CN107532499B - 具有主壳体和部分壳体的消音器以及制造该消音器的方法 - Google Patents
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Abstract
一种消音器(1),该消音器(1)包括主壳体(3)以及压靠主壳体(3)的至少一个部分壳体(7),所述部分壳体(7)在展开状态下具有沿着纵向线(L)的细长形形状并且在大致垂直于纵向线(L)的横向方向上由彼此相对的两个侧边缘(37)限定,所述部分壳体(7)具有给定的展开纵向长度(l)。所述部分壳体(7)在至少一个纵向部分(38、47)上不紧固至主壳体,所述纵向部分(38)从一个侧边缘(37)延伸至另一个侧边缘,并且总共延伸的累积展开纵向长度为给定的展开纵向长度(l)的至少20%。
Description
技术领域
本发明总体上涉及用于降低车辆排气管线中的声频散的装置。
更具体地,根据第一方面,本发明涉及车辆排气部件,该排气部件包括在内部限定排气流通容积的大致密封的主壳体和压靠主壳体的至少一个部分壳体,部分壳体在展开状态下沿着纵向线具有细长形形状,并且部分壳体沿着与纵向线大致垂直的横向方向由彼此相对的两个侧边缘限定,部分壳体具有给定的展开纵向长度。
背景技术
限制排气管线、特别是排气管线消声器的声频散是车辆乘客舒适性的重要方面,也是人员在所述车辆的环境中的舒适性的重要方面。这种声频散主要有两个来源:由于气流激振引起的频散和由于结构激励引起的频散。
对于具有单层主壳体的排气部件而言,传统上用于降低声频散的一个措施是增大主壳体的刚度,从而减弱结构激励。通过在主壳体中形成肋部或凸台来获得加强。另一种可能性是将片材刚性地紧固在主壳体上,从而产生局部增厚。
此外,由于主壳体的厚度,由于气流激振引起的声频散被大大减弱。
汽车行业的设备制造商始终关注减轻车辆上的部件重量。因此,期望减小主壳体的厚度。这对声频散有不利的影响。事实上,这会在薄片材上出现强烈的共振。这种现象特别是由于共振频率偏向低频。由于厚度减小,由气流激振引起的频散较大,这种频散通过主壳体减弱较少。单独加强主壳体不能产生令人满意的结果。
发明内容
在本文中,本发明的目的是提出一种排气部件,在该排气部件中,极大地限制了声频散,甚至在主壳体由薄片材制成时也是如此。
为此,本发明涉及上述类型的排气部件,其特征在于部分壳体在至少一个纵向部段上不紧固至主壳体,纵向部段从一个侧边缘延伸至另一个侧边缘并且总共延伸的累积展开纵向长度为给定的展开纵向长度的至少20%,理想地为给定的展开纵向长度的至少80%。
部分壳体的纵向部段相对于主壳体是自由的。在排气部件的结构激励的作用下,因此纵向部段与主壳体之间发生摩擦。这种摩擦抑制了排气部件的主壳体中的振动,因此降低了由结构激励引起的噪音。此外,排气部件的壁部在部分壳体处具有较大的总厚度,这降低了由气流激振引起的声频散。
这两个方面使得可以降低排气部件的整体声频散。
有利地,每个纵向部段延伸的纵向长度大于给定的展开纵向长度的20%。
通常,每个纵向部段延伸的纵向长度大于50mm、优选地大于80mm、仍更优选地大于100mm。
因此,部分壳体具有相对于主壳体完全自由的一个或多个部段,并且覆盖较大的表面积。每个纵向部段能够相对于主壳体在所有方向上移动,即在纵向上、横向上或与纵向方向以及横向方向形成角度的任意方向上移动。
排气部件还可以具有单独考虑的或根据任何技术上可能的组合的以下特征中的一个或多个特征:
-主壳体是厚度在0.2mm与1mm之间、优选地在0.4mm与0.8mm之间的片材;
