消音器.pdf

本发明涉及一种消音器，具备：外壳、出口管、以及抑制装置。将所述出口管所具有的至少一个通气孔中的、与所述外壳的底面相对的至少一个通气孔作为特定通气孔，抑制装置对经由该特定通气孔而向所述出口管内流入的液体的喷起高度进行抑制。

权利要求书
1.  一种消音器，其特征在于，具备：
外壳，来自内燃机的废气会流入所述外壳；
出口管，所述出口管形成为筒状，具有一对开口的端部，并且具有使外表面和内表面之间贯通的至少一个通气孔，且所述一对开口的端部中的一个端部以及所述通气孔被配置在所述外壳内，以将所述外壳内的废气导向大气中；以及，
抑制装置，将所述出口管所具有的所述至少一个通气孔中的、与所述外壳的底面相对的至少一个通气孔作为特定通气孔，所述抑制装置对经由该特定通气孔而向所述出口管内流入的液体的喷起高度进行抑制。

2.  根据权利要求1所述的消音器，其特征在于，
所述抑制装置具备覆盖部件，所述覆盖部件设置于所述出口管的内部，并覆盖所述特定通气孔。

3.  根据权利要求2所述的消音器，其特征在于，
所述覆盖部件为插通所述出口管内部的管。

4.  根据权利要求2所述的消音器，其特征在于，
所述覆盖部件为形成为板状的部件，配置于出口管的内部。

5.  根据权利要求2～4中任一项所述的消音器，其特征在于，
所述覆盖部件为由透气性材料形成的部件。

6.  根据权利要求1～5中任一项所述的消音器，其特征在于，
所述抑制装置包括片状部件，所述片状部件从所述特定通气孔的周缘突出，以从所述出口管的外部覆盖每一个所述特定通气孔。

7.  根据权利要求1～6中任一项所述的消音器，其特征在于，
所述抑制装置包括由透气性材料形成的、并从所述出口管的外部覆盖所述特定通气孔的部件。

说明书消音器
相关申请的交叉引用
本国际申请要求2012年8月31日在日本专利局提交的日本发明专利申请第2012-192043号的优先权，所述日本发明专利申请的全部内容通过引用而并入本文。
技术领域
本发明涉及构成排气系统的消音器。
背景技术
以往，已知有构成搭载于汽车的排气系统的消音器(参照专利文献1)。
如图8A所示，此种消音器200具备：外壳202、将来自内燃机的废气向外壳202内导入的入口管204、以及将外壳202内的废气导向大气中的出口管206。出口管206为管状的部件，沿着其周向穿设有多个孔(以下称为排气流入孔)208，并且出口管206配置为使排气流入孔208位于外壳202内。不过，为使排气流入孔208中的至少一个与外壳202的底面相对而将出口管206配置在外壳202内。以下，将与外壳202的底面相对而配置的排气流入孔208称为特定流入孔210(参照图9)。
一般地，来自内燃机的废气经由入口管204而流入外壳202内。并且，外壳202内的废气会从在出口管206的一端设置的开口或从排气流入孔208而流入出口管206内并向大气中排出。
在上述消音器200中，一般地，如果废气流入外壳202内，废气中的水分会凝结，从而水Wt会存积在外壳202的底部(参照图8B)。
此外，图8A是示出以往的消音器的内部构造的图，图8B是图8A的VIIIB-VIIIB的剖面图。图9是将图8B所示的出口管放大的图。
使内燃机高速旋转，例如为700rpm以上，出口管204内的废气的流动会加快，由此来实现使存积于该外壳202内的水Wt向大气中 的排出。即，废气的流动加快的话，外壳202内成为负压，从而水Wt会经由穿设于出口管204的多个孔而流入出口管204内并向大气中排出。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开第2006-2612号公报
发明内容
发明要解决的问题
但是，在以往的消音器200中，存积于外壳202内的水Wt向出口管206内流入的时候，位置水头h会变大(参照图9)。
像这样如果位置水头h变大的话，会产生容易使异音变大的问题，该异音是由于向出口管206内喷起的水Wt碰到该出口管206的内周壁或者碰到出口管206内的水Wt而产生的。
