JPH11117725A - 消音器用消音材とその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 消音器の排気管に巻装されるグラスウールの
飛散を防止する機能と消音機能を有する消音材を安価か
つ容易に製造できるようにする。 【解決手段】 長繊維のガラス繊維を一方向に揃えてマ
ット状にしたガラス繊維層の少なくとも一面に三軸組布
を接着固定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は消音器用消音材とそ
の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、自動車等の内燃機関の排気系に
は、その上流側に位置してプリマフラ又はサブマフラが
配置されている。このプリマフラ又はサブマフラは浄化
装置の直後、すなわちメインマフラの上流側に配置され
ていることから、そのプリマフラ又はサブマフラの排気
管内の排気ガス温度は高くかつ排気流速も高い。

【０００３】このようなことから、プリマフラ又はサブ
マフラとして従来、図７に示すように、小孔１０２を多
数形成した排気管（インナパイプ）１０１の外周にステ
ンレスウール或いはステンレスウールロープ１０３を巻
装し、その外周にグラスウール１０４を巻装し、その外
周をアウターパイプ１０５で被覆して、そのグラスウー
ル１０４に消音機能をもたせ、耐熱性の高いステンレス
ウール或いはステンレスロープ１０３に、グラスウール
１０４が小孔１０２から排気管１０１内に吸引されない
ような飛散防止機能をもたせたものがある。

【０００４】また、上記ステンレスウール或いはステン
レスロープ１０３の代わりにガラスクロスを使用したも
のも知られている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記図７に示す構造の
ものにおいては、その使用するステンレスウール或いは
ステンレスロープ１０３が材料上高価である上に、特殊
な加工方法を要し、特にグラスウールの飛散対策をより
完全なものにするためにはその使用量を増加させる必要
があることから、マフラの製造コストが高くなる問題が
ある。

【０００６】また、ガラスクロスを使用した構造のもの
においては、そのガラスクロスの織り方が平織、綾織で
あるためその通気性を有する織目が細かくなり、その織
目が排気ガスに含まれるスス等によって目詰まりを起こ
し、消音性能が低下する問題がある。

【０００７】また、一般に、平織の中でも目空きで織目
に大きな隙間のあるクロスが市販されているため、これ
を上記のマフラに使用して目詰まりを防止することも考
えられるが、このようなクロスは極めて生産性が低くコ
スト高になるため、その使用は適さない。

【０００８】そこで本発明は、上記の問題点を解決する
消音器用消音材とそ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、長繊維のガラス繊
維を一方向に揃えてマット状にしたガラス繊維層の少な
くとも一面に三軸組布を接着固定したことを特徴とする
消音器用消音材である。

【００１０】本発明においては、この消音材を、小孔を
形成した排気管とグラスウール層との間に巻装介在する
ことにより、グラスウールが排気管内へ吸引飛散するこ
とを阻止できる。更に、三軸組布によりガラス繊維層の
配列状態を固定できるとともに、その三軸組布の格子目
が荒いため、この格子目がスス等により目詰まりするこ
とがない。更に、消音材を構成するガラス繊維層が高い
消音機能を発揮する。

【００１１】請求項２記載の第２の発明は、上記第１の
発明における消音材を製造する方法に関するもので、長
繊維のガラス繊維を束ねたヤーンを作り、これを多数本
引き揃えてマット状にし、次で、このマット状のガラス
繊維層の少なくとも一面に三軸組布を接着固定すること
を特徴とする消音器用消音材の製造方法である。

【００１２】

【発明の実施の形態】図１乃至図６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。図１は本発
明の消音材Ａの製造工程を示し、図２及び図３はこの消
音材Ａを、パイプ形状のプリマフラ或いはサブマフラに
装着した図を示す。

【００１３】先ず、図１において消音材Ａの製造工程を
説明する。図１（ａ）は使用するガラス繊維をヤーン状
に束ねた状態を示す。この１本のヤーン１は、長繊維の
ガラス繊維、例えば繊維径が１５μｍ以上の太径のガラ
ス繊維を数千本束ねたものである。このようにガラス繊
維を１５μｍ以上の太径にすることにより、その断面積
が大きくなり、熱に対するタフネスが増大する。

