專利名稱：消聲器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種使在氣體流動(dòng)管道的上游側(cè)、下游側(cè)或內(nèi)部產(chǎn)生的聲 音衰減的消聲器，例如一種適用于內(nèi)燃機(jī)進(jìn)氣管的消聲器。
背景技術(shù)：
例如在評(píng)定汽車發(fā)動(dòng)機(jī)噪聲時(shí)，通常設(shè)置一種用于降低吸入通道內(nèi)噪 聲的諧振器。上述諧振器具有設(shè)置在吸入通道中間的容積部分并降低流過(guò) 吸入通道具有特定頻率的聲音。諧振器在吸入通道與容積部分之間具有振
動(dòng)膜。例如在JP2004-293365A中，通過(guò)使振動(dòng)膜振動(dòng)，在吸入噪聲的反相 形成壓力波以與吸入噪聲諧振，由此降低所述的吸入噪聲。
同樣，例如在JP2001-73894A中，具有蓋體的雙管結(jié)構(gòu)作為降低所述 發(fā)動(dòng)機(jī)吸入噪聲的方法，所述蓋體封蓋在進(jìn)氣管上鉆出的繞進(jìn)氣管外表面 保持間隔并用于降低噪聲的通孔。
例如在JP2004-346750A中，降低所述發(fā)動(dòng)機(jī)吸入噪聲的方法是透過(guò)聲 波的合成樹(shù)脂薄膜疊放在具有許多開(kāi)口的圓柱形管道的內(nèi)或外表面上，隨 后圓柱形外管道布置在內(nèi)管道的外部。
此夕卜，例如在JP63-266492A中，降低所述發(fā)動(dòng)機(jī)吸入噪聲等的方法是 消聲器具有雙管結(jié)構(gòu)，其裝有限定出通道并由薄壁粘彈性膜制成的內(nèi)管以 及由中空剛性管形成的環(huán)繞內(nèi)管的外管。
然而，JP2004-293365A中所述的諧振器在吸入通道中間需要大容積腔 室用于諧振，由此吸入通道部分的尺寸不可避免地增大。另外，諧振器僅 降低具有特定頻率的聲音。當(dāng)降低具有寬頻帶頻率的聲音時(shí)，需要設(shè)置兩 個(gè)或多個(gè)諧振器，由此它們?cè)诎l(fā)動(dòng)機(jī)艙室內(nèi)占用了較大空間。
在具有雙管結(jié)構(gòu)的JP2001-73894A所示的進(jìn)氣管中，在雙管結(jié)構(gòu)上鉆 出用于降低噪聲的通孔，期望實(shí)現(xiàn)的效果是在高頻上降低具有寬頻帶頻率 的聲音。然而，在低頻上，必須擴(kuò)大孔直徑并形成更深的孔。因而必須使 進(jìn)氣管的容積變大。這樣，雙管結(jié)構(gòu)的尺寸不可避免地增大。而且，內(nèi)管中的壓力損失因孔的影響而變大。
在JP2004-346750A所示的具有雙管結(jié)構(gòu)的進(jìn)氣管中，聲波透過(guò)的合成 樹(shù)脂薄膜疊放在具有許多開(kāi)口的圓柱形管道上，圓柱形薄膜被用于疊放在 該許多開(kāi)口上。薄膜的形狀導(dǎo)致剛性極大，由此聲波難以透過(guò)。因而，難 以產(chǎn)生足夠的消聲效果。為了產(chǎn)生足夠的消聲效果，薄膜厚度需要超薄， 從而導(dǎo)致進(jìn)氣管存在強(qiáng)度問(wèn)題。另外，通過(guò)采用在管道上形成的許多開(kāi)口， 易于在寬頻范圍內(nèi)產(chǎn)生消聲效果。然而，對(duì)窄頻帶中相對(duì)高的聲音壓力難 以產(chǎn)生足夠的消聲效果。
在JP63-266492A所示的消聲器中，包括由薄膜粘彈性膜形成的內(nèi)管和
由中空剛性管形成的外管，內(nèi)管易于在內(nèi)管上產(chǎn)生正/負(fù)脈動(dòng)空氣壓力時(shí)發(fā)
生較大變形，由此較大壓力作用在薄壁粘彈性膜上。因而，存在的問(wèn)題是 消聲器不具有足夠的強(qiáng)度。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明克服了上述缺陷。因而，本發(fā)明的目的是提供一種消聲器，其 使內(nèi)管中產(chǎn)生的在窄頻范圍內(nèi)具有相對(duì)較高聲音壓力的聲音以及在相對(duì)較 寬頻率范圍內(nèi)的聲音衰減，從而提高內(nèi)管的耐用性。另外，本發(fā)明的另一 目的是通過(guò)在消聲器中采用相對(duì)簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)上述目的。
為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的，提供一種使聲音衰減的消聲器。該消聲器包 括內(nèi)管和外管。氣體在內(nèi)管中流動(dòng)，并且外管被構(gòu)造成環(huán)繞內(nèi)管的外部， 同時(shí)在外管與內(nèi)管之間形成氣體層。聲音產(chǎn)生在氣體流動(dòng)方向上內(nèi)管的上 游側(cè)、氣體流動(dòng)方向上內(nèi)管的下游側(cè)、以及內(nèi)管的內(nèi)部這些位置之一。內(nèi) 管包括在其整個(gè)表面上的薄膜。薄膜具有在與氣體流動(dòng)方向平行的方向上 形成的第一加強(qiáng)部分、以及多個(gè)振動(dòng)表面。薄膜在第一加強(qiáng)部分處彎曲。 多個(gè)振動(dòng)表面中相鄰兩個(gè)的各自組合通過(guò)第一加強(qiáng)部分連接。內(nèi)管固定在 外管上，使得內(nèi)管的第一加強(qiáng)部分固定在外管上。另外，內(nèi)管的上述整個(gè) 表面包括內(nèi)管的大體上整個(gè)表面，并且第一加強(qiáng)部分形成在與氣體流動(dòng)方 向大體上平行的方向上。
