CN106255811A

CN106255811A - 消音器

Info

Publication number: CN106255811A
Application number: CN201580023612.5A
Authority: CN
Inventors: 梶川正博; 吉泽贤二
Original assignee: Futaba Industrial Co Ltd
Current assignee: Futaba Industrial Co Ltd
Priority date: 2014-04-28
Filing date: 2015-03-05
Publication date: 2016-12-21
Anticipated expiration: 2035-03-05
Also published as: US20170051646A1; EP3139008A1; JP6251117B2; WO2015166707A1; EP3139008B1; CN106255811B; EP3139008A4; US9695718B2; JP2015209829A

Abstract

一种消音器，其具备壳体、将排气导入壳体内的入口管、以及将排气从壳体内排出的出口管。在出口管的排气流入侧开口部设置有盖部，该盖部配置为对排气流入侧开口部进行封闭。在盖部设置有使排气流入出口管内的排气流入口、对排气流入口进行开闭的阀芯、以及与排气流入口分开形成的至少一个连通孔。阀芯构成为在出口管内能够以阀芯的旋转轴为中心旋转移动。至少一个连通孔相对于排气流入口设置在阀芯的旋转轴侧。

Description

消音器

相关申请的交叉引用

本国际申请要求2014年4月28日在日本专利局提交的日本发明专利申请第2014-92921号的优先权，所述日本发明专利申请的全部内容通过引用而并入本文。

技术领域

本发明涉及消音器。

背景技术

以往，已知在内燃机排气系统中有抑制排气音的消音器。消音器具备例如壳体、将排气导入该壳体内的入口管、以及将排气从壳体内排出的出口管。在出口管的排气流入侧开口部设置有对该开口部进行开闭的阀芯。

此外，在专利文献1中公开了一种消音器，其设置有第1排气出口管(出口管)、以及直径小于第1排气出口管的第2排气出口管，并使该第2排气出口管在第1排气出口管的中途汇合。该消音器在内燃机的转速低排气量少的情况下，将排气导入小直径的第2排气出口管，并将排气从该第2排气出口管经由第1排气出口管向消音器外部排出，由此能够提高消音性能。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本发明专利第3017964号公报

发明内容

发明要解决的问题

但是，如上述专利文献1所述的消音器存在下述问题。即，在内燃机的转速高排气量多的情况下，第1排气出口管(出口管)的阀芯开阀，排气从排气流入侧开口部导入第1排气出口管内。此时，在开阀的阀芯的背面侧空间产生排气的紊流和/或滞留，从而使排气的流通性降低，排气效率下降。

本发明的一个方面在于希望提供一种不但构成简单还能够提高排气的流通性，并且排气消音性能也优越的消音器。

解决问题的技术方案

本发明的一个方面的消音器具备壳体、将排气导入该壳体内的入口管、以及将排气从所述壳体内排出的出口管，在该出口管的排气流入侧开口部设置有盖部，该盖部配置为对该排气流入侧开口部进行封闭，在该盖部设置有使排气流入所述出口管内的排气流入口、对该排气流入口进行开闭的阀芯、以及与所述排气流入口分开形成的至少一个连通孔，所述阀芯构成为在所述出口管内能够以该阀芯的旋转轴为中心旋转移动，所述至少一个连通孔相对于所述排气流入口设置在所述阀芯的所述旋转轴侧。

在上述消音器中，在对出口管的排气流入侧开口部进行封闭的盖部设置有能够通过阀芯进行开闭的排气流入口。此外，在盖部除排气流入口之外另行设置有至少一个连通孔。并且，至少一个连通孔相对于排气流入口设置在阀芯的旋转轴侧。即，至少一个连通孔形成为，在阀芯以旋转轴为中心进行旋转移动而开阀的时候，会使在出口管内于阀芯的背面侧所形成的空间与壳体内连通。

