DE19709403A1

DE19709403A1 - Flexible Verbindung

Info

Publication number: DE19709403A1
Application number: DE19709403A
Authority: DE
Inventors: Takahiko Naito
Original assignee: Sankei Giken Kogyo Co Ltd
Current assignee: Sankei Giken Kogyo Co Ltd
Priority date: 1996-03-15
Filing date: 1997-03-07
Publication date: 1997-11-06
Anticipated expiration: 2017-03-08
Also published as: GB2311110B; GB9705005D0; JP3570814B2; IN191156B; JPH09250339A; DE19709403B4; US5813704A; GB2311110A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine flexible Verbin dung, die für ein Auspuffsystem eines Verbrennungsmotors, beispielsweise bei Kraftfahrzeugen etc., verwendet wird.

Im Auspuffsystem eines Verbrennungsmotors wie vorstehend erwähnt, ist es bereits bekannt, in einem Teil des Auspuff- Systems eine flexible Verbindung zwischenzuschalten, um Vi brationen vom Verbrennungsmotor, Vibrationen vom Fahr zeugchassis oder andere Vibrationen zu absorbieren. Für eine derartige flexible Verbindung wurden im allgemeinen Balgen verwendet, die aus einem dünnen Metallblech herge stellt waren. Es ist auch eine derartige flexible Verbin dung mit einer Konstruktion bekannt, bei der im Hinblick auf den Schutz des Balgens sowie die Unterdrückung dessen Abbiegung der Balgen an seinem Außenumfang mit einem zylin drischen Schild abgedeckt ist, und beide Endteile des Bal gens durch ein ringförmiges Schutzteil fixiert sind. (Siehe beispielsweise die offengelegte JP-GM-60159821, offenge legte JP-PS-7-224647 u. a.).

Fig. 5 der begleitenden Figuren zeigt ein Konstruktionsbei spiel einer herkömmlichen flexiblen Verbindung in der Vor deransicht, teilweise im Längsschnitt, die, wie vorstehend erwähnt, mit einem Balgen, Schild und einem Schutzteil ver sehen ist; und die Fig. 6 ist eine vergrößerte Darstellung des Hauptteils der in der Fig. 5 gezeigten flexiblen Ver bindung.

In der Zeichnung bezeichnet die Bezugsziffer 1 den Balgen, der aus dünnem Metallblech od. dgl., in Wellenform gebildet ist, und mit jedem seiner beiden Endteile ist ein zylindri scher Teil 10 einstückig verbunden. Die Bezugsziffer 2 be zeichnet die Schilder, die aus in Zylinderform geflochtenem Metalldraht od. dgl. gebildet sind. Der Schild 2 ist vorge sehen, um den Außenumfang des Balgens 1 abzudecken und seine beiden Endteile 2a, 2b sind im Durchmesser verrin gert, um auf und entlang der äußeren Umfangsfläche des vor stehend erwähnten zylindrischen Teils 10 zu laufen.

Am Außenumfang jedes der Endteile des Schildes 2 mit redu ziertem Durchmesser ist ein Schutzteil 3a bzw. 3b befe stigt, der aus Metallblech od. dgl. hergestellt ist, um die Endteile 2a bzw. 2b des Schildes 2 jeweils zwischen dem Schutzteil 3a bzw. 3b und den zylindrischen Teil des Bal gens 1 zu halten, und diese übereinanderliegenden Teile sind einstückig verbunden und mittels Punktverschweißungen W oder anderer zweckmäßiger Hilfsmittel fixiert. In der Fig. bezeichnen die Bezugssymbole P1 und P2 Auspuffrohre, die mit den beiden Endteilen des Balgens 1 passend verbun den sind.

Da jedoch die herkömmliche flexible Verbindung wie vorste hend beschrieben eine solche Konstruktion aufweist, daß je der Schutzteil 3a, 3b an einer Position angeordnet ist, die in axialer Richtung vom Rippenteil 11 an beiden Endteilen des Balgens 1 nach außen weisend getrennt sind, und jedes der Schutzteile 3a, 3b, der Schild 2 und der Balgen 1 zu sammen durch Punktschweißen od. dgl. am zylindrischen Teil 10 des Balgens fixiert sind, hat sie verschiedene Nach teile, wie beispielsweise, daß, wenn der Balgen 1 sich in folge von Vibrationen vom Motor, Chassis od. dgl. ausdehnt oder zusammenzieht oder verbiegt, bewirkt wird, daß eine Kraft auf den Schild wirkt, so daß die Neigung besteht, den Schild in axialer Richtung zu ziehen, wobei sich die Zug kraft infolge der kleinen Kontaktfläche, die zwischen dem Schild und dem Rippenteil (oder Außendurchmesserteil) 11 an beiden Endteilen des Balgens besteht, auf den vorstehend erwähnten fixierten Teil konzentriert.

