消声器及其壳体的制作方法

本实用新型属于汽车领域，特别是涉及消声器及其壳体。

背景技术：

随着国家法规对汽车油耗越来越严格，为了降低油耗，其中一条技术路线为采取产品轻量化。汽车排气系统是汽车的重要组成部分，在产品轻量化过程中，最直接的方法是在满足耐久与锈蚀要求的情况下，对不锈钢板薄壁化处理，但会带来产品刚度不足而产生较大的辐射噪声的问题，这与人们对产品高品质商品性的需求相矛盾；目前大部分车型的处理措施是尽量采取提升钢板厚度、采用复杂的支架或支撑板的形式，虽在一定程度上解决了产品刚度不足导致辐射噪声偏大的问题，但增加了产品的重量。

现有的一种排气消声器壳体，其两个端部加工成锥体以与排气管连接，通过这种锥形的端部设计，提高了消声器壳体的强度。然而其消声器壳体的厚度仍然达到1.2mm，不能在保证消声器壳体刚度的情况下达到车身轻量化的目的。

另一种消声器壳体，该消声器壳体呈扁平盒子状，其在上表面上设置有方形突出部，通过这种方形突出部的设计，提高了消声器壳体的刚度。然而其消声器壳体为扁平状，突出部的布置也仅限于一个表面，对消声器壳体的加强效果有限。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题之一是：针对现有方案对产品进行轻量化时产生辐射噪声及成本增加的问题，提供一种消声器壳体。

为解决上述技术问题，本实用新型实施例提供了一种消声器壳体，包括筒体和密封盖设于所述筒体两端的两个端盖，两个所述端盖上设有供调音管穿设的安装孔，所述消声器壳体内设有多个消音腔室，所述筒体的外壁上设有沿着所述筒体的周向呈多圈排布的多个加强凸包，各所述消音腔室对应有至少一圈所述加强凸包。

可选地，所述筒体的与任一所述消音腔室对应的外壁上设有多圈所述加强凸包；对应于同一所述消音腔室的多圈所述加强凸包中：一圈所述加强凸包中的任一所述加强凸包的中心点在平行于所述筒体的轴线的方向上正对相邻圈所述加强凸包中的两个所述加强凸包之间。

可选地，同一圈的所述加强凸包等间距分布。

可选地，所述端盖上设有凸包结构。

本实用新型实施例提供的消声器壳体，发动机排出的气流经调音管导流进出各消音腔室，在气流排出方向上各消音腔室使得气流自带噪声逐层衰减，最后向外排出，如此实现对气流自带噪声的消除；加强凸包增加了筒体的刚度，能够在适当降低筒体的厚度的情况保证消声器筒体的刚度，从而提高消声器壳体的模态刚度，避免气流经过消音腔室导致消声器壳体振动而产生辐射噪声，从而在降低辐射噪声的同时，实现产品轻量化，降低产品原材料与生产成本。

本实用新型所要解决的技术问题之二是：针对现有方案对产品进行轻量化时产生辐射噪声及成本增加的问题，提供一种消声器。

本实用新型实施例还提供了一种消声器，包括多个调音管、连接件以及消声器壳体；所述调音管的一端设有气流入口，另一端设有气流出口，所述调音管的侧壁上设有沿着所述调音管的周向呈多圈排布的多个调音孔；所述调音管与所述消音腔室一一对应，各所述调音管通过所述连接件连接于所述筒体；多个所述调音管沿所述筒体的轴向分布，且多个所述调音管中的位于轴向外端的两所述调音管穿设于相应的所述端盖的所述安装孔。

可选地，对应于同一所述消音腔室的所述加强凸包正对有所述调音孔；

同一圈的所述调音孔在所述调音管的周向上等间距排布。

可选地，所述连接件为隔板，所述隔板嵌于所述筒体内，所述调音管穿设于所述隔板，所述隔板上设有透气孔；

当所述调音管设为两个时：所述调音管的一端穿设于相应的所述端盖，另一端通过一所述隔板连接于所述筒体；

当所述调音管设为三个以上时：连接于所述端盖的所述调音管的一端穿设于所述端盖，另一端通过一所述隔板连接于所述筒体，位于两个所述调音管之间的所述调音管的两端各自通过一所述隔板连接于所述筒体。

