CN103975166A - 用于将力导入到由纤维复合材料构成的构件中的装置 - Google Patents

用于将力导入到由纤维复合材料构成的构件中的装置 Download PDF

Info

Publication number
CN103975166A
CN103975166A CN201280057575.6A CN201280057575A CN103975166A CN 103975166 A CN103975166 A CN 103975166A CN 201280057575 A CN201280057575 A CN 201280057575A CN 103975166 A CN103975166 A CN 103975166A
Authority
CN
China
Prior art keywords
hub sections
flange
hole
sliding mats
rod
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201280057575.6A
Other languages
English (en)
Other versions
CN103975166B (zh
Inventor
W·胡芬巴赫
M·莱佩尔
J·沃纳
E·拉杜施
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Lightweight Construction Center Saxony Co Ltd
Leichtbau Zentrum Sachsen GmbH
Original Assignee
Lightweight Construction Center Saxony Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Lightweight Construction Center Saxony Co Ltd filed Critical Lightweight Construction Center Saxony Co Ltd
Publication of CN103975166A publication Critical patent/CN103975166A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN103975166B publication Critical patent/CN103975166B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G7/00—Pivoted suspension arms; Accessories thereof
    • B60G7/008—Attaching arms to unsprung part of vehicle
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16B—DEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
    • F16B5/00—Joining sheets or plates, e.g. panels, to one another or to strips or bars parallel to them
    • F16B5/01—Joining sheets or plates, e.g. panels, to one another or to strips or bars parallel to them by means of fastening elements specially adapted for honeycomb panels
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D27/00—Connections between superstructure or understructure sub-units
    • B62D27/06—Connections between superstructure or understructure sub-units readily releasable
    • B62D27/065—Connections between superstructure or understructure sub-units readily releasable using screwthread
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16B—DEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
    • F16B35/00—Screw-bolts; Stay-bolts; Screw-threaded studs; Screws; Set screws
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16B—DEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
    • F16B43/00—Washers or equivalent devices; Other devices for supporting bolt-heads or nuts
    • F16B43/002—Washers or equivalent devices; Other devices for supporting bolt-heads or nuts with special provisions for reducing friction
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16B—DEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
    • F16B5/00—Joining sheets or plates, e.g. panels, to one another or to strips or bars parallel to them
    • F16B5/02—Joining sheets or plates, e.g. panels, to one another or to strips or bars parallel to them by means of fastening members using screw-thread

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Connection Of Plates (AREA)
  • Pivots And Pivotal Connections (AREA)
  • Sliding-Contact Bearings (AREA)

Abstract

本发明涉及一种用于借助螺纹连接机构将力导入到由纤维复合材料构成的构件中的装置，该装置包括设置在所述构件的通孔中的销钉状的连接元件。特别是本发明的目的是提高由纤维复合材料构成的构件上的螺纹连接的耐久性。这个目的通过如下方式得以实现，即，所述螺纹连接机构具有将构件(1)的通孔(2)围起来并且容纳连接元件(9)的两件式衬套(6)，该衬套(6)的第一和第二衬套部分(6.1，6.2)构造得在轴向长度上相互嵌接并且每个衬套部分(6.1，6.2)具有径向延伸的凸缘(15.1，15.2)、所述凸缘具有面向所述构件(1)的凸缘侧面(16.1，16.2)，在所述凸缘侧面上构造有滑动面。

