CN112088273B - 用于机动车的空气管路 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于机动车的空气管路，尤其用于将热构件与冷构件连接，其中，在所述管路的第一端部上设有用于将所述空气管路气密地固定在所述热构件上的第一连接器件，并且在所述管路的第二端部上设有用于将所述管路气密地固定在冷构件上的第二连接器件，其中，在所述第一连接器件和所述第二连接器件之间设有至少一个柔性管路区段，其中，所述管路具有自由的管路横截面。根据本发明，设有由相对于柔性管路材料形状稳定的材料制成的支撑环，所述支撑环包围所述自由的管路横截面并且使所述柔性管路区段的横截面形状稳定。

Description

用于机动车的空气管路

技术领域

本发明涉及一种用于机动车的空气管路，尤其用于将热构件与冷构件连接，其中，在管路的第一端部上设有用于将空气管路气密地固定在热构件上的第一连接器件，并且在管路的第二端部上设有用于将该管路气密地固定在冷构件上的第二连接器件，其中，在第一连接器件和第二连接器件之间设有至少一个柔性管路区段，其中，该管路具有自由的管路横截面。另外，该管路具有由相对于柔性管路材料形状稳定的材料制成的支撑环，所述支撑环包围自由的管路横截面并且使柔性管路区段的横截面形状稳定。

背景技术

例如由DE 10 2004 053 985 A1、DE 10 2004 037 088 B3、DE 10 2004 038 087A1或DE 10 2007 009 906 A1已知的这类用于机动车的空气管路例如被使用，以便将具有提高的运行温度的涡轮增压器、内燃机的一部分或其他机动车装置与冷构件(例如空气过滤器或其他空气抽吸装置)连接。因此，在机动车的运行温度下，在热构件和冷构件之间尤其存在大于等于100℃的温度差。空气管路在此还必须在连接构件之间提供公差补偿和/或振动补偿。

一方面，这涉及由于热构件的运行温度变化而引起的公差，这也关系到热构件与空气管路的连接区域。另一方面，空气管路经受机械交变应力，如振动、震荡、拉力和/或剪力，它们也可能由于车辆的运行而出现。因此，空气管路必须在长时间段内承受高的热负荷和/或机械负荷。

此外，空气管路必须可低成本地制造(尤其是在大批量制造机动车时)并且必须是可简单装配和拆卸的。

迄今已知的空气管路通常作为吹塑件制造，所述吹塑件通过单独的金属箍与空气供应侧和空气排放侧的构件(如涡轮增压器和空气过滤器壳体)连接。然而，这些单独的连接器件的制造和处理是费事的。此外，在吹塑工艺中制成的管路由于工艺通常具有不均匀的壁厚，尤其是当管路具有呈具有波纹形凸出部和凹陷部的波纹管类型的柔性区段时。这些不均匀的壁厚一方面与波纹管区域的各种偏转相关，但也与弯曲的管路区域的壁厚相关，例如当空气管路以空气抽吸弯管的类型构造时。然而，空气管路在这些弯曲区域中的壁厚在吹塑工艺中难以控制。

另一方面，这样的空气管路通常必须承受管路内部的高负压，尤其是在用作用于涡轮增压器或诸如此类的空气抽吸管路时，其中，管路的横截面几何形状应仅在受限的公差内变化，以确保限定的空气抽吸流动条件。

此外，应在尽可能长的运行时间内满足对空气管路的可靠性的高要求，因为例如由于材料疲劳而造成的管路损坏可能会导致被供应以清洁空气的装置、例如涡轮增压器的失效或特性下降。

发明内容

本发明所基于的任务是，提供一种用于机动车的空气管路，该空气管路可以低成本制造，并且具有高的运行可靠性和长的使用寿命并且即使在管路负压高的情况下也是形状稳定的。

该任务通过根据本发明的空气管路和根据本发明的与该空气管路连接的装置来解决。有利的实施方式由说明书得出。

根据本发明，管路具有弯曲部，并且支撑环沿管路的纵向方向在内弯曲部的区域中具有比在管路的外弯曲部的区域中更小的宽度。因此，通过支撑环使形成柔性管路区段的壁的柔性管路材料特别稳定。支撑环在此沿空气管路的纵向方向彼此间隔开地布置，使得在支撑环之间柔性管路材料可以补偿热构件和冷构件之间的运动。但是，由于支撑环的高形状稳定性使管路非常稳定，并且管路可以承受更高的负压而不会塌陷。由此，该管路一方面具有大的柔性，另一方面具有高的刚度，尤其是相对于负压而言(塌陷刚度)。通过布置支撑环，可以特别简单且有效地使空气管路的机械稳定性匹配于各种要求，例如通过匹配空气管路每单位长度的支撑环数量和/或支撑环宽度，所述支撑环数量和/或支撑环宽度从而也限定了布置在相邻支撑环之间的、由柔性管路材料制成的管路区段的宽度。柔性管路材料优选地在柔性管路区段的整个延伸上构造以及也沿周向方向构造呈软管形式的连贯的壁。