【００１４】次で、このように束ねたヤーン１を多数
本、図１（ｂ）に示すように引き揃えて隙間なく並べ、
マット状のガラス繊維層２を作る。この並べられた各ヤ
ーン１は図１に示すようにその小口断面が略長方形にな
るようにする。

【００１５】次で、図１（ｃ）に示すような三軸組布３
を、上記ガラス繊維層２の表裏面に配置し、図１（ｄ）
に示すように三軸組布３でガラス繊維層２を挟み、この
三軸組布３とガラス繊維層２を適宜の固定手段で固定し
てマット状の消音材Ａを作る。

【００１６】上記の固定手段としては例えば、三軸組布
３に予め粘着剤、例えばアクリル樹脂等の粘着剤を付着
しておき、三軸組布３をガラス繊維層２に重ねることに
より粘着剤で両者が接着固定するようにする。このよう
に、三軸組布３でガラス繊維層２を固定することによ
り、隙間なく並べられたヤーン１，１が固定され、これ
らの間に隙間が発生することが阻止される。

【００１７】次で、図１（ｅ）に示すように、上記の消
音材Ａを消音器の小孔４ａを形成した排気管（インナパ
イプ）４に、消音材Ａにおけるガラス繊維１ａの線方向
が排気管４の周方向に配置されるようにして巻装する。
このように巻くことにより、各ヤーン１，１間に隙間が
発生することを防止できる。

【００１８】そして、上記のように巻装された消音材Ａ
の外周に図３及び図４に示すグラスウール（ガラスニー
ドルマット）５を巻装し、この状態でアウターパイプ６
内に挿入し、アウターパイプ６の前後端を排気管４にか
しめ及び溶接して固定して消音器を形成する。

【００１９】上記において使用した三軸組布３について
説明する。該三軸組布は、３本の糸をタテ、ヨコ或いは
斜めに組んでこれらを接着剤（バインダー）で固定して
布状の不織布としてものであり、日東紡績株式会社製の
ものである。

【００２０】例えば、図４に示すようにグラスファイバ
ーからなる３本の糸３ａ，３ｂ，３ｃを三方向に６０度
の角度で配列し、すなわち三軸の正三角形の格子目を構
成し、これらの交点において適宜接着剤、例えばアクリ
ル酸エステル樹脂で固定したものである。また、その格
子目の１辺の長さは糸の番手やデニールにより定めら
れ、細糸では５．２ｍｍ、１０．４ｍｍ、１５．６ｍｍ
があり、太糸では２０．８ｍｍ、３１．０ｍｍ、４３．
３ｍｍのものがある。

【００２１】本発明はこれらのうちの所望の糸径と格子
目のものを選定して使用する。このような三軸組布３の
特性は、二軸の平織等に比べて軸が１本多くなることに
より、平織等に比べてより等方向性が高く、破裂抵抗、
引裂抵抗、せん断抵抗、衝撃強さなどが高い。更に、そ
の生産速度は平織り方法に比べて約１００倍である。な
お、該三軸組布の材質はその他化学繊維、綿糸等でもよ
い。

【００２２】次に上記消音材Ａを装着した図２及び図３
に示す消音器の作用について説明する。排気系に排気管
４を接続した状態において、排気音が排気管４内に流入
すると、その排気音の一部は小孔４ａを通じて消音材Ａ
及びグラスウール５部に伝播する。このとき、消音作用
は主としてグラスウール層で行われるが、消音材Ａがガ
ラス繊維１ａを多数束ねたガラス繊維層２で形成されて
いるため、この消音材Ａによっても消音され、その消音
性能は、前記従来のステンレスウールやステンレスロー
プ、更にはガラスクロスに比べて高い。したがって、こ
の消音材Ａの使用により消音器の消音量が高くなる。

【００２３】また、排気管４内を流通する排気流によっ
て小孔４ａ部に負圧が生じ、該負圧によりグラスウール
５が小孔４ａ側へ吸引されるが、消音材Ａにおけるガラ
ス繊維１ａ相互の隙間が極めて小さいため、グラスウー
ル５が小孔４ａを通じて排気管４内へ吸引飛散すること
が阻止される。

