ВСТАВНОЙ УЗЕЛ ДЛЯ ПРИМЕНЕНИЯ В ТРАНСПОРТНОМ СРЕДСТВЕ Российский патент 2021 года по МПК F16L37/88 

Изобретение касается вставного узла, в частности для применения в транспортном средстве.

Из WO 2015/161333 A1 известен вставной узел, у которого первый участок боковой поверхности деформируется в первой области для создания соединения с геометрическим замыканием с трубой, и деформируется во второй области для зажатия уплотнительного элемента между первым участком боковой поверхности и трубой.

Такой вставной узел, соответственно, способ изготовления такого вставного узла имеет тот недостаток, что первый участок боковой поверхности должен сжиматься в двух местах, удаленных друг от друга в осевом направлении, и поэтому необходима повышенная сила деформации.

Из US 5 148 836 A, AT 509 196 B1 и AT 516 939 A4 известны другие вставные узлы.

Задачей настоящего изобретения является преодолеть недостатки уровня техники и предоставить вставной узел, который может изготавливаться просто и, несмотря на это, имеет хорошее уплотнительное действие и высокую механическую стойкость, а также предложить способ изготовления этого вставного узла.

Эта задача решается с помощью устройства и способа по пунктам формулы изобретения.

В соответствии с изобретением выполнен вставной узел, в частности для применения в транспортном средстве. Вставной узел включает в себя трубу, уплотнительный элемент и вставной соединитель, который включает в себя соединительный элемент (соединительное тело), причем этот соединительный элемент имеет кольцевое пространство, которое лежит между втулочным, в поперечном сечении кольцеобразно окружающим центральную продольную ось вставного соединителя первым участком боковой поверхности и втулочным, в поперечном сечении кольцеобразно окружающим центральную продольную ось вторым участком боковой поверхности вставного соединителя, при этом первый участок боковой поверхности окружен вторым участком боковой поверхности, и первый участок боковой поверхности соединительного элемента соединен со вторым участком боковой поверхности на первом концевом участке через первый участок торцевой стенки, и участки боковой поверхности на втором концевом участке открыты друг относительно друга, вследствие чего образована сторона приема трубы соединительного элемента, при этом соединительный участок трубы со стороны приема трубы вставлен в кольцевое пространство соединительного элемента, и уплотнительный элемент расположен между первым участком боковой поверхности и соединительным участком трубы. Первый участок боковой поверхности соединительного элемента деформирован таким образом, что создано соединение с геометрическим замыканием между деформируемой областью первого участка боковой поверхности соединительного элемента и трубой, при этом уплотнительный элемент по меньшей мере частично вдается в деформируемую область первого участка боковой поверхности, так что уплотнительный элемент по меньшей мере в отдельных областях зажат между первым участком боковой поверхности и трубой.

Предлагаемый изобретением вставной узел имеет то преимущество, что путем деформации только в небольшой деформируемой области первого участка боковой поверхности может создаваться зажим с геометрическим замыканием трубы с соединительным элементом, и, помимо этого, труба может уплотняться относительно соединительного элемента. Благодаря тому, что уплотнительный элемент частично вдается в деформируемую область первого участка боковой поверхности, обеспечено, что уплотнительный элемент зажимается между первым участком боковой поверхности и трубой и поэтому может проявлять свое уплотнительное действие.

Также может быть целесообразно, когда в некоторой контактной области первый участок боковой поверхности по меньшей мере в отдельных областях непосредственно прилегает к трубе, при этом уплотнительный элемент расположен от центра этой контактной области на расстоянии, которое выбрано так, что уплотнительный элемент зажат между присоединяющейся к контактной области первой боковиной деформированного первого участка боковой поверхности и трубой, однако не вдается в присоединяющуюся к контактной области и противоположную первой боковине вторую боковину. При этом предпочтительно, что в области второй боковины первый участок боковой поверхности может непосредственно контактировать с трубой без наличия между ними уплотнительного элемента. Благодаря этому непосредственному контакту устойчивого первого участка боковой поверхности с устойчивой трубой соединение с геометрическим замыканием может иметь высокую устойчивость.

Далее, может быть предусмотрено, чтобы в деформируемой области труба и первый участок боковой поверхности соединительного элемента были деформированы вместе, и за счет этого было реализовано соединение с геометрическим замыканием между соединительным элементом и трубой. При этом предпочтительно, что труба для создания соединения с геометрическим замыканием не должна предварительно обрабатываться, а что может применяться стандартная труба. Благодаря тому, что первый участок боковой поверхности и труба деформированы вместе, может также достигаться высокая устойчивость соединения с геометрическим замыканием.

Помимо этого, может быть предусмотрено, чтобы труба в соединительном участке имела по меньшей мере частично проходящую по кругу фиксирующую выемку, в которую в деформированном состоянии вдается первый участок боковой поверхности соединительного элемента, и за счет этого реализовано соединение с геометрическим замыканием между соединительным элементом и трубой. При этом предпочтительно, что труба, имеющая фиксирующую выемку, не должна обязательно деформироваться вместе с первым участком боковой поверхности, чтобы можно было создать соединение с геометрическим замыканием между соединительным элементом и трубой. Наоборот, фиксирующая выемка может служить ответным элементом, внутрь которого может деформироваться первый участок боковой поверхности.

Предпочтителен также вариант, по которому может быть предусмотрено, чтобы труба была образована из материала, который имеет хорошую пластическую деформируемость. При этом предпочтительно, что благодаря этой мере может деформироваться труба вместе с первым участком боковой поверхности.

По одному из усовершенствований возможно, чтобы труба была образована из стали или стального сплава. При этом предпочтительно, что сталь, соответственно, стальной сплав имеет хорошую пластическую деформируемость.

Далее, может быть целесообразно, когда уплотнительный элемент имеет основную часть (основное тело) уплотнения, при этом на наружной стороне этой основной части уплотнения выполнен упор. При этом предпочтительно, что этот упор на уплотнительном элементе может служить для позиционирования трубы относительно уплотнительного элемента, соответственно, для позиционирования трубы относительно соединительного элемента.

