具有傳力點(diǎn)的殼體結(jié)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種根據(jù)權(quán)利要求1前序部分所述的具有傳力點(diǎn)的殼體結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]已知在由CFK(化纖增強(qiáng)塑料)組成的、以殼式結(jié)構(gòu)制造的構(gòu)件中，傳力點(diǎn)通過(guò)集成到CFK中的連接元件、例如層壓螺母來(lái)設(shè)置。該方法與高的時(shí)間耗費(fèi)相聯(lián)系并且通常不允許事后改變。換言之，在層壓過(guò)程完成之后，使用該方法不再能將連接元件集成到構(gòu)件中。因此，該方法在對(duì)于批量生產(chǎn)的構(gòu)件制造時(shí)，暫時(shí)不能以所要求的節(jié)拍時(shí)間得到實(shí)現(xiàn)。
[0003]由鋼制車身或鋁制車身的制造已知，具有較高強(qiáng)度等級(jí)的螺紋連接能借助于壓緊元件或者焊接元件(壓緊螺栓、壓緊螺母、焊接螺栓、焊接螺母)得以實(shí)現(xiàn)。在CFK構(gòu)件中，這通常由于強(qiáng)接觸腐蝕和在允許的表面壓力方面的限制而是不可能的。
[0004]從DE 103 05 015 Al已知一種用于固定在結(jié)構(gòu)構(gòu)件中或上的傳力裝置以及一種在應(yīng)用至少一個(gè)這樣的傳力裝置的情況下構(gòu)建的結(jié)構(gòu)構(gòu)件，該結(jié)構(gòu)構(gòu)件用于改善機(jī)械特性并且為了價(jià)格更加便宜地制造而實(shí)施為混合構(gòu)件，該結(jié)構(gòu)構(gòu)件具有由金屬制成的嵌件，該嵌件固定在由塑料制成的結(jié)構(gòu)中，其中，所述結(jié)構(gòu)構(gòu)成為用于固定(例如粘合)在所述結(jié)構(gòu)構(gòu)件的凹槽(例如盤狀的模壓部)中。固定結(jié)構(gòu)的制造以及在構(gòu)件上設(shè)置凹槽相對(duì)而言是耗費(fèi)的。通過(guò)所述凹槽，在構(gòu)件的視側(cè)上創(chuàng)造了突起結(jié)構(gòu)，該突起結(jié)構(gòu)出于美學(xué)的和/或結(jié)構(gòu)的原因可能是有妨礙的。因?yàn)樗龉潭ńY(jié)構(gòu)的側(cè)面的延伸尺寸也出于重量的原因而受限，所以力傳導(dǎo)相對(duì)而言是點(diǎn)狀的并且可傳導(dǎo)的力是有限制的。濕氣也可能通過(guò)在固定結(jié)構(gòu)中的螺紋孔滲透到構(gòu)件的內(nèi)部中。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的一個(gè)任務(wù)在于，提供一種具有傳力點(diǎn)的殼體結(jié)構(gòu)，該殼體結(jié)構(gòu)至少部分地避免了現(xiàn)有技術(shù)的缺陷。本發(fā)明的一個(gè)任務(wù)特別是在于，創(chuàng)造一種在CFK構(gòu)件上的具有較高強(qiáng)度的傳力結(jié)構(gòu)，所述傳力結(jié)構(gòu)以較低的可能性被損壞、在腐蝕性缺陷減少的情況下且分散地將力傳導(dǎo)到用于以高件數(shù)工業(yè)化應(yīng)用的CFK構(gòu)件中。本發(fā)明的另一個(gè)任務(wù)在于，在結(jié)構(gòu)和制造技術(shù)方面簡(jiǎn)化該傳力結(jié)構(gòu)并且允許較大的可傳導(dǎo)的力。本發(fā)明再另一個(gè)任務(wù)在于，使?jié)駳馔ㄟ^(guò)傳力點(diǎn)的滲入變得困難。
[0006]上面提到的任務(wù)中的至少一個(gè)通過(guò)按照本發(fā)明的具有權(quán)利要求1的特征的殼體結(jié)構(gòu)至少在部分方面得到解決。優(yōu)選的實(shí)施形式和有利的進(jìn)一步擴(kuò)展方案在從屬權(quán)利中給出。