為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的，提供一種使聲音衰減的消聲器。該消聲器包 括內(nèi)管和外管。氣體在內(nèi)管中流動(dòng)，并且外管被構(gòu)造成環(huán)繞內(nèi)管的外部，同時(shí)在外管與內(nèi)管之間形成氣體層。聲音產(chǎn)生在氣體流動(dòng)方向上內(nèi)管的上 游側(cè)、氣體流動(dòng)方向上內(nèi)管的下游側(cè)、以及內(nèi)管的內(nèi)部這些位置之一。內(nèi) 管包括在其整個(gè)周邊上的薄膜。薄膜具有在與氣體流動(dòng)方向平行的方向上 形成的第一加強(qiáng)部分、以及多個(gè)振動(dòng)表面。薄膜在第一加強(qiáng)部分處彎曲。 多個(gè)振動(dòng)表面中相鄰兩個(gè)的各自組合通過(guò)第一加強(qiáng)部分連接。當(dāng)氣體不在 內(nèi)管中流動(dòng)時(shí)，內(nèi)管的第一加強(qiáng)部分與外管的內(nèi)圓周表面接觸。另外，內(nèi) 管的上述整個(gè)周邊包括內(nèi)管的大體上整個(gè)周邊，并且第一加強(qiáng)部分形成在 與氣體流動(dòng)方向大體上平行的方向上。
此外，為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的，提供一種使聲音衰減的消聲器。該消 聲器包括內(nèi)管和外管。氣體在內(nèi)管中流動(dòng)，并且外管被構(gòu)造成環(huán)繞內(nèi)管的 外部，同時(shí)在外管與內(nèi)管之間形成氣體層。聲音產(chǎn)生在氣體流動(dòng)方向上內(nèi) 管的上游側(cè)、氣體流動(dòng)方向上內(nèi)管的下游側(cè)、以及內(nèi)管的內(nèi)部這些位置之 一。內(nèi)管包括在其整個(gè)周邊上的薄膜。薄膜具有在與氣體流動(dòng)方向平行的 方向上形成的第一加強(qiáng)部分、以及多個(gè)振動(dòng)表面。薄膜在第一加強(qiáng)部分處 彎曲。多個(gè)振動(dòng)表面中相鄰兩個(gè)的各自組合通過(guò)第一加強(qiáng)部分連接。當(dāng)內(nèi) 管因氣體壓力變化而在外管的方向上變形時(shí)，內(nèi)管的第一加強(qiáng)部分與外管 的內(nèi)圓周表面達(dá)到接觸。另外，內(nèi)管的上述整個(gè)周邊包括內(nèi)管的大體上整 個(gè)周邊，并且第一加強(qiáng)部分形成在與氣體流動(dòng)方向大體上平行的方向上。


從以下描述、附加權(quán)利要求和附圖中將會(huì)最清楚地了解到本發(fā)明及其 其它目的、特征和優(yōu)點(diǎn)，圖中
圖1A是表示根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施方式的消聲器的構(gòu)造的縱向剖視圖； 圖1B是沿圖1A中的線IB-IB截取的橫截面圖2是表示根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施方式的消聲器主要部分的構(gòu)造的示意
圖3是表示根據(jù)第一或第二實(shí)施方式的消聲器的固定位置的示意性縱 向剖視圖4A是表示根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施方式的消聲器的構(gòu)造的縱向剖視圖； 圖4B是沿圖4A中的IVB-IVB截取的橫截面圖；圖5A是根據(jù)本發(fā)明第四實(shí)施方式的消聲器的構(gòu)造的縱向剖視圖； 圖5B是沿圖5A中的VB-VB截取的橫截面圖6A是表示根據(jù)本發(fā)明第五實(shí)施方式的消聲器的構(gòu)造的縱向剖視圖; 圖6B是沿圖6A中的線VIB-VIB截取的橫截面圖； 圖7A是表示根據(jù)本發(fā)明第六實(shí)施方式的消聲器的構(gòu)造的縱向剖視圖; 圖7B是沿圖7A中的線VIIB-VIIB截取的橫截面圖； 圖8A是表示根據(jù)本發(fā)明第七實(shí)施方式的消聲器的構(gòu)造的縱向剖視圖; 圖8B是沿圖8A中的線VIIIB-VIIIB截取的橫截面圖； 圖9A是表示根據(jù)本發(fā)明第八實(shí)施方式的消聲器的內(nèi)管的橫截面圖； 圖9B是表示根據(jù)本發(fā)明第九實(shí)施方式的消聲器的內(nèi)管的橫截面圖； 圖10A是表示根據(jù)第一實(shí)施方式的消聲器的外管的一部分的放大橫截 面圖10B是表示根據(jù)第一實(shí)施方式的外管的改進(jìn)實(shí)例的一部分的放大橫 截面圖10C是表示根據(jù)第一實(shí)施方式的外管的改進(jìn)實(shí)例的一部分的放大橫 截面圖IIA是表示根據(jù)本發(fā)明的消聲器的降噪特性的曲線圖；以及 圖IIB是表示根據(jù)本發(fā)明的消聲器的降噪特性的曲線圖。
