專利名稱：消聲器的制作方法
技術領域：
本發明涉及與車輛用等的發動機的排氣系統連接的消聲器，尤其涉及能夠效率良好地消除特定頻率的排氣聲的共振型的消聲器。
背景技術：
目前，已知有如下述的消聲器，其具備設置在機動車用發動機的排氣系統I中的排氣管4、覆蓋該排氣管4的至少一部分的外筒31，將排氣管4與外筒31之間的空間作為共振室30，將排氣管4的內部與共振室30經由在排氣管4的管壁上形成的孔32和連接通路(半圓弧狀構件33、細管34或筒體36)連通，其中，該連接通路在排氣管4的外周面上沿著軸向形成，基端側與所述孔32連接，且前端側與共振室30連接(參照后述專利文獻I)。并且，該消聲器3被稱作共振型消聲器，通過將共振室30的共振頻率設定為特定 的頻率，由此能夠效率良好地消除與該特定頻率相同頻率的排氣聲、及該特定頻率附近的頻率的排氣聲。在先技術文獻專利文獻專利文獻I日本實開平6-22521號的⑶-ROM然而，在上述專利文獻I所記載的消聲器3中，在進行消聲的排氣聲進一步向低頻率側轉移的情況下，使共振室30的共振頻率相應地向低頻率側轉移。這種情況下，作為使共振室30的共振頻率向低頻率側轉移的技術手段，(I)增大共振室30的容積。(2)減小連接通路33、34、36的通路截面積。(3)增長連接通路33、34、36的通路長度。考慮了以上的⑴ (3)的技術手段，但所述⑴中，由于共振室30的體積變大，因此存在與消聲器3周邊的車輛設備產生干涉這樣的問題，所述(2)中，空氣向共振室30的出入變差，存在難以在共振室30中產生共振等其它問題。從而，優選利用所述(3)這樣的增長連接通路33、34、36的通路長度的技術手段來使共振室30的共振頻率向低頻率側轉移，但在所述消聲器3中，在使連接通路33、34、36直接向軸向延長(在圖2、圖3、圖4、圖6中向右方延長)的情況下，則向軸向的延長余地小，因此無法使共振室30的共振頻率充分地向低頻率側轉移，存在無法將共振室30的共振頻率設定為低頻率側的所期望的頻率這樣的問題。
發明內容
本發明鑒于上述情況而提出，其目的在于即使在連接通路向軸向的延長余地小的情況下，也能夠確保連接通路的長度足夠長，能夠將共振室的共振頻率設定為低頻率側的所期望的頻率，從而解決上述問題。為了達成上述目的，本發明的第一方面涉及的消聲器具備內管，其一端與排氣管的上游側連接，且另一端與該排氣管的下游側連接，其中，該排氣管與發動機的排氣系統連接；外管，其覆蓋內管的至少一部分，將內管與外管之間的空間作為共振室，內管的內部與共振室經由在內管的管壁上形成的孔和連接通路連通，該連接通路在內管的外周面上沿著軸向形成，基端側與所述孔連接，且前端側與共振室連接，所述消聲器的特征在于，所述連接通路通過將多個通路以形成從所述基端側到所述前端側的一個連續的通路的方式串聯連接而構成，其中，這多個通路距內管的外周面的徑向的距離不同，且在內管的外周面上沿軸向相互重合。為了達成上述目的，本發明的第二方面以第一方面的消聲器為基礎，其特征在于，橫截面呈從內管的外周面向徑向外方鼓出的凸形狀且在長度方向的一方具有閉塞部的多個通路形成構件以長度方向朝向與所述軸向一致的方向且所述閉塞部的位置互不相同的方式層疊在所述內管的外周面上，其中，所述閉塞部將在所述多個通路形成構件的內部形 成的空間在長度方向上封閉，由通路形成構件與所述內管之間的空間和通路形成構件之間的空間形成所述多個通路。發明效果根據本發明的各方面，將在內管的管壁上形成的孔與共振室連接的連接通路由以形成一個連續的通路的方式串聯連接的在軸向上相互重合的多個通路形成，因此即使在連接通路的軸向的長度存在限制的情況下，也能夠充分地增長連接通路的長度。由此，能夠將共振室的共振頻率設定為低頻率側的所期望的頻率。尤其在像實施例那共振室的形狀在軸向短且在徑向長的情況下有效。另外，根據本發明的第二方面，橫截面呈從內管的外周面向徑向外方鼓出的凸形狀且在長度方向的一方具有閉塞部的通路形成構件因其形狀而能夠通過沖壓成形容易地制作，因此批量生產性優越，且能夠降低成本。
