專利名稱：法蘭連接裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種將渦輪增壓器與排氣裝置相連的法蘭連接裝置。
背景技術(shù)：
在現(xiàn)代的內(nèi)燃機的排氣管道中經(jīng)常設有廢氣渦輪增壓器和其后連接的排氣裝置。 在此，排氣裝置的入口大多由催化器(在汽油發(fā)動機中)或顆粒過濾器的轉(zhuǎn)換器(在柴油發(fā)動機中)構(gòu)成。這些元件必須在汽車裝配時相互連接。這種連接通常借助法蘭連接裝置實現(xiàn)，借助該法蘭連接裝置兩個法蘭相互螺栓連接，其中一個法蘭設置在渦輪增壓器上，另一個法蘭設置在排氣裝置的入口處。為此，在每個法蘭設置了多個孔，帶有螺紋的螺栓或者更確切的說定位螺栓可以穿過這些孔。為了固定，螺母擰在這些螺栓上。螺栓連接的裝配是昂貴的，因為所有的，例如三個螺栓連接要手工地分別建立。其次，這種法蘭連接裝置的安裝位置常常很難或只能部分地夠到。這意味著需要一個很大的結(jié)構(gòu)空間，并且同樣還要為周圍零件留出部分較大的空隙。

發(fā)明內(nèi)容
據(jù)此，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，提供一種裝配簡單的、將渦輪增壓器和排氣裝置相連的法蘭連接裝置。該技術(shù)問題按本發(fā)明通過一種將渦輪增壓器和排氣裝置相連的法蘭連接裝置解決，其中，設有一個箍圈，該箍圈作用在設置于渦輪增壓器和排氣裝置上的法蘭上并且使法蘭借助至少一個螺栓相互夾緊，該螺栓借助設置在箍圈中的螺紋施壓到受壓件上，該受壓件則向法蘭邊緣施壓。在按本發(fā)明的法蘭連接裝置中，渦輪增壓器的法蘭和排氣裝置的入口法蘭不再直接地相互螺栓連接，而是這兩個法蘭借助箍圈相互固定并且借助螺栓夾緊裝置附加地固定并且相互夾緊。該新的法蘭連接裝置對具有較小結(jié)構(gòu)空間和較差安裝條件的非常狹窄的位置關(guān)系進行了優(yōu)化。法蘭連接裝置周圍環(huán)境中的零件以及裝配工具同樣可以更簡單地構(gòu)成。垂直于法蘭連接裝置最佳地可接觸到的、唯一的螺栓實現(xiàn)了更好的裝配。在此，不必在催化器或柴油顆粒過濾器的轉(zhuǎn)換器中留出更多的自由空間。這些零件由此不會更復雜，并且在汽油發(fā)動機的催化器芯體中，或在柴油發(fā)動機的柴油顆粒過濾器的芯體中形成更好的氣流。 由此，在有害物質(zhì)排放更少時可得到發(fā)動機更高的總功率。這不僅實現(xiàn)了法蘭連接裝置的成本的節(jié)省，也實現(xiàn)了周圍零件的成本的節(jié)省，對工具和制造也是如此。在重量更小時需要更少的材料。此外，需要的零件更少了。在發(fā)動機或汽車艙中可獲得結(jié)構(gòu)空間并且汽車的發(fā)動機艙可以設計得更緊湊。例如相對V形箍帶不需要法蘭連接裝置的一部分變形或彎曲，因此按本發(fā)明的法蘭連接裝置的結(jié)構(gòu)元件必要時甚至可多次使用。除此外，不必使用如在已知的V形箍帶中所采用的特殊螺栓，在按本發(fā)明的法蘭連接裝置中可以使用常見結(jié)構(gòu)的螺栓來夾緊。按本發(fā)明的設計方案規(guī)定，螺栓設置在箍圈的大致中部并且安裝在大致垂直于法蘭的連接區(qū)域。也即，螺栓在待連接的法蘭中部并且與之垂直，這樣就可以較好地實現(xiàn)和裝配。為了進一步加強螺栓夾緊裝置和法蘭相互的固定，按本發(fā)明的另一種設計方案規(guī)定，受壓件具有一個帶有內(nèi)輪廓的V形接觸面，內(nèi)輪廓壓靠在法蘭邊緣的V形外輪廓上。由此確保受壓件的位置。額外地借助法蘭相反設置的外輪廓使它們相互壓靠。