CN106401722A - 消声器 - Google Patents

Abstract

本公开提供一种消声器，消声器使得在通气阻力没有大幅的伴随增加的情况下，诸如烟灰的细微的颗粒难以阻塞使内管的内部和外部处于相互连通的小孔。消声器(10)包括具有排气流过的内部的内管(14)，以及形成在内管(14)的周壁(26)中的多个连通部(28)。连通部(28)各自包括内侧变形部(30)以及外侧变形部(32)，内侧变形部(30)通过使周壁(26)的一部分朝向内管内侧变形而形成，并且具有与周壁(26)分离的气体流动下游侧端部(30B)，外侧变形部(32)通过使周壁(26)的与内侧变形部(30)的下游侧邻接的部分朝向内管外侧变形而形成，并且具有与周壁(26)分离的气体流动上游侧端部(32B)。使内管的内部和外部处于相互连通的孔(34)由内侧变形部(30)的下游侧端部(30B)以及外侧变形部(32)的上游侧端部(32B)形成。

Description

消声器

技术领域

本公开涉及消声器。

背景技术

已知如下的传统的消声器(例如，参见日本专利申请公开(JP-A)第2002-47910号)：在所述消声器中，小孔形成在插入到外壳的内部中的内管的周壁中，并且内管内部处的排气流路处于与内管外部处的消声室连通。

然而，在这样的传统的消声器中，诸如包含在排气中的烟灰的细微的颗粒容易聚集在小孔的边缘处，并且小孔可能被细微的颗粒堵塞。这样的传统的消声器因此容易显出因老化而导致的下降的排气消声性能。

因此，可想到能够应用如下结构：在所述结构中细微的颗粒不容易阻塞小孔；然而，不希望这样的结构引起对排气的通气阻力的大幅增加。

发明内容

考虑到以上情况，本公开提供一种消声器，所述消声器使得在通气阻力没有大幅的伴随增加的情况下，诸如烟灰的细微的颗粒难以阻塞使内管的内部和外部处于相互连通的小孔。

本公开的一个方案的消声器包括：内管，其插入到外壳内部中并且具有排气流过的内部；以及多个连通部，其形成在所述内管的周壁中，并且包括使内管内部的排气流路处于与内管外部处的消声室连通的孔。所述连通部中的每个包括内侧变形部和外侧变形部，所述内侧变形部通过使所述周壁的一部分朝向内管内侧变形而形成并且具有与所述周壁分离的气体流动下游侧端部，所述外侧变形部通过使所述周壁的与所述内侧变形部的气体流动下游侧邻接的一部分朝向内管外侧变形而形成并且具有与所述周壁分离的气体流动上游侧端部。所述孔由所述内侧变形部的下游侧端部以及所述外侧变形部的上游侧端部形成。

在本方案的消声器中，多个连通部形成在内管的周壁中。连通部包括使内管内部处的排气流路处于与内管外部处的消声室连通的孔。即，内管内部处的排气流路通过连通部的孔处于与内管外部的消声室连通。因此，由排气流过内管内部的排气路径引起的声波通过孔，并且在内管外部处的消声室中被衰减。

而且，连通部各自包括内侧变形部和外侧变形部。内侧变形部通过使内管的周壁的一部分朝向内管内部变形而形成，并且为气体流动下游侧端部与周壁分离的部分。外侧变形部通过使周壁的与内侧变形部的气体流动下游侧邻接的部分朝向内管外侧变形而形成，并且为气体流动上游侧端部与周壁分离的部分。连通部的孔由均与周壁分离的内侧变形部的下游侧端部以及外侧变形部的上游侧端部形成。因此当在内管内侧从连通部的上游侧观看时，孔被内侧变形部隐藏。因此，诸如包含在排气中的烟灰的细微的颗粒撞击内侧变形部，于是细微的颗粒不容易阻塞连通部中的孔。

