CN107306502A - 具有镊子形状的皱纹部的波纹管及其制作方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及为了增加对于扭力的阻力及复原力而具有镊子形状的皱纹部的波纹管及其制作方法，上述波纹管包括：第一平坦部，呈平坦的圆筒形；第二平坦部，呈平坦的圆筒形，形成于与上述第一平坦部相向的一侧；以及皱纹部，呈镊子形状，分别形成于上述第一平坦部与第二平坦部之间，上述多个皱纹部各自相互依次连接，从而能够增加对于扭力的阻力及复原力。

Description

具有镊子形状的皱纹部的波纹管及其制作方法

技术领域

本发明涉及具有镊子形状的皱纹部的波纹管及其制作方法，尤其，涉及为了增加对于扭力的阻力及复原力而形成镊子形状的皱纹部的波纹管及其制作方法。

背景技术

通常，因车辆的引擎输出得到提高，当引擎起动时，当汽车紧急出发、紧急制动、齿轮变速时基于引擎转子的振动会变大。并且，在行驶过程中，根据路面状态，会引起排气管的振动。

因此，通常车辆的引擎为了排出废气而与包括消音器的排气管相连接，引擎的排气管的连接部位为了吸收振动位移、冲击负重、热变形等并进行缓冲而设置有排气管连接装置(Decoupler)。

在上述设置位置中的排气管连接装置与少数量的安装吊架一同坚固地支撑排气管整体并需要很小的尺寸。上述排气管连接装置为用于吸收基于引擎辊(发动机辊)的位移或从路面通过排气系统传递的振动的解耦元件(decoupling element)。在排气管连接装置中，解耦器(decoupler)的全长(整体长度)接近排气管道直径的2D的波纹管(bellows)、球形接头(ball joint)、解耦器来分类为短接头元件(short decoupling element)。

另一方面，随着车辆的排气规章得到强化，排气后处理装置的容量也一同增加，在排气系统内很难确保安装解耦元件(decoupling element)的直行间隔。

上述短接头元件的有用性逐日变大。但是，因全长比较短，随着与基于柔韧性(flexibility)、噪音(noise)、振动(vibration)、硬度(hardness)的问题相结合，会产生基于接头和共鸣的早期损坏。

并且，用于短接头元件的短波纹管(short bellows)的柔韧性并不充分，会产生基于低频排气系统共振的波纹管的早期破裂(crack)或波纹管的连接部分受损的情况。

并且，焊接隔膜波纹管(welded diaphragm bellows)在折叠光圈的状态下对内侧和外侧交替进行焊接而成，会发生基于焊接部的热固化的早期破坏，对厚度为0.2mm的薄板进行焊接，因此，很难确保基于焊接的稳定的质量，由此会导致制作成本的上升。上述焊接隔膜波纹管因生产性的问题而很难适用于车辆。

另一方面，成形隔膜波纹管没有焊接地仅通过成形来形成隔膜波纹管，与焊接方式不同，可防止基于热固化的初期破裂，从而可将光圈适用于以往无法用于需要大量生产的车辆部门。

并且，需要真空环境的大部分的半导体制作设备包括用于形成真空环境的真空装置，真空装置大体分为真空泵、真空管线、排气管线。真空管线的一侧与需要真空环境的半导体制作设备相连接，另一侧与真空泵相连接，真空泵的一侧与排气管线相连接。

真空装置的真空管线用于连接需要真空环境的半导体制作设备和真空泵，由于半导体制作设备的配管复杂，或者根据半导体制作设备和真空装置的设置位置，无法仅沿着水平方向或垂直方向连接真空装置的真空管线，从而，在需要柔韧性的一部分，代替管道使用具有伸缩性及柔韧性的波纹管。

