專利名稱：具有一體的反射腔的長纖維熱塑復(fù)合消聲器系統(tǒng)的制作方法
具有一體的反射腔的長纖維熱塑復(fù)合消聲器系統(tǒng)
本發(fā)明的技術(shù)領(lǐng)域和工業(yè)實(shí)用性
本發(fā)明涉及復(fù)合消聲器系統(tǒng)，其包括用于提供結(jié)構(gòu)完整性的長纖 維和用于改善聲學(xué)的位于消聲器系統(tǒng)內(nèi)的反射部分。消聲器可以模制 形成這樣的形狀，從而允許消聲器用于機(jī)動(dòng)車的有限空間內(nèi)或者與面 板結(jié)合以形成例如保險(xiǎn)杠、門檻、阻流板、導(dǎo)流器、側(cè)欄板和車身模 塊這樣的部件。反射部分改善了消聲器系統(tǒng)的聲學(xué)性能(特別是在較 低赫茲的范圍內(nèi))，同時(shí)在復(fù)合消聲器殼體的內(nèi)表面上保持較低溫度。 在本發(fā)明的消聲器中還可以包括擴(kuò)散器氈片以改善聲學(xué)性能和降低復(fù) 合消聲器殼體的內(nèi)表面上的溫度。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供由長纖維熱塑性材料形成的復(fù)合消聲器系統(tǒng)。長纖維 熱塑技術(shù)允許纖維在較低的纖維負(fù)載下保持足以提供結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的長 度。用于形成復(fù)合消聲器系統(tǒng)的長纖維熱塑性材料還提供增強(qiáng)的沖擊 強(qiáng)度和抗蠕變性以及耐化學(xué)性和耐熱性。與普通的基于短纖維的模制 件相比，由長纖維熱塑性材料模制而成的消聲器表現(xiàn)出改善的尺寸穩(wěn) 定性。 一種合適的消聲器結(jié)構(gòu)為多件式消聲器組件，其包括至少一個(gè) 長纖維熱塑性材料殼體部分。根據(jù)本發(fā)明，長纖維熱塑性材料和模制 件還可以結(jié)合單向或編織的嵌體的預(yù)制件的包覆成型，其中所述嵌體 提供局部結(jié)構(gòu)性能。這種預(yù)制件的使用特別適合用于制造高溫的結(jié)構(gòu) 性物品，例如保險(xiǎn)杠消聲器組合件。
用于本發(fā)明的復(fù)合消聲器的長纖維熱塑性模制允許復(fù)雜的幾何形 狀和部件整體性減小的組裝步驟，和作為獨(dú)立單元或集成到其它車輛 部件(例如保險(xiǎn)杠系統(tǒng)、阻流板、車輪凹槽、門檻或其它部件)中時(shí) 具有與車輛設(shè)計(jì)空間匹配的形狀，從而減小包裝空間和提供比現(xiàn)有方
法更好的經(jīng)濟(jì)性和改善的性能。長纖維熱塑性材料與填充系統(tǒng)的結(jié)合和另外結(jié)合集成的氣流提升特征允許降低表面溫度，其進(jìn)一步減小了 對(duì)熱屏蔽的需求(其通常存在于汽車中)和減小了包裝空間。還可以 集成其它特征，例如車身底板保護(hù)功能和與車體的附連特征。
基于長纖維熱塑性材料的物品的使用允許使用多種模制技術(shù)，例 如以長纖維熱塑顆粒為輸入物的注入成型和壓模成型。還可以使用顆
粒的直接復(fù)合變型或者預(yù)復(fù)合板的壓模成型，其中所述預(yù)復(fù)合板使用 任意纖維或基于編織纖維和混合體的板。這些纖維通常是基于玻璃的， 但是作為替換也可以是碳纖維、礦物纖維、天然纖維、鋼纖維、銅纖 維、其它金屬纖維或例如芳族聚酰胺這樣的合成纖維。
長纖維熱塑性材料的使用允許制造具有復(fù)雜精細(xì)的設(shè)計(jì)的零件， 并且允許使用數(shù)個(gè)消聲器殼體連接方法。采用長纖維熱塑性材料的設(shè) 計(jì)特別適于部件的堆疊式組裝，從而提供更高的效率和進(jìn)行自動(dòng)組裝 的可能性。