而且，如上所述，连通部分别由内侧变形部的下游侧端部以及外侧变形部的上游侧端部形成。这使得相比于连通部仅包括内侧变形部的情况，能够在依然保证了孔的大小的同时减小内侧变形部的高度(朝向内管内侧的变形量)。即，通过设置连通部能够防止通气阻力的增加。

在本方案中，孔的轮廓可以是主轴的方向与内管的周向对齐的大致椭圆。

在这样的构造中，孔的轮廓是大致椭圆，且大致椭圆的主轴的方向与内管的周向对齐。这使得能够在依然保证孔的大小的同时使内侧变形部的高度(朝向内管内侧的变形量)被设定得小。

这使得由连通部引起的通气阻力的增加能够被进一步抑制。

替换地，在本方案中，孔的轮廓可以是长度方向与内管的周向对齐的大致矩形形状。

该构造还使得在依然保证孔的大小的同时使内侧变形部的高度(朝向内管内侧的变形量)被设定得小，并且使得由连通部引起的通气阻力的增加能够被进一步抑制。

在本方案中，内侧变形部的朝向内管内侧的变形量可以小于外侧变形部的朝向内管外侧的变形量。

在所述消声器中，内侧变形部的朝向内管内侧的变形量小于外侧变形部的朝向内管外侧的变形量。这使得只要外侧变形部的朝向内管外侧的变形量大，就能够在依然保证孔的大小的同时使内侧变形部的高度(朝向内管内侧的变形量)被设定得小。

这使得由连通部引起的通气阻力的增加被进一步抑制。

在本方案中，内侧变形部与外侧变形部的沿着与内管周向正交的平面剖切的截面轮廓可以定形为近似圆或者椭圆的圆弧。

这样的构造使多个连通部能够沿着内管长度方向形成，并且这使消声效果能够被改善。

在本方案中，内侧变形部与外侧变形部可以包括平行于气体流动的方向延伸的平行部。

在包括具有这样的构造的变形部的消声器中，由于在排气上执行的整流作用，能够防止通气阻力的增加。

如上文所说明的，本方案的消声器使得能够在通气阻力没有大幅的伴随增加的情况下，诸如烟灰的细微的颗粒难以阻塞使内管的内部和外部处于相互连通的小孔。

附图说明

基于如下附图，将对本发明的示例性实施例进行详细描述，其中：

图1为当从内管的内部(排气流路)观看时形成在根据示例性实施例的消声器的内管周壁中的多个连通部中的一个连通部的立体图；

图2为图示出在图1中图示出的连通部在沿着线2-2截断的状态下的剖视图；

图3为图示出在图1中图示出的连通部在沿着线3-3截断的状态下的剖视图；

图4为图示出根据本示例性实施例的消声器的立体图，其中内管由实线表示，而外壳由双点划线表示；

图5A至图5D涉及其他示例性实施例；图5A为对应图2的图示出构造为包括平行部的连通部的剖视图；图5B为对应图2的图示出形成为球面形状的连通部的剖视图；图5C为对应图3的图示出孔具有大致椭圆轮廓的连通部的剖视图；而图5D为对应图3的图示出孔具有大致矩形形状的连通部的剖视图；以及

图6为图示出根据另一个示例性实施例的消声器的立体图，其中内管由实线表示，而外壳由双点划线表示。

具体实施方式

参照图1至图4说明关于本公开的消声器的示例性实施例。

图4图示出了本示例性实施例的消声器10。如在图4中图示出的，消声器10为具有所谓的直线结构的消声器，在所述直线结构中，用于使排气在内部流动的流路为直线状。消声器10包括构成消声器10的最外壁的外壳12，以及插入到外壳12的内部中的内管14。消声器10布置在沿着流路的中途，所述流路将从附图未图示出的发动机排放的排气引导至大气。

