一种自锁螺母的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供了一种应用于薄壁法兰面排气歧管紧固系统的自锁螺母，其包括螺母部，其上还延伸出一个中空凸台，所述凸台的收容空间与螺母部的螺纹啮合空间相通，但不具有螺纹啮合结构，其在装配时与螺母部一起配接在对应的螺杆上。本实用新型提供的螺母在与排气歧管法兰面装配时，可以增加排气歧管螺柱非啮合段的长度，这样就能有效避免由于使用薄壁法兰面排气歧管而引起的螺柱自由变形段伸长率过大的问题。
【专利说明】一种自锁螺母
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种自锁螺母，特别是涉及用于薄壁法兰面排气歧管紧固系统的自锁螺母。
【背景技术】
[0002]发动机排气歧管是发动机工作条件最为恶劣的零件之一，工作过程中承受着高低温变换引起的交变应力。这就要求排气歧管具有很好的高温力学性能，同时还要满足气密性和耐久性的要求。
[0003]在现代汽车发动机开发中，出于保护环境和节约能源的考虑，对发动机在提高压缩比、改善燃烧效率、减少排放等方面不断提出新的要求。在兼顾性能和成本的情况下，发动机排气歧管在新型材料和结构方面不断优化，其中一个方向是尽可能地减小排气歧管的体积。
[0004]相对于传统铸铁材料的厚重型排气歧管，新型薄壁法兰面排气歧管采用铸钢材料，可以达到减小重量，降低成本的目的。排气歧管法兰面厚度减少的同时，而被夹持螺柱的伸长率则会随之增大，过大的伸长率导致螺柱屈服。在长期的发动机运行过程中，螺柱经受疲劳载荷，更加容易引起夹紧力的衰减，最终导致歧管漏气而失效。
[0005]具体而言，排气歧管的紧固结构涉及到以下部件:缸盖、排气歧管垫片、排气歧管、螺柱和螺母。其装配过程是先将螺柱拧在缸盖上，然后将垫片和排气歧管依次挂在螺柱上，最后使用螺母将歧管固定好。
[0006]假定螺柱受到的夹紧力是F，在螺柱材料和截面积不变的情况下，其伸长量△ L是一定的。当使用螺母前，假定此时被夹持的自由长度为a，那么伸长率为R= Λ L/ ( Λ L+ a) =1/(1+a/ AL),既然AL是一定的,故a越大，R越小。
[0007]因此，如何有效的增加a的数值，来降低螺柱的伸长率，已成为业界需要克服的一个技术问题
[0008]实用新型内容
[0009]本实用新型的目的在于提供一种自锁螺母，当其应用于薄壁法兰面排气歧管紧固系统时，可以增加排气歧管非螺纹啮合段的长度，从而减小螺柱的伸长率，提高薄壁法兰面排气歧管紧固系统的可靠性和耐久性。
[0010]为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案:一种自锁螺母，其包括具有内螺纹孔的螺母部，从所述螺母部下端边缘向下延伸出一个中空的凸台，所述凸台中设置有无内螺纹的通孔，所述凸台的通孔与所述螺母部的内螺纹孔相连通，所述凸台在装配时与螺母部一起配接在螺杆上。
[0011]进一步地，在本发明的技术方案中，所述凸台被设置呈圆台构形或者圆柱构形或者多边形。
[0012]进一步地，在本发明的技术方案中，所述凸台的直径被设置为比所述螺母部的直径大。
[0013]进一步地，在本发明的技术方案中，所述凸台的通孔的直径被设置为比所述螺母部的内螺纹孔的直径大。
[0014]本实用新型提供的自锁螺母，通过在螺母部上增设非螺纹啮合的中空凸台，使得其在与排气歧管法兰面装配时，可以增加排气歧管螺柱非啮合段的长度。从而能够有效避免由于使用薄壁法兰面排气歧管而引起的螺柱自由变形段伸长率过大，提高了薄壁法兰面排气歧管紧固系统的可靠性和耐久性。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]图1是本实用新型自锁螺母的结构示意图。
[0016]图2是使用了图1所示自锁螺母的发动机排气歧管紧固系统的装配结构示意图。
[0017]图中的附图标记说明如下。
[0018]
自锁螺母I loo I螺母部I ?ο
