DE60209630T2

DE60209630T2 - Flexibles Leitungselement

Info

Publication number: DE60209630T2
Application number: DE60209630T
Authority: DE
Inventors: c/o Calsonic Kansei Corporation Tadashi Nagai
Original assignee: Calsonic Kansei Corp
Current assignee: Marelli Corp
Priority date: 2001-12-25
Filing date: 2002-12-20
Publication date: 2006-08-10
Anticipated expiration: 2022-12-21
Also published as: DE60209630D1; EP1326043A2; JP2003194270A; JP3995470B2; US20030150502A1; EP1326043B1; EP1326043A3; US6848478B2

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine flexible Röhre gemäß dem Oberbegriff des unabhängigen Anspruchs 1.
In einem Auspuffrohr eines Motors oder etwas in dieser Art, ist ein Teil des Auspuffrohrs manchmal als flexible Röhre ausgebildet um die Einfachheit des Aufbaus zu verbessern. 5 zeigt ein Beispiel einer solchen flexiblen Röhre. Eine flexible Röhre 1A hat eine äußere Schicht 3, die an der äußeren Umfangsseite einer Balgröhre 9 angeordnet ist, und die einen Balgabschnitt 9c hat, und hat weiterhin ein Eingriffsrohr 4, das an der inneren Umfangsseite der Balgröhre 9 angeordnet ist.
Jede der geraden Abschnitte 2a der Balgröhre 9 und die zugehörigen Endstücke 3a der äußeren Schicht 3 sind so angeordnet, dass sie sich an der äußeren Umfangsfläche der Eingriffsröhre 4 überlappen. Ein Schutz 5 ist an der Außenseite des Endstücks 3a der äußeren Schicht 3 angeordnet. Der Schutz 5, der gerade Abschnitt 2a und das Endstück 3a sind an die äußere Umfangsfläche des Eingriffsrohrs 4 geschweißt.
Der innere Umfangsdurchmesser des Balgabschnitts 9c der Balgröhre 9 ist so dimensioniert, dass er größer ist als der des geraden Abschnitts 2a, sodass zwischen dem Balgabschnitt und der äußeren Umfangsfläche des Eingriffsrohrs 4 eine Lücke ausgebildet wird. Sogar wenn das flexible Rohr 1A aufgrund von Vibrationen des Motors oder etwas Ähnlichem schwingt, wird dadurch verhindert, dass sich die äußere Umfangsfläche des Eingriffsrohrs 4 und der Balgabschnitt 9c berühren.
Bei einer flexiblen Röhre 1B, die so wie oben beschrieben konstruiert ist und eine totale Länge wie in 6 gezeigt hat, ist die Amplitude der Schwingung der Eingriffsröhre 4, wenn die flexible Röhre 1B schwingt, größer als die Länge. Das führt dazu, dass die äußere Umfangsfläche des Eingriffsrohrs 4 und der Balgabschnitt 9c sich berühren, was zu Problemen wie z.B. Lärm fϋhrt.
Eine flexible Röhre, wie oben beschrieben, ist in dem zum Stand der Technik gehörendem Dokument US 6,125,889 offenbart. Dieses zum Stand der Technik gehörende Dokument zeigt eine Mehrzahl von Ausführungsformen von flexiblen verbindenden Elementen, die aus einem ringförmig gewellten Metallbalg und einem Metallschlauch bestehen, die koaxial in den Balg eingebaut sind. Einige der Ausführungsformen zeigen gewellte Rillen der Balgabschnitte, die nach Innen in Richtung des Metallschlauchs ausgeformt, der innerhalb des Balgs angeordnet ist. Gemäß weiteren Ausführungsformen die in diesem, zum Stand der Technik gehörenden Dokument gezeigt werden, ist ein Element zwischen dem Balgabschnitt der Balgröhre und dem Eingriffsrohr angeordnet. In diesen speziellen Ausführungsformen sind der innere Durchmesser der Balgabschnitte genauso wie der äußere Durchmesser des Eingriffsrohrs konstant gehalten, sodass die Elemente nicht geändert worden müssen und das Element, das eingesetzt wird, die Lücke zwischen dem Balg und dem Eingriffsrohr schließt.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine wie oben gezeigte flexible Röhre zur Verfügung zu stellen, die erheblich weniger Lärm erzeugt.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird diese Aufgabe durch eine flexible Röhre mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 1 gelöst.