-部分壳体或每个部分壳体是厚度在0.1mm与0.8mm之间、优选地在0.2mm与0.6mm之间的片材;
-主壳体围绕中心轴线卷绕,部分壳体或每个部分壳体以使纵向线周向地围绕中心轴线的方式设置;
-主壳体围绕中心轴线周向地包括彼此相对的具有曲率半径的至少两个第一面和彼此相对的具有小于第一曲线半径的第二曲率半径的至少两个第二面,部分壳体或每个部分壳体包括具有第一横向宽度的至少一个纵向部段和具有小于第一横向宽度的第二横向宽度的至少一个第二纵向部段,第一部段或每个第一部段压靠主壳体的第一面中的一个,第二部段或每个第二段压靠主壳体的第二面中的一个;
-第一部段或每个第一部段不具有紧固至主壳体的紧固件;
-主壳体具有与中心轴线大致平行的两个轴向边缘和将两个轴向边缘紧固至彼此的刚性紧固件,部分壳体或每个部分壳体的相对的两个纵向端部通过所述刚性紧固件紧固至主壳体;
-部分壳体或每个部分壳体是环绕主壳体的带条;
-带条包括叠置在彼此上的若干个匝。
-带条通过在500N与3500N之间的绷紧张力而绷紧;
-部分壳体的至少一个纵向端部焊接在主壳体上,例如,部分壳体的相对的两个纵向端部焊接在主壳体上;
-主壳体具有给定的总表面积,部分壳体具有为给定的总表面积的3%至80%的较小的总表面积;
-至少一个部分壳体具有在主壳体与部分壳体之间折叠以及/或者切割的至少一个翼片。
根据第二方面,本发明涉及包括具有上述特征的排气部件的排气管线。
根据第三方面,本发明涉及用于制造如上所限定的排气部件的方法,该方法包括以下步骤:
-将部分壳体或每个部分壳体抵靠主壳体放置;
-将部分壳体和主壳体卷绕在一起;
-将主壳体的两个轴向边缘与每个部分壳体的两个纵向端部紧固至彼此。
根据第四方面,本发明涉及用于制造如上所限定的排气部件的方法,该方法包括以下步骤:
-形成主壳体;
-将带着张力的带条围绕主壳体卷绕一圈或多圈。
根据第五方面,本发明涉及用于制造具有上述特征的排气部件的方法,该方法包括以下步骤:
–将部分壳体抵靠主壳体放置;
–将部分壳体的一个纵向端部刚性地紧固至主壳体;
–将部分壳体和主壳体卷绕在一起;
–将部分壳体的与第一纵向端部相对的第二纵向端部刚性地紧固至主壳体。
根据第六方面,本发明涉及用于制造具有上述特征的排气部件的方法,该方法包括以下步骤:
–形成主壳体,
–将部分壳体的第一纵向端部紧固至主壳体;
–将部分壳体围绕主壳体卷绕;
–将部分壳体的与第一纵向端部相对的第二纵向端部刚性地紧固至主壳体或部分壳体。
附图说明
本发明的其他特征和优点将通过以下参照附图做出的用于提供信息而非作为限制的详细描述得以体现,在附图中:
-图1是根据本发明的第一实施方式的排气部件的立体图;
-图2是图1的排气部件的俯视图,主壳体和部分壳体未示出,但是体现了总体噪音频散水平(结构和气体);
-图3是图1的主壳体和部分壳体处于展开状态的简化示意图;
-图4是对于本发明的第二实施方式的类似于图3的视图;
-图5是根据本发明的第二实施方式的排气部件的立体图;
-图6是根据本发明的第三实施方式的排气部件的主壳体和部分壳体的立体图;
-图7是与图6的立体图类似的立体图,示出了本发明的替代性实施方式;
-图8示出了根据本发明的第一实施方式的排气部件,该排气部件是具有与图1和图2中示出的设计不同的设计的排气部件;以及
-图9是对于根据本发明的第一实施方式的具有轴向取向的部分壳体的排气部件的与图1的视图类似的视图。
具体实施方式
图1和图2中示出的排气部件1是用来插入车辆的车辆排气管线中的消音器。
该车辆通常是机动车辆,例如汽车或卡车。