反射腔和擴(kuò)散器氈片的使用允許更低輪廓的消聲器組件，改善了 消聲器組件的聲學(xué)性能和降低了長纖維熱塑性材料所承受的溫度。反 射部分改善了消聲器系統(tǒng)的聲學(xué)性能(特別是在較低赫茲范圍內(nèi))，同 時(shí)在復(fù)合消聲器殼體的內(nèi)表面上保持較低溫度。在本發(fā)明的消聲器中 還可以包括擴(kuò)散器氈片以改善聲學(xué)性能和降低復(fù)合消聲器殼體的內(nèi)表 面上的溫度。
根據(jù)本發(fā)明的第一方面，消聲器組件被提供作為機(jī)動(dòng)車部件(例 如保險(xiǎn)杠、門檻、阻流板或側(cè)欄板)的一部分。具有由長纖維熱塑性 復(fù)合材料形成的外殼的消聲器可以形成所述部件的一部分，或者成形 為與這種部件的外面板相符。即，該消聲器可以是相對(duì)于與之耦合的 部件的獨(dú)立元件，或者形成為所述部件的整體部分。穿孔的管可包括 開口，該開口通過從管子上完全去除一小部分金屬而形成?；蛘撸?孔的管可以包括帶百葉窗的管子，其中所述開口是通過切割且隨后將 小部分管子向外彎曲來形成的。雖然為簡(jiǎn)單起見在圖中示出的是筆直
的流通管，但是所述管子可以包括彎曲部分以在消聲器組件內(nèi)形成s 曲線或其它復(fù)雜曲線。
6消聲器還包括用于接收廢氣的穿孔的管和被設(shè)置在外殼內(nèi)的纖維 材料，其中所述纖維材料位于穿孔的管與外殼之間。該纖維材料可以 由分別接收于第一和第二殼體部分中的多個(gè)材料預(yù)制件形成?；蛘?， 纖維材料可以包括設(shè)在外殼的內(nèi)腔中的疏松或松弛的"紋理化的，，毛制 品。還設(shè)想纖維材料可以是圍繞該穿孔的管纏繞或者以其它方式填充 外殼的內(nèi)腔的氈制品。還設(shè)想可以使用這些填充技術(shù)的組合。例如， 氈制品可以安放在殼體內(nèi)以充當(dāng)?shù)诙魺岷透魵獠糠?，而第一隔離件 是預(yù)制件或安放于氈片和管子之間的"紋理化的"毛織品的形式。消聲器組件還可以包括設(shè)置于消聲器外殼和排氣管之間的熱屏蔽 件。它還可以包括至少一個(gè)襯套，用于將穿孔的管的一部分保持在外 殼內(nèi)。襯套可以用于數(shù)項(xiàng)任務(wù)，所述任務(wù)包括充當(dāng)降低管子溫度的散 熱器、充當(dāng)降低從發(fā)動(dòng)機(jī)傳至消聲器殼體的物理應(yīng)力的振動(dòng)吸收器或 者充當(dāng)用作機(jī)動(dòng)車碰撞管理系統(tǒng)的一部分的結(jié)構(gòu)加強(qiáng)件。消聲器通常 包括具有前、后、上和下表面的主體。該主體的一部分可以限定消聲 器的外殼的至少一部分以及機(jī)動(dòng)車的面板或?qū)徝劳庥^表面。


被用于進(jìn)一步理解本發(fā)明并且并入和構(gòu)成該說明書的一部分的這 些附圖示出了本發(fā)明的實(shí)施例，并且和說明書 一 同起到解釋本發(fā)明的原理的作用。在附圖中圖l是根據(jù)本發(fā)明的熱塑性消聲器的分解透視圖；圖1A是沿圖1的線A-A截取的根據(jù)本發(fā)明的消聲器的局部橫截面圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明的熱塑性消聲器的分解透視圖； 圖2A是沿圖2的線A-A截取的橫截面圖； 圖2B是圖2的消聲器的相對(duì)側(cè)的細(xì)節(jié)透視圖； 圖3是根據(jù)本發(fā)明的熱塑性消聲器的分解透視圖； 圖4是根據(jù)本發(fā)明的消聲器和一體形成的撞擊構(gòu)件的橫截面圖； 圖5是根據(jù)本發(fā)明的消聲器殼體的透視圖，并且示出了可選的隔 離墊；圖6是商業(yè)卡車的透視圖，其示出了根據(jù)本發(fā)明的可選的水平和 垂直消聲器組件；圖7是可用于制造根據(jù)本發(fā)明的消聲器的直接復(fù)合式長纖維熱塑 性材料擠壓機(jī)的平面圖。
