用于车辆排气系统的可缩回尾管的制作方法

1.本公开总体上涉及一种用于车辆的排气系统中的可缩回尾管系统。


背景技术：

2.机动车辆可配置有各种越野能力特征。然而，许多越野车辆的离去角度远小于其接近角度。接近角度与离去角度之间的这种差异可能会引起若干问题。在一个示例中，当使车辆经受某些类型的困难地形时，由于其较小的离去角度，车辆的尾管可能会撞到地面，从而致使划痕、压缩以及可能的尾管变形。这可能会对客户感知车辆能力的方式产生负面影响。
3.atkinson等人在us 8,683,792中教导了一种旨在降低尾管撞击地面的可能性的方法。其中，描述了一种可伸出的排气系统，所述排气系统利用沿尾管滑动的扩管器来防止废气渗入车辆的车厢。扩管器从缩回位置到伸出位置的移动是由带有移动传感器和弹簧的电磁铁或马达驱动导致。chester在us 2,489,480中示出了另一种系统。其中，描述了一种由一段紧密盘绕的螺旋弹簧组成的排气管延伸部，所述螺旋弹簧的前部滑动装配在排气管的后端部上方。
4.然而，本文的发明人已认识到此类系统的潜在问题。作为一个示例，在us 8,683,792和us 2,489,480中描述的系统仍然限制了车辆的离去角度。此外，us 8,683,792的系统仅当车辆以预定速度向前行驶时才缩回或伸出排气管。此外，us 2,489,480的系统中用来移动管道延伸部的盘绕弹簧可能会随着时间的流逝失去其弹性刚度，以使系统不稳定和/或增加车辆nvh。


技术实现要素：

5.本文的发明人已经认识到上述问题以及其他问题，并且因此，为了在至少部分地解决上面识别的问题中的一个或多个问题的同时降低车辆尾管接触地面的可能性，他们已经开发了一种可缩回尾管系统。在一个示例中，所述可缩回尾管系统包括：排气管，所述排气管安装至车辆的底座；排气管口，所述排气管口可滑动地安装至排气管，所述排气管口具有固定在第二端上的多个延伸轴；以及排气管口缩回模块，所述排气管口缩回模块定位在排气管上，对外表面外切，所述排气管口缩回模块具有致动器、齿轮和与排气管口上的多个延伸轴配合的多个轴承。
6.在示例中，可缩回尾管系统可包括与排气管实体地分开以便允许两个部件之间的相对移动的排气管口。排气管口缩回模块(etrm)在可能的最后面位置附接并固定至上游排气管，所述位置也可充当排气管口的行程极限。etrm被配置成具有致动器、齿轮和多个线性轴承。排气管口包括与etrm中的线性轴承配合的一组延伸轴。所述延伸轴之一在其表面的被配置为与齿轮接合的一部分上包括多个脊，所述脊可以是齿状结构。所述系统可由电动马达致动，从而致使齿轮旋转，继而经由齿条与小齿轮机构致使延伸轴的线性运动。因此，可能发生延伸轴的向后或向前移动，使得排气管口缩回或伸出至默认位置。
7.根据本公开，可缩回尾管系统使得排气管口在越野模式下能够缩回一定长度，以便将排气管口移开并且在产生稳健的致动配置的同时将限制部件改变为后保险杠而不是排气管口，所述稳健的致动配置能够在各种环境条件下坚持下来，同时还产生刚性结构来减少nvh。因此，该系统能够在越野路况下增大车辆的离去角度，这可降低尾管撞击地面的可能性。
8.本公开的可缩回尾管可应用于具有排气系统的车辆，包括但不限于皮卡车、suv、厢式货车、轿车、掀背车、双门轿跑车等。除了四轮车，本公开还可应用于具有排气系统的三轮车。本公开的系统可允许客户以更安全的方式穿越崎岖的地形，由此降低排气管撞到地面并将噪声和振动传输给驾驶员的可能性。另外，该系统的应用不会干扰车辆的外观、样式或美感。此外，使用多个延伸轴使可缩回尾管系统更加稳定。
9.应当理解，提供以上发明内容是为了以简化的形式介绍在具体实施方式中进一步描述的一系列概念。这不意味着识别要求保护的主题的关键或本质特征，所述要求保护的主题的范围由在具体实施方式之后的权利要求唯一地限定。此外，所述要求保护的主题不限于解决上文或本公开的任何部分中阐述的任何缺点的实现方式。
附图说明
10.图1示出了包括可缩回排气尾管系统的示例性车辆的侧视图。
11.图2a和图2b示出了根据本公开的示例的处于伸出配置的可缩回尾管的透视图。
12.图3示出了图2a的根据本公开的示例的处于缩回配置的可缩回尾管的透视图。