替代性地,排气部件不是消音器,而是排气循环管,或者是排气管线的任何其他构件。
图1中示出的排气部件1包括在内部限定出用于排气的流通容积5的大致密封的主壳体3以及压靠密封的壳体3的部分壳体7。
排气部件1包括与区域5流体连通的排气入口9和排气出口11。入口9流体地连接至排气管线的上游部分,更具体地,入口9流体连接至排气收集器,排气收集器收集离开车辆发动机的燃烧室的气体。通常,在排气部件1与排气收集器之间插置有诸如涡轮压缩机和净化设备的其他设备。出口9流体地连接至排气管线的下游部分,更具体地,流体地连接至套管,被净化的排气通过该套管释放到大气中。通常,排气通过入口9穿入排气部件1的内部、在布置于排气部件1内的一个或多个腔室中流通,并且通过出口11离开。
在图1中示出的示例性实施方式中,排气部件是卷绕型的。更具体地,主壳体3围绕中心轴线C卷绕。于是,主壳体3具有两个轴向边缘13,这两个轴向边缘13大致平行于中心轴线C并沿着彼此延伸。排气部件1还包括用于将两个轴向边缘13紧固至彼此的刚性的紧固件15。例如,紧固件15是卷边压接体或焊接体或任何其他合适类型的紧固件。
在图示的示例中,主壳体3在与中心轴线C垂直的横截面中在内部具有大致椭圆形形状。替代性地,主壳体如图6中的那样具有圆形截面、或具有卵形截面或如图8中的那样具有大致多边形截面、或者具有任何其他合适的截面。
主壳体3具有管状形状并且在其两个相对的轴向端部处限定有开口。这些开口由端部杯形件17、18封闭,端部杯形件17、18例如通过卷边压接刚性地紧固至主壳体3。
在图1的示例性实施方式中,流通区域5被内杯形件25、26分成若干个腔室19、21、23。这些杯形件在大致垂直于中心轴线C的平面中延伸,并且这些杯形件具有与主壳体的内部部分相配的形状。因此,腔室19限定在端部杯形件17与内杯形件25之间,腔室21限定在两个杯形件25、26之间,腔室23限定在内杯形件26与端部杯形件18之间。
入口9和出口11布置在端部杯形件17中。
在图示的示例中,入口9中接合有入口管29。入口管29与轴线C平行。入口管29完全穿过腔室19并且伸出到腔室21中。
出口11中接合有出口管31。出口管31完全穿过腔室19和21并且伸出到腔室23中。此外,内杯形件25、26具有多个孔口,从而使腔室19、21、23流体连通。
在图示的示例中,主壳体3布置成使得其包括周向地围绕中心轴线C的、彼此相对的两个第一面33和彼此相对的两个第二面35,这两个第一面33具有第一曲率半径,这两个第二面35具有比第一曲率半径小的第二曲率半径。这两个第二面35将这两个第一面33彼此连接。
第一面33具有比第二面35大得多的表面积。第一面33和第二面35的曲率半径是恒定的,或者相反地,第一面33和第二面35的曲率半径是能够略微变化的。在任何情况下,第一面33的曲率半径都比第二面35的曲率半径大得多。
主壳体3是厚度在0.2mm与1mm之间、优选地在0.6mm与0.8mm之间的片材。例如,主壳体3由1.4509钢制成。主壳体3由单个片材制成,因此主壳体3不具有彼此堆叠的若干个片材。
部分壳体7在展开状态下具有沿着图3中示出的纵向线L的细长形的形状。纵向线L是直的。纵向线L限定了部分壳体7具有最大尺寸的方向。部分壳体7沿着与纵向线大致垂直的横向方向由彼此相对的两个侧边缘37限定。部分壳体7具有给定的纵向长度l。该长度是认为是沿着线L、即沿着纵向方向的。
在图1至图3中示出的示例中,侧边缘37具有正弦曲线形状。替代性地,侧边缘37如图6中的那样是直的且彼此平行,或者侧边缘37具有任何其他形式。
