CN104791059A - 供汽车的排气管用的柔性管 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种供汽车的排气管用的柔性管，所述柔性管的波纹管构件(10)具有凸起部(12)、中央部(C)以及两端部(U)，使得所述凸起部(12)具有均一外径，并且所述中央部(C)具有最大凹陷内径(D3)，该最大凹陷内径大于所述两端部(U)的最小凹陷内径(D1)，所述外罩构件(30)由具有网状结构的外网形成，其中，波纹管的中央处的凹陷内径大于两端处的凹陷内径，从而增大了距离互锁构件的间隙，以便防止在所述波纹管和所述互锁构件之间发生干涉。

Description

供汽车的排气管用的柔性管

技术领域

本发明涉及一种供汽车的排气管用的柔性管，其中：波纹管的中央处的凹陷内径被形成为大于波纹管的两端处的凹陷内径，从而增大了距离互锁构件的间隙以便防止在波纹管和互锁构件之间发生干涉，从而改善因振动和噪声而产生的行驶噪声；两端部的凹陷部被形成为较小以便柔性吸收施加至波纹管的外力和位移，从而改善波纹管的柔性和耐久性。

背景技术

通常，排气管连接至汽车发动机以便排放废气，其中为排气管的连接部分提供柔性连接器，以使得柔性连接器吸收因发动机振动和路面波动而产生的外力，以便延长排气管的使用寿命以及改善乘坐舒适性。

如上所述连接至汽车排气管的柔性连接器通常吸收拉伸位移、压缩位移以及弯曲位移，这些位移是响应发动机振动和路面波动导致排气系统发生移动而产生的，其中在各个方向上产生的拉伸位移可能根据发动机的安装状况、位移产生方向以及整个排气管的设计和形状而生成。

因此，由金属材料制成的波纹管主要用于保持气密性以及吸收振动和位移以便改善性能，保持气密性以及吸收振动和位移是汽车排气管的柔性连接器的核心作用。

另外，柔性连接器设有如在EP 041089 A1中公开的互锁构件，其中互锁构件同时吸收由金属材料制成的、具有重复波纹的圆柱形波纹管构件的诸如向内压缩或弯曲等的变形，将位移控制在波纹管构件的弹性极限的范围内，像导管一样使得废气流动通畅，并且保护波纹管构件免受高温废气。

此外，波纹管构件被形成为如下的结构：波纹管构件的外部由编织构件围绕，并且在这种情况下，波纹管构件的两端以及编织构件在圆周方向上与盖压在一起，以便通过点焊完工。

换句话说，一端连接至发动机侧，另一侧连接至排气管侧，以使得废气穿过中央部，并且波纹管构件和互锁构件通过收缩和膨胀来吸收作用在发动机和排气管之间的震动或变形等。

目前广泛使用的波纹管构件存在缺点，即，波纹管构件不能完全胜任地用作用于抑制因发动机振动或排气系统振动(排气系统振动是在行驶时由路面施加的)而引起的拉伸位移、压缩位移以及弯曲位移的装置，这是因为波纹管构件的外径和内径被形成为均一的，以使得所有凸起的高度是均一的或者仅第一凹陷部的高度被降低。

因此，在柔性连接器中，韩国实用新型注册第184089号公开了汽车排气管的柔性连接器作为用于延长波纹管的使用寿命以及传递和分散发动机振动以及在行驶过程中产生的振动和应力的装置。

根据汽车排气管的该柔性连接器，如图6所示，凸起的高度H1-H4从波纹管构件10的端部11侧处的第一凸起向另一侧逐渐增大，并且凹陷部的内径被形成为以均一角度从第一凹陷部向另一侧之间减小，以使得柔性连接器吸收相对于编织构件10的轴向方向或弯曲方向的位移，接着在去除外力时恢复。

此外，波纹管构件10的凹陷部最小内径Dr被形成为等于或大于端部11的内径Dt。

然而，如上所述的波纹管构件存在缺点，即，制造成本增加并且其制造操作复杂化，这是因为波纹管构件由金属材料制成为具有重复形成的凸起和凹陷，其中所述凸起的高度朝向中央部在向内方向上逐渐增大，以使得凹陷部的内径逐渐减小。

