CN101371013B - 车辆用消音器结构 - Google Patents

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Abstract

得到能够抑制辐射音的车辆用消音器结构。在车辆用消音器(10)的消音器壳体(16)中,形成有将多个壳体构成部即上壳体(18)和下壳体(20)在彼此的周接合突缘(18C)、(20C)接合而得的周接合部(16A),并以将位于周接合部(16A)的内侧的空间划分为分别沿气体流动方向并列的多个隔室(12)、(14)的方式形成有将上壳体(18)和下壳体(20)在隔室间接合突缘(18D)、(20D)接合而得的隔室间接合部(16B)。

Description

车辆用消音器结构
技术领域
本发明涉及安装在车辆上的车辆用消音器结构。
背景技术
作为适用于机动车的排气***的消音器,已知车体上下方向的尺寸比车体宽度方向的尺寸小的扁平消音器(例如,参照专利文献1)。
专利文献1:日本特开2004-245052号公报
专利文献2:日本特开2002-201926号公报
发明内容
但是,在如上所述的现有的扁平消音器中,因为沿着扁平剖面的长方向的上下的扁平面的刚性相对较低,所以存在在扁平面所产生的辐射音变大的隐患。
本发明鉴于上述问题,其目的在于得到能够抑制辐射音的车辆用消音器。
技术方案一所记载的发明所涉及的车辆用消音器结构,具备:上侧壳体,其具有分别朝向车体上下方向的下方开口地形成且在气体流动方向上长的多个凹部;和下侧壳体,其具有分别朝向车体上下方向的上方开口地形成且在气体流动方向上长的多个外壁;所述上侧壳体和下侧壳体在彼此的周缘部以及所述外壁之间被直接地接合,由此形成在与气体流动方向相交的方向上并列的多个隔室。
在技术方案一所记载的车辆用消音器结构中,上侧壳体以及下侧壳体,分别鼓出有在气体流动方向上较长的多个外壁,使其相互的开口端相配合、接合周缘部以及多个外壁之间的部分,从而在周缘的接合部分(周接合部)的内侧形成有由外壁之间的接合部分(隔壁间接合部)所划分的多个隔室。多个隔室,均沿气体流动方向较长并在与该长方向相交的方向上并列。由此,在本消音器结构中,作为整体成为车体上下方向的尺寸比各隔室的并列方向的尺寸小的扁平形状,并且隔室的并列方向(扁平剖面的长方向)中间部由隔室间接合部增加刚性,换言之,将扁平率较小的剖面形状的各隔室(闭剖面)并列从而作为整体形成扁平状,所以确保上下的壳体的面刚性。
这样,在技术方案一所记载的车辆用消音器结构中,能够抑制辐射音。另外,因为是上侧壳体和下侧壳体的接合结构,所以例如能够得到采用通过抑制拉深深度的冲压加工所形成的上侧壳体和下侧壳体而抑制辐射音的车辆用消音器结构。而且,因为是上侧壳体和下侧壳体在周接合部以及隔壁间接合部直接地接合的结构,所以例如可以在同一工序构成(接合)周接合部和隔壁间接合部。
技术方案二所记载的发明所涉及的车辆用消音器结构,具备:上侧壳体,其具有在气体流动方向上长且朝向车体上下方向的下方开口地形成的外壁;下侧壳体,其具有在气体流动方向上长且朝向车体上下方向的上方开口地形成的外壁,其周缘部接合于所述上侧壳体的周缘从而在该接合部的内侧形成闭空间;和管部件,其在气体流动方向上长,分别接合于所述上侧壳体的外壁以及所述下侧壳体的外壁,将所述闭空间划分为在与气体流动方向相交的方向上并列的多个隔室。
在技术方案二所记载的车辆用消音器结构中,上侧壳体以及下侧壳体,分别鼓出在气体流动方向上较长的单一或多个外壁,使相互的开口端相配合而接合周缘部并且相互的外壁分别接合于管部件,从而在周缘的接合部分(周接合部)的内侧形成由管部件所划分的多个隔室。多个隔室,分别沿气体流动方向较长并在与该长方向相交的方向上并列。由此,在该消音器结构中,作为整体成为车体上下方向的尺寸比各隔室的并列方向的尺寸小的扁平形状,并且隔室的并列方向(扁平剖面的长方向)中间部由外壁和管部件的接合部位(隔室间接合部)增强刚性,换言之,使扁平率较小的剖面形状的各隔室(闭剖面)并列从而作为整体形成扁平状,所以确保上下的壳体的面刚性。
这样,在技术方案二所记载的车辆用消音器结构中,能够抑制辐射音。另外,在本车辆用消音器结构中,因为上、下壳体的外壁分别接合于中空的管部件而形成多个隔室,换言之,在夹着管部件(隔室)的两侧分别形成有被上、下壳体和管部件包围的隔室,所以具有作为辐射音抑制用的增强刚性部发挥功能的隔室间接合部,在这种构成中能够不增加整体的厚度而扩大消音器容量。而且,因为是上侧壳体和下侧壳体的接合结构,所以例如能够得到使用通过抑制了拉深深度的冲压加工所形成的上侧壳体和下侧壳体而抑制辐射音的车辆用消音器结构。
技术方案三记载的发明所涉及的车辆用消音器结构,在技术方案二记载的车辆用消音器结构中,使对形成在所述管部件的外侧的隔室在气体流动方向上进行划分的板状隔板的一部分,向所述管部件内的隔室突出。
在技术方案三所记载的车辆用消音器结构中,因为使对不同与管部件所构成的隔室的隔室在气体流动方向进行划分的隔板的一部分向管部件内的隔室突出,所以能够将该突出部分(的尺寸形状等)作为用于降低排气音(主要是脉动音)的调谐要素使用。即,在该车辆用消音器结构中,增加了用于降低排气音的调谐要素,拓宽了用于排气音降低的调谐宽度,所以能够与通过刚性提高来抑制辐射音一并地,整体降低排气音(能够减少对于降低排气音而要求的车辆用消音器结构整体的尺寸形状等的限制)。而且,能够不增加部件数量地拓宽调谐宽度。因此,能够实现有效地降低例如低频带的排气音的调谐。
技术方案四所记载的发明所涉及的车辆用消音器结构,在技术方案一至技术方案三中任意一项所记载的车辆用消音器结构中,所述隔室为圆柱状空间。
在技术方案四所记载的车辆用消音器结构中,因为上下外壁、或上下外壁和管部件呈大致圆筒状而构成圆柱状的隔室,所以相对于隔室的容量的剖面周长(圆周)较小,面刚性进一步变高。由此,有效抑制辐射音。
技术方案五所记载的发明所涉及的车辆用消音器结构,在技术方案一至技术方案四中任意一项所记载的车辆用消音器结构中,具有连通所述多个隔室之间的连通构件。
在技术方案五所记载的车辆用消音器结构中,因为连通构件连通多个隔室,所以例如能够将这些多个隔室作为连续的气体流通路径使用、或将一部分的隔室作为共鸣室使用。另外,能够将连通构件的尺寸、形状、配置等作为用于降低排气音(主要是脉动音)、得到良好的音质的调谐要素。通过该调谐能够降低包括辐射音的排气音整体。
技术方案六所记载的发明所涉及的车辆用消音器结构,在技术方案五所记载的车辆用消音器结构中,所述连通构件,连通在并列方向上相邻的所述隔室的长方向端部之间。
在技术方案六所记载的车辆用消音器结构中,因为连通构件连通隔室的长方向的端部之间,所以能够构成包括气体在多个隔室中迂回流动的串联状路径的气体路径。
技术方案七所记载的发明所涉及的车辆用消音器结构,在技术方案五或技术方案六中的任意一项所记载的车辆用消音器结构中,所述连通构件,设置于划分所述多个隔室的接合部位、或所述管部件。
关于技术方案七所记载的车辆用消音器结构,在上下的壳体直接地接合而构成隔室间接合部的结构(技术方案一的构成)中,在该隔室间接合部设置连通构件,在上下的壳体接合于管部件而构成隔室间接合部的结构(技术方案二的构成)中,在管部件设置连通构件。由此,能够不增加消音器结构整体的厚度地以简单的结构设置连通构件。
另外,在前者的构成中,也能够将连通构件作为提高隔室间接合部(板组合部)的刚性的构件进行利用。尤其是,在气体流动方向上设有多个连通构件的构成中,提高刚性的效果高。这些时候,能够进一步抑制辐射音。而且,不论在上述前者以及后者中的哪个构成中,都能够设置多个连通构件,将该多个连通构件作为用于抑制排气音(主要是脉动音)的调谐要素进行利用。
技术方案八所记载的发明所涉及的车辆用消音器结构,在技术方案一至技术方案七中任意一项所记载的车辆用消音器结构中,在所述隔室内沿气体流动方向配设内管。
在技术方案八所记载的车辆用消音器结构中,因为在至少一个隔室内沿气体流动方向配置内管,所以能够将隔室内的内管的内外作为不同的气体流路(隔室)使用。
技术方案九所记载的发明所涉及的车辆用消音器结构,在技术方案八所记载的车辆用消音器结构中,所述内管,通过支撑构件由所述上侧壳体以及下侧壳体分别支撑。
