CN110671181A - 用于制造消声器结构组合件的方法和消声器结构组合件 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于制造消声器结构组合件的方法和消声器结构组合件，所述方法具有措施：a)提供包括消声器壳体的消声器，所述消声器壳体包括沿壳体纵轴线的方向细长延伸的周壁；b)提供用于消声器壳体的壳体包裹部，所述壳体包裹部具有与周壁的外周轮廓适配的包裹轮廓和用于连接壳体包裹部(26)到周壁上的连接边缘(46)；c)将壳体包裹部(26)设置在局部地包围消声器壳体的周壁的连接定位中，使得连接边缘(46)贴靠在周壁上；d)将壳体包裹部(26)的连接边缘(46)与消声器壳体的周壁固定地连接。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于制造用于内燃机的排气设备的消声器结构组合件的方法。本发明此外涉及一种例如利用这样的方法制造的消声器结构组合件。
背景技术
为了将例如作为后置式消声器在排气设备中装入的消声器防止环境影响或/和提供在这样的消声器和车辆的周围区域之间的改善的热解耦，可以在这样的消声器的消声器壳体外周上设置包围消声器的周壁的包裹部。为此例如已知，将周壁完全以这样的包裹部包围，这在结构上是耗费的并且导致显著的制造费用。备选地，这样的包裹部的各个彼此解耦的部段可以设置在周壁的外周上，由此尤其是也能够实现与这样的周壁的通常弯曲的周向轮廓的适配。
发明内容
本发明的任务是，提供用于制造用于内燃机的排气设备的消声器结构组合件的方法以及消声器结构组合件，利用所述方法以及所述消声器结构组合件，在结构上简单构造的情况下可以实现可靠的保护作用。
按照本发明的第一方面，该任务通过用于制造用于内燃机的排气设备的消声器结构组合件的方法解决，所述方法具有如下措施：
a)提供包括消声器壳体的消声器，所述消声器壳体包括沿壳体纵轴线方向细长延伸的周壁，
b)提供用于消声器壳体的壳体包裹部，所述壳体包裹部具有与周壁的外周轮廓适配的包裹轮廓和用于将壳体包裹部连接到周壁上的连接边缘，
c)将壳体包裹部设置在局部地包围消声器壳体的周壁的连接定位中，使得连接边缘贴靠在周壁上，
d)将壳体包裹部的连接边缘与消声器壳体的周壁固定地连接。
通过只局部地包围消声器壳体的周壁的包裹部构造有与周壁的外周轮廓适配的包裹轮廓，可能的是，将这样提供的包裹部放置到消声器壳体的周壁上并且将包裹部压靠到周壁上，从而连接边缘区域贴靠在周壁上，以便于是建立固定的连接。
消声器壳体可以例如以基本上柱形的结构构成，其中，例如在措施a)中，提供包括周壁和在周壁的两个轴向端部区域上各一个端壁的消声器壳体。
为了能够以简单的方式为所述包裹部提供为放置到消声器壳体的周壁上适合的包裹部轮廓，提出，措施b)具有：
-措施b1)，用于提供用于包裹体的板状的板材坯件，
-措施b2)，用于改形板材坯件，使得为包裹体提供碗状的构形，所述碗状的构形包括基体底部、基体周壁和在基体周壁上的连接边缘。
按照另一种特别有利的方面可以规定，在措施b2)中，板材坯件这样改型，使得形成至少两个在沿弯曲线的方向细长延伸的包裹弯曲区域中过渡到彼此中的包裹体部段，其中，在至少一个包裹弯曲区域中，基体周壁中断并且包裹体部段基本上只通过基体底部相互连接。通过形成只通过基体底部相互连接的多个包裹体部段，容易地实现将包裹体通过在所述弯曲区域或至少一个弯曲区域的区域中弯曲与周壁的外周轮廓适配并且因此辅助包裹轮廓的提供。在此，措施b2)包括至少三个包裹体部段的形成，由此也能够实现与消声器壳体的周壁的相对小曲率半径的适配。
