專利名稱：消聲器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種用于內燃機、特別是機動車內燃機的排氣系統(tǒng)的消聲器，其具有 權利要求1的前序部分所述特征。另外，本發(fā)明也涉及一種相關的制造方法。
背景技術：
根據其閉合的圓周套筒的制造方式，消聲器被分成兩種制造方法，也就是說，殼形 設計的消聲器和卷繞設計的消聲器。當具有殼形設計時，兩個深長的金屬板在邊緣互相連 接，當具有卷繞設計時，一金屬板圍著核心卷繞并且閉合。在這之后，一消聲器插入物在面 端插入，也就是說軸向的進入到卷繞的套筒中，并且在互相遠離的軸向端頭，兩個端底面被 連接或者被插入，并且例如通過卷邊與套筒連接。當橫向設置消聲器時，特別是當橫向設置后部消聲器時，至少一個管，特別是一入 口管能橫向設置從而使其能延伸穿過套筒并且進入到消聲器的內部。在與卷繞設計連接時 就出現了問題，因為這個橫向設置的管只能在消聲器插入物插入之后裝配。為了能可靠的 吸收在操作中產生的力，需要將橫向的引入穿過套筒的管支撐在套筒上和在位于內側的消 聲器插入物上。然而，因為降低的可接近性，這個在消聲器插入物上的支撐在與卷繞的結構 連接時僅能很困難的實現。從W02006/131165A1中可知一種開頭提到的類型的消聲器。它包括兩個彼此相對 的面端底面，一閉合的圓周套筒，至少一個消聲器插入物，至少一個入口管和至少一個出口 管。在那里，管中的至少一個延伸穿過套筒進入到消聲器的內部。這個管還被另外的固定 至套筒。根據已知的消聲器，這個管被另外的固定至消聲器插入物，也就是通過機械形成固 定。將橫向穿過套筒的管固定至消聲器插入物及已知的消聲器是可以實現的，舉例來說，以 下面這種方式，即一擴口工具被插入到管內，利用這個工具，在消聲器插入物的底面區(qū)域， 管被擴口，其中管通過底面區(qū)域被插入，擴口以這樣的一種方式，即管與底面一起在徑向被 有效加壓。

發(fā)明內容
本發(fā)明提供了一種用于開頭提到類型的消聲器的改進的實施方式用以解決問題， 特別的，其特征在于制造簡單。根據本發(fā)明，這些問題通過獨立權利要求的內容解決。優(yōu)選的實施方式是從屬權 利要求的主題。本發(fā)明是基于這樣一個總的想法，裝配突出穿過套筒進入消聲器內部的管，在其 端部的內側設置有錐形體，錐形體用于在消聲器插入物上支撐管，在裝配的狀態(tài)與在消聲 器插入物上形成的配套錐形體相互作用。通過錐形體在配套錐形體內的接合，能在管和消 聲器插入物之間獲得相對于管的軸線方向的徑向和軸向的有效的支撐。錐形體和配套錐形 體可以相對簡單的獲得?？梢栽谘b配期間同樣簡單的確立在配套錐形體內的錐形體的有效 的接合。在裝配狀態(tài)下，可以為橫向連接的管獲得足夠的支撐，也就是一方面在套筒上而另一方面，通過錐形體與配套錐形體的相互作用，也可以在消聲器插入物上。因此，通過有成 本效益的制造就能夠獲得橫向設置管充足的穩(wěn)定性。根據一個優(yōu)選實施例，延伸進入到消聲器內的管可以被附著，以使其承受軸向的 預負荷，其通過接合配套錐形體的錐形體而被支撐在消聲器插入物上。通過預負荷，任何在 錐形體和配套錐形體之間的間隙都被消除，由此，在管和消聲器插入物之間的相對運動也 可以被避免。由此，相應的管的支撐效果被改進。根據一個特殊的實施例，管在消聲器插入物上支撐其自身的軸向預負荷可以是特 定選擇的，從而在貫穿整個預期的消聲器的熱操作區(qū)間內獲得軸向的最小預負荷。因此， 應該考慮到特殊的熱膨脹效應，從而在所有的運行條件下都可以保證消音器的足夠的穩(wěn)定 性。至少在其外部的輪廓上，錐形體可以被設置成圓錐形的形狀或者球形的形狀。為 了與此配套，配套錐形體至少在其內側輪廓上可以設置成圓錐形的形狀或者球形的形狀或 者漏斗形的形狀。如果錐形體的外部輪廓具有球形形狀，那么在制造過程中可能產生的位 置公差，就可以特別簡單的被抵消，因為，為了獲得所需的支撐效果，管之后不必被嚴密的 共軸裝配至消聲器插入物的配套錐形體內。本發(fā)明更多重要的特征和優(yōu)點將體現在從屬權利要求、附圖及根據附圖的相應的