圖I是表示具備本發明消聲器的排氣系統的圖。圖2是圖I的2向視的消聲器的局部剖視立體圖。圖3是圖2的3向視的假想線包圍部分的分解放大圖。圖4是圖2的沿4-4線的剖視圖。圖5是圖4的沿5-5線的放大剖視圖。圖6是圖4的沿6-6線的放大剖視圖。圖7是圖4的沿7-7線的放大剖視圖。圖8是表示本發明消聲器的組裝順序的剖視圖。符號說明I......排氣管3......外管7......內管9......共振室16......孔
20......通路形成構件(內側通路形成構件)22......多個通路(內側通路)23……(連接通路P的)基端側24......閉塞部30......通路形成構件(外側通路形成構件)
32......多個通路(外側通路)35……(連接通路P的)前端側E......發動機Ex......排氣系統P……連接通路
具體實施例方式以下，基于附圖所示的本發明的實施例來對本發明的實施方式具體地進行說明。在以下的說明中，前后、左右及上下以搭載排氣系統的機動車的前進方向為基準。在圖I中，在機動車用發動機E的排氣系統Ex中的排氣管I上從其上游側向下游側依次連接有催化劑部C、一級消聲器Ml及二級消聲器M2，從搭載于機動車的車身上的發動機E排出的廢氣通過催化劑部C而被凈化掉HC、CO、NOx等有害成分，之后進入一級消聲器Ml，排氣聲在此被一級消聲后到達二級消聲器M2，并在二級消聲器M2被二級消聲，而向外部氣體放出。以下，參照圖2 7，對本發明的一級消聲器(以下稱作消聲器)M1的結構詳細地進行敘述。該消聲器Ml通過將吸聲型消聲器Ma與共振型消聲器Mb從上游側向下游側鄰接連接而構成。構成消聲器Ml的外殼的殼體2由橢圓筒狀的外管3、封閉該外管3的兩開口端的前、后端板4、5構成，前、后端板4、5的外周緣在整周上與外管3的前、后端的外周面激光焊接w3、w4(焊接部位為w3、w4，以下相同)。在外管3內的長度方向的中間部內周面上嵌合將外管3內前后劃分的內板6的外周面。在殼體2上一體地結合在其中心軸線上縱向貫通的內管7。該內管7通過將與吸聲型消聲器Ma對應的上游側內管7u和與共振型消聲器Mb對應的下游側內管7d在整周上進行金屬極惰性氣體保護焊w2而構成，且該內管7貫通前、后端板4、5及內板6的中央部的支承孔，內管7的前端(廢氣的流動方向上游端)與前端板4的支承孔在整周上被進行金屬極惰性氣體保護焊w5,內管7的后端(廢氣的流動方向下游端)與后端板5的支承孔在整周上被進行金屬極惰性氣體保護焊w6，并且，內管7的前后方向中間部與內板6的支承孔在整周上被進行金屬極惰性氣體保護焊w2。如圖2、4所示，上游側排氣管Iu和前端板4 一起與內管7的前端(上游端)在整周上被進行金屬極惰性氣體保護焊w5，且下游側排氣管Id和后端板5—起與內管7的后端(下游端)在整周上被進行金屬極惰性氣體保護焊w6。如圖2、4、5所示，殼體2內由內板6劃分成其前方的吸聲室8和其后方的共振室9，在吸聲室8內，橢圓筒狀的外側吸聲材料11、內側吸聲材料12及不銹鋼棉13沿徑向從外側朝向內側依次層疊填充。外側吸聲材料11由玻璃棉構成，內側吸聲材料12由比外側吸聲材料11耐熱性高的玻璃棉構成。在上游側內管7u上穿設有由沖孔構成的多個通氣孔14，在內管7中流動的廢氣的一部分通過通氣孔14而向吸聲室8內流入，其排氣聲被所述吸聲材料12、11消除。不銹鋼棉13用于避免構成吸聲材料12、11的玻璃棉的纖維從上游側內管7u的通氣孔14進入該內管7u中。在殼體2的后半部形成的共振 型消 聲器Mb中，在下游側內管7d的外周面與外管3的內周面之間形成的空間中形成有密閉狀的共振室9。該共振室9內與下游側內管7d經由在該內管7d的管壁上形成的一個孔16和在下游側內管7d的管壁上設置的連接通路P而相互連通，在內管7內中流動的廢氣經由所述孔16及連接通路P向共振室9流動，從而能夠消除與共振室9的共振頻率相同(包括其附近的頻率在內)的排氣聲。所述孔16形成在與共振室9對應的下游側內管7d的管壁的后部(下游部)側方，且經由連接通路P與共振室9內連接。接著，參照圖3、4、6、7，對所述連接通路P的結構進行說明。該連接通路P具備沿下游側內管7d的徑向層疊而相互重合的內側通路形成構件20及外側通路形成構件30，內側通路形成構件20通過板材的沖壓成形而形成為沿著軸向的長方形狀，其橫截面呈向徑向外方鼓出的圓弧狀(凸形狀)，其外周緣利用安裝凸緣21來鑲邊。