特别优选地，根据本发明的空气管路构造为用于使用在发动机区域中的空气管路，该空气管路给发动机的装置或驱动装置(如尤其涡轮增压器)供应空气或将空气从该装置中排出。该管路可以尤其构造为用于向装置供应清洁空气的清洁空气管路、构造为尤其即使在高增压压力下的增压空气管路或构造为原始空气管路，尤其用于涡轮增压器的空气管理。必要时，根据本发明的管路还可以用于对机动车的另外的装置(例如增压空气冷却器、热交换器或诸如此类)进行空气供给或空气排出。

支撑环优选在径向内侧布置在柔性管路区段的壁上，支撑环可以在径向外侧被柔性管路材料包围，优选地在其沿管路纵向方向的整个延伸和其周面上被包围。支撑环也可以关于支撑环的壁厚被柔性管路材料包裹，即在径向内侧和外侧被管路材料围绕，从而通过柔性管路材料给出支撑环的特别好的固定。但是，支撑环也可以在其径向内侧上仅部分地被柔性管路材料围绕或不被围绕，由此显著地使带有支撑环的管路的制造变容易。此外，已证明的是，由此能够更好地吸收机械交变负荷，例如作用到管路上的振动或拉力和/或剪力，并确保空气管路的长使用寿命，因为例如避免了在支撑环的形状相对稳定的材料与柔性管路材料之间的过渡区域中产生一种类型的切口效应。

分别在相同的测试条件下，在考虑当前适用的DIN标准来确定弯曲刚度的情况下，支撑环材料的弯曲刚度可以大于等于柔性管路区段的材料的弯曲刚度5倍或10倍、优选大于等于20倍或50倍。

特别优选地，根据本发明的空气管路以两组分或多组分注塑工艺制造，使得不仅支撑环而且柔性管路区段的材料都可以以所述注塑工艺(优选地在同一注塑模具中)制造成不同的部件。由此，一方面制造成本低。但另一方面，可以制造具有特别高的尺寸精度(例如限定的壁厚)以及必要时具有其他轮廓的支撑环和柔性管路区段。尤其地，由此可以实现支撑环的接触区域与柔性管路区段的材料的特别精确的形状匹配。空气管路的机械特性由此特别良好地被限定并且可调设，尤其是也在考虑对热空气构件和冷空气构件连接的高的热要求、特殊的机械交变应力的情况下，例如用于在与管路连接的两个构件之间的振动补偿。因此，支撑环和柔性管路区段的材料可以以精确配合且彼此间无间隙的方式布置。此外，例如由于柔性管路区段和支撑环的不同材料的热膨胀系数不同，柔性材料可以以指向管路内部的一定收缩应力将支撑环包入，由此以特殊方式使支撑环在管路上位置稳定。支撑环材料也可以在粘贴作用的意义上优选地以一定的粘合力与柔性管路区段的材料连接，或者特别优选地在执行注塑工艺时通过支撑环材料与柔性管路区段的材料的化学反应来连接。由此在支撑环的材料和柔性管路区段的材料之间得到特别高的附着力，并且管路因此可以经受特别高的机械负荷和/或热负荷。然而必要时，如果支撑环材料和柔性管路材料是以两组分注塑工艺制造的，则支撑环材料与柔性管路材料的附着也可以很小或实际上不存在。

以注塑工艺来制造管线尤其在管路在其纵向延伸上具有弯曲部(例如作为空气抽吸弯管)的情况下被证明是可靠的，因为所述管路在弯曲区域和在此衔接的管路区域中能制造有特别精确地限定的壁厚。这尤其与具有柔性管路材料的管路区域相关。

这与以吹塑工艺制成的空气管路不同，其中，尤其是在弯曲区域内与衔接该弯曲区段的管路区段相比，柔性管路材料的壁厚构造得非常不均匀且部分不可再现，这在机械交变应力和材料疲劳方面会导致管路的不利材料特性。

优选地，支撑环在其沿管路的纵向方向相对于柔性管路区段的材料的运动方面以力锁合、材料锁合和/或形状锁合的方式与柔性管路材料连接。通过支撑环与管路材料的这种连接，使支撑环稳定在其在管路上的期望位置处，尤其即使在管路上作用有机械交变应力、例如在管路的纵向方向和/或横向上方向的振动。支撑环与柔性管路区段之间的形状锁合连接可以通过以下方式给出：柔性管路区段的材料关于其两个支撑环端面在一侧或优选在两侧在高度上从上方或者从下方包握支撑环，其中，柔性管路材料可以在端侧贴靠在支撑环上。可以通过以下方式实现材料锁合连接：支撑环和柔性管路区段彼此具有(例如粘合力或粘贴力的形式的)一定的附着力。例如可以通过以下方式给出力锁合连接：在制造管路时，例如由于在注塑模具中制造后的材料冷却，柔性管路材料比支撑环经历显著更大的收缩，或者所述柔性管路材料通过对制成的管路进行的适当后回火而经受收缩。

