具有传力点的壳体结构的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种根据权利要求1前序部分所述的具有传力点的壳体结构。
【背景技术】
[0002]已知在由CFK(化纤增强塑料)组成的、以壳式结构制造的构件中，传力点通过集成到CFK中的连接元件、例如层压螺母来设置。该方法与高的时间耗费相联系并且通常不允许事后改变。换言之，在层压过程完成之后，使用该方法不再能将连接元件集成到构件中。因此，该方法在对于批量生产的构件制造时，暂时不能以所要求的节拍时间得到实现。
[0003]由钢制车身或铝制车身的制造已知，具有较高强度等级的螺纹连接能借助于压紧元件或者焊接元件(压紧螺栓、压紧螺母、焊接螺栓、焊接螺母)得以实现。在CFK构件中，这通常由于强接触腐蚀和在允许的表面压力方面的限制而是不可能的。
[0004]从DE 103 05 015 Al已知一种用于固定在结构构件中或上的传力装置以及一种在应用至少一个这样的传力装置的情况下构建的结构构件，该结构构件用于改善机械特性并且为了价格更加便宜地制造而实施为混合构件，该结构构件具有由金属制成的嵌件，该嵌件固定在由塑料制成的结构中，其中，所述结构构成为用于固定(例如粘合)在所述结构构件的凹槽(例如盘状的模压部)中。固定结构的制造以及在构件上设置凹槽相对而言是耗费的。通过所述凹槽，在构件的视侧上创造了突起结构，该突起结构出于美学的和/或结构的原因可能是有妨碍的。因为所述固定结构的侧面的延伸尺寸也出于重量的原因而受限，所以力传导相对而言是点状的并且可传导的力是有限制的。湿气也可能通过在固定结构中的螺纹孔渗透到构件的内部中。
【发明内容】
[0005]本发明的一个任务在于，提供一种具有传力点的壳体结构，该壳体结构至少部分地避免了现有技术的缺陷。本发明的一个任务特别是在于，创造一种在CFK构件上的具有较高强度的传力结构，所述传力结构以较低的可能性被损坏、在腐蚀性缺陷减少的情况下且分散地将力传导到用于以高件数工业化应用的CFK构件中。本发明的另一个任务在于，在结构和制造技术方面简化该传力结构并且允许较大的可传导的力。本发明再另一个任务在于，使湿气通过传力点的渗入变得困难。
[0006]上面提到的任务中的至少一个通过按照本发明的具有权利要求1的特征的壳体结构至少在部分方面得到解决。优选的实施形式和有利的进一步扩展方案在从属权利中给出。
[0007]按照本发明提出一种具有传力点的壳体结构，其中，在传力点上设有传力结构，其中，所述传力结构具有带有紧固元件的配件，其中，所述配件与壳体结构连接，并且所述配件此外具有与壳体结构的贴靠面并且该贴靠面与壳体结构压紧或者能压紧。
[0008]按本发明的意义，可以将壳体结构理解为一种如下的结构，该结构是平面的、弯曲的或者平坦的或者部分弯曲的且部分平坦的形体的部分。平面的意味着，结构厚度比其余部分的尺寸小很多。按本发明的意义，可以将传力结构理解为一种如下的结构，该结构被设计和布置用于承受力并且将力传导到壳体结构中。按本发明的意义，可以将配件理解为一种如下空间形状，该空间形状为传力结构赋予尺寸和稳定性。按本发明的意义，可以将紧固元件理解为一种机构，该机构用于紧固构件，通过该紧固元件将力传导到传力机构中。按本发明的意义，与壳体结构的贴靠面如此理解，即，贴靠面面状地贴靠在壳体结构上。在此，面状的贴靠如此理解，使得没有弹性的中间层、例如粘合剂或类似物存在于贴靠面和壳体结构之间。