用于將力導入到由纖維復合材料構成的構件中的裝置制造方法及圖紙

本發明專利技術涉及一種用于借助螺紋連接機構將力導入到由纖維復合材料構成的構件中的裝置，該裝置包括設置在所述構件的通孔中的銷釘狀的連接元件。特別是本發明專利技術的目的是提高由纖維復合材料構成的構件上的螺紋連接的耐久性。這個目的通過如下方式得以實現，即，所述螺紋連接機構具有將構件(1)的通孔(2)圍起來并且容納連接元件(9)的兩件式襯套(6)，該襯套(6)的第一和第二襯套部分(6.1，6.2)構造得在軸向長度上相互嵌接并且每個襯套部分(6.1，6.2)具有徑向延伸的凸緣(15.1，15.2)、所述凸緣具有面向所述構件(1)的凸緣側面(16.1，16.2)，在所述凸緣側面上構造有滑動面。

Device for introducing force into a component made of fiber composite material

The present invention relates to a device for introducing force into a component made of fiber composite material by means of a threaded connection mechanism comprising a pin like connecting element provided in the through hole of the member. In particular, the object of the present invention is to improve the durability of threaded connections on components made of fiber composites. This can be achieved through the following ways, namely, the screw connection mechanism with component (1) through hole (2) enclosed and accommodate the connecting element (9) of the two type bushing (6), the bushing (6) of the first and second sleeve portion (6.1, 6.2) in the structure the axial length of each scarf and each bushing (6.1, 6.2) has a radially extending flange (15.1, 15.2), the flange has for the component (1) of the flange side (16.1, 16.2), in the flange on the side slip surface structure.