該安裝凸緣21在其整周上與下游側內管7d的外周面的一側(前后方向左側)進行金屬極惰性氣體保護焊wl。并且，在內側通路形成構件20與下游側內管7d之間的空間中構成作為多個通路之一的沿著內管7的軸向的內側通路22。在連接通路P的基端側、即內側通路形成構件20的基端側(下游側)23形成有閉塞部24，通過含有該閉塞部24的基端側23來覆蓋所述孔16。另外，在內側通路形成構件20的上游側端部25形成有連通孔26，該連通孔26將所述內側通路22與后述的外側通路32連通。在所述內側通路形成構件20的徑向外側重合的外側通路形成構件30通過板材的沖壓成形形成為比所述內側通路形成構件20短的沿著軸向的長方形狀，其橫截面呈向徑向外方鼓出的-形狀(凸形狀)，除了前端側(下游側)35之外，在其外周緣上形成的安裝凸緣31被金屬極惰性氣體保護焊wl到內側通路形成構件20的安裝凸緣21上。在外側通路形成構件30的上游側端部33形成有閉塞部34，由包含該閉塞部34的上游側端部33來覆蓋內側通路形成構件20的所述連通孔26。另外，外側通路形成構件30的軸向的長度比內側通路形成構件20的軸向的長度短，其前端側(下游側)35在內側通路形成構件20上向共振室9內開口，從而成為連接通路P的前端側。并且，在外側通路形成構件30與內側通路形成構件20之間的空間構成作為多個通路之一的外側通路32。內側通路22與外側通路32距下游側內管7d的外周面的徑向的距離不同，且在該內管7d的外周面上沿軸向相互重合地層疊而串聯連接，從而形成一個連續的長的所述連接通路P。并且，在內管7內流動的廢氣通過這一個連續的長的連接通路P而向共振室9內流入。具體而言，廢氣從下游側向上游側從下游側內管7d的孔16向內側通路22內流動，接著從上游側向下游側從連通孔26向外側通路32內流動，從而在內側通路22和外側通路32中沿軸向交錯狀地互不相同地流動而向共振室9流入。接著，參照圖8對本發明的消聲器Ml的組裝順序進行說明。(I)如圖8(A)所示，對外側通路形成構件30與內側通路形成構件20進行點焊(三個部位)而將它們臨時固定，并將它們通過金屬極惰性氣體保護焊wl焊接到下游側內管7d的外周面上。(2)如圖8(B)所示，在上游側內管7u的外周卷繞不銹鋼棉13和內側及外側吸聲材料12、11,且將內板6嵌合在上游側內管7u的下游端。之后,將下游側內管7d的上游端嵌合于上游側內管7u的下游端，然后對下游側內管7d、上游側內管7u及內板6的整周進行金屬極惰性氣體保護焊《2而制成組件SA。(3)如圖8(C)所示，將所述組件SA插入外管3后，在外管3的兩端分別嵌入前、后端板4、5，并將它們的外周整周激光焊接w3、w4到外管3上。(4)如圖8(D)所示，將前端板4的支承孔與上游側內管7u的前端、及后端板5的支承孔與下游側內管7d的后端分別各在一處進行點焊而臨時固定。之后，將上游側排氣管Iu嵌合于上游側內管7u，然后對前端板4、上游側內管7u及上游側排氣管Iu在整周上進行金屬極惰性氣體保護焊《5，接著將下游側排氣管Id嵌合于下游側內管7d，然后對后端板
5、下游側內管7d及下游側排氣管Id在整周上進行金屬極惰性氣體保護焊w6。接著，對該實施例的作用進行說明。·在排氣系統Ex中流動的廢氣流過催化劑部C而被除去有害成分，之后通過上游側排氣管Iu在一級消聲器Ml中流動而被一級消音，之后通過下游側排氣管Id向二級消聲器M2流動而被二級消音，之后向外部氣體放出。然而，向本發明涉及的一級消聲器Ml內流入的廢氣通過上游側內管7u而進入在殼體2的上游側半部形成的吸聲型消聲器Ma，在此廢氣的一部分從該上游側內管7u通過多個通氣孔14而向吸聲室8流動，在此被內側及外側吸聲材料12、11吸聲而降低高頻的排氣聲。另外，在內管7中流動的廢氣向在殼體2的下游側半部形成的共振型消聲器Mb流入。在共振型消聲器Mb內，廢氣從下游側內管7d經由設置在下游側內管7d上的孔16，并通過所述連接通路P而進入共振室9，從而降低與共振室9中設定的規定的低頻率相同的低頻率及其附近的頻率的排氣聲。