DE10200668B4

DE10200668B4 - Motorauspufftopf und Verfahren zur Herstellung desselben

Info

Publication number: DE10200668B4
Application number: DE10200668.7A
Authority: DE
Inventors: Takahiko Naito
Original assignee: Sankei Giken Kogyo Co Ltd
Current assignee: Sankei Giken Kogyo Co Ltd
Priority date: 2001-01-11
Filing date: 2002-01-10
Publication date: 2014-12-04
Anticipated expiration: 2022-01-11
Also published as: DE10200668A1; US20020088667A1; GB2371085B; GB0121363D0; US6857502B2; GB2371085A; JP2002206414A; JP4514967B2

Abstract

Motorauspufftopf (1) für ein Fahrzeug mit einem schallabsorbierenden Material (4) zwischen einem Innenrohr (2) und einem Außenrohr (3), wobei ein Vorsprung (6), der in Richtung auf das schallabsorbierende Material (4) zu ragt, an dem Außenrohr (3) fast entlang dessen gesamten Umfanges ausgebildet ist, gekennzeichnet durch eine Halterung (9) zum hängenden Halten des Auspufftopfs (1) an einem unteren Teil einer Fahrzeugkarosserie, wobei die Halterung (9) einstückig in einer durch den Vorsprung (6) gebildeten Aussparung (6a) vorgesehen ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Auspufftopf gemäß Oberbegriff von Anspruch 1, der für ein Auspuffsystem eines Motors, beispielsweise für Kraftfahrzeuge verwendet werden soll, und ein Verfahren zur Herstellung desselben.
Ein derartiger Auspufftop ist aus der US 4 475 622 A bekannt.
Ferner ist ein Auspufftopf bekannt, der für ein Auspuffsystem für einen Motor für Kraftfahrzeuge od. dgl. verwendet werden kann, wie beispielsweise ein Vorauspufftopf, der direkt hinter dem Katalysator-Konverter angeordnet ist, ein Hauptauspufftopf, der am hinteren 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, Motorvibration 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 angeordnet ist, lang ist, besteht die Tendenz, daß es zu einer Seite schräg hängt, und wenn unterschiedliche 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 zerstreuen 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 möglich ist.
Der Vollständigkeit halber wird noch auf die Druckschriften US 5 119 551 A , US 5 266 755 A und JP 10-280 953 A verwiesen.
Angesichts dieser Umstände ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen haltbaren und leicht herzustellenden Motorauspufftopf zu schaffen, bei dem das schallabsorbierende Material zuverlässig während des Gebrauchs oder während des Herstellungsvorganges befestigt ist oder werden kann, und ein Verfahren zum Herstellen desselben zu schaffen.
Um die vorstehende Aufgabe zu lösen, werden ein Motorauspufftopf gemäß Anspruch 1 und ein Verfahren gemäß Anspruch 5 zur Herstellung desselben vorgeschlagen.
Der Motorauspufftopf gemäß der vorliegenden Erfindung hat ein schallabsorbierendes Material, welches zwischen dem äußeren Rohr und dem inneren Rohr angeordnet ist, wobei am äußeren Rohr ein Vorsprung fast entlang dessen gesamten Umfanges ausgebildet ist, der in Richtung auf das schallabsorbierende Material hervorragt, und wobei entlang des Vorsprungs eine Halterung einstückig vorgesehen ist.
Beim Verfahren zur Herstellung des Motorauspufftopfes gemäß der vorliegenden Erfindung umfaßt die Schritte Anordnen eines schallabsorbierenden Materials zwischen dem Innenrohr und dem Außenrohr, und Ziehen des Endteils des äußeren Rohres, wobei ein Vorsprung, der in Richtung auf das schallabsorbierende Material vorsteht, am äußeren Rohr entlang fast des gesamten Umfangs desselben ausgebildet wird, nachdem das schallabsorbierende Material zwischen äußeres Rohr und inneres Rohr eingesetzt worden ist, jedoch bevor der Endteil des äußeren Rohres gezogen wird, und Verschweißen einer bereitgestellten Halterung entlang des Vorsprungs.
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 Verminderung 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:
1 eine Seitenansicht teilweise im Schnitt einer Ausführungsform eines Motorauspufftopfes gemäß der vorliegenden Erfindung;
2 eine vergrößerte Ansicht des linken halben Teiles des in der 1 gezeigten Auspufftopfes;
3A eine Vorderansicht im Schnitt eines Zustandes, bei dem der Auspufftopf am Fahrzeugkörper über eine Abstützung od. dgl. aufgehängt ist;
3B eine Seitenansicht des Auspufftopfes gemäß 3A;
4A und 4B erläuternde Darstellungen eines Beispieles für den Ablauf der Herstellung des Auspufftopfes; und
5A und 5B erläuternde Darstellungen, die ein weiteres Beispiel des Ablaufes der Herstellung des Auspuffes zeigen.
