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1、(10)申请公布号 CN 102472146 A (43)申请公布日 2012.05.23 C N 1 0 2 4 7 2 1 4 6 A *CN102472146A* (21)申请号 201080030417.2 (22)申请日 2010.07.06 102009031980.8 2009.07.06 DE F01N 13/18(2006.01) F01N 3/00(2006.01) (71)申请人本特勒尔汽车技术有限公司 地址德国帕德博恩 (72)发明人 R埃韦斯 H加布里尔 M韦格纳 A莱施 (74)专利代理机构中国国际贸易促进委员会专 利商标事务所 11038 代理人邓斐 (54) 发。
2、明名称 用于固定废气转化模块的方法和装置 (57) 摘要 本发明涉及一种用于将废气转化模块(1)固 定在汽车的内燃机(2)上的方法，其中，废气转化 模块(1)首先与排气管路的在废气流动方向上设 于上游的一管道段连接，并且接着围绕一条回转 轴线(S)进行偏转，其中，一个由两部分构成的模 块支架(4)与一个发动机支架(3)发生嵌接，并且 在该安装位置中与所述发动机支架(3)通过螺纹 连接技术耦联。本发明涉及一种相应的具有发动 机支架和模块支架(3，4)的装置。 (30)优先权数据 (85)PCT申请进入国家阶段日 2012.01.06 (86)PCT申请的申请数据 PCT/DE2010/00077。
3、4 2010.07.06 (87)PCT申请的公布数据 WO2011/003395 DE 2011.01.13 (51)Int.Cl. 权利要求书2页 说明书6页 附图5页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 2 页 说明书 6 页 附图 5 页 1/2页 2 1.用于将废气转化模块(1)固定在汽车的内燃机(2)上的方法，包括以下步骤： a)将一发动机支架(3)固定在所述内燃机(2)上； b)将一模块支架(4)固定在所述废气转化模块(1)上； c)将所述废气转化模块(1)的进气口(5)与排气管路的在废气流动方向上设于上游的 一管道段相连接，其中，所述废气转化。
4、模块(1)和所述管道段限定出一条回转轴线(S)，所 述废气转化模块(1)能够围绕该回转轴线相对于所述管道段回转； d)使所述废气转化模块(1)围绕所述回转轴线(S)偏转，其中，所述模块支架(4)和所 述发动机支架(3)到达一安装位置，在该安装位置，将所述模块支架(4)与所述发动机支架 (3)相连接。 2.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，包括如下所述的紧接步骤d)的步骤： e)将所述废气转化模块(1)与所述管道段抗扭转地连接。 3.按照权利要求2所述的方法，其特征在于，所述管道段与所述废气转化模块(1)被围 绕这两个构件的一卡圈互相压紧。 4.按照权利要求2所述的方法，其特征在于，包括如下。
5、所述的紧接步骤e)的步骤： f)由至少一个螺纹连接机构(11，12)形成所述模块支架(4)与所述发动机支架(3)之 间的连接，在抗扭转地连接所述废气转化模块(1)之后，将该螺纹连接机构上紧到最终转 矩。 5.按照权利要求4所述的方法，其特征在于，第一螺纹连接机构(11)包括从所述发动 机支架(3)突出的螺栓(7)，在偏转到所述安装位置时该螺栓(7)接合到所述模块支架(4) 的一通口(8)中，其中，所述模块支架(4)在第一步中通过将一螺母旋拧到所述螺栓(7)上 而得以定位，此后将所述螺母依步骤f)上紧到最终转矩。 6.按照权利要求4或5所述的方法，其特征在于，一个螺纹连接机构(12)包括在所述 。
