and the composite plate material 36 is wound around the outer peripheral surface of the cylindrical plate body 32 with the expanded graphite sheet 34 of the composite plate material 36 inside.
  • a composite cylindrical body 39 including the body 38 is produced.
  • the produced composite cylindrical body 39 was removed from the core P, and as shown in FIG. 3, the cylindrical plate body 32 having a circular cross section serving as the inner shell 2 and the outer peripheral surface of the cylindrical plate body 32 were disposed.
  • a cylindrical plate body 38 having a circular cross-section serving as the outer shell 3 and an expanded graphite sheet 34 serving as a sound absorbing material 4 interposed between the outer peripheral surface of the cylindrical plate body 32 and the inner peripheral surface of the cylindrical plate body 38 are provided.
  • a composite cylindrical body 39 to be the shell body 5 is prepared in advance.
  • the vibration propagated inside the automobile exhaust pipe muffler 1 is interposed between the outer peripheral surface of the inner shell 2 of the shell body 5 and the inner peripheral surface of the outer shell 3. Since the low-frequency radiated sound radiated from the muffler 1 for an automobile exhaust pipe is reduced by the expanded graphite of the sound absorbing material 4 and the expanded graphite of the sound absorbing material 4, the sound absorption effect set when designing the muffler for the automobile exhaust pipe is reduced. Can be maintained over a long period of time.
  • the shell main body 5 in the automobile exhaust pipe muffler 1 includes an inner shell 2 having a circular cross section and an outer shell 3 having a circular cross section disposed around the outer peripheral surface of the inner shell 2.
  • it includes two expanded graphites that are opposed to each other in the direction orthogonal to the axial direction X between the outer peripheral surface of the inner shell 2 and the inner peripheral surface of the outer shell 3, in other words, arranged in the circumferential direction.
  • the sound absorbing material 4 may be provided.
  • the shell body 5 may include a sound absorbing material 4 composed of two expanded graphite sheets 34 facing each other in a direction orthogonal to the axial direction X, as shown in FIG. 13.
  • the shell body 5 is provided with a plate material 33 similar to the metal plate material 33 prepared in the step shown in FIG. 9 and two expanded graphite sheets 34, and as shown in FIG. 14, one surface 35 of the plate material 33.
  • a composite plate material 40 is prepared by attaching two expanded graphite sheets 34 to the plate material 33 at a predetermined interval in the longitudinal direction of the plate material 33, and the composite plate material is formed on the outer peripheral surface of the cylindrical plate 32 formed in advance in the process shown in FIG.
  • a cylindrical body 39 can be produced and formed with such a composite cylindrical body 39, and the muffler 1 for an automobile exhaust pipe can be formed in the same manner as the process shown in FIG. 11 by using the shell body 5 shown in FIG. May be produced.
  • the muffler 1 for an automobile exhaust pipe provided with the provided shell body 5 has the same effect as described above.
  • the automobile exhaust pipe muffler 1 shown in FIGS. 15 to 17 may include the shell main body 5 shown in FIG. 15, and the shell main body 5 shown in FIG.
  • the inner shell 2 is formed by a cylindrical winding of the inner shell 2 and located at the innermost periphery, and the outermost outer periphery is formed by a second cylindrical winding of the plate member 41 surrounding the outer peripheral surface of the inner shell 2.
  • the sound absorbing material 4 including expanded graphite interposed between the outer peripheral surface of the inner shell 2 and the inner peripheral surface of the outer shell 3 over substantially the entire outer peripheral surface and inner peripheral surface.
  • the shell body 5 shown in FIGS. 15 and 16 has a long metal plate 41 and one end surface 42 of the plate 41 along the longitudinal direction of the plate 41 as shown in FIG.
  • Affixed expanded graphite sheet 34 4 is wound around the outer peripheral surface of the cylindrical projecting portion 14 of the inner plate 19 in the step shown in FIG. 4 with the expanded graphite sheet 34 on the outside, and the plate member 41 is positioned on the innermost periphery. 41 is further wound once so as to surround the surface of the expanded graphite sheet 34 to position the plate material 41 on the outermost periphery, and the outer peripheral surface of the plate material 41 positioned on the innermost periphery and the plate material 41 positioned on the outermost periphery.
  • the expanded graphite sheet 34 is disposed between the inner peripheral surface and the end surface 44 of the innermost peripheral plate member 41 and the outermost peripheral plate member 41, as shown in FIG. It can be formed by integrating by spot welding 47 at the overlap margin 46 of the end portion 45 of the plate material 41.
  • the shell body 5 includes an inner shell 2 having an elliptical cross section, an outer shell 3 having an elliptical cross section disposed around the outer peripheral surface of the inner shell 2, and an inner shell 2.
  • a sound absorbing material 4 including expanded graphite interposed between the outer peripheral surface of the shell 2 and the inner peripheral surface of the outer shell 3 may be provided.
  • the middle assembly 6 has an elliptical plate portion 49 and an outer portion of the elliptical plate portion 49 as shown in FIGS.
  • An elliptical annular projecting portion 48 provided projecting from the periphery, holes 50 and 51 formed by burring in the elliptical plate portion 49 at intervals in the radial direction Y, and an inner peripheral surface defining the hole 50 is elliptical.
  • a cylindrical projecting portion 52 projecting in the opposite direction from the annular projecting portion 48 from the shape plate portion 49 and a cylindrical projecting portion 53 projecting in the same direction as the annular projecting portion 48 from the elliptical plate portion 49 with an inner peripheral surface defining the hole 51 are provided.
  • the inner assembly 54 includes two inner plates 54 each having an annular projecting portion 48 facing away from each other and arranged at a predetermined interval in the axial direction X.
  • the inlet pipe 11 passes through each hole 50 of the inner plate 54 and is fixed to each cylindrical protrusion 52 of the inner plate 54 by spot welding and supported by the cylindrical protrusion 52.