在技术方案九所记载的车辆用消音器结构中,因为内管通过支撑构件分别由多个上下壳体支撑,所以能够提高多个壳体结构部的刚性,另外确保内管的支撑刚性。
技术方案十所记载的发明所涉及的车辆用消音器结构,在技术方案一至技术方案九中任意一项所记载的车辆用消音器结构中,具备将所述上侧壳体中的构成不同的所述隔室的外壁之间在该隔室的并列方向上桥接的桥接构件,通过该桥接构件构成与车体连接的消音器支撑部
在技术方案十所记载的车辆用消音器结构中,因为设置将上侧壳体中的构成多个隔室的外壁桥接的桥接构件,所以提高了对于隔室间接合部的变形的刚性,抑制各隔室在并列方向(扁平剖面的短方向)上相对位移。而且,在该消音器结构中的高刚性部分构成消音器支撑部,所以能够抑制由于利用消音器支撑部支撑于车体所导致的消音器振动。
技术方案十一所记载的发明所涉及的车辆用消音器结构,在技术方案十所记载的车辆用消音器结构中,所述桥接构件,接合于划分所述多个隔室的接合部位。
在技术方案十一所记载的车辆用消音器结构中,因为在包括各隔室的外壁以及隔室间接合部的三点的部分接合桥接构件,所以对于由消音器支撑部所进行的支撑的刚性进一步提高,能够更加有效地抑制由于利用该消音器支撑部支撑于车体所导致的消音器振动。
技术方案十二所记载的发明所涉及的车辆用消音器结构,在技术方案十或技术方案十一中的车辆用消音器结构中,构成所述消音器支撑部的桥接构件俯视观察配置在消音器的重心位置。
在技术方案十二所记载的车辆用消音器结构中,因为俯视观察桥接构件即消音器支撑部设在消音器的重心附近,所以能够对消音器支撑部大致均等地施加消音器的质量(载重),抑制负载载重相对于消音器支撑部的偏置。由此,能够更加有效地抑制由于利用消音器支撑部支撑于车体所导致的消音器振动。
技术方案十三所记载的发明所涉及的车辆用消音器结构,在技术方案一至技术方案九中的任意一项所记载的车辆用消音器结构中,将连接于车体的消音器支撑部,设置在划分所述多个隔室的接合部位。
在技术方案十三所记载的车辆用消音器结构中,通过位于隔室之间的隔室间接合部支撑于车体。隔室间接合部,是高刚性部,所以能够良好地支撑。例如,能够抑制由消音器支撑结构所导致的向车体的振动传递。
如以上所说明那样,本发明所涉及的车辆用消音器结构,具有能够抑制辐射音这样的优异效果。
附图说明
图1是本发明的第一实施方式所涉及的车辆用消音器的立体图。
图2是沿图1的2-2线的剖视图。
图3A是表示本发明的第一实施方式所涉及的车辆用消音器的支撑结构的立体图。
图3B是表示本发明的第一实施方式所涉及的车辆用消音器的支撑结构的要部放大剖视图。
图4是表示包括本发明的第一实施方式所涉及的车辆用消音器的排气***的支撑状态的俯视图。
图5是本发明的第二实施方式所涉及的车辆用消音器的立体图。
图6是本发明的第三实施方式所涉及的车辆用消音器的立体图。
图7是表示本发明的第四实施方式所涉及的车辆用消音器的、与图2相对应的剖视图。
图8是本发明的第五实施方式所涉及的车辆用消音器的立体图。
图9A是沿图8的9A-9A线的剖视图。
图9B是沿图8的9B-9B线的剖视图。
图10A是将本发明的第五实施方式所涉及的车辆用消音器的排气音降低效果与第一实施方式相比较的图、是比较排气音整体的曲线图。
图10B是将本发明的第五实施方式所涉及的车辆用消音器的排气音降低效果与第一实施方式相比较的图、是比较发动机爆发的一次成分的曲线图。
图11A是表示本发明的第六实施方式所涉及的车辆用消音器的、与图9A相对应的剖视图。
图11B是表示本发明的第六实施方式所涉及的车辆用消音器的、与图9B相对应的剖视图。
图12是本发明的第七实施方式所涉及的车辆用消音器的立体图。
图13A是沿图12的13A-13A线的剖视图。
图13B是沿图12的13B-13B线的剖视图。
图14是表示构成本发明的第七实施方式所涉及的车辆用消音器的内管的端部形状的立体图。
图15是本发明的第八实施方式所涉及的车辆用消音器的立体图。
图16是本发明的第八实施方式所涉及的车辆用消音器的俯视剖视图。
图17A是沿图16的17A-17A线的剖视图。
图17B是沿图16的17B-17B线的剖视图。
图18是表示本发明的第九实施方式所涉及的车辆用消音器的、与图17B相对应的剖视图。
图19是表示本发明的第十实施方式所涉及的车辆用消音器的、与图17B相对应的剖视图。
图20A是表示与本发明的实施方式相比较的比较例所涉及的车辆用消音器的主视剖视图。
图20B是表示与本发明的实施方式相比较的比较例所涉及的车辆用消音器的侧剖视图。
具体实施方式
基于图1至图4,对应用本发明的实施方式所涉及的车辆用消音器结构的车辆用消音器10进行说明。另外,在以下的说明中,在各图中适宜地将箭头L所示的方向作为车辆用消音器10的消音器前后方向,为了说明的方便,将箭头L方向的Lf所示的一侧称为前侧,将Lr所示的方向称为后侧。另外,将箭头UP所示的方向称为上方向,将箭头Wm所示的方向称为消音器宽度方向。而且,在表示车辆用消音器10的车载状态的图4中,将箭头FR所示的方向称为车体前方向(前进方向),将箭头Wb所示的方向称为车宽度方向。
在图1中,通过立体图示出了车辆用消音器10的整体构成。另外,在图2中,示出了沿图1的2-2线的剖视图。如这些图所示,车辆用消音器10,构成为具有分别在消音器前后方向上较长并且在消音器宽度方向上并列的一对隔室12、14,整体如图2所示,为上下方向的尺寸H比消音器宽度方向的尺寸W小的扁平形状。
具体而言,作为形成车辆用消音器10的外部轮廓并在内部形成有一对隔室12、14的消音器本体的消音器壳体16,通过上壳体18与下壳体20接合而构成。如图2所示,上壳体18构成为,从与长方向正交的剖面观察,具有:分别形成为向下开口的大致半圆筒状并且在消音器宽度方向上并列配置的第一外壁18A以及第二外壁18B、以围绕第一外壁18A以及第二外壁18B的周围的方式形成的周接合突缘18C、和在消音器宽度方向上在第一外壁18A和第二外壁18B之间形成的隔室间接合突缘18D。周接合突缘18C和隔室间接合突缘18D,以沿着第一外壁18A、第二外壁18B的向下开口端呈同一平面的方式而形成。
下壳体20,与上壳体18大致上下对称地形成,具有:分别形成为向上开口的大致半圆筒状并且在消音器宽度方向上并列配置的第一外壁20A以及第二外壁20B、以围绕第一外壁20A以及第二外壁20B的周围的方式形成的周接合突缘20C、和在消音器宽度方向上在第一外壁20A和第二外壁20B之间形成的隔室间接合突缘20D。
消音器壳体16,接合上壳体18的周接合突缘18C和下壳体20的周接合突缘20C形成周接合部16A,并且接合上壳体18的隔室间接合突缘18D和下壳体20的隔室间接合突缘20D形成隔室间接合部16B,从而在周接合部16A的内侧构成由隔室间接合部16B在消音器宽度方向划分的一对隔室12、14。在该实施方式中,作为各个半圆筒状的18A、20A内的空间的隔室12、作为各个半圆筒状的18B、20B内的空间的隔室14,分别形成为大致圆柱状的(具有圆形剖面)空间。
如图1所示,在消音器壳体16上,形成有导入废气的气体导入口22、排出废气的气体排出口24。气体导入口22,朝向消音器前后方向的前方开口,连通隔室12的前端和消音器壳体16的外部。气体排出口24,朝向消音器前后方向的后方开口,连通隔室14的后端和消音器壳体16的外部。
气体导入口22形成为,将上壳体18的周接合突缘18C中的位于第一外壁18A的前侧的部分设成形成为沿长方向向下开口的半圆筒状的气体导入口形成部18E,将下壳体20的周接合突缘20C中的位于第一外壁20A的前侧的部分设成形成为沿长方向向上开口的半圆筒状的气体导入口形成部20E,将该气体导入口形成部18E、20E设为非接合部。
同样,气体排出口24形成为,将上壳体18的周接合突缘18C中的位于第二外壁18B的后侧的部分设成形成为沿长方向向下开口的半圆筒状的气体排出口形成部18F,将下壳体20的周接合突缘20C中的位于第二外壁20B的后侧的部分设成形成为沿长方向向上开口的半圆筒状的气体排出口形成部20F,将该气体排出口形成部18F、20F设为非接合部。
