CN111287873B - 一种消声器 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种消声器，属于消声器技术领域。它解决了现有的消声器组装后气密性不好使用不稳定的问题。本消声器，包括弯曲的管状外壳和嵌入到管状外壳内的内芯，内芯具有至少一个限位环和至少一个支撑板，管状外壳上具有至少一个沿管状外壳周向设置的限位台阶，限位台阶具有呈环形的限位壁一，所述管状外壳还设有与限位壁一垂直设置的限位壁二，至少一个限位环能与限位壁一相抵靠，至少一个支撑板能与限位壁二相抵靠，且该支撑板的端部与限位壁一相抵靠。本消声器能保证消声器气密性的同时提高消声器的使用稳定性。

Description

一种消声器

技术领域

本发明属于消声器技术领域，涉及一种消声器。

背景技术

随着人们对汽车动力性以及燃油经济性的要求不断提高，同时为满足越来越严苛的排放法规要求，汽车的涡轮增压技术在汽车发动机上得到了普遍应用。

涡轮增压技术的使用能极大地提高了发动机的动力性、经济性、减少了尾气排放，具有节能、环保功效。同时该项技术又是高原地区发动机功率恢复的重要手段，能使发动机适应不同海拔高度的运行要求。

但是涡轮增压对汽车的NVH提出了巨大挑战，涡轮增压器的使用容易使得进排气系统管道中的气流不稳定而出现紊流现象，易产生增压器的泄气和啸叫。

针对上述情况，人们研发出了各种各样的消声器：

如中国专利申请(专利申请号：201721074666.7)公开了一种宽频消声器结构，相互连接的出气端外壳体和进气端外壳体，和布置在二者内部的内管，出气端外壳体的轴线呈直线，进气端外壳体的轴线呈曲线，内管包括位于出气端外壳体的内部直线部分，和位于进气端外壳体内部的曲线段部分，内管的外壁布置有径向延伸的隔板，隔板分别于出气端外壳体和进气端外壳体内壁上的台阶面相抵靠限位接触并固定在出气端外壳体和进气端外壳体之间，且曲线段部分表面布置有多个孔。

上述结构虽然能在一定程度上降低进气系统管道内的噪声，但是还是存在如下问题：由于仅仅是采用径向延伸设置的隔板对内管进行限位，在使用时，气流容易带动内管周向转动，隔板与台阶面容易发生摩擦，导致隔板与台阶面容易出现磨损，隔板与台阶之间出现间隙，使得相应腔室的气密性被破坏；且在使用时，由于气流的不稳定性，会不断的对内管进行撞击，使得内管会朝向出气端运动的趋势，而内管与出气端外壳体以及进气端外壳体之间仅仅是通过在内管的外壁上设置的隔板来进行限位，造成了在使用过程中内管上的隔板容易出现断裂，使得内管与出气端外壳体以及进气端外壳体的连接不稳定，影响整个消声器使用的稳定性，而常规方法是：增强隔板的强度或者是增大台阶与隔板之间的接触面积，但是会影响到宽频消声器结构所需要的空间，以及增重宽频消声器的重量。

发明内容

本发明的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种消声器，本发明所要解决的技术问题是：如何保证消声器气密性的同时提高消声器的使用稳定性。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：

一种消声器，包括弯曲的管状外壳和嵌入到管状外壳内的内芯，其特征在于，所述内芯具有至少一个限位环和至少一个支撑板，所述管状外壳上具有至少一个沿管状外壳周向设置的限位台阶，所述限位台阶具有呈环形的限位壁一，所述管状外壳还设有与限位壁一垂直设置的限位壁二，至少一个限位环能与限位壁一相抵靠，至少一个支撑板能与限位壁二相抵靠，且该支撑板的端部与限位壁一相抵靠。

工作原理：内芯具有限位环和支撑板，在管状外壳上具设有限位台阶，此时限位台阶具有限位壁一，管状外壳上还设有与限位壁一垂直设置的限位壁二，至少一个限位环与限位壁一相抵靠，能起到对内芯的限位作用，使得内芯不会发生沿管状外壳轴向移动，并能起到对内芯的定位作用；至少一个支撑板与限位壁二相抵靠，支撑板一方面能起到限位作用，支撑板对内芯实现了周向定位，避免在使用过程中内芯与管状外壳发生相对转动，使得内芯与管状外壳连接处紧密贴合，保证消声器的气密性，另一方面起到加强限位力的作用，当限位环的限位力不足时，支撑板的端部也是与限位壁一相抵靠，能对限位环起到支撑作用，提高了内芯与管状外壳的连接稳定性，避免了限位环在使用状态时发生断裂，进而提高了消声器使用的稳定性，且支撑板仅仅是占用限位环投影范围内的空间，因此对消声器的安装空间并没有较大的影响，且内芯是完全嵌入到管状外壳内，而支撑板和限位环的设置，能实现保证消声器气密性的同时提高了消声器使用的稳定性。