  • the outlet pipe 12 is Each hole 51 of the inner plate 54 is penetrated and fixed to each cylindrical protrusion 53 of the inner plate 54 by spot welding and supported by the cylindrical protrusion 53.
  • the inner shell 2 joined at the butt end 55 by spot welding and the butt end 56 by spot welding surrounding the outer peripheral surface of the inner shell 2.
  • the outer shell 3 joined in the above, the sound absorbing material 4 containing expanded graphite interposed between the outer peripheral surface of the inner shell 2 and the inner peripheral surface of the outer shell 3, and the shell main body 5 shown in FIG.
  • the outer plates 8 and 10 that are integrally formed on the outer peripheral surface of each annular protrusion 48 of the inner plate 54 and close the openings 7 and 9 at both ends in the axial direction X of the shell body 5 are It has an oval body portion 21 with a bulging portion 20 bulging outward.
  • the automobile exhaust pipe muffler 1 has an elliptical cross section in which the plate material 41 is integrated by spot welding 63 at the overlap allowance 62 in the same manner as the shell body 5 shown in FIG.
  • An inner shell 2 having a surface ellipse shape, an outer shell 3 having an elliptical cross section disposed around the outer peripheral surface of the inner shell 2, and an outer peripheral surface of the inner shell 2 and an inner peripheral surface of the outer shell 3.
  • a shell main body 5 having a sound absorbing material 4 containing intercalated expanded graphite may be provided. Furthermore, as shown in FIG.
  • an inner shell 2 having an elliptical cross section An outer shell 3 having an elliptical cross section disposed around the outer peripheral surface, and an outer shell 2 that is opposed to each other in the minor axis direction between the outer peripheral surface of the inner shell 2 and the inner peripheral surface of the outer shell 3.
  • the shell main body 5 may be provided with a sound absorbing material 4 containing expanded graphite, and the shell main body 5 having an elliptical cross section has an inner shell 2 facing at least in the minor axis direction having low rigidity. Since the sound-absorbing material 4 containing expanded graphite is disposed between the outer shell 3 and the outer shell 3, it is possible to effectively mute the radiated sound from here.
  • the sound absorbing material similar to the sound absorbing material 4 is applied to at least one of the outer plates 8 and 10, the inner plates 19 and 54, the inlet pipe 11 and the outlet pipe 12 to further improve the noise reduction effect. You may do it.

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Abstract

