內(nèi)燃機(jī)的吸氣聲降低裝置的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明的內(nèi)燃機(jī)的吸氣聲降低裝置確保彈性部件(14)相對于吸氣脈動(dòng)的軸向振幅大并提高吸氣聲降低作用。與內(nèi)燃機(jī)的吸氣系統(tǒng)連接的吸氣聲降低裝置具有經(jīng)由連通管與吸氣通路連接的波紋狀的彈性部件(14)，除了作為赫姆霍茲型共振元件的吸氣聲降低作用之外，還可以獲得伴隨著彈性部件(14)伸縮變形的吸氣聲降低作用。彈性部件(14)的周壁(14c)具有以錐形壁(33)連接的峰部(31)和谷部(32)，各自的頂部成為直線部(35、36)。由于直線部(35、36)呈現(xiàn)圓筒狀，所以相對于聲壓變化抑制了徑向位移，相應(yīng)地大幅獲得了軸向振幅。
【專利說明】
內(nèi)燃機(jī)的吸氣聲降低裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及降低內(nèi)燃機(jī)的吸氣聲的吸氣聲降低裝置，特別涉及具備能夠彈性變形的波紋狀容積室的吸氣聲降低裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]專利文獻(xiàn)I公開了本
【申請人】在先提出的新穎形式的內(nèi)燃機(jī)的吸氣聲降低裝置。該吸氣聲降低裝置為以下構(gòu)成:由可彈性變形的波紋狀的彈性部件劃分形成容積室，經(jīng)由成為赫姆霍茲型共振元件的首管的連通管，將該容積室與內(nèi)燃機(jī)的吸氣通路連接。上述彈性部件被收納在向大氣開放的圓筒狀的殼體內(nèi)。
[0003]在先技術(shù)文獻(xiàn)
[0004]專利文獻(xiàn)I:日本特開2013-124599號公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]發(fā)明所要解決的課題
[0006]在上述那樣的吸氣聲降低裝置中，根據(jù)通過經(jīng)由首管將容積室與吸氣通路連接而構(gòu)成的赫姆霍茲型共振元件的作用降低了特定頻帶的吸氣聲，此外，通過波紋狀的彈性部件響應(yīng)吸氣脈動(dòng)進(jìn)行伸縮變形從而使聲壓能量降低，因此，能夠進(jìn)一步降低第二特定頻帶的吸氣聲。
[0007]在此，以往作為波紋狀的彈性部件采用的是峰部以及谷部分別呈單純V字形剖面的構(gòu)成。然而，根據(jù)本
【申請人】的進(jìn)一步研究判明，對于這樣的一般形式的V字形剖面的波紋狀彈性部件，由于因吸氣脈動(dòng)使波紋狀彈性部件不僅在軸向上也同時(shí)在徑向上發(fā)生微小位移，所以波紋狀彈性部件的軸向的振幅變小，無法最大限度地獲得依靠伸縮變形而得到的吸氣聲降低作用。即，在吸氣聲降低作用的基礎(chǔ)上，還存在改善的余地。
[0008]用于解決課題的手段
[0009]本發(fā)明是一種內(nèi)燃機(jī)的吸氣聲降低裝置，該內(nèi)燃機(jī)的吸氣聲降低裝置具備:
[0010]彈性部件，該彈性部件呈現(xiàn)基端開口且末端封閉的大致圓筒狀，并且周壁彎曲形成為波紋狀；
[0011 ]基板，該基板保持上述彈性部件的上述基端；以及
[0012]連通管，該連通管的一端與上述基板連接，以便使形成在上述彈性部件的內(nèi)部的容積室與內(nèi)燃機(jī)的吸氣通路連通;其特征在于，