可选地，所述筒体正对于相邻两所述调音管的轴向间隙的部位上设有所述加强凸包。

可选地，所述筒体、所述端盖、所述调音管和所述隔板的材质为不锈钢；所述端盖与所述筒体通过翻咬结构密封连接；所述调音管分别与所述端盖和所述隔板焊接；所述隔板与所述筒体过盈配合。

可选地，所述调音管为圆管；所述筒体包括沿其周向依次一体连接的第一弧形壁、第二弧形壁、第三弧形壁和第四弧形壁，所述第一弧形壁与所述第三弧形壁相对且半径均为R1，所述第二弧形壁与所述第四弧形壁相对且半径均为R2，R2＞R1。

本实用新型实施例提供的消声器，设置用于引导高速气体的调音管，调音管内的气流通道作为主流道，发动机排出的气流经消声器的进气端的调音管的气流入口进入消声器内，调音管内的气流经过调音孔进入消音腔室，若调音管正对调音孔的位置的气压小于消音腔室正对调音孔的位置的气压，则消音腔室的气流回流入调音管，在气流排出方向上各消音腔室使得气流自带噪声逐层衰减，最后降噪的气流经消声器的出气端的调音管的气流出口排出，如此实现对气流自带噪声的消除；加强凸包增加了筒体的刚度，能够在适当降低筒体的厚度的情况保证筒体的刚度，从而提高消声器壳体的模态刚度，避免气流进出各消音腔室导致消声器壳体振动而产生辐射噪声，从而在降低辐射噪声的同时，实现产品轻量化，降低产品原材料与生产成本。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的消声器的立体透视结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的消声器的气流导向示意图；

图3为图1所示消声器的主视图；

图4为图3的A-A剖视图。

说明书中的附图标记如下：

1、消声器壳体；11、筒体；111、加强凸包；112、第一弧形壁；113、第二弧形壁；114、第三弧形壁；115、第四弧形壁；

12、端盖；121、凸包结构；

13、消音腔室；14、过渡腔室；

2、调音管；21、气流入口；23、调音孔；

3、隔板；31、透气孔。

具体实施方式

为了使本实用新型所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步的详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

如图1和图3所示，本实用新型实施例提供了一种消声器壳体1，包括筒体11和密封盖设于筒体11两端的两个端盖12，两个端盖12上设有供调音管2穿设的安装孔，消声器壳体1内设有多个消音腔室13，筒体11的外壁上设有沿着筒体11的周向呈多圈排布的多个加强凸包111，各消音腔室13对应有至少一圈加强凸包111。

使用时，调音管2穿设于消声器壳体1，调音管2连接于发动机的排气管道。

本实用新型实施例提供的消声器壳体1，发动机排出的气流经调音管2导流进出各消音腔室13，在气流排出方向上各消音腔室13使得气流自带噪声逐层衰减，最后向外排出，如此实现对气流自带噪声的消除；加强凸包111增加了筒体11的刚度，能够在适当降低筒体11的厚度的情况保证筒体11的刚度，从而提高消声器壳体1的模态刚度，避免气流经过消音腔室13导致消声器壳体1振动而产生辐射噪声，从而在降低辐射噪声的同时，实现产品轻量化，降低产品原材料与生产成本。

在一实施例中，如图1所示，筒体11的与任一消音腔室13对应的外壁上设有多圈加强凸包111，即一个消音腔室13对应有多圈加强凸包111，消音腔室13受到气流的冲击较大，设置多圈加强凸包111，能够提升消声器壳体1的降噪效果。

在一实施例中，如图1所示，同一圈的加强凸包111等间距分布，对筒体11周向进行均匀加强，增加消声器壳体1的模态刚度。

在一实施例中，如图1所示，对应于同一消音腔室13的多圈加强凸包111中：一圈加强凸包111中的任一加强凸包111的中心点在平行于筒体11的轴线的方向上正对相邻圈加强凸包111中的两个加强凸包111之间；如此，使相邻两圈加强凸包111的中心点在周向上错开，有利于快速对高速气流降噪，有利于增加筒体11的模态刚度，降低筒体11震动产生的辐射噪声。

