CN110388250A - 自对准安装件 - Google Patents

Abstract

一种紧密联接的排气系统支撑组件包括安装支架，该安装支架联接到具有包括通孔的延伸部的内燃机。支撑片固定地附接到排气系统并且具有邻近安装支架延伸部定位的终端。支撑片中的通孔与安装支架延伸部的通孔对准。一种安装装置，包括套圈，该套圈具有贯穿其延伸的通孔和球形外表面并设置在支撑片的通孔内。套圈的通孔和安装支架延伸部的通孔限定了轴向延伸的接收通道。设置在轴向延伸的接收通道中的紧固件利用施加在套圈上的轴向力将安装支架延伸部相对于支撑片固定，该轴向力使得抵靠支撑片通孔的壁的套圈的球形外表面变形。

Description

自对准安装件

引言

本公开涉及未对准车辆部件的安装，并且更具体地，涉及具有用于可靠地连接未对准排气系统部件特征的安装系统。

排气系统和相关排气处理设备可以用于具有内燃机的机动车辆中，以在减少排气的受管制成分的同时引导排气离开发动机。这种排气系统通常包括组装在一起形成最终系统的多个单独部件，该最终系统在多个位置附接到车辆。紧密联接的排气处理设备，例如催化转化器，可以与一些内燃机一起使用以将烃(“HC”)和一氧化碳(“CO”)转化为二氧化碳(“CO2”)和水蒸气。

虽然增加紧密联接的排气处理设备针对某些排气排放要求提供了解决方案，但是将部件附接到发动机上可能带来某些设计和封装挑战。一些发动机构造不太适合于放置和支撑紧密联接的排气处理设备，因为这些发动机通常没有空间来放置用于该设备的支撑支架。此外，排气系统典型地包括以焊接或彼此附接的方式相连的多个组件和子组件；在安装支架界面处提供尺寸叠加和变化的可能性。当确实发生变化时，排气系统对安装支架或其他车辆部件的过度约束可能对系统造成应力，例如组成部件破裂和排气泄漏、振动、噪声和/或其他负面特性。

因此，期望一种用于将排气系统，特别是将紧密安装的排气处理设备安装到内燃机的稳定且通用的系统和方法。

发明内容

在一个示例性实施例中，一种用于内燃机的紧密联接的排气系统支撑组件包括内燃机的壁部以及邻近该壁部定位的排气系统。安装支架包括联接到壁部的第一延伸部和从壁部向外突出并在其中包括通孔的第二延伸部。支撑片在近端固定地附接到排气系统并从排气系统向外延伸，并且具有第一相对面和邻近安装支架的第二延伸部定位的终端。支撑片中的通孔与安装支架的第二延伸部的通孔对准。一种安装装置，包括套圈，所述套圈具有贯穿其延伸的通孔和球形外表面，并设置在支撑片的通孔内。套圈通孔与安装支架的第二延伸部的通孔对准，以限定轴向延伸的接收通道。设置在套圈的轴向相对端上的端平面轴向延伸并超过支撑片的相对表面，并且紧固件设置在轴向延伸的接收通道中，以利用施加在套圈平面上的轴向力使安装支架的第二延伸部相对于支撑片固定，轴向力使得抵靠支撑片通孔壁的套圈的弯曲外表面变形。

除了本文描述的一个或多个特征之外，该紧固件包括螺纹紧固件，例如螺栓和螺母，其中将螺母紧固在螺栓上使得抵靠安装支架的第二延伸部设置的螺栓头相对于支撑片固定第二延伸部。

除了本文描述的一个或多个特征之外，通道部位于套圈通孔的壁中，以便在受到由紧固件施加的轴向力时使套圈的壁厚变薄并提升套圈的柔性。

除了本文描述的一个或多个特征之外，套筒构件设置在套圈通孔中，在套圈与紧固件之间，以使抵靠支撑片通孔壁的套圈的中心部的向外变形增大并且使抵靠紧固件的套圈外部的向内变形最小化。

