CN103075234B - 排气管组件以及将钣金片固定于排气管的方法 - Google Patents

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Abstract

一种排气管组件包括：沿管道轴线（A）延伸的排气管（10）；以及固定板（12），该固定板（12）安装于排气管（10）上并且该固定板（12）的横截面以弯曲的方式构造；固定板（12）在周向方向上间隔开的两个接触面（18）被焊接至排气管（10）；以及与固定板（12）连接的支承件（20）设置在固定板（12）的两个接触面（18）之间。该固定板（12）可通过下列步骤固定于排气管（10）：提供排气管（10）和钣金片（12）。随后将焊料（15）束缚固定于该钣金片（12）上。随后将钣金片（12）设置在排气管（10）上，使得焊料（15）接触排气管（10）以最终将钣金片（12）焊接至排气管（10）上。

Description

排气管组件以及将钣金片固定于排气管的方法
技术领域
本发明涉及一种排气管组件，并且涉及一种将钣金片(sheet-metal tab)或固定板固定于排气管以获得排气管组件的方法。
背景技术
将支承件焊接于排气管是通常已知的，这用于通过橡胶轴承将排气系统安装于车辆、例如车辆的底部。由于焊接接头造成了横截面的变化，因此，这种焊接接头局部地限制排气管的抗振性。该焊接接头还导致必须将相对大的壁厚用于排气管，使得在焊接过程中的连接所必需的所谓的“焊透”可以显现出来，但可靠地避免了不希望出现的管道的“焊穿”。
发明内容
本发明的目的是允许以很少的努力和较低的成本来固定排气管。
为了实现该目的，根据本发明提供了一种排气管组件，其包括：沿管道轴线延伸的排气管；以及固定板，该固定板安装于排气管上并且该固定板的横截面以弯曲的方式构造；固定板的在周向方向上间隔开的两个接触面焊接于该排气管；以及与固定板连接的支承件设置在固定板的两个接触面之间，其中，沿所述固定板的所述接触面设置有焊带，且所述焊带大于在所述固定板与所述排气管之间的接触区域。
为了实现该目的，还根据本发明提供了一种将钣金片固定于排气管的方法，其中，首先提供排气管和钣金片，该排气管沿管道轴线延伸。随后将焊料束缚固定至钣金片，其中所述焊料是沿所述固定板的接触面设置的焊带，以及其中所述焊带大于在所述固定板与所述排气管之间的接触区域，并且将该钣金片放置在排气管上，使得焊料接触排气管。随后将钣金片焊接至排气管上。
本发明分别基于与固定板或固定钣金片一起使用的基本思想以及将表面相对大的部件作为设置在固定元件与排气管之间的“适配器”的基本思想。该固定板可以将因焊接接头而产生的载荷遍及非常大的表面传递到排气管中，使得将较小的壁厚用于排气管是可能的。
由于不希望出现的焊料滑动或脱离，将焊料固定于固定板提高了该过程的可靠性，并且由此可靠地防止了在固定板相对于排气管定位时出现部件的有缺陷的焊接。
在排气管组件的一种实施方式中，固定板的两个接触面彼此相对地设置，即接触面设置在排气管的相对的表面上。固定板的纵向边缘可以特别地构造成接触面。
焊带、特别是矩形的焊带优选地沿固定板的接触面设置。(矩形的)焊带确保了大表面的焊接接头，该大表面的焊接接头一方面耐受高载荷，另一方面并不负面影响排气管的抗振性。
该焊带优选地大于在固定板与排气管之间的接触区域。由于焊带大于在固定板与排气管之间的接触区域(其从数学的观点来考虑仅是线性的)，通过校正固定板相对于排气管的定位来简单地补偿公差是可能的。焊带如此大以致于在任何情况下均可形成可靠的焊接点。
在另一实施方式中，固定板的每个接触面均具有用于接收焊料的焊道，该焊料例如是焊丝。焊道优选地沿管道轴线或在周向方向上、即在垂直于管道轴线的平面中延伸。
支承件优选地与固定板牢固地连接、特别是熔焊或钎焊于固定板。为了该牢固的连接，所需的固定方法可以根据相应的需求来选定，其中，它在焊接需要固定板的壁厚略大的情况下并不是至关重要的。固定板具有相对小的尺寸，使得将其产生的附加成本保持在较窄的范围内。附带来说，为了形成牢固的连接，支承件和固定板还可被压制或粘合在一起。作为选择，在支承件与固定板之间的诸如螺纹连接之类的可拆卸连接同样是可以设想到的。
支承件可在将固定板焊接于排气管之后或之前与固定板连接。在待将固定元件焊接于固定板的情况下，考虑到焊接点的可接近性，在将固定板焊接于排气管之前焊接该固定元件是有利的。
在根据本发明的将固定板或钣金片固定于排气管的上述方法中，利用印刷方法、特别是丝网印刷方法将焊料优选地覆于钣金片作为焊膏或覆于钣金片作为焊粉。当焊料具有适当的适用性时，还可利用喷涂方法或浸渍方法来涂覆该焊料。此外，手工地涂覆焊料当然也是可以设想到的。在这些情况下，焊料与钣金片之间的粘合力足以确保牢固的连接。
