DE102018130782A1 - Coupling structure of a pipeline - Google Patents
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Abstract
Eine Kupplungsstruktur einer Rohrleitung bereitgestellt, die ermöglicht, die Korrosion eines Flansches durch Abgas zu unterdrücken und die Kosten der Kupplungsstruktur zu reduzieren. Ein Aspekt der vorliegenden Offenbarung betrifft eine Kupplungsstruktur (1) zur Montage einer Rohrleitung (2). Die Kupplungsstruktur (1) ist mit einem Flansch (3) und einer Manschette (4) versehen. Der Flansch (3) kann mit einem Gegenflansch über eine Dichtung angezogen werden sowie weist eine Öffnung (3A) und einen mittleren Bereich (3B) auf. In die Öffnung (3A) kann die Rohrleitung (2) eingefügt werden. Der mittlere Bereich (3B) verläuft von der Öffnung (3A) radial nach außen und senkt sich in Dickenrichtung des Flansches (3). Die Manschette (4) besteht aus einem Metall mit einer höheren Korrosionsbeständigkeit als die eines Metalls, aus dem der Flansch (3) besteht, und weist einen rohrförmigen Abschnitt (4B) und einen Ringabschnitt (4A) auf. Der rohrförmige Abschnitt (4B) weist eine Form auf, die den gesamten Umfang der Außenumfangsfläche der Rohrleitung (2) abdeckt, und kann an einem ersten Ende mit dem gesamten Umfang der Außenumfangsfläche der Rohrleitung (2) verbunden werden. Der Ringabschnitt (4A) verläuft anschließend an ein zweites Ende des rohrförmigen Abschnitts (4B) zumindest im Vergleich zur Öffnung der Dichtung radial nach außen und wird im mittleren Bereich (3B) mit dem Flansch (3) verbunden. A coupling structure of a pipeline is provided, which makes it possible to suppress the corrosion of a flange by exhaust gas and to reduce the cost of the coupling structure. One aspect of the present disclosure relates to a coupling structure (1) for mounting a pipeline (2). The coupling structure (1) is provided with a flange (3) and a collar (4). The flange (3) can be tightened with a counter flange via a seal and has an opening (3A) and a central area (3B). In the opening (3A), the pipe (2) can be inserted. The central portion (3B) extends radially outwardly from the opening (3A) and descends in the thickness direction of the flange (3). The collar (4) is made of a metal having a higher corrosion resistance than that of a metal constituting the flange (3), and has a tubular portion (4B) and a ring portion (4A). The tubular portion (4B) has a Shape covering the entire circumference of the outer peripheral surface of the pipe (2), and can be connected at a first end to the entire circumference of the outer peripheral surface of the pipe (2). The ring portion (4A) then extends radially outward at a second end of the tubular portion (4B) at least in comparison to the opening of the seal and is connected to the flange (3) in the central area (3B).
Description
Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf eine Kupplungsstruktur einer Rohrleitung.The present disclosure relates to a coupling structure of a pipeline.
STAND DER TECHNIKSTATE OF THE ART
Eine Rohrleitung, die einen Strömungsweg von Abgas ausbildet, das von einer Brennkraftmaschine eines Fahrzeugs abgelassen wird, wird aus einem Metall mit einer hohen Korrosionsbeständigkeit wie z. B. Edelstahl usw. ausgebildet. Diese Rohrleitung wird ferner über eine Kupplungsstruktur mit einem Flansch mit einer anderen Rohrleitung verbunden (siehe
ÜBERSICHTOVERVIEW
Wenn in einer Kupplungsstruktur der Flansch, wie in der obigen Offenlegungsschrift, aus Eisen oder Stahl ausgebildet wird, besteht die Gefahr einer Korrosion des Flansches durch Abgas, das aus einer Lücke an der Verbindungsstelle der Rohrleitungen austrat. Wenn jedoch die Bearbeitung ohne Lücke an der Verbindungsstelle der Rohrleitungen vorgenommen wird, reduziert sich erheblich die Produktivität.In a coupling structure, when the flange is formed of iron or steel as in the above publication, there is a fear of corrosion of the flange by exhaust gas leaked from a gap at the joint of the piping. However, if the machining is done with no gap at the joint of the piping, productivity is significantly reduced.
