CN116624254A - 排气管 - Google Patents

Abstract

本公开提供一种排气管，其具备内管、外管、开口、封闭部、以及至少一个闭塞部。外管配置在内管的外侧，以形成双层管，并且在外管与内管之间形成消声室。开口位于双层管的第1端，封闭部在双层管的第2端封闭消声室。至少一个闭塞部以离开开口以及封闭部的方式而设置，并且至少一个闭塞部通过闭塞消声室，而将消声室分割成多个消声区域。并且至少一个闭塞部具有使这些消声区域连通的至少一条流路。

Description

排气管

技术领域

本公开涉及排气管。

背景技术

已知利用亥姆霍兹共振或旁支结构干涉声波，由此来衰减车辆排气管噪声的技术。作为一个示例，在日本特开2020-112063号公报公开的技术中，在具有双层管结构的排气管的内管与外管之间的间隙处形成共振室和共振管。并且通过亥姆霍兹共振来衰减频率与共振室的容积以及共振管的长度等相对应的噪声。

发明内容

然而，日本特开2020-112063号公报的技术虽然能够衰减特定频率的噪声，而另一方面则希望能够抑制更宽频带的噪声。

本公开的一个方面的目的在于抑制更宽频带的噪声。

本公开的一个方案涉及一种排气管，是待被安装在车辆中的排气管，其具备内管、外管、开口、封闭部、以及至少一个闭塞部。内管构成为使排放气体在内管流动。外管配置在内管的外侧，以形成双层管，并且在外管与内管之间形成消声室。开口在双层管的第1端使消声室开放。封闭部在双层管的第2端封闭消声室。至少一个闭塞部以离开开口以及封闭部的方式而设置，并且至少一个闭塞部通过闭塞消声室，而将消声室分割成位于排放气体的流动方向的上游侧的消声区域和位于排放气体的流动方向的下游侧的消声区域。并且至少一个闭塞部具有使位于上游侧的消声区域和位于下游侧的消声区域连通的至少一条流路。

根据上述结构，能够获得由在整个消声室的共振而实现的消声效果、以及由在通过至少一个闭塞部而形成的消声室的各消声区域的共振而实现的消声效果。因此，与不设置至少一个闭塞部而通过在整个消声室的共振来进行消声的情形相比，能够抑制更宽频带的噪声。

在本公开的一个方案中，开口的面积可以大于至少一个闭塞部的至少一条流路的与排放气体的流动方向正交的截面的面积。

根据上述结构，由于消声室的开口的面积增大，所以声波易于进入消声室，从而易于在整个消声室以及各消声区域发生共振。因此，能够良好地抑制更宽频带的噪声。

在本公开的一个方案中，外管中的不存在至少一个闭塞部的部分的、与排放气体的流动方向平行的截面可以沿着排放气体的流动方向从排放气体的流动方向上的第1端延伸到第2端。

根据上述结构，能够抑制排气管的配置空间。

在本公开的一个方案中，外管可以具有朝着内管凹陷的凹部，至少一个闭塞部可以包括凹部。

在本公开的一个方案中，内管可以具有朝着外管突出的凸部，至少一个闭塞部可以包括凸部。

在本公开的一个方案中，至少一个闭塞部可以具有配置在内管与外管之间的至少一个夹隔物，可以由金属丝网形成至少一个夹隔物。

根据上述结构，能够良好地形成至少一个闭塞部。

在本公开的一个方案中，可以由内管和外管夹持至少一个夹隔物。

在本公开的一个方案中，内管和外管中的一方可以与至少一个夹隔物接合。

根据上述结构，内管以及/或者外管能够相对于至少一个夹隔物滑动。因此，能够在双层管产生热伸长时，吸收内管与外管之间的热伸长的差异。

在本公开的一个方案中，至少一个闭塞部的数量可以为一个。

根据上述结构，能够在被至少一个闭塞部分割出的消声室的各消声区域通过共振而获得良好的消声效果。因此，能够良好地抑制更宽频带的噪声。

在本公开的一个方案中，双层管的第1端可以位于排放气体的流动方向上的上游侧。

根据上述结构，声波易于进入消声室，从而易于在整个消声室以及消声室的各消声区域发生共振。因此，能够良好地抑制更宽频带的噪声。

附图说明

图1是排气管的透视性侧视图。

图2是图1的II-II剖视图。

图3是图1的III-III剖视图。

图4是示出排气管的消声量的测量结果的图。

图5是变形例的排气管中的闭塞部周边的透视性侧视图。

图6是变形例的排气管中的闭塞部周边的透视性侧视图。

具体实施方式

以下参照附图对本公开的实施方式进行说明。

本公开的实施方式不限定于下述实施方式，在本公开的所属技术范围内能够采用各种实施方式。

[1.概要]

