CN101268262A - 消声器组件以及用于组装消声器的方法 - Google Patents

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Abstract

一种消声器组件，包括每个都形成为单件的第一和第二消声器部件(20、30)。该第一消声器部件(20)包括第一排气管部分(22)、第一旁通管安装部分(26)、以及第一谐振器壳部分(24)。该第二消声器部件(30)包括第二排气管部分(32)、第二旁通管安装部分(36)、以及第二谐振器壳部分(34)。该第一和第二消声器部件(20、30)以相交叠的关系定位，使得相应的部分相互对齐从而形成排气管(40)、旁通管安装部(44)、以及谐振器壳(42)。噪声衰减阀组件(60)也安装在第一和第二消声器部件(20、30)内。旁通管安装部相对于排气管以非垂直方向定位，使得具有直的端部安装部分的旁通管能够容纳在旁通管安装部内以便为噪声衰减阀组件提供旁路。

Description

消声器组件以及用于组装消声器的方法
技术领域
本发明涉及一种消声器组件以及用于组装消声器的方法，该消声器采用第一和第二消声器部件，第一和第二消声器部件每个都制成单件并相互附连从而形成排气管、旁通管安装部以及谐振器壳。
背景技术
车辆排气系统包括将废气从车辆发动机导向排气管的各种排气部件。其中一个这种部件是消声器。消声器包括减小车辆运行过程中产生的噪声的噪声衰减阀组件。典型的消声器构造包括进气管、排气管以及旁通管。噪声衰减阀组件安装在排气管内并且旁通管在噪声衰减阀组件关闭时为废气提供旁通路径。此外，消声器包括与排气管相联的用于衰减高频噪声的谐振器。
这种传统的消声器排气管构造在装配和制造方面存在很多难点。排气管包括形成为容纳噪声衰减阀组件的第一管和联接谐振器壳的第二管。谐振器材料包绕第二管的外周并且谐振器壳联接到第二管，使得谐振器材料位于谐振器壳与第二管之间。第一和第二管的尺寸合适地设置成使得第一和第二管能够联接到一起从而形成排气管。因此，排气管必须由多个管制成并经过多次调整尺寸和联接操作，从材料和组装成本方面看这是不利的。
第一管还包括容纳旁通管的安装部分。该安装部分定位成垂直于第一管。旁通管包括容纳在第一管的安装部分内的弧形端安装部。这使旁通管的形成复杂化。进一步地，排气管与旁通管之间的垂直进入角度导致产生高水平的气流噪声。因此，从成本和噪声产生角度看传统的旁通管构造也是不利的。
因此，期望提供一种消声器和用于组装消声器的方法，该消声器采用较少的部件同时还提供改善的降噪性能。
发明内容
本发明提供一种消声器，其包括每个都形成为单件的第一和第二消声器部件。第一和第二消声器部件相互附连从而形成安装在由消声器外壳限定的腔室内的消声器子组件。第一和第二消声器部件相互附连从而形成排气管、旁通管安装部以及谐振器壳。
在一种示例性构造中，第一消声器部件包括第一排气管部分、第一旁通管安装部分、以及第一谐振器壳部分。第二消声器部件包括第二排气管部分、第二旁通管安装部分、以及第二谐振器壳部分。第一和第二消声器部件以相交叠的关系定位，使得第一和第二排气管部分相互对齐从而形成排气管。第一和第二旁通管安装部分相互对齐从而形成适于容纳旁通管的旁通管安装部。第一和第二谐振器壳部分相互对齐从而形成适于容纳谐振器的谐振器壳。
优选地，第一和第二消声器部件用于冲压消声器中，但是，第一和第二消声器部件也能够用于卷边接缝(lockseam)消声器中。在冲压消声器构造中，第一消声器部件由被消声器外壳支撑的冲压水平挡板形成。第二消声器部件也是冲压部件，该冲压部件附连到冲压水平挡板。
该消声器还包括能够安装在各种位置内的噪声衰减阀组件。在一个示例中，噪声衰减阀组件安装在冲压水平挡板内，同时进气管位于冲压水平挡板一侧，而排气管位于冲压水平挡板的相对侧。选择性地，噪声衰减阀组件能够安装在排气管、旁通管内，或者安装在另一次级排气管内。
