[發明專利]用于將具有柔性環的進氣歧管凸緣附接到凸輪蓋的壓縮限制緊固件

有效

• 申請號: 201710062845.7
• 申請日: 2017-01-26
• 公開（公告）號: CN107035578B
• 公開（公告）日: 2021-04-20
• 發明（設計）人: 蓋瑞·諾拉
• 申請（專利權）人: 福特全球技術公司
• 主分類號: F02M35/10
• 分類號: F02M35/10
• 代理公司: 北京連和連知識產權代理有限公司 11278
• 代理人: 張濤

一種壓縮限制緊固件總成包括具有附接凸緣和在凸緣的附接側上形成的成型且經調節的柔性環的塑料進氣歧管、具有螺紋附接插入件的塑料凸輪蓋、用于將進氣歧管附接到凸輪蓋的壓縮限制螺栓緊固件和當完全插入其附接位置時防止對塑料部件的過度壓縮和可能損壞同時提供100％壓縮的彈簧桿壓縮限制器。進氣歧管的柔性環與通過進氣歧管附接凸緣形成的緊固件孔同心。彈簧桿壓縮限制器包括具有上端和下端的管狀主體。彈簧桿凸緣附接到管狀主體的上端，而深度限制凸緣附接到下端。

技術領域

所公開的發明構思總體上涉及用于將車輛發動機的部件彼此附接的緊固件裝置。更具體地，所公開的發明構思涉及一種用于將塑料進氣歧管凸緣附接到塑料凸輪蓋的緊固件裝置，該緊固件裝置包括在進氣歧管凸緣的下側上的成型柔性環、具有螺紋插入件的凸輪蓋和彈簧桿壓縮限制緊固件。

背景技術

在機動車輛群體中有用來降低發動機和動力傳動系統重量試圖提高燃料經濟性的持續努力。作為該努力的關鍵部分，許多傳統上由相對重的材料(比如鋼和鑄鐵)制成的發動機結構部件現在由較輕的金屬制成。這些較輕的材料中的一個是鋁，該鋁約是由鐵制成的可比部件的重量的三分之一。其他輕質金屬(比如鎂)也已取代較重的鋼和鑄鐵。鎂本身約是鋁重量的三分之二。

盡管這些較輕的金屬容易顯示出它們優于鋼和鑄鐵的重量優勢，但是這些金屬，特別是鎂，生產困難且昂貴。此外，這些金屬，特別是鎂，可能在附接點失效。此外，在鎂的情況下，該材料易受熱膨脹系數的不匹配的影響，這在不同材料彼此附接時存在問題。此外，許多鎂合金當在高操作溫度普遍的內燃發動機應用中置于熱負荷下時，表現出不可接受水平的稱為“蠕變”的現象。熱蠕變的結果可以是夾緊力的減小以及在附接點處緊固件松動的增加的可能性。因此，鎂的使用比例如在制造發動機部件中使用鋁作為鋼和鑄鐵的替代物具有更大的挑戰。

響應于與在相關聯的發動機部件生產中輕質金屬(比如鋁和鎂)使用相關的問題，一些機動車制造商已經拋棄將金屬完全用于這些部件。作為替代，一些制造商已經將若干聚合材料中的任何一種用于這些部件。各種材料——比如增強塑料材料(比如玻璃填充尼龍或玻璃填充或碳增強聚丙烯)——已用于發動機部件的生產。

盡管優于鋼和鑄鐵提供有吸引力的重量優點并且提供比使用鋁或鎂的部件生產更低的成本和更容易的制造，但是由塑料復合材料制成的發動機部件也遭受與由鎂制成的部件相關聯的蠕變問題。隨著時間的推移，用于將復合部件附接到基板的螺栓可能最終從復合材料中退出，因為螺栓周圍的區域從螺栓下方向外蠕變。這通常是內燃發動機的固有振動的結果，并且這種情況在發動機使用時間越長時就越明顯。

若干設計的緊固件已經用來將一個塑料發動機部件緊固到另一個試圖克服上述使用中的挑戰。這種緊固件必須適當地設計為防止對相對脆性的塑料部件的損壞。這種緊固件的示例是已經用來可將第一塑料發動機部件螺紋附接到第二塑料發動機部件的彈簧桿緊固件。然而，與所產生的接頭相關聯的公差導致存在在一個極端處的緊固件彈簧的過度壓縮和壓縮不足或在另一極端處的緊固件彈簧的壓縮完全不存的情況。

在車輛技術的許多領域中，總是存在與附接車輛發動機的塑料部件的裝置相關聯的改進的空間。

發明內容

所公開的發明構思克服了將內燃發動機的第一塑料部件附接到第二塑料部件的已知方法的問題。通常，所公開的發明構思提供一種具有在其附接側上形成的成型且經調節的柔性環的進氣歧管凸緣。凸輪蓋具有附接插入件。用于將進氣歧管附接到凸輪蓋的壓縮限制緊固件總成包括彈簧桿壓縮限制器，該彈簧桿壓縮限制器在完全插入其附接位置時防止過度壓縮同時提供100％壓縮。

特別地，壓縮限制緊固件總成包括進氣歧管、凸輪蓋、壓縮限制螺栓緊固件和彈簧桿壓縮限制器。進氣歧管凸緣具有緊固件通過孔、下側和從下側延伸的柔性環。柔性環與孔同心。

螺紋凸輪蓋包括具有接收螺栓的內螺紋孔的外部滾花插入件。螺紋插入件可以是任何形狀，但是優選是錐形形狀。螺紋插入件包括設置在其上端處的軸承套環，該軸承套環起彈簧桿壓縮限制器的軸承面的作用。