消声器的制作方法

1.本实用新型涉及汽车零部件技术领域，特别涉及一种消声器。


背景技术：

2.消声器是汽车中用来降低气流噪音的重要部件，传统的消声器有波长管、穿孔消声器、赫尔姆兹共振腔、扩张腔等几类，它们均是利用一定空间内气体的质量及其特有的振动频率与管路内部流过的气流产生共振，相互抵消而实现消声效果。
3.现有的消声器虽然能够起到一定的消声效果，但其一旦定型后只能针对特定频率段的噪声进行消除，适应性差，而若需调整以适应其它频段噪声，则需要重新匹配、开发新的内阻件等，成本较高，且也会影响产品开发周期。同时，现有的消声器也存在跨车型应用困难的问题。
4.此外，现有的消声器一般也仅具备消声功能，不能够针对某些频率段的声音进行提取，并对该频率段的声音进行放大，以利用这些声音实现主动发声，从而提升整车的声品质。


技术实现要素：

5.有鉴于此，本实用新型旨在提出一种消声器，以能够通过自身容积的调整，而适应对不同频率段噪声的消除，克服现有消声器适应性差，以及调整改型成本较高的不足。
6.为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：
7.一种消声器，包括内管，以及套设于所述内管上的壳体，于所述壳体中形成有与所述内管内连通的容腔，且所述壳体和/或所述内管为可变形的，而使所述容腔的容积可变。
8.进一步的，所述壳体的变形至少包括沿所述内管轴向的拉伸、压缩或弯曲，且所述壳体通过设于自身上的壳体变形部产生所述变形。
9.进一步的，所述壳体变形部包括构造于所述壳体上的环形凹槽，所述环形凹槽的横截面呈v形或类似于v形，且形成所述环形凹槽部分的壁厚小于所述壳体其它部分的壁厚。
10.进一步的，所述内管上设有以使所述内管产生变形的内管变形部，且所述内管变形部位于所述容腔中。
11.进一步的，所述内管变形部包括串连于所述内管上的径向外凸的盘体，且所述盘体的两相对侧外端面为沿所述盘体径向向外逐渐靠近设置，或者，所述盘体外周面的中部内凹设置。
12.进一步的，于所述壳体上设有以保持变形后的所述消声器形状的保持部。
13.进一步的，所述保持部包括设于所述壳体上的凸起，以及构造有可供所述凸起卡入的卡孔的卡板；所述凸起为沿所述壳体轴向排列的多个，所述卡孔为沿所述卡板长度方向排列的多个。
14.进一步的，所述内管通过开设于自身管壁上的通孔和所述内腔中连通，且所述通
孔包括方孔与圆孔中的至少一种。
15.进一步的，于所述壳体上开设有与所述容腔中连通的窗口，并于所述壳体的外壁上设有封堵于所述窗口处的共振发声部，所述共振发声部响应于所述容腔内同频率下的气流而可共振发声。
16.进一步的，所述共振发声部为由叠置于一起的至少两层膜片构成的多层式膜片，各层所述膜片的边缘固连于一起，且相邻层的所述膜片间设有间隙；或者，所述共振发声部为由膜片，以及固连于所述膜片外侧的若干质量块构成的质量块式膜片；或者，所述共振发声部为具有内腔，且外侧设有若干开孔的多孔式膜片。
17.相对于现有技术，本实用新型具有以下优势：
18.本实用新型所述的消声器，通过使得该消声器中壳体或内管为可变形的，以能够实现对与内管连通的容腔容积的调整，由此利用容腔容积的改变，可适应对不同频率段噪声的消除，从而能够克服现有消声器适应性差的问题，同时该消声器仅通过自身结构的变形便可实现消声频段的调整，无需开发新的内阻件，进而也能够克服现有调整改型成本较高的不足。
19.此外，本实用新型中壳体变形部和内管变形部采用环形凹槽和盘体，结构简单，易于设计成型。而使得环形凹槽部位的壁厚较小，则能够实现较好的变形效果。
20.另外，本实用新型通过保持部的设置，可使得消声器较好地保持变形后的形态，以有利于保证消声器的使用稳定性。内管通过方孔与圆孔形式的通孔和容腔连通，可利用两种类型孔结构的匹配，实现对不同频率噪声的消除。而通过共振发声部的设置，则能够提取消声器中提取人耳敏感的声音频段，实现主动发声效果，以提升整车的声品质。
附图说明
21.构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：