6、模块支架(4)上突伸出的螺栓(10)，在偏转时该螺栓被移入所述发动机支架(3)的一个槽 (21)中。 7.按照权利要求6所述的方法，其特征在于，所述模块支架(4)的螺栓(10)继步骤f) 之后通过一螺母与所述发动机支架(3)螺接。 8.用于将废气转化模块固定在汽车的内燃机(1)上的装置，包括一个与所述内燃机 (1)相连接的发动机支架(3)和一个与该发动机支架(3)相配的模块支架(4)，所述模块支 架(4)与所述废气转化模块(1)相连接，其中，所述废气转化模块(1)的进气口(5)能够与 排气管路的在废气流动方向上设于上游的一管道段耦联，其中，所述废气转化模块(1)和 所述管道段限定出一条回转轴线。
7、(S)，所述废气转化模块(1)能够围绕该回转轴线(S)相对 于所述管道段回转而进入安装位置，在所述安装位置，所述模块支架(4)贴靠在所述发动 机支架(3)上并且所述模块支架(4)能够通过至少一个螺纹连接机构(11，12)与所述发动 机支架(3)螺接。 9.按照权利要求8所述的装置，其特征在于，第一螺纹连接机构(11)包括从所述发动 机支架(3)突出的螺栓(7)，在安装位置中该螺栓(7)穿过所述模块支架(4)的一通口(8)， 以便通过一螺母与所述模块支架(4)螺接。 10.按照权利要求9所述的装置，其特征在于，所述通口(8)构造为长孔。 11.按照权利要求8或9所述的装置，其特征在于，另一螺纹连。
8、接机构(12)包括在所述 权 利 要 求 书CN 102472146 A 2/2页 3 模块支架(4)上突伸出的螺栓(10)，在偏转时该螺栓(10)接合到所述发动机支架(3)的边 侧的一个槽(21)中并且能够通过一螺母与所述发动机支架(3)螺接。 12.按照权利要求8至11之一所述的装置，其特征在于，所述模块支架(4)由两部分构 成，并且具有一个下支架(9)，所述下支架远离一个上支架(6)。 13.按照权利要求12所述的装置，其特征在于，各支架(6，9)材料接合地与所述废气转 化模块(1)相连接。 14.按照权利要求8至13之一所述的装置，其特征在于，各螺栓(7，10)指向不同的空 间方向。 。
9、15.按照权利要求8至14之一所述的装置，其特征在于，各螺栓(7，10)是设置在长孔 (18，20)中。 16.按照权利要求15所述的装置，其特征在于，保持所述螺栓(7，10)的所述长孔(18， 20)具有与所述模块支架(4)中的构造为长孔的所述通口(8)和所述发动机支架(3)中的 所述槽(21)不同的取向。 17.按照权利要求15或16所述的装置，其特征在于，所述螺栓(7，10)被罩壳(17，19) 不可掉落地保持在所述长孔(18，20)中，其中，所述罩壳(17，19)构造为，使得所述螺栓(7， 10)能够在所述长孔(18，20)的纵向上移动。 18.按照权利要求8至17之一所述的装置，其特。
10、征在于，所述发动机支架(3)基本上呈 U形构造，包括一个背部部件(13)用于将所述发动机支架(3)固定在所述内燃机(2)上，以 及包括相对于所述背部部件(13)折弯的连接接片(14，15)，在各连接接片的端部区域(16， 23)上设置有所述螺纹连接机构(11，12)。 19.按照权利要求18所述的装置，其特征在于，连接接片(15)具有在端侧的用于所述 模块支架(4)的下支架的螺栓(10)的所述槽(21)，以及具有一斜坡部(22)，在该斜坡部 上，所述下支架(9)在偏转时抵达安装位置，此后所述螺栓(10)嵌入所述槽(21)中。 权 利 要 求 书CN 102472146 A 1/6页 4 用于固。
11、定废气转化模块的方法和装置 技术领域 0001 本发明涉及一种具有权利要求1所述特征的用于固定废气转化模块的方法以及 一种具有权利要求8所述特征的用于固定废气转化模块的装置。 背景技术 0002 按照本发明所述的废气转化模块是汽车的排气管路的一部分，特别是一种催化净 化器，其除了具有一个入口法兰、一个带有相应的漏斗状区域的出口法兰、一个整体式包封 外壳，还包括一个热保护挡板和相应的传感器安装座。因此，涉及到一种相对复杂的组件， 具有不小的重量和体积。由于很高的热负荷之故，在这种废气模块的固定当中可能会出现 由受热引发的应力所导致的疲劳强度问题。直接在邻近发动机处进行安装和拆卸常常是很 困难的。。
