CN103917757A - 混合安装于饰带的排气尾件组件 - Google Patents

Abstract

一种连接至车辆的饰带或保险杠（302）的由热塑性材料制成的排气模块（10）。在一个实施方式中，混合安装于饰带的排气尾件组件包括支架（12）。支架具有环绕排气管（22）但不与排气管（22）接触的大径部（18）。由于车辆在颠簸的道路上和弯道上行进时，排气管（22）自由地来回移动。支架（12）还具有连接至大径部（18）的小径部（20）。环形尾件（14）具有滑动到小径部（20）的斜面部上的部分。

Description

混合安装于饰带的排气尾件组件

相关申请的交叉引用

本申请要求于2012年1月17日提交的美国序列号为13/351,776的权益，该美国序列号为13/351,776的申请要求于2011年7月29日提交的美国临时申请第61/574,251号和于2011年8月1日提交的美国临时申请第61/574,330号的权益。

技术领域

本发明涉及一种主要由耐腐蚀的热塑性材料制成的混合安装于饰带的排气模块，该排气模块在装配期间需要的二次加工非常少。

背景技术

排气系统几乎用于全世界目前生产的所有类型的车辆。车主或车辆制造商经常添加改变车辆外观的附件。一种具体类型的附件为装饰性的排气尾件，其通常由镀铬的钢或其它种金属制成以提供美观的外观。

一种类型的设计使用直接连接至排气管的端部的滑套式（slip-on）钢排气尾件。这种设计经受腐蚀并且在装配操作期间需要额外的焊接。

图1至图2描绘了一种现有技术设计，该现有技术设计具有附接至车辆的后保险杠饰带102的金属排气模块100。排气模块100具有金属本体104和焊接的安装凸缘106。焊接的凸缘106用于将金属本体104连接至较大的间隔支架108，该较大的间隔支架108连接至后饰带102。使用若干螺栓110和螺母112对焊接的凸缘106、间隔件108以及后饰带102进行连接。金属本体104的外表面114通常用铬进行抛光或喷涂，并且人在观察车辆的后保险杠饰带102时能够看到金属本体104的外表面114。排气模块100不连接至排气管而是具有以下入口部103，该入口部103定位成非常接近废气尾管的端部以用于穿过排气模块接收和传送废气。这种类型的排气模块经常由若干焊接的钢部件和支架形成，它们与来自排气管（由钢或一些其他类型的金属形成）的废气直接接触。

上文描述的设计导致了在滑套式铬尾件或排气模块与车辆的后保险杠饰带之间的不理想的间隙，因为设计必须考虑暴露于来自排气管的热气的金属部的热膨胀。安装至后饰带的排气模块设计还增加了相当大的重量，从而在后饰带（通常由塑料制成）上导致了过度的应力。而且上文描述的金属滑套式排气尾件和排气模块设计两者由于主要由金属制成从而生产成本大。因此，理想的是设计一种排气模块，其质轻、成本低、并且通过具有与车辆的后饰带的紧密配合或最小间隙而显得美观。还理想的是提出一种废气模块，该废气模块具有数量尽可能少的部件以易于装配，这还将导致节省成本。

发明内容

本发明是一种连接至车辆的饰带或保险杠的由热塑性材料制成的排气模块。在一种实施方式中，混合安装于饰带的排气尾件组件包括支架。支架具有围绕排气管但不与排气管接触的大径部。由于车辆在颠簸的道路上和弯道上行进，排气管可以自由来回移动。支架还具有连接至大径部的小径部。环形尾件具有滑动到小径部的斜面部上的部分。环形尾件与小径部之间的连接提供了环形尾件与饰带之间的减小的间隙，从而有助于提供美观的外观。在一种实施方式中，环形尾件是镀铬的。在其他实施方式中，环形尾件可以由光亮的不锈钢制成，并且冲压成适当的形状。

根据下文中提供的详细描述，本发明的另外的适用领域将变得明显。应当理解的是，虽然详细的描述和具体的示例说明了发明的优选实施方式，但其仅是出于说明的目的而无意限制发明的范围。