此外，波纹管构件的中央部的最小内径小于其两端部的直径，以使得在排放废气的时候废气流停留在中央部，从而损害发动机性能。

尤其是，在互锁构件和波纹管构件之间保证足够间隙，以便避免因振动中的相互干涉而对波纹管构件产生损害，或者避免因相互干涉而产生噪声。然而，形成足够间隙使得波纹管构件的凸起高度降低，以使得波纹管构件的耐久性变差或者可能产生噪声。

换句话说，施加至汽车排气系统中的柔性管的振动在中央部比两端部甚至更严重。因此，在互锁构件和波纹管构件之间保证足够间隙。然而，如上所述的波纹管构件的中央部的内径与传统波纹管构件的相同。因此，被施加有严重振动的中央部不能防止相对于振动在互锁构件和波纹管构件之间发生干涉。

现有技术文件

专利文件

专利文件1：韩国实用新型注册第184089号——“供汽车排气管用的柔性连接器”，注册于2000年3月20日。

发明内容

发明要解决的问题

本发明已致力于解决现有技术的上述问题，并且本发明的目的是提供一种供汽车的排气管用的柔性管，其中波纹管构件中的产生严重振动的中央部的凹陷内径被形成大于振动相对小的两端部的凹陷内径，以使得在波纹管构件和互锁构件之间保持足够间隙以便改善波纹管构件的耐久性。本发明的另一目的是提供一种供汽车的排气管用的柔性管，其中在轴向方向上还向波纹管构件设置增强段，以便进一步吸收施加至波纹管的外力和位移，从而改善波纹管构件的柔性和耐久性。

本发明的又一目的是提供一种供汽车的排气管用的柔性管，其中波纹管构件的中央部的凹陷部高于两端部的凹陷部，以便减少波纹管构件的材料成本并提高生产率，同时减小中央部的振动，以便改善振动特性，从而改善波纹管构件的适销性和可靠性。

解决问题的方法

为了实现上述目的，供汽车的排气管用的柔性管包括：

波纹管构件10，该波纹管构件由金属材料制成为中空筒形，并且具有以波浪形式重复形成的波纹；

互锁构件20，该互锁构件以距离所述波纹管构件10预定间隙的方式位于所述波纹管构件10中，并且所述互锁构件具有在该互锁构件20上螺旋地形成的螺旋形凹槽以便吸收变形；

外罩构件30，该外罩构件围绕所述波纹管构件10的外侧；

盖构件40，该盖构件用于连接所述外罩构件30，以使得所述外罩构件30被固定至所述波纹管构件10的两端的外侧部；以及

形成为环形的中间构件50，该中间构件的一端固定至所述波纹管构件10，并且该中间构件的另一端通过向内重叠在所述互锁构件20上而固定至所述互锁构件20，

其中，所述波纹管构件10具有凸起部12、中央部C以及两端部U，以使得所述凸起部12具有均一外径，所述中央部C具有最大凹陷内径D3，该最大凹陷内径D3大于所述两端部U的最小凹陷内径D1；其中，所述外罩构件30由具有网状结构的外网形成。

此外，所述波纹管构件10具有凹陷内径D2和在中央均一形成的最大凹陷内径D3，所述凹陷内径D2被形成为使凹陷部13从所述两端部U的所述最小凹陷内径D1向所述中央部C在向外方向上逐渐增大。

此外，所述波纹管构件10的中央部C还包括被形成为具有低凸起部12a和高凹陷部13a的增强段S，所述低凸起部和所述高凹陷部中的每个的高度都小于均一重复的所述凸起部12和所述凹陷部13的高度。

此外，所述波纹管构件10的两端部U的最小凹陷内径D1向所述中央部C的最大凹陷内径D3以均一角度逐渐增大，以使得所述中央部C的内径被形成为较大；并且所述增强段S被形成为具有低凸起部12a和高凹陷部13a的环形，所述低凸起部和所述高凹陷部中的每个的高度都小于在所述中央部C中均一重复的所述凸起部12和所述凹陷部13的高度。

形成在所述互锁构件20和所述波纹管构件10之间的间隙还设有丝网60，以便防止所述互锁构件20和所述波纹管构件10接触。

发明效果

根据上述构造的本发明，波纹管构件的产生严重振动的中央部的最大凹陷内径被形成为大于相比所述中央部振动较小的两端部的最小凹陷内径，以使得在波纹管构件和互锁构件之间保持足够间隙，并且尽管存在振动等都不会在波纹管构件和互锁构件之间产生干涉，以便改善波纹管构件的使用寿命。

