特許 7127894 車両用マフラーの製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-08-22

(45)【発行日】2022-08-30

(54)【発明の名称】車両用マフラーの製造方法

(51)【国際特許分類】

   F01N 1/24 20060101AFI20220823BHJP

   F01N 1/04 20060101ALI20220823BHJP

   F01N 13/08 20100101ALI20220823BHJP

   F01N 13/18 20100101ALI20220823BHJP

   D04H 1/4209 20120101ALI20220823BHJP

【ＦＩ】

F01N1/24 F

F01N1/04 M

F01N1/24 A

F01N13/08 A

F01N13/18

D04H1/4209

【請求項の数】 7

(21)【出願番号】P 2021035930

(22)【出願日】2021-03-08

【審査請求日】2022-02-22

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】000211857

【氏名又は名称】中川産業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100107700

【弁理士】

【氏名又は名称】守田 賢一

(72)【発明者】

【氏名】中川 裕茂

(72)【発明者】

【氏名】中川 敬章

【審査官】稲村 正義

(56)【参考文献】

【文献】実開昭６０－２３２０８（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開昭５８－８２１６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２０－１８０６０４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特公昭４５－４０６０９（ＪＰ，Ｂ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ０１Ｎ １／００

Ｆ０１Ｎ １３／００

Ｄ０４Ｈ １／４２０９

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

長繊維状の無機繊維からなる不織布で一対の半割体を形成し、これら半割体を、車両用マフラーを構成する内外二重筒の内筒の外周に衝合状態で被着して吸音材としての筒状体とし、当該筒状体を外筒で覆ったことを特徴とする車両用マフラーの製造方法。

【請求項2】

前記半割体を、一面にバインダ一を塗布した一の不織布を開放した容器状治具の内周に沿って凹状に横設し、当該一の不織布の凹空間内に他の不織布を丸めて複数挿置してこれらを前記一の不織布で包み、その後、前記容器状治具を閉鎖してこれを所定温度に加熱して得る請求項１に記載の車両用マフラーの製造方法。

【請求項3】

前記不織布を、前記無機繊維の集束糸を開繊してこれを縦横に粗く編みニードル加工を施して得る請求項１又は２に記載の車両用マフラーの製造方法。

【請求項4】

前記無機繊維としてバサルト繊維又はガラス繊維を使用した請求項１ないし３に記載の車両用マフラーの製造方法。

【請求項5】

車両用マフラーを構成する内外二重筒の内筒の外周に衝合状態で被着されて吸音材としての筒状体を構成する一対の半割体の各々を、一面にバインダ一を塗布した長繊維状の無機繊維からなる一の不織布を開放した容器状治具の内周に沿って凹状に横設し、当該一の不織布の凹空間内に長繊維状の無機繊維からなる他の不織布を丸めて複数挿置してこれらを前記一の不織布で包み、その後前記容器状治具を閉鎖してこれを所定温度に加熱して得ることを特徴とする半割体の製造方法。

【請求項6】

前記不織布を、前記無機繊維の集束糸を開繊してこれを縦横に粗く編みニードル加工を施して得る請求項５に記載の半割体の製造方法。

【請求項7】

前記無機繊維としてバサルト繊維又はガラス繊維を使用した請求項５又は６に記載の半割体の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は車両用マフラーの製造方法に関し、特に内外二重筒の間に吸音材を設けた構造の車両用マフラーの製造方法に関するものである。

【背景技術】

【0002】

上記構造の車両用マフラーにおいて、吸音材の設置を自動化する方法として従来特許文献１に示される方法が多用されている。本方法では、圧縮空気を供給したノズルによって吸音材としてのグラスファイバーを上記マフラーの二重筒を構成する内筒と外筒の間の空間内に吹き込み、同時に吸音穴が多数形成されている内筒内をファンで吸気して、グラスファイバーの吹き込みを促進している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開昭５８－１９８０９４