Description

用于将力导入到由纤维复合材料构成的构件中的装置
技术领域
本发明涉及一种用于借助螺纹连接机构来将力导入到由纤维复合材料构成的构件中的装置，其包括设置在所述构件的通孔中的销钉状的连接元件。
背景技术
所述装置应用在需与由比较软的材料构成的构件诸如由纤维增强塑料构成的板逐点地连接的结构件上，其中作用在所述结构件上的力被传递到由纤维复合材料构成的构件中。已知的连接基本上由一个穿过塑料构件的、多为金属制的连接元件构成，该连接元件与所述构件类似于螺栓连接地拧紧。这样的装置例如在机动车技术领域中应用在车轮悬挂装置中或纤维复合材料构件上的横向控制杆连接装置中。
尤其是动态地作用的力经由连接元件被导入到纤维复合材料构件的孔横截面中，其中厚度小的特别平的构件遭受到高的负荷。由于动态力的原因，发生金属连接元件相对构件的纤维复合材料结构的微小的相对运动，其中在纤维复合材料构件上出现所谓的振动摩擦磨损(Schwingreibverschleiss)。振动摩擦过程既会造成纤维复合材料结构的损害也会导致金属连接元件的削弱。
在节省空间和材料的趋势中，特别是在机动车领域，对将力单侧地导入到塑料构件中的连接的要求日益增多，这些连接对构件产生特别高的负荷。
由经由连接元件的杠杆臂单侧地和横向于构件的通孔地作用的力在装置中产生倾覆或者弯曲力矩，该倾覆或者弯曲力矩附加地促进塑料构件上的振动摩擦磨损并且最后导致连接的提前失效(参照图1，属于现有技术的装置)。由于纤维复合材料构件上的相对运动和倾覆或者弯曲力矩的原因而产生特别严重的损害，所述纤维复合材料构件的纤维取向基本上垂直于通孔的纵轴线延伸。增强纤维在这个取向中能经受的负荷较小。另外，正交地终结在通孔的孔内侧面中的增强纤维在金属连接元件上有严重磨蚀的作用。
发明内容
本发明的目的是，进一步改进文首述及的装置，该装置消除所述的现有技术的缺点，特别是保障螺纹连接在由纤维复合材料构成的构件上的提高的耐久性。
这个目的通过具有权利要求1的特征的装置得以实现。根据本发明提出：螺纹连接机构具有包围构件的通孔的和容纳连接元件的两件式衬套，其中，该衬套的第一和第二衬套部分构造成沿轴向延伸相互搭接并且每个衬套部分具有一个径向延伸的、具有面向构件的凸缘侧面的凸缘，在所述凸缘侧面上构造有滑动面。
衬套部分如此构造，使得这些衬套部分在装配状态中将塑料构件的通孔围起来并且构成用于连接元件的通道(Durchfuehrung)。根据本发明的连接元件通过各衬套部分而间接地与构件进行螺纹连接。各衬套部分具有凸缘，这些凸缘在装配状态中分别以它们的面向构件的凸缘侧面贴靠在所述构件的上侧面或者下侧面上。通过根据本发明的衬套部分的设计结构――第一衬套部分嵌接到第二衬套部分中或反过来――这两个衬套部分彼此保持作用连接。
利用这个装置，由经由连接元件单侧导入的横向力产生的倾覆或者弯曲力矩尤其经由两个衬套部分的凸缘而能够面式地支撑在塑料构件的上侧面或者下侧面上。由需导入的力产生的弯曲力矩能够通过相应的衬套部分的压力被大面积地经由凸缘而导入到由纤维复合材料构成的构件的上侧面或者下侧面中。在此，凸缘的面向所述构件的凸缘侧面可以在塑料构件的上侧面或者下侧面上滑动。借助根据本发明的结构最大限度径向指向的衬套部分完成相对构件的相对运动。
每个衬套部分上设置的凸缘侧面的滑动面具有微小的粗糙度并且优选构造成磨光的或抛光的。但是也可考虑在凸缘侧面上设置油膜。凸缘的凸缘侧面的提高的滑动能力能够实现凸缘的凸缘侧面与所述构件的表面之间的低摩擦滑动并且使相互嵌接的衬套部分相对所述构件的径向指向的相对运动更加容易。在由动态横向力产生的倾覆或者弯曲力矩的情况下特别活跃地出现的相对运动这样会随着对构件的微小的负荷而减少。
结果是作用在连接元件上的横向力尤其是垂直于通孔的孔内侧面而不是角形地经由该通孔的边缘区域而被导入到由纤维复合材料构成的构件中。以这种方式减少了通孔的孔内侧面中的摩擦和磨损而且使得通孔的易损的棱边得到最大限度的保护免受损害。
根据本发明的装置在由纤维走向基本上垂直于通孔的纵轴线设置的纤维复合材料构成的构件中产生特别有益的效果。因为力基本上沿着纤维复合材料构件的纤维方向并且由此沿着纤维复合结构的较高负荷能力的方向被导入，所以这样的构件出色地承受住由通过通孔的孔内侧面的力的导入产生的负荷。
本发明的有益的构造和改进方案出自从属权利要求2至12、下文的说明和附图。
在所述装置的一种优选的实施方式中，第一衬套部分具有轴向延伸的、用于设置在所述构件的通孔中且用于嵌接到第二衬套部分的开口中的杆体。可以借助该杆体经由所述通孔的整个孔内侧面将横向力导入到所述构件中；由此使得通孔的孔内侧面和边缘区域得到更好的保护。同时杆体端部在第二衬套部分的开口中的插塞连接提供了衬套部分在装配状态中相互嵌接的结构简单的方案。