因此，例如，在内燃机的转速高排气量多的情况下，当出口管的盖部的阀芯处于开阀的状态时，从入口管导入壳体内的排气不仅从在盖部开口的排气流入口导入出口管内，还从至少一个连通孔导入出口管内。由此，在容易产生排气的紊流和/或滞留的阀芯的背面侧空间也能够使排气流通。其结果为，能够抑制排气的紊流和/或滞留，提高排气的流通性，并提高排气效率。

另一方面，在内燃机的转速低排气量少的情况下，出口管的盖部的阀芯处于闭阀的状态。此时，从入口管导入壳体内的排气会从盖部的至少一个连通孔导入出口管内。由此，排气音(排气能量)会因扩张效果而降低，能够提高排气消音性能。此外，以往除出口管之外另行设置有小直径的消音用排气管(例如，上述专利文献1所记载的第2排气出口管)等，但是即使不设置这样的消音用排气管等，也能够获得充分的消音效果，因此，还能够实现结构简洁化。

如上所述，基于本发明的一个方面能够提供一种不但构成简单还能够提高排气的流通性，并且排气消音性能也优越的消音器。即，能够提供一种构成简单且兼顾排气流通性和排气消音性能的消音器。

在上述消音器中，在所述出口管的排气流入侧端部也可以设置与其他的部分相比使直径扩大的大直径部。在这种情况下，能够提高盖部的至少一个连通孔与出口管(大直径部)内的容量的扩张比，从而能够提高扩张效果所带来的排气音(排气能量)降低效果。由此，能够进一步提高排气消音性能。

此外，在所述出口管的所述大直径部也可以设置形成为越是接近所述排气流入侧开口部的一侧直径越大的扩径部。即，扩径部形成为越是远离排气流入侧开口部的一侧直径越小。在这种情况下，能够缩小在大直径部可能产生排气的紊流和/或滞留的空间。由此，能够抑制排气的紊流和/或滞留，从而能够进一步提高排气的流通性。

附图说明

图1是示出实施方式1中的消音器的结构的说明图。

图2是图1的II-II剖视图。

图3A是图2的IIIA-IIIA剖视图，是示出阀芯的闭阀状态的剖视图，图3B是示出阀芯的开阀状态的剖视图。

图4是示出实施方式2中的消音器的结构的说明图。

图5A是示出阀芯的闭阀状态的剖视图，图5B是示出阀芯的开阀状态的剖视图。

图6是示出实施方式3中的消音器的结构的说明图。

图7A是示出阀芯的闭阀状态的剖视图，图7B是示出阀芯的开阀状态的剖视图。

附图标记的说明

1…消音器；2…壳体；3…入口管；4…出口管；

40…排气流入侧开口部；5…盖部；51…排气流入口；52…连通孔；

62…阀芯；620…旋转轴

具体实施方式

以下，参照附图说明本发明的实施方式。

在图中仅为了方便而记载有“上下前后左右”。若没有特别声明，则不是旨在限定本发明的消音器的设置方向(相对于车辆的方向)的记载。

(实施方式1)

如图1、图2、图3A、图3B所示，本实施方式的消声器(消音器)1具备壳体2、将废气(排气)导入壳体2内的入口管3、以及将废气从壳体2内排出的出口管4。在出口管4的排气流入侧开口部400设置有盖部5，该盖部5配置为对排气流入侧开口部400进行封闭。

在盖部5设置有使废气流入出口管4内的排气流入口51、对排气流入口51进行开闭的阀芯62、以及与排气流入口51分开形成的至少一个连通孔52。阀芯62构成为在出口管4内能够以阀芯62的旋转轴620为中心旋转移动。至少一个连通孔52相对于排气流入口51设置在阀芯62的旋转轴620一侧。以下，对该消声器1进行详细说明。

如图1所示，消声器1构成了排气流路的一部分，该排气流路为从装载于车辆的发动机(内燃机)排出的废气的流路。消声器1具备壳体2。壳体2具有与轴向正交的截面为椭圆形的筒状的筒状部21、和对筒状部21的两端开口部进行封闭的上游侧盖部22以及下游侧盖部23。

