DE10200668A1 - Motorauspufftopf-und verfahren zur Herstellung desselben - Google Patents

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Auspufftopf, der bei einem Auspuffsystem eines Motors für Kraftfahrzeuge verwendet wird, insbesondere einen Auspufftopf, der ein schallabsorbierendes Material zwischen dem Außenrohr und dem Innenrohr angeordnet hat, und ein Verfahren zur Herstellung desselben. Es ist ein haltbarer und leicht herzustellender Motorauspufftopf geschaffen, bei dem das schallabsorbierende Material zuverlässig während des Betriebs und während des Herstellungsvorganges befestigt ist, und ein Verfahren zur Herstellung desselben. Der Motorauspufftopf besteht aus einem schallabsorbierenden Material, das zwischen einem Innenrohr und einem Außenrohr angeordnet ist, das mit einem Vorsprung versehen ist, der in Richtung auf das schallabsorbierende Material an fast dem gesamten Umfang des Außenrohres vorsteht. Wenn das schallabsorbierende Material zwischen Innenrohr und Außenrohr eingesetzt wird und das Ende des Außenrohres zur Herstellung des Auspufftopfes gezogen wird, wird der Vorsprung, der in Richtung auf das absorbierende Material vorsteht, am Außenrohr weitgehend entlang des gesamten Umfanges desselben ausgebildet, nachdem das schallabsorbierende Material zwischen das Innenrohr und das Außenrohr eingesetzt ist, jedoch vor dem Ziehen des Endes des Außenrohres.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Auspufftopf, der für ein Auspuffsystem eines Motors, beispielsweise für Kraftfahrzeuge verwendet werden soll, und ein Verfahren zur Herstellung desselben.

Bis jetzt ist ein Auspufftopf bekannt, der für ein Auspuffsystem für einen Motor für Kraft­ fahrzeuge od. dgl. verwendet werden kann, wie beispielsweise ein Vorauspufftopf, der di­ rekt hinter dem Katalysator-Konverter angeordnet ist, ein Hauptauspufftopf, der am hinte­ ren Ende des Auspuffsystems angeordnet ist, oder ein schalldämpfender Auspufftopf, der in dem Hauptauspufftopf angeordnet ist, der ein schallabsorbierendes Material zwischen dem Innenrohr und dem Aussenrohr hat.

Bei dem vorstehend beschriebenen Auspufftopf kann das schallabsorbierende Material nach einer langen Gebrauchsdauer infolge von Vibration des Fahrzeugkörpers, Motorvi­ bration oder Expansion und Kontraktion, die durch die Auspuffwärme verursacht wird, zu einer Seite hin schräg hängen oder verformt sein. Insbesondere wenn die axiale Länge des schallabsorbierenden Materials, welches zwischen den äußeren und inneren Rohren ange­ ordnet ist, lang ist, besteht die Tendenz, daß es zu einer Seite schräg hängt, und wenn un­ terschiedliche Arten von schallabsorbierenden Materialien mehrschichtig in Richtung der Dicke angeordnet sind, besteht die Tendenz, daß sie am Anschlußteil verrutschen oder Falten bilden. Daraus folgt, daß das schallabsorbierende Material bezüglich seiner Dichte variieren kann und somit das schallabsorbierende Vermögen gesenkt ist, oder sich zer­ streuen kann und damit die Lebensdauer nachteiligerweise senkt.

Im allgemeinen wird der vorstehend beschriebene Auspufftopf so hergestellt, daß das schallabsorbierende Material zwischen das Innenrohr und das Außenrohr eingeführt wird, und dann der Endteil des Außenrohres zu einer zugespitzten Form gezogen wird. In diesem Fall ist bei dem Stand der Technik das schallabsorbierende Material durch eine Befestigung od. dgl. befestigt, damit es nicht verschoben werden kann. Wenn jedoch der Durchmesser des zugespitzten Endes kleiner wird, wird die Konstruktion der Befestigung komplex und es kann Fälle geben, bei denen eine Befestigung durch ein Befestigungselement nicht mög­ lich ist.

Angesichts dieser Umstände ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen haltba­ ren und leicht herzustellenden Motorauspufftopf zu schaffen, bei dem das schallabsorbie­ rende Material zuverlässig während des Gebrauchs oder während des Herstellungsvorgan­ ges befestigt ist oder werden kann, und ein Verfahren zum Herstellen desselben zu schaf­ fen.

