CN105408602B - 热屏蔽罩及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及屏蔽如内燃机的热区域的热屏蔽罩(1)。热屏蔽罩(1)包括至少一个金属片材层(2)和套筒(20),金属片材层具有第一表面(4)和第二表面(5),至少一个金属片材层(2)包括用于紧固元件(6)通过的至少一个通路开孔(3),套筒(20)穿过通路开孔(3)。热屏蔽罩还具有由柔性材料制成的分离元件(10),分离元件布置在通路开孔(3)的圆周边缘与套筒(20)之间,分离元件(10)和套筒(20)各包括:a)环形的柄部区域(11,21),其穿过通路开孔(3),b)第一颈圈(17,22),其在第一表面(4)上相对于通路开孔(3)的圆周边缘径向向外延伸,和c)第二颈圈(12,25),其邻近于第二表面(5)相对于通路开孔(3)的圆周边缘径向向外延伸。
Description
技术领域
本发明涉及用于屏蔽热区域(例如为内燃机的热区域)的热屏蔽罩,以及制造这种热屏蔽罩的方法。
背景技术
例如,在车辆的引擎中、尤其是在排气管路的区域中的这种热屏蔽罩起到保护温度敏感部件或组件以防不可容许的过热的作用,这些部件或组件靠近热部件。这样,热屏蔽罩还改进了声音防护。重要的是确保使声音从热部件到热屏蔽罩的传递最小化,尤其是在热屏蔽罩在该部件的紧固点处。如果热屏蔽罩紧固在热部件处或其中一个热部件处,还必须确保低的热传递。
通常,这种热屏蔽罩是三维成形构造的部件,其包括至少一个金属片材层。该至少一个金属片材层的三维形状通常由待屏蔽的部件针对彼此的形状和它们关于彼此的距离而造成。
通常,热屏蔽罩包括一个或多个金属片材层,其限定了热屏蔽罩的轮廓。还可以有利的是假设额外的隔热层布置在各个金属片材层之间或邻近于金属片材层中的一个或多个布置,所述隔热层例如为压缩的基于颗粒的层(诸如基于云母的层或基于石墨的层)、或温度稳定的基于纤维的材料(诸如,例如玻璃纤维绒的基于玻璃纤维的材料和/或诸如矿物纤维绒的基于矿物纤维的材料)或温度稳定的纸。
热屏蔽罩到部件的紧固通常利用逐点式的连接来实现。为此,金属片材层或所有的金属片材层可以包括通路开孔,该通路开孔容纳紧固元件。在此,螺钉、螺栓、带有横向销的双头螺柱或铆钉可以用作紧固元件。
在这些紧固点处,来自部件的振动,在紧固在热部件的情况下还有热,可以经由紧固元件从部件传递至热屏蔽罩。因此,需要相对于紧固元件穿过的邻近的金属片材层而隔离紧固元件和/或对紧固元件进行减振。
发明内容
因此,本发明的目的是提供热屏蔽罩和用于这种热屏蔽罩的相应的制造方法,其中热屏蔽罩的在部件处的紧固点得以改进,尤其是其中在材料方面的低要求的情况下紧固元件与热屏蔽罩之间的减振得以改善。
该目的是通过根据权利要求1或权利要求15的热屏蔽罩以及根据权利要求17的方法来实现的。根据本发明的热屏蔽罩的有利实施方式在从属权利要求中给出。
根据本发明的热屏蔽罩以与现有技术中的热屏蔽罩同样的方式,包括至少一个金属片材层,然而它还可以包括多个金属片材层。该至少一个金属片材层包括第一表面和第二表面。在其朝向该部件的至少一个紧固点处,金属片材层包括容纳紧固元件的通路开孔。紧固元件由套筒包围,该套筒穿过通路开孔或穿透通路开孔。
根据本发明,由柔性材料制成的额外的分离元件布置在所述通路开孔的圆周边缘与所述套筒之间。这样,分离元件接触通路开孔的内边缘以及直接邻近通路开孔的热屏蔽罩的上侧和下侧的区域。硅树脂或金属丝网(尤其是编织的金属丝网,最优选的是由钢或不锈钢制成的金属丝网)特别适合作为柔性材料。
套筒和分离元件各自包括在通路开孔的区域中的环形的柄部区域。在套筒和分离元件的在金属片材层的上方和下方的相应的端部处,套筒和分离元件包括第一颈圈和第二颈圈。在其柄部区域中,套筒在通路开孔的区域中示出了恒定的壁厚。朝向第一颈圈的方向,该壁厚向外增大,使得过渡区域在柄部区域与套筒的外侧上的第一颈圈之间实现。该过渡区域示出了增大的壁厚,其中该增大径向向外实现。例如过渡区域是圆形的或倾斜的。套筒的第一颈圈在径向方向上延伸超过分离元件的第一颈圈。过渡区域优选示出了弧形或稳定的倾斜,其充当用于分离元件的第一颈圈的成形辅助。
通常,优选的是假设套筒示出了旋转对称的形状,使得在套筒的所有的圆形段中的过渡区域示出了径向壁厚的相同增大。然而,对于一些应用,可以有利的是,对于示出了增大的径向壁厚的所述过渡区域的所述部分中的至少一个部分或数个部分,这些过渡区域示出了与所述通路开孔的区域中的所述柄部区域的相应的部分的壁厚相比增大的径向壁厚。
此处,壁厚的比较可以以两种不同的方式限定。一方面,可以考虑套筒的圆形段并将柄部区域中的和过渡区域的区域中的相关的圆形段的厚度进行比较。另一方面,可以考虑通路开孔的轴向方向。在示出增大的径向壁厚的过渡区域的一部分处开始,一者在通路开孔的轴向方向上移动或平行于通路开孔的轴向方向移动,并比较相关的柄部区域的壁厚。