[0013]在上述彈性部件的波紋狀的周壁上，在軸向上分開的多個(gè)部位形成有局部提高了徑向剛性的高剛性部。
[0014]上述高剛性部例如是通過在波紋狀的周壁的峰部以及谷部的至少一方的頂部設(shè)置與該彈性部件的軸向平行的直線部而形成的。
[0015]通過這樣在軸向上分開的多個(gè)部位設(shè)置高剛性部，抑制了因被導(dǎo)入彈性部件內(nèi)部容積室的吸氣脈動(dòng)造成的彈性部件的徑向位移。因而，因吸氣脈動(dòng)形成的彈性部件的軸向振幅增大，聲壓能量被更有效地轉(zhuǎn)換成彈性部件的動(dòng)能。因此，可更為有效地獲得依靠彈性部件的伸縮變形所獲得的吸氣聲降低作用。
[0016]發(fā)明的效果
[0017]根據(jù)本發(fā)明，作為赫姆霍茲型共振元件降低特定頻帶的吸氣聲，而且，可獲得依靠波紋狀彈性部件的伸縮變形得到的第二特定頻帶的吸氣聲降低作用。并且，特別是通過抑制波紋狀彈性部件的徑向位移，可以更為有效地獲得第二特定頻帶的吸氣聲降低作用。
【附圖說明】
[0018]圖1是表示具備本發(fā)明所涉及的吸氣聲降低裝置的內(nèi)燃機(jī)的吸氣系統(tǒng)的立體圖。
[0019]圖2是剖切了殼體一部分地表示吸氣聲降低裝置的立體圖。
[0020]圖3是彈性部件的立體圖。
[0021]圖4是彈性部件的半剖視圖。
[0022]圖5是彈性部件的主要部分的放大剖視圖。
[0023]圖6是表示與比較例對比地示出實(shí)施例的彈性部件因吸氣脈動(dòng)形成的軸向振幅的特性圖。
[0024]圖7是比較例的彈性部件的主要部分放大剖視圖。
[0025]圖8是表示實(shí)施例的吸氣聲降低裝置的吸氣聲降低作用的特性圖。
[0026]圖9是表示不同頻帶的實(shí)施例的吸氣聲降低裝置的吸氣聲降低作用的特性圖。
[0027]圖10是表示第二實(shí)施例的彈性部件的主要部分放大剖視圖。
[0028]圖11是表示第三實(shí)施例的彈性部件的主要部分放大剖視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0029]以下，基于附圖對本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0030]圖1示出了具備本發(fā)明所涉及的吸氣聲降低裝置I的汽車用內(nèi)燃機(jī)的吸氣系統(tǒng)。作為在內(nèi)部具備空氣濾清器元件的空氣濾清器2，空氣濾清器元件的下游側(cè)所謂清潔側(cè)經(jīng)由具有撓性的吸氣管道3與圖外的內(nèi)燃機(jī)連接，空氣濾清器元件的上游側(cè)所謂灰塵側(cè)與由硬質(zhì)合成樹脂成形品構(gòu)成的外氣導(dǎo)入管道4連接。外氣導(dǎo)入管道4的末端作為外氣導(dǎo)入口 4a開口，當(dāng)從此取入的外氣經(jīng)過空氣濾清器2之后，經(jīng)由吸氣管道3被導(dǎo)入內(nèi)燃機(jī)。
[0031]在該實(shí)施例中，吸氣聲降低裝置I與構(gòu)成從外氣導(dǎo)入口4a至內(nèi)燃機(jī)的吸氣通路的一部分的外氣導(dǎo)入管道4的側(cè)面連接，實(shí)現(xiàn)了從外氣導(dǎo)入口 4a向外部泄漏的吸氣聲(伴隨吸氣脈動(dòng)的脈動(dòng)聲、伴隨吸氣流動(dòng)的氣流聲等)的降低。更詳細(xì)來講，在合成樹脂制的外氣導(dǎo)入管道4上，以在與吸氣主流的流向大致正交的方向分支出來的形式形成有分支管5，在其上連接吸氣聲降低裝置I。