　自動車排気管用マフラ１は、横断面円形を呈する円筒状のインナーシェル２、インナーシェル２の外周面を囲繞すると共に横断面円形を呈する円筒状のアウターシェル３並びにインナーシェル２の外周面及びアウターシェル３の内周面間に配されていると共に膨張黒鉛を含む吸音材４を具備した円筒状のシェル本体５と、シェル本体５の内部に収容された中組みアッセンブリ６と、シェル本体５の一方の開口部７を閉塞する入力側のアウタープレート８と、シェル本体５の他方の開口部９を閉塞する出力側のアウタープレート１０と、アウタープレート８を貫通したインレットパイプ１１と、アウタープレート１０を貫通したアウトレットパイプ１２とを備えている。

Description

自動車排気管用マフラ及びその製造方法
　本発明は、自動車排気管用マフラ及びその製造方法に関する。
　交通手段としての利便性の面から自動車の利用は年々多くなっており、この自動車の利用の増加に伴い排気ガスによる大気汚染と共に自動車エンジンによる騒音公害、自動車のリサイクル性についても大きな問題となっており、自動車の騒音公害に関しては、エンジン騒音とエンジンの排気騒音とに大別することができ、エンジン騒音については、エンジンをケーシングで囲繞することにより騒音の低減を図ることができ、エンジンの排気騒音については、排気通路中にマフラ（消音器）を装着することで騒音の低減を図ることができる。
　自動車エンジンから排出される排気ガスは、排気マニホールドから触媒コンバータに送られ、触媒コンバータでは、排気ガス中の有害成分が酸化及び還元反応により除去され、ついで上流側の排気管（フロントパイプ）を通じてサブマフラに送られ、このサブマフラでは、エンジンからの排気流に含まれる様々な周波数の音、耳障りで不快な高周波の音が取り除かれ、不快な高周波の音が取り除かれた排気流は、下流側の排気管を介して排気流中に含まれる低周波の音を取り除くメインマフラに送られ、その後、メインマフラに接続された排気管（テールパイプ)から大気中に排出される。
　排気通路に装着されるメインマフラとして、排気流中に含まれる低周波の音を取り除くべく、二重巻きされた鋼板の間にガラスウール又は玄武岩質ウール若しくはロックウール等の鉱物繊維又はカーボンファイバ等の吸音材又は遮音材を介在させたマフラ（消音器）が提案されている（特許文献１、特許文献２及び特許文献３）。
実公昭５８－１５６１８号公報 特開平１０－３０６７２１号公報 特開平１１－３２４６３７号公報
　自動車エンジンの高出力化、高速回転化に伴い、マフラ内に流入する排気流の速度が高くなっており、そのため速度及び圧力変動の激しい排気通路では、マフラ内で吸音材又は遮音材として用いられているガラスウール等が経年使用により劣化したり、飛散したりしてしまい、設計時の消音（吸音）効果が得られなくなるという問題が生じる虞がある。
　本発明は、上記実情に鑑みなされたもので、その目的とするところは、設計時の消音効果を長期間にわたって維持することができる吸音材を含む自動車排気管用マフラ及びその製造方法を提供することにある。
　本発明の自動車排気管用マフラは、筒状のインナーシェル、このインナーシェルの外周面を囲繞した筒状のアウターシェル並びにインナーシェル及びアウターシェル間に配されていると共に膨張黒鉛を含む吸音材を具備した筒状のシェル本体と、このシェル本体の一方の開口部を閉塞する入力側のアウタープレートと、シェル本体の他方の開口部を閉塞する出力側のアウタープレートと、入力側のアウタープレートを貫通するインレットパイプと、出力側のアウタープレートを貫通するアウトレットパイプとを具備している。
　本発明の自動車排気管用マフラによれば、耐熱性を有すると共に制振作用を有している膨張黒鉛を含んでいるので、６００℃を超える高温領域においても伝播した振動に加えて放射する低周波の放射音を低減させることができる上に、高温下の長期の使用での吸音材の劣化及び吸音材の飛散を低減でき、結果として設計時の吸音効果を長期間にわたって維持することができる。
　本発明による自動車排気管用マフラは、四輪自動車の外、二輪自動車に用いられてもよく、また、サブマフラ及びメインマフラに用いられてもよい。
　本発明の自動車排気管用マフラにおいて、シェル本体の内部には、インレットパイプ及びアウトレットパイプを支持すると共に当該シェル本体の内部を複数個の室に仕切る中組みアッセンブリが収容されていてもよい。
　シェル本体の内部に中組みアッセンブリが収容された自動車排気管用マフラにおいては、シェル本体の内部が複数個の室に仕切られているので、吸音効果を一層高めることができる。
　本発明の自動車排気管用マフラにおいて、吸音材は、膨張黒鉛に加えて、燐酸塩又は燐酸塩及び燐酸を含有してもよい。
　吸音材が燐酸塩又は燐酸塩及び燐酸と膨張黒鉛とを含有していると、吸音材の耐熱性が更に向上されるので、高温領域での吸音効果を一層発揮できると共に高温下の長期の使用での劣化及び飛散を更に低減できる結果、設計時の吸音効果をより長期間にわたって維持することができる。
　本発明の自動車排気管用マフラにおいて、シェル本体は、横断面円形又は横断面楕円形のインナーシェルとインナーシェルの外周面を囲繞した横断面円形又は横断面楕円形のアウターシェルとを具備していてもよく、また金属製の一枚の板材を円筒状又は楕円筒状に二重に捲回して形成されていると共に周方向の端部を周方向に重ね合わせて形成される重合部を接合してなる横断面円形又は横断面楕円形のインナーシェルとアウターシェルとを具備していてもよい。
　インナーシェルとアウターシェルとを形成する金属材料には、溶融アルミニウムめっき鋼板又はステンレス鋼板が使用されて好適であり、ステンレス鋼板としては、例えばＳＵＳ４０９、ＳＵＳ４２９、ＳＵＳ４３０、ＳＵＳ４３２及びＳＵＳ４４４等のフェライト系ステンレス鋼や、ＳＵＳＸＭ１５Ｊ１等のオーステナイト系ステンレス鋼が例示される。インナーシェルとアウターシェルとの厚さは、０．３ｍｍ以上であると好ましく、０．７ｍｍ～１ｍｍであるとより好ましい。更には、インナーシェルとアウターシェルとを形成する金属材料には、無孔板に代えて、パンチングメタル又は金属メッシュが使用されてもよい。
　本発明の自動車排気管用マフラにおいて、インナーシェルとアウターシェルとの間に介在される吸音材は、インナーシェルの外周面及びアウターシェルの内周面間に当該外周面及び内周面の全周にわたって介在されてもよく、また、インナーシェルの外周面及びアウターシェルの内周面間のシェル本体の軸方向に直交する方向で相対向する隙間にのみ介在されていてもよい。
