CN1896469B - 消声器结构 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种消声器结构，其可以提高废气净化性能，可以吸收由热膨胀引起的消声器各部的伸长，并且，可以容易地制造。消声器结构具有：外筒；配置在外筒内的第2内筒；将消声器主体内分隔为第1膨胀室和第3膨胀室的第2隔离器；以及被支承在第2隔离器上并净化废气的主催化剂。在第2隔离器的外周部上形成阶梯部，第2内筒的一端沿整周焊接在第2隔离器的阶梯部上并被密闭，同时，另一端被密闭支承在外筒上，并且，主催化剂沿整周焊接在第2隔离器上并被密闭支承，第2隔离器气密地分隔第1和第3膨胀室，同时，支承在消声器主体上，使其相对于外筒可在轴向相对移动。

Description

消声器结构 

技术领域

本发明涉及两轮摩托车等的消声器结构，特别地，涉及在内部配置有净化废气的催化剂的消声器结构的改进。 

背景技术

作为现有的消声器，公开有带隔离器的消声器及其制造方法，其将带排气管部件的隔离器，沿隔离器的外缘的整个区域，焊接在消声器主体上，在隔离器与消声器主体之间不存在未焊接部(例如，参照专利文献1。)。 

在专利文献1所述的带隔离器的消声器中，为使隔离器将所邻接的膨胀室之间气密地分隔，在消声器主体上，设置沿隔离器开口的多个贯通孔，通过从消声器主体的外方在贯通孔堆焊而进行的塞焊、以及熔化该贯通孔彼此之间的部位使熔池到达隔离器的焊接，从而，将隔离器和消声器主体沿整周焊接起来。由此，全部废气从由隔离器划分形成的一方的膨胀室向另一方的膨胀室，通过排气管部件流动。 

【专利文献1】特开平9-177551号公报 

可是，在专利文献1所述的带隔离器的消声器的焊接方法中，必须将消声器主体和隔离器，正确地对位在预定的位置上进行焊接，该对位作业复杂，存在制造困难这一课题。 

此外，由于为吸收由热膨胀引起的伸长，排气尾管在隔离器上只用数个位置焊接并支承，所以从没有与隔离器焊接的排气尾管的外周部分，会泄漏未净化的废气，因此，存在不能得到充分的废气净化性能这一课题。 

另外，由于隔离器被焊接在消声器主体上，因此，也存在不能吸收由热膨胀引起的消声器各部的伸长这一课题。 

发明内容

本发明鉴于上述课题，其目的在于提供一种消声器结构，其可以提高废气的净化性能，可以吸收由热膨胀引起的消声器各部的伸长，并且，可以容易地制造。 

为达到上述目的，本发明之一的消声器结构，具有：消声器主体，其具有外筒和配置在外筒内的内筒；隔离器，其配设在消声器主体内，将消声器主体内分隔为多个膨胀室；以及催化剂，其被支承在隔离器上，净化废气，其特征在于，在隔离器的外周部形成阶梯部，内筒的一端沿整周焊接在隔离器的阶梯部上并被密闭，同时，另一端被密闭支承在外筒上，并且，催化剂沿整周焊接在隔离器上并被密闭支承，隔离器密闭地分隔多个膨胀室，同时，被支承在消声器主体上，使其相对于外筒可在轴向相对移动。 

此外，本发明之二在本发明之一的结构的基础上，其特征在于，具有：第1隔离器，其分隔第1膨胀室与位于第1膨胀室前方的第2膨胀室，排气管向该第1膨胀室开口；以及第2隔离器，其由分隔第1膨胀室与位于第1膨胀室后方的第3膨胀室的隔离器构成。催化剂的一端侧由第1隔离器支承，同时，另一端侧沿整周焊接在第2隔离器上，并且，催化剂连通第2膨胀室和第3膨胀室，使第3膨胀室与外部连通的排气尾管，只被支承在划分形成有第3膨胀室的消声器主体上。 