Помимо этого, может быть предусмотрено, чтобы упор был выполнен в виде по меньшей мере частично проходящих по кругу ребер. При этом предпочтительно, что такие проходящие по кругу ребра могут быть просто изготовлены.

Также может быть предусмотрено, чтобы второй участок боковой поверхности на стороне приема трубы имел сужение, внутренний диаметр этого сужения был меньше, чем внутренний диаметр основной области второго участка боковой поверхности, и чтобы труба была деформирована в некоторой области в кольцевом пространстве внутри стороны помещения трубы, так чтобы сужение действовало как дополнительное соединение с геометрическим замыканием между трубой и соединительным элементом. При этом предпочтительно, что вследствие дополнительного геометрически замкнутого соединения между соединительным элементом и трубой может улучшаться осевая удерживающая сила, соответственно, устойчивость вставного узла.

Также изобретение включает в себя вставной соединитель, имеющий вставленный в него уплотнительный элемент, для применения во вставном узле.

Помимо этого, предусмотрен способ изготовления вставного узла, при этом вставной узел включает в себя трубу, уплотнительный элемент и вставной соединитель, причем этот вставной соединитель включает в себя соединительный элемент, причем этот соединительный элемент имеет кольцевое пространство, которое лежит между втулочным, в поперечном сечении кольцеобразно окружающим центральную продольную ось вставного соединителя первым участком боковой поверхности и втулочным, в поперечном сечении кольцеобразно окружающим центральную продольную ось вставного соединителя вторым участком боковой поверхности вставного соединителя, при этом первый участок боковой поверхности окружен вторым участком боковой поверхности, и первый участок боковой поверхности соединительного элемента соединен со вторым участком боковой поверхности на первом концевом участке через первый участок торцевой стенки, и участки боковой поверхности на втором концевом участке открыты друг относительно друга, вследствие чего образована сторона приема трубы соединительного элемента. Этот способ включает в себя следующие шаги способа:

- предоставление соединительного элемента, имеющего помещенный в кольцевое пространство уплотнительный элемент;

- предоставление трубы;

- вставку трубы со стороны приема трубы в кольцевое пространство соединительного элемента, при этом труба вставляется в кольцевое пространство таким образом, чтобы уплотнительный элемент был расположен между первым участком боковой поверхности и соединительным участком трубы;

- деформацию первого участка боковой поверхности соединительного элемента посредством прессового инструмента, при этом первый участок боковой поверхности соединительного элемента деформируется таким образом, чтобы было создано соединение с геометрическим замыканием между деформируемой областью первого участка боковой поверхности соединительного элемента и трубой, при этом уплотнительный элемент по меньшей мере частично вдается в деформируемую область первого участка боковой поверхности, так что уплотнительный элемент по меньшей мере в отдельных областях зажат между первым участком боковой поверхности и трубой.

В предлагаемом изобретением способе предпочтительно, что первый участок боковой поверхности должен деформироваться только в деформируемой области, благодаря чему деформирующий инструмент должен иметь менее сложную конфигурацию, и, помимо этого, могут снижаться необходимые силы деформации.

В частности, может быть предпочтительно, когда для предоставления соединительного элемента, имеющего помещенный в кольцевое пространство уплотнительный элемент, уплотнительный элемент вдвигается в кольцевое пространство вперед расположенным на уплотнительном элементе упором.

Далее, может быть предусмотрено, чтобы уплотнительный элемент вдвигался в кольцевое пространство до тех пор, пока он не будет прилегать к присоединяющейся к первому участку боковой поверхности торцевой стенке, причем эта торцевая стенка служит упором для уплотнительного элемента. При этом предпочтительно, что с помощью этой меры уплотнительный элемент может позиционироваться в кольцевом пространстве.

Помимо этого, может быть предусмотрено, чтобы при вставке трубы в кольцевое пространство соединительного элемента труба вдвигалась в кольцевое пространство до тех пор, пока труба не будет прилегать к упору уплотнительного элемента. При этом предпочтительно, что благодаря этому труба может позиционироваться относительно уплотнительного элемента, соответственно, относительно соединительного элемента.

Предпочтителен также один из вариантов, по которому может быть предусмотрено, чтобы труба прижималась к уплотнительному элементу с предопределенной силой, чтобы гарантировать прилегание уплотнительного элемента к торцевой стенке, присоединяющейся к первому участку боковой поверхности. Благодаря этому может, в частности, достигаться возможность смещения уплотнительного элемента, возможно, неправильно позиционированного, посредством трубы в его правильное положение.

По одному из усовершенствований возможно, чтобы первый участок боковой поверхности соединительного элемента деформировался посредством прессового инструмента исключительно в контактной области. При этом предпочтительно, что благодаря этому может уменьшаться сложность прессового инструмента. Помимо этого, с помощью этой меры может также максимально снижаться необходимая сила деформации.

Для лучшего понимания изобретения оно поясняется подробнее с помощью последующих фигур.

Показано, в каждом случае в сильно упрощенном, схематичном изображении:

фиг. 1: изображение в перспективе вставного узла в четвертном сечении;

фиг. 2: оснащенное вставным узлом транспортное средство;

фиг. 3: изображение сечения вставного узла на покомпонентном виде;

фиг. 4: вид в перспективе одного из примеров осуществления уплотнительного элемента;

фиг. 5: изображение сечения отдельных компонентов первого примера осуществления вставного узла в скомпонованном положении;

фиг. 6: изображение сечения отдельных компонентов первого примера осуществления вставного узла в спрессованном положении;

фиг. 7: изображение сечения отдельных компонентов второго примера осуществления вставного узла в скомпонованном положении.

Сначала следует констатировать, что в различно описанных вариантах осуществления одинаковые части снабжаются одинаковыми ссылочными позициями, соответственно, одинаковыми наименованиями конструктивных элементов, при этом содержащиеся во всем описании пояснения могут переноситься по смыслу на одинаковые части, имеющие одинаковые ссылочные позиция, соответственно, одинаковые наименования конструктивных элементов. Также выбранные в описании данные положения, такие как, напр., вверху, внизу, сбоку и т.д., относятся к непосредственно описанной, а также изображенной фигуре, и при изменении положения эти данные положения могут по смыслу переноситься на новое положение.