按本發(fā)明的另一種設計方案，箍圈具有一個輪廓。此外，法蘭具有鏡面對稱的配合輪廓。因此，不僅更好地限定了渦輪增壓器和排氣裝置彼此的裝配位置，而且還更好地限定了箍圈和這兩個法蘭的裝配位置。這個優(yōu)點以及螺栓夾緊裝置進一步更好的固定可通過本發(fā)明的另一個設計方案實現(xiàn)，據(jù)此箍圈具有一個帶有兩個扁平部的、基本上圓形的輪廓，并且法蘭具有帶對應扁平部的、鏡面對稱的配合輪廓。這種固定可以進一步通過如按本發(fā)明的另一種設計方案將螺栓夾緊裝置例如與扁平部對置地設置在箍圈上來改進。由此，螺栓夾緊裝置施壓到具有扁平部的區(qū)域上，以使這兩個扁平部不會相互轉(zhuǎn)動。為此，如按本發(fā)明的另一種設計方案規(guī)定，扁平部有利地彼此成90度角地設置在箍圈和法蘭的圓周上。箍圈本身為了更容易制造，其型材可以由多個，優(yōu)選兩個半殼構(gòu)成。為此，按本發(fā)明的另一種設計方案規(guī)定，箍圈由兩個繞其圓周相互焊接或折邊連接的半殼構(gòu)成。也即箍圈的兩個部件分別包圍法蘭的整個圓周，但分別形成箍圈的僅一個 (縱向)半殼。這兩個部件相互焊接或折邊連接。在按本發(fā)明另一種設計方案設計的變型中，箍圈由兩個半圓形半殼構(gòu)成，這兩個半圓形半殼分別例如包圍法蘭連接裝置的半個圓周并且通過至少一個橋接片相互連接。在此，箍圈的兩個部件分別包圍兩個法蘭，但僅大約法蘭連接裝置的半個圓周。在此兩個部件當然也相互連接。按本發(fā)明的另一種設計方案規(guī)定，螺栓夾緊裝置的螺栓具有一個銷子，該銷子嵌接到設置在受壓件中的孔中。因此，螺栓相對受壓件附加地防止滑落。


下列進一步闡述本發(fā)明的一些實施方案。在附圖中圖1是內(nèi)燃機一部分以及它具有渦輪增壓器和催化器的排氣管一部分的視圖；圖2是按本發(fā)明法蘭連接裝置的側(cè)視圖；圖3是按本發(fā)明法蘭裝置的剖面圖；圖4是按本發(fā)明的法蘭連接裝置的拆分圖；圖5是按本發(fā)明第二種實施形式的視圖；圖6是圖5的法蘭連接裝置的各元件；圖7是按本發(fā)明的法蘭連接裝置的第三實施形式。
具體實施例方式圖1是內(nèi)燃機較小的一部分及其廢氣管道的一部分的視圖。在圖中可見渦輪增壓器1和其后在排氣側(cè)連接的一個排氣裝置的入口 2。該排氣裝置的其余部分未在圖中示出。 排氣裝置的入口2在此由催化器3的入口(在汽油發(fā)動機中)構(gòu)成。在柴油發(fā)動機中代替催化器3的是顆粒過濾器的轉(zhuǎn)換器。渦輪增壓器1和催化器3都分別具有一個借助按本發(fā)明的法蘭連接裝置4連接的法蘭。法蘭連接裝置4在圖2中放大地示出。圖2示出渦輪增壓器1具有一個法蘭6。此外，催化器或其入口 2具有一個法蘭 5。兩個法蘭5和6借助按本發(fā)明的法蘭連接裝置4相互連接。此外，圖2示出法蘭連接裝置4具有一個繞法蘭5和6的端部夾緊的箍圈7。在此借助螺栓8形成這種夾緊。此外，在圖2中可見兩個法蘭5和6中設置的扁平部9或10，在箍圈7中還存在與扁平部9或10形狀相似的扁平部11。箍圈7除扁平部11之外的其余部分為圓形輪廓。 實際上兩個法蘭5和6分別具有兩個這種扁平部9或10，以下進一步闡述它們的功能。圖3是從剖開側(cè)看的按本發(fā)明的法蘭連接裝置。可見箍圈7，在該箍圈7中螺栓8 在該圖中不可見的螺紋中被引導。螺栓8施壓到受壓件12上，該受壓件12則向法蘭5和 6的兩邊緣施壓，并且將這兩個法蘭束緊。根據(jù)圖4進一步可見，該圖4是按本發(fā)明的法蘭連接裝置的元件拆分圖和局部的輪廓圖。圖4示出圖2和圖3的箍圈7由兩個半殼14和16構(gòu)成，該半殼具有由圖2和3 清楚可見的、例如通過焊接或折邊連接(verb0rdelung)而相互連接的邊緣15和17。