螺纹管接头和具有螺纹管接头和废气传感器的废气管的制作方法

螺纹管接头和具有螺纹管接头和废气传感器的废气管


背景技术：

1.从现有技术、例如de 10 2012 205 618 a1或者从ep 2 971 631 b1已知用于焊入到内燃机的废气管中和用于接收废气传感器的螺纹管接头，其具有通道钻孔。在所述通道钻孔中设置有用于密封地贴靠废气传感器的密封面。
2.此外有这样的愿望：在废气传感器被拧入的状态下持续地改进螺纹管接头的密封性或者在使用寿命上确保螺纹管接头的密封性。


技术实现要素：

3.本发明首先基于由发明人明确的、用于确保螺纹管接头的密封性的具体的要求。一方面，明确下述要求：使密封面具有一定的柔韧性，以便可平衡密封面的不平坦，如所述不平坦会由(通常平整的)螺纹管接头焊入到(通常管状的)废气管中产生。这确保在螺纹管接头和废气传感器之间的良好密封作用。但是，另一方面，也明确下述要求：设计具有尽可能大的牢固性的设备、例如具有大的密封面的设备，所述大的密封面确保良好的保护以防腐蚀性的渗透。
4.根据本发明，两个要求同时通过下述方式实现：在通道钻孔中设置环绕的、径向向内地指向的、用于贴靠废气传感器的凸缘，所述凸缘与通道钻孔的面向废气的端部间隔开并且与通道钻孔的背离废气的端部间隔开。凸缘在钻孔“内部”的这种布置(即，与所述钻孔的两个端部间隔开)确保将(对密封面产生影响的)应力有利地机械式地导入到螺纹管接头内部。
5.在本技术的框架下，“凸缘”尤其基本上理解为具有上侧和下侧的构型，所述上侧和下侧在边缘处会聚或者通过至少一个另外的表面相互连接。
6.在径向地环绕的凸缘的情况下，所述上侧和下侧尤其分别以环形面的构型构造，例如以具有例如在径向方向(宽度)上的恒定的延伸的平整的或者锥形的环形面的形式构造。
7.能够设置，在凸缘的面向废气的侧上，在通道钻孔中设置有内螺纹。在此，废气传感器能够通过互补的外螺纹拧入到内螺纹中，直到所述废气传感器沿着密封线到达凸缘或者到达用于密封地贴靠的密封面上。
8.能够设置，凸缘的从废气离开指向的面在空间上平地并且垂直于轴向方向地构造。在这种情况下，废气传感器的同样平的面能够设置用于密封式地贴靠在螺纹管接头的从废气离开地指向的面上。一方面，所述平的面可轻易地生产并且另一方面确保密封的高的牢固性。
9.能够设置，凸缘的指向废气侧的方向的面和凸缘的从废气离开地指向的面两者都是平的并且彼此平行、尤其是两者都垂直于轴向方向。这样的凸缘能够轻易地生产。
10.替代地，能够设置，凸缘的朝向废气指向的面锥形地构造，其中，在该锥形的面上的法线与轴向方向围成一角度，该角度位于0
°
和25
°
之间、尤其1
°
和25
°
之间。即已经表明，在这样的凸缘中，与在具有平的和彼此平行的上侧和下侧的凸缘的情况下相比，具有更少
的局部应力峰值地进行材料应力从凸缘到螺纹管接头中的导入。即，螺纹管接头的牢固性能够以下述方式提高，尤其是当设置凸缘向径向内部连续地缩窄时。
11.在申请人的试验中经证明的尺寸设置为凸缘在轴向方向上在其径向内部的端部上的延伸为0.5mm至3mm。例如平行于轴向方向定向的环形面能够位于这个位置处。
12.尤其是当凸缘与通道钻孔的面向废气的端部在轴向方向上间隔开尺寸d(其中，d不小于凸缘在轴向方向上在其径向内部的端部上的延伸、通道钻孔的最窄直径的5％和/或螺纹管接头在轴向方向上的延伸的7％)时，确保螺纹管接头的高的稳定性。
13.本发明也涉及一种这样的螺纹管接头，其中，将废气传感器拧入到所述螺纹管接头中，使得废气传感器的贴靠面密封式地贴靠在螺纹管接头的凸缘上；此外，废气管被焊入这样的螺纹管接头(具有或者没有所拧入的废气传感器)。
14.这类的螺纹管接头能够以简单的方式制造，其方式是，通过在轴向方向上的第一钻孔和在反方向上的第二钻孔引入通道钻孔，其中，凸缘在轴向上保留在第一钻孔和第二钻孔之间。
15.废气传感器也能够由其它的、能够拧入到螺纹管接头中的设备(例如计量模块或者喷射喷嘴)替代。这甚至能够是盲塞(blindstopfen)。
附图说明
16.以下，根据附图更详尽地解释本发明。
17.图1示出根据现有技术的废气管，螺纹管接头被焊入到所述废气管中，废气传感器被旋入到所述螺纹管接头中。
18.图2示出根据本发明地更改的螺纹管接头，废气传感器被旋入该更改的螺纹管接头中(废气传感器仅部分地示出)。