外壳12包括一般部16、缩径部18以及两个端部20，所述一般部16为具有宽直径的管状，所述缩径部18从一般部16的长度方向两端朝向外壳12的两个端部20缩小直径，所述两个端部20为具有窄直径的管并且接合至内管14。内管14为具有比外壳12的一般部16的直径窄且与外壳12的两个端部20的直径大致相同的直径的管状，并且与外壳12同轴布置。内管14的内部为排气流路22，排气G流过所述排气流路22，并且在外壳12的内部且在内管14的外部的部分为消声室24。下文详细描述的多个连通部28(参见图1)形成在内管14的周壁26中，即，在由图4中的斜线指示的部分中。连通部28使排气流路22处于与消声室24连通。由排气G流过排气流路22引起的声音通过连通部28传递至消声室24，并且在消声室24中消声。消声室24中布置有诸如不锈钢棉或者玻璃棉的吸声材料(图中未示出)。

连通部

图1图示出了当从内管14的内部(排气流路22)观看时形成在内管14的周壁26中的多个连通部28中的一个连通部28。在相应的附图中，箭头F指示沿着内管14的长度方向的气体流动方向，箭头W指示内管14的周壁26的周向，而箭头H指示沿着周壁26的厚度方向的内管内侧方向。此后，气体流动方向可简称为“流动方向”或者“下游侧”，内管14的周壁26的周向可简称为“周向”，而沿着周壁26的厚度方向的内管内侧可简称为“内管内侧”或者“高度方向”。

如在图1中图示出的，连通部28包括通过使周壁26的一部分朝向管内侧方向变形而形成的内侧变形部30，以及通过使周壁26的一部分朝向管外侧方向变形而形成的外侧变形部32。内侧变形部30形成为在边界部30A处与周壁26相连，但内侧变形部30在下游侧端部30B处与周壁26分离。而且，外侧变形部32形成为在边界部32A处与周壁26相连，但外侧变形部32在上游侧端部32B处与周壁26分离。

内侧变形部30与外侧变形部32设置成在流动方向上彼此邻接。因此由内侧变形部30的下游侧端部30B以及外侧变形部32的上游侧端部32B形成贯穿周壁26的孔34。内管14的内部的排气流路22通过所述孔34与内管14的外部的消声室24连通。以这种方式形成孔34给予了如下构造：在所述构造中，在内管14的内部中从连通部28的上游侧看不到连通部28的孔34。然而，在内管14的内部中从连通部28的下游侧可看到连通部28的孔34。需要注意的是，图1为在内管14的内部中从连通部28的下游侧观看的连通部28的示意图，并且在图1中图示出了孔34。

具有以这种方式形成至周壁26的连通部28的内管14例如由下面的方法制造。首先，沿着宽度方向延伸的多个小切口形成在矩形的金属板中。然后，通过冲压加工使跨过切口在长度方向上彼此面对的部分在板的表面侧和后面侧处变形。最后，将矩形的金属板卷成管，而将其宽度方向端部接合在一起。由于以这种方式形成，内侧变形部30具有朝向管内侧方向突出并且在下游侧处开口的通风窗形式。而且，外侧变形部32具有朝向管外侧方向突出并且在上游侧处开口的通风窗形式。

内侧变形部30形成有朝向管内侧方向凸出的曲面。即，如在图2中图示出的，在沿着与周向正交的平面截断的截面轮廓的周向中央处，在下游侧端部30B(孔34)附近，内侧变形部30基本上平行于气体流动方向，而随着朝向上游侧远离下游侧端部30B(孔34)，内侧变形部30相对于气体流动方向的角度逐渐增加。而且，如在图3中图示出的，当从下游侧观看时，内侧变形部30在周向中央处平行于周向，并且具有随着朝向周向外侧而增加的相对于周向的角度。虽然图3图示出了内侧变形部30的下游侧端部30B，但当沿着任何与气体流动的方向正交的平面将内侧变形部30截断时，内侧变形部30在周向中央处平行于周向，并且具有随着朝向周向外侧而逐渐增加的相对于周向的角度。