本实施方式的排气管1安装在车辆中，并形成来自车辆发动机的排放气体的流路(参照图1)。此外，排气管1具备双层管2，双层管2具有作为消声器的功能。

具体而言，作为一个示例，排气管1沿着轴线1A的方向径直地延伸，排放气体沿着轴线1A的方向从上游侧朝下游侧流动。此外，排气管1具备形成双层管2的内管3和外管4、以及闭塞部5。内管3以及外管4各自与轴线1A正交的截面(下文仅表记为截面)呈圆形(参照图2)。

[2.外管]

外管4沿着轴线1A的方向径直地延伸，并且配置在内管3的外侧，外管4具备入口部40、扩径部41、以及主体部42(参照图1)。

入口部40是呈圆筒状的部位，其形成排放气体进入排气管1的入口。

扩径部41与入口部40的下游侧端部连接，并且使外管4的截面随着趋向下游侧而扩大。

主体部42是呈圆筒状的部位，其与扩径部41的下游侧端部连接，主体部42的截面直径大于入口部40的截面直径。

[3.内管]

内管3沿着轴线1A的方向径直地延伸，并且配置在外管4的主体部42的内侧，由内管3和外管4的主体部42形成双层管2(参照图1)。内管3具备主体部30、扩径部31、以及出口部32。

主体部30是呈圆筒状的部位，其形成排放气体进入内管3的入口。

扩径部31与主体部30的下游侧端部连接，并且使内管3的截面随着趋向下游侧而扩大。

出口部32是呈圆筒状的部位，其与扩径部31的下游侧端部连接，出口部32的截面直径大于主体部30的截面直径。此外，出口部32与外管4的主体部42的下游侧端部接合。

[4.双层管]

如上所述，由内管3和外管4的主体部42形成沿着轴线1A的方向径直地延伸的双层管2(参照图1)。内管3以及主体部42以使得截面呈同心圆状的方式而配置，轴线1A穿过内管3的截面的中心以及主体部42的截面的中心。

并且，流经双层管2的排放气体经过内管3而向排气管1的外部流出。此外，内管3的主体部30以及扩径部31与外管4的主体部42之间的空间作为用于抑制排放气体的噪声的消声室20而发挥功能。

具体而言，在内管3的主体部30的上游侧端部与外管4的主体部42之间具有围绕内管3的开口的间隙，该间隙在双层管2的上游侧端部处形成使消声室20开放的开口21(参照图2)。消声室20的开口21具有与消声室20的截面相同的形状。

此外，内管3的出口部32的外周面与外管4的主体部42的下游侧端部抵接，通过这些部位在双层管2的下游侧端部处形成使消声室20的下游侧端部封闭的封闭部22。

因此，内管3的主体部30的上游侧端部和内管3的扩径部31的下游侧端部分别相当于消声室20的上游侧端部和下游侧端部。下文将消声室20的上游侧端部与下游侧端部之间的沿着轴线1A的距离设为L1。L1相当于消声室20整体的长度。具体而言，L1是从内管3的主体部30的上游侧端部到扩径部31与出口部32的交界的长度。

[5.闭塞部]

作为一个示例，在消声室20，以离开开口21以及封闭部22(换言之，以离开消声室20的两端)的方式设置有一个闭塞部5(参照图1)。将消声室20的上游侧端部与闭塞部5的上游侧端部之间的距离设定为L2。具体而言，L2是从内管3的主体部30的上游侧端部到闭塞部5的上游侧端部的长度。此外，将闭塞部5的上游侧端部与消声室20的下游侧端部之间的距离设定为L3。具体而言，L3是从闭塞部5的上游侧端部到扩径部31与出口部32的交界的长度。此外，L2以及L3是大于0的数值，可以对应着欲增加消声量的噪声的频带来适当设定L2以及L3的数值。

闭塞部5通过闭塞消声室20而将消声室20分割成位于上游侧的第1消声区域20A、以及位于下游侧的第2消声区域20B。此外，L2以及L3分别相当于第1消声区域20A的长度以及第2消声区域20B的长度。