在一实施例中，如图1所示，端盖12上设有凸包结构121，增加了端盖12的刚度。

具体地，筒体11与端盖12可为一体结构，也可为可拆卸连接的独立结构。

优选地，端盖12与筒体11通过翻咬结构密封连接，简化结构，既能保证消声器壳体1密闭，又能够提高筒体11的刚度，又有利于消声器的轻量化。

如图1和图3所示，本实用新型实施例还提供了一种消声器，包括多个调音管2、连接件和前述任一实施例述及的消声器壳体1，调音管2的一端设有气流入口21，另一端设有气流出口，调音管2的侧壁上设有沿着调音管2的周向呈多圈排布的多个调音孔23；调音管2与消音腔室13一一对应，各调音管2通过连接件连接于筒体11；多个调音管2沿筒体11的轴向分布，且多个调音管2中的位于轴向外端的两调音管2穿设于相应的端盖12的安装孔。为方便后述表达，若调音管2设为3个以上，本申请用外端调音管指位于多个调音管2中的轴向外端的两调音管2中的任意一个调音管2，用中间调音管指位于两个外端调音管之间的任意一个调音管2。

本实用新型实施例提供的消声器，设置用于引导高速气体的调音管2，调音管2内的气流通道作为主流道，发动机排出的气流经消声器的进气端的调音管2的气流入口21进入消声器内，调音管2内的气流经过调音孔23进入消音腔室13，若调音管2正对调音孔23的位置的气压小于消音腔室13正对调音孔23的位置的气压，则消音腔室13的气流回流入调音管2，在气流排出方向上各消音腔室13使得气流自带噪声逐层衰减，最后降噪的气流经消声器的出气端的调音管2的气流出口排出，如此实现对气流自带噪声的消除；加强凸包111增加了筒体11的刚度，能够在适当降低筒体11的厚度的情况保证筒体11的刚度，从而提高消声器壳体1的模态刚度，避免气流经过消音腔室13导致消声器壳体1振动而产生辐射噪声，从而在降低辐射噪声的同时，实现产品轻量化，降低产品原材料与生产成本。

在一实施例中，如图1所示，对应于同一消音腔室13的加强凸包111正对有调音孔23，气流自调音孔23进入其外的消音腔室13时，筒体11的面向调音孔23的部位会受到高速气流较大冲击，在此部位通过一圈或多圈加强凸包111来对筒体11加强，实际上实现了对筒体11薄弱部位的加强，从而能大幅提高筒体11的模态刚度。

如图1所示，本实用新型实施例还提供了一种消声器，同一圈的调音孔23在调音管2的周向上等间距排布，有利于将调音管2内的高速气流同时均匀导向调音管2的周侧之外的各处，提高对气流自带噪声的消除，也使筒体11各向受到气流的冲击力平衡，增避免产生辐射噪声。

在一实施例中，如图1所示，连接件为隔板3，隔板3嵌于筒体11内，调音管2穿设于隔板3，隔板3上设有透气孔31。结构简单，有利于增加筒体11的模态刚度，又保证一部分气流能够不经调音管2从一个消音腔室13流向另一个消音腔室13，衰减气流自带噪声。

为进一步提高消声器壳体1的刚度，优选隔板3的外周贴合于筒体11的内壁，优选调音管2的外周的正对于隔板3的部位贴合于隔板3上供调音管2穿设的过孔的周壁。

优选地，调音管2与端盖12之间焊接，调音管2与隔板3之间焊接，结构简单、稳定性好，避免消声器自身产生震动噪声。

优选地，隔板3与筒体11之间通过过盈配合压制，结构简单，有利于消声器的轻量化。

在一实施例中，筒体11、端盖12、调音管2和隔板3的材质为不锈钢，具有良好的刚度。

优选地，筒体11由冲压形成有加强凸包111的不锈钢板卷制而成；

端盖12由不锈钢板冲压而成；

调音管2由不透钢管冲压而成；

隔板3由不锈钢板打孔或冲压而成；结构简单，易于加工。

在一实施例中，如图1所示，当调音管2设为两个时：调音管2的一端穿设于相应的端盖12，另一端通过一隔板3连接于筒体11；即一个调音管2的一端连接于一端盖12，另一端通过一隔板3连接于筒体11，另一个调音管2的一端连接于另一端盖12，另一端通过一隔板3连接于筒体11；