На фиг. 1 показан вид в перспективе вставного узла 1, причем он изображен, будучи рассечен четвертным сечением. Также на фиг. 1 схематично изображен ответный вставной соединитель 2, который может соединяться с вставным узлом 1. Взаимодействие между вставным узлом 1 и ответным вставным соединителем 2 достаточно описано в AT 509 196 B1.

На фиг. 1 изображен вставной узел 1 в смонтированном состоянии. Вставной узел 1 включает в себя трубу 3, вставной соединитель 4, а также введенный между вставным соединителем 4 и трубой 3 уплотнительный элемент 5. Вставной соединитель 4 включает в себя соединительный элемент 6, который предпочтительно выполнен в виде цельной деформированной детали, непосредственно, в виде глубокотянутой детали, в частности из высококачественной листовой стали.

На фиг. 2 показано схематичное изображение транспортного средства 7, имеющего смонтированный вставной узел 1 соответственно фиг. 1. Как видно из фиг. 2, вставной узел 1 предпочтительно применен в транспортном средстве 7, в частности в дорожном автомобиле, имеющем двигатель внутреннего сгорания. Конкретно, вставной узел 1 применяется для соединения разных конструктивных элементов подачи свежего воздуха к двигателю внутреннего сгорания. Например, может быть предусмотрено наличие вставного узла 1, имеющего соответствующий ответный вставной соединитель 2 для соединения двух частей в области всасывания турбонагнетателя 8. Также может быть предусмотрено, чтобы такое вставное соединение применялось для соединения двух конструктивных элементов на отходящей от турбонагнетателя 8 напорной стороне.

На фиг. 3 показано продольное сечение вставного узла 1 по центральной продольной оси 4. Чтобы можно было хорошо описать отдельные части, они изображены на фиг. 3 в покомпонентном изображении.

Как хорошо видно на фиг. 3, вставной соединитель 4 включает в себя, наряду с соединительным элементом 6, вставное уплотнение 10, которое помещено в соединительном элементе 6. Вставное уплотнение 10 служит для того, чтобы можно было достаточно уплотнять вставной узел 1 в скомпонованном с ответным вставным соединителем 2 состоянии.

Также вставной соединитель 4 включает в себя пружинный элемент 11, с помощью которого вставной узел 1 может фиксироваться в своем положении относительно скомпонованного со вставным узлом 1 ответного вставного соединителя 2. Пружинный элемент 11 сконструирован таким образом, что он может легко активироваться, так что при необходимости вставной узел 1 и ответный вставной соединитель 2 могут отсоединяться друг от друга, соответственно, соединяться друг с другом.

Как видно на фиг. 3, на соединительном элементе 6 выполнен первый участок 12 боковой поверхности, который в виде втулки окружает центральную продольную ось 9 вставного соединителя 4. Выражаясь другими словами, первый участок 12 боковой поверхности представляет собой вращательно-симметричный полый цилиндр.

Первый участок 12 боковой поверхности имеет внутреннюю боковую поверхность 14. Первый участок 12 боковой поверхности окружен вторым участком 15 боковой поверхности, который тоже выполнен вращательно-симметрично относительно центральной продольной оси 9. Первый участок 12 боковой поверхности соединен со вторым участком 15 боковой поверхности на первой концевом участке 16 посредством первого участка 17 торцевой стенки.

Так же, как и первый участок 12 боковой поверхности, второй участок 15 боковой поверхности тоже имеет внутреннюю боковую поверхность 18 и наружную боковую поверхность 19.

Первый участок 12 боковой поверхности ограничивается своей внутренней боковой поверхностью 13 и наружной боковой поверхностью 14, вследствие чего получается толщина 20 стенки первого участка 12 боковой поверхности. Второй участок 15 боковой поверхности тоже ограничивается внутренней боковой поверхностью 18 и наружной боковой поверхностью 19, вследствие чего получается толщина 21 стенки второго участка 15 боковой поверхности.

Вследствие удаленности друг от друга двух участков 12, 15 боковой поверхности получается кольцевое пространство 22. Это кольцевое пространство 22 ограничивается, в частности в радиальном направлении, наружной боковой поверхностью 14 первого участка 12 боковой поверхности и внутренней боковой поверхностью 18 второго участка 15 боковой поверхности. В частности, при этом получается зазор 23 кольцевого пространства. Этот зазор 23 кольцевого пространства выбран предпочтительно такого размера, чтобы в нем по меньшей мере частично могла помещаться труба 3. В изображенном примере осуществления зазор 23 кольцевого пространства имеет размер от 2 мм до 20 мм, в частности от 3 мм до 10 мм, предпочтительно от 5 мм до 7 мм.

Оба участка 12, 15 боковой поверхности на втором концевом участке 24 вставного соединителя 4 открыты друг относительно друга, благодаря чему получается сторона 25 приема трубы соединительного элемента 6.

Может быть предусмотрено, чтобы первый участок 12 боковой поверхности имел скос 26, который выполнен на стороне 25 приема трубы первого участка 12 боковой поверхности. Такой скос 26 несет с собой то преимущество, что уплотнительный элемент 5 может легко надвигаться на первый участок 12 боковой поверхности в направлении 27 вдвигания. Помимо этого, может быть также предусмотрено, чтобы второй участок 15 боковой поверхности имел такой скос 28, так чтобы также труба 3 могла легко вдвигаться в кольцевое пространство 22.

Скосы 26, 28 могут реализовываться, например, в виде отбортовок, имеющих соответствующие радиусы, и предпочтительно формируются во время процесса глубокой вытяжки.