壳体2的内部由隔板24分隔为第1室25(扩张室)以及第2室26(共鸣室)的两个室。第1室25形成在上游侧盖部22和隔板24之间。第2室26形成在隔板24和下游侧盖部23之间。

此外，消声器1具备将来自发动机的废气导入壳体2内的入口管3。入口管3设置成贯通上游侧盖部22以及隔板24。此外，入口管3使其下游侧端部在第2室26内开口。在第1室25，入口管3上形成有使该入口管3的内部空间与第1室25连通的多个贯通孔31。

此外，消声器1具备将导入壳体2内的废气排出的出口管4。出口管4设置成贯通下游侧盖部23以及隔板24。此外，出口管4使其上游侧端部(排气流入侧端部40)在第1室25内开口。

出口管4具有主体部41和与主体部41相比使直径扩大的大直径部42。在主体部41设置有用于提高冷凝水的排水性能的至少一个排水用贯通孔(省略图示)。至少一个排水用贯通孔形成为朝向车辆下侧开口。

大直径部42设置在出口管4的排气流入侧端部40。在出口管4中，除大直径部42之外的部分为主体部41。大直径部42的中心轴420相对于主体部41的中心轴410向车辆上方侧偏离。即，主体部41的中心轴410相对于大直径部42的中心轴420向车辆下方侧偏离(参照图3A)。

如图2、图3A、图3B所示，在出口管4的排气流入侧开口部400设置有盖部5，该盖部5配置为对排气流入侧开口部400进行封闭。盖部5接合于出口管4的排气流入侧端部40。在盖部5形成有使第1室25与出口管4的内部空间连通的排气流入口51。排气流入口51设置成使排气流入口51的中心510相对于大直径部42的中心轴420向车辆下方侧偏离的状态。

在盖部5的背面502(出口管4的内部空间侧的面)设置有阀部6。阀部6具有构成为能够旋转的棒状旋转轴部61，以及接合于旋转轴部61的板状阀芯62。旋转轴部61与排气流入口51相比设置在车辆的更上方侧。阀芯62形成为覆盖盖部5中的排气流入口51整体的大小。此外，阀芯62构成为，从封闭排气流入口51的状态，以旋转轴部61的中心轴(旋转轴620)为中心向出口管4的内部空间侧的方向(开阀方向)旋转移动，从而能够对排气流入口51进行开闭。

此外，阀部6具有施力部件(省略图示)，该施力部件经由旋转轴部61向排气流入口51侧的方向(闭阀方向)对阀芯62施力。采用螺旋弹簧作为施力部件。施力部件的作用力设定为：在发动机的转速低排气量少的情况下，阀芯62不会因废气的压力而开放，从而使阀芯62处于关闭的状态(闭阀状态，参照图3A)。施力部件的作用力还设定为：在发动机的转速高排气量多的情况下，阀芯62会因废气的压力而处于开放的状态(开阀状态，参照图3B)。

此外，在盖部5与排气流入口51分开形成有使第1室25与出口管4的内部空间连通的两个连通孔52。两个连通孔52在盖部5中相对于排气流入口51设置在阀芯62的旋转轴620侧。在本实施方式中，两个连通孔52在盖部5与旋转轴部61(旋转轴620)相比设置在车辆的更上方侧。即，两个连通孔52在盖部5相对于旋转轴部61(旋转轴620)设置在与排气流入口51侧相反的一侧。此外，两个连通孔52与排气流入口51相比形成为更小的直径。

并且，如图1所示，在上述构成的消声器1中，来自发动机的废气(图中的箭号)从入口管3经由在该入口管3上形成的多个贯通孔31而导入壳体2内的第1室25中，从而会因扩张效果和/或共鸣效果而消音。

在此，如图3A所示，在发动机的转速低排气量少的状态下，因为废气的压力小，所以阀芯62因施力部件的作用力而不会开放，从而使阀芯62处于关闭的状态(闭阀状态)。即，出口管4的盖部5的排气流入口51处于封闭的状态。此时，导入第1室25的废气(图3A中的箭号)从盖部5的两个连通孔52导入出口管4内，向消声器1外部排出。