为了使得包裹体在底部区域中可以容易地弯曲，提出，在措施b2)中为至少一个、优选每个包裹体部段提供沿弯曲线的方向基本上未弯曲的基体底部或/和横向于弯曲线弯曲的基体底部或/和弯曲的连接边缘。基体底部或还有连接边缘区域横向于弯曲线的弯曲已经在每个这样成形的包裹体部段中能够实现与周壁的外周轮廓的适配并且因此同样地辅助提供与周壁的外周轮廓适配的包裹轮廓。
为了包裹部的提高的稳定性而提出，在措施b2)中，在至少一个、优选在每个包裹体部段中提供至少一个、优选多个基本上横向于弯曲线延伸的加固成形部。
措施b)可以具有措施b3)，所述措施b3)用于在至少一个包裹弯曲区域中弯曲包裹体，其中，该措施优选在措施b2)已实施之后实施。通过在板材坯件改型之后才在所述一个或多个弯曲区域中的弯曲，使得该改型过程可显著较简单地实施。
为了进一步改善的保护作用，提出，措施b)包括措施b4)，以用于将隔离材料设置在包裹体上。该措施优选在措施b2)之后实施，亦即在为包裹体提供其碗状的构形之后，从而隔离材料可以放入通过该碗状的构形提供的内部空间中。
为了在至少一个弯曲区域中的在先解释的弯曲不通过隔离材料妨碍，进一步提出，在措施b3)之后实施措施b4)。
在包裹部和消声器壳体之间稳定的并且抵抗外部的影响和热负载的连接可以由此实现，即，在措施d)中，壳体包裹部通过焊接固定在消声器上。
按照另一方面，开头给出的任务通过用于内燃机的排气设备的消声器结构组合件解决，例如以一种方法制造的消声器结构组合件，所述消声器结构组合件具有：
-包括消声器壳体的消声器，其中，消声器壳体具有沿壳体纵轴线方向细长延伸的周壁，
-局部地包围周壁的壳体包裹部，其中，壳体包裹部具有碗状的包裹体，所述包裹体包括基体底部、基体周壁和在基体周壁上的固定在消声器壳体的周壁上的连接边缘，
其中包裹体具有至少两个在沿弯曲线方向细长延伸的包裹弯曲区域中过渡到彼此中的包裹体部段，其中，在至少一个包裹弯曲区域中，基体周壁中断并且包裹体部段基本上只通过基体底部相互连接。
为了改善保护作用，在包裹部的基体底部和消声器壳体的周壁之间形成的间隙可以至少局部地、优选基本上完全以隔离材料填充。
附图说明
接着参考附图详细说明本发明。其中：
图1示出通过对板状的板材坯件进行改型提供的包裹体的透视图；
图2示出沿图1中的观察方向II的图1的包裹体；
图3示出沿图1的观察方向III的图1的包裹体；
图4示出沿图3中的观察方向IV的图1至3的包裹体的俯视图；
图5示出在包裹体部段之间的两个弯曲区域中弯曲的包裹体的透视图；
图6示出沿在图5中的观察方向VI的图5的包裹体的视图；
图7示出沿在图6中的观察方向VII的图5和6的包裹体的俯视图；
图8示出沿在图5和7中的观察方向VIII的图5至7的包裹体的视图；
图9示出消声器结构组合件，包括以包裹部包围的消声器；
图10示出图9的消声器结构组合件的另一个视图。
具体实施方式
在接着参考图1至8详细解释消声器结构组合件或用于消声器结构组合件的消声器的包裹部的制造之前，下面参考图9和10说明这样的要集成到车辆内燃机的排气设备中的消声器结构组合件10的构造。
消声器结构组合件10例如具有作为后置式消声器要集成到排气设备中的消声器12，所述消声器包括消声器壳体14。消声器壳体14构成有例如基本上柱形的周壁16，所述周壁例如可以具有圆形的或大致椭圆的周向轮廓。周壁16沿壳体纵轴线A的方向细长延伸并且在其两个轴向的端部区域上分别与端壁18、20例如通过焊接或/和卷边固定地连接。排气设备的排气管22可以通入端壁18中。排气设备的末端管24可以从端壁20中引出。
图9和10示出，消声器12在消声器壳体14的周壁16的周向区域中以总体以26表示的包裹部包围。包裹部26一方面提供用于消声器12的保护，但另一方面也可以引入在消声器12和车辆的相邻区域之间的改善的热解耦。下面也参考图1至8详细说明该包裹部26或借此构造的消声器结构组合件10的构造或制造。
