DE102020101471A1

DE102020101471A1 - Schalldämpfer

Info

Publication number: DE102020101471A1
Application number: DE102020101471.6A
Authority: DE
Inventors: Seiji Kondo; Shinnosuke Toichi; Katsuhiko Kainuma
Original assignee: Futaba Industrial Co Ltd
Current assignee: Futaba Industrial Co Ltd
Priority date: 2019-01-28
Filing date: 2020-01-22
Publication date: 2020-07-30
Also published as: JP2020118145A; JP6936262B2; US11480080B2; CN111485974A; US20200240300A1; CN111485974B

Abstract

[0074] Es ist ein Schalldämpfer bereitgestellt, der Schalldruck einer stehenden Welle in einem Auslassrohr (4) reduzieren kann und gleichzeitig die Erzeugung von Strömungsgeräuschen unterbinden kann. Bei einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung umfasst ein Schalldämpfer ein Gehäuse (2), ein Auslassrohr, eine Abdeckung (5) die das Auslassrohr bedeckt. Das Auslassrohr enthält ein Auslassende (4A) und mindestens ein Verbindungsloch (4C). Das Auslassende mündet in dem Gehäuse. Das mindestens eine Verbindungsloch ist in der Außenumfangsfläche des Auslassrohrs ausgebildet. Die Abdeckung enthält einen Wandabschnitt (51) und eine Öffnung (52). Der Wandabschnitt ist dahingehend angeordnet, sich mit mindestens einem Verbindungsloch in einer Radialrichtung des Auslassrohrs zu überlappen. Die Öffnung verbindet das mindestens eine Verbindungsloch und einen Innenraum des Gehäuses miteinander.

Description

HINTERGRUND
Die vorliegende Offenbarung betrifft einen Schalldämpfer.
Es ist ein Schalldämpfer bekannt, der in ein Gehäuse eingeleitetes Abgas durch ein Auslassrohr in einem Auslasssystem eines Verbrennungsmotors nach außerhalb des Gehäuses abgibt (siehe ungeprüfte japanische Patentanmeldung, Veröffentlichungsnr. H9-273423 ).
KURZDARSTELLUNG
Der oben beschriebene Schalldämpfer bewirkt aufgrund der Erzeugung einer stehenden Welle im Auslassrohr eine Zunahme von Resonanzschall. Zur Abhilfe ist in einer Außenumfangsfläche des Auslassrohrs eine Perforation ausgebildet, um dadurch eine Reduzierung von Schalldruck der stehenden Welle anzustreben.
Wenn die Außenumfangsfläche des Auslassrohrs perforiert ist, tritt jedoch Abgas durch diese Perforation in das Auslassrohr ein. Infolgedessen treffen somit ein Hauptstrom des Abgases, der im Auslassrohr vorhanden ist, und ein Nebenstrom des Abgases, der durch die Perforation strömt, aufeinander, wodurch Strömungsgeräusche erzeugt werden.
Bei einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung wird bevorzugt, einen Schalldämpfer bereitzustellen, der Schalldruck einer stehenden Welle in einem Auslassrohr reduzieren kann und gleichzeitig die Erzeugung von Strömungsgeräuschen unterbinden kann.
Bei einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung umfasst ein Schalldämpfer ein Gehäuse, ein Einlassrohr, das zum Einleiten von Abgas in das Gehäuse konfiguriert ist, ein Auslassrohr, das zum Abgeben des Abgases aus einem Inneren des Gehäuse konfiguriert ist, und eine Abdeckung, die mindestens einen Teil einer Außenumfangsfläche des Auslassrohrs abdeckt. Das Auslassrohr enthält ein Auslassende und mindestens ein Verbindungsloch. Das Auslassende mündet in dem Gehäuse. Das mindestens eine Verbindungsloch ist in der Außenumfangsfläche des Auslassrohrs ausgebildet. Die Abdeckung enthält einen Wandabschnitt und eine Öffnung. Der Wandabschnitt ist dahingehend angeordnet, sich mit mindestens einem Verbindungsloch in einer Radialrichtung des Auslassrohrs zu überlappen. Die Öffnung verbindet das mindestens eine Verbindungsloch und einen Innenraum des Gehäuses miteinander.
Gemäß dieser Konfiguration trägt die Abdeckung, die den Wandabschnitt und die Öffnung enthält, dazu bei, die Strömungsweglänge eines Nebenstroms, der von dem mindestens einen Verbindungsloch in das Auslassrohr strömt, zu vergrößern. Infolgedessen ist es möglich, eine Strömungsgeschwindigkeit des Abgases in dem Nebenstrom bezüglich einer Strömungsgeschwindigkeit des Abgases in einem Hauptstrom, der von dem Auslassende in das Auslassrohr strömt, zu verringern. Mithilfe des mindestens einen Verbindungslochs wird demgemäß Schalldruck einer stehenden Welle in dem Auslassrohr reduziert, und gleichzeitig wird die Erzeugung von Strömungsgeräuschen, die auftreten, wenn der Nebenstrom und der Hauptstrom in dem Auslassrohr zusammengeführt werden, unterbunden.
Bei einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung kann eine Gesamtfläche des mindestens einen Verbindungslochs kleiner als eine Öffnungsfläche des Auslassendes sein. Diese Konfiguration erhöht den Durchfluss des von dem Auslassende in das Auslassrohr strömenden Abgases bezüglich eines Durchflusses des von dem mindestens einen Verbindungsloch in das Auslassrohr strömenden Abgases. Infolgedessen nimmt eine Strömungsgeschwindigkeit in dem Nebenstrom ab, wodurch die Wirkung des Unterbindens der Erzeugung von Strömungsgeräuschen ordnungsgemäß erfolgt.