中?？梢岳斫獾氖牵衔奶岬降暮拖挛膶⒔忉屨f明的特征不僅可以相應的組合使用， 還可以在不背離本發(fā)明的保護范圍的情況下被用于其他組合或者單獨使用。本發(fā)明的優(yōu)選示例性實施方式將在附圖中展示，并且通過以下

進行詳細 解釋說明，其中，相同的附圖標記表示同樣或者相似或者功能相同的部件。

以下是各幅附圖的說明，
圖1是消聲器的非常簡化的縱截面圖2是沿圖1所示的截面線II的消聲器的橫截面圖3-6是不同實施方式中在橫向設置的管區(qū)域的消聲器的縱截面圖。
具體實施例如圖1和2所示，消聲器1包括兩個彼此相對的面端底面2，一閉合的圓周套筒3， 至少一個消聲器插入物4，至少一個入口管5和至少一個出口管6。消聲器1用于安裝在內燃機的排氣系統(tǒng)(未示出)內，并且更優(yōu)選的可以用于機動 車上。優(yōu)選的，消聲器1是一個后部消聲器，也就是說在排氣系統(tǒng)內的消聲器相對于廢氣氣 流方向，在廢氣到達包括排氣系統(tǒng)和環(huán)境之間的開口的排氣系統(tǒng)的對應的尾管之前，消聲 器最后經受通流。特別優(yōu)選的，消聲器在裝配狀態(tài)下是一個橫向設置的消聲器。當消聲器 1橫向設置時，消聲器1的軸線方向7大體上平行于車輛的水平橫向方向延伸。為了使消 聲器更加容易的橫向地安裝在車輛內，至少一個管，也就是說至少一個入口管5和/或一個 出口管6延伸穿過套筒3進入到消聲器內部8。在所示的實施例中一個管，即入口管5延 伸穿過套筒。優(yōu)選地，就只設置一個單獨的入口管5。與此相反，也可以提供超過一個的出口管6。雖然在后續(xù)的說明中，每種情況下，都只提到入口管5是橫向穿過套筒3的管5，6， 但是在另一個具有相反的流動方向的實施例中，出口管也可以是橫向穿過套筒3的管5，6。 同樣可能的是這樣一個實施例，其中，至少一個入口管5與至少一個出口管6同時都被橫向 設置并且穿過套筒3。可選的，所有的進給管或者排出管5、6都可以與套筒3橫向連接。入口管5固定于套筒3上。在實施例中，設置至少一個將入口管5固定于套筒3 的焊接合9。舉例來說，這個可以是環(huán)形的閉合的環(huán)形焊縫卷邊，其中同時也就形成了一個 氣密連接?？蛇x擇的，舉個例子來說，在消聲器1的制造過程中，通過至少一個點焊或者定 位焊將入口管5固定于套筒3上，也是同樣可行的。在排氣系統(tǒng)內安裝消聲器1的過程中， 一相應的進給管可以與入口管5相連接。當固定進給管時，可以形成一環(huán)形焊縫卷邊。優(yōu) 選地，三個金屬板的連接是卷邊，其同時連接三個金屬板，即在這個實施例中為入口管5，套 筒3和進給管。為此，入口管5穿過一開口 17橫向插入到套筒3中。相應的焊接合9可以在設置 在密封開口 17的外側的軸環(huán)18的面端上形成。在其設置在內側的端部上，入口管5包括一錐形體10，錐形體能插入到在消聲器 插入物4上形成的與其相配套或者相互補的配套錐形體11。通過錐形體10在配套的錐形 體11內合適的形成的有效接合，使入口管5相對于其管的縱向軸12，在消聲器插入物4上 獲得徑向和軸向的支撐。因此，一方面入口管5支撐在套筒3上，而另一方面，通過接合配 套錐形體11的錐形體10由此間隔的支撐在消聲器插入物4上。因此，入口管5可以吸收 力矩并且容易的承受在操作中產生的力。特別優(yōu)選的是，如果入口管5被連接，從而使其承受一相對于與管的縱向軸線12 為軸向的預負荷，那么它就支撐在消聲器插入物4上。這個軸向的預負荷在圖1中通過一 標記為13的雙向箭頭表示。軸向預負荷13在消聲器插入4和套筒3之間起作用，并且在 套筒3和消聲器4之間通過入口管5傳送。