另外，本发明之三在本发明之一的结构的基础上，其特征在于，具有：第1隔离器，其分隔第1膨胀室和位于第1膨胀室前方的第2膨胀室，排气管向第1膨胀室开口；以及第2隔离器，其由分隔第1膨胀室与位于第1膨胀室后方的第3膨胀室的隔离器构成。排气管具有：第1排气管，其被固定在划分形成有第2膨胀室的消声器主体上，贯通第1隔离器并被支承；以及第2排气管，其可滑动地插入第1排气管，沿整周焊接在第2隔离器上。 

根据本发明之一，由于在隔离器的外周部形成阶梯部，内筒的一端沿整周焊接在隔离器的阶梯部并被密闭，同时，另一端被密闭支承在外 筒上，并且，催化剂沿整周焊接在隔离器上并被密闭支承，因此，隔离器可以将多个膨胀室之间气密地分隔，由于全部废气通过催化剂排气，因此，可以提高废气净化性能。此外，由于隔离器被支承在消声器主体上，使其相对于外筒可在轴向相对移动，因此，可以吸收由热膨胀引起的各结构部件的伸长。另外，不必进行如现有的消声器那样的焊接时的复杂的对位作业，就可以容易地制造。 

根据本发明之二，由于具有：第1隔离器，其分隔第1膨胀室和位于第1膨胀室前方的第2膨胀室，排气管向第1膨胀室开口；以及第2隔离器，其由分隔第1膨胀室和位于第1膨胀室后方的第3膨胀室的隔离器构成。催化剂的一端侧由第1隔离器支承，同时，另一端侧沿整周焊接在第2隔离器上，并且，催化剂连通第2膨胀室和第3膨胀室，使第3膨胀室与外部连通的排气尾管，只被支承在划分形成有第3膨胀室的消声器主体上，因此，即使在催化剂或排气尾管产生热膨胀的情况下，由于第2隔离器可以气密地分隔第1和第3膨胀室，因此，可以使废气净化性能提高。 

此外，根据本发明之三，由于排气管具有：第1排气管，其被固定在划分形成有第2膨胀室的消声器主体上，贯通第1隔离器并被支承；以及第2排气管，其可滑动地插入第1排气管，沿整周焊接在第2隔离器上，因此，可以将排气管的长度取得较长，使发动机的输出特性最适合，同时，支承排气管的第2隔离器可以气密地分隔第1和第3膨胀室，并且，可以吸收热膨胀的排气管的伸长。 

附图说明

图1是本发明的消声器结构的横剖面图。 

图2是图1的消声器结构的纵剖面图。 

图3是沿图2的III-III线的剖面图。 

图4是沿图2的IV-IV线的剖面图。 

图5是第1内筒的正视图。 

图6是第2内筒的正视图。 

符号说明 

10消声器结构；11消声器主体；12第1隔离器；13第2隔离器；14第1膨胀室；15第2膨胀室；16第3膨胀室；17排气管；18连通管；19排气尾管；20主催化剂；21副催化剂；22外筒；23内筒；26第1内筒27第2内筒。 

具体实施方式

以下，根据附图对本发明的实施方式进行说明。并且，附图按照标号的指向来看。 

图1是本发明的消声器结构的横剖面图，图2是图1的消声器结构的纵剖面图，图3是沿图2的III-III线的剖面图，图4是沿图2的IV-IV线的剖面图，图5是第1内筒的正视图，图6是第2内筒的正视图。 

如图1和图2所示，本发明的消声器结构10具有：消声器主体11；以及配置在消声器主体11内的第1隔离器12和第2隔离器13，消声器主体11内通过第1和第2隔离器12、13，被分隔为轴向中间部的第1膨胀室14、位于第1膨胀室14前方的第2膨胀室15、以及位于第1膨胀室14后方的第3膨胀室16这三个室。此外，消声器结构10具有：排气管17，其与发动机的排气口(未图示)连通；连通管18，其连通第1和第2膨胀室14、15之间；排气尾管19，其连通第3膨胀室16和外部；主催化剂20，其支承在第1和第2隔离器12、13上；以及副催化剂21，其设置在排气管17的端部开口部17a上。 