如果杆体的长度构造得大于所述构件的壁厚，那么在装配状态中可以提供杆体超出部分用于更加简单地装配第二衬套部分。
优选杆体端部的外轮廓构造得与所述开口的内轮廓相对应，从而产生形状锁合的(formschluessig)插塞连接。这样使得被导入的横向力能够更好地分布到各衬套部分上并且因此传递到凸缘上。
如果杆体的外轮廓构造得与通孔的内轮廓相对应，那么杆体紧密地贴靠在孔内侧面上并且构成与通孔的形状锁合连接，使得被导入的横向力能够更加均匀地分布到通孔的孔内侧面上。
在一种特别优选的实施方式中，在第一衬套部分的凸缘与所述构件的第一侧面之间和/或在第二衬套部分的凸缘与所述构件的第二侧面之间设置有优选由经淬火的金属、特氟隆、陶瓷或同类的材料构成的滑动垫。这样倾覆或者弯曲力矩能够经由凸缘的凸缘侧面而支撑在所述滑动垫上，而不对所述构件的表面施加强力负荷。由需导入的力产生的弯曲力矩通过一个压力经由衬套部分被导入到滑动垫中并且由此被大面积地导入到构件中。衬套部分能够附加地经由滑动垫滑动。滑动垫由此减少所述构件的表面上的磨损。由材料决定地，在凸缘的凸缘侧面的滑动面与滑动垫之间的接触部位相对在滑动垫与所述构件的表面之间的接触部位具有更小的摩擦系数。这在滑动垫与相应的衬套部分的凸缘之间产生比在所述滑动垫与所述构件之间更小的摩擦阻力。由力的导入产生的和用于使衬套部分滑动的相对运动尤其是在衬套部分与附属的滑动垫之间进行，其中，所述构件的表面得到更好地保护而免受摩擦过程。
优选滑动垫构造和设置如下，即，该滑动垫的面向凸缘的侧面的表面相对该滑动垫的面向所述构件的侧面的表面具有更小的粗糙度。这样例如滑动垫的面向凸缘的侧面可以是磨光的或抛光的，而滑动垫面向所述构件的侧面则可以通过例如喷砂而被粗糙化。通过这种方式在滑动垫两侧更加清楚鲜明地形成不同的摩擦阻力和摩擦系数。在凸缘的凸缘侧面与滑动垫之间的滑动能力得到提高，这样可以预期所述构件的表面上的仅仅很微小程度的摩擦。
如果滑动垫材料锁合地(stoffschluessig)、优选通过粘贴而与所述构件相连，那么为了保护构件表面，滑动垫与该构件之间的任何摩擦都得到抑制。
在所述装置的一种有益的实施方式中，滑动垫具有环绕的凸缘桥接件。这个指向通孔内部设置的凸缘桥接件用于使滑动垫附加地贴靠到通孔的孔内侧面上。借助该凸缘桥接件使得由纤维复合材料构成的构件中的通孔的孔内侧面能够得到更好的保护而免受振动摩擦磨损。另外，衬套部分的伸入到通孔中的杆体得到更好的保护而免受由构件的以其坚硬的切割棱边终结在通孔的孔内侧面上的纤维导致的磨损。因此凸缘桥接件防止由于衬套部分与构件之间的微小相对运动而可能在通孔中出现在衬套部分上的振动摩擦磨损。
在所述装置的一种特别有益的实施方式中，第一衬套部分的杆体的外轮廓与滑动垫的凸缘桥接件的内轮廓如此相对应地构造，使得第一衬套部分与滑动垫能够相互形状锁合地、优选形状锁合且力锁合地连接。如果在所述装置的装配状态中一衬套部分形状锁合地、优选形状锁合且力锁合地与滑动垫的凸缘相连，那么横向力的法向力分量能够可靠地经由凸缘被导入到所述构件的通孔的孔内侧面中。例如借助通过构造在杆体的外轮廓上的配合面与所述凸缘的面向该杆体的内轮廓的配合面的过盈配合可以实现力锁合的连接。
在所述装置的另一种有益的实施方式中，第一衬套部分在凸缘与杆体之间的过渡区域上具有环绕的凹进部分，和/或第二衬套部分在凸缘与开口之间的过渡区域上构造有斜切部(Phase)。因此，杆体与第一衬套部分的凸缘之间的过渡区域通过环绕的槽而不与所述构件或者滑动垫接触。同样，第二衬套部分在该第二衬套部分的开口的斜切部上具有相对所述构件或者所述滑动垫的一定的间隙。因此附加地降低了力被角形地导入到塑料构件的通孔的棱边上的危险，通过这种方式使得所述构件得到更好的保护而免受倾覆或者弯曲力矩的影响。
在一种优选的构造中，各衬套部分具有彼此相对应的配合面或彼此相对应的螺纹，使得衬套部分能够借助过盈配合或借助螺纹连接而相互力锁合地连接。这增加了各衬套部分的作用连接有利于倾覆或者弯曲力矩分布更佳地导入到两个衬套部分上。另外，可拆卸的螺纹连接能够实现对衬套部分的简单而无损伤的装配和拆卸并且保障了装置部件的可更换性。
在所述装置的一种特别优选的构造中，衬套和连接元件构造如下，即，该连接元件能够形状锁合地、优选形状锁合且力锁合地与第一衬套部分和/或第二衬套部分连接。