附图说明

图1为现有技术废气模块和饰带的分解立体图；

图2为安装至车辆的后饰带的现有技术废气模块的侧视平面图；

图2A为根据本发明的一种实施方式的废气模块的分解立体图；

图2B为根据本发明的一种实施方式的已装配的废气模块的立体图；

图3A为现有技术排气尾件的示意侧视图，该现有技术排气尾件连接至排气管并且相对于后饰带的局部切除部分的一部分定位；

图3B为根据本发明的一种实施方式的排气模块相对于后饰带和排气管的侧视示意图；

图4A为根据本发明的一种实施方式的环形尾件组件的替代性实施方式的立体图；

图4B为根据本发明的废气模块的环形尾件组件和支架组件的替代性实施方式的分解立体图；

图4C为图4B的已装配的废气模块的立体图；

图5为装配至支架的废气模块的、沿着图2B中的截面线5截取的横截面平面图；

图6为排气模块组件的替代性实施方式的分解立体图，其中，支架集成至后饰带中；

图7A为用于本发明的替代性实施方式的成型机的横截面侧视示意图，其中，环形尾件嵌件成型到支架上；

图7B为用于本发明的替代性实施方式的成型机的横截面侧视示意图，其中，环形尾件嵌件成型到支架上；以及

图7C为排气模块的替代性实施方式的横截面侧视示意图，其中，环形尾件嵌件成型到支架上。

具体实施方式

优选实施方式的下列描述事实上仅是示例性的而不意在限制发明及其应用或用途。

参照总体上作为本发明实施方式的附图的图2A、图2B、图4A、图4B、图4C、图5、图6和图7C，根据本发明的排气模块总体上示出为10。模块10包括总体上示出为12的支架和总体上示出为14的环形尾件。支架12具有多个安装凸缘16，多个安装凸缘16用于将支架12连接至车辆的饰带或保险杠（未示出）。

支架12包括大径部18和小径部20。大径部18环绕排气管22的端部，该排气管22连接至消音器或其他排气系统部件。大径部18的直径为大约四英寸，并且排气管22的直径为大约两英寸，这使得在排气管22与支架12的大径部18之间产生了大约一英寸的间隙。该间隙限制了支架12暴露于排气管22的温度，并且当车辆在颠簸的道路上、弯道上等行进时允许排气管22进行一定的运动，或“游动”。虽然已经公开了大径部的四英寸直径和排气管的两英寸直径，但根据排气管的直径尺寸的大小而使用不同的直径也在本发明的范围内。

本发明的一种实施方式中的支架12整体由塑料或聚合物形成，比如玻璃填充尼龙、ABS或诸如热塑性烯烃之类的其他聚合物材料。整体由聚合物材料形成支架12是超越现有技术的显著的优点，现有技术通常由一些类型的金属——比如钢——来形成。因此，不由金属形成而由诸如塑料之类的不同材料形成的支架12落在本发明的范围内。而且，不由金属形成而由诸如塑料之类的不同材料形成的包括大径部18、小径部20的支架12也在本发明的范围内。此外，不由金属形成而由诸如塑料之类的不同材料形成的包括大径部18、小径部20以及安装凸缘16的支架12也在本发明的范围内。而且，不由金属形成而由诸如塑料之类的不同的材料形成的包括大径部18、小径部20、安装凸缘16以及环形尾件14的支架12也在本发明的范围内。

环形尾件14与支架12之间的连接能够根据发明的具体实施方式而改变。参照图2A、图2B和图5，环形尾件14通过卡扣配合凸部连接至支架12。环形尾件14包括具有孔36的弹性凸部34，该孔36与形成在支架12上的突起38连接。在图4A和图4B中示出的本发明的另外的实施方式中，环形尾件14在小径部20上滑动，直到小径部20的安装结构26变得与安装结构28——其与环形尾件14的套筒30一体地形成——互锁为止。在该具体实施方式中，安装结构26、28为“柔凸部（toy tab）”或舌槽结构。在另外的实施方式中，环形尾件14和支架12通过诸如粘附、振动焊接等其他工艺来连接。

在文中描述的发明的实施方式中，支架12具有小径部20。小径部20通过渐缩部分或斜面部24连接至大径部18。环形尾件14的套筒30终止于环形尾件的槽32部分，当模块10装配在一起时，该槽32部分容纳小径部20的至少一部分。当装配时，小径部20的斜面部抵靠环形尾件14并且支撑环形尾件14。这允许环形尾件14制做得更薄，从而降低了成本和重量。在一种实施方式中的环形尾件14由小于千分之五十英寸厚的薄规格不锈钢形成。在发明的另一实施方式中，环形尾件14由介于千分之二十英寸至千分之四十英寸厚之间的薄规格不锈钢形成。在发明的另一实施方式中，环形尾件14由介于千分之二十英寸至千分之三十英寸厚之间的薄规格不锈钢形成。环形尾件14的厚度能够根据环境因素而改变，环境因素包括在具体的应用中所面对的废气温度。环形尾件14还可能由聚合物材料形成并且可以包括镀铬的塑料，该镀铬的塑料通过使用多氯联苯（PCB）树脂或丙烯腈-丁二烯-苯乙烯（ABS）树脂并且随后对这些树脂材料进行镀铬来实现。

