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消音器.pdf

摘要
申請專利號:

CN201380069828.6

申請日:

2013.12.18

公開號:

CN104903556A

公開日:

2015.09.09

當前法律狀態:

撤回

有效性:

無權

法律詳情: 發明專利申請公布后的視為撤回IPC(主分類):F01N 13/18申請公布日:20150909|||實質審查的生效IPC(主分類):F01N 13/18申請日:20131218|||公開
IPC分類號: F01N13/18; F01N1/02; F01N13/08 主分類號: F01N13/18
申請人: 雙葉產業株式會社
發明人: 貝沼克彥; 古屋智大
地址: 日本愛知縣
優先權: 2013-003714 2013.01.11 JP
專利代理機構: 北京英賽嘉華知識產權代理有限責任公司11204 代理人: 王達佐; 王艷春
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法律狀態
申請(專利)號:

CN201380069828.6

授權公告號:

||||||

法律狀態公告日:

2017.11.03|||2015.10.07|||2015.09.09

法律狀態類型:

發明專利申請公布后的視為撤回|||實質審查的生效|||公開

摘要

本發明涉及消音器,形成有雙重管部,所述雙重管部構成為,第1管狀部件(10)的端部從第2管狀部件(20)的端部插入第2管狀部件(20)的內側,所述第2管狀部件的先端部(23)接合于所述第1管狀部件的外周面,所述第2管狀部件中形成所述雙重管部的部分包括第1部分(22)和第2部分(21),所述第1部分(22)靠近所述第1管狀部件先端,所述第2部分(21)為靠近所述第2管狀部件先端的部分,與所述第1部分相比直徑被擴大,在所述第1管狀部件(10)與所述第2管狀部件(20)之間形成有共振室(31),在所述第1管狀部件(10)與所述第1部分(22)之間,形成有使排氣流路和所述共振室連通的連通路(32),通過所述共振室(31)與所述連通路(32),形成亥姆霍茲型共振系統。

權利要求書

權利要求書
1.  一種消音器,其特征在于,具備:
第1管狀部件,所述第1管狀部件形成內燃機的排氣流路;以及,
第2管狀部件,所述第2管狀部件連接于所述第1管狀部件,連同所述第1管狀部件形成所述排氣流路,并且,
所述消音器中形成有雙重管部,所述雙重管部構成為,使所述第1管狀部件的端部從所述第2管狀部件的端部插入所述第2管狀部件的內側,
所述第2管狀部件的先端部接合于所述第1管狀部件的外周面,
所述第2管狀部件中形成所述雙重管部的部分包括第1部分和第2部分,所述第1部分靠近所述第1管狀部件先端,所述第2部分為靠近所述第2管狀部件先端的部分,與所述第1部分相比,所述第2部分的直徑被擴大,
在所述第1管狀部件與所述第2部分之間,形成有共振室,
在所述第1管狀部件與所述第1部分之間,形成有使所述排氣流路和所述共振室連通的連通路,
通過所述共振室以及所述連通路,構成亥姆霍茲型共振系統。

2.  根據權利要求1所述的消音器,其特征在于,
在所述連通路中設置有用于防止所述第1管狀部件與所述第2管狀部件接觸的間隔件,并且,
所述間隔件被配置為,在所述第1管狀部件的外周對通氣道進行確保,以使所述連通路不被堵塞。