在上述的一种消声器中，所述内芯还具有弯曲的消声管，所有限位环依次套接在消声管，所有支撑板沿消声管长度方向分布。

消声管是通过限位环和支撑板进行支撑限位的，因此在对内芯和管状外壳安装的过程中，直接将内芯嵌入到管状外壳内即可完成安装，而限位环和支撑板的方向设置，能对消声管进行周向和轴向的支撑，进一步的提高了消声器使用的稳定性。

在上述的一种消声器中，所述支撑板与限位环一一对应设置，所述支撑板设置在相应限位环的一侧并与限位环连接，所述支撑板与相应的限位环垂直设置。

支撑板与限位环均能与限位台阶贴合，且只需要占据较小的空间就能实现对内芯的定位，安装过程中更加的方便、简洁。

在上述的一种消声器中，所述管状外壳的两端分别设置有出气口和进气口，所述管状外壳的横截面积自进气口至出气口逐渐减小，所述限位台阶设有两个，两个限位壁一的面积和限位壁二的面积均自进气口至出气口逐渐减小。

通过将管状外壳横截面积逐渐减小，限位台阶的横截面积也逐渐减小，能因此能将管状外壳分为多个体积不同的消音腔，此时消声器的消声频率更广，在提高消声器适用性的同时也方便了消声器的安装。

在上述的一种消声器中，若干个限位环沿消声管轴向均匀分布，所有限位环的外径自进气口至出气口逐渐减小，所有支撑板的宽度自进气口至出气口逐渐减小。

该结构的设置，支撑板与限位板均随着管状外壳进行变化，使得限位环和支撑板能更稳定的与相应的限位台阶相抵靠，进一步的提高了消声器安装的稳定性。

支撑板的侧壁与限位环的侧壁均能与管状外壳的内侧壁相抵靠。

在上述的一种消声器中，所述消声管具有设置在出气口和进气口之间的内腔通道，所述进气口和出气口均与内腔通道连通，本消声器还包括具有进气管的端盖，所述进气管与内腔通道相连通，所述端盖上设有呈环形的限位槽，所述管状外壳的端部嵌入限位槽内并与端盖焊接。

消声管的一端是通过端盖进行进一步的限位，且端盖上设有环形的限位槽，管状外壳的端部能嵌入限位槽内，并将端盖与管状外壳采用振动摩擦焊焊接在一起，进一步的简化了消声器的整体安装，且直接将端盖与管状外壳安装，在使用状态，管状外壳是固定在车身上的，因此管状外壳不会发生较大的相对移动，能与端盖稳定的连接，进一步的提高了消声器焊接的稳定性。

在上述的一种消声器中，所述管状外壳远离端盖的一端具有定位板和设置在定位板上的出气管，所述出气管通过出气口与内腔通道相连通，所述消声管的一端与定位板相抵靠。

此时定位板和出气管与管状外壳一体成型，增加了整个消声器的气密性，且直接将消声管的一端与定位板相抵靠，此时消声管能稳定的限位，从而能在保证消声器气密性的同时提高消声器使用的稳定性。

在上述的一种消声器中，所述管状外壳与消声管之间形成外腔通道，所述消声管上开设有至少一个使内腔通道和外腔通道连通的消声口。

随着管状外壳的横截面积逐渐减小，此时消声管通过限位环和支撑板分成了多个腔室，每个腔室体积不等，从而能达到对较大的频率范围进行降噪的目的。

在上述的一种消声器中，所述消声管上还具有封闭板，其中两个限位环位于封闭板的两端，其中一个支撑板位于封闭板的一侧，所述封闭板、两个限位环、一个支撑板和管状外壳合围形成调音腔。

封闭板的设置，是为了当车辆需要降噪的频率范围本案现有的消声器不能满足，还可以通过直接在封闭板上开孔来增大消音器的消声频率，而不需要重新设计消声器，并对新的消声器重新开模，方便了后续的调音，也进一步的增大了整个消声器的适用性。

与现有技术相比，本消声器具有以下优点：

1、通过管状外壳的限位台阶具有限位壁一，管状外壳上设有与限位壁一垂直设置的限位壁二，此时至少一个限位环与限位壁一相抵靠，使得内芯不会发生沿管状外壳轴向移动；至少一个支撑板与限位壁二相抵靠，支撑板一方面能起到限位作用，避免在使用过程中内芯沿着管状外壳的侧壁转动，另一方面起到加强限位力的作用，当限位环的限位力不足时，支撑板的端部也是与限位壁一相抵靠，进而提高了消声器使用的稳定性。