Um die vorstehende Aufgabe zu lösen, hat ein Motorauspufftopf und ein Verfahren zur Herstellung desselben gemäß der vorliegenden Erfindung die folgende Konstruktion.

Der Motorauspufftopf gemäß der vorliegenden Erfindung hat ein schallabsorbierendes Material, welches zwischen dem äußeren Rohr und dem inneren Rohr angeordnet ist, wo­ bei am äußeren Rohr ein Vorsprung fast entlang dessen gesamten Umfanges ausgebildet ist, der in Richtung auf das schallabsorbierende Material hervorragt.

Ein Verfahren zur Herstellung des Motorauspufftopfes gemäß der vorliegenden Erfindung umfaßt die Schritte Anordnen eines schallabsorbierenden Materials zwischen dem Innen­ rohr und dem Außenrohr, und Ziehen des Endteils des äußeren Rohres, wobei ein Vor­ sprung, der in Richtung auf das schallabsorbierende Material vorsteht, am äußeren Rohr entlang fast des gesamten Umfangs desselben ausgebildet wird, nachdem das schallabsor­ bierende Material zwischen äußeres Rohr und inneres Rohr eingesetzt worden ist, jedoch bevor der Endteil des äußeren Rohres gezogen wird.

Die Vorteile, welche durch den Motorauspuff und das Verfahren zur Herstellung desselben gemäß der vorliegenden Erfindung erzielt werden, bestehen hauptsächlich darin, daß ein Schräghängen des schallabsorbierenden Materials zu einem Ende hin oder das Auftreten von Falten an demselben infolge von Verrutschen desselben während der Herstellung oder der Verwendung des Auspufftopfes durch eine nur sehr einfache Konstruktion verhindert werden kann, oder indem einfach ein Vorsprung vorgesehen ist, der am äußeren Rohr in Richtung auf das schallabsorbierende Material vorsteht, vorgesehen wird. Daher kann der Auspufftopf dieser Bauart leicht und mit geringen Kosten hergestellt werden, und die Ver­ minderung des Schallbeseitigungsvermögens oder der Lebensdauer kann vorzugsweise verhindert werden.

Die bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung werden im einzelnen im folgenden unter Bezugnahme auf die Figuren beschrieben, in welchen zeigt:

Fig. 1 eine Seitenansicht teilweise im Schnitt einer Ausführungsform eines Motorauspuff­ topfes gemäß der vorliegenden Erfindung;

Fig. 2 eine vergrößerte Ansicht des linken halben Teiles des in der Fig. 1 gezeigten Aus­ pufftopfes;

Fig. 3A eine Vorderansicht im Schnitt eines Zustandes, bei dem der Auspufftopf am Fahr­ zeugkörper über eine Abstützung od. dgl. aufgehängt ist;

Fig. 3B eine Seitenansicht des Auspufftopfes gemäß Fig. 3A;

Fig. 4A und 4B erläuternde Darstellungen eines Beispieles für den Ablauf der Herstellung des Auspufftopfes; und

Fig. 5A und 5B erläuternde Darstellungen, die ein weiteres Beispiel des Ablaufes der Her­ stellung des Auspuffes zeigen.

Ein Motorauspufftopf und ein Verfahren zur Herstellung desselben gemäß der vorliegen­ den Erfindung wird unter Bezugnahme auf die in den Figuren gezeigte Ausführungsform im einzelnen beschrieben.

In dieser Ausführungsform ist die vorliegende Erfindung bei einem Subauspufftopf ange­ wandt, der direkt hinter den Katalysatorkonverter angeordnet ist, welcher relativ gesehen stromaufwärts des Motorauspuffsystems für Kraftfahrzeuge angeordnet ist. Bezugnehmend auf Fig. 1 und Fig. 2 hat der Auspufftopf 1 ein schallabsorbierendes Material 4, welches zwischen dem Innenrohr 2 und dem Außenrohr 3 angeordnet ist, und ein Abgasführungs­ rohr 5, das innerhalb des Innenrohres 2 vorgesehen ist.