具體實(shí)施方式
在圖1中示出了根據(jù)本發(fā)明的長纖維熱塑復(fù)合消聲器100，其包 括第一和第二外殼112A和112B、多孔管114以及入口襯套116和出 口襯套118，所述入口襯套116和出口襯套118用于通過孔口 120將 廢氣從內(nèi)燃機(jī)流體連通至腔室110的內(nèi)部，然后與環(huán)境相通。如圖1所示，可以將第一和第二外殼112A、 112B的形狀形成為 適于安裝在車體下方的空間內(nèi)。反射腔122可以包括在消聲器100的 腔室內(nèi)。反射腔形成殼體內(nèi)部的分立區(qū)域并且用于改善消聲器的聲學(xué) 性能和熱性能，并且可選地，可以將反射腔穿孔以允許由反射腔122 的壁122a、 122b形成的分立區(qū)域之間的流體連通?？梢栽诙嗫坠?14 和反射腔123的下表面之間用纖維吸收器(未示出)填充腔室。這種 吸收性的消聲器通過吸音材料的吸音特性有效地減少聲能。反射腔 122可包括與模制的凸緣132B相配的腳踏(footer) 131。如圖1A所 示，襯套116的形狀可以形成為包括以正弦形式或其它形式增大的表 面區(qū)域，從而充當(dāng)散熱器以使金屬聚合物界面處的溫度降至合適水平。 殼體112A、 112B包括用于接收襯套116的外緣126的凸緣124A。邊 緣126和凸緣124A之間的耦合可以包括密封件128,其優(yōu)選由柔性的 高溫密封件形成，所述高溫密封件例如是Viton (其可從美國特拉華 州的Wilmington的duPont處購得)或基于硅酮的密封劑。密封件128 進(jìn)一步降低了襯套116在凸緣124A處的溫度，提供了公差補(bǔ)償和對(duì) 不同的熱膨脹系數(shù)進(jìn)行補(bǔ)償。密封件128可以作為單獨(dú)的環(huán)放置在襯 套116上，或者可以模制在消聲器的殼體中。雖然顯示了矩形的凸緣 124A，但是該界面可以具有提供密封和定位的任何合適的幾何形狀。 村套界面的幾何形狀通常是與排氣管垂直的圓形，但是也可以具有其 它 狀或位置。如圖1所示，第一殼體112A優(yōu)選地包括在消聲器100的入口端 處的凸緣124A和在消聲器的出口端處的第二凸緣(未示出)。第二殼 體114B優(yōu)選地包括在消聲器100的入口端處的凸緣124B和在消聲器 的出口端處的第二凸緣130。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，第一殼體112A 可以包括模制的凸緣132A,以接收反射腔122A的外緣，第二殼體112B 可以包括模制的凸緣132B，以接收反射腔122的腳踏131。模制的凸 緣132A、 132B可以包括類似于密封件128的密封件(未示出)。消聲 器IOO可以包括在消聲器100的前緣上的導(dǎo)氣件136,以增大流向襯 套116的氣流。在上游村套116處，增大的氣流和冷卻是有益的，因 為上游襯套116更靠近發(fā)動(dòng)4幾，因此以比襯套118高的溫度操作。可 選地，可以在消聲器IOO外部給排氣管114加上散熱器117以降低襯 套116處的溫度。
根據(jù)本發(fā)明，消聲器IOO被組裝成包括多孔管114和反射腔122。 殼體112A、 112B被合并在一起，從而使邊緣134A、 134B接觸。然 后可以通過多種方法(例如熱粘合、超聲波焊接、激光焊接和粘結(jié)劑) 來使邊緣134A、 134B結(jié)合，或者可以通過搭扣配合機(jī)構(gòu)或多個(gè)鉤子 使邊緣134A、 134B機(jī)械耦合。