消声器主体11具有：双层结构的筒体，其具有外筒22、以及配置在外筒22内的内筒23；前盖24，其安装在该筒体的前方，用于划分形成第2膨胀室15；以及端盖25，其安装在筒体的后方，用于划分形成第3膨胀室16。 

外筒22具有基本相同的直径，是构成消声器结构10外观的不锈钢制等的圆筒部件。内筒23内嵌在外筒22内进行配设，具有：第1内筒26，其设置在外筒22的前部；以及第2内筒27，其设置在外筒22的后部。 

第1内筒26如图5所示，将开有许多孔26a的不锈钢制的冲孔金属板卷成圆筒形状，将对接的端部之间焊接起来，并且，对两端进行扩径而形成。前端扩径部26b的外径与外筒22的内径基本相同，后端扩径部26c的外径与第2隔离器13的内径基本相同。 

另一方面，第2内筒27如图6所示，将不锈钢板卷为圆筒形状，将对接的端部之间沿轴向焊接起来。并且，第2内筒27形成为从前端部27a到中间部具有大致相同直径的直线形状，将后端部27b扩径形成为与外筒22的内径基本相同的直径。 

返回图1，前盖24内嵌在第1内筒26的前端扩径部26b中进行配设，外筒22、第1内筒26和前盖24的端部之间重叠并被焊接为一体。此外，端盖25也内嵌在第2内筒27的后端部27b中进行配设，外筒22、第2内筒27、以及端盖25的端部之间重叠并被焊接为一体。 

此外，在前盖24和端盖25的内侧，分别配置有端板28、29。在外筒22与第1内筒26和第2内筒27之间、在前盖24与端板28之间、以及在端盖25与端板29之间，分别填充有玻璃棉等吸音材料30。 

第1隔离器12是从圆形底板部12a的外周边，形成筒状凸缘部12b的有底筒状部件，筒状凸缘部12b内嵌在第1内筒26的大致中央进行配置，将消声器主体11内划分为第1膨胀室14和第2膨胀室15。此外，第2隔离器13是具有阶梯部13d的有底筒状部件，其从圆形底板部13a的外周边，弯曲形成有小径筒部13b和大径筒部13c，大径筒部13c在第1隔离器12的后方内嵌到外筒22中，将消声器主体11内划分为第1膨胀室14和第3膨胀室16。 

在这样形成的第2隔离器13的阶梯部13d上，嵌合有第1内筒26和第2内筒27。具体地，在第2隔离器13的大径筒部13c中，内嵌第1内筒26的后端扩径部26c。此外，在第2隔离器13的小径筒部13b的外周，外嵌第2内筒27的前端部27a，并沿整周焊接起来。 

排气管17被焊接在前盖24上，在贯穿第1隔离器12和第2隔离器13之后，在第3膨胀室16内，折弯成U字形并向前方延伸，再次贯穿第2隔离器13和第1隔离器12，进而，在第2膨胀室15内，再次折弯成U 字形并贯穿第1隔离器12，向第1膨胀室14内开口。 

具体地，如图1和图2所示，排气管17具有：第1排气管31，被焊接在前盖24上，贯通第1隔离器12并被其支承；第2排气管32，其可滑动地插入第1排气管31的被扩径后的前端部31a，贯通第2隔离器13，在第3膨胀室16内折弯成U字形，贯通第2隔离器13和第1隔离器12；大致U字状的第1接头33，其一端与第2排气管32的前端部焊接固定，配置在第2膨胀室15内；以及第3排气管35，其焊接固定在第1接头33的另一端，贯通第1隔离器12，并焊接固定有安装副催化剂21的第2接头34。 

此外，在第2排气管32的位于第1膨胀室14内的侧壁上，设置有调整孔32a，其在确保净化性能的同时，可以调整各催化剂的温度平衡和发动机的输出特性。 

如图3所示，第1隔离器12与贯通它的排气管17，只焊接用于保持强度所必要的部分。即，第1排气管31贯通第1隔离器12的部分被第1隔离器12支承着而没有焊接在其上，第2排气管32贯通第1隔离器12的部分，其外周面的一部分被焊接在第1隔离器12上。此外，第3排气管35贯通第1隔离器12的部分，为了保持强度，而沿整周焊接在第1隔离器12上。 