Bevorzugte Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen beschrieben.
Im Folgendem wird die vorliegende Erfindung mit Hilfe vom bevorzugten Ausführungsformen in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen dargestellt und beschrieben:
1 ist eine Ansicht, die eine flexible Röhre zeigt, die nicht alle Merkmale des unabhängigen Anspruchs 1 aufweist;
2 ist eine Darstellung, die Vibrationen eines Eingriffsrohrs zeigt;
3 zeigt eine erste Ausführungsform, die die Merkmale des unabhängigen Anspruchs 1 gemäß eines ersten erfinderischen Aspekts aufweist;
4 zeigt eine zweite Ausführungsform, die die Merkmale des unabhängigen Anspruchs 1 gemäß eines zweiten erfinderischen Aspekts aufweist;
5 zeigt eine flexible Röhre gemäß dem Stand der Technik;
6 zeigt Vibrationen eines Eingriffsrohrs.
Im Folgenden wird die flexible Röhre beschrieben. 1 ist eine Ansicht, die eine flexible Röhre zeigt, die nicht alle Merkmale des unabhängigen Anspruchs 1 aufweist.
Eine flexible Röhre 1 hat eine äußere Schicht 3 mit einen umsponnenem Rohr, das an der äußeren Umfangsseite einer Balgröhre 2 angeordnet ist, das einen Balgabschnitt 2c aufweist, und weiterhin hat die flexible Röhre 1 ein Eingriffsrohr 4, dass innerhalb der Balgröhre 2 angeordnet ist. Jede der geraden Abschnitte 2a der Balgröhre 2 und die zugehörigen Endstücke 3a der äußeren Schicht 3 überlappen an der äußeren Umfangsfläche des Eingriffsrohrs 4. Ein Schutz 5 befindet sich an der äußeren Umfangsseite des Endstücks 3a der äußeren Schicht 3. Der äußere Endabschnitt des Schutzes 5 ist eingedrückt, sodass dessen innere Umfangsfläche mit der äußeren Umfangsfläche des Endabschnitts 3a zusammenpasst. Der innere Endabschnitt des Schutzes 5 erstreckt sich zur Innenseite in axialer Richtung, während dessen Durchmesser sich aufweitet und mit dem äußeren Normaldurchmesser der äußeren Schicht 3 zusammenpasst. Der Schutz 5, der gerade Abschnitt 2a der Balgröhre und das Endstück 3a der äußeren Schicht 3 sind an die äußere Umfangsfläche des Eingriffsrohrs 4 aufgeschweisst.
Der normale Durchmesser der Teile mit kleinem Durchmesser des Balgabschnittes 2c der Balgröhre 2 ist so dimensioniert, dass er größer ist als der innere Umfangsdurchmesser des geraden Abschnitts 2a, sodass sich eine Lücke zwischen dem Eingriffsrohr 4 und dem Balgröhre 2 bildet. In dem Balgabschnitt 2c ist der Durchmesser eines Teils mit kleinem Durchmesser 6a in der Nähe eines zentralen Abschnitts in axialer Richtung kleiner dimensioniert. Wenn sich die flexible Röhre 1 in ihrem Normalzustand befindet, berϋhrt das innere Umfangsende des Teils mit kleinem Durchmesser 6a die äußere Umfangsfläche des Eingriffsrohrs 4. Der Berührpunkt zwischen dem Teil mit kleinem Durchmesser und der äußeren Umfangsfläche des Eingriffsrohrs 4 ist mit A bezeichnet.