Das schallabsorbierende Material 4 ist aus mehreren Arten schallabsorbierender Materiali­ en 4a bis 4c gebildet, die unterschiedliche Eigenschaften bezüglich des Wärmewiderstan­ des und des Schallabsorptionsvermögens haben, die in Richtung der Dicke mehrschichtig angeordnet sind. Bei dem in der Figur gezeigten Fall, ist ein schallabsorbierendes Material 4a, das aus einem wärmebeständigen Material, wie beispielsweise nichtrostender Stahl­ wolle besteht, am Außenumfang des Innenrohres 1 angeordnet, und ein schallabsorbieren­ des Material 4b, das aus einem wärmebeständigen Material, wie beispielsweise Glaswolle, besteht, welches den Schall besser als das schallabsorbierende Material 4a absorbiert, und ein schallabsorbierendes Material 4c, welches aus einem schallabsorbierenden Material wie beispielsweise Glaswolle besteht, welches weniger teuer als das schallabsorbierende Mate­ rial 4b ist, sind an dessen Außenumfang angeordnet. Das schallabsorbierende Material 4a hat auch die Funktion zu verhindern, daß sich die schallabsorbierenden Materialien 4b, 4c, zerstreuen.

Das Innenrohr 2 und das Abgasführungsrohr 5 sind jeweils mit einer Anzahl von Durch­ gangslöchern 2a, 5a mit unterschiedlichen Durchmessern versehen, so daß der das Abgas­ führungsrohr 5 passierende Auspuffschall durch die Löcher 2a, 5a absorbiert und eliminiert wird. Die beiden Enden 3a, 4b des Außenrohres 3 sind zu zugespitzten Formen gezogen und der in Längsrichtung mittlere Abschnitt des Außenrohres 3 ist unter Verwendung einer Druckwalze od. dgl. mit einem Vorsprung 6 versehen, der sich weitgehend entlang des gesamten Umfanges des Rohres in Richtung auf das schallabsorbierende Material 4 hin erstreckt.

In der Figur bezeichnet die Bezugsziffer 7 einen kurzen Zylinder, der zwischen dem Innen­ rohr 2 und dem Auspuffluftführungsrohr 5 an beiden Enden derselben angeordnet ist, um zwischen beiden einen Abstand aufrechtzuerhalten, und zwischen dem kurzen Zylinder 7 und dem Auspuffluftführungsrohr 5 ist ein Abstandsstück 8 aus Metallgitter od. dgl. ange­ ordnet.

Wenn der wie vorstehend beschrieben aufgebaute Auspufftopf 1 in dem Auspuffsystem eines Motors für Kraftfahrzeuge montiert wird, werden die Auspuffrohre P1, P2 an die beiden Enden des Auspufftopfes 1 angeschlossen. Daher wird das schallabsorbierende Material 4, welches zwischen dem Innenrohr 2 und dem Außenrohr 3 plaziert ist, durch den Vorsprung 6 gehalten und somit wird, selbst wenn Vibrationen vom Motor oder vom Fahrzeugkörper auf den Auspufftopf 1 wirken, verhindert, daß es zu einer Seite hin schräg hängt oder verformt wird. Selbst wenn die axiale Länge des schallaborbierenden Materials, welches zwischen dem Innenrohr und dem Außenrohr angeordnet ist, lang ist, kann das zu einer Seite hin hängen verhindert werden. Zusätzlich wird bei der Konstruktion, bei der schallabsorbierende Materialien unterschiedlicher Arten in mehreren Schichten in Richtung der Dicke angeordnet sind, wie dies in der Figur gezeigt ist, das Auftreten von Verrutschen oder Falten an dem Anschlußteil zuverlässig verhindert.

Wenn der Vorsprung 6, der in Richtung auf das schallabsorbierende Material 4 vorsteht, oder innerhalb an dem Außenrohr 3 unter Verwendung einer Preßwalze od. dgl. ausgebildet worden ist, wird die Außenfläche des Vorsprunges 6 natürlich mit einer Aussparung 6a versehen, was zum Befestigen einer Halterung od. dgl. beiträgt, um den Auspufftopf 1 an dem Fahrzeugkörper leicht und zuverlässig zu befestigen. Fig. 3 zeigt ein Beispiel, bei dem eine Halterung 9 in einer Bogenform von vorne gesehen in der Aussparung 6a, die am Au­ ßenrohr 3 ausgebildet worden ist, durch Schweißen W befestigt ist, und die beiden Enden der Halterung 9 sind über ein Dämpfmaterial 10, wie beispielsweise einem Gummidämpfer an dem Hängelager 11, welches am unteren Teil des Fahrzeugkörpers vorgesehen ist, auf­ gehängt.