为了进一步改进本发明,假设该过渡区域基本上被设计成直的和倾斜的,可优选的是将倾斜实施成这样,即基本上直的区域与通路开孔的轴向方向(对应地,穿过通路开孔的套筒柄部的延伸方向)围成角度β,其中30°≤β≤60°,优选40°≤β≤50°。
为了进一步改进本发明,假设该过渡区域被设计为圆弧的一部分,可优选的是将圆弧实施成这样,即圆弧具有半径R,其中3.5mm≤R≤6mm,优选3.5mm≤R≤4.5mm。
作为额外的措施或替选的措施,为了进一步改进本发明,如在通路开孔的轴向方向上所测量的过渡区域的高度H优选在紧固元件(例如螺钉)的轴的外径或套筒的内径的25%和75%(排除或包含这些边界值)之间。
实现根据本发明设计的热屏蔽罩的紧固点具有以下优点:在其通路开孔中将容纳紧固元件(例如螺钉)的套筒还相对于金属片材层中的通路开孔的圆周边缘而得以减振。这样,在将热片材安装在部件上之后,该部件还得以与热屏蔽罩分离。尤其有利的是,紧固机构和套筒针对热片材的金属片材层的这一完全减振仅仅利用每个紧固点的两个部件而得以实现。在材料方面的这一低要求与简单的制造技术一起在关于根据本发明的热屏蔽罩的制造成本上产生了相当大的优点。
套筒的形状的设计还允许单独地设定并调节分离元件的几何结构,并因此还调节减振特征。这样,能够通过改变套筒的柄部与第一颈圈之间的过渡区域的设计(例如为连续的或步进式的径向过渡、为线性倾斜等等)来预先确定分离元件的减振特征。
利用根据本发明的热屏蔽罩额外有利的是,套筒与分离元件可以相对于金属片材层对称安装,使得可以从两侧安装金属片材层。对于在热部件上的紧固不需要特殊的紧固机构,尤其是不需要特殊的螺钉等等。有或者没有螺杆的惯用螺钉是足够的。也不需要垫片。利用简单的没有颈圈或垫片等等的紧固机构最终还允许大大地减小安装空间。
虽然前述段落仅提到了单个的金属片材层及其用于容纳紧固元件的通路开孔,但是热片材还可以包括多个金属片材和其它的层,它们具有延伸穿过所有的层的共同的通路开孔。到现在为止,已经用于单层热片材的布局对于在多层热屏蔽罩情况下的整个热片材是有效的。除了明确提到作为仅仅影响仅由一个金属片材层组成的热屏蔽罩的通路,这还适用于以下的描述。
特别是,本发明还涉及一种用于制造根据本发明的热屏蔽罩的方法。该用于制造热屏蔽罩的方法的特征是将由柔性材料制成的分离元件插入到通路开孔中。该分离元件包括环形的柄部区域和可变形的突出部以及第二颈圈,该柄部区域穿过通路开孔,该可变形的突出部在插入之后在金属片材层的第一表面上突出,该第二颈圈在金属片材层的第二表面上相对于通路开孔的圆周边缘径向向外延伸。将套筒容纳在分离元件的柄部区域的通路开孔中。该套筒包括a)环形的柄部区域,所述柄部区域穿过所述通路开孔,b)第一颈圈,所述第一颈圈在所述第一表面上径向于所述通路开孔的所述圆周边缘向外延伸,以及c)第二颈圈,所述第二颈圈邻近于所述第二表面而径向于所述通路开孔的所述圆周边缘向外延伸。在这一插入的过程中,分离元件与套筒区域优选地从热屏蔽罩的相对的表面插入,分离元件的突出部在金属片材层的第一表面与套筒的第一颈圈之间被压缩,以便在第一表面上形成分离元件的第一颈圈,使得套筒的第一颈圈在分离元件的第一颈圈上径向延伸。在此,套筒在其位于通路开孔中的柄部区域的那一部分中示出了恒定的壁厚,而套筒在该位于通路开孔中的柄部区域与其第一颈圈之间的过渡区域至少分部分地示出了与前面所提到的恒定的壁厚相比而向外增大的壁厚。由于这个原因,因而相较于第一颈圈且相较于通路开孔中的柄部区域的过渡区域至少分部分地成倒角地或成斜面地延伸。因此,能够将由柔性材料制成的分离元件插入到通路开孔中,该分离元件已经包括环形的柄部区域和可变形的突出部,分离元件在已安装的状态下突出超过金属片材层的第一表面。在分离元件的突出超过金属片材层的第二表面的区域中,该分离元件包括第二颈圈,该第二颈圈在金属片材层的第二表面上从通路开孔径向向外延伸。
因此,为了形成紧固点,将套筒插入到分离元件的柄部区域的通路开孔中。该套筒还包括具有通路开孔的环形的柄部区域,然后在完成套筒与分离元件的安装之后,该通路开孔可以容纳紧固元件,例如螺钉。该套筒在其面向金属片材层的第一表面的侧上包括第一颈圈,该第一颈圈径向向外延伸。在相对的侧(其面向金属片材层的第二表面)上,套筒包括第二颈圈。该颈圈也径向向外延伸。
在将套筒插入到分离元件的通路开孔的过程中,可变形的突出部通过套筒的第一颈圈向外变形。由于套筒包括在柄部与第一颈圈之间的径向变宽的过渡区域,因而可变形的突出部并不是被简单地压缩,而是发生向外的偏转,分离元件的第一颈圈通过该偏转而形成。该偏转通过分离元件的三维压缩来叠加。