而且,在消音器壳体16上,形成有作为连通一对隔室12、14的连通构件的连通路26。使上壳体18中的隔室间接合突缘18D的一部分***成为不与隔室间接合突缘20D相接合的通道部18G,由此在该通道部18G和隔室间接合突缘20D之间形成连通路26。另外,也可以在下壳体20侧设置与通道部18G大致对称的通道部。在该实施方式中,连通路26连通一对的隔室12、14的后端部附近之间。
以上所说明的上壳体18、下壳体20,分别通过金属薄板材的冲压加工而将各部分形成一体。另外,上壳体18和下壳体20,也可以设为将周接合突缘18C、周接合突缘20C中的沿消音器长方向的部分共用(一体)化并翻折该共用部分的结构。此时,能够将上壳体18和下壳体20一体地(同时)形成。上壳体18相当于本发明中的上侧壳体或盖体,下壳体20相当于本发明中的下侧壳体或盖体。
另外,在消音器壳体16的隔室12内,配设有将该隔室12划分成前后两部分的隔板28。隔板28,构成为具有将隔室12分隔为前后两部分的圆板状的分隔板部28A,和在分隔板部28A上从周缘延伸设置的环状的嵌合部28B,在分隔板部28A上形成有容许废气通过的多个透孔28C。将嵌合于隔室12的内周(第一外壁18A、20A)的嵌合部28B通过焊接等固定于该隔室12的内周,从而将隔板28保持于消音器壳体16。
该隔板28,以使通过多个透孔28C的气流产生缩流、扩张而得到消音效果(主要是脉动音的降低效果)的方式构成(设定透孔28C的大小、数量、配置等)。在该实施方式中,透孔28C在与隔室12同心的假想圆周上等间隔地配置。以下,将隔室12中的比隔板28靠前侧的空间称为第一扩张室12A,将比隔板28靠后侧的空间称为第二扩张室12B。
而且,在消音器壳体16的隔室14内,配设有内管30。内管30,沿消音器前后方向较长并配设在隔室14的轴心部。该内管30,其后端部30A与气体排出口24嵌合,并且其前端部30B在隔室14的前端附近与作为支撑构件的隔板32嵌合,从而保持于消音器壳体16。隔板32,构成为具有:连接内管30的外周面和隔室14的内周面的圆环状的支撑板部32A,和在支撑板部32A上从周缘延伸设置的环状的嵌合部32B,在支撑板部32A上形成有容许废气通过的多个透孔32C。
透孔32C,在与隔室14同心的假想圆周上等间隔地配置,以产生用于使废气的一部分通过后述的多个气孔30D的压力平衡的方式,设定大小、数量、配置等。将嵌合于隔室14的内周(第二外壁18B、20B)的嵌合部32B通过焊接等而固定于该隔室14的内周,从而将该隔板32保持于消音器壳体16。
而且,内管30贯通形成在支撑板部32A的轴心部的贯通孔32D,其前端部30B侧的开口部30C在比支撑板部32A靠前侧处开口。而且,在内管30的后端部30A、前端部30B和中间部,形成有贯通管壁的多个气孔30D。多个气孔30D,以吸收(衰减)通过的废气的声能(排气脉动)的方式被设定大小、数量、配置等。以下,将隔室14中的内管30的外侧的空间称为第三扩张室14A。
在以上所说明的车辆用消音器10中,如图1中箭头G所示,从气体导入口22导入隔室12的废气,从第一扩张室12A通过隔板28的各透孔28C至第二扩张室12B,进而通过连通路26导入第三扩张室14A。另外,导入隔室14的废气,一部分通过多个气孔30D直接导入内管30内,其余的一部分通过隔板32的透孔32C从开口部30C导入内管30,通过该内管30从气体排出口24(后端部30A)排出至外部(排气管)。
如图4所示,在该实施方式中,车辆用消音器10,俯视观察其长方向(前后方向)相对车体前后方向倾斜地配置。在气体导入口22,连接有作为排气管的入口管34的后端,该入口管34的前端(废气上游端)与没有图示的内燃机发动机的排气歧管相连接。在入口管34的中间部配设有催化净化器36。另一方面,在气体排出口24(内管30的后端部30A),连接作为排气管的出口管38的前端,该出口管38的后端(废气下游端)向大气开放。
在该实施方式中,车辆用消音器10、包括催化净化器36的入口管34和出口管38,成为一体、构成支撑于车体(组装也一体地进行)的排气***40。该排气***40,通过设置在车辆用消音器10上的消音器支撑体42和设置在出口管38上的没有图示的支撑杆分别经由支撑橡胶44连接于车体侧的支撑杆,从而支撑于车体。俯视观察,排气***40的重心Ge位于连接该两处的支撑点的假想直线Ls上。由此,排气***40,悬挂支撑于车体、保持规定的姿势。
如图3(A)所示,消音器支撑体42,设置在车辆用消音器10的隔室间接合部16B的前端附近。具体而言,消音器支撑体42,包括固定于隔室间接合部16B的基部46、和从基部46延伸设置的杆部48。如图3(B)所示,对于基部46,以桥接第一外壁18A(隔室12)和第二外壁(隔室14)的方式,将其消音器宽度方向端部的上侧两角部46A、46B分别通过电弧焊接(角焊)固定于第一外壁18A、第二外壁18B。另外,对于基部46,将其底部46C通过激光焊接接合于隔室间接合部16B(隔室间接合突缘18D、20D)。因此,基部46,相当于本发明中的桥接构件。
杆部48,从基部46向消音器前方延伸设置,相比车辆用消音器10(消音器壳体16)的前端向前侧突出。杆部48,以排气***40的重心Ge位于上述假想直线Ls上的方式适当弯折或弯曲。
接着,说明第一实施方式的作用。
在上述构成的车辆用消音器10中,从入口管34导入的废气,在第一扩张室12A扩张,在通过隔板28的透孔28C时发生缩流,在第二扩张室12B中再次扩张。进而,该废气,在连通路26发生缩流、在第三扩张室14A扩张,其一部分通过内管30的多个气孔30D由此一边声能被吸收一边导入内管30,其余的一部分经由隔板32的隔板32从开口部30C导入内管30。接着,导入内管30的废气,经由内管30的后端部30A即气体排出口24,排出至出口管38,从该出口管38向大气开放(排放到大气中)。
在此,在车辆用消音器10中,由隔室间接合部16B隔开的两个隔室12、14在消音器宽度方向上并列,从而作为整体是相对于消音器宽度方向的尺寸W、上下方向的尺寸H较小的扁平形状,但并没有形成刚性较低的扁平面,换言之,遍及消音器壳体16的长方向的大致全长断续地或连续地接合的隔室间接合部16B加强(增强刚性)了消音器壳体16,所以确保了消音器壳体16的各部(构成隔室12、14的第一外壁18A、20A、第二外壁18B、20B)的面刚性。由此,在车辆用消音器10中,抑制伴随废气的通过所产生的辐射音。
尤其是,在车辆用消音器10中,因为隔室12、14形成为大致圆柱状,所以沿与长方向正交的剖面观察,隔室12、14的每单位体积(消音器容量)的周长较短。由此,构成隔室12、14的第一外壁18A、20A、第二外壁18B、20B的各部的刚性变得大致均等,换言之,没有形成局部低刚性部,所以有效地抑制辐射音。
关于该辐射音抑制效果,用与图20(A)、图20(B)所示的比较例消音器200的比较进行说明。比较例消音器200,是上下方向扁平的筒形消音器(卷きマフラ),通过在长方向对内部分隔的两个隔壁202,形成三个扩张室204、206、208。在这样的比较例消音器200中,因为沿上下的消音器宽度方向较宽的扁平面210、212的刚性较低,所以当废气流体冲击这些扁平面210、212时,容易产生辐射音。
另外,在车辆用消音器10中,因为通过分别是冲压加工品的上壳体18和下壳体20的接合构成消音器壳体16,所以以简单的结构,实现既扁平、轻量又能抑制辐射音。而且,上壳体18、下壳体20,共同具有第一外壁18A、20A、第二外壁18B、20B,所以能够使各个第一外壁18A、20A、第二外壁18B、20B的冲压成形所产生的拉深深度变浅,成形性良好。而且,在上壳体18和下壳体20中,周接合突缘18C、20C和隔室间接合突缘18D、20D形成在同一平面上,所以能够将周接合部16A的接合和隔室间接合部16B的接合设为同一工序。
而且,在车辆用消音器10中,因为将连通隔室12和隔室14的连通路26设置在消音器壳体16,所以实现了将这些隔室12和隔室14作为气体流动方向上连续的单独的扩张室进行使用。由此,能够确保车辆用消音器10的消音性能。另外,该连通路26设置在隔室间接合部16B即隔室间接合突缘18D和隔室间接合突缘20D的接合部,换言之连通路26配置在第一外壁18A和第二外壁18B之间的低谷部,所以能够不增加消音器壳体16的高度尺寸H(消音器整体的厚度)地以简单的结构设置连通构件。