13.图4a示出了图2b的根据本公开的示例的可缩回尾管系统的排气管口缩回模块(etrm)的透视图。
14.图4b示出了图4a的排气管口缩回模块(etrm)的分解视图，揭示了各种内部部件。
15.图5示出了图2b的具有etrm的可缩回尾管系统的特写视图，揭示了内部结构。
16.图6示出了图5的根据本公开的示例的可缩回尾管系统的横截面视图。
17.图1至图6按比例示出，但是如果需要，也可使用其他相对尺寸。
18.图7示出了根据本公开的示例的用于使可缩回尾管系统的排气管口伸出或缩回的方法的流程图。
具体实施方式
19.以下描述涉及一种可缩回尾管系统以及其使用方法。在一个示例中，可缩回尾管连接至车辆的排气系统。图1中示出了根据本公开的包括可缩回尾管系统的示例性车辆。图2a至图2b和图3分别示出了处于伸出配置和缩回配置的可缩回尾管的透视图。在图4a和图4b中，示出了与可缩回尾管系统相关联的排气管口缩回模块(etrm)的总体透视图。揭示了容纳在etrm内部的机电致动器的各种部件。在图5中示出了具有etrm的可缩回尾管，示出了内部机电致动器，并且在图6中示出了所述系统的横截面视图。图7示出了在正常操作和越野模式下用于使可缩回尾管系统的排气管口伸出或缩回的方法的高级流程图。
20.图1示出了包括排气系统104的示例性车辆102的侧视图100。排气系统104被示出为连接至车辆102的发动机106。排气系统104包括可缩回尾管140，所述可缩回尾管还包括彼此实体地分开的排气管108和排气管口110。虽然此处在轿车的背景下示出可缩回尾管
140，但是应当了解，可缩回尾管140可与具有发动机和排气系统的任何类型的车辆一起使用，所述任何类型的车辆诸如卡车、皮卡车、厢式货车、suv、跨界车，掀背车、混合动力车辆等。
21.对于车辆的越野能力可能至关重要的因素中的一些是车辆的离去角度和接近角度。如图1中所示，离去角度被定义为地面122与线124之间的角度116，所述线在后轮胎112与车辆102的后部的最低悬挂部分(例如，排气管口110)之间绘制。在大多数车辆中，离去角度116是最大斜坡角度，车辆可从所述最大斜坡角度下降而不会撞到尾管。接近角度(图1中未示出)与车辆前部的离去角度相对应。由于存在排气尾管，若干越野车辆的离去角度远小于其接近角度。作为示例，f
‑
150猛禽的离去角度和接近角度分别为23
°
和30.2
°
。
22.然而，如果将尾管140的排气管口110移开，则车辆102后部的最低悬挂部分将是后保险杠114，而不是排气管口110。因此，离去角度116将增大。新的离去角度116'将形成在地面122与线126之间，所述线在后轮胎112与后保险杠114之间绘制。当使车辆经受越野路线(诸如，崎岖或多岩石的地形)时，增大车辆的离去角度将降低尾管撞击地面的可能性。
23.图2a示出了图1的处于完全伸出配置的可缩回尾管140的透视图200，而图2b示出了图2a的可缩回尾管的透视图250。为此，先前介绍的部件在后续附图中被类似地编号。本文中将一起描述图2a至图2b。可缩回尾管140包括排气管108、排气管口110、排气管口缩回模块(etrm)230和多个延伸轴。可缩回尾管140的旋转中心纵轴线205由虚线绘示，以供参考。中心轴线205可平行于参考轴线299的z轴线。
24.排气管108是长的圆柱形中空管，所述长的圆柱形中空管被配置成载运从车辆的发动机释放的排气。排气管108具有被称为d1的直径。排气管108的第一最末端(图2a至图2b中未示出)可直接连接至车辆发动机。如图2b中所示，排气管108的与第一最末端相对的第二最末端示出了可连接至排气管口110的周向边缘222。
25.排气管口110是短的圆柱形中空管，所述短的圆柱形中空管可滑动地安装至排气管108的第二最末端。然而，排气管口110和排气管108彼此实体地分开。排气管口110具有被称为d2的直径。在示出的示例中，排气管口110的直径d2大于排气管108的直径d1。排气管口110示出了在第一最末端处的周向边缘212以及在与第一最末端相对的第二最末端处的周向边缘214。排气管口110的第二最末端向内弯曲，使得排气管口110的周向边缘214对排气管108的外表面外切。这提供了密封的环境，使排气管口110与排气管108之间没有间隙。而且，除了周向边缘214以外，排气管口110的其他区域均不与排气管108的外表面直接接触。因此，排气管口110的周向边缘214具有小于周向边缘212的周长。