2、整个消声器由管状外壳、内芯和端盖组成，只需要将内芯嵌入到管状外壳内，内芯的一端与管状外壳的定位板抵靠，内芯的另一端与端盖抵靠，且内芯还具有限位环和支撑板进行限位抵靠，在多重限位作用下，内芯不会在管状外壳内出现滑移，且安装过程中，只需要将内芯旋转安装在管状外壳，通过端盖与管状外壳焊接的方式，装配简单，整个消声器结构稳定性更高、气密性更好。

3、封闭板的设置，是为了当车辆需要降噪的频率范围本案现有的消声器不能满足，还可以通过直接在封闭板上开孔来增大消音器的消声频率，根据所需频率的需要对应封闭板上开孔的大小，而不需要重新设计消声器，并对新的消声器重新开模，方便了后续的调音，也进一步的增大了整个消声器的适用性。

附图说明

图1是本消声器的结构示意图。

图2是本消声器的俯视图。

图3是图2中沿A-A的剖视图。

图4是图2中沿B-B的剖视图。

图5是本消声器中管状外壳的结构示意图。

图6是本消声器中内芯的结构示意图。

图7是本消声器中端盖的结构示意图。

图8是本消声器中管状外壳与内芯的结构示意图。

图9是本消声器效果实测图。

图中，1、管状外壳；11、限位台阶；12、限位壁一；13、限位壁二；14、进气口；15、出气口；16、定位板；17、出气管；2、内芯；21、限位环；22、支撑板；23、消声管；231、内腔通道；232、消声口；233、封闭板；234、调音腔；3、端盖；31、进气管；32、限位槽；4、外腔通道。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。

如图1-4所示，本消声器包括弯曲的管状外壳1和嵌入到管状外壳1内的内芯2。

具体的说，如图1-8所示，内芯2具有至少一个限位环21和与限位环21一一对应设置的支撑板22，支撑板22设置在相应限位环21的一侧并与限位环21连接，管状外壳1上具有至少一个沿管状外壳1周向设置的限位台阶11，限位台阶11具有呈环形的限位壁一12，管状外壳1上设有与限位壁一12垂直设置的限位壁二13，至少一个限位环21能与限位壁一12相抵靠，至少一个支撑板22能与限位壁二13相抵靠，且该支撑板22的端部与限位壁一12相抵靠。

工作原理：内芯2具有限位环21和支撑板22，在管状外壳1上具设有限位台阶11，此时限位台阶11具有限位壁一12，管状外壳1上设有与限位壁一12垂直设置的限位壁二13，至少一个限位环21与限位壁一12相抵靠，能起到对内芯2的限位作用，使得内芯2不会发生沿管状外壳1轴向移动，并能起到对内芯2的定位作用；至少一个支撑板22与限位壁二13相抵靠，支撑板22一方面能起到限位作用，支撑板22对内芯2实现了周向定位，避免在使用过程中内芯2与管状外壳1发生相对转动，使得内芯2与管状外壳1连接处紧密贴合，保证消声器的气密性，另一方面起到加强限位力的作用，当限位环21的限位力不足时，支撑板22的端部也是与限位壁一12相抵靠，能对限位环21起到支撑作用，提高了内芯2与管状外壳1的连接稳定性，避免了限位环21在使用状态时发生断裂，进而提高了消声器使用的稳定性，且支撑板22仅仅是占用限位环21投影范围内的空间，因此对消声器的安装空间并没有较大的影响，且内芯2是完全嵌入到管状外壳1内，而支撑板22和限位环21的设置，能实现保证消声器气密性的同时提高了消声器使用的稳定性。如图2-7所示，所有限位环21依次套接在弯曲的消声管23，所有支撑板22沿消声管23长度方向分布，支撑板22与相应的限位环21垂直设置。

如图2-4所示，管状外壳1的两端分别设置有出气口15和进气口14，管状外壳1的横截面积自进气口14至出气口15逐渐减小，限位台阶11设有两个，两个限位壁一12的面积和两个限位壁二13的面积均自进气口14至出气口15逐渐减小。

如图3-7所示，若干个限位环21沿消声管23轴向均匀分布，所有限位环21的外径自进气口14至出气口15逐渐减小，所有支撑板22的宽度自进气口14至出气口15逐渐减小，消声管23具有设置在出气口15和进气口14之间的内腔通道231，进气口14和出气口15均与内腔通道231连通，本消声器还包括具有进气管31的端盖3，进气管31与内腔通道231相连通，端盖3上设有呈环形的限位槽32，管状外壳1的端部嵌入限位槽32内并与端盖3焊接。