因此，本发明的一个方面希望在消音器中降低水向出口管内流入时的异音的音量。
解决问题的技术方案
本发明的一个方面涉及消音器，该消音器具备外壳和出口管。来自内燃机的废气会流入外壳。出口管形成为筒状，具有一对开口的端部，并且具有使外表面和内表面之间贯通的至少一个通气孔，该出口管的一对开口的端部中的一个端部以及通气孔被配置在外壳内，以将外壳内的废气导向大气中。
并且，本发明的一个方面的消音器具备抑制装置。该抑制装置为对经由特定通气孔而向出口管内流入的液体进行抑制的装置。其中，特定通气孔是指，在出口管所具有的至少一个通气孔中、与外壳的底面相对的至少一个通气孔。
根据这样的消音器，在出口管内变为负压时，能够使向出口管内流入的液体的喷起高度降低，进而使水的喷起的高度降低。由此，根据本发明的消音器，能够使向出口管内流入的液体的位置水头变小，其结果为，根据本发明的一个方面的消音器，能够抑制水向出口管内流入时的异音的音量。
并且，本发明的一个方面的抑制装置可以具备覆盖部件，所述覆 盖部件从出口管的内部覆盖特定通气孔。
根据这样的抑制装置，能够从出口管的内部覆盖特定通气孔。由此，能够使向出口管内流入的液体的位置水头变小。
并且，本发明的一个方面的覆盖部件如果为插通出口管内部的部件的话，既可以是管，也可以是形成为板状的部件。
根据这些覆盖部件，能够使本发明的一个方面的抑制装置切实地得以实现。
并且，本发明的一个方面的覆盖部件可以是由透气性材料形成的部件。
根据这样的覆盖部件，既能够维持应用本发明的一个方面的消音器的排气性能，同时又能够使向出口管内流入的液体的位置水头变小。
本发明的一个方面的抑制装置既可以通过自特定通气孔的周缘突出、以从出口管的外部覆盖每一个特定通气孔的片状部件来实现，又可以通过由透气性材料形成、并从出口管的外部覆盖特定通气孔的方式来实现。
如果是这些抑制装置的话，则既能够维持应用本发明的一个方面的消音器的排气性能，同时又能够使向出口管内流入的液体的位置水头变小。
附图说明
图1是示出具备应用了本发明的一个方面的消音器的排气系统的立体图。
图2A是示出主消音器的内部构成的图，图2B是图2A的IIB-IIB剖面图。
图3A是将出口管的发明的主要部分放大的说明图，图3B是图3A的IIIB-IIIB剖面图。
图4A是将第2实施方式的出口管的一部分放大的放大图，图4B是图4A的IVB-IVB剖面图。
图5A是将第3实施方式的出口管的一部分放大的放大图，图5B是图5A的VB-VB剖面图。
图6A是将第4实施方式的出口管的一部分放大的放大图，图6B是图6A的VIB-VIB剖面图。
图7A是将第5实施方式的出口管的一部分放大的放大图，图7B是图7A的VIIB-VIIB剖面图。
图8A是示出以往的消音器的内部构造的图，图8B是图8A的VIIIB-VIIIB剖面图。
图9是将图8B所示的出口管放大的图。
图10A是将变形例的出口管的一部分放大的放大图，图10B是图10A的XB-XB剖面图。
附图标记的说明
1…排气系统；3…催化转化器；5…副消音器；7…排气管；
10…主消音器；15…入口管；20…外壳；36…底面；
40、70、90、100…出口管；42、72…第一管；46、78…第二管；
48…直线部；50…扩径部；52、80、92、104…通气孔；
54、82、94、106…特定通气孔；74…流入部；76…缩径部；
96…片状部件；102…管部件；108、110…覆盖部件；150…内燃机
具体实施方式
以下将参照附图说明本发明的实施方式。
[第一实施方式]
<排气系统>
图1所示的排气系统1搭载于汽车而使用，并将从车辆的内燃机150排出的废气导向车辆外部的大气中。其中，在实施方式中，将搭载有排气系统1的汽车自身称为车辆。
该排气系统1具备一个催化转化器3、两个副消音器5、两个主消音器10、以及多个(此处为四个)排气管7。即，排气系统1为所谓的双排气系统。
催化转化器3为对来自内燃机150的废气进行净化的周知的装置。主消音器10和副消音器5为降低排气音的装置。