另一方面，如图4所示，第2排气管32贯通第2隔离器13的两个位置的部分，沿整周焊接在第2隔离器13上。 

此外，主催化剂20在其两端侧，贯通并支承在第1隔离器12和第2隔离器13上，连通第2膨胀室15和第3膨胀室16。主催化剂20的一端侧如图3所示，被第1隔离器12支承着而没有焊接在其上，主催化剂20的另一端侧如图4所示，沿整周焊接在第2隔离器13上，并被密闭支承。 

并且，主催化剂20和副催化剂21，例如，是将担载Pt、Rh、Pd那样的贵金属催化剂的不锈钢等载体容纳在连通管中而构成的，因此，可改变贵金属含量，分别构成为蜂窝结构等各种形状。 

此外，连通第1膨胀室14和第2膨胀室15的连通管18如图3所示，被部分地焊接在第1隔离器12上进行配设。另外，连通第3膨胀室16 和外部的排气尾管19如图2所示，只被焊接支承在端盖25上。 

下面，对具有上述结构的本实施方式的消声器结构10的作用进行说明。本实施方式的消声器结构10如图2所示，从发动机(未图示)排出的废气由排气管17引导到消声器主体11内，沿排气管17的路径，按U字形转弯两次，从副催化剂21流入第1膨胀室14内。第1膨胀室14内的废气经由连通管18，流入第2膨胀室15内，进而，通过主催化剂20内，流入第3膨胀室16。在该过程中，废气膨胀，同时，由吸音材料30吸音并被消音，从排气尾管19向外部排气。 

此外，排气管17和主催化剂20贯通第2隔离器13的部分，沿整周焊接在第2隔离器13上，进而，由于第2隔离器13和第2内筒27沿整周焊接，因此，第1膨胀室14和第2膨胀室15内的废气不会泄漏到第3膨胀室16，全部废气通过主催化剂20被净化，并被引导到第3膨胀室16，从第3膨胀室16经由排气尾管19向外部排气。从而，可得到良好的净化性能。 

并且，以点火、散热为主要目的的副催化剂21，被配设在可以充分确保二次空气流量的排气管17的后端开口部17a上，此外，由于主催化剂20被配置为连通第2膨胀室15和第3膨胀室16，因此，可以降低由主催化剂20引起的废气的排气阻力，可以抑制主催化剂20的反应温度的过度上升。 

此外，通过在排气管17的中途设置向第1膨胀室14开口的调整孔32a，可以在维持净化性能的同时，降低副催化剂21的温度，可以调整各催化剂的温度平衡，并且，可以调整发动机的输出特性。 

另外，由于支承在第1和第2隔离器12、13上的排气管17，具有将第2排气管32可滑动地插入第1排气管31中的插入结构，并且，支承在第1和第2隔离器12、13上的主催化剂20，其贯通第1隔离器12的部分被嵌合支承着而没有被焊接，因此，在维持良好的净化性能的同时，可以吸收由热膨胀引起的各部件的伸长。 

如以上所说明的那样，根据本实施方式的消声器结构10，在第2隔离器13的外周部，形成阶梯部13d，第2内筒27的一端27a，沿整周焊 接在隔离器的阶梯部13d上并被密闭，同时，另一端27b被密闭支承在外筒22上，并且，主催化剂20沿整周焊接在第2隔离器13上并被密闭支承。从而，第2隔离器13可以气密地分隔第1和第3膨胀室14、16之间，由于全部废气通过主催化剂20被排出，因此，可以提高废气的净化性能。此外，由于第2隔离器13被支承在消声器主体11中，使其相对于外筒22可在轴向相对移动，因此，可以吸收由热膨胀引起的各结构部件的伸长。进而，不必进行如现有的消声器那样的焊接时的复杂的对位作业，就可以容易地制造。 