将该套筒以这种方式插入穿过分离元件的柄部区域的通路开孔,使得套筒的第二颈圈突出超过分离元件的第二颈圈。这样,套筒固定在分离元件的通路开孔中,并且分离元件固定在金属片材层的通路开孔中。当仅仅套筒与分离元件之间固定时,该接合是足够的。不同于分离元件的第一颈圈,分离元件的第二颈圈在其插入之前已经形成。
利用套筒的柄部区域和第一颈圈之间径向的外过渡区域的修改,尤其是能够预先确定或调节分离元件的变形度、压缩度和总体的外部形状,因而还能够预先确定或调节其减振行为。待修改的参数为圆度或倾斜度以及套筒的该过渡区域的厚度增大的程度。
尤其有利的是,假设分离元件在其边缘处的变形的突出部包括用于套筒的倾斜的插入表面,其中该倾斜的表面沿着分离元件的通路开孔的内圆周边缘延伸。优选的是,该倾斜的插入表面示出了稳定的倾斜。然而,该倾斜的插入表面是非强制性的,该套筒优选地成形成使得,它能够穿透分离元件并使分离元件本身变形。
根据本发明的热屏蔽罩可以利用前面提到的方法来制造。
套筒的柄部区域和第一颈圈之间的过渡区域在套筒的径向的、从而圆周延伸部的至少90%上示出了到金属片材层的距离,尤其是到金属片材层的通路开孔的圆周边缘的距离,该距离大于或等于分离元件的柄部区域在通路开孔的区域中的材料厚度。这样,这确保了分离元件在该过渡区域中向外规则地偏转。
该套筒的柄部区域和第一颈圈之间的过渡区域可以以圆形的方式延伸,其中,圆形有利地存在于过渡区域的圆周延伸部的至少90%上,该圆周延伸部具有径向的弯曲弧形,该弯曲弧形大于分离元件在通路开孔的区域中的柄部区域的材料厚度。
为了将套筒的第二颈圈锁定在恰当的位置,分离元件在其第二颈圈的区域中可以包括偏置部(offset)。这导致了分离元件在该偏置部的区域中的内径大于分离元件在通路开孔的区域中的内径。套筒的第二颈圈还可以与该偏置部接合,这样套筒可以固定在金属片材层的第二表面上。
优选地,分离元件由金属丝编织物、其它的基于金属丝的网丝结构制成或者由硅树脂和优选由不锈钢制成的金属丝编织物制成。
分离元件的自由端部不必是具有恒定长度的圆柱形,该自由端部将在最后通过与套筒相互作用而成形。考虑该分离元件在径向方向上的自由端部,其还可以具有不同长度的交替部分。因此,该自由端部可以看起来具有尖峰或可相当于锯齿状盖(crown cap)的边缘。当在该自由边缘处形成第一颈圈时,通过套筒仅仅使突出部向外偏转,而它们之间的凹槽补偿增大的直径。这样,分离元件的第一颈圈可以形成为在分离元件中没有增大的拉紧力,使得分离元件维持其弹性。
如早前已经提到的,分离元件的减振特征可以是通过改变其形状或通过调节分离元件的不同区域中的压缩度来单独地设计或调节。在金属丝网的情况下,分离元件的特征也可能受到网丝的特征(例如金属丝厚度、网丝的宽度等等)的影响。
套筒和分离元件均可以分别实现为单件式且环形整装的,使得仅仅一个套筒和一个分离元件穿透通路开孔。不需要额外的元件。这产生了热屏蔽罩的紧固点,该热屏蔽罩是极其有成本效益的并且可以以低的装配成本来制造。套筒的壁优选没有(既在内侧没有也在外侧没有)凹槽,也使得套筒的制造简单。
穿过金属片材层和/或套筒的柄部区域和/或分离元件的柄部区域的通路开孔可以具有圆形的横截面。然而,对于这些元件中的每一者、对于这些元件中要么个别的要么两者的组合、或者对于全部的元件,在金属片材层的平面中,所有其它的横截面形状(尤其是卵形的或椭圆形的横截面形状)也是可能的。这样,针对例如在热屏蔽罩中和/或在待紧固热屏蔽罩的部件中给出的三维条件而调节紧固点是可能的。可以使用非圆形的通路开孔,以便平衡公差或由于温度改变而引起的变化长度。
在任何非圆形的开孔的情况下,然后本文中涉及所述非圆形的开孔的(例如通路开孔、套筒或除了螺钉以外的任何其它的元件的)直径的任何引用指的是可以在所述开孔中测量的直径的最小值。
为了改进紧固元件与热屏蔽罩的金属片材层之间的分离,分离元件的第一颈圈和/或第二颈圈在具有一定宽度的区域上覆盖金属片材层的通路开孔的边缘,该宽度对应于大于分离元件在通路开孔的区域中的壁厚的40%,优选大于50%。这样,分离元件在通路开孔中足够的分离和足够的紧固得以实现。
有利地,通路开孔的圆周边缘在一侧或两侧上倒角。特别是,通路开孔的在金属片材层的第一表面上产生的边缘从金属片材层在分离元件的外边缘处延伸的平面成角度且向上弯曲,尤其是以30°和75°之间的角度弯曲。通路开孔的倒角边缘或成角度边缘可以有利地容纳在分离元件的外侧处的凹槽中。
在下文中,给出了根据本发明的热屏蔽罩的一些示例。在此,相同或类似的附图标记用于相同或类似的元件,从而不再部分地重复它们的描述。在以下的每一个示例中,以组合方式示出了一个或数个有利的特征。然而,这些特征还可以以单独的方式改进本发明,从而不与各个示例中的其它有利的特征组合。