例如如果连接元件的外轮廓构造得与第一衬套部分的杆体的内轮廓相对应，那么在装配状态中可以在所述连接元件与所述第一衬套部分之间实现形状锁合连接，通过该形状锁合连接使得作用在所述连接元件上的横向力的法向力分量被可靠地导入到第一和第二衬套部分中并且因此被平坦地导入到所述构件的通孔的孔内侧面中并且被导入到所述构件的上侧面和下侧面中。
如果连接元件通过相对应的轮廓，如该连接元件的外轮廓与第二衬套部分的开口的内轮廓那样，与第二衬套部分形状锁合地连接，那么横向力的弯曲力矩部分能够直接从所述连接元件经由所述第二衬套部分被导入到所述构件的上侧面或者下侧面中。
如果连接元件的外轮廓与第一衬套部分的杆体的内轮廓构造成锥形，那么在装配状态中可以利用过盈配合来产生力锁合的连接，这使得从连接元件到衬套部分的力传递更加有效。
如果第一衬套部分和/或第二衬套部分至少部分地材料锁合地、优选通过粘贴而与构件连接，那么产生进一步的优点。利用这种措施在一定的区段中、诸如在构件的通孔中可以完全排除金属衬套部分与由纤维复合材料构成的构件之间的不利的相对运动。
这些以及其它源自权利要求、实施例的说明和附图的特征可以分别单独地或组合地实施为本发明的有益的实施方式，在此要求对它们进行保护的权利。
附图说明
下文在两个实施例的基础上进一步阐述根据本发明的装置。附图以示意性视图示出：
图1：按照现有技术的用于将力导入到由纤维复合材料构成的板中的装置的剖视图；
图2：根据本发明的第一实施例的用于将力导入到由纤维复合材料构成的板中的装置的剖视图；
图3：根据本发明的第二实施例的用于将力导入到由纤维复合材料构成的板中的装置的剖视图；
图4：根据本发明的第三实施例的用于将力导入到由纤维复合材料构成的板中的装置的剖视图；
图5：图3所示的装置的各衬套部分的连接在第一实施方式中的细部视图A.1；
图6：图3所示的装置的各衬套部分的连接在第二实施方式中的细部视图A.2。
具体实施方式
图1示出的是按照现有技术的用于将力导入到由纤维复合材料构成的板状构件1中的装置。穿过构件1的孔2的螺栓3借助螺纹连接而与构件1相连。一个未示出的结构件作用在螺栓3的一个自由端部上。该结构件的平面平行于板平面产生的横向力FQ、尤其还是动态的横向力在构件1的一侧并且经由螺栓3的杠杆臂被点式地导入到构件1中。尽管螺栓3通过螺纹连接而与构件轴向形状锁合地和力锁合地夹紧，也没有防止倾覆或者弯曲力矩MB和因此螺栓3在构件1的孔2中的倾斜。在由导入力的结构件导致的连续负荷期间，孔2的易损的孔内侧面4遭受很大的振动摩擦磨损，该振动摩擦磨损特别严重地作用在孔2的边缘区域5中，这最终导致连接的失效。
图2示出的是根据本发明的用于将力导入到由纤维复合材料构成的板1中的装置，该板用于例如将横向控制杆连接到机动车车身上。在板1中构造有圆孔形的通孔2。所述装置具有双件式的金属衬套6，该金属衬套带有第一下部衬套部分6.1和第二上部衬套部分6.2的，这些衬套部分设置在板1的两侧。两个衬套部分6.1、6.2构造成旋转对称的并且能够借助车削加工简单制造。下部衬套部分6.1具有纵向延伸的空心圆柱的杆体7，该杆体穿过板1中的通孔2。在此，杆体7紧密地贴靠在通孔2的孔内侧面4上。空心圆柱的杆体7终结在上部衬套部分6.2的圆形的透孔8中，其中，各衬套部分6.1、6.2的至少形状锁合的组合制造成插塞连接。在图4、5和6中示出两个衬套部分6.1、6.2的连接的其它实施方式并在附属的说明中加以阐述。
销钉状的连接元件9使一个端部穿过下部衬套部分6.1的空心圆柱的杆体7并且借助一个螺母10和一个垫片11而各与衬套部分6.1、6.2拧紧。杆体7具有锥形延伸的内配合面12，该内配合面与连接元件9的锥形构造的周面相对应，从而在连接元件9与各衬套部分6.1、6.2拧紧时通过杆体7与连接元件9之间的过盈配合而产生附加的力锁合的连接。在连接元件9的另一端部上设置有未示出的结构件诸如横向控制杆的连接元件13，该连接元件13通过另一螺纹连接机构以螺母14而与连接元件9连接。平行于板平面作用的横向力FQ由未示出的结构件经由连接元件9被点式导入到板1中。
两个衬套部分6.1、6.2各具有一个沿径向延伸的凸缘15.1、15.2，所述凸缘带有相应地面向板1的一个侧面的、即该板1的上侧面17或者下侧面18的凸缘侧面16.1、16.2。凸缘侧面16.1、16.2分别构造有抛光的滑动面16.1、16.2。
作用在所述装置上的横向力FQ经由下部衬套部分6.1的杆体7主要被面式地导入到板1的通孔2的孔内侧面4中。由杠杆作用产生的倾覆或者弯曲力矩经由两个衬套部分6.1、6.2的凸缘15.1、15.2大面积地支撑在板的上侧面17和下侧面18上，而不加重通孔的边缘区域5的负担。在凸缘15.1、15.2的滑动面16.1、16.2与板1的上侧面17或者下侧面18之间的接触部位上、沿径向方向能够实现衬套部分6.1、6.2以微小的摩擦力相对板1的相对运动。