Также может быть предусмотрено, чтобы к первому участку 12 боковой поверхности, если смотреть в направлении первого концевого участка 16 вставного соединителя 4, присоединялось гнездо (приемный элемент) 29 для уплотнения, которое тоже сформировано в соединительном элементе (соединительном теле) 6. В таком гнезде 29 для уплотнения может быть помещено вставное уплотнение 19. Также может быть предусмотрено, чтобы к гнезду 29 для уплотнения присоединялся третий участок 30 боковой поверхности, который служит для помещения ответного вставного соединителя 2. К третьему участку 30 боковой поверхности может присоединяться участок 17 торцевой стенки, который соединяет третий участок 30 боковой поверхности со вторым участком 15 боковой поверхности. При этой конструкции, соответственно, комбинации, как уже упомянуто, первый участок 12 боковой поверхности через участок 17 торцевой стенки соединен со вторым участком 15 боковой поверхности.

Предпочтительно соединительный элемент 6 изготовлен способом глубокой вытяжки, при этом все толщины стенок участков боковой поверхности соединительного элемента 6 имеют примерно одинаковый размер.

Как видно на виде на фиг. 3, может быть целесообразно, чтобы гнездо 29 для уплотнения имело торцевую стенку 31, которая присоединяется к первому участку 12 боковой поверхности. Торцевая стенка 31 может быть изогнута, начиная от первого участка 12 боковой поверхности, в частности в направлении второго участка 15 боковой поверхности, благодаря чему получается желоб для помещения вставного уплотнения 10.

Исполнение торцевой стенки 31 несет с собой также то преимущество, что в ходе сборки вставного узла 1 уплотнительный элемент 5 может вдвигаться в направлении 27 вдвигания в кольцевое пространство 22 до тех пор, пока он не будет прилегать к торцевой стенке 31. Таким образом, торцевая стенка 31 может также служить для облегчения процесса позиционирования уплотнительного элемента 5. Выражаясь другими словами, торцевая стенка 31 служит осевым позиционирующим упором для уплотнительного элемента 5.

Осевая протяженность 32 первого участка 12 боковой поверхности выбирается предпочтительно такого размера, чтобы кольцевое пространство 22 имело достаточную длину для помещения уплотнительного элемента 5 и выполненного на трубе 3 соединительного участка 33.

Также может быть предусмотрено, чтобы первый участок 12 боковой поверхности распространялся в направлении стороны 25 помещения трубы дальше, чем второй участок 15 боковой поверхности, и, таким образом, выступал на определенное расстояние 34 относительно второго участка 15 боковой поверхности, если смотреть в осевом направлении.

Уплотнительный элемент 5 также может быть выполнен в виде вращательно-симметричного элемента, при этом по существу прямоугольное поперечное сечение выполнено вращательно-симметрично вокруг центральной продольной оси 9. Благодаря этому на уплотнительном элементе 5 получается внутренняя боковая поверхность 35 и наружная боковая поверхность 36, которые расположены на определенном расстоянии друг от друга, вследствие чего получается толщина 37 стенки уплотнительного элемента 5. Толщина 37 стенки уплотнительного элемента 5 предпочтительно выбирается такого размера, чтобы уплотнительный элемент 5, который предпочтительно выполнен из мягкоупругого материала, мог легко деформироваться. Предпочтительно выбирается толщина 37 стенки от 1 мм до 10 мм, в частности от 2 мм до 5 мм, чтобы получить уплотнительный элемент 5, который может наилучшим возможным образом выполнять свою функцию.

Также может быть предусмотрено, чтобы уплотнительный элемент имел упор 38, который выдается относительно наружной боковой поверхности 36 прямоугольного поперечного сечения и может служить для позиционирования трубы 3.

Внутренний диаметр 39 уплотнительного элемента 5 выбран примерно такого размера, как наружный диаметр 40 первого участка 12 боковой поверхности. Предпочтительно, когда эти два диаметра 39, 40 согласованы друг с другом так, что уплотнительный элемент 5 может легко надвигаться на первый участок 12 боковой поверхности и хорошо удерживается там. В изображенном примере осуществления внутренний диаметр 39 уплотнительного элемента 5 составляет примерно 62 мм.

Ширина 41 уплотнительного элемента 5 может предпочтительно выбираться так, чтобы она составляла примерно от 200% до 500% толщины 37 уплотнительного элемента 5. При этом исполнении уплотнительного элемента 5 может достигаться возможность наилучшего возможного проявления его действия в смонтированном состоянии во вставном узле 1.

Также труба 3 имеет область 42 уплотнения, которая в смонтированном состоянии вставного узла 1 взаимодействует с уплотнительным элементом 5. В частности, может быть предусмотрено, чтобы в смонтированном состоянии вставного узла 1 наружная поверхность 36 уплотнительного элемента 5 прилегала к внутренней поверхности 43 области 42 уплотнения. Точные механизмы уплотнения между трубой 3 и соединительным элементом 6 подробнее описываются далее.

Чтобы можно было надвигать трубу 3 на уплотнительный элемент 5, предусмотрено, что внутренний диаметр 44 области 42 уплотнения больше, чем наружный диаметр 45 уплотнительного элемента 5. Предпочтительно эти два диаметра 44, 45 выбираются так, чтобы труба 3 во время процесса сборки вставного узла 1 могла легко надвигаться на уплотнительный элемент 5.

Наружный диаметр 46 трубы 3 выбирается предпочтительно так, чтобы он был меньше внутреннего диаметра 47 второго участка 15 боковой поверхности соединительного элемента 6. Благодаря этому труба 3 во время сборки вставного узла 1 может легко вдвигаться в кольцевое пространство 22 соединительного элемента 6.

Также может быть предусмотрено, чтобы второй участок 15 боковой поверхности соединительного элемента 6 на стороне 25 приема трубы имел сужение 48. С помощью сужения 48 в смонтированном состоянии вставного узла 1 может улучшаться геометрическое замыкание между трубой 3 и соединительным элементом 6.

При выполнении сужения 48 зазор 23 кольцевого пространства на стороне 25 приема трубы меньше, чем основная ширина 49 в свету кольцевого пространства 22.

