CN102032407A - 软管 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种软管，其连接在与发动机相连的排气系统上，来衰减该排气系统的轴向的振动，并实现了其自身的小型化。该软管具备波纹管(10)、其内侧的互锁管(20)、与波纹管(10)的两端连结的上游侧及下游侧连接管(40、41)，使互锁管(20)的两端的固定端部(20u、20d)的直径大于其中央部的直径，在该固定端部的内周面嵌合并固定上、下游侧连接管(40、41)的延伸部(40e、41e)，并使固定端部(20u、20d)上的波纹部(11)的谷部(13)的深度(De、De)比其它部分的深度(Dm)浅。

Description

软管
技术领域
本发明涉及一种软管，主要涉及一种与车辆用等的发动机的排气系统连接从而吸收来自发动机的振动的作为振动吸收管的软管。
背景技术
以往，车辆用的排气系统通过在与组装到发动机上的排气歧管连接的排气管上连接催化转换器、辅助消声器、主消声器等而构成，为了使来自发动机的振动不传递到排气系统后方的消声器等，例如，已知有在排气歧管和催化转换器间的排气管处夹设作为振动吸收管的软管来吸收来自发动机的振动。
然而，在后述的专利文献1中，作为这种软管(1)公开了如下结构，即，具备圆筒状的波纹管(2)、配置在该波纹管(2)的内侧的圆筒状的互锁管(インタロック管)(9)、与波纹管(2)的两端的连结端部连结的上游侧和下游侧的连接管(5)、(7)，波纹管(2)具有在两端的连结端部之间沿轴向交替地形成有峰部和谷部的波纹部，上游侧和下游侧的连接管(5)、(7)的从与波纹管2的连结部向靠轴向中央处延伸的延伸部(5a)、(7a)嵌合并固定在互锁管(9)的两端的固定端部的内周面。
专利文献1：日本特开平7-42548号公报
然而，所述专利文献1所公开的结构中，由于将上游侧和下游侧的连接管的延伸部嵌合到在全长上形成为等径的互锁管的内周面，因此上游侧和下游侧的连接管的延伸部的前端与互锁管之间产生“连接高低差”，由于存在该“连接高低差”，排气气体通路在上游侧连接管和下游侧连接管之间扩张。
然而，所述“连接高低差”程度的排气气体通路的扩张对于排气声的抑制和背压(妨碍排气的喷出的压力)的抑制等几乎没有效果，反而由于存在“连接高低差”而不得不将波纹管的外径增大相应的量，从而造成软管的大型化的问题，并且在排气气体通路中流动的排气气体在所述“连接高低差”处气流产生紊乱，这将造成排气气流的气流阻力增大的问题。
发明内容
本发明是鉴于这样的实际情况而提出，其目的在于提供一种解决了上述问题的新的软管。
为了达成所述目的，本发明的第一方面提供一种软管，其具备：圆筒状的波纹管；配置在波纹管的内侧的圆筒状的互锁管；与波纹管的两端的连结端部连结的上游侧和下游侧的连接管，
波纹管在两端的连结端部之间具有沿轴向交替形成有峰部和谷部的波纹部，上游侧和下游侧的连接管的从与波纹管的连结部向靠轴向中央处延伸的延伸部嵌合并固定在互锁管的两端的固定端部，所述软管的特征在于，
所述互锁管的两端的固定端部的直径形成为比所述互锁管的靠轴向中央处的直径大，在所述固定端部的内周面分别嵌合并固定上游侧和下游侧的连接管的所述延伸部，位于所述互锁管的两端的固定端部的外周面上的所述波纹部的谷部的深度与比其靠轴向中央处的波纹管的谷部的深度相比形成得浅。
为了完成所述目的，本发明的第二方面提供一种软管，其具备：圆筒状的波纹管；配置在波纹管的内侧的圆筒状的互锁管；与波纹管的两端的连结端部连结的上游侧和下游侧的连接管，
波纹管在两端的连结端部之间具有沿轴向交替形成有峰部和谷部的波纹部，上游侧和下游侧的连接管的从与波纹管的连结部向靠轴向中央处延伸的延伸部嵌合并固定在互锁管的两端的固定端部，所述软管的特征在于，