作为选择，焊料可构造成焊带或焊丝，并且可通过至少一个熔焊或钎焊点束缚固定于该钣金片。在某些变型实施方式中，焊丝以弹性的方式构造并且可以被夹置在钣金片中、特别是钣金片的焊道中同样是可以设想到的。
在变型方法中，所提供的钣金片具有弯曲的横截面以及至少一个接触面，该焊料被束缚固定于该至少一个接触面。
优选地，钣金片的基本上相对的纵向边缘构造成接触面，其中，在钣金片的初始状态中，纵向边缘以小于排气管的直径的距离彼此相对地设置。在该构造中，可将弯曲的钣金片的弹性既用于对公差进行自动补偿又用于确保钣金片的焊料置靠在排气管的外壁上。这样，可靠地获得了正确的焊接点。
如上已经提及到的那样，支承件可与钣金片连接、尤其是熔焊或钎焊于该钣金片。
在通过上述方法获得的排气管组件中，钣金片可构造成具有闭合横截面的空心筒，至少排气管并且在某些变型实施方式中还有支承件延伸穿过该空心筒。该钣金片的盒状截面特别是在垂直于管道轴线的载荷的情况下提供了焊接点的相对低的应力。
在排气管组件的某些实施方式中，它表明排气管和钣金片的至少在邻近焊料的区域中的平坦构造对焊接点具有有利的影响。
通过上述方法获得的排气管组件的钣金片可具有用于接收焊料的至少一个焊道，该焊道优选地在轴向方向上或在周向方向上延伸。这种焊道可以以低成本构造并且在焊接钣金片和排气管之前以简单的方式有助于将焊料束缚固定于钣金片。
附图说明
下面参照在附图中示出的多种实施方式来描述本发明，其中：
图1是本发明的根据一个实施方式的排气管组件的立体示意图；
图2是根据图1的排气管组件的横截面示意图；
图3是本发明的根据另一实施方式的排气管组件的横截面示意图；
图4是本发明的根据另一实施方式的排气管组件的横截面示意图；
图5是本发明的根据另一实施方式的排气管组件的横截面示意图；
图6是本发明的根据另一实施方式的排气管组件的横截面示意图；
图7是本发明的根据另一实施方式的排气管组件的横截面示意图；
图8是本发明的根据另一实施方式的排气管组件的横截面示意图；
图9是本发明的根据另一实施方式的排气管组件的立体示意图。
具体实施方式
附图示出了排气管组件8的多种实施方式。排气管组件8分别包括排气管10，该排气管10是排气系统的一部分，如在机动车辆中所使用的那样。排气管10沿管道轴线A延伸并且通过固定板12或钣金片12安装于支承件20，该支承件例如将排气管10并且由此将排气系统固定于机动车辆的底部。
在根据图1和2的示例性实施方式中，安装于排气管10的固定板12从矩形形状开始弯曲，以获得具有两个腿部12A、12B的弯曲的大致C形的形状。固定板12当然可不同于所示出的矩形的初始形状，并且例如关于所存在的材料应力获得最优化的板形。
腿部12A、12B中的每一个在其背离固定板12的顶点S的自由端处包括相应的纵向边缘14，这两个纵向边缘14彼此相对地设置。纵向边缘14中的每一个在面向另一纵向边缘14的侧面上、即在固定板12的内侧上设置有焊料15，该焊料15被束缚(captively)固定于固定板12。
利用印刷方法、优选地利用丝网印刷方法将构造成焊带16的焊料15涂覆于固定板例如作为焊膏或焊粉。根据特性、特别是根据稠度，利用喷涂或浸渍方法来施加焊料15同样是可以想到的。然而，焊料15当然也可以手工地涂覆。在所述情况下，焊料15与固定板12之间的附着力足以确保所需的、牢固的连接。作为选择，焊料15还可以是带状焊膜，然而，随后将其通过至少一个熔焊或钎焊点固定于固定板12以确保牢固的连接。
从更普遍的角度来说，根据图1和2的纵向边缘14是在周向方向22上彼此间隔开的两个接触面18，固定板12连同排气管10一起焊接至这些接触面18。在将固定板12焊接于排气管10之前，焊料15被束缚固定于固定板12、特别是固定于固定板12的接触面18。
固定板12通过在彼此相对设置的两个纵向边缘14之间(并且由此在两个焊带16之间)设置排气管而与排气管10连接，待焊接的区域随后例如通过感应装置进行加热使得焊料15熔化。
对于可加载的焊接点，所必需的是，固定板12的两个纵向边缘14接触排气管10的外表面或相距小距离设置。为了确保这样，可设置成，在初始状态中，纵向边缘14彼此间的距离略小于排气管10的外径。结果，当将固定板12安装于排气管10时，两个腿部12A、12B略微弹性地弯曲。由此确保了焊带16接触排气管10。还可以设置成，将两个纵向边缘14调节成是略微倾斜的、即具有漏斗形的横截面，使得在将固定板12安装于排气管时，纵向边缘14以与两个插入斜面类似的方式自动地定位在排气管10的外表面上。