具體實(shí)施例方式
利用以下實(shí)施方式詳細(xì)描述本發(fā)明。在這些實(shí)施方式中，基本上相同 的部件提供相同的附圖標(biāo)記，并且省去對(duì)相同部件的描述。
(第一實(shí)施方式)
本發(fā)明第一實(shí)施方式的消聲器布置在內(nèi)燃機(jī)的上游側(cè)，并被用作進(jìn)氣 流到發(fā)動(dòng)機(jī)所經(jīng)過(guò)的進(jìn)氣管。
外管1由樹(shù)脂形成。外管1的大徑部分由上管和下管組成，它們?cè)谕?緣部分10處連接在一起以構(gòu)成大體上的圓柱形形狀。大徑部分的直徑減小， 并且其兩端與進(jìn)口側(cè)通道部分5和出口側(cè)通道部分6相連。進(jìn)口側(cè)通道部 分5與發(fā)動(dòng)機(jī)的空氣濾清器連通，并且出口側(cè)通道部分6與發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣歧管連通。
內(nèi)管2固定在外管1中。內(nèi)管2的整個(gè)圓周由樹(shù)脂膜層(薄膜)形成， 并且內(nèi)管2沿線IB-IB的橫截面具有六邊形。例如采用PEN (聚萘二甲酸 乙二醇酯)作為內(nèi)管2的樹(shù)脂材料，并且薄膜厚度為125微米。還可以采 用其它材料作為樹(shù)脂薄膜，并且更薄或更厚的薄膜可以被用于內(nèi)管2。
由樹(shù)脂薄膜形成的內(nèi)管2具有六邊形橫截面，以在其中限定通道4，并 且在內(nèi)管2上形成多個(gè)平面振動(dòng)表面。振動(dòng)表面在加強(qiáng)部分22， 24處彼此 相連，所述加強(qiáng)部分22， 24形成在使薄膜彎曲的薄膜彎曲部分。加強(qiáng)部分 22形成在與進(jìn)氣流動(dòng)方向大體上平行的方向上。加強(qiáng)部分24形成在與進(jìn)氣 流動(dòng)方向大體上垂直的方向上。另外，內(nèi)管2可以由樹(shù)脂通過(guò)吹塑形成， 或者可以通過(guò)彎曲樹(shù)脂薄膜而形成。此外，內(nèi)管2可以由以上方法之外的 其他方法形成。在第一實(shí)施方式中，薄膜在薄膜彎曲部分急劇彎曲。備選 地，其可以在薄膜彎曲部分平滑彎曲。
內(nèi)管2固定在外管1上，使得內(nèi)管2的從加強(qiáng)部分22向外延伸的兩個(gè) 固定部分23插入在外管1的凸緣部分10之間。因而，在內(nèi)管2與外管1 之間形成包括空氣層的空間3。根據(jù)以上結(jié)構(gòu)，內(nèi)管2得到可靠固定，并且 內(nèi)管可以得到固定同時(shí)內(nèi)管2與外管1之間的間隙得到保持，即使在消聲 器本身易受到振動(dòng)影響的環(huán)境例如發(fā)動(dòng)機(jī)中也具有規(guī)定的間隙量。
另外，在外管1的大徑部分的兩個(gè)端部上沿大徑部分的圓周方向形成 多個(gè)連通孔1A?？臻g3和外部通過(guò)連通孔1A連通。根據(jù)連通孔1A的尺 寸和數(shù)量，在窄頻帶中具有相對(duì)較高聲壓的聲音得到衰減，并且在相對(duì)較 寬頻帶中實(shí)現(xiàn)降噪。
圖IOA表示外管1的區(qū)域IOO得到放大的放大視圖。形成許多圓錐形 突起100a，用于降低外管l整個(gè)內(nèi)圓周上的噪聲。因而，聲音在外管l的 內(nèi)圓周表面上擴(kuò)散以得到有效衰減。在相應(yīng)圖IOB， 10C中設(shè)置突起100b 或吸聲材料100c代替突起100a。
下文說(shuō)明第一實(shí)施方式的工作方式。根據(jù)以上構(gòu)造，在內(nèi)管2的上游 側(cè)、下游側(cè)或內(nèi)部產(chǎn)生的聲音使構(gòu)成內(nèi)管2的樹(shù)脂薄膜振動(dòng)，由此內(nèi)管2 吸收聲音能量。同時(shí)，聲音透過(guò)薄膜，由此相互干涉以在內(nèi)管2與外管1 之間的空間3中得到衰減。這樣，噪聲得到有效衰減。內(nèi)管2包括在其整個(gè)圓周上具有多個(gè)振動(dòng)表面的薄膜，并且振動(dòng)表面通過(guò)薄膜彎曲所處的加
強(qiáng)部分22， 24彼此相連。因而，內(nèi)管2的振動(dòng)表面易于振動(dòng)，由此使相對(duì) 較寬頻率范圍內(nèi)的聲音衰減。同樣，在窄頻帶內(nèi)具有相對(duì)較高聲壓的聲音 也得到衰減。而且，由于振動(dòng)表面通過(guò)薄膜彎曲所處的加強(qiáng)部分22， 24彼 此相連，因此消聲器的構(gòu)造相對(duì)簡(jiǎn)單并且產(chǎn)生完全的消聲效果。另外，加 強(qiáng)部分22可以形成在內(nèi)管2彼此相對(duì)的至少兩個(gè)位置處。因而，由于內(nèi)管 2在彼此相對(duì)的加強(qiáng)部分22處固定在外管1上，因此即使內(nèi)管2不固定在 每個(gè)加強(qiáng)部分處，采用簡(jiǎn)單的消聲器構(gòu)造也能有效限制因流過(guò)內(nèi)管2的氣 體的脈動(dòng)壓力導(dǎo)致的內(nèi)管2的變形。此外，樹(shù)脂薄膜被形成為薄至這樣的 程度，即薄膜具有用于振動(dòng)的所需厚度，同時(shí)保持內(nèi)管2的所需強(qiáng)度，并 且確保加強(qiáng)部分22， 24的強(qiáng)度。
