JP2007303362A

JP2007303362A - 共鳴型マフラー、及び共鳴型マフラーの製造方法、並びに共鳴型マフラーの製造装置

Info

Publication number: JP2007303362A
Application number: JP2006132384A
Authority: JP
Inventors: Yasuji Hatano; 八州治波多野
Original assignee: Calsonic Kansei Corp
Current assignee: Marelli Corp
Priority date: 2006-05-11
Filing date: 2006-05-11
Publication date: 2007-11-22

Abstract

【課題】製造コストを削減することができる共鳴型マフラー、及び共鳴型マフラーの製造方法、並びに共鳴型マフラーの製造装置の提供。
【解決手段】一枚の金属製板材における複数の孔３１が形成された板材３ａ側が筒状に丸められて排気パイプ３が形成され、該排気パイプ３の外周を囲むように金属製板材の他方側の板材１ａ側が筒状に丸められて排気パイプ３と筒状シェル１との重なり部が溶接固定Ｐされることにより筒状シェル１が排気パイプ３と一体に形成されている構造。
【選択図】図２

Description

本発明は、共鳴による消音効果が得られる共鳴型マフラー、及び共鳴型マフラーの製造方法、並びに共鳴型マフラーの製造装置に関する。

従来の共鳴型マフラーは、図１１に示すように、筒状シェル１０１と、該筒状シェル１０１の両端部を閉塞するキャップ１０２、１０２と、該両キャップ１０２、１０２を貫通して前記筒状シェル１０１内に配置されていてその周壁には複数の孔１０３が形成された排気パイプ１０４とで構成されていている（例えば、特許文献１参照。）。
特開２０００−２１３３２８号公報

しかしながら、従来例の共鳴型マフラーにあっては、図１２、１３に示すような板材をそれぞれ丸めて別々に筒状シェル１０１と排気パイプ１０４を製作し、これらを組み付けることにより製造されるようになっているため、製造工数が多く製造コストが高く付くという問題点があった。

本発明の解決しようとする課題は、製造コストを削減することができる共鳴型マフラー、及び共鳴型マフラーの製造方法、並びに共鳴型マフラーの製造装置を提供することにある。

上記課題を解決するため請求項１記載の共鳴型マフラーは、筒状シェルと、該筒状シェルの両端部を閉塞するキャップと、該両キャップを貫通して前記筒状シェル内に配置されていてその周壁には複数の孔が形成された排気パイプとで構成される共鳴型マフラーであって、一枚の金属製板材における前記複数の孔が形成された一方側が筒状に丸められて前記排気パイプが形成され、該排気パイプの外周を囲むように前記金属製板材の他方側が筒状に丸められて前記筒状シェルが形成され、前記排気パイプと筒状シェルとの重なり部が溶接固定されることにより前記筒状シェルが前記排気パイプと一体に形成されていることを特徴とする手段とした。

請求項２記載の共鳴型マフラーの製造方法は、筒状シェルと、該筒状シェルの両端部を閉塞するキャップと、該両キャップを貫通して前記筒状シェル内に配置されていてその周壁には複数の孔が形成された排気パイプとで構成される共鳴型マフラーの製造方法であって、一枚の金属製板材の一方側に前記複数の孔を形成する工程と、該複数の孔が形成された前記金属製板材の一方側を筒状に丸めて前記排気パイプを形成する工程と、前記排気パイプの外周を囲むように前記金属製板材の他方側を筒状に丸めて前記筒状シェルを形成する工程と、前記排気パイプと前記筒状シェルとの重なり部を溶接固定することにより前記筒状シェルを前記排気パイプと一体に形成する工程と、からなることを特徴とする手段とした。

請求項３記載の共鳴型マフラーの製造装置は、筒状シェルと、該筒状シェルの両端部を閉塞するキャップと、該両キャップを貫通して前記筒状シェル内に配置されていてその周壁には複数の孔が形成された排気パイプとで構成される共鳴型マフラーの製造装置であって、マンドレル軸を中心として回転することにより一枚の金属製板材における複数の孔が形成された一方側を筒状に丸めて前記排気パイプを形成する第１マンドレルと、前記マンドレル軸の外周に軸方向進退自在に備えられていて前記金属製板材の他方側を残して前記排気パイプの外周に装着可能な開口部を有し、前記マンドレル軸と一緒に回転することにより前記排気パイプの外周を囲むように前記金属製板材の他方側を筒状に丸めて前記筒状シェルを形成する第２マンドレルと、前記排気パイプと筒状シェルとの重なり部を溶接固定することにより前記筒状シェルを前記排気パイプと一体に形成する溶接手段と、からなることを特徴とする手段とした。