26.如图2b中所示，在完全伸出的配置中，排气管口110包围排气管108的周向边缘222。然而，排气管口110被配置成借助于排气管口缩回模块和多个延伸轴沿着中心轴线205来回滑动，这将在下面更详细地讨论。
27.排气管口缩回模块(etrm)230安装在排气管108上，使得etrm 230与排气管108的第二最末端相距距离/长度l。etrm 230以某种方式定位，使得其对排气管108的外表面外切并且包围排气管108的长度g。etrm 230具有宽度为j的外壳，所述宽度可类似于排气管108的被etrm外切的长度g。etrm 230容纳机电致动器、齿轮和多个线性轴承。另外，etrm外壳包括内置连接器232，所述内置连接器允许电流流过以便向致动器提供电力。关于etrm 230的内部结构的更多细节将在图4a至图4b中呈现。在示出的示例中，etrm 230中包括共计三个
线性轴承(第一线性轴承235、第二线性轴承236和第三线性轴承237)。另外，每个线性轴承都包括中空区域和光滑的内圆柱形表面。每个线性轴承的中空区域贯穿etrm 230的整个宽度j，并且适于收纳对应的延伸轴。
28.排气管口110包括多个延伸轴。在示出的示例中，示出了总计三个延伸轴，即，第一延伸轴240、第二延伸轴244和第三延伸轴246。每个延伸轴被配置为具有两个最末端的长的圆柱形杆。每个延伸轴的第一最末端附接至排气管口110，靠近周向边缘214。每个延伸轴的与第一最末端相对的第二最末端被配置成与etrm 230中的对应线性轴承配合。例如，第一延伸轴240将排气管口110附接在位置215处，并且还与etrm 230中的第一线性轴承235配合。第二延伸轴244将排气管口110附接在位置216处，并且还与etrm 230中的第二线性轴承236配合。第三延伸轴246将排气管口110附接在位置217处，并且还与etrm 230中的第三线性轴承237配合。每个延伸轴的第二最末端贯穿etrm 230中的对应线性轴承的中空区域。
29.如图2a至图2b中所示，第一延伸轴240在第一延伸轴的整个长度上包括多个脊，诸如在其外圆柱形表面的一部分上的齿状结构242。作为替代示例，所述脊也可被成形为具有竖直的齿壁。然而，第二延伸轴244和第三延伸轴246在其整个长度上包括光滑的外圆柱形表面。具有多个齿状结构的延伸轴被配置成从内部机电致动器接收扭矩，而具有光滑的外圆柱形表面的另外两个延伸轴仅被配置成支撑排气管口。将在图5和图6中更详细地描述可缩回尾管系统的工作机制。
30.虽然在示出的示例中，指示了三个延伸轴和三个对应的线性轴承；但是在其他示例中，所述系统可包括任何合适数目的延伸轴和空间上对应的线性轴承。然而，延长部轴的数目可等于对应线性轴承的数目，以增强排气管口110和etrm 230的联接。使用多个延伸轴和空间上对应的线性轴承会增加附接点的数目，并且因此会提高系统的稳定性。另外，两个延伸轴之间的间距和两个对应线性轴承之间的间距均设计成相等。该特征可提供均匀的负载分配。此外，在其他示例中，多个延伸轴中的任何一个可在其外圆柱形表面的一部分上包括齿状结构，而其余的延伸轴在其整个长度上具有光滑的外圆柱形表面。
31.如图2a至图2b中所示，在车辆的正常操作期间，使排气管口110完全伸出被称为w的一定长度，超出排气管108的第二最末端，但包围了周向边缘222。这是排气管口110的默认位置。然而，在越野路况期间，该系统使排气管口110能够缩回，使得延伸轴沿中心轴线205在箭头296所指示的第一方向上移位，并且排气管口110行进排气管108的长度l以达到可能的最后面位置。etrm 230可在缩回过程期间用作排气管口110的行程极限。