組裝的消聲器100可以具有空腔110,其中通過本領(lǐng)域技術(shù)人員 公知的多種方法，該空腔110被填充有纖維隔熱隔音件(未示出)。例 如在直接填充法中，通過加壓空氣將多根細(xì)絲分開或紋理化以在外殼 112A、 112B中形成疏松的毛制品類型的制品，參見美國專利第5976453 和4569471號(hào)。消聲器IOO可以包括用于接收纖維隔熱隔離件的端口 142和用于密封端口 142的端蓋142。端蓋142可以通過任何合適的方 法(例如化學(xué)粘合、焊接或機(jī)械附連)固定在該端口上。用于安放隔 離件的另一合適方法包括在組裝期間放入空腔110中的預(yù)制的纖維隔 離插件。在美國專利第5766541和5976453號(hào)中7>開了用于形成這種 預(yù)制件的方法和設(shè)備。
一種合適的吸收消音裝置是纖維玻璃插件。股線優(yōu)選是抗熱降解 性相對(duì)較高的玻璃纖維，例如A玻璃、標(biāo)準(zhǔn)E玻璃、S玻璃、T玻璃、ECR玻璃、ADVANTEX ( 4丐-鋁-珪酸鹽玻璃)、ZENTRONTm玻 璃或者具有能承受消聲器內(nèi)固有的熱和物理應(yīng)力的合適強(qiáng)度和熱特性 的任何其它填充物成分。該纖維材料可以包括分別容納在第一和第二 殼體部分中的第一和第二纖維材料預(yù)制件。可選擇地，該纖維材料可 以包括設(shè)置在外殼的內(nèi)腔中的疏松或松弛的被弄松的毛制品類型的制 品。還設(shè)想該纖維材料可以包括圍繞該穿孔的管纏繞或者以其它方式 填充外殼內(nèi)腔的氈制品。還設(shè)想可以用陶瓷纖維材料替代玻璃纖維材料來填充外殼112A、 112B。陶瓷纖維(如果是連續(xù)的)可以被直接填充入殼體中，或者被 用來形成預(yù)制件，然后再將預(yù)制件放入殼體112A、 112B中。還設(shè)想 可以由不連續(xù)的玻璃纖維制品來制造預(yù)制件，其中所述玻璃纖維制口口(rock wool process )或紡紗法(spinner process )來生產(chǎn)的。進(jìn)一步 設(shè)想可以圍繞穿孔的管114纏繞不銹鋼，或者將不銹鋼制成圓柱形預(yù) 制件，然后在將管子114插入到外殼中之前將預(yù)制件滑套在管子114 上。另外，設(shè)想將E玻璃針刺氈制成圓柱形的預(yù)制件，并且將其滑套 在穿孔的管114上?？梢栽卺槾虤诸A(yù)制件和穿孔的管114之間設(shè)置一 層不銹鋼。如圖2所示，根據(jù)本發(fā)明的消聲器-保險(xiǎn)杠組件200可以包括至 少保險(xiǎn)杠面板202,其由長纖維熱塑性材料或者標(biāo)準(zhǔn)的汽車面板材料 (例如片狀模塑料或塊狀模塑料)形成。面板202提供了空腔，該空腔 封閉住排氣管204和襯套210A、 210B。可以將入口襯套210A和出口 襯套210B的形狀形成為包括正弦形式或其它形式，以增大表面區(qū)域 以充當(dāng)散熱器。如上所述，該面板可以包括凸緣(未示出)，用于接收 襯套210。面板202和襯套210之間的耦合優(yōu)選包括凸緣(未示出) 和柔性的高溫密封件(未示出)。排氣管206可以包括柔性的耦合器 208，以隔離來自發(fā)動(dòng)機(jī)和用于將廢氣排入大氣的尾管212的振動(dòng)和噪 聲。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，襯套210A、 210B和壁216以及反射10腔的底板223可以呈波紋狀以充當(dāng)吸收能量的折皺元件以滿足保險(xiǎn)杠 碰撞要求。消聲器組件還可以包括導(dǎo)氣件214。導(dǎo)氣件214增大了越 過消聲器組件200的氣流以降低該消聲器組件的溫度。
