向消音器填充吸音材料的填充方法与流程

1.本发明涉及向用于降低排气声的消音器填充吸音材料的填充方法。


背景技术：

2.在将通过混合气的燃烧而产生的热能转换为动能的内燃发动机中，废气经由催化转换器、消音器(消声器)向大气中排出。这里，消音器降低废气从内燃发动机排出时产生的声音(排气音)，并且起到调整发动机特性的功能。
3.消音器构成为，利用间隔件(隔壁)将中空容器状的壳体的内部划分为多个消音室，利用向各消音室开口的各种管(例如，入口管、出口管)使多个消音室彼此连通。在这样的消音器中，在从内燃发动机排出的废气经由各种管向各消音室依次流动的过程中，该废气反复膨胀和收缩，因此该废气所具有的噪音能量衰减而降低排气声。
4.然而，在消音器中，也有在消音室中填充有玻璃纤维等吸音材料(粗纱材料)的消音器，根据这样的消音器，废气通过或者接触吸音材料而被吸音，因此能够得到更高的消音效果。在这样的消音器的制造过程中，需要向壳体内的消音室填充吸音材料的工序，例如在专利文献1、2中提出了用于均匀地进行该吸音材料的填充的方法、装置。
5.即，在专利文献1中，提出了在使内管贯通圆筒状的壳体(外壳)的一对贯通孔的消音器的所述壳体与所述内管之间的内部空间填充吸音材料(玻璃纤维)的方法以及装置。具体而言，提出了如下方法以及装置：使内管从标准的固定位置沿贯通方向错开，从通过该内管偏移而开放的壳体的贯通孔将填充用喷嘴插入壳体内，一边使消音器旋转一边从所述填充用喷嘴向内部空间喷射吸音材料而向该内部空间填充吸音材料。
6.另外，在专利文献2中提出了如下方法：在管(有孔管)的在壳体的端壁开口的端部的一部分形成填充开口部，从该填充开口部插入填充用喷嘴，从该填充用喷嘴朝向消音室(内部隔室)喷射吸音材料而向消音室填充该吸音材料。
7.现有技术文献
8.专利文献
9.专利文献1：日本特许第6495567号公报
10.专利文献2：日本特表2004-518063号公报


技术实现要素：

11.发明所要解决的课题
12.然而，在专利文献1中提出的填充方法以及填充装置以包含具有圆筒形(轴对称形状)的壳体的消音器为对象，因此作为支承消音器的支承部能够使用构造简单且小型的支承部，能够一边使消音器绕其轴心旋转一边填充吸音材料，但对于壳体形状不是简单的圆筒形状(轴对称形状)的消音器，其支承构造复杂化以及大型化，并且无法一边使该消音器旋转一边填充吸音材料。另外，仅在内管为直线状的情况下，能够使该内管在贯通方向上错开，但在一部分具有弯曲部的内管中，存在无法使其在贯通方向上简单地错开的问题。
13.在专利文献2中提出的填充方法中，存在如下问题：吸音材料的填充仅限定于由间隔件划分出的壳体内的多个消音室中的位于端部的消音室。另外，在管(有孔管)的端部开口的填充开口部的直径受到管的直径的限制，因此无法形成大直径的填充开口部。而且，由于根据插入填充用喷嘴的方向来决定填充开口部的方向，因此还存在填充作业不容易的问题。
14.本发明是鉴于上述问题而完成的，其目的在于提供一种向消音器填充吸音材料的填充方法，无论壳体形状、壳体内的构造如何，都能够稳定地保持消音器并且作业性良好且容易地向该消音器填充吸音材料。
15.用于解决课题的手段
16.为了实现上述目的，根据本发明的第1特征，提出了一种向消音器填充吸音材料的填充方法，该消音器是通过利用间隔件将壳体内划分为多个消音室并向至少1个消音室填充吸音材料而成的，其特征在于，在所述壳体的与应填充所述吸音材料的消音室对应的部位形成孔，从该孔朝向所述消音室喷射所述吸音材料而向该消音室填充所述吸音材料，然后，通过封孔部件从所述壳体的外部密封所述孔。