当调音管2设为三个以上时：连接于端盖12的调音管2的一端穿设于端盖12，另一端通过一隔板3连接于筒体11，位于两个调音管2之间的调音管2的两端各自通过一隔板3连接于筒体11；即一个外端调音管的一端连接于一端盖12，另一端通过一隔板3连接于筒体11，另一个外端调音管的一端连接于另一端盖12，另一端通过一隔板3连接于筒体11，中间调音管的一端通过一隔板3连接于筒体11，另一端通过另一隔板3连接于筒体11。

如此，保证每个调音管2的两端均支撑于消声器壳体1上，且尽量减少了隔板3的数量，提高了消声器壳体1的模态刚度，有利于减重，简化了消声器壳体1的装配且避免隔板3过多而影响消声器的耐久性。

在一实施例中，如图1所示，筒体11正对于相邻两调音管2的轴向间隙的部位上设有加强凸包111。两个调音管2的轴向间隙处，气流对筒体11仍有一定的冲击，在此会受到气流冲击的筒体11部位设置加强凸包111，有利于增加消声器壳体1的模态刚度。进一步地，由于正对调音孔23的筒体11部位受到气流的冲击较正对于两个调音管2的轴向间隙的筒体11部位受到气流的冲击更大，因此，优选对应于消音腔室13的加强凸包111的圈数大于正对于两个调音管2的轴向间隙的加强凸包111的圈数。

具体地，设有两个调音管2时，两调音管2相互邻近的一端各自通过一隔板3连接于筒体11，端盖12、筒体11与相对于端盖12的隔板3之间形成消音腔室13，两隔板3与筒体11之间形成过渡腔室14。避免一个调音管2穿过多个隔板3，有利于轻量化，对气流的降噪主要在消音腔室13进行，过渡腔室14保证气流必须经过调音管2与消声器壳体1之间的空间后再排除，保证对气流进行充分降噪。正对于两个调音管2的轴向间隙的加强凸包111对应过渡腔室14。

以下结合图1和图2，以调音管2设为两个为例，说明优选实施例的工作原理：

为方便说明，将图1和图2中，位于消声器左端的调音管2简称为左端调音管，位于消声器右端的调音管2简称为右端调音管；

发动机排出的高速气流经过左端调音管的气流入口21进入左端调音管内部；部分高速气流通过左端调音管上的调音孔23进入左端的消音腔室13，再经过隔板3进入过渡腔室14，另一部分高速气流通过左端调音管内的气流通道向其气流出口方向输送，直至通过气流出口进入过渡腔室14；

过渡腔室14内的部分气流通过右端调音管的气流入口21进入右端调音管内，再通过右端调音管内的气流通道向其气流出口方向输送，另一部分通过隔板3进入右端的消音腔室13；

右端调音管内的部分气流经过调音孔23进入右端的消音腔室13，另一部分通过气流通道导向其气流出口，直至气流出口排出；

右端的消音腔室13内的气流经过调音孔23进入右端调音管内再导向气流出口；

如此通过两个消音腔室13，降低不同频率的噪声，一方面更有利于避免消声器壳体1振动产生辐射噪声，另一方面更有利于消除高速气流自带噪声。

在一实施例中，如图1、图3和图4所示，调音管2为圆管；筒体11包括沿其周向依次一体连接的第一弧形壁112、第二弧形壁113、第三弧形壁114和第四弧形壁115，第一弧形壁112与第三弧形壁114相对且半径均为R1，第二弧形壁113与第四弧形壁115相对且半径均为R2，R2＞R1。结构简单，易于加工，调音管2内的高速气体自同一圈调音孔23流入消音腔室13时，抵达筒体11的各弧形壁的时间不同，有利于提高降噪效果。

该产品采用CAE虚拟仿真分析技术，在消声器壳体1刚度最薄弱的部位，通过增加最优尺寸的dimple结构(加强凸包111)，实现产品从原材料使用上降低35％，从而最大程度上实现了产品的减重降本，实现产品轻量化的同时，可以大幅度的提升消声器壳体1的刚度上，最终实现采用厚度0.6mm带dimple结构的筒体11刚度达到厚度1.0mm普通筒体11的刚度水平，降低消声器壳体1辐射噪声。

以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。