如图1-4所示，管状外壳1远离端盖3的一端具有定位板16和设置在定位板16上的出气管17，出气管17通过出气口15与内腔通道231相连通，消声管23的一端与定位板16相抵靠。

如图4所示，管状外壳1与消声管23之间形成外腔通道4，消声管23上开设有至少一个使内腔通道231和外腔通道4连通的消声口232。

如图2-4所示，消声管23上还具有封闭板233，其中两个限位环21位于封闭板233的两端，其中一个支撑板22位于封闭板233的一侧，封闭板233、两个限位环21、一个支撑板22和管状外壳1合围形成调音腔234。

如图1-9所示，限位台阶11呈半环形，此时管状外壳1内通过内芯2分为六个大小不一样的空腔，且消声管23开设有五个消声口232，每个消声口232的大小可根据实际使用的需要进行开设，在本实施例中，其中两个消声口232完全开口，另一个消声口232开了一大半口，另外两个消声口232是相同，都是在消声管23开设有一个大口和一个小口，具体的可以参照说明书附图6和图9，图9中的横坐标单位为Hz，纵坐标单位为dB，并从图中可以看出，本消声器的消声频率范围非常之广，上次消声口232的开口大小的不同，使得本消声器的消声量是从1500～4200Hz频率范围内的，消声量都是大于20dB，且没有波谷。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (9)

1.一种消声器，包括弯曲的管状外壳(1)和嵌入到管状外壳(1)内的内芯(2)，所述内芯(2)具有至少一个限位环(21)和至少一个支撑板(22)，所述管状外壳(1)上具有至少一个沿管状外壳(1)周向设置的限位台阶(11)，所述限位台阶(11)具有呈环形的限位壁一(12)，其特征在于，所述限位台阶(11)呈半环形，所述管状外壳(1)还设有与限位壁一(12)垂直设置的限位壁二(13)，所述限位壁二(13)沿管状外壳(1)的弯曲方向设置，至少一个限位环(21)能与限位壁一(12)相抵靠，至少一个支撑板(22)能与限位壁二(13)相抵靠，且该支撑板(22)的端部与限位壁一(12)相抵靠。

2.根据权利要求1所述的一种消声器，其特征在于，所述内芯(2)还具有弯曲的消声管(23)，所有限位环(21)依次套接在消声管(23)，所有支撑板(22)沿消声管(23)长度方向分布。

3.根据权利要求1所述的一种消声器，其特征在于，所述支撑板(22)与限位环(21)一一对应设置，所述支撑板(22)设置在相应限位环(21)的一侧并与限位环(21)连接，所述支撑板(22)与相应的限位环(21)垂直设置。

4.根据权利要求2所述的一种消声器，其特征在于，所述管状外壳(1)的两端分别设置有出气口(15)和进气口(14)，所述管状外壳(1)的横截面积自进气口(14)至出气口(15)逐渐减小，所述限位台阶(11)设有两个，两个限位壁一(12)的面积和两个限位壁二(13)的面积均自进气口(14)至出气口(15)逐渐减小。

5.根据权利要求4所述的一种消声器，其特征在于，若干个限位环(21)沿消声管(23)轴向均匀分布，所有限位环(21)的外径自进气口(14)至出气口(15)逐渐减小，所有支撑板(22)的宽度自进气口(14)至出气口(15)逐渐减小。

6.根据权利要求4所述的一种消声器，其特征在于，所述消声管(23)具有设置在出气口(15)和进气口(14)之间的内腔通道(231)，所述进气口(14)和出气口(15)均与内腔通道(231)连通，本消声器还包括具有进气管(31)的端盖(3)，所述进气管(31)与内腔通道(231)相连通，所述端盖(3)上设有呈环形的限位槽(32)，所述管状外壳(1)的端部嵌入限位槽(32)内并与端盖(3)焊接。

7.根据权利要求6所述的一种消声器，其特征在于，所述管状外壳(1)远离端盖(3)的一端具有定位板(16)和设置在定位板(16)上的出气管(17)，所述出气管(17)通过出气口(15)与内腔通道(231)相连通，所述消声管(23)的一端与定位板(16)相抵靠。

8.根据权利要求6所述的一种消声器，其特征在于，所述管状外壳(1)与消声管(23)之间形成外腔通道(4)，所述消声管(23)上开设有至少一个使内腔通道(231)和外腔通道(4)连通的消声口(232)。

9.根据权利要求2所述的一种消声器，其特征在于，所述消声管(23)上还具有封闭板(233)，其中两个限位环(21)位于封闭板(233)的两侧，其中一个支撑板(22)位于封闭板(233)的一侧，所述封闭板(233)、两个限位环(21)、一个支撑板(22)和管状外壳(1)合围形成调音腔(234)。

Images