Wenn der Flansch demgegenüber aus Edelstahl ausgebildet wird, kann die Korrosion unterdrückt werden. Da jedoch der Flansch eine bestimmte Dicke erfordert, müssen die Materialkosten der Kupplungsstruktur deutlich erhöht werden, wenn ein Edelstahl für den Flansch verwendet wird.On the other hand, if the flange is made of stainless steel, the corrosion can be suppressed. However, since the flange requires a certain thickness, the material cost of the coupling structure must be increased significantly when a stainless steel is used for the flange.
Gemäß einem Sachverhalt der vorliegenden Offenbarung ist es bevorzugt, eine Kupplungsstruktur einer Rohrleitung bereitzustellen, die ermöglicht, die Korrosion des Flansches durch Abgas zu unterdrücken und die Kosten der Kupplungsstruktur zu reduzieren.According to one aspect of the present disclosure, it is preferable to provide a coupling structure of a piping which enables the corrosion of the flange by exhaust gas to be suppressed and the cost of the coupling structure to be reduced.
Ein Aspekt der vorliegenden Offenbarung betrifft eine Kupplungsstruktur zur Montage einer Rohrleitung, die einen Strömungsweg von Abgas ausbildet, das von einer Brennkraftmaschine abgelassen wird. Die Kupplungsstruktur ist mit einem Flansch und einer Manschette versehen. Der Flansch kann mit einem Gegenflansch über eine Dichtung angezogen werden sowie weist eine Öffnung und einen mittleren Bereich auf. In die Öffnung kann die Rohrleitung eingefügt werden. Der mittlere Bereich verläuft von der Öffnung radial nach außen und senkt sich in Dickenrichtung des Flansches. Die Manschette besteht aus einem Metall mit einer höheren Korrosionsbeständigkeit als die eines Metalls, aus dem der Flansch besteht, und weist einen rohrförmigen Abschnitt und einen Ringabschnitt auf. Der rohrförmige Abschnitt weist eine Form auf, die den gesamten Umfang der Außenumfangsfläche der Rohrleitung abdeckt, und kann an einem ersten Ende mit dem gesamten Umfang der Außenumfangsfläche der Rohrleitung verbunden werden. Der Ringabschnitt verläuft anschließend an ein zweites Ende des rohrförmigen Abschnitts zumindest im Vergleich zur Öffnung der Dichtung radial nach außen und wird im mittleren Bereich mit dem Flansch verbunden.One aspect of the present disclosure relates to a coupling structure for mounting a pipeline that forms a flow path of exhaust gas discharged from an internal combustion engine. The coupling structure is provided with a flange and a collar. The flange can be tightened with a mating flange via a gasket and has an opening and a central area. The pipe can be inserted into the opening. The middle region extends radially outward from the opening and lowers in the thickness direction of the flange. The sleeve is made of a metal having a higher corrosion resistance than that of a metal constituting the flange, and has a tubular portion and a ring portion. The tubular portion has a shape covering the entire circumference of the outer peripheral surface of the pipe, and may be connected at a first end to the entire circumference of the outer peripheral surface of the pipe. The ring portion then extends radially outward at a second end of the tubular portion, at least compared to the opening of the seal, and is connected to the flange in the central region.
Gemäß einer solchen Ausbildung ist es möglich, den Flansch aus einem kostengünstigen Metallmaterial zu bilden und die Korrosion zu unterdrücken, indem ein Teil des Flansches, mit dem das Abgas in Berührung stehen kann, mit einer Manschette mit einer hohen Korrosionsbeständigkeit abgedeckt wird. Die Manschette kann im Unterschied zum Flansch die Dicke leicht verkleinern. Daher ist es möglich, die Korrosion des Flansches zu unterdrücken und die Kosten der Kupplungsstruktur zu reduzieren.According to such a configuration, it is possible to form the flange from inexpensive metal material and suppress the corrosion by covering a part of the flange with which the exhaust gas may be in contact with a sleeve having a high corrosion resistance. The collar, unlike the flange, can easily reduce the thickness. Therefore, it is possible to suppress the corrosion of the flange and to reduce the cost of the coupling structure.