Beim Schweißen der Abstützung 9 kann diese durch die Verwendung der Aussparung 6a leicht positioniert werden. Zusätzlich kann, durch Befestigen der Abstützung 9 in der Aus­ sparung 6a diese über eine große Fläche der Abstützung 9 in Berührung mit dem Außen­ rohr 3 geschweißt werden, und die Abstützung 9 ist einstückig in der Aussparung 6a ent­ lang des Vorsprunges 6 vorgesehen. Daher kann die Abstützung 9 leicht und starr an dem Auspufftopf 1 befestigt sein.

Bei der Herstellung des Auspufftopfes, so wie er oben beschrieben ist, wird das schallab­ sorbierende Material 4 zwischen das Innenrohr 2 und das Außenrohr 3 eingefüllt, bevor wenigstens ein Ende oder die beiden Enden des Außenrohres 3 zu einer zugespitzten Form gezogen werden. In diesem Fall wird der vorstehend beschriebene Vorsprung 6 vorzugs­ weise nach dem Einfüllen des schallabsorbierenden Materials 4, jedoch bevor der Endteil des Außenrohres dem Ziehvorgang unterzogen wird, ausgebildet.

In den Fig. 4A, 4B und 5A und 5B sind Beispiele gezeigt. Die Fig. 4A, 4B zeigen den Fall, bei dem ein schallabsorbierendes Material 4 das Innenrohr 2 und das Auspuffluftfüh­ rungsrohr 5 in das Außenrohr 3, welches im allgemeinen als ein gerades Rohr ausgebildet ist, wie dies in der Fig. 4A gezeigt ist, eingesetzt werden, und dann an dem Außenrohr 3 unter Verwendung einer Presswalze od. dgl. der Vorsprung 6 ausgebildet wird, und darauf­ folgend die beiden Enden 3a, 3b des Außenrohres 3 durch einen Druckvorgang od. dgl. zu der zugespitzten Form gezogen werden. Die Fig. 5A und 5B zeigen den Fall, bei dem ein schallabsorbierendes Material 4, das Innenrohr 2 und das Auspuffluftführungsrohr 5 in das Außenrohr 3 eingesetzt werden, dessen eines Ende 3b im Voraus zu einer zugespitzten Form geformt worden ist, wie dies in der Fig. 5A gezeigt ist, und bei dem dann der Vor­ sprung 6 an dem Außenrohr 3 wie vorstehend beschrieben ausgebildet wird und darauffol­ gend das andere Ende 3a des Außenrohres 3 zu der zugespitzten Form gezogen wird.

Es ist auch möglich, das Auspuffluftführungsrohr 5 nach dem Einsetzen des schallabsor­ bierenden Materials 4 in das Außenrohr 3 und dem Ziehen der beiden Enden des Außen­ rohres einzusetzen, ohne daß dies wie vorstehend beschrieben vorab eingebaut worden ist. Der Vorsprung 6 kann auch durch die Verwendung einer Maschine zum Ziehen der beiden Enden des Außenrohres gebildet werden. Beispielsweise kann für den Fall der Anwendung eines Drückvorganges wie vorstehend beschrieben der Vorsprung mittels einer Preßwalze ausgebildet werden, die in dem Druckvorgang verwendet wird. In diesem Fall wird die Ausbildung des Vorsprunges 6 ebenfalls nach dem Einsetzen des schallabsorbierenden Materials 4 zwischen das Innenrohr und das Außenrohr 2, jedoch bevor der Ziehvorgang durchgeführt oder beendet worden ist, durchgeführt.

Durch Ausbilden des Vorsprunges 6, der in Richtung auf das schallabsorbierende Material 4 vorsteht, am Außenrohr 3 nach dem Einsetzen des schallabsorbierenden Materials 4 zwi­ schen das Innenrohr 2 und das Außenrohr 3, jedoch vor dem Ziehen des Endteils des Au­ ßenrohres, d. h. bevor der Ziehvorgang durchgeführt worden ist, oder in einigen Fällen, gleichzeitig mit diesem, kann der Motorauspufftopf vorzugsweise ohne Auftreten von Ver­ schiebung oder Falten an dem Anschlußteil des schallabsorbierenden Materials hergestellt werden, sogar ohne eine komplexe Befestigung zum Befestigen des Rohres 2 oder des schallabsorbierenden Materials 4, wie dies beim Stand der Technik der Fall ist.