Bei einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung kann das Einlassrohr ein Einlassende enthalten, das in dem Gehäuse mündet. Die Öffnung der Abdeckung kann an einer Stelle angeordnet sein, die von einem Hauptströmungsweg des von dem Einlassende zu dem Auslassende strömenden Abgases versetzt ist. Gemäß dieser Konfiguration ist es weniger wahrscheinlich, dass das von dem Einlassende abgegebene Abgas der Öffnung der Abdeckung direkt zugeführt wird. Folglich ist es möglich, die Erzeugung von Strömungsgeräuschen an der Öffnung der Abdeckung zu unterbinden.
Bei einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung kann die Öffnung der Abdeckung mindestens ein Zusatzverbindungsloch enthalten, das an der Abdeckung vorgesehen ist. Diese Konfiguration erleichtert das Einstellen des Durchflusses des Abgases an der Öffnung der Abdeckung.
Bei einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung kann das mindestens eine Zusatzverbindungsloch an einer Stelle angeordnet sein, die bezüglich des mindestens einen Verbindungslochs in einer Umfangsrichtung des Auslassrohrs und/oder einer mittleren Axialrichtung des Auslassrohrs versetzt ist. Gemäß dieser Konfiguration ist es möglich, die Erzeugung der Strömungsgeräusche an der Öffnung der Abdeckung sicherer zu unterbinden.
Bei einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung kann die Abdeckung ein zylindrischer Körper sein, der außerhalb des Auslassrohrs angeordnet ist. Diese Konfiguration erleichtert die Bildung des Auslassrohrs, an dem die Abdeckung angebracht ist. Infolgedessen ist es möglich, die Leistungsfähigkeit des Schalldämpfers zu verbessern.
Bei einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung kann das mindestens eine Zusatzverbindungsloch gegenüber dem mindestens einen Verbindungsloch über eine gedachte Ebene hinweg, die eine Mittelachse des Auslassrohrs enthält, angeordnet sein. Diese Konfiguration vergrößert einen Abstand von dem mindestens einen Zusatzverbindungsloch zu dem mindestens einen Verbindungsloch des Auslassrohrs, wodurch die Strömungsgeschwindigkeit des Abgases in dem Nebenstrom weiter reduziert wird. Folglich wird die Wirkung des Unterbindens der Erzeugung der Strömungsgeräusche verstärkt.
Bei einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung kann die Abdeckung einen Teil einer Außenumfangsfläche des Auslassrohrs in einer Umfangsrichtung des Auslassrohrs bedecken. Diese Konfiguration kann die Größe der Abdeckung so stark wie erforderlich reduzieren. Infolgedessen ist es möglich, Materialkosten des Schalldämpfers zu reduzieren.
Bei einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung kann die Abdeckung einen Führungsabschnitt enthalten, der dazu konfiguriert ist, das Abgas zu der Öffnung zu führen. Diese Konfiguration fördert das Sammeln des Abgases an der Öffnung der Abdeckung, wodurch ein Verteilen des Abgases (mit anderen Worten die Erzeugung von Turbulenzen) in dem Gehäuse unterbunden wird. Infolgedessen wird die Wirkung des Unterbindens der Erzeugung der Strömungsgeräusche verstärkt.
Bei einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung kann die Öffnung so angeordnet sein, dass sie einen bestimmten Abstand von der Außenumfangsfläche des Auslassrohrs hat, und die Öffnung kann ein geöffnetes Ende enthalten, das dazu konfiguriert ist, das Abgas zwischen dem Wandabschnitt und der Außenumfangsfläche des Auslassrohrs einzuleiten. Gemäß dieser Konfiguration ist es möglich, Arbeitsstunden von Fixierungsarbeiten zum Fixieren der Abdeckung an dem Auslassrohr unter Verwendung von beispielsweise Schweißen zu reduzieren. Infolgedessen weist der Schalldämpfer eine verbesserte Leistungsfähigkeit auf.
Figurenliste
Nachfolgend werden Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beispielhaft beschrieben; darin zeigen

1A eine schematische Darstellung, die eine innere Konfiguration eines Schalldämpfers einer Ausführungsform zeigt;
1B eine schematische Schnittansicht entlang einer Linie IB-IB von 1A;
2 eine schematische Darstellung, die eine innere Konfiguration eines Schalldämpfers einer Ausführungsform zeigt, die von der in 1A gezeigten Ausführungsform verschieden ist;
3A eine schematische Darstellung, die eine innere Konfiguration eines Schalldämpfers einer Ausführungsform zeigt, die von der in 1A gezeigten Ausführungsform verschieden ist.
3B eine schematische Teilschnittansicht entlang Linie IIIB-IIIB von 3A;
4A eine schematische Darstellung, die eine innere Konfiguration eines Schalldämpfers einer Ausführungsform zeigt, die von den jeweiligen in den 1A und 3A gezeigten Ausführungsformen verschieden ist;
4B eine schematische Teilschnittansicht entlang einer Linie IVB-IVB von 4A;
5A eine schematische Darstellung, die eine innere Konfiguration eines Schalldämpfers einer Ausführungsform zeigt, die von den jeweiligen in den 1A, 3A und 4A gezeigten Ausführungsformen verschieden ist; und
5B eine schematische Teilschnittansicht entlang einer Linie VB-VB von 5A.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
[Erste Ausführungsform]
[Konfiguration]
Ein in 1A gezeigter Schalldämpfer ist in einem Abgasströmungsweg eines Verbrennungsmotors angeordnet. Der Schalldämpfer 1 umfasst ein Gehäuse 2, ein Einlassrohr 3, ein Auslassrohr 4, eine Abdeckung 5 und Abtrennungen 6.
Der Verbrennungsmotor, für den der Schalldämpfer 1 verwendet wird, ist nicht besonders eingeschränkt. Der Verbrennungsmotor kann jedoch zum Erzeugen von Energie in oder Antreiben von einer Transportmaschine, wie zum Beispiel Automobilen, Schienenfahrzeugen, Schiffen und Booten, und Baumaschinen, Energieerzeugungsanlagen und dergleichen verwendet werden.