另外在此,在车辆用消音器10中,因为在隔室14内设置有内管30,所以能够将该隔室14内的空间分割为内管30的外侧即第三扩张室14A和内管30的内侧的排气路。由此,在该实施方式中,使第三扩张室14A和内管30的逸流方向反转,实现在消音器壳体16的外部轮廓内的受限空间中确保废气的消音所需的流路(行程长度)。另外,因为该内管30通过隔板32保持于隔室14,所以第二外壁18B、20B的刚性进一步提高,并且也确保了内管30的支撑刚性。
而且在此,在车辆用消音器10中,因为构成隔室12的第一外壁18A和构成隔室14的第二外壁18B通过消音器支撑体42的基部46而在消音器宽度方向上被桥接,所以提高了消音器壳体16的隔室12与隔室14接近分离的方向的刚性,抑制各隔室12、14在并列方向上相对位移(隔室间接合部16B的弯曲变形)。而且,因为在该基部46上设有杆部48,所以能够抑制由于利用消音器支撑体42支撑于车体导致的消音器振动。
尤其是,基部46接合于隔室间接合部16B即隔室间接合突缘18D与隔室间接合突缘20D的重合部,换言之,在包括各隔室12、14的外壁18A、18B以及隔室间接合部16B的三点的部分接合桥接构件,所以消音器壳体16的各部的刚性进一步提高,能够进一步有效地抑制由于利用安装于该高刚性部分的消音器支撑体42支撑于车体所导致的消音器振动。
接着,说明本发明的其他实施方式。另外,对于与上述第一实施方式或前面出现的构成基本相同的部件、部分,附加与上述第一实施方式或前面出现的构成相同的符号,省略其说明,另外也有省略图示的情况。
(第二实施方式)
在图5中,以立体图示出了本发明的第二实施方式所涉及的车辆用消音器50。如该图所示,车辆用消音器50,在代替消音器支撑体42而通过消音器支撑体52支撑于车体这一点上,与第一实施方式所涉及的车辆用消音器10不同。
消音器支撑体52,具有基部46,基部46固定在消音器壳体16的俯视成为车辆用消音器50的重心的位置(的附近)。该固定结构,与车辆用消音器10上的基部46的固定结构相同。从该基部46,延伸设置经由支撑橡胶44由车体支撑的杆部54。车辆用消音器50的其他构成与车辆用消音器10的对应的构成相同。
因此,借助第二实施方式所涉及的车辆用消音器50,也能够通过与第一实施方式所涉及的车辆用消音器10同样的作用,得到同样的效果。另外,在车辆用消音器50中,在其重心位置经由消音器支撑体52悬挂支撑于车体,所以车辆用消音器50的消音器质量(载重)大致均等地作用于消音器支撑体52,能够抑制相对消音器支撑体52的负载载重的偏置。由此,能够有效地抑制车辆用消音器50相对于车体的运动,能有更加有效地抑制由于利用消音器支撑体52支撑于车体所导致的消音器振动。
在此,如上所述,接合作为金属薄板材的冲压加工品的上壳体18、下壳体20而构成的车辆用消音器50为轻量,所以能够进行由消音器支撑体52所完成的一点悬挂支撑。
另外,在第二实施方式中,示出了对其附近通过消音器支撑体52进行一点支撑的例子,但本发明并不限定与此,例如也可以通过消音器支撑体42或消音器支撑体52、和分别设置在周接合部16A的后端侧两角部的消音器支撑体,三点支撑车辆用消音器50的重心。
(第三实施方式)
在图6中,以立体图示出了本发明的第三实施方式所涉及的车辆用消音器55。如该图所示,车辆用消音器55,在代替消音器支撑体42而通过消音器支撑体56支撑于车体这一点上,与第一实施方式所涉及的车辆用消音器10不同。
消音器支撑体56,不具备桥接第一外壁18A和第二外壁18B的基部46,其后端56A仅接合于隔室间接合部16B(隔室间接合突缘18D)。该组合(复合)平板状的隔室间接合部16B,与隔室12、隔室14(构成它们的第一外壁18A、20A,第二外壁18B、20B)振动特性即共振点不同,所以在该隔室间接合部16B上安***器支撑体42,并且由支撑橡胶进行防振,从而采用双重防振结构。由此,提高车辆用消音器10的振动屏蔽性。
另外,隔室间接合部16B,其板厚是上壳体18单体的板厚的两倍,所以能够确保车辆用消音器10相对于车体的支撑刚性。即,能够更加有效地抑制由于利用消音器支撑体53支撑于车体所导致的消音器振动。
另外,不言自明的是,也可以将这种不具有桥接构件的消音器支撑体56设置在车辆用消音器55的重心位置Ge。
(第四实施方式)
在图7中,以与图2相对应的剖视图示出了本发明的第四实施方式所涉及的车辆用消音器60。如该图所示,车辆用消音器60,在具备导入隔室12的内管62这一点上,与第一实施方式所涉及的车辆用消音器10不同。
在该实施方式中,内管62被设为与气体导入口22嵌合、导入第一扩张室12A的入口管。车辆用消音器60的其他构成,与车辆用消音器10的对应构成相同。
因此,借助第四实施方式所涉及的车辆用消音器60,也能够通过与第一实施方式所涉及的车辆用消音器10同样的作用,得到同样的效果。另外,因为内管62导入第一扩张室12A,所以提高了声能的衰减效果。
(第五实施方式)
在图8中,以立体图示出本发明的第五实施方式所涉及的车辆用消音器70。如该图所示,车辆用消音器70,在代替连通路26而具有各自作为连通构件的多个连通路72这一点上,与第一实施方式所涉及的车辆用消音器10不同。
多个连通路72,在消音器前后方向上相互分离地分别配设在消音器壳体16的隔室间接合部16B上,各自的流路剖面积设为比连通路26的流路剖面积小。如图9(A)以及图9(B)所示,各连通路72构成为,各个形成于隔室间接合突缘18D的通道部74和形成于隔室间接合突缘20D的通道部76的开口端分别对接,并且该隔室间接合突缘18D、20D在通道部74、通道部76的前后相接合。因此,在该实施方式中,上壳体18和下壳体20能够用相同的模具来形成。
而且,多个连通路72,以吸收(衰减)通过的废气的声能的方式设定各自的大小、数量、配置等。即,多个连通路72,不仅仅是连通隔室12和隔室14,而且以使通过的废气的声能衰减由此实现以脉动音为主成分的排气音的降低功能或者调谐功能的方式(作为调谐要素)构成。即,在车辆用消音器70中,相对于车辆用消音器10,除了隔板28的隔板28的透孔28C等之外,还附加多个连通路72作为用于排气音降低的调谐要素。车辆用消音器70的其他构成,与车辆用消音器10的相应构成相同。
因此,借助第五实施方式所涉及的车辆用消音器70,也能够通过与第一实施方式所涉及的车辆用消音器10同样的作用,得到同样的效果(辐射音降低效果、由消音器支撑体42所实现的振动防止等)。而且,在车辆用消音器70中,设置有与连通路26相比流路剖面积小的多个连通路72,所以能够得到由声能的衰减效果所实现的脉动音的减低作用(消音效果)。尤其是,通过多个连通路72的大小、数量、配置等而使用于减低脉动音的调谐宽度大,能够实现有效的排气音降低,也无需用于该调谐的后续加工(开孔等)。另外,因为多个连通路72的流路面积较小,所以也抑制了与气体通过相伴的气流音的发生。
而且,在车辆用消音器70中,在隔室间接合部16B上沿消音器前后方向形成有多个连通路72即闭剖面结构,所以与隔室间接合部16B仅是组合平板状的构成相比较,隔室12、14之间的刚性显著提高。由此,既实现了扁平消音器,又显著提高了振动噪音性能。
根据以上所述,在车辆用消音器70中,与车辆用消音器10相比较,排气音(包括辐射音、脉动音、气流音的排气音整体)的降低效果高。具体而言,如图10(A)所示可知,在车辆用消音器70中,在加速时以及减速时均为整体(O.A)的排气音比车辆用消音器10降低。尤其是,如图10(B)所示可知,对于发动机爆发的一次成分的音压,通过代替单一的连通路26而设置多个连通路72,低转速时(尤其是加速时)的降低效果较大。即,在车辆用消音器70中,将多个连通路72作为排气音降低的调谐要素(附加调谐要素),从而谋求与车辆用消音器10相比较降低排气音整体。另外,因为仅通过接合隔室间接合突缘18D、隔室间接合突缘20D而形成多个连通路72,所以不需要为了得到上述排气音的降低效果而进行开孔等的后续加工。
(第六实施方式)