而且，根據(jù)以上構(gòu)造，在無(wú)需擴(kuò)大發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣管的情況下能夠有效降 低易于在發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)或進(jìn)氣閥中產(chǎn)生的在寬頻帶內(nèi)的噪聲以及具有高聲壓的 噪聲。另外，由于內(nèi)管2具有六邊形橫截面并且薄膜易于振動(dòng)，因此確保 了其相對(duì)較大的振動(dòng)量。由于薄膜易于振動(dòng)，因此形成較大薄膜厚度，從 而確保了薄膜的強(qiáng)度。
(第二實(shí)施方式)
圖2表示本發(fā)明的第二實(shí)施方式。如圖2所示，外管1和內(nèi)管2按照 發(fā)動(dòng)機(jī)艙室內(nèi)的空間彎曲。在具有六邊形橫截面的內(nèi)管2中，與圖1A， 1B 中薄膜類似的樹(shù)脂薄膜的振動(dòng)表面25通過(guò)多個(gè)加強(qiáng)部分22， 24彼此相連。 加強(qiáng)部分22形成在與進(jìn)氣流動(dòng)方向大體上平行的方向上，并且加強(qiáng)部分24 形成在與進(jìn)氣流動(dòng)方向大體上垂直的方向上。另外，該消聲器通過(guò)連接部 分11固定在發(fā)動(dòng)機(jī)艙室中的預(yù)定位置。
第二實(shí)施方式的消聲器的工作方式與第一實(shí)施方式基本上相同。在第 二實(shí)施方式中，振動(dòng)表面25通過(guò)多個(gè)加強(qiáng)部分22， 24彼此相連。加強(qiáng)部 分22形成在與進(jìn)氣流動(dòng)方向大體上平行的方向上，并且加強(qiáng)部分24形成 在與進(jìn)氣流動(dòng)方向大體上垂直的方向上。特別是由于加強(qiáng)部分24沿內(nèi)管2 的彎曲方向形成，因此完全可以確保內(nèi)管2易于隨著振動(dòng)表面25彎曲。
如圖3所示，消聲器的外管1和內(nèi)管2的上游側(cè)部分與發(fā)動(dòng)機(jī)的空氣濾清器60連通，并且消聲器的外管1和內(nèi)管2的下游側(cè)與發(fā)動(dòng)機(jī)的緩沖罐 7和進(jìn)氣歧管8相連。空氣流量計(jì)30檢測(cè)流過(guò)內(nèi)管2中通道4的進(jìn)氣量。 節(jié)流裝置40調(diào)節(jié)進(jìn)氣量。進(jìn)氣控制閥50調(diào)節(jié)流入進(jìn)氣歧管8的進(jìn)氣量， 并產(chǎn)生進(jìn)氣渦流。
(第三實(shí)施方式)
在本發(fā)明的第三實(shí)施方式中，如圖4A， 4B所示，內(nèi)管2固定在外管1 上，使得從其六個(gè)加強(qiáng)部分向外延伸的固定部分插入外管1內(nèi)或通過(guò)焊接 固定在外管1上。在內(nèi)管2與外管1之間形成包括空氣層的空間3。通過(guò)以 上構(gòu)造，內(nèi)管2更穩(wěn)固地固定在外管1上。
(第四實(shí)施方式)
在本發(fā)明的第四實(shí)施方式中，如圖5A， 5B所示，內(nèi)管2固定在外管1 上，使得從其六個(gè)加強(qiáng)部分向外延伸的固定部分插入外管1中或者通過(guò)焊 接固定在外管1上，這與圖4A， 4B類似。通過(guò)外管1和內(nèi)管2的上半部 分限定的空間3A得到密封，并且通過(guò)外管1和內(nèi)管2的下半部分限定的空 間3B被構(gòu)造成以開(kāi)口 1B通向外部。通過(guò)以上構(gòu)造，根據(jù)開(kāi)口 1B的尺寸， 在空間3A中形成彈性體系統(tǒng)并且使在窄頻帶內(nèi)具有相對(duì)較高聲壓的聲音 得到衰減，同時(shí)在空間3B中相對(duì)寬頻帶內(nèi)完成降噪。 (第五實(shí)施方式)
在本發(fā)明的第五實(shí)施方式中，如圖6A， 6B所示，內(nèi)管2具有扁平六 邊形橫截面，彼此相對(duì)的兩邊比其它邊更長(zhǎng)，并固定在外管1上，使得內(nèi) 管2的直徑減小部分21固定在外管1上。彼此相對(duì)的兩個(gè)加強(qiáng)部分與外管 1內(nèi)圓周表面上的接觸位置200的相應(yīng)接觸部分201接觸，內(nèi)管2的兩個(gè)短 邊在兩個(gè)加強(qiáng)部分中的每個(gè)加強(qiáng)部分處相交。