32.转向图3，示出了图2a的处于完全缩回的配置的可缩回尾管140的透视图300。如图所示，排气管口110已经行进了排气管108的整个长度l，以达到靠近etrm 230的可能的最后位置。在这种完全缩回的配置中，排气管口110完全包围排气管108的长度l。因此，与被处于完全伸出配置的排气管口110包围的原始长度对应的长度w减小到可能的最短长度。因此，在该位置，完全缩回的排气管口缩短了排气在被释放之前必须行进的排气路径。
33.如图3中所示，多个延伸轴完全移位，使得延伸轴可见地出现在etrm 230的另一侧上。可基于是否需要排气管口110完全地或部分地缩回而控制延伸轴的位移的长度。虽然图3示出了可缩回尾管系统140的完全缩回配置，但是如果需要的话，排气管口110可部分地缩回。
34.可缩回尾管系统140使排气管口110能够在处于越野模式下时缩回在5英寸内的一
定长度，以防止尾管接触地面。当排气管口110行进长度l以准备好从伸出位置缩回时，排气管108的被排气管口110重叠的长度增加，而长度w相应地减小。然而，在排气管口110行进长度l以准备好从缩回位置伸出时，排气管108的被排气管口110重叠的长度减小，而长度w相应地增加。
35.为了使排气管口110从图3中示出的完全缩回配置伸出回到默认位置，致动多个延伸轴以沿着中心轴线205在箭头396所指示的第二方向上移位，使得排气管口110行进排气管108的长度l，从而达到离etrm 230最远的位置。这同时致使排气管口110伸出回到默认位置。
36.以这种方式，在etrm 230的控制下，排气管108与排气管口110之间的相对移动允许在延伸轴的位移方向的引导下排气管口110的缩回或伸出。排气管口110的缩回/伸出的详细方法将在图7中呈现。
37.图4a至图4b提供了排气管口缩回模块(etrm)的详细视图。图4a示出了图2a的可缩回尾管140的etrm 230的透视图400，揭示了各种内部部件。图4b示出了图4a的etrm 230的分解视图450。为此，本文中将一起描述图4a至图4b。排气管口缩回模块(etrm)230大致包括外壳410和内部机构460。etrm容纳机电致动器，所述机电致动器致动可缩回尾管系统的缩回和/或伸出。下文将更详细地描述etrm 230的各种部件。etrm 230的旋转中心纵轴线401由虚线绘示，以供参考。中心轴线401可平行于参考轴线499的x轴线。
38.etrm的外壳410具有大体圆柱形的形状，以便围绕排气管装配。etrm的大体圆柱形的形状对于维持可缩回尾管系统的排气管口的稳定性很重要。如前所述，etrm的圆柱形外壳410具有宽度j。在etrm的外壳410的中心处存在中空的圆柱形区域416，排气管穿过所述中空的圆柱形区域。中空的圆柱形区域416具有被称为b的直径。参考图2a至图2b和图4a，etrm的中空圆柱形区域416的直径b可相对大于排气管108的直径d1，使得当排气管108穿过etrm 230的中空圆柱形区域416时，排气管108的外表面的长度g可与etrm的内圆柱形表面418共面接触。
39.在另一实施例中，排气管108的外表面可不与etrm 230的内圆柱形表面418直接接触。必须以某种方式将etrm安装在排气管上，以使得从废气到etrm的热传递最小化，以便防止对etrm的内部部件造成热损坏。因此，etrm的内圆柱形表面418可衬有阻尼器(在图4a至图4b中未示出)。阻尼器是耐热的软质材料，所述软质材料可沿着etrm的内圆柱形表面418的周长延伸，并防止etrm受到热的影响。在该实施例中，当排气管穿过etrm的中空圆柱形区域416时，阻尼器可被夹在排气管的外表面与etrm的内圆柱形表面418之间。
40.如图4a至图4b中所示，etrm 230的外壳410的顶部区域具有平坦表面430。平坦表面430辅助将etrm附接至车辆的底座。平坦表面430可具有长度p和宽度q。平坦表面430的宽度q可类似于etrm的圆柱形外壳410的宽度j。etrm的平坦表面430包括两个伸出区域；即，第一伸出区域432和与第一伸出区域相对的第二伸出区域434。第一伸出区域432和第二伸出区域434各自具有相同的长度，所述长度称为r。另外，第一伸出区域432和第二伸出区域434中的每一者可包括安装孔(未示出)。可通过每个安装孔使用安装螺钉(未示出)，以将etrm 230附接至车辆的底座。