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかし上記従来の方法では、ファイバー吹込み用のノズルやファン、これらの配管等、大掛かりな設備が必要であるとともに、ファイバー吹き込みの開始から完了までに時間を要するために製造ラインのタクトタイムが長くなるという問題があった。

【0005】

そこで、本発明はこれを解決するもので、車両用マフラーの内外二重筒の間への吸音材の設置を簡易かつ迅速に行うことが可能な車両用マフラーの製造方法を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0010】

上記目的を達成するために、本第１発明では、長繊維状の無機繊維（１１）からなる不織布（２Ａ，２Ｂ）で一対の半割体（９１，９２）を形成し、これら半割体（９１，９２）を、車両用マフラーを構成する内外二重筒の内筒（８１）の外周に衝合状態で被着して吸音材としての筒状体（９）とし、当該筒状体（９）を、外筒（８２）で覆ったことを特徴とする。

【0011】

本第１発明においては、不織布からなる一対の半割体を内筒の外周に衝合状態で被着して吸音材としての筒状体とし、当該筒状体を外筒で覆った構成としたから、内筒や外筒が平行筒状ではない異形の筒状である場合にも対応できる。そして、従来のような吸音用のファイバーを内筒と外筒の間に吹き込む方法に比べて、大掛かりな設備が不要であるとともに、製造ラインのタクトタイムを大幅に低減することができる。特に長繊維状の無機繊維を使用したから排気ガスの高背圧に耐えることができる。

【0012】

本第２発明では、前記半割体（９１，９２）を、一面にバインダ一を塗布した一の不織布（２Ａ）を開放した容器状治具（１０１）の内周に沿って凹状に横設し、当該一の不織布（２Ａ）の凹空間内に他の不織布（２Ｂ）を丸めて複数挿置してこれらを前記一の不織布（２Ａ）で包み、その後、前記容器状治具（１０１）を閉鎖してこれを所定温度に加熱して得る。

【0013】

本第２発明によれば、吸音材としての筒状体を構成する多孔の半割体を効率的に製造することができる。

【0014】

本第３発明では、前記不織布（２）を、無機繊維（１１）の集束糸（１）を開繊してこれを縦横に粗く編みニードル加工を施して得る。

【0015】

本第３発明によれば、開繊された集束糸により形成される小空間によって吸音が効率的に行われるとともに、当該集束糸を縦横に粗く編みニードル加工を施したことにより筒状体に成形した際の強度を良好に維持することができる。

【0016】

本第４発明では、前記無機繊維としてバサルト繊維（１１）又はガラス繊維を使用する。

【0017】

本第４発明によれば、高温の排ガス並びに排ガス成分に対する耐性を十分発揮することができる。

【0018】

上記カッコ内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を参考的に示すものである。

【発明の効果】

【0019】

以上のように、本発明の車両用マフラーの製造方法によれば、車両用マフラーの内外二重筒の間への吸音材の設置を簡易かつ迅速に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【0020】