要在消声器12的周壁16的外周上安装的包裹部26具有总体地以28表示的包裹体。包裹体28同样如消声器12的在先解释的构件由板料、亦即例如钢板构造。这意味着，在制造包裹体28时，首先提供具有用于为制造包裹体28适合的构形的板状的板材坯件，例如从较大的钢板中分离出来的板材坯件。
在然后要实施的改型过程中，板材坯件这样改型，使得提供基本上具有在图1至4中示出的大致碗状构形的包裹体28。该包裹体28具有基体底部30，在外周区域中，基本上产生碗状的构形的基体周壁32邻接到所述基体底部上。
在改型过程中提供的包裹体28在示出的构造示例中具有三个包裹体部段34、36、38。彼此直接相邻的包裹体部段34、36(一方面)或36、38(另一方面)相互在相应的弯曲区域40、42中相互连接或在这些基本上仅在基体底部30中或通过基体底部30提供的弯曲区域40、42中过渡到彼此中。图1至4明显地示出，在分别沿弯曲线L1或L2的方向延伸的弯曲区域40、42在基体底部30中设置的地方，基体周壁32中断。这表示，在弯曲区域40、42的区域中，彼此相邻的基体部段34、36、38基本上只通过基体底部30相互连接。
如例如在图2中借助在包裹体部段34、36之间在包裹周壁32中形成的中断部44可看出的，该中断部44的构形为：使得基体周壁32的处于相应的中断部44两侧的区域沿从基体底部30离开的方向相对彼此具有增加的距离。由此能实现，在接着还要解释的弯曲过程中，将彼此直接相邻的基体部段34、36、38在弯曲区域40、42中相对于彼此这样弯曲，使得可以获得进一步与消声器壳体14的周壁16的外周轮廓适配的用于要以包裹体28提供的包裹部的包裹轮廓。
为了可以简单地实施在弯曲区域40、42中围绕弯曲线L1、L2的弯曲，基体底部30沿所述弯曲线L1、L2的方向基本上直线地延伸，亦即大致未弯曲地构成。横向于这些弯曲线L1、L2，基体底部30例如在所述三个包裹体部段34、36、38的每个中具有弯曲的构形。对应地，基体周壁32也横向于这些弯曲线L1、L2弯曲，所述基体周壁除了在相应的弯曲区域40、42中的中断之外从基体底部30出发具有大致均匀的壁高度。借此在包裹体28的每个基体部段的区域中也与消声器壳体14的周壁16的周向轮廓适配。
在图1至4中也明显可看出，在基体周壁32上设置优选基本上不中断地沿基体周壁32延伸的连接边缘46。所述连接边缘从基体周壁32向外离开地延伸并且适配于基体底部30或基体周壁32的横向于弯曲线L1、L2弯曲的构形在相应的包裹体部段34、36、38中适配于消声器壳体14的周壁16的外周轮廓地同样地弯曲。要指出，例如在基体底部30或包围其的基体周壁32具有角区域的地方，但尤其是也在基体周壁32中在弯曲区域40、42的区域中形成中断的地方，连接边缘46也可以中断。然而在基体周壁32的不中断的区域中，连接边缘46优选不中断地延伸经过(durchlaufen)，从而可以确保在消声器壳体14的周壁16上的全表面的贴靠。
为了赋予包裹体28提高的刚度，所述包裹体可以在基体底部30中提供有多个基本上横向于弯曲线L1、L2延伸的肋状的成形部48。这些成形部例如这样成形，使得其伸到包裹体28的碗状的构形的通过基体周壁32形成的内部空间中，从而在包裹体28的外侧上基本上没有超过基体底部30伸出的区域存在。成形部48可以对应于包裹体28的切分同样划分成对应的部段，所述部段的长度可以与相应的包裹体部段34、36、38横向于弯曲线L1、L2的延伸长度适配。