22.图1为本实用新型实施例所述的消声器的结构示意图；
23.图2为图1所示结构的正视图；
24.图3为本实用新型实施例中具有盘体的内管的结构示意图；
25.图4为本实用新型实施例所述的壳体的结构示意图；
26.图5为本实用新型实施例所述的环形凹槽的横截面示意图；
27.图6为本实用新型实施例中具有盘体的内管的另一结构形式下的示意图；
28.图7为本实用新型实施例所述的卡板的结构示意图；
29.图8为本实用新型实施例所述的消声器的拉伸状态示意图；
30.图9为本实用新型实施例所述的消声器的压缩状态示意图；
31.图10为本实用新型实施例中具有窗口的壳体的结构示意图；
32.图11为本实用新型实施例中具有两层膜片的多层式膜片的结构示意图；
33.图12为本实用新型实施例中具有三层膜片的多层式膜片的结构示意图；
34.图13为本实用新型实施例所述的质量块式膜片的结构示意图；
35.图14为本实用新型实施例所述的多孔式膜片的结构示意图；
36.附图标记说明：
37.1、内管；2、盘体；3、通孔；4、壳体；5、环形凹槽；6、凸起；7、卡板；8、卡孔；9、窗口；10、多层式膜片；11、膜片；12、质量块式膜片；13、质量块；14、多孔式膜片；15、内腔；16、开孔。
具体实施方式
38.需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
39.在本实用新型的描述中，需要说明的是，若出现“上”、“下”、“内”、“背”等指示方位或位置关系的术语，其为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，若出现“第一”、“第二”等术语，其也仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
40.下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。
41.本实施例涉及一种消声器，该消声器一般用于汽车的进气管道上，以用于对汽车进气噪音的降噪。
42.其中，整体构成上，本实施例的消声器包括有内管，以及套设于该内管上的壳体，且于壳体中形成有与内管内连通的容腔，同时，在本实施例的消声器中的壳体和内管也至少一个为可变形的，从而可使消声器内容腔的容积可变，以利用所述容腔容积的改变，适应对不同频率段噪声的消除，进而克服现有的消声器适应性较差的问题。
43.如图1、图2并结合于图3中所示的，作为本实施例的消声器的一种优选示例性结构，具体地，所述的壳体4和内管1被设置为可同步变形，以使得壳体4内的容腔的容积可变，而适应对不同频率段噪声的消除。此外，在该示例性结构中，壳体4和内管1的变形也至少包括有沿内管1轴向的拉伸、压缩或者是弯曲。
44.此时，为实现壳体4与内管1的变形，本实施例具体为在壳体4上设置有以使壳体4产生变形的壳体变形部，在内管1上也对应设置有以使内管1产生变形的内管变形部，并且内管1上的内管变形部位于形成在壳体4内的容腔中。
45.针对于实现壳体4变形的所述壳体变形部，作为一种示例性结构形式，其具体包括构造于壳体4上的环形凹槽5，且优选地，该环形凹槽5也为沿壳体4轴向间隔设置的多个。而对于上述用以实现内管1变形的内管变形部，其则具体包括串连于内管1上的径向外凸的盘体2，同时，该盘体2亦为沿内管1轴向间隔设置的多个。
46.可以理解的是，除了分别为轴向间隔设置的多个，当然本实施例的构成壳体变形部的环形凹槽5，以及构成内管变形部的盘体2也可仅为分别设置于壳体4与内管1上的一个。不过，相较于仅设置一个，明显在设置有多个时，更利于壳体4和内管1的变形，也能够使得壳体4中的容腔容积获得更大的调整区间，以进一步提升对不同频率噪音的适应能力。
47.本实施例中，仍参见图3所示的，盘体2为串连在内管1上的具有一定的轴向厚度，且内部中空的结构，因其类似于一圆盘结构，故形象地称之为盘体2。内管1分别连接在盘体2两相对侧端面上，以与盘体2内部连通，此时盘体2内部其实也即构成了供进气气流通过的一部分。
