用于由碳素纤维增强塑料组成的构件在部件上特别是车辆行走机构部件上的紧固装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于由碳素纤维增强塑料组成的构件在部件上特别是车辆的、尤其机动车的行走机构部件上的紧固装置。
【背景技术】
[0002]在车辆制造中，如果要求高的重量比(gewichtsspezifisch，单位重量)强度和刚性，越来越多地使用碳素纤维增强塑料构件。有些场合，甚至整个车辆部件诸如车辆舱室(Zelle)完全或部分地由碳素纤维增强塑料制成。然而这些碳素纤维增强塑料的构件或部件与车辆的其他部件(特别是行走机构部件)的连接产生了问题，因为碳素纤维增强塑料在压力作用下显示出对于与其他部件的可靠接合产生不利影响的缩陷性(Setzungsverhalten)。
【发明内容】
[0003]因此本发明的目的是，提供一种紧固装置，该紧固装置确保将碳素纤维增强塑料构件可靠地和高强度地固定在其他的车辆部件上。所说构件特别是同样也可以为车辆部件，因而本发明的目的特别是在于提供一种紧固装置，该紧固装置确保两个车辆部件的可靠而高强度的连接，其中至少一个车辆部件是由碳素纤维增强塑料制成的。
[0004]根据本发明，对于一种用于由碳素纤维增强塑料组成的构件(特别是车辆舱室或承载的车身构件)在车辆或者说机动车的部件上特别是行走机构部件上的紧固装置，上述目的通过如下方式得以实现:在所述构件上安装有第一连接元件，第二连接元件能够安装在该第一连接元件上，第一连接元件借助粘合层与所述构件连接并且具有一个突伸的衬套，该衬套贯穿所述构件的孔并且该衬套以一个自由的端部超过所述构件伸出。
[0005]或者作为可选方案，根据本发明，对于一种用于由碳素纤维增强塑料组成的构件(特别是车辆舱室或承载的车身构件)在车辆或者说机动车的部件上特别是行走机构部件上的紧固装置，上述目的通过如下方式得以实现:在所述构件上安装有第一连接元件，第二连接元件能够安装在该第一连接元件上，并且第一连接元件借助粘合层与所述构件连接。另外，第三连接元件贴靠在所述部件上并且所述构件支承在第一连接元件与第三连接元件之间。第三连接元件具有一个突伸的套管，该套管贯穿所述构件的孔并且该套管以其自由的端部超过所述构件伸出。
[0006]由于本发明的上述构造设计，提供了这样一种紧固装置，其中，不对碳素纤维增强塑料构件进行夹紧，因为该构件仅通过粘合层被保持在第一连接元件上。由此不会出现缩陷性情况。此外还可实现高强度的和可拆式的螺纹连接，这种螺纹连接可以经济地和大批量地制得。
[0007]从属权利要求包含了本发明的一些有益的发展设计和构造方案。
[0008]根据一个优选的发展设计，第一连接元件包含有内螺纹并且第二连接元件包含有螺纹销。
[0009]根据第一实施方式，衬套贴靠在部件上并且所述构件支承在所述部件与第一连接元件之间。该实施方式保证了在比较轻型的结构中实现高拉力的传递。
[0010]根据一个优选的发展设计，不仅第一连接元件可以借助粘合层与所述构件连接，而且该构件也可以有益地借助粘合层与所述部件粘合在一起。由此产生了所述构件在所述部件上特别牢固且可靠的连接，该连接同样可以传递高的横向力和/或压力。
[0011]在此，优选第三连接元件可以贴靠在衬套的自由端部上。作为可选方案，优选第三连接元件可以包括一套管，该套管贯穿所述构件的开口并且该套管贴靠在第一连接元件上。
[0012]另外，根据一个有益的发展设计，所述构件也可以借助粘合剂与第三连接元件粘合在一起。
[0013]第三连接元件有益地具有与第一连接元件相同的造型，其中，第三连接元件可以非机械方式地与第二连接元件联接，特别是因此不包括内螺纹。