上述波纹的两侧端分别与铰链相结合，可通过铰链与排气管线、真空泵、半导体工序腔等相连接。

上述技术的一例公开于文献1及文献2。

例如，如图1所示，在以下专利文献1中，公开了波纹装置，上述波纹装置包括：波纹管60，由金属材料形成，呈具有皱和谷的褶皱的管形状；一对凸缘10，用于安装真空管线连接部，与上述波纹管60的两侧端相结合；双联软管20，在上述波纹管60的内部，两侧端插入于上述一对凸缘10并结合；插入槽，沿着圆周方向分别形成于上述一对凸缘10；以及上述双联软管20的插入部45，插入于上述插入槽，为了防止焊接部分向具有腐蚀性的排气露出而被腐蚀或者发生龟裂，上述插入部45在插入于上述凸缘的插入槽的状态下，上述凸缘10和双联软管20在作为排气通路的外部的上述凸缘10的外侧被焊接。

并且，在以下专利文献2中，公开了从注塑成型分离弹性波纹部的方法，上述方法包括：注塑成型步骤，作为用拆分腔包围芯销和分离棒并在芯销和分离棒周围注塑成型弹性波纹部的步骤，上述芯销和分离棒实际上具有相互一致的纵轴线，弹性波纹部具有实际上刚性的第一开放端及弹性的第二开放端；以能够从上述芯销分离弹性波纹部的方式开放拆分腔的步骤；使上述弹性波纹部从新销向半径方向外侧膨胀的步骤；以及使上述弹性波纹部从新销向外侧方向膨胀，借助上述分离棒推动实际上刚性的波纹部的上述第一开放端来从芯销去除弹性波纹部的步骤。

现有技术文献

(专利文献1)韩国公开专利公报第10-2015-0132824号(2015年11月26日公开)

(专利文献2)韩国授权专利公报第2000-0257915号(2000年00月07日授权)

发明内容

要解决的技术问题

但是，在如上所述的现有技术中，如图2所示，波纹管由缠绕管(Spiral Hose)形成，很难对缠绕管进行切断及组装，且还存在材料损失。即，若呈螺旋形，则很难进行切断，且切断面自身也很难维持气密性，由此，需要层叠多个皱来维持气密性。

并且，根据现有技术，在对皱(corrugation)的部分进行焊接来形成的情况下，在焊接部(Heat Affected Zone)产生腐蚀现象，从而会丧失波纹管的功能。

本发明的目的在于解决如上所述的问题，本发明提供通过增加波纹管的皱纹部(皱)的数量来增加对于扭力的阻力及复原力的包括镊子形状的皱纹部的波纹管及其制作方法。

本发明的另一目的在于，提供当适用波纹管时，可简单实现切断及组装过程的包括镊子形状的皱纹部的波纹管及其制作方法。

解决问题的技术方案

为了实现上述目的，本发明的波纹管的特征在于，包括：第一平坦部，呈平坦的圆筒形；第二平坦部，呈平坦的圆筒形，形成于与上述第一平坦部相向的一侧；以及皱纹部，呈镊子形状，分别形成于上述第一平坦部和第二平坦部之间，多个上述皱纹部分别相互依次连接。

并且，本发明的特征在于，在本发明的波纹管中，各个皱纹部包括：突出部，第一面和在上述第一面连续形成的第二面相互平行，上述第一面和第二面相互紧贴，上述第一面和第二面的连接部分突出成圆形；凸出部，包括从第一面延伸并朝向外侧凸出而成的第三面和从第二面延伸并朝向外侧凸出而成的第四面；以及凹陷部，包括从上述第三面延伸并朝向内侧凹陷而成的第五面和从上述第四面延伸并朝向内侧凹陷而成的第六面，上述皱纹部在上述凹陷部的一部分相互连接。

本发明的特征在于，在本发明的波纹管中，上述第三面与第四面之间的间隔大于上述第五面与第六面之间的间隔。

并且，本发明的特征在于，在本发明的波纹管中，上述皱纹部分别以液压成形方式依次形成。

并且，为了实现上述目的，本发明的波纹管的制作方法的特征在于，包括：步骤(a)，在头部的外部插入波纹管形成用母材；步骤(b)，对上述母材维持第一平坦面之后，通过支撑设备和可动设备支撑上述母材；步骤(c)，朝向形成于上述支撑设备与可动设备之间的母材部分施加压力；步骤(d)，在上述母材城形成规定大小之后，上述可动设备朝向支撑设备移动来形成皱纹部，上述皱纹部分别以液压成形方式依次形成。