部分壳体7是厚度在0.1mm与0.8mm之间、优选地在0.4mm与0.6mm之间的片材。
部分壳体7由与主壳体相同的材料制成,例如由1.4509钢制成。替代性地,部分壳体7由与主壳体的材料不同的材料制成,例如由1.4510钢制成。
根据本发明,部分壳体7在至少一个纵向部段38上不紧固至主壳体3,纵向部段38从一个侧边缘37延伸至另一个侧边缘37并且总共延伸的累积的展开纵向长度为给定的展开纵向长度的至少20%,优选地为给定的展开纵向长度的至少30%,还更优选地为给定的展开纵向长度的至少50%。
此外,每个纵向部段38的展开纵向长度均大于给定的展开纵向长度l的20%、优选地大于给定的展开长度l的25%或甚至30%。
在图1至图3中示出的示例中,部分壳体7布置成使得纵向线L周向地围绕中心轴线C。换言之,纵向线L在垂直于轴线C的平面中延伸。
有利地,如图中所示,部分壳体7包括具有第一横向宽度的至少一个第一纵向部段39和具有小于第一宽度的第二横向宽度的至少一个第二纵向部段41。在图1至图3中示出的示例中,部分壳体7包括两个第一部段39和三个第二部段41。
部分壳体7布置成使得:第一部段39压靠主壳体的第一面33,并且第二部段41压靠具有较小曲率半径的第二面35。
图2示出了标注为a、b和c的三条曲线,其限定了减小的气流激振区域。由曲线a限定的、气流激振最大的区域位于腔室21中。因此,第一部段39沿着中心轴线C设置在腔室21处,以在气流激振最大的位置处形成屏障。
在图1至图3的实施方式中,主壳体3和部分壳体7卷绕在一起。部分壳体7的相对的两个纵向端部43通过紧固件15刚性地紧固至主壳体。
更具体地,制造方法包括以下步骤:
-将部分壳体7抵靠主壳体3放置;
-将部分壳体7和主壳体3卷绕在一起;
-将主壳体的两个轴向边缘13和部分壳体的相对的两个纵向端部43紧固至彼此。
通常,部分壳体7在其纵向长度的其余部分上相对于主壳体保持自由。部分壳体7仅通过紧固件15紧固至主壳体3。
因此,在该示例性实施方式中,完全自由且没有与主壳体紧固的紧固件的纵向部段38包括两个第一部段39、位于这两个第一部段39之间的第二部段41、以及位于第一部段39与端部43之间的第二部段41的最大部分。
部段38在展开纵向长度L的约90%上延伸。
在一个替代性实施方式中,除了紧固件15之外,部分壳体7的一个或多个第二部段41例如通过图3中示出的焊接点45刚性地紧固至主壳体。在图3的示例中,只有与紧固件15周向相对的部段41被紧固至主壳体3。焊接点45设置在主壳体的第二面35中的一个第二面处。焊接点45沿着线L大致位于将第一部段39彼此连接的第二部段41的中间。
替代性地,焊接点45位于主壳体的一个或多个其他面上。
在该示例性实施方式中,部分壳体包括两个纵向部段47,这两个纵向部段47不具有紧固至主壳体的紧固件。每个部段47均从焊接点45延伸至两个纵向端部43中的一个纵向端部。每个部段47均在给定的展开纵向长度L的约40%上延伸。总的来说,这两个纵向部段47在给定的展开纵向长度的约80%上延伸。
根据未示出的另一替代性实施方式,部分壳体7的相对的纵向端部43没有通过紧固件15紧固至主外壳,紧固件15使得可以将轴向边缘13彼此固定。每个纵向端部43均通过专用于其的紧固件紧固至主壳体,例如通过焊接点或焊接线紧固至主壳体。部分壳体还可以通过位于这两个纵向端部43之间的一个或多个中间点紧固至主壳体。
在这种情况下,制造排气部件的方法包括以下步骤:
-将部分壳体7抵靠主壳体3放置;
-将部分壳体的一个纵向端部43紧固至主壳体3;