排气管7为对构成排气系统1的各部分进行连接的周知的管状部件。在本实施方式中，通过排气管7分别对可连接内燃机150的排气歧管(未图示)与催化转化器3、催化转化器3与副消音器5、以及副 消音器5与主消音器10进行连接。
<主消音器>
如图2A、图2B所示，主消音器10具备入口管15、外壳20、以及出口管40。
入口管15使来自内燃机150的废气流入外壳20内。该入口管15形成为筒状，并具有一对开口的端部。该入口管15的开口的一端(以下称为流入端)连接至排气歧管，该排气歧管可与内燃机150连接。
此外，本实施方式的入口管15上设置有多个使外表面和内表面之间贯通的贯通孔17、19。
外壳20包括筒部22和侧壁部24、26，并且内部具有空间，其中该筒部22为圆筒状，而该侧壁24、26对筒部22的两端进行封闭。在外壳20的内部设置有两个隔离壁28、30以将该内部空间区分成3个空间。
以下，将由筒部22、侧壁部24和隔离壁28所区分的空间称为第一扩张室Sp1，将由筒部22、隔离壁28和隔离壁30所区分的空间称为第二扩张室Sp2，将由筒部22、隔离壁30和侧壁部26所区分的空间称为第三扩张室Sp3。
将入口管15的与流入端相反侧的端部(以下称为流出端)OE配置在该外壳20内，以使来自内燃机150的排气流入该外壳20内。入口管15的流出端OE从外壳20的侧壁部24插入，并贯通第一扩张室Sp1、隔离壁28、第二扩张室Sp2、和隔离壁30，而被配置在第三扩张室Sp3内。并且，入口管15配置为使贯通孔17位于外壳20的第一扩张室Sp1，使贯通孔19位于第二扩张室Sp2。
此外，在两个隔离壁28、30设置有分别贯通该隔离壁28、30的多个贯通孔32、34。即，外壳20形成为能够使气体(废气)流动于第一扩张室Sp1、第二扩张室Sp2、第三扩张室Sp3之间。
<出口管>
接下来，对作为本发明的主要部分的出口管40进行说明。
出口管40为将从内燃机150流入外壳20内的废气向车辆外部的大气中引导的部件，整体上为形成为圆筒状的部件，具有一对开口的端部。该出口管40的一对开口的端部中的一个端部位于外壳20内，以使废气流入该出口管40内。以下，将出口管40的位于该外壳20内 的一对开口的端部称为排气流入端EE。
出口管40包括第一管42和第二管46。
第一管42为形成为圆筒状的部件，并具有一对开口的端部。
第一管42的一对开口的端部中的一个端部配置于外壳20的第一扩张室Sp1，以作为排气流入端EE来发挥作用。
第二管46包括直线部48和扩径部50，整体上以形成为具有一对开口的端部的圆筒状的方式，是使直线部48和扩径部50一体而形成的部件。
直线部48为形成为圆筒状的部位，具有一对开口的端部。该直线部48的一对开口的端部中的一个端部可与将废气向车辆外部的大气中引导的尾管连接。
扩径部50整体上为具有一对开口的端部、且形成为圆筒状的部位，该圆筒状具有比第一管42的直径以及比直线部48的直径大的直径。
扩径部50的一对开口的端部中的一个端部连接直线部48的、不与尾管连接的端部。并且，该扩径部50的一对开口的端部中的另一个端部，即扩径部50的不与直线部48连接的端部连接第一管42的外周。
并且，扩径部50具有多个孔52，该多个孔52沿着扩径部50的外周自外表面向内表面贯通。在本实施方式中设置有8个通气孔52。
此外，第一管42的一对开口的端部中的、与排气流入端EE相反侧的端部(以下称为主体连接端)BE被配置为位于第二管46的扩径部50内。该主体连接端BE的配置位置被设定为：覆盖通气孔52中的特定通气孔54，且与第二管46的扩径部50的内表面之间以及与第二管46的直线部48的内表面之间保持空间。在此所说的特定通气孔54是指与外壳20的底面36(参照图2B)相对的至少一个通气孔52。
即，出口管40至少在设置有通气孔52的部位上，被形成为双重管，该双重管通过将第一管42配置在第二管46的内部而形成。
[实施方式的消音器的作用·效果]
接下来，对主消音器10的作用以及效果进行说明。