作为一个示例，闭塞部5由配置在内管3的主体部30与外管4的主体部42之间的至少一个夹隔物构成。此外，作为一个示例，由金属丝网形成至少一个夹隔物。由内管3的主体部30的外周面与外管4的主体部42的内周面夹持着至少一个夹隔物，内管3的主体部30以及外管4的主体部42能够相对于至少一个夹隔物滑动。此外，也可以是内管3的主体部30和外管4的主体部42中的一方与至少一个夹隔物接合，并且未与至少一个夹隔物接合的内管3的主体部30或外管4的主体部42能够相对于至少一个夹隔物滑动。

闭塞部5具有使第1消声区域20A和第2消声区域20B连通的两条流路50(参照图3)。这些流路50隔着轴线1A彼此对置。此外，闭塞部5也可以具有一条或三条以上的流路50。即，在本实施方式中，通过局部地闭塞消声室20中围绕内管3的区域的至少一个夹隔物来形成闭塞部5。并且，消声室20的开口21的面积大于闭塞部5的各流路50的截面的面积总和(下文称为总面积)。此外，也可以通过使至少一个夹隔物的一部分在径向上凹陷的方式来形成流路50。此外，例如也可以在周向上空开间隙来配置多个夹隔物，并通过各夹隔物之间的间隙来形成流路50。

此外，内管3的主体部30以及外管4的主体部42各自的与轴线1A平行的截面分别沿着轴线1A(换言之，沿着排放气体的流动方向)从上游侧端部延伸到下游侧端部。因此，外管4的主体部42中的与消声室20的各消声区域20A、20B对置的部分(换言之，不存在闭塞部5的部分)的该平行的截面分别沿着轴线1A从上游侧端部延伸到下游侧端部。换言之，该部分处的该平行的截面以与轴线1A平行或大致平行的方式而延伸。

[6.闭塞部所实现的消声效果]

形成在双层管2的消声室20作为旁支型消声器发挥功能(参照图1)。此外，通过在消声室20设置闭塞部5，能够获得由在整个消声室20的共振而实现的消声效果、以及由在第1消声区域20A的共振以及在第2消声区域20B的共振而实现的消声效果。

具体而言，通过频率与消声室20整体的长度即L1对应的共振产生消声室20整体的消声效果。此外，分别通过频率与第1消声区域20A的长度即L2对应的共振以及频率与第2消声区域20B的长度即L3对应的共振，来产生由在第1消声区域20A的共振以及在第2消声区域20B的共振而实现的消声效果。因此，被衰减的程度增大的噪声的频带对应着L1～L3的值而变化。

并且，如图4的线图中的各线6～8所示，与从该排气管1中去除了闭塞部5的情形相比，本实施方式的排气管1能够抑制更宽频带的噪声。也就是说，线6示出去除了闭塞部5的排气管1的消声量的测量结果。其中，该排气管1的L1＝700mm。此外，线7示出L1＝700mm、L2＝200mm、L3＝500mm的情形下的排气管1的消声量的测量结果。此外，线8示出L1＝700mm、L2＝350mm、L3＝350mm的情形下的排气管1的消声量的测量结果。

根据图4的线图，在低频率频带处，不具有闭塞部5的排气管1和具有闭塞部5的各排气管1在频率与消声量之间的对应关系上相似。即，针对低频率频带的噪声，具有闭塞部5的各排气管1实现与不具有闭塞部5的排气管1等同程度的消声效果。另一方面，在高频率频带，上述这些排气管1在频率与消声量的对应关系上产生了差异，具有闭塞部5的各排气管1的消声量比不具有闭塞部5的排气管1的消声量多。

即，通过设置闭塞部5，既能够保持低频率频带噪声的消声量，又能够增加高频率频带噪声的消声量。也就是说，通过设置闭塞部5，使得被抑制的噪声的频带扩展到高频率侧。

此外，线7和线8示出在L2以及L3的数值不同的情况下，在高频率频带，消声量增加的噪声的频带有所不同的情形。因此，对应着在安装排气管1的车辆产生的噪声的特性来调节L2以及L3，由此，能够适当地抑制噪声。

[7.闭塞部的变形例]

在本实施方式的排气管1中，也可以利用内管3以及/或者外管4的形状来形成整个闭塞部5或闭塞部5的一部分。

具体而言，例如，也可以在外管4的主体部42以围绕主体部42的方式设置朝内管3凹陷的凹部43(参照图5)。然后，可以在凹部43的底部与内管3的主体部30之间，以与本实施方式同样的方式配置由金属丝网形成的至少一个夹隔物51。即，可以通过凹部43和至少一个夹隔物51来形成闭塞部5。