在图7A至图7C中示出了将环形尾件14装配至支架12的替代性方法，其中，使用了嵌件成型将环形尾件14连接至支架12。这种工艺包括预成型环形尾件14，该环形尾件14具有形成在环形尾件14的相对的两个边缘处的流动槽15。将环形尾件14放置在成型机46的第一模用板48的模具型腔中。将第二模用板50闭合至第一模用板48，并且使熔融聚合物52流动至成型机46中以形成支架12。环形尾件14通过流动至环形尾件14的流动槽15中的熔融聚合物52而变得连接至支架12，之后固化并形成完成的支架12。

一旦环形尾件14根据卡扣配合、柔凸部或上文描述的组件的嵌件成型方法中的任一者连接至支架12，则对环形尾件14进行磨刷和抛光以实现美观方面可接受的零件。完成组件后执行磨刷和抛光步骤使得能够移除任何可能出现的脱模材料，特别是在使用组件的嵌件成型方法的情况下尤为如此。磨刷抛光步骤还移除了环形尾件14上可能存在的刮擦或毛边（flash）材料。

图6示出了发明的另一替代性实施方式，其中，排气模块300集成至饰带302中。在发明的具体实施方式中，不存在其他实施方式中示出的支架12，因为排气模块300在形成后饰带的过程期间被成型到后饰带中。一旦后饰带302形成适当形状，则存在大径部18和小径部20，并且大径部18和小径部20能够接收环形尾件14。环形尾件14能够以与上述所有实施方式相同的方式连接至小径部20。本发明的这种具体实施方式还通过不再需要支架12和用于连接至后饰带的紧固件而减少了部件。附加地，由于环形尾件14将在后续的步骤中连接至小径部20，所以能够在装配环形尾件14之前喷涂或完成饰带302而不需要任何特别的或附加的步骤。因此，无须顾虑在饰带302成形期间对排气模块300进行喷涂或处理。

现在参照图3A和图3B，本发明的优点超越了示出的现有技术。图3A为现有技术钢排气尾件组件200的示意性侧视图。钢排气尾件202通常通过焊接、紧固件或一些其他的附接机构而连接至排气尾管204的端部。钢排气尾件202定位成低于后饰带208一定距离，该距离提供了在后饰带208与钢排气尾件202之间的合适的间隙206。间隙206距离能够改变，但通常为大约28mm或足够的距离，以考虑当车辆行驶时排气尾件202的热膨胀和组件200的运动。

图3B示出了示意性装配至根据本发明的后饰带40的排气模块10。在排气模块10和后饰带40之间示出了间隙44。间隙44小于或等于5mm。因此，由于在排气模块10与后饰带40之间的较紧的配合和减小的间隙44能够实现更美观的外观，所以本发明为超越现有技术的改进。

本发明的改进超越现有设计的一个原因为，现有设计使用较大比重的金属部件，这要求其设计考虑到排气尾件或钢排气模块的热膨胀。本发明的排气模块10整体由聚合物材料形成，并且在一个实施方式中使用了薄规格钢环形尾件14。由于排气模块10的聚合物材料将不会经受到如现有技术的模块所遇到的热膨胀相同程度的热膨胀，所以能够实现更小的间隙。因此，形成聚合物材料的排气模块10代表了超越现有的排气模块和排气尾件设计的一种改进。

支架12为玻璃填充的尼龙部件或由其他类型的热塑性材料制成。环形尾件14由注塑成型的聚碳酸酯（PC）、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯（ABS）或其他类型的热塑性材料制成。环形尾件14还是镀铬的以提供美观的外观。

本发明的描述本质上仅是示例性的，因此，不背离发明的本质的变型应属于发明的范围内。这种变型不应视为背离于发明的精神和范围。

Claims (20)

1.一种排气模块组件，包括：

整体由聚合物形成的支架；

所述支架的大径部，所述大径部环绕排气管；

所述支架的连接至所述大径部的小径部；以及

连接至所述小径部的环形尾件。

2.根据权利要求1所述的排气模块，还包括所述小径部的斜面部，其中，所述环形尾件的套筒滑动到所述斜面部上并且所述斜面部支撑所述环形尾件。

3.根据权利要求1所述的排气模块，其中，所述环形尾件由选自以下各项所构成的组中的一者制成：聚碳酸酯（PC）、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯（ABS）及其组合，并且所述环形尾件是镀铬的。

