CN112780382A - 用于车辆的消声器 - Google Patents

Abstract

一种用于车辆的消声器，包括：消声器外壳；挡板，设置在消声器外壳内，并且具有允许废气从中穿过的第一开口和第二开口；以及安装在挡板上的可变阀。具体地，可变阀包括：阀板，可旋转地安装以打开和关闭挡板的第一开口；连接到阀板的阀杆；以及阀致动器，用于通过废气的压力的变化来移动阀杆。阀板能够在平行于挡板的平面的平面中旋转。

Description

用于车辆的消声器

相关申请的交叉引用

本申请要求于2019年11月11日提交的韩国专利申请第10-2019-0143687号的优先权和权益，其全部内容通过引用并入本文。

技术领域

本公开涉及一种用于车辆的消声器。

背景技术

本部分中的陈述仅提供与本公开有关的背景信息，并且可能不构成现有技术。

用于车辆的消声器接收从内燃机或柴油发动机排出的废气，以降低由废气流产生的噪声。通常，消声器包括消声器外壳、设置在消声器外壳内的多个挡板以及安装在相邻挡板之间的多个管道。消声器外壳的内部空间可以被多个挡板划分为多个腔室，并且多个管道可以穿过相邻挡板以在相邻腔室之间连接。可以在每个管道的壁中形成多个微孔以衰减声波并降低噪声水平。

为了降低排气噪声，可变阀可以安装在多个挡板中的任何一个挡板上。可变阀包括：具有废气穿过的开口的阀体、可枢转地安装在阀体上以打开和关闭阀体的开口的阀板、以及弹性地支撑阀板的扭转弹簧。当废气的压力大于扭转弹簧的弹簧力时，阀板可以与阀体间隔开。当废气的压力小于扭转弹簧的弹簧力时，阀板可以通过扭转弹簧的弹力与阀体接触。当废气的压力小于扭转弹簧的弹簧力时(当废气的压力相对低时)，扭转弹簧可以用作施加弹簧力(偏置力)以将阀板朝向关闭位置偏置的偏置元件。

在根据现有技术的可变阀中，随着废气的压力变化，阀板与阀体间隔开或与阀体接触，以打开和关闭阀体的开口。因此，阀板在与废气流的方向相同的方向上移动。当阀板打开和关闭阀体的开口时，可能产生由于阀板本身的晃动或振动引起的噪声以及由于阀板与阀体之间的接触或冲击引起的噪声。为了防止这种噪声，可以在阀板与阀体之间插入诸如金属网格的减震材料。然而，诸如减震材料的附加组件的组装增加了制造成本和重量。

通过考虑作为在现有技术的可变阀中使用的偏置元件的扭转弹簧的耐腐蚀性、耐氧化性等，应用诸如INCONEL的昂贵材料。扭转弹簧的尺寸大于螺旋弹簧的尺寸，并且其制造相对困难，并且因此制造成本和重量相对增加。

在该背景技术部分中描述的以上信息被提供以辅助理解发明构思的背景，并且可以包括不被认为是本领域技术人员已知的现有技术的任何技术构思。

发明内容

已经做出本公开以解决现有技术中出现的上述问题，同时完整地保持现有技术所实现的优点。

本公开的一方面提供了一种用于车辆的消声器，其能够最小化或防止由可变阀的打开和关闭产生的各种噪声。

根据本公开的一方面，用于车辆的消声器可以包括：消声器外壳；挡板，设置在消声器外壳内，并且具有允许废气从中穿过的第一开口和第二开口；以及安装在挡板上的可变阀。具体地，可变阀可以包括：阀板，可旋转地安装以打开和关闭挡板的第一开口；连接到阀板的阀杆；以及阀致动器，被配置为通过废气的压力的变化来移动阀杆。阀板可以能够在平行于挡板的平面的平面中旋转。

在一种形式中，阀板可以通过轴可旋转地安装在挡板上，以保持与挡板的表面接触。

在另一种形式中，阀致动器可以包括：致动器壳体，其具有通过第二开口接收废气的容纳空间，并且致动器壳体的容纳空间可以直接与挡板的第二开口连通。

在其他形式中，阀板可以具有从其外周边缘延伸的凸耳，并且凸耳可以通过轴可旋转地安装在挡板上。

在本公开的一些形式中，阀杆可以通过容纳在致动器壳体的容纳空间中的废气的压力而移动。凸耳可以具有在远离挡板的方向突出的引导凸起，并且阀杆可以具有引导凹陷，通过该引导凹陷引导引导凸起的移动。当阀杆移动时，凸耳的引导凸起可以沿着阀杆的引导凹陷被引导，使得阀板可以旋转。