通過(guò)以上構(gòu)造，在內(nèi)管2中產(chǎn)生的進(jìn)氣負(fù)壓使構(gòu)成其橫截面長(zhǎng)邊的振 動(dòng)表面向內(nèi)管2內(nèi)變形。因而，使彼此相對(duì)的兩個(gè)加強(qiáng)部分在相應(yīng)接觸部 分201處向內(nèi)管2外變形。然而，加強(qiáng)部分壓靠在外管l的內(nèi)圓周表面上， 由此限制內(nèi)管2的變形。因此，禾U用簡(jiǎn)單的消聲器構(gòu)造限制內(nèi)管2的變形，并確保內(nèi)管2的薄膜產(chǎn)生更大的振動(dòng)。而且，當(dāng)內(nèi)管2具有平面形狀時(shí)， 外管1也可以根據(jù)需要形成為平面形狀。因而，提高了消聲器結(jié)構(gòu)的靈活 性。另外，通過(guò)將彼此相對(duì)的兩個(gè)加強(qiáng)部分固定在外管I上、將它們布置 成與外管1接觸、或者使它們靠近外管1定位，極大地限制了整個(gè)內(nèi)管2 的變形。
另外，當(dāng)沒(méi)有空氣流動(dòng)時(shí)，內(nèi)管2在接觸位置200處的加強(qiáng)部分可以 靠近外管l的內(nèi)圓周表面定位而無(wú)需接觸，同時(shí)在它們之間存在微小間隙， 使得加強(qiáng)部分在產(chǎn)生脈動(dòng)壓力例如負(fù)壓時(shí)與內(nèi)圓周表面達(dá)到接觸。
(第六實(shí)施方式)
在本發(fā)明的第六實(shí)施方式中，如圖7A， 7B所示，內(nèi)管2具有扁平六 邊形橫截面，彼此相對(duì)的兩邊比其它邊更長(zhǎng)，并通過(guò)其直徑減小部分21被 固定在外管1上，這與第五實(shí)施方式類似。內(nèi)管2的六個(gè)加強(qiáng)部分與外管1 的內(nèi)圓周表面上的接觸位置200的相應(yīng)接觸部分201接觸。
同樣通過(guò)以上構(gòu)造，在內(nèi)管2中產(chǎn)生的進(jìn)氣負(fù)壓使構(gòu)成其橫截面長(zhǎng)邊 的振動(dòng)表面向內(nèi)管2內(nèi)變形。因而，使彼此相對(duì)的兩個(gè)加強(qiáng)部分在相應(yīng)接 觸部分201處向內(nèi)管2外變形，內(nèi)管2的兩個(gè)短邊在兩個(gè)加強(qiáng)部分中的每 個(gè)加強(qiáng)部分處相交。然而，加強(qiáng)部分壓靠在外管1的內(nèi)圓周表面上，由此 限制內(nèi)管2的變形。因此，即使流過(guò)內(nèi)管2的氣體產(chǎn)生脈動(dòng)壓力，也可以 采用簡(jiǎn)單的消聲器構(gòu)造限制內(nèi)管2的變形。這樣，提高了內(nèi)管2的壽命。 盡管在內(nèi)管2中產(chǎn)生的進(jìn)氣正壓使內(nèi)管2的每個(gè)加強(qiáng)部分向內(nèi)管2外延伸， 但可以有效限制內(nèi)管2在接觸部分201處的向外變形。
另外，當(dāng)沒(méi)有空氣流動(dòng)時(shí)，內(nèi)管2在接觸位置200處的加強(qiáng)部分靠近 外管1的內(nèi)圓周表面定位而無(wú)需接觸，同時(shí)在它們之間存在微小間隙，使 得加強(qiáng)部分在產(chǎn)生脈動(dòng)壓力例如負(fù)壓時(shí)與內(nèi)圓周表面達(dá)到接觸。因而，內(nèi) 管2易于布置在外管1中。即使流過(guò)內(nèi)管2的氣體產(chǎn)生脈動(dòng)壓力，也可以 限制內(nèi)管2的變形。這樣，提高了內(nèi)管2的壽命并使消聲器的構(gòu)造變得簡(jiǎn) 單。
(第七實(shí)施方式)在本發(fā)明的第七實(shí)施方式中，如與第五實(shí)施方式類似的圖8A， 8B所 示，內(nèi)管2具有扁平六邊形橫截面，彼此相對(duì)的兩邊比其它邊更長(zhǎng)，并通 過(guò)其直徑減小部分21被固定在外管1上。而且,具有弧形橫截面的突起202 形成外管1的內(nèi)圓周表面上的與內(nèi)管2的加強(qiáng)部分相對(duì)的位置上。突起202 具有帶預(yù)定長(zhǎng)度的堤壩形狀，在進(jìn)氣流動(dòng)的方向上延伸。內(nèi)管2的六個(gè)加 強(qiáng)部分在接觸位置200的相應(yīng)接觸部分201處與相應(yīng)突起202接觸。
同樣根據(jù)以上構(gòu)造，在內(nèi)管2中產(chǎn)生的進(jìn)氣負(fù)壓使構(gòu)成橫截面長(zhǎng)邊的 振動(dòng)表面向內(nèi)管2內(nèi)變形。因而，使彼此相對(duì)的兩個(gè)加強(qiáng)部分在相應(yīng)接觸 位置201處向內(nèi)管2外變形，內(nèi)管2的兩個(gè)短邊在兩個(gè)加強(qiáng)部分中的每個(gè) 加強(qiáng)部分處相交。然而，加強(qiáng)部分壓靠在外管1的內(nèi)圓周表面上，由此限 制內(nèi)管2的變形。因此，利用簡(jiǎn)單的消聲器構(gòu)造限制內(nèi)管2的變形。盡管 在內(nèi)管2中產(chǎn)生的進(jìn)氣正壓使內(nèi)管2的每個(gè)加強(qiáng)部分向內(nèi)管2外延伸，但 可以有效限制內(nèi)管2在接觸部分201處的向外變形。此外，由于內(nèi)管2在 突起202處與外管1接觸，因此內(nèi)管2與外管1之間的間隙被設(shè)定為具有 相對(duì)較大的值。因而，透過(guò)薄膜的聲音得到有效衰減。