附图说明
在图中示出了
图1:在局部视图中的根据本发明的热屏蔽罩的组件;
图2:根据本发明的热屏蔽罩中的不同的套筒的径向横截面;
图3:不同的分离元件在安装到根据本发明的热屏蔽罩中之前的径向横截面;
图4:根据本发明的两种不同的热屏蔽罩的紧固点;
图5:在安装根据本发明的热屏蔽罩之前的分离元件和套筒;
图6:在安装之前的根据本发明的热屏蔽罩的紧固点;
图7和图8:根据本发明的不同的热屏蔽罩(包括作为紧固元件的螺钉)的紧固点,其中套筒和分离元件具有不同的取向;
图9:在横截面中的根据本发明的热屏蔽罩的紧固点;
图10:在安装之前没有套筒的情况下根据本发明的热屏蔽罩的紧固点的两种变型;
图11和图12:在横截面中的根据本发明的不同的热屏蔽罩的紧固点;
图13:常规的热屏蔽罩的紧固点;以及
图14:根据本发明的另一热屏蔽罩的紧固点。
具体实施方式
图13示出了常规的具有金属片材层2的热屏蔽罩1。该金属片材层2包括第一表面4(它的上表面)和第二表面5(它的下表面)。热屏蔽罩1在其用于紧固装置的通路开孔3中包括套筒20,套筒20允许在发热的和/或发声的部件9处紧固该金属片材层2。该套筒20包括第一凸缘22,其在部件9与金属片材层2之间延伸并在通路开孔3的后面接合到外面。在该凸缘22处开始,该套筒包括柄部区域21,其穿过通路开孔3并进一步越过表面4而突出。在柄部区域21的端部处,套筒20包括第二凸缘25。
在金属片材层2的表面4上,布置有分离元件10,其包括通路开孔13,通路开孔13的内径对应于套筒的在邻近区域中的外径。套筒20被导向穿过该通路开孔13,并且其中它的第二凸缘25到达并超过凹槽15。这样,分离元件固定在表面4上并邻近于套筒20。分离元件10没有达到穿过金属片材层2。不幸地,在热屏蔽罩1的这一紧固点处,热和振动均经由套筒20的第一凸缘22从部件9径向传递至金属片材层。仅仅轴向分离得以实现。
图1以横截面示出了具有一个金属片材层2的热屏蔽罩1在紧固点的区域中的一部分。在图1-a中,示出了在完全装配之前的该紧固点以及它的金属片材层1和分离元件10。分离元件10利用其柄部区域11穿透通路开孔3并在其自身上示出了通路开孔13。分离元件10通过其颈圈12布置在金属片材层2的表面5上。该颈圈12在其内圆周的底端部上示出了凹槽15,其中相较于柄部区域11,增大了分离元件10的通路开孔13的内径。在金属片材层的表面4上,分离元件10包括轴向突出部16,轴向突出部16形成可压缩区域。在其自由端部,可压缩区域16在内侧上是圆的,从而产生用于套筒的倾斜插入表面14,套筒随后将插入该倾斜插入表面。
在图1-a中示出了另一有利的特征,即,通路开孔3的圆周边缘在表面4上是倒角的,其中倒角30还在图10的情况下进行进一步解释。
在图1-b中,示出了套筒20插入到分离元件10的通路开孔13中。套筒包括柄部区域21和第一颈圈22。该颈圈被设计成相对宽的。柄部21和凸缘22之间的过渡区域被设计为具有弧形24的增厚区域27。在套筒进一步插入到分离元件10的通路开孔13中的过程中,该弧形充当用于分离元件10的可压缩区域16的偏转辅助。套筒20在它的其它边缘上示出了小颈圈25,其旨在与分离元件10的凹槽15固定。超过柄部区域23的该颈圈25的径向突出总计为不超过越过该柄部区域23的第一颈圈22的径向突出的20%。
套筒20包括通路开孔23,其用于紧固元件(例如螺钉)的插入。
在本套筒20中,在柄部21与颈圈22之间的过渡区域的外侧上的弧形24和在柄部21与颈圈22之间的过渡区域的内侧上的弧形26被设计成,使得过渡区域包括带有弧形的增厚区域27。此处,弧形26如通常的在由于形成凸缘而产生的颈圈22的内边缘处的弧形一样产生,而弧形24则比任何在外侧上的边缘所需要的更显著地刻意形成。
图1-c示出了套筒20穿过分离元件的通路开孔13。此处,将套筒插入到这样的程度,即增厚区域27压抵分离元件10的可变形区域16,使得增厚区域开始使该区域向外偏转。在图1-d中,明确地示出了该偏转,因为可变形区域16已经显著向外偏转。在两幅图中,显而易见的是,可变形区域16的内边缘的圆弧形状14充当用于套筒20的插入辅助。
在图1-e中,示出了完全装配的状态。现在将可变形区域16偏转至给出第一颈圈17。分离元件10现在完全围绕通路开孔3的圆周边缘,这样将金属片材层2与套筒20分离,并且还因此与待插入到该套筒的紧固元件分离以及与部件分离,在该部件处热屏蔽罩经由容纳在套筒20中的紧固元件紧固。由于层2中的通路开孔3的圆周边缘在表面4侧为倾斜的或者为倒角的,因而分离元件的偏转得以改善和/或促进。