Также может быть предусмотрено, чтобы сужение 48 имело непрерывно изменяющееся поперечное сечение, и поэтому было выполнено коническим. Выполненное таким образом сужение 48 может изготавливаться технологически просто. Также возможно, чтобы сужение 48 было выполнено дугообразно. Еще в одном другом варианте возможно также, чтобы сужение 48 было образовано уступом.

Однако для функциональности сужения 48 решающей является не его форма, а единственно и только требуется, чтобы внутренний диаметр 50 сужения 48 был меньше, чем внутренний диаметр 47 основной области второго участка 15 боковой поверхности.

Наружный диаметр 46 трубы 3 предпочтительно выбирается такого размера, чтобы он был меньше, чем внутренний диаметр 50 второго участка 15 боковой поверхности в области сужения 48. Благодаря этому труба 3 во время сборки вставного узла 1 может легко вдвигаться в кольцевое пространство 22 соединительного элемента 6.

На фиг. 4 изображен один из примеров осуществления уплотнительного элемента 5 на виде в перспективе. Как видно из фиг. 4, может быть предусмотрено, чтобы упор 38 был выполнен в виде отдельных сегментов, которые расположены, будучи распределены по периметру, на основной части 52 уплотнения.

Сборка вставного узла 1 описывается далее с помощью изображения на фиг. 5 и 6.

В первом шаге способа уплотнительный элемент 5 вставляется в кольцевое пространство 22. При этом уплотнительный элемент 5 может смещаться в кольцевом пространстве 22 в направлении 27 вдвигания до тех пор, пока он не будет прилегать к торцевой стенке 31 гнезда 29 для уплотнения. В частности, может быть предусмотрено, чтобы вставной соединитель 4 вместе со вставленным в него уплотнительным элементом 5 предоставлялся, соответственно, создавался на первом заводе, и они временно хранились, соответственно, транспортировались на другие заводы.

В другом шаге способа может опционально контролироваться правильное положение уплотнительного элемента 5 в соединительном элементе 6. Если уплотнительный элемент 5 правильно позиционирован в соединительном элементе 6, то теперь в следующем шаге способа труба 3 может вдвигаться в направлении 27 вдвигания в кольцевое пространство 22.

Предпочтительно труба 3 вдвигается в кольцевое пространство 22 до тех пор, пока торцевая поверхность трубы 3 не будет прилегать к упору 38 уплотнительного элемента 5. Тем самым задано также осевое положение трубы 3 относительно соединительного элемента 6.

На виде в соответствии с фиг. 5 уплотнительный элемент 5 и труба 3 изображены в скомпонованном состоянии, в котором они вдвинуты в кольцевое пространство 22 соединительного элемента 6. На фиг. 5 для одинаковых частей используются те же ссылочные позиции, соответственно, обозначения конструктивных элементов, что и на фиг. 3. Во избежание ненужных повторов указываем, соответственно, ссылаемся на детальное описание фиг. 3.

Как видно на фиг. 5, в скомпонованном состоянии вставного узла 1 уплотнительный элемент 5 прилегает к торцевой стенке 31 гнезда 29 для уплотнения. Также торцевая поверхность 51 трубы 3 прилегает к упору 38 уплотнительного элемента 5. Тем самым задано как положение уплотнительного элемента 5 относительно соединительного элемента 6, так и положение трубы 3 относительно уплотнительного элемента 5 и относительно соединительного элемента 6.

Для фиксации друг с другом отдельных конструктивных элементов может быть предусмотрено, чтобы в следующем шаге способа для изготовления вставного узла 1 первая боковая поверхность 12 прессовалась, так чтобы создавалось геометрическое замыкание между первой боковой поверхностью 12 и трубой 3.

На фиг. 5 схематично изображен прессовый инструмент 53 прессовой машины 54, который служит для деформации первой боковой поверхности 12 и вместе с тем для изготовления соединения с геометрическим замыканием между соединительным элементом 6 и трубой 3. Как видно из фиг. 5, прессовый инструмент 53 может иметь прессовый выступ 55, который служит для деформации первой боковой поверхности 12.

На фиг. 6 показано изображение сечения вставного узла 1 соответственно изображениям на фиг. 3 и 5. На фиг. 6 для одинаковых частей используются те же ссылочные позиции, соответственно, обозначения конструктивных элементов, что и на предыдущих фиг. 3 и 5. Во избежание ненужных повторов указываем или, соответственно, ссылаемся на детальное описание предыдущих фиг. 3 и 5.

На изображении сечения на фиг. 6 изображен вставной узел 1 в спрессованном состоянии. Как видно на фиг. 6, первый участок 12 боковой поверхности деформирован в деформируемой области 56 так, что создано соединение с геометрическим замыканием между первым участком 12 боковой поверхности и трубой 3. В настоящем примере осуществления в соответствии с фиг.6 соединение с геометрическим замыканием между первым участком 12 боковой поверхности и трубой 3 реализовано за счет того, что первый участок 12 боковой поверхности в деформируемой области 56 деформируется, соответственно, выдавливается наружу с помощью прессового инструмента 53 до тех пор, пока первый участок 12 боковой поверхности не будет прилегать к трубе 3, и труба 3 в деформируемой области 56 тоже деформируется. Труба 3 может быть деформирована наружу до тех пор, пока она не будет прилегать ко второму участку 15 боковой поверхности. Выражаясь другими словами, труба 3 может быть зажата между деформированным первым участком 12 боковой поверхности и вторым участком 15 боковой поверхности.

При этом предусмотрено, что уплотнительный элемент по меньшей мере частично вдается в деформируемую область 56 первого участка 12 боковой поверхности, так что уплотнительный элемент 5 в отдельных областях зажат между первым участком 12 боковой поверхности и трубой 3.

Деформируемая область 56 имеет контактную область 57, в которой деформация имеет максимальный размер. Поэтому в центре 58 контактной области 57 первый участок 12 боковой поверхности больше всего деформирован относительно второго участка 15 боковой поверхности. Также выполнены первая боковина 59 и вторая боковина 60, которые присоединяются к контактной области 57. Эти две боковины 59, 60 образуют переход между контактной областью 57 и не деформированной или только незначительно деформированной частью первого участка 12 боковой поверхности.