Während bei der insoweit beschriebenen Ausführungsform der Vorsprung 6 fortlaufend entlang des gesamten Umfanges des Außenrohres 3 mit einem bogenförmigen Querschnitt ausgebildet ist, ist die Querschnittsform jedoch beliebig. Es ist auch möglich, eine Anzahl von erhabenen oder unterbrochenen Vorsprüngen entlang des Umfanges desselben auszu­ bilden. Obwohl bei dem in der Figur gezeigten Beispiel der Vorsprung 6 an einer Position an der Länge des Außenrohres 3 ausgebildet ist, ist es auch möglich, denselben an mehreren Positionen vorzusehen. Obwohl in der Figur als Beispiel ein Auspufftopf mit einem Auspuff­ luftführungsrohr 5 innerhalb des Innenrohres 2 gezeigt worden ist, kann die Erfindung auch bei einem Auspufftopf ohne ein derartiges Auspuffluftführungsrohr 5 angewandt werden.

Claims (8)

1. Motorauspufftopf mit einem schallabsorbierenden Material zwischen dem Innen­ rohr und dem Außenrohr, wobei ein Vorsprung, der in Richtung auf das schallabsorbier­ ende Material zu ragt, an dem Außenrohr fast entlang dessen gesamten Umfanges aus­ gebildet ist.

2. Motorauspufftopf nach Anspruch 1, wobei das schallabsorbierende Material aus mehreren Arten schallabsorbierenden Mate­ rialien besteht, die unterschiedliche Wärmebeständigkeitseigenschaften und Schallab­ sorptionsvermögen haben, und dieses in einem in Richtung der Dicke mehrschichtigen Zustand angeordnet ist.

3. Motorauspufftopf nach Anspruch 2, wobei das schallabsorbierende Material aus nicht rostender Stahlwolle, die am Außenumfang des Innenrohres vorgesehen ist, und Glaswolle, die an deren Außenum­ fang als Schicht aufgebracht ist, besteht.

4. Motorauspufftopf nach Anspruch 1, ferner mit einem Abgasführungsrohr, das innerhalb des Innenrohres vorgesehen ist.

5. Motorauspufftopf nach Anspruch 1, weiterhin mit:
einer Aussparung, die durch Ausbilden des Vorsprunges durch Drücken eines Teils des Außenrohres nach innen gebildet ist;
einer Abstützung zum Halten des Auspufftopfes durch Aufhängen desselben am unteren Teil des Fahrzeugkörpers des Kraftfahrzeuges; und
wobei die Abstützung einstückig in der Aussparung entlang des Vorsprunges vorgese­ hen ist.

6. Verfahren zum Herstellen eines Motorauspufftopfes, mit den Schritten:
Anordnen von schallabsorbierendem Material zwischen Innenrohr und Außenrohr;
Ziehen des Endes des Außenrohres;
wobei am Außenrohr entlang fast dessen gesamtem Umfang nach dem Einsetzen des schallabsorbierenden Materials zwischen Innenrohr und Außenrohr, jedoch vor dem Ziehen des Endes des Außenrohres, ein Vorsprung ausgebildet wird, der in Richtung auf das schallabsorbierende Material vorsteht.

7. Verfahren zum Herstellen eines Motorauspufftopfes nach Anspruch 6, wobei als erstes ein schallabsorbierendes Material und das Innenrohr in das Außenrohr, welches im allgemeinen als ein gerades Rohr ausgebildet ist, eingesetzt wird, dann der Vorsprung am Außenrohr ausgebildet wird, und dann die beiden Enden des Außenro­ hres zu einer zugespitzten Form gezogen werden.

8. Verfahren zur Herstellung eines Motorauspufftopfes nach Anspruch 6, wobei als erstes ein schallabsorbierendes Material und ein Innenrohr in das Außenrohr eingesetzt werden, dessen eines Ende zu einer zugespitzten Form gezogen ist, dann an dem Außenrohr ein Vorsprung ausgebildet wird, und dann das andere Ende des Außen­ rohres zu einer zugespitzten Form gezogen wird.