在另一个示例性实施例中，用于邻近内燃机定位的排气系统的紧密联接的排气系统支撑组件包括安装支架，该安装支架联接到内燃机上，具有从其向外突出的延伸部并且在其中包括通孔。支撑片在近端固定地附接到排气系统并从排气系统向外延伸，并且具有第一相对面和邻近安装支架延伸部定位的终端。支撑片中的通孔与安装支架延伸部的通孔对准。一种安装装置，包括套圈，所述套圈具有贯穿其延伸的通孔和球形外表面，并设置在支撑片的通孔内使得套圈通孔与安装支架延伸部的通孔对准，以限定轴向延伸的接收通道。设置在套圈的轴向相对端上的端平面轴向延伸超过支撑片的相对表面。设置在轴向延伸的接收通道中的紧固件利用施加在套圈平面上的轴向力将安装支架延伸部相对于支撑片固定，该轴向力使得抵靠支撑片通孔壁的套圈的球形外表面变形。

除了本文描述的一个或多个特征之外，该紧固件包括螺纹紧固件，例如螺栓和螺母，其中将螺母紧固在螺栓上使得抵靠安装支架延伸部设置的螺栓头上，以将延伸部相对于支撑片固定。

除了本文描述的一个或多个特征之外，通道部位于套圈通孔的壁中，以便在受到由紧固件施加的轴向力时使套圈的壁厚变薄并提升套圈的柔性。

除了本文描述的一个或多个特征之外，套筒构件设置在套圈通孔中，在套圈与螺栓之间，以使抵靠支撑片通孔壁的套圈的中心部的向外变形增大并且使抵靠紧固件的套圈外部的向内变形最小化。

在又一实施例中，一种紧密联接的排气系统支撑组件包括安装支架，该安装支架可联接到具有包括通孔的延伸部的内燃机。支撑片固定地附接到排气系统并且具有邻近安装支架延伸部定位的终端和与安装支架延伸部的通孔对准的通孔。一种安装装置，包括套圈，该套圈具有贯穿其延伸的通孔和球形外表面，该套圈设置在支撑片通孔内，使得套圈通孔和安装支架延伸部的通孔能限定轴向延伸的接收通道。设置在轴向延伸的接收通道中的紧固件利用施加在套圈平面上的轴向力将安装支架延伸部相对于支撑片固定，该轴向力使得抵靠支撑片通孔壁的套圈的球形外表面变形。

除了本文描述的一个或多个特征之外，进一步通道部位于套圈通孔的壁中，以便在受到由紧固件施加的轴向力时使套圈厚度变薄并提升套圈的柔性。

除了本文描述的一个或多个特征之外，进一步，套筒构件设置在套圈通孔中，在套圈与紧固件之间，以使抵靠支撑片通孔壁的套圈的中心部的向外变形增大并且使抵靠紧固件的套圈外部的向内变形最小化。

通过以下结合附图的详细描述，本公开的上述特征和优点以及其它特征和优点将变得显而易见。

附图说明

其他特征，优点和细节仅作为示例出现在以下详细描述中，所述详细描述参考附图，其中：

图1是根据一个或多个实施例的排气处理设备、安装系统和发动机缸体的视图；

图2是图1中一部分的放大视图；

图3是沿图2的线3-3截取的截面图；和

图4A、4B和4C是根据一个或多个实施例，沿图3的线4-4截取的截面图。

具体实施方式

以下描述本质上仅是示例性的，并不旨在限制本公开及其应用或使用。应当理解，在所有附图中，相应的附图标记表示相同或相应的部件和特征。

参见图1、图2和图3，示出了内燃机(内燃机)10的壁部12。作为示例，壁部12可以是发动机缸体的侧壁或内燃机的其他刚性表面或其他车辆部件。排气系统14邻近内燃机10的壁部12设置，并且经由排气导管18引导来自发动机燃烧室(未示出)的排气通过一个或多个排气处理设备16。在通过一个或多个排气处理设备16处理排气受管制的排气成分之后，将排气释放到大气中。紧密联接的排气系统支撑组件(支撑组件)20在内燃机10的壁部12和排气系统14之间延伸并附接到壁部12。支撑组件20以与内燃机10紧密联接的关系支撑排气系统14，并且包括安装支架24和支撑片26。

在所示实施例中，安装支架是L形件，该L形件具有联接到内燃机10的壁部12或其他刚性车辆部件上的第一延伸部28。安装支架24由耐用材料构成，例如不锈钢、铁或高温复合材料。安装支架24的第一延伸部28可以通过任何合适的紧固装置(例如容纳在壁部12中的螺纹开口36中的螺栓34)与壁部12连接。第一延伸部还可以粘接或焊接到内燃机10的壁部12。如本文所述，安装支架24的第二延伸部30从壁部12向外突出，并包括通孔32，该通孔32配置成接收安装装置40。