-将主壳体3和部分壳体7卷绕在一起;
-将部分壳体的另一个纵向端部43紧固至主壳体。
部分壳体的另一个端部的紧固在形成紧固件15之前或之后完成。
排气部件也可以使用以下方法制造:
-形成主壳体3,例如通过卷绕主壳体3来形成主壳体3;
-将部分壳体7的一个纵向端部43紧固至主壳体3;
-将部分壳体7围绕主壳体3卷绕;
-将部分壳体7的另一个纵向端部43紧固至主壳体3。
图8示出了本发明的第一实施方式的替代方案。下面将仅概述该替代方案与图1至图3的实施方式的不同点。
在该替代性实施方式中,主壳体3被卷绕成具有垂直于中心轴线C的具有第一曲率半径的四个第一面33,这四个第一面33由具有小于第一曲率半径的第二曲率半径的四个第二面35彼此连接。第一面33相对于中心轴线C成对地相对。同样地,第二面35相对于中心轴线C成对地相对。因此,主壳体3垂直于轴线C具有呈带圆角的矩形的总体形状。
在这种情况下,部分壳体7优选地包括具有第一横向宽度的四个第一纵向部段39和具有小于第一横向宽度的第二横向宽度的五个第二纵向部段41。每个第一部段39压靠主壳体的第一面33中的一个。第二部段41压靠主壳体的第二面35。
一般而言,部分壳体7包括与主壳体3所具有的具有较大曲率半径的第一面33一样多数目的第一纵向部段39。
替代性地,副壳体7包括数目比主壳体7所具有的第一面33少的第一纵向部段39。
在任何情况下,第一部段39都不具有与主壳体3紧固的紧固件。因此,部分壳体7的具有最大表面积的部分保持相对于主壳体3自由移动,这使得可以增加两个壳体之间的摩擦。
通常,部分壳体7仅通过其纵向端部43紧固至主壳体。替代性地,一个或多个第二部段41例如通过焊接点刚性地紧固至主壳体3。
在图8的示例性实施方式中,排气部件1内部的排气流通方案与图1至图3中使用的方案不同。
端部杯形件17仅具有排气入口9。出口11设置在端部杯形件18中。进气管29穿过腔室19并伸出到腔室21中。出口管31从出口11延伸穿过腔室23和腔室21并伸出到腔室19中。此处,气流激振最强的流通区域5的容积也位于腔室21中。因此,部段39沿着中心轴线C设置在腔室21处。
替代性地,排气在排气部件1内的位置可以以任何方式布置。基于期望的排气流通方案,排气部件可以包括任何数目的内部腔室。气流激振最大的区域可以位于流通区域5的任意点处,靠近端部杯形件中的一个端部杯形件,或者相反地,朝向中心偏移,如图1、图2和图8中所示。
现在将参照图4和图5来描述本发明的第二实施方式。下面将仅概述第二实施方式与第一实施方式之间的区别。相同的且在两个实施方式中执行相同功能的部件将使用相同附图标记来标示。
根据第二实施方式,部分壳体7或每个部分壳体7是环绕主壳体3的带条。通常,如图4和图5中所示,排气部件包括环绕主壳体3的多个带条。
带条通常规则地彼此轴向间隔开。例如,基于测试来选择带条的数目以及带条或每个带条的位置,以便获得尽可能大的声衰减。
例如,每个带条包括叠置在彼此上的多个匝53。换言之,每个带条绕主壳体3螺旋地卷绕若干圈,每一圈对应一个匝。
优选地,每个条带包括至少两个匝53,但是也可以包括三个匝、四个匝或多于四个匝。
在一个非优选的替代方案中,带条包括单个匝。
根据此实施方式的一个重要方面,带条通过500牛顿与3500牛顿之间的绷紧张力而绷紧。实际上,过大的绷紧会限制匝之间或带与主壳体之间的摩擦。这导致振动能量消散的显著降低。相反,如果绷紧张力太低,则带条在主壳体上的保持随着时间的推移将不是很好。此外,这导致主壳体与带条之间的金属接触噪音。