Durch Verbindung der Manschette mit dem Flansch kann ferner unterdrückt werden, dass sich der Flansch bei der Montage der Kupplungsstruktur an ein Gegenbauteil frei bewegt. Als Folge erhöht sich die Bearbeitbarkeit bei Anziehen des Flansches. Da ferner der durch den Flansch erzeugte Oberflächendruck gleichmäßig auf die Manschette übertragen werden kann, erhöht sich die Dichtungsleistung.By connecting the collar to the flange can also be suppressed that the flange moves freely during assembly of the coupling structure to a counterpart component. As a result, machinability increases when the flange is tightened. Further, since the surface pressure generated by the flange can be uniformly transferred to the cuff, the sealing performance increases.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung kann die Rohrleitung auch eine Abgasrückführung ausbilden. Durch diese Ausbildung kann in einer Abgasrückführung (AGR), in welcher die Temperaturänderung aufgrund eines intermittierend fließenden Abgases mit hoher Feuchtigkeit und Temperatur stark ist und eine Korrosion aufgrund von Kondensation leicht auftritt, eine Korrosion des Flansches effektiv unterdrückt werden und die Kosten der Kupplungsstruktur können reduziert werden.According to one aspect of the present disclosure, the piping may also form exhaust gas recirculation. With this configuration, in an exhaust gas recirculation (EGR) in which the temperature change due to intermittently flowing exhaust gas having high humidity and temperature is strong and corrosion due to condensation easily occurs, corrosion of the flange can be effectively suppressed and the cost of the coupling structure can be reduced become.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung kann die Manschette mindestens einen Ohrabschnitt, der vom Ringabschnitt radial nach außen der Rohrleitung vorsteht, weiter aufweisen. Am mindestens einen Ohrabschnitt kann jeweils eine Durchgangsbohrung auch vorgesehen sein. Durch diese Ausbildung kann die Positionierung der Manschette für den Flansch leicht vorgenommen werden, so dass die Anzahl der Arbeitsgänge reduziert und die Positionsgenauigkeit erhöht werden kann.According to one aspect of the present disclosure, the cuff may further comprise at least one ear portion projecting from the ring portion radially outward of the tubing. At least one ear section, a through hole can also be provided in each case. With this configuration, the positioning of the collar for the flange can be made easily, so that the number of operations can be reduced and the positional accuracy can be increased.
Figurenlistelist of figures
Nachstehend wird eine beispielhafte Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung mit den Zeichnungen beschrieben.
-
1 ist eine schematische Erläuterungsansicht eines Abgaskrümmers, für den eine Kupplungsstruktur einer Rohrleitung gemäß der Ausführungsform verwendet; -
2A ist eine schematische Vorderansicht einer Kupplungsstruktur einer Rohrleitung gemäß der Ausführungsform und2B ist eine schematische Rückansicht der Kupplungsstruktur der Rohrleitung von2A ; -
3 ist eine schematische Querschnittsansicht entlang der Linie III-III von 2B; sowie -
4 ist eine schematische Querschnittsansicht einer Kupplungsstruktur einer Rohrleitung gemäß einer Ausführungsform, die sich von der in3 unterscheidet.
-
1 FIG. 12 is a schematic explanatory view of an exhaust manifold using a coupling structure of a piping according to the embodiment; FIG. -
2A is a schematic front view of a coupling structure of a pipeline according to the embodiment and2 B is a schematic rear view of the coupling structure of the pipeline of2A ; -
3 Fig. 12 is a schematic cross-sectional view taken along the line III-III of Fig. 2B; such as -
4 is a schematic cross-sectional view of a coupling structure of a pipeline according to an embodiment, which differs from the in FIG3 different.
AUSFÜHRUNGSFORMEN DER ERFINDUNGEMBODIMENTS OF THE INVENTION
Erste AusführungsformFirst embodiment
Ausbildungtraining
Eine in
<Rohrleitung><Pipeline>
Die Rohrleitung
In der vorliegenden Ausführungsform bildet die Rohrleitung
<Flansch><Flange>
Der Flansch
Am Flansch
Der Flansch
Hinsichtlich des Flansches
In der vorliegenden Ausführungsform ist der Endbereich
In der vorliegenden Ausführungsform ist ferner der Flansch
<Manschette><Sleeve>
Die Manschette
Die Manschette
(Ringabschnitt)(Ring portion)
Wie in
Der Ringabschnitt
Die vier Schweißabschnitte
In der vorliegenden Ausführungsform sind die vier Schweißabschnitte
Die Anzahl an den Schweißabschnitten
(Rohrförmiger Abschnitt)(Tubular section)