Первой боковиной 59 называется та боковина, которая расположена ближе к первому концевому участку 16 соединительного элемента 6. Второй боковиной 60 называется та боковина, которая расположена ближе ко второму концевому участку 24 соединительного элемента 6.

Как видно также из фиг. 6, может быть предусмотрено, чтобы центр 58 контактной области 57 выбирался в некотором положении между сужением 48 и торцевой стенкой 31, так чтобы сужение 48 создавало дополнительное геометрическое замыкание между трубой 3 и вторым участком 15 боковой поверхности.

В настоящем примере осуществления деформируемая область 56, соответственно, уплотнительный элемент 5 выполнены таким образом, что уплотнительный элемент 5 в области первой боковины 59 зажат между первым участком 12 боковой поверхности и трубой 3, однако не вдается в область второй боковины 60. В частности, при этом может быть предусмотрено, чтобы уплотнительный элемент 5 был расположен от центра 58 контактной области 57 на расстоянии, которое выбрано так, что уплотнительный элемент 5 зажат между присоединяющейся к контактной области 57 первой боковиной 59 деформированного первого участка 12 боковой поверхности и трубой 3, однако не вдается в присоединяющуюся к контактной области 57 и противоположную первой боковине 59 вторую боковину 60.

В другом, не изображенном варианте осуществления может быть также предусмотрено, чтобы уплотнительный элемент 5 был зажат как между первой боковиной 59 деформированного первого участка 12 боковой поверхности и трубой 3, так и между второй боковиной 60 деформированного первого участка 12 боковой поверхности и трубой 3.

В частности, внутренняя боковая поверхность 35 уплотнительного элемента 5 прижата к наружной боковой поверхности 14 первого участка 12 боковой поверхности, так что они плотно прилегают друг к другу. Также наружная боковая поверхность 36 уплотнительного элемента 5 прижата к внутренней боковой поверхности 43 гнезда 42 для уплотнения в трубе 3, так что и эти поверхности плотно прилегают друг к другу. Благодаря этому зажатию уплотнительного элемента 5 достигается возможность достаточного уплотнения трубы 3 относительно вставного соединителя 4, чтобы препятствовать вытеканию находящегося под давлением газа.

Как видно также на фиг. 5, может быть предусмотрено, чтобы во втором участке 15 боковой поверхности было выполнено первое отверстие-окошко 62, через которое посредством измерительного устройства 63 может контролироваться правильное положение уплотнительного элемента 5. Также может быть предусмотрено второе отверстие-окошко 64, через которое посредством измерительного устройства 63 может контролироваться степень деформации трубы 3. Измерительное устройство 63 для контроля правильного положения уплотнительного элемента 5 и измерительное устройство 63 для контроля степени деформации трубы 3 могут быть выполнены в виде различных устройств. Однако может быть также предусмотрено, чтобы для обоих шагов способа применялось одно и то же измерительное устройство 63.

На фиг. 7 показан другой и при необходимости самостоятельный вариант осуществления вставного узла 1, при этом снова для одинаковых частей используются те же ссылочные позиции, соответственно, обозначения конструктивных элементов, что и на предыдущих фиг. 1-6. Во избежание ненужных повторов указываем, соответственно, ссылаемся на детальное описание предыдущих фиг. 1-6.

Как видно из фиг. 7, может быть предусмотрено, чтобы соединительный участок 33 трубы 3 в области 42 уплотнения имел фиксирующую выемку 65.

При таком варианте осуществления трубы 3 первый участок 12 боковой поверхности может деформироваться внутрь фиксирующей выемки 65 для создания соединения с геометрическим замыканием. Поэтому труба 3 может удерживаться в соединительном элементе 6 за счет того, что деформируемая область 56 первого участка 12 боковой поверхности соответствует фиксирующей выемке 65 трубы 3.

При таком варианте осуществления труба 3 не должна быть обязательно выполнена деформируемой, так как для создания геометрического замыкания не нужна деформация трубы 3. Труба 3 может быть, например, из полимерного материала, который имеет хорошие свойства пластической деформации.

Фиксирующая выемка 65 предпочтительно выполнена в виде полукруглого в поперечном сечении паза, который создан в области 42 уплотнения трубы 3. По первому варианту осуществления может быть предусмотрено, чтобы паз был выполнен в виде паза, проходящего по кругу.

По другому варианту осуществления может быть предусмотрено, чтобы фиксирующая выемка 65, если смотреть по периметру, была сегментированной и при этом имела промежуточные перегородки, которые прерывают фиксирующую выемку 65.

В другом варианте осуществления труба 3 может иметь фиксирующую выемку 65 и дополнительно быть пластически деформируемой.

Эти примеры осуществления показывают возможные варианты осуществления, причем в этом месте следует заметить, что изобретение не ограничено этими конкретно изображенными вариантами его осуществления, а, напротив, возможны также разные комбинации отдельных вариантов осуществления между собой, и эта возможность варьирования, в соответствии с учением о техническом использовании конкретным изобретением, доступна специалисту, работающему в этой области техники.

Область охраны определена пунктами формулы изобретения. Однако для толкования пунктов формулы изобретения должны привлекаться описание и чертежи. Отдельные признаки и комбинации признаков из показанных и описанных различных примеров осуществления могут представлять собой самостоятельные изобретательские решения. Задача, лежащая в основе этих самостоятельных изобретательских решений, содержится в описании.

Все указания диапазонов значений в данном описании следует понимать так, что они одновременно включают в себя их любые и все отдельные диапазоны, напр., указание от 1 до 10 следует понимать так, что сюда одновременно включены все отдельные диапазоны, начиная от нижнего предела 1 и до верхнего предела 10, т.е. все отдельные диапазоны начинаются с нижнего предела, равного 1 или больше, и заканчиваются верхним пределом, равным 10 или меньше, напр., 1-1,7, или 3,2-8,1, или 5,5-10.