并且，在本发明的波纹管的形成方法中，本发明的特征在于，上述皱纹部包括：突出部，第一面和在上述第一面连续形成的第二面相互平行，上述第一面和第二面相互紧贴，上述第一面和第二面的连接部分突出成圆形；凸出部，包括从第一面延伸并朝向外侧凸出而成的第三面和从第二面延伸并朝向外侧凸出而成的第四面；以及凹陷部，包括从上述第三面延伸并朝向内侧凹陷而成的第五面和从上述第四面延伸并朝向内侧凹陷而成的第六面。

并且，在本发明的波纹管的形成方法中，本发明的特征在于，上述支撑设备的内周侧呈与上述皱纹部的突出部的第一面、凸出部的第三面、凹陷部的第五面相对应的形状，上述可动设备的内周侧呈与上述皱纹部的突出部的第二面、凸出部的第四面、凹陷部的第六面相对应的形状。

发明的有益效果

如上所述，根据本发明的包括镊子形状的皱纹部的波纹管及其制作方法，本发明具有如下效果，通过形成呈镊子形状的皱纹部，可增加对于扭力的阻力及复原力。

并且，根据本发明的包括镊子形状的皱纹部的波纹管及其制作方法，本发明具有如下效果，通过分离平坦部和皱纹部来以液压成形方式依次形成，在将波纹管安装于排气管等装置的情况下，可简化组装过程并可防止材料的损失。

附图说明

图1为示出以往的波纹装置的结构的立体图。

图2为用于说明图1所示的波纹装置的问题的照片。

图3为本发明的包括镊子形状的皱纹部的波纹管的立体图。

图4为示出在图3的波纹管内形成双联软管的状态的图。

图5为用于说明图3所示的皱纹部的结构的图。

图6a、图6b、图6c为用于说明本发明的波纹管的制作过程的图。

具体实施方式

本发明的上述及此外的目的和新特征通过本说明书中的技术及附图变得更加明确。

首先，说明本发明的包括镊子形状的皱纹部的波纹管的特性。

在隔膜波纹管的情况下，因过于柔和，例如，在车辆的行驶过程中，可产生基于共振的裂痕。因此，在本发明中，一半由隔膜波纹管制作，剩余一半呈与普通波纹管相同的形状。由此，形成包括可获得大的复原力的镊子形状的皱纹部的波纹管。

以下，参照图3至图5，说明本发明的结构。

图3为本发明的包括镊子形状的皱纹部的波纹管的立体图，图4为示出在图3的波纹管内形成双联软管的状态的图，图5为用于说明图3所示的皱纹部的结构的图。

如图3所示，本发明的波纹管100包括：第一平坦部110，呈平坦的圆筒形；第二平坦部120，呈平坦的圆筒形，形成于与上述第一平坦部110相向的一侧；以及皱纹部130，分别形成于上述第一平坦部110与第二平坦部120之间，呈镊子形状。

例如，本发明的波纹管100在常用车辆排气管连接装置或半导体制作设备的结构要素之间用于连接真空管线，为了提高排气的流动，如图3及图4所示，上述多个皱纹部130分别相互依次连接来形成具有弹性的皱纹管。即，本发明的皱纹部130以液压成形(hydro-forming)方式依次形成。

例如，上述第一平坦部110向安装于排气的流入部的凸缘插入，第二平坦部120可向安装于排出部的凸缘插入，如图2所示，可在呈通过螺旋软管形成连续的皱纹部的形态的波纹管解决切断及组装过程的问题来简单进行组装。并且，在第一平坦部110及第二平坦部120并非分别形成有皱纹部，与图2所示的波纹管的形态相比，可防止母材，例如，不锈钢的材料损失。

例如，如图4所示，在本发明的波纹管100内形成双联软管300，在波纹管100和双联软管300之间形成双联软管300通过与波纹管100相连接来缓冲冲击等的丝网300，波纹管100、双联软管200及丝网300通过结合环400固定

如图5所示，根据本发明形成于波纹管100的皱纹部130包括：突出部，第一面131和在上述第一面131连续形成的第二面132相互平行，上述第一面131和第二面132相互紧贴，第一面131和第二面132的连接部分突出成圆形137；凸出部，包括从上述第一面131延伸并朝向外侧凸出而成的第三面133和从上述第二面132延伸并朝向外侧凸出而成的第四面134；凹陷部，包括从上述第三面133朝向内侧凹陷而成的第五面135和从上述第四面136朝向内侧凹陷而成的第六面136。