17.根据本发明的第2特征，在所述第1特征的基础上，提出一种向消音器填充吸音材料的填充方法，其特征在于，通过一边抽吸应填充所述吸音材料的所述消音室一边从填充用喷嘴朝向所述消音室喷射所述吸音材料，而将该吸音材料填充到所述消音室，其中，该填充用喷嘴从所述壳体的外部插入于所述孔。
18.根据本发明的第3特征，在所述第1或第2特征的基础上，提出向消音器填充吸音材料的填充方法，其特征在于，通过将所述封孔部件的与所述壳体的外表面抵接的外周凸缘部焊接于所述壳体的外表面，而利用该封孔部件密封所述孔。
19.根据本发明的第4特征，在所述第3特征的基础上，提出一种向消音器填充吸音材料的填充方法，其特征在于，所述壳体的外表面的与所述封孔部件的外周凸缘部抵接的部分由平坦的平面构成。
20.根据本发明的第5特征，在所述第1至第4中的任意特征的基础上，提出一种向消音器填充吸音材料的填充方法，其特征在于，所述封孔部件被成型为有底杯状。
21.根据本发明的第6特征，在所述第1至第5中的任意特征的基础上，提出一种向消音器填充吸音材料的填充方法，其特征在于，所述封孔部件兼作安装托架。
22.发明效果
23.根据本发明的第1特征，能够容易地在壳体上形成所需的足够大小的孔，能够将填充用喷嘴插入到该孔中而将吸音材料填充到壳体内的消音室中，在该情况下，由于填充用喷嘴的方向、转动等的自由度较高，因此能够作业性良好且容易地进行吸音材料的填充。而且，该填充作业不使消音器旋转，另外，无论壳体形状、壳体内的构造如何，都能够稳定地保持消音器而进行，因此能够实现用于保持消音器的保持机构的构造简单化和小型化。
24.根据本发明的第2特征，由于一边抽吸应填充吸音材料的消音室一边填充吸音材料，因此能够高效且可靠地将吸音材料填充到消音室。
25.根据本发明的第3特征，通过将封孔部件的外周凸缘部焊接于壳体的外表面，从而将该封孔部件固定于壳体的外表面而将孔密封，因此封孔部件的刚性提高。其结果是，能够使封孔部件薄壁化而轻量化。
26.根据本发明的第4特征，通过在使封孔部件的外周凸缘部紧贴于壳体的外表面的平坦面的状态下进行焊接，能够将该封孔部件可靠地安装于壳体的外表面而利用该封孔部件将孔密封。另外，由于孔在壳体的外表面的平坦面开口，因此在经由该孔的吸音材料的填充作业和填充后的孔的密封时，封孔部件的定位作业容易化。
27.根据本发明的第5特征，由于封孔部件被成型为有底杯状，因此在该封孔部件固定于壳体的外表面的状态下，该封孔部件的内部与消音室连通。因此，消音器的容量增加与封孔部件的内部空间的容积相应的量而提高消音效果，并且通过封孔部件提高壳体的刚性。另外，通过使封孔部件与壳体的端部彼此对齐，封孔部件相对于壳体的定位变得容易。
28.根据本发明的第6特征，由于封孔部件兼具用于安装消音器的安装托架的功能，因此能够削减部件数量而实现消音器的轻量化和成本降低。
附图说明
29.图1是填充吸音材料之前的消音器的剖切俯视图。
30.图2是填充吸音材料之前的消音器的剖切立体图。
31.图3是示出在填充吸音材料之前将填充用喷嘴插入到形成于消音器的壳体的孔中之前的状态的剖切立体图。
32.图4是示出将填充用喷嘴插入到形成于消音器的壳体的孔中而填充吸音材料的状态的剖切立体图。
33.图5是示出在吸音材料填充后利用封孔部件(安装托架)将壳体的孔密封的状态的消音器的剖切俯视图。
34.图6是示出在填充吸音材料后利用封孔部件(安装托架)密封壳体的孔的状态的消音器的立体图。
35.图7是沿图5的7-7线的放大剖视图。
36.图8的(a)是从斜上方观察封孔部件的立体图，图8的(b)是从斜下方观察该封孔部件的立体图。
37.图9是安装托架的立体图。
38.标号说明