<Gehäuse>
Das Gehäuse 2 enthält einen Innenraum, in dem ein Teil des Einlassrohrs 3 und ein Teil des Auslassrohrs 4 angeordnet sind.
Bei der vorliegenden Ausführungsform ist das Gehäuse 2 ein zylindrischer Körper mit einem Boden. Eine erste Bodenwand 2A des Gehäuses 2 nimmt das dort hindurch eingeführte Einlassrohr 3 auf. Eine zweite Bodenwand 2B des Gehäuses 2 nimmt das dort hindurch eingeführte Auslassrohr 4 auf. Der Innenraum des Gehäuses 2 ist mit Ausnahme jeweiliger Abschnitte, wo das Einlassrohr 3 in das Auslassrohr 4 eingeführt ist, abgedichtet.
Bei der vorliegenden Ausführungsform weist das Gehäuse 2 einen Querschnitt auf, der als eine Ellipse geformt ist, wie in 1B gezeigt ist. Das Gehäuse 2 ist in einem Fahrzeug, wie zum Beispiel einem Automobil oder dergleichen, in einer Ausrichtung platziert, in der die Hauptachse der Ellipse parallel zu einer Horizontalrichtung verläuft. Eine Platzierungsausrichtung des Gehäuses 2 ist jedoch nicht auf die oben genannte Ausrichtung beschränkt. Darüber hinaus ist eine Form des Querschnitts des Gehäuses 2 nicht auf die Form einer Ellipse beschränkt.
<Einlassrohr>
Das Einlassrohr 3 ist dazu konfiguriert, Abgas G in das Gehäuse 2 einzuleiten. Das Einlassrohr 3 enthält ein erstes Einlassende 3A und ein zweites Einlassende 3B. Das erste Einlassende 3A mündet außerhalb des Gehäuses 2. Das zweite Einlassende 3B mündet in dem Gehäuse 2.
Das erste Einlassende 3A ist mit einem Abgasrohr gekoppelt, das sich stromaufwärts des Schalldämpfers 1 in dem Abgasströmungsweg des Verbrennungsmotors befindet. Das Abgas G wird durch das zweite Einlassende 3B dem Gehäuse 2 zugeführt. Bei der vorliegenden Ausführungsform ist das Einlassrohr 3 ein gerades Rohr, das sich parallel zu der Mittelachse des Gehäuses 2 erstreckt. Das Einlassrohr 3 ist dazu konfiguriert, Abgas G in einer Richtung abzugeben, die parallel zu der Mittelachse des Gehäuses 2 verläuft, (mit anderen Worten in der Vorwärts-Rückwärts-Richtung eines Fahrzeugs, in dem der Schalldämpfer 1 platziert ist).
<Auslassrohr>
Das Auslassrohr 4 ist dazu konfiguriert, Abgas aus dem Inneren des Gehäuses 2 abzugeben. Das Auslassrohr 4 enthält ein erstes Auslassende 4A, ein zweites Auslassende 4B und ein Verbindungsloch 4C (siehe 1). Von dem Verbindungsloch 4C ist mindestens eines vorhanden. Das erste Auslassende 4A mündet in dem Gehäuse 2. Das zweite Auslassende 4 mündet außerhalb des Gehäuses 2. Das Verbindungsloch 4C, von dem mindestens eines vorhanden ist, ist in einer Außenumfangsfläche des Auslassrohrs 4 ausgebildet.
Das zweite Auslassende 4B ist mit einem Abgasrohr gekoppelt, das sich stromabwärts des Schalldämpfers 1 in dem Abgasströmungsweg des Verbrennungsmotors befindet. Das Abgas G wird durch das zweite Auslassende 4B nach außen des Gehäuses abgegeben. Bei der vorliegenden Ausführungsform ist das Auslassrohr 4 ein gerades Rohr, das sich parallel zu der Mittelachse des Gehäuses 2 erstreckt. Mit anderen Worten ist das Auslassrohr 4 so angeordnet, dass die Mittelachse des Auslassrohrs 4 und die Mittelachse des Einlassrohrs 3 parallel zueinander verlaufen. Hier sind jeweilige Positionen des Auslassrohrs 4 und des Einlassrohrs 3 in Oben-Unten-Richtung nicht besonders eingeschränkt. Das Auslassrohr 4 und das Einlassrohr 3 können so angeordnet sein, dass sie zwischen sich in der Oben-Unten-Richtung einen Positionsspalt aufweisen.
Ferner ist bei der vorliegenden Ausführungsform das erste Auslassende 4A an einer sich in einer Radialrichtung des Auslassrohrs 4 (mit anderen Worten in der Rechts-Links-Richtung) mit dem Einlassrohr 3 überlappenden Stelle angeordnet. Das zweite Einlassende 3B des Einlassrohrs 3 ist an einer sich in einer Radialrichtung des Auslassrohrs 4 (mit anderen Worten in der Rechts-Links-Richtung) mit dem Auslassrohr 4 überlappenden Stelle angeordnet.
Demgemäß wird Abgas G durch das zweite Einlassende 3B zu der zweiten Bodenwand 2B abgegeben und strömt danach in einer einer Strömungsrichtung in dem Einlassrohr 3 um 180 Grad entgegengesetzten Richtung zu der ersten Bodenwand 2A. Dann strömt das Abgas G durch das erste Auslassende 4A in das Auslassrohr 4, wodurch es wieder zu der ersten Bodenwand 2A in dem Auslassrohr 4 strömt. Ein Hauptströmungsweg F des Abgases G von dem zweiten Einlassende 3B zu dem ersten Auslassende 4A ist mit solch einer Strömung des Abgases G konfiguriert.