[0032]吸氣聲降低裝置I還如圖2所示那樣，大致由以下部分構(gòu)成:在中心部具備與上述分支管5嵌合連接的連通管11的圓形(更詳細(xì)來講是圓環(huán)狀)的基板12;—端13a與該基板12嵌合的圓筒狀的殼體13;收容在該殼體13內(nèi)的波紋狀的彈性部件14。
[0033]上述基板12例如與連通管11形成一體地由硬質(zhì)合成樹脂成形，在軸向立起的外周緣部12a的內(nèi)周嵌合殼體13的一端13a。連通管11與分支管5—起構(gòu)成所謂赫姆霍茲型共振元件的首管，與所期望的共振頻率對應(yīng)地設(shè)定與分支管5組合狀態(tài)的管長、口徑。
[0034]上述殼體13例如由硬質(zhì)合成樹脂成形品構(gòu)成，在與基板12的外周緣部12a內(nèi)周嵌合的一端13a側(cè)，呈圓環(huán)狀形成有在軸向與上述外周緣部12a相接地進(jìn)行定位的凸緣部16，而且，在另一端13b具備端部壁17。該端部壁17沿著與殼體13的軸向正交的面覆蓋殼體13的外周側(cè)部分，另一端13b的中心部作為圓形的連通口 18開口。因此，殼體13的內(nèi)部成為經(jīng)由連通口 18向大氣開放的狀態(tài)。上述連通口 18由與端部壁17連續(xù)的較短的圓筒部19包圍。另夕卜，該殼體13基本上是用于保護(hù)彈性部件14免于與外部接觸的部件，并不是作為吸氣聲降低裝置所必須的部件。
[0035]彈性部件14還如圖3、圖4所示，呈現(xiàn)基端14a (參照圖4)開口且末端14b封閉的大致圓筒狀，周壁14c彎曲形成為波紋狀。該彈性部件14由具有適當(dāng)彈性的彈性體例如熱塑性彈性體一體成形，在成為封閉端的末端14b，為了避免端面部分的多余變形，配置有由硬質(zhì)合成樹脂成形品構(gòu)成的圓形的端板21。該端板21在彈性部件14成形時(shí)通過所謂嵌插成形方式而一體地安裝于彈性部件14。
[0036]另外，在成為開口端的基端14a，呈圓環(huán)狀形成有構(gòu)成為相對厚壁的安裝凸緣22。該安裝凸緣22具有在基板12的外周緣部12a的內(nèi)側(cè)比較密地嵌合的外徑，該安裝凸緣22被夾持在基板12與殼體13的一端13a之間，從而彈性部件14被固定保持于基板12。在安裝凸緣22的與基板12接觸的接觸面，形成有密封突起23。
[0037]在彈性部件14安裝于基板12的狀態(tài)下，形成在彈性部件14內(nèi)部的容積室24成為被與殼體13內(nèi)側(cè)的空間遮斷的密閉空間，且經(jīng)由基板12的連通管11與外氣導(dǎo)入管道4內(nèi)的吸氣通路連通。
[0038]彈性部件14的周壁14c的外徑設(shè)定成比殼體13的內(nèi)徑稍小，另外，彈性部件14的末端14b定位成適當(dāng)?shù)剡h(yuǎn)離殼體13的端部壁17。因此，彈性部件14保持基端14a被固定于基板12的狀態(tài)，末端14b作為自由端在殼體13內(nèi)能夠自由伸縮變形。
[0039]作為上述那樣構(gòu)成的吸氣聲降低裝置I的基本作用，由于被設(shè)定成適當(dāng)容積的容積室24經(jīng)由成為首管的連通管11以及分支管5與內(nèi)燃機(jī)的吸氣通路連接，因而構(gòu)成所謂赫姆霍茲型共振元件，使得特定頻帶的吸氣聲降低。另外，調(diào)整容積室24的容積等，以便可在所期望的頻帶獲得吸氣聲降低作用。