aW—20
发动机缸盖I排气歧管垫片—40
排气歧管法兰面 |50
【具体实施方式】
[0019]以下将结合附图和实施例，对本实用新型自锁螺母的技术方案作进一步的详细描述。
[0020]在本说明书中出现或可能出现的上、下、左、右、前、后、正面、背面、顶部、底部等方位用语是相对于各附图中所示的构造进行定义的，它们是相对的概念，因此有可能会根据其所处不同位置、不同使用状态而进行相应地变化。所以，也不应当将这些或者其他的方位用语解释为限制性用语。
[0021]图1为本实用新型自锁螺母的结构示意图，其包括具有内螺纹孔的螺母部10，从所述螺母部10下端边缘还向下延伸出一个中空的凸台12，该凸台12中设置有无内螺纹的通孔，所述凸台的通孔与螺母部的内螺纹孔相连通，所述凸台在装配时与螺母部一起配接在螺杆上。
[0022]进一步的，凸台内径和外径的设计，需要参考同尺寸的普通螺母法兰面尺寸，以保证自锁螺母法兰面和对应配接的螺柱间的合适配合。在一个实施方式中，该凸台12被设置呈圆台构形或者圆柱构形，且其直径被设置为比螺母部的直径大。容易理解，该凸台12也可以被设置呈其它构形，例如多边形构造。
[0023]在一个实施方式中，所述凸台12的通孔的直径被设置为比螺母部10的内螺纹孔的直径大。
[0024]图2显示了本实用新型涉及的自锁螺母，在薄壁法兰面排气歧管紧固系统中的应用。在这个具体实施应用中，凸台12内径和外径的设计，要参考同尺寸的普通螺母法兰面尺寸，以保证自锁螺母法兰面和排气歧管的接触面积与普通螺母相同。
[0025]如图2所示，薄壁法兰面排气歧管紧固系统装配顺序是，先将螺柱20拧在缸盖30上，然后将垫片40和排气歧管法兰面50依次挂在螺柱20上，最后使用自锁螺母将歧管固定好。
[0026]该紧固系统装配之后，螺柱20的自由变形部分是a+b段。如果采用普通螺母，那么螺柱的自由变形部分是排气歧管法兰面加排气歧管垫片的厚度总和a段，应用本实用新型涉及的自锁螺母之后，可以另外补偿b段，有效地增加了螺柱的自由变形部分。依据伸长率公式=R= Λ L/ ( Λ L+ a) =1/(1+a/ Λ L)，R的值能被有效减小。
[0027]具体而言，在紧固系统中，通常情况下要求螺柱在啮合自由变形段长度要大于1.5倍公称直径，以M8的螺柱为例，这样螺柱自由变形长度就要至少大于12mm。而采用新型铸钢材料的薄壁排气歧管，比如其法兰面厚度为8_，那么本实用新型涉及的自锁螺母可以设计至少4_的凸台来减小螺柱的伸长率。
[0028]本实用新型提供的自锁螺母，通过在螺母部上增设非螺纹啮合的中空凸台，使得其在与排气歧管法兰面装配时，可以增加排气歧管螺柱非啮合段的长度。从而能够有效避免由于使用薄壁法兰面排气歧管而引起的螺柱自由变形段伸长率过大，提高了薄壁法兰面排气歧管紧固系统的可靠性和耐久性。
[0029]本实用新型的技术范围不仅仅局限于上述说明中的内容，本领域技术人员可以在不脱离本实用新型技术思想的前提下，对上述实施例进行多种变形和修改，而这些变形和修改均应当属于本实用新型的范围内。
【权利要求】
1.一种自锁螺母，其包括螺母部，其特征在于，所述螺母部具有内螺纹孔，从所述螺母部下端边缘延伸出一个中空的凸台，所述凸台中设置有无内螺纹的通孔，所述凸台的通孔与所述螺母部的内螺纹孔相连通，所述凸台在装配时与所述螺母部一起配接在螺杆上。
2.如权利要求1所述的自锁螺母，其特征在于，所述凸台被设置呈圆台构形或者圆柱构形或者多边形。
3.如权利要求1所述的自锁螺母，其特征在于，所述凸台的直径被设置为比所述螺母部的直径大。
4.如权利要求1所述的自锁螺母，其特征在于，所述凸台的通孔的直径被设置为比所述螺母部的内螺纹孔的直径大。
【文档编号】F16B37/04GK203962639SQ201420002833
【公开日】2014年11月26日 申请日期:2014年1月3日 优先权日:2014年1月3日
【发明者】靳宝宏, 王晓勤 申请人:上海通用汽车有限公司, 泛亚汽车技术中心有限公司