此外，例如，也可以在外管4的主体部42以围绕主体部42的方式设置底部与内管3的主体部30抵接的凹部。然后，可以通过在凹部的底部形成槽部，而在该底部与主体部30之间形成使第1消声区域20A和第2消声区域20B连通的至少一条流路。即，可以无需设置由金属丝网等形成的至少一个夹隔物51，而通过外管4的主体部42的凹部来形成闭塞部。

由此，能够良好地形成闭塞部。

此外，在上述这些情形下，外管4的主体部42中的不存在闭塞部5的部分(换言之，除凹部以外的部分)的、与轴线1A平行的截面也可以分别沿着轴线1A从上游侧端部延伸到下游侧端部。

此外，主体部42中的除凹部以外的部分在轴线1A的方向上的长度优选大于闭塞部5在轴线1A的方向上的长度。即，优选主体部42中沿着轴线1A延伸的部分比主体部42的凹部长。

此外，例如，也可以在内管3的主体部30以围绕主体部30的方式形成朝外管4突出的凸部33(参照图6)。然后，可以在凸部33的顶部与外管4的主体部42之间以与本实施方式同样的方式配置由金属丝网形成的至少一个夹隔物51。即，可以通过凸部33和至少一个夹隔物51来形成闭塞部5。

此外，例如，也可以在内管3的主体部30以围绕主体部30的方式形成顶部与外管4的主体部42抵接的凸部。然后，可以通过在凸部的顶部形成槽部，而在该顶部与主体部42之间形成使第1消声区域20A和第2消声区域20B连通的至少一条流路。即，可以无需设置由金属丝网等形成的至少一个夹隔物51，而通过内管3的主体部30的凸部来形成闭塞部。

此外，在上述这些情形下，外管4的主体部42的与轴线1A平行的截面也可以沿着轴线1A从上游侧端部延伸到下游侧端部。

除此之外，也可以分别在内管3的主体部30以及外管4的主体部42设置与上述同样的凸部以及凹部，并且在凸部的顶部与凹部的底部之间以同样的方式设置至少一个夹隔物，由此来形成闭塞部。此外，也可以使凸部的顶部和凹部的底部相抵接，并且在这些部位之间形成至少一条流路，从而可以无需设置至少一个夹隔物而通过凸部以及凹部来形成闭塞部。

[8.效果]

(1)根据上述实施方式，能够获得由在整个消声室20的共振而实现的消声效果、以及由在通过闭塞部5形成的消声室20的各消声区域20A、20B的共振而实现的消声效果。因此，与不设置闭塞部5而通过在整个消声室20的共振来进行消声的情形相比，能够抑制更宽频带的噪声。

(2)此外，消声室20的开口21的面积大于闭塞部5的各流路50的截面的总面积。因此，由于开口21的面积增大，所以声波易于进入消声室20，从而易于在整个消声室20以及各消声区域20A、20B发生共振。因此，能够良好地抑制更宽频带的噪声。

(3)此外，外管4的主体部42中的与各消声区域20A、20B对置的部分的、平行于轴线1A的截面分别沿着轴线1A从上游侧端部延伸到下游侧端部。因此，能够抑制排气管1的配置空间。

(4)此外，闭塞部5具有由金属丝网形成的至少一个夹隔物，内管3以及/或者外管4能够相对于至少一个夹隔物滑动。因此，能够在双层管2产生热伸长时，吸收内管3与外管4之间的热伸长的差异，并且抑制屈曲。

此外，已知在具有利用亥姆霍兹共振或旁支结构进行消声的双层管结构的消声器中，由金属丝网形成封闭内管与外管之间的消声室的端部的部位，并且吸收内管与外管之间的热伸长的差异的技术。此外还已知在同样的消声器中，在消声室的端部配置金属丝网，并通过该金属丝网形成消声室的开口，由此来吸收内管与外管之间的热伸长的差异的技术。

在上述这些消声器中，如果金属丝网的密度低，则声波难以在消声室的端部处发生反射，从而有可能降低由共振所实现的消声效果。因此，需要使金属丝网达到高密度，因此会导致成本上升。针对于此，根据上述实施方式，能够减小金属丝网的密度对消声效果产生的影响，从而能够降低金属丝网的密度。因此，能够抑制成本的上升。