根据本发明的装置的这种实施方式能够最大限度地减少对由纤维复合材料构成的板1的损伤或磨损。
图3示出的是根据本发明的用于将力导入到由纤维复合材料构成的板1中的装置的第二实施例。为了避免重复，下文应该仅仅就相对图2所示装置不同的特征和构件加以阐述。具备相同功能的构件具有相同的附图标记。
与图2所示装置不同，在根据本发明的这种实施方式中在上部衬套部分6.2的凸缘15.2的凸缘侧面16.2与板1的上侧面17之间以及在下部衬套部分6.1的凸缘15.1的凸缘侧面16.1与板1的下侧面18之间分别设置有一个薄的、由经淬火的金属构成的滑动垫20、21。滑动垫20、21具有与通孔2的孔横截面一致的孔横截面并且这样将通孔2的边缘区域5完全遮盖。滑动垫20、21粘贴在板1的上侧面或者下侧面17、18上。滑动垫20、21的面向凸缘15.1、15.2的侧面构造成磨光的或抛光的。
由杠杆作用产生的倾覆或者弯曲力矩经由两个衬套部分6.1、6.2的凸缘15.1、15.2面式地支撑在滑动垫20、21上。在这种情况下，滑动垫20、21构成用于板1的上侧面和下侧面17、18上的易损表面的耐磨的保护层。衬套部分6.1、6.2只在凸缘15.1、15.2的滑动面16.1、16.2与滑动垫20、21之间的接触部位上以微小的摩擦力发生相对运动。因此由倾覆或者弯曲力矩产生的压力被更好地分布到板1的上侧面或者下侧面17、18上并且完全避免了通孔2的边缘区域5上的和上侧面或者下侧面17、18上的磨损。
图4示出的是根据本发明的用于将力导入到由纤维复合材料构成的板1中的装置的第三实施例。为了避免重复，仅仅就相对图2所示装置不同的特征和构件加以阐述。具备相同功能的构件具有相同的附图标记。
在按照这种实施方式的备选的衬套6‵中，上部衬套部分6.2‵构造有圆形的、掏空的(ausnehmend)开口22和圆形的通孔23。下部衬套部分6.1‵的杆体7‵的端部插在上部衬套部分6.2‵的掏空的开口22中，而上部衬套部分6.2‵的通孔23则将穿过的连接元件9围住。通过这种方式既产生各衬套部分6.1‵、6.2‵彼此间的形状锁合的组合也产生连接元件9与下部和上部衬套部分6.1‵、6.2‵的形状锁合的组合。这种形状锁合连接有助于更好地传递横向力的弯曲力矩部分。
上部衬套部分6.2‵包括用于螺母10的贴合面并且由于其锥形形状而有益于力在板1的上侧面和下侧面17、18上的分布。在上部衬套部分6.2‵的凸缘15.2‵的凸缘侧面16.2‵与板1的上侧面17之间以及在下部衬套部分6.1‵的凸缘15.1‵的凸缘侧面16.1‵与板1的下侧面18之间分别设置有一个各带有一个环绕的凸缘桥接件26、27的角形滑动垫24、25。滑动垫24、25将通孔2的边缘区域5围住并且完全遮盖通孔2的孔内侧面4。由此产生滑动垫24、25与板1的围住的形状锁合连接。滑动垫24、25同时保护上侧面或者下侧面17、18和通孔2的孔内侧面4免受磨损。如在图3所示的滑动垫20、21中那样，通过滑动垫24、25在凸缘15.1‵、15.2‵的凸缘侧面16.1‵、16.2‵与滑动垫24、25之间产生滑移面。
下部衬套部分6.1‵在凸缘15.1‵与杆体7‵之间的过渡区域上设置有样式为加深槽的环绕凹进部分28。这赋予结构件在杆体7‵与凸缘15.1‵之间一定的弹性，使得可能时作用的压力经由角形滑动垫25传递并在附属的滑移面上被消除。
上部衬套部分6.2‵的凸缘15.2‵与上部衬套部分6.2‵的掏空的开口22之间的过渡区域以相似的功能得到处理。下部衬套部分6.1‵的杆体7‵的配属给这个区域的区段构造成逐渐变细。
在杆体7‵的位于凹进部分28与杆体变细部之间的区段上构造有伸出圆周的、具有外配合面29的凸台，该配合面与滑动垫24、25的凸缘桥接件26、27相对应。产生影响的横向力FQ经由这个配合面29首先被导入到滑动垫24、25中并且接着被特别均匀地导入到孔内侧面4中。
利用根据本发明的装置的这种实施方式可以最大程度地避免力由于倾覆或者弯曲力矩而被角形地导入到板1中。特别是板1的通孔2的边缘区域5得到更好的保护。
图5示出的是图3所示装置的衬套部分6.1、6.2的借助过盈配合的连接的示意性细部视图A.1。下部衬套部分6.1的杆体7的端部上的外周面与上部衬套部分6.2的透孔8的周面各经由一个配合面30、31而彼此力锁合地作用连接。