另外，當(dāng)沒(méi)有空氣流動(dòng)時(shí)，內(nèi)管2在接觸部分200處的加強(qiáng)部分可以 靠近外管l的內(nèi)圓周表面定位而無(wú)需接觸，同時(shí)在它們之間存在微小間隙， 使得加強(qiáng)部分在產(chǎn)生脈動(dòng)壓力例如負(fù)壓時(shí)與內(nèi)圓周表面達(dá)到接觸。另外， 可以在加強(qiáng)部分延伸的方向上沿外管1的內(nèi)圓周表面布置具有拱形的多個(gè) 突起202。
(第八和第九實(shí)施方式)
在本發(fā)明的第八實(shí)施方式中，如圖9A所示，內(nèi)管2A具有正方形橫截 面。在本發(fā)明的第九實(shí)施方式中，如圖9B所示，內(nèi)管2B具有八邊形橫截 面。通過(guò)在消聲器中采用以上截面形狀的內(nèi)管，也可以產(chǎn)生消聲效果。
在表示本發(fā)明消聲器的降噪特性的圖IIA， 11B所示的曲線圖中，在 橫軸上表示頻率，并在縱軸上表示聲壓水平。圖IIB表示內(nèi)管與外管之間 的空間大體上得到密封的實(shí)施方式的降噪特性。圖11B中的實(shí)線表示在圖 1A， 1B中的第一實(shí)施方式(內(nèi)管厚度125微米)的降噪特性。圖11B中 的虛線表示作為對(duì)比實(shí)例在內(nèi)管為剛性體時(shí)的降噪特性。圖IIA表示當(dāng)外管相對(duì)較大開(kāi)放時(shí)的降噪特性。圖11A中的實(shí)線表示在圖5A， 5B中的第 四實(shí)施方式(內(nèi)管厚度為250微米)的降噪特性。圖IIA中的虛線表示作 為對(duì)比實(shí)例在內(nèi)管為剛性體時(shí)的降噪特性。如圖IIA， 11B所示，在本發(fā) 明的消聲器中，獲得低聲壓水平并由此產(chǎn)生完全的消聲效果。
在以上實(shí)施方式中，內(nèi)管包括樹(shù)脂薄膜。備選地，內(nèi)管可以包括膜狀 金屬或彈性體例如橡膠。內(nèi)管的多個(gè)振動(dòng)表面形成為平面形狀。備選地， 可以采用如彎曲表面那樣在一定程度上彎曲的振動(dòng)表面，只要其可以振動(dòng)。
如上所述，本發(fā)明并不局限于以上實(shí)施方式，而是可以在不脫離本發(fā) 明范圍的前提下應(yīng)用于多種實(shí)施方式。
本領(lǐng)域技術(shù)人員很容易得到另外的優(yōu)點(diǎn)和修改。因此本發(fā)明就其廣義 上并不局限于所示和所描述的具體細(xì)節(jié)、代表性裝置和示例性實(shí)施例。
權(quán)利要求
1.一種用于使聲音衰減的消聲器，包括供氣體在其中流動(dòng)的內(nèi)管(2)；以及被構(gòu)造成環(huán)繞內(nèi)管(2)的外部的外管(1)，在外管(1)與內(nèi)管(2)之間形成氣體層(3)，其中，聲音產(chǎn)生在氣體流動(dòng)方向上內(nèi)管(2)的上游側(cè)、氣體流動(dòng)方向上內(nèi)管(2)的下游側(cè)、以及內(nèi)管(2)的內(nèi)部這些位置之一；內(nèi)管(2)包括在其整個(gè)表面上的薄膜；薄膜具有在與氣體流動(dòng)方向平行的方向上形成的第一加強(qiáng)部分(22)，以及多個(gè)振動(dòng)表面；薄膜在第一加強(qiáng)部分(22)處彎曲；多個(gè)振動(dòng)表面中相鄰兩個(gè)的各自組合通過(guò)第一加強(qiáng)部分(22)連接；以及內(nèi)管(2)固定在外管(1)上，使得內(nèi)管(2)的第一加強(qiáng)部分(22)固定在外管(1)上。
2. 如權(quán)利要求1所述的消聲器，其特征在于，第一加強(qiáng)部分(22)包括在外管(1)的方向上突出的固定部分(23);以及內(nèi)管(2)通過(guò)以下方式之一固定在外管(1)上內(nèi)管(2)的第一加強(qiáng)部分(22)的固定部分(23)插入外管(1)中；以及固定部分(23)被焊接在外管(1)上。
3. 如權(quán)利要求1所述的消聲器，其特征在于，固定在外管(1)上的第 一加強(qiáng)部分(22)是彼此相對(duì)的至少一對(duì)第一加強(qiáng)部分(22)中的一個(gè)。
4. 如權(quán)利要求1所述的消聲器，其特征在于，內(nèi)管(2)除了具有被形成在與氣體流動(dòng)方向大體上平行的方向上并且使薄膜在其處彎曲的第一加強(qiáng)部分(22)之外還具有第二加強(qiáng)部分(24); 第二加強(qiáng)部分(24)被形成在與氣體流動(dòng)方向大體上垂直的方向上；以及薄膜在第二加強(qiáng)部分(24)處彎曲。
5. 如權(quán)利要求1所述的消聲器，其特征在于，內(nèi)管(2)和外管(1)構(gòu)成了布置在內(nèi)燃機(jī)上游側(cè)的進(jìn)氣管；以及 吸入內(nèi)燃機(jī)內(nèi)的空氣流過(guò)該進(jìn)氣管。
6. 如權(quán)利要求1所述的消聲器，其特征在于，具有多個(gè)振動(dòng)表面的薄 膜由樹(shù)脂制成。
7. 如權(quán)利要求1所述的消聲器，其特征在于，內(nèi)管(2)具有形成在與 氣體流動(dòng)方向垂直的方向上的多邊形橫截面。
8. 如權(quán)利要求7所述的消聲器，其特征在于，所述多邊形橫截面彼此 相對(duì)的某兩邊比所述橫截面的其它邊更長(zhǎng)。