根据一种变型，柔性管路区段的内壁优选地构造成光滑壁，因此内壁不具有凸出部、肋或凹陷。优选地，这也适用于支撑环的区域中和/或柔性管路区段与支撑环之间的过渡区域。由此，该管路例如在用作涡轮增压器或其他装置的进气管路的情况下具有较低的流动阻力。此外，由于光滑壁的构造，柔性管路材料的(尤其是在支撑环之间的区域中的)壁厚(尤其在以注塑工艺制造时)具有特别小的公差。在某些情况下可能导致材料疲劳的管路机械特性以及其材料应力在此可以特别精确地被控制。这与具有带有凸出部和凹陷的波纹管状区段的空气管路不同，在后者的情况下壁厚(尤其是在以吹塑工艺制造该构件时)通常是不均匀对的。在根据本发明所选择的管路上，支撑环内侧可以至少基本上与柔性管路区段的内壁齐平地终止，以形成内壁光滑的管路区段。

优选地，该管路沿其纵向方向具有弯曲部，使得该管路例如可以用作空气抽吸弯管，尤其用于涡轮增压器或内燃机的其他装置。设有支撑环的柔性管路区段在此可以在管路的弯曲部的区域中或也可以沿管路方向看直接衔接该区域。由此，也可以使经受特别高的机械交变应力的弯曲的管路区段(尤其关于管路的塌陷刚度而言)特别稳定，其中，柔性管路区段的壁却可以具有高的柔性，由此也可以减小材料疲劳。

如果空气管路具有弯曲区域，该弯曲区域沿管路纵向方向具有弯曲部，则支撑环优选地构造成使得它们在管路的内弯曲部的区域中比在管路的外弯曲部的区域中具有更小的宽度。支撑环因此布置在管路的弯曲区域中。支撑环的“宽度”在此理解为其沿管路纵向方向的延伸。由此，支撑环可以构造成在垂直于管路的视角看是楔形的或圆弧段形的。垂直于管路纵向方向布置的支撑环的端面可以构造成是平坦的。因此，管路在其外弯曲部上相对于内弯曲部更大的延伸可以至少部分地通过支撑环外弯曲部的区域中的更大宽度来补偿。由此，柔性管路材料的布置在支撑环之间的区域可以从管路弯曲部的外半径向到内半径具有至少恒定的宽度，使得布置在两个支撑环之间的、给定柔性管路区段的两个端侧相对于布置在它们旁边的支撑环的两个端侧围成更小的角度。因此，管路弯曲部基本上通过支撑环的形状设计来构造。已证明的是，由此在管路的机械交变负荷的情况下，尤其是在横向于管路方向的振动的情况下，或者在对管路施加侧向力的情况下，该管路具有明显更长的使用寿命。由于柔性管路区域在内弯曲部的区域中的宽度优选不明显减小，材料应力、如膨胀或压缩可以分布在柔性管路材料的较大延伸上，从而存在较低的材料应力，尤其是在管路的曲率半径小的情况下。支撑环的“宽度”可以在管路的外弯曲部相对于内弯曲部相差大于等于3倍或4倍甚至5倍。柔性管路区段的“宽度”可以在管路的外弯曲部上相对于内弯曲部相差小于等于3倍或2.5倍。

如果管路沿管路纵向方向具有弯曲部，则支撑环沿弯曲方向优选在管路的外弯曲部的区域中具有比柔性管路材料的位于支撑环之间的区域更大的角度延伸，尤其关于管路的外弯曲部的区域。因此，在更大范围内或至少基本通过支撑环的更大的角度延伸来引起管路弯曲部。

如果管路沿管路纵向方向具有弯曲部，则支撑环沿弯曲方向优选在管路的内弯曲部的区域中具有比柔性管路材料的位于支撑环之间的区域更小的角度延伸，其中，柔性管路材料的在支撑环之间的所述区域也与管路的内弯曲部的区域相关。

管路的“内弯曲部”和“外弯曲部”的区域可以分别与自由管路横截面上的管路曲率相关。一般性的理解的是，“管路的弯曲部”与管路的状态相关，在该状态下，管路不经受外力、尤其是变形力。

支撑环的垂直于管路方向的材料厚度可以约为支撑环之间的柔性管路材料的厚度，但是也可以是柔性管路材料的厚度的大于等于2倍或3倍或5倍。

支撑环的径向周边面可以是光滑壁、即没有凸起，或者尤其也可以是有轮廓的。例如，支撑环的径向外表面具有沿支撑环的周向方向延伸、优选地在整个周边上延伸的槽或肋。由此，例如可以附加地使支撑环机械稳定，并且也可以提高支撑环与柔性管路材料之间的连接强度，尤其是在沿管路纵向方向的力的情况下。柔性管路材料的轮廓可以是支撑环轮廓的“阴模”，为此支撑环和柔性管路材料可以以注塑工艺彼此喷注。