換句話說，其錐形體10接合在配套錐形體11 內的入口管5承受軸向的預負荷13。優(yōu)選地，在這種情況下，還有一種實施例，其中，軸向預負荷13并不是隨機選擇的 而是具有一個預先確定的值。更進一步，軸向預負荷13可以被有意的設定為一個數值，即 在消聲器的操作過程中，保證一適合于所預期整個溫度區(qū)間的軸向最小預負荷。如果涉及 一尾部消音器，舉例來說，車輛應用的熱量工作范圍可以為-40°C至+500°C。錐形體10實際上是整體的從入口管5中模壓形成的。例如，位于內側的入口管5 的端部被加工成用于制造錐形體10。然而，從原則上來說，任何內置形式也是可行的。配套錐形體11在消聲器插入物4的托架14上形成。在這個實施例中，托架14被 固定于消聲器插入物4的兩個中間底面15上，兩個中間底面都安裝在兩個端底面2之間。實際上，配套錐形體11由托架14整體的模壓形成。例如，托架14是成形金屬板 部分，其是通過一平的金屬薄板通過成形制成的。內置實施例也是同樣可行的。實際上，托 架14可以配置為使其在配套錐形體11的區(qū)域在管縱向軸12方向上彈簧彈性彎曲。彈簧 彈性彎曲簡化了軸向預負荷I3的產生。裝配時，托架14像彈簧一樣被近似拉緊以產生預 負荷13。為了產生相對大的預負荷13，托架14被設置成具有比較高的彈簧剛度。這可通 過以下方式實現，即托架14如實施例中所示的被配置成類似一底面，橫向于管的縱向軸12 延伸。
套筒3是通過卷繞金屬板部分而形成的。因此，這是根據卷繞設計而制造的消聲 器1。舉個例子，根據圖2所示的套筒3可以包括一平行于消聲器的縱向軸7延伸的縱向卷 邊16。實際上，縱向卷邊16設置在遠離入口管5的一側。至少一個的端底面2，在該實施例 中，顯示在圖1右側的端底面2，可以是消聲器插入物4的一組成部分。對應于消聲器1的 卷繞設計，消聲器插入物4被軸向的插入到套筒3中，也就是平行于消聲器的縱向軸線7并 且因此位于面端。這里，將插入物4的外部尺寸與套筒3的內部尺寸相配，以這樣方式，即 消聲器插入物4相對于消聲器縱向軸線7鄰接或者承受徑向預負荷而被保持在套筒3內。至少一個出口管6延伸穿過一個端底面2，在該實施例中，穿過在圖1右側的所示 的在這個實施例中屬于消聲器插入物4的端底面2。此外，在該實施例中，出口管6延伸穿 過一個設置用于布置托架的中間底面15，同時也穿過一另外的中間底面19，另外的中間底 面19設置在之前提到的中間底面15和相應的端底面2之間。出口管6至少固定于端底面 2，例如通過焊接頭20，以在這個位置實現氣密連接。端底面2軸向連接于套筒3或者插入 其中并且以固定的方式連接至套筒2，例如，利用圓周卷邊連接21。根據圖1和圖2，錐形體10可以支撐其自身在入口管5的圓周方向環(huán)狀地接近配 套錐形體11。因此，入口管5在消聲器插入物4上的徑向支撐在每個方向上都是可能的。如圖1和圖2中所示，錐形體10和配套錐形體11與套筒3間隔設置。這個可以 通過將托架14相對于套筒3在管縱向軸12上與套筒3間隔設置而獲得。橫向于管縱向軸 12，如圖2所示，托架14可以被支撐在套筒3上。更優(yōu)選地，托架14大約設置在消聲器內 部的中間位置，即相對于管縱向軸12。入口管5是軸向開口的，因此，廢氣可以流通穿過錐形體10和配套錐形體11，即 穿過托架14。因此，入口管5與消聲器內部8通過錐形體10接合配套錐形體11而流體連 接。在這個實施例中，入口管5，穿過托架14，終止在腔22內，腔22在消聲器內部8中通過 消聲器插入物4形成。所述腔22被多個中間底面15、托架14和套筒3的截面橫向劃界。 橫向壁14和/或托架14可以被配置成氣透性或者聲透性的，例如，通過開口或者穿孔的方 式。出口管6如該實施例所示，從腔22開始并且從消聲器1內伸出。出口管6可以具有穿 孔23，從而能與在中間底面15、19之間形成的腔M連通。中間壁19也可以被設置成氣透 性或者聲透性的，從而能將腔M的容量擴大至端底面2，從而，例如，使得在所示中間底面 19和端底面2之間形成的腔25，也可以被當作吸附腔來利用。