[0014]在这个实施方式中，既可以(通过大的粘合面)传递高的横向力也可以传递高的拉力和压力。另外，在这个实施方式中可以简单地将构件与部件之间的连接重新拆脱。
【附图说明】
[0015]由下文参照附图的说明可得知本发明的其他的细节、特征和优点。附图中:
[0016]图1为本发明紧固装置的第一实施方式；
[0017]图2为本发明紧固装置的第二实施方式，和
[0018]图3为本发明紧固装置的第三实施方式。
【具体实施方式】
[0019]在附图中仅仅示出紧固装置的与本申请相关的部分。为了清楚明了起见省略了所有其他的部分。
[0020]图1示出了本发明紧固装置的第一实施方式，该紧固装置构造简单且能够传递高的拉力。
[0021]由碳素纤维增强塑料组成的构件I (CFK-构件)一例如车辆的CFK-舱室或者承载的车身构件一通过粘合层2与第一连接元件3粘合在一起。第一连接元件3设置有一突伸的衬套4，该衬套可以与第一连接元件3构造成一体。连接元件3与衬套4在横截面中看构成“T”的形状，其中，连接元件3构成“T”的水平翼缘，而衬套4构成“T”的垂直的翼缘。
[0022]第一连接元件3的衬套4穿过构件I中的孔5并且以其自由的端部在背离第一连接元件3的那侧超过构件I伸出。
[0023]为了使构件3与例如可以是车辆行走机构部件的部件6相连接，而设置有第二连接元件7。这个第二连接元件7穿过部件6中的孔8并且可以与第一连接元件3连接。在此状态中，部件6支撑在衬套4上。由于衬套4超过构件I伸出，因此不会有夹紧力传递到构件I上，该构件只通过粘合层2与本发明的紧固装置相连接。
[0024]第一连接元件3例如可以是一个设置有内螺纹的螺母，第二连接元件7可以是一个可旋入所述螺母中的螺纹销，特别是螺栓/螺钉。
[0025]图2示出了本发明紧固装置的第二实施方式，该实施方式既能够传递高的横向力也能够传递高的拉力和压力。
[0026]这个实施方式与第一实施方式的不同之处在于:构件I附加地通过粘合剂9与部件6连接，因此由于比较大的粘合面2和9而可以传递高的横向力。由此，构件I在一侧上与第一连接元件3以及在另一侧上与部件6粘合在一起。
[0027]图3示出了本发明紧固装置的第三实施方式，该实施方式既能够传递很高的横向力也能够传递很高的拉力和压力。
[0028]由碳素纤维增强塑料组成的构件I (CFK-构件)在此实施方式中同样通过粘合层2与第一连接元件3粘合在一起。第一连接元件3具有与在图1中示出的第一实施例相同的造型。
[0029]衬套4同样穿过构件I中的孔5并且以其自由的端部在背离第一连接元件3的那侧超过构件I伸出。
[0030]在这个实施例中第二连接元件7同样用来使构件3与部件6连接。该第二连接元件7穿过部件6中的孔8并且可以与第一连接元件3相连接。与部件6支撑在衬套4上的第一实施例不同，在这个实施例中部件6是支撑在第三连接元件10上。这种配置方式的结果是，一个套管11位于第三连接元件10的背离部件6的那侧并且在那里超过构件I伸出。第一连接元件3贴靠在该伸出的套管11上。该套管11特别是可以与第三连接元件10构造成一体。
[0031]第三连接元件10在横截面中具有与第一连接元件3相同的造型并且同样借助粘合剂9与构件I连接。因此构件I在一侧上与第一连接元件3以及在另一侧上与第三连接元件10粘合在一起。与第一连接元件3不同，第三连接元件10仅仅是一个间隔元件而并非紧固元件。因此，第三连接元件10特别是不具有内螺纹。
[0032]取代所说明的和在附图中所示出的情况，衬套4也可以设置在部件6上或者构造成单独的构件来代替设置在第一连接元件3。同样，套管11也可以设置成单独的构件来代替设置在第三连接元件10上。