41.虽然在图4a至图4b中未示出，但是etrm 230的外壳410包括用于电力和通信的内置连接器232。在图2a至图2b中示出并简要讨论了连接器232。连接器232可包括多个插脚，
并且可允许电流通过以便向etrm 230的内部机构460提供电力。基于微控制器的传感器之间的通信可经由can(控制器局域网)总线或lin(本地互连网络)协议发生。
42.移至etrm 230的内部机构460，可揭示额外部件。如图4b中所示，etrm的内部机构460还包括电动马达462、电动马达安装支架466、轴472、挠性联接器470、齿轮474和多个线性轴承。这些部件可封装在etrm的外壳410内部，如图4a中所示。
43.电动马达462用作将电力转换成机械能的机电致动器。在示出的示例中，已将步进马达用作致动器。然而，在其他示例中，可使用各种其他类型的电动马达，例如无刷dc马达、线性马达、伺服马达等。电动马达总成还包括马达外壳464和马达轴468。马达外壳464从两侧(第一侧和与第一侧相对的第二侧)包围电动马达462，使得电动马达462夹在马达外壳464之间。马达轴468是圆柱形的杆状结构，所述圆柱形的杆状结构具有两个端部，即，第一端和与第一端相对的第二端。马达轴468的第一端被示出为连接至电动马达462的中心区域。电动马达总成经由电动马达安装支架466安装在etrm 230的外壳410内部，如图4a中所示。安装支架466用作为整个电动马达总成提供支撑的支撑结构。
44.轴472(etrm的另一内部部件)也是圆柱形的杆状结构，所述圆柱形的杆状结构具有两个端部，即，第一端和与第一端相对的第二端。轴472的第一端被示出为经由柔性联接器470连接至电动马达总成的马达轴468的第二端。换句话说，以某种方式封装了etrm的内部部件，以使得柔性联接器470将马达轴468的第二端联接至轴472的第一端。另外，使轴472的第二端连接至齿轮474。在示出的示例中，齿轮474被配置为圆柱形结构，所述圆柱形结构在外圆柱形表面上具有多个齿轮齿并且在中心具有中空圆柱形区域。齿轮474的中心中空圆柱形区域被配置成容纳轴472的第二端。齿轮474以某种方式定位在etrm内部，以使得多个齿轮齿与第一延伸轴240的多个齿状结构啮合，类似于将在图5至图6中更详细地描述的齿条与小齿轮总成。
45.先前已经参考图2a至图2b描述了etrm中存在被配置成与三个延伸轴配合的三个线性轴承。如图4a所示，第一线性轴承235、第二线性轴承236和第三线性轴承237固定至etrm的圆柱形外壳，并且彼此等距地定位。线性轴承沿etrm的圆柱形外壳的整个宽度j延伸。第一线性轴承235、第二线性轴承236和第三线性轴承237各自包括具有直径a的中空圆柱形区域。另外，每个线性轴承具有光滑的内圆柱形表面。
46.如先前在图2a至图2b中所描述的，etrm的每个线性轴承被配置成与其对应的延伸轴配合，使得延伸轴的第二最末端插入到线性轴承的中空圆柱形区域中。为此，延伸轴的直径可能不等于或可能超过其对应的线性轴承的中空圆柱形区域的直径a。参考图2a至图2b和图4a，线性轴承的中空圆柱形区域的直径a可相对大于其对应的延伸轴的直径，使得延伸轴的外表面可与线性轴承的内圆柱形表面共面接触。
47.图4b中示出的etrm的分解视图提供了关于每个线性轴承的特征的更多细节。第二线性轴承236和第三线性轴承237各自被配置为单件，所述单件具有被称为c的长度。第二线性轴承和第三线性轴承的长度c可类似于etrm的圆柱形外壳410的宽度j。然而，第一线性轴承235的组装方式与其余的不同。如先前所讨论的，齿轮474被配置成与容纳在第一线性轴承235中的第一延伸轴240接合。由于该特征，第一线性轴承235以某种方式配置，以使得其包括两个相同的件而不是单件。如图4b中所示，第一线性轴承235包括第一件235e和第二件235f。第一件235e和第二件235f中的每一者具有被称为k的长度，所述长度可能是第二线性
轴承236或第三线性轴承237的长度c的大约三分之一。第一线性轴承235的第一件235e和第二件235f以某种方式布置在etrm中，以使得第一延伸轴240的某一部分总是暴露以与齿轮474接触。关于etrm部件的具体布置的更多细节将在图5至图6中呈现。