图6示出的是图3所示装置的衬套部分6.1、6.2的借助螺纹连接机构的连接的示意性细部视图A.2。下部衬套部分6.1的杆体7的端部上的外周面与透孔8的周面分别具有相互啮合的螺纹32、33。
这些措施增加各衬套部分6.1、6.2的作用连接，以便能够将倾覆或者弯曲力矩均匀地导入到两个衬套部分6.1、6.2中。
附图标记列表
1 构件，由纤维复合材料构成的板
2 孔，通孔
3 螺栓
4 孔的、通孔的孔内侧面
5 孔的、通孔的边缘区域
6 两件式衬套
6.1 第一下部衬套部分
6.2 第二上部衬套部分
7 衬套部分的杆体
8 衬套部分的开口、透孔
9 连接元件
10 螺母
11 垫片
12 杆体的内配合面
13 连接元件
14 螺母
15.1、15.2 衬套部分的凸缘，.1，.2
16.1、16.2 凸缘的凸缘侧面、滑动面，.1，.2
17 板的上侧面
18 板的下侧面
20 滑动垫
21 滑动垫
22 衬套部分的开口、掏空的开口
23 衬套部分的开口、透孔
24 角形滑动垫
25 角形滑动垫
26 凸缘桥接件
27 凸缘桥接件
28 环绕的凹进部分
29 杆体的外配合面
30 开口的内配合面
31 杆体端部的外配合面
32 开口的内螺纹
33 杆体端部的外螺纹
权利要求书(按照条约第19条的修改)
1.用于借助螺纹连接机构将力导入到由纤维复合材料构成的构件中的装置，该装置包括设置在所述构件的通孔中的销钉状的连接元件，其特征在于：所述螺纹连接机构具有将构件(1)的通孔(2)围起来并且容纳连接元件(9)的两件式衬套(6)，该衬套(6)的第一和第二衬套部分(6.1，6.2)构造得在轴向长度上相互嵌接并且每个衬套部分(6.1，6.2)具有径向延伸的凸缘(15.1，15.2)，所述凸缘具有面向所述构件(1)的凸缘侧面(16.1，16.2)，在所述凸缘侧面上构造有滑动面。
2.如权利要求1所述的装置，其特征在于：所述第一衬套部分(6.1)具有轴向延伸的杆体(7)，用于设置在所述构件(1)的通孔(2)中并且用于嵌接到所述第二衬套部分(6.2)的开口(8，22)中。
3.如权利要求1或2所述的装置，其特征在于：杆体(7)的外轮廓构造得与所述第二衬套部分(6.2)的开口(8，22)的内轮廓相对应。
4.如权利要求1至3之任一项所述的装置，其特征在于：杆体(7)的外轮廓构造得与所述通孔(2)的内轮廓(4)相对应。
5.如前述权利要求之任一项所述的装置，其特征在于：在所述第一衬套部分(6.1)的凸缘(15.1)与所述构件(1)的第一侧面(18)之间和/或在所述第二衬套部分(6.2)的凸缘(15.2)与所述构件(1)的第二侧面(17)之间设置有优选由经淬火的金属、特氟隆、陶瓷或同类的材料构成的滑动垫(20，21，24，25)。
6.如权利要求5所述的装置，其特征在于：滑动垫(20，21，24，25)如此构造和设置，使得该滑动垫(20，21，24，25)的面向凸缘(15.1，15.2)的侧面的表面相对该滑动垫(20，21，24，25)的面向所述构件(1)的侧面的表面具有更小的粗糙度。
7.如权利要求5或6所述的装置，其特征在于：滑动垫(20，21，24，25)材料锁合地、优选通过粘接而与所述构件(1)连接。
8.如权利要求5至7之任一项所述的装置，其特征在于：滑动垫(24，25)具有环绕的凸缘桥接件(26，27)。
9.如权利要求8所述的装置，其特征在于：所述第一衬套部分(6.1)的杆体(7)的外轮廓(29)与滑动垫(24，25)的凸缘桥接件(26，27)的内轮廓如此相对应地构造，使得所述第一衬套部分(6.1)与滑动垫(24，25)能够相互形状锁合地、优选形状锁合且力锁合地连接。
10.如前述权利要求之任一项所述的装置，其特征在于：所述第一衬套部分(6.1)在凸缘(15.1)与杆体(7)之间的过渡区域上具有环绕的凹进部分(28)，和/或所述第二衬套部分(6.2)在凸缘(15.2)与开口(22)之间的过渡区域上构造有斜切部。
11.如前述权利要求之任一项所述的装置，其特征在于：衬套部分(6.1，6.2)具有彼此相对应的配合面(30，31)或彼此相对应的螺纹(32，33)。
12.如前述权利要求之任一项所述的装置，其特征在于：衬套(6)和连接元件(9)如此构造，使得该连接元件(9)能够形状锁合地、优选形状锁合且力锁合地与所述第一衬套部分(6.1)和/或与所述第二衬套部分(6.2)连接。
13.如前述权利要求之任一项所述的装置，其特征在于：所述第一衬套部分(6.1)和/或所述第二衬套部分(6.2)至少部分地材料锁合地、优选通过粘贴而与所述构件(1)连接。