圖2A示出了沿線A-A截取的保險(xiǎn)杠-消聲器組件200的組件 橫截面圖，其中排氣管204和反射腔的壁216提供了保險(xiǎn)杠-消聲器 組件200的結(jié)構(gòu)一體性。該組件包括用作機(jī)動(dòng)車的面板的第一殼體 202，和第二殼體214。該組件200還包括第一纖維預(yù)制件215B和第 二纖維預(yù)制件215B。還包括纖維氈片217以在管204和第一殼體202 之間提供額外的隔熱，氈片217可以有利于防止在面板上起泡或者限 制保險(xiǎn)杠200上的熱點(diǎn)，其中，在所述熱點(diǎn)處，它會(huì)接觸裝載行李箱 的人的腿。還示出了嵌體207，其用于增強(qiáng)在外部肋狀圖案205處的 區(qū)域。可以將嵌體207設(shè)置在用于形成殼體202的模具中。嵌體207 向殼體的至少一部分提供額外的強(qiáng)度。嵌體207可以是紡織或無紡的 纖維加強(qiáng)件的形式。
圖2B示出了第一殼體202的透視圖，所述第一殼體202包括外 部肋狀圖案205，以增加結(jié)構(gòu)完整性和殼體且因此消聲器組件的沖擊 強(qiáng)度。
如圖3所示，根據(jù)本發(fā)明的消聲器-保險(xiǎn)杠組件230可以包括至 少保險(xiǎn)杠面板240，該保險(xiǎn)杠面板240由長纖維熱塑性材料或者標(biāo)準(zhǔn) 的汽車面板材料(例如片狀模塑料或塊狀模塑料)形成。面板240通 常提供非結(jié)構(gòu)性的審美外觀面。由排氣管234向消聲器232進(jìn)給廢氣， 消聲器232通過尾管236將廢氣排入大氣。該結(jié)構(gòu)可以與上述結(jié)構(gòu)類 似，或者消聲器組件232可以懸掛于結(jié)構(gòu)保險(xiǎn)杠構(gòu)件238上。圖3A 示出了保險(xiǎn)杠消聲器組件230的橫截面圖，其中排氣管234和消聲器 232懸掛于結(jié)構(gòu)撞擊構(gòu)件234上?？蛇x地，消聲器組件230可以形成 有導(dǎo)氣件(未示出)，所述導(dǎo)氣件可以與消聲器232 —體模制而成或者 可以是單獨(dú)的形成件。
圖4示出了根據(jù)本發(fā)明的消聲器組件250，在該消聲器組件250 中，結(jié)構(gòu)撞擊構(gòu)件252和消聲器256被模制而成，并且隨后安裝排氣管254。面板258可以由任何合適的材料形成，因?yàn)樗蠛苄〉膹?qiáng) 度?？蛇x地，消聲器組件250可以形成有 一體地模制而成的導(dǎo)氣件260 。 雖然在圖4中示出消聲器256是與撞擊構(gòu)件252 —體模制而成的單件， 但是同樣能夠?qū)⑾暺鹘M件256形成為用于隨后與撞擊構(gòu)件252相連 的單獨(dú)單元。如圖2A和2B所示，還可以形成消聲器組件200以使得 排氣管204形成撞擊構(gòu)件。如圖5所示，由玻璃纖維或其它合適的高溫隔音隔熱材料形成的 氈片150可以被放置在殼體112B (以及相對(duì)的殼體112A (未示出) 中)的內(nèi)表面上。氈片150用作氣流擴(kuò)散器以避免熱點(diǎn)并提供均勻的 溫度負(fù)載分布。氈片可以包括薄的金屬反射膜或者其它防熱膜?？梢?通過模制到殼體中的特征、通過粘結(jié)劑或者通過插入纖維隔離件152 (如圖5B所示)將氈片150固定在殼體112B上。氈片可以是單層材 料，或者可以包括多層不同密度的玻璃纖維或位于消聲器組件內(nèi)部上 的反射箔。