CN100385098C - 车辆用发动机的排气装置 - Google Patents

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Abstract

一种车辆用发动机的排气装置，其把排气管的上游端连接在安装于车辆上的发动机的气缸盖上，而把排气消声器连接在该排气管的下游端上，能够抑制覆盖排气管的一部分的隔热罩产生声音。其具体的结构是，把具有支承板部(25b)的支撑件(25)固定在覆盖排气管(17)的至少靠近发动机的部分的隔热罩(22)上，上述支承板部(25b)弯曲成从外侧覆盖该排气管(17)外圆周的一部分；通过上紧与该支承板部分(25b)之间夹着第二防振部件(27)的带箍部件(29)，与排气管(17)的外圆周之间夹着第一防振部件(26)的上述支承板部(25b)被安装在上述排气管(17)上。

Description

车辆用发动机的排气装置
技术领域
本发明涉及车辆用发动机的排气装置，其排气管的上游端连接在安装于车辆上的发动机的气缸盖上，排气消声器连接在该排气管的下游端上。
背景技术
这种排气装置，例如，已经由专利文献1等所公开。
【专利文献1】特开2001-123829号公报
这样的排气装置因排气压力而振动，如上述专利文献1中所公开的那样，在用带箍(band)把覆盖排气管的隔热罩直接安装在排气管上的情况下，振动会波及到该隔热罩，而伴随着隔热罩的振动所产生的声音可能变大。
发明内容
本发明就是鉴于这种情况而提出来的，其第一目的是提供一种能抑制覆盖排气管一部分的隔热罩产生声音的车辆用发动机的排气装置。
此外，在具有内筒和外筒的长形双层管结构的排气消声器中，由于外筒起着与上述隔热罩同样的作用，所以必须考虑到声音的影响，在这种情况下，在以往的排气消声器中，是在难以确认外筒与内筒的相对位置的状态下，通过塞焊把内筒固定在外筒上的，在制造时需要用夹具等进行定位，以提高精度，并且提高排气消声器的消声功能。
鉴于上述情况，本发明的第二目的是提供一种能很容易地提高外筒与内筒的相对位置精度，并抑制做成双层管的排气消声器产生声音的车辆用发动机的排气装置。
为达到上述第一目的，本发明之一的车辆用发动机的排气装置，把排气管的上游端连接在安装于车辆上的发动机的气缸盖上，把排气消声器连接在该排气管的下游端上，其特征在于，把具有支承板部的支撑件固定在覆盖上述排气管的至少靠近上述发动机的部分的隔热罩上，上述支承板部弯曲成使其从外侧覆盖该排气管外圆周的一部分；通过上紧与该支承板部之间夹着第二防振部件的带箍部件，与上述排气管的外圆周之间夹着第一防振部件的上述支承板部被安装在上述排气管上。
此外，本发明之二在本发明之一的基础上，其特征在于：分别夹在上述排气管的外圆周与上述支承板部之间、以及上述支承板部与上述带箍部件之间的第一、第二防振部件，是把单独一块防振薄板折弯而形成的。
本发明之三在本发明之一或二的基础上，其特征在于：上述排气管的至少一部分形成由内管和围绕着该内管的外管所构成的双层结构，在上述内管上设有与形成于内管与外管之间的环状谐振(resonance)室连通的谐振器(resonator)孔。
本发明之四在本发明之三的基础上，其特征在于：上述内管的一端固定在上述外管上，上述内管的另一端嵌合在上述外管中并能够滑动。
本发明之五在本发明之四的基础上，其特征在于：上述外管的下游端嵌合并固定在上述排气消声器所具有的入口管上，上述内管两端中的在上述发动机侧的一端固定在上述外管的上游端一侧。
本发明之六和七是在本发明之三～五任一项的基础上，其特征在于：上述谐振器孔设置在上述内管两个端部中的在上述发动机侧的一个端部上。