48.为能够经由作为内管变形部的盘体2实现内管1整体的变形，作为一种可行的实施形式，本实施例的盘体2也如图3示出的，使得其两相对侧外端面为沿盘体2径向向外逐渐靠近设置。这样，从盘体2的横截面角度来看，盘体2也就类似于一六边形结构，而该形式也便可实现盘体2一定程度的被拉伸、被压缩或是被弯曲，从而利用多个盘体2进一步实现内管1整体的拉伸变形、压缩变形亦或是弯曲变形。
49.本实施例对于内管1和壳体4中容腔之间的连通，具体的，其为内管1通过在内管1自身的管壁上开设多个通孔3，以实现所述的连通。而该设置于内管1上的通孔3也包括有方孔与圆孔，且方孔类型的通孔3与圆孔类型的通孔3分为由各盘体2分隔的多组，每组的方孔形式或圆孔形式的通孔3均为环内管1周向间隔布置的多个。
50.通过使得内管1上的所述通孔3采用方孔和圆孔两种形式，本实施例可利用该两种类型孔结构的匹配，实现对不同频率噪声的消除。而且在具体实施时，根据消声频率需求对两者进行不同的开孔面积匹配便可。此外，可以理解的是，除了同时应用方孔与圆孔两种类型的孔结构，当然本实施例使得通孔3仅采用其中一种结构形式也是可以的，但其所能调整达到的消声频率区间会有所缩小。
51.本实施例中，如图4和图5中所示的，环形凹槽5的横截面为类似于v形，并且壳体4中形成环形凹槽5部分的壁厚也小于壳体4其它部分的壁厚，以通过使得环形凹槽5部分较薄而有利于壳体4在环形凹槽5部位的变形，进而也便于壳体4整体的形变。
52.需要指出的是，除了使得环形凹槽5的横截面为如图5示出的呈类似于v形，当然设计使得环形凹槽5的横截面直接呈v形，其也是可以的。但在直接构造为v形时，相较于图5所示的形状，环形凹槽5的成型会略有不便。
53.如图6中所示的，基于以上对作为壳体变形部的环形凹槽5的介绍，此时对于上述的盘体2，本实施例也可使得盘体2采用相似的结构，也即使得盘体2外周面的中部为内凹设置的，以此同样实现盘体2的变形功能。而且在采用图6中的内凹形式时，一定程度上其甚至能够提高盘体2的形变能力，而有助于提高内管1的整体变形能力。
54.另外，还需要说明的是，除了以上壳体4及内管1同时变形的情形，当然也可仅通过壳体4或内管1的变形实现对消声器内容腔容积的改变。此时，对于单独的壳体4的变形来说，其即可仍采用如上所描述的壳体变形部来实现变形，且该变形也能够包括诸如轴向伸缩及弯曲等。但在内管1不能变形时，壳体4若轴向弯曲，其弯曲程度一般会受到一定限制。不过，除了上述的轴向伸缩与弯曲，当然壳体4也还能够通过自身的其它形式的变形，以同样实现对消声器内容腔容积的改变。
55.而对于内管1的单独变形，例如也可使得内管1能够轴向伸缩，从而实现对消声器内容腔容积的改变，且此时内管1的轴向伸缩可采用设置以上的盘体2，或者也能够通过设置类似于壳体1上的环形凹槽5的结构来实现。同时，在内管1为可伸缩时，其与壳体4的两端之间的连接形式也需进行适应性调整，而该调整例如可通过使得内管1可相对于壳体1端部轴向滑动，并利用环箍等对两者进行紧固封闭以实现，或者，其亦可利于其它常规结构来实现。
56.本实施例中，在内管1及壳体4被操作而使消声器产生变形后，为能够保证消声器保持于变形的形态，作为一种优选实施形式，在壳体4上还进一步可设置以用于保持变形后的消声器形状的保持部。
57.此时，作为一种可行的实施形式，该保持部可参见图1、图2和图5，并再结合图7中所示，其具体包括设置于壳体4上的凸起6，以及构造有可供凸起6卡入的卡孔8的卡板7。凸起6也为沿壳体4轴向排列的多个，而卡孔8同样为沿卡板7长度方向排列的多个。在使用时，根据变形后的壳体4的形态，对各凸起6和卡板7上的卡孔8进行匹配，以能够将凸起6卡入对应位置的卡孔8内，从而可经由位于壳体4两相对侧的各保持部实现对变形后形态的可靠固定即可。
58.由于除了拉伸与压缩，本实施例的壳体4和内管1的变形也包括有两者的弯曲，故以上卡板7在设计上也应具有较好的挠弯能力。而需要说明的是，除了采用凸起6及具有卡孔8的卡板7的配合结构，当然本实施例也可采用其它结构形式实现同样的形态保持功能。
