CN112943435B - 连接单元、连接组件以及排气装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种连接单元，该连接单元用于连接内燃机排气装置的两个废气引导组件，该连接单元包括具有连接侧(42)和穿过开口(28)的环盘状的连接元件(26)，该连接侧应定位成，面向应与连接元件(26)连接的对应连接元件(24)或/和贴靠在该对应连接元件上，并且所述穿过开口被连接元件(26)的内周面(36)环绕，该连接单元还包括伸入到穿过开口(28)中并且沿管纵轴线(L)方向延伸的连接管(30)，其特征在于，连接管(30)在内周面(36)的区域中通过焊接与连接元件(26)连接，或者/并且连接管(30)以定心部段(40)在连接元件(26)的连接侧(42)上突出。本发明还涉及一种连接组件以及一种排气装置。

Description

连接单元、连接组件以及排气装置
技术领域
本发明涉及一种连接单元，该连接单元用于连接内燃机排气装置的两个废气引导组件，该连接单元包括具有连接侧和穿过开口的环盘状的连接元件，该连接侧应定位成，面向应与连接元件连接的对应连接元件或/和贴靠在该对应连接元件上，并且所述穿过开口被连接元件的内周面环绕，该连接单元还包括伸入到穿过开口中并且沿管纵轴线方向延伸的连接管。
背景技术
在车辆中的内燃机的排气装置中使用此类连接单元，以便在不同的废气引导组件之间产生基本气密的连接。尤其是在所谓的“热端”和“冷端”之间的过渡区域中产生此类连接单元，“热端”即排气装置的靠近内燃机引导非常热的废气的区域，“冷端”即排气装置的引导已稍微冷却的废气的区域。
发明内容
本发明的任务在于，设置一种用于连接内燃机排气装置的两个废气引导组件的连接单元，该连接单元在易于组装的同时满足废气密封性要求。
根据本发明，该任务通过一种连接单元得以解决，该连接单元用于连接内燃机排气装置的两个废气引导组件，该连接单元包括：
—具有连接侧和穿过开口的环盘状的连接元件，该连接侧应定位成，面向应与连接元件连接的对应连接元件或/和贴靠在该对应连接元件上，并且所述穿过开口被连接元件的内周面环绕，
—伸入到穿过开口中并且沿管纵轴线方向延伸的连接管。
根据本发明的连接单元的特征在于，连接管在内周面的区域中通过焊接与连接元件连接，或者/并且连接管以定心部段在连接元件的连接侧上突出。
在该连接单元中实现了各种有利的方面。一方面，连接元件与连接管在连接管的内周面区域中的连接确保了在产生焊接连接时能够尽量避免特别是连接元件的变形。因此，在产生连接元件和对应连接元件之间的连接时实现了非常好的气密性。在连接单元上提供定心部段的方面通过借助该定心部段引入的关于对应连接元件的定心功能而便利于排气装置的组装。
为了在内周面上能够产生连接管和连接元件之间的焊接连接，提出，连接管在其与内周面轴向重叠的纵向区域中具有至少一个焊接开口，该焊接开口完全穿过连接管的管壁，并且连接管通过在所述至少一个焊接开口中形成的焊接部与连接元件连接。
为了在此能够在尽可能大的周向区域上提供此类焊接连接，连接管可以具有多个焊接开口，所述焊接开口沿周向方向围绕管纵轴线彼此相继。
为了在此类设计方案中也在周向区域中在直接彼此相继的焊接开口之间能提供连接管和连接元件之间的气密性连接，提出，在两个沿周向方向直接彼此相继的焊接开口之间形成的至少一个、优选每个接片的区域中形成有焊接部，该焊接部沿周向方向将在所述焊接开口中形成的焊接部连接。
此外有利的是，至少一个、优选每个焊接开口沿周向方向围绕管纵轴线长形延伸。为了产生稳固但仍然气密的接合，在此有利的是，沿周向方向围绕管纵轴线直接彼此相继的焊接开口的周向间距处于2mm至6mm的范围内，或者/并且至少一个、优选每个焊接开口的轴向宽度处于2mm至3mm的范围内。
本发明还涉及一种连接组件，该连接组件用于连接内燃机排气装置的两个废气引导组件，该连接组件包括具有前述的根据本发明的构造的连接单元，并且该连接组件包括环盘状的对应连接元件，该对应连接元件应定位成，以对应连接侧面向连接单元的连接元件或/和贴靠在该连接元件上，其中，在对应连接元件中设有相应于穿过开口的定心开口。
为了在此能够提供连接元件和对应连接元件之间的固定连接，连接组件可以包括至少一个连接机构，该连接机构用于将连接元件与对应连接元件固定连接。
为了可特别易于生产、但仍稳固的连接，提出，所述至少一个连接机构包括连接栓，所述连接栓穿过连接元件或/和对应连接元件。