根据一个实施方式，支撑环的径向内侧构造为光滑壁，即没有凸起或者说没有轮廓，由此得到对于抽吸的空气或诸如此类而言低的流动阻力。替代地，支撑环内侧也可以设有轮廓、例如环绕的肋，例如以便使支撑环稳定。

根据另一优选实施方式，柔性管路区段具有波峰和波谷，所述波峰和波谷沿管路纵向方向彼此相继，并且可以布置在管路壁的内侧和外侧。由此，该管路以波纹管的方式构造。支撑环在此优选地至少部分地被波峰接收。

管路由于具有波峰和波谷的波纹管状的实施方案而具有高的柔性，此外通过支撑环在波峰处的布置使该管路相对于管路壁的位置稳定，尤其是针对沿管路纵向方向的位移和/或倾斜。这尤其在如机动车的装置运行中管路位置改变时、例如当管路经受振动或震荡时是有利的。

优选地，支撑环被相应管路区段的在波峰和波谷之间延伸的侧翼侧向地至少部分围绕。在此所说的侧翼优选贴靠在支撑环的端侧上。优选地，支撑环的整个端侧被柔性管路区段的侧翼侧向地支撑，所述侧翼在波峰和波谷之间延伸。因此，支撑环以其端侧面式地或者说整面地贴靠在柔性管路区段的连接波峰和波谷的侧翼上。必要时，支撑环也可以在其径向内侧被柔性管路材料围绕，其中，该围绕可以在支撑环的周边上在整个周边上或部分周边上进行，例如以沿周向方向彼此间隔开的多个分段来进行。由此，尤其即使在高的外力作用到管路上有时，也可以使支撑环在管路中的位置特别稳定。

优选地，柔性管路区段的连接波峰和波谷的、至少局部地侧向贴靠在支撑环上的侧翼沿径向延伸方向具有非直线的过渡区域。该过渡区域尤其可以关于管路周边尤其在整个边上构造。该非直线的过渡区域可以布置在柔性管路材料的侧翼的一区段中，该侧翼侧向地贴靠在支撑环上。该过渡区域例如可以关于管路的纵向截面以所述侧翼的卷边、凸肩、弯折部或弯曲部的形式构造。管路的纵向截面在此是相应管路区段的管路纵轴线所处的平面。通过该非直线的过渡区域，例如在管路横向于管路纵向方向振动时实现管路灵活运动的可能性，因为该过渡区域以铰接连接或铰链的形式起作用。另一方面，在管路区段的这种局部运动中，可以使波纹侧翼的非直线过渡区域支撑在支撑环上。尤其地，由于支撑环的刚性比柔性管路材料显著更高，由此支撑环以支座的形式起作用，并且在力、例如弯曲应力或剪切应力作用到管路上时可以机械地吸收由柔性管路材料施加的力。管路材料的材料疲劳由此显著减小。

优选地，柔性管路区段的波谷向着管路内部延伸超过支撑环，因此管路在波谷的区域中具有比在支撑环的区域中更小的直径。由此，可以通过柔性管路材料的在波谷和波峰之间延伸的侧翼使支撑环特别位置固定。由此，在构造非直线的过渡区段的情况下，管路的波纹管状区段还可以具有高的柔性。

优选地，支撑环的端侧以截锥的形式构造，或者支撑环的端侧的横截面相对于支撑环的主平面倾斜地安置，其中，柔性管路材料支撑在支撑环的该区域上或侧向地贴靠。替代地，支撑环端侧可以球形地向外弯曲。由此，在管路(例如在弯曲应力下)发生弹性变形时，给出关于管路材料的变形而言有利的几何形状。

优选地，该管路在其连接器件处与机动车的热空气构件和/或冷空气构件连接。管路的连接器件可以例如以注塑工艺一体式地模制在管路上。该连接器件在此可以以法兰、管套或诸如此类的形式构造。优选地，机动车的热空气构件和/或冷空气构件这两个构件中的至少一个与管路(例如以注塑工艺)连接、尤其一体式地连接或模制。这尤其可以涉及冷空气构件，例如过滤器壳体的一部分。由此，在考虑邻接的组件的情况下显著简化了管路的制造和/或管路的装配。

一般地，管路在其连接器件处还可以可拆卸地与机动车的热空气构件和/或冷空气构件连接。热空气构件例如可以是涡轮增压器的清洁空气入口。冷空气构件例如可以是过滤器壳体的一部分，该部分对由涡轮增压器抽吸的外部空气进行过滤。