19.图3示出根据本发明的螺纹管接头的部分视图，在这些部分视图中尤其示出凸缘。根据阴影部分，使在设备中的机械应力变化曲线可见。
具体实施方式
20.图1示出螺纹管接头10，该螺纹管接头被焊入到未标记的内燃机的废气管50(随后也称为“废气”)的壁52中。螺纹管接头10具有通道钻孔12，该通道钻孔在轴向方向上具有面向废气的端部121和背离废气的端部122。
21.所示出的、从现有技术已知的螺纹管接头10的通道钻孔12具有内螺纹13并且在其面向废气的端部121上通过向内指向的区段14’而变窄。向内指向的区段14’具有从废气离开地指向的环形凸肩141’，传感器20密封地贴靠在该环形凸肩上。
22.传感器20具有大致套筒状的壳体21。陶瓷的传感器元件30通过陶瓷的密封圈32保持在壳体21的通道钻孔22中。由两根保护管组成的保护管模块40紧固在壳体21的废气侧的端部211上；保护套筒70紧固在壳体21的背离废气的端部212上。
23.传感器20的壳体21具有环绕的、向外突出的环形凸肩23。该环形凸肩23的指向废气的面231密封地放在螺纹管接头10的从废气离开地指向的环形凸肩141’上。
24.此外，废气传感器20具有在外部在壳体21上可移动的锁紧螺栓26。该锁紧螺丝具有与螺纹管接头的内螺纹13匹配的外螺纹261，并且在外螺纹261的背离废气的侧上具有外
六角形形廓270。以此方式，能够以锁紧螺栓26的面向废气的侧262加载环形凸肩23的背离废气的面232，从而废气传感器20的环形凸肩23的指向废气的面231被压紧到螺纹管接头10的从废气离开地指向的环形凸肩141’上。
25.轴向方向在图1中(以及在另外的附图中)从上向下伸展并且与废气传感器20在螺纹管接头10中的拧入方向对应。
26.图2示出根据本发明地更改的螺纹管接头10和局部地示出废气传感器20，该废气传感器在该实施例中能够与在图1中所示出的废气传感器20一致。
27.在图2中所示出的根据本发明的螺纹管接头10与在图1中所示出的、先前已知的螺纹管接头的不同在于：在通道钻孔12中设置有环绕的、在径向上向内指向的、用于贴靠废气传感器的凸缘14，所述凸缘与通道钻孔12的面向废气的端部121间隔开并且与通道钻孔12的背离废气的端部122间隔开。
28.凸缘14是一种具有上侧141和具有在实施例中锥形的下侧142的构型，在该实施例中，所述上侧为从废气离开地指向的、平的、恒定宽度的环形面，所述下侧为恒定宽度的环形面并且朝向废气指向。在该实施例中，凸缘的上侧141和下侧142通过平行于轴向方向延伸的内面143连接。在该实施例中，在下侧142上的法线相对于轴向方向倾斜14
°
，从而凸缘14向径向内部连续地缩窄。
29.在该实施例中，凸缘14在其径向内端部上在轴向方向上的延伸(即内面143在该方向上的延伸)为0.5mm至3mm。
30.凸缘14与通道钻孔12的面向废气的端部121在轴向方向上间隔开尺寸d，根据本发明，d＞0mm。
31.能够设置，d不小于凸缘14在轴向方向上在其径向内部的端部上的延伸、通道钻孔12的最窄直径的5％和/或螺纹管接头10在轴向方向上的延伸的7％。
32.图3以部分图a、b和c局部地示出根据本发明的螺纹管接头10。在螺纹管接头10的内部起作用的机械应力由于阴影而可识别，其中，密集的阴影意味着高的机械应力。
33.在图2中所示出的设备相当于图3a的设备。在图3b中，在凸缘14的上侧141和下侧142之间的角度提高到20
°
。在图3c中，凸缘14的上侧141和下侧142两者都是平的并且(垂直于轴向方向地)彼此平行。
34.可见，凸缘14的根据本发明的布置实现：由于传感器20在凸缘14上的支承而产生的机械应力能够被导入螺纹管接头10的设在凸缘14的废气侧的区域中。这样减小在螺纹管接头10中的过度的应力超高。在同时存在着密封面的柔韧性的情况下产生高的牢固性，从而能够平衡在螺纹管接头10和废气传感器20之间的一定形状偏差。
35.此外可见，在根据图3a和3b的构型中这些效果又被增强，并且应力被更好地和更均匀地(即具有更少的应力峰值地)从凸缘14导入到螺纹管接头10中。在这些构型中设置：凸缘14的朝向废气指向的面142锥形地构造，其中，在该锥形的面上的法线与轴向方向围成位于0
°
和25
°
之间的角度，从而凸缘14向径向内部连续地缩窄。