通常,每个带条沿着中心轴线C的宽度在10mm至60mm之间、通常包括在20mm与50mm之间。例如,每个带条的宽度为30mm。
于是,用于制造排气部件的一种可能的方法如下。此方法包括下述步骤:
-形成主壳体3,例如通过卷绕主壳体3来形成主壳体3;
-将带有张力的带条绕主壳体3卷绕一圈或多圈。
带条绕主壳体7卷绕是通过传统方式完成的,这里将不对其进行描述。
在这种情况下,带条的第一纵向端部具有夹子55,带条的第二纵向端部接合在夹子55中并且刚性地紧固至夹子55。通过调节将刚性地紧固至夹子55的第二纵向端部的特定点来实现带条的绷紧。带条的不具有紧固至主壳体的紧固件的纵向部段在带条的整个展开长度上延伸。
排气部件1也可以使用包括下述步骤的方法来获得:
-形成主壳体3,例如通过卷绕主壳体3来形成主壳体3;
-将带条的第一纵向端部刚性地紧固至主壳体3;
-将带条绕主壳体3卷绕;
-将带条张紧并将带条的第二纵向端部刚性地紧固至带条自身的另一点或者紧固至主壳体。
带条的纵向端部例如通过焊接点或焊接线来紧固。
在这种情况下,带条的未紧固至展开的主壳体的纵向部段在带条的总展开长度的至少90%上延伸。
在此第二实施方式中,结构激励的衰减通过每个带条在主壳体上的摩擦以及每个带条的彼此抵靠的各个匝的摩擦来实现。
现在将参照图6来描述本发明的第三实施方式。下面将仅概述第三实施方式与第一实施方式之间的区别。相同的部件或执行相同功能的部件将使用相同的附图标记来标示。
在此第三实施方式中,主壳体被卷绕并且其轴向边缘13通过紧固件15刚性地紧固至彼此,紧固件15在图6中不可见。
排气部件1包括绕主壳体3卷绕的至少一个部分壳体7。在图示的示例中,排气部件1包括大致相同且彼此轴向地间隔开的两个部分壳体7。每个部分壳体7具有相对的纵向端部43,所述相对的纵向端部43通过连接器57刚性地紧固至彼此。连接器57是任何合适的类型。例如,连接器57是通过卷边压接或通过焊接等形成的连接器。
部分壳体7绕主壳体仅一圈。连接器57相对于使主壳体闭合的紧固件15绕主轴线C周向地偏移,通常偏移包括在30°与330°之间的角度。例如,连接器57与紧固件15相对于中心轴线C沿直径对置。
部分壳体7不包括与主壳体紧固的任何刚性紧固件。因此,没有与主壳体紧固的紧固件的纵向部段在部分壳体的整个长度上延伸。
在图6中,主壳体3具有垂直于中心轴线C的圆形截面。替代性地,其具有卵形、椭圆形、平行六面体或任何其他适合的截面。
制造排气部件的方法例如如下:
-将主壳体3绕中心轴线卷绕,并且使用紧固件15将主壳体3的两个轴向边缘13紧固至彼此;
-将部分壳体7绕主壳体3卷绕,并且通过连接器57将部分壳体7的相对的两个纵向端部43刚性地紧固至彼此,连接器57相对于紧固件绕中心轴线周向地偏移。
根据图7中示出的替代性实施方式,部分壳体包括被向下折叠在主壳体3与部分壳体7之间的翼片59。
例如,在部分壳体7中形成H形切除部,并且因此形成两个悬垂平片59,并且所述两个翼片59被向下折叠在部分壳体7与主壳体3之间。在对翼片59进行折叠之后,于是在部分壳体7中形成了窗口61。
替代性地,切除部为C形形状,使得部分壳体7的每个切除部仅形成一个翼59。
根据未示出的另一替代方案,在部分壳体7的侧边缘37上形成两个平行的切口,从而在所述两个平行的切口之间限定出翼片59,翼片59被向下折叠在部分壳体7与主壳体3之间。
根据另一替代方案,部分壳体7的侧边缘37包括突出区域,该突出区域被弯曲并且被向下折叠在主壳体3与部分壳体7之间。在这种情况下,不需要在部分壳体7中形成切除部或切口。这在图3的部分壳体的情况下尤其如此,部段39的边缘能够被向下折叠在部分壳体7与主壳体3之间。