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】用于將力導入到由纖維復合材料構成的構件中的裝置
本專利技術涉及一種用于借助螺紋連接機構來將力導入到由纖維復合材料構成的構件中的裝置，其包括設置在所述構件的通孔中的銷釘狀的連接元件。
技術介紹
所述裝置應用在需與由比較軟的材料構成的構件諸如由纖維增強塑料構成的板逐點地連接的結構件上，其中作用在所述結構件上的力被傳遞到由纖維復合材料構成的構件中。已知的連接基本上由一個穿過塑料構件的、多為金屬制的連接元件構成，該連接元件與所述構件類似于螺栓連接地擰緊。這樣的裝置例如在機動車
中應用在車輪懸掛裝置中或纖維復合材料構件上的橫向控制桿連接裝置中。尤其是動態地作用的力經由連接元件被導入到纖維復合材料構件的孔橫截面中，其中厚度小的特別平的構件遭受到高的負荷。由于動態力的原因，發生金屬連接元件相對構件的纖維復合材料結構的微小的相對運動，其中在纖維復合材料構件上出現所謂的振動摩擦磨損(Schwingreibverschleiss)。振動摩擦過程既會造成纖維復合材料結構的損害也會導致金屬連接元件的削弱。在節省空間和材料的趨勢中，特別是在機動車領域，對將力單側地導入到塑料構件中的連接的要求日益增多，這些連接對構件產生特別高的負荷。由經由連接元件的杠桿臂單側地和橫向于構件的通孔地作用的力在裝置中產生傾覆或者彎曲力矩，該傾覆或者彎曲力矩附加地促進塑料構件上的振動摩擦磨損并且最后導致連接的提前失效(參照圖1，屬于現有技術的裝置)。由于纖維復合材料構件上的相對運動和傾覆或者彎曲力矩的原因而產生特別嚴重的損害，所述纖維復合材料構件的纖維取向基本上垂直于通孔的縱軸線延伸。增強纖維在這個取向中能經受的負荷較小。另外，正交地終結在通孔的孔內側面中的增強纖維在金屬連接元件上有嚴重磨蝕的作用。
技術實現思路
本專利技術的目的是，進一步改進文首述及的裝置，該裝置消除所述的現有技術的缺點，特別是保障螺紋連接在由纖維復合材料構成的構件上的提高的耐久性。這個目的通過用于借助螺紋連接機構將力導入到由纖維復合材料構成的構件中的裝置得以實現，該裝置包括設置在所述構件的通孔中的銷釘狀的連接元件。根據本專利技術提出：螺紋連接機構具有包圍構件的通孔的和容納連接元件的兩件式襯套，其中，該襯套的第一和第二襯套部分構造成沿軸向延伸相互搭接并且每個襯套部分具有一個徑向延伸的、具有面向構件的凸緣側面的凸緣，在所述凸緣側面上構造有滑動面。襯套部分如此構造，使得這些襯套部分在裝配狀態中將塑料構件的通孔圍起來并且構成用于連接元件的通道(Durchfuehrung)。根據本專利技術的連接元件通過各襯套部分而間接地與構件進行螺紋連接。各襯套部分具有凸緣，這些凸緣在裝配狀態中分別以它們的面向構件的凸緣側面貼靠在所述構件的上側面或者下側面上。通過根據本專利技術的襯套部分的設計結構――第一襯套部分嵌接到第二襯套部分中或反過來――這兩個襯套部分彼此保持作用連接。利用這個裝置，由經由連接元件單側導入的橫向力產生的傾覆或者彎曲力矩尤其經由兩個襯套部分的凸緣而能夠面式地支撐在塑料構件的上側面或者下側面上。由需導入的力產生的彎曲力矩能夠通過相應的襯套部分的壓力被大面積地經由凸緣而導入到由纖維復合材料構成的構件的上側面或者下側面中。在此，凸緣的面向所述構件的凸緣側面可以在塑料構件的上側面或者下側面上滑動。借助根據本專利技術的結構最大限度徑向指向的襯套部分完成相對構件的相對運動。每個襯套部分上設置的凸緣側面的滑動面具有微小的粗糙度并且優選構造成磨光的或拋光的。但是也可考慮在凸緣側面上設置油膜。凸緣的凸緣側面的提高的滑動能力能夠實現凸緣的凸緣側面與所述構件的表面之間的低摩擦滑動并且使相互嵌接的襯套部分相對所述構件的徑向指向的相對運動更加容易。在由動態橫向力產生的傾覆或者彎曲力矩的情況下特別活躍地出現的相對運動這樣會隨著對構件的微小的負荷而減少。結果是作用在連接元件上的橫向力尤其是垂直于通孔的孔內側面而不是角形地經由該通孔的邊緣區域而被導入到由纖維復合材料構成的構件中。以這種方式減少了通孔的孔內側面中的摩擦和磨損而且使得通孔的易損的棱邊得到最大限度的保護免受損害。根據本專利技術的裝置在由纖維走向基本上垂直于通孔的縱軸線設置的纖維復合材料構成的構件中產生特別有益的效果。因為力基本上沿著纖維復合材料構件的纖維方向并且由此沿著纖維復合結構的較高負荷能力的方向被導入，所以這樣的構件出色地承受住由通過通孔的孔內側面的力的導入產生的負荷。本專利技術的有益的構造和改進方案出自下文的說明和附圖。在所述裝置的一種優選的實施方式中，第一襯套部分具有軸向延伸的、用于設置在所述構件的通孔中且用于嵌接到第二襯套部分的開口中的桿體。可以借助該桿體經由所述通孔的整個孔內側面將橫向力導入到所述構件中；由此使得通孔的孔內側面和邊緣區域得到更好的保護。同時桿體端部在第二襯套部分的開口中的插塞連接提供了襯套部分在裝配狀態中相互嵌接的結構簡單的方案。如果桿體的長度構造得大于所述構件的壁厚，那么在裝配狀態中可以提供桿體超出部分用于更加簡單地裝配第二襯套部分。優選桿體端部的外輪廓構造得與所述開口的內輪廓相對應，從而產生形狀鎖合的(formschluessig)插塞連接。這樣使得被導入的橫向力能夠更好地分布到各襯套部分上并且因此傳遞到凸緣上。如果桿體的外輪廓構造得與通孔的內輪廓相對應，那么桿體緊密地貼靠在孔內側面上并且構成與通孔的形狀鎖合連接，使得被導入的橫向力能夠更加均勻地分布到通孔的孔內側面上。在一種特別優選的實施方式中，在第一襯套部分的凸緣與所述構件的第一側面之間和/或在第二襯套部分的凸緣與所述構件的第二側面之間設置有優選由經淬火的金屬、特氟隆、陶瓷或同類的材料構成的滑動墊。這樣傾覆或者彎曲力矩能夠經由凸緣的凸緣側面而支撐在所述滑動墊上，而不對所述構件的表面施加強力負荷。由需導入的力產生的彎曲力矩通過一個壓力經由襯套部分被導入到滑動墊中并且由此被大面積地導入到構件中。襯套部分能夠附加地經由滑動墊滑動。滑動墊由此減少所述構件的表面上的磨損。由材料決定地，在凸緣的凸緣側面的滑動面與滑動墊之間的接觸部位相對在滑動墊與所述構件的表面之間的接觸部位具有更小的摩擦系數。這在滑動墊與相應的襯套部分的凸緣之間產生比在所述滑動墊與所述構件之間更小的摩擦阻力。由力的導入產生的和用于使襯套部分滑動的相對運動尤其是在襯套部分與附屬的滑動墊之間進行，其中，所述構件的表面得到更好地保護而免受摩擦過程。優選滑動墊構造和設置如下，即，該滑動墊的面向凸緣的側面的表面相對該滑動墊的面向所述構件的側面的表面具有更小的粗糙度。這樣例如滑動墊的面向凸緣的側面可以是磨光的或拋光的，而滑動墊面向所述構件的側面則可以通過例如噴砂而被粗糙化。通過這種方式在滑動墊兩側更加清楚鮮明地形成不同的摩擦阻力和摩擦系數。在凸緣的凸緣側面與滑動墊之間的滑動能力得到提高，這樣可以預期所述構件的表面上的僅僅很微小程度的摩擦。如果滑動墊材料鎖合地(stoffschluessig)、優選通過粘貼而與所述構件相連，那么為了保護構件表面，滑動墊與該構件之間的任何摩擦都得到抑制。在所述裝置的一種有益的實施方式中，滑動墊具有環繞的凸緣橋接件。這個指向通孔內部設置的凸緣橋接件用于使滑動墊附加地貼靠到通孔的孔內側面上。借助該凸緣橋接件使得由纖維本文檔來自技高網...