Wie in 1B gezeigt ist, tritt das Verbindungsloch 4C in der Radialrichtung des Auslassrohrs 4 durch das Auslassrohr 4. Bei der vorliegenden Ausführungsform ist das Verbindungsloch 4C in einem Abschnitt des Auslassrohrs 4 ausgebildet, der in einem ersten Dämpfungsraum, in dem das zweite Einlassende 3B des Einlassrohrs 3 angeordnet ist, vorhanden ist. Das Kommunikationsloch 4D kann jedoch in einem Abschnitt des Auslassrohrs 4 ausgebildet sein, der in einem anderen Dämpfungsraum als dem ersten Dämpfungsraum vorhanden ist. Das Kommunikationsloch 4C ist dazu vorgesehen, eine Reduzierung von Schalldruck einer stehenden Welle in dem Auslassrohr 4 anzustreben.
Bei der vorliegenden Ausführungsform ist das Verbindungsloch 4C in einem Bereich der Außenumfangsfläche des Auslassrohrs 4 angeordnet, wobei sich der Bereich an einer unteren Seite der Außenumfangsfläche des Auslassrohrs 4 befindet, wenn der Schalldämpfer 1 in einem Fahrzeug, wie zum Beispiel einem Automobil oder dergleichen, platziert ist (mit anderen Worten ist das Verbindungsloch 4C von unten des Auslassrohrs 4 zu sehen). Dies gestattet es, dass Kondenswasser, das von dem Abgas in dem Auslassrohr 4 erzeugt wird, beispielsweise während eines Anhaltens des Verbrennungsmotors, durch das Verbindungsloch 4C abgegeben wird. Mit anderen Worten ist es möglich, die Rückhaltung des Kondenswassers im Auslassrohr 4 zu reduzieren, um dadurch Probleme des Verbrennungsmotors aufgrund des Eintritts des Kondenswassers in den Verbrennungsmotor zu unterbinden und/oder ein Blockieren einer Rohrleitung stromabwärts des Schalldämpfers 1 zu unterbinden. Es sei darauf hingewiesen, dass der Bereich, in dem das Verbindungsloch 4D ausgebildet ist, nicht auf den oben beschriebenen Bereich beschränkt ist.
Das Verbindungsloch 4C ist hinsichtlich seiner Form nicht besonders eingeschränkt und kann in einer Kreisform, einer polygonalen Form oder dergleichen ausgebildet sein. Es sei darauf hingewiesen, dass eine Gesamtfläche des Verbindungslochs 4C kleiner als eine Öffnungsfläche des ersten Auslassendes 4A ist. Ein Bereich des Verbindungslochs 4C ist so eingestellt, dass an einer Stelle, an der das Verbindungsloch 4C des Auslassrohrs 4 ausgebildet ist, kein Knoten der stehenden Welle gebildet wird.
<Abdeckung>
Die Abdeckung 5 bedeckt einen Teil der Außenumfangsfläche des Auslassrohrs 4. Bei der vorliegenden Ausführungsform ist die Abdeckung 5 ein zylindrischer Körper, der so außerhalb des Auslassrohrs 4 angeordnet ist, dass er koaxial mit dem Auslassrohr 4 ist. Ein Innendurchmesser der Abdeckung 5 ist größer als ein Außendurchmesser des Auslassrohrs 4.
Die Abdeckung 5 der vorliegenden Ausführungsform verjüngt sich an ihren beiden Enden. An diesen Enden ist die Abdeckung 5 beispielsweise durch Schweißen an der Außenumfangsfläche des Auslassrohrs 4 fixiert. Ein Raum S ist zwischen einer Innenumfangsfläche der Abdeckung 5 und einer Außenumfangsfläche des Auslassrohrs 4 gebildet. Der Raum S steht mit dem Verbindungsloch 4C des Auslassrohrs 4 in Verbindung.
Wie in 1B gezeigt ist, enthält die Abdeckung 5 einen Wandabschnitt 51, eine Öffnung 52 und einen Führungsabschnitt 53. Der Wandabschnitt 51 ist so angeordnet, dass er sich in der Radialrichtung des Auslassrohrs 4 mit dem Verbindungsloch 4C überlappt. Die Öffnung 52 stellt eine Verbindung zwischen dem Verbindungsloch 4C und dem Innenraum des Gehäuses 2 her. Der Führungsbuchse 53 ist dazu konfiguriert, das Abgas G zu der Öffnung 52 zu führen.
Der Wandabschnitt 51 ist mit einem Abschnitt der Abdeckung 5, in dem kein Zusatzverbindungsloch 52A ausgebildet ist, konfiguriert. Das Zusatzverbindungsloch 52A wird nachfolgend beschrieben. Der Wandabschnitt 51 ist so angeordnet, dass das Verbindungsloch 4C von außerhalb des Auslassrohrs 4 in der Radialrichtung nicht zu sehen ist. Mit anderen Worten ist der Wandabschnitt 51 dazu angeordnet, einen Strom des Abgases G, der von dem Hauptströmungsweg F zu dem Verbindungsloch 4D verläuft, zu blockieren.
Die Öffnung 52 der vorliegenden Ausführungsform enthält das Zusatzverbindungsloch 52A, das an der Abdeckung 5 vorgesehen ist, wobei von dem Zusatzverbindungsloch 52A mindestens eines vorhanden ist. Das Zusatzverbindungsloch 52A tritt in einer Richtung entlang einer Dicke der Abdeckung 5 (Dickenrichtung) durch die Abdeckung 5. Das Zusatzverbindungsloch 52A stellt eine Verbindung zwischen dem Innenraum des Gehäuses 2 und dem Raum S her. Mit anderen Worten kann das Abgas G nur durch das Zusatzverbindungsloch 52A in den Raum S strömen.
Die Öffnung 52 ist an einer Stelle angeordnet, die von dem Hauptströmungsweg F des Abgases G, der von dem zweiten Einlassende 3B zu dem ersten Auslassende 4A verläuft, versetzt ist (mit anderen Worten an einer Stelle, die einer durch den Hauptströmungsweg F verlaufenden Strömungsrichtung des Abgases G nicht gegenüberliegt oder einer Stelle, die dem zweiten Einlassende 3B nicht gegenüberliegt). Mit anderen Worten ist das Zusatzverbindungsloch 52A, das die Öffnung 52 konfiguriert, an einer Stelle angeordnet, die eine Begegnung mit einem Fluss des Abgases G, das durch das zweites Einlassende 3B abgegeben wird, vermeidet.