48.如先前在图2a至图2b中所描述的，该示例中示出了三个线性轴承；然而，在其他示例中，所述系统可包括任何合适数目的线性轴承和空间上对应的延伸轴。另外，可基于系统的稳定性而将每个线性轴承/延伸轴对的每一组直径配置成是类似的或不同的。
49.图4a至图4b还示出了etrm的圆柱形外壳410上的多个螺钉(第一螺钉482、第二螺钉484和第三螺钉486)以及多个螺钉孔(第一螺钉孔492、第二螺钉孔494和第三螺钉孔496)。第一螺钉482被配置成与第一螺钉孔492配合。第二螺钉484被配置成与第二螺钉孔494配合。第三螺钉486被配置成与第三螺钉孔496配合。多个螺钉和对应的螺钉孔可用于将前盖(图4a至图4b中未示出)安装在etrm上，以保护或隐藏etrm 230的内部部件。虽然在示出的示例中，指示了总计三个螺钉和对应的螺钉孔，但是其他示例可包括在etrm的圆柱形外壳410上的任何合适数目的螺钉和空间上对应的螺钉孔。
50.转向图5至图6，示出了可缩回尾管系统的不同部件之间的相互作用的详细视图。图5示出了具有etrm的根据本公开的可缩回尾管的特写透视图500，揭示了内部结构。图6示出了图5的可缩回尾管的横截面视图600。本文中一起描述图5至图6。可缩回尾管的旋转中心轴线501可平行于参考轴线599的z轴线。此外，图6中示出的横截面视图600由图5的尾管的在y
‑
z平面中的轴向切口限定，如由参考轴线599所指示，以便示出可缩回尾管系统的内部。轴向切割平面可穿过齿轮474和第一延伸轴240，使得轴向切口将系统分成两个不相等的部分。
51.如图5和图6中所描绘，示出了处于完全伸出配置的可缩回尾管系统。如图所示，etrm 230内部的齿轮474与三个延伸轴中的仅一个啮合。在示出的示例中，齿轮474与包括多个齿状结构242的第一延伸轴240接合。其余两个延伸轴与其对应的线性轴承配合，以向排气管口110提供支撑，并提供非摩擦表面以使排气管口110来回移动。由于这种配置，排气管口110经由齿条与小齿轮机构仅通过三个延伸轴中的一者接收扭矩，这将在下面更详细地描述。
52.图6中示出的横截面视图提供关于齿轮474和第一延伸轴240的配置的更多细节。第一延伸轴240可具有被称为f的长度。延伸轴的长度f可类似于排气管108的长度l和etrm 230的宽度j的组合。如先前所描述并且还如图5至图6中所示，第一延伸轴240在整个长度f上在顶部上包括多个齿状结构242。在etrm 230内部，齿轮474被配置成搁置在第一延伸轴240的齿状结构242的顶部上，使得齿轮齿与第一延伸轴240上的两个连续的齿状结构之间存在的凹槽直接接合。另外，图6指示第一线性轴承235的两个相同件(第一件235e和第二件235f)相对于齿轮474的位置。在etrm中，齿轮474以某种方式定位，使得第一延伸轴240的整个长度f中的长度s被配置成不具有轴承，因此它可与齿轮474接合。然而，在etrm中，第一延伸轴240的在与齿轮474的接触点的任一侧上的区域被线性轴承235的两个相同件包围，每侧上各一个。
53.与第一延伸轴的齿状结构242接合的齿轮474用作齿条与小齿轮总成，所述齿条与小齿轮总成最终向排气管口110提供扭矩以用于缩回或伸出。齿条与小齿轮是一种类型的线性致动器，所述致动器包括接合线性齿轮(齿条)的圆形齿轮(小齿轮)，它们作用来将旋
转运动转化成线性运动。驱动小齿轮旋转会致使齿条被线性地驱动。在示出的示例中，齿轮474是小齿轮，而第一延伸轴240(包括多个齿状结构242)是齿条。致使齿轮474在其自身的轴线上旋转导致第一延伸轴240的移位。延伸轴的移位方向将取决于齿轮的旋转方向。