两个焊带16几乎遍及纵向边缘14的整个长度，并且具有宽度B，该宽度B略大于对其而言适当的焊接点会是实际上足够大的宽度。这样一来，允许存在一定的自由间隙，固定板12可以相对于排气管10定位在该自由间隙内。参照图2，固定板12可在箭头P的方向上相对于排气管10向上或向下移位。由于焊带16的宽度，在这些位置中的任一位置处中所确保的是，可将固定板12以所需的方式焊接于排气管10。此外，固定板12还可相对于排气管10在轴向方向上移位，并且在纵向方向上沿排气管10移位以获得公差补偿。
与固定板12连接的是支承件20，该支承件20在根据图1和2的示例性实施方式中被构造成金属杆，并且该支承件20在顶点S的区域中与固定板12的内侧牢固地连接。为此，可特别地利用如在图2中示意性地示出的熔焊或钎焊点24。
作为选择，该支承件20还可由塑性材料制成、特别是由纤维加强的塑性材料制成。在其它变型实施方式中，支承件20可以与固定板12压制在一起或粘合于该固定板12。除了在支承件20与上述固定板12之间的牢固连接之外，可拆卸的连接同样是可以设想到的，在该可拆卸的连接中，固定板12例如被拧紧于支承件20。
支承件20首先用于将排气管10或排气系统安装至车辆的底部。然而，支承件20还可以具有其它功能并且例如被构造成减振器或流体用压力管。
图3至9示出了排气管组件8的其它实施方式，其中，等效的部件具有相同的附图标记。就排气管组件8的总体结构及其基本制造而言，下面针对上述描述作出了清楚的说明，并且下面仅对与根据图1和2的实施方式的不同之处进行讨论。参照特定的实施方式描述的特征可以适当地以任意的方式与其它实施方式相结合。
图3示出了排气管组件8的实施方式，其中，构造成用于焊接于排气管10的接触面18的纵向边缘14在周向方向22上彼此间隔开。然而，不同于根据图1和2的实施方式，接触面18并未设置成关于排气管10彼此相对。
图4示出了排气管组件8的另一实施方式，其中，固定板12被大致构造成U形。不同于前述实施方式，支承件20固定在固定板12的外表面上而并非固定于固定板12的内侧、即面向排气管10的侧面上。在图4中，进一步指出了如下可能性：排气管10和固定板12可以至少在邻近的焊料15的区域中以平坦的方式构造(参见与用虚线圈出的焊接接头)。为此，通常具有弯曲的尤其是圆形弯曲的横截面的排气管10在钣金片12的固定之前重新成形使得形成平板管部分26。
在图5中所示的排气管组件8的另一实施方式中，与前述实施方式相对照，固定板12仅具有焊接至排气管10的一个接触面18。在该情况下，固定板12的纵向边缘14构造成接触面18，焊料15束缚固定于该接触面18，该接触面18焊接于排气管10。固定板12的相对的纵向边缘14接合支承件20并且与支承件20牢固地(例如通过钎焊、熔焊)或可拆卸地(例如通过螺纹)连接。
图6示出了一种实施方式，其中，将固定板12构造成“盒状横截面”、即构造成具有闭合横截面的空心筒，排气管10和支承件20延伸穿过该空心筒。
根据图7的变型实施方式仅仅在支承件20以及该支承件20至固定板12的紧固的设计方面有所不同。在该情况下，销形支承件20延伸穿过固定板12中的凹处28并且具有以板状的方式加宽的端部30，该销形支承件20通过该端部30安装于固定板12。支承件20的以板状的方式加宽的端部30特别地通过示意性示出的熔焊或钎焊接头24与固定板12牢固地连接。
图8示出了排气管组件8的实施方式，其中，固定板12具有用于接收焊料15的焊道32，该焊道32在轴向方向上延伸，并且焊料15在该情况下优选地是焊丝34。由于焊料15在焊接过程中的受热，焊料15熔化并且通过毛细管作用力而被拉到在排气管10与固定板12之间邻近焊道32的间隙中，使得形成大表面的焊接区域36，如在图8中以网格的方式示出的那样。
与图8相对照，图9最终示出了一种实施方式，其中，用于接收焊料15的两个焊道32在固定板12的周向方向22上延伸。此外，固定板12具有另一焊道38，然而，该焊道38仅用于加固并且通常并不接收任何焊料15。在该示例性实施方式中，可以设想到的是，焊丝34并未通过熔焊或钎焊点固定于固定板12，而是焊丝34被构造成是弹性的并且可被夹置到固定板12中、特别是夹置到固定板12的焊道32中，使得将其束缚固定于该固定板。

Claims (22)

1.一种排气管组件，包括：
排气管(10)，所述排气管(10)沿管道轴线(A)延伸，以及
固定板(12)，所述固定板(12)安装于所述排气管(10)上并且所述固定板(12)的横截面以弯曲的方式构造，