不过可想到的是，例如出于隔绝目的、为了腐蚀性保护或者为了机械的力传导而设置薄的、至少基本上非弹性的中间层，其中，非弹性的中间层指的是这样的中间层，其在压力载荷的情况下与负载传导部件或者壳体结构相比较具有至少对于总变形而言基本上微不足道的变形量(Verformungsweg)。也就是说，在此并不很取决于材料特性例如弹性模量，而是取决于变形量，该变形量在薄的中间层消失的情况下是可以忽略的。这样的中间层可以是油漆层、纸层或者塑料薄膜。换言之，所述紧靠应该至少基本上能够实现在贴靠面和壳体结构之间的直接力传递。贴靠面与壳体结构压紧可以理解为，贴靠面紧固地压靠到壳体结构上。这例如可以、但不仅限于通过螺纹连接、锁紧(Knebelverschluss)、楔嵌或者其他手段得以实现。通过贴靠和压紧贴靠面实现一种所定义的力传导并且能够避免角度偏差。力在大面积上传导，这样降低了表面压力并且正好在薄的壳体结构的情况下将应力减少到可以忍受的程度并且因此允许较大的可传导的力。
[0009]本发明特别是能有利地适用于一种如下的壳体结构，该壳体结构由纤维增强的塑料、特别是GFK或者CFK制成。特别是在纤维增强的塑料的情况下，传力点的裂开危险是高的，从而所述传力点可以很大程度上从本发明得到好处。
[0010]在本发明的一种实施形式中，所述配件由金属、特别是由铁或者钢或铝或具有至少一种所述金属的合金制成。特别是在CFK构件中经常出现与金属接触腐蚀的问题，该问题能够通过压紧并且紧固地贴靠在贴靠面上有效地得到减少。
[0011]在本发明的另一种实施形式中，所述配件是板材形、板状或者圆盘状的构件，其中，所述贴靠面通过冷变形或者压弯而实现。这种制造过程是能成本有利地实现并且可使用在大量和批量制造中。备选地，所述配件也可以是大量的例如(但不仅是)铸造的构件，所述构件具有车削的、铣削的、刨削的或者剥离的形成贴靠面的凸肩。
[0012]在本发明的另一种实施形式中，所述配件与壳体结构粘合，其中，贴靠面没有粘合剂。通过粘合已经可以将配件在压紧前固定在希望的位置，这简化了制造。也可以达到对壳体结构的附加的加固和进一步的力传导，该力传导分布在较大的面积上。因为贴靠面没有粘合剂，所以也可以实现具有高方位和位置精度的定位和压紧。如果粘合大面积地并且环绕地实现，则也可以达到力传导位置的良好的密封效果。
[0013]在本发明的另一种实施形式中，所述配件或者所述壳体结构具有由贴靠面凹进的面，其中，所述凹进面用于与壳体结构粘合。如果所述壳体结构具有凹进面，则所述配件可以简单地且以较少耗费地设计。因为所述壳体结构的制造总归大多取决于模具的制造，所以在此也可以设有凹进面或者相反地朝向配件的贴靠面突出的面。如果所述配件具有凹进面，则所述壳体结构的构件表面可以保持光滑。在模具中不必设有突起，这也能实现在壳体结构层压之后事后地设置传力点。在配件上，凹进面例如可以、但不仅限于通过冷变形过程、例如深冲过程来制造。
[0014]在此，如果所述凹进面和壳体结构的与该凹进面相对置的面至少在粘合部的区域中构成至少基本上均匀间距的缝隙，则也可以均匀地提供粘合力。
[0015]可以规定如下构型，S卩，所述贴靠面至少基本上是平坦的。这当然也取决于:壳体结构的对应面在该区域中是平坦的。通过平坦的面也可以准确限定传力结构的轴线位置。
[0016]在本发明的另一个实施形式中，设有紧固元件以用于紧固承受外部负载用的受荷元件，其中，负载在受荷元件上的承受在壳体结构的如下一侧进行，该侧对置于所述配件与壳体结构相连接的一侧。因此，壳体结构朝向公众的视侧与配件侧相区别，在所述配件侧上安装有配件。因此，所述视侧可以没有干扰性元件，其中，基本上仅对于力传导必要的铰接点(Anlenkpunkt)设置在视侧上。
