CN111590255A - 用于排气设备的探针接管 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于排气设备的探针接管，所述探针接管具有基本上空心柱体地实施的第一体，所述第一体在第一端侧上具有平面的第一圆环面，其中，所述探针接管具有第二体，所述第二体在第一端部上具有平的圆环面并且在所述平的圆环面内具有通口，所述通口的直径对应于或大于所述第一体的内径。所述第二体的第二端部这样实施，使得所述第二端部能实现所述探针接管与连接面的气密连接，其方式是，所述第二端部补偿所述连接面与平面的几何偏差，其中，所述第一体和所述第二体在所述第一体的第二端侧和所述平的圆环面的区域中彼此贴靠并且以环绕第一体的焊缝这样相互焊接，使得所述体气密地相互连接。

Description

用于排气设备的探针接管
技术领域
本发明涉及一种用于将测量探针、例如氧传感器安装在排气设备上的探针接管。出于这个目的，开口被引入到排气设备的壳体中并且接管被如此插入到所述开口中并且与所述壳体焊接，使得壳体又被不透气地封闭。接管通常具有内螺纹，相应的探针可以被拧入到所述内螺纹中。在接管的处于外面的端侧上设置有平面的密封面。在将探针拧入到螺纹中时，探针的密封面被压到接管的密封面上，以便确保对开口的气密封闭。
背景技术
排气设备在其几何结构方面原则上与要装入所述排气设备的相应车辆相适配。一般可供使用的空间在发动机舱中和在地板的区域中被非常小地确定尺寸，从而排气设备必须耗费地设计到可供使用的空间中。
特别是从排气设备伸出的构件、如文首提到的测量探针难以安放。因此，不存在够以使用对应于所有给定条件的标准接管的空间。出于这些原因，对于每个车辆类型需要单独的接管。
此外，接管经常不是焊接在平的构件上、而是焊接在自由形状上，这通常使作为锻造件或铸造件的实施方案变得必需。于是，锻造件或铸造件必须在另一个工作步骤中加工，以便产生螺纹和平面的面。因此，探针接管在其制造方面是非常昂贵的。
此外，对密封面的尺寸稳定性和螺纹的强度的要求高。一方面必须确保密封性并且另一方面可以在催化器设备的使用寿命上需要替换探针。然而，在更换探针时切断螺纹可能需要替换完整的催化器壳体。
由EP2270320A2例如已知一种探针接管，该探针接管完全制造为由板材制成的深拉件。以这种方式能够有利地制造探针接管，然而上面提到的对紧密性和强度的要求不是在每种情况下都被确保。
发明内容
本发明的任务是，提供一种标准接管，该标准接管能够简单且有利地制造并且还确保螺纹的良好密封性和高强度和使用寿命。
所述任务通过独立权利要求的技术方案得以解决。优选实施方式是从属权利要求的主题。
本发明基于以下总体构思，即，探针接管作为具有简单几何结构的标准构件由合适的材料、例如钢制造并且通过与相应排气设备相适配的另一个构件与所述排气设备连接。因此，真正的接管能够作为空心柱体、例如作为由钢制成的车削件对于所有车辆类型以大件数有利地制造。所述另一个构件例如也能够作为锻造件或烧结件同样较有利地制造，因为螺纹不再必须切割到所述构件中。因此，通过组合两个分别有利地可制造的构件能够制造探针接管，所述探针接管能适配于所有设备类型并且总体上还比纯锻造件或铸造件有利。
对应于一种特别有利的实施方式，用于排气设备的探针接管具有基本上空心柱体地实施的第一体，所述第一体在第一端侧上具有平面的第一圆环面，其中，所述探针接管具有第二体，所述第二体在第一端部上具有平的圆环面并且在所述平的圆环面内具有通口，所述通口的直径对应于或大于所述第一体的内径。所述第二体的第二端部如此实施，使得所述第二端部允许所述探针接管与连接面的气密连接，其方式是，所述第二端部补偿所述连接面与平面的几何偏差，其中，所述第一体和所述第二体在所述第一体的第二端侧和所述平的圆环面的区域中彼此贴靠并且以环绕第一体的焊缝如此相互焊接，使得所述体相互气密地连接。
按照本发明的一种有利的改进方案，所述第一体在所述第二端侧上具有基本上平面的第二圆环面，在所述第二圆环面的外侧上设置有环绕的突起，其中，所述第二体在第一端部上具有平的圆环面，所述平的圆环面的形状公差处于0.2mm的范围并且所述平的圆环面的内径对应于或大于所述通口的直径并且所述平的圆环面的外径对应于或大于所述第一体的外径。所述体在装配状态中如此相对于彼此设置，使得所述体在所述环绕的突起和所述平的圆环面的区域中彼此贴靠并且以环绕的焊缝相互焊接。