第一和第二旁通管安装部分每个都相对于第一和第二排气管部分以对应的非垂直方向形成。这使得旁通管能够具有容纳在由第一和第二旁通管安装部分形成的旁通管安装部内的大体上直的端部安装部分。该构造消除了用于旁通管的垂直进入角度，从而导致改善了减噪效果。
通过以下说明书和附图能够最好地理解本发明的这些以及其它特征，以下为附图的简要描述。
附图说明
图1是体现本发明的消声器的示意图。
图2A是根据本发明的第一和第二单件消声器部件的示意图，所述第一和第二单件消声器部件每个都包括排气管部分、旁通管安装部分、和谐振器壳部分。
图2B是示出组装在一起的第一和第二单件消声器部件的立体图。
图3是一种示例性噪声衰减阀构造的示意性俯视图。
图4A是另一种示例性噪声衰减阀构造的示意性俯视图。
图4B是图4A中示出的噪声衰减阀构造的示意性端视图。
图5是另一种示例性噪声衰减阀构造的示意性侧视图。
图6是用于图5的构造中的噪声衰减阀组件的示意性立体图。
图7是另一种示例性噪声衰减阀构造的示意性俯视图。
图8是类似于图7的构造的另一示例。
图9是另一种示例性噪声衰减阀构造的示意性俯视图。
具体实施方式
图1中示出用于车辆排气系统的消声器10。进气管12将废气从车辆发动机(未图示)传输到消声器10中。消声器10包括将消声器10内的废气传输到外界环境的尾管或排气管14。进气管12和排气管14从消声器外壳16向外延伸。消声器10构造成衰减车辆运行过程中车辆排气系统内产生的噪声。
消声器外壳16限定各种消声器部件位于其内的内部腔室18。图2A中示出的第一消声器部件20包括第一排气管部分22、第一谐振器壳部分24、以及第一旁通管安装部分26。第二消声器部件30包括第二排气管部分32、第二谐振器壳部分34、以及第二旁通管安装部分36。
第一消声器部件20和第二消声器部件30每个都形成为包括不同消声器部件部分的单体半壳件。第一消声器部件20和第二消声器部件30能够通过挤压、冲压等形成为单件。第一消声器部件20形成为提供在第一排气管部分22、第一谐振器壳部分24、以及第一旁通管安装部分26之间延伸的连续的完整表面。第二消声器部件30形成为提供在第二排气管部分32、第二谐振器壳部分34、以及第二旁通管安装部分36之间延伸的连续的完整表面。
如图2B所示，第一消声器部件20和第二消声器部件30以相互交叠的关系定位，使得第一排气管部分22和第二排气管部分32相互对齐从而形成排气管40。第一谐振器壳部分24和第二谐振器壳部分34相互对齐从而形成谐振器壳42。第一旁通管安装部分26和第二旁通管安装部分36相互对齐从而形成旁通管安装部44。谐振器壳42包括位于排气管40的外周与谐振器壳42的内周之间的谐振器材料46(图2A)。能够采用例如包括E玻璃的任何类型的谐振器材料46。旁通管安装部44容纳旁通管48。下文中将对此进行更详细的论述。
一旦相互对齐，第一消声器部件20和第二消声器部件30便相互附连或联接起来从而形成消声器子组件50(图2B)。能够采用例如包括焊接的任何类型的附连或联接工艺。然后将消声器子组件50安装在消声器外壳16的内部腔室18内(图1)。
第一消声器部件20和第二消声器部件30因此形成为相互附连的半挤压件或冲压件，使得只需要两个(2个)部件即可形成排气管40、谐振器壳42、以及旁通管安装部44。然后能够容易地将共同形成消声器子组件50的这两个部件安装在消声器外壳16内。消声器子组件50能够用于例如包括卷边接缝和冲压消声器的任何类型的消声器10。在一种示例性构造中，消声器子组件50如下文所述地组装而成。
谐振器材料46包绕与谐振器壳42的一端流体连通的管道部分52，从而形成谐振器子组件。然后将该谐振器子组件放置到第一消声器组件20和第二消声器组件30中的一个内。然后将第一消声器组件20和第二消声器组件30中的另一个设置在第一消声器组件20和第二消声器组件30中前述的那一个上，从而将该谐振器子组件封装在第一消声器组件20与第二消声器组件30之间并形成完整的谐振器。如图3所示，管道部分52优选地包括多个穿孔58。