　本発明の自動車排気管用マフラにおいて、シェル本体は、横断面楕円形のインナーシェルとインナーシェルの外周面を囲繞した横断面楕円形のアウターシェルとを具備していても、また、一枚の金属製の板材を横断面楕円形に二重に捲回すると共に周方向の端部を周方向に重ね合わせた重合部を接合して形成された横断面楕円形のインナーシェルとアウターシェルとを具備していてもよい。
　本発明の自動車排気管用マフラにおいて、横断面楕円形のインナーシェル及びアウターシェル間に介在される吸音材は、インナーシェルの外周面及びアウターシェルの内周面間に当該外周面及び内周面の周方向の全周にわたって介在されていてもよく、また、インナーシェルの外周面及びアウターシェルの内周面間における短軸方向で互いに相対向する隙間にのみ介在されていてもよい。
　本発明の上記の自動車排気管用マフラの製造方法は、筒状のインナーシェルとなる板体と、筒状のアウターシェルとなる板体と、該インナーシェルとなる板体の外周面と該アウターシェルとなる板体の内周面との間に介在せしめて当該インナーシェルとなる板体の周りに捲回してなる吸音材となる膨張黒鉛シートとを具備した筒状のシェル本体を形成し、入力側のアウタープレートをシェル本体の一方の端面に、シェル本体内に設けられたインレットパイプが当該入力側のアウタープレートを貫通するようにして、固着して、入力側のアウタープレートによりシェル本体の一方の開口部を閉塞し、出力側のアウタープレートをシェル本体の他方の端面に、シェル本体内に設けられたアウトレットパイプが当該出力側のアウタープレートを貫通するようにして、固着して、出力側のアウタープレートによりシェル本体の他方の開口部を閉塞することからなる。
　本発明によれば、シェル本体のインナーシェルとアウターシェルとの間に介在した膨張黒鉛を含む吸音材は、耐熱性を有すると共に制振作用を有しているので、伝播した振動を低減するばかりでなく、放射する低周波の放射音を低減させることができ、しかも、斯かる吸音材では、高温下の長期の使用での劣化及び飛散が低減され、結果として設計時の吸音効果を長期間にわたって維持できる自動車排気管用マフラ及びその製造方法を提供することができる。
図１は、本発明の好ましい実施の形態の例の平面説明図である。 図２は、図１の断面説明図である。 図３は、図１の例におけるシェル本体の横断面説明図である。 図４は、図１の例の製造工程の断面説明図である。 図５は、図４に示すＶ－Ｖ線矢視断面説明図である。 図６は、図４に示すＶＩ－ＶＩ線矢視断面説明図である。 図７は、板材の斜視説明図である。 図８は、図１の例の製造方法の断面説明図である。 図９は、板材と吸音材との複合板の斜視説明図である。 図１０は、図１の例の製造方法の断面説明図である。 図１１は、図１の例の製造方法の断面説明図である。 図１２は、図１に示す例の他の製造方法の断面説明図である。 図１３は、図１の例における他のシェル本体の横断面説明図である。 図１４は、図１３の例における複合板材の斜視説明図である。 図１５は、本発明の好ましい他の実施の形態の例の平面説明図である。 図１６は、図１５の例におけるシェル本体の横断面説明図である。 図１７は、図１６の例における複合板材の斜視説明図である。 図１８は、図１の例における更に他のシェル本体の断面説明図である。 図１９は、図１８の例における中組みアッセンブリの断面説明図である。 図２０は、図１９に示すＸＸ－ＸＸ線矢視断面説明図である。 図２１は、図１９に示すＸＸＩ－ＸＸＩ線矢視断面説明図である。 図２２は、更に他のシェル本体の断面説明図である。 図２３は、更に他のシェル本体の断面説明図である。
　次に本発明を、図に示す好ましい実施の形態の例に基づいて詳細に説明する。なお、本発明はこれらの例に何等限定されないのである。
　図１から図３において、本例の自動車排気管用マフラ１は、横断面円形を呈する円筒状のインナーシェル２、インナーシェル２の外周面を囲繞すると共に横断面円形を呈する円筒状のアウターシェル３並びにインナーシェル２の外周面及びアウターシェル３の内周面間に配されていると共に膨張黒鉛を含む吸音材４を具備した円筒状のシェル本体５と、シェル本体５の内部に収容された中組みアッセンブリ６と、シェル本体５の一方の開口部７を閉塞する入力側のアウタープレート８と、シェル本体５の他方の開口部９を閉塞する出力側のアウタープレート１０と、アウタープレート８を貫通したインレットパイプ１１と、アウタープレート１０を貫通したアウトレットパイプ１２とを備えている。
　シェル本体５の内部に収容されていると共にインレットパイプ１１及びアウトレットパイプ１２を支持する中組みアッセンブリ６は、円形板部１３、円形板部１３の外周縁に突出して設けられた円筒突出部１４、円形板部１３に径方向Ｙに間隔を隔ててバーリング加工によって形成された孔１５及び１６、孔１５を規定する内周面をもって円形板部１３から円筒突出部１４と反対方向に突出した円筒突出部１７並びに孔１６を規定する内周面をもって円形板部１３から円筒突出部１４と同じ方向に突出した円筒部１８を夫々有していると共に円筒突出部１４を互いに反対方向に向けて軸方向Ｘに所定の間隔を隔てて配置された２枚のインナープレート１９を具備しており、インレットパイプ１１は、インナープレート１９の夫々の孔１５を貫通すると共にインナープレート１９の夫々の円筒突出部１７に支承されており、アウトレットパイプ１２は、インナープレート１９の夫々の孔１６を貫通すると共にインナープレート１９の夫々の円筒部１８に支承されている。
　インレットパイプ１１及びアウトレットパイプ１２は、円筒突出部１７及び円筒部１８にスポット溶接等の溶接手段又は嵌合等の圧入手段によって固定されており、インレットパイプ１１及びアウトレットパイプ１２の夫々の一方の端部は、シェル本体５の開口部７及び９を通って軸方向Ｘにおいてシェル本体５外に突出して配されている。