将翼片59与部分壳体连接的折叠线可以具有任何类型的取向。如图7中所示,所述折叠线可以是周向的或者平行于轴线C或者具有任何其他取向。
根据需要,部分壳体可以包括一个或多个切除部。
将折片59向下折叠在主壳体3与部分壳体7之间使得可以增加摩擦表面。主壳体的厚度和刚度也在翼片59处局部增大。
应当指出的是,可以在本发明的每个实施方式中形成一个或多个翼片59。
已经描述了本发明的卷绕类型的排气部件。
然而,本发明也适用于带有两个冲压半壳的排气部件。
通常,主壳体3具有给定的总表面积,并且部分壳体7具有为主壳体的给定的总表面积的1%至80%、通常为给定的总表面积的3%至60%的较小表面积。
对于本发明的第二实施方式,部分壳体的表面积对应于匝53中的全部匝的累积表面积。
更具体地,当部分壳体是带条时,部分壳体的表面积为给定的总表面积的3%至40%。当部分壳体是根据本发明的第一实施方式或第三实施方式时,部分壳体的表面积为给定的总表面积的15%至80%、优选地为给定的总表面积的20%至40%。
因此,部分壳体7仅覆盖主壳体3的一部分。
每个第一纵向部段39覆盖其所压靠的第一面33的总表面积的20%至70%、优选地覆盖25%至45%。每个第二纵向部段41占其所压靠的第二面35的总表面积的5%至40%、优选地为10%至20%。换言之,部分壳体主要覆盖主壳体的具有较大曲率半径且刚性最小的面。具有较小曲率半径且刚性较大的面发散(emissive)较少,因此不需要像第一面那样被加强。这使得可以使部分壳体的质量最小化并且因此使排气部件的质量最小化。
部分壳体7通常相对于主壳体3被朝向排气部件的外侧布置。替代性地,部分壳体相对于主壳体3被朝向排气部件的内侧布置。部分壳体与排气接触。此替代方案特别适用于主壳体3与部分壳体7卷绕在一起的情况。
本发明已被描述应用于具有较小厚度的主壳体,例如,主壳体的厚度小于1mm。然而,本发明也适用于主壳体3较厚的情况。
如上所述,排气部件可以仅包括一个部分壳体。排气部件也可以替代性地包括多个部分壳体,如图4或图6中所图示的。
在上述示例性实施方式中,部分壳体绕主壳体的中心轴线周向地布置。替代性地,部分壳体7或每个部分壳体7布置成使得纵向线L平行于中心轴线。这种接合在图9中图示出,图9示出了本发明的第一实施方式的替代方案。下面将仅概述该替代方案与图1至图3中所图示的方案的不同点。相同的部件或执行相同功能的部件将使用相同的附图标记来标示。
在图9中,排气部件1包括压靠第一面33的两个部分壳体7。每个部分壳体7包括延伸有两个第二纵向部段41的单个第一纵向部段39。纵向部段39沿着中心轴线C位于腔室21处,在腔室21处,气流激振水平最大。
每个部分壳体7在区域1的整个轴向长度上延伸。部分壳体7仅通过其纵向端部43紧固至主壳体3。在图示的示例中,纵向端部43通过将端部杯形件17、18固定至主壳体3的紧固件而被紧固至主壳体3。替代性地,每个纵向端部43通过专用紧固件被紧固至主壳体3,例如,通过焊接点被紧固至主壳体3。
如图9中所示,第一纵向部段39在第一面33的整个宽度上周向地延伸。相反地,第二纵向部段41仅在第一面33的周向宽度的一部分上延伸。
主壳体和/或部分壳体通常是平滑的。替代性地,主壳体和/或部分壳体带肋并且带纹理。
Claims (14)
1.一种车辆排气部件,所述车辆排气部件(1)包括在内部限定排气流通容积(5)的大致密封的主壳体(3)和压靠所述主壳体(3)的至少一个部分壳体(7),所述部分壳体(7)在展开状态下具有沿着纵向线(L)的长形形状,并且沿着与所述纵向线(L)大致垂直的横向方向由彼此相对的两个侧边缘(37)限定,所述部分壳体(7)具有给定的展开纵向长度(l);