在图11(A)以及图11(B)中,以与图9(A)以及图9(B)对应的剖视图示出了本发明的第六实施方式所涉及的车辆用消音器80。如这些图所示,车辆用消音器80,在具备多个连通路82这一点上与第五实施方式所涉及的车辆用消音器70相同,在多个连通路82的结构上与车辆用消音器70不同。
多个连通路82构成为,各个形成于隔室间接合突缘18D的通道部84和形成于隔室间接合突缘20D的通道部18D的开口端遍及全长偏置(交替地配置),各个开口端由对方的隔室间接合突缘的平板部分封闭。隔室间接合突缘18D、20D的接合部位,是前后相邻的通道部84、86的开口缘部。
而且,多个连通路82,以吸收(衰减)通过的废气的声能的方式设定各自的大小、数量、配置等。即,多个连通路82,不仅仅是连通隔室12和隔室14,而且以实现排气音的降低功能或者调谐功能的方式构成。车辆用消音器80的其他构成,与车辆用消音器10的相应构成相同。
因此,借助第六实施方式所涉及的车辆用消音器80,也能够通过与第一实施方式所涉及的车辆用消音器10同样的作用,得到同样的效果,另外,能够通过与第五实施方式所涉及的车辆用消音器70同样的作用,得到同样的效果(排气音降低、调谐以及隔室12、14之间的刚性提高)。尤其是,在车辆用消音器80中,容易将多个连通路82的剖面积设定为比连通路72的剖面积小,可以进行细微的排气音降低、调谐。
(第七实施方式)
在图12中,以立体图示出本发明第七实施方式所涉及的车辆用消音器90。另外,分别在图13(A)中示出沿图12的13A-13A线的剖视图,在图13(B)中示出沿图12的13B-13B线的剖视图。如这些图所示,车辆用消音器90,与第一实施方式所涉及的车辆用消音器10的不同点在于,代替直接接合上壳体18的隔室间接合突缘18D和下壳体20的隔室间接合突缘20D而构成隔室间接合部16B的消音器壳体16,具备将与作为内置的管部件的内管92接合的接合部设为隔室间接合部94B的消音器壳体94。以下,具体说明。
消音器壳体94,是通过上壳体96和下壳体98的接合而构成的。如图13(A)以及图13(B)所示,上壳体96构成为,沿与长方向正交的剖面观察,具有:分别形成为向下开口的大致半圆筒状并且在消音器宽度方向上并列配置的第一外壁96A以及第二外壁96B、以围绕第一外壁96A以及第二外壁96B的周围的方式形成的周接合突缘96C、和连接第一外壁96A以及第二外壁96B的消音器宽度方向内侧的开口缘的连接壁部96D。连接壁部96D,相比周接合突缘96C位于上侧,相对于连接它们的开口面的第一外壁96A、96B内的空间的深度,比上壳体18中的对应深度浅。
下壳体98构成为,沿与长方向正交的剖面观察,具有:分别形成为向上开口的大致半圆筒状并且在消音器宽度方向上并列配置的第一外壁98A以及第二外壁98B、以围绕第一外壁98A以及第二外壁98B的周围的方式形成的周接合突缘98C、和连接第一外壁98A以及第二外壁98B的消音器宽度方向内侧的开口缘的连接壁部98D。连接壁部98D,相比周接合突缘98C位于下侧,相对于连接它们的开口面的第一外壁98A、98B内的空间的深度,比下壳体20中的对应深度浅。
消音器壳体94,接合上壳体96的周接合突缘96C和下壳体98的周接合突缘98C而形成有周接合部94A,在消音器宽度方向中央部,连接壁部96D和连接壁部98D在上下方向上相分离。在该消音器壳体94中,形成于周接合部94A的内侧的空间,通过沿消音器前后方向配设的内管92,被划分为分别在消音器前后方向上较长并且在消音器宽度方向上并列的隔室100、102、104。在此,隔室100是内管92的内部空间,隔室102、104相对隔室100位于消音器宽度方向的两侧。
而且,如图13(A)以及图13(B)所示,在消音器壳体94中,内管92从消音器宽度方向中央部向隔室104侧偏置配置。具体而言,内管92,分别通过激光焊接等接合于上壳体96中的第二外壁96B的连接壁部96D附近部分、以及下壳体98中的第二外壁98B的连接壁部98D附近部分,从而构成隔室间接合部94B。该隔室间接合部94B,通过上壳体96、下壳体98以及内管92沿消音器前后方向连续地或断续地接合而构成。
另外,如图12所示,在消音器壳体94上,形成有导入废气的气体导入口106、排出废气的气体排出口108。气体导入口106,朝向消音器前后方向的前方开口,连通隔室102的前端和消音器壳体94的外部。气体排出口108,朝向消音器前后方向的后方开口,连通隔室100的后端和消音器壳体94的外部。虽省略图示,但在气体导入口106连接有入口管的后端,在气体排出口108连接有出口管38的前端。
气体导入口106,是这样形成的:将上壳体96的周接合突缘96C中的位于第一外壁96A的前侧的部分,设成形成为沿长方向向下开口的半圆筒状的气体导入口形成部96E,将下壳体98的周接合突缘98C中的位于第一外壁98A的前侧的部分,设成形成为沿长方向向上开口的半圆筒状的气体导入口形成部98E,将该气体导入口形成部96E、98E设为非接合部。
同样,气体排出口108,是这样形成的:将上壳体96的周接合突缘96C中的位于第二外壁96B(的连接壁部96D侧部分)的后侧的部分,设成形成为沿长方向向下开口的半圆筒状的气体排出口形成部96F,将下壳体98的周接合突缘98C中的位于第二外壁98B(的连接壁部98D侧部分)的后侧的部分,设成形成为沿长方向向上开口的半圆筒状的气体排出口形成部98F,将该气体排出口形成部96F、98F设为非接合部。在气体排出口108嵌合有内管92的后端部92A。
另一方面,在内管92的前端形成有分隔片92B,该分隔片92B位于消音器壳体94内的在上下方向上缩小成比内管92的外径小的尺寸的部分、分隔隔室102和隔室104。如图14所示,分隔片92B,作为从加工前的管(内管92)的端部切掉以想象线所示的部分后剩余的部分而构成的。该分隔片92B形成于内管92中的隔室102侧,由此该内管92的前侧开口部92C在隔室104侧开口。
而且,在消音器壳体94上,形成有作为连通一对的隔室102、104的连通构件的连通路110。如图12以及图13(B)所示,连通路110作为桥接上壳体96中的第一外壁96A、第二外壁96B的通道部96G的内部空间而构成,跨越内管92(隔室100)而连通隔室102和隔室104的后部之间。另外,还可以在下壳体98侧设置与通道部96G大致对称的通道部。
以上所说明的上壳体96、下壳体98,分别通过金属薄板材的冲压加工而一体地形成各部。另外,上壳体96和下壳体98,也可以设为将周接合突缘96C、周接合突缘98C中的沿长方向的部分共用(一体)化并折叠该共用部分的结构。此时,能够将上壳体96和下壳体98一体地(同时)形成。另外,上壳体96相当于本发明中的上侧壳体或盖体,下壳体98相当于本发明中的下侧壳体或盖体。
另外,在消音器壳体94的隔室102内,配设有将该隔室102划分为前后两部分的隔板112。隔板112构成为,具有将隔室102分隔为前后两部分的圆板状的分隔板部112A,和在分隔板部112A上从周缘延伸设置的环状的嵌合部112B。将嵌合于隔室102的内周(第一外壁96A、98A)的嵌合部112B通过焊接等而固定于该隔室102的内周,从而隔板112保持于消音器壳体94。
隔室102中的隔板112的前侧的空间即第一扩张室102A,如图13(A)所示,通过形成于隔板112和内管92之间的缩流路114,与隔室102中的隔板112的后侧的空间即第二扩张室102B连通。缩流路114(连接壁部96D、98D),以使通过的气流产生缩流、扩张而得到消音效果的方式构成。
在以上说明的车辆用消音器90中,如图12中箭头G所示,从气体导入口106导入隔室102的废气,从第一扩张室102A通过缩流路114至第二扩张室102B,进而通过连通路110导入作为第三扩张室发挥功能的隔室104。另外,导入隔室104的废气,从该内管92的前侧开口部92C导入内管92,通过该内管92从气体排出口018(后端部92A)排出至出口管38。另外,可以在内管92上整体地或局部地设置气孔30D,以得到声能的吸收效果。
以上说明的车辆用消音器90,虽省略了图示,但构成隔室102的第一外壁96A  构成隔室104的第一外壁96B,通过与第一至第三实施方式中的任一相同的结构,支撑于车体。