另一方面，如图3B所示，在发动机的转速高排气量多的状态下，因为废气的压力大，所以阀芯62克服施力部件的作用力而处于开放的状态(开阀状态)。即，出口管4的盖部5的排气流入口51处于开口的状态。此时，导入第1室25的废气(图3B中的箭号)从盖部5的排气流入口51以及两个连通孔52导入出口管4内，向消声器1外部排出。

导入出口管4内的废气之中的大部分废气从排气流入口51导入。从排气流入口51导入的废气流通于开阀的阀芯62的车辆下方侧的空间。此外，从两个连通孔52导入的废气流通于开阀的阀芯62的车辆上方侧的空间，即在阀芯62的背面侧形成的空间(背面侧空间C)。

接下来，对本实施方式的作用效果进行说明。

在本实施方式的消声器(消音器)1中，在对出口管4的排气流入侧开口部400进行封闭的盖部5，设置有能够通过阀芯62进行开闭的排气流入口51。此外，在盖部5与排气流入口51分开设置有两个连通孔52。并且，两个连通孔52相对于排气流入口51设置在阀芯62的旋转轴620侧。即，两个连通孔52形成为，在阀芯62以旋转轴620为中心进行旋转移动而开阀的时候，会使在出口管4内于阀芯62的背面侧所形成的空间(背面侧空间C)与壳体2(第1室25)内连通。

因此，如图3B所示，在发动机的转速高排气量多的情况下，即，当出口管4的盖部5的阀芯62处于开阀的状态时，从入口管3导入壳体2(第1室25)内的废气不仅从在盖部5开口的排气流入口51导入出口管4内，还从两个连通孔52导入出口管4内。由此，即使在容易产生废气的紊流和/或滞留的阀芯62的背面侧空间(背面侧空间C)，也能够使废气流通。其结果为，能够抑制废气的紊流和/或滞留，提高废气的流通性，并提高排气效率。

另一方面，如图3A所示，在发动机的转速低排气量少的情况下，出口管4的盖部5的阀芯62处于闭阀的状态。此时，从入口管3导入壳体2(第1室25)内的废气从盖部5的两个连通孔52导入出口管4内。由此，排气音(排气能量)会因扩张效果而降低，能够提高排气消音性能。此外，以往除出口管4之外另行设置有小直径的消音用排气管(例如，上述专利文献1所记载的第2排气出口管)等，但是即使不设置这样的消音用排气管等，也能够获得充分的消音效果，因此，还能够实现结构简洁化。

此外，在本实施方式中，在出口管4的排气流入侧端部40设置有与其他的部分(在本实施方式中主体部41)相比使直径扩大的大直径部42。因此，能够提高盖部5的两个连通孔52与出口管4(大直径部42)内的容量的扩张比，从而能够提高由扩张效果所带来的排气音(排气能量)降低的效果。由此，能够进一步提高排气消音性能。

此外，在出口管4中，主体部41的中心轴410相对于大直径部42的中心轴420向车辆下方侧偏离。并且，盖部5的排气流入口51设置成排气流入口51的中心轴510相对于大直径部42的中心轴420向车辆下方侧偏离的状态。即，使主体部41的中心轴410以及盖部5的排气流入口51的中心轴510相对于大直径部42的中心轴420向相同方向偏离。因此，当盖部5的阀芯62处于开阀状态时，能够提高从排气流入口51导入出口管4内的、并自大直径部42向主体部41流通的废气的流通性。

如上所述，基于本实施方式，能够提供一种不但构成简单还能够提高废气(排气)的流通性，并且排气消音性能也优越的消声器(消音器)1。即，能够提供一种构成简单且兼顾排气流通性和排气消音性能的消声器(消音器)1。

(实施方式2)

如图4、图5A、图5B所示，本实施方式为对消声器(消音器)1中的出口管4的构成进行变更的例子。并且，图5A是与图3A同样的剖视图。图5B是与图3B同样的剖视图。图5A是阀芯62处于闭阀状态的图。图5B是阀芯62处于开阀状态的图。