　シェル本体５の両端の開口部７及び９を閉塞するアウタープレート８及び１０の夫々は、外側に膨らんだ膨らみ部２０をもった本体部２１と、本体部２１の円形の開口部２２の外周縁に形成された環状鍔部２３と、環状鍔部２３の外周縁から軸方向Ｘの膨らみ部２０と反対方向に突出する円筒突出部２４と、本体部２１に形成された貫通孔２５を規定する円筒内周面２６を有すると共に本体部２１から軸方向Ｘに突出する円筒突出部２７とを備えており、アウタープレート８は、環状鍔部２３をシェル本体５の一方の端面２８に接触させると共に円筒突出部２４をシェル本体５の一方の端部の外周面に嵌合させ、シェル本体５の開口部７より突出したインレットパイプ１１の端部を円筒突出部２７の円筒内周面２６において固着させてシェル本体５の開口部７を閉塞しており、アウタープレート１０は、環状鍔部２３をシェル本体５の他方の端面２９に接触させると共に円筒突出部２４をシェル本体５の他方の端部の外周面に嵌合させ、シェル本体５の開口部９より突出したアウトレットパイプ１２の端部を円筒突出部２７の円筒内周面２６において固着させシェル本体５の開口部９を閉塞している。
　　膨張黒鉛を含む吸音材４は、次のようにして形成されてもよい。
　＜吸音材４：その１＞
　濃度９８％の濃硫酸を攪拌しながら、酸化剤として過酸化水素の６０％水溶液を加え、これを反応液とする。この反応液を冷却して１０℃の温度に保持し、これに粒度３０～８０メッシュの鱗片状天然黒鉛粉末を添加して３０分間反応を行う。反応後、吸引濾過した酸処理黒鉛粉末を分離し、酸処理黒鉛粉末を水で１０分間攪拌して吸引濾過するという洗浄作業を２回繰り返し、酸処理黒鉛粉末から硫酸分を充分除去する。ついで、硫酸分を充分除去した酸処理黒鉛粉末を１１０℃の温度に保持した乾燥炉で３時間乾燥し、これを酸処理黒鉛粉末とする。
　この酸処理黒鉛粉末に９５０～１２００℃の温度で１～１０秒間加熱（膨張）処理を施して酸処理黒鉛粉末から分解ガスを発生せしめ、そのガス圧により黒鉛層間を拡張して膨張させた膨張黒鉛粒子（膨張倍率２４０～３００倍）を形成する。この膨張黒鉛粒子を所望のロール隙間に調整した双ローラ装置に供給してロール成形し、所望の厚さの膨張黒鉛シートを作製し、この膨張黒鉛シートを吸音材４としてもよい。
　＜吸音材４：その２及びその３＞
　上記酸処理黒鉛粉末を攪拌しながら、酸処理黒鉛粉末に燐酸塩として濃度５０％の第一燐酸アルミニウム水溶液又は第一燐酸アルミニウム水溶液及び燐酸として濃度８４％のオルト燐酸水溶液をメタノールで希釈した溶液を噴霧状に配合し、均一に攪拌して湿潤性を有する混合物を作製する。この湿潤性を有する混合物を、１２０℃の温度に保持した乾燥炉で２時間乾燥する。ついで、これを９５０～１２００℃の温度で１～１０秒間加熱（膨張）処理して分解ガスを発生せしめ、そのガス圧により黒鉛層間を拡張して膨張させた膨張黒鉛粒子（膨張倍率２４０～３００倍）を形成する。この膨張処理工程において、成分中のオルト燐酸は脱水反応を生じて五酸化燐を生成し、第一燐酸アルミニウムは構造式中の水が脱離する。この膨張黒鉛粒子を所望のロール隙間に調整した双ローラ装置に供給してロール成形し、所望の厚さの膨張黒鉛シートを作製し、このようにして作製された膨張黒鉛シートにおいて、燐酸塩を含有した膨張黒鉛シートを吸音材４としてもよく、燐酸と燐酸塩とを含有した膨張黒鉛シートを吸音材４としてもよく、燐酸塩又は燐酸塩及び燐酸を含有した膨張黒鉛は、優れた耐熱性を有するため、例えば６００℃から６００℃を超える高温領域での使用においても、酸化消耗等の劣化を生じることはなく、長期に亘って吸音効果を得ることができる。膨張黒鉛に含有させる燐酸塩としては、第一燐酸アルミニウムの外に第一燐酸リチウム、第二燐酸リチウム、第一燐酸カルシウム、第二燐酸カルシウム及び第二燐酸アルミニウム等を挙げることができ、また、膨張黒鉛に含有させる燐酸としては、オルト燐酸の外にメタ燐酸、ポリ燐酸及びポリメタ燐酸等を挙げることができる。
　吸音材４としては、密度が１．０～１．１５Ｍｇ／ｍ３程度で、厚さが０．３～０．６ｍｍ程度の膨張黒鉛シートが好適である。
　次に、以上の自動車排気管用マフラ１の製造方法を説明する。
　図４から図６に示すように、２枚の円形のインナープレート１９、インレットパイプ１１及びアウトレットパイプ１２を用意し、インナープレート１９の夫々の円筒突出部１４を軸方向Ｘに互いに反対方向に向けると共に軸方向Ｘに所定間隔を隔てて配置する。インナープレート１９の孔１５にインレットパイプ１１を貫通させると共に円筒突出部１７でインレットパイプ１１を支承させ、インナープレート１９の孔１６にアウトレットパイプ１２を貫通させると共に円筒部１８でアウトレットパイプ１２を支承させ、スポット溶接によりインレットパイプ１１及びアウトレットパイプ１２を円筒突出部１７及び円筒部１８に固定して、中組みアッセンブリ６を作製する。
　次に、図７に示すように、溶融アルミニウムめっき鋼板又はステンレス鋼板等の金属からなると共に中組みアッセンブリ６のインナープレート１９の円筒突出部１４の外周面を円周方向に一周分囲繞する長さに相当する長さｌとインナープレート１９の軸方向Ｘの間隔を超えた幅ｗを有する一枚の板材３０を用意する。
　図８に示すように、インナープレート１９の円筒突出部１４の外周面に、一枚の板材３０を捲回すると共に板材３０と円筒突出部１４の外周面の接触部及び板材３０の突合せ端部３１を夫々スポット溶接により一体的に固定して、インナープレート１９の円筒突出部１４の外周面にインナーシェル２となる横断面円形を呈する円筒板体３２を形成する。
　次に、図９に示すように、板材３０と同様の板材３３と、上記の＜吸音材４：その１＞及び＜吸音材４：その２及びその３＞で説明したいずれかの吸音材４としての膨張黒鉛シート３４とを用意する。円筒板体３２の外周面を囲繞する長さに相当する長さの膨張黒鉛シート３４を円筒板体３２の外周面及び膨張黒鉛シート３４を囲繞する長さに相当する長さに形成した板材３３の一方の表面３５に貼付した複合板材３６を形成する。
　複合板材３６を複合板材３６の膨張黒鉛シート３４を内側にして、円筒板体３２の外周面に捲回し、複合板材３６の板材３３の突合せ端部３７をスポット溶接により固定して、図１０に示すように、円筒板体３２と、円筒板体３２の外周面に膨張黒鉛シート３４を介して捲回されたアウターシェル３となる横断面円形を呈する円筒板体３８とを具備したシェル本体５としての複合円筒体３９を作製する。
　このようにして、横断面円形を呈するインナーシェル２と、インナーシェル２の外周面を囲繞して捲回された横断面円形を呈するアウターシェル３と、インナーシェル２の外周面及びアウターシェル３の内周面のほぼ全周にわたって介在された膨張黒鉛を含む吸音材４を具備したシェル本体５がインナープレート１９の夫々の円筒突出部１４の外周面に一体的に形成される。