3.  根據權利要求1或2所述的消音器,其特征在于,
所述第1管狀部件以及所述第2管狀部件分別通過單一的部件形成。

說明書

說明書消音器
相關申請的交叉引用
本國際申請要求2013年1月11日在日本專利局提交的日本發明專利申請第2013-3714號的優先權,所述日本發明專利申請的全部內容通過引用而并入本文。
技術領域
本發明涉及用于抑制排氣噪音的消音器。
背景技術
汽車用排氣系統,通過設置在排氣流路中的消音器對排氣噪音進行抑制。例如,在實際長度長的管狀部產生的低頻率氣柱共鳴音成為使排氣沉悶聲加重的主要原因。因此,采取了與主消聲器直列地設置副消聲器以降低氣柱共鳴音的對策。并且,在專利文獻1中對如下構成進行了記載,即,在主消聲器與副消聲器之間設置側支型共振系統的消音器。
現有技術文獻
專利文獻
專利文獻1:日本特開2005-105918號公報
發明內容
發明要解決的問題
此外,作為共振系統的消音器,除上述側支型共振系統的消音器之外,還已知有亥姆霍茲型共振系統的消音器。但是,由于亥姆霍茲型共振系統的消音器要借助經由細長的連通路而及至大容積的共振室的構造來實現,因此,存在構造復雜的問題。
本發明的一個方面優選通過簡約的構造來實現亥姆霍茲型共振系統的消音 器。
解決問題的技術方案
本發明一個方面為一種消音器,具備:第1管狀部件,所述第1管狀部件形成內燃機的排氣流路;以及第2管狀部件,所述第2管狀部件連接于所述第1管狀部件,連同所述第1管狀部件形成所述排氣流路,并且,所述消音器中形成有雙重管部,所述雙重管部構成為,使所述第1管狀部件的端部從所述第2管狀部件的端部插入所述第2管狀部件的內側;所述第2管狀部件的先端部接合于所述第1管狀部件的外周面,所述第2管狀部件中形成所述雙重管部的部分包括第1部分和第2部分,所述第1部分靠近所述第1管狀部件先端,所述第2部分為靠近所述第2管狀部件先端的部分,與所述第1部分相比,所述第2部分的直徑被擴大;在所述第1管狀部件與所述第2部分之間,形成有共振室,在所述第1管狀部件與所述第1部分之間,形成有使所述排氣流路和所述共振室連通的連通路,通過所述共振室以及所述連通路,構成亥姆霍茲型共振系統。
根據這樣的構成,在第1管狀部件與第2管狀部件的接續部分,能夠抑制排氣噪音。此外,通過形成排氣流路的2個管狀部件來形成雙重管部,并利用該雙重管部形成亥姆霍茲型共振系統的共振室以及連通路,因此,能夠以簡約的構造來實現亥姆霍茲型共振系統。
此外,在上述構成中,在所述連通路中設置有用于防止所述第1管狀部件與所述第2管狀部件接觸的間隔件,并且,所述間隔件可以被配置為,在所述第1管狀部件的外周對通氣道進行確保,以使所述連通路不被堵塞。根據這樣的構成,連通路難以被堵塞,并能夠提高抑制排氣噪音的效果。
此外,在上述構成中,所述第1管狀部件以及所述第2管狀部件可以分別通過單一部件形成。根據這樣的構成,則不必為了構成亥姆霍茲型共振系統而另外使用專用部件,因此能夠實現省空間化和低成本化等。
此外,本發明的一個方面除上述消音器之外,還可以通過具備消音器的排氣系統、排氣消音方法等各種方式來實現。
附圖說明
圖1是實施方式的排氣系統的俯視圖。
圖2是圖1的II-II剖視圖。
圖3A是消音器的分解立體圖;圖3B是消音器的立體透視圖。
圖4是圖2的IV-IV剖視圖。
附圖標記的說明
1…排氣系統;2…流路部件;3…催化轉化器;4…副消聲器;
5…主消聲器;10…第1管狀部件;11…縮徑部;12…主體部;
20…第2管狀部件;21…擴徑部;22…主體部;23…先端部;
30…消音器;31…共振室;32…連通路;40…線網
具體實施方式
以下,參照附圖對應用本發明的實施方式進行說明。
圖1所示的排氣系統1形成排氣流路,該排氣流路為從汽車內燃機排出的排氣的流路。以形成排氣流路的實際長度較長的管狀流路部件2為中心,構成排氣系統1。在排氣系統1中,從排氣流路的上游側(圖1中的左側)沿著流路部件2(排氣流路)依次直列地配置有催化轉化器3、副消聲器4、以及主消聲器5。
流路部件2具備第1管狀部件10和第2管狀部件20。該第1管狀部件10形成副消聲器4的下游的排氣流路,該第2管狀部件20連接于第1管狀部件10的下游側端部,形成主消聲器5上游的排氣流路。在流路部件2中,副消聲器4與主消聲器5通過第1管狀部件10以及第2管狀部件20而連接。
如圖2、圖3A以及圖3B所示,第1管狀部件10為對外徑R1(例如為60.5mm)的圓管部件進行加工而形成的部件,通過單一的部件構成。具體地,第1管狀部件10為如下部件,即,將在外徑R1的圓管部件中作為下游側(圖2中的右側)的端部,具體地,將自先端長L1的部分縮徑成比外徑R1小的外徑R2(例如為54.7mm)。并且,在以下說明中,將第1管狀部件10中自先端長L1的部分稱為“縮徑部11”,將剩余部分稱為“主體部12”。