消声器10还包括能够安装在各种位置内从而以公知方式衰减噪声的噪声衰减阀组件60。能够采用例如包括真空和线圈致动阀组件的任何类型的噪声衰减阀组件60。
在图3中示出的示例性构造中，噪声衰减阀组件60用于包括水平挡板62的冲压消声器10中。在该构造中，在水平挡板62内冲压出第一消声器部件20和第二消声器部件30中的一个。第一消声器部件20和第二消声器部件30中另一个由随后附连到水平挡板62的冲压部件66形成(图4B)。在图3中示出的示例中，第一消声器部件20被冲压到水平挡板62内，使得水平挡板包括第一排气管部分22、第一谐振器壳部分24、以及第一旁通管安装部分26。第二消声器部件30独立地冲压而成并随后附连到水平挡板62从而形成排气管40、谐振器壳42、以及旁通管安装部44。然而，为清楚起见，图3中没有示出第二消声器部件30，该示例中的第二消声器部件30类似于图4B中示出的第二消声器部件。
在该示例中，噪声衰减阀组件60位于排气管40内。进气管12位于水平挡板62一侧，并且排气管40位于水平挡板62的相对侧。
如图4A和4B所示，在替代性构造中，噪声衰减阀组件60置于水平挡板62本身内。水平挡板62包括容纳噪声衰减阀组件60的开口64。如图4B所示，水平挡板62将消声器外壳16的内部腔室18分成在水平挡板62一侧的第一腔室18a和在水平挡板62的相对侧的第二腔室18b。第一消声器部件20冲压成与图3中示出的水平挡板相似的水平挡板62，并且冲压部件66形成附连到水平挡板62的第二消声器部件30。
进气管12位于第一腔室18a和第二腔室18b中一个内，并且由第一消声器部件20和第二消声器部件30形成的排气管40位于第一腔室18a和第二腔室18b中另一个内。废气从进气管12流入、穿过水平挡板62中的噪声衰减阀组件60、流到排气管40中。
在图5中示出的替代性构造中，噪声衰减阀组件60置于第二排气管或尾管70内。在该构造中，噪声衰减阀组件60包括如图6中示出的蝶形阀组件72。蝶形阀组件72包括一边缘由轴76支撑的用作气流偏转器的叶片体74。轴76支撑阀体78并且由轴套80以可旋转方式支撑。阀体78位于第二尾管70内。扭转弹簧(未图示)将蝶形阀组件72保持在关闭位置。从进气管12流到叶片体74上的废气流使阀体78打开。
图7和8中示出安装在第二尾管70内的蝶形阀组件72的一种示例性构造。水平挡板62包括进气管12的下半管部、形成第一尾管的排气管40以及第二尾管70。第二尾管70与进气管12和第一尾管间隔开并与进气管12和第一尾管分开。第一尾管总是打开并提供具有小直径的长尾管段从而提供良好的低频衰减。第一尾管可包括多个弯曲部分以便进一步增加长度。
蝶形阀组件72如图所示由第二尾管70支撑并且通过叶片体74由气流致动。选择性地，在不采用叶片体的情况下，蝶形阀组件72可以通过压力瓣致动。并且，如图8所示，轴套80可卡在形成于第二尾管70上的冲压部分82之间。这减少了用于蝶形阀组件72的部件。
在图9中示出的替代性构造中，噪声衰减阀组件60置于旁通管48内。在任一所述各种构造中，水平挡板可包括如图7和8中示出的穿孔90或者可以如图3所示不包括任何穿孔。此外，根据用于不同应用场合的期望的消声器特性，进气管以及排气管和/或尾管也可包括穿孔。
尽管已披露了本发明的优选实施方式，但是本领域的普通技术人员将会认识到，某些改型仍将落入本发明的范围内。为此，应研究所附权利要求以便确定本发明的真实范围和内容。

Claims (17)

1.一种消声器组件，包括：
第一消声器部件，其具有第一排气管部分、第一旁通管安装部分、以及第一谐振器壳部分，所述第一消声器部件形成为单件；以及
第二消声器部件，其具有第二排气管部分、第二旁通管安装部分、以及第二谐振器壳部分，所述第二消声器部件形成为单件，其中，所述第一消声器部件和所述第二消声器部件以相交叠的关系定位，使得所述第一排气管部分和所述第二排气管部分相互对齐从而形成排气管、所述第一旁通管安装部分和所述第二旁通管安装部分相互对齐从而形成适于容纳旁通管的旁通管安装部，以及使得所述第一谐振器壳部分和所述第二谐振器壳部分相互对齐从而形成适于容纳谐振器的谐振器壳。