所述互锁管的两端的固定端部中的一方的固定端部的直径形成为比所述互锁管的靠轴向中央处的直径大，在所述一方的固定端部的内周面嵌合并固定上游侧和下游侧的连接管中的一方的连接管的所述延伸部，上游侧和下游侧的连接管中的另一方的连接管的所述延伸部的直径比所述一方的连接管的所述延伸部的直径形成得大，该另一方的连接管的所述延伸部嵌合并固定在互锁管的两端的固定端部中的另一方的固定端部的外周面，位于所述互锁管的两端的固定端部的外周面上的所述波纹部的谷部的深度与比其靠轴向中央处的波纹管的谷部的深度相比形成得浅。
发明效果
根据所述第一方面，由于互锁管的两端的固定端部的直径形成为比互锁管的靠轴向中央处的直径大，因此不用减小嵌合并固定在上述固定端部的内周面上的上游侧和下游侧的连接管的延伸部的直径，能够将靠轴向中央处的互锁管的直径减小到互锁管的内周与所述延伸部的内径大致相等，换言之，能够消除所述的“连接高低差”，将波纹管的外径减小对应的量。由此，在不使排气气体通路变窄的情况下能够实现软管的小型化，而且通过消除所述的“连接高低差”，能够降低在排气气体通路内流动的排气气体的阻力。另外，即使减小波纹管的外径，由于位于扩径后的互锁管的固定端部外周面上的波纹管的谷部的深度与其比靠轴向中央处的波纹部的谷部的深度相比形成得浅，因此也能够在互锁管全长上确保波纹管与互锁管的间隙，从而能够提高软管的原本的振动吸收功能。
另外，根据本发明的第二方面，在将上游侧和下游侧的连接管的延伸部嵌合并固定在互锁管的两端的固定端部时，一方面，增大互锁管的固定端部的直径而将连接管的延伸部嵌合并固定在其内周面，另一方面，增大连接管的延伸部的直径而将其延伸部嵌合并固定在互锁管的固定端部的外周面，因此通过仅对互锁管的一侧的固定端部进行扩径加工，不但能够实现与所述本发明的第一方面相同的作用效果，而且与本发明的第一方面相比，软管的生产率优良，并能够实现其成本的降低。
附图说明
图1是具备本发明的软管的车辆用发动机的排气系统的整体侧视图。
图2是沿图1的2-2线的软管的放大剖视图(第一实施例)。
图3是图2中的3箭头所指的点划线所包围的部分的放大图(第一实施例)。
图4是表示软管的组装工序的图(第一实施例)。
图5是表示软管的组装工序的图(第一实施例)。
图6是沿图1的2-2线的软管的放大剖视图(第二实施例)。
图7是表示软管的组装工序的图(第二实施例)。
符号说明：
10波纹管
11波纹部
12峰部
13谷部
13u上游侧谷部(上游侧固定端部20u上的峰部)
13d下游侧谷部(下游侧固定端部20d上的峰部)
14连结端部(上游侧连结端部)
15连结端部(下游侧连结端部)
20互锁管
20u上游侧固定端部(一方的固定端部)
20d下游侧固定端部(另一方的固定端部)
40上游侧连接管
40e上游侧连接管的延伸部
41下游侧连接管
41e下游侧连接管的延伸部
De波纹部的位于互锁管的固定端部上的谷部的深度
Dm波纹部的深度
具体实施方式
以下，根据附图所示的本发明的实施例说明本发明的实施方式。
本实施例是将本发明的软管实施到机动车用发动机的排气系统的情况，在以下的说明中，前后、左右以及上下以机动车的前进方向为基准。
在图1中，在机动车的前部横置(其曲轴沿车辆的左右方向延伸)地搭载有其行驶用发动机E，在该发动机E的头部后面开口的排气口连接排气系统EX。在该排气系统EX中，在与排气口连接成一体的排气歧管Me的下游侧连接有排气管Pe，该排气管Pe在机动车的地板下面沿前后方向较长地延伸，并具备上游侧排气管1和下游侧排气管2，在上游侧排气管1夹设有催化转换器C，在上游侧排气管1与下游侧排气管2之间夹设有本发明的软管Tf，辅助消声器Ms及主消声器Mm与下游侧排气管2连接。