从内燃机150排出的废气流动于入口管15内，并从入口管15的贯通孔17、19或从流出端OE的开口而流入外壳20内。流入该外壳20内的废气，从出口管40的排气流入端EE的开口或从通气孔52而流入出口管40内，并向车辆外部的大气中排出。
而在流入有废气的外壳20内，该废气所含的水分会凝结，从而水Wt会存积在外壳20的底部。
不过，如果内燃机150的转速升高(例如变为700[rpm]以上)，废气的流量增加的话，则流动于出口管40内的废气的流动会变快。此时，出口管40的内部变为负压，会将存积于外壳20底部的水Wt吸到出口管40内。
然后，被吸到出口管40内的水Wt会随着废气而向车辆外部的大气中排出。
此外，出口管40的第一管42配置为：与第二管46的扩径部50的内表面之间以及与第二管46的直线部48的内表面之间保持空间，且覆盖特定通气孔54。即，在本实施方式中，第一管42作为抑制装置而发挥作用。
此外，在本实施方式中，将与第二管46的扩径部50的内表面之间的空间以及与第二管46的直线部48的内表面之间的空间设定为比向出口管40内喷起的水Wt的位置水头的高度短的距离。不过，位置水头的高度是指从存积于外壳20内的水Wt的水面向出口管40内喷起的水Wt的最大高度。
所以，根据主消音器10，在出口管40内成为负压的情况下向出口管40内流入的液体，即向出口管40内喷起的水Wt会碰到第一管42。由此，根据主消音器10，能够使向出口管40内流入的水Wt的水头(位置水头)h变小。
其结果为，根据主消音器10，能够抑制水Wt从外壳20向出口管40内流入时的异音的音量。
[第二实施方式]
第二实施方式的主消音器在出口管的构造上与第一实施方式的主消音器10不同。因此，在本实施方式中，对于与第一实施方式相同的构成将付与相同的符号并省略说明，以不同于第一实施方式的出口管的构造为中心而进行说明。
本实施方式的主消音器10具备入口管15、外壳20、以及出口管70(参照图4A、图4B)。
如图4A、图4B所示，本实施方式的出口管70包括第一管72和第二管78。并且，图4A与第一实施方式中示出的图3A相同，为示出 本实施方式的发明的主要部分的图。
第一管72包括流入部74和缩径部76，整体上以形成为具有一对开口的端部的圆筒状的方式，使流入部74和缩径部76一体而形成。
流入部74为形成为圆筒状的部位，并具有一对开口的端部。该流入部74的一对开口的端部中的一个端部配置于外壳20的第一扩张室Sp1，以作为排气流入端EE而发挥作用。
缩径部76为形成为圆筒状的部位，并具有一对开口的端部，该圆筒部的直径小于第二管78的直径(进而小于流入部74的直径)。缩径部76的一对开口的端部中的一个端部与流入部74的、与排气流入端EE相反侧的端部连接。
第二管78为形成为圆筒状的部件，并具有一对开口的端部。该第二管78的一对开口的端部中的一个端部(以下称为大气开放端)可连接将废气向车辆外部的大气中引导的尾管。第二管78的与大气开放端相反侧的端部连接第一管72的流入部74。
第二管78具有多个通气孔80，该多个通气孔80沿着第二管78的外周自外表面向内表面贯通。在本实施方式中，设置有8个通气孔80。
此外，第一管72的缩径部76中不与流入部74连接的端部(以下称为内部端)IE配置为位于第二管78内。该内部端IE的配置位置被设定为覆盖通气孔80中的特定通气孔82，且与第二管78的内表面之间保持空间。在此所说的特定通气孔82是指与外壳20的底面36相对的至少一个通气孔80。
即，出口管70至少在设置有通气孔80的部位上，被形成为双重管，该双重管通过将第一管72的缩径部76配置在第二管78的内部而形成。换言之，在本实施方式中，第一管72的缩径部76作为抑制装置而发挥作用。
此外，在本实施方式中，内部端IE与第二管78的内表面之间的空间设定为比向出口管40内喷起的水Wt的位置水头的高度短的距离。
[第二实施方式的效果]
对于本实施方式的出口管70，也能够获得与第一实施方式的出口管40相同的效果。
[第三实施方式]