接着,说明第七实施方式的作用。
在上述构成的车辆用消音器90中,从入口管34(气体导入口106)导入的废气,在第一扩张室102A扩张,在通过缩流路114时产生缩流,在第二扩张室102B再次扩张。进而,该废气,在连通路110产生缩流,在第三扩张室即隔室104扩张,从开口部92C导入内管92。接着,导入内管92的废气,经由内管92的后端部92A即气体排出口24排出至出口管38,从出口管38向大气开放。
在此,在车辆用消音器90中,由隔室间接合部94B隔开的三个隔室100、102、104在消音器宽度方向上并列,从而作为整体是相对于消音器宽度方向的尺寸W上下方向的尺寸H较小的扁平形状,但并没有形成刚性较低的扁平面,换言之,遍及消音器壳体94的长方向的大致全长断续地或连续地接合的隔室间接合部94B加强了(增强刚性)消音器壳体94,所以消音器壳体94确保了各部(构成隔室102、104的第一外壁18A、20A、第二外壁18B、20B)的面刚性。由此,在车辆用消音器90中,抑制伴随废气的通过所产生的辐射音。
尤其是,在车辆用消音器90中,因为隔室102、104(包括隔室100的空间)形成为大致圆柱状,所以沿与长方向正交的剖面观察,隔室102、104的每单位体积(消音器容量)的周长较短。由此,构成隔室102、104的第一外壁96A、98A、第二外壁96B、98B的各部的刚性变得大致均等,换言之,因为没有形成局部低刚性部,所以有效地抑制辐射音。
另外,尤其是,在车辆用消音器90中,上壳体96和下壳体98接合于内管92而形成隔室间接合部94B,换言之,并列配置的隔室102、104的连接部为闭剖面结构,所以不仅各隔室100、102、104的刚性、而且消音器壳体94整体的刚性也提高了。由此,例如不依赖连接第一外壁96A和第一外壁96B的基部46,也能够有效地抑制由于利用消音器支撑体支撑于车体所导致的消音器振动。
而且,能够将上述连接隔室102、104的闭剖面结构的连接部作为消音器容量使用,所以能够不增大高度尺寸H地确保所需的容量。由此,车辆用消音器90与例如车辆用消音器10相比能够缩短全长。而且,在车辆用消音器90中,连通第一扩张室102A和第二扩张室102B的缩流路114偏向气体流路的端部地设置,所以通常由与气体流动方向(箭头L方向)正交的剖面形状所决定的扩张比,基于消音器长方向的剖面而设定。由此,在因具有在宽度方向上并列的大致圆柱状空间即隔室102、隔室104而导致对流路剖面积有限制的该结构中,能够将扩张比设定得较大、提高消音效率。由此,减少了对于得到期望的消音性能的限制,提高了消音器设计的自由度。
另外,在车辆用消音器90中,因为通过分别是冲压加工品的上壳体96和下壳体98的接合构成消音器壳体94,所以能够以简单的结构,实现既扁平、轻量且能抑制辐射音的效果。而且,上壳体96、下壳体98,共同具有第一外壁96A、98A、第二外壁96B、98B,所以能够使各个第一外壁96A、98A、第二外壁96B、98B的冲压成形所实现的拉深深度变浅,成形性良好。而且,在上壳体96和下壳体98之间介有内管92而形成隔室间接合部94B,所以能够使第一外壁96A、98A、第二外壁96B、98B的冲压加工所实现的拉深深度,比上壳体18、下壳体20浅,进一步提高上壳体96和下壳体98的冲压加工成形性。
而且,在车辆用消音器90中,因为将连通隔室102和隔室104的连通路110设置在消音器壳体94,所以实现了将隔室102和隔室104作为气体流动方向上连续的单独的扩张室进行使用。由此,能够确保车辆用消音器90的消音性能。另外,该连通路110设置在隔室间接合部94B即连接壁部96D和连接壁部98D的接合部,换言之,连通路110配置在第一外壁96A和第二外壁98B之间的低谷部,所以能够不增加消音器壳体94的高度尺寸H(消音器整体的厚度)地以简单的结构设置连通构件。
另外,关于由消音器支撑体支撑于车体,能够得到与第一至第三的任意一个实施方式相同的效果。
(第八实施方式)
在图15中,以立体图示出了本发明的第八实施方式所涉及的车辆用消音器120。另外,在图16中以俯视剖视图示出了车辆用消音器120,在图17(A)、图17(B)中分别示出了沿图16的17A-17A线的剖视图,沿17B-17B线的剖视图。如这些图所示,在车辆用消音器120中,构成消音器壳体122的上壳体124和下壳体126,与作为内置在它们之间的管部件的内管128相接合,由此形成隔室间接合部122B,这一点与第七实施方式所涉及的90相类似,但内管128的配置以及功能与车辆用消音器90中的内管92不同。以下,具体地说明。
如上所述,消音器壳体122,是通过上壳体124和下壳体126的接合而构成的。如图17(A)以及图17(B)所示,上壳体124构成为,沿与长方向正交的剖面观察,具有:分别形成为向下开口的大致半圆筒状并且在消音器宽度方向上并列配置的第一外壁124A以及第二外壁124B、以围绕第一外壁124A以及第二外壁124B的周围的方式形成的周接合突缘124C、和连接第一外壁124A以及第二外壁124B的消音器宽度方向内侧的开口缘的连接壁部124D。
连接壁部124D,相比周接合突缘124C位于上侧,从而相对于连接它们的开口面的第一外壁124A、124B内的空间的深度,比上壳体18中的对应深度浅。另外,连接壁部124D,形成为下侧(第一外壁124A、第二外壁124B的开口侧)为凹的圆弧状,其曲率与内管128的曲率对应。
下壳体126构成为,沿与长方向正交的剖面观察,具有:分别形成为向上开口的大致半圆筒状并且在消音器宽度方向上并列配置的第一外壁126A以及第二外壁126B、以围绕第一外壁126A以及第二外壁126B的周围的方式形成的周接合突缘126C、和连接第一外壁126A以及第二外壁126B的消音器宽度方向内侧的开口缘的连接壁部126D。
连接壁部126D,相比周接合突缘126C位于下侧,从而相对于连接它们的开口面的第一外壁126A、126B内的空间深度,比下壳体20中的对应深度浅。另外,连接壁部126D,形成为上侧(第一外壁126A、第二外壁126B的开口侧)为凹的圆弧状,其曲率与内管128的曲率对应。
消音器壳体122,接合上壳体124的周接合突缘124C和下壳体126的周接合突缘126C而形成周接合部122A,在消音器宽度方向中央部,连接壁部124D和连接壁部126D在上下方向上相分离。在该消音器壳体122中,形成于周接合部122A的内侧的空间,通过沿消音器前后方向配设的内管128,被划分为分别在消音器前后方向上较长并且在消音器宽度方向上并列的隔室130、132、134。在此,隔室130是内管128的内部空间,隔室132、134相对隔室130位于消音器宽度方向的两侧。
而且,如图17(A)以及图17(B)所示,在消音器壳体122中,内管128配置在消音器宽度方向中央部。具体而言,内管128,由上壳体124的连接壁部124D和下壳体126的连接壁部126D分别以面接触状态上下夹持,该上下的接触部分分别通过激光焊接等相接合而构成隔室间接合部122B。该隔室间接合部122B,通过上壳体124、下壳体126与内管128沿消音器前后方向连续地或断续地接合而构成。
如图15以及图16所示,内管128的前后的开口端128A、128B,以连接壁部124D、126D的前后端与124C、126C(122A)连续的方式沿上下方向缩小,由此几乎被封闭。另外,在内管128的后端附近,设有与隔室132(后述的第二扩张室132B)连通的多个导气孔136,和与隔室134连通的多个排气孔138。另一方面,在内管128的前端附近,设有与隔室134连通的多个排气孔140。这些多个导气孔136、排气孔138、140,相当于本发明中的连通构件。
另外,如图15所示,在消音器壳体122上,形成有导入废气的气体导入口142、排出废气的气体排出口144。气体导入口142,朝向消音器前后方向的前方开口,连通隔室132的前端和消音器壳体122的外部。气体排出口144,朝向消音器前后方向的后方开口,连通隔室130的后端和消音器壳体122的外部。