2.如权利要求1所述的消声器组件，包括消声器外壳，其中，所述第一消声器部件和所述第二消声器部件相互固定从而形成安装在所述消声器外壳内的消声器子组件。
3.如权利要求2所述的消声器组件，其中，所述第一消声器部件包括由所述消声器外壳支撑的冲压水平挡板，并且所述第二消声器部件包括附连到所述冲压水平挡板的冲压部件。
4.如权利要求3所述的消声器组件，包括由所述第一消声器部件和所述第二消声器部件中至少一个支撑的噪声衰减阀组件。
5.如权利要求4所述的消声器组件，其中，所述噪声衰减阀组件位于所述排气管内。
6.如权利要求4所述的消声器组件，其中，所述噪声衰减阀组件直接定位在所述冲压水平挡板内并与所述排气管和所述旁通管分开，所述排气管位于所述冲压水平挡板一侧、所述进气管位于所述冲压水平挡板的与所述排气管相对的一侧。
7.如权利要求4所述的消声器组件，其中，所述噪声衰减阀组件位于所述旁通管内。
8.如权利要求4所述的消声器组件，其中，所述排气管包括从所述消声器外壳向外延伸的第一尾管和从所述消声器外壳向外延伸的第二尾管，所述第一尾管与所述旁通管相联，所述第二尾管与所述第一尾管分开，并且所述噪声衰减阀组件位于所述第二尾管内。
9.如权利要求1所述的消声器组件，其中，所述旁通管安装部不垂直于所述排气管。
10.如权利要求9所述的消声器组件，其中，所述旁通管包括大体上直的端部安装部分，所述大体上直的端部安装部分容纳在所述旁通管安装部内从而使得所述大体上直的端部安装部分大体上平行于所述排气管。
11.一种形成消声器组件的方法，包括：
(a)将第一消声器部件形成为单件，所述第一消声器部件具有第一排气管部分、第一旁通管安装部分、以及第一谐振器壳部分；
(b)将第二消声器部件形成为单件，所述第二消声器部件具有第二排气管部分、第二旁通管安装部分、以及第二谐振器壳部分；以及
(c)使所述第一消声器部件和所述第二消声器部件相互交叠，使得所述第一排气管部分和所述第二排气管部分相互对齐从而形成排气管、所述第一旁通管安装部分和所述第二旁通管安装部分相互对齐从而形成适于容纳旁通管的旁通管安装部，以及使得所述第一谐振器壳部分和所述第二谐振器壳部分相互对齐从而形成适于容纳谐振器的谐振器壳。
12.如权利要求11所述的方法，包括下列步骤：将所述第一消声器部件和所述第二消声器部件附连到一起从而形成消声器子组件并将所述消声器子组件安装到消声器外壳中。
13.如权利要求12所述的方法，其中，所述排气管包括定位成与所述谐振器的一端流体连通的第一排气管，并且所述方法包括下列步骤：使谐振器材料包绕第二排气管从而形成谐振器子组件，其中所述第二排气管与所述谐振器的相对端流体连通；将所述谐振器子组件置于所述第一消声器部件和所述第二消声器部件中的一个中；随后将所述第一消声器部件和所述第二消声器部件中另一个置于所述第一消声器部件和所述第二消声器部件中的所述一个上；以及随后将所述第一消声器部件和所述第二消声器部件附连到一起从而形成所述消声器子组件。
14.如权利要求12所述的方法，包括下列步骤：相对于所述排气管以非垂直方向形成所述旁通管安装部。
15.如权利要求12所述的方法，包括下列步骤：将噪声衰减阀组件安装在所述排气管和所述旁通管之一中。
16.如权利要求12所述的方法，包括下列步骤：冲压水平挡板以形成所述第一消声器部件，以及将所述水平挡板安装在所述消声器外壳内。
17.如权利要求16所述的方法，包括下列步骤：将噪声衰减阀组件安装在所述水平挡板内，将进气管定位在形成于所述水平挡板一侧的第一腔室中并且将所述排气管定位在形成于所述水平挡板相对侧的第二腔室中，使得废气从所述第一腔室通过所述噪声衰减阀流到所述第二腔室中。
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