可以通过如下方式特别有效地提供定心功能，即，在对应连接元件与连接元件连接时，使穿过开口和定心开口基本上互相重合。在本发明的意义中，“重合”指：这两个开口以相同的开口横截面几何结构、相同的开口横截面尺寸和关于管纵轴线相同的径向定位提供或设置。
为了关于对应连接元件对连接元件定心，在对应连接元件与连接元件连接时，连接管的定心部段可以伸入到定心开口中。
本发明还涉及一种排气装置，该排气装置包括根据本发明构造的连接组件，其中，第一废气引导组件与连接管连接，并且第二废气引导组件与对应连接元件连接。
附图说明
接下来参照附图1详细描述本发明，图1示出用于在车辆中的内燃机的排气装置的局部纵剖视图。
具体实施方式
在图1中可以看到用于车辆内燃机的通常标记为10的排气装置的局部。特别是图1示出排气装置10的所谓“热端”12和所谓“冷端”14之间的过渡。在该区域中，排气装置10的两个例如管状的废气引导组件16、18通过连接组件20彼此连接。
连接组件20包括连接单元22和环盘状的对应连接元件24，该连接单元优选接合到“热端”12上、即管状组件16上，该对应连接元件以以下所述的方式和方法与连接单元22连接并且接合到“冷端”14或组件18上。
连接单元22包括应与对应连接元件24连接的连接元件26。该连接元件也构成为环盘状并且具有例如成形为圆形的穿过开口28。向穿过开口28中插入连接管30，该连接管沿管纵轴线L方向延伸并且优选构成为大致柱状。在此，连接管30以其管壁32的外直径与穿过开口28的内直径如此协调，使得在连接管30插入到穿过开口28中时，该连接管基本上无间隙地被容纳在穿过开口28中。在与内周面36轴向重叠的纵向区域中，连接管30在示例中具有多个焊接开口38，所述焊接开口沿周向方向围绕纵轴线L彼此相继并且优选构成为长孔状。这些焊接开口38穿过连接管30的管壁32，从而原则上在连接管30插入到穿过开口28中时，在焊接开口38的区域中，内周面36向内暴露、即未被覆盖。
为了产生连接管30和连接元件26之间的固定连接，在每个所述焊接开口38的区域中形成有焊接部37，该焊接部优选基本上完全填充焊接开口并且因此建立连接管30与连接元件26的材料锁合连接。通过关于连接元件26的内周面36的这些焊接部37，确保了连接元件26沿周向方向几乎完全连续地并且因此基本上气密地材料锁合地接合到连接管30上。为了也在沿周向方向在直接彼此相继的焊接开口38之间形成的接片39的区域中实现连接管30和连接元件26之间的气密连接，在焊接开口38中例如通过TIG焊接法(非熔化极惰性气体保护电弧焊)或MAG焊接法(熔化极活性气体保护电弧焊)形成的所述焊接部37沿周向方向引导越过接片39，以便在那里也形成焊接部41。同样在所述接片39的区域中沿连接管30的内周面引导的焊接部41由于在产生所述焊接部时出现的热量输入而导致连接管30(在连接管外周面34上)与连接元件26(在连接元件的内周面36上)之间的材料锁合。为了在连接管30和连接元件26之间产生这种沿周向方向完全不间断的焊接部，有利的是，接片41沿周向方向具有大约2mm至6mm的长度。同样有利的是，焊接开口38具有的轴向宽度(亦即沿管纵轴线L方向的大小)处于2mm至3mm的范围。
连接管30以定心部段40在连接元件26的连接侧42上突出超过连接元件26，该连接侧应定位成面向对应连接元件24。相应于连接元件26的穿过开口28，在对应连接元件24中形成有定心开口44。在对应连接元件24以对应连接侧46贴靠在连接元件26的连接侧42上时，定心部段40伸入到定心开口44中，并且因此保证对应连接元件24关于连接元件26的限定定位。因为穿过开口28和定心开口24在连接元件26和对应连接元件24彼此贴靠时基本重合，亦即基于相同的横截面几何结构、相同的横截面尺寸和关于管纵轴线A相同的定位而基本上无台阶地彼此延续，所以连接管30以其定心部段40如此伸入到定心开口44中，使得连接管30的外周面34在定心部段40的区域中能够贴靠在对应连接元件24的(包围定心开口44)的内周面48上，从而在此区域中也产生连接管30和对应连接元件24之间基本气密的连接。
为了产生连接元件26和对应连接元件24之间的固定连接，设有多个优选实施为螺栓的连接机构50。这些连接机构例如可以穿过设置在连接元件26中的连接栓开口52，并且这些连接机构也可以穿过设置在对应连接元件24中的连接栓开口52，从而例如通过施加螺母或类似物，可以在突出超过对应连接元件24的端部上建立牢固的结合。备选地，例如连接机构开口54可以在对应连接元件24中构成为内螺纹开口，可以将连接机构50拧入到内螺纹开口中以产生固定连接。