优选地，管路的连接器件模制在热空气构件和/或冷空气构件的连接区域上，使得该连接器件沿管路的纵向方向形状锁合地被保持。该构件的连接区域因此例如可以具有环绕的腹板或肋，所述腹板或肋在关于管路纵向方向的两个端侧上被管路的区段包围，使得管路不仅关于拉力而且关于剪力形状锁合地固定在连接区域上。此外，邻接的构件的连接区域可以具有止挡，管路的自由前端在端侧贴靠在该止挡上。相应的凸起或止挡可以围绕管路的部分周面延伸，优选设置多个围绕管路周面分布地布置的凸起和/或止挡。由此，将构件接头的剪力直接传递到管路前端的端侧上，这是特别有利的。由此，也机械地保护管路的自由前端。替代地或组合地，邻接的构件的连接区域可以包括部分区域、如腹板，该腹板在整个周边上被管路的连接器件的材料包围(例如被注塑围绕)。该部分区域或腹板优选地具有横向或垂直于管线纵向方向的延伸部件，这给出构件的特别能负载的连接。管线的连接器件的材料(如通常在本发明的框架内)可以由柔性管路材料构成。

根据一个特别优选的实施方式，柔性管路材料由构造为弹性体的热塑性硫化橡胶(TPV)构成。热塑性硫化橡胶(TPV)通常由热塑性材料的基质相(如聚烯烃、例如聚丙烯)和柔性交联相(例如尤其是橡胶相)构成，例如基于EPDM或其他优选是合成的橡胶。柔性交联相在聚合物基质相中以弹性体颗粒的形式精细分布。基质相的材料通常不交联。这种材料已证明特别适合于补偿衔接在管路上的两个构件的相对运动，尤其是即使在由衔接在涡轮增压器上的空气管路或空气抽吸弯管经受机械负荷和热负荷的情况下。尤其地，这种材料也证明特别地用于围绕由形状相对稳定的材料制成的支撑环。这种热塑性弹性体(TPV)也可以波纹管状地构造，即具有光滑的管路内壁，良好地接收机械交变应力并使热空气构件和冷空气构件良好地彼此机械解耦。此外，这种材料具有足够高的撕裂延展性，以便至少基本上承受在管路内部普遍存在的负压。TPV材料对于许多应用情况而言具有足够的塌陷刚度，使得间隔开的支撑环可以具有足够的横向间距，以便总体上得到管路的高柔性。

根据另一特别优选的变型，柔性管路材料由TPC构成，即由热塑性共聚物构成。已证明这种材料特别好地满足机械要求和热学要求，尤其是具有特别好的负压/过压稳定性(塌陷稳定性)并且具有足够的柔软性和抗撕裂性，以便实现在振动等情况下的运动补偿。这尤其在应用于管路、例如空气管路中来连接到涡轮增压器或其他热构件上时适用。

如果该管路构造为具有波峰和波谷的波纹管状，则这种材料是尤其优选的。在具有处于管路、例如涡轮增压器的清洁空气管路或增压空气管路中的高负压或过压的应用中，根据本发明的管路也证明是特别可靠的，尤其是在与至少基本上(例如直至大于50％(重量))或完全地由聚对苯二甲酸亚烷基酯(PAT)制成的或更优选地由(聚对苯二甲酸丁二醇酯)PBT制成的构件处于连接中的情况下。

特别优选，该管路至少部分地或完全由热塑性共聚物(TPC)构成，特别优选比例为大于等于50％(重量)、大于等于75％(重量)、大于等于85％(重量)或至少实践上是全部。这与管路的有机塑料的含量有关，即与填料、纤维增强材料如玻璃纤维或诸如此类无关。已证明，由TPC聚合物制成的空气管路优异地满足机械要求和热学要求，尤其是即使在该管路用于连接热构件、如涡轮增压器时。TPC聚合物尤其可以是热塑性聚酯弹性体，该热塑性聚酯弹性体对于应用情况而言兼具非常好的机械特性和热学特性。聚酯在此优选形成硬相。对于各个应用情况，但一般较少优选地，弹性体例如也可以是苯乙烯嵌段共聚物(TPS)、热塑性聚氨酯或热塑性聚醚聚酰胺。因此也可以特别优选地使用TPC材料，因为与硫化的热塑性材料相比，该TPC材料具有更高的强度并从而具有更高的抗过压强度和/或抗负压强度。

在热塑性弹性体的情况下，通常存在具有可橡胶弹性变形的分子区域的多相塑料，其中含有可熔的、尤其是无定形的热塑性塑料的区域。在此，共聚物一般理解为两相或更多相的塑料，或者必要时也理解为聚合物共混物。因此，热塑性弹性体通常由弹性软相和热塑性类型的硬相构成。硬相在此通常呈现为基质，使得聚合物材料因此可以至少部分地或完全地熔融并且可以注塑工艺加工。硬分段在此可以是无定形的或部分结晶的，例如也具有带有低交联密度的、通过离子集而热可逆交联的大分子。必要时，也可以使用由具有一定比例或高比例的交联或未交联的弹性体相的热塑性塑料制成的共混物。弹性体相可以在形成硫化的热塑性塑料的情况下交联地构造，特别优选地由于材料的强度和/或抗弯刚度的提高而使用非硫化的热塑性弹性体，使得管路可以构造为在负压或过压提高的情况下不会变形或塌陷。