39.1：消音器；2：壳体；3：间隔件；3a：间隔件的小孔；4：入口管；5：出口管；6：吸音材料；7：孔；8：封孔部件；8a：封孔部件的外周凸缘部；9：钩部件；10：安装托架；11：填充用喷嘴；12：软管；13：抽吸泵；s1：第1消音室；s2：第2消音室。
具体实施方式
40.以下，根据附图对本发明的实施方式进行说明。
41.图1是填充吸音材料之前的消音器的剖切俯视图，图2是填充吸音材料之前的消音器的剖切立体图，图3是示出在填充吸音材料之前将填充用喷嘴插入到形成于消音器的壳体的孔中之前的状态的剖切立体图，图4是示出将填充用喷嘴插入到形成于消音器的壳体的孔中而填充吸音材料的状态的剖切立体图，图5是示出在吸音材料填充后利用封孔部件(安装托架)将壳体的孔密封的状态的消音器的剖切俯视图，图6是示出在填充吸音材料后利用封孔部件(安装托架)密封壳体的孔的状态的消音器的立体图，图7是沿图5的7-7线的
放大剖视图，图8的(a)是从斜上方观察封孔部件的立体图，图8的(b)是从斜下方观察该封孔部件的立体图，图9是安装托架的立体图。
42.本实施方式的消音器1用于降低从作为车辆的驱动源的未图示的内燃发动机排出的废气的声音(排气音)，具有中空容器状的壳体2，如图1以及图2所示，该壳体2内被垂直立起的间隔件3划分为第1消音室s1和第2消音室s2。
43.如图6所示，上述壳体2通过将上下分割成2部分的有底杯状的壳体半体2a、2b的各开口部周缘2a、2b彼此焊接而构成为中空盒状的中空容器。需要说明的是，各壳体半体2a、2b通过对sus材料等金属板进行冲压成型而得到。这里，在消音器1中，将图1以及图2中箭头所示的方向分别设为“前后”、“左右”以及“上下”方向。
44.另外，如图1以及图2所示，在壳体2的壳体半体2b的前端壁的左端侧(图1的下侧)，入口管4沿前后方向贯通而面向第1消音室s1。在该入口管4的在壳体半体2b的前端壁开口的一端(前端)连接有从未图示的内燃发动机的排气系统延伸的未图示的排气管，该入口管4的另一端(后端)与间隔件3抵接而其周围被固定(焊接)。这里，入口管4构成为形成有多个圆形的小孔4a的多孔管。另外，间隔件3构成为形成有多个圆形的小孔3a的多孔板(冲孔金属)。
45.另外，在间隔件3的右端侧，出口管5与入口管4平行地沿前后方向贯通，该出口管5的一端(前端)向第1消音室s1开口，另一端(后端)向下侧的壳体半体2b的后端壁开口。此外，在本实施方式中，间隔件3、入口管4以及出口管5与外壳2同样地由sus材料等耐热性和耐腐蚀性高的金属构成。
46.另外，在本实施方式的消音器1中，如图5所示，在第2消音室s2中填充有玻璃纤维等吸音材料(粗纱材料)6，以下，对该吸音材料6向第2消音室s2的填充方法进行说明。
47.如图1～图4所示，在壳体2(壳体半体2a)的与第2消音室s2对应的部分的右端侧的上表面形成有圆形的孔7。在向消音室s2填充吸音材料6时，消音器1以下侧的壳体半体2b朝下的方式载置于未图示的保持机构的支承台上。
48.接着，对于从未图示的填充装置延伸的填充用喷嘴11，如图3所示，从在消音器1的壳体2(壳体半体2a)的上表面开口的孔7的上方，如图4所示，将该填充用喷嘴11插入孔7。于是，如图4所示，填充用喷嘴11的前端向消音器1的第2消音室s2开口，通过驱动未图示的充电装置，将玻璃纤维等吸音材料6从填充用喷嘴11的前端开口部朝向第2消音室s2喷射，向第2消音室s2填充吸音材料6。另外，此时，如图4所示，如果在内管4上经由软管12连接抽吸泵13，一边驱动该抽吸泵13抽吸消音器1内的第1以及第2消音室s1、s2，一边通过填充用喷嘴11向第2消音室s2喷射吸音材料6，则该吸音材料6被高效且可靠地填充到第2消音室s2中(参照图5)。这里，也可以将抽吸泵13与出口管5连接，即使在该状态下驱动抽吸泵13，也能够抽吸第1以及第2消音室s1、s2。