Das Teil mit kleinem Durchmesser 6a bildet ein begrenzendes Teil gemäß der vorliegenden Lehre.
Das Eingriffsrohr 4 und die Spitze des Teils mit kleinem Durchmesser 6a berühren sich im Punkt A klapperfrei. Auch wenn das Eingriffsrohr 4 vibriert werden Probleme wie z.B. Lärm am Punkt A nicht erzeugt.
Die Bewegung des Eingriffsrohrs 4 im Fall, dass die flexible Röhre 1 vibriert wird mit Hilfe der 2 beschrieben.
Da die Spitze des Teils mit kleinem Durchmesser 6a die äußere Umfangsfläche des Eingriffsrohrs 4 im Punkt A berührt, vibriert das Eingriffsrohr 4, wobei der Punkt A und die Punkte B als Drehpunkte wirken. Die Punkte B sind Begrenzungen zwischen den geraden Abschnitten 2a an beiden Enden der Balgröhre 2 und des Balgabschnitts 2c.
Die Hinzufügung des Punktes A reduziert den Abstand zwischen den Drehpunkten. Gemäß dieser Verringerung des Abstands, wird das Ausmaß der Verformung des Eingriffsrohrs 4 verringert, und die Schwingungsamplitude des Eingriffsrohrs 4 wird reduziert. Sogar wenn die flexible Röhre 1 eine große Gesamtlänge hat, berührt kein Abschnitt des Eingriffsrohrs 4 außer dem Punkt A den Balgabschnitt 2c der Balgröhre 2, da der Abstand der Drehpunkte klein ist.
Die flexible Röhre ist ausgebildet wie oben beschrieben. Wenn die flexible Röhre 1 vibriert und das Eingriffsrohr 4 schwingt, kann deren Schwingungsamplitude, durch hinzufügen eines Drehpunktes mit Hilfe eines Teils mit kleinem Durchmesser 6a, reduziert werden. Dadurch kann die Lücke zwischen dem Eingriffsrohr 4 und der Balgröhre 2 reduziert werden. Aufgrund dessen kann der äußere Durchmesser der flexiblen Röhre kleiner als der äußere Durchmesser gemäß einer flexiblen Röhre des Standes der Technik, bei der eine Balgröhre eine einheitliche Dammhöhe (Dammhöhe bezieht sich auf den Unterschied zwischen Teilen mit kleinem Durchmesser und Teilen mit großem Durchmesser in einem Balgabschnitt) aufweist, ausgebildet werden.
Wenn der äußere Durchmesser der flexiblen Röhre genauso groß dimensioniert ist wie der äußere Durchmesser einer flexiblen Röhre gemäß dem Stand der Technik, kann die Lücke zwischen dem Eingriffsrohr 4 und der Balgröhre 2 verringert werden und im Zuge der verkleinerten Lücke kann die Dammhöhe der Balgröhre erhöht werden. Dadurch kann die Flexibilität der Balgröhre verbessert werden und die Spannungswerte die in der Balgröhre auftreten können verringert werden Entsprechend kann die Beanspruchbarkeit erhöht werden.
3 zeigt eine erste Ausführungsform, die die Merkmale des unabhängigen Anspruchs 1, gemäß eines ersten erfinderischen Aspekts, aufweist.
Ein Teil mit kleinem Durchmesser 6b in der Nähe eines mittleren Abschnitts in axialer Richtung des Balgabschnitts 2c der Balgröhre 2 hat einen kleineren Durchmesser, bei dem der Teil mit kleinem Durchmesser nicht an das Eingriffrohr 4 stößt. Ein Pufferelement 7 ist in einer Lücke angebracht, die zwischen einem Inneren Umfangsende des Teils mit kleinem Durchmesser 6b und des Eingriffrohrs 4 liegt, sodass das Teil mit kleinem Durchmesser 6b die Schwingungen des Eingriffrohrs 4 über das Pufferelement 7 einschränkt. Das Pufferelement 7 ist an einem Ort in der Nähe der Mitte des Eingriffrohrs 4 durch Punktschweißen oder Ähnliches angebracht, und wirkt mit dem Teil mit kleinem Durchmesser 6b zusammen.