此外，为达到上述第二目的，本发明之八的车辆用发动机的排气装置，把排气管的上游端连接在安装于车辆上的发动机的气缸盖上，把排气消声器连接在该排气管的下游端上，其特征在于，上述排气消声器具有下列部件：外筒；堵塞该外筒的两端的一对端盖；与上述外筒之间形成密闭环状室并配置在上述外筒内的无振动内筒；上述外筒的一端、上述两个端盖中的一个、以及上述内筒的一端互相重叠并同时焊接。
本发明之九在本发明之八的基础上，其特征在于：上述内筒的另一端被扩径，形成与上述外筒的另一端侧的内表面接触的环状凸部。
本发明之十在本发明之八或九的基础上，其特征在于：上述内筒的中间部被扩径，形成与上述外筒的中间部的内表面接触的中间环状凸部。
本发明之十一在本发明之八的基础上，其特征在于：在上述内筒的两端中的任何一端上，形成了随着朝向外方直径逐渐缩小的锥形部。
根据本发明之一，由于在固定于覆盖排气管的至少靠近发动机的部分的隔热罩上的支撑件的支承板部与排气管之间、以及在把支承板部安装在排气管上的带箍部件与上述支承板部之间，分别安装了防振部件，所以，能够减弱由排气管中的至少容易传递来自发动机的振动的部分传递给隔热罩的振动，从而能抑制由于隔热罩的振动而产生的声音，而且，通过在隔热罩与排气管之间隔开间隔，能够获得更高的隔热效果。
此外，根据本发明之二，由于分别安装在支撑件的支承板与排气管之间，以及带箍部件与支承板部之间的防振部件不会散乱，所以便于管理且能减少零件的数量。
根据本发明之三，能避免排气消声器的大型化在排气管一侧构成消声效果优良的谐振器，而且，把排气管的至少一部分做成双层管结构，从而能降低排气管的表面温度，而且还能提高排气装置的设计的自由度。
根据本发明之四，能使双层管结构的排气管的内管随着热膨胀而滑动。
根据本发明之五，能让内管向空间比较宽裕的排气消声器一侧伸长。
根据本发明之六和七，借助于谐振器的效果，能获得优良的消声效果。
根据本发明之八，使用无振动的内筒来降低成本，而且在外筒与内筒之间形成了密闭的环状室，用这个密闭环状室阻断因排气压力的变化所产生的内筒的振动传递到外筒上去，从而能获得防止外筒谐振的效果，而且，通过把外筒的一端、端盖和内筒的一端互相重叠后同时进行焊接，减少了焊接的部位，降低了成本，同时，能很容易地提高外筒与内筒的相对位置精度，从而能充分发挥排气消声器的消声功能。
根据本发明之九，由于构成了在内筒与外筒之间形成密闭环状室的结构，所以在避免零件数量增加的同时，而且还能提高尺寸的精度，另外，通过内筒的另一个端部滑动，还能吸收外筒与内筒之间产生的热膨胀差。
根据本发明之十，在避免零件数量增加的同时，提高了尺寸的精度，而且内筒的中间部也由外筒支承，从而能提高内筒的支承刚度。
根据本发明之十一，使内筒容易插入外筒内，从而能提高组装性能。
附图说明
图1是马鞍型车辆的侧视图；
图2是排气装置的放大侧视图；
图3是前部排气管的局部剖切的侧视图；
图4是沿图3中的4-4线的剖面图；
图5是沿图4中的5-5线的剖面图；
图6是后部排气管的纵剖面图；
图7是排气消声器的纵剖面图。
标号说明
16：气缸盖；    17：排气管；        18：排气消声器；
22：隔热罩；    25：支撑件；        25b：支承板部；
26、27：第一、第二防振部件；
28：防振薄板；  29：带箍部件；
34：内管        35：外管            36：谐振室；
37：皆振器孔；  40：入口管；        43：外筒；
44、45：端盖；  46：内筒；          46b：环状凸部；
46c：锥形部；   46d：中间环状凸部； E：发动机。
具体实施方式
下面，根据附图中所示的本发明的一个实施例，对本发明的实施方式进行说明。
图1～图7表示本发明的一个实施例，图1是马鞍型车辆的侧视图；
图2是排气装置的放大侧视图；图3是前部排气管的局部剖切的侧视图；
图4是沿图3中的4-4线的剖面图；图5是沿图4中的5-5线的剖面图；