另外，为了防止波纹管构件和互锁构件之间发生干涉，中央部的凹陷部直径被形成为较大，而振动较小的两端部的凹陷部直径被形成为较小，以使得两端部的凸起的高度可能增大，以便改善柔性，同时分散施加至波纹管构件的外力和位移，从而改善波纹管构件的耐久性。

此外，波纹管构件的中央部的凹陷内径大于两端部的凹陷内径，以使得废气流动可以顺畅，可以减少波纹管构件的材料成本，并可以提高生产率，从而改善波纹管构件的适销性和可靠性。

另外，形成在互锁构件和波纹管构件之间的间隙设有丝网，以便吸收因在行驶过程中产生的振动而导致的冲击，并且以便防止产生噪声。

附图说明

图1是示出根据本发明的一个实施方式的供汽车的排气管用的柔性管的基本结构的半剖视图。

图2是示出根据本发明的波纹管构件的结构的放大剖视图。

图3至图5是示出根据本发明的其他实施方式的供汽车的排气管用的柔性管的放大剖视图。

图6是示出现有技术的波纹管构件的结构的半剖视图。

图7至图10是示出根据本发明的其他实施方式的供汽车的排气管用的柔性管的半剖视图。

图11是示出图7的部分“A”的放大剖视图，以及

图12是示出图8的部分“B”的放大剖视图。

图13是示出安装有编织构件的供汽车的排气管用的柔性管的半剖视图。

参考标记的简要说明

1–供排气管用的柔性管

10–波纹管构件    12–凸起部

12a–低凸起部     13–凹陷部

13a–高凹陷部

20–互锁构件      30–外罩构件

40–盖构件        50–中间构件

60–丝网          70–弹性构件

80–编织构件

C：中央部         U：两端部

S：增强段

D1–最小凹陷内径

D3–最大凹陷内径

具体实施方式

下文将参照附图更加详细地描述本发明。然而，本发明不应被解释为受限于此。

在根据本发明的供汽车的排气管用的柔性管中，如附图所示，波纹管构件中央部的凹陷内径被形成为大于两端部的凹陷内径以便增大与互锁构件之间的间隙，以使得可以防止在波纹管构件和互锁构件之间发生干涉。两端部的凹陷部被形成为较小以便柔性吸收施加至波纹管构件的外力和位移，以使得可以改善波纹管构件的柔性和耐久性。

首先，根据本发明的供排气管用的柔性管1包括：波纹管构件10，该波纹管构件被形成为中空筒形并且具有以波浪形式重复形成的波纹；互锁构件20，该互锁构件以距离波纹管构件10预定间隙的方式位于波纹管构件10中；外罩构件30，该外罩构件围绕波纹管构件10的外侧部；盖构件40，该盖构件用于将外罩构件30固定至波纹管构件10的两端的外侧部；以及中间构件50，该中间构件的一端固定至波纹管构件10，并且该中间构件的另一端通过向内重叠互锁构件20而固定至互锁构件20，其中，重要的是，通过将中央部C的最大凹陷内径D3形成为大于两端部U的最小凹陷内径D1来充分地保持距离互锁构件20的间隙。

同时，重要的是，波纹管构件10被形成为中央部C的最大凹陷内径D3被膨胀为大于两端部U的最小凹陷内径D1，以便充分地保持距离互锁构件20的间隙。

为此，参见图2，该图示出了用在说明书中的大概方向，波纹管构件10由金属材料制成为管形，其中波纹管构件10通过在长度方向上连续形成的凸起部12和凹陷部13而设有波浪形式的重复波纹。因此，当因振动或震动而在轴向方向上或在弯曲方向上产生位移时，在长度方向上连续形成的凸起部12和凹陷部13用来通过弹性弯曲吸收位移，用来防止废气泄漏，用来吸收延伸和弯曲。在吸收位移以及去除外力之后，凸起部12和凹陷部13恢复。

此外，互锁构件20位于波纹管构件10中，同时保持距离波纹管构件10预定间隙。

互锁构件20具有在整个互锁构件20上螺旋地形成的螺旋形凹槽，以使得在产生轴向或弯曲位移时通过螺旋形凹槽中的摩擦产生阻尼效应，其中螺旋形凹槽主要吸收长度方向的变形，并且均一地保持废气穿过的路径空间，从而用来抑制产生湍流。