圖4示出按圖1和2所示的催化器3的法蘭5。法蘭5具有一個向外逐漸變窄的內(nèi)輪廓13，該內(nèi)輪廓13在安裝狀態(tài)下插接到在圖4中同樣未示出的渦輪增壓器1的法蘭6 的在該圖中不可見的對應配合-內(nèi)輪廓中，兩個法蘭6和5由此借助內(nèi)輪廓彼此對中。如在圖4中可見，法蘭5具有兩個相互成90度夾角地設置在法蘭5的圓周上的扁平部10。半殼14和16分別具有兩個與扁平部10對應成型并且布置的扁平部11。也可以設置至少四個扁平部。扁平部10和11在安裝狀態(tài)下彼此嵌接，這樣就防止了組成部件相互間的轉(zhuǎn)動。這同樣也適用于與圖2相應的、而未在圖4中示出的法蘭6的扁平部9。此外，圖4示出受壓件12具有一個內(nèi)輪廓為V形的區(qū)域18，該V形區(qū)域18在安裝狀態(tài)下緊壓在法蘭6和5上，該法蘭6和5在對應的區(qū)域內(nèi)具有向外成型的、倒V形結(jié)構(gòu)， 由此固定所述法蘭6和5并且張緊箍圈7。箍圈7的半殼14和16包括設有螺紋的凹口 19和20。螺栓8具有與凹口 19和 20的螺紋嚙合的對應螺紋，以便螺栓8能夠?qū)毫κ┘拥绞軌杭?2上，后者則施壓在法蘭 5和6邊緣上。以下參照附圖1至4進一步闡述按本發(fā)明的法蘭連接裝置的裝配過程。箍圈7在裝配時通過幾乎在其開口當中的法蘭5和6的外輪廓導引。隨后箍圈7 在裝配時移向裝配工，以使箍圈7的半殼14和16以其扁平部11貼靠到渦輪增壓器法蘭5 或催化器法蘭6對應配合的扁平部10或9上。系統(tǒng)優(yōu)化地，扁平部10/9或11之間的角度也可以小于或大于90度。之后借助螺栓8使具有V形接觸面18的受壓件12貼靠到法蘭 5和6對應匹配的V形配合面上并且相互夾緊。在此，螺栓8以其外螺紋擰入凹口 19和20 的半個內(nèi)螺紋中。該螺紋在半殼14和16連接之后攻出。也可以將一個套筒嵌入并且焊接到凹口 19和20中，接著攻出螺紋。同時通過擰緊螺栓8使其端面壓靠在受壓件12的配合面上，由此使催化器或轉(zhuǎn)換器2與渦輪增壓器1夾緊。受壓件18可以具有一個中心孔21， 螺栓8的一個銷子22以間隙配合或輕微的過盈配合引入該中心孔21中，或不會丟失地與該中心孔21連接，以便于更容易地裝配。圖5和6示出按本發(fā)明的但具有第二種實施形式的箍圈23的法蘭連接裝置4。箍圈23由兩個半圓的半殼M和25構(gòu)成，該半殼M和25分別包括法蘭連接裝置的大約半個圓周并且通過兩個橋接片26相互連接。圖7示出第三種實施形式的箍圈27。在該實施形式中，箍圈與圖1至4中第一種實施形式的箍圈相似地由兩個半殼28構(gòu)成，但這兩個半殼28不具有扁平部。圖5至7的實施形式額外地具有這個優(yōu)點，即，它們不必在待連接法蘭的邊緣處具有扁平部。因此按本發(fā)明的法蘭連接裝置的這些實施形式可以立即為現(xiàn)有的、老樣式的法蘭所用，而不必使這些法蘭變型，這尤其對于適用于大批量生產(chǎn)的具有現(xiàn)有法蘭結(jié)構(gòu)而沒有扁平部的法蘭特別重要并且有利。附圖標記清單1渦輪增壓器2排氣裝置的入口3催化器4法蘭連接裝置5催化器法蘭6渦輪增壓器法蘭7 箍圈8 螺栓9渦輪增壓器法蘭的扁平部10催化器法蘭的扁平部11箍圈的扁平部12受壓件13法蘭內(nèi)輪廓14箍圈的半殼15箍圈的半殼邊緣16箍圈的半殼17箍圈的半殼邊緣18V形的內(nèi)輪廓19 凹口20 凹口21受壓件的孔22受壓件的銷子
23第二種實施形式的箍圈M 半殼25 半殼26橋接片27第三種實施形式的箍圈28第三種實施形式的箍圈的半殼