49.如以上那样，当在消音器1的第2消音室s2填充吸音材料6时，在壳体2(壳体半体2a)的上表面开口的孔7如图5以及图6所示的那样被作为帽的封孔部件8密封。
50.如图8所示，上述封孔部件8是通过金属板的冲压成型而得到的矩形的有底杯状的盖部件，在其开口部的周缘形成有矩形环状的外周凸缘部8a。
51.然而，消音器1的壳体2(壳体半体2a)的形成有孔7的部分形成为平坦的平面，封孔部件8以从上方堵塞在壳体2(壳体半体2a)的上表面开口的孔7的方式覆盖于壳体1的上表
面。此时，壳体2的孔7开口的部分的周围如上述那样形成平坦的平面，因此，如图7所示，若将封孔部件8以从上方覆盖孔7的方式覆盖于壳体2的上表面，则该封孔部件8的外周凸缘部8a紧贴于壳体2的上表面。并且，在该状态下，若对封孔部件8的外周凸缘部8a的周围进行焊接，则该封孔部件8以紧贴于壳体2的上表面的状态被固定，在壳体2的上表面开口的孔7被封孔部件8密封。
52.这里，如图8所示，在封孔部件8的上表面的宽度方向中央，沿着长边方向形成有横截面半圆状的凹槽8b，在该凹槽8b中嵌入并焊接有钩部件9，这些封孔部件8和钩部件9例如构成用于将消音器1安装于其他部件的安装托架10。需要说明的是，钩部件9通过将金属棒弯曲成型而构成。
53.而且，如图5所示，在第2消音室s2中填充有吸音材料6，在填充了该吸音材料6之后在壳体2的上表面开口的孔7被构成安装托架10的封孔部件8密封的消音器1中，从未图示的内燃发动机排出的废气从入口管4向第1消音室s1导入。即，在入口管4中流动的废气从形成于该入口管4的多个小孔4a向第1消音室s1流出，流入该第1消音室s1的废气经由间隔件3的小孔3a与吸音材料6接触而被吸音，并且向出口管5流入而最终向大气中排出。
54.如上所述，从内燃发动机排出的废气在通过消音器1的过程中反复膨胀和收缩，由此噪音能量衰减，并且被吸音材料6吸音，因此排气声降低而实现静音化。
55.以上，在本实施方式中，能够容易地在消音器1的壳体2(壳体半体2a)形成所需的足够大小的孔7，能够将填充用喷嘴11插入该孔7而将吸音材料6填充到壳体2内的第2消音室s2。在该情况下，由于填充用喷嘴11的方向、转动等的自由度高，因此能够作业性良好且容易地进行吸音材料6的填充。而且，该填充作业能够不使消音器1旋转，而与壳体2的形状、壳体2内的构造无关地稳定地保持消音器1来进行，因此能够实现用于保持消音器1的保持机构的构造简单化和小型化。
56.另外，当吸音材料6向消音器1的第2消音室s2的填充结束时，通过将封孔部件8的外周凸缘部8a焊接于壳体2的上表面，从而将该封孔部件8固定于壳体2的上表面而将孔7密封，因此封孔部件8的刚性提高。其结果是，能够使封孔部件8薄壁化而轻量化。
57.进而，在本实施方式中，通过在使封孔部件8的外周凸缘部8a紧贴于壳体2的外表面的平坦面的状态下进行焊接，能够将该封孔部件8可靠地安装于壳体2的上表面而利用该封孔部件8将孔7密封。在该情况下，由于孔7在壳体2的上表面的平坦面开口，因此在经由该孔7的吸音材料6的填充作业和填充后的孔7的密封时，封孔部件8的定位作业变得容易。
58.另外，由于封孔部件8成型为有底杯状，因此在该封孔部件8固定于壳体2的上表面的状态下，如图7所示，该封孔部件8的内部与第1以及第2消音室s1、s2连通。因此，消音器1的容量增加与封孔部件8的内部空间的容积相应的量而提高消音效果，并且壳体2的刚性通过封孔部件8而提高。而且，通过使封孔部件8与壳体2的端部彼此对齐，封孔部件8相对于壳体2的定位变得容易。