Порядка ради, в заключение следует указать на то, что для лучшего понимания конструкции элементы были частично изображены без соблюдения масштаба и/или в увеличенном и/или в уменьшенном виде.

СПИСОК ССЫЛОЧНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ

1 Вставной узел

2 Ответный вставной соединитель

3 Труба

4 Вставной соединитель

5 Уплотнительный элемент

6 Соединительный элемент (тело)

7 Транспортное средство

8 Турбонагнетатель

9 Продольная ось вставного соединителя

10 Вставное уплотнение

11 Пружинный элемент

12 Первый участок боковой поверхности

13 Внутренняя боковая поверхность

13 Наружная боковая поверхность

15 Второй участок боковой поверхности

16 Первый концевой участок вставного соединителя

17 Участок торцевой стенки

18 Внутренняя боковая поверхность

19 Наружная боковая поверхность

20 Толщина стенки первого участка боковой поверхности

21 Толщина стенки второго участка боковой поверхности

22 Кольцевое пространство

23 Зазор кольцевого пространства

24 Второй концевой участок вставного соединителя

25 Сторона приема трубы

26 Скос

27 Направление вдвигания

28 Скос

29 Гнездо для уплотнения вставного соединителя

30 Третий участок боковой поверхности

31 Торцевая стенка гнезда для уплотнения

32 Осевая протяженность первого участка боковой поверхности

33 Соединительный участок

34 Расстояние

35 Внутренняя боковая поверхность уплотнительного элемента

36 Наружная боковая поверхность уплотнительного элемента

37 Толщина стенки уплотнительного элемента

38 Упор

39 Внутренний диаметр уплотнительного элемента

40 Наружный диаметр первого участка боковой поверхности

41 Ширина уплотнительного элемента

42 Область уплотнения трубы

43 Внутренняя боковая поверхность гнезда для уплотнения

44 Внутренний диаметр гнезда для уплотнения

45 Наружный диаметр уплотнительного элемента

46 Наружный диаметр трубы

47 Внутренний диаметр второго участка боковой поверхности

48 Сужение

49 Основная ширина кольцевого пространства

50 Внутренний диаметр сужения

51 Торцевая поверхность трубы

52 Основная часть (основное тело) уплотнения

53 Прессовый инструмент

54 Прессовая машина

55 Прессовый выступ

56 Деформируемая область

57 Контактная область

58 Центр

59 Первая боковина

60 Вторая боковина

61 Расстояние

62 Первое отверстие-окошко

63 Измерительное устройство

64 Второе отверстие-окошко

65 Фиксирующая выемка

Изобретение касается вставного узла (1), в частности для применения в транспортном средстве, включающего в себя трубу (3), уплотнительный элемент (5) и вставной соединитель (4), который включает в себя соединительный элемент (6), причем этот соединительный элемент (6) имеет кольцевое пространство (22), которое лежит между первым участком (12) боковой поверхности и вторым участком (15) боковой поверхности вставного соединителя (4), при этом соединительный участок (33) трубы (3) вставлен в кольцевое пространство (22) соединительного элемента (6), и уплотнительный элемент (5) расположен между первым участком (12) боковой поверхности и соединительным участком (33) трубы (3). Первый участок (12) боковой поверхности соединительного элемента (6) деформирован таким образом, что создано соединение с геометрическим замыканием между деформируемой областью (56) первого участка (12) боковой поверхности соединительного элемента (6) и трубой (3), при этом уплотнительный элемент (5) по меньшей мере частично вдается в деформируемую область (56) первого участка (12) боковой поверхности, так что уплотнительный элемент (5) по меньшей мере в отдельных областях зажат между первым участком (12) боковой поверхности и трубой (3). Изобретение обеспечивает хорошее уплотнительное действие и высокую механическую стойкость. 2 н. и 12 з.п. ф-лы, 7 ил.

1. Вставной узел (1), в частности для применения в транспортном средстве, включающий в себя трубу (3), уплотнительный элемент (5) и вставной соединитель (4), который включает в себя соединительный элемент (6), причем этот соединительный элемент (6) имеет кольцевое пространство (22), которое лежит между втулочным, в поперечном сечении кольцеобразно окружающим центральную продольную ось (9) вставного соединителя (4) первым участком (2) боковой поверхности и втулочным, в поперечном сечении кольцеобразно окружающим центральную продольную ось (9) вторым участком (15) боковой поверхности вставного соединителя (4), при этом первый участок (12) боковой поверхности окружен вторым участком (15) боковой поверхности, и первый участок (12) боковой поверхности соединительного элемента (6) соединен со вторым участком (15) боковой поверхности на первом концевом участке (16) через первый участок (17) торцевой стенки, и участки (12, 15) боковой поверхности на втором концевом участке (24) открыты относительно друг друга, вследствие чего образована сторона (25) приема трубы соединительного элемента (6), при этом соединительный участок (33) трубы (3) со стороны (25) приема трубы вставлен в кольцевое пространство (22) соединительного элемента (6), и уплотнительный элемент (5) расположен между первым участком (12) боковой поверхности и соединительным участком (33) трубы (3), причем первый участок (12) боковой поверхности соединительного элемента (6) деформирован таким образом, что создано соединение с геометрическим замыканием между деформируемой областью (56) первого участка (12) боковой поверхности соединительного элемента (6) и трубой (3), при этом уплотнительный элемент (5) по меньшей мере частично вдается в деформируемую область (56) первого участка (12) боковой поверхности, так что уплотнительный элемент (5) по меньшей мере в отдельных областях зажат между первым участком (12) боковой поверхности и трубой (3), причем в контактной области (57) первый участок (12) боковой поверхности по меньшей мере в отдельных областях непосредственно прилегает к трубе (3), отличающийся тем, что уплотнительный элемент (5) расположен от центра (58) этой контактной области (57) на расстоянии (61), которое выбрано так, что уплотнительный элемент (5) зажат между присоединяющейся к контактной области (57) первой боковиной (59) деформированного первого участка (12) боковой поверхности и трубой (3), однако не вдается в присоединяющуюся к контактной области (57) и противоположную первой боковине (59) вторую боковину (60).