在一个体上的环绕的突起和在这个形状公差范围在另一个体上的平的圆环面的构造方案能实现：使用非常快速的焊接方法、例如电容器脉冲焊接，以用于产生环绕地气密的焊缝。这种焊接方法的另一个大的优点是，不发生衬套的变形。因此，衬套中的螺纹既不需要被检验也不需要被再加工，如这例如在MAG焊接时时所述情况。由此能够进一步降低制造的成本。
按照本发明的一种有利的改进方案，所述第一体在所述第二端侧上具有所述第一体的直径小于或等于所述通口的直径的区段。
通过这种设计方案，上述区段在装配状态中伸入到所述第二体中。这能实现简化的装配装置，因为第一体在预装配时在第二体中定心。以这种方式能够简化对探针接管的制造。
按照本发明的一种有利的改进方案，所述第二体紧接着所述平的圆环面过渡到基本上空心柱体地实施的区域中，其中，所述第二体的第二端部如此实施，使得所述第二端部的封闭面处于不平行于所述平的圆环面的平面中。
通过这种设计方案，能够利用非常小的、同样空心柱体地实施的构件适配探针接管与排气设备的壳体几何结构的适配。例如能够利用非常薄的片补偿对壳体的倾斜的适配，所述片的端侧彼此不是平面平行、而是彼此具有角度。
按照本发明的一种有利的改进方案，所述第二体紧接着所述平的圆环面过渡到拱曲的或部分柱体地实施的区域中。
第二体的设置用于接合到排气设备上的端部作为拱曲的或部分柱体的面的设计方案能实现将探针接管接合到很多不同地实施的排气设备类型上。
按照本发明的一种有利的改进方案，所述第二体的平的圆环面以平整方法再加工。
平整是如下方法，其中，沿垂直于平的圆环面的方向将压力施加到构件上，以便通过构件的轻微变形以需要的形状公差制造平的面。这是一种非常简单且快速的方法，通过所述方法避免对构件的进一步切削加工并且因此可以节省其他成本。
按照本发明的一种有利的改进方案，所述第一体实施为由钢制成的车削件。
通过将标准衬套制造为车削件可以确保以非常准确的形状公差快速且有利地制造衬套。
按照本发明的一种有利的改进方案，所述第二体实施为由板材制成的深拉件。
在确定的给定条件下不需要将第二体制造为锻造或烧结件。因此，通过使用深拉的还较有利的方法能够获得进一步的成本降低。因此，探针接管可以以有利的方式和方法与几乎任意成形的排气设备类型相适配。
按照本发明的一种有利的改进方案，所述探针接管如此制造，使得首先由钢车削成第一体，所述第一体构成在两个端部上具有平面的圆环面的空心柱体，其中，在所述圆环面中的一个圆环面上构造有环绕的突起，所述突起在横截面方面具有等边三角形的形状。然后，制造第二体作为烧结的或锻造的构件，其中，在所述第二体的一个端部上通过平整方法产生具有0.2mm的形状公差的圆环面。随后，将所述第一体和所述第二体如此设置，使得所述第一体的环绕的突起贴靠在所述第二体的平的圆环面上并且借助于电容器脉冲焊接将两个体相互连接。
电容器脉冲焊接的特征在于非常短的焊接时间，此时在构件中的局部能量集中和小热影响区。由此避免第一体中的螺纹的热变形并且因此避免对螺纹的检查的工作流程和经常必需的再加工。此外能实现对高强度的钢和非常不同尺寸的也良好导电的焊接配对件的非常不同材料组合的可靠焊接。
本发明的其他特征和优点由对本发明的实施例的后续说明、借助示出对本发明重要的特征的附图并且由权利要求得出。各个特征可以分别单独或多个以任意的组合在本发明的变型方案中实现。
附图说明
本发明的一些实施例在附图中示出并且在后续说明中进一步解释。附图中：
图1示出探针接管的一种实施方式的剖视图；
图2示出探针接管的另一种实施方式的剖视图；
图3示出探针接管的另一种实施方式的剖视图；
图4示出这种实施方式的第一体的剖视图；并且
图5示出第二体的一种实施方式的视图的剖视图。
具体实施方式