In Anbetracht dessen besteht die Gefahr, daß im Verlauf der wiederholten, vorstehend erwähnten Aktionen, der Schild 2 von dem vorstehend genannten fixierten Teil abfallen kann, mit der Folge, daß das Schwingungs-Dämpfungs-Vermögen und die Lebensdauer der flexiblen Verbindung sinkt. Weiterhin muß zum Zeitpunkt der Montage von Schild und Balgen 1 ein Grad von Zugspannung auf den Schild eingestellt werden, um die Federkonstante der flexiblen Verbindung in einem ge wünschten Bereich einzustellen. Die vorstehend genannte herkömmliche flexible Verbindung hat jedoch das Problem, daß es unmöglich ist, eine feine und empfindliche Einstel lung durchzuführen, usw.

Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine haltbare und leicht montierbare flexible Verbindung zu schaffen, deren Federkonstante leicht einstellbar ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine flexible Ver bindung gemäß der vorliegenden Erfindung gelöst, die wie folgt konstruiert ist.

Das heißt, die flexible Verbindung gemäß der vorliegenden Erfindung weist den im Querschnitt wellenförmigen Balgen auf, einen zylindrischen Schild, der den Außenumfang des Balgens abdeckt und einen ringförmigen Schutzteil, der mit Passung auf dem Außenumfang der beiden Endteile des zylin drischen Schildes sitzt, wobei die beiden Endteile des Schildes so ausgebildet sind, daß sie auf und entlang dem Außenumfang der beiden Endteile des Balgens laufen. Diese flexible Verbindung ist dadurch gekennzeichnet, daß an der Seitenfläche des Rippenteils an beiden Endteilen des wel lenförmigen Balgens der Schild und jeder Schutzteil in der vorstehend genannten Reihenfolge übereinander und eng zu sammengefügt sind und wenigstens der Schutzteil oder der Schild oder beide mit einer Punktverschweißung oder einem anderen Verbindungsverfahren verbunden werden, um diese einstückig an dem Überlagerungsbereich zu fixieren.

Die vorstehende und andere Aufgaben sowie die spezifische Konstruktion und Funktionsweise der flexiblen Verbindung gemäß der vorliegenden Erfindung gehen aus der folgenden Beschreibung anhand der begleitenden Figuren hervor, in welchen zeigt:

Fig. 1 eine Ausführungsform der flexiblen Verbindung gemäß der vorliegenden Erfindung in einer Vorderansicht, teil weise im Längsschnitt;

Fig. 2 der Hauptteil der flexiblen Verbindung gemäß Fig. 1 in vergrößerter Darstellung;

Fig. 3 eine weitere Ausführungsform der flexiblen Verbin dung gemäß der vorliegenden Erfindung in einer Vorderan sicht, teilweise im Längsschnitt;

Fig. 4 der Hauptteil der flexiblen Verbindung gemäß der weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in ei ner vergrößerten Vorderansicht, teilweise im Längsschnitt;

Fig. 5 ein Beispiel einer herkömmlichen flexiblen Verbin dung in einer Vorderansicht teilweise im Längsschnitt;

Fig. 6 der Hauptteil der flexiblen Verbindung gemäß Fig. 5 in vergrößerter Darstellung.

Im Folgenden wird die flexible Verbindung gemäß der vorlie genden Erfindung im einzelnen anhand der begleitenden Figuren erläutert.

Fig. 1 zeigt eine Ausführungsform der flexiblen Verbindung gemäß der vorliegenden Erfindung in einer Vorderansicht teilweise im Längsschnitt, und Fig. 2 zeigt den Hauptteil der flexiblen Verbindung gemäß Fig. 1 in vergrößerter Dar stellung, wobei die gleichen Bauteile, die die gleichen Funktionen wie jene bei der vorstehend beschriebenen her kömmlichen flexiblen Verbindung haben, mit den gleichen Be zugsziffern bezeichnet sind.

Die in den Fig. 1 und 2 gezeigte flexible Verbindung hat eine solche Konstruktion, daß der Schild 2 und jedes der Schutzteile 3a, 3b in der erwähnten Reihenfolge auf der Seitenfläche 11a des Rippenteils 11 an den beiden Endteilen des wellenförmigen Balgens 1 übereinander liegen und eng zusammengefügt sind und daß der Schutzteil 3a an der linken Seite (in der Fig. gesehen) und der Schild 2 einstückig mittels Punktschweißen W1 an dem vorstehend genannten über einanderliegenden Teil 31 (d. h. dem Flanschteil des Schutz teils 3a, entsprechend der vorstehend genannten Seitenflä che 11a des Rippenteils 11) fixiert sind. Nebenbei gesagt ist bei der dargestellten Ausführungsform der andere Schutzteil 3b einstückig durch Punktschweißen W2 oder ein anderes geeignetes Verfahren an dem zylindrischen Teil 10 des Balgens 1 über den Schild 2 fixiert, obwohl der Schutz teil 3b auch fest an der Position entsprechend der Seiten fläche 11a des Rippenteils am Endteil des Balgens 1 fixiert sein kann, wie dies bei dem Schutzteil 3a der Fall ist.

