异形夹具的制作方法

本发明涉及一种异形夹具，其具有第一异形夹具段和第二异形夹具段，以及可选地具有至少一个另外的异形夹具段，通过所述异形夹具段，两个凸缘部件可以通过施加轴向力相互连接，其中第一紧固头形成在第一异形夹具段的端部，第二紧固头形成在所述第二异形夹具段的端部，以形成紧固装置，其中位于所述第一紧固头以及所述第二紧固头对面的所述第一异形夹具段的所述端部和所述第二异形夹具段的所述端部，藉由铰接连接件相互连接或至少连接到所述另外的异形夹具段。

背景技术：

1、异形夹具是工业和汽车工程中使用的可靠且已知的连接元件。例如，异形夹具可用于两个轴向邻接的管端部或软管端部的流体密封连接，其通常具有径向向外定向的连接凸缘部件。然后将异形夹具放在相应的凸缘部件上，藉由拧紧异形夹具来引入径向和轴向保持力。

2、wo2008/102116a2公开了一种异形夹具，其具有两个异形夹具半部。所述夹具半部的轮廓设计为三角形、屋顶形、或梯形，用于将两个凸缘部件相互连接。当向所述夹具半部施加周向力时，两个凸缘部件相互连接，产生轴向力。异形夹具有由第一紧固头和第二紧固头组成的夹具装置，紧固头分别形成在其中一个夹具半部的一端部。两个紧固头藉由螺钉元件相互连接，因此藉由拧紧螺钉元件来拧紧异形夹具。

3、两个所述夹具半部藉由通常由弹簧钢材料制成的连接元件彼此连接，与紧固装置在直径上相对。连接元件焊接到所述夹具半部的相应端侧。连接元件的弹性特性在两个所述夹具半部之间产生铰接连接，确保它们可以在夹具的安装过程中来回移动并永久地相互连接。

4、de102016103988a1描述了现有技术的另一个示例，其也在图1中示出。第一夹具半部10和第二夹具半部11藉由铰接连接件14以扁平条带段15的形式相互连接。扁平条带段15一体并以材料均匀的方式融合到相应的所述夹具半部10和11中。在扁平条带段15中有一个中心孔26。扁平条带段15是一种灵活的设计，使两个夹具半部10和11能够相互靠近和远离彼此移动，而不会损坏扁平条带段15或需要过大的力。当螺母20拧紧在螺钉元件18上时，两个压力凸耳19相互接触。

技术实现思路

1、本发明的目的是开发一种用于在施加尽可能高的轴向力的情况下连接两个凸缘部件的异形夹具。此外，旨在简化异形夹具的设计，因此，特别是，异形夹具可以以更简单的方式生产并且由少量的零件组成。

2、根据本发明，所述目的通过如权利要求1所述的异形夹具来实现。进一步的实施例形成从属权利要求的标的或于下文中描述。

3、根据本发明的异形夹具有第一异形夹具段、第二异形夹具段、和可选的至少一个另外的异形夹具段，藉由这些夹具段，两个凸缘部件可以藉由施加轴向力相互连接力量。根据本发明的异形夹具优选地具有两个或三个异形夹具段。在第一异形夹具段的一端部形成第一紧固头，在第二异形夹具段的一端部形成第二紧固头，以形成紧固装置。与紧固头相对的夹具段的端部藉由铰接连接件彼此连接，或者夹具段与紧固头相对的端部藉由铰接连接件连接到另一夹具段。铰接连接件藉由机械加工或成型的扁平条带段形成，所述扁平条带段一体地连接到夹具段并且具有限定的可挠性。

4、在第一实施例中，根据本发明的异形夹具有两个异形夹具段并且具有所述第一异形夹具半部和所述第二异形夹具半部，藉由这些夹具段，两个凸缘部件可以藉由应用一个轴向力。第一紧固头形成在第一夹具半部的一端部并且第二紧固头形成在第二夹具半部的一端部以形成紧固装置，其中所述夹具半部的端部与紧固装置相对头部藉由铰接连接件相互连接。铰接连接件藉由机械加工或异形的扁平条带段形成，所述扁平条带段一体地连接到所述夹具半部并具有限定的可挠性，其中与未加工的扁平条带段相比，藉由机械加工或成型提高了可挠性部分。