在这一示例中,弧形24大于分离元件10在通路开孔3的里面的在其柄部区域11中的厚度。这样,分离元件的变形基本上是仅由区域16的非常小的压缩以及柄部区域11与第一颈圈17之间的过渡区域的非常小的压缩叠加的偏转。
图2示出了穿过用于根据本发明的热屏蔽罩的不同套筒的横截面;在每一种情况下,仅仅给出了横截面的右半部分。在图2-a中示出的套筒中,第二颈圈25基本上正交地实现,而在图2-b中,第二颈圈25是倾斜的,其允许便于穿过分离元件10的通路开孔。此外,在图2-a的中心范围中,在柄部21与第一颈圈22之间的外侧上的过渡区域基本上被设计成直的。
通常,为了进一步改进本发明,如果该过渡区域被设计成基本上直的且倾斜的,则可优选将倾斜实施成这样,即如在图2-a中所示,基本上直的区域和通路开孔的轴向方向(对应地,穿过通路开孔的柄部21的延伸方向)围成角度β,角度β在30°和60°之间,优选在40°和50°之间,排除或包含这些边界值。
弯曲基本上位于该直的区域24的开始处和结束处。然而,整个径向增厚产生为起始于柄部区域21处且延伸直到颈圈22的过渡区域的路程。
作为额外的或可替选的措施,为了进一步改进本发明,如在图2-a中所示,如在通路开孔的轴向方向上所测量的过渡区域的高度H优选在紧固元件(例如螺钉25)的轴的外径或套筒20的内径的25%和75%(排除或包含这些边界值)之间。
在图2-b中,该过渡区域实现为圆弧的一部分,其中弧形24对于各个应用进行适当地选择。
通常,为了进一步改进本发明,假设该过渡区域被设计为圆弧的一部分,则可优选将该圆弧实施成这样,即如在图2-b中所示,该圆弧具有半径R,该半径R在3.5mm和6mm之间,优选在3.5mm和4.5mm之间,排除或包含这些边界值。
此处再在图2-b中,径向壁厚在朝向颈圈22的方向上增大。然而基本的是,两个实施方式示出了过渡区域的稳定的路程,从而壁厚在过渡区域的路程中沿远离金属片材层2的方向而向外(这意味着在图2给出的截面视图中向下)稳定地增大。
图2-b中的双箭头表示,在套筒20的非圆形形状的情况下,套筒的壁厚的增加必须在一个平面中的截面处测量,该平面一方面由套筒的轴向方向来限定并且由通路开孔的轴线的正交线(该正交线向外指向套筒10的边缘)来限定,套筒的轴向方向通过在通路开孔中的点划线或通过该点划线的平行线(该平行线由虚线箭头表示)来表示。两个双箭头表示套筒的柄部区域21中较小的厚度和过渡区域中较大的厚度。
图3示出了可以用在根据本发明的热屏蔽罩中的分离元件的两个横截面;此外,仅描述了右半部分。这些横截面示出了在装配之前的分离元件10,因此其具有还未偏转的区域16。在图3-a中,可变形区域16示出了用于套筒的倾向插入部14。在图3-b中,对应的区域为圆形的。
图4以横截面示出了根据本发明的不同热屏蔽罩的紧固点。图4-a示出了使用类似于图2-a中所示出的套筒20的套筒20的紧固点;而图4-b示出了使用如在图2-b中所给出的套筒20的紧固点。套筒的过渡区域27的形状确定了分离元件10的邻近区域的形状。图4-b还清楚指出,分离元件10在其第二颈圈的区域中分部分地(也就是在分离元件的自由端部处)示出了内径Di12,该内径Di12由于凹槽15而大于热屏蔽罩1的通路开孔3的区域中的内径Di13。
图5示出了紧接在套筒20和分离元件10的装配之前的套筒20和分离元件10。如在图2-b中设计套筒20。分离元件10对应于图3-b中的分离元件10。
图5还表示,不同于描述的示例,在套筒20不是轴向对称的情况下,套筒的厚度的增加可以通过在套筒20的圆形部200中的过渡区域221与柄部区域211的比较来测量。
图6示出了使用来自图5的套筒20和分离元件10的热屏蔽罩1的紧固点的俯视图。可以立即认识到,套筒20的第二颈圈25如何通过穿过倾斜插入部14而插入到分离元件10的通路开孔13中。
图7以横截面视图示出了处于装配状态的热屏蔽罩1的紧固点。不同于在其它的附图中,还示出了部件9,热屏蔽罩安装至该部件9。在该紧固点处,套筒20从热屏蔽罩的面向部件9的表面插入到分离元件10中。分离元件11从热屏蔽罩的相对的表面插入。从侧面5插入的螺钉8具有颈圈7,并且其中该颈圈7在套筒的第二颈圈25的区域中抵靠套筒20并在分离元件10的第二颈圈12的区域中抵靠分离元件10。此处,套筒20利用其第一颈圈22靠在邻近的部件9上,部件9在此处明确示出。通过分离元件10的金属丝网编织物,金属片材层2与套筒20、螺钉8和部件9完全分离,使得在正交于层2的平面的方向上以及在通路开孔3的径向方向上,产生对热传递的抑制和对振动传递的抑制。该实施方式在通路开孔3的内边缘处不具有倒角30。
在图8中,示出了用于根据本发明的热屏蔽罩1的紧固点的另一个示例。现在,套筒20利用其第一凸缘22从远离部件9而指向的侧面4插入到充当分离元件10的金属丝网编织物中。螺钉8利用其头部靠在该宽的凸缘22上,使得螺钉的例如图7中所使用的宽颈圈可以被抛弃,从而需要更少的构造空间。如在图7中,螺钉8和套筒20通过分离元件10在径向方向和轴向方向上均与金属片材层2完全分离。
