構(gòu)件連接機構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種構(gòu)件連接機構(gòu)，其包括：第一構(gòu)件(1)，從該第一構(gòu)件凸起至少一個第一陽緊固件(3)；第二構(gòu)件(2)，該第二構(gòu)件具有至少一個陰緊固件(5)，所述陽緊固件插入所述陰緊固件中，其中，至少所述第一構(gòu)件由纖維增強的塑料材料構(gòu)成。
【專利說明】構(gòu)件連接機構(gòu)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種如權(quán)利要求1前序部分所述的構(gòu)件連接機構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]由DE 10 2010 028 322 Al已知一種這樣的構(gòu)件連接機構(gòu)。
[0003]在機動車車身的大批量生產(chǎn)中，要盡可能自動化地組裝許多單體的車身部件以及安裝附件，諸如支架等等。在拼合過程中，首先要將兩個或多個車身部件彼此相對定位，接著再將其相互連接，例如通過焊接、咬合連接或者通過其他工藝方法。而在機動車制造中，又對于許多其他應(yīng)用場合，“輕質(zhì)結(jié)構(gòu)”主題的體現(xiàn)愈加重要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是，提供一種構(gòu)件連接機構(gòu)，該構(gòu)件連接機構(gòu)特別適合于輕質(zhì)結(jié)構(gòu)應(yīng)用。
[0005]這個目的通過權(quán)利要求1的特征得以實現(xiàn)。本發(fā)明的一些有益構(gòu)造和發(fā)展設(shè)計可由從屬權(quán)利要求中獲得。
[0006]本發(fā)明的出發(fā)點乃是這樣一種構(gòu)件連接機構(gòu)，其具有第一構(gòu)件，從該第一構(gòu)件凸起至少一個第一陽“緊固件”。所說第一構(gòu)件例如可以是機動車構(gòu)件，特別是待制造的機動車車身的車身構(gòu)件。作為此外的可選方案，所說第一構(gòu)件也可以是“非機動車構(gòu)件”。
[0007]另外，所述構(gòu)件連接機構(gòu)還具有第二構(gòu)件，該第二構(gòu)件具有至少一個“陰緊固件”，陽緊固件插入或者夾緊于該陰緊固件中。陰緊固件例如可以由圓形的孔、長孔、匙孔狀的(schlussel1chartig)孔、多角或類似形狀的孔構(gòu)成。它可以從第二構(gòu)件中沖壓而成。沖裁/沖壓邊緣可以從第二構(gòu)件(例如垂直地)凸起地(“夾緊凸緣”)彎卷(所謂的“翻邊孔(Kragenloch)” )。
[0008]所說第二構(gòu)件例如可以是機動車構(gòu)件，或者也可以是非機動車構(gòu)件。
[0009]本發(fā)明的核心在于:至少對于兩構(gòu)件之一來說是涉及一種由纖維增強的塑料材料構(gòu)成的構(gòu)件。
[0010]因此，這樣的構(gòu)件連接機構(gòu)例如可考慮用于制造完全或部分地由纖維增強塑料構(gòu)件組成的機動車車身。特別是可以規(guī)定:兩構(gòu)件由不同的材料構(gòu)成(“混合結(jié)構(gòu)連接”)。例如，第一構(gòu)件可以是纖維增強的塑料構(gòu)件(特別是碳纖維增強的塑料構(gòu)件)，而第二構(gòu)件可以是金屬構(gòu)件諸如鋼構(gòu)件或鋁構(gòu)件。第一構(gòu)件特別是可以利用所謂的“濕壓法”制成。
[0011]根據(jù)本發(fā)明的一個發(fā)展設(shè)計規(guī)定:兩構(gòu)件通過一個或多個這樣的構(gòu)件連接機構(gòu)相互連接。可以規(guī)定:至少一個上述構(gòu)件連接機構(gòu)用于將兩構(gòu)件預(yù)固定或者說有針對性地為此所用。緊固件能夠?qū)崿F(xiàn)對兩構(gòu)件的一種預(yù)固定，其優(yōu)點在于:這些構(gòu)件在緊固件組合插接之后就立刻能夠作為結(jié)構(gòu)組件進行運輸或移動，而它們的相對位置不變。