5、在备选的第二实施例中，根据本发明的异形夹具有三个异形夹具段。第一异形夹具段藉由位于第一异形夹具段的与紧固头相对的端部处的第一铰接连接件连接到第三异形夹具段的第一端部，以及第二异形夹具段藉由位于第二异形夹具段的与紧固头相对的端部处的第二铰接连接件连接到第三异形夹具段。

6、在另一实施例中，根据本发明的异形夹具也可以实施为具有4个或更多个夹具段，其中除了第一和第二异形夹具段之外，每个夹具段都在两端部藉由铰接连接件连接到相邻的夹具段。

7、扁平条带段的材料一件式地，即一体地且均匀地融合到所述夹具半部的材料中，结果两个所述夹具半部一件式地或一体地相互连接。在一个实施例中，根据本发明的异形夹具，包括紧固头，由单件条带材料组成。

8、扁平条带段的机械加工或成型导致铰接连接区域中的可挠性增加。用于机械加工或成型的合适方法例如是弯曲、冲压、锤击、滚压和切割方法，优选铣削、弯曲、滚压或磨削。藉由切割方法中涉及的材料减薄部分或弯曲中涉及的几何变化，可以实现规定的刚度，并且与未加工的扁平条带段相比，可挠性有所提高。这允许安装根据本发明的异形夹具，优选地是手动安装，而无需机械辅助。

9、在一种变化例中，藉由材料减薄部分来实现可挠性的增加，例如藉由冲压、锤击、轧制或切割方法，特别是铣削或研磨。在所述实施例中，与所述夹具半部相比，经加工的扁平条带段在横向于圆周方向的板材厚度方向上具有减小的材料厚度。扁平条带段优选具有冲压特征或铣削特征，藉由其产生减小的材料厚度。扁平条带段至少在夹具段的圆周方向上的部分区域中、优选居中地或在扁平条带段的整个长度上具有减小的材料厚度。例如，扁平条带段在其整个长度上具有减小的材料厚度。在一种变化例中，材料减薄部分是通过材料的伸长实现的，例如通过轧制或冲压扁平条带段。在这种情况下，与尚未薄化的未加工材料部分相比，扁平条带段不仅变薄而且变长。或者，扁平条带段具有一个或多个凹口使得材料减薄。凹口优选地具有v形横截面或u形横截面。也可以组合两种横截面形状。凹口分别横向于夹具的圆周方向在扁平条带段的整个材料宽度上延伸。凹口不穿透板材厚度，而是从扁平条带段的上侧取出材料，从而使其变薄。在所述实施例中，扁平条带段的下侧保持不变并且没有凹口。

10、在另一个变化例中，可挠性的增加藉由改变扁平条带段的几何形状来实现，例如藉由弯曲扁平条带段。在所述变化例中，机械加工或成型的扁平条带段具有径向向外或轴向向内弯曲的结构，所述弯曲的结构具有u形或v形横截面。

11、根据本发明，也可以将这两种变化例组合，使得扁平条带段在扁平条带段中具有材料减薄和几何变化。材料减薄部分也可以是u形或v形横截面的形式，并且不延伸到扁平条带段的整个长度。特定的材料减薄可以设置在扁平条带段的径向向内或径向向外定向的侧边的方向上。

12、根据本发明，“向内”被理解为朝向异形夹具的中心。根据本发明，“向外”被理解为意指离开异形夹具，远离中心。在“轴向”方向上是指沿着纵向轴线对齐，其中纵向轴线在待连接的管的方向上延伸穿过异形夹具的圆的中心。