在改型过程中借助对应的改型工具提供具有大致平的并且在图1至4中示出的结构的包裹体28之后，包裹体28在弯曲区域40、42中弯曲，从而实现在图5至8中示出的并且也在其整体上与消声器壳体14的周壁16的外周轮廓适配的构形。在每个单独的包裹体部段34、36、38的区域中，包裹体28通过横向于弯曲线L1、L2弯曲的构形已经与周壁16的曲率(Krümmung)在所述周壁的不同的周向区域中适配。通过在弯曲区域40、42中的弯曲，包裹体28于是整体地与周壁16的周向轮廓适配，其中，在实施弯曲过程之后，包裹体28还无须精确地适配于或还未精确地适配于消声器壳体14的周壁16的周向轮廓。在这里可以如在图8中示意性表示的那样还存在适配偏差。
在包裹体28上，可以例如在弯曲区域40、42中弯曲和提供具有在图5至8中示出的构形的包裹体28之后，设置在图6中表示的隔离材料50。该例如作为纤维垫材料构造的隔离材料辅助消声器12与周围环境的热解耦，必要时也辅助声学的解耦。优选隔离材料50填充包裹体28的整个通过外壳构形提供的并且由基体周壁32包围的空间区域。例如隔离材料50可以具有如下厚度，所述厚度大致对应于基体周壁32超过基体底部30的突出高度或稍微较高。以这种方式，隔离材料50当定位在包裹体28的基体底部30和消声器壳体14的周壁16之间形成的间隙52中时在那里稳定地保持。在该间隙52中伸出的成形部48也有助于此，所述成形部压入到隔离材料中。要指出，作为这样的隔离材料可以使用耐热的纤维材料、例如玻璃纤维材料、云母纤维材料或类似物。
在将隔离材料50引入包裹体28中之后，该包裹体例如在焊接设备的区域中对消声器壳体14的周壁16局部地包围地定位在消声器12上。在此可以通过例如在焊接设备中设置的工具将沿图8中的箭头P方向指向的力施加到包裹体28上，从而该包裹体以其连接边缘46压向周壁16并且必要时也将隔离材料50稳定地夹紧在消声器壳体14的基体底部30和周壁16之间。接着可以在焊接过程中通过焊接产生包裹体28和消声器壳体14之间的固定连接。为此可以例如形成沿连接边缘46完全环绕的焊缝。这样的焊缝也可以提供有多个彼此分离的部段。通过多个焊接点的连接也是可能的。
在一种备选的方式中，包裹体28可以在两个弯曲区域40、42中、例如在隔离材料50设置在包裹体28上之后围绕已经在包裹体28的区域中定位的消声器12或周壁16弯曲并且然后也压向周壁16的外侧，以便在然后跟随的工作过程中将连接边缘46焊接到周壁16上。提供具有与周壁16的外周轮廓适配的包裹轮廓的壳体包裹部26和将这样成形的壳体包裹部26设置在周壁16的外侧上的措施因此直接向彼此过渡或将壳体包裹部在周壁16的外侧上设置和在连接定位中包围所述周壁的措施在提供具有包裹轮廓的壳体包裹部26的措施的过程中实现。
以在先所述的方式可能是，设置用于排气设备的消声器的包裹部，其以简单的方式与消声器壳体的周向轮廓适配并且可以以这样适配的结构固定在消声器壳体上。因此可能的是，以一件式的包裹体提供的包裹部以结构上简单的方式、然而精确地与消声器壳体的周向轮廓适配的构形提供只局部地包围消声器壳体或其周壁的包裹部并且在消声器壳体上固定。
Claims (16)
1.用于制造用于内燃机的排气设备的消声器结构组合件的方法，所述方法具有措施：
a)提供包括消声器壳体(14)的消声器(12)，所述消声器壳体包括沿壳体纵轴线(A)的方向细长延伸的周壁(16)；
b)提供用于消声器壳体(14)的壳体包裹部(26)，所述壳体包裹部具有与周壁(16)的外周轮廓适配的包裹轮廓和用于连接壳体包裹部(26)到周壁(16)上的连接边缘(46)，
c)将壳体包裹部(26)设置在局部地包围消声器壳体(14)的周壁(16)的连接定位中，使得连接边缘(46)贴靠在周壁上，
d)将壳体包裹部(26)的连接边缘(46)与消声器壳体(14)的周壁(16)固定地连接。
2.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，在措施a)中，提供包括周壁(16)和在周壁(16)的两个轴向端部区域上的各一个端壁(18、20)的消声器壳体(14)。