　図１１に示すように、アウタープレート８及び１０を用意し、シェル本体５の一方の端面２８に、アウタープレート８の環状鍔部２３を接触させると共にシェル本体５の一方の端部外周面にアウタープレート８の円筒突出部２４を嵌合させ、アウタープレート８の貫通孔２５を規定する円筒内周面２６にインレットパイプ１１を貫通させ、シェル本体５の端部外周面とアウタープレート８の円筒突出部２４とを溶接手段により固着一体化させてアウタープレート８によりシェル本体５の一方の開口部７を閉塞し、同様にシェル本体５の他方の端面２９に、アウタープレート１０の環状鍔部２３を接触させると共にシェル本体５の他方の端部外周面にアウタープレート１０の円筒突出部２４を嵌合させ、アウタープレート１０の貫通孔２５を規定する円筒内周面２６にアウトレットパイプ１２を貫通させ、シェル本体５の端部外周面とアウタープレート１０の円筒突出部２４とを溶接手段により固着一体化させてアウタープレート１０によりシェル本体５の他方の開口部９を閉塞することにより、内部がインナープレート１９及び１９により三つの室１ａ、１ｂ、１ｃに仕切られている図１及び図２に示す自動車排気管用マフラ１が製造される。
　自動車排気管用マフラ１において、インレットパイプ１１は、排気ガスの上流側の排気管に接続され、アウトレットパイプ１２は、排気ガスの下流側の排気管に接続される。そして、自動車排気管用マフラ１の内部にエンジンから伝播した振動は、シェル本体５のインナーシェル２の外周面とアウターシェル３の内周面との間に介在した吸音材４の膨張黒鉛によって低減されると共に自動車排気管用マフラ１から放射される低周波の放射音も吸音材４の膨張黒鉛によって低減されるので、自動車排気管用マフラの設計時に設定した吸音効果を長期間にわたって維持することができる。
　シェル本体５の端部外周面とアウタープレート８及び１０の円筒突出部２４とを一体化させる溶接手段としては、プラズマ溶接、ＴＩＧ溶接又はレーザ溶接が挙げられる。
　次に、本例の自動車排気管用マフラ１の他の製造方法を説明する。
　図７に示す工程で用意した金属製の板材３０と同様の板材３０を用意し、板材３０を図１２に示すように円筒状の中子Ｐの外周面に、一周捲回すると共に板材３０の円周方向の突合せ端部３１を溶接して円筒板体３２を作製する。ついで、図９に示す工程で用意した複合板材３６と同様の複合板材３６を用意し、複合板材３６の膨張黒鉛シート３４を内側にして円筒板体３２の外周面に一周捲回すると共に複合板材３６の板材３３の円周方向の突合せ端部３７をスポット溶接により固定し、円筒板体３２と円筒板体３２の外周面に膨張黒鉛シート３４を介して捲回された板材３３からなる円筒板体３８とを具備した複合円筒体３９を作製する。作製した複合円筒体３９を中子Ｐから取り外し、図３に示すように、インナーシェル２となる横断面円形を呈する円筒板体３２と、円筒板体３２の外周面を囲繞して配されたアウターシェル３となる横断面円形を呈する円筒板体３８と、円筒板体３２の外周面及び円筒板体３８の内周面間に介在された吸音材４となる膨張黒鉛シート３４とを具備したシェル本体５となる複合円筒体３９を予め作製する。
　シェル本体５の内部に、図４に示す工程で作製された中組みアッセンブリ６を圧入固定したのち、図１１に示す工程と同様にして、図１及び図２に示す自動車排気管用マフラ１と同様の自動車排気管用マフラ１を作製する。
　このように作製された自動車排気管用マフラ１においても、自動車排気管用マフラ１の内部に伝播した振動は、シェル本体５のインナーシェル２の外周面とアウターシェル３の内周面との間に介在した吸音材４の膨張黒鉛によって低減されると共に自動車排気管用マフラ１から放射される低周波の放射音も吸音材４の膨張黒鉛によって低減されるので、自動車排気管用マフラの設計時に設定した吸音効果を長期間にわたって維持することができる。
　自動車排気管用マフラ１におけるシェル本体５は、図１３に示すように、横断面円形を呈するインナーシェル２と、インナーシェル２の外周面を囲繞して配された横断面円形を呈するアウターシェル３と、インナーシェル２の外周面及びアウターシェル３の内周面間に軸方向Ｘに直交する方向に相対向されて、換言すると、円周方向に配列されて介在された２枚の膨張黒鉛を含む吸音材４とを備えていてもよい。
　シェル本体５は、図１３に示すように、軸方向Ｘと直交する方向で互いに対向する２枚の膨張黒鉛シート３４からなる吸音材４を具備していてもよく、図１３図に示す斯かるシェル本体５は、図９に示す工程で用意した金属製の板材３３と同様の板材３３と２枚の膨張黒鉛シート３４とを用意し、図１４に示すように、板材３３の一方の表面３５に板材３３の長手方向に所定の間隔を隔てて２枚の膨張黒鉛シート３４を貼付した複合板材４０を作製し、図８に示す工程で予め形成された円筒板体３２の外周面に複合板材４０を膨張黒鉛シート３４を内側にして且つ２枚の膨張黒鉛シート３４を軸方向Ｘと直交する方向で相対向するように配して捲回すると共に複合板材４０の板材３３の突合せ端部３７をスポット溶接し、インナーシェル２となる円筒板体３２と、吸音材４としての円筒板体３２の外周面に膨張黒鉛シート３４を介して捲回されたアウターシェル３となる横断面円形を呈する円筒板体３８とを具備した複合円筒体３９を作製して、斯かる複合円筒体３９をもって形成することができ、こうして形成された図１３に示すシェル本体５を用いて図１１に示す工程と同様の方法で自動車排気管用マフラ１を作製してもよい。
　インナーシェル２の外周面とアウターシェル３の内周面との間の軸方向Ｘに直交する方向に相対向して介在された２枚の膨張黒鉛シート３４からなる膨張黒鉛を含む吸音材４を具備したシェル本体５を備えた自動車排気管用マフラ１でも、上記と同様の効果を有する。