Durch ein derartiges aufeinanderfolgendes Überlagern und enges Zusammenfügen von Schild 2 und jedem der Schutzteile 3a, 3b auf der Seitenfläche 11a des Rippenteils 11 an den beiden Endteilen des Balgens und durch darauf folgendes ein stückiges Fixieren wenigstens des Schutzteils 3a und des Schildes 2 mittels Punktschweißen W1 od. dgl. an dem vor stehend genannten überlagerten Teil wie im Vorstehenden be schrieben, ist es möglich, zu verhindern, daß sich die Zug spannung auf den fixierten Teil des Schildes in Form der vorstehend genannten Punktschweißung W1 konzentriert, wenn auf den Schild 2 eine Kraft wirkt, die die Tendenz hat, den Balgen in axialer Richtung zu ziehen, wie dies bei der her kömmlichen flexiblen Verbindung der Fall ist.

Wenn die Außenumfangsfläche des Balgens 1 mit dem Schild 2 abgedeckt wird, kann dies auf eine solche Art und Weise er folgen, daß beispielsweise ein Ende 2a des Schildes 2 so ausgebildet ist, daß es auf und entlang der Innenfläche des vorstehend genannten Schutzteils 3a läuft, und in diesem Zustand wird der Schild fest an dem Balgen mittels der vor stehend genannten Punktschweißung W1 od. dgl. an der Posi tion entsprechend der Seitenfläche 11a des Rippenteils des Balgens 1 fixiert; dann wird der Schutzteil 3a auf dem zy lindrischen Teil 10 am einen Ende des Balgens 1 befestigt, wobei der Außenumfang des Balgens 1 mit dem anderen Ende 2b des Schildes 2 abgedeckt ist; und danach wird in dem Zu stand, in welchem das andere Ende 2b des Schildes auf und entlang dem zylindrischen Teil 10 des anderen Endteils des Balgens 1 verläuft, der andere Schutzteil 3b auf dessen Außenumfang befestigt, gefolgt von dessen fester Fixierung mittels der Punktschweißung W2 od. dgl. Nebenbei gesagt können der Schutzteil 3a und der Endteil 2a des Schildes 2, die an der Position entsprechend der Seitenfläche 11a des Rippenteils 11 fixiert sind, einstückig mit dem Balgen mit tels Schweißen od. dgl. über den zylindrischen Teil 10 des Balgens 1 und der anderen Teile fixiert sein.

Wie in dem Vorstehenden beschrieben, kann, wenn der Schild 2 den Balgen 1 abdecken soll, die Abdeckung leicht durchge führt werden, ohne daß die Möglichkeit der unerwarteten Einengung besteht, und damit kann die Zugspannung des Schildes 2 leicht eingestellt werden, da der Endteil 2a des Schildes 2 an der Seite des Schutzteils 3a fest am Schutz teil 3a mittels der Punktschweißung W1 od. dgl. fixiert ist. Als Ergebnis kann die Federkonstante der flexiblen Verbindung leicht auf einen gewünschten Wert eingestellt werden, ohne daß dies fehlschlägt, wobei, wie in der Fig. 3 gezeigt, beispielsweise die Abdeckung leicht in dem Zustand ausgeführt werden kann, in welchem der Schild 2 mit dem Rippenteil des Balgens 1 über im wesentlichen die gesamte Länge seiner Längsrichtung in engem Kontakt steht.

Nebenbei gesagt sind die Rippen des Balgens 1 gemäß der dargestellten Ausführungsform an ihren beiden Endteilen mit einem Querschnitt in Form eines "U" ausgeführt und haben in ihrem mittleren Teil im wesentlichen die Form des Buchsta ben "Ω". Es kann jedoch praktisch sein, die gesamte Wellen form mit einem U- oder Ω-Querschnitt zu versehen. Weiterhin ist bei der dargestellten Ausführungsform die Höhe der Rippe (Außendurchmesser) an beiden Endteilen des Balgens geringer als im mittleren Teil ausgeführt. Es ist jedoch auch möglich, den Außendurchmesser über die gesamte Länge des Balgens gleich auszuführen. Zusätzlich hat der Balgen 1 in der dargestellten Ausführungsform eine Einschichtstruk tur, die aus einem dünnen Metallblech hergestellt ist, ob wohl dieser auch in Form einer Mehrschichtstruktur aus ei ner Anzahl von laminierten dünnen Metallblechen hergestellt sein kann. Diese laminierte Schicht kann aus einem wär meisolierenden Material oder anderen bestehen.