图6是后部排气管的纵剖面图；图7是排气消声器的纵剖面图。
首先，在图1中，这种马鞍型车辆是在荒地上行驶用的四轮小型(buggy)车，在其车架F的前部悬挂着左右一对的前轮WF…，在车架F的后部悬挂着左右一对的后轮WR…，在车架F的上部，从其前方依次配置了转向把手11、燃料箱12和跨坐式的驾驶座13。
在车架F的中间部，在燃料箱12和驾驶座13的下方，安装了动力单元P，该动力单元P由共用一个壳体的发动机E和变速机构M单元化而构成。该动力单元P所产生的动力通过从该动力单元P向前方延伸的传动轴14传递给左、右前轮WF…。动力单元P所产生的动力也通过从该动力单元P向后方延伸的传动轴15传递给左、右后轮WR…。
一并参照图2，排气管17的上游端连接在上述发动机E的气缸盖16的前侧面，而排气消声器18则连接在该排气管17的下游端上。
上述排气管17由大致U字形的前部排气管19和后部排气管20构成，所述前部排气管19的上游端连接在气缸盖16的前侧面上，并且以从气缸盖16的前侧面绕到气缸盖16的左侧面一侧的方式弯曲，所述后部排气管20的上游端则经由连接管21连接在前部排气管19的下游端上并向后方延伸，排气消声器18的上游端连接在后部排气管20的下游端上。而且，前部排气管19、后部排气管20和排气消声器18分别用前部排气管用隔热罩22、后部排气管用隔热罩23和排气消声器用隔热罩24覆盖。
在图3～图5中，覆盖排气管17的至少靠近发动机E的部分的隔热罩，在本实施例中即为覆盖前部排气管19的前部排气管用隔热罩22，做成具有略呈C字形的横断面形状以覆盖前部排气管19的大致上半部。在这个前部排气管用隔热罩22上，在前部排气管19的长度方向隔开间隔通过焊接固定了三个支撑件25。
各支撑件25分别具有做成一个整体的下列部件：一对侧板部25a、25a，沿着与前部排气管19的轴线正交的平面互相对置地配置；支承板部25b，连接上述两侧板部25a、25a的内端之间，而且弯曲成从外侧覆盖前部排气管19外圆周的一部分；安装板部25c、25c，与上述两块侧板部25a、25a的外端连续设置，且抵接在前部排气管用隔热罩22的内表面上。安装板25c…焊接在前部排气管用的隔热罩22的内表面上。
上述各支撑件25的支承板部25b配置成与前部排气管19的外圆周之间夹着第一防振部件26，并且通过上紧与该支承板部25b之间夹着第二防振部件27的带箍部件29，支承板部25b被安装在前部排气管19上。
带箍部件29的一端安装在壳体30上，而其另一端部具有沿着其长度方向隔开间隔的多条狭缝(图中未表示)并且能够移动地插入上述壳体30。通过使螺栓31进行旋转操作，就能上紧或者松开带箍部件29，该螺栓31能自由旋转地支承在上述壳体30上并与上述狭缝啮合。通过螺栓31的旋转操作，来上紧与支承板部25b之间夹着第二防振部件27的带箍部件29，由此就能把与前部排气管19的外圆周之间夹着第一防振部件26的支承板部25b安装在前部排气管19上。
而且，分别夹在前部排气管19的外圆周与上述支承板部25b之间、以及上述支承板部25b与上述带箍部件29之间的第一、第二防振部件26、27，是通过折弯单独一块防振薄板28而形成的。
在图6中，排气管17的至少一部分，即后部排气管20，是由内管34和围绕着这根内管34的外管35所构成的双层结构，在内管34中设有与环状谐振室36连通的谐振器孔37，所述谐振室36形成在内管34和外管35之间。
内管34的一端，即上游端嵌合在连接管21的下游端部上，在外管35的一端上设有直径缩小的上游侧缩径部35a，以便使内管34的一端外圆周嵌合。而且，连接管21的下游端和上述外管35的上游侧缩径部35a，在内管34的轴向隔开间隔进行配置，通过在整个圆周上进行堆焊，以填补形成在连接管21的下游端与上游侧缩径部35a之间的环状槽，由此，内管34的上游端、连接管21的下游端和外管35的上游侧缩径部35a同时被焊接和固定。