12、 0003 在DE 102004023585 A1中示例性地描述了一种催化净化器固定机构，其如此构 造，使得所述催化净化器不会由于附加的焊接操作而被加载附加的热应力。催化净化器固 定机构特别是设置在废气导引管道的区域中，也就是说远离催化净化器本身，从而使其能 够在X方向、Y方向和Z方向上无障碍地弹性膨胀。但缺点是，该催化净化器的相对较大的 重量必须导入到一个远离催化净化器设置的固定机构中，特别是从振动技术的角度来说， 这要求实现一种足够稳固的固定机构。 0004 由DE 102006010973 A1已知一种用于悬挂汽车排气装置的部件的装置，其包括一 个具有回转轴承的支承结构。在所述回转轴承上。
13、可以安装一个弹性的悬挂件。该悬挂装置 应该有利于轻易地适应不同的负荷要求，特别是便于维修调校，而无须彻底改变所述悬挂 装置的基本结构，特别是无须改变附加设置的弹性体。所述支承结构特别是涉及由铝制成 的压铸部件或者塑料部件，其具有相对复杂、因此在制造工艺上很麻烦的几何形状。借助多 个这种支承结构虽然可以实现一种公差补偿的固定机构，这特别是从抑制振动的角度来说 是实用的，但是仅此不足以固定具有相对较大的重量和极端热负荷的废气转化模块。 发明内容 0005 以此为出发点，本发明的目的在于，一方面提供一种便于安装的方法，以便将废气 转化模块固定在汽车的内燃机上，并且此外还提供一种相应的用于固定废气转化。
14、模块的装 置，利用该装置能够实现足够稳固地、而同时又补偿公差地固定所述废气转化模块。 0006 按照本发明，上述目的通过权利要求1所述的特征得以实现。从属权利要求中给 出了改进方案。 0007 首先，要将一个发动机支架固定在内燃机上。所述内燃机的概念包括作为核心部 件的发动机组。但是也可以设想将所述发动机支架通过相应的支撑架或附加件间接地与所 述内燃机连接。所述发动机支架的概念指的是一种在发动机侧的支架。 0008 针对所述发动机支架的相配件是固定在所述废气转化模块上的模块支架。优选 地，所述模块支架与所述废气转化模块材料接合地相连接，特别是焊接。所述发动机支架和 说 明 书CN 102472。
15、146 A 2/6页 5 所述模块支架是用以固定所述废气转化模块所需的核心部件。 0009 在安装时，所述废气转化器用其进气口与排气管路的在废气流动方向上设于上游 的一管道段连接。所述管道段可以涉及例如一个增压器的排气出口，特别是一个涡轮增压 机的废气出口。在将所述废气转化模块与所述进气口松动式地相连接之后，使所述废气转 化模块围绕一条回转轴线回转，该回转轴线通过所述废气转化模块的进气口的取向所确 定。所述回转轴线特别是垂直于所述进气口。所述进气口处的一个定心凸肩用来与上述的 管道段嵌接，用于实现必要的轴向和径向定心对中。 0010 带有所述模块支架的废气转化模块通过偏转而接近所述预装配的发动。
16、机支架，使 得所述废气转化模块到达安装位置，在该安装位置，使所述模块支架与所述发动机支架相 连接。所述连接通过螺接实现。在螺接过程中，首先，一个从所述发动机支架上突出的螺栓 用于旋拧上一个螺母，在偏转到安装位置时所述螺栓接合到所述模块支架的一个通口中。 所述螺母还没有被上紧到最终转矩。第二螺纹连接机构是基于所述发动机支架上的一个 槽，在所述槽中，保持在所述模块支架上的螺栓发生偏转。这个螺栓首先也通过一螺母固 定。可以用手旋拧上所述螺母。在所述废气转化模块正确地定位后，才将所述螺母上紧到 最终转矩。 0011 所述螺纹连接机构具有在一定程度上交叉设置的长孔，借此能实现间隙补偿。换 言之，在所述发。