在一实施例中，支撑片26还由耐用材料(例如不锈钢或铁)构成并且例如通过在近端42处的焊接而固定地附接至排气系统14上。支撑片从排气系统14向外延伸，并具有相对表面27A和27B以及邻近安装支架24的第二延伸部30定位的终端44。如本文所述，通孔46与安装支架24的第二延伸部30的通孔32对准，并且配置成接收安装装置40的一部分。

参见图4A，继续参见图1-3，在一实施例中，安装装置40包括套圈50，该套圈具有延伸穿过其中的通孔52以及弯曲(球形)外表面54，并设置在支撑片26的通孔46内。当套圈50安装在通孔46中时，套圈50的通孔52与安装支架24的第二延伸部30的通孔32对准，以限定轴向延伸的接收通道56。设置在套圈50的轴向相对端上的端平面60轴向延伸超过支撑片26的相对表面27A和27B。例如螺栓57的紧固件设置在轴向延伸的接收通道56中并延伸穿过轴向延伸的接收通道56。螺栓57利用螺母61固定在位。将螺母61拧紧在螺栓56上使得抵靠安装支架24的第二延伸部30设置的螺栓头59相对于支撑片26固定第二延伸部30。由螺栓57施加在套圈平面60上的轴向力“AF”使抵靠在支撑片26的通孔46的壁上的套圈50的弯曲外表面54变形，从而通过施加变形力“F”将套圈紧固地固定在其中。安装装置40弥补安装支架24的第二延伸部30和支撑片26之间的对不准，并防止支撑组件20中可能导致部件故障的局部应力。

参见图4B，在本公开的另一实施例中，套圈50包括位于通孔52的壁中的底切或通道部64。当在螺栓57上拧紧螺母61的过程中处于压缩状态时，通道部64用于使套圈壁厚变薄并提高套圈50的柔性。在压缩过程中，以这样的方式控制套圈50的变形，即一旦螺母61和螺栓57被完全拧紧，增加抵靠支撑片26的通孔46的壁的中心部66的向外变形，并且引起抵靠螺栓57的套圈50的外部68向内变形，以增加整个安装装置40的刚度。

参见图4C，在本公开的另一实施例中，套圈50包括位于通孔52的壁中的底切或通道部64。当在螺栓57上拧紧螺母61的过程中处于压缩状态时，通道部64用于使套圈壁厚变薄并提高套圈50的柔性。圆柱形套筒构件70设置在套圈50的通孔52中，并位于套圈50和螺栓57之间。在压缩过程中，以这样的方式控制套圈50变形，即增加抵靠支撑片26的通孔46的壁的中心部66的向外变形，同时套筒构件70使抵靠螺栓57的套圈50的外部68向内变形最小化。当支撑片26中存在大直径通孔46时，套筒构件70的安装防止套圈50在螺栓57和螺母61的压缩下塌陷。

尽管已参考示例性实施例描述了上述公开，但是本领域技术人员应当理解，在不脱离其范围的情况下，可以进行各种改变并且可以用等同物代替其元件。此外，在不脱离本公开的基本范围的情况下，可以进行许多修改以使特定情况或材料适应本公开的教导。因此，本公开旨在不限于所公开的特定实施例，而是将包含落入其范围内的所有实施例。

Claims (10)

1.一种用于内燃机的紧密联接的排气系统支撑组件，包括：

所述内燃机的壁；

邻近所述壁定位的排气系统；

安装支架，其包括联接到所述壁的第一延伸部和从所述壁向外突出并在其中包括通孔的第二延伸部；

支撑片，其在近端固定地附接到所述排气系统并从所述排气系统向外延伸，并且具有第一相对面和邻近所述安装支架定位的所述第二延伸部的终端；

所述支撑片中的通孔，其与所述安装支架的所述第二延伸部的所述通孔对准；

安装装置，包括：

套圈，其具有贯穿其中延伸的通孔和球形外表面，并设置在所述支撑片的所述通孔内，所述套圈通孔与所述安装支架的第二延伸部的所述通孔对准以限定轴向延伸的接收通道；

端平面，其设置在所述套圈的轴向相对端上，轴向延伸超过所述支撑片的所述相对表面。

紧固件，其设置在所述轴向延伸的接收通道中，以利用施加在所述套圈平面上的轴向力将所述安装支架的所述第二延伸部相对于所述支撑片固定，所述轴向力使得抵靠所述支撑片通孔的所述壁的所述套圈的所述弯曲外表面变形。

