DE19709403A1 - Flexible Verbindung - Google Patents
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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 (3)
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.
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.
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