专利名称：结构构件、特别是屏蔽件的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种结构构件、特别是屏蔽件，具有各在其表面扩展和/或其延伸方向方面至少部分不同构成的结构件，其中至少一个第一种结构件配备弯曲部位。
背景技术：
例如一经济的效率优化的柴油机在汽缸曲轴箱处发热可能非常小，而对于“高温区”，如在弯曲的涡轮增压器或催化器处等，决不是这样。由于发动机结构越来越紧凑，越来越多的部件靠得更近，这些部件在热方面不“兼容”。因此必需用所谓的屏蔽件，如挡热板，对热的发动机部件加以防护，使邻近的热敏感组件如传感器、燃料器、压力罐、车身部分等免受影响。由于紧凑的结构这种情况尖锐到了这样的程度，使组件高的安装密度限制了发动机腔内的冷却气流。防噪声措施也可能加剧这种情况。例如可以减小声音从发动机腔传到路面上的塑料底板也许产生有效的隔热，将热量封闭在发动机腔内。由于其在某些阶段高的表面温度，催化器算作热源，它们可能使得需要使用防护挡板。这方面的典型例子是结构措施，如将催化器紧密固定在总排气系统的弯头处。这种用来使催化器迅速加热，从而在冷起动阶段减少排放的结构原理在发动机腔内设置了一个强的热源，在那里许多组件挤在窄的空间内。同样之所以屏蔽件如挡热板越来越重要的一个原因是采用热塑性塑料的趋势。具有突出的可成形性的、轻的且经济的材料在发动机腔内越来越普遍，但是要特别注意在应用部位处的环境温度，相对于其他高温的发动机部件而言(用于热防护的新材料和开发工具，在MTZ 12/2001，62期，1044页)。
由DE 10247641B3已知一种结构构件，特别是消声屏蔽件形式的汽车构件。为了在已知结构构件中改善隔声，上述屏蔽件包括一具有的底部边缘的、作为第一种结构件的屏蔽体，这种屏蔽体在边缘上可通过直角形的弓形边在发动机腔内固定在在那里固定的部件上并使高温发动机部件相对于热敏感结构元件屏蔽。
作为第一种结构件的屏蔽体在中部区域内U形拱起，在其余部分内对称地构成。U形拱起的中部区域在边缘处强烈弯曲地过渡成边缘区，其中在两个相互对置的边缘区上可以后续安装直角形弓形件作为固定元件。屏蔽体由两个金属板层组成，一消声和/或隔热的隔热层在它们之间延伸，一卷边用于覆盖板层的相互固定，其中一个覆盖层的卷边自由边面状地包围另一个覆盖层的边缘区。为了节省重量，屏蔽体由铝或其他轻金属组成。
已知方案优选用来屏蔽变速器法兰和万向轴之间的离合器，免受源自变速器的固体声以及由于相邻分布的排气管的热辐射的持久影响。在试验中已知方案达到3分贝的声发射减小。为了达到以下屏蔽效果，沿屏蔽体形式的第一种结构件的中部区域延伸另一个第二种结构件，它们以卷边形的纵向及横向筋的形式在屏蔽体的凸形外侧上延伸。这种已知结构的特征是一体生成的横筋连接在沿屏蔽体的整个长度延伸的纵筋上，横筋做成一种榫舌结构并且按交替的顺序相邻地嵌入一相邻纵筋的两个相应横筋之间的间隙内。而强烈朝外弯曲的带连接箍的边缘区则没有所述的筋。鉴于已知方案横筋结构的中断可以预见，刚性和强度会减小。其次在与连接箍的交接部位仅仅通过折弯的弓形边实现屏蔽体的加强，它们完全确定了构成在固定的发动机或底盘部件上的结构构件的连接几何形状，因此这限制了已知结构构件的应用可能性。带有折弯的弓形臂以及用于穿过固定元件(螺钉)的孔眼连接部位的连接箍一方面需要结构空间，另一方面它们加大了已知方案的重量。已知方案也不适合于，在发动机腔内较大区域的隔热。
发明内容
因此从这种现有技术出发本发明的目的是，将所述类型的结构构件在保持其优点，亦即确保非常好的隔声和隔热的情况下进一步改进如下，即需要较小的安装空间，它们可以普遍地应用，以同等的制造成本同时提高刚性和强度、降低重量，特别是还适合于对发动机腔内较大的区域隔热。一具有权利要求1特征的结构构件以其总体实现上述目的。
按权利要求1的特征部分，第二种结构件由第一种结构件这样地构成，使得至少沿两个方向弯曲的空心型材类型的安装通道成形到第一种结构件内，并且相应的安装通道在其中一个弯曲方向上遵照第一种结构件的弯曲，使得可以以内置的方式安装高温部件，例如排气系统的弯曲的排气管，从而通过上述安装节省结构空间，并通过与相应的安装通道的搭接造成有效的热屏蔽以及对所出现的物体声和空气声形式的噪声的屏蔽。尽管本发明的结构构件做得面积很大，但是由于第一和第二种结构件特殊的布局得到这样的加强，使得完全排除了过度的固有振动，它们通常对耐用性起不利影响。