9. 如權(quán)利要求l所述的消聲器，其特征在于，薄膜制成的多個(gè)振動(dòng)表 面被形成為平面形狀。
10. 如權(quán)利要求1所述的消聲器，其特征在于，氣體層(3)是在外管(1)與內(nèi)管(2)之間形成的空間(3); 在內(nèi)管(2)的圓周方向上形成的空間(3)的一部分(3A)得到密封;以及在內(nèi)管(2)的圓周方向上形成的空間(3)的其它部分(3B)向外管 (1)的外部開(kāi)放。
11. 如權(quán)利要求l所述的消聲器，其特征在于，氣體層(3)是在外管(1)與內(nèi)管(2)之間形成的空間(3);以及外管(1)具有連通孔(1A),空間(3)和外管(1)的外部通過(guò)所述 連通孔(1A)連通。
12. 如權(quán)利要求1所述的消聲器，其特征在于，外管(1)在其內(nèi)圓周 表面上具有許多突起(lOOa， lOOb)。
13. 如權(quán)利要求1所述的消聲器，其特征在于，外管(1)在其內(nèi)圓周 表面上具有吸聲材料(lOOc)。
14. 一種用于使聲音衰減的消聲器，包括 供氣體在其中流動(dòng)的內(nèi)管(2);以及被構(gòu)造成環(huán)繞內(nèi)管(2)的外部的外管(1)，在外管(1)與內(nèi)管(2) 之間形成氣體層(3)，其中，聲音產(chǎn)生在氣體流動(dòng)方向上內(nèi)管(2)的上游側(cè)、氣體流動(dòng)方向上內(nèi)管 (2)的下游側(cè)、以及內(nèi)管(2)的內(nèi)部這些位置之一； 內(nèi)管(2)包括在其整個(gè)周邊上的薄膜；薄膜具有在與氣體流動(dòng)方向平行的方向上形成的第一加強(qiáng)部分(22)， 以及多個(gè)振動(dòng)表面；薄膜在第一加強(qiáng)部分(22)處彎曲；多個(gè)振動(dòng)表面中相鄰兩個(gè)的各自組合通過(guò)第一加強(qiáng)部分(22)連接；以及當(dāng)氣體不在內(nèi)管(2)中流動(dòng)時(shí)，內(nèi)管(2)的第一加強(qiáng)部分(22)與 外管(1)的內(nèi)圓周表面接觸。
15. 如權(quán)利要求14所述的消聲器，其特征在于，與外管(1)的內(nèi)圓周 表面接觸的第一加強(qiáng)部分(22)是彼此相對(duì)的至少一對(duì)第一加強(qiáng)部分(22) 中的一個(gè)。
16. 如權(quán)利要求14所述的消聲器，其特征在于，還包括在外管(1)的 內(nèi)圓周表面上的多個(gè)突起(202)，其中內(nèi)管(2)的第一加強(qiáng)部分(22)與所述多個(gè)突起(202)接觸。
17. 如權(quán)利要求14所述的消聲器，其特征在于，內(nèi)管(2)除了具有被形成在與氣體流動(dòng)方向大體上平行的方向上并且 使薄膜在其處彎曲的第一加強(qiáng)部分(22)之外還具有第二加強(qiáng)部分(24); 第二加強(qiáng)部分(24)被形成在與氣體流動(dòng)方向大體上垂直的方向上；以及薄膜在第二加強(qiáng)部分(24)處彎曲。
18. 如權(quán)利要求14所述的消聲器，其特征在于，內(nèi)管(2)和外管(1)構(gòu)成了布置在內(nèi)燃機(jī)上游側(cè)的進(jìn)氣管；以及 吸入內(nèi)燃機(jī)內(nèi)的空氣流過(guò)該進(jìn)氣管。
19. 如權(quán)利要求14所述的消聲器，其特征在于，具有多個(gè)振動(dòng)表面的 薄膜由樹(shù)脂制成。
20. 如權(quán)利要求14所述的消聲器，其特征在于，內(nèi)管(2)具有在與氣體流動(dòng)方向垂直的方向上形成的多邊形橫截面。
21. 如權(quán)利要求20所述的消聲器，其特征在于，多邊形橫截面彼此相 對(duì)的某兩邊比所述橫截面的其它邊更長(zhǎng)。
22. 如權(quán)利要求14所述的消聲器，其特征在于，薄膜制成的所述多個(gè) 振動(dòng)表面被形成為平面形狀。
23. 如權(quán)利要求14所述的消聲器，其特征在于，氣體層(3)是在外管(1)與內(nèi)管(2)之間形成的空間(3);空間(3)在內(nèi)管(2)的圓周方向上形成的部分(3A)得到密封；以及空間(3)在內(nèi)管(2)的圓周方向上形成的其它部分(3B)向外管(1)的外部開(kāi)放。
24. 如權(quán)利要求14所述的消聲器，其特征在于，氣體層(3)是在外管(1)與內(nèi)管(2)之間形成的空間(3);以及 外管(1)具有連通孔(1A)，空間(3)和外管(1)的外部通過(guò)所述 連通孔(1A)連通。
25. 如權(quán)利要求14所述的消聲器，其特征在于，外管(1)在其內(nèi)圓周 表面上具有許多突起(100a， 100b)。
26. 如權(quán)利要求14所述的消聲器，其特征在于，外管(1)在其內(nèi)圓周 表面上具有吸聲材料(100c)。