【図1】本発明の第１実施形態における集束糸の拡大側面図である。

【図2】 開繊した集束糸の拡大側面図である。

【図3】不織布の平面図である。

【図4】バインダが塗布される不織布の斜視図である。

【図5】芯金に巻き付けられる不織布の斜視図である。

【図6】芯金に巻き付けられた不織布の外周に回転ローラを当接させた状態の概略斜視図である。

【図7】芯金から不織布を取り外す状態を示す概略斜視図である。

【図8】筒状体をその端面方向から見た全体斜視図である

【図9】筒状体を二重筒内へ挿入する状態を示す斜視図である。

【図10】本発明の第２実施形態における車両用マフラーの全体斜視図である。

【図11】図１０のXI－XI線に沿った車両用マフラーの横断面図である。

【図12】筒状体の全体分解斜視図である。

【図13】筒状体の半割体の製造工程における横断面図である。

【図14】筒状体の半割体の製造工程における横断面図と筒状に巻いた不織布の斜視図である。

【図15】筒状体の半割体の製造工程における横断面図である。

【図16】筒状体の半割体の製造工程における横断面図である。

【図17】製造された筒状体の半割体の全体斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0021】

なお、以下に説明する実施形態はあくまで一例であり、本発明の要旨を逸脱しない範囲で当業者が行う種々の設計的改良も本発明の範囲に含まれる。

【0022】

（第１実施形態）
本発明の製造方法では、無機繊維として例えば９μｍφ～２４μｍφの長繊維のバサルト繊維１１（図１）を使用し、これらバサルト繊維１１を例えば１０００～４０００本集束させた集束糸１を、エア等によって開繊する（図２）。そして、開繊した集束糸１をそれぞれ縦糸および横糸として粗く編んで重ね、ニードル加工を施して図３に示すような矩形マット状の不織布２にする。

【0023】

このようにして得られた不織布２の一方の表面２ａに無機系のバインダ３を塗布して（図４）、塗布した表面を内周側として不織布２を、図５に示すように、芯金４に巻き付ける。この状態で不織布の内周面２ａはバインダで固められる。続いて芯金４に巻き付けた不織布２の外周面に、図６に示すように、外周面に上記と同一のバインダ３が供給された回転ローラ５を当接させて、芯金４に巻き付けられた不織布２の外周全周とその内部にバインダ３を浸透させる。

【0024】

そしてバインダ３を浸透させた不織布２を、芯金４に巻かれた状態で、例えば２４０℃に加熱した加熱炉中に１～２時間通して全体を固化させ、その後、これを芯金４から外して（図７）、図８に示すような吸音用の筒状体６を得る。この状態で、筒状体６の外径は、後述する二重筒の外筒７１（図９）の内径よりもやや小さく、筒状体６の内径は上記二重筒の内筒７２の外径よりもやや大きくなっている。なお、図８は斜視図で、筒状体６は円錐筒のように表現されているが、実際には平行円筒体である。なお、必ずしも円筒体である必要はなく、楕円筒、角筒等であっても良い。

【0025】

そして、このようにして成形された筒状体６を、車両用マフラーを構成する二重筒の間へ挿入する。これを図９に示す。二重筒は、図略の保持手段によって垂直姿勢に保持された大径の外筒７１の中心に、複数の吸音穴（図示略）を形成した小径の内筒７２を位置させたもので、内筒７２は一端（図の下端）７２１が、外筒７１の一端開口を塞ぐようにこれに溶着された端板８の中心に貫設されて外筒７１内に支持されている。

【0026】

外筒７１の他端７１１（図の上端）は開放しており、開放口の中心に位置する内筒７２と外筒７１の間の空間Ｓ内に上記筒状体６を図の矢印で示すように上方から挿入して設置し吸音材とする。筒状体６を設置した後、中心に内筒７２の他端７２２を貫通させて外筒７１の開放口に他の端板（図示略）を溶着してこれを塞ぎ、車両用マフラーとする。

【0027】

以上のように、本発明の製造方法によれば、吸音用の筒状体を内筒と外筒の間にワンタッチで挿入し設置しているから、従来のような吸音用のファイバーを吹き込む方法に比べて、大掛かりな設備が不要であるとともに、製造ラインのタクトタイムを大幅に低減することができる。

【0028】

（第２実施形態）
第１実施形態では、車両用マフラーの外筒が単純な平行筒体である場合についてその製造方法を説明したが、本実施形態では、車両用マフラーの外筒が異形の筒体である場合の製造方法の一例を以下に説明する。

【0029】

本実施形態における車両用マフラーはその斜視図を図１０に、断面図を図１１に示すように、内筒８１は外周に複数の吸音穴８１１を形成した平行円筒状である一方、外筒８２は内筒８１を貫通させた箱状の異形筒状体であり、所定形状に屈曲成形した開放容器状の一対の半筒体８２１，８２２を、これらの開放縁間に内筒８１を介在させて互いに衝合して構成されている。そして、内筒８１と外筒８２よりなる内外二重筒の間の空間内に以下に説明する吸音材としての筒状体９（図１１）が設置されている。なお、内筒８１は必ずしも平行円筒状である必要はない。

