專利名稱:機動車組件及其制備方法
技術領域:
本發明涉及機動車組件、機動車組件的制備方法及其用途。因此,本發明特別涉及車輛組件、優選消音器,還特別涉及加熱裝置,例如輔助加熱器或獨立加熱器。
背景技術:
組件應用于各種各樣的技術領域,例如在房屋建筑中、在機動車中等等。為了使組件適應特殊的需求,組件進行頻繁地改進從而使其能夠承受更大的負荷,或使其可具有更長的壽命可能。因此,例如在房屋建筑領域中,專利DE 20 2008 014 465 Ul公開了一種組件,其配備有水泥灰漿或混凝土混合物的液壓設置材料的增強層,其中所述增強層由增強墊、外殼以及在它們之間引入的水泥灰漿或混凝土混合物形成。專利DE 10 2006 035 578 Al公開了另一種制備纖維增強的組件的方法。此處,首先制備纖維增強的結構,然后在制備組件的過程中,將其嵌入組件的載體材料中。
發明內容
本發明解決了簡單并經濟地改進機動車組件的剛度的問題。根據本發明,該問題通過獨立權利要求的主題得以解決。在權利要求I中,限定了用于機動車、特別是排氣系統或獨立加熱器中的組件,其包括載體,其中載體具有預先確定的結構剛度;用于增加載體的至少一部分的預先確定的結構剛度的板,其中板通過至少一個連接固定在載體上,其中板至少部分地包括蜂窩結構。在權利要求10中,限定了一種制備組件、特別是根據權利要求1-9中至少一項所述的組件的方法,該方法包括將板固定在載體的至少一部分上的步驟。顯然,載體和板是預先制備的,其中在制備板的過程中,使板至少部分地具有蜂窩結構。在權利要求13中,限定了根據權利要求1-9中至少一項所述的組件在機動車中、特別是在機動車的排氣管線和/或獨立加熱器中的用途。通過使板具有至少部分的蜂窩結構,至少在在板的區域內,使得載體的剛度增加,從而使得組件的剛度增加。在這種情況下,至少部分蜂窩狀的板能夠以簡單且經濟的方式被固定在組件的載體上。同時,由此,組件壽命整體得到改進,因為通過增加的剛度,減少了載體材料的裂縫或材料疲勞。因為至少部分設計為蜂窩狀的板能夠吸收作用在組件上的部分負荷,例如通過這種方式,能夠降低載體的壁厚,從而制備載體需要的材料減少。最后,至少部分蜂窩狀的板還能夠靈活地應用,并能夠被固定在載體的局部平坦的和/或彎曲的表面上。事實上,載體可以平地設置,特別是在設置板的區域中是平坦的,這簡化了板的布置,事實上板可以與載體互補地配置,特別地,板同樣是平坦的。在這種情況下,板的蜂窩結構特別包括三角形、四邊形、六邊形、八邊形和/或十二邊形蜂窩。進一步地,除此之外,可以構想優選對稱的多邊形作為蜂窩,例如十邊形等等。可以在板的不同區域設計不同的蜂窩結構,例如在一個區域中設置六邊形的蜂窩結構,在另一區域中,由于不同的預期負荷而設置例如十二邊形蜂窩。在這種情況下,蜂窩結構可以通過例如沖壓技術壓到板上。此外,還能夠從單獨的元件組裝板,并將單獨的元件設置在蜂窩結構中。優選的實施方案是從屬權利要求的主題。根據本發明的方案的有利的進一步的發展,板被設計為多層的。以這種方式,板的剛度增加,因而組件的剛度實質上增加,因為板的不同層能具有不同的材料,因此具有不同的剛度。同時,由于例如最外層可以被設計為保護層,用于組件的特定應用,因此板的壽命整體增加。優選的是這樣一個實施方式,其中載體包括至少一個用于通過的開口和排氣管,其中板被固定在遠離該至少一個開口的載體上。至此,進行排氣的排氣管在安裝狀態下緊固到載體上,在車輛應用的排氣系統或者加熱器的操作過程中,可通過管將振動引入到載體,由于載體的薄壁厚,其促使載體在遠離開口的區域振動,且其能夠作為聲波向周圍發 射。通過將板緊固在該易振動區域,在該區域的板能夠變硬,顯著地降低了振動激發傾向。有利地,可以設置成使載體包括包圍相應開口的邊緣,該邊緣以突出的方式遠離載體。