59.而且，在本实施方式中，由于封孔部件8和钩部件9构成为例如用于安装消音器1的安装托架10，因此能够得到削减部件件数而实现消音器1的轻量化和成本降低的效果。
60.另外，以上对消音材料6向壳体2的内部被1个间隔件3划分为2个第1以及第2消音室s1、s2的消音器1的第2消音室s2的填充方法进行了说明，但本发明也同样能够应用于在壳体的内部被2个以上的多个间隔件划分为3个以上的多个消音室的消音器中向任意的消
音室填充吸音材料的情况。
61.另外，本发明对于向在壳体的内部除了入口管、出口管之外还设置有包含内管等在内的多个管的消音器中的消音室填充吸音材料的填充方法也同样能够适用。
62.并且，以上对将本发明应用于向用于降低从车辆的发动机排出的废气的声音(排气音)的消音器填充吸音材料的填充方法的方式进行了说明，但本发明也能够同样地应用于向用于降低从发动机以外的其他任意设备排出的废气的声音(排气音)的消音器填充吸音材料的填充方法。
63.此外，本发明并不限定于应用于以上说明的实施方式，当然能够在权利要求书以及说明书和附图所记载的技术思想的范围内进行各种变形。

技术特征：
1.一种向消音器填充吸音材料的填充方法，该消音器是通过利用间隔件将壳体内划分为多个消音室并向至少1个消音室填充吸音材料而成的，其特征在于，在所述壳体的与应填充所述吸音材料的消音室对应的部位形成孔，从该孔朝向所述消音室喷射所述吸音材料而向该消音室填充所述吸音材料，然后，通过封孔部件从所述壳体的外部密封所述孔。2.根据权利要求1所述的向消音器填充吸音材料的填充方法，其特征在于，通过一边抽吸应填充所述吸音材料的所述消音室一边从填充用喷嘴朝向所述消音室喷射所述吸音材料，而将该吸音材料填充到所述消音室，其中，该填充用喷嘴从所述壳体的外部插入于所述孔。3.根据权利要求1或2所述的向消音器填充吸音材料的填充方法，其特征在于，通过将所述封孔部件的与所述壳体的外表面抵接的外周凸缘部焊接于所述壳体的外表面，而利用该封孔部件密封所述孔。4.根据权利要求3所述的向消音器填充吸音材料的填充方法，其特征在于，所述壳体的外表面的与所述封孔部件的外周凸缘部抵接的部分由平坦的平面构成。5.根据权利要求1至4中的任意一项所述的向消音器填充吸音材料的填充方法，其特征在于，所述封孔部件被成型为有底杯状。6.根据权利要求1至5中的任意一项所述的向消音器填充吸音材料的填充方法，其特征在于，所述封孔部件兼作安装托架。

技术总结
作为向消音器(1)填充吸音材料(6)的方法，采用如下方法：在壳体(2)的与应填充吸音材料(6)的消音室(S2)对应的部位形成孔(7)，从该孔(7)将填充用喷嘴(11)插入消音室(S2)内，从该填充用喷嘴(11)朝向消音室(S2)喷射吸音材料(6)而向该消音室(S2)填充吸音材料(6)后，通过封孔部件(8)从壳体(2)的外部密封在壳体(2)开口的孔(7)，其中，该消音器(1)是通过利用间隔件(3)将壳体(2)内划分为多个消音室(S1、S2)并向至少1个消音室(S2)填充吸音材料(6)而成的。这里，通过将封孔部件(8)的与壳体(2)的外表面抵接的外周凸缘部(8a)熔接于壳体(2)的外表面，从而利用该封孔部件(8)将孔(7)密封。由此，无论壳体形状、壳体内的构造如何，都能够稳定地保持消音器并将吸音材料作业性良好且容易地填充于该消音器。地填充于该消音器。地填充于该消音器。


技术研发人员：须藤雄介 大越克纪 斋藤彰人 丸山猛志 白井和行
受保护的技术使用者：株式会社丰技研
技术研发日：2021.07.09
技术公布日：2023/5/16