此處所示的消聲器插入物4還另外設置有支撐元件沈，其在軸線方向7上支撐消 聲器插入物4的單獨的底面15、19、2。正因為這樣，由于底面15、19、2的傾斜被阻止了，所 以在徑向預負荷下消聲器插入物4在套筒3內的軸向插入變得容易。如圖3-6所示，用于錐形體10和配套錐形體11的不同的結構或者實施方式可以 被實現。舉個例子來說，如圖3所示，錐形體10可以具有一有著圓錐形形狀的外輪廓27。 如圖4-6所示，錐形體10的外輪廓也可以被設置成球形的形狀。其他用于外輪廓27的形 狀也是同樣可行的。如圖3所示，配套錐形體11可以具有一有著圓錐形形狀的內輪廓觀。錐形體10 和配套錐形體11具有互相配套的角度和相同的軸線，這就在托架14上產生了出口管5的 特別顯著的同個位置和環(huán)形的閉合支撐。然而，配套錐形體11也可以具有如圖5所示的球形的形式或者如圖6所示的漏斗形的內輪廓觀。如圖6所示的漏斗形的內輪廓觀與圖5中所示的球形形狀的內輪廓28， 及與圖3和圖4中所示的圓錐形形狀的內輪廓觀相比，其特征在于，內輪廓觀具有朝向錐 形體10的凸起的曲線輪廓。如圖4-6所示的實施例，具有球形形狀的外輪廓27的錐形體10與具有圓錐形形 狀的內輪廓觀的(圖4)或者具有球形形狀的內輪廓觀的(圖5)或者具有漏斗形的內輪廓 28的(圖6)配套錐形體11相配。通過這些實施例，就實現了錐形體10和配套錐形體11之 間的線性接觸閉合，即使在錐形體10和配套錐形體11之間不存在精確的同軸設置。因此， 這些實施例允許制造公差的補償。這里，如圖4所示的實施例是優(yōu)選的，其中，錐形體10的 球形形狀的外輪廓與配套錐形體11的圓錐形的內輪廓觀相互作用。這個實施例可以相當 有成本效益地實現。優(yōu)選的可以通過以下步驟生產本發(fā)明的消聲器1
首先，在面端，將相應的消聲器插入物4插入到套筒3內，也就是說，平行于消聲器縱向 軸線7。之后，將入口管5橫向插入到套筒3的開口 17內一定距離，也就是直到錐形體10 接合在配套錐形體11內。之后，將入口管5固定于套筒3上。優(yōu)選地，在這個實施例中，在將入口管5固定于套筒3之前，入口管5穿過開口 17 插入到消聲器內部8 —定距離，直到入口管5，通過錐形體10接合在配套錐形體11內，帶 有軸向預負荷13，支撐在消聲器插入物4上，最好帶有預定值的軸向預負荷13。將入口管 5固定至套筒3上，也就是最好選用焊接頭9，然后，當入口管5在消聲器插入物4上軸向預 負荷的被支撐時，保持軸向預負荷13。正因為如此，預先設定的，更優(yōu)選是特定值的預負荷 13就可以被保持。
權利要求
1.一種用于內燃機、特別是機動車的內燃機的排氣系統(tǒng)的消聲器，其 -具有兩個彼此相對的面端底面(2)，-具有一閉合的圓周形的套筒(3)， -具有至少一消聲器插入物(4)， -具有至少一入口管(5)， -具有至少一出口管(6)，-其中，至少一管(5，6)延伸穿過套筒(3)進入消聲器內部(8)并且固定在套筒(3)上， 其特征在于，-延伸穿過套筒(3)的管(5，6)在其位于內側的端部包括一錐形體(10)， -消聲器插入物(4 )包括一配套錐形體(11)， -錐形體(10)接合在配套錐形體(11)內。
2.如權利要求1所述的消聲器，其特征在于，延伸穿過所述套筒(3)的所述管(5，6)被 連接，從而承受軸向預負荷(13)，其通過接合所述配套錐形體(11)的所述錐形體(10)支撐 在所述消聲器插入物(4)上。
3.如權利要求2所述的消聲器，其特征在于，在所述消聲器插入物(4)上支撐其自身的 所述相應的管(5，6)承受一預定的軸向預負荷(13)，所述預負荷優(yōu)選是經過選擇的，從而 使一軸向最小預負荷在所預期的所述消聲器(1)的整個熱操作區(qū)間內被保持。