　図１５から図１７に示す自動車排気管用マフラ１は、図１５に示すシェル本体５を具備していてもよく、図１５に示すシェル本体５は、図１６に示すように、板材４１の一回目の円筒状の捲回で形成されて最内周に位置したインナーシェル２と、インナーシェル２の外周面を囲繞して当該板材４１の続く二回目の円筒状の捲回で形成されて最外周に位置したアウターシェル３と、インナーシェル２の外周面及びアウターシェル３の内周面間でこれら外周面及び内周面のほぼ全面にわたって介在された膨張黒鉛を含む吸音材４とを具備しており、斯かる図１５及び図１６に示すシェル本体５は、図１７に示すように、長尺の金属製の板材４１と板材４１の一方の端部表面４２に板材４１の長手方向に沿って貼付された膨張黒鉛シート３４とからなる複合板材４３を、膨張黒鉛シート３４を外側にして図４に示す工程におけるインナープレート１９の円筒突出部１４の外周面に一回捲回して最内周に板材４１を位置させ、さらに当該板材４１を、膨張黒鉛シート３４の表面を囲繞するようにして更に一回捲回して最外周に板材４１を位置させると共に最内周に位置する板材４１の外周面と最外周に位置する板材４１の内周面との間に膨張黒鉛シート３４を配するがように、二重に円筒状に捲回し、その後、図１６に示すように、最内周の板材４１の端部４４と最外周の板材４１の端部４５の重ね代４６においてスポット溶接４７により一体化することにより、形成することができる。
　更に、シェル本体５は、図１８に示すように、横断面楕円形を呈するインナーシェル２と、インナーシェル２の外周面を囲繞して配された横断面楕円形を呈するアウターシェル３と、インナーシェル２の外周面及びアウターシェル３の内周面間に介在された膨張黒鉛を含む吸音材４とを備えていてもよい。
　図１８に示す楕円筒状のシェル本体５を備えた自動車排気管用マフラ１では、中組みアッセンブリ６は、図１９から図２１に示すように、楕円形板部４９、楕円形板部４９の外周縁に突出して設けられた楕円形の環状突出部４８、楕円形板部４９に径方向Ｙに間隔を隔ててバーリング加工によって形成された孔５０及び５１、孔５０を規定する内周面をもって楕円形板部４９から環状突出部４８と反対方向に突出する円筒突出部５２並びに孔５１を規定する内周面をもって楕円形板部４９から環状突出部４８と同じ方向に突出する円筒突出部５３を夫々有していると共に環状突出部４８を互いに反対方向に向けて軸方向Ｘに所定の間隔を隔てて配置された２枚のインナープレート５４を具備しており、斯かる中組みアッセンブリ６に対して、インレットパイプ１１は、インナープレート５４の夫々の孔５０を貫通すると共にインナープレート５４の夫々の円筒突出部５２にスポット溶接により固定されて当該円筒突出部５２に支承されており、アウトレットパイプ１２は、インナープレート５４の夫々の孔５１を貫通すると共にインナープレート５４の夫々の円筒突出部５３にスポット溶接により固定されて当該円筒突出部５３に支承されている。
　斯かる図１９から図２１に示す中組みアッセンブリ６に対して、スポット溶接により突合せ端部５５で接合されたインナーシェル２と、インナーシェル２の外周面を囲繞してスポット溶接により突合せ端部５６で接合されたアウターシェル３と、インナーシェル２の外周面とアウターシェル３の内周面との間に介在された膨張黒鉛を含む吸音材４と図１８に示すシェル本体５は、前記と同様にして、インナープレート５４の夫々の環状突出部４８の外周面に一体的に形成され、シェル本体５の軸方向Ｘの両端の開口部７及び９を閉塞するアウタープレート８及び１０の夫々は、楕円形であって外側に膨らんだ膨らみ部２０をもった本体部２１を具備している。
　また、自動車排気管用マフラ１は、図２２に示すように、図１６に示すシェル本体５と同様に重ね代６２においてスポット溶接６３により板材４１が一体化された横断面楕円形であって、横断面楕円形を呈するインナーシェル２と、インナーシェル２の外周面を囲繞して配された横断面楕円形を呈するアウターシェル３と、インナーシェル２の外周面及びアウターシェル３の内周面間に介在された膨張黒鉛を含む吸音材４とを備えているシェル本体５を具備していてもよく、更に、図２３に示すように、横断面楕円形を呈するインナーシェル２と、インナーシェル２の外周面を囲繞して配された横断面楕円形を呈するアウターシェル３と、インナーシェル２の外周面及びアウターシェル３の内周面間に短軸方向に相対向されて介在された２枚の膨張黒鉛を含む吸音材４とを備えているシェル本体５を具備していてもよく、横断面楕円形を呈するシェル本体５においては、少なくとも剛性が低い短軸方向において相対向するインナーシェル２とアウターシェル３との間に相対向して膨張黒鉛を含む吸音材４を配置しているので、ここからの放射音を効果的に消音することができる。
　以上の例において、アウタープレート８及び１０、インナープレート１９及び５４、インレットパイプ１１並びにアウトレットパイプ１２のうちの少なくとも一つに吸音材４と同様の吸音材を適用して、消音効果を更に向上させるようにしてもよい。
　１　自動車排気管用マフラ
　２　インナーシェル
　３　アウターシェル
　４　吸音材
　５　シェル本体
　６　中組みアッセンブリ
　８、１０　アウタープレート
　１１　インレットパイプ
　１２　アウトレットパイプ
　１９、５４　インナープレート

Claims (9)

  1. 　筒状のインナーシェル、このインナーシェルの外周面を囲繞した筒状のアウターシェル並びにインナーシェル及びアウターシェル間に配されていると共に膨張黒鉛及び燐酸塩を含む吸音材を具備した筒状のシェル本体と、このシェル本体の一方の開口部を閉塞する入力側のアウタープレートと、シェル本体の他方の開口部を閉塞する出力側のアウタープレートと、入力側のアウタープレートを貫通するインレットパイプと、出力側のアウタープレートを貫通するアウトレットパイプとを具備した自動車排気管用マフラ。
  2. 　シェル本体の内部には、インレットパイプ及びアウトレットパイプを支持すると共に当該シェル本体の内部を複数個の室に仕切る中組みアッセンブリが収容されている請求項１に記載の自動車排気管用マフラ。
  3. 　吸音材は、膨張黒鉛及び燐酸塩に加えて、燐酸を含有する請求項１又は２に記載の自動車排気管用マフラ。
  4. 　インナーシェルとアウターシェルとは、横断面円形又は横断面楕円形である請求項１から３のいずれか一項に記載の自動車排気管用マフラ。
  5. 　インナーシェルとアウターシェルとは、二重に捲回されていると共に周方向の端部が周方向に重ね合わされた重合部が接合されてなる一枚の板材からなる請求項１から４のいずれか一項に記載の自動車排気管用マフラ。
  6. 　吸音材は、インナーシェルの外周面及びアウターシェルの内周面間に当該外周面及び内周面の全周にわたって介在されている請求項１から５のいずれか一項に記載の自動車排気管用マフラ。