外罩构件30围绕波纹管构件10的外侧，其中选择用细金属丝编织成网状结构的外网作为外罩构件30。

因此，波纹管构件10甚至可以相对于压缩方向的位移和拉伸被柔性变形较大位移。外罩构件30和波纹管构件10的外侧的两端部连接至盖构件40，以使得盖构件40固定至波纹管构件10。

同时，波纹管构件10以及互锁构件20通过形成为环形的中间构件50而相互连接。

换句话说，在中间构件50的前端与波纹管构件10的端部一致并且波纹管构件10、外罩构件30和盖构件40的水平部相互重叠的情况下，中间构件50的前端通过在圆周方向上具有紧固作用的夹紧装置或通过在其若干点上进行点焊而附接至波纹管构件10。

此外，在中间构件50的另一端朝向互锁构件20的内侧折叠的情况下，中间构件50的另一端与互锁构件20部分重叠，接着在若干点上进行点焊，以使得波纹管构件10和互锁构件20保持在完全连接的状态。

同时，如图2所示，根据本发明的波纹管构件10具有凸起部12的均一外径，中央部C的最大凹陷内径D3被形成为大于两端部U的最小凹陷内径D1。

换句话说，在两端部U的最小凹陷内径D1被形成为等于或大于端部11的内径Dt的情况下，波纹管构件10具有被形成为大于两端部U的最小凹陷内径D1的中央部C的最大凹陷内径D3，以及在长度方向上连续形成并具有相同高度的凸起部12。

因此，波纹管构件10可以在位于波纹管构件10中的互锁构件20和两端部U之间保持与传统波纹管构件相同的间隙，并且在互锁构件20和中央部C之间保持比传统波纹管构件大的间隙。

如果因振动或震动而使波纹管构件10和互锁构件20产生轴向方向或弯曲方向上的位移，那么在波纹管构件10的中央部C中产生的位移比两端部U中的更严重。然而，根据本发明的中央部C保持足够的间隙，从而使得可以防止由互锁构件20给波纹管构件10造成的损害。

相反，波纹管构件10的两端部U距离互锁构件20保持最小间隙，在两端部U处振动是不严重的。因此，两端部U的凸起的高度可以是高的，从而改善波纹管构件的柔性和耐久性。

此外，如图3所示，根据另一实施方式的波纹管构件10具有从两端部U的最小凹陷内径D1到中央部C逐渐增大的凹陷内径D2，并且还具有中央处的均一最大内径D3。

如上所述，通过形成从波纹管构件10的两端部U到中央部C的预定斜角，波纹管构件10可以被引导为相对于弯曲位移具有斜角，从而使得可以避免因形状的突变而产生的应力集中并且可以保证顺畅移动。

通常，基本上使用5-25°作为倾斜的凹陷部13的斜角，倾斜的凹陷部的数目优选地设定为1-3个。

此外，如图4所示，根据本发明的另一实施方式的波纹管构件10的中央部C还包括被形成为具有低凸起部12a和高凹陷部13a的增强段S，低凸起部12a和高凹陷部13a中的每个的高度都低于均一重复的凸起部12和凹陷部13。

此外，如图5所示，波纹管构件10的两端部U的凹陷部13的内径朝中央部C的凹陷部13的内径以均一角度逐渐增大，以使得中央部C的内径被形成为较大；中央部C还包括被形成为环形并具有低凸起部12a和高凹陷部13a的增强段S，低凸起部12a和高凹陷部13a中的每个的高度都小于在中央部C上均一重复的凸起部12和凹陷部13。

增强段S具有优点，即，可以减少波纹管构件10的中央部C的2～5个凸起，从而减少材料消耗，以便降低制造成本。

同时，如图8和图10所示，还可以向形成在互锁构件20和波纹管构件10之间的间隙提供丝网60，以便防止互锁构件20和波纹管构件10接触。

丝网60为通过压缩由细金属丝编织的网状结构而形成为管形的弹性材料，丝网60被安装在间隙中，以便弹性地吸收由发动机振动或行驶过程中路面波动而导致的震动，以及弹性地吸收弯曲位移等。