此外，消声器结构10具有：第1隔离器12，其分隔第1膨胀室14与位于第1膨胀室14前方的第2膨胀室15，排气管17向该第1膨胀室14开口；以及第2隔离器13，其分隔第1膨胀室14与位于第1膨胀室14后方的第3膨胀室16，并且，主催化剂20的一端侧由第1隔离器12支承，同时，另一端侧沿整周焊接在第2隔离器13上，并且，主催化剂20连通第2膨胀室15和第3膨胀室16，使第3膨胀室16与外部连通的排气尾管19，只被支承在划分形成有第3膨胀室16的消声器主体11中。从而，即使在主催化剂20或排气尾管19产生热膨胀的情况下，由于第2隔离器13可以气密地分隔第1和第3膨胀室14、16之间，因此，可以提高废气的净化性能。 

另外，由于排气管17具有：第1排气管31，其被固定在划分形成有第2膨胀室15的消声器主体11中，贯通第1隔离器12并被支承；以及第2排气管32，其可滑动地插入第1排气管31中，沿整周焊接在第2隔离器13上，因此，可以将排气管17的长度取得较长，使发动机的输出特性最适合，同时，支承排气管17的第2隔离器13可以气密地分隔第1和第3膨胀室14、16之间，并且，可以吸收热膨胀的排气管17的伸长。 

并且，本发明并不限定于上述实施方式，可以适当地进行变形、改进等。 

并且，在本实施方式中，将排气管17的调整孔32a设置在第1膨胀室14内，但也可以设置在第2膨胀室15内，能够达到同样的效果。 

Claims (3)

1.一种消声器结构，具有：消声器主体(11)，其具有外筒(22)和配置在外筒(22)内的内筒(27)；隔离器(13)，其配设在该消声器主体(11)中，将所述消声器主体(11)内分隔为多个膨胀室(14、16)；以及催化剂(20)，其被支承在所述隔离器(13)上，净化废气，其特征在于，

在所述隔离器(13)的外周部形成阶梯部(13d)，所述内筒(27)的一端(27a)沿整周焊接在所述隔离器(13)的阶梯部(13d)上并被密闭，同时，另一端(27b)被密闭支承在所述外筒(22)上，并且，所述催化剂(20)沿整周焊接在所述隔离器(13)上并被密闭支承，

所述隔离器(13)气密地分隔所述多个膨胀室(14、16)，同时，支承在所述消声器主体(11)上，使其相对于所述外筒(22)可在轴向相对移动。

2.如权利要求1所述的消声器结构，其特征在于，具有：

第1隔离器(12)，其分隔第1膨胀室(14)和位于该第1膨胀室(14)前方的第2膨胀室(15)，排气管(17)向该第1膨胀室(14)开口；以及第2隔离器(13)，其由分隔所述第1膨胀室(14)与位于所述第1膨胀室(14)后方的第3膨胀室(16)的所述隔离器(13)构成，

所述催化剂(20)的一端侧由所述第1隔离器(12)支承，同时，另一端侧沿整周焊接在所述第2隔离器(13)上，并且，所述催化剂(20)连通所述第2膨胀室(15)和所述第3膨胀室(16)，

使所述第3膨胀室(16)与外部连通的排气尾管(19)，只被支承在划分形成有所述第3膨胀室(16)的所述消声器主体(11)上。

3.如权利要求1所述的消声器结构，其特征在于，具有：

第1隔离器(12)，其分隔第1膨胀室(14)和位于该第1膨胀室(14)前方的第2膨胀室(15)，排气管(17)向该第1膨胀室(14)开口；以及第2隔离器(13)，其由分隔所述第1膨胀室(14)与位于所述第1膨胀室(14)后方的第3膨胀室(16)的所述隔离器(13)构成，

所述排气管(17)具有：第1排气管(31)，其被固定在划分形成有所述第2膨胀室(15)的所述消声器主体(11)上，贯通所述第1隔离器(12)并被支承；以及第2排气管(32)，其可滑动地插入该第1排气管(31)中，沿整周焊接在所述第2隔离器(13)上。

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