13、所述夹具段或所述夹具半部被设计成向内开口的空心型材并且优选地具有梯形、三角形、或屋顶状结构。当所述夹具半部的梯形、三角形、或屋顶状结构发展成平面结构时，获得所述夹具段或所述夹具半部的总面积。如此形成的总区域的宽度大于扁平条带段的宽度。如果扁平总面积的边缘被弯曲而形成夹具段或夹具半部以产生三角形、梯形、或屋顶形状，则在径向突起视图中，在夹具段和扁平条带段之间获得异形夹具的恒定宽度的情况下，扁平条带段的锥度可以确定尺寸，尽管扁平条带段没有异形。

14、铰接连接件由具有轴向向外或轴向向内弯曲的结构的扁平条带段形成，所述弯曲的结构具有u形或v形轮廓。扁平条带段没有异形并且横向于夹具段的圆周方向是平坦的。扁平条带段的弯曲出现在围绕扁平条带段的横向轴线处。扁平条带段的两纵向侧相对于彼此不弯曲，这就是为什么后者被称为在轴向方向上平坦的原因。

15、扁平条带段是在圆周方向上具有一定延伸的区段。在根据本发明的一种变化例中的异形夹具，扁平条带段具有由相对于异形夹具半部的总面积的横向边缘切口形成的锥度。

16、在具有几何变化的扁平条带段的一种实施方式中，扁平条带段具有径向向外弯曲的结构。径向向外弯曲的结构具有u形横截面或v形横截面。径向向外弯曲意味着扁平条带段在结构区域中比在未弯曲的区域中离纵向轴线的距离更大。

17、在具有几何变化的扁平条带段的另一实施例中，扁平条带段具有径向向内弯曲的结构。径向向内弯曲的结构具有u形横截面或v形横截面。径向向内弯曲意味着扁平条带段在结构区域中与纵向轴线的距离比在未弯曲的区域中更小。

18、在具有几何变化的扁平条带段的优选实施例中，弯曲的结构具有u形横截面，优选呈对称u形轮廓的形式。在一种变化例中，扁平条带段可以由三个部分形成。扁平条带段于是具有第一扁平段、第二扁平段、和u形弯曲的结构，其中u形结构将两个扁平段彼此连接。两个扁平段各自一体地形成在两个所述夹具半部中之一者上。

19、在具有几何变化的扁平条带段的另一优选实施例中，弯曲的结构具有v形横截面，优选呈对称v形轮廓的形式。在一种变化例中，扁平条带段可以由三个部分形成。扁平条带段于是具有第一扁平段、第二扁平段、和弯曲成v形的结构，其中v形结构将两个扁平段彼此连接。两个扁平段各自一体地形成在两个所述夹具半部中之一者上。

20、在扁平条带段具有三个部分的实施例的情况下，扁平条带段优选地设计如下：第一扁平段一体地形成在所述第一异形夹具半部上。在与所述第一异形夹具半部相对的端部，第一扁平段合并成u形结构或v形结构，其在异形夹具的纵向轴线的方向上向内或向外延伸。在与第一扁平段相对的一端部，弯曲的结构融合到第二扁平段中。在其相对端部，第二扁平段一体地形成在第二夹具半部上。

21、扁平条带段可以以多个所述夹具半部基本上彼此闭合这样的一种方式预加应力，使得，结果两个紧固头彼此相对。这有利于安装，因为两个紧固头可以以简单的方式被夹持以便例如用螺钉元件闭合紧固装置。

22、两个紧固头藉由螺钉元件相互连接，因此藉由拧紧螺钉元件来拧紧异形夹具。拧紧是借助于螺钉元件上的螺母，例如优选自锁螺母来实现的。对于带有压力凸耳的设计，拧紧螺母会使两个压力凸耳相互接触。最终状态下的夹紧力由夹具的尺寸相当精确地定义。正确设计的夹具不会出现由于夹紧力过低或过高而导致的错误。