Bei der vorliegenden Ausführungsform ist das Zusatzverbindungsloch 52A gegenüber dem Verbindungsloch 4C über eine gedachte Ebene A hinweg, die die Mittelachse P des Auslassrohrs 4 enthält, angeordnet. Insbesondere ist das Zusatzverbindungsloch 52A an einer Stelle angeordnet, die dem Verbindungsloch 4C über die Mittelachse P hinweg gegenüberliegt (mit anderen Worten einer Stelle, die dem Verbindungsloch 4C um 180 Grad bezüglich der Mittelachse P gegenüberliegt). Hier entsprechen die Anzahl der Zusatzverbindungslöcher 52A und die Anzahl der Verbindungslöcher 4C einander nicht zwangsweise.
Das Zusatzverbindungsloch 42A kann an irgendeiner Stelle vorgesehen sein, die bezüglich des Verbindungslochs 4C in einer Umfangsrichtung des Auslassrohrs 4 und/oder einer Mittelachsenrichtung des Auslassrohrs 4 versetzt ist. Demgemäß kann das Zusatzverbindungsloch 52A bezüglich des Verbindungslochs 4C in der Mittelachsenrichtung des Auslassrohrs versetzt sein.
Bei der vorliegenden Ausführungsform ist der Führungsabschnitt 53 mit einem Abschnitt des zylindrischen Körpers konfiguriert, an dem das Zusatzverbindungsloch 52A vorgesehen ist. Mit anderen Worten ist der Führungsabschnitt 53 so gekrümmt, dass er mit einem Abschnitt des Auslassrohrs 4, in dem das Zusatzverbindungsloch 52A ausgebildet ist, in der Umfangsrichtung durchgehend ist. Aus diesem Grunde weist der Führungsabschnitt 53 eine Funktion zum Führen des Abgases G zu dem Zusatzverbindungsloch 52A auf.
<Abtrennung>
Abtrennungen 6 sind plattenförmige Glieder, die das Innere des Gehäuses 2 in 2 Räume unterteilen. Die Abtrennungen 6, die nicht gezeigt sind, enthalten jeweilige Öffnungen, die dem Abgas G gestatten, in einer Richtung entlang der Dicke der Abtrennungen (Dickenrichtung) dort hindurch zu strömen. Die Räume in dem Gehäuse 2 stehen durch die Öffnungen miteinander in Verbindung.
Bei der vorliegenden Ausführungsform sind das Einlassrohr 3 und das Auslassrohr 4 dahingehend angeordnet, durch die Abtrennungen 6 hindurchzutreten. Ferner kann die Abdeckung 5 dahingehend angeordnet sein, mindestens durch eine Abtrennung 6 zu treten, wie in 2 gezeigt ist.
[Funktionen]
Bei dem Schalldämpfer 1 strömt das Abgas G, das durch das Einlassrohr 3 in das Gehäuse 2 abgegeben wird, entlang dem Hauptströmungsweg F zu dem ersten Auslassende 4A des Auslassrohrs 4.
Andererseits neigt ein Teil des Abgases G dazu, in dem Auslassrohr 4 von dem Verbindungsloch 4C des Auslassrohrs 4 entlang einem Nebenströmungsweg F1, der von dem Hauptströmungsweg F abzweigt, zu strömen und passiert von der Öffnung 52 durch das Kommunikationsloch 4C des Auslassrohrs 4. Dies geschieht, weil Druck auf der Innenseite des Auslassrohrs 4 bezüglich des Drucks auf der Außenseite des Auslassrohrs 4 (mit anderen Worten des Innenraums des Gehäuses 2) niedrig ist.
In dem Schalldämpfer 1 ist der Wandabschnitt 51 der Abdeckung 5 so angeordnet, dass er sich mit dem Kommunikationsloch 4C überlappt. Daher wird das Abgas G, das zu dem Kommunikationsloch 4C strömt, entlang dem Wandabschnitt 51 und dem Führungsabschnitt 53 zu dem Zusatzverbindungsloch 52A der Abdeckung 5 umgeleitet. Dann tritt das Abgas G von dem Zusatzverbindungsloch 52A in den zwischen dem Auslassrohr 4 und der Abdeckung 5 definierten Raum S ein. Bei Eintritt in den Raum S strömt das Abgas G entlang der Außenumfangsfläche des Auslassrohrs 4 und erreicht danach das Kommunikationsloch 4C.
Der oben genannte Nebenströmungsweg F1 gestattet dem Abgas G, von dem Verbindungsloch 4C entlang dem Nebenströmungsweg F1 in das Auslassrohr 4 zu strömen, wodurch wiederum eine Strömungsgeschwindigkeit des Abgases G in dem Nebenstrom bezüglich einer Strömungsgeschwindigkeit des Abgases G in dem Hauptstrom stark verringert wird.
[Wirkungen]
Durch die oben detailliert angeführte Ausführungsform werden die folgenden Wirkungen erzielt.
(1a) Im Auslassrohr 4 wird eine stehende Welle gebildet. Die stehende Welle geht bis zu einem sich stromabwärts des ersten Auslassendes 4A (zum Beispiel einem stromabwärtigen Ende eines Abgasendrohrs) befindenden Auslasssystem weiter. Durch das Versehen des Auslassrohrs 4 mit dem Kommunikationsloch 4C wird der Innendruck des Auslassrohrs 4 in der Nähe des Kommunikationslochs 4C reduziert. Infolgedessen ist es möglich, den Schalldruck der stehenden Welle zu reduzieren.