Der rohrförmige Abschnitt
Der rohrförmige Abschnitt
In der vorliegenden Ausführungsform sind der rohrförmige Abschnitt
In der vorliegenden Ausführungsform ist ferner der rohrförmige Abschnitt
(Ohrabschnitt)(Ear portion)
Wie in
Beim Projektionsschweißen der Manschette
Effekteeffects
Gemäß der oben ausführlich beschriebenen Ausführungsform werden die folgenden Effekte erzielt:
- (1a) Es ist möglich,
den Flansch 3 aus einem kostengünstigen Metallmaterial zu bilden und eine Korrosion zu unterdrücken, indem ein Teil des Flansches3 (also der mittlere Bereich3B ), mit dem das Abgas in Berührung stehen kann,mit der Manschette 4 mit einer hohen Korrosionsbeständigkeit abgedeckt wird.Die Manschette 4 kann im Unterschied zum Flansch die Dicke leicht verkleinern. Es ist daher möglich, dieKosten der Kupplungsstruktur 1 zu reduzieren, während die Korrosion des Flansches3 unterdrückt wird. - (1b) Durch
Schweißen der Manschette 4 anden Flansch 3 kann unterdrückt werden, dass sich der Flansch3 bei derMontage der Kupplungsstruktur 1 an das Gegenbauteil frei bewegt. Als Folge erhöht sich die Bearbeitbarkeit bei Anziehen desFlansches 3 . Da ferner der durchden Flansch 3 erzeugte Oberflächendruck gleichmäßig auf dieManschette 4 übertragen werden kann, erhöht sich die Dichtungsleistung. - (1c)
Die Manschette 4 wird anihrem Ringabschnitt 4A durch Projektionsschweißen, dessen Eintrittswärmemenge im Vergleich zum Lichtbogenschweißen klein ist,mit dem Flansch 3 verbunden, so dass es möglich ist, die Verzerrung der Anzugsfläche desRingabschnitts 4A zu reduzieren und die Ebenheit zu erhöhen. Da ferner durch Anwendung des Projektionsschweißens dieDicke der Manschette 4 verkleinert werden kann, ist es möglich, dieDicke der Manschette 4 der Wanddicke der Rohrleitung2 zu nähern. Als Folge kann das Auftreten von Rissen am Schweißabschnitt zwischen der Manschette4 und der Rohrleitung2 unterdrückt und die Schweißstärke zwischen der Manschette4 und der Rohrleitung2 erhöht werden. - (1d) In der AGR, in welcher die Temperaturänderung aufgrund eines intermittierend fließenden Abgases mit hoher Feuchtigkeit und Temperatur stark ist und eine Korrosion aufgrund von Kondensation leicht auftritt, kann eine Korrosion des Flansches
3 effektiv unterdrückt werden und dieKosten der Kupplungsstruktur 1 können reduziert werden. - (1e) Durch die
beiden Ohrabschnitte 4C , an denen dieDurchgangsbohrung 4D jeweils vorgesehen ist, kann diePositionierung der Manschette 4 für den Flansch 3 leicht vorgenommen werden. Als Folge kann die Anzahl der Arbeitsgänge reduziert und die Positionsgenauigkeit erhöht werden.
- (1a) It is possible to use the
flange 3 Made from a cost-effective metal material to form and suppress corrosion by removing part of the flange3 (ie themiddle range 3B ), with which the exhaust gas may be in contact, with thecuff 4 is covered with a high corrosion resistance. Thecuff 4 In contrast to the flange, it can easily reduce the thickness. It is therefore possible the cost of thecoupling structure 1 reduce while corrosion of theflange 3 is suppressed. - (1b) By welding the
cuff 4 to theflange 3 can be suppressed that theflange 3 during assembly of thecoupling structure 1 moved freely to the counterpart component. As a result, machinability increases when the flange is tightened3 , Further, as the through theflange 3 generated surface pressure evenly on thecuff 4 can be transferred, the sealing performance increases. - (1c) The
cuff 4 is at herring section 4A by projection welding, whose input heat quantity is small compared to arc welding, with theflange 3 connected, so that it is possible, the distortion of the attraction surface of thering section 4A to reduce and increase the flatness. Further, by using projection welding, the thickness of thecuff 4 It is possible to reduce the thickness of thecuff 4 the wall thickness of thepipeline 2 to approach. As a result, the occurrence of cracks at the weld portion between thecuff 4 and thepipeline 2 suppressed and the welding strength between thecuff 4 and thepipeline 2 increase. - (1d) In the EGR in which the temperature change due to an intermittently flowing exhaust gas having high humidity and temperature is strong and corrosion due to condensation easily occurs, corrosion of the flange may occur
3 be effectively suppressed and the cost of thecoupling structure 1 can be reduced. - (1e) Through the two
ear sections 4C at which the throughhole 4D is provided in each case, the positioning of thecuff 4 for theflange 3 be easily made. As a result, the number of operations can be reduced and the position accuracy can be increased.