上述连接管21的上游端部进行扩径，以便能使前部排气管19的下游端部嵌合，沿着轴向延伸的多个狭缝38…则设置在连接管21的上游端部上。而且，在使前部排气管19的下游端部嵌合在连接管21上的状态下，用带箍部件39上紧，以使连接管21的上游端一侧缩径，由此，前部排气管19的下游端经由连接管21连接在后部排气管20的内管34的上游端上。
此外，在外管35的另一端，即下游端上设有使内管34的另一端即下游端能够滑动地嵌合在其中的下游侧缩径部35b。即，内管34的一端固定在外管35上，而内管34的另一端嵌合在外管35上并能够滑动。
在内管34上设有与环状谐振室36连通的谐振器孔37，该谐振室36形成在内管34和外管35之间，这个谐振器孔37设置在内管34的两端部中的发动机E侧的一端部上，即上游端部上。
排气消声器18具有入口管40，上述外管35的下游端嵌合于入口管40，并通过焊接固定在该入口管40上。
后部排气管用隔热罩23覆盖后部排气管20的上半部，并焊接在支撑件41和支撑件42上，上述支撑件41固定在后部排气管20的上游端部上的外管35的外圆周上，而上述支撑件42固定在上述排气消声器18中的入口管40的外圆周上。
在图7中，排气消声器18具有：外筒43；堵塞该外筒43的上游端的上游侧端盖44；堵塞上述外筒43的下游端的下游侧端盖45；无振动的内筒46，配置在外筒43内，与外筒43之间形成密闭环状室47。另外，在这个实施例中，上述密闭环状室47是空心的，但是也可以在密闭环状室47内填充隔音材料。
上游侧端盖44形成为圆锥状，并且在上游端具有小直径连接筒部44a、而在下游端具有形成为一体的大直径嵌合筒部44b。贯通小直径连接筒部44a的入口管40的中部被焊接在小直径连接筒部44a上，嵌合在外筒43的上游端部上的上述大直径嵌合筒部44b则焊接在外筒43上。
下游侧端盖45是具有做成一个整体的嵌合筒部45a和端板部45b的部件，所述嵌合筒部45a嵌合在上述外筒43的下游端部上，所述端板部45b堵塞该嵌合筒部45a的外端，外筒43的一端即下游端、上述下游侧端盖45以及上述内筒46的下游端互相重叠并焊接在一起。即，在内筒46的下游端上设有扩径部46a，以使下游侧端盖45的嵌合筒部45a嵌合在其中。上述扩径部46a嵌合在外筒43的下游端部，并使这个扩径部46a的一部分稍微从外筒43的下游端向外凸出一点，外筒43的下游端、下游侧端盖45以及内筒46的下游端互相重叠并焊接在一起。
此外，内筒46的上游端进行扩径，以形成与外筒43上游侧的内表面接触的环状凸部46b，并且在内筒46的两端中的任何一端，在本实施例中是在内筒46的上游端，一体地形成有与上述环状凸部46b连接的锥形部46c，其直径随着朝向外方而逐渐变小。还有，内筒46的中间部也被扩径，形成与外筒43的中间部的内表面接触的中间环状凸部46d。
在内筒46上，沿轴向隔开间隔固定着前部隔板53和后部隔板54。在所述前部隔板53与上游侧端盖44之间，在排气消声器18内划分形成了前部室50，在所述后部隔板54与前部隔板53之间，在内筒46内划分形成了中间室51，并且在后部隔板54与下游侧端盖45之间，在排气消声器18内划分形成了后部室52。
中间部固定在上游侧端盖44上的入口管40的下游端部固定在前部隔板53上，在这根入口管40上设有多个通向前部室50的流通孔55、55…。此外，扩散器56的上游端与入口管40的下游端部同轴地连接在其上，上述扩散器56形成为圆筒形且具有许多小孔，并且其下游端向中间室51开口。还有，连接中间室51和前部室50之间的第一连接管57固定在前部隔板53上，而连接前部室50和后部室52之间的第二连接管58则固定在前部和后部隔板53、54上。