本発明請求項１記載の共鳴型マフラーでは、上述のように、一枚の金属製板材における複数の孔が形成された一方側が筒状に丸められて排気パイプが形成され、該排気パイプの外周を囲むように金属製板材の他方側が筒状に丸められて筒状シェルが形成され、排気パイプと筒状シェルとの重なり部が溶接固定されることにより筒状シェルが排気パイプと一体に形成された構造とすることにより、それぞれ別体に製造したものを組み付ける場合に比べ、製造工数が削減されるため、製造コストを削減することができるようになるという効果が得られる。

請求項２記載の共鳴型マフラーの製造方法では、上述のように、一枚の金属製板材の一方側に前記複数の孔を形成する工程と、該複数の孔が形成された金属製板材の一方側を筒状に丸めて溶接固定することにより排気パイプを形成する工程と、排気パイプの外周を囲むように金属製板材の他方側を筒状に丸めて溶接固定することにより筒状シェルを形成する工程と、筒状シェルを排気パイプと一体に形成する工程と、からなることで、それぞれ別体に製造したものを組み付ける場合に比べ、製造工数が削減されるため、製造コストを削減することができるようになるという効果が得られる。

請求項３記載の共鳴型マフラーの製造装置では、上述のように、マンドレル軸を中心として回転することにより一枚の金属製板材における複数の孔が形成された一方側を筒状に丸めて排気パイプを形成する第１マンドレルと、マンドレル軸の外周に軸方向進退自在に備えられていて金属製板材の他方側を残して排気パイプの外周に装着可能な開口部を有し、マンドレル軸と一緒に回転することにより排気パイプの外周を囲むように金属製板材の他方側を筒状に丸めて筒状シェルを形成する第２マンドレルと、排気パイプと筒状シェルとの重なり部を溶接固定することにより筒状シェルを排気パイプと一体に形成する溶接手段と、で構成されることで、それぞれ別体に製造したものを組み付ける場合に比べ、製造工数が削減されるため、製造コストを削減することができるようになるという効果が得られる。

以下にこの発明の実施例を図面に基づいて説明する。

この実施例の共鳴型マフラーは、請求項１〜４に記載の発明に対応する。

まず、この実施例の共鳴型マフラーを図面に基づいて説明する。

図１はこの実施例の共鳴型マフラーを示す側面図、図２は図１のＡ−Ａ線における拡大縦断面図、図３は材料の板材を示す平面図、図４〜７は共鳴型マフラーの製造装置及び製造方法を示す工程説明図、図８は図４のＢ−Ｂ線における拡大縦断面図、図９は図５のＣ−Ｃ線における拡大縦断面図、図１０は図６のＤ−Ｄ線における拡大縦断面図である。

この共鳴型マフラーは、図１、２に示すように、筒状シェル１と、該筒状シェル１の両端部を閉塞するキャップ２、２と、該両キャップ２、２を貫通して筒状シェル１内に配置されていてその周壁には複数の孔３１が形成された排気パイプ３とで構成されている。

さらに詳述すると、この実施例の共鳴型マフラーは、図３に示すように、筒状シェル１の板材１ａと複数の孔３１が形成された排気パイプ３の板材３ａが一体化された金属製板材を準備し、まず、この金属製板材における複数の孔３１が形成された板材３ａを筒状に丸めて排気パイプ３を形成し、次いで、この排気パイプ３の外周を囲むように筒状シェル１の板材１ａを筒状に丸めて排気パイプ３と筒状シェル１との重なり部を溶接固定Ｐすることにより、図１、２に示すように、一枚の金属製板材から筒状シェル１と排気パイプ３とが一体に形成された構造になっている。

次に、この実施例の共鳴型マフラーの製造装置を図４〜１０に基づいて説明する。
この実施例の共鳴型マフラーの製造装置は、第１マンドレル４と、巻き押さえローラ５と、第２マンドレル６と、筒状シェル押さえローラ７と、スポット溶接ガン（溶接手段）８と、を備えている。