In der Ausführungsform bilden das Teil mit kleinem Durchmesser 6b und das Pufferelement 7, das an dem Eingriffsrohr 4 befestigt ist, ein einen Begrenzer gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung.
Der Teil mit kleine Durchmesser 6b ist so dimensioniert, dass sein Durchmesser kleiner ist, sodass das Teil mit kleinem Durchmesser nicht an das Eingriffsrohr 4 stößt.
4 zeigt eine zweite Ausführungsform, die die Merkmale des unabhängigen Anspruchs 1, gemäß eines zweite erfinderischen Schritts, aufweist.
Ein Pufferelement 10 ist in einer Lücke angeordnet, die sich zwischen einem Teil mit kleinem Durchmesser 8 in der Nähe der Mitte in axialer Richtung des Balgabschnitts 2c und des Eingriffrohrs 4 befindet. Jedes Teil mit kleinem Durchmesser 6c auf beiden Seiten des Teils mit kleinem Durchmesser 8 ist so dimensionert, dass sie einen kleineren Durchmesser haben, sodass die Teile mit kleinem Durchmesser 6c nicht gegen das Eingriffsrohr 4 stoßen. Das Pufferelement 10 ist zwischen den Teilen mit kleinem Durchmesser 6c eingeklemmt, um die axiale Bewegungsfreiheit eizuschränken.
Gemäß der Anordnung wird das Pufferelement 10 durch die Teile mit kleinem Durchmesser 6c gegen das Eingriffsrohr 4 gehalten, wobei die Schwingungen des Eingriffsrohrs 4 eingeschränkt werden können.
Das Pufferelement 10 und die Teile mit kleinem Durchmesser 8 und 6c des Balgabschnitts bilden einen Begrenzer gemäß eines Aspektes der vorliegenden Erfindung.
Gemäß der Ausführungsform, da das Pufferelement 10 auf beiden Seiten durch die Teile mit kleinem Durchmesser 6c gehalten wird, rutscht das Pufferelement nicht ab, wenn das Pufferelement nicht an das Teil mit kleinem Durchmesser 8 durch Schweissen oder Ähnliches befestigt ist.
In den oben beschriebenen Ausführungsformen ist ein Drehpunkt der Schwingung des Eingriffsrohrs 4 in der Nähe der Mitte der Balgröhre 2 angeordnet und wird durch die Teile mit kleinem Durchmesser 6a, 6b, 6c, oder 8 oder durch die Pufferelemente 7 oder 10 gebildet.
Der Drehpunkt der Schwingung des Eingriffsrohrs 4 ist in der Nähe der Mitte angeordnet. Alternativ kann der Drehpunkt an einer anderen vordefinierten Position angeordnet sein.
In der ersten Ausführungsform ist das Pufferelement 7 an dem Eingriffsrohr 4 befestigt. Alternativ kann das Pufferelement an das Teil mit kleinem Durchmesser 6b befestigt sein.
Gemäß der vorliegenden Lehre ist, da der Drehpunkt der Schwingung des Eingriffsrohrs durch das Hinzufügen des Teils mit kleinem Durchmesser hinzugekommen ist, der Abstand zwischen den Drehpunkten verringert, und daher ist das Ausmaß der Verformung des Eingriffsrohrs verringert. Aufgrund dessen ist die Schwingungsamplitude des Eingiffsrohrs verringert, und es ist nicht notwendig die Lücke zwischen dem Balgabschnitt der Balgröhre und dem Eingriffsrohr übermäßig zu erhöhen, wodurch die Größe der flexiblen Röhre verringert werden kann.
Gemäß der vorliegenden Lehre kann, da die Lücke zwischen dem Teil mit kleinem Durchmesser des Balgabschnitts der Balgröhre und dem Eingriffsrohr durch ein Pufferelement ausgefüllt werden, wodurch ein Auftreten von Problemen wie Z.B. Lärm verhindert werden kann.