于是，流入入口管40中的废气的一部分便从流通孔55、55…流向前部室50，剩余的废气便经由扩散器56、中间室51和第一连接管57流向前部室50，而前部室50中的废气则经过第二连接管58流向后部室52。
在下游侧端盖45的端板部45b的大致中央部上，安装了突入后部室52中的火花消除器(spark arrester)59，使得后部室52的废气经由火花消除器59排到外部去。
在排气消声器18的外筒43的上部，固定着托架60，这个托架60则支承在车架F上。另外，排气消声器用隔热罩24固定在上述外筒43上，而且避开上述托架60覆盖着排气消声器18。
接着，说明本实施例的作用。在覆盖排气管17的至少靠近发动机E的部分的隔热罩上，在本实施例中是在覆盖前部排气管19的前部排气管用隔热罩22上，固定着三个支撑件25…，所述排气管17的上游端连接在发动机E的气缸盖16上，所述三个支撑件25…分别具有弯曲成从外侧覆盖前部排气管19的外圆周的一部分的支承板部25b。通过上紧与支承板部25b之间夹着第二防振部件27的带箍部件29，与前部排气管19的外圆周之间夹着第一防振部件26的支承板部25b被安装在前部排气管19上。
因此，从排气管17中容易传递来自发动机E的振动的部分，即从前部排气管19传递到前部排气管用隔热罩22上的振动减小了，能抑制由于前部排气管用隔热罩22的振动而产生的声音，而且，由于前部排气管用隔热罩22与前部排气管19之间隔开了间隔，所以能获得更高的隔热效果。
此外，由于分别夹在前部排气管19的外圆周与支承板部25b之间、以及支承板部25b与带箍部件29之间的第一、第二防振部件26、27，是把单独一块防振薄板28折弯而形成的，所以，各防振部件26、27不是零散的，易于管理，而且能减少零件的数量。
由于排气管17的至少一部分，即后部排气管20，是由内管34和围绕着该内管34的外管35所构成的双层结构的部件，而与环状谐振室36连通的谐振器孔37设置在内管34上，所述谐振室36形成在内管34与外管35之间，所以能避免排气消声器18的大型化，在排气管17一侧能够构成消声效果优良的谐振器，而且，排气管17的至少一部分是做成双层结构的，因而能降低排气管17的表面温度，并能借此提高排气装置在设计上的自由度。
此外，由于谐振器孔37设置在内管34的两端部中的发动机E侧的一端部上，所以借助于谐振器效果而能获得更高的消声效果。
另外，由于内管34的一端，即上游端固定在外管35上，而内管34的另一端，即下游端嵌合在外管35中并能够滑动，所以，能使得双层管结构的后部排气管20的内管34随着热膨胀而滑动。又由于外管35的下游端固定并嵌合在排气消声器18所具有的入口管40上，所以能让内管34向有着宽裕空间的排气消声器18一侧伸长。
排气消声器18具有下列部件：外筒43；堵塞该外筒43两端的一对端盖44、45；配置在外筒43内并与外筒43之间形成密闭环状室47的无振动内筒46。通过使用无振动内筒46，能在降低成本的同时，利用密闭环状室47来阻断因排气压力的变化而造成的内筒46的振动传递到外筒43上，从而能获得防止外筒43发出声音的效果。
而且，由于外筒43的下游端，两个端盖44、45中的端盖45，以及内筒46的下游端是在互相重叠后同时焊接的，因此，减少了焊接部位并实现降低成本，同时还能容易地提高外筒43与内筒46的相对位置精度，从而能使排气消声器18充分发挥其消声功能。
此外，由于内筒46的上游端被扩径，形成与外筒43的上游端一侧的内表面接触的环状凸部46b，所以构成了在内筒46与外筒43之间形成密闭环状室47的结构，在避免增加零件的数量的同时，还能提高尺寸精度，而且，还能通过内筒46的上游端部滑动来吸收外筒43与内筒46之间所产生的热膨胀差。