第2管狀部件20與第1管狀部件10相同,是對外徑R1的圓管部件進行加工而形成的部件,與第1管狀部件10相同,通過單一的部件構成。具體地,第2管狀部件20為如下部件,即,將在外徑R1的圓管部件中作為上游側(圖2中的左側)的端部,具體地,將自先端長L2的部分擴徑成比外徑R1大的外徑。具體地,外徑從自先端長L2的位置朝向先端側而逐漸變大,在自先端長L3的 位置(L3<L2)成為最大外徑(例如為120mm)。然后,外徑從自先端長L4的位置(L4<L3)朝向先端側而逐漸變小。這樣的形狀例如通過以下方式來實現,即,對自先端長L2的部分進行擴徑加工之后,對自先端長L4的部分進行縮徑加工。并且,在以下說明中,將第2管狀部件20中自先端長L2的部分稱為“擴徑部21”,將剩余部分稱為“主體部22”。
從第2管狀部件20的上游側端部(擴徑部21的先端部23),將第1管狀部件10的下游側端部,具體地,將縮徑部11整體以及主體部12的一部分,以中心軸一致的方式,插入第2管狀部件20的內側。由此,在第1管狀部件10與第2管狀部件20的接續部分(后述的接合處及其附近的部分),形成有以第1管狀部件10為內管、以第2管狀部件20為外管的雙重管部(第1管狀部件10與第2管狀部件20重合的部分)。并且,如以下說明,第1管狀部件10與第2管狀部件20的接續部分作為亥姆霍茲型共振系統的消音器30來發揮作用。
即,第2管狀部件20,具體為擴徑部21的先端部23,接合于第1管狀部件10的外周面,具體為接合于主體部12的外周面(在本實施方式中為整周焊接)。由此,在雙重管部,在第1管狀部件10與第2管狀部件20之間,形成有與排氣流路連通的、一端封閉的空間。具體地,在第1管狀部件10的主體部12與第2管狀部件20的擴徑部21之間,形成有大容積的共振室31。換言之,通過第2管狀部件20的擴徑部21來確保作為共振室31所需要的容積。此外,在第1管狀部件10的縮徑部11與第2管狀部件20的主體部22之間,形成有連通路32,該連通路32為與軸向垂直的截面積比共振室31小的空間,并使排氣流路與共振室31連通。并且,該共振室31以及連通路32被設計成構成亥姆霍茲型共振系統的形狀。
此外,在連通路32設置有作為金屬制緩沖部件的線網40。線網40作為用于防止第1管狀部件10與第2管狀部件20接觸的間隔件而發揮作用。并且,線網40還具有使第1管狀部件10與第2管狀部件20的熱收縮差的應力減小的功能。此外,線網40的外徑為第1管狀部件10的主體部12的外徑R1以下。
不過,如果連通路32被線網40堵塞的話,則使共振現象產生的聲壓激發力會難以向共振室31傳遞。因此,線網40被配置為在第1管狀部件10的外周對通氣道進行確保。具體地,如圖4所示,在本實施方式中,在第1管狀部件10的外周整周(360度的范圍)的一部分上配置有沿著第1管狀部件10外周面的多個(在該例中為3個)圓弧狀的線網40。3個線網40的長度為:即使全部合起來也不足第1管狀部件10的外周整周,并且,3個線網40在第1管狀部件10的軸向錯開(在軸向上不同的位置)進行配置(參照圖2)。因此,能夠 在第1管狀部件10的外周良好地確保通氣道。
此外,消音器30被設計成,使共振頻率符合管的氣柱共振頻率的N階模態(N為自然數,在本實施方式中為1。),并被配置為,使第1管狀部件10的先端成為N階模態最大聲壓的位置。
根據以上詳述的實施方式,能夠獲得以下效果。
[A1]消音器30具備第1管狀部件10和第2管狀部件20,該第1管狀部件10形成內燃機的排氣流路,該第2管狀部件20連接于第1管狀部件10,連同第1管狀部件10形成排氣流路。在第1管狀部件10與第2管狀部件20的接續部分,形成有雙重管部,該雙重管部構成為,將第1管狀部件10的端部從第2管狀部件20的先端部23插入第2管狀部件20的內側,并且,第2管狀部件20的先端部23接合于第1管狀部件10的外周面。第2管狀部件20中形成雙重管部的部分,包括主體部22和擴徑部21,該主體部22靠近第1管狀部件10的先端,該擴徑部21為靠近第2管狀部件20先端的部分,與主體部22相比,直徑被擴大。在第1管狀部件10與擴徑部21之間,形成共振室31,在第1管狀部件10與主體部22之間,形成使排氣流路與共振室31連通的連通路32,通過共振室31以及連通路32,構成亥姆霍茲型共振系統。