外侧变形部32形成有朝向管外侧方向凸出的曲面。即，如在图2中图示出的，在沿着与周向正交的平面截断的截面轮廓的周向中央处，在上游侧端部32B(孔34)附近，外侧变形部32基本上平行于气体流动方向，并且随着朝向下游侧远离上游侧端部32B(孔34)，外侧变形部32相对于气体流动方向的角度逐渐增加。而且，如图3中的双点划线指示的，当从下游侧观看时，外侧变形部32在周向中央处平行于周向，并且具有随着朝向周向外侧而逐渐增加的相对于周向的角度。虽然图3中的双点划线指示了外侧变形部32的上游侧端部32B，但当外侧变形部32沿着与气体流动方向正交的任何平面被截断时，外侧变形部32在周向中央处平行于周向，并且具有随着朝向周向外侧而逐渐增加的相对于周向的角度。换言之，包括内侧变形部30和外侧变形部32的连通部28被定形为以便形成为朝向管内侧方向突出的圆顶状的下游侧半部朝向管外侧反转。

如在图3中图示出的，连通部28的孔34为基本上与气体流动方向正交的圆形。即，如在图2中图示出的，内侧变形部30的下游侧端部30B以及外侧变形部32的上游侧端部32B二者均相对于周壁26形成为大体直角。而且，内侧变形部30的下游侧端部30B以及外侧变形部32的上游侧端部32B二者均形成为半圆形。

如在图2中图示出的，在内侧变形部30连接至周壁26的边界部30A处，内侧变形部30与周壁26之间形成有角度。即，边界部30A具有如下形状：在所述形状中，周壁26不具有平缓的弯曲表面而在边界部30A处陡峭地立起。而且，即使在外侧变形部32连接至周壁26的边界部32A处，在外侧变形部32与周壁26之间也形成有角度。即，边界部32A具有如下形状：在所述形状中，周壁26不具有平缓的弯曲表面而在边界部32A处陡峭地立起。

如在图2中图示出的，内侧变形部30的沿着气体流动方向的尺寸Lin形成为大于内侧变形部30的沿着管内侧方向的尺寸Hin。而且，外侧变形部32的沿着气体流动方向的尺寸Lout形成为大于外侧变形部32的沿着管外侧方向的尺寸Hout。需要注意的是，在本示例性实施例中，Lin以及Lout基本上形成为彼此相等，而Hin以及Hout基本上形成为彼此相等。

作用与效果

下面，将关于本示例性实施例的消声器10的作用和效果进行说明。

在本示例性实施例的消声器10中，内管14的周壁26形成有多个连通部28，每个连通部28包括孔34，所述孔34使管内侧处的排气流路22处于与管外侧处的消声室24连通。由排气流过排气流路22而产生的声波因此经由孔34进入消声室24，并且通过消声室24的玻璃棉或者不锈钢棉的噪声吸收效果而衰减。

本示例性实施例的连通部28还包括内侧变形部30以及外侧变形部32。内侧变形部30通过使内管14的周壁26的一部分朝向内管内侧变形而形成，并且是气体流动下游侧端部30B已经与周壁26分离的部分。外侧变形部32通过使周壁26的在气体流动下游侧与内侧变形部30邻接的部分朝向内管外侧变形而形成，并且是气体流动上游侧端部32B已经与周壁26分离的部分。连通部28的孔34由均与周壁26分离的内侧变形部30的下游侧端部30B以及外侧变形部32的上游侧端部32B形成。因此当在内管14内侧从连通部28的上游侧观看时，孔34被内侧变形部30隐藏。因此，由于包含在排气G中的诸如烟灰的细微的颗粒撞击内侧变形部30，所以防止了诸如烟灰的细微的颗粒阻塞孔34。因此，消声器10特别好地适用于配备有诸如直喷式发动机那样排气中容易包含烟灰的发动机的车辆。