图9以横截面示出了根据本发明的热屏蔽罩1的另一个紧固点。在图9中示出了,分别起始于通路开孔3和其圆周边缘而在径向方向上超过层2的可变形区域16的径向突出部和第一颈圈17的径向突出部,示出了在径向方向上的宽度B3,宽度B3大于分离元件10的在其位于通路开孔3中的柄部区域11中的宽度B10的50%。更确切地说,B3对应于宽度B10的大约95%。
图10示出了在没有完全装配所需要的套筒20而进行完全装配紧固点之前,根据本发明的热屏蔽罩1的紧固点的另外两个示例。
在两个示例中,层2的边缘在处于与层2相对的表面的方向上弯曲,使得该边缘向上成钩状,该边缘起始于分离元件10的第一凸缘12所靠的且跨越层E的侧面。在此,在第一变型中,整个的边缘可以圆周地向上弯曲,而在第二变型中,该边缘可以设置有交替地突出和凹入的部分,其中仅仅突出的部分向上弯曲。作为一个可替选的实施方式,可以给出具有同一效果的倒角。例如,通路开孔3的圆周边缘的弯曲部31或圆周边缘的部分的弯曲部31可以通过金属片材层2的合适的成形工艺实现方式来被引入到金属片材层2中。有利地,这导致了金属层2的表面5相对于平面倾斜30°与75°之间的角度,其中金属片材层在分离元件10的外边缘和该弯曲部31的外侧处延伸。在图10-b的示例中,在分离元件10的外边缘上,设置有额外的凹槽19,圆周边缘的弯曲边缘31容纳在凹槽19中。
图11示出了根据本发明的热屏蔽罩1的另一个紧固点。相较于前述的示例,增厚区域27具有特殊的设计。在位于通路开孔3中的柄部区域处开始,在柄部区域逐渐变成朝向凸缘22的径向过渡区域之前,柄部区域首先在朝向第一凸缘22的方向上增厚。
在图12中,示出了根据本发明的热屏蔽罩1的另一个紧固点。在该示例中,区域27的增厚更加明显。分离元件10的减振特征可以通过选择柄部21与第一颈圈22之间的这一过渡区域的横截面形状来单独地设定。
在图11和图12中,热屏蔽罩1的通路开孔3的内边缘是直的,因此它不需要倒角来实现。图11和图12还示出了套筒20在通路开孔3的区域中的柄部区域21以恒定的壁厚延伸,该柄部区域21在两个附图中通过虚线来限定。
图14示出了根据本发明的另一个紧固点。它包括如在图14-a中所显示的套筒20。该套筒20对应于如在图5中所示出的套筒14。另外,分离元件如在图5中一样设置。不同于图5中的分离元件,图14中的分离元件10在其第一颈圈17处包括突出部18和凹槽19,为了图14更好的可读性,仅仅用附图标记指定突出部18和凹槽19中的一些。除了所述突出部18和凹槽19,套筒20和分离元件10与图5中一样。在分离元件的自由端部处的突出部18和凹槽19的交替促进了提供第一颈圈17所需要的分离元件10的变形。这主要是仅仅由于突出部18通过与套筒20的过渡区域的相互作用而向外偏转。
图14-c示出了在装配前的金属片材2、分离元件10和套筒20。图14-d示出了在装配后的金属片材2、分离元件10和套筒20。在此显而易见的是,在突出部18之间凹槽19向外增大。这意味着没有径向拉力被引入到第一颈圈17中,因为突出部18没有被径向拉伸。这促进了第一颈圈17的形成,并增大了第一颈圈17的稳定性和弹性,从而提高了分离元件10整体的稳定性和弹性。
Claims (23)
1.一种用于屏蔽热区域的热屏蔽罩(1),所述热屏蔽罩(1)具有至少一个金属片材层(2)和套筒(20),所述金属片材层(2)具有第一表面(4)和第二表面(5),其中所述至少一个金属片材层(2)包括用于紧固元件(6)通过的至少一个通路开孔(3),所述套筒(20)穿过所述通路开孔(3),其特征在于,
由柔性材料制成的分离元件(10)被布置在所述通路开孔(3)的圆周边缘与所述套筒(20)之间,其中所述分离元件(10)和所述套筒(20)各自包括:
a)环形的柄部区域(11,21),所述柄部区域(11,21)穿过所述通路开孔(3),
b)第一颈圈(17,22),所述第一颈圈(17,22)在所述第一表面(4)上相对于所述通路开孔(3)的所述圆周边缘径向向外延伸,所述分离元件的第一颈圈是通过使所述分离元件的可变形的突出部变形而形成的,以及
c)第二颈圈(12,25),所述第二颈圈(12,25)邻近于所述第二表面(5)相对于所述通路开孔(3)的所述圆周边缘径向向外延伸,
其中,所述套筒(20)的所述第一颈圈(22)在所述分离元件(10)的所述第一颈圈(17)上延伸,
其中,所述套筒(20)在其处于所述通路开孔(3)的区域中的柄部区域(21)中示出了恒定的壁厚,并且所述通路开孔的区域中的所述柄部区域(21)与所述第一颈圈(22)之间的过渡区域至少分部分地示出了相对于所述通路开孔(3)处的区域径向向外增大的径向壁厚,