第三实施方式的主消音器在出口管的构造上与第一实施方式的主消音器10不同。因此，在本实施方式中，对于与第一实施方式相同的构成将付与相同的符号并省略说明，以不同于第一实施方式的出口管的构造为中心而进行说明。
本实施方式的主消音器10具备入口管15、外壳20、以及出口管90(参照图5A、图5B)。
如图5A、图5B所示，本实施方式的出口管90为形成为圆筒状的部件，并具有一对开口的端部。并且，图5A与第一实施方式中示出的图3A相同，为示出本实施方式的发明的主要部分的图。
出口管90的一对开口的端部中的一个端部(以下称为大气开放端)可连接将废气向车辆外部的大气中引导的尾管。出口管90的与大气开放端相反侧的端部配置于外壳20的第一扩张室Sp1，以作为排气流入端EE而发挥作用。
出口管90设置有多个通气孔92，该多个通气孔92沿着出口管90的外周自外表面向内表面贯通。在本实施方式中，设置有4个通气孔92。
并且，出口管90具有片状部件96，该片状部件96自通气孔92的周缘沿着水平方向而突出，以从出口管90的外部覆盖每一个通气孔92的至少一部分。
每一个片状部件96例如可通过如下方式而形成，即，将出口管90的一部分截取成一边与出口管90相连接的状态的矩形，并以与出口管90相连接的一边为轴将此被截取的部位翻起。
此外，在本实施方式中，多个通气孔92中的、与外壳20的底面36相对的两个通气孔92为特定通气孔94。
[第三实施方式的效果]
在上述的出口管90中，通过片状部件96，使向出口管90流入的水Wt的流入角度近似于水平方向。换言之，在本实施方式中，片状部件96作为抑制装置而发挥作用。
即，在出口管90中，由于变为向出口管90内流入的水Wt在水平方向上喷起，因此对于出口管90，在出口管40内变为负压的情况下也可以使向出口管40内流入的水Wt的水头变小。其结果为，对于出 口管90，也能够获得与第一实施方式的出口管40相同的效果。并且，根据本实施方式的出口管90，不需要在出口管90内设置用于抑制水Wt的喷起高度的部件，因此能够抑制出口管90内的流动阻力的降低，又能够维持排气性能。
[第四实施方式]
第四实施方式的消音器在出口管的构造上与第一实施方式的主消音器10不同。因此，在本实施方式中，对于与第一实施方式相同的构成将付与相同的符号并省略说明，以不同于第一实施方式的出口管的构造为中心而进行说明。
本实施方式的主消音器10具备入口管15、外壳20、以及出口管100(参照图6A、图6B)。
如图6A、图6B所示，本实施方式的出口管100包括管部件102和覆盖部件108。并且，图6A与第一实施方式中示出的图3A相同，为示出本实施方式的发明的主要部分的图。
管部件102为形成为圆筒状的部件，并具有一对开口的端部。管部件102的一对开口的端部中的一个端部(以下称为大气开放端)可连接将废气向车辆外部的大气中引导的尾管。管部件102的与大气开放端相反侧的端部配置于外壳20的第一扩张室Sp1，以作为排气流入端EE而发挥作用。
管部件102设置有多个通气孔104，该多个通气孔104沿管部件102的外周自外表面向内表面贯通。在本实施方式中，设置有8个通气孔104。
覆盖部件108为覆盖通气孔104中的特定通气孔106的部件。本实施方式的覆盖部件108为沿着管部件102的周向形成圆弧的板条状部件。该覆盖部件108以与管部件102的内表面之间保持空间且覆盖特定通气孔106的方式，被固定于管部件102的内部。
其中，在此所说的特定通气孔106是指与外壳20的底面36相对的至少一个通气孔104。
换言之，在本实施方式中，覆盖部件108作为抑制装置而发挥作用。
[第四实施方式的效果]
本实施方式的出口管100也能够获得与第一实施方式的出口管40 相同的效果。
[第五实施方式]
第五实施方式的主消音器在覆盖部件的构成上与第四实施方式的主消音器10不同。因此，在本实施方式中，对于与第四实施方式相同的构成将付与相同的符号并省略说明，以不同于第四实施方式的覆盖部件的构成为中心而进行说明。
如图7A、图7B所示，出口管100包括管部件102和覆盖部件110。并且，图7A与第一实施方式中示出的图3A相同，为示出本实施方式的发明的主要部分的图。