从其外侧或上侧看，凸形的安装通道以卷边形加强筋的方式形成加大的横截面，并以其大面积的扩展跟随第一种结构件的弯曲曲线。因此还在朝向边缘区的弯曲变化区域内实现如此产生的屏蔽体的整个边缘结构的加强，此屏蔽体可做成扁平槽的形式，与内置地安装排气系统的部件相结合，有助于节省安装空间，此外需要小的重量。
结构构件在发动机其余部件上的固定可通过公知的固定夹具经济地进行，其次也可以采用具有减振元件的螺钉连接。借助于不同的结构件可以这样加强整个结构构件，使得实现一种屏蔽护板，其固有振动特性可以称作非临界的，因此本发明的结构构件方案特别有价值地应用在估计会产生大的振动的区域内。除了所述优点外，这样加强的基本结构还造成显著降低引发噪声的发动机部件的声传播。
为了保持结构构件低的热负荷，优选设置成，各个安装通道相互离开一定距离在第一种结构件的上侧上延伸，所述第一种结构件在保持规定距离的情况下搭接发动机的相应排气段。位于相应安装通道内侧和排气段的排气管外侧之间的力还降低不希望的噪声传播。
在本发明结构构件的另一种特别优选的实施形式中设想，第一种结构件过渡至皮碗形的第三种结构件，所述第三种结构件在朝第一种结构件的方向上在一预先规定的面积区内基本上没有加强元件，并在这个面积区上邻接另一个设有作为第四种结构构件的加强元件的另一个面积区。由于第三种结构件这种皮碗形的造型，可以相对于周围相应地屏蔽发动机另一些热敏感部件如催化器，并且利用整个结构构件的尤其是相互一体构成的各单个结构件这样地使发动机上一个非常大的区域隔热，而不会造成对耐用度不利的过度固有振动。通过彼此一体构成的各结构件在一个在规定面积区内没有加强元件的结构件上的中断，在相应的台阶处造成刚性突变和结构构件错位的平面，从而使得可能出现的振动不会通过构件不受干扰地传播。从而在出现振动时达到附加的阻尼效果，这使噪声降低。
本发明结构构件其他优良的实施形式是其他从属权利要求的内容。
下面借助于一个实施例按照附图详细说明本发明的结构构件，其中在原理性的和不按比例的视图中表示图1结构构件在装配状态的主体侧视图；图2结构构件在装配状态时连同预先装入的排气段和催化器的底视图。
具体实施例方式
图1和2表示本发明的作为整体的结构构件，它特别是做成屏蔽件的形式并可以用来对发动机腔内部较大区域隔热，并降低固体声和空气声形式的噪声。结构构件具有各从其表面扩展和/或其方向分布来看做得不同的结构件，其中至少一个第一种结构件10配备弯曲部位，它遵循具有多个排气管14(总共4件)的排气段12的弯曲曲线。以上的排气管14以其上端通向一共同的连接法兰件16，排气段12可以用连接法兰件16连接在一常见的四缸汽车发动机上。指状排气管14在其另一对置端通入一共同的手掌形连接件18，它又通过一圆锥形扩展的宽展件20过渡到一具有圆柱形外壁的催化器22，催化器由板件组成、并配备纵筋24和横筋26。沿图1的观察方向看，催化器22在其底面上配备一连接法兰28，在它上面可连接一常见的汽车专用排气系统。此外通过支座30支承，一用来安装一常用的未详细示出的油测量杆的管状连接体32沿结构构件延伸。在第一种结构件10的上侧上设置四个第二种结构件，其中以上第二种结构件34由第一种结构件10构成，其中在横截面内和从内部看中凹的安装通道36(参见图2)成形到第一种结构件10内。
第一和第二种结构件10、34在朝图纸的观察方向看在其上侧处通入一直角形连接件38，它用来将整个结构构件在其上端区域内固定在未详细示出的发动机或汽车其他部件上。为了加强这个区域设有凸台或榫舌形加强元件40，它们特别是在连接件38与第二种结构件34的交接处基本上在边缘处限定并且因此加强第二种结构件。此外至少一个位于外部的第二种结构件34在第一种结构件10的边缘区内具有横向分布的加强筋42，在结构构件作为整体成形时对于结构本身不需要的材料放入横向筋内，从而得到在其余部分基本上光滑的成形件。第二种结构件34手指或手套状搭接各个排气管14，并且这样形成的安装通道离排气管14上侧保持规定的距离。然而各个排气管14以其弯曲的上侧沿安装通道36内侧铺设并以屏蔽的方式至少局部被包裹。特别是两个外部的第二种结构件34以其边缘的自由边界延长并且这样外壳形地包围具有其排气管14的排气段12的两个外边缘区(参见图2)。
此外特别是如图1所示，平面形的第一种结构件10过渡至一皮碗形的第三种构件44，它沿第一种结构件10的方向在一规定的面积区基本上无加强元件，其中在这个没有加强元件的面积区上邻接另一个具有作为第四种结构件的加强元件46的面积区。加强元件46做成突起的横向筋的类型并成形在第三种结构44内，其中它们相互以规定间距基本上垂直于安装通道36分布，此外平行于用于催化器22的外壳的横向筋26。