其特征在于,所述部分壳体(7)在至少一个纵向部段上不紧固至所述主壳体,所述纵向部段从一个侧边缘(37)延伸至另一个侧边缘并且总共延伸的累积展开纵向长度为所述给定的展开纵向长度(l)的至少20%,并且,所述主壳体(3)围绕中心轴线(C)卷绕,所述部分壳体(7)设置成使得所述纵向线(L)周向地围绕所述中心轴线(C);并且,所述主壳体(3)具有与所述中心轴线(C)大致平行的两个轴向边缘(13)和将所述两个轴向边缘(13)紧固至彼此的刚性紧固件(15),所述部分壳体(7)具有相对的两个纵向端部(43),所述相对的两个纵向端部(43)通过所述刚性紧固件(15)紧固至所述主壳体(3)。
2.根据权利要求1所述的车辆排气部件,其特征在于,每个纵向部段延伸的纵向长度大于所述给定的展开纵向长度的20%。
3.根据权利要求1或2所述的车辆排气部件,其特征在于,所述主壳体(3)是厚度在0.2mm与1mm之间的片材。
4.根据权利要求1或2所述的车辆排气部件,其特征在于,所述部分壳体(7)是厚度在0.1mm与0.8mm之间的片材。
5.根据权利要求1或2所述的车辆排气部件,其特征在于,所述主壳体(3)围绕所述中心轴线(C)周向地包括彼此相对的具有第一曲率半径的至少两个第一面(33)和彼此相对的具有小于第一曲率半径的第二曲率半径的至少两个第二面(35),所述部分壳体(7)包括具有第一横向宽度的至少一个第一纵向部段(39)和具有小于所述第一横向宽度的第二横向宽度的至少一个第二纵向部段(41),所述第一纵向部段(39)压靠所述主壳体(3)的所述第一面(33)中的一个,所述第二纵向部段(41)压靠所述主壳体(3)的所述第二面(35)中的一个。
6.根据权利要求5所述的车辆排气部件,其特征在于,所述第一纵向部段(39)不具有紧固至所述主壳体(3)的紧固件。
7.根据权利要求1或2所述的车辆排气部件,其特征在于,所述部分壳体(7)是环绕所述主壳体(3)的带条。
8.根据权利要求7所述的车辆排气部件,其特征在于,所述带条包括叠置在彼此上的多个匝(53)。
9.根据权利要求7所述的车辆排气部件,其特征在于,所述带条通过在500N与3500N之间的绷紧张力而绷紧。
10.根据权利要求1或2所述的车辆排气部件,其特征在于,所述部分壳体(7)的至少一个纵向端部(43)焊接在所述主壳体(3)上。
11.根据权利要求1或2所述的车辆排气部件,其特征在于,所述主壳体(3)具有给定的总表面积,所述部分壳体(7)具有为所述给定的总表面积的3%至80%之间的较小的总表面积。
12.根据权利要求1或2所述的车辆排气部件,其特征在于,所述至少一个部分壳体(7)具有在所述主壳体(3)与所述部分壳体(7)之间折叠以及/或者切割的至少一个翼片(59)。
13.一种用于制造根据权利要求1所述的车辆排气部件的方法,所述方法包括以下步骤:
-将所述部分壳体(7)抵靠所述主壳体(3)放置;
-将所述部分壳体(7)和所述主壳体(3)卷绕在一起;
-将所述主壳体(3)的所述两个轴向边缘(13)以及每个部分壳体(7)的所述两个纵向端部(43)紧固至彼此。
14.一种用于制造根据权利要求7所述的车辆排气部件的方法,所述方法包括以下步骤:
-形成所述主壳体(3);
-将带着张力的所述带条围绕所述主壳体(3)卷绕一圈或多圈。
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