如圖6所示，商業(yè)卡車可以包括本發(fā)明的消聲器，其為側(cè)欄板或 門檻組件282的形式或者作為阻流板或?qū)Я髌?84。在本發(fā)明的目的中，術(shù)語"長纖維熱塑性材料"是包括長度大于 4.5mm的初始玻璃纖維輸入物的材料。存在多種用于形成長纖維熱塑 性材料的方法，最常見的兩種是造粒(pelleting)和直接復(fù)合。在直 接復(fù)合法中，粗紗被用作輸入物，并且在將纖維與聚合物熔融物混合 期間將該初始玻璃輸入物切割成一定長度。優(yōu)選地，長纖維熱塑性材 料具有重量百分比至少為5%的玻璃纖維部分，其在模制件中具有大 于35的均值(平均)長度/直徑比(L/D)。一種合適的用于制備長纖維熱塑性材料的方法為所謂的涂絲法， 其公開于名稱為"用于模制纖維增強(qiáng)熱塑性復(fù)合制品的纖維和涂絲復(fù) 合股線的化學(xué)處理"的美國專利第5972503號(hào)中。在涂絲法中，通過普 通的擠壓機(jī)向絲涂料器進(jìn)給熔融的聚合材料以包裹預(yù)浸漬的玻璃股 線。該絲涂料器包括具有出口的模具，所述出口用于將護(hù)套成形為所 需要的厚度和/或橫截面。然后可以將所包裹的股線切割成預(yù)定長度。另一種合適的方法是直接復(fù)合法，在該直接復(fù)合法中，玻璃粗紗
被添加到預(yù)先熔融的熱塑性復(fù)合材料中。在該直接復(fù)合法中，如圖7 所示，從樹脂源14向第一樹脂擠壓機(jī)12提供優(yōu)選為顆粒形式的熱塑 性樹脂。樹脂可以是多種用于期望產(chǎn)品的可接受的熱塑性樹脂中的任 何一種，例如尼龍、熱塑性聚氨酯和聚酯。熔化螺桿16在擠壓機(jī)10 的熔化桶18內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)。雖然熔化螺桿16的剪切力可以提供足夠的加熱 以熔化和調(diào)節(jié)聚合物，但是熔化桶18還可以設(shè)有附加的本領(lǐng)域公知的 加熱源。
在桶40的下游端可以使用流動(dòng)控制板20以控制樹脂15離開擠壓 機(jī)的桶18和進(jìn)入涂敷模具22的流動(dòng)。板20通常通過減小直徑或者通 過以其他方式阻礙桶18內(nèi)的流動(dòng)來限制樹脂15的流動(dòng)。涂敷模具22 和任何接觸樹脂15的設(shè)備可以包括合適的加熱元件以維持樹脂的需 要溫度。涂敷模具內(nèi)的壓力可以通過向熔化螺桿16的驅(qū)動(dòng)馬達(dá)17提 供控制信號(hào)的壓力轉(zhuǎn)換器被監(jiān)測(cè)。
纖維紗管24直接進(jìn)給一束結(jié)構(gòu)增強(qiáng)纖維26。這些纖維通過注入 噴嘴28被拉入涂敷模具22的涂敷腔32。然后使纖維26與熔融的聚 合物材料15緊密混合，并使纖維26涂敷熔化的聚合物材料15。所涂 敷的纖維26然后通過可更換的插件30的?？?6離開涂敷模具22。 ?？?6的直徑可以通過改變插件30來調(diào)節(jié)以控制纖維26與樹脂15 的比例。
樹脂15和纖維26的混合物退出涂敷模具22，并且可以在殼體54 中的切割腔50內(nèi)通過刀片52將纖維26切斷。樹脂15和纖維26的混 合物通過孔口 58離開腔室50進(jìn)入擠壓機(jī)60。擠壓機(jī)60通常包括桶 62，該桶62將樹脂15和纖維26的混合物送入擠壓模具64中。饋送 螺桿66在桶62內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，并且可選地可以沿著軸線72往復(fù)運(yùn)動(dòng)以通過 孔口 63將一定量的模制材料送入模具64的模制腔68中。饋送螺桿 66由動(dòng)力單元70驅(qū)動(dòng)。