Claims (13)

1.用于借助螺纹连接机构将力导入到由纤维复合材料构成的构件中的装置，该装置包括设置在所述构件的通孔中的销钉状的连接元件，其特征在于：所述螺纹连接机构具有将构件(1)的通孔(2)围起来并且容纳连接元件(9)的两件式衬套(6)，该衬套(6)的第一和第二衬套部分(6.1，6.2)构造得在轴向长度上相互嵌接并且每个衬套部分(6.1，6.2)具有径向延伸的凸缘(15.1，15.2)，所述凸缘具有面向所述构件(1)的凸缘侧面(16.1，16.2)，在所述凸缘侧面上构造有滑动面。
2.如权利要求1所述的装置，其特征在于：所述第一衬套部分(6.1)具有轴向延伸的杆体(7)，用于设置在所述构件(1)的通孔(2)中并且用于嵌接到所述第二衬套部分(6.2)的开口(8，22)中。
3.如权利要求1或2所述的装置，其特征在于：杆体(7)的外轮廓构造得与所述第二衬套部分(6.2)的开口(8，22)的内轮廓相对应。
4.如权利要求1至3之任一项所述的装置，其特征在于：杆体(7)的外轮廓构造得与所述通孔(2)的内轮廓(4)相对应。
5.如前述权利要求之任一项所述的装置，其特征在于：在所述第一衬套部分(6.1)的凸缘(15.1)与所述构件(1)的第一侧面(18)之间和/或在所述第二衬套部分(6.2)的凸缘(15.2)与所述构件(1)的第二侧面(17)之间设置有优选由经淬火的金属、特氟隆、陶瓷或同类的材料构成的滑动垫(20，21，24，25)。
6.如前述权利要求之任一项所述的装置，其特征在于：滑动垫(20，21，24，25)如此构造和设置，使得该滑动垫(20，21，24，25)的面向凸缘(15.1，15.2)的侧面的表面相对该滑动垫(20，21，24，25)的面向所述构件(1)的侧面的表面具有更小的粗糙度。
7.如前述权利要求之任一项所述的装置，其特征在于：滑动垫(20，21，24，25)材料锁合地、优选通过粘接而与所述构件(1)连接。
8.如前述权利要求之任一项所述的装置，其特征在于：滑动垫(24，25)具有环绕的凸缘桥接件(26，27)。
9.如权利要求8所述的装置，其特征在于：所述第一衬套部分(6.1)的杆体(7)的外轮廓(29)与滑动垫(24，25)的凸缘桥接件(26，27)的内轮廓如此相对应地构造，使得所述第一衬套部分(6.1)与滑动垫(24，25)能够相互形状锁合地、优选形状锁合且力锁合地连接。
10.如前述权利要求之任一项所述的装置，其特征在于：所述第一衬套部分(6.1)在凸缘(15.1)与杆体(7)之间的过渡区域上具有环绕的凹进部分(28)，和/或所述第二衬套部分(6.2)在凸缘(15.2)与开口(22)之间的过渡区域上构造有斜切部。
11.如前述权利要求之任一项所述的装置，其特征在于：衬套部分(6.1，6.2)具有彼此相对应的配合面(30，31)或彼此相对应的螺纹(32，33)。
12.如前述权利要求之任一项所述的装置，其特征在于：衬套(6)和连接元件(9)如此构造，使得该连接元件(9)能够形状锁合地、优选形状锁合且力锁合地与所述第一衬套部分(6.1)和/或与所述第二衬套部分(6.2)连接。
13.如前述权利要求之任一项所述的装置，其特征在于：所述第一衬套部分(6.1)和/或所述第二衬套部分(6.2)至少部分地材料锁合地、优选通过粘贴而与所述构件(1)连接。
CN201280057575.6A 2011-11-24 2012-11-22 用于将力导入到由纤维复合材料构成的构件中的装置 Expired - Fee Related CN103975166B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE201110119251 DE102011119251B4 (de) 2011-11-24 2011-11-24 Vorrichtung zur Krafteinleitung in ein Bauteil aus Faserverbundwerkstoff
DE102011119251.8 2011-11-24
PCT/DE2012/100356 WO2013075707A1 (de) 2011-11-24 2012-11-22 Vorrichtung zur krafteinleitung in ein bauteil aus faserverbundwerkstoff