(1b) Die Abdeckung 5, die den Wandabschnitt 51 und die Öffnung 52 enthält, trägt dazu bei, die Strömungsweglänge des Nebenstroms, der von dem Kommunikationsloch 4C in das Auslassrohr 4 strömt, zu vergrößern. Infolgedessen ist es möglich, die Strömungsgeschwindigkeit des Abgases G in dem Nebenstrom bezüglich der Strömungsgeschwindigkeit des Abgases G in dem Hauptstrom, der von dem ersten Auslassende 4A in das Auslassrohr 4 strömt, zu verringern. Mithilfe des Verbindungslochs 4C wird demgemäß der Schalldruck der stehenden Welle in dem Auslassrohr 4 reduziert, und gleichzeitig wird die Erzeugung von Strömungsgeräuschen, die auftreten, wenn der Nebenstrom und der Hauptstrom in dem Auslassrohr 4 zusammengeführt werden, unterbunden.
(1c) Die Gesamtfläche des Verbindungslochs 4C ist kleiner als die Öffnungsfläche des ersten Auslassendes 4A, wodurch ein Durchfluss des von dem ersten Auslassende 4A in das Auslassrohr 4 strömenden Abgases bezüglich eines Durchflusses des von dem Verbindungsloch 4C in das Auslassrohr 4 strömenden Abgases erhöht wird. Infolgedessen nimmt die Strömungsgeschwindigkeit in dem Nebenstrom ab, wodurch die Wirkung des Unterbindens der Erzeugung von Strömungsgeräuschen ordnungsgemäß erfolgt.
(1d) Die Öffnung 52 ist an einer Stelle angeordnet, die von einem Hauptströmungsweg F des Abgases G versetzt ist. Infolgedessen ist es weniger wahrscheinlich, dass das von dem Einlassende 3B abgegebene Abgas G der Öffnung 52 der Abdeckung 5 direkt zugeführt wird. Folglich ist es möglich, die Erzeugung von Strömungsgeräuschen an der Öffnung 52 der Abdeckung 5 zu unterbinden.
(1e) Die Öffnung 52 der Abdeckung 5 enthält das Zusatzverbindungsloch 52A, das ein Einstellen des Durchflusses des Abgases G an der Öffnung 52 dieser Abdeckung 5 erleichtert. Hier wird durch Bereitstellen mehrerer Verbindungslöcher 52A ein Einstellen des Durchflusses des Abgases G weiter erleichtert.
(1f) Die Abdeckung 5 ist ein zylindrischer Körper, der außerhalb des Auslassrohrs 4 angeordnet ist, wodurch die Bildung des Auslassrohrs 4, an dem die Abdeckung 5 angebracht ist, erleichtert wird. Infolgedessen ist es möglich, die Leistungsfähigkeit des Schalldämpfers 1 zu verbessern.
(1g) Das Zusatzverbindungsloch 52A ist gegenüber dem Verbindungsloch 4C angeordnet, wodurch ein Abstand von dem Zusatzverbindungsloch 52A zu dem Verbindungsloch 4C vergrößert wird. Dies reduziert weiter die Strömungsgeschwindigkeit des Abgases G in dem Nebenstrom und verstärkt ferner die Wirkung des Unterbindens der Erzeugung der Strömungsgeräusche.
(1b) Der Führungsabschnitt 53 führt das Abgas G zu dem Zusatzverbindungsloch 52A. Dies fördert das Sammeln des Abgases G an der Öffnung 52 der Abdeckung 5, wodurch ein Verteilen des Abgases G (mit anderen Worten die Erzeugung von Turbulenzen) in dem Gehäuse 2 unterbunden wird. Infolgedessen wird die Wirkung des Unterbindens der Erzeugung der Strömungsgeräusche verstärkt.
[Zweite Ausführungsform]
[Konfiguration]
Ein in 3A gezeigter Schalldämpfer 11 umfasst das Gehäuse 2, das Einlassrohr 3, das Auslassrohr 4, eine Abdeckung 15 und die Abtrennungen 6. Das Gehäuse 2, das Einlassrohr 3, das Auslassrohr 4 und die Abtrennungen 6 sind mit denen des Schalldämpfers 1 von 1A identisch, deshalb wird auf Beschreibungen dieser Komponenten verzichtet.
Wie bei der Abdeckung 5 von 1A enthält die Abdeckung 15 der vorliegenden Ausführungsform, wie in 3B gezeigt ist, einen Wandabschnitt 151, eine Öffnung 152 und einen Führungsabschnitt 153. Der Wandabschnitt 151 ist so angeordnet, dass er sich mit mindestens einem Verbindungsloch 4C in der Radialrichtung des Auslassrohrs 4 überlappt. Die Öffnung 152 stellt eine Verbindung zwischen dem Verbindungsloch 4C und dem Innenraum des Gehäuses 2 her. Der Führungsabschnitt 153 ist dazu konfiguriert, das Abgas G zu der Öffnung 152 zu führen. Ferner enthält die Öffnung 152 ein Zusatzverbindungsloch 122A, das an der Abdeckung 5 vorgesehen ist. Von dem Zusatzverbindungsloch 152A ist mindestens eines vorhanden.
Die Abdeckung 15 bedeckt einen Teil der Außenumfangsfläche des Auslassrohrs 4 in der Umfangsrichtung des Auslassrohrs 4. Insbesondere enthält die Abdeckung 15 einen Teilzylinder und einen Schenkelabschnitt 154. Der Teilzylinder enthält den Wandabschnitt 151, die Öffnung 152 und den Führungsabschnitt 153, die so angeordnet sind, dass sie der Außenumfangsfläche des Auslassrohrs 4 gegenüberliegen. Der Schenkelabschnitt 154 fixiert den Teilzylinder an dem Auslassrohr 4. Der Schenkelabschnitt ist zum Beispiel durch Schweißen an der Außenumfangsfläche des Auslassrohrs fixiert.