从而所述通路开孔(3)的区域中的所述柄部区域(21)与所述第一颈圈(22)之间的所述过渡区域至少分部分地圆形延伸或倾斜延伸。
2.根据权利要求1所述的热屏蔽罩(1),其特征在于,对于示出增大的径向壁厚的所述过渡区域的所述部分中的至少一个部分,这些过渡区域中的每一过渡区域示出与所述柄部区域(21)的在所述通路开孔的区域中的相应的部分的壁厚相比增大的径向壁厚,其中,部分过渡区域(221)和相应的部分柄部区域(211)位于所述套筒(20)的相同的圆形段(200)中。
3.根据权利要求1所述的热屏蔽罩(1),其特征在于,所述套筒的所述柄部区域(21)与所述第一颈圈(22)之间的所述过渡区域在其圆周延伸部的至少90%上示出到所述金属片材层(2)的距离,所述距离大于所述套筒(20)的在所述通路开孔(3)的区域中的所述柄部区域(21)的材料厚度。
4.根据权利要求1所述的热屏蔽罩(1),其特征在于,所述套筒(20)的所述柄部区域(21)与所述第一颈圈(22)之间的所述过渡区域在其径向延伸部的至少90%上示出径向的弯曲弧形(24),所述弯曲弧形(24)大于所述套筒(20)的在所述通路开孔(3)的区域中的所述柄部区域(21)的材料厚度。
5.根据权利要求1所述的热屏蔽罩(1),其特征在于,所述分离元件(10)在其第二颈圈(12)的区域中包括内径(Di12),所述内径(Di12)大于所述通路开孔(13)的区域中的内径(Di13)。
6.根据权利要求1所述的热屏蔽罩(1),其特征在于,所述分离元件(10)由金属丝网或硅树脂组成,或者所述分离元件(10)包括金属丝网或硅树脂。
7.根据权利要求6所述的热屏蔽罩(1),其特征在于,所述分离元件(10)由用钢制成的金属丝网组成。
8.根据权利要求1所述的热屏蔽罩(1),其特征在于,所述分离元件(10)的所述第一颈圈(17)在所述金属片材层(2)与所述套筒(20)的所述第一颈圈(22)之间朝向外侧径向形成。
9.根据权利要求1所述的热屏蔽罩(1),其特征在于,所述分离元件(10)的所述第一颈圈(17)包括压缩部(16),其中不同的压缩部(16)能够具有不同的压缩度。
10.根据权利要求1所述的热屏蔽罩(1),其特征在于,所述套筒(20)的壁示出在其外圆周或内圆周上没有凹槽。
11.根据权利要求1所述的热屏蔽罩(1),其特征在于,所述套筒(20)的环形的所述柄部区域(21)在所述金属片材层(2)的平面中包括圆形或椭圆形的横截面。
12.根据权利要求1所述的热屏蔽罩(1),其特征在于,所述分离元件(10)的所述第二颈圈(12)包括圆周凹槽(15),所述圆周凹槽(15)沿着所述分离元件(10)的通路开孔(13)延伸,其中所述第二颈圈(25)与所述套筒(20)接合。
13.根据权利要求1所述的热屏蔽罩(1),其特征在于,所述金属片材层(2)的所述通路开孔(3)的边缘在所述金属片材层(2)的两个表面(4,5)上沿径向方向被所述分离元件(10)覆盖一定宽度(B3),所述宽度(B3)对应于所述分离元件(10)的在通路开孔(23)的区域中的壁厚(B10)的至少40%。
14.根据权利要求1所述的热屏蔽罩(1),其特征在于,所述金属片材层(2)的所述通路开孔(3)的边缘相对于所述金属片材层(2)在所述分离元件(10)的外边缘处延伸的平面(E)以一角度弯曲。
15.根据权利要求1所述的热屏蔽罩(1),其特征在于,所述金属片材层(2)的所述通路开孔(3)的边缘相对于所述金属片材层(2)在所述分离元件(10)的外边缘处延伸的平面(E)以一角度朝向所述第一颈圈(17,22)侧弯曲。
16.根据权利要求1所述的热屏蔽罩(1),其特征在于,所述金属片材层(2)的所述通路开孔(3)的边缘相对于所述金属片材层(2)在所述分离元件(10)的外边缘处延伸的平面(E)相对于所述平面(E)以30°和75°之间的角度弯曲。
17.根据权利要求1所述的热屏蔽罩(1),其特征在于,所述分离元件(10)实现了所述金属层(2)与所述套筒(20)之间的完全分离,和/或,所述分离元件(10)实现了所述金属片材层(2)与发热的和/或发声的部件(9)之间的完全分离。
18.根据权利要求1所述的热屏蔽罩,其特征在于,所述过渡区域至少分部分地延伸,使得
a)所述过渡区域在所述部分中沿所述通路开孔的轴向方向的高度H等于或大于在所述通路开孔处的区域中的柄部的内径的25%,或者,等于或小于在所述通路开孔处的区域中的所述柄部的内径的75%;和/或
b)所述过渡区域是圆形的,使得所述过渡区域至少分部分地在所述柄部与所述第一颈圈之间具有曲率半径R,R等于或大于3.5mm,或者,等于或小于6mm;和/或