[0007]按照本發(fā)明提出一種具有傳力點(diǎn)的殼體結(jié)構(gòu)，其中，在傳力點(diǎn)上設(shè)有傳力結(jié)構(gòu)，其中，所述傳力結(jié)構(gòu)具有帶有緊固元件的配件，其中，所述配件與殼體結(jié)構(gòu)連接，并且所述配件此外具有與殼體結(jié)構(gòu)的貼靠面并且該貼靠面與殼體結(jié)構(gòu)壓緊或者能壓緊。
[0008]按本發(fā)明的意義，可以將殼體結(jié)構(gòu)理解為一種如下的結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)是平面的、彎曲的或者平坦的或者部分彎曲的且部分平坦的形體的部分。平面的意味著，結(jié)構(gòu)厚度比其余部分的尺寸小很多。按本發(fā)明的意義，可以將傳力結(jié)構(gòu)理解為一種如下的結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)被設(shè)計(jì)和布置用于承受力并且將力傳導(dǎo)到殼體結(jié)構(gòu)中。按本發(fā)明的意義，可以將配件理解為一種如下空間形狀，該空間形狀為傳力結(jié)構(gòu)賦予尺寸和穩(wěn)定性。按本發(fā)明的意義，可以將緊固元件理解為一種機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)用于緊固構(gòu)件，通過(guò)該緊固元件將力傳導(dǎo)到傳力機(jī)構(gòu)中。按本發(fā)明的意義，與殼體結(jié)構(gòu)的貼靠面如此理解，即，貼靠面面狀地貼靠在殼體結(jié)構(gòu)上。在此，面狀的貼靠如此理解，使得沒有彈性的中間層、例如粘合劑或類似物存在于貼靠面和殼體結(jié)構(gòu)之間。不過(guò)可想到的是，例如出于隔絕目的、為了腐蝕性保護(hù)或者為了機(jī)械的力傳導(dǎo)而設(shè)置薄的、至少基本上非彈性的中間層，其中，非彈性的中間層指的是這樣的中間層，其在壓力載荷的情況下與負(fù)載傳導(dǎo)部件或者殼體結(jié)構(gòu)相比較具有至少對(duì)于總變形而言基本上微不足道的變形量(Verformungsweg)。也就是說(shuō)，在此并不很取決于材料特性例如彈性模量，而是取決于變形量，該變形量在薄的中間層消失的情況下是可以忽略的。這樣的中間層可以是油漆層、紙層或者塑料薄膜。換言之，所述緊靠應(yīng)該至少基本上能夠?qū)崿F(xiàn)在貼靠面和殼體結(jié)構(gòu)之間的直接力傳遞。貼靠面與殼體結(jié)構(gòu)壓緊可以理解為，貼靠面緊固地壓靠到殼體結(jié)構(gòu)上。這例如可以、但不僅限于通過(guò)螺紋連接、鎖緊(Knebelverschluss)、楔嵌或者其他手段得以實(shí)現(xiàn)。通過(guò)貼靠和壓緊貼靠面實(shí)現(xiàn)一種所定義的力傳導(dǎo)并且能夠避免角度偏差。力在大面積上傳導(dǎo)，這樣降低了表面壓力并且正好在薄的殼體結(jié)構(gòu)的情況下將應(yīng)力減少到可以忍受的程度并且因此允許較大的可傳導(dǎo)的力。
[0009]本發(fā)明特別是能有利地適用于一種如下的殼體結(jié)構(gòu)，該殼體結(jié)構(gòu)由纖維增強(qiáng)的塑料、特別是GFK或者CFK制成。特別是在纖維增強(qiáng)的塑料的情況下，傳力點(diǎn)的裂開危險(xiǎn)是高的，從而所述傳力點(diǎn)可以很大程度上從本發(fā)明得到好處。
[0010]在本發(fā)明的一種實(shí)施形式中，所述配件由金屬、特別是由鐵或者鋼或鋁或具有至少一種所述金屬的合金制成。特別是在CFK構(gòu)件中經(jīng)常出現(xiàn)與金屬接觸腐蝕的問(wèn)題，該問(wèn)題能夠通過(guò)壓緊并且緊固地貼靠在貼靠面上有效地得到減少。