Der Wandabschnitt 151, die Öffnung 152 und der Führungsabschnitt 153 werden durch den Schenkelabschnitt 154 in jeweiligen Positionen gehalten, wobei die jeweiligen Positionen von der Außenumfangsfläche des Auslassrohrs 4 beabstandet sind. Der Schenkelabschnitt 154 definiert zusammen mit dem Wandabschnitt 151, der Öffnung 152 und dem Führungsabschnitt 153 den Raum S zwischen dem Auslassrohr 4 und der Abdeckung 15. Ein Querschnitt des Raums S, der senkrecht zu der Mittelachse des Auslassrohrs 4 verläuft, ist fächerförmig ausgebildet.
[Wirkungen]
Durch die oben detailliert angeführte Ausführungsform werden die folgenden Wirkungen erzielt.
(2a) Die Abdeckung 15 ist so geformt, dass sie nur einen Teil des Auslassrohrs 4 in der Umfangsrichtung bedeckt, was die Größe der Abdeckung 15 so stark wie erforderlich reduzieren kann. Infolgedessen ist es möglich, Materialkosten des Schalldämpfers 11 zu reduzieren.
[Dritte Ausführungsform]
[Konfiguration]
8 eine schematische Prinzipdarstellung eines Ausführungsbeispiels eines Plandrehkopfes in einem Längsschnitt gemäß 4 mit einer abgewandelten Ausführungsform eines Selbsthaltemittels der Werkzeugaufnahmeeinrichtung. Ein in 4A gezeigter Schalldämpfer 21 umfasst das Gehäuse 2, das Einlassrohr 3, das Auslassrohr 4, eine Abdeckung 25 und die Abtrennungen 6. Das Gehäuse 2, das Einlassrohr 3, das Auslassrohr 4 und die Abtrennungen 6 sind mit denen des Schalldämpfers 1 von 1A identisch, deshalb wird auf Beschreibungen dieser Komponenten verzichtet.
Wie bei der Abdeckung 5 von 1A enthält die Abdeckung 25 der vorliegenden Ausführungsform einen Wandabschnitt 251 und eine Öffnung 252. Der Wandabschnitt 251 ist so angeordnet, dass er sich mit dem Verbindungsloch 4C in der Radialrichtung des Auslassrohrs 4 überlappt. Die Öffnung 252 stellt eine Verbindung zwischen dem Verbindungsloch 4C und dem Innenraum des Gehäuses 2 her. Ferner ist die Abdeckung 25 ein zylindrischer Körper, der außerhalb des Auslassrohrs 4 und koaxial mit dem Auslassrohr 4 angeordnet ist.
Die Öffnung 252 der Abdeckung 25 ist so vorgesehen, dass sie einen bestimmten Abstand von der Außenumfangsfläche des Auslassrohrs 4 hat. Ferner enthält die Öffnung 252 ein geöffnetes Ende 222A, das dazu konfiguriert ist, das Abgas G zwischen dem Wandabschnitt 251 und der Außenumfangsfläche des Auslassrohrs 4 einzuleiten.
Insbesondere weist die Abdeckung 25 ein erstes Ende und ein zweites Ende auf. Wie in 4 gezeigt ist, befindet sich das erste Ende der Abdeckung 25 näher an der zweiten Bodenwand 2B des Gehäuses 2 als das zweite Ende. Das erste Ende der Abdeckung 25 ist an der Außenumfangsfläche des Auslassrohrs 4 fixiert und ist daher abgedichtet. Andererseits ist das zweite Ende der Abdeckung 25, das sich näher an der ersten Bodenwand 2A als das erste Ende befindet, das geöffnete Ende 252A.
Bei dem Schalldämpfer 21 tritt das Abgas G von dem geöffneten Ende 252A in den zwischen einer Außenumfangsfläche der Abdeckung 25 und der Außenumfangsfläche des Auslassrohrs 4 vorgesehenen Raum S ein und bildet dann einen Nebenstrom, der von dem Kommunikationsloch 4C in das Auslassrohr 4 strömt.
[Wirkungen]
Durch die oben detailliert angeführte Ausführungsform werden die folgenden Wirkungen erzielt.
(3a) Bei der dritten Ausführungsform besteht kein Erfordernis von Fixierungsarbeiten zum Fixieren der Abdeckung 25 an dem Auslassrohr 4 an einem Ende der Abdeckung 25. Daher ist es möglich, Arbeitsstunden der Fixierungsarbeiten zum Fixieren der Abdeckung 25 an dem Auslassrohr 4 unter Verwendung von beispielsweise Schweißen zu reduzieren. Infolgedessen weist der Schalldämpfer 21 eine verbesserte Leistungsfähigkeit auf.
[Weitere Ausführungsformen]
Dementsprechend sind die Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung beschrieben worden. Die vorliegende Offenbarung ist jedoch nicht auf die oben beschriebenen Ausführungsformen beschränkt und kann in verschiedenen Formen ausgeübt werden.
(4a) Bei dem Schalldämpfer der oben genannten Ausführungsformen gibt das Einlassrohr das Abgas nicht zwangsweise in der parallel zur Mittelachse des Auslassrohrs verlaufenden Richtung ab. Wie im Falle eines in den 5A und 5B gezeigten Schalldämpfers kann zum Beispiel ein Einlassrohr 33 das Abgas G in einer senkrecht zur Mittelachse des Auslassrohrs 4 verlaufenden Richtung (insbesondere in der Umfangsrichtung des Auslassrohrs 4) abgeben.
Bei dem Schalldämpfer 31 weist das Einlassrohr 33 ein erstes Einlassende (Zeichnung weggelassen) und ein zweites Einlassende 33B auf. Das erste Einlassende mündet außerhalb des Gehäuses 2. Das zweite Einlassende 33B mündet in dem Gehäuse 2. Das Einlassrohr 33 tritt in einer Umfangsrichtung des Gehäuses 2 in das Gehäuse 2 ein.
Die Abdeckung 5 des Schalldämpfers 31 ist die gleiche wie die Abdeckung 5 des Schalldämpfers von 1. Bei dem Schalldämpfer 31 verläuft der Hauptströmungsweg F des Abgases G von dem zweiten Einlassende 33B um die Außenseite der Abdeckung 5 zu dem ersten Auslassende 4A, wie in 5B gezeigt ist. Ein Teil des Abgases G tritt von dem Zusatzverbindungsloch 52A in die Abdeckung 5 ein und bildet weiter einen Nebenstrom, der von dem Verbindungsloch 4C in das Auslassrohr 4 strömt.