17、动机支架上的和在所述模块支架上的螺纹件分别是置于长孔中，其中，各长 孔并非具有相同的取向。各长孔的取向交叉，另外各螺栓的取向也不完全相同，以这种方 式，所述废气转化模块能够在一定范围内进行空间偏移，以补偿安装时的公差。只有当所述 废气转化模块位于正确的位置时，才将两个螺纹连接机构上紧到最终转矩。所述螺栓此时 必须只能从一侧接近。优选地涉及这样的螺栓，其螺栓头导入一罩壳中。所述罩壳防止螺 栓在拧紧螺母时一起旋转。此外，所述螺栓通过罩壳不可掉落地保持在发动机支架或模块 支架上。 0012 不言而喻，所述废气转化模块的能够偏转的进气口与上述管道段特别是通过一种 力锁合连接被固定连接，所述连接例如通过。
18、围绕两管段的管道卡圈而实现，各构件通过所 述管道卡圈彼此系紧。 0013 本发明的物的主题部分通过具有权利要求8所述特征的装置得以实现，所述装置 通过从属权利要求中给出的特征以有利的方式改进。 0014 按照本发明的装置包括如上所述的一个与内燃机连接的发动机支架和一个与发 动机支架相配的并且与废气转化模块连接的模块支架。所述废气转化模块的进气口能够与 排气管路的在废气流动方向上设于上游的一管道段耦联。在此，所述废气转化模块和所述 管道段限定出一条回转轴线S，所述废气转化模块能够围绕该回转轴线相对于所述管道段 或相对于所述内燃机回转而进入安装位置。在所述安装位置，所述模块支架贴靠在所述发 动机支。
19、架上。在该位置中，所述模块支架与所述发动机支架通过至少一个螺纹连接机构彼 此螺接。 附图说明 0015 以下借助在附图中示出的实施例来详细阐述本发明。附图中示出： 0016 图1将废气转化模块固定在内燃机上的步骤顺序； 说 明 书CN 102472146 A 3/6页 6 0017 图2发动机支架和模块支架在安装位置的放大图； 0018 图3发动机支架的透视图，以及 0019 图4至图6发动机支架连同接装上的模块支架的其他透视图。 具体实施方式 0020 图1用三幅时间上前后相继的生产步骤示出废气转化模块1的原理性的安装过 程。在所述废气转化模块1能够与一个只是示意性地示出的内燃机2连接之前，。
20、一个发动 机支架3首先与所述内燃机2通过螺纹连接技术相连接。一个与所述发动机支架3相配 的、由两部分构成的模块支架4事先与所述废气转化模块1焊接。以这种方式预装配的废 气转化模块1首先以其进气口5安装在排气管路的一个设于上游的没有更详细地示出的管 道段上。所述管道段特别是涉及一个废气涡轮增压器的出口，其邻近发动机固定在内燃机 2的气缸盖的区域中。所述进气口5具有一个环状的法兰颈部，使得当所述废气转化模块1 或其进气口5已经相对于上述的管道段定位时，整个废气转化模块1能够围绕一回转轴线 S偏转。所述管道段和所述进气口5一起限定出所述回转轴线S，所述废气转化模块1能够 围绕该回转轴线S相对于所述管。
21、道段并进而最终也相对于所述内燃机2偏转。在实际实施 当中，所述进气口5通过一个夹紧作用的管道卡圈与上述的管道段相连接。但是所述管道 卡圈还没有紧固，以便能够实现所述废气转化模块1相对于所述发动机支架3的偏转。 0021 图1b)示出所述废气转化模块1如何已经在所述箭头P的方向上围绕所述回转轴 线S发生偏转。此时，所述模块支架4的上支架6与从所述发动机支架3突出的螺栓7接 触。所述螺栓7接合到上支架6中的构成为长孔的通口8中。 0022 可以看出，在所述位置中，下支架9和所述发动机支架3之间还没有接触。按照本 发明所述的下支架9指的是比所述上支架6距离所述废气转化模块1的进气口5更远地设 置的那。
22、个支架。所述上支架6位于所述废气转化模块1的一个中间的壳体区域中，而所述 下支架9设置在所述废气转化模块1的漏斗状的逐渐变细的出口通道中。 0023 图1c)示出在依箭头P的方向继续偏转时，最终所述下支架9也与所述发动机支 架3贴靠。此时，所述下支架9的斜向下突出的螺栓10嵌接到所述发动机支架的边侧的槽 21中，正如借助后面的附图清楚看出的那样。在这个位置上能够固定所述废气转化模块1。 0024 对于所述固定而言重要的是，通过组合所述进气口5与上述管道段，便已经实现 了在所述进气口的周向上和在所述进气口的轴向方向上定向。换言之，所述废气转化模块 通过所述进气口的位置在所述进气口5的径向方向和轴。