さらに詳述すると、上記第１マンドレル４は、上記金属製板材における複数の孔３１が形成された板材３ａを筒状に丸めて排気パイプ３を形成する役目をなすもので、両端が軸受４１、４２で支持されていて、一方（図面右側）の軸受４２に備えたモータ４３で回転するマンドレル軸４４を中心として一体に回転する状態に備えられている。

そして、もう一方（図面左側）の軸受４１はその基部の支軸４５を中心として回動可能に備えられることにより、その先端軸受け部がマンドレル軸４４から外れるようになっている（図７参照）。

また、第１マンドレル４の下面側には、排気パイプ３の板材３ａの端縁部を固定可能な係合溝やクランプ等の固定手段（図示省略）と、上記スポット溶接ガン８のアース側電極４６が組み込まれている（図８、９参照）。

上記巻き押さえローラ５は、排気パイプ３を丸める際に板材３ａを第１マンドレル４に押さえ付ける役目をなすもので、第１マンドレル４の下面側に上下移動可能に備えられている。なお、この巻き押さえローラ５の上下移動は図示を省略したシリンダにより行われるようになっている。

上記第２マンドレル６は、排気パイプ３の外周を囲むように金属製板材の残り部分の板材１ａを筒状に丸めて筒状シェル１を形成する役目をなすもので、マンドレル軸４４の外周に軸方向進退自在に備えられていて、金属製板材の他方側の板材１ａを残して排気パイプ３の外周に装着可能な開口部６１を下面側に有する切欠円筒状に形成され、マンドレル軸４４と一緒に回転することにより排気パイプ３の外周を囲むように金属製板材の残り部分である板材１ａを筒状に丸めて筒状シェル１を形成するように構成されている。

即ち、上記第２マンドレル６は、マンドレル軸４４に固定されたフランジ部６２に固定されたシリンダ６３により軸方向進退自在に備えられている。

上記筒状シェル押さえローラ７は、筒状シェル１を丸める際やスポット溶接ガン８で溶接固定する際に板材１ａを第２マンドレル６に押さえ付けて筒状シェル１が開かないようにする役目をなすもので、図１０に示すように、２箇所に設けられている。

上記スポット溶接ガン８は、図２に示すように、排気パイプ３と筒状シェル１との重なり部を溶接固定Ｐすることにより、筒状シェル１を排気パイプ３と一体に形成する役目をなすもので、図６、１０に示すように、第１マンドレル３及び第２マンドレル６の上方に上下移動可能に備えられている。

次に、この実施例の共鳴型マフラーの製造装置を用いた共鳴型マフラーの製造方法を図４〜１０に基づいて説明する。

[第１工程]
この第１工程では、図３に示すように、一枚の金属製板材における排気パイプ３の板材３ａに複数の孔３１を形成する。

[第２工程]
この第２工程では、第１マンドレル４の下面側に備えた固定手段で金属製板材における排気パイプ３の板材３ａの端縁部を固定し、巻き押さえローラ５を上昇させて板材３ａの端縁部に当接させた状態で、モータ４３を駆動させて第１マンドレル４をマンドレル軸４４と共に一回転させることにより、図４、８に示すように、複数の孔３１が形成された板材３ａを筒状に丸めて排気パイプ３を形成する。

[第３工程]
この第３工程では、図５に示すように、シリンダ６３を駆動させて第２マンドレル６を第１マンドレル４方向へ押圧移動させ、第２マンドレル６の下面側に形成された開口部６１により該第２マンドレル６を筒状シェル１の板材１ａを残して排気パイプ３の外周に装着させる。

[第４工程]
この第４工程では、図８の状態から、モータ４３を駆動させて第２マンドレル６をマンドレル軸４４を中心として一回転させることにより、図５、９に示すように、排気パイプ３の外周を囲むように板材１ａを筒状に丸めて筒状シェル１を形成する。

[第５工程]
この第５工程では、図６、１０に示すように、モータ４３を駆動させて第２マンドレル６をマンドレル軸４４を中心として半回転させることにより、排気パイプ４と筒状シェル１との重なり部がスポット溶接ガン８と対面する上面位置まで回転させる。その際、筒状シェル１が開かないように、筒状シェル押さえローラ７を筒状シェル１に当接させる。