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN103975166A true CN103975166A (zh) 2014-08-06
CN103975166B CN103975166B (zh) 2017-06-23

Family

ID=47559014

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201280057575.6A Expired - Fee Related CN103975166B (zh) 2011-11-24 2012-11-22 用于将力导入到由纤维复合材料构成的构件中的装置

Country Status (5)

Country Link
US (1) US10266026B2 (zh)
EP (1) EP2783119B1 (zh)
CN (1) CN103975166B (zh)
DE (1) DE102011119251B4 (zh)
WO (1) WO2013075707A1 (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109070943A (zh) * 2016-04-13 2018-12-21 大众汽车有限公司 带有纤维嵌入元件的在机动车的结构件处的固定结构的组件
CN110001919A (zh) * 2017-11-28 2019-07-12 空中客车营运有限公司 紧固件和组件及飞行器机翼
CN114370333A (zh) * 2021-12-29 2022-04-19 西安鑫垚陶瓷复合材料有限公司 带有金属连接件的陶瓷基复合材料构件及其制备方法

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102012223853A1 (de) * 2012-12-19 2014-06-26 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Befestigungsanordnung zum Befestigen eines Bauteils an einem aus einem Faserverbundwerkstoff bestehenden Anschlusselement
DE102012223863A1 (de) * 2012-12-19 2014-06-26 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Befestigungsvorrichtung für ein aus einem kohlenstofffaserverstärkten Kunststoff bestehendes Bauteil an einer Komponente, insbes. einer Fahrwerkskomponente eines Fahrzeugs
DE102013113393A1 (de) * 2013-12-03 2015-06-03 Airbus Operations Gmbh Verbindungsanordnung und Struktur
EP2987625A1 (de) 2014-08-20 2016-02-24 LANXESS Deutschland GmbH Verschraubte Mischbaugruppen
DE102015108850A1 (de) 2015-06-03 2016-12-08 Weberit Werke Dräbing Gmbh Faserkunststoffverbund-Bauteil mit verdichteten Fasern und Verfahren zu dessen Herstellung
FR3038942B1 (fr) * 2015-07-17 2018-03-02 Safran Ceramics Assemblage par liaison mecanique comportant au moins une piece en materiau composite
US10487864B2 