[0040]另外，同時(shí)吸氣脈動(dòng)被導(dǎo)入容積室24內(nèi)，其結(jié)果，彈性部件14在軸向伸縮變形，聲壓能量被轉(zhuǎn)換成彈性部件14的動(dòng)能。由此，在第二特定頻帶中可獲得吸氣聲降低作用。該第二頻帶能夠通過彈性部件14的彈簧常數(shù)或重量的設(shè)定等而調(diào)整成所期望的頻帶。另外，雖然也可以使第二頻帶與作為赫姆霍茲型共振元件的頻帶重疊，但通過適當(dāng)設(shè)定兩者，能夠在更大的范圍實(shí)現(xiàn)吸氣聲的降低。
[0041]接著，就本發(fā)明的主要部分即彈性部件14的周壁14c的構(gòu)成進(jìn)行更為詳細(xì)的說明。
[0042]如圖4所示那樣，在該實(shí)施例中，在安裝凸緣22與端板21之間，通過交替地形成η個(gè)(例如10個(gè))峰部31與(η — I)個(gè)(例如9個(gè))谷部32，從而周壁14c形成為波紋狀。η個(gè)峰部31全都具有相同的剖面形狀，(η — I)個(gè)谷部32全都具有相同的剖面形狀。并且，如圖5放大示出的那樣，相互鄰接的峰部31與谷部32之間通過相對于彈性部件14的中心軸線傾斜的錐形壁33分別連接。該錐形壁33如圖5所示那樣，在剖面中呈直線狀延伸。彈性部件14是使如圖4以及圖5所示那樣的剖面形狀以中心軸線為中心旋轉(zhuǎn)而成的旋轉(zhuǎn)體形狀，因而錐形壁33嚴(yán)格來講是形成為小寬度圓環(huán)狀的圓錐面。著眼于一個(gè)峰部31，在其上下兩側(cè)存在一對錐形壁33，而這兩個(gè)錐形壁33隔著峰部31呈相互對稱的形狀。
[0043]另外，峰部31的頂部作為與彈性部件14的中心軸線平行的直線部35形成，同樣谷部32的頂部也作為與彈性部件14的中心軸線平行的直線部36形成。也就是，峰部31如圖5所示那樣，作為剖面形狀在Al點(diǎn)以及A2點(diǎn)這兩點(diǎn)彎曲，包括兩側(cè)的兩個(gè)錐形壁33在內(nèi)構(gòu)成梯形的剖面形狀。同樣，谷部32作為剖面形狀在A3點(diǎn)以及A4點(diǎn)這兩點(diǎn)彎曲，包括兩側(cè)的兩個(gè)錐形壁33在內(nèi)構(gòu)成梯形的剖面形狀。在此，若作為剖面形狀觀看，峰部31的梯形形狀與谷部32的梯形形狀呈現(xiàn)同等形狀。另外，除了安裝凸緣22之外，各部分的壁厚基本恒定。
[0044]在此，錐形壁33的傾斜角度α(相對于與彈性部件14的中心軸線正交的平面的角度)，為了使得彈性部件14的軸向的變形或者振動(dòng)變得容易，優(yōu)選設(shè)定成比較小的角度，例如優(yōu)選25°以下。
[0045]根據(jù)上述那樣的實(shí)施例的構(gòu)成，峰部31的直線部35以及谷部32的直線部36全部形成為在作為立體形狀觀看時(shí)為長度短的圓筒狀的構(gòu)成，所以成為在徑向難以變形的部位。也就是，成為局部提高了徑向剛性的高剛性部。并且，若容積室24的內(nèi)壓變化，則將峰部31的直線部35和谷部32的直線部36連接的錐形壁33以彎曲點(diǎn)Al?Α4為中心進(jìn)行擺動(dòng)，從而彈性部件14基本上僅在軸向進(jìn)行伸縮變形。其結(jié)果，相對于吸氣脈動(dòng)獲得大的軸向振幅，獲得更為有效的吸氣聲降低作用。換言之，形成的是圓環(huán)狀的高剛性部在軸向分開地存在有多個(gè)且連接有在這些高剛性部之間能夠擺動(dòng)變形的錐形壁33這樣的構(gòu)成，因而，可抑制徑向位移同時(shí)允許軸向的自由變形，相對于聲壓變化可獲得更大的振幅。