(5)此外，消声室20的开口21位于双层管2的上游侧端部。因此，声波易于进入消声室20，从而易于在整个消声室20以及消声室20的各消声区域20A、20B发生共振。因此，能够良好地抑制更宽频带的噪声。

[9.其他实施方式]

(1)在上述实施方式中，双层管2的开口21也可以位于下游侧，封闭部22也可以位于上游侧。具体而言，例如，可以将内管3的出口部32配置在上游侧，并且将主体部30配置在下游侧。此外，例如，也可以将排气管1中的位于内管3的出口部32以及外管4的主体部42所处一侧的开口用作排放气体进入排气管1的入口。

(2)在上述实施方式中，可以在双层管2的消声室20设置N个(N为大于或等于2的整数)闭塞部5。并且，可以对应着欲增加消声量的噪声的频带来设定消声室20的开口21与各闭塞部5之间的距离。由此，在消声室20形成N+1个消声区域，并且在各消声区域通过与该消声区域的长度对应的频率的共振来产生消声效果。因此，能够抑制更宽频带的噪声。

此外，该情况下，优选使消声室20的开口21的面积大于各闭塞部5中的各流路的截面的总面积。

(3)在上述实施方式中，双层管2不限于沿着轴线1A的方向径直延伸的形状，例如也可以为弯曲或曲折的形状。此外，形成双层管2的内管3的主体部30以及外管4的主体部42以使得截面呈同心圆状的方式而配置，不过不限于此，可以适当地设定主体部30、42的位置。此外，内管3的截面以及外管4的截面不限于圆形，可以适当加以设定。

(4)可以由多个构成元素来实现上述实施方式中的一个构成元素所具有的多个功能，或者可以由多个构成元素来实现一个构成元素所具有的一个功能。此外，可以由一个构成元素来实现多个构成元素所具有的多个功能，或者由一个构成元素来实现通过多个构成元素来实现的一个功能。此外，可以省略上述实施方式的构成的一部分。此外，可以对上述其他实施方式的构成添加或置换上述实施方式的构成的至少一部分。

Claims (10)

1.一种排气管，是待被安装在车辆中的排气管，其特征在于，具备：

内管，所述内管构成为使排放气体在所述内管流动；

外管，所述外管配置在所述内管的外侧，以形成双层管，并且在所述外管与所述内管之间形成消声室；

开口，所述开口在所述双层管的第1端使所述消声室开放；

封闭部，所述封闭部在所述双层管的第2端封闭所述消声室；以及

至少一个闭塞部，所述至少一个闭塞部以离开所述开口以及所述封闭部的方式而设置，并且所述至少一个闭塞部通过闭塞所述消声室，而将所述消声室分割成位于所述排放气体的流动方向的上游侧的消声区域和位于所述排放气体的流动方向的下游侧的消声区域，并且

所述至少一个闭塞部具有使位于所述上游侧的消声区域和位于所述下游侧的消声区域连通的至少一条流路。

2.根据权利要求1所述的排气管，其特征在于，

所述开口的面积大于所述至少一个闭塞部的所述至少一条流路的与所述排放气体的流动方向正交的截面的面积。

3.根据权利要求1或2所述的排气管，其特征在于，

所述外管中的不存在所述至少一个闭塞部的部分的、与所述排放气体的流动方向平行的截面沿着所述排放气体的流动方向从所述排放气体的流动方向上的第1端延伸到第2端。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的排气管，其特征在于，

所述外管具有朝着所述内管凹陷的凹部，

所述至少一个闭塞部包括所述凹部。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的排气管，其特征在于，

所述内管具有朝着所述外管突出的凸部，

所述至少一个闭塞部包括所述凸部。

6.根据权利要求1～5中任一项所述的排气管，其特征在于，

所述至少一个闭塞部具有配置在所述内管与所述外管之间的至少一个夹隔物，由金属丝网形成所述至少一个夹隔物。

7.根据权利要求6所述的排气管，其特征在于，

由所述内管和所述外管夹持所述至少一个夹隔物。

8.根据权利要求6所述的排气管，其特征在于，

所述内管和所述外管中的一方与所述至少一个夹隔物接合。

9.根据权利要求1～8中任一项所述的排气管，其特征在于，

所述至少一个闭塞部的数量为一个。

10.根据权利要求1～9中任一项所述的排气管，其特征在于，

所述双层管的第1端位于所述排放气体的流动方向上的上游侧。