桶18、涂敷腔32、切割腔50和擠壓機(jī)60內(nèi)的溫度可以通過一個(gè) 或多個(gè)加熱元件和溫度探頭控制的微型處理器(未示出)來控制。合適的聚合物包括熱塑性聚合物，例如聚酰胺(PA6、 PA66、 PA46、 PAll、 PA6.12、 PA6.10和PA12)、聚芳酰胺、聚苯醚(PPE)和聚酰 胺共混物、聚苯醚(PPE)和環(huán)氧樹脂共混物、聚醚酰亞胺(PEI)及 其混合物例如PEI/硅酮、聚醚砜(PES)、聚砜(PSU)、聚醚砜(PES)、 聚鄰苯二甲酰胺(PPA)、聚苯硫醚(PPS)、間同立構(gòu)聚苯乙烯(SPS)、 液晶聚合物(LCP)、聚對(duì)苯二曱酸丁二酯(PBT)、聚對(duì)苯二甲酸乙 二醇酯(PET)、熱塑性聚氨脂(TPU)、聚四氟乙烯(PTFE)、聚偏 二氟乙烯(PVDF)、聚醚酮(PEK)、聚醚醚酮(PEEK)、脂肪族聚 酮(PK)、高耐熱聚碳酸酯級(jí)(例如硬的Z HR級(jí)，其可從日本的 IDEMITSUKOSAN處購得)、以及具有合適的機(jī)械、熱和熔體流動(dòng)特 性的其它熱塑性材料。另一類合適的熱塑性聚合物是所謂的可陶瓷化 的熱塑性聚合物，其可以形成為普通的熱塑性聚合物，但是在受到加 熱時(shí)形成性質(zhì)上與陶資材料相似的材料。
在上文中既針對(duì)具體實(shí)施例又一般性地描述了這種應(yīng)用的發(fā)明。 雖然本發(fā)明是基于為優(yōu)選實(shí)施例的內(nèi)容提出的，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員 可以在該一般性的公開內(nèi)容中選擇多種替換方式。除了下面提出的權(quán) 利要求書外，本發(fā)明不受任何其它形式的限制。
權(quán)利要求
1.一種具有改善特性的纖維加強(qiáng)聚合物消聲器，其包括纖維加強(qiáng)熱塑性聚合物殼體，其具有重量百分比在5％至90％之間的玻璃纖維，所述殼體包括至少一個(gè)第一殼體部分；排氣導(dǎo)管，其用于將廢氣運(yùn)送通過所述聚合物殼體；位于所述殼體內(nèi)的反射腔；和纖維耗散消音裝置。
2. 如權(quán)利要求1所述的纖維加強(qiáng)聚合物消聲器，其還包括 位于所述殼體和所述排氣導(dǎo)管之間的纖維材料的氈片。
3. 如權(quán)利要求1所述的纖維加強(qiáng)聚合物消聲器，其中 重量百分比至少為5%的玻璃纖維部分具有大于35的平均長度/直徑比(L/D)。
4. 如權(quán)利要求l所述的纖維加強(qiáng)聚合物消聲器，其中 所述纖維耗散消音裝置選自由A玻璃、標(biāo)準(zhǔn)E玻璃、S玻璃、T玻璃、ECR玻璃、鉀-鋁-硅酸鹽玻璃、S-2玻璃和礦棉構(gòu)成的組。
5. 如權(quán)利要求1所述的纖維加強(qiáng)聚合物消聲器，其還包括 位于所述殼體和所述排氣導(dǎo)管之間的纖維材料的氈片。
6. 如權(quán)利要求5所述的纖維加強(qiáng)聚合物消聲器，其還包括 選自由耐熱和反射熱的飾面構(gòu)成的組的飾面。
7. 如權(quán)利要求l所述的纖維加強(qiáng)聚合物消聲器，其還包括 位于所述排氣導(dǎo)管上的金屬散熱器。
8. 如權(quán)利要求l所述的纖維加強(qiáng)聚合物消聲器，其中 所述熱塑性材料是可陶瓷化的聚合物。
9. 如權(quán)利要求l所述的纖維加強(qiáng)聚合物消聲器，其中 所述熱塑性材料選自由聚酰胺、聚芳酰胺、聚醚酰亞胺、聚醚砜、聚砜、聚鄰苯二曱酰胺、聚苯醚和環(huán)氧樹脂共混物、聚亞苯基砜、間 同立構(gòu)聚苯乙烯、液晶聚合物、聚對(duì)苯二甲酸丁二酯、聚對(duì)苯二曱酸 乙二醇酯、熱塑性聚氨脂、聚四氟乙烯、聚偏二氟乙烯、聚醚酮、聚醚醚酮、脂肪族聚酮和聚碳酸脂及其混合物構(gòu)成的組。