在本公开的一些形式中，致动器壳体可以具有引导开口，通过该引导开口引导阀杆的移动，并且致动器壳体的边缘可以通过围焊而耦接到挡板上。

在本公开的一些形式中，阀杆可以包括位于致动器壳体的容纳空间内的盘，并且该盘可以具有接触表面，容纳在致动器壳体的容纳空间中的废气直接与该接触表面接触。

在一种形式中，盘可以具有与致动器壳体的容纳空间一致的形状和尺寸。

盘的接触表面可以垂直于阀杆的纵向轴线。

阀致动器可以包括插入在致动器壳体的内表面和盘之间的弹簧。

从本文提供的描述中，进一步的适用性领域将变得显而易见。应当理解，描述和具体示例仅旨在用于说明目的，并且不旨在限制本公开的范围。

附图说明

为了可以很好地理解本公开，现在将参考附图描述通过示例给出的其各种形式，其中：

图1示出了根据本公开的示例性形式的用于车辆的消声器的透视图；

图2示出了图1的部分A的放大视图；

图3示出了从图2的箭头B指示的方向观察的阀板打开挡板的第一开口的状态；

图4示出了阀板关闭挡板的第一开口的状态；

图5示出了根据本公开的示例性形式的用于车辆的消声器中的阀板的透视图；以及

图6示出了根据本公开的示例性形式的用于车辆的消声器中的阀杆的透视图。

本文描述的附图仅用于说明目的，并且不旨在以任何方式限制本公开的范围。

具体实施方式

以下描述本质上仅是示例性的，并且不旨在限制本公开、应用或用途。应当理解，在整个附图中，对应的参考标号表示相似或对应的部件和特征。

在下文中，将参考附图详细描述本公开的示例性形式。另外，将排除与本公开相关联的公知技术的详细描述，以免不必要地模糊本公开的要旨。

诸如第一、第二、A、B、(a)和(b)的术语可以用于描述本公开的示例性形式中的元件。这些术语仅用于区分一个元件与另一个元件，并且对应元件的固有特征、顺序或次序等不受术语的限制。除非另有定义，否则本文使用的所有术语(包括技术术语或科学术语)具有与本公开所属领域的普通技术人员通常理解的含义相同的含义。诸如在通常使用的词典中定义的那些术语应被解释为具有与相关技术领域中的上下文含义相同的含义，并且不应被解释为具有理想的或过于正式的含义，除非在本申请中明确定义为具有这种含义。

参考图1至图6，根据本公开的示例性形式的用于车辆的消声器10可以包括：消声器外壳11；设置在消声器外壳11内的多个挡板12、13和14；以及安装在相邻挡板12、13和14之间的多个管道15、16和17。

消声器外壳11的内部空间可以被多个挡板12、13和14划分为多个腔室11a、11b、11c和11d，并且多个管道15、16和17可以穿过相邻挡板以在相邻腔室之间连接。可以在每个管道的壁中形成多个微孔，从而衰减声波并降低噪声水平。

用于车辆的消声器10可以包括安装在多个挡板12、13和14中的至少一个挡板12上的可变阀20。挡板12可以具有允许废气从中穿过的第一开口31和第二开口32。第一开口31可以根据废气的压力的变化由可变阀20打开和关闭。

参考图2，可变阀20可以包括打开和关闭挡板12的第一开口31的阀板21、连接到阀板21的阀杆(valve arm)22以及通过废气的压力的变化线性移动阀杆22的阀致动器25。

阀板21可以通过轴24可旋转地安装为邻近挡板12的第一开口31。阀板21的直径可以大于第一开口31的直径，并且轴24的轴线可以垂直于挡板12。当阀板21绕轴24旋转时，阀板21可以打开和关闭第一开口31。具体地，阀板21可以在第一旋转方向R1或第二旋转方向R2上旋转。第一旋转方向R1是指阀板21打开第一开口31的旋转方向，并且第二旋转方向R2是指阀板21关闭第一开口31的旋转方向。