气体导入口142,这样形成:将上壳体124的周接合突缘124C中的位于第一外壁124A的前侧的部分,设成形成为沿长方向向下开口的半圆筒状的气体导入口形成部124E,将下壳体126的周接合突缘126C中的位于第一外壁126A的前侧的部分,设成形成为沿长方向向上开口的半圆筒状的气体导入口形成部126E,将该气体导入口形成部124E、126E设为非接合部。在气体导入口142中,以与隔室132同轴的方式插通(嵌合)并固定有***管146。***管146,其前端与入口管34连接(省略图示),其后端导入隔室132(后述的第一扩张室132A)内。
同样,气体排出口144,这样形成:将上壳体124的周接合突缘124C中的位于第二外壁124B的后侧的部分,设成形成为沿长方向向下开口的半圆筒状的气体排出口形成部124F,将下壳体126的周接合突缘126C中的位于第二外壁126B的后侧的部分,设成形成为沿长方向向上开口的半圆筒状的气体排出口形成部126F,将该气体排出口形成部124F、126F设为非接合部。在气体排出口144,嵌合有与出口管38的前端连接(省略图示)的内管148的后端部148A。
内管148,沿消音器122的长方向配设在隔室134的轴心部,其前端部148B,到达隔室134的前端附近。更加具体而言,内管148的前侧开口部148C,在隔室134内的比形成于内管128上的排气孔140稍靠后方处开口。在该内管148的后端部148A的附近,与形成于内管128上的多个排气孔138相邻(在消音器宽度方向上相邻)地形成有的多个导气孔150。
以上所说明的上壳体124、下壳体126,分别通过金属薄板材的冲压加工而一体地形成各部。这些上壳体124和下壳体126,能够用同样的模具形成。另外,上壳体124和下壳体126,也能够设为将周接合突缘124C、周接合突缘126C中的沿长方向的部分共用(一体)化并折叠该共用部分的结构。此时,能够将上壳体124和下壳体126一体地(同时)形成。另外,上壳体124相当于本发明中的上侧壳体或盖体,下壳体126相当于本发明中的下侧壳体或盖体。
另外,在消音器壳体122的隔室132内,配设有将该隔室132划分成前后两部分的隔板152。隔板152构成为,具有将隔室132分隔为前后两部分的平板状的分隔板部152A,和在分隔板部152A上从周缘延伸设置的环状的嵌合部152B。将嵌合于隔室132的内周(第一外壁124A、126A)的嵌合部152B通过焊接等而固定于该隔室132的内周,从而隔板152保持于消音器壳体122。
隔室132中的隔板152的前侧的空间即第一扩张室132A,如图15以及图17(B)所示,通过形成于隔板152的切口部152C,而与隔室132中的隔板152的后侧的空间即第二扩张室132B连通。隔板152的切口部152C,以使通过的气流产生缩流、扩张而得到消音效果(主要是脉动音的减低效果)的方式构成。
在以上说明的车辆用消音器120中,如图16中箭头G所示,从***管146(气体导入口142)导入隔室132的废气,从第一扩张室132A通过隔板152的切口部152C到达第二扩张室132B,进而通过多个导气孔136导入作为第三扩张室的隔室130。导入隔室130的废气,一部分从多个排气孔138排出并从多个导气孔150排出至内管148,其余的一部分在内管128内的隔室130中流通、经过排气孔140、前侧开口部148C,导入内管148,然后通过该内管148从气体排出口144排出至出口管38。
以上说明的车辆用消音器120,虽省略图示,但构成隔室132的第一外壁124A和构成隔室134的第二外壁124B,通过与第一至第三实施方式中的任一同样的结构支撑于车体。
接着,说明第八实施方式的作用。
在上述构成的车辆用消音器120中,从入口管34(气体导入口142)导入的废气,在第一扩张室132A扩张,在通过隔板152的切口部152C时产生缩流,在第二扩张室132B中再次扩张。进而,该废气,伴随着通过多个导气孔136而产生缩流,并在第三扩张室即隔室130扩张,一部分废气从多个排气孔138排出,其余的一部分从多个排气孔140排出。从多个排气孔138排出的废气主要从多个导气孔150导入内管148,从排气孔140排出的废气主要从内管148的前侧开口部148C导入内管148。接着,导入内管148的废气,被排出至出口管38而从该出口管38向大气开放。
在此,在车辆用消音器120中,由隔室间接合部122B隔开的三个隔室130、132、134在消音器宽度方向上并列,从而作为整体是相对于消音器宽度方向的尺寸W上下方向的尺寸H较小的扁平形状,但并没有形成刚性较低的扁平面,换言之,遍及消音器壳体122的长方向的大致全长断续地或连续地接合的隔室间接合部122B加强了(增强刚性)消音器壳体122,所以消音器壳体122确保了各部(构成隔室132、134的第一外壁18A、20A、第二外壁18B、20B)的面刚性。由此,在车辆用消音器120中,抑制伴随废气的通过所产生的辐射音。
尤其是,在车辆用消音器120中,因为隔室130、132、134分别形成为大致圆柱状,所以沿与长方向正交的剖面观察,隔室132、134的每单位体积(消音器容量)的周长较短。由此,构成隔室132、134的第一外壁124A、126A、第二外壁124B、126B的各部的刚性变得大致均等,换言之,因为没有形成局部低刚性部,所以有效地抑制辐射音。
另外,尤其是,在车辆用消音器120中,上壳体124和下壳体126接合于内管128而形成隔室间接合部122B,换言之,并列配置的隔室132、134的连接部为闭剖面结构(内管128),所以不仅各隔室130、132、134的刚性、而且消音器壳体122整体的刚性也提高了。由此,例如不依赖连接第一外壁124A和第一外壁124B的基部46,也能够有效地抑制由于利用消音器支撑体支撑于车体所导致的消音器振动。
而且,能够将上述连接隔室132、134的闭剖面结构的连接部作为消音器容量使用,所以能够不增大高度尺寸H地确保所需的容量。由此,车辆用消音器120与例如车辆用消音器10相比能够缩短全长。而且,在车辆用消音器120中,连通第一扩张室132A和第二扩张室132B的隔板152的切口部152C偏向气体流路的端部地设置,所以通常由与气体流动方向(箭头L方向)正交的剖面形状所决定的扩张比,基于消音器长方向的剖面而设定。由此,在因为具有在宽度方向上并列的大致圆柱状空间即隔室132、隔室134而对流路剖面积有限制的该结构中,能够将扩张比设定得较大,提高消音效率。由此,减少了对于得到期望的消音性能的限制,提高了消音器设计的自由度。
另外,在车辆用消音器120中,因为通过分别是金属薄板材的冲压加工品的上壳体124和下壳体126的接合构成消音器壳体122,所以能够以简单的结构,实现既扁平、轻量又可抑制辐射音。而且,上壳体124、下壳体126,共同具有第一外壁124A、126A、第二外壁124B、126B,所以能够使各个第一外壁124A、124A、第二外壁124B、126B的冲压成形所实现的拉深深度变浅,成形性良好。而且,在上壳体124和下壳体126之间介有内管128而形成隔室间接合部122B,所以能够使第一外壁124A、126A、第二外壁124B、126B的冲压加工所实现的拉深深度,比上壳体18、下壳体20浅,进一步提高上壳体124和下壳体126的冲压加工成形性。
而且,在车辆用消音器120中,因为将用于连通隔室132和隔室134的多个导气孔136、排气孔138、排气孔140设置在内管128上,所以能够通过它们的大小、数量、配置来调整消音性能。在该实施方式中,通过将内管128内的隔室130作为第三扩张室使用,能够确保车辆用消音器120的消音性能。另外,通过内管128连通隔室132和隔室134,所以能够不增加消音器壳体122的高度尺寸H(消音器整体的厚度)地以简单的结构设置连通构件。虽省略图示,但在车辆用消音器120中,能够得到第五实施方式所涉及的车辆用消音器70同等以上的排气音降低效果(参照图10)。
另外,关于由消音器支撑体支撑于车体,能够得到与第一至第三的任意一个实施方式相同的效果。
(第九实施方式)
在图18中,以与图17(B)对应的剖视图示出了本发明的第九实施方式所涉及的车辆用消音器160。如该图所示,车辆用消音器160,在代替隔板152而具备一部分向隔室130内突出的隔板162这一点上,与第八实施方式所涉及的车辆用消音器120不同。