2. Вставной узел по п.1, отличающийся тем, что в деформируемой области (56) труба (3) и первый участок (12) боковой поверхности соединительного элемента (6) деформированы вместе, и за счет этого реализовано соединение с геометрическим замыканием между соединительным элементом (6) и трубой (3).

3. Вставной узел по одному из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что труба (3) в соединительном участке (33) имеет по меньшей мере частично проходящую по кругу фиксирующую выемку (65), в которую в деформированном состоянии вдается первый участок (12) боковой поверхности соединительного элемента (6), и за счет этого реализовано соединение с геометрическим замыканием между соединительным элементом (6) и трубой (3).

4. Вставной узел по одному из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что труба (3) образована из материала, который имеет хорошую пластическую деформируемость.

5. Вставной узел по одному из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что труба (3) образована из металла, в частности стали или стального сплава.

6. Вставной узел по одному из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что уплотнительный элемент (5) имеет основную часть (52) уплотнения, при этом на наружной стороне основной части (52) уплотнения выполнен упор (38).

7. Вставной узел по п.6, отличающийся тем, что упор (38) выполнен в виде по меньшей мере частично проходящих по кругу ребер.

8. Вставной узел по одному из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что второй участок (15) боковой поверхности на стороне (25) приема трубы имеет сужение (48), внутренний диаметр (50) этого сужения (48) меньше, чем внутренний диаметр (47) основной области второго участка (15) боковой поверхности, и что труба (3) деформирована в одной области в кольцевом пространстве (22) внутри стороны (25) приема трубы, так что сужение (48) действует как дополнительное соединение с геометрическим замыканием между трубой (3) и соединительным элементом (6).

9. Способ изготовления вставного узла (1), в частности вставного узла (1) по одному из предыдущих пунктов, при этом вставной узел (1) включает в себя трубу (3), уплотнительный элемент (5) и вставной соединитель (4), причем этот вставной соединитель (4) включает в себя соединительный элемент (6), причем этот соединительный элемент (6) имеет кольцевое пространство (22), которое лежит между втулочным, в поперечном сечении кольцеобразно окружающим центральную продольную ось (9) вставного соединителя (4) первым участком (12) боковой поверхности и втулочным, в поперечном сечении кольцеобразно окружающим центральную продольную ось (9) вторым участком (15) боковой поверхности вставного соединителя (4), при этом первый участок (12) боковой поверхности окружен вторым участком (15) боковой поверхности, и первый участок (12) боковой поверхности соединительного элемента (6) соединен со вторым участком (15) боковой поверхности на первом концевом участке (16) через первый участок (17) торцевой стенки, и участки (12, 15) боковой поверхности на втором концевом участке (24) открыты относительно друг друга, вследствие чего образована сторона (25) приема трубы соединительного элемента (6), причем этот способ включает в себя следующие шаги:

- предоставление соединительного элемента (6), имеющего помещенный в кольцевое пространство (22) уплотнительный элемент (5);

- предоставление трубы (3);

- вставку трубы (3) со стороны (25) приема трубы в кольцевое пространство (22) соединительного элемента (6), при этом трубу (3) вставляют в кольцевое пространство (22) таким образом, чтобы уплотнительный элемент (5) был расположен между первым участком (12) боковой поверхности и соединительным участком (33) трубы (3);

- деформацию первого участка (12) боковой поверхности соединительного элемента (6) посредством прессового инструмента (53), при этом первый участок (12) боковой поверхности соединительного элемента (6) деформируют таким образом, чтобы было создано соединение с геометрическим замыканием между деформируемой областью (56) первого участка (12) боковой поверхности соединительного элемента (6) и трубой (3), при этом уплотнительный элемент (5) по меньшей мере частично вдается в деформируемую область (56) первого участка (12) боковой поверхности, так что уплотнительный элемент (5) по меньшей мере в отдельных областях зажат между первым участком (12) боковой поверхности и трубой (3),

причем первый участок (12) боковой поверхности деформируют таким образом, что в контактной области (57) первый участок (12) боковой поверхности по меньшей мере в отдельных областях непосредственно прилегает к трубе (3),

отличающийся тем, что уплотнительный элемент (5) расположен от центра (58) этой контактной области (57) на расстоянии (61), которое выбрано так, что уплотнительный элемент (5) зажат между присоединяющейся к контактной области (57) первой боковиной (59) деформированного первого участка (12) боковой поверхности и трубой (3), однако не вдается в присоединяющуюся к контактной области (57) и противоположную первой боковине (59) вторую боковину (60).

10. Способ по п.9, отличающийся тем, что для предоставления соединительного элемента (6), имеющего помещенный в кольцевое пространство (22) уплотнительный элемент (5), уплотнительный элемент (5) вдвигают в кольцевое пространство (22) вперед расположенным на уплотнительном элементе (5) упором (38).

11. Способ по п.10, отличающийся тем, что уплотнительный элемент (5) вдвигают в кольцевое пространство (22) до тех пор, пока он не будет прилегать к присоединяющейся к первому участку (12) боковой поверхности торцевой стенке (31), причем эта торцевая стенка (31) служит упором для уплотнительного элемента (5).

12. Способ по п.10 или 11, отличающийся тем, что при вставке трубы (3) в кольцевое пространство (22) соединительного элемента (6) трубу (3) вдвигают в кольцевое пространство (22) до тех пор, пока труба (3) не будет прилегать к упору (38) уплотнительного элемента (5).

13. Способ по п.12, отличающийся тем, что трубу (3) прижимают к уплотнительному элементу (5) с предопределенной силой, чтобы гарантировать прилегание уплотнительного элемента (5) к торцевой стенке (31), присоединяющейся к первому участку (12) боковой поверхности.

14. Способ по одному из пп.9-13, отличающийся тем, что первый участок (12) боковой поверхности соединительного элемента (6) деформируют посредством прессового инструмента (53) исключительно в контактной области (57).