如果需要,相應的排氣管能夠被支撐并緊固到該邊緣上。優選地,邊緣在背離板的一側遠離載體。在另一更有利的實施方式中,連接被設計為非剛性的和/或實質連接的。以這種方式,確保板可靠地連接到組件上,當組件設置在機動車的排氣管線中時,施加在組件及其載體上的力,即例如振動,至少部分地可靠地轉移到板上。這減少了組件本身的振動。隨著進一步有利的發展,本發明被設計為粘合、軟焊、焊接、鉚接、硬化和/或螺紋連接。為了形成蜂窩結構,板能夠被具體化為凸起的板。這種凸起的板的特征在于,在底板上例如通過深拉或高壓成形形成多個凸起,該底板優選是平的,凸起在前側從底板中凸出,并且同時在底板背部形成與此凸起互補的空腔。然后這些空腔形成蜂窩結構的蜂窩。優選地,單獨的凸起可以具有局部的平面端,并具有圓錐形或者角錐形的殼。至此,蜂窩狀結構的面端通過相應的殼連接到底板。在這種情況下,這些殼被設置成以0度到小于90度的角度垂直于載體的表面,特別地,這個角度為45度。蜂窩狀結構的其他部分以基本上平的方式基本上平地直接承受載體,并通過點焊以實質上連接的方式連接到載體。依據凸起的板的設置,或者凸起的面端直接承受載體,并且底板與其隔開,或者底板直接承受載體,并且底板的凸起的面端與其隔開。事實上,板可被配置為組合板,其由多個單獨的板組裝而成。在這種情況下,特別有利的是使用凸起的組合板,其由至少兩個凸起的板組裝而成。事實上這樣進行,使得第一凸起的板的凸起在其面端平地承受第二凸起的板的底板,并且如果需要將緊固在其上,即在其前側,在所有情況下,在第二凸起的板的相鄰的凸起之間。相反地,第二凸起的板的凸起同時在其面端承受第一凸起的板的底板的前側,它們也可緊固到此處。由此,創建了特別堅硬的蜂窩結構。為了進一步增強蜂窩結構的剛度,任選地,凸起可以具有任意大小并彼此隔開,從而第一凸起的板的凸起通過它們的殼承受第二凸起的板的凸起,并且由此,使得在剪切方向上的密集支撐成為可能。這種凸起的組合板例如已在DE 10 2008 004 544 B3中公開。
隨著該方法進一步有利的發展,板是以非剛性的和/或實質上連接的方式連接到載體上。以這種方式,確保板可靠地連接到組件上,當組件設置在機動車的排氣管線中時,施加在組件及其載體上的力,即例如振動,至少部分可靠地轉移到板上,以這種方式降低組件本身的振動。隨著該方法進一步有利的發展,將板粘合、軟焊(soldered)、焊接(welded)、鉚接、硬化和/或螺紋連接到載體上。這能夠簡單、經濟且可靠地將板連接到載體上。此處,顯然能夠合并多個上述特征來改進板與載體的連接。本發明的進一步重要的特征和優點可從從屬權利要求、附圖以及相關的根據附圖的
中獲得。應當理解的是上面所述的并且下文仍將要闡釋的特征不僅可以用于所述的各自的組合,而且還能夠用于其他組合或者獨自應用,這都不脫離本發明的范圍。在附圖中示出了本發明的優選的典型實施方式,并將在下面的說明書中將更加詳細地闡釋,其中相同的附圖標記代表相同或相似的功能相同的組件。
此處在所有情況下中,示意性地示出
圖I在第一實施方式中,以消音器形式存在的根據本發明的組件的橫截面;
圖2在第二實施方式中,以消音器形式存在的根據本發明的組件的橫截面;以及 圖3根據圖I的以消音器形式存在的根據本發明的組件的部分切割的俯視圖。附圖標記列表
~I消音器形式的組件 |2 I載體
3_具有蜂窩結構的板 3a、3b 板的位置
3’蓮接元件4 連接
5_U_6_連接
10a、IOb _ 開口R 邊緣
WI蜂窩結構—