23、在根据本发明的一个实施例中的异形夹具，第一紧固头具有矩形孔，具有互补设计的矩形肩部的螺钉元件可以插入通过所述矩形孔。这样就能防止螺钉元件在插入第一紧固头时旋转。螺钉元件可以拧到第二紧固头后侧的螺母上，螺母拧到螺钉元件上以关闭拧紧装置。螺钉元件优选拧到自锁螺母上。

24、为了藉由拧紧装置施加高的闭合力，压力凸耳可选地形成在紧固头的端侧上，当拧紧螺钉元件时，这些凸耳可以相互抵靠。结果，特别地，避免了紧固头在到夹具段的过渡处的弯曲并且紧固头保持彼此平行，从而导致紧固头更好地夹紧。由此可以增加可由紧固装置施加的闭合力，其中增加的闭合力导致紧固头中更大的圆周力，所述圆周力藉由根据本发明的铰接连接件借助于扁平条带段传递.

25、凸缘部分可以任选地具有凹口。凹口使得异形夹具能够沿旋转方向定位在凸缘部件上，因为异形夹具上的弯曲的结构接合在凸缘上的凹口中。因此，异形夹具不能在凸缘部件上沿圆周方向旋转，或者只能在非常有限的范围内旋转，因为两个紧固头的连接元件正在被紧固，也就是说，例如作为螺钉元件正在紧固。由于弯曲的结构接合在凸缘上的凹口中，因此防止了异形夹具相对于凸缘的移动。

26、在一个实施例中，在扁平条带段中制成孔。所述孔优选在材料减薄部分的扁平条带段中制成。孔可以是圆形、角形、或椭圆形。借助于孔，在凸缘部件上的异形夹具在旋转方向上的定位可以被限定成分配给孔的凸缘上的突起与孔接合。如果孔在圆周方向上是细长的，例如椭圆形，则孔与突起一起提供一定的扭曲范围，例如用于将异形夹具调整到位。此外，获得的优点是，异形夹具不能在凸缘部件上沿圆周方向旋转，或者只能在非常有限的范围内旋转。

27、特别地，孔被建构成在主方向上具有例如3mm至8mm的尺寸，其中横向于主方向的次方向被设计得更小并且具有，例如2毫米至4毫米，的尺寸。凸缘部件上的相应突起，特别是待连接的两个凸缘部件之一上的突起可以与孔的尺寸相匹配。

28、扁平条带段采用可挠性设计，因此能够使两个夹具半部或相邻的夹具段相互靠近和远离。由于将铰接连接件设计为具有u形或v形结构的扁平条带段，抗弯刚度降低，因此所述夹具半部或夹具段可以弯曲相对于彼此打开和关闭，优选地没有塑性变形，借助于扁平条带段的优选弹性变形，而不损坏扁平条带段。由于弯曲的结构，扁平条带段具有增加的可挠性和/或适合预期应用的限定的可挠性并且因此可以更容易地安装。

29、与迄今使用的连接元件(例如所述夹具半部带有钩入端部的环形式)相比，藉由带有u形或v形结构或限定的减薄部分的一体式铰接连接件可将非常大的圆周力施加到夹具段形状，从而使凸缘部件能够以更高的轴向力相互连接。此外，异形夹具的生产得到简化，因为夹具段、紧固头、和铰接连接件可以从扁平条带材料开始由单个部件生产，而无需执行进一步的接合步骤。这种扁平条带材料的形成是藉由：对具有中间扁平条带段和u/v形结构或减薄的两个所述夹具半部进行相应的冲压弯曲操作以形成铰接连接件；或对具有中间扁平条带段和u/v形结构或减薄的三个夹具段进行相应的冲压弯曲操作以形成铰接连接件。根据本发明的异形夹具提供简单且快速的安装并且被设计用于高夹紧力。

30、根据本发明的异形夹具可用于各种应用。根据本发明的异形夹具优选用于机动车辆的涡轮增压器领域。例如，涡轮机壳体和涡轮增压器的中央壳体之间的连接可以用根据本发明的异形夹具固定。