而且，通过催化转换器C将由于发动机E的运转而从发动机E排出的排气气体中所含的HC、CO、NOX等有害成分净化后，通过辅助消声器Ms进行辅助性地消声，之后通过主消声器Mm完成主要的消声从而向外部排出。而且，来自发动机E的振动由本发明的软管Tf吸收。
接下来，参照图2至5对本发明的软管Tf的第一实施例进行说明。
该软管Tf具备圆筒状的波纹管10、配置在其内侧的圆筒状的互锁管20、覆盖其外周的外部编织层(アウタブレ一ド)30、与波纹管10的两端的连结端部14、15分别连结的上游侧连接管40和下游侧连接管41。
构成波纹管10的主体部分的波纹部(蛇腹部)11中，沿轴向交替形成的剖面为环形状的峰部12和谷部13分别沿轴向交替地从波纹管10的一端侧向另一端侧形成，在该波纹部11的前后两端形成有比波纹部11的外径小的圆筒状的上游侧及下游侧连结端部14、15。而且，该波纹管10中，位于互锁管20的两端的固定端部20u、20d的外周面上的波纹部11的谷部13u、13d的深度De、De与比其靠轴向中央处的波纹部11的谷部13的深度Dm相比形成得浅。
如图3明确所示，互锁管20通过将两侧缘形成为钩状的带板件21连续地卷绕成螺旋状而形成为圆筒状，在该带板件21的两侧缘具有形成为钩状的钩状部22、23，并且具有使该钩状部22、23在规定的范围内沿轴向可相对移动地卡合的互锁机构(インタロック機構)24。而且，在相邻的互锁机构24之间形成有从互锁管20的一端侧向另一端侧螺旋状地连续的凹部25。
互锁管20的上游侧及下游侧的两端的固定端部20u、20d形成为圆筒状，该固定端部20u、20d的直径比靠互锁管20的轴向中央处的直径大，在上述固定端部20u、20d的内周面嵌合并固定上游侧及下游侧连接管40、41的延伸部40e、41e的外周面。上述延伸部40e、41e形成为比连接管40、41直径小。
如图2、图3所示，上游侧及下游侧连接管40、41的延伸部40e、41e的内径与互锁管20的中间部(除了固定端部20u、20d以外)的内径大致相等，从而它们之间不会形成高低差。
所述外部编织层30形成为圆筒状，波纹管10的峰部12的顶部与其内周面抵接，外部编织层30的前后两端部逐渐缩径并在其前后两端形成有连接端部31、32。在外部编织层30的两端外周面通过焊接分别结合有环状的盖体50、51。
在上游侧及下游侧连接管40、41的外端的内周面通过焊接而分别结合上游侧及下游侧排气管1、2。
接着，参照图4、图5说明第一实施例的软管Tf的组装工序。
(1)如图4(A)所示，在外部编织层30的上游侧连接端部31的外周，在周向的四个部位通过点焊W1结合上游侧盖体50。此时，在后述(2)中，为了能够将波纹管10插入外部编织层30中，外部编织层30的下游侧连接端部32并未缩径。
(2)如图4(B)所示，将波纹管10从未缩径的下游侧连接端部32侧插入到外部编织层30中，并通过点焊W2在周向的四个部位将波纹管10的上游侧连结端部14和外部编织层30的上游侧连接端部31以及上游侧盖体50这三者结合。
(3)如图5(C)所示，在将波纹管10向上游侧压入的同时，向下游侧牵引外部编织层30，在调整外部编织层30的弹力之后，对外部编织层30的下游侧连接端部32进行缩径加工，并通过点焊W3在周向的四个部位将波纹管10的下游侧连结端部15、外部编织层30的下游侧连接端部32以及下游侧盖体51这三者结合。
(4)如图5(D)所示，将上游侧及下游侧的连接管40、41和互锁管20的组合体SA插入到波纹管10内的规定位置后，在轴向的两个部位P1、P2分别对上游侧连接管40及下游侧连接管41进行扩径加工(此时，可以同时进行两部位P1、P2的扩径加工，也可以分别进行)。由此，互锁管20的上游侧及下游侧的固定端部20u、20d也被扩径加工。