54.可缩回尾管系统的工作机制可包括致动etrm 230中的齿轮474。齿轮474例如可通过电动马达462致动或通电。电动马达462可产生力，并且对马达轴468上施加扭矩，从而致使马达轴468旋转。马达轴468经由柔性联接器470联接至轴472。因此，马达轴468的旋转可致使扭矩向下游传递，从而致使轴472旋转。因为齿轮474连接至轴472，所以轴472的旋转可继而致使齿轮474旋转。当齿轮474与延伸轴中的一个啮合时，齿轮474的旋转可致使延伸轴沿中心轴线501移位。如上所述，齿条与小齿轮机构有助于在旋转移动与线性移动之间转换。取决于齿轮474的旋转方向，延伸轴可在阈值内向后或向前移动。多个延伸轴是不旋转的，并且固定至排气管口110。因此，延伸轴沿着中心轴线501的位移可致使排气管口110缩回或伸出回到默认位置。将在图7中呈现关于排气管口110的缩回/伸出方法的更多细节。
55.虽然在示出的示例中，第一延伸轴240包括齿状结构242并且被配置成与齿轮474接触；然而，在其他示例中，齿轮474可被配置成与多个延伸轴中的任何一者啮合，只要与齿轮接触的延伸轴包括齿状结构即可。
56.图1至图6示出了具有各种部件的相对定位的示例配置。如果被示出为彼此直接接触或直接联接，则至少在一个示例中，此类元件可分别称为直接接触或直接联接。类似地，至少在一个示例中，被示出为彼此邻接或相邻的元件可分别彼此邻接或相邻。作为一个示例，以彼此共面接触的方式放置的部件可被称为呈共面接触。作为另一示例，在至少一个示例中，彼此隔开定位并且其间仅有间隔而没有其他部件的元件可被称作如此。作为另一示例，被示出为在彼此的上方/下方、在彼此的相对侧处或在彼此的左边/右边的元件可被称作相对于彼此如此。此外，如附图中所示，在至少一个示例中，最顶部元件或元件的最顶点可被称为部件的“顶部”，并且最底部元件或元件的最底点可被称为部件的“底部”。如本文所使用的，顶部/底部、上部/下部、上方/下方可能是相对于附图的竖直轴线而言的，并且用于描述附图的元件相对于彼此的定位。为此，在一个示例中，被示出为在其他元件上方的元件位于其他元件的正上方。此外，图2a至图2b和图3中包括参考轴线299，在图4a至图4b中包括参考轴线499，并且在图5中包括参考轴线599，以便对上面描述的视图和相对取向进行比较。作为另一示例，附图内描绘的元件的形状可被称为具有那些形状(例如，诸如为圆形的、直线的、平面的、弯曲的、倒圆的、倒角的、成角度的等)。此外，在至少一个示例中，被示出为相互交叉的元件可被称为交叉元件或彼此交叉。此外，在至少一个示例中，被示出为在另一元件内或被示出为在另一个元件外部的元件可被称作如此。图1至图6是大致按比例绘制的，但是也可使用其他尺寸或相对尺寸。
57.图7示出了根据本公开的用于可缩回尾管系统的操作的示例性方法700。在一个示例中，方法700可包括响应于越野路况而使排气管口缩回。方法700还可包括在正常路况下使排气管口从缩回位置伸出。
58.在702处，所述方法包括估计或评估车辆正在上面移动的路面的状况。在一个示例中，路况可由车辆的驾驶员来估计并且将结果手动输入到可向排气尾管系统提供信号的输入装置。在其他示例中，路况可由车辆上的一个或多个接近传感器来估计，所述一个或多个接近传感器能够评估和/或检测越野路况并将结果输入至输入装置。
59.在704处，确定是否检测到越野路况。如果未检测到越野路况，则转到706，所述步骤包括将排气管口维持在默认的伸出位置。然而，如果在704处检测到越野路况，则所述方法继续至708。
60.在708处，所述方法可包括打开电动马达。电动马达将致动排气管口缩回模块(etrm)中的齿轮或使所述齿轮通电。随后，在710处，齿轮将开始沿第一旋转方向的旋转。
61.所述方法继续到712，所述步骤包括开始多个延伸轴的移位。因为齿轮经由齿条与小齿轮总成与延伸轴中的一个接合，所以齿轮在第一旋转方向上的旋转致使所接触的延伸轴在第一方向上移位。这继而致使其余的延伸轴自动在第一方向上移位。因为多个延伸轴附接至排气管口，所以延伸轴在第一方向上的移位继而致使排气管口在步骤714处缩回。在排气管口向上缩回至阈值内的期望的点之后，在716处关闭电动马达。
62.在718处，通过以与先前在步骤702处描述的情况类似的方式评估路面，来确定越野路况是否已经结束。如先前所述，可手动地或通过使用车辆上的传感器来完成评估。在718处，如果仍然检测到越野路况，则转到720，所述步骤包括将排气管口维持在伸出位置。然而，如果在718处越野路况结束，则所述方法继续至722。