在图1中示出的探针接管1具有用于容纳(未示出的)测量探针的第一体2。体2制造为基本上空心柱体的衬套，该衬套由适合的材料、例如钢制成。因为探针一方面要可靠地固定在第一体2上、但另一方面在故障的情况下也必须又能取出，所以在衬套的内侧3上设置有内螺纹。探针在装配状态中通过在探针上设置的外螺纹拧入到衬套中。为了阻止经由衬套的背离排气设备的开口4向外泄漏排气，开口4必须相对于探针气密地封闭。气密在本发明的意义中意味着：在排气设备中通常存在的压力时，基本上没有气体从开口泄漏到环境中。出于这个目的，在衬套上在衬套的在装配状态中与排气设备背离的端部上设置有平面的第一圆环面5。平面的圆环面指的是处于平面中的环面，该环面具有在0.2mm的范围的平面的形状公差。所述衬套例如可以制造为车削件，其中，圆环面5以需要的公差一起制造。
这个圆环面5在装配状态中与在探针上设置的密封面配合作用，其中，密封面通过将探针拧入到衬套中相互挤压。可选地，在圆环面5与密封面之间可以设置有密封圈。此外，在衬套上在衬套的在装配状态中面对排气设备的端部上设置有平面的第二圆环面6。这个平面的圆环面6的形状公差同样处于0.2mm的范围。维持这个范围的形状公差除了在衬套的一个端部上的良好密封可能性之外还能实现在衬套的另一个端部上使用不同的接合技术，所述接合技术在较大形状公差时仅能够困难地实行或完全不能够实行。
探针接管1还具有第二体7，探针接管1经由所述第二体接合到排气设备上。在图1中示出的实施方式中，第二体7在第一端部14上具有平的圆环面9，在所述圆环面内设置有用于测量探针的通口12。在装配状态中，第一体2以平面的圆环面6贴靠在平的圆环面9上。在完成制造的状态中，所述体在这个区域中以环绕第一体2的焊缝10气密地相互连接。在这种实施方式中，第二体7的第二端部15实施为拱曲的自由形状，它与排气设备的同样拱曲的连接面16相适配。通过第二体7的这种设计方案能实现将制造为标准构件的第一体2安装到在几何结构方面不同于平面的任意表面上。因为第二体7以第二端部15面状地贴靠在连接面16上，所以可以以简单的方式例如MAG焊接或另一种常用焊接方法产生第二体7与连接面16之间的气密连接。
在一种特别有利的实施方式中，第一体和第二体通过电容器脉冲焊接相互焊接，由此能实现非常短的制造时间。此外，仅在第一体2的非常小的区域中在非常短的时间段上输入热。因此避免：衬套的内侧3上的内螺纹通过热输入而变形。因此省去对内螺纹的事后检查和再加工，其否则对于保证螺纹的尺寸稳定性和功能性是必需的。
在图2中示出的还未焊接的探针接管1具有一些对于电容器脉冲焊接特别有利的特征。因此，第一体2在平面的第二圆环面6的外侧上具有环绕的突起18，所述突起在焊接之前具有等边三角形的横截面。所述三角形在尖端中具有大约70°的角度α1。第一体2的外壁与三角形的外侧之间的角度α2为大约35°。所述三角形在其尖端处在焊接之前优选具有最大0.2mm的宽度b2。由此，支承面非常小，第一体2以所述支承面在焊接之前贴靠在第二体7的平的圆环面9上。由此，在这个区域中在焊接过程时产生高的电流密度，它在这个区域中引起金属的加热和部分熔化。第一体2和第二体7在焊接过程之前相互挤压，由此第一体2下沉到第二体7中大约0.5mm。因此，环绕的突起18在未焊接状态中大约1.5mm的高度h在焊接状态中减小到大约1mm。因此确保这两个体的环绕的气密连接。第二体7具有平的圆环面9，所述平的圆环面具有0.2mm的形状公差。通过这个形状公差确保第一体2在焊接之前均匀地支承到第二体7上。这对于电容器脉冲焊接是必要的，因为最小间隙已经可以导致焊缝的中断。平的圆环面9应在支承线L内和外还具有2mm的宽度b1。
在图3中示出探针接管1的剖视图，所述探针接管借助于电容器脉冲焊接制造。第二体7总是还具有0.2mm的平坦度的平的圆环面9。第一体2以在平面的第二圆环面6上设置的环绕的突起18通过焊缝固定地与第二体7连接。在示出的实施方式中，第一体2具有区段8，该区段的直径小于通口12的直径，所述区段伸入到通口12中。通过这种实施方式，第一体2可以在焊接之前插入到第二体7中。为了使插入变得容易，在第一体2上设置有倒棱11。这种实施方式能实现对在焊接之前夹紧构件的装配装置的简化。
尽管示出和说明了本发明的确定的元件、实施方式和应用，不言而喻：本发明不限制于此并且本领域技术人员可以进行修改，而不会特别是鉴于上述教导偏离本公开的有效范围。
在图4中示出在焊接之前这种实施方式的第一体2，在该实施方式中，环绕的突起18在未变形的状态中示出。
在图5中示出焊接之前第二体7的视图并且特别是示出平的圆环面9。