上述皱纹部130通过与一个凹陷部的第五面135相邻的另一个凹陷部的第六面136相互连接来在波纹管100形成皱纹管功能。

并且，如图5所示，在本发明的皱纹部130中，作为凸出部的第三面133与第四面之间的间隔大于作为凹陷部的第五面135与第六面136之间的间隔，从而呈镊子(pincette)的形状。

即，如图5所示，本发明的皱纹部130呈如镊子的形状，因此，例如，因排气的急剧排出、向车辆施加的外部冲击等，即使凹陷部部分受到冲击，也通过突出部切借助支撑力和基于凸出部的复原力，使皱纹部130的刚性增加，从而，即使向波纹管100施加的冲击过大，也可防止皱纹部130的破损。

并且，如图5所示，在突出部中，上述第一面131和第二面132的连接部分突出成圆形137，因此，可从向波纹管100的皱纹部13施加的冲击防止边角部分的破损。

接着，参照图6a、图6b、图6c，说明如图5所示的皱纹部130的形成过程。

图6a、图6b、图6c为用于说明本发明的波纹管的皱纹部的制作过程的图，图6a为示出木材处于平摊状态的图，图6b为示出通过液压成形向母材施加压力的状态，图6c为示出通过可动设备进行移动的状态。

如图6a所示，在本发明的波纹管110的制作过程中，首先，呈圆筒形的母材101沿着圆筒形的头部102的外周周围供给。例如，上述母材使用不锈钢材料，但是并不局限于此，只要可以使用波纹管的安装对象和液压成形的材质即可。并且，例如，圆筒形母材101的内径以适合商用车的排气管的规格的方式使用但并不局限于此，可对应所安装装置的排气管的外径进行加减。

如图6a所示，本发明的皱纹部130在维持与圆筒形的第一平坦部110的一部分相对应的长度，例如，维持第一平坦部110的长度23mm之后生成。为此，在头部102的外周隔着与通过液压成形形成的皱纹管130的长度相对应的间隔形成圆筒形的第一支撑环103和第二支撑环105，在上述第一支撑环103和第二支撑环105分别形成支撑设备104和可动设备105。支撑设备104由从图6a所示的状态分别向下移动的半圆弧形状的第一支撑设备和第二支撑设备形成，相对于母材101，与第一支撑环103相接来防止母材101的移动。可动设备106从图6a所示的状态下与第二支撑环105相接来防止母材101的移动之后，对母材101执行液压成形之后可向左侧移动，在形成皱纹部130之后向右侧移动。

如图6a所示，上述支撑设备104的外周侧以能够在已形成的皱纹部130之间上下移动的方式形成为平坦面，内周侧呈与图5所示的皱纹部130的突出部的第一面131、凸出部的第三面133、凹陷部的第五面135相对应的形状。并且，可动设备106的内周侧呈与图5所示的皱纹部130的突出部的第二面132、凸出部的第四面134、凹陷部的第六面136相对应的形状，外周侧呈可进行移动的形状，并不受到特殊限制。

并且，头部102以向母材101施加规定压力，例如，气压、液压等来执行液压成形的方式形成压力供给孔107。

在本发明的波纹管100的制作过程中，呈图6a所示的状态，即，母材101在第一支撑环103与第二支撑环105之间维持平坦的状态，通过支撑设备104和可动设备106，头部102与母材101之间维持密封状态。

在此状态下，如图6b所示，若向头部101的压力供给孔107施加规定的压力(箭头方向)，则母材101根据上述施加的压力向头部102的外周方向执行成型。即，执行对于母材101的液压成形。上述液压成形以当可动设备106向左侧移动时仅在被成形的部分形成皱纹部130的程度执行。

之后，在图6b所示的状态下，可动设备106向左侧移动来维持规定时间的图6c所示的状态。

如上所述的母材101的移动、通过头部102的施加压力、支撑设备104的上下移动、可动设备106的左右移动根据在控制部(未图示)预先设定的波纹官的形状信息、材质信息来自动执行。并且，图6c所示的状态的维持时间根据母材101的金属性质来确定，并非局限特殊时间。