その後、この状態でスポット溶接ガン８を下降させてアース側電極４６との間で排気パイプ３と筒状シェル１との重なり部を溶接固定Ｐすることにより、筒状シェル１を排気パイプ３と一体に形成する（図２参照）。

[第６工程]
この第６工程では、図７に示すように、軸受け４１をその基部の支軸４５を中心として回動させることにより、その先端軸受け部をマンドレル軸４４から外し、筒状シェル１と排気パイプ３とが一体に形成された完成品を第２マンドレル６から抜き取る。

[第７工程]
この第７工程では、図１に示すように、筒状シェル１の両端開口部にキャップ２を取り付け固定することにより、共鳴型マフラーが完成する。

次に、この実施例の効果を説明する。

この実施例の共鳴型マフラーでは、上述のように、一枚の金属製板材における複数の孔３１が形成された板材３ａ側が筒状に丸められて排気パイプ３が形成され、該排気パイプ３の外周を囲むように金属製板材の他方側の板材１ａ側が筒状に丸められて排気パイプ３と筒状シェル１との重なり部が溶接固定Ｐされることにより筒状シェル１が排気パイプ３と一体に形成されている構造とすることにより、それぞれ別体に製造したものを組み付ける場合に比べ、製造工数が削減されるため、製造コストを削減することができるようになるという効果が得られる。

また、排気パイプ３の孔３１を設ける位置を筒状シェル１との距離の大きくなる位置に限ることにより、排気パイプから出た圧力波筒状シェルを振動させて発生する、所謂放射音を低減することができる。

また、この実施例の共鳴型マフラーの製造方法では、上述のように、一枚の金属製板材の一方側（板材３ａ）に複数の孔３１を形成する工程と、該複数の孔３１が形成された板材３ａを筒状に丸めることにより排気パイプ３を形成する工程と、排気パイプ３の外周を囲むように金属製板材の他方側（板材１ａ）を筒状に丸めることにより筒状シェル１を形成し、該筒状シェル１と排気パイプ３との重なり部を溶接固定Ｐすることにより、筒状シェル１を排気パイプと３一体に形成する工程と、からなることで、それぞれ別体に製造したものを組み付ける場合に比べ、製造工数が削減されるため、製造コストを削減することができるようになるという効果が得られる。

また、この実施例の共鳴型マフラーの製造装置では、上述のように、マンドレル軸４４を中心として回転することにより一枚の金属製板材における複数の孔３１が形成された一方側（板材３ａ）を筒状に丸めて排気パイプ３を形成する第１マンドレル４と、マンドレル軸４４の外周に軸方向進退自在に備えられていて金属製板材の他方側（板材１ａ）を残して排気パイプ３の外周に装着可能な開口部６１を有し、マンドレル軸４４と一緒に回転することにより排気パイプ３の外周を囲むように金属製板材の他方側（板材１ａ）を筒状に丸めて筒状シェル１を形成する第２マンドレル６と、排気パイプ３と筒状シェル１との重なり部を溶接固定することにより筒状シェル１を排気パイプ３と一体に形成するスポット溶接ガン８と、で構成されることで、それぞれ別体に製造したものを組み付ける場合に比べ、製造工数が削減されるため、製造コストを削減することができるようになるという効果が得られる。

また、排気パイプ３及び筒状シェル１を丸める際に金属製板材を構成する板材１ａ、３ａを第１マンドレル４及び第２マンドレル６に押さえ付ける巻き押さえローラ５が備えられることにより、板材１ａ、３ａを第１マンドレル４及び第２マンドレル６に確実に沿わせて筒状に形成させることができるようになる。

また、筒状シェル押さえローラ７を備えたことで、筒状シェル１を丸める際やスポット溶接ガン８で溶接固定する際に板材１ａを第２マンドレル６に押さえ付けて筒状シェル１が開かないようにし、排気パイプ３と筒状シェル１との重なり部を確実に溶接固定することができるようになる。

以上本実施例を説明してきたが、本発明は上述の実施例に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっても、本発明に含まれる。
例えば、実施例では、筒状シェル１内を中空状態としたが、吸音材を充填させてもよい。