弹性管路材料的肖氏硬度优选处于30肖氏A至80肖氏A的范围内，必要时也可以更高，特别优选在35肖氏A至50肖氏A的范围内。对于确定的应用情况，例如在清洁空气管路中，特别优选硬度为30至50肖氏A，而对于其他应用情况，尤其是在内部压力较高的情况下，例如在增压空气管路中，特别优选硬度为40至80肖氏A。弹性管路材料的弹性拉伸模量优选在20至100MPa的范围内。该说明与从2018年1月1日起生效的相关DIN标准相关。

柔性管路材料优选具有大于等于100℃、优选大于等于120℃、优选大于等于130℃的持久耐热性。

当支撑环由塑料、尤其是硬塑料构成时已证明是特别优选的。在材料应力方面，聚酰胺已证明是特别有利的。这尤其也在支撑环材料与柔性管路材料的粘合或者说材料锁合连接方面适用于，该柔性管路材料尤其可以是TPV或TPC。

特别优选地，构件中的与管路端部一体式连接的一个构件的连接区域由聚对苯二甲酸亚烷基酯(PAT)材料或更优选地由聚对苯二甲酸丁二酯(PBT)材料构成。连接件在此可以在大于等于50％(重量)或大于等于75％(重量)、特别优选大于等于85％(重量)上或至少实践上完全由PAT或PBT构成。这尤其是在柔性管路区段的材料是TPV或尤其是TPC的情况下适用。该PAT或PBT材料可以通过填料和特殊纤维(如玻璃纤维和/或塑料纤维)被增强地使用但也可以不被增强地使用。在制造具有待连接构件的连接件(例如过滤器壳体法兰)的管路时，管路和相邻构件的连接区域可以共同地以注塑工艺、例如以两组分或多组分注塑工艺来制造。已证明，在使用由PAT、尤其是PBT制成的连接件和由TPC制成的管路时，在两种材料之间得到特别紧密的接合连接，该接合连接具有化学连接的性质。因此，由PAT或PBT和TPC构成的两个所说的构件的附着显著地高于两个构件彼此间的纯表面附着或内聚附着。已证明，鉴于连接区域的高热负荷和机械负荷，尤其是在考虑机动车运行时空气管路的强烈震荡或振动的情况下，在将空气管路连接到邻接的构件上时这种连接证明是特别可靠的。尤其是在(例如也作为涡轮增压器的清洁空气管路或抽吸管路或增压空气管路的)管路中存在负压或过压的情况下，这种实施方案已证明是特别可靠的。然而必要时，连接件也可以由聚碳酸酯或聚碳酸酯/ABS构成，或者这些组分可以包含一定比例，例如大于等于5％(重量)或大于等于10％(重量)、必要时大于等于25％(重量)、优选地不大于等于25％(重量)或不大于等于10％(重量)。

特别优选地，所述管路由TPC构成，必要时也由TPV构成，其中，所述管路与机动车装置的至少部分地或完全由PAT或尤其由PBT构成的连接件焊接。该装置尤其可以是在本发明的框架内公开的机动车装置。焊接过程特别优选地实施为热气焊接。管路和连接件的这种连接尤其在管路的高机械应力和热应力或交变应力的情况下证明是特别可靠的，管路和连接件的连接区域也经受这些应力。特别优选应用热气焊接工艺，因为在此可以实现具有高负荷能力和高尺寸精度的连接，尤其是在本发明的应用领域方面，其中，可精确地限制到连接区域的热量输入。焊接过程可以直接在注塑模具中进行，由此，可以在工艺技术上简单地而同时具有高精度地进行管路连接，并且连接区域具有长的使用寿命。

附图说明

示例性地借助实施例说明本发明。实施例的所有特征也视作单独地或彼此组合地作为一般性地在本发明的框架内并且与对应的实施例无关地被公开。附图示出：

图1：根据本发明的空气管路的构件布置的俯视图，其具有热空气构件和冷空气构件的连接件；

图2：第一实施方式的根据本发明的管路的纵截面；

图3：另一实施方式的根据本发明的管路的纵截面。

具体实施方式

图1示出根据本发明的用于机动车的空气管路1，尤其是用于将热构件20与冷构件25连接，其中，在管路的第一端部2上设有用于将管路1气密地固定在热构件20上的第一连接器件3，并且在管路的第二端部4上设有用于将管路气密地固定在冷构件25上的第二连接器件5。在第一和第二连接器件3、5之间设有至少一个柔性管路区段10。该管路具有自由的管路横截面。热构件20可以与管路的连接器件3焊接。冷构件25可以与管路1的第二连接器件5一体式地连接，例如喷注。管路的第一和的第二连接器件3、5可以构造为刚性构件，例如管套或接套。相应构件可以适用于与管路连接的构件(例如热构件和/或冷构件)的连接件，却不限于此。管路的连接器件3或5和/或另外的(优选刚性的)构件的连接件在此由PBT(聚对苯二甲酸丁二醇酯)构成。热构件20在此是涡轮增压器的连接件，冷构件25是用于对涡轮增压器的抽吸空气进行过滤的过滤器壳体，其中，该管路却不限于此应用领域，而是例如能够用作增压空气管路或原始管路(Rohleitung)，尤其是分别用于供给涡轮增压器。