另外，丝网60可以防止因行驶过程中的振动而导致的波纹管构件和互锁构件相互接触，从而去除噪声产生源。

此外，弹性构件70可以优选地安装在外罩构件30的外侧，如图9和图10所示。

弹性构件70是基本上形成为环形以用于围绕波纹管构件10和外罩构件30的弹簧构件，其中弹性构件70被形成为起伏形状，以便弯曲以及获得张力。

弹性构件70向波纹管构件10产生紧固力。

同时，波纹的径向直径在波纹管构件10的大致中部减小以便形成止动凹槽17，弹性构件70被容纳在止动凹槽17中并被防止脱离。

同时，优选的是，在由外网制成的外罩构件30的外侧上安装另一个编织构件80。

编织构件80由细金属丝编织而成，并且还围绕外罩构件30的外侧，用于因相对于在压缩方向上的位移和拉伸发生较大位移而柔性变形。

编织构件80像外罩构件30一样在其外侧的两端部连接至盖构件40，并且通过夹紧而基本上与波纹管构件10固定在一起，如图13所示。

已描述了与这些实施方式相关的发明，但本发明不应受到说明书的任何实施方式和附图的限制，并且对本领域技术人员显而易见的是，在不脱离本发明的精神和范围的情况下可以对本发明进行多种改变和修改。

Claims (6)

1.一种供汽车的排气管用的柔性管，该柔性管包括：

波纹管构件(10)，该波纹管构件由金属材料制成为中空筒形，并且具有以波浪形式重复形成的波纹；

互锁构件(20)，该互锁构件以距离所述波纹管构件(10)预定间隙的方式位于所述波纹管构件(10)中，并且所述互锁构件具有在该互锁构件(20)上螺旋地形成的螺旋形凹槽以便吸收变形；

外罩构件(30)，该外罩构件围绕所述波纹管构件(10)的外侧；

盖构件(40)，该盖构件用于连接所述外罩构件(30)，以使得所述外罩构件(30)被固定至所述波纹管构件(10)的两端的外侧部；以及

形成为环形的中间构件(50)，该中间构件的一端固定至所述波纹管构件(10)，并且该中间构件的另一端通过向内重叠在所述互锁构件(20)上而固定至所述互锁构件(20)，

其中，所述波纹管构件(10)具有凸起部(12)、中央部(C)以及两端部(U)，使得所述凸起部(12)具有均一外径，并且所述中央部(C)具有最大凹陷内径(D3)，该最大凹陷内径(D3)大于所述两端部(U)的最小凹陷内径(D1)；其中，所述外罩构件(30)由具有网状结构的外网形成。

2.根据权利要求1所述的供汽车的排气管用的柔性管，其中，所述波纹管构件(10)具有凹陷内径(D2)和在中央均一形成的最大凹陷内径(D3)，所述凹陷内径(D2)被形成为使凹陷部(13)从所述两端部(U)的所述最小凹陷内径(D1)向所述中央部(C)在向外方向上逐渐增大。

3.根据权利要求1所述的供汽车的排气管用的柔性管，其中，所述波纹管构件(10)的所述中央部(C)还包括被形成为具有低凸起部(12a)和高凹陷部(13a)的增强段(S)，所述低凸起部和所述高凹陷部中的每个的高度都小于均一重复的所述凸起部(12)和凹陷部(13)的高度。

4.根据权利要求2所述的供汽车的排气管用的柔性管，其中，所述波纹管构件(10)的所述两端部(U)的所述最小凹陷内径(D1)向所述中央部(C)的所述最大凹陷内径(D3)以均一角度逐渐增大，使得所述中央部(C)的内径被形成为较大；并且所述增强段(S)被形成为具有低凸起部(12a)和高凹陷部(13a)的环形，所述低凸起部和所述高凹陷部中的每个的高度都小于在所述中央部(C)中均一重复的所述凸起部(12)和所述凹陷部(13)的高度。

5.根据权利要求1所述的供汽车的排气管用的柔性管，其中，形成在所述互锁构件(20)和所述波纹管构件(10)之间的间隙还设有丝网(60)，以便防止所述互锁构件(20)和所述波纹管构件(10)接触。

6.根据权利要求1所述的供汽车的排气管用的柔性管，其中，由所述外网形成的所述外罩构件(3)的外侧还被编织构件(80)围绕。