具体地，阀板21可以通过轴24安装在挡板12上，以在挡板12的表面上可滑动地旋转。具体地，阀板21可以通过轴24可旋转地安装到挡板12，使得当阀板21旋转时(即，挡板12的第一开口31被打开和关闭)，阀板21可以保持与挡板12接触。特别地，阀板21可以能够在平行于挡板12的平面的平面中旋转。因此，即使当阀板21与挡板12稍微间隔开时，也可以防止阀板本身的晃动或振动。

阀板21可以具有从其外周边缘径向向外延伸的凸耳(lug)23，并且凸耳23可以通过轴24可旋转地安装在挡板12上。引导凸起28可以在远离挡板12的方向上从凸耳23的自由端突出。引导凸起28的轴线可以垂直于凸耳23的纵向轴线。例如，引导凸起28的轴线可以平行于轴24的轴线。

阀杆22可以是具有预定长度的杆的形状。阀杆22可以具有连接到阀板21的第一端部41和连接到阀致动器25的第二端部42。阀杆22可以由阀致动器25线性地移动。具体地，阀杆22可以在第一方向F1或第二方向F2上移动。第一方向F1是指阀杆22的第一端部41远离阀致动器25的方向，并且第二方向F2是指阀杆22的第一端部41靠近阀致动器25的方向。

阀杆22可以具有引导凹陷45，通过该引导凹陷45引导阀板21的引导凸起28的移动。

例如，如图2至图4和图6所示，阀杆22可以具有从第一端部41朝向阀板21延伸的两个指状件43和44，以及由指状件43和44限定的引导凹陷45。由于引导凹陷45由两个指状件43和44限定，因此引导凹陷45可以是一端打开的槽(即，端打开的槽)。由于两个指状件43和44在阀杆22的纵向上彼此间隔开，因此引导凹陷45可以由指状件43和44限定。

引导凹陷45的长度可以大于引导凸起28的直径，使得阀板21的引导凸起28可以沿着阀杆22的引导凹陷45被引导。因此，阀杆22的线性移动可以转换为阀板21的旋转运动。

作为另一示例，引导凹陷45可以是两端都封闭的弧形槽。引导凹陷45可以形成在阀杆22的第一端部41中或阀杆22的邻近第一端部41的部分中。

参考图3、图4和图6，阀杆22可以具有附接到第二端部42的盘(disc)46，并且盘46可以具有接触表面46a，穿过第二开口32的废气直接与该接触表面46a接触。盘46可以具有诸如圆形截面的预定面积，并且盘46的接触表面46a可以垂直于阀杆22的纵向轴线，使得可以确保盘46的接触表面46a与废气之间的接触面积。因此，盘46可以对废气的压力的变化敏感，使得废气的压力可以有效地传递到阀杆22。阀致动器25可以使用废气的压力来驱动阀杆22和阀板21。

根据示例性形式，阀致动器25可以包括耦接到挡板12以围绕挡板12的第二开口32的致动器壳体26。致动器壳体26可以具有容纳已经穿过挡板12的第二开口32的废气的空间26a。阀杆22可以通过容纳在致动器壳体26的空间26a中的废气的压力的变化而线性移动。

致动器壳体26可以通过焊接等耦接到挡板12，并且致动器壳体26的容纳空间26a可以直接与挡板12的第二开口32连通。阀杆22的盘46可以位于致动器壳体26的容纳空间26a内，并且盘46的接触表面46a可以直接接触已经穿过挡板12的第二开口32的废气。

根据示例性形式，盘46可以具有与致动器壳体26的容纳空间26a一致的形状和尺寸，使得盘46和阀杆22可以通过容纳在空间26a中的废气的压力的变化而更容易地移动。

致动器壳体26可以具有引导开口26b，并且致动器壳体26的引导开口26b可以引导阀杆22的移动。具体地，致动器壳体26的边缘可以通过围焊而耦接到挡板12。因此，除了第二开口32和引导开口26b之外，致动器壳体26可以从外部紧密密封。

阀致动器25可以包括插入在致动器壳体26的内表面与盘46之间的弹簧27。弹簧27可以是围绕阀杆22设置的螺旋弹簧，并且弹簧27的轴线可以与阀杆22的轴线对准。当废气的压力小于弹簧27的弹簧力时(即，废气的压力相对低)，弹簧27可以用作施加弹簧力(偏置力)以将阀板21朝向关闭位置偏置的偏置元件。