覆盖部件110为从管部件102的内部覆盖特定通气孔106的部件，并且由具有透气性且具有透水性的材料而形成。覆盖部件110为沿着管部件102的周向形成圆弧的部件。
该覆盖部件110以与管部件102的内表面之间保持空间且覆盖特定通气孔106的方式，被固定于管部件102的内部。
其中，在此所说的透水性是指使水等液体透过的性质。不过，由具有透水性的材料形成的覆盖部件110，虽然会使水等液体透过，但是与不存在该覆盖部件110时的液体透过率相比，透过率会降低，从而使在管部件102的内部喷起的水势削弱，使位置水头的高度变小。
换言之，在本实施方式中，覆盖部件110作为抑制装置而发挥作用。
[第五实施方式的效果]
因此，根据本实施方式的覆盖部件110，能够获得与第一实施方式的出口管40相同的效果。
此外，覆盖部件110具有透气性，因此能够抑制管部件102内的流动阻力的降低。
[其他实施方式]
以上对本发明的实施方式进行了说明，但是本发明不限于上述实施方式，在不脱离本发明的主旨的范围内，能够以各种方式进行实施。
例如，上述实施方式的出口管40、70、90、100形成为圆筒状，但是出口管40、70、90、100的形状如果是筒状的话，也可以不是圆筒状。并且，上述实施方式的出口管40、70、90、100整体上形成为直线状的直管，但是出口管40、70、90、100的形状不限于直管，例 如也可以是弯曲的形状或者是U字形的管。
在上述实施方式中，使入口管15的流出端OE的配置位置为第三扩张室Sp3，但是流出端OE的配置位置也可以为第二扩张室Sp2，还可以为第一扩张室Sp1。此外，在上述实施方式中，使出口管40的排气流入端EE的配置位置为第一扩张室Sp1，但排气流入端EE的配置位置不限于此，例如也可以为第二扩张室Sp2，还可以为第三扩张室Sp3。
在上述实施方式中，将外壳20区分为3个扩张室，但是外壳20的构造不限于此，可以是区分为两个扩张室的构造，也可以是区分为4个以上的扩张室的构造，还可以是不进行区分而具有一个空间的构造。
此外，在上述实施方式中，使具备应用了本发明的主消音器10的排气系统1构成为双排气系统，但是具备应用了本发明的主消音器10的排气系统不限于双排气系统。例如，具备应用了本发明的主消音器10的排气系统也可以是具备至少一个催化转化器3、至少一个副消音器5、至少一个主消音器10、以及多个排气管7的排气系统。
并且，具备应用了本发明的一个方面的主消音器10的排气系统也可以不具备催化转化器3以及副消音器5中的至少一方。
另一方面，在上述实施方式中，使本发明的应用对象为主消音器10，但是本发明的应用对象不限于此，例如，也可以是副消音器5。
此外，第二实施方式的出口管70至少在设置有通气孔80的部位上形成为双重管，该双重管通过将第一管72的缩径部76配置在第二管78的内部而形成，但是第二实施方式的出口管70的构造不限于此。即，出口管也可以形成为如下的双重管，即，通过将第二管78配置于第一管72的内部而形成的双重管。不过，此时需要沿着第一管72的外周穿设通气孔80，并需要在第二管78设置缩径部76。
此外，第一实施方式的第一管42自身或者第二实施方式的第一管72的缩径部76可以由具有透气性且具有透水性的材料形成。
此外，上述第五实施方式的覆盖部件110以从管部件102的内部覆盖特定通气孔106的方式配置于管部件102内，但是覆盖部件110的配置位置不限于此，也可以如图10A、图10B所示，以从管部件102的外部覆盖特定通气孔106的方式而进行配置。即，在本发明中，如果是由透气性材料形成的覆盖部件110的话，还可以以从出口管100 的外部覆盖特定通气孔106的方式而进行配置。
此外，在上述实施方式示出的图2B、图3B、图4B、图5B、图6B以及图7B中，记载为使存积于外壳20内的水Wt的水面与出口管的外周接触，但是，存积于外壳20内的水Wt的水面也可以在出口管内(出口管的、与特定通气孔相比的更内周侧)。即使在这种情况下，根据上述实施方式的消音器也能够获得上述的作用效果。