[0011]在本發(fā)明的另一種實(shí)施形式中，所述配件是板材形、板狀或者圓盤狀的構(gòu)件，其中，所述貼靠面通過(guò)冷變形或者壓彎而實(shí)現(xiàn)。這種制造過(guò)程是能成本有利地實(shí)現(xiàn)并且可使用在大量和批量制造中。備選地，所述配件也可以是大量的例如(但不僅是)鑄造的構(gòu)件，所述構(gòu)件具有車削的、銑削的、刨削的或者剝離的形成貼靠面的凸肩。
[0012]在本發(fā)明的另一種實(shí)施形式中，所述配件與殼體結(jié)構(gòu)粘合，其中，貼靠面沒有粘合劑。通過(guò)粘合已經(jīng)可以將配件在壓緊前固定在希望的位置，這簡(jiǎn)化了制造。也可以達(dá)到對(duì)殼體結(jié)構(gòu)的附加的加固和進(jìn)一步的力傳導(dǎo)，該力傳導(dǎo)分布在較大的面積上。因?yàn)橘N靠面沒有粘合劑，所以也可以實(shí)現(xiàn)具有高方位和位置精度的定位和壓緊。如果粘合大面積地并且環(huán)繞地實(shí)現(xiàn)，則也可以達(dá)到力傳導(dǎo)位置的良好的密封效果。
[0013]在本發(fā)明的另一種實(shí)施形式中，所述配件或者所述殼體結(jié)構(gòu)具有由貼靠面凹進(jìn)的面，其中，所述凹進(jìn)面用于與殼體結(jié)構(gòu)粘合。如果所述殼體結(jié)構(gòu)具有凹進(jìn)面，則所述配件可以簡(jiǎn)單地且以較少耗費(fèi)地設(shè)計(jì)。因?yàn)樗鰵んw結(jié)構(gòu)的制造總歸大多取決于模具的制造，所以在此也可以設(shè)有凹進(jìn)面或者相反地朝向配件的貼靠面突出的面。如果所述配件具有凹進(jìn)面，則所述殼體結(jié)構(gòu)的構(gòu)件表面可以保持光滑。在模具中不必設(shè)有突起，這也能實(shí)現(xiàn)在殼體結(jié)構(gòu)層壓之后事后地設(shè)置傳力點(diǎn)。在配件上，凹進(jìn)面例如可以、但不僅限于通過(guò)冷變形過(guò)程、例如深沖過(guò)程來(lái)制造。
[0014]在此，如果所述凹進(jìn)面和殼體結(jié)構(gòu)的與該凹進(jìn)面相對(duì)置的面至少在粘合部的區(qū)域中構(gòu)成至少基本上均勻間距的縫隙，則也可以均勻地提供粘合力。
[0015]可以規(guī)定如下構(gòu)型，S卩，所述貼靠面至少基本上是平坦的。這當(dāng)然也取決于:殼體結(jié)構(gòu)的對(duì)應(yīng)面在該區(qū)域中是平坦的。通過(guò)平坦的面也可以準(zhǔn)確限定傳力結(jié)構(gòu)的軸線位置。
[0016]在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施形式中，設(shè)有緊固元件以用于緊固承受外部負(fù)載用的受荷元件，其中，負(fù)載在受荷元件上的承受在殼體結(jié)構(gòu)的如下一側(cè)進(jìn)行，該側(cè)對(duì)置于所述配件與殼體結(jié)構(gòu)相連接的一側(cè)。因此，殼體結(jié)構(gòu)朝向公眾的視側(cè)與配件側(cè)相區(qū)別，在所述配件側(cè)上安裝有配件。因此，所述視側(cè)可以沒有干擾性元件，其中，基本上僅對(duì)于力傳導(dǎo)必要的鉸接點(diǎn)(Anlenkpunkt)設(shè)置在視側(cè)上。
[0017]在本發(fā)明的另一種實(shí)施形式中，所述貼靠面通過(guò)緊固元件與殼體結(jié)構(gòu)的面壓緊。這意味著，緊固元件設(shè)置在貼靠面的區(qū)域中。由此，緊固元件也固定在其位置和方位中。所述緊固元件一同用于將貼靠面與殼體結(jié)構(gòu)壓緊，從而為了壓緊不必設(shè)置附加的器件。
[0018]備選地，也是可能的是，壓緊通過(guò)完全不同的器件得到實(shí)施并且緊固元件僅僅用于承受力。
[0019]在本發(fā)明的另一種實(shí)施形式中，所述緊固元件具有螺紋元件，所述螺紋元件設(shè)置在配件上。按本發(fā)明的意義，螺紋元件理解為一種與配件相連接或者集成在配件中的構(gòu)件，其具有內(nèi)螺紋或者外螺紋或者構(gòu)成在其中的內(nèi)螺紋或者構(gòu)成在其上的外螺紋。