管路与涡轮增压器或其他机动车装置的连接件的连接尤其通过焊接、特殊地通过热气焊接实现。这尤其当管路由TPC材料构成并且连接件至少部分或完全由PBT(聚对苯二甲酸丁二酯)构成时适用。

根据图2和3的实施例，柔性管路区段10具有由柔性管路材料制成的壁11。该壁气密地以软管的形式构造。壁11在管路区段的长度和周边上连贯地延伸。根据本发明，设有由相对于柔性管路材料形状稳定的材料制成的支撑环12，该支撑环包围自由的管路横截面并使柔性管路区段的横截面形状稳定。支撑环12沿管路纵向方向彼此间隔开，柔性管路材料的区段13在支撑环12之间延伸。

除非在上下文中另有说明，否则这些解释相应地适用于所有实施例。

柔性管路区段、即壁11与支撑环12一起以两组分注塑工艺制成。壁11和支撑环12通过喷注和材料选择彼此粘合地连接。

支撑环12在其相对于柔性管路区段的材料沿管路的纵向方向的运动方面力锁合和/或材料锁合和/或形状锁合地与柔性管路材料连接。这一方面通过上述粘合力进行。另一方面，支撑环在其端侧12a上被柔性管路材料包围并且彼此紧密贴靠。因此，管路材料至少在其厚度的一部分上以贴靠在支撑环上的方式延伸。支撑环12在此布置在柔性管路材料的凹槽(图2)或波峰(图3)中。支撑环12布置在柔性管路区段的壁11的径向内侧。

根据图2的实施例，柔性管路区段的内壁构造为光滑壁，即没有凸起或凹陷或其他轮廓。这既与支撑环的内侧12b相关，又与支撑环之间的由柔性管路材料构成的纵向区段14相关。在外侧，支撑环12具有肋形轮廓13，所述肋形轮廓与柔性管路材料的阴模轮廓叠合地共同作用，这可以通过将管路材料和支撑环材料彼此喷注来实现。由此，尤其是在沿管路纵向方向的力方面显著地改善了管路材料和支撑环的机械连接。

支撑环12根据图2布置在管路的弯曲部的区域中，并且沿管路纵向方向在管路的内弯曲部的区域中的宽度B1小于管路的外弯曲部的区域中的宽度B2。支撑环12沿弯曲方向在管路的外弯曲部的区域中具有比柔性管路材料的位于支撑环12之间的区域14更大的角度延伸。支撑环12沿弯曲方向在管路的内弯曲部的区域中具有比柔性管路材料的位于支撑环之间的区域14更小的角度延伸。角度延伸分别与管路的曲率中心M相关，该曲率中心限定了曲率半径。

根据图2和图3，支撑环12至少部分地或完全地被柔性管路区段的材料包围。为此，支撑环12布置在柔性管路材料的凹槽中(图2)或布置在波峰中(图3)，其中，柔性管路材料分别在端侧贴靠在支撑环12的端面上，优选地以粘合的方式与该支撑环连接。

根据图3的实施例，柔性管路区段10以波纹管状的形式构造有波峰16和波谷17，并且支撑环12布置在波峰16的区域中。柔性管路材料还在支撑环的材料厚度的至少一部分上包围支撑环的端侧12a。支撑环端侧12a沿径向方向倾斜地安置或截锥形地构造。柔性管路区段在波峰15和波谷16之间分别具有非直线的过渡区域17，该过渡区域直接衔接支撑环端面12a，这在机械交变应力方面、如在振动的情况下已证明为特别有利的。为了加固支撑环，在其内侧12c设有肋18。

根据图3，构件25的与管路连接的连接区域与管路的第一连接器件3注塑围绕。构件25在此具有至少一个径向凸起25a，该径向凸起沿管路纵向方向看被柔性管路材料在后注塑(hinterspritzt)。突起25a可以是环绕的，也可以设置有沿周向方向分布地布置的多个凸起。此外，在该构件25上设有止挡25b，其在此呈环绕的凸缘的形式，管路末端的端侧贴靠在该止挡上并因此受到保护。

根据图2(或图3)的实施例的柔性管路区段10的材料在此是TPV弹性体。根据图3(但必要时根据图2)的实施例的柔性管路区段10的材料在这里是TPC弹性体。支撑环12的材料分别可以是塑料，尤其是硬塑料，特别地优选是聚酰胺。

柔性管路材料可以具有约为40邵氏A的硬度和50MPa的弹性拉伸模量。

附图标记列表

1 管路

2 第一端部

3 连接器件

4 第二端部

5 连接器件

10 柔性管路区段

11 壁

12 支撑环

12a 支撑环端侧

12b 支撑环内侧

13 轮廓

14 柔性管路区段的区域

15 波峰

16 波谷

17 过渡区域

18 支撑环肋

20 热构件

25 冷构件

25a 凸起

25b 止挡

B1 第一宽度

B2 第二宽度

Claims (21)