【００２４】また、ガラス繊維１ａとして、その太さが
１５μｍ以上のものを使用することにより、そのタフネ
スが増し、グラスウール５の飛散防止対策に有効であ
る。更に、ガラス繊維１ａを束ねたヤーン１は三軸組布
３によりその配列が固定されているため、そのヤーン１
の排気管４への装着時及び装着後にヤーンの配列状態、
すなわちガラス繊維１ａの引き揃えた配列状態が崩れて
隙間が拡大されることが防止され、グラスウール５の吸
引飛散の防止をより確実なものにすることができる。

【００２５】更に、三軸組布３の格子目は平織、綾織の
織目に比べて大きいため、該格子目がスス等により目詰
まりすることはない。また、上記実施例においては、三
軸組布３をガラス繊維層２の一方の端部を折り返す状態
でガラス繊維層２の表裏面に設けたが、この三軸組布３
はガラス繊維層２の表面又は裏面のいずれか一方の面の
みに設けてもよい。

【００２６】図５は上記の消音材Ａを楕円形状のプリマ
フラ或いはサブマフラに装着した例を示す。すなわち、
小孔４ａを形成した排気管４の外周に上記の消音材Ａを
巻装し、その外周にグラスウール５を巻装し、アウター
パイプ７とエンドプレート８，８で被覆したものであ
る。

【００２７】本実施例においても、その消音材Ａは上記
と同様の作用、効果を発揮する。図６は上記消音材Ａを
メインマフラに使用した例を示す。すなわち、メインマ
フラ１０のアウトレットパイプ１２における一部に小孔
１２ａを形成し、該小孔１２ａ部の外周に消音材を巻装
してその外部を外管１３で被覆するものにおいて、その
消音材として上記本発明の消音材Ａを使用したものであ
る。図中、１１はインレットパイプを示す。

【００２８】本図６の実施例では、上記のようなグラス
ウール５を使用することなく、本発明の消音材Ａのみを
巻装して、該消音材Ａのみで消音させるようにしたもの
である。

【００２９】なお、上記図２及び図３に示す実施例では
本発明の消音材を一重巻きとしたが、該実施例及び上記
図５及び図６に示す実施例において、消音材Ａを複数重
に巻装することにより消音効果を高めるようにしてもよ
い。

【００３０】

【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、小孔を有する排気管の外周にグラスウー
ルを巻装する消音器において、本発明の消音材を上記排
気管とグラスウール間に巻装介在することにより、グラ
スウールの飛散を防止できるは勿論、特に、この消音材
におけるガラス繊維層が高い消音機能を有するため、前
記従来のステンレスウールやステンレスロープ或いはグ
ラスクロスを使用するものに比べて消音器全体の消音効
果を向上させることができる。

【００３１】更に、三軸組布により上記ガラス繊維層に
おけるガラス繊維の配列状態を固定できるため、配列状
態が崩れて機能が低下することを防止できる。更に、三
軸組布はその格子目を荒く形成できるため、この格子目
がスス等により目詰まりすることがない。

【００３２】更に、三軸組布は平織等に比べ生産速度が
速く安価に製造されること、ガラス繊維がステンレス繊
維に比べて安価であることにより、本発明の消音材が前
記従来の飛散防止材に比べて安価になる。したがって、
高い飛散防止機能及び消音機能を発揮する消音器を安価
に提供できる。

【００３３】請求項２記載の発明によれば、上記請求項
１記載の消音器を安価かつ容易に製造できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）〜（ｅ）は本発明の消音材とその製造工
程を示す図。

【図２】本発明の消音材を使用した消音器の縦断面図。

【図３】図２におけるＸ−Ｘ線断面図。

【図４】本発明に使用する三軸組布の一部拡大図。

【図５】本発明の消音材を楕円形状の消音器に使用した
断面図。

【図６】本発明の消音材をメインマフラの一部に使用し
た断面図。

【図７】従来の消音器を示す縦断面図。

【符号の説明】

１ａ…ガラス繊維 ２…ガラス繊維
層 ３…三軸組布

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 長繊維のガラス繊維を一方向に揃えてマ
   ット状にしたガラス繊維層の少なくとも一面に三軸組布
   を接着固定したことを特徴とする消音器用消音材。
2. 【請求項２】 長繊維のガラス繊維を束ねたヤーンを作
   り、これを多数本引き揃えてマット状にし、次で、この
   マット状のガラス繊維層の少なくとも一面に三軸組布を
   接着固定することを特徴とする消音器用消音材の製造方
   法。