具體實施例方式根據圖1,附圖標記I描述了根據本發明的組件,此處該組件表達為消音器的形式。組件I包括載體2,其能夠形成組件I的殼體17的一部分,或者可以設置在組件I的殼體17的內部。在下部區域,根據圖I的載體2具有基本上圓形的開口 10a,其具有突出的邊緣R。排氣管16通過該開口 10a。排氣管16能夠與邊緣R形成滑動配合。可替代地,排氣管16能夠例如通過氣密焊縫緊固到邊緣R。在邊緣R以上的上部區域,載體2基本上在板面中垂直地向上延伸。在載體2背離邊緣R的一側,例如面向組件I的內側,載體2在上部區域包括平的、優選平坦的區域,其中板3設置在載體2上。板3具有蜂窩狀結構W,即蜂窩結構W,并且特別是根據圖I設計的,以這種方式,蜂窩狀結構W的一部分被設置為遠離載體2。為了形成蜂窩結構W,板3可配置為凸起的板,其在下文中還以3表示。這種凸起的板3的特征在于,在特別平坦的底板12上例如通過深拉或通過高壓成形形成多個凸起,凸起從底板12前側中凸出(在圖I中的右側),并且同時在底板12背部(在圖I中的左側)生成與其互補的空腔。然后這些空腔13形成蜂窩結構W的蜂窩,其在下文中還以13表示。優選地,單獨的凸起11可以具有平的、平坦的面端14,并具有圓錐形或者角錐形的殼15。至此,蜂窩狀結構W的面端14通過相應的殼15連接到底板12。在這種情況下,這些殼15設置成以O度到小于90度的角度垂直于載體2的表面,在圖I中這個角度為45度。蜂窩狀結構W的其他部分以基本上平的方式直接承受載體2,并通過點焊4以實質上連接的方式連接到載體2。依據凸起的板3的設置,或者凸起11的面端14直接承受載體2,并且底板12與其隔開,或者如圖I所示,底板12直接承受載體2,并且凸起11的面端14與其隔開。圖2實質上示出了根據圖I的組件I。與圖I相比,根據圖2的板3設計為具有兩層3a、3b的兩層結構。也可以設置成三層或更多層。在這種情況下,層3a、3b可以完全或部分地由相同或優選不同的材料組成。相應地,由于其蜂窩狀結構W,板3包括基本上平地承受載體2的區域和與載體2隔開的區域。為了進一步增強蜂窩狀設計的板3和組件I的剛度,可以在遠離載體2的板 3的一側上在遠離載體2的區域設置另一個優選平面設計的板。該板5通過例如焊接的進一步連接6被固定在蜂窩狀設計的板3上。板5基本上平行于板3在載體2上固定的區域。同樣,另一個板5可以具有蜂窩結構W,其中蜂窩在另一塊板3的方向上從該板5凸出,并且在其他的板3的蜂窩之間接觸其他的板3。為了增強剪切剛度,兩塊板3的蜂窩同樣可以橫向地相對于各自的板平面彼此支撐。在示出的實施例中,載體2設計為中間底面,其位于殼體17的內部。可替代地,載體同樣可以為殼體17的端部底面。此處,載體2,即相應底面在邊緣側被殼體17的殼18包圍。為了更好的連接到殼18,載體2在其邊緣可以具有領狀圓周19,其從載體2向外突出,領狀圓周19能夠承受殼18。在該實施例中,圓周19在設置板3的相同側從載體2向外突出。事實上,板3被配置為組合板,其由多個單獨的板組裝而成。特別有利的是使用凸起的組合板,其由至少兩個凸起的板3組裝而成。事實上這樣進行,使得第一凸起的板3的凸起11在其面端14平地承受第二凸起的板3的底板12,并且如果需要將緊固在其上,即在其前側,在所有情況下,在第二凸起的板3的相鄰的凸起11之間。相反地,第二凸起的板3的凸起11同時在其面端14承受第一凸起的板3的底板12的前側,并可固定在此。由此,形成了特別堅硬的蜂窩結構W。為進一步增強蜂窩結構W的剛度,凸起11可以選擇尺寸并彼此隔開,從而第一凸起的板3的凸起11通過它的殼15承受第二凸起的板3的凸起11,并且由此,使得在剪切方向上的密集支撐成為可能。圖3示出了根據圖I以消音器形式存在的組件I的俯視圖。此處,組件I包括配置為端底面或者中間底面的載體2,其包括兩個開口 10a、10b。根據圖3,它們基本上設置在載體2的下部。在兩個開口 10a、IOb之上,設置具有蜂窩結構W的板3。在這種情況下,板3設計為部分地類似于組件I或載體2的弧形形狀。總之,本發明具有多個優點。一方面,本發明能夠簡單并且經濟地增強組件的結構剛度和強度。另一方面,能夠降低載體2的壁厚,同時維持所需要的結構剛度或組件強度。