c)所述过渡区域是倾斜的,使得至少分部分的所述过渡区域与所述通路开孔的所述轴向方向围成角度β,所述角度β等于或大于30°,或者,等于或小于60°。
19.根据权利要求1所述的热屏蔽罩,其特征在于,所述过渡区域至少分部分地延伸,使得
a)所述过渡区域在所述部分中沿所述通路开孔的轴向方向的高度H等于或大于在所述通路开孔处的区域中的柄部的内径的25%,并且等于或小于在所述通路开孔处的区域中的所述柄部的内径的75%;和/或
b)所述过渡区域是圆形的,使得所述过渡区域至少分部分地在所述柄部与所述第一颈圈之间具有曲率半径R,R等于或大于3.5mm,并且等于或小于6mm;和/或
c)所述过渡区域是倾斜的,使得至少分部分的所述过渡区域与所述通路开孔的所述轴向方向围成角度β,所述角度β等于或大于30°,并且等于或小于60°。
20.一种用于屏蔽热区域的热屏蔽罩(1),所述热屏蔽罩(1)具有至少一个金属片材层(2)和套筒(20),所述金属片材层(2)具有第一表面(4)和第二表面(5),其中所述至少一个金属片材层(2)包括用于紧固元件(6)通过的至少一个通路开孔(3),所述套筒(20)穿过所述通路开孔(3),其特征在于,
仅所述紧固元件(6)、所述套筒(20)和由柔性材料制成的分离元件(10)穿过所述通路开孔(3),
其中,所述分离元件布置在所述通路开孔(3)的圆周边缘与所述套筒(20)之间,并且
其中,所述分离元件(10)和所述套筒(20)各自包括:
a)环形的柄部区域(11,21),所述柄部区域(11,21)穿过所述通路开孔(3),
b)第一颈圈(17,22),所述第一颈圈(17,22)在所述第一表面(4)上从所述通路开孔(3)的所述圆周边缘径向向外延伸,所述分离元件的第一颈圈是通过使所述分离元件的可变形的突出部变形而形成的,以及
c)第二颈圈(12,25),所述第二颈圈(12,25)邻近于所述第二表面(5)从所述通路开孔(3)的所述圆周边缘径向向外延伸,
其中,所述套筒(20)的所述第一颈圈(22)在所述分离元件(10)的所述第一颈圈(17)上延伸,
其中,所述套筒(20)在其处于所述通路开孔(3)的区域中的柄部区域(21)中示出了恒定的壁厚,并且所述通路开孔(3)的区域中的所述柄部区域(21)与所述套筒的所述第一颈圈(22)之间的过渡区域至少分部分地具有相对于所述通路开孔(3)处的区域中的壁厚而向外增大的壁厚,
从而所述通路开孔的区域中的所述柄部区域(21)与所述第一颈圈(22)之间的所述过渡区域至少分部分地圆形延伸或倾斜延伸。
21.根据权利要求20所述的热屏蔽罩,其特征在于,所述过渡区域至少分部分地延伸,使得
a)所述过渡区域在所述部分中沿所述通路开孔的轴向方向的高度H等于或大于在所述通路开孔处的区域中的柄部的内径的25%,或者,等于或小于在所述通路开孔处的区域中的所述柄部的内径的75%;和/或
b)所述过渡区域是圆形的,使得所述过渡区域至少分部分地在所述柄部与所述第一颈圈之间具有曲率半径R,R等于或大于3.5mm,或者,等于或小于6mm;和/或
c)所述过渡区域是倾斜的,使得至少分部分的所述过渡区域与所述通路开孔的所述轴向方向围成角度β,所述角度β等于或大于30°,或者,等于或小于60°。
22.根据权利要求20所述的热屏蔽罩,其特征在于,所述过渡区域至少分部分地延伸,使得
a)所述过渡区域在所述部分中沿所述通路开孔的轴向方向的高度H等于或大于在所述通路开孔处的区域中的柄部的内径的25%,并且等于或小于在所述通路开孔处的区域中的所述柄部的内径的75%;和/或
b)所述过渡区域是圆形的,使得所述过渡区域至少分部分地在所述柄部与所述第一颈圈之间具有曲率半径R,R等于或大于3.5mm,并且等于或小于6mm;和/或
c)所述过渡区域是倾斜的,使得至少分部分的所述过渡区域与所述通路开孔的所述轴向方向围成角度β,所述角度β等于或大于30°,并且等于或小于60°。
23.一种用于制造根据前述权利要求中任一项所述的用于屏蔽热区域的热屏蔽罩(1)的方法,所述热屏蔽罩(1)具有至少一个金属片材层(2)和套筒(20),所述金属片材层(2)具有第一表面(4)和第二表面(5),其中所述至少一个金属片材层(2)包括用于屏蔽紧固元件(6)的至少一个通路开孔(3),所述套筒(20)穿过所述通路开孔(3),
其特征在于,
将由柔性材料制成的分离元件(10)和所述套筒(20)插入到所述通路开孔(3)中,其中在该插入的过程中,所述分离元件在所述金属片材层的所述第一表面与所述套筒的第一颈圈之间被压缩,以便在所述第一表面上形成所述分离元件的第一颈圈,从而所述套筒的第一颈圈沿着所述分离元件的第一颈圈径向延伸。
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