【技術保護點】
用于借助螺紋連接機構將力導入到由纖維復合材料構成的構件中的裝置，該裝置包括設置在所述構件的通孔中的銷釘狀的連接元件，其特征在于：所述螺紋連接機構具有將構件(1)的通孔(2)圍起來并且容納連接元件(9)的兩件式襯套(6)，該襯套(6)的第一和第二襯套部分(6.1，6.2)構造得在軸向長度上相互嵌接并且每個襯套部分(6.1，6.2)具有徑向延伸的凸緣(15.1，15.2)，所述凸緣具有面向所述構件(1)的凸緣側面(16.1，16.2)，在所述凸緣側面上構造有滑動面。

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】2011.11.24 DE 102011119251.81.用于借助螺紋連接機構將力導入到由纖維復合材料構成的構件中的裝置，該裝置包括設置在所述構件的通孔中的銷釘狀的連接元件，其特征在于：所述螺紋連接機構具有將構件(1)的通孔(2)圍起來并且容納連接元件(9)的兩件式襯套(6)，該襯套(6)的第一和第二襯套部分(6.1，6.2)構造得在軸向長度上相互嵌接并且每個襯套部分(6.1，6.2)具有徑向延伸的凸緣(15.1，15.2)，所述凸緣具有面向所述構件(1)的凸緣側面(16.1，16.2)，在所述凸緣側面上構造有滑動面。2.如權利要求1所述的裝置，其特征在于：所述第一襯套部分(6.1)具有軸向延伸的桿體(7)，用于設置在所述構件(1)的通孔(2)中并且用于嵌接到所述第二襯套部分(6.2)的開口(8，22)中。3.如權利要求2所述的裝置，其特征在于：桿體(7)的外輪廓構造得與所述第二襯套部分(6.2)的開口(8，22)的內輪廓相對應。4.如權利要求2或3所述的裝置，其特征在于：桿體(7)的外輪廓構造得與所述通孔(2)的內輪廓(4)相對應。5.如權利要求1或2所述的裝置，其特征在于：在所述第一襯套部分(6.1)的凸緣(15.1)與所述構件(1)的第一側面(18)之間和/或在所述第二襯套部分(6.2)的凸緣(15.2)與所述構件(1)的第二側面(17)之間設置有滑動墊(20，21，24，25)。6.如權利要求5所述的裝置，其特征在于：所述滑動墊(20，21，24，25)由經淬火的金屬、特氟隆或陶瓷構成。7.如權利要求5所述的裝置，其特征在于：滑動墊(20，21，24，25)如此構造和設置，使得該滑動墊(20，21，24，25)的面向凸緣(15.1，15.2)的側面的表面相對該滑動墊(20，21，24，25)的面向所述構件(1)的側面的表面具有更小的粗糙度。8.如權利要求...

【專利技術屬性】
技術研發人員：W·胡芬巴赫，M·萊佩爾，J·沃納，E·拉杜施，
申請(專利權)人：輕型結構中心薩克森有限公司，
類型：發明
國別省市：德國,DE