權利要求
1.一種用于機動車、特別是用于排氣系統或獨立加熱器中的組件(I),其包括載體(2)和用于增強載體(2)的至少一部分的結構剛度的板(3),其中板(3)通過至少一個連接(4)固定到載體(2)上,其特征在于,板(3)至少部分地包括蜂窩結構(W)。
2.根據權利要求I所述的組件,其特征在于,所述載體(2)包括至少一個用于穿過排氣管(16)的開口(10a, IOb),其中板(3)被固定在遠離至少一個開口(10a, IOb)的載體(2)上。
3.根據權利要求I所述的組件,其特征在于,所述載體(2)包括邊緣(R),其包圍各自的開口(10a,10b)并且以突出的方式遠離載體(2)。
4.根據權利要求1-3中任一項所述的組件,其特征在于,所述板(3)具有多層設計(3a, 3b)。
5.根據權利要求1-4中任一項所述的組件,其特征在于,所述連接(4)以非剛性和/ 或實質上連接的方式形成。
6.根據權利要求1-5中任一項所述的組件,其特征在于,所述連接(4)被設計為粘合、軟焊、焊接、鉚接、硬化和/或螺紋連接。
7.根據權利要求1-6中任一項所述的組件,其特征在于,所述板(3)在蜂窩結構(W)的區域內被配置為凸起的板(3),其包括底板(12),凸起(11)從底板(12)突出,每個凸起(11)包括遠離底板(12)的面端(14),該突起的板(3)還包括殼(15),其將面端(14)連接至IJ底板(12),其中各自的殼(15)包圍由面端(14)限定的空腔(13),空腔(13)形成了蜂窩結構(W)的蜂窩(13)。
8.根據權利要求1-7中任一項所述的組件,其特征在于,所述殼(15)相對于所述載體(2)的表面,以大于0度并小于90度的角度設置。
9.根據在前任一項權利要求所述的組件,其特征在于,所述板(3)至少在蜂窩結構(W)的區域內被配置為組合板。
10.根據權利要求7和9所述的組件,其特征在于,所述組合板被配置為凸起的組合板⑶。
11.根據權利要求10所述的組件,其特征在于,一個凸起的板(3)的凸起(11)通過各自的殼(15)將自身橫向地支撐在另一個凸起的板(3)的凸起(11)上。
12.—種制備特別是根據權利要求1-11中至少一項所述的組件(I)的方法,其中板(3)被固定在載體(2)的至少一部分上,其特征在于,所述板(3)至少部分地具有蜂窩結構(W)。
13.根據權利要求12所述的方法,其特征在于,所述板(3)通過非剛性的和/或實質上 連接的方式連接到所述載體(2)上,其中所述板(3)特別是粘合、軟焊、焊接、鉚接、硬化和/或螺紋連接到所述載體(2)上。
14.根據權利要求1-11中至少一項所述的組件在機動車中,特別是在機動車的排氣管線和/或獨立加熱器中的用途。
15.一種用于機動車的排氣系統或獨立加熱器的消音器,其具有殼體(17),該消音器包括根據權利要求1-11中任意一項所述的組件,其中所述載體⑵形成殼體(17)的端底面或中間底面,并且在邊緣側被殼體的殼(18)包圍。
全文摘要
本發明涉及一種用于機動車、特別是用于排氣系統或獨立加熱器中的組件(1),該組件包括具有預先確定的結構剛度的載體(2)和用于增強載體(2)的至少一部分的預先確定的結構剛度的板(3),其中板(3)通過至少一個連接(4)固定到載體(2)上,其中板(3)包括至少一個蜂窩結構(W)。本發明還涉及組件(1)的制備方法及其用途。
文檔編號F16S1/04GK102759004SQ201210127969
公開日2012年10月31日 申請日期2012年4月27日 優先權日2011年4月28日
發明者托馬斯·諾丁, 托馬斯·陶舍克 申請人:J·埃貝斯佩歇合資公司