23、向方向上确定了位置。所述发动机 支架3和所述模块支架4主要用于相对于所述内燃机2固定由所述进气口规定的定向，并 且承受所述废气转化模块1的相对较大的重量。因此，在所述发动机支架3和所述模块支 架4之间，而非在所述进气口处，进行公差补偿。 0025 之后，所述废气转化模块1现在通过定心部件在轴向方向和径向方向上定向，并 在所述发动机支架的方向上回转，然后，没有更详细地示出的螺母被装在所述固定螺栓7、 10上。首先，用手拧紧所述螺母。接着，将固定所述废气转化模块1的进气口5的管道卡圈 上紧到最终转矩。然后将所述上支架6上的螺栓7上紧到最终转矩。最后，将下部的螺栓 10上的螺母上紧到最终转矩。这样就。
24、完成了安装过程。 0026 在该安装过程中重要的是，所述上支架和下支架6、9的彼此远离的螺纹连接机构 说 明 书CN 102472146 A 4/6页 7 11、12既规定了空间取向不同的螺栓7、10，又规定了彼此不同取向的固定面。由此能够承 受从不同方向作用的力，并且同时可靠地固定，特别是在安装技术上简单地固定所述废气 转化模块1。 0027 图2按图1c的简化视图方式示出了所述发动机支架3在安装位置如何与所述模 块支架4的上支架6和下支架9耦联。可以看出所述发动机支架3基本上呈U形构造并且 包括一个背部部件13，所述背部部件用于将所述发动机支架3固定在所述内燃机2上。上 部的和下部的连接接。
25、片14、15分别相对所述背部部件13折弯，在所述连接接片的端部区域 16、23设置有所述螺纹连接机构11、12。在图面中上部的连接接片14相对于所述背部部件 13折弯成直角，而其端部区域16相对于所述连接接片14再次折弯90度，这样又平行于所 述背部部件13。螺栓7位于端部区域16中，该螺栓通过一个所谓的罩壳17保持在所述端 部区域16上。所述罩壳防止所述螺栓7在装上和拧紧一个此处未更详细地示出的螺母时 一起旋转。此外，所述螺栓7可以在长孔18内移动，所述长孔18的纵轴线在图2的图示中 垂直于图面。比较图3和图4可以清楚地看出，在端部区域16内的所述长孔18与上支架6 中的构成为长孔的通口8成。
26、直角。这样，所述上支架6以及因此所述整个废气转化模块不 仅在所述长孔18的方向上定位校准，而且也在发动机支架3的长孔18的方向上定位校准。 0028 对于下支架9，遵循相同的原理。那里，螺纹连接机构12的螺栓10也通过一个罩 壳19保持。所述罩壳19此时是位于下支架9上。所述螺栓7指向下方，也就是说，背向所 述上支架6。被所述螺栓10穿过的长孔20如图2中所示的长孔18一样从图面延伸出来或 者说延伸进入图面。不同于上支架6上的所述螺纹连接机构11，下支架9上设置的不是位 于发动机支架3中的第二个长孔，而是一个如在图3中能够最清楚地看出的边侧的槽21。 所述槽21的取向又横向于所述长孔20的取向。
27、延伸。由此，所述废气转化模块1在这里也 能够通过该第二螺纹连接机构12补偿公差地并且无需夹紧地与所述发动机支架3连接。 0029 可以看出在所述槽21的出口侧设置有槽侧壁的一种三角形的 扩展部。该扩展的槽侧壁用作螺栓10的导入斜面，所述螺栓沿着所述槽侧壁滑动，并且导 入所述槽21的中心。 0030 在图2中可以看出，下部的连接接片15并不平行于上部的连接接片14延伸，而是 与上部的连接接片14成一个角度，并且特别是与所述端部区域16也成一个角度。因此，所 述下部的连接接片15具有一个斜坡部22，在该斜坡部上，所述下支架9在偏转时抵达安装 位置，此后所述螺栓10嵌入所述槽21中。所述斜坡部22用。