而且，在本示例性实施例中，如上所说明的，连通部28的孔34由内侧变形部30的下游侧端部30B以及外侧变形部32的上游侧端部32B形成。这使得相比于连通部28仅包括内侧变形部30的情况，能够在依然保证孔34的大小的同时，减小内侧变形部30的高度Hin(朝向内管内侧的变形量)。即，通过设置连通部28能够防止通气阻力的增加。即，能够在依然保证消声性能的同时，在消声器10中降低对于排气G的通气阻力。

而且，本示例性实施例的外侧变形部32尽到了在内管14的外侧固定布置玻璃棉或者不锈钢棉的位置的职责。这防止了在消声器10中，诸如玻璃棉或者不锈钢棉的吸声材料的位置偏移。

而且，本示例性实施例的连通部28能够通过在内管14的周壁26上切割出切口并随后冲压加工而制造。因此，在制造期间没有由切割周壁26而产生废料。而且，在连通部28的制造期间在内侧变形部30的下游侧端部30B和外侧变形部32的上游侧端部32B处产生未在图中图示出的毛边(突起)；然而，这些毛边形成为面向孔34的内侧方向。因此，毛边并不引起对于排气G的通气阻力。而且，毛边不会损坏布置在内管14的外侧的玻璃棉或者不锈钢棉。

而且，可想到内侧变形部30朝向内管内侧变形会引起流过排气流路22的排气G中的紊流。然而，在本示例性实施例中，由于内侧变形部30形成有朝向管内侧方向凸出的曲面，所以抑制了在排气G中产生紊流。

上述示例性实施例的补充说明

需要注意的是，在上述示例性实施例中，通过沿着与周向正交的平面截断内侧变形部30和外侧变形部32而给予的截面轮廓(图2中示出的截面轮廓)形成为近似椭圆的圆弧的形状；然而，本公开的“连通部”并不限于此。例如，可以采用具有像在图5A和图5B中图示出的截面轮廓那样的截面轮廓的连通部128或者连通部228。

在图5A中图示出的连通部128中，内侧变形部130构造为包括平行于流动方向的平行部130C。平行部130C的位于下游侧的端部构成内侧变形部130的下游侧端部130B。而且，外侧变形部132构造为包括平行于流动方向的平行部132C。平行部132C的位于上游侧的端部构成外侧变形部132的上游侧端部132B。因此在设置有连通部128的消声器中对排气执行了整流作用并且抑制了通气阻力的增加。而且，在连通部128中，周壁26和边界部130A、132A形成为平缓曲面。

在图5B中图示出的、沿着与周向正交的平面截断的连通部228的截面轮廓在连通部228中形成圆弧形。即，内侧变形部230与外侧变形部232各自定形为被分割的球面的四分之一。因此，在设置有连通部228的消声器中沿着内管长度方向能够形成许多连通部228。

而且，在上述示例性实施例中，当沿着下游方向观看时连通部28的孔34为圆形(参见图3)；然而，本公开并不限于此。例如，可以采用具有如在图5C和图5D中图示出的孔34的连通部328或者连通部428。

在图5C中图示出的连通部328中，孔34具有基本上椭圆的轮廓，其高度尺寸小于其宽度尺寸。即，孔34具有基本上椭圆的轮廓，基本上椭圆的轮廓的主轴的方向与内管14的周壁26的周向对齐。在该连通部328中，在依然保证孔的大小的同时，由于内侧变形部30的高度尺寸Hin能够形成为更小，因此能够在保证消声性能的同时降低排气G的通气阻力。

在图5D中图示出的连通部428中，孔34形成有基本上矩形的轮廓。包括连通部428的消声器包括在本公开中。

而且，在上述示例性实施例中，虽然内侧变形部30的高度尺寸Hin与外侧变形部32的高度尺寸Hout被设定为基本上彼此相等，但本公开并不限于此。例如，内侧变形部30的高度尺寸Hin可以设定为小于外侧变形部32的高度尺寸Hout。在这样的情况下，能够在保证孔的大小的同时，使内侧变形部30的高度形成为更小，因而使通气阻力的增加能够被进一步抑制。