27. —種用于使聲音衰減的消聲器，包括 供氣體在其中流動(dòng)的內(nèi)管(2);以及被構(gòu)造成環(huán)繞內(nèi)管(2)的外部的外管(1)，在外管(1)與內(nèi)管(2) 之間形成氣體層(3)，其中，聲音產(chǎn)生在氣體流動(dòng)方向上內(nèi)管(2)的上游側(cè)、氣體流動(dòng)方向上內(nèi)管 (2)的下游側(cè)、以及內(nèi)管(2)的內(nèi)部這些位置之一； 內(nèi)管(2)包括在其整個(gè)周邊上的薄膜；薄膜具有在與氣體流動(dòng)方向平行的方向上形成的第一加強(qiáng)部分(22)， 以及多個(gè)振動(dòng)表面；薄膜在第一加強(qiáng)部分(22)處彎曲；多個(gè)振動(dòng)表面中相鄰兩個(gè)的各自組合通過(guò)第一加強(qiáng)部分(22)連接；以及當(dāng)內(nèi)管(2)因氣體壓力變化而在外管(1)的方向上變形時(shí)，內(nèi)管(2) 的第一加強(qiáng)部分(22)與外管(1)的內(nèi)圓周表面達(dá)到接觸。
28. 如權(quán)利要求27所述的消聲器，其特征在于，內(nèi)管(2)布置成使得 當(dāng)氣體不在內(nèi)管(2)中流動(dòng)時(shí)在加強(qiáng)部分(22)與外管(1)之間形成微小間隙。
29. 如權(quán)利要求27所述的消聲器，其特征在于，在內(nèi)管(2)在外管(1) 的方向上變形時(shí)與外管(1)的內(nèi)圓周表面達(dá)到接觸的第一加強(qiáng)部分(22) 是彼此相對(duì)的至少一對(duì)第一加強(qiáng)部分(22)中的一個(gè)。
30. 如權(quán)利要求27所述的消聲器，其特征在于，還包括在外管(1)的 內(nèi)圓周表面上的多個(gè)突起(202)，其中內(nèi)管(2)的第一加強(qiáng)部分(22)與 所述多個(gè)突起(202)接觸。
31. 如權(quán)利要求27所述的消聲器，其特征在于，內(nèi)管(2)除了具有被形成在與氣體流動(dòng)方向大體上平行的方向上并且 使薄膜在其處彎曲的第一加強(qiáng)部分(22)之外還具有第二加強(qiáng)部分(24); 第二加強(qiáng)部分(24)被形成在與氣體流動(dòng)方向大體上垂直的方向上；以及薄膜在第二加強(qiáng)部分(24)處彎曲。
32. 如權(quán)利要求27所述的消聲器，其特征在于，內(nèi)管(2)和外管(1)構(gòu)成了布置在內(nèi)燃機(jī)上游側(cè)的進(jìn)氣管；以及 吸入內(nèi)燃機(jī)內(nèi)的空氣流過(guò)該進(jìn)氣管。
33. 如權(quán)利要求27所述的消聲器，其特征在于，具有多個(gè)振動(dòng)表面的 薄膜由樹(shù)脂制成。
34. 如權(quán)利要求27所述的消聲器，其特征在于，內(nèi)管(2)具有在與氣 體流動(dòng)方向垂直的方向上形成的多邊形橫截面。
35. 如權(quán)利要求34所述的消聲器，其特征在于，多邊形橫截面彼此相 對(duì)的某兩邊比所述橫截面的其它邊更長(zhǎng)。
36. 如權(quán)利要求27所述的消聲器，其特征在于，薄膜制成的多個(gè)振動(dòng) 表面被形成為平面形狀。
37. 如權(quán)利要求27所述的消聲器，其特征在于，氣體層(3)是在外管(1)與內(nèi)管(2)之間形成的空間(3); 在內(nèi)管(2)的圓周方向上形成的空間(3)的一部分(3A)得到密封;以及在內(nèi)管(2)的圓周方向上形成的空間(3)的其它部分(3B)向外管 (1)的外部開(kāi)放。
38. 如權(quán)利要求27所述的消聲器，其特征在于，氣體層(3)是在外管(1)與內(nèi)管(2)之間形成的空間(3);以及 外管(i)具有連通孔(1A)，空間(3)和外管(1)的外部通過(guò)所述 連通孔(1A)連通。
39. 如權(quán)利要求27所述的消聲器，其特征在于，外管(1)在其內(nèi)圓周 表面上具有許多突起(100a， 100b)。
40. 如權(quán)利要求27所述的消聲器，其特征在于，外管(1)在其內(nèi)圓周 表面上具有吸聲材料(100c)。
全文摘要
一種用于使聲音衰減的消聲器，包括供氣體在其中流動(dòng)的內(nèi)管(2)、以及被構(gòu)造成環(huán)繞內(nèi)管的外部的外管(1)，在外管與內(nèi)管之間形成氣體層(3)。聲音產(chǎn)生在氣體流動(dòng)方向上內(nèi)管的上游側(cè)、氣體流動(dòng)方向上內(nèi)管的下游側(cè)、以及內(nèi)管的內(nèi)部這些位置之一。內(nèi)管包括在其整個(gè)表面上的薄膜。薄膜具有在與氣體流動(dòng)方向平行的方向上形成的第一加強(qiáng)部分(22)、以及多個(gè)振動(dòng)表面。薄膜在第一加強(qiáng)部分處彎曲。多個(gè)振動(dòng)表面中相鄰兩個(gè)的各自組合通過(guò)第一加強(qiáng)部分連接。內(nèi)管的第一加強(qiáng)部分固定在外管上。
文檔編號(hào)F01N1/00GK101294508SQ20081009299
公開(kāi)日2008年10月29日 申請(qǐng)日期2008年4月22日 優(yōu)先權(quán)日2007年4月27日
發(fā)明者中山利明, 橘誠(chéng)治, 瀨古直史, 西尾佳高 申請(qǐng)人:株式會(huì)社電裝