隔板162,具有将隔室132分隔为第一扩张室132A和第二扩张室132B的圆板状的分隔板部164。圆板状的分隔板部164,其一部分成为贯通形成于内管128的管壁的缝隙166而向隔室130内突出的堰部164A。堰部164A,配合导气孔136、排气孔138、140等的尺寸、形状、配置等的设定而设定,以使通过隔室130的气流产生缩流、扩张,衰减通过的废气的声能,由此得到脉动音的降低效果。因此,堰部164A的形状,并不限定于与圆板状的分隔板部164的其他部分连续地呈圆形,能够根据要降低(消音)的脉动音的频带等,设定为各种形状。
隔板162构成为,具有从分隔板部164中的不与内管128干涉的周缘部分延伸设置的环状的嵌合部168,将嵌合于隔室132的内周(第一外壁124A、126A)的嵌合部168通过焊接等而固定于该隔室132的内周,从而保持于消音器壳体122。另外,在分隔板部164中的分隔隔室132的部分上,形成有连通第一扩张室132A和第二扩张室132B的多个透孔164B。多个透孔164B,与上述的堰部164A、导气孔136、排气孔138、140共同成为脉动音的调谐要素。
车辆用消音器160的其他构成,与车辆用消音器120的对应构成相同。
因此,借助第九实施方式所涉及的车辆用消音器160,也能够通过与第八实施方式所涉及的车辆用消音器120同样的作用,得到同样的效果。另外,在车辆用消音器160中,能够将使通过隔室130的废气产生缩流、扩张的堰部164A作为排气音的调谐要素使用。即,在车辆用消音器160中,除了由导气孔136等进行声能衰减以用作降低脉动音的调谐要素之外,还能够使通过隔室130的废气产生缩流、扩张以用作脉动音降低的调谐要素,所以排气音的调谐宽度较广,能够有效地降低所希望的频带的排气音。由此,在车辆用消音器160中,能够提高包括脉动音的排气音的降低效果,能够得到与第五实施方式所涉及的车辆用消音器70同等以上的排气音降低效果(参照图10)。另外,仅通过组装隔板162就可将堰部164A配设于隔室130内,所以能够不进行开孔等的后续加工而得到排气音的降低效果。而且,能够不伴随部件数量的增加而实现该排气音降低效果。
(第十实施方式)
在图19中,以与图17(B)对应的剖视图示出了本发明的第十实施方式所涉及的车辆用消音器170。如该图所示,车辆用消音器170,在除了隔板162之外还具备配设在隔室134内的隔板172这一点上,与第九实施方式所涉及的车辆用消音器160不同。
隔板172,具有连接内管148的外周面和隔室134的内周面的圆环状的支撑板部174。圆环状的支撑板部174,其一部分成为贯通形成于内管128的管壁的缝隙176而向隔室130内突出的堰部174A。堰部174A被设定为,与堰部164A共同使通过隔室130的气流产生缩流、扩张,与第九实施方式的情况相同地对于排气音(主要是脉动音)能得到良好的消音效果。因此,堰部174A的形状,并不限定于与圆板状的支撑板部174的其他部分连续地呈圆形,能够根据所希望的消音效果,设定为各种形状。另外,堰部174A,可以与周接合部16A在废气流动方向的位置一致,也可以偏置。
另外,隔板172,构成为具有从支撑板部174中的不与内管128干涉的周缘部分延伸设置的环状的嵌合部178,将嵌合于隔室134的内周(第一外壁124A、126A)的嵌合部178通过焊接等而固定于该隔室132的内周,从而保持于消音器壳体122并支撑内管148。另外,在支撑板部174中的分隔隔室132的部分上,形成有容许废气通过的多个透孔174B。多个透孔174B,与上述堰部164A、174A、多个透孔164B、导气孔136、排气孔138、140共同成为脉动音的调谐要素。
车辆用消音器170的其他构成,与车辆用消音器160的对应构成相同。
因此,借助第十实施方式所涉及的车辆用消音器170,也能够通过与第九实施方式所涉及的车辆用消音器160同样的作用,得到同样的效果。另外,在车辆用消音器170中,分别在两个隔板164、174上设置成为排气音的调谐要素的堰部164A、174A,所以能够进一步拓宽排气音的调谐宽度。
另外,在上述各实施方式中,示出了隔室12、14、100、102、104、130、132、134是大致圆柱状空间的例子,但本发明并不限定于此,还可以例如将隔室的一部分或全部设为椭圆柱状空间、长方体状空间。
另外,在上述各实施方式中,示出了隔室为两个或三个的例子,但本发明并不限定于此,还可以例如在上壳体18、96、124、下壳体20、98、126等上分别设置三个以上的外壁(第一外壁18A等)而形成多个隔室。
符号说明
10车辆用消音器  12、14隔室
16消音器壳体(车辆用消音器)  18上壳体(上侧壳体)
18A第一外壁(外壁)  18B第二外壁(外壁)
20下壳体(下侧壳体)  20A第一外壁(外壁)
20B第二外壁(外壁)  26连通路(连通构件)
30内管  32隔板(支撑构件)
42消音器支撑体(消音器支撑部)  46基部(桥接构件)
50、55、60、70、80、90、120、160、170车辆用消音器
52消音器支撑体(消音器支撑部)  62内管
72连通路(连通构件)  82连通路(连通构件)
92、128内管(管部件)
94、122消音器壳体(车辆用消音器)
96、124上壳体(上侧壳体)  96A、124A第一外壁(外壁)
96B、124B第二外壁(外壁)  98、126下壳体(下侧壳体)
98A、126A第一外壁(外壁)  98B、126B第二外壁(外壁)
100、102、104、130、132、134隔室
148内管  162、172隔板
164A、174A(隔板的一部分)

Claims (14)

1.一种车辆用消音器结构,具备:
上侧壳体,其具有分别朝向车体上下方向的下方开口地形成且在气体流动方向上长的多个外壁;和
下侧壳体,其具有分别朝向车体上下方向的上方开口地形成且在气体流动方向上长的多个外壁;
所述上侧壳体和下侧壳体在彼此的周缘部以及所述外壁之间被直接地接合,由此形成在与气体流动方向相交的方向上并列的多个隔室。
2.根据权利要求1所述的车辆用消音器结构,其中,
所述隔室为圆柱状空间。
3.根据权利要求1所述的车辆用消音器结构,其中,
具有连通所述多个隔室之间的连通构件。
4.根据权利要求3所述的车辆用消音器结构,其中,
所述连通构件连通在并列方向上相邻的所述隔室的长方向端部之间。
5.根据权利要求3或4所述的车辆用消音器结构,其中,
所述连通构件设置于划分所述多个隔室的接合部位、或所述管部件。
6.根据权利要求1所述的车辆用消音器结构,其中,
在所述隔室内沿气体流动方向配设有内管。
7.根据权利要求6所述的车辆用消音器结构,其中,
所述内管通过支撑构件由所述上侧壳体和下侧壳体分别支撑。
8.根据权利要求1所述的车辆用消音器结构,其中,
具备将所述上侧壳体中的构成不同的所述隔室的外壁之间在该隔室的并列方向上桥接的桥接构件,通过该桥接构件构成与车体连接的消音器支撑部。
9.根据权利要求8所述的车辆用消音器结构,其中,
所述桥接构件接合于划分所述多个隔室的接合部位。
10.根据权利要求8所述的车辆用消音器结构,其中,
构成所述消音器支撑部的桥接构件俯视时配置在消音器的重心位置。
11.根据权利要求1所述的车辆用消音器结构,其中,
与车体连接的消音器支撑部设置在划分所述多个隔室的接合部位。
12.一种车辆用消音器结构,具备:
上侧壳体,其具有在气体流动方向上长且朝向车体上下方向的下方开口地形成的外壁;
下侧壳体,其具有在气体流动方向上长且朝向车体上下方向的上方开口地形成的外壁,其周缘部接合于所述上侧壳体的周缘从而在该接合部的内侧形成闭空间;和
管部件,其在气体流动方向上长,分别接合于所述上侧壳体的外壁以及所述下侧壳体的外壁,将所述闭空间划分为在与气体流动方向相交的方向上并列的多个隔室。
13.根据权利要求12所述的车辆用消音器结构,其中,
使板状隔板的一部分向所述管部件内的隔室突出,所述板状隔板用于在气体流动方向上划分形成在所述管部件的外侧的隔室。
14.根据权利要求12所述的车辆用消音器结构,其中,
所述隔室为圆柱状空间。
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