[0033]本发明的紧固装置使得特别是CFK-构件与部件的高强度连接成为可能，并且能够经济地和节省空间地得以实现。
[0034]针对本发明的上述说明仅仅用于解释性目的而非用来限制本发明。在本发明的范围内可以实现多种不同的变动和修改，而并不脱离本发明及其等同措施的范围。
[0035]附图标记列表
[0036]I 构件
[0037]2 粘合层
[0038]3 第一连接元件
[0039]4 衬套
[0040]5 孔
[0041]6 部件
[0042]7 第二连接元件
[0043]8 孔
[0044]9 粘合剂
[0045]10 第三连接元件
[0046]11 套管
【主权项】
1.紧固装置，其用于由碳素纤维增强塑料组成的构件在部件上特别是车辆行走机构部件上的紧固，所述构件特别是车辆的舱室或承载的车身构件，其特征在于:在所述构件(I)上安装有第一连接元件(3)，第二连接元件(7)能够安装在该第一连接元件上，所述第一连接元件(3)借助粘合层(2)与所述构件(I)连接并且具有突伸的衬套(4)，该衬套贯穿所述构件(I)的孔(5)并且该衬套以其自由的端部超过所述构件(I)伸出。2.紧固装置，其用于由碳素纤维增强塑料组成的构件在部件上特别是车辆行走机构部件上的紧固，所述构件特别是车辆舱室或承载的车身构件，其特征在于:在所述构件(I)上安装有第一连接元件(3)，第二连接元件(7)能够安装在该第一连接元件上，所述第一连接元件(3)借助粘合层(2)与所述构件(I)连接，以及，第三连接元件(10)贴靠在所述部件(6)上，该第三连接元件具有突伸的套管(11)，该套管贯穿所述构件⑴的孔(5)并且该套管以其自由的端部超过所述构件(I)伸出，其中，所述构件(I)支承在第一连接元件(3)与第三连接元件(10)之间。3.如权利要求1或2所述的紧固装置，其特征在于:所述第一连接元件(3)包括内螺纹并且所述第二连接元件(7)包括螺纹销。4.如前述权利要求之任一项所述的紧固装置，其特征在于:所述衬套(4)贴靠在所述部件(6)上并且所述构件(I)支承在所述部件(6)与所述第一连接元件(3)之间。5.如前述权利要求之任一项所述的紧固装置，其特征在于:所述构件(I)借助粘合剂(9)与所述部件(6)粘合在一起。6.如权利要求2所述的紧固装置，其特征在于:所述第一连接元件(3)贴靠在所述套管(11)的自由端部上。7.如权利要求2或6之任一项所述的紧固装置，其特征在于:所述构件(I)借助粘合剂(9)与所述第三连接元件(10)粘合在一起。8.如权利要求2或6或7之任一项所述的紧固装置，其特征在于:所述第三连接元件(10)具有与所述第一连接元件(3)相同的造型。
【专利摘要】本发明涉及一种紧固装置，其用于由碳素纤维增强塑料组成的构件特别是车辆舱室在部件上特别是车辆行走机构部件上的紧固。为了提供一种确保将碳素纤维增强塑料构件可靠地紧固在其他车辆部件上的紧固装置，根据本发明规定：在构件(1)上安装有第一连接元件(3)，第二连接元件(7)能够安装在该第一连接元件上，所述第一连接元件借助粘合层(2)与所述构件连接并且具有突伸的衬套(4)，该衬套贯穿所述构件的孔(5)并且该衬套以其自由的端部超过所述构件伸出。
【IPC分类】F16B11/00, B62D27/06, F16B37/00, B62D27/02, B62D29/04, F16B5/06
【公开号】CN104884340
【申请号】CN201380066323
【发明人】S·勒尔, F·迪舍米德, T·魏斯, A·格鲁贝尔, J·克滕贝格尔
【申请人】宝马股份公司
【公开日】2015年9月2日
【申请日】2013年12月9日
【公告号】DE102012223863A1, EP2934991A1, US20150285290, WO2014095461A1