59.本实施例因该消声器应用于车辆进气管道上，在具体实施上，具有各环形凹槽5的壳体4例如可采用tpv或teee材质，内管1及其上的各盘体2也可采用相同的材质。而且在壳体4成型时，内管1可预置于其内，在成型后内管1和壳体4之间则可经由旋转摩擦焊的方式实现固连。该固连位置在壳体4的两端端面处。
60.此外，在具体实施时，壳体4的壁厚一般可在2.5
‑
4.5mm之间，具体地例如可为2.5mm、3mm、3.5mm或4mm、4.5mm，而较薄的环形凹槽5部位的厚度一般可在1.2
‑
2.2mm之间，并例如可为1.2mm、1.5mm、2mm、2.2mm。
61.本实施例的消声器在使用时，其被拉伸时的状态可如图8中所示，此时壳体4上的各环形凹槽5，以及内管1上的各盘体2均因拉伸而轴向变长，由此使得壳体4中容腔的容积发生改变。消声器被压缩时的状态可如图9中所示，此时壳体4上的各环形凹槽5，以及内管1上的各盘体2均因压缩而轴向变短，由此使得壳体4中容腔的容积发生改变。
62.而本实施例的消声器在被弯曲时，其与以上被拉伸及被压缩状态相似的，通过环形凹槽5及盘体2一侧部位被拉伸变长，且两者另一侧部位被压缩变短，以由此实现整体的弯曲功能。随着该弯曲，壳体4内的容腔的容积也发生改变，同时，利用能够实现的弯曲形态，也还能够提升消声器对不同车型中应用的适应能力。
63.另外，在实现对进气噪音降噪的基础上，为能够提取人耳敏感的声音频段，以可实现消声器的主动发声效果，进而提升整车的声品质。本实施例进一步地在壳体4上也开设与容腔中连通的窗口9，并于壳体4的外壁上也设置封堵于该窗口9处的共振发声部。
64.该共振发声部即可响应于容腔内同频率下气流而可共振发声，而此时，该容腔内同频率的气流，也即与共振发声部属于共振频率的气流，共振发声部因该共振频率的气流的冲击而共振发声。
65.如图10中所示的，作为一种可行的实施形式，以上的窗口9一般可设置于壳体4端部的端面上，且可为在壳体4的一侧或两相对侧端面上设置所述窗口9。同时，窗口9的形状及开口面积可根据实际设计需求进行调整，对其并不限制。而对于封堵于窗口9处的共振发声部，如图11和图12所示的，该共振发声部例如可为由叠置于一起的两层或三层膜片11构成的多层式膜片10，各层膜片11的边缘固连于一起，且相邻层的膜片11间设有间隙。
66.除了为两层或三层，当然本实施例中多层式膜片10中膜片11的层数也可为其它数量。而且在具体实施时，膜片11在材质上一般可采用epdm、nbr、aem类橡胶或tpv薄膜，多层式膜片10中各相邻层膜片11间的间隙一般也可在0.5
‑
2mm之间，并例如可是0.5mm、1mm、1.5mm或2mm。
67.本实施例中，除了可采用以上的多层式膜片10，如图13所示的，所述的共振发声部还可为由一层膜片11，以及固连于该膜片11外侧的若干质量块13构成的质量块式膜片12。或者如图14中所示的，所述的共振发声部也可为具有内腔15，且外侧设置有若干开孔16的多孔式膜片14。
68.其中，对于质量块式膜片12，质量块13的材质与膜片11相同便可，且其体积及数量和排布等可基于具体设计需求进行选择，以使得质量块式膜片12整体模态满足设计需求。质量块13一般也与膜片11一体注塑成型即可，而对于多孔式膜片14中的内腔15及开孔16的尺寸，其亦根据具体需求进行设计，以令其整体模态满足需求即可。
69.本实施例以上的多层式膜片10、质量块式膜片12及多孔式膜片14一般均可通过热板焊接的形式设置于壳体4上。不过，除了热板焊接，当然采用其它常规方式进行设置也是可行的。
70.本实施例的消声器可适应对不同频率段噪声的消除，能够克服现有消声器适应性差的问题，且其仅通过自身结构的变形便可实现消声频段的调整，不像现有消声器那样需开发新的内阻件，因而也能够克服现有调整改型成本较高的不足。
71.以上所述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、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。