通过连接机构50，将连接元件26以其连接侧42或设置在那的、基本平坦的表面压靠到对应连接元件24的对应连接侧46或设置在那的表面，从而在此区域中也实现基本气密的连接。这可以通过在连接侧42和对应连接侧46之间定位密封元件而得以辅助。因为在连接管30接合到连接元件26上时，焊接发生在连接元件26的内周面36的区域中，所以实际上排除了由焊接时出现的加热诱导的连接元件26变形。这确保了连接元件在其连接侧42的区域中也提供高精度，并且因此能够在与对应连接机构24相互贴靠作用的情况下确保气密连接。

Claims (9)

1.连接单元，该连接单元用于连接内燃机排气装置的两个废气引导组件，该连接单元包括：
—具有连接侧(42)和穿过开口(28)的环盘状的连接元件(26)，该连接侧应定位成，面向应与连接元件(26)连接的对应连接元件(24)或/和贴靠在该对应连接元件上，并且所述穿过开口被连接元件(26)的内周面(36)环绕，
—伸入到穿过开口(28)中并且沿管纵轴线(L)方向延伸的连接管(30)，
其中，连接管(30)在所述内周面(36)的区域中通过焊接与连接元件(26)连接，其特征在于，连接管(30)在其与所述内周面(36)轴向重叠的纵向区域中具有多个焊接开口(38)，所述焊接开口沿周向方向围绕管纵轴线(L)长形延伸并且围绕管纵轴线(L)彼此相继，所述焊接开口完全穿过连接管(30)的管壁(32)，并且连接管(30)通过在所述多个焊接开口(38)中形成的第一焊接部(37)与连接元件(26)连接。
2.根据权利要求1所述的连接单元，其特征在于，连接管(30)以定心部段(40)在连接元件(26)的连接侧(42)上突出。
3.根据权利要求1或2所述的连接单元，其特征在于，在两个沿周向方向直接彼此相继的焊接开口(38)之间形成的至少一个接片(39)的区域中，沿周向方向越过接片(39)沿着内周面(36)形成有第二焊接部(41)，该第二焊接部沿周向方向将在所述焊接开口(38)中形成的第一焊接部(37)连接。
4.根据权利要求3所述的连接单元，其特征在于，在两个沿周向方向直接彼此相继的焊接开口(38)之间形成的每个接片(39)的区域中，沿周向方向越过接片(39)沿着内周面(36)形成有第二焊接部(41)，该第二焊接部沿周向方向将在所述焊接开口(38)中形成的第一焊接部(37)连接。
5.根据权利要求1或2所述的连接单元，其特征在于，沿周向方向围绕管纵轴线(L)直接彼此相继的焊接开口(38)的周向间距处于2mm至6mm的范围内；或者/并且至少一个焊接开口(38)的轴向宽度处于2mm至3mm的范围内。
6.根据权利要求5所述的连接单元，其特征在于，每个焊接开口(38)的轴向宽度处于2mm至3mm的范围内。
7.连接组件，该连接组件用于连接内燃机排气装置的第一废气引导组件(16)和第二废气引导组件(18)，
-该连接组件包括连接单元(22)，所述连接单元(22)包括具有连接侧(42)和穿过开口(28)的环盘状的连接元件(26)，该连接侧应定位成，面向应与连接元件(26)连接的对应连接元件(24)或/和贴靠在该对应连接元件上，并且所述穿过开口被连接元件(26)的内周面(36)环绕；并且所述连接单元包括伸入到穿过开口(28)中并且沿管纵轴线(L)方向延伸的连接管(30)，并且
-该连接组件包括环盘状的对应连接元件(24)，该对应连接元件应定位成，以对应连接侧(46)面向连接单元(22)的连接元件(26)或/和贴靠在该连接元件上，其中，在对应连接元件(24)中设有相应于穿过开口(28)的定心开口(44)，
其特征在于，连接管(30)以定心部段(40)在连接元件(26)的连接侧(42)上突出，并且在对应连接元件(24)与连接元件(26)连接时，穿过开口(28)和定心开口(44)互相重合，并且连接管(30)的定心部段(40)伸入到定心开口(44)中，并且连接元件(26)与对应连接元件(24)通过至少一个提供连接机构(50)的连接栓固定连接，并且所述连接栓穿过连接元件(26)和对应连接元件(24)。
8.根据权利要求7所述的连接组件，其特征在于，所述连接单元(22)是根据权利要求1至6中任意一项所述的连接单元。
9.排气装置，该排气装置包括根据权利要求7或8所述的连接组件(20)，其中，第一废气引导组件(16)与连接管(30)连接，并且第二废气引导组件(18)与对应连接元件(24)连接。
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