(5)如图2所示，通过整周焊接，将上游侧连接管40、波纹管10的上游侧连结端部14、外部编织层30的上游侧连接端部31及上游侧盖体50、下游侧连接管41、波纹管10的下游侧连结端部15、外部编织层30的下游侧连接端部32及下游侧盖体51结合。
由此，完成软管Tf。
然后，分别从内侧将上、下游侧排气管1、2嵌入该软管Tf的上游侧及下游侧连接管40、41，并通过焊接W5将它们结合，如图1所示，软管Tf连接到排气系统Ex的上游侧排气管1和下游侧排气管2之间。
这样，在该第一实施例的软管Tf的互锁管20中，由于其两端的固定端部20u、20d的直径比其靠轴向中央处的直径形成大，因此不用减小嵌合并固定在上述固定端部20u、20d的内周面的上游侧和下游侧的连接管40、41的延伸部40e、41e的直径，能够使靠轴向中央处的互锁管20的直径减小到互锁管20的内周和所述延伸部40e、41e的内径大致相等，从而能够消除所述的“连接高低差”，能够将波纹管10的外径减小对应的量。由此，在不使排气气体通路变窄的情况下，能够实现软管Tf的小型化，而且通过消除所述的“连接高低差”，能够降低在排气气体通路内流动的排气气流的流动阻力。另外，即使减小波纹管10的外径，由于位于扩径后的互锁管20的固定端部20u、20d的外周面上的波纹管11的谷部13u、13d的深度De、De与比其靠轴向中央处的波纹部11的谷部13的深度Dm相比形成得浅，因此能够在互锁管20的全长确保波纹管10和互锁管20的间隙，从而能够提高软管Tf的原本的振动吸收功能。
然后，参照图6、7，说明本发明的软管Tf的第二实施例。
在该第二实施方式中，对于与第一实施例相同的结构标注相同的符号。
在该第二实施例中，互锁管20中，其上游侧固定端部20u的直径与比其靠轴向中央处的互锁管20的直径相比形成得大，另一方面，其下游侧固定端部20d的直径形成为与比其靠轴向中央处的互锁管20的直径相同。另外，上游侧连接管40的延伸部40e的直径形成为比下游侧连接管41的延伸部41e的直径小，上游侧连接管40的延伸部40e的外周面嵌合并固定在互锁管20的上游侧固定端部20u的内周面，另一方面，下游侧连接管41的延伸部41e的内周面嵌合并固定在互锁管20的下游侧固定端部20d的外周面。并且，位于互锁管20的两端的上游侧及下游侧固定端部20u、20d的外周面的波纹部11的上游侧及下游侧谷部13u、13d的深度De、De与比其靠轴向中央处的波纹部11的谷部13的深度Dm相比形成得浅。
接着，说明第二实施例的软管Tf的组装工序，其中，仅将所述第一实施例的组装工序(1)至(5)中的第(4)工序变更为下面的(4)’，其它组装工序均与所述第一实施例相同。
(4)’将上游侧及下游侧的连接管40、41和互锁管20的组合体SA插入到波纹管10内的规定位置后，如图7所示，沿轴向在两个部位P1、P2对上游侧连接管40进行扩径加工(此时可以同时进行两个部位的扩径加工，也可以分别进行)。由此，互锁管20的上游侧也被扩径加工。
这样，根据该第二实施例，在将上游侧和下游侧的连接管40、41的延伸部40e、41e嵌合并固定在互锁管20的两端的固定端部20u、20d时，由于增大互锁管20的上游侧固定端部20u的直径而将上游侧连接管40的延伸部40e嵌合并固定在上游侧固定端部20u的内周面，并且增大下游侧连接管41的延伸部41e的直径而将该延伸部41e嵌合并固定在互锁管20的下游侧固定端部20d的外周面，因此在互锁管20中，仅通过对其上游侧固定端部20u进行扩径加工，不但可获得与实施例1相同的作用效果，而且与所述第一实施例相比，软管Tf的生产率优良，并且能够实现其成本的降低。