また、筒状シェル１の断面形状も任意であり、楕円やレーストラック型であってもよい。
さらに、筒状シェル１を多重に巻回したインナシェルとアウタシェルで構成してもよい。
溶接方法としてはスポット溶接に限らず、シーム溶接、レーザ溶接等でも可能である。

実施例の共鳴型マフラーを示す側面図である。図１のＡ−Ａ線における拡大縦断面図である。材料の板材を示す平面図である。共鳴型マフラーの製造装置及び製造方法を示す工程説明図である。共鳴型マフラーの製造装置及び製造方法を示す工程説明図である。共鳴型マフラーの製造装置及び製造方法を示す工程説明図である。共鳴型マフラーの製造装置及び製造方法を示す工程説明図である。図４のＢ−Ｂ線における拡大縦断面図である。図５のＣ−Ｃ線における拡大縦断面図である。図６のＤ−Ｄ線における拡大縦断面図である。従来例の共鳴型マフラーを示す側面図である。従来例の共鳴型マフラーの板材を示す平面図である。従来例の共鳴型マフラーの板材を示す平面図である。

符号の説明

１筒状シェル
１ａ筒状シェルの板材
２キャップ
３排気パイプ
３ａ排気パイプの板材
３１孔
４第１マンドレル
４１軸受け
４２軸受け
４３モータ
４４マンドレル軸
４５支軸
４６アース側電極
５巻き回しローラ
６第２マンドレル
６１開口部
６２フランジ部
６３シリンダ
７筒状シェル押さえローラ
８スポット溶接ガン（溶接手段）

Claims

筒状シェルと、該筒状シェルの両端部を閉塞するキャップと、該両キャップを貫通して前記筒状シェル内に配置されていてその周壁には複数の孔が形成された排気パイプとで構成される共鳴型マフラーであって、
一枚の金属製板材における前記複数の孔が形成された一方側が筒状に丸められて前記排気パイプが形成され、該排気パイプの外周を囲むように前記金属製板材の他方側が筒状に丸められて前記筒状シェルが形成され、前記排気パイプと筒状シェルとの重なり部が溶接固定されることにより前記筒状シェルが前記排気パイプと一体に形成されていることを特徴とする共鳴型マフラー。
筒状シェルと、該筒状シェルの両端部を閉塞するキャップと、該両キャップを貫通して前記筒状シェル内に配置されていてその周壁には複数の孔が形成された排気パイプとで構成される共鳴型マフラーの製造方法であって、
一枚の金属製板材の一方側に前記複数の孔を形成する工程と、
該複数の孔が形成された前記金属製板材の一方側を筒状に丸めて前記排気パイプを形成する工程と、
前記排気パイプの外周を囲むように前記金属製板材の他方側を筒状に丸めて前記筒状シェルを形成する工程と、
前記排気パイプと前記筒状シェルとの重なり部を溶接固定することにより前記筒状シェルを前記排気パイプと一体に形成する工程と、
からなることを特徴とする共鳴型マフラーの製造方法。
筒状シェルと、該筒状シェルの両端部を閉塞するキャップと、該両キャップを貫通して前記筒状シェル内に配置されていてその周壁には複数の孔が形成された排気パイプとで構成される共鳴型マフラーの製造装置であって、
マンドレル軸を中心として回転することにより一枚の金属製板材における複数の孔が形成された一方側を筒状に丸めて前記排気パイプを形成する第１マンドレルと、
前記マンドレル軸の外周に軸方向進退自在に備えられていて前記金属製板材の他方側を残して前記排気パイプの外周に装着可能な開口部を有し、前記マンドレル軸と一緒に回転することにより前記排気パイプの外周を囲むように前記金属製板材の他方側を筒状に丸めて前記筒状シェルを形成する第２マンドレルと、
前記排気パイプと前記筒状シェルの重なり部を溶接固定することにより前記筒状シェルを前記排気パイプと一体に形成する溶接手段と、
からなることを特徴とする共鳴型マフラーの製造装置。
前記排気パイプ及び／又は前記筒状シェルを丸める際に前記金属製板材を前記第１マンドレル及び/又は前記第２マンドレルに押さえ付ける巻き押さえローラが備えられていることを特徴とする請求項３記載の共鳴型マフラーの製造装置