Ein Motorauspufftopf und ein Verfahren zur Herstellung desselben gemäß der vorliegenden Erfindung wird unter Bezugnahme auf die in den Figuren gezeigte Ausführungsform im einzelnen beschrieben.
In dieser Ausführungsform ist die vorliegende Erfindung bei einem Subauspufftopf angewandt, der direkt hinter den Katalysatorkonverter angeordnet ist, welcher relativ gesehen stromaufwärts des Motorauspuffsystems für Kraftfahrzeuge angeordnet ist. Bezugnehmend auf 1 und 2 hat der Auspufftopf 1 ein schallabsorbierendes Material 4, welches zwischen dem Innenrohr 2 und dem Außenrohr 3 angeordnet ist, und ein Abgasführungsrohr 5, das innerhalb des Innenrohres 2 vorgesehen ist.
Das schallabsorbierende Material 4 ist aus mehreren Arten schallabsorbierender Materialien 4a bis 4c gebildet, die unterschiedliche Eigenschaften bezüglich des Wärmewiderstandes und des Schallabsorptionsvermögens haben, die in Richtung der Dicke mehrschichtig angeordnet sind. Bei dem in der Fig. gezeigten Fall, ist ein schallabsorbierendes Material 4a, das aus einem wärmebeständigen Material, wie beispielsweise nichtrostender Stahlwolle besteht, am Außenumfang des Innenrohres 2 angeordnet, und ein schallabsorbierendes 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 Material 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 Durchgangslöchern 2a, 5a mit unterschiedlichen Durchmessern versehen, so daß der das Abgasführungsrohr 5 passierende Auspuffschall durch die Löcher 2a, 5a absorbiert und eliminiert wird. Die beiden Enden 3a, 3b 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 Fig. bezeichnet die Bezugsziffer 7 einen kurzen Zylinder, der zwischen dem Innenrohr 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. angeordnet.
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 Fig. 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. 3 zeigt ein Beispiel, bei dem eine Halterung 9 in einer Bogenform von vorne gesehen in der Aussparung 6a, die am Außenrohr 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, aufgehängt.
Beim Schweißen der Halterung 9 kann diese durch die Verwendung der Aussparung 6a leicht positioniert werden. Zusätzlich kann, durch Befestigen der Halterung 9 in der Aussparung 6a diese über eine große Fläche der Halterung 9 in Berührung mit dem Außenrohr 3 geschweißt werden, und die Halterung 9 ist einstückig in der Aussparung 6a entlang des Vorsprunges 6 vorgesehen. Daher kann die Halterung 9 leicht und starr an dem Auspufftopf 1 befestigt sein.
Bei der Herstellung des Auspufftopfes, so wie er oben beschrieben ist, wird das schallabsorbierende 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 vorzugsweise nach dem Einfüllen des schallabsorbierenden Materials 4, jedoch bevor der Endteil des Außenrohres dem Ziehvorgang unterzogen wird, ausgebildet.
In den 4A, 4B und 5A und 5B sind Beispiele gezeigt. Die 4A, 4B zeigen den Fall, bei dem ein schallabsorbierendes Material 4 das Innenrohr 2 und das Auspuffluftführungsrohr 5 in das Außenrohr 3, welches im allgemeinen als ein gerades Rohr ausgebildet ist, wie dies in der 4A gezeigt ist, eingesetzt werden, und dann an dem Außenrohr 3 unter Verwendung einer Presswalze od. dgl. der Vorsprung 6 ausgebildet wird, und darauffolgend die beiden Enden 3a, 3b des Außenrohres 3 durch einen Druckvorgang od. dgl. zu der zugespitzten Form gezogen werden. Die 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 5A gezeigt ist, und bei dem dann der Vorsprung 6 an dem Außenrohr 3 wie vorstehend beschrieben ausgebildet wird und darauffolgend das andere Ende 3a des Außenrohres 3 zu der zugespitzten Form gezogen wird.
Es ist auch möglich, das Auspuffluftführungsrohr 5 nach dem Einsetzen des schallabsorbierenden Materials 4 in das Außenrohr 3 und dem Ziehen der beiden Enden des Außenrohres 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 Druckvorganges 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 zwischen das Innenrohr 2 und das Außenrohr 3, jedoch vor dem Ziehen des Endteils des Außenrohres, d. h. bevor der Ziehvorgang durchgeführt worden ist, oder in einigen Fällen, gleichzeitig mit diesem, kann der Motorauspufftopf vorzugsweise ohne Auftreten von Verschiebung 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 auszubilden. Obwohl bei dem in der Fig. 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 Fig. als Beispiel ein Auspufftopf mit einem Auspuffluftführungsrohr 5 innerhalb des Innenrohres 2 gezeigt worden ist, kann die Erfindung auch bei einem Auspufftopf ohne ein derartiges Auspuffluftführungsrohr 5 angewandt werden.