Konkret wird ein Sockel mit mehreren aufgerichteten Stiften bei Schweißen der Manschette
Sonstige AusführungsformenOther embodiments
Obwohl die Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung oben beschrieben wurde, ist es selbstverständlich, dass die vorliegende Offenbarung nicht auf die oben beschriebene Ausführungsform beschränkt ist, sondern verschiedene Formen annehmen kann.
- (2a) Es ist auch möglich, in
der Kupplungsstruktur 1 der Rohrleitung gemäß der obigen Ausführungsform statt des Projektionsschweißens unter Verwendung vonPunktschweißen die Manschette 4 mit dem Flansch 3 zu verbinden. Es ist ferner auch möglich, durch ein anderes Mittel alsSchweißen die Manschette 4 mit dem Flansch 3 zu verbinden. - (2b)
Die Kupplungsstruktur 1 der Rohrleitung gemäß der obigen Ausführungsform kann auch auf eine Rohrleitung, die einen anderen Strömungsweg von Abgas als AGR ausbildet, angewendet werden. D. h. dieKupplungsstruktur 1 kann auf eine beliebige Rohrleitung des Abgaskrümmers in1 angewendet werden. - (2c) In
der Kupplungsstruktur 1 der Rohrleitung gemäß der obigen Ausführungsform kann dieManschette 4 einen Ohrabschnitt 4C oder drei oder mehrereOhrabschnitte 4C aufweisen.Die Manschette 4 muss ferner nicht unbedingtden Ohrabschnitt 4C aufweisen. - (2d) In
der Kupplungsstruktur 1 der Rohrleitung gemäß der obigen Ausführungsform kann dieDichtung den Vorsprung 6A , der in beiden Dickenrichtungen vorsteht, auch aufweisen, wie in4 gezeigt.Der Vorsprung 6A ist am mittleren Bereich in radialer Richtung der Dichtung kreisringförmig vorgesehen. In4 erstreckt sich derRingabschnitt 4A ferner im Vergleich zumVorsprung 6A radial nach außen. DurchDrücken des Vorsprungs 6A durchden Ringabschnitt 4A bei Anziehen des Flansches erhöht sich die Dichtungsleistung. - (2e) Die Funktion eines einzigen Bestandteils in der obigen Ausführungsform kann als mehrere Bestandteile verteilt werden oder die Funktionen von mehreren Bestandteilen können in einen einzigen Bestandteil integriert werden. Außerdem kann ein Teil der Ausbildung gemäß der obigen Ausführungsform weggelassen werden. Außerdem kann mindestens ein Teil der Ausbildung gemäß der obigen Ausführungsform zur Ausbildung in den anderen oben beschriebenen Ausführungsformen hinzugefügt, ersetzt od. dgl. werden. Alle Aspekte, die im technischen Gedanken enthalten sind, der aus dem in den Patentansprüchen angegebenen Wortlaut spezifiziert wird, gelten als Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung.
- (2a) It is also possible in the
coupling structure 1 the pipeline according to the above embodiment instead of the projection welding using spot welding thesleeve 4 with theflange 3 connect to. It is also possible, by a means other than welding thesleeve 4 with theflange 3 connect to. - (2b) The
coupling structure 1 The piping according to the above embodiment may also be applied to a piping forming a different flow path of exhaust gas than EGR. Ie. thecoupling structure 1 can be installed on any manifold of theexhaust manifold 1 be applied. - (2c) In the
coupling structure 1 the piping according to the above embodiment, thecuff 4 anear section 4C or three ormore ear cuts 4C respectively. Thecuff 4 It also does not necessarily have theear section 4C respectively. - (2d) In the
coupling structure 1 the pipeline according to the above embodiment, the seal, theprojection 6A , which protrudes in both thickness directions, also have, as in4 shown. Thelead 6A is provided at the central region in the radial direction of the gasket annular. In4 the ring section extends4A further compared to theprojection 6A radially outward. By pressing thetab 6A through thering section 4A when the flange is tightened, the sealing performance increases. - (2e) The function of a single component in the above embodiment may be distributed as plural components, or the functions of plural components may be integrated into a single component. In addition, a part of the configuration according to the above embodiment can be omitted. In addition, at least part of the construction according to the above embodiment may be added, replaced, or the like for formation in the other embodiments described above. All aspects contained in the technical idea specified in the wording indicated in the claims are considered as embodiments of the present disclosure.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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