Gemäß der vorliegenden Lehre können Probleme wie z.B. Lärm verhindert werden, indem die Amplitude des Eingriffsrohrs verringert wird.
Gemäß der vorliegenden Lehre kann das Pufferelement ohne die Verwendung eines zusätzlichen Teils gehalten werden und die Amplitude des Eingriffsrohrs kann durch das Pufferelement reduziert werden.
Gemäß der vorliegenden Lehre ist die Anzahl von Drehpunkten der Schwingung des Eingriffsrohrs durch die Anordnund eine Mehrzahl von Begrenzern erhöht, wodurch die Vibrationen des Eingriffsrohrs auf sicherere Weise eingeschränkt werden können.

Claims

Flexible Röhre, die umfasst: eine Balgröhre (2), die einen Balgabschnitt (2c) und gerade Abschnitte (2a) aufweist und an beiden Enden derselben ausgebildet ist; ein Eingriffsrohr (4), bei dem eine Vielzahl ringförmiger Plattenelemente oder spiralförmig gewundener Bandplatten an Seitenkanten derselben miteinander über einen Eingriffsmechanismus (5) flexibel verbunden sind, wobei das Eingriffsrohr (4) so im Inneren des Balgrohrs (2) angeordnet ist, dass sie eine gemeinsame Achse haben, und Innenumfangsflächen der geraden Abschnitte (2a) des Balgrohrs (2) an einer Außenfläche des Eingriffsrohrs (4) befestigt sind, eine Einschränkeinrichtung, die an dem Balgabschnitt (2c) des Balgrohrs (2) angeordnet ist, um als ein Drehpunkt zu dienen und Schwingungsamplitude des Eingriffsrohrs (4) einzuschränken, wenn das Eingriffsrohr (4) in Schwingung versetzt wird, wobei der Balgabschnitt (2c) des Balgrohrs (2) erste Teile mit kleinem Durchmesser umfasst; die Einschränkeinrichtung ein Pufferelement (7, 10) umfasst, das zwischen dem Balgabschnitt (2c) der Balgröhre (2) und dem Eingriffsrohr (4) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass: ein Innendurchmesser der geraden Abschnitte (2a) des Balgrohrs (2) kleiner ist als der Innendurchmesser der ersten Teile des Balgabschnitts (2c) der Balgröhre (2c) mit kleinem Durchmesser; wobei der Balgabschnitt (2c) der Balgröhre (2) einen zweiten Teil (6b) mit kleinem Durchmesser aufweist, ein Innendurchmesser desselben kleiner ist als ein Innendurchmesser der ersten Teile der Balgröhre (2) mit kleinem Durchmesser und das Pufferelement (7) zwischen einer Innenumfangsspitze des zweiten Teils (6b) mit kleinem Durchmesser und der Außenumfangsfläche des Eingriffsrohrs (4) angeordnet ist, oder der Balgabschnitt (2c) der Balgröhre (2) dritte Teile (6c) mit kleinem Durchmesser hat, ein Innendurchmesser derselben kleiner ist als ein Innendurchmesser der ersten Teile der Balgröhre (2) mit kleinem Durchmesser und das Pufferelement (10) so angeordnet ist, dass die dritten Teile (6c) mit kleinem Durchmesser das Pufferelement (10) in der axialen Richtung halten.
Flexible Röhre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Pufferelement (10), das so angeordnet ist, dass die dritten Teile (6c) mit kleinem Durchmesser das Pufferelement (10) in der axialen Richtung halten, zwischen einer Innenumfangsspitze wenigstens eines der ersten Teile mit kleinem Durchmesser und der Außenumfangsfläche des Eingriffsrohrs (4) angeordnet ist.
Flexible Röhre nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Vielzahl von Einschränkeinrichtungen in der axialen Richtung der flexiblen Röhre in einem vorgegebenen Intervall angeordnet sind.