2.如权利要求1所述的紧密联接的排气系统支撑组件，其中，所述紧固件包括螺纹紧固件，例如螺栓和螺母，其中将所述螺母紧固在所述螺栓上使得抵靠所述安装支架的所述第二延伸部设置的所述螺栓头相对于所述支撑片固定所述第二延伸部。

3.如权利要求1所述的紧密联接的排气系统支撑组件，进一步包括，位于所述套圈通孔的所述壁中的通道部，以在受到由所述紧固件施加的所述轴向力时使所述套圈的壁厚变薄并提升所述套圈的柔性。

4.如权利要求3所述的紧密联接的排气系统支撑组件，进一步包括，设置在所述套圈通孔中在所述套圈与所述紧固件之间的套筒构件，以使抵靠所述支撑片通孔的所述壁的所述套圈的中心部的向外变形增大并且使抵靠所述紧固件的所述套圈的外部的向内变形最小化。

5.一种用于邻近内燃机的排气系统定位的紧密联接的排气系统支撑组件，包括：

安装支架，其联接到所述内燃机，具有从其向外突出的延伸部，并且在其中包括通孔；

支撑片，其在近端固定地附接到所述排气系统并从所述排气系统向外延伸，并且具有第一相对面和邻近所述安装支架延伸部定位的终端；

所述支撑片中的通孔，其与所述安装支架延伸部的所述通孔对准；和

安装装置，包括：

套圈，其具有贯穿其延伸的通孔和球形外表面，其设置在所述支撑片通孔内，使得所述套圈通孔和所述安装支架延伸部的所述通孔对准，以限定轴向延伸的接收通道；

端平面，其设置在所述套圈的轴向相对端上，轴向延伸超过所述支撑片的所述相对表面；以及

紧固件，其设置在所述轴向延伸的接收通道，以利用施加在所述套圈平面上的轴向力将所述安装支架延伸部相对于所述支撑片固定，所述轴向力使得所述抵靠所述支撑片通孔壁的所述套圈的所述球形外表面变形。

6.如权利要求5所述的紧密联接的排气系统支撑组件，其中，所述紧固件包括螺纹紧固件，例如螺栓和螺母，其中将所述螺母紧固在所述螺栓上，使得抵靠所述安装支架延伸部设置的所述螺栓头相对于所述支撑片固定所述延伸部。

7.如权利要求5所述的紧密联接的排气系统支撑组件，进一步包括，位于所述套圈通孔的所述壁中的通道部，以在受到由所述紧固件施加的所述轴向力时使所述套圈的壁厚变薄并提升所述套圈的柔性。

8.如权利要求7所述的紧密联接的排气系统支撑组件，进一步包括，设置在所述套圈通孔中在所述套圈与所述螺栓之间的套筒构件，以使抵靠所述支撑片通孔的所述壁的所述套圈的中心部的向外变形增大，并且使抵靠所述紧固件的所述套圈的所述外部的向内变形最小化。

9.一种紧密联接的排气系统支撑组件，包括：

安装支架，其可联接到内燃机，具有包括通孔的延伸部；

支撑片，其固定地附接到所述排气系统并且具有邻近所述安装支架延伸部定位的终端和与所述安装支架延伸部的所述通孔对准的通孔；

安装装置，包括：

套圈，其具有贯穿其延伸的通孔和球形外表面，并设置在所述支撑片通孔内，使得所述套圈通孔和所述安装支架延伸部的所述通孔限定轴向延伸的接收通道；和

紧固件，其设置在所述轴向延伸的接收通道中，以利用施加在所述套圈上的轴向力将所述安装支架延伸部相对于所述支撑片固定，所述轴向力使得所述抵靠所述支撑片通孔的所述壁的所述套圈的所述球形外表面变形。

10.如权利要求9所述的紧密联接的排气系统支撑组件，进一步包括，位于所述套圈通孔的所述壁中的通道部，以在受到由所述紧固件施加的所述轴向力时使所述套圈厚度变薄并提升所述套圈的柔性。