尽管示出和说明本发明的确定的元件、实施方式和应用，不言而喻：本发明不限制于此并且本领域技术人员可以进行修改，而不会特别是鉴于上述教导偏离本公开的有效范围。
附图标记列表
1 探针接管
2 第一体
3 衬套的内侧
4 开口
5 平面的第一圆环面
6 平面的第二圆环面
7 第二体
8 区段
9 平的圆环面
10 焊缝
11 倒棱
12 通口
13 第一端侧
14 第一端部
15 第二端部
16 连接面
17 第二端侧
18 环绕的突起

Claims (10)

1.用于排气设备的探针接管(1)，所述探针接管具有基本上空心柱体地实施的第一体(2)，
所述第一体在第一端侧(13)上具有平面的第一圆环面(5)，
其中，所述探针接管具有第二体(7)，所述第二体在第一端部(14)上具有平的圆环面(9)并且在所述平的圆环面(9)内具有通口(12)，所述通口的直径对应于或大于所述第一体(2)的内径，
其中，所述第二体(7)的第二端部(15)实施成，使得所述第二端部允许所述探针接管(1)与连接面(16)的气密连接，其方式是，所述第二端部补偿所述连接面(16)与平面的几何偏差，
其中，所述第一体(2)和所述第二体(7)在所述第一体(2)的第二端侧(17)和所述平的圆环面(9)的区域中彼此贴靠并且以环绕所述第一体(2)的焊缝(10)相互焊接成，使得所述体(2、7)气密地相互连接。
2.按照权利要求1所述的探针接管(1)，其中，所述第一体(2)在所述第二端侧(17)上具有基本上平面的第二圆环面(6)，在所述第二圆环面的外侧上设置有环绕的突起(19)。
并且其中，所述第二体(7)在第一端部上具有平的圆环面(9)，所述平的圆环面的平坦度处于0.2mm的范围并且所述平的圆环面的内径对应于或大于所述通口(12)的直径并且所述平的圆环面的外径对应于或大于所述第一体(2)的外径，
其中，所述体(2、7)在装配状态中相对于彼此设置成，使得所述体在所述环绕的突起(19)和所述平的圆环面(9)的区域中彼此贴靠并且以环绕的焊缝(10)相互焊接。
3.按照上述权利要求中任一项所述的用于排气设备的探针接管(1)，
其中，所述第一体(2)在所述第二端侧(17)上具有所述第一体(2)的直径小于或等于所述通口(12)的直径的区段(8)。
4.按照权利要求3所述的用于排气设备的探针接管(1)，其中，所述区段(20)伸入到所述第二体(7)的通口(12)中。
5.按照上述权利要求中任一项所述的探针接管(1)，其中，所述第二体(7)紧接着所述平的圆环面(9)过渡到基本上空心柱体地实施的区域中，其中，所述第二体(7)的第二端部(15)实施成，使得所述第二端部(15)的封闭面处于不平行于所述平的圆环面(9)的平面中。
6.按照权利要求1至4中任一项所述的探针接管(1)，其中，所述第二体(7)紧接着所述平的圆环面(9)过渡到拱曲的或部分柱体地实施的区域中。
7.按照上述权利要求中任一项所述的探针接管(1)，其中，所述第二体(7)的平的圆环面(9)以平整方法再加工。
8.按照上述权利要求中任一项所述的探针接管(1)，其中，所述第一体(2)实施为由钢制成的车削件。
9.按照上述权利要求中任一项所述的探针接管(1)，其中，第二体(7)实施为由板材制成的深拉件。
10.用于制造探针接管(1)的方法，其特征在于，
a)由钢车削而第一体(2)，所述第一体构成在两个端部上具有的平面的圆环面(5、6)的空心柱体，其中，在所述圆环面(6)中的一个圆环面上构造有环绕的突起(19)，所述突起在横截面方面具有等边三角形的形状，
b)制造第二体(7)作为烧结的或锻造的构件，
c)在所述第二体(7)的一个端部上通过平整方法产生具有0.2mm的形状公差的圆环面，
d)将所述第一体(2)和所述第二体(7)设置成，使得所述第一体(2)的环绕的突起(19)贴靠在所述第二体(7)的平的圆环面(9)上，并且
e)借助于电容器脉冲焊接将两个体(2、7)相互连接。
CN202010081095.XA 2019-02-20 2020-02-06 用于排气设备的探针接管 Active CN111590255B (zh)

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