参考图3，当穿过第二开口32容纳在致动器壳体26的空间26a中的废气的压力大于弹簧27的弹簧力时，容纳在致动器壳体26的空间26a中的废气可以推动阀杆22的盘46的接触表面46a以允许阀杆22向第一方向F1移动。当阀板21的引导凸起28沿着阀杆22的引导凹陷45移动时，阀板21可以在第一旋转方向R1上旋转，并且阀板21可以打开第一开口31。

参考图4，当穿过第二开口32容纳在致动器壳体26的空间26a中的废气的压力小于弹簧27的弹力时，弹簧27的弹力可以克服废气的压力以允许阀杆22在第二方向F2上移动。当阀板21的引导凸起28沿着阀杆22的引导凹陷45移动时，阀板21可以在第二旋转方向R2上旋转，并且阀板21可以关闭第一开口31。

如上所述，根据本公开的示例性形式，阀板21可以围绕消声器10的挡板12的第一开口31可滑动地旋转，从而打开和关闭挡板12的第一开口31。由于阀板21和挡板12没有彼此间隔开，因此可以防止或最小化由于阀板本身的晃动或振动引起的噪声以及由于阀板与阀体之间的冲击引起的噪声。

根据本公开的示例性形式，当阀板21打开和关闭挡板12的第一开口31时，阀板21可以保持与挡板12的接触而无需减震材料，并且因此可以降低重量和制造成本。

根据本公开的示例性形式，弹簧27可以用作在废气的低压条件下偏置阀板21的偏置元件，并且因此弹簧27的轴向弹性可以作为整体使用，使得可以确保阀板21的驱动稳定性和驱动性能。同时，根据现有技术，扭转弹簧可以用作偏置元件。另一方面，根据本公开的示例性形式，弹簧27可以用作偏置元件。由于弹簧的尺寸显著减小，因此可以减少材料(例如，INCONEL)的消耗，并且因此可以降低制造成本和重量。

在上文中，尽管已经参考示例性形式和附图描述了本公开，但是本公开不限于此，而是可以由本公开所属领域的技术人员在不脱离本公开的精神和范围的情况下进行各种修改和改变。

Claims (9)

1.一种用于车辆的消声器，所述消声器包括：

消声器外壳；

挡板，设置在所述消声器外壳内，并且具有允许废气从中穿过的第一开口和第二开口；以及

可变阀，安装在所述挡板上，

其中：

所述可变阀包括：

阀板，能旋转地安装以打开和关闭所述挡板的所述第一开口，

阀杆，连接到所述阀板，以及

阀致动器，被配置为通过所述废气的压力的变化来移动所述阀杆，

所述阀板能够在平行于所述挡板的平面的平面中旋转，并且

所述阀板通过轴能旋转地安装在所述挡板上，以保持与所述挡板的表面接触。

2.根据权利要求1所述的消声器，其中，所述阀致动器包括致动器壳体，所述致动器壳体具有接收通过所述第二开口的所述废气的容纳空间，并且

所述致动器壳体的所述容纳空间与所述挡板的所述第二开口直接连通。

3.根据权利要求2所述的消声器，其中，所述阀板具有从其外周边缘延伸的凸耳，并且

所述凸耳通过所述轴能旋转地安装在所述挡板上。

4.根据权利要求3所述的消声器，其中，所述阀杆通过容纳在所述致动器壳体的所述容纳空间中的所述废气的压力而移动，

所述凸耳具有在远离所述挡板的方向上突出的引导凸起，

所述阀杆具有引导凹陷，通过所述引导凹陷引导所述引导凸起的移动，并且

当所述阀杆移动时，所述凸耳的所述引导凸起沿着所述阀杆的所述引导凹陷被引导，使得所述阀板旋转。

5.根据权利要求4所述的消声器，其中，所述致动器壳体具有引导开口，通过所述引导开口引导所述阀杆的移动，并且

所述致动器壳体的边缘通过围焊而耦接到所述挡板。

6.根据权利要求4所述的消声器，其中，所述阀杆包括位于所述致动器壳体的所述容纳空间内的盘，并且

所述盘具有接触表面，容纳在所述致动器壳体的所述容纳空间中的所述废气直接与所述接触表面接触。

7.根据权利要求6所述的消声器，其中，所述盘具有与所述致动器壳体的所述容纳空间一致的形状和尺寸。

8.根据权利要求6所述的消声器，其中，所述盘的所述接触表面垂直于所述阀杆的纵向轴线。

9.根据权利要求6所述的消声器，其中，所述阀致动器包括插入在所述致动器壳体的内表面与所述盘之间的弹簧。

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