【0030】

筒状体９は、外筒８２の半筒体８２１内に設置される半割体９１と、外筒８２の半筒体８２２内に設置される半割体９２を衝合して筒状にしたもので、図１２に示すように、各半割体９１，９２の衝合面には中央に内筒の外周に沿った略半円断面の凹陥部９１１，９２１が形成されるとともに、各半割体９１，９２の外周面はそれぞれ外筒８２の各半筒体８２１，８２２の内周面に沿った形状に成形されている。

【0031】

このような半割体９１，９２の凹所９１１，９２１に内筒８１を位置させて両者を衝合することによって内筒８１の外周に吸音材としての筒状体９が被着される（図１１）。そして、外筒８２を構成する半筒体８２１内に、内筒８１と一体の筒状体９を設置し、その上方から、外筒８２を構成する半筒体８２２が被せられ半筒体８２１の開放縁に衝合されて車両用マフラー（図１０）が完成する。

【0032】

筒状体９の上記半割体９１は以下のように製造される。なお、半割体９２の製造方法も同様である。第1実施形態で説明した方法で製造されたもの（図３参照）と同様の不織布２Ａの一面にバインダを塗布し、図１３に示すように、バインダを塗布した面を上にして、外筒８２の半筒体８２１（図１１）と同断面の開放された容器状治具１０１の内周面に沿って不織布２Ａを凹状に垂れ下がるように横設する。そして、図１４に示すように、不織布２Ａの凹空間内に、他の同様の不織布２Ｂを筒状に丸めて複数挿置する。

【0033】

その後、図１５に示すように、複数の不織布２Ｂを包むように不織布２Ａの両側縁２１，２２を内側に折り重ね（図１５）、その上から容器状治具１０１を閉鎖するように蓋状治具１０２を覆着する（図１６）。なお、蓋状治具１０２には中央に半円形に下方へ突出する突出部１０３が湾曲成形されており、当該突出部１０３により、折り重ねた不織布の両側縁２１，２２が下方へ押し下げられ、同時に内方の筒状に丸めた不織布２Ｂはやや圧縮された状態になる。この状態で、蓋状治具１０２で閉鎖された容器状治具１０１を加熱炉内に入れて、例えば２４０℃で１～２時間加熱し不織布２Ａを固化させた後、外へ取り出して上記半割体９１とする（図１７）。

【0034】

（その他の実施形態）
なお、無機繊維としては上記バサルト繊維以外にガラス繊維等を使用することができる。
また、不織布は必ずしも集束糸を縦横に編んだものを使用する必要はなく、集束糸を同方向に引き揃えて積層したものや、同方向に引き揃えた集束糸を縦横交互に積層したもの等を使用しても良い。

【符号の説明】

【0035】

１…集束糸、１１…バサルト繊維（無機繊維）、２，２Ａ，２Ｂ…不織布、２ａ…表面、３…バインダ、４…芯金、６…筒状体、７１、８２…外筒、７２、８１…内筒、９…筒状体、９１，９２…半割体、１０１…容器状治具、１０２…蓋状治具、Ｓ…空間。

【要約】

【課題】車両用マフラーの内外二重筒の間への吸音材の設置を簡易かつ迅速に行うことが可能な車両用マフラーの製造方法を提供する。
【解決手段】長繊維状の無機繊維１１からなる不織布２で筒状体６を成形し、当該筒状体６を、車両用マフラーを構成する内外二重筒の内筒７２と外筒７１の間の空間Ｓ内に吸音材として挿入し設置する。筒状体６を、不織布２の一方の表面２ａにバインダ３を塗布した後、当該バインダ３を塗布した表面２ａを内側にして不織布２を筒状に巻き、筒状に巻いた不織布２にバインダ３を浸透させてこれを所定温度に加熱して得る。
【選択図】 図９

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】