1.一种用于机动车的空气管路(1)，所述空气管路用于将热构件(20)与冷构件(25)连接，其中，在所述管路(1)的第一端部(2)上设有用于将所述空气管路(1)气密地固定在所述热构件(20)上的第一连接器件(3)，并且在所述管路的第二端部(4)上设有用于将所述管路(1)气密地固定在冷构件(25)上的第二连接器件(5)，其中，在所述第一连接器件(3)和所述第二连接器件(5)之间设有至少一个柔性管路区段(10)，其中，所述管路(1)具有自由的管路横截面，其中，设有由相对于柔性管路材料形状稳定的材料制成的支撑环(12)，所述支撑环包围所述自由的管路横截面并且使所述柔性管路区段(10)的横截面形状稳定，其特征在于，所述管路具有弯曲部，并且所述支撑环(12)沿所述管路的纵向方向在内弯曲部的区域中具有比在所述管路的外弯曲部的区域中更小的宽度。

2.根据权利要求1所述的管路，其特征在于，所述支撑环(12)和所述柔性管路材料以两组分或多组分注塑工艺制造。

3.根据权利要求1或2所述的管路，其特征在于，所述支撑环(12)在其沿所述管路(1)的纵向方向相对于所述柔性管路区段(10)的材料的运动方面以力锁合和/或形状锁合和/或材料锁合的方式与所述柔性管路材料连接。

4.根据权利要求1或2所述的管路，其特征在于，所述支撑环(12)在径向内侧布置在所述柔性管路区段(10)的壁(11)上。

5.根据权利要求1或2所述的管路，其特征在于，所述柔性管路区段(10)的内壁构造成光滑壁。

6.根据权利要求1或2所述的管路，其特征在于，所述管路(1)沿管路纵向方向具有弯曲部，并且所述支撑环(12)沿弯曲方向在所述管路(1)的外弯曲部的区域中具有比所述柔性管路材料的位于所述支撑环(12)之间的区域更大的角度延伸。

7.根据权利要求1或2所述的管路，其特征在于，所述管路(1)沿管路纵向方向具有弯曲部，并且所述支撑环(12)沿弯曲方向在所述管路(1)的内弯曲部的区域中具有比所述柔性管路材料的位于所述支撑环(12)之间的区域更小的角度延伸。

8.根据权利要求1或2所述的管路，其特征在于，所述支撑环(12)部分地或完全被所述柔性管路区段的材料包围。

9.根据权利要求1或2所述的管路，其特征在于，所述柔性管路区段具有波峰(15)和波谷(16)，并且所述支撑环(12)布置在所述波峰(15)的区域中。

10.根据权利要求9所述的管路，其特征在于，所述支撑环(12)被所述波峰(15)的朝着所述波谷(16)的方向延伸的区段侧向地至少部分围绕。

11.根据权利要求9所述的管路，其特征在于，所述柔性管路区段(10)在波峰(15)和波谷(16)之间具有非直线的过渡部(17)。

12.根据权利要求1或2所述的管路，其特征在于，所述柔性管路区段(10)的材料是TPV弹性体。

13.根据权利要求1或2所述的管路，其特征在于，所述柔性的管路材料部分地或者完全由TPC弹性体构成。

14.根据权利要求1或2所述的管路，其特征在于，所述支撑环(12)的材料是聚酰胺。

15.根据权利要求1或2所述的管路，其特征在于，所述管路(1)的第一连接器件(3)和/或第二接器件(5)模制在刚性构件上。

16.根据权利要求15所述的管路，其特征在于，所述管路的连接器件和/或所述刚性构件由聚对苯二甲酸亚烷基酯(PAT)或PBT(聚对苯二甲酸丁二醇酯)构成。

17.根据权利要求1或2所述的管路，其特征在于，所述管路(1)在其第一连接器件(3)处与机动车的热空气构件连接和/或在其第二连 接器件(5)处与机动车的冷空气构件连接。

18.根据权利要求15所述的管路，其特征在于，所述刚性构件是接套。

19.一种涡轮增压器，其具有根据权利要求1至18中任一项所述的空气管路，其特征在于，所述管路(1)的第一连接器件(3)能衔接或已衔接在所述涡轮增压器的清洁空气入口处。

20.一种过滤器壳体，其具有根据权利要求1至18中任一项所述的空气管路，其特征在于，所述管路的第二连接器件(5)能衔接或已衔接在过滤器壳体的空气出口处。

21.一种机动车装置的连接件，其具有根据权利要求1至18中任一项所述的空气管路，其特征在于，所述连接件部分地或完全由聚对苯二甲酸亚烷基酯(PAT)或PBT(聚对苯二甲酸丁二醇酯)构成，所述管路由TPC构成，并且所述管路与所述连接件焊接。

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