  7. 　吸音材は、インナーシェルの外周面及びアウターシェルの内周面間のシェル本体の軸方向に直交する方向で相対向する隙間にのみ介在されている請求項１から５のいずれか一項に記載の自動車排気管用マフラ。
  8. 　インナーシェルとアウターシェルとは、横断面楕円形であり、吸音材は、インナーシェルの外周面及びアウターシェルの内周面間における短軸方向で互いに相対向する隙間にのみ介在されている請求項１から５のいずれか一項に記載の自動車排気管用マフラ。
  9. 　筒状のインナーシェルとなる板体と、筒状のアウターシェルとなる板体と、該インナーシェルとなる板体の外周面と該アウターシェルとなる板体の内周面との間に介在せしめて当該インナーシェルとなる板体の周りに捲回してなる吸音材となる膨張黒鉛シートとを具備した筒状のシェル本体を形成し、入力側のアウタープレートをシェル本体の一方の端面に、シェル本体内に設けられたインレットパイプが当該入力側のアウタープレートを貫通するようにして、固着して、入力側のアウタープレートによりシェル本体の一方の開口部を閉塞し、出力側のアウタープレートをシェル本体の他方の端面に、シェル本体内に設けられたアウトレットパイプが当該出力側のアウタープレートを貫通するようにして、固着して、出力側のアウタープレートによりシェル本体の他方の開口部を閉塞する、請求項１に記載の自動車排気管用マフラを製造する方法。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113909817A (zh) * 2021-10-19 2022-01-11 南京海特汽车部件有限公司 低烟型***组件的加工工艺

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6840173B2 (ja) * 2017-02-02 2021-03-10 三菱電機株式会社 圧縮機
JP6663871B2 (ja) * 2017-02-16 2020-03-13 株式会社三五 消音器の製造方法

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1268434B (de) * 1961-12-28 1968-05-16 Friedrich Boysen Schalldaempfer mit durch Querwaende unterteilten Innenraeumen
JPS5815618Y2 (ja) * 1977-10-20 1983-03-30 スズキ株式会社 内燃機関用消音器
JPH0676616U (ja) * 1993-04-12 1994-10-28 株式会社三五 消音器
JPH10306721A (ja) * 1997-05-09 1998-11-17 Nakagawa Sangyo Kk 自動車用マフラーとその製造方法
JP2004043747A (ja) * 2002-07-16 2004-02-12 Inoac Corp 難燃性断熱吸音材
JP2005097816A (ja) * 2003-09-02 2005-04-14 Nagoya Oil Chem Co Ltd 難燃性繊維シートおよびその成形物
JP2008012783A (ja) * 2006-07-06 2008-01-24 Nagoya Oil Chem Co Ltd 吸音性繊維シート
JP2013181632A (ja) * 2012-03-02 2013-09-12 Aron Kasei Co Ltd 排水管用消音材、排水管用消音材の製造方法、および消音性排水管

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01234235A (ja) * 1988-03-15 1989-09-19 Sumitomo Metal Ind Ltd 制振金属板
JP5784375B2 (ja) * 2011-06-08 2015-09-24 ニチアス株式会社 うず巻形ガスケット
JP6003062B2 (ja) * 2012-01-12 2016-10-05 オイレス工業株式会社 排気管球面継手
JP2016044626A (ja) * 2014-08-25 2016-04-04 トヨタ自動車株式会社 マフラ装置およびマフラ装置の製造方法

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1268434B (de) * 1961-12-28 1968-05-16 Friedrich Boysen Schalldaempfer mit durch Querwaende unterteilten Innenraeumen
JPS5815618Y2 (ja) * 1977-10-20 1983-03-30 スズキ株式会社 内燃機関用消音器
JPH0676616U (ja) * 1993-04-12 1994-10-28 株式会社三五 消音器
JPH10306721A (ja) * 1997-05-09 1998-11-17 Nakagawa Sangyo Kk 自動車用マフラーとその製造方法
JP2004043747A (ja) * 2002-07-16 2004-02-12 Inoac Corp 難燃性断熱吸音材
JP2005097816A (ja) * 2003-09-02 2005-04-14 Nagoya Oil Chem Co Ltd 難燃性繊維シートおよびその成形物
JP2008012783A (ja) * 2006-07-06 2008-01-24 Nagoya Oil Chem Co Ltd 吸音性繊維シート
JP2013181632A (ja) * 2012-03-02 2013-09-12 Aron Kasei Co Ltd 排水管用消音材、排水管用消音材の製造方法、および消音性排水管

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113909817A (zh) * 2021-10-19 2022-01-11 南京海特汽车部件有限公司 低烟型***组件的加工工艺
CN113909817B (zh) * 2021-10-19 2024-03-19 南京海特汽车部件有限公司 低烟型***组件的加工工艺

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