如上述图所示，在出口管4的大直径部42设置有扩径部421，该扩径部421形成为越是接近排气流入侧开口部400的一侧直径越大。即，扩径部421形成为越是远离排气流入侧开口部400的一侧(越是接近主体部41的一侧)直径越小。其他的基本构成与实施方式1相同。

在本实施方式的情况下，在出口管4的大直径部42设置有形成为越是接近排气流入侧开口部400的一侧直径越大的扩径部421。因此，能够缩小在大直径部42可能产生废气的紊流和/或滞留的空间。由此，能够抑制废气的紊流和/或滞留，从而能够进一步提高废气的流通性。其他的基本作用效果与实施方式1相同。

(实施方式3)

如图6、图7A、图7B所示，本实施方式为对消声器(消音器)1中的出口管4的构成进行变更的例子。其中，图7A是与图3A同样的剖视图，并进一步对隔板24进行了图示。图7B是与图3B同样的剖视图，并进一步对隔板24进行了图示。图7A是阀芯62处于闭阀状态的图。图7B是阀芯62处于开阀状态的图。

如上述图所示，在出口管4的大直径部42设置有扩径部421。扩径部421由隔板24的一部分构成。具体而言，扩径部421由使隔板24的一部分向出口管4的主体部41侧突出而形成的部分构成。扩径部421形成为越是接近主体部41的一侧直径越小。其他的基本构成与实施方式2相同。此外，基本的作用效果也与实施方式2相同。

(其他实施方式)

此外，本发明并不被上述实施方式所限定，在不脱离本发明的范围内能够以各种方式实施。

(1)虽然在上述实施方式中，消音器的壳体的内部由隔板分隔为第1室以及第2室这两个室，但是也可以例如由多个隔板分隔为3室以上。

(2)在上述实施方式中，出口管的盖部的连通孔相对于排气流入口设置在阀芯的旋转轴侧。即，连通孔在盖部只要设置在除排气流入口之外的部分上，且设置在当阀芯处于开阀状态时，会使在出口管内于阀芯的背面侧所形成的空间(背面侧空间)与壳体内相连通的位置(排气经由连通孔在背面侧空间流通的位置)上即可。例如，连通孔也可以设置在盖部中与圆形的排气流入口的中心轴相比靠阀芯的旋转轴侧。此外，在有多个连通孔的情况下，至少一个连通孔在盖部相对于排气流入口设置在阀芯的旋转轴侧即可，其他的连通孔可以设置在盖部的其他部分。

(3)在上述实施方式中，在出口管的盖部形成有两个连通孔，连通孔的个数例如可以为1个，也可以为3个以上。此外，在获得本发明的效果的范围内，可以对连通孔的形成位置进行各种变更。

(4)在上述实施方式中，虽然没有象以往那样设置直径比出口管小、且在出口管的中途与出口管汇合的消音用排气管等，但是也可以设置这样的消音用排气管等。

Claims

1.一种消音器，其特征在于，具备

壳体；

将排气导入该壳体内的入口管；以及

将排气从所述壳体内排出的出口管，

在该出口管的排气流入侧开口部设置有盖部，该盖部配置为对该排气流入侧开口部进行封闭，

在该盖部设置有使排气流入所述出口管内的排气流入口、对该排气流入口进行开闭的阀芯、以及与所述排气流入口分开形成的至少一个连通孔，

所述阀芯构成为在所述出口管内能够以该阀芯的旋转轴为中心旋转移动，

所述至少一个连通孔相对于所述排气流入口设置在所述阀芯的所述旋转轴侧。

2.根据权利要求1所述的消音器，其特征在于，

在所述出口管的排气流入侧端部设置有与其他的部分相比使直径扩大的大直径部。

3.根据权利要求2所述的消音器，其特征在于，

在所述出口管的所述大直径部设置有形成为越是接近所述排气流入侧开口部的一侧直径越大的扩径部。