而且，在上述示例性实施例中，虽然消声器10为所谓的直线型消声器，但本公开的“消声器”并不限于此。例如，如在图6中图示出的，可以采用没有直线结构的消声器510。在消声器510中，通过第一分离器540和第二分离器542，外壳512的内部被划分为第一消声室524A、第二消声室524B以及第三消声室524C。作为对该消声器510中的排气G的流动的说明，首先，排气G流过导入管514A的内部，从而被导入到第三消声室524C中。接下来，导入到第三消声室524C中的排气G流过中间管514B的内部，从而被导入到第一消声室524A中。最后，导入到第一消声室524A中的排气G流过导出管514C的内部从而被导出至消声器510的外部。即，排气G流过导入管514A、中间管514B以及导出管514C的每个的内部的流动方向是明确的。

在以这种方式形成的消声器510中，连通部可形成在导入管514A、中间管514B以及导出管514C中的全部或一些的周壁(图6中的斜线指示的部分)中。即，设置有本公开的消声器的内管为：当发动机在外部形成有消声室的情况下运转时，排气在特定的方向上在内部流动，并且不特别限定消声器10的具体结构。

而且，在上述的示例性实施例中，虽然诸如玻璃棉或者不锈钢棉的吸声材料布置在消声室的内部，但本公开的“消声室”并不限于此。消声室的内部可以是空的。而且，在上述的示例性实施例中，虽然消声室24由外壳12和内管14形成，但本公开的“消声室”并不限于此。本公开的“消声室”包括形成在内管外部处的任何腔室。

Claims (7)

1.一种消声器，包括：

内管，其插入到外壳内部中并且具有排气流过的内部；以及

多个连通部，其形成在所述内管的周壁中，并且包括使内管内部的排气流路处于与在内管外部处的消声室连通的孔，

其中所述连通部中的每个包括：

内侧变形部，其通过使所述周壁的一部分朝向内管内侧变形而形成，并且具有与所述周壁分离的气体流动下游侧端部；以及

外侧变形部，其通过使所述周壁的与所述内侧变形部的所述气体流动下游侧端部邻接的部分朝向内管外侧变形而形成，并且具有与所述周壁分离的气体流动上游侧端部，并且

其中所述孔由所述内侧变形部的所述气体流动下游侧端部以及所述外侧变形部的所述气体流动上游侧端部形成。

2.如权利要求1所述的消声器，其中所述孔的轮廓为大致椭圆，所述椭圆的主轴的方向与所述内管的周向对齐。

3.如权利要求1所述的消声器，其中所述孔的轮廓为大致矩形形状，所述矩形形状的长度方向与所述内管的周向对齐。

4.如权利要求1至权利要求3中任一项所述的消声器，其中所述内侧变形部的朝向所述内管内侧的变形量小于所述外侧变形部的朝向所述内管外侧的变形量。

5.如权利要求1至权利要求4中任一项所述的消声器，其中所述内侧变形部与所述外侧变形部的沿着与内管周向正交的平面剖切的截面轮廓定形为近似圆或椭圆的圆弧。

6.如权利要求1至权利要求4中任一项所述的消声器，其中所述内侧变形部与所述外侧变形部包括平行于气体流动的方向延伸的平行部。

7.如权利要求1至权利要求6中任一项所述的消声器，其中所述外壳内部设置有将所述外壳内部划分为第一消声室、第二消声室以及第三消声室的第一分离器和第二分离器，并且所述内管包括：

导入管，其从外壳外部插入到所述第三消声室中；

中间管，其安装在所述第一分离器和所述第二分离器上，以使所述第三消声室处于与所述第一消声室连通；以及

导出管，其从所述第一消声室延伸至所述外壳外部，

其中所述多个连通部形成在所述导入管、所述中间管以及所述导出管的位于所述第二消声室内的部分中。