4.根据权利要求1所述的排气模块，其中，所述环形尾件由厚度小于千分之五十英寸的薄规格的光亮不锈钢制成。

5.根据权利要求1所述的排气模块，其中，所述支架由聚合物制成，所述聚合物为选自包括以下各项的组中的一者：玻璃填充尼龙材料、热塑性烯烃、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯及其组合。

6.根据权利要求1所述的排气模块，其中，所述环形尾件和所述支架通过选自包括以下各项的组中的一种工艺来连接：机械连接、粘附、振动焊接及其组合。

7.根据权利要求1所述的排气模块，其中，所述支架不是由金属形成的。

8.根据权利要求1所述的排气模块，其中，所述环组件不是由金属制成的。

9.根据权利要求1所述的排气模块，还包括：

后饰带；

一个或更多个安装凸缘，所述一个或更多个安装凸缘形成在所述支架上以用于将所述支架连接至所述后饰带。

10.根据权利要求1所述的排气模块组件，还包括：

所述环形尾件上的一个或更多个安装结构；以及

所述小径部上的一个或更多个安装结构，所述小径部上的所述一个或更多个安装结构用于接合所述环形尾件上的所述一个或更多个安装结构并且用于将所述环形尾件连接至所述支架的所述小径部。

11.根据权利要求10所述的排气模块组件，其中，所述环形尾件上的所述一个或更多个安装结构包括具有孔的弹性凸部，并且所述小径组件上的所述一个或更多个安装结构为形成在所述小径部的表面上的、用于接合所述弹性凸部的孔的突起。

12.根据权利要求11所述的排气模块组件，其中，所述环形尾件上的所述一个或更多个安装结构和所述小径部上的所述一个或更多个安装结构为选自包括以下各项的组中的一者：锁定凸部、柔凸部以及舌槽锁定机构。

13.根据权利要求1所述的排气模块组件，其中，所述支架与后饰带成一体，并且所述环形尾件在所述后饰带产生之后连接至所述后饰带的所述支架。

14.根据权利要求10所述的排气模块组件，其中，由所述环形尾件与所述后饰带之间的距离所限定的间隙小于5毫米。

15.一种排气模块组件，包括：

后饰带；

支架，所述支架具有形成在所述支架上的、用于连接至所述后饰带的一个或更多个安装凸缘；

所述支架的环绕排气管的大径部；

所述支架的连接至所述大径部的小径部，所述小径部具有斜面部；

形成在所述小径部上的一个或更多个安装结构；

连接至所述小径部的环形尾件，其中，所述环形尾件具有构造成滑动到所述斜面部上并且由所述斜面部支撑的套筒；以及

所述环形尾件上的、用于将所述环形尾件连接至所述小径部的一个或更多个安装结构。

16.根据权利要求15所述的排气模块，其中，所述环形尾件由选自以下各项所构成的组中的一者制成：聚碳酸酯（PC）、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯（ABS）及其组合，并且所述环形尾件是镀铬的。

17.根据权利要求16所述的排气模块，其中，所述环形尾件由厚度小于千分之五十英寸的薄规格的光亮不锈钢制成。

18.根据权利要求15所述的排气模块，其中，所述支架由聚合物制成，所述聚合物为选自包括以下各项的组中的一者：玻璃填充尼龙材料、热塑性烯烃、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯及其组合。

19.根据权利要求15所述的排气模块，其中，由所述环形尾件与所述后饰带之间的距离所限定的间隙小于5毫米。

20.一种嵌件成型排气模块组件的方法，包括下述步骤：

提供成型机，所述成型机具有用于接收熔融聚合物的第一模用板和第二模用板；

提供环形尾件，所述环形尾件上形成有一个或更多个流动槽；

将所述环形尾件放置到所述成型机的所述第一模用板中；

将所述第二模用板移动成与所述第一模用板操作性地接合，并且使熔融聚合物流动至所述成型机中，其中，所述熔融聚合物流动至所述环形尾件的所述一个或更多个流动槽中；

固化所述熔融聚合物以形成支架；以及

将所述第二模用板从所述第一模用板移开，并且将所述支架和所述环形尾件取下，所述支架和所述环形尾件现在形成所述排气模块组件。