[0017]在本发明的另一种实施形式中，所述贴靠面通过紧固元件与壳体结构的面压紧。这意味着，紧固元件设置在贴靠面的区域中。由此，紧固元件也固定在其位置和方位中。所述紧固元件一同用于将贴靠面与壳体结构压紧，从而为了压紧不必设置附加的器件。
[0018]备选地，也是可能的是，压紧通过完全不同的器件得到实施并且紧固元件仅仅用于承受力。
[0019]在本发明的另一种实施形式中，所述紧固元件具有螺纹元件，所述螺纹元件设置在配件上。按本发明的意义，螺纹元件理解为一种与配件相连接或者集成在配件中的构件，其具有内螺纹或者外螺纹或者构成在其中的内螺纹或者构成在其上的外螺纹。
[0020]在本发明的另一种实施形式中，所述螺纹元件由配件的与贴靠面相对置的一侧紧固在配件上，所述螺纹元件优选与该配件连接、特别是压入到构成在配件中的通孔内。因此，螺纹元件可以安装在不干扰的地方。
[0021]如果螺纹元件具有螺栓件，则其优选地如此构成，使得所述螺栓件突出于壳体结构中的开口。如果所述螺纹元件具有螺母螺纹，则其优选地如此构成，使得其不突出于贴靠面。在后一种情况下，有利的是，螺纹元件或者螺母螺纹能穿过在壳体结构中的开口来接近。这两个实施备选方案确保，螺纹元件可从壳体结构的视侧接近和利用。
[0022]在本发明的另一种实施形式中，所述紧固元件具有压紧螺母，所述压紧螺母由配件的与贴靠面相对置的一侧压入到构成在配件的与贴靠面相对应的区段中的通孔内并且压紧螺母不突出于贴靠面，其中，螺栓通过壳体结构中的与压紧螺母对齐的开口引导至压紧螺母中，所述贴靠面借助于所述螺栓与壳体结构压紧或能压紧，其中，用于承受外部负载的受荷元件同时借助于螺栓固定或能固定在壳体结构的与配件相对置的一侧上。该螺纹连接构思能够实现与CFK构件的高强度的螺纹连接，不对其造成损坏并且没有腐蚀性缺陷并且将力面状地传导至用于以高件数工业化应用的CFK构件中。
[0023]在本发明的一个有利的进一步扩展方案中设有遮盖部，所述遮盖部遮盖配件，其中，所述遮盖部优选环绕地与壳体结构粘合。由此，可能在传力点位置处从视侧渗透至背侧的湿气而被挡住并且也不会污染由壳体结构闭锁的空腔。
[0024]本发明特别有利地、但不仅限于能应用于如下壳体结构上，所述壳体结构是车辆、特别是机动车的车身件。
[0025]本发明的其他特征、任务和效果从说明书和附图得到。在此，与按照本发明的装置相关地描述的特征和细节当然也与所有改型相关地适用并且相应地反之亦然且交互地适用，从而在各个发明方面和发明形式的公开内容方面始终可以相互地参照。
【附图说明】
[0026]唯一的图示出了作为本发明的实施例的螺纹连接的示意图。
【具体实施方式】
[0027]以下将根据附图描述本发明的实施例。在此，相同的构件分别配设有相同的标记。参照实施例描述的结构元件和特征、目的和效果只要不明确或者显然被排除，就能假定为在每个变型和备选的实施形式中可应用并且在这些变形和备选的实施形式方面也应该视为是公开的，即使它们在此没有明确地示出和/或描述。此外不言而喻地，附图应理解为示意性的并且在具体尺寸或者比例方面不应从附图得出限制，除非这被明确地描述如此。
[0028]附图示出CFK构件I的局部，在该CFK构件中构成有一个传力点2。该传力点2构成为螺纹连接部，螺纹连接部的位置通过中线2表示并且通过置入件3实现，该置入件与构件I相连接。在所述示出的