63.在722处，所述方法可包括打开电动马达。电动马达将致动排气管口缩回模块(etrm)中的齿轮或使所述齿轮通电。随后，在724处，齿轮将开始沿与第一旋转方向相反的第二旋转方向的旋转。
64.所述方法继续到726，所述方法包括开始多个延伸轴的移位。因为齿轮经由齿条与小齿轮总成与延伸轴中的一个接合，所以齿轮沿第二旋转方向的旋转致使所接触的延伸轴在与第一方向相反的第二方向上移位。这继而致使其余的延伸轴自动地在第二方向上移位。因为延伸轴附接至排气管口，所以延伸轴在第二方向上的移位继而致使排气管口在步骤728处伸出至默认位置。在排气管口伸出回到默认位置之后，在730处关闭电动马达。
65.应当了解，本文中公开的配置和程序本质上是示例性的，并且这些具体实施例不应被视为具有限制性含义，因为众多变化是可能的。此外，除非明确地相反指出，否则术语“第一”、“第二”、“第三”等不意在表示任何顺序、位置、数量或重要性，而是仅用作标记以将元件彼此区分开。本公开的主题包括本文中公开的各种系统和配置以及其他特征、功能和/或性质的所有新颖的且非明显的组合和子组合。
66.如本文所使用，除非另有指定，否则术语“大约”被解释为表示所述范围的
±
5％。
67.以下权利要求特别地指出被视为新颖的且非明显的某些组合和子组合。这些权利要求可指代“一个”要素或“第一”要素或其等效形式。此类权利要求应理解为包括一个或多个此类要素的并入，既不要求也不排除两个或更多个此类要素。所公开特征、功能、元件和/或性质的其他组合和子组合可通过修正本权利要求或通过在本技术或相关申请中呈现新的权利要求来要求保护。此类权利要求与原始权利要求相比无论在范围上更宽、更窄、等同或不同都被视为包括在本公开的主题内。
68.根据本发明，提供了一种用于车辆的排气系统，所述排气系统具有：排气管，所述排气管安装至车辆的底座；排气管口，所述排气管口可滑动地安装至排气管，所述排气管口具有固定在第二端上的多个延伸轴；以及排气管口缩回模块，所述排气管口缩回模块定位排气管上，对外表面外切，所述排气管口缩回模块具有驱动齿轮的致动器，所述齿轮接合延伸轴中的一个或多个。
69.根据一个实施例，致动器还包括电动马达，所述电动马达经由具有联接器的轴致动齿轮。
70.根据一个实施例，所述多个延伸轴平行于排气管的中心轴线。
71.根据一个实施例，所述延伸轴中的一个还包括在外表面上的与齿轮接合的多个脊。
72.根据一个实施例，排气管口适于在阈值内沿着排气管滑动超出排气管的端部。
73.根据一个实施例，齿轮在排气管口缩回模块中的旋转致使多个延伸轴向前和向后移动，使得排气管口缩回或伸出。
74.根据一个实施例，排气管口经由齿条与小齿轮机构接收扭矩。
75.根据一个实施例，延伸轴由光滑的轴承支撑。
76.根据本发明，提供了一种用于车辆的排气系统，所述排气系统具有：排气管，所述排气管安装至车辆的底座，其中排气管口经由多个延伸轴可滑动地安装至排气管，所述管还具有围绕的外壳，所述围绕的外壳包围联接至排气管口的致动器，并且还包围用于多个延伸轴中的每一者的光滑的支撑轴承，所述外壳还包围致动器与延伸轴中的至少一者之间的齿条与小齿轮连接。
77.根据一个实施例，所述围绕的外壳完全包围排气管、致动器以及齿条与小齿轮连接。
78.根据一个实施例，致动器的旋转轴的中心轴线垂直于排气管口的中心轴线并且垂直于延伸轴。
79.根据一个实施例，延伸轴与排气管口的中心轴线平行对准。
80.根据一个实施例，致动器联接至延伸轴中的仅一个。
81.根据一个实施例，致动器的旋转轴包括安装在排气管口中心轴线正上方的连接器。
82.根据一个实施例，所述围绕的外壳的厚度小于排气管口的直径。
83.根据一个实施例，齿条与小齿轮的齿条定位在延伸轴中的一者的顶表面上。
84.根据本发明，一种调整越野车辆排气管口的长度的方法包括：旋转致动器轴以伸出安装至排气管口的可伸出轴，所述可伸出轴平行于排气管口的中心轴线定位，并且完全定位在排气管口的排气通道的外部。
85.在本发明的一个方面，致动器轴向前和向后旋转以使排气管口伸出和缩回。
86.在本发明的一个方面，排气管口在固定排气通道的外部上面滑动。
87.在本发明的一个方面，即使当车辆在移动时，排气管口也滑动。