所述固定板(12)的在周向方向(22)上间隔开的两个接触面(18)焊接至所述排气管(10)，以及
与所述固定板(12)连接的支承件(20)设置在所述固定板(12)的所述两个接触面(18)之间,
其中，沿所述固定板(12)的所述接触面(18)设置有焊带(16)，且所述焊带(16)大于在所述固定板(12)与所述排气管(10)之间的接触区域。
2.根据权利要求1所述的排气管组件，其特征在于，所述固定板(12)的所述两个接触面(18)彼此相对地设置。
3.根据权利要求1或2所述的排气管组件，其特征在于，所述固定板(12)的每个接触面(18)具有用于接收焊料(15)的焊道(32)。
4.根据权利要求1或2所述的排气管组件，其特征在于，所述支承件(20)与所述固定板(12)牢固地连接。
5.根据权利要求3所述的排气管组件，其特征在于，所述支承件(20)与所述固定板(12)牢固地连接。
6.根据权利要求4所述的排气管组件，其特征在于，所述支承件(20)熔焊或钎焊至所述固定板(12)上。
7.根据权利要求5所述的排气管组件，其特征在于，所述支承件(20)熔焊或钎焊至所述固定板(12)上。
8.一种通过下列步骤将固定板(12)固定于排气管(10)的方法：
-提供排气管(10)和固定板(12)，所述排气管(10)沿管道轴线(A)延伸；
-将焊料(15)束缚固定至所述固定板(12)上，其中所述焊料(15)是沿所述固定板(12)的接触面(18)设置的焊带(16)，以及其中所述焊带(16)大于在所述固定板(12)与所述排气管(10)之间的接触区域；
-将所述固定板(12)设置在所述排气管(10)上，使得所述焊料(15)接触所述排气管(10)；
-将所述固定板(12)焊接至所述排气管(10)上。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述固定板(12)是钣金片(12)。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，利用印刷方法将所述焊料(15)涂覆于所述钣金片(12)上作为焊膏或涂覆于所述钣金片(12)上作为焊粉。
11.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，将所述焊料(15)构造成焊膜或焊丝(34)，并且通过至少一个熔焊或钎焊点将所述焊料(15)束缚附接至所述钣金片(12)上。
12.根据权利要求9至11中的任一项所述的方法，其特征在于，所提供的钣金片(12)具有弯曲的横截面以及至少一个接触面(18)，所述焊料(15)被束缚固定至所述至少一个接触面(18)上。
13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，将所述钣金片(12)的基本上相对的纵向边缘(14)构造成接触面(18)，其中，在初始状态下，所述纵向边缘(14)以小于所述排气管(10)的直径的距离彼此相对。
14.根据权利要求9至11和13中的任一项所述的方法，其特征在于，将支承件(20)与所述钣金片(12)连接。
15.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，将支承件(20)与所述钣金片(12)连接。
16.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，将支承件(20)熔焊或钎焊至所述钣金片(12)上。
17.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，将支承件(20)熔焊或钎焊至所述钣金片(12)上。
18.一种根据权利要求8至17中的任一项所述的方法制造的排气管组件，其特征在于，所述固定板(12)构造成具有闭合横截面的空心筒，所述排气管(10)延伸穿过所述空心筒。
19.一种根据权利要求8至17中的任一项所述的方法制造的排气管组件，其特征在于，所述排气管(10)和所述固定板(12)至少在邻近焊料(15)的区域中以平坦的方式构造。
20.一种根据权利要求8至17中的任一项所述的方法制造的排气管组件，其特征在于，所述固定板(12)具有用于接收所述焊料(15)的至少一个焊道(32)。
21.根据权利要求20所述的排气管组件，其特征在于，所述焊道(32)在轴向方向上延伸。
22.根据权利要求20所述的排气管组件，其特征在于，所述焊道(32)在周向方向(22)上延伸。
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