Claims

Motorauspufftopf (1) für ein Fahrzeug mit einem schallabsorbierenden Material (4) zwischen einem Innenrohr (2) und einem Außenrohr (3), wobei ein Vorsprung (6), der in Richtung auf das schallabsorbierende Material (4) zu ragt, an dem Außenrohr (3) fast entlang dessen gesamten Umfanges ausgebildet ist, gekennzeichnet durch eine Halterung (9) zum hängenden Halten des Auspufftopfs (1) an einem unteren Teil einer Fahrzeugkarosserie, wobei die Halterung (9) einstückig in einer durch den Vorsprung (6) gebildeten Aussparung (6a) vorgesehen ist.
Motorauspufftopf nach Anspruch 1, wobei das schallabsorbierende Material (4) aus mehreren Arten schallabsorbierenden Materialien (4a, 4b, 4c) besteht, die unterschiedliche Wärmebeständigkeitseigenschaften und Schallabsorptionsvermögen haben, und dieses in einem in Richtung der Dicke mehrschichtigen Zustand angeordnet ist.
Motorauspufftopf nach Anspruch 2, wobei das schallabsorbierende Material (4) aus nicht rostender Stahlwolle, die am Außenumfang des Innenrohres (2) vorgesehen ist, und Glaswolle, die an deren Außenumfang als Schicht aufgebracht ist, besteht.
Motorauspufftopf nach Anspruch 1, ferner mit einem Abgasführungsrohr (5), das innerhalb des Innenrohres (2) vorgesehen ist.
Verfahren zum Herstellen eines Motorauspufftopfes (1) für ein Fahrzeug, mit den Schritten: Anordnen von schallabsorbierendem Material (4) zwischen Innenrohr (2) und Außenrohr (3); Ziehen des Endes (3a, 3b) des Außenrohres (3); wobei am Außenrohr (3) entlang fast dessen gesamtem Umfang nach dem Einsetzen des schallabsorbierenden Materials (4) zwischen Innenrohr (2) und Außenrohr (3), jedoch vor dem Ziehen des Endes (3a, 3b) des Außenrohres (3), ein Vorsprung (6) ausgebildet wird, der in Richtung auf das schallabsorbierende Material (4) vorsteht; Bereitstellen einer Halterung (9) zum hängenden Halten des Auspufftopfes (1) an einem unteren Teil einer Fahrzeugkarosserie, und Verschweißen der Halterung (9), die in einer durch den Vorsprung (6) gebildeten Ausnehmung (6a) vorgesehen ist, entlang des Vorsprungs (6).
Verfahren zum Herstellen eines Motorauspufftopfes nach Anspruch 5, wobei als erstes ein schallabsorbierendes Material (4) und das Innenrohr (2) in das Außenrohr (3), welches im allgemeinen als ein gerades Rohr ausgebildet ist, eingesetzt wird, dann der Vorsprung (6) am Außenrohr (3) ausgebildet wird, und dann die beiden Enden (3a, 3b) des Außenrohres (3) zu einer zugespitzten Form gezogen werden.
Verfahren zur Herstellung eines Motorauspufftopfes nach Anspruch 5, wobei als erstes ein schallabsorbierendes Material (4) und ein Innenrohr (2) in das Außenrohr (3) eingesetzt werden, dessen eines Ende (3b) zu einer zugespitzten Form gezogen ist, dann an dem Außenrohr (3) ein Vorsprung (6) ausgebildet wird, und dann das andere Ende (3a) des Außenrohres (3) zu einer zugespitzten Form gezogen wird.