(4b) Bei dem Schalldämpfer der oben genannten Ausführungsformen ist die Öffnung der Abdeckung vorzugsweise an einer Stelle angeordnet, die von dem Hauptströmungsweg des von dem zweiten Einlassende zu dem ersten Auslassende strömenden Abgases versetzt ist. Die Öffnung der Abdeckung muss jedoch nicht zwangsweise an der Stelle, die von dem Hauptströmungsweg des Abgases versetzt ist, angeordnet sein. Zum Beispiel kann die Öffnung der Abdeckung an einer Stelle angeordnet sein, die dem zweiten Einlassende gegenüberliegt.
(4c) Bei dem Schalldämpfer 1 der oben genannten Ausführungsformen muss das Zusatzverbindungsloch 52A nicht zwangsweise gegenüber dem Verbindungsloch 4C angeordnet sein. Wenn bei dem Schalldämpfer 1 von dem Zusatzverbindungsloch 52A mehrere vorhanden sind, können die Zusatzverbindungslöcher 52A so angeordnet sein, dass das Verbindungsloch 4C entlang der Umfangsrichtung des Auslassrohrs 4 dazwischen angeordnet ist.
(4d) Bei dem Schalldämpfer der oben genannten Ausführungsformen kann die Öffnung der Abdeckung zusätzlich zu dem in den 1A oder 2A gezeigten Zusatzverbindungsloch ein in 4A gezeigtes geöffnetes Ende enthalten. Mit anderen Worten kann die Abdeckung eine Öffnung enthalten, die eine Kombination aus dem Zusatzverbindungsloch und dem geöffneten Ende ist.
(4e) Funktionen einer Komponente bei den oben genannten Ausführungsformen können auf zwei oder mehr Komponenten verteilt sein. Funktionen von zwei oder mehr Komponenten können in einer Komponente integriert sein. Ein Teil der Strukturen der oben genannten Ausführungsformen kann weggelassen sein. Mindestens ein Teil der Strukturen der oben genannten Ausführungsformen kann anderen Strukturen einer anderen der oben genannten Ausführungsformen hinzugefügt oder durch diese ersetzt sein. Es sei darauf hingewiesen, dass jegliche und alle Durchführungsweisen, die durch die Formulierungen in den Ansprüchen identifizierten technischen Gedanken mit umfasst werden, Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung sind.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP H9273423 [0002]

Claims

Schalldämpfer (1), umfassend: ein Gehäuse (2); ein Einlassrohr (3), das zum Einleiten von Abgas in das Gehäuse konfiguriert ist; ein Auslassrohr (4), das zum Abgeben des Abgases aus einem Inneren des Gehäuse konfiguriert ist; und eine Abdeckung (5), die mindestens einen Teil einer Außenumfangsfläche des Auslassrohrs abdeckt, wobei das Auslassrohr ein Auslassende (4A) und mindestens ein Verbindungsloch (4C) enthält, wobei das Auslassende in dem Gehäuse mündet und das mindestens eine Verbindungsloch in der Außenumfangsfläche des Auslassrohrs ausgebildet ist, und wobei die Abdeckung einen Wandabschnitt (51) und eine Öffnung (52) enthält, wobei der Wandabschnitt dahingehend angeordnet ist, sich mit dem mindestens einen Verbindungsloch in einer Radialrichtung des Auslassrohrs zu überlappen, und wobei die Öffnung das mindestens eine Verbindungsloch und einen Innenraum des Gehäuses miteinander verbindet.
Schalldämpfer nach Anspruch 1, wobei eine Gesamtfläche des mindestens einen Verbindungslochs kleiner als eine Öffnungsfläche des Auslassendes ist.
Schalldämpfer nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Einlassrohr ein Einlassende (3B) enthält, das in dem Gehäuse mündet, und wobei die Öffnung der Abdeckung an einer Stelle angeordnet ist, die von einem Hauptströmungsweg des von dem Einlassende zu dem Auslassende strömenden Abgases versetzt ist.
Schalldämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Öffnung der Abdeckung mindestens ein Zusatzverbindungsloch (52A) enthält, das an der Abdeckung vorgesehen ist.
Schalldämpfer nach Anspruch 4, wobei das mindestens eine Zusatzverbindungsloch an einer Stelle angeordnet ist, die bezüglich des mindestens einen Verbindungslochs in einer Umfangsrichtung des Auslassrohrs und/oder einer mittleren Axialrichtung des Auslassrohrs versetzt ist.
Schalldämpfer nach Anspruch 4 oder 5, wobei die Abdeckung ein zylindrischer Körper ist, der außerhalb des Auslassrohrs angeordnet ist.
Schalldämpfer nach Anspruch 6, wobei das mindestens eine Zusatzverbindungsloch gegenüber dem mindestens einen Verbindungsloch über eine gedachte Ebene hinweg, die eine Mittelachse des Auslassrohrs enthält, angeordnet ist.
Schalldämpfer (11) nach Anspruch 4, wobei die Abdeckung (15) einen Teil einer Außenumfangsfläche des Auslassrohrs in einer Umfangsrichtung des Auslassrohrs bedeckt.
Schalldämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die Abdeckung einen Führungsabschnitt (53) enthält, der dazu konfiguriert ist, das Abgas zu der Öffnung zu führen.
Schalldämpfer (21) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die Öffnung (252) so angeordnet ist, dass sie einen bestimmten Abstand von der Außenumfangsfläche des Auslassrohrs hat, und wobei die Öffnung ein geöffnetes Ende (252A) enthält, das dazu konfiguriert ist, das Abgas zwischen dem Wandabschnitt (251) und der Außenumfangsfläche des Auslassrohrs einzuleiten.