權(quán)利要求
1.一種渦輪增壓器(1)和排氣裝置( 的法蘭連接裝置G)，其中，設有箍圈(7)，該箍圈(7)作用在設置于所述渦輪增壓器(1)和所述排氣裝置(2)上的法蘭(6、5)上并且使所述法蘭(6、5)借助至少一個螺栓(8)相互夾緊，該螺栓(8)借助設置在所述箍圈(7)中的螺紋施壓到受壓件上，該受壓件則向所述法蘭(6、5)的邊緣施壓。
2.如權(quán)利要求1所述的法蘭連接裝置，其特征在于，所述螺栓(8)設置在所述箍圈(7) 的大致中部，并且大致垂直于所述法蘭的所述連接區(qū)域安裝。
3.如權(quán)利要求1或2所述的法蘭連接裝置，其特征在于，所述受壓件(12)具有一個V 形內(nèi)輪廓，該內(nèi)輪廓的V形接觸面(18)壓靠在所述法蘭(6、5)的所述邊緣的V形外輪廓上。
4.如權(quán)利要求1至3之一所述的法蘭連接裝置，其特征在于，所述法蘭連接裝置(4)設置在渦輪增壓器(1)和催化器( 或柴油顆粒過濾器之間。
5.如權(quán)利要求1至4之一所述的法蘭連接裝置，其特征在于，所述箍圈(7)具有一個輪廓，所述法蘭具有一個鏡面對稱的配合輪廓。
6.如權(quán)利要求5所述的法蘭連接裝置，其特征在于，所述箍圈(7)具有一個帶有兩個扁平部(11)的、基本上圓形的輪廓，并且所述法蘭(5、6)具有帶對應扁平部(10、9)的、鏡面對稱的配合輪廓。
7.如權(quán)利要求6所述的法蘭連接裝置，其特征在于，所述螺紋夾緊裝置大致與扁平部 (11)對置地設置在所述箍圈(7)上。
8.如權(quán)利要求6所述的法蘭連接裝置，其特征在于，設置至少四個扁平部(11、9、10)。
9.如權(quán)利要求6所述的法蘭連接裝置，其特征在于，所述各扁平部(9、10、11)彼此成 90度角地設置在所述箍圈(7)和所述法蘭(6、5)的圓周上。
10.如權(quán)利要求1至9之一所述的法蘭連接裝置，其特征在于，所述箍圈(7)由兩個繞其圓周相互焊接或折邊連接的半殼(14、16)構(gòu)成。
11.如權(quán)利要求1至9之一所述的法蘭連接裝置，其特征在于，所述箍圈(7)由兩個半圓形的半殼(對、25)構(gòu)成，其分別包圍所述法蘭連接裝置的半個圓周并且通過至少一個橋接片06)相互連接。
12.如權(quán)利要求1至11之一所述的法蘭連接裝置，其特征在于，所述法蘭(6、幻具有彼此匹配并且使所述法蘭(6、5)相互對中的內(nèi)輪廓(13)。
13.如權(quán)利要求1至12之一所述的法蘭連接裝置，其特征在于，所述箍圈(7)中的螺紋設置在螺紋套筒中。
14.一種汽車內(nèi)燃機，該內(nèi)燃機具有按權(quán)利要求1至13之一所述的法蘭連接裝置0)。
15.一種具有按權(quán)利要求1至13之一所述的法蘭連接裝置的汽車。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種渦輪增壓器(1)和排氣裝置(2)的法蘭連接裝置(4)，其中，設有箍圈(7)，該箍圈(7)作用在設置于所述渦輪增壓器(1)和所述排氣裝置(2)上的法蘭(6、5)上并且使所述法蘭(6、5)借助至少一個螺栓(8)相互夾緊，該螺栓(8)借助設置在所述箍圈(7)中的螺紋施壓到受壓件上，后者則向所述法蘭(6、5)的邊緣施壓。
文檔編號F01N13/08GK102345498SQ201110212610
公開日2012年2月8日 申請日期2011年7月27日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月27日
發(fā)明者阿諾德.洛伊比格 申請人:通用汽車環(huán)球科技運作有限責任公司