如图6c所示，在形成于一个皱纹部130之后，第一支撑设备和第二支撑设备分别在图6c所示的状态下向上部及下部移动，母材101供给预先设定的长度，可动设备106向右侧移动。接着，第一支撑设备和第二支撑设备分别向下部及上部移动并与第一支撑环103相接，可动设备106与第二支撑环105相接，通过此处于图6a的状态，如上所述，通过以图6b、图6c的状态进行依次形成皱纹部130。

即，与连续形成的以往的波纹管不同地，本发明的皱纹部130依次形成。

如图3所示，与本发明的波纹管的安装机构相对应地，在形成规定数量的皱纹部之后，通过简单供给母材101来形成第二平坦部120，由此完成本发明的波纹管。

并且，根据本发明，在形成规定数量的皱纹部130之后，对应第二平坦部120和第一平坦部110的长度来简单供给母材101，并通过继续形成皱纹部来连续生产多个波纹管。因此，当使用时，通过简单切断第二平坦部120和第一平坦部110之间，可简单制作包括第一平坦部110、皱纹部130和第二平坦部120的波纹管。

以上，根据上述实施例具体说明了由本发明人员提出的发明，但是，本发明并不局限于上述实施例，在不超出本发明的主旨的范围内，本发明可变更为多种形态。

产业上的可利用性

通过使用本发明的包括镊子形状的皱纹部的波纹管及其制作方法，可增加对于向皱纹部施加的扭力的阻力及复原力。

Claims (5)

1.一种波纹管，其特征在于，

包括：

第一平坦部，呈平坦的圆筒形；

第二平坦部，呈平坦的圆筒形，形成于与上述第一平坦部相向的一侧；以及

皱纹部，呈镊子形状，分别形成于上述第一平坦部与第二平坦部之间，

多个上述皱纹部分别相互依次连接，

各个皱纹部包括：

突出部，第一面和在上述第一面连续形成的第二面相互平行，上述第一面和第二面相互紧贴，上述第一面和第二面的连接部分突出成圆形；

凸出部，包括从第一面延伸并朝向外侧凸出而成的第三面和从第二面延伸并朝向外侧凸出而成的第四面；以及

凹陷部，包括从上述第三面延伸并朝向内侧凹陷而成的第五面和从上述第四面延伸并朝向内侧凹陷而成的第六面，

上述皱纹部在上述凹陷部的一部分相互连接。

2.根据权利要求1所述的波纹管，其特征在于，上述第三面与第四面之间的间隔大于上述第五面与第六面之间的间隔。

3.根据权利要求1所述的波纹管，其特征在于，上述皱纹部分别以液压成形方式依次形成。

4.一种波纹管的形成方法，其特征在于，

包括：

步骤(a)，在头部的外部插入波纹管形成用母材；

步骤(b)，对上述母材维持第一平坦面之后，通过支撑设备和可动设备支撑上述母材；

步骤(c)，朝向形成于上述支撑设备与可动设备之间的母材部分施加压力；

步骤(d)，在上述母材成形成规定大小之后，上述可动设备朝向支撑设备移动来形成皱纹部，

上述皱纹部分别以液压成形方式依次形成，

上述皱纹部包括：

突出部，第一面和在上述第一面连续形成的第二面相互平行，上述第一面和第二面相互紧贴，上述第一面和第二面的连接部分突出成圆形；

凸出部，包括从第一面延伸并朝向外侧凸出而成的第三面和从第二面延伸并朝向外侧凸出而成的第四面；以及

凹陷部，包括从上述第三面延伸并朝向内侧凹陷而成的第五面和从上述第四面延伸并朝向内侧凹陷而成的第六面。

5.根据权利要求4所述的波纹管的形成方法，其特征在于，上述支撑设备的内周侧呈与上述皱纹部的突出部的第一面、凸出部的第三面、凹陷部的第五面相对应的形状，上述可动设备的内周侧呈与上述皱纹部的突出部的第二面、凸出部的第四面、凹陷部的第六面相对应的形状。