[0046]圖6與比較例對比地表示上述彈性部件14相對于吸氣脈動(dòng)的振動(dòng)振幅(端板21的位移)。比較例的彈性部件如圖7所示那樣，將峰部131以及谷部132分別形成為單純的V字形的剖面形狀，峰部131以及谷部132的個(gè)數(shù)、周壁的壁厚等設(shè)定成與實(shí)施例基本相同。
[0047]如圖6所示那樣，在上述實(shí)施例中，與比較例相比，獲得了大約3倍的振幅。另外，在圖6中，由于峰部31、131以及谷部32、132的剖面形狀的差異，所以成為消聲效果峰值的頻率多少有些差異，即使在以相同頻率調(diào)整成為峰值的情況下也基本相同。
[0048]圖8是表示依靠使用了形成為上述那樣的梯形剖面的波紋狀的彈性部件14的吸氣聲降低裝置I所獲得的吸氣聲降低作用的特性的特性圖。在此，作為“比較例2”，與從圖1所示的吸氣系統(tǒng)拆除掉吸氣聲降低裝置I的情況下的吸氣聲特性進(jìn)行比較。如圖8所示那樣，在由區(qū)域a表示的頻帶中，獲得了吸氣聲降低作用。這是依靠前述的彈性部件14的軸向伸縮變形而得到的吸氣聲降低作用，特別是，由于在上述實(shí)施例中如圖6所示那樣獲得了大的軸向振幅，所以將聲壓能量有效地裝換成動(dòng)能，可獲得更大的吸氣聲降低作用。
[0049]另一方面，圖9表示作為赫姆霍茲型共振元件獲得吸氣聲降低作用的頻帶(與圖8相比較為相對較高的頻率)的吸氣聲降低作用。“比較例2”仍是不具備吸氣聲降低裝置I的吸氣系統(tǒng)的特性。如圖所示，即使峰部31、谷部32為梯形剖面也不會(huì)損害作為赫姆霍茲型共振元件的吸氣聲降低作用，可在比較寬的頻帶獲得良好的吸氣聲降低作用。
[0050]另外，在上述實(shí)施例中，在峰部31和谷部32雙方設(shè)置直線部35、36也就是高剛性部，但也可以僅在任意一方設(shè)置直線部35、36。另外，也可以使峰部31和谷部32形成為不同的梯形形狀。進(jìn)而，多個(gè)峰部31或是多個(gè)谷部32也不必是相同的形狀，還可以是包含不同的剖面形狀的構(gòu)成。
[0051 ]接著，圖10示出了彈性部件14的第二實(shí)施例。該實(shí)施例具有多個(gè)(例如3?5個(gè))沒有特別提高徑向剛性的主谷部32A，在軸向鄰接的兩個(gè)主谷部32A之間，以局部縮小了間距(軸向距離)的形式設(shè)有兩個(gè)副峰部31B和一個(gè)副谷部32B。這些主谷部32A、副峰部31A、副谷部32B全都呈現(xiàn)單純的V字形剖面。
[0052]也就是，彈性部件14的周壁14c在圖10所示的BI?B5的五個(gè)彎曲點(diǎn)彎曲，從副峰部31A的頂部的彎曲點(diǎn)BI至下一個(gè)副峰部31A的頂部的彎曲點(diǎn)B3為止的間距比從隔著主谷部32A的彎曲點(diǎn)B3至彎曲點(diǎn)B5為止的間距小。換言之，在兩個(gè)鄰接的主谷部32A之間，具有以短間距改變朝向的三個(gè)彎曲點(diǎn)(B1、B2、B3)，借助這些彎曲點(diǎn)BI 32、83也就是兩個(gè)副峰部31八以及兩者間的副谷部32B，構(gòu)成了使徑向剛性局部提高的高剛性部。另外，如圖示那樣，副谷部32B的內(nèi)徑比主谷部32A的內(nèi)徑大。