因此可以对本发明的结构构件这样地进行调整，使得带有安装通道36的第一种结构件10遵循排气段12排气管14的弯曲区，并且第三种结构件作为其他外壳形(皮碗形)构件部分包围宽展件20及催化器22。其次第二和第四种结构件34和36设置在结构构件的末端闭合区，位于它们之间的中部区域没有加强元件。此外相应的加强元件46在作为第五种结构件的两个成形面48之间延伸，它们与各个加强元件46一样朝结构构件上侧方向突起。除附加的边缘加强部位外，成形面48允许安装用来将结构构件固定在规定的发动机部件上的固定元件50，这里此部件是催化器22。此外对于良好的加强证明有利的是，至少分别在第一种和第二种结构件10、34的边缘交接部位给第三种结构件44配备一束腰，如图所示。其次在两个相邻的第二种结构34之间的洼地形凹坑内在与第三种结构件44的交接部位处有一孔54，它设置用于穿过一Lambda探针。
由于整个构件的特殊结构在相应的台阶处及错开的平面内造成“刚性突变”，因此可能出现的振动不可能通过构件无干扰地传播。由此对振动造成附加的抑制，此外达到整个系统显著提高的耐久性。结构构件最好由常用的钢材或板材制成，并且也可以由高级合金钢组成。结构构件可以做成单层或多层的，在多层结构时最好在两个覆盖层之间有一(未示出的)常用类型的隔离中间层。
权利要求
1.结构构件、特别是屏蔽件，具有各在其表面延展和/或其方向分布方面至少部分不同构成的结构件，其中至少一个第一种结构件(10)设有弯曲部位，并设有第二种结构件(34)，其特征为所述第二种结构件(34)由第一种结构件(10)这样构成，使得在至少两个方向上弯曲的空心型材类型的安装通道(36)成形到第一种结构件(10)内，并且相应的安装通道(36)在其中一个弯曲方向上遵循第一种结构件(10)的弯曲。
2.按权利要求1的结构构件，其特征为各个安装通道(36)相互离开一定距离地在第一种结构件(10)的上侧上延伸，所述第一种结构件在保持规定距离的情况下至少部分搭接发动机的排气段(12)，并且弯曲的排气管(34)至少部分在可分别配设的安装通道(36)内延伸。
3.按权利要求1或2的结构构件，其特征为第一种结构件(10)在边缘处由各一第二种结构件(34)限定。
4.按权利要求1至3之任一项的结构构件，其特征为第一种结构件(10)过渡至一皮碗形的第三种结构件(44)，所述第三种结构件在朝第一种结构件(10)的方向上在一可预先规定的面积区上保持基本上没有加强元件，并在这个面积区上邻接另一个设有作为第四种结构件的加强元件(46)的面积区。
5.按权利要求4的结构构件，其特征为加强元件(46)做成横向筋的形式，它们相互以规定的间距基本上横向于安装通道(36)分布。
6.按权利要求4或5的结构构件，其特征为皮碗形的第三种结构件(44)尤其是在保持一间距的情况下搭接催化器(22)，所述催化器连接在排气段(12)上。
7.按权利要求4至6之任一项的结构构件，其特征为作为第四种结构件的相应加强元件(46)在两个作为第五种结构件的成形面(48)之间延伸，所述成形面与各个加强元件(46)一样在朝结构构件上侧的方向上突起。
8.按权利要求7的结构构件，其特征为相应的成形面(48)被至少一个固定元件(50)穿过，以便将结构构件固定在规定的构造部件上，如发动机和/或汽车的其他部件。
9.按权利要求4至8之任一项的结构构件，其特征为至少分别在第一和第二种结构件(10，34)的边缘交接部位上，至少第三种结构件(44)配备束腰。
10.按权利要求1至9之任一项的结构构件，其特征为在两个相邻的第二种结构件(34)之间在与第三种结构件(44)的交接部位处设置一用于穿过Lambda探针的孔(54)。
全文摘要
本发明涉及一种结构构件、特别是屏蔽件，具有各在其表面延展和/或其方向分布方面至少部分不同构成的结构件，其中至少一个第一种结构件(10)设有弯曲部位。由第一种结构件(10)这样形成第二种结构件(34)，使得至少在两个方向上弯曲的安装通道(36)成形到第一种结构件(10)内，并且相应的安装通道在其中一个弯曲方向上遵循第一种结构件(10)的弯曲，从而使得高温部件如排气系统弯曲的排气管可以内置式地安装，并通过搭接确保有效的热屏蔽和隔声。
文档编号G10K11/00GK101065269SQ200580040175
公开日2007年10月31日 申请日期2005年12月22日 优先权日2005年1月21日
发明者沃尔夫冈·舒尔茨 申请人:艾尔英克林格股份公司