3.按照权利要求1或2所述的方法，其特征在于，措施b)具有：
-措施b1)，用于提供用于包裹体(28)的板状的板材坯件，
-措施b2)，用于对板材坯件进行改型，使得为包裹体(28)提供碗状的构形，所述碗状的构形包括基体底部(30)、基体周壁(32)和在基体周壁(32)上的连接边缘(46)。
4.按照权利要求3所述的方法，其特征在于，在措施b2)中，对板材坯件改型，使得形成至少两个在沿弯曲线(L1、L2)方向细长延伸的包裹弯曲区域(40、42)中过渡到彼此中的包裹体部段(34、36、38)，其中，在至少一个包裹弯曲区域(40、42)中，基体周壁(32)中断并且包裹体部段(34、36、38)基本上只通过基体底部(30)相互连接。
5.按照权利要求4所述的方法，其特征在于，在措施b2)中，形成至少三个包裹体部段(34、36、38)。
6.按照权利要求4或5所述的方法，其特征在于，在措施b2)中为至少一个、优选每个包裹体部段(34、36、38)提供沿弯曲线(L1、L2)方向基本上未弯曲的基体底部(30)或/和横向于弯曲线弯曲的基体底部(30)或/和弯曲的连接边缘(46)。
7.按照权利要求4-6之一所述的方法，其特征在于，在措施b2)中，在至少一个、优选每个包裹体部段(34、36、38)中提供至少一个、优选多个基本上横向于弯曲线(L1、L2)延伸的加固成形部(48)。
8.按照权利要求4-7之一所述的方法，其特征在于，在措施b2)中，在至少一个、优选每个包裹体部段(34、36、38)中，连接边缘(46)基本上沿整个在其上设置的基体周壁(32)延伸。
9.按照权利要求4-8之一所述的方法，其特征在于，措施b)包括措施b3)，所述措施b3)用于在至少一个包裹弯曲区域(40、42)中弯曲包裹体(28)。
10.按照权利要求9所述的方法，其特征在于，在措施b2)之后实施措施b3)。
11.按照权利要求4-10之一所述的方法，其特征在于，措施b)包括措施b4)，所述措施b4)用于将隔离材料(50)设置在包裹体(28)上。
12.按照权利要求11所述的方法，其特征在于，在措施b2)之后实施措施b4)。
13.按照权利要求9和权利要求11或12所述的方法，其特征在于，在措施b3)之后实施措施b4)。
14.按照上述权利要求之一所述的方法，其特征在于，在措施d)中，将壳体包裹部(26)通过焊接固定在消声器(12)上。
15.用于内燃机的排气设备的消声器结构组合件，所述消声器结构组合件优选利用按照上述权利要求之一所述的方法制造，所述消声器结构组合件具有：
-包括消声器壳体(14)的消声器(12)，其中，所述消声器壳体(14)具有沿壳体纵轴线(A)的方向细长延伸的周壁(16)；
-局部地包围周壁(16)的壳体包裹部(26)，其中，壳体包裹部(26)具有碗状的包裹体(28)，所述包裹体包括基体底部(30)、基体周壁(32)和在基体周壁(32)上的在消声器壳体(14)的周壁(16)上固定的连接边缘(46)，
其中，包裹体(28)具有至少两个在沿弯曲线(L1、L2)方向细长延伸的包裹弯曲区域(40、42)中过渡到彼此中的包裹体部段(34、36、38)，其中，在至少一个包裹弯曲区域(40、42)中，基体周壁(32)中断并且包裹体部段(34、36、38)基本上只通过基体底部(30)相互连接。
16.按照权利要求15所述的消声器结构组合件，其特征在于，在基体底部(30)和消声器壳体(14)的周壁(16)之间形成的间隙(52)至少局部地以隔离材料(50)填充。
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