[0020]在本發(fā)明的另一種實(shí)施形式中，所述螺紋元件由配件的與貼靠面相對(duì)置的一側(cè)緊固在配件上，所述螺紋元件優(yōu)選與該配件連接、特別是壓入到構(gòu)成在配件中的通孔內(nèi)。因此，螺紋元件可以安裝在不干擾的地方。
[0021]如果螺紋元件具有螺栓件，則其優(yōu)選地如此構(gòu)成，使得所述螺栓件突出于殼體結(jié)構(gòu)中的開口。如果所述螺紋元件具有螺母螺紋，則其優(yōu)選地如此構(gòu)成，使得其不突出于貼靠面。在后一種情況下，有利的是，螺紋元件或者螺母螺紋能穿過(guò)在殼體結(jié)構(gòu)中的開口來(lái)接近。這兩個(gè)實(shí)施備選方案確保，螺紋元件可從殼體結(jié)構(gòu)的視側(cè)接近和利用。
[0022]在本發(fā)明的另一種實(shí)施形式中，所述緊固元件具有壓緊螺母，所述壓緊螺母由配件的與貼靠面相對(duì)置的一側(cè)壓入到構(gòu)成在配件的與貼靠面相對(duì)應(yīng)的區(qū)段中的通孔內(nèi)并且壓緊螺母不突出于貼靠面，其中，螺栓通過(guò)殼體結(jié)構(gòu)中的與壓緊螺母對(duì)齊的開口引導(dǎo)至壓緊螺母中，所述貼靠面借助于所述螺栓與殼體結(jié)構(gòu)壓緊或能壓緊，其中，用于承受外部負(fù)載的受荷元件同時(shí)借助于螺栓固定或能固定在殼體結(jié)構(gòu)的與配件相對(duì)置的一側(cè)上。該螺紋連接構(gòu)思能夠?qū)崿F(xiàn)與CFK構(gòu)件的高強(qiáng)度的螺紋連接，不對(duì)其造成損壞并且沒有腐蝕性缺陷并且將力面狀地傳導(dǎo)至用于以高件數(shù)工業(yè)化應(yīng)用的CFK構(gòu)件中。
[0023]在本發(fā)明的一個(gè)有利的進(jìn)一步擴(kuò)展方案中設(shè)有遮蓋部，所述遮蓋部遮蓋配件，其中，所述遮蓋部?jī)?yōu)選環(huán)繞地與殼體結(jié)構(gòu)粘合。由此，可能在傳力點(diǎn)位置處從視側(cè)滲透至背側(cè)的濕氣而被擋住并且也不會(huì)污染由殼體結(jié)構(gòu)閉鎖的空腔。
[0024]本發(fā)明特別有利地、但不僅限于能應(yīng)用于如下殼體結(jié)構(gòu)上，所述殼體結(jié)構(gòu)是車輛、特別是機(jī)動(dòng)車的車身件。
[0025]本發(fā)明的其他特征、任務(wù)和效果從說(shuō)明書和附圖得到。在此，與按照本發(fā)明的裝置相關(guān)地描述的特征和細(xì)節(jié)當(dāng)然也與所有改型相關(guān)地適用并且相應(yīng)地反之亦然且交互地適用，從而在各個(gè)發(fā)明方面和發(fā)明形式的公開內(nèi)容方面始終可以相互地參照。
【附圖說(shuō)明】
[0026]唯一的圖示出了作為本發(fā)明的實(shí)施例的螺紋連接的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0027]以下將根據(jù)附圖描述本發(fā)明的實(shí)施例。在此，相同的構(gòu)件分別配設(shè)有相同的標(biāo)記。參照實(shí)施例描述的結(jié)構(gòu)元件和特征、目的和效果只要不明確或者顯然被排除，就能假定為在每個(gè)變型和備選的實(shí)施形式中可應(yīng)用并且在這些變形和備選的實(shí)施形式方面也應(yīng)該視為是公開的，即使它們?cè)诖藳]有明確地示出和/或描述。此外不言而喻地，附圖應(yīng)理解為示意性的并且在具體尺寸或者比例方面不應(yīng)從附圖得出限制，除非這被明確地描述如此。
[0028]附圖示出CFK構(gòu)件I的局部，在該CFK構(gòu)件中構(gòu)成有一個(gè)傳力點(diǎn)2。該傳力點(diǎn)2構(gòu)成為螺紋連接部，螺紋連接部的位置通過(guò)中線2表示并且通過(guò)置入件3實(shí)現(xiàn)，該置入件與構(gòu)件I相連接。在所述示出的