4.如權利要求1-3中的任一項所述的消聲器，其特征在于，-所述錐形體(10 )包括一錐形體形狀或者球形形狀的外輪廓(27 )，和/或 -所述配套錐形體(11)包括一錐形體形狀或者球形形狀或者漏斗形狀的內輪廓，和/或-所述配套錐形體(11)是所述錐形體(10)的補充。
5.如權利要求1-4的任一項所述的消聲器，其特征在于，-所述錐形體(10)是由所述對應的管(5、6)整體模壓而成的，和/或 -所述配套錐形體(11)在所述托架(14)上形成，所述托架固定于設置在兩個端底面 (2)之間的兩個中間底面(15)上，其中，優(yōu)選，所述配套錐形體(11)是由所述托架(14)整 體模壓而成的。
6.如權利要求5所述的消聲器，其特征在于，-所述托架(14)被設置成和/或被連接，從而使得其在平行于包括錐形體(10)的所述 管(5、6)的縱向軸線(12)的所述配套錐形體(11)的區(qū)域，彈簧彈性彎曲，和/或-所述托架(14)設置成像底面一樣橫向于包括所述錐形體(10)的所述管(5、6)的縱 向軸線(12)延伸。
7.如權利要求1-6的任一項所述的消聲器，其特征在于， -所述套筒(3)通過一金屬板部分的卷繞形成，和/或-所述套筒(3)包括一縱向的卷邊(16)，優(yōu)選地，卷邊設置在背離穿過所述套筒(3)的 所述管(5、6)的一側上，和/或-至少一個所述端底面(2)形成所述消聲器插入物(4)的一組成部分，和/或 -所述消聲器所述插入物(4)在所述面端插入到所述套筒(3)內，和/或 -所述套筒(3 )在預負荷下鄰接所述消聲器插入物(4 )，和/或-至少另一個所述管(5，6)延伸穿過所述端底面(2)中的一個并且固定至所述端底面(2)。
8.如權利要求1-7任一項所述的消聲器，其特征在于，-所述相應管(5、6)的所述錐形體(10)支撐其自身環(huán)狀的靠近所述配套錐形體(11)， 和/或-所述錐形體(10 )和所述配套錐形體(11)與所述套筒(3 )間隔，和/或 -所述對應的管(5，6 )穿行通過所述錐形體和配套錐形體(11)與所述消聲器內部(8 ) 流體連接，優(yōu)選的，具有由所述消聲器插入物(4)在所述消聲器內部(8)內形成的腔(22)。
9.一種用于制造一種內燃機的、特別是機動車內燃機的排氣系統(tǒng)的消聲器(1)的方法，-其中，至少一個消聲器插入物(4)在面端插入到閉合的圓周形的套筒(3)內， -至少一個管(5、6)橫向插入到所述套筒(3)的開口(17)內一定距離，直到在所述管 (5、6)的一端的錐形體(10)接合在在所述消聲器插入物(4)上形成的配套錐形體11內， -其中，將所述對應的管(5、6)固定至所述套筒(3)上。
10.如權利要求9所述的方法，其特征在于，-所述相應的管(5、6)插入一定距離，直到所述管(5、6)，通過所述錐形體10接合在配 套錐形體11內，帶有軸向預負荷(13)地支撐在所述消聲器插入物(4)上，-當其軸向預負荷地支撐在所述消聲器插入物4上時，所述相應的管(5、6)固定至所述 套筒(3)上。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于內燃機，特別是機動車的內燃機的排氣系統(tǒng)的消聲器，其具有兩個彼此相對的面端底面(2)，一閉合的圓周形的套筒(3)，至少一個消聲器插入物(4)，至少一個入口管(5)，和至少一個出口管(6)。至少一個管(5，6)延伸穿過套筒(3)進入消聲器內部(8)并且固定在套筒(3)上。如果延伸穿過套筒(3)的管(5，6)在其位于內側的端部包括一錐形體(10)，消聲器插入物(4)包括一配套錐形體(11)，并且錐形體(10)接合在配套錐形體(11)內，那么制造方法就會變得簡單。
文檔編號F01N1/08GK102146825SQ201110033648
公開日2011年8月10日 申請日期2011年1月31日 優(yōu)先權日2010年2月5日
發(fā)明者喬治·維爾特 申請人:J·埃貝斯佩歇合資公司