28、作所述废气转化模块1的重要 支撑面。而该斜坡部22在安装时也是有益的，因为当所述废气转化模块置入太深时，所述 下支架6在所述斜坡部22上一定程度地向上滑动，借此，使得所述上支架6提升并因此使 整个废气转化模块1提升，直至达到终端位置以及随此达到正确的高度。 0031 所述斜坡部22位于邻近发动机的区域，而所述槽21设置在靠外的端部区域23。 由此，所述螺栓10被所述下支架9一定程度地拖带到所述槽21中，并且在拼接到一起时不 能在所述下支架9之前被推移。通过这种方式，充分利用了在螺接机构12和发动机支架3 的背部部件13之间存在的构造空间，有效地用于支撑，而未限制用以上紧所述螺接机构12 所必需。
29、的安装空间。 0032 图4至图6再次以不同的透视图示出图2所示的装置，图中表明了所述由两部分 构成的模块支架4或所述发动机支架3的所有细节。可以看出，所述发动机支架3在其尺 说 明 书CN 102472146 A 5/6页 8 寸方面度量，要比所述模块支架4的两个较小的支架6、9的尺寸大很多。所述发动机支架3 的纵长的背部部件13具有两个孔，其中，在图4的图面中的左侧的孔构造为长孔。该长孔 基本上水平地定向，以确定所述发动机支架3的高度位置。在所述发动机支架3和模块支 架4之间的其他的公差补偿通过所述发动机支架3或模块支架4中相应的长孔或槽实现。 0033 所述发动机支架3的上部的和下部的连。
30、接接片14、15共同位于所述发动机支架的 在图面中的左侧端部。在该端部，还有一个从所述背部部件13的平面朝所述连接接片14、 15方向略微伸出的固定接片30，该固定接片30可用于固定其他附装件。 0034 此外还可以看出，所述上支架6如同所述下支架9一样分别具有一个焊接接片24、 25，以及一个分别相对于所述焊接接片24、25折弯的侧壁26、27，支架6、9通过所述焊接接 片与所述废气转化模块1焊接，所述侧壁相对于本来的支撑侧28、29，用来加固所述焊接接 片24、25，所述支撑侧28、29或者是带有一个螺栓10或者是由一个螺栓7穿过。通过所述 焊接接片24、25，与之成角度设置的所述支撑侧2。
31、8、29和又与所述支撑侧28、29以及所述焊 接接片24、25成角度设置的所述加固的侧壁26、27形成了三维构造的上支架和下支架6、 9，所述支架即使在壁厚较小的情况下也足够刚硬，能将所述废气转化模块1可靠地与所述 发动机支架3相耦联。所述支架6、9也就是说模块支架4以及发动机支架3，均为(金属) 薄板构件。 0035 附图标记 0036 1 废气转化模块 0037 2 内燃机 0038 3 发动机支架 0039 4 模块支架 0040 5 进气口 0041 6 上支架 0042 7 螺栓 0043 8 通口 0044 9 下支架 0045 10 螺栓 0046 11 螺纹连接机构 0047 。
32、12 螺纹连接机构 0048 13 背部部件 0049 14 连接接片 0050 15 连接接片 0051 16 端部区域 0052 17 罩壳 0053 18 长孔 0054 19 罩壳 0055 20 长孔 0056 21 槽 0057 22 斜坡部 说 明 书CN 102472146 A 6/6页 9 0058 23 端部区域 0059 24 焊接接片 0060 25 焊接接片 0061 26 侧壁 0062 27 侧壁 0063 28 支撑侧 0064 29 支撑侧 0065 30 固定接片 0066 P 箭头 0067 S 回转轴线 说 明 书CN 102472146 A 1/5页 10 图1 说 明 书 附 图CN 102472146 A 10 2/5页 11 图2 说 明 书 附 图CN 102472146 A 11 3/5页 12 图3 说 明 书 附 图CN 102472146 A 12 4/5页 13 说 明 书 附 图CN 102472146 A 13 5/5页 14 图6 说 明 书 附 图CN 102472146 A 14 。