[0053]接著，圖11示出了彈性部件14的第三實(shí)施例。該實(shí)施例在相互鄰接的峰部31與谷部32之間設(shè)置了大致沿著相對于彈性部件14的中心軸線正交的平面的直線部41。峰部31由組合成大致V字形的一對錐形壁42構(gòu)成，谷部32由組合成大致V字形的一對錐形壁43構(gòu)成。并且，峰部31的錐形壁42與谷部32的錐形壁43通過直線部41連接。
[0054]換言之，在剖面形狀中，包括一個(gè)峰部31和一個(gè)谷部32在內(nèi)的一個(gè)組合，由圖示的六個(gè)彎曲點(diǎn)Cl?C6構(gòu)成。通過這樣彎曲多次，特別是包括彎曲點(diǎn)C3、C4的直線部41中的徑向剛性局部變高，抑制因聲壓變化導(dǎo)致的彈性部件14的徑向位移。
[0055]以上，對本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例進(jìn)行了詳細(xì)說明，但本發(fā)明并不限定于上述實(shí)施例，能夠進(jìn)行各種變形。例如，在上述實(shí)施例中，使用了彈性部件14的吸氣聲降低裝置I與吸氣系統(tǒng)的外氣導(dǎo)入管道4連接，但也可以在吸氣系統(tǒng)的其他位置連接吸氣聲降低裝置I。
[0056]附圖標(biāo)記說明
[0057]I…吸氣聲降低裝置
[0058]11…連通管
[0059]12...基板
[0060]13...殼體[0061 ] H…彈性部件
[0062]2l...端板
[0063]24…容積室
[0064]31…峰部
[0065]32…谷部
[0066]33…錐形壁
[0067]35、36…直線部
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種內(nèi)燃機(jī)的吸氣聲降低裝置，該內(nèi)燃機(jī)的吸氣聲降低裝置具備: 彈性部件，該彈性部件呈現(xiàn)基端開口且末端封閉的大致圓筒狀，并且周壁彎曲形成為波紋狀； 基板，該基板保持上述彈性部件的上述基端；以及 連通管，該連通管的一端與上述基板連接，以便使形成在上述彈性部件的內(nèi)部的容積室與內(nèi)燃機(jī)的吸氣通路連通； 其特征在于， 在上述彈性部件的波紋狀的周壁上，在軸向上分開的多個(gè)部位形成有局部提高了徑向剛性的高剛性部。2.如權(quán)利要求1所述的內(nèi)燃機(jī)的吸氣聲降低裝置，其特征在于， 作為上述高剛性部，在波紋狀的周壁的峰部以及谷部中至少一方的頂部，具備與該彈性部件的軸向平行的直線部。3.如權(quán)利要求2所述的內(nèi)燃機(jī)的吸氣聲降低裝置，其特征在于， 在峰部以及谷部雙方的頂部具備上述直線部，峰部以及谷部分別呈現(xiàn)梯形剖面。4.如權(quán)利要求1所述的內(nèi)燃機(jī)的吸氣聲降低裝置，其特征在于， 作為上述高剛性部，鄰接地配置有局部縮小了間距的一對峰部或者一對谷部。
【文檔編號】F02M35/12GK105863906SQ201610083001
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年2月6日
【發(fā)明人】加藤裕, 加藤裕一, 渡邊淳, 渡邊淳一
【申請人】株式會(huì)社馬勒濾清系統(tǒng)