因此,根據本實施方式,在第1管狀部件10與第2管狀部件20的接續部分,能夠對氣柱共鳴音進行抑制。其結果為,能夠抑制排氣噪音。此外,通過形成排氣流路的第1管狀部件10以及第2管狀部件20來形成雙重管部,并利用該雙重管部,形成亥姆霍茲型共振系統的共振室31以及連通路32,因此能夠以簡約的構造來實現亥姆霍茲型共振系統。特別是,由于采用亥姆霍茲型共振系統,因此通過使共振室31的容積增大,能夠提高消音效果。此外,也可以在第1管狀部件10形成貫通孔,使該貫通孔作為亥姆霍茲型共振系統的連通路來發揮作用,但是在這樣的構造中,連通路的長度只能獲取板厚部分,難以獲得充分的效果。在這一點上,在本實施方式中,使連通路長的構造得以實現,能夠提高噪音抑制效果。
[A2]在連通路32中,設置有用于防止第1管狀部件10與第2管狀部件20接觸的線網40。線網40被配置為在第1管狀部件10的外周對通氣道進行確保,以使連通路32不被堵塞。因此,根據本實施方式,連通路32難以被堵塞,則能夠提高抑制排氣噪音的效果。
[A3]第1管狀部件10以及第2管狀部件20分別通過單一的部件形成。因此,根據本實施方式,不必為了構成亥姆霍茲型共振系統,而另外使用專用的 部件,因此,能夠實現省空間化和低成本化等。即,對形成排氣流路的部件附加用于形成消音器(共振室以及連通路)的專用部件,在這樣的構成中,使構造變得復雜而容易大型化,而且,容易使部件個數變多,接合(焊接)處也會增加,因此容易使成本提高。對此,本實施方式的消音器30通過形成排氣流路的第1管狀部件10以及第2管狀部件20而構成,并且接合(焊接)處為1處,因此具有容易實現省空間化和低成本化等的優點。并且,通過管狀部件來構成,因此能夠進行彎曲加工,還具有易于適應排氣系統1的布置的優點。
[A4]消音器30被設計成,使共振頻率符合管的氣柱共振頻率的N階模態,并被配置為,使第1管狀部件10的先端成為N階模態最大聲壓的位置。因此,根據本實施方式,能夠通過符合于共振頻率的模態而獲取最大的降低,并且,在其他模態下,也通過一定的容量來降低聲壓,由此能夠抑制氣柱共鳴音。
[A5]在第1管狀部件10形成有縮徑部11,并使用外徑為主體部12的外徑R1以下的線網40,因此,能夠易于將在裝置有線網40的狀態下的第1管狀部件10,插入第2管狀部件20。所以,根據本實施方式,能夠易于進行第1管狀部件10與第2管狀部件20的組裝。
以上對本發明的實施方式進行了說明,不過,本發明不限于上述實施方式,當然能夠采用各種方式。
[B1]在上述實施方式示出的線網40為一例,并不限于此。例如,線網40的個數可以為1個,也可以為2個以上。此外,對配置線網40的位置不進行特別限定。具體地,例如,也可以在第1管狀部件10的軸向上,將兩個呈將環對半分割后的形狀的C字形線網,錯開進行配置。此外,作為間隔件,也可以使用除線網40之外的部件。此外,也可以對第1管狀部件10以及第2管狀部件20中的至少一個進行加工(例如形成突出部),來形成間隔件。此外,也可以為不具有間隔件的構成。
[B2]可以通過多個部件形成第1管狀部件10。例如,如果使用外徑R2的圓管部件和外徑R1的圓管部件,則能夠使縮徑加工的范圍變小,或能夠使縮徑加工本身不存在。同樣,也可以通過多個部件形成第2管狀部件20。
[B3]第1管狀部件10可以不具有縮徑部11。例如,可以將在裝置有線網40的狀態下的第1管狀部件10插入第2管狀部件20后,再對第2管狀部件20的先端部23進行縮徑。
[B4]在上述實施方式中,使用相同外徑的圓管部件來形成第1管狀部件10和第2管狀部件20,但是不限于此。例如,作為第2管狀部件20,可以使用外 徑大于第1管狀部件10的圓管部件。此外,也可以使用除圓管部件之外的部件(例如,截面為橢圓形或多角形的管狀部件),形成第1管狀部件10以及第2管狀部件20。
[B5]上述實施方式中示出的共振室31為一例,并不限于此。例如,在上述實施方式中,由側方觀察(從相對于軸向垂直的方向進行觀察)時被擴大成大致梯形的擴徑部21來形成共振室31,也可以取而代之,例如通過擴大成大致三角形或大致長方形的擴徑部來形成共振室。
[B6]在上述實施方式中,例示了在連接副消聲器4和主消聲器5的排氣流路中配置有消音器30的構成,但是不限于此。此外,作為前提的排氣系統的構成也不限于上述實施方式,例如,可以為不具有副消聲器的構成。此外,第1管狀部件(雙重管部的內管)與第2管狀部件(雙重管部的外管)的上游/下游的位置關系可以與上述實施方式相反。即,可以將第2管狀部件配置在排氣流路的上游側,將第1管狀部件配置在排氣流路的下游側。
[B7]本發明的各個構成要素為概念性構成要素,不限于上述實施方式。例如,可以將1個構成要素所具有的功能分散于多個構成要素,也可以將多個構成要素所具有的功能統合于1個構成要素。此外,可以將上述實施方式的構成的至少一部分,置換成具有相同功能的周知構成。

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