此外，由于内筒46的中间部被扩径，形成与外筒43的中间部的内表面接触的中间环状凸部46d，因此内筒46的中间部也由外筒43来支承，在避免增加零件数量的同时，还提高了尺寸精度，而且能提高内筒46的支承刚度。
还有，由于在内筒46两端的一个端部上，在本实施例中是在上端，形成了随着朝向外方半径逐渐减小的锥形部46c，所以能很容易地把内筒46插入外筒43内，从而提高了组装性能。
以上，说明了本发明的实施例，但，本发明不是仅限于上述实施例，在不脱离权利要求书所记载的本发明的范围的前提下，能对本发明的设计进行各种变化。

Claims (11)

1.一种车辆用发动机的排气装置，其把排气管(17)的上游端连接在安装于车辆上的发动机(E)的气缸盖(16)上，而把排气消声器(18)连接在该排气管(17)的下游端上，其特征在于，
把具有支承板部(25b)的支撑件(25)固定在覆盖上述排气管(17)的至少靠近上述发动机(E)的部分的隔热罩(22)上，上述支承板部(25b)弯曲成从外侧覆盖该排气管(17)外圆周的一部分；通过上紧与该支承板部(25b)之间夹着第二防振部件(27)的带箍部件(29)，与上述排气管(17)的外圆周之间夹着第一防振部件(26)的上述支承板部分(25b)被安装在上述排气管(17)上。
2.如权利要求1所述的车辆用发动机的排气装置，其特征在于，分别夹在上述排气管(17)的外圆周与上述支承板部(25b)之间、以及上述支承板部(25b)与上述带箍部件(29)之间的第一、第二防振部件(26、27)，是把单独一块防振薄板(28)折弯而形成的。
3.如权利要求1或2所述的车辆用发动机的排气装置，其特征在于，上述排气管(17)的至少一部分形成由内管(34)和围绕着该内管(34)的外管(35)所构成的双层结构，在上述内管(34)上设有与形成于内管(34)和外管(35)之间的环状谐振室(36)连通的谐振器孔(37)。
4.如权利要求3所述的车辆用发动机的排气装置，其特征在于，上述内管(34)的一端固定在上述外管(35)上，上述内管(34)的另一端嵌合在上述外管(35)中并能够滑动。
5.如权利要求4所述的车辆用发动机的排气装置，其特征在于，上述外管(35)的下游端嵌合并固定在上述排气消声器(18)所具有的入口管(40)上，上述内管(34)两端中的在上述发动机(E)侧的一端固定在上述外管(35)的上游端一侧。
6.如权利要求3所述的车辆用发动机的排气装置，其特征在于，上述谐振器孔(37)设置在上述内管(34)两个端部中的上述发动机(E)侧的一个端部上。
7.如权利要求4或5所述的车辆用发动机的排气装置，其特征在于，上述谐振器孔(37)设置在上述内管(34)两个端部中的上述发动机(E)侧的一个端部上。
8.如权利要求1所述的车辆用发动机的排气装置，其特征在于，上述排气消声器(18)具有下列部件：外筒(43)；堵塞该外筒(43)两端的一对端盖(44、45)；与上述外筒(43)之间形成密闭环状室(47)并配置在上述外筒(43)内的无振动内筒(46)；上述外筒(43)的一端，上述两个端盖(44、45)中的一个(45)，以及上述内筒(46)的一端互相重叠并同时焊接。
9.如权利要求8所述的车辆用发动机的排气装置，其特征在于，上述内筒(46)的另一端被扩径，形成与上述外筒(43)的另一端侧的内表面接触的环状凸部(46b)。
10.如权利要求8或9所述的车辆用发动机的排气装置，其特征在于，上述内筒(46)的中间部被扩径，形成与上述外筒(43)的中间部的内表面接触的中间环状凸部(46d)。
11.如权利要求8所述的车辆用发动机的排气装置，其特征在于，在上述内筒(46)的两端中的任何一端上，形成了随着朝向外方直径逐渐缩小的锥形部(46c)。
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