這樣，在該實施例中，將在下游側內管7d上形成的孔16與共振室9連接的連接通路P通過串聯連接的沿軸向相互重合的內側通路22和外側通路32形成為一個連續的長的通路，因此，能夠在下游側內管7d的受限制的軸向的長度范圍內增長連接通路P的長度，由此能夠使共振室9的共振頻率充分地向低頻率側轉移，能夠將共振室9的共振頻率設定為低頻率側的所期望的頻率。尤其在本實施例那樣形成為軸向短且徑向長的形狀的共振室9的情況下，優選使用上述那樣構成的連接通路P。需要說明的是，在本實施例中，在吸聲型消聲器Ma的部分，降低高頻的排氣聲，在本發明涉及的共振型消聲器Mb的部分，降低低頻率的排氣聲。另外，在本實施例中，內側通路形成構件20及外側通路形成構件30的橫截面形成為凸形狀，且形成為在長度方向的一方具有閉塞部24、34的形狀，因此通過沖壓成形能夠容易制作。以上，對本發明的實施例進行說明，但本發明并不限定于本實施例，可以在本發明的范圍內實施各種實施例。例如，在上述實施例中，將本發明涉及的消聲器實施為位于二級消聲器M2的上游側的一級消聲器M1，但也可以將其實施為其它消聲器。另外，在上述實施例中，將本發明涉及的消聲器與吸聲型消聲器 鄰接而與其一體地設置，但當然也可以將本發明涉及的消聲器作為單獨的消聲器來實施。另外，在上述實施例中，“沿軸向相互重合的多個通路”由內側通路22和外側通路32這兩條通路形成，但所述多個通路也可以是三個以上的通路。并且，在上述實施例中，“連接通路P”以與上述專利文獻I的圖6同樣的方式形成在內管7的外周面的周向的一部分傷，但該“連接通路P”也可以如上述專利文獻I的圖4那樣在內管7的外周面的整周上形成。
權利要求
1.一種消聲器,其具備 內管(7)，其一端與排氣管(I)的上游側連接，且另一端與該排氣管(I)的下游側連接，其中，該排氣管(I)與發動機(E)的排氣系統(Ex)連接； 外管(3)，其覆蓋內管(7)的至少一部分， 將內管(X)與外管⑶之間的空間作為共振室(9),內管(7)的內部與共振室(9)經由在內管⑵的管壁上形成的孔(16)和連接通路⑵連通，該連接通路⑵在內管(7)的外周面上沿著軸向形成，基端側(23)與所述孔(16)連接，且前端側(35)與共振室(9)連接，所述消聲器的特征在于， 所述連接通路(P)通過將多個通路(22、32)以形成從所述基端側(23)到所述前端側(35)的一個連續的通路的方式串聯連接而構成，其中，這多個通路(22、32)距內管(7)的外周面的徑向的距離不同，且在內管(7)的外周面上沿軸向相互重合。
2.根據權利要求I所述的消聲器，其特征在于， 橫截面呈從內管(7)的外周面向徑向外方鼓出的凸形狀且在長度方向的一方具有閉塞部(24、34)的多個通路形成構件(20、30)以長度方向朝向與所述軸向一致的方向且所述閉塞部(24、34)的位置互不相同的方式層疊在所述內管(7)的外周面上，其中，所述閉塞部(24,34)將在所述多個通路形成構件(20、30)的內部形成的空間在長度方向上封閉，由通路形成構件(20)與所述內管(7)之間的空間和通路形成構件(20、30)之間的空間形成所述多個通路(22、32)。
全文摘要
本發明提供一種與發動機的排氣系統連接的消聲器，即使在將與排氣管連接的內管和共振室連接的連接通路的長度存在限制的情況下，也能夠充分地增長該連接通路，使共振室的共振頻率向低頻率側轉移，且效率良好地消除與該頻率相同的頻率的排氣聲。將廢氣流動的內管(7d)與外管(3)之間作為共振室(9)，內管(7d)與共振室(9)經由內管(7d)的孔(16)和在內管(7d)的外周面上形成的連接通路(P)連通，該連接通路(P)通過將內側通路(22)和外側通路(32)形成從基端側(23)到前端側(35)的一個連續的通路而構成，該內側通路(22)和外側通路(32)距內管(7d)的外周面的徑向的距離不同，且由在該外周面上沿軸向相互重合。
文檔編號F01N1/02GK102748093SQ20121010948
公開日2012年10月24日 申請日期2012年4月13日 優先權日2011年4月18日
發明者近藤丈晴 申請人:本田技研工業株式會社