10. 如權(quán)利要求1所述的纖維加強(qiáng)聚合物消聲器，其還包括至少一個(gè)內(nèi)擋板。
11. 如權(quán)利要求1所述的纖維加強(qiáng)聚合物消聲器，其還包括多個(gè) 反射腔。
12. 如權(quán)利要求1所述的纖維加強(qiáng)聚合物消聲器，其中 所述反射腔被穿孔。
13. 如權(quán)利要求1所述的纖維加強(qiáng)聚合物消聲器，其還包括導(dǎo)氣件。
14. 如權(quán)利要求1所述的纖維加強(qiáng)聚合物消聲器，其還包括外部 肋狀圖案。
15. —種具有改善特性的模制的纖維加強(qiáng)聚合物消聲器，其包括 纖維加強(qiáng)熱塑性聚合物殼體，其包括至少一個(gè)第一殼體部分；排氣導(dǎo)管，其用于將廢氣運(yùn)送通過所述聚合物殼體； 纖維耗散消音裝置；位于所述殼體內(nèi)的至少一個(gè)反射腔；和 位于所述殼體和所述反射腔之間的纖維材料的氈片。
16. 如權(quán)利要求15所述的纖維加強(qiáng)聚合物消聲器，其還包括 選自由耐熱和反射熱的飾面構(gòu)成的組的飾面，其位于所述反射腔和所述纖維加強(qiáng)熱塑性聚合物殼體之間。
17. 如權(quán)利要求15所述的纖維加強(qiáng)聚合物消聲器，其還包括 位于所述排氣導(dǎo)管上的金屬散熱器。
18. 如權(quán)利要求15所述的纖維加強(qiáng)聚合物消聲器，其還包括 模制在所述聚合物殼體內(nèi)的加強(qiáng)嵌體。
19. 如權(quán)利要求15所述的纖維加強(qiáng)聚合物消聲器，其還包括 與所述至少一個(gè)殼體部分一體模制而成的導(dǎo)氣件。
20. —種具有改善特性的纖維加強(qiáng)聚合物消聲器，其包括 纖維加強(qiáng)熱塑性聚合物殼體，其具有重量百分比在5%至90%之間的玻璃纖維，所述殼體包括至少一個(gè)第一殼體部分，其中重量百分比至少為5%的玻璃纖維具有大于35的平均長度/直徑比(L/D)，其 中，所述熱塑性材料選自由聚酰胺、聚芳酰胺、聚醚酰亞胺、聚醚砜、 聚砜、聚鄰苯二甲酰胺、聚苯醚和環(huán)氧樹脂共混物、聚亞苯基砜、間 同立構(gòu)聚苯乙烯、液晶聚合物、聚對(duì)苯二曱酸丁二酯、聚對(duì)苯二甲酸 乙二醇酯、熱塑性聚氨脂、聚四氟乙烯、聚偏二氟乙烯、聚醚酮、聚 醚醚酮、脂肪族聚酮和聚碳酸脂及其混合物組成的組中；排氣導(dǎo)管，其用于將廢氣運(yùn)送通過所述聚合物殼體；纖維耗散消音裝置；在所述殼體和所述排氣導(dǎo)管之間的纖維材料的氈片； 位于所述殼體內(nèi)的至少一個(gè)反射腔；和選自由耐熱和反射熱的飾面構(gòu)成的組的飾面，其位于所述反射腔 和所述纖維加強(qiáng)熱塑聚合物殼體之間。
全文摘要
本發(fā)明提供由長纖維熱塑性材料形成的復(fù)合消聲器系統(tǒng)。一種合適的消聲器結(jié)構(gòu)是多件式消聲器組件，其包括至少一個(gè)長纖維熱塑殼體部分(202)。該消聲器特別適合用于制造高溫的結(jié)構(gòu)物品，例如保險(xiǎn)杠-消聲器組合件。
文檔編號(hào)F01N13/08GK101578430SQ200780046028
公開日2009年11月11日 申請(qǐng)日期2007年4月9日 優(yōu)先權(quán)日2006年12月14日
發(fā)明者A·J·賴納茨, L·J·布蘭特, N·T·赫夫, P·B·范德弗利爾 申請(qǐng)人:Ocv智識(shí)資本有限責(zé)任公司