以上说明了本发明的实施例，但是本发明并不限于该实施例，在本发明的范围内可有各种实施例。
例如，在所述实施例中，对将本发明的软管应用到机动车用发动机E的排气系统Ex的情况进行了说明，但是也能够将其实施于通用等其它用途的发动机排气系统、伴随其它的轴向振动的配管。
另外，在所述第二实施例中，互锁管20中，其下游侧固定端部20d的直径与比其靠轴向中央处的互锁管20的直径相比形成得大，另一方面，其上游侧固定端部20u的直径形成为与比其靠轴向中央处的互锁管20的直径相等，下游侧连接管41的延伸部41e的直径形成为比上游侧连接管40的延伸部40e的直径小，下游侧连接管41的延伸部41e的外周面嵌合并固定在互锁管20的下游侧固定端部20d的内周面，另一方面，可以将上游侧连接管40的延伸部40e的内周面嵌合并固定在互锁管20的上游侧固定端部20外周面。

Claims (2)

1.一种软管，其具备：圆筒状的波纹管(10)；配置在波纹管(10)的内侧的圆筒状的互锁管(20)；与波纹管(10)的两端的连结端部(14、15)连结的上游侧和下游侧的连接管(40、41)，
波纹管(10)在两端的连结端部(14、15)之间具有沿轴向交替形成有峰部(12)和谷部(13)的波纹部(11)，上游侧和下游侧的连接管(40、41)的从与波纹管(10)的连结部向靠轴向中央处延伸的延伸部(40e、41e)嵌合并固定在互锁管(20)的两端的固定端部(20u、20d)，所述软管的特征在于，
所述互锁管(20)的两端的固定端部(20u、20d)的直径形成为比所述互锁管(20)的靠轴向中央处的直径大，在所述固定端部(20u、20d)的内周面分别嵌合并固定上游侧和下游侧的连接管(40、41)的所述延伸部(40e、41e)，位于所述互锁管(20)的两端的固定端部(20u、20d)的外周面上的所述波纹部(11)的谷部(13u、13d)的深度(De、De)与比其靠轴向中央处的波纹管(11)的谷部(13)的深度(Dm)相比形成得浅。
2.一种软管，其具备：圆筒状的波纹管(10)；配置在波纹管(10)的内侧的圆筒状的互锁管(20)；与波纹管(10)的两端的连结端部(14、15)连结的上游侧和下游侧的连接管(40、41)，
波纹管(10)在两端的连结端部(14、15)之间具有沿轴向交替形成有峰部(12)和谷部(13)的波纹部(11)，上游侧和下游侧的连接管(40、41)的从与波纹管(10)的连结部向靠轴向中央处延伸的延伸部(40e、41e)嵌合并固定在互锁管(20)的两端的固定端部(20u、20d)，所述软管的特征在于，
所述互锁管(20)的两端的固定端部(20u、20d)中的一方的固定端部(20u)的直径形成为比所述互锁管(20)的靠轴向中央处的直径大，在所述一方的固定端部(20u)的内周面嵌合并固定上游侧和下游侧的连接管(40、41)中的一方的连接管(40)的所述延伸部(40e)，上游侧和下游侧的连接管(40、41)中的另一方的连接管(41)的所述延伸部(41e)的直径比所述一方的连接管(40)的所述延伸部(40e)的直径形成得大，该另一方的连接管(41)的所述延伸部(41e)嵌合并固定在互锁管(20)的两端的固定端部(20u、20d)中的另一方的固定端部(20d)的外周面，位于所述互锁管(20)的两端的固定端部(20u、20d)的外周面上的所述波纹部(11)的谷部(13u、13d)的深度(De、De)与比其靠轴向中央处的波纹管(11)的谷部(13)的深度(Dm)相比形成得浅。
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