Bei der in der Fig. 3 dargestellten Ausführungsform sind die Auspuffrohre P1 und P2 mit Passung mit den beiden End teilen des Balgens 1 verbunden. In diesem Fall kann ein Teil des Auspuffrohres einstückig in Form des Balgens aus gebildet sein. Ebenfalls abhängig von der Notwendigkeit kann ein flexibles Innenrohr 4 als Wärmeschild, Richtrohr etc. im Innern des Balgens 1 installiert sein. Die Bezugs ziffer 5 bezeichnet ein zylindrisches Anschlußrohr zum Mon tieren und Tragen des Innenrohres 4 im Innern des Balgens 1.

Wie insoweit beschrieben ist es möglich zu verhindern, daß die Zugspannung auf den fixierten Teil des Schildes konzen triert wird, wenn der Schild 2 wie bei der herkömmlichen flexiblen Verbindung mit einer Kraft beaufschlagt ist, die den Balgen in axialer Richtung zieht, wodurch dessen Le bensdauer merklich verbessert werden kann, da die flexible Verbindung gemäß der vorliegenden Erfindung eine solche Konstruktion hat, daß der Schild 2 und jedes der Schutz teile 3a, 3b, die nacheinander übereinander angeordnet sind und auf der Seitenfläche 11a des Rippenteils 11 an den bei den Endteilen des Balgens eng zusammengefügt sind, und dann wenigstens der Schutzteil 3a und der Schild 2 einstückig durch Punktschweißen W1 od. dgl. an dem vorstehend genann ten einander überlagerten Teil fixiert werden.

Weiterhin besteht zu dem Zeitpunkt des Abdeckens des Auße numfangs des Balgens mit dem Schild 2 keine Möglichkeit der unerwarteten Einschnürung des Balgens, da der Endteil 2 des Schildes 2 an der Seite des Schutzteils 3a durch die vor stehend genannte Punktschweißung W1 od. dgl. fixiert ist, und damit kann die Abdeckung leicht durchgeführt werden und die Einstellung der Zugspannung, die auf den Schild 2 wirkt, kann leicht durchgeführt werden, wodurch die Feder konstante der flexiblen Verbindung einfach und sicher auf einen gewünschten Wert eingestellt werden kann und ver schiedene andere Effekte erzielt werden können.

Obwohl die vorliegende Erfindung im Vorstehenden anhand ei ner besonderen Ausführungsform beschrieben worden ist, ist für den Fachmann leicht zu ersehen, daß die Erfindung nicht auf diese spezifische Ausführungsform allein begrenzt ist, sondern daß verschiedene alternative Ausführungsformen in nerhalb des Schutzumfanges der Erfindung, wie in den Pa tentansprüchen ausgeführt, denkbar sind.

Claims

1. Flexible Verbindung mit:
einem im Querschnitt wellenförmigen Balgen (1), einem zy lindrischen Schild (2), der den Außenumfang des Balgens (1) abdeckt, und einem ringförmigen Schutzteil (3a, 3b), der an den beiden Endteilen des Schildes auf dem Außenumfang des zylindrischen Schildes mit Passung gehalten ist, wobei die beiden Endteile des Schutzteils auf und entlang dem Au ßenumfang des Endteils des Balgens verlaufen; dadurch gekennzeichnet, daß der Schild (2) und jeder Schutzteil (3a, 3b) einander überlagert und eng mit der Seitenfläche des Rippenteils (11) an den beiden Endteilen des wellenförmigen Balgens (1) verbunden sind und wenigstens ein Schutzteil und der Schild einer Punktschwei ßung oder einem anderen Verbindungsverfahren unterzogen werden, um sie einstückig an dem überlagerten Teil zu fi xieren.

2. Flexible Verbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß einer der Schutz teile (3a, 3b) und der Schild (2) einstückig durch Punkt schweißen od. dgl. an dem überlagerten Teil fixiert sind und der andere Schutzteil und der Schild einstückig durch Schweißen od. dgl. an dem zylindrischen Teil des Endteils des Balgens (1) fixiert sind.

3. Flexible Verbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß beide Schutz teile (3a) und (3b) und der Schild einstückig durch Schweißen od. dgl. am zylindrischen Teil des Endteils des Balgens (1) fixiert sind.