[0012]換言之，兩構(gòu)件通過上述構(gòu)件連接機構(gòu)被置入一個預(yù)先規(guī)定的相對位置中并且在緊固件“組合插接”之后持久地相互固定連接，例如通過粘合、螺接、焊接、鉚接(特別是通過盲鉚)或者通過其他的連接工藝方法。對于一個構(gòu)件由纖維增強塑料材料構(gòu)成或者兩個構(gòu)件均由纖維增強塑料材料構(gòu)成的構(gòu)件連接機構(gòu)，特別是可考慮對構(gòu)件進行粘合。
[0013]根據(jù)本發(fā)明的一個發(fā)展設(shè)計規(guī)定:兩構(gòu)件通過兩緊固件彼此夾緊并且因此至少借助一定的“預(yù)固定力”保持在一起。如果構(gòu)件接著被持久地彼此固定連接的話，例如通過粘合，那么這些構(gòu)件就沒有必要非得附加地通過夾裝或夾緊裝置夾裝在一起。在緊固件的相應(yīng)的設(shè)計中，由緊固件施加的夾緊力能夠足以將兩構(gòu)件在粘結(jié)劑硬化階段期間充分穩(wěn)固地保持在一起。因此本發(fā)明的構(gòu)件連接機構(gòu)允許棄用單獨的夾裝或夾緊裝置。由此首先是直接產(chǎn)生了成本優(yōu)勢。
[0014]另一個可以看到的優(yōu)點在于:兩構(gòu)件在它們的連接區(qū)域內(nèi)、亦即它們被相互粘合的那個位置是可以自由接近的。這種可自由接近性使得加熱裝置(例如紅外線輻射器)的使用更加容易，該加熱裝置可能是為實現(xiàn)粘結(jié)劑更快硬化所需要的。
[0015]根據(jù)本發(fā)明的一個發(fā)展設(shè)計規(guī)定:陽緊固件完全或至少部分地由熱塑性塑料材料構(gòu)成。熱塑性塑料材料價格低廉、易于加工。因此在注射成型法中能夠產(chǎn)生最為多樣化的形狀。熱塑性塑料材料不腐蝕并能夠?qū)崿F(xiàn)相對其他材料的“電流隔斷”。
[0016]陽緊固件可以與一個“基礎(chǔ)元件”連接成一體。該基礎(chǔ)元件可以由與陽緊固件相同的材料構(gòu)成?；A(chǔ)元件可以構(gòu)造成板狀的，例如圓形的、矩形的、方形的、三角形的板等。作為此外的可選方案，基礎(chǔ)元件也可以具有拱曲的形狀。
[0017]為了實現(xiàn)與第一構(gòu)件盡可能良好和穩(wěn)固的連接，可以規(guī)定:基礎(chǔ)元件“嵌入”第一構(gòu)件中。所說“嵌入”意味著:基礎(chǔ)元件完全或至少部分地被第一構(gòu)件所容納。優(yōu)選地，基礎(chǔ)元件以其面向第一構(gòu)件的下側(cè)面和以其整個環(huán)繞的邊緣或者至少以該邊緣的部分區(qū)域或一定的部分高度嵌入到第一構(gòu)件中。
[0018]基礎(chǔ)元件的背向第一構(gòu)件的上側(cè)面可以、但沒有必要非得嵌入第一構(gòu)件之中。確切地說，可以規(guī)定:基礎(chǔ)元件的上側(cè)面(陽緊固件從該上側(cè)面凸起，)與第一構(gòu)件的上側(cè)面基本上在一個平面內(nèi)或者平滑地或大致平滑地過渡到所述第一構(gòu)件的上側(cè)面中。特別是，基礎(chǔ)元件的上側(cè)面也可以構(gòu)造成拱曲的，如果第一構(gòu)件的與其相接的側(cè)面具有相應(yīng)拱曲形的話。
[0019]如上面已經(jīng)述及的那樣，從第一構(gòu)件凸起的陽緊固件被插入或被夾緊到設(shè)置于第二構(gòu)件內(nèi)的陰緊固件中。為了實現(xiàn)在緊固件區(qū)域內(nèi)兩構(gòu)件之間的預(yù)定的最小間距，可以規(guī)定:在基礎(chǔ)元件的上側(cè)面上設(shè)置有至少一個起到用于第二構(gòu)件的定距件作用的隆突。這樣的“最小間距”特別是在兩構(gòu)件應(yīng)該相互粘合在一起時具有意義，以便保證:當(dāng)將兩構(gòu)件通過緊固件夾緊到一起時，在兩構(gòu)件之間保留有足夠量的粘結(jié)劑。如果沒有這種緊固件的話，將會產(chǎn)生在過高夾緊力時過多粘結(jié)劑從位于兩構(gòu)件之間的間隙中被擠出的危險，這樣可能會對相互粘合之構(gòu)件的強度產(chǎn)生不利影響。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]下文將結(jié)合附圖進一步詳細地闡述本發(fā)明。附圖中示出:
[0021]圖1為具有球形陽緊固件的第一實施例；
[0022]圖2為具有銷狀陽緊固件的實施例，該緊固件的頭部被塑性變形；
[0023]以及[0024]圖3為具有陽緊固件的實施例，該緊固件具有一個彈性的頭部。
【具體實施方式】
[0025]圖1示出了兩個在其連接之前的構(gòu)件1、2。第一構(gòu)件I涉及的是一個由纖維增強的塑料材料制成的構(gòu)件。在構(gòu)件I中可以分布設(shè)置例如碳纖維、玻璃纖維或其他材料制成的纖維，這些纖維對構(gòu)件I予以加強。纖維可以例如精細分布地存在或存在于紡織的結(jié)構(gòu)組織中，例如形式上為針織物、編織物、稀松布、織品布料等等。這樣的纖維增強塑料構(gòu)件在注射模具中或在壓注模具中制造。首先，將纖維狀材料例如以所謂“預(yù)制坯料”的形式置入注射模具中。接著，將液態(tài)的塑料材料例如合成樹脂注入注射模具中并進行硬化。
[0026]在圖1中示出的構(gòu)件I的特征是:在上側(cè)面Ia的區(qū)域中有一個陽緊固件3“嵌入”到纖維增強的塑料構(gòu)件I中。該陽緊固件3具有一個球頭或球形的或者說球狀的頭部3a，該頭部通過一個銷狀的連接部段3b與一個板狀的基礎(chǔ)元件3c連接。頭部3a、連接部段3b和基礎(chǔ)元件3c在此相互連接成一體。它們可以由同一種材料、例如熱塑性塑料材料制成。
[0027]如從圖1中可以看出的那樣，陽緊固件3以下側(cè)面3d和以環(huán)繞的邊緣3e嵌入纖維增強的塑料構(gòu)件I中?；A(chǔ)元件3c的背向纖維增強塑料構(gòu)件I的上側(cè)面3f在此基本上“平滑地”過渡到纖維增強塑料構(gòu)件I的上側(cè)面Ia中。
[0028]如從圖1中可以看出的那樣，從基礎(chǔ)元件3c的上側(cè)面3f凸起兩個起到定距件作用的隆突4a、4b。取代兩個隆突，也可以設(shè)置一個環(huán)狀環(huán)繞的定距件。
[0029]圖1中示出的第二構(gòu)件2具有一個由通孔5構(gòu)成的“陰緊固件”。該通孔5是這樣確定尺寸的，即，使陽緊固件或者說其頭部3a能夠穿過該通孔5插入，在頭部3a往通孔5插入時，頭部3a和/或通孔5在一定范圍內(nèi)彈性變形。在頭部3a穿過通孔5之后，第二構(gòu)件2的下側(cè)面2a靠置于定距件4a、4b的上側(cè)面上，通過這種方式保證了兩構(gòu)件1、2之間的確定的間距。由于頭部3a和通孔5的彈性之故，兩構(gòu)件1、2被兩個緊固件3、5夾緊到一起并且附加地被形狀鎖合地彼此保持在一起。
[0030]在兩構(gòu)件1、2夾緊在一起之后，便可將它們持久地相互連接起來，例如通過焊接、鉚接、螺接等。但是這兩個構(gòu)件1、2可以特別地或附加地相互粘合，其中，借助定距件4a、4b保證了:涂覆到上側(cè)面Ia上的粘結(jié)劑或者加入到兩構(gòu)件1、2之間的中間空隙內(nèi)的粘結(jié)劑能夠保留在那里而不會大量地被緊固件3、5擠出。
[0031]圖2示出一個實施例，在該實施例中，陽緊固件3具有銷或者榫的形狀。在陽緊固件3插入并穿過設(shè)置在第二構(gòu)件2中的通孔5之后，可以使榫3的從通孔5中伸出的自由端部塑性變形，例如通過對銷3的自由端部進行加溫或者加熱和/或通過使該自由端部機械變形。
[0032]圖3示出一個實施例，在該實施例中，陽緊固件3具有一個彈性的頭部部段3a，該頭部部段在其形狀方面類似于帶槽螺栓的頭部的形狀。頭部3a是有彈性的，因而它可以被擠壓穿過設(shè)置在第二構(gòu)件2中的、尺寸略小的通孔5，該頭部3a在擠壓穿過時發(fā)生彈性變形。在頭部3a擠壓穿過之后，這個頭部又重新膨脹并且如圖3所示形狀鎖合地搭接通孔5，由此便將兩構(gòu)件1、2保持在一起。
【權(quán)利要求】
1.構(gòu)件連接機構(gòu)，其包括: ?第一構(gòu)件(I)，從該第一構(gòu)件(I)凸起至少一個第一陽緊固件(3)， ?第二構(gòu)件(2)，該第二構(gòu)件具有至少一個陰緊固件(5)，所述陽緊固件(3)插入所述陰緊固件中， 其特征在于:至少所述第一構(gòu)件(I)由纖維增強的塑料材料構(gòu)成。
2.如權(quán)利要求1所述的構(gòu)件連接機構(gòu)，其特征在于:兩構(gòu)件通過兩緊固件(3，5)相互夾緊在一起。
3.如權(quán)利要求1或2所述的構(gòu)件連接機構(gòu)，其特征在于:所述陽緊固件(3)由塑料材料構(gòu)成。
4.如前述權(quán)利要求之任一項所述的構(gòu)件連接機構(gòu)，其特征在于:所述陽緊固件(3)由與所述第一構(gòu)件(I)不同的塑料材料構(gòu)成。
5.如前述權(quán)利要求之任一項所述的構(gòu)件連接機構(gòu)，其特征在于:所述陽緊固件(3)部分地或完全地由熱塑性塑料材料構(gòu)成。
6.如前述權(quán)利要求之任一項所述的構(gòu)件連接機構(gòu)，其特征在于:所述陽緊固件(3)具有頭狀的元件(3a)，該元件與基礎(chǔ)元件(3c)相連，其中，頭狀的部段(3a)與基礎(chǔ)元件(3c)由相同材料構(gòu)成。
7.如權(quán)利要求6所述的構(gòu)件連接機構(gòu)，其特征在于:所述基礎(chǔ)元件(3c)嵌入所述第一構(gòu)件⑴中。
8.如權(quán)利要求6或7所述的構(gòu)件連接機構(gòu)，其特征在于:所述基礎(chǔ)元件(3c)具有板的形狀。
9.如權(quán)利要求6至8之任一項所述的構(gòu)件連接機構(gòu)，其特征在于:所述頭狀的元件(3a)從所述基礎(chǔ)元件(3c)的上側(cè)面(3f)凸起，所述基礎(chǔ)元件的上側(cè)面與所述第一構(gòu)件(I)的上側(cè)面(Ia)基本上在一個平面內(nèi)或者平滑地過渡到所述第一構(gòu)件(I)的上側(cè)面(Ia)中。
10.如權(quán)利要求6至9之任一項所述的構(gòu)件連接機構(gòu)，其特征在于:在所述基礎(chǔ)元件(3c)的上側(cè)面(3f)上設(shè)置有至少一個起到用于所述第二構(gòu)件(2)的定距件作用的隆突(4a,4b)。
11.如權(quán)利要求1至10之任一項所述的構(gòu)件連接機構(gòu)，其特征在于:兩構(gòu)件(1，2)相互粘合在一起。
12.如權(quán)利要求1至11之任一項所述的構(gòu)件連接機構(gòu)，其特征在于:兩構(gòu)件(1，2)相互鉚接在一起。
13.如權(quán)利要求1至12之任一項所述的構(gòu)件連接機構(gòu)，其特征在于:第一和/或第二構(gòu)件是機動車構(gòu)件，特別是機動車車身構(gòu)件。
14.如權(quán)利要求1至13之任一項所述的構(gòu)件連接機構(gòu)，其特征在于:所述陽緊固件具有頭狀的部段3a，該部段具有球體的形狀、球體一部分的形狀或者類似球體的形狀。
15.如權(quán)利要求1至13之任一項所述的構(gòu)件連接機構(gòu)，其特征在于:所述陽緊固件(3)具有銷的形狀，該銷帶有與所述陰緊固件搭接的頭部(3a)。
16.如權(quán)利要求15所述的構(gòu)件連接機構(gòu)，其特征在于:所述銷的自由端部被塑性變形成頭部。
17.如前述權(quán)利要求之任一項所述的構(gòu)件連接機構(gòu)，其特征在于:所述銷的自由端部具有彈性的、頭狀的元件，該元件與所述陰緊固件(5)形狀鎖合地搭接。
18.如前述權(quán)利要求之任一項所述的構(gòu)件連接機構(gòu)，其特征在于:所述陰緊固件(5)由圓形的孔、長孔、翻邊孔或者匙孔狀的孔構(gòu)成。
【文檔編號】F16B5/06GK103987972SQ201380004248
【公開日】2014年8月13日 申請日期:2013年1月28日 優(yōu)先權(quán)日:2012年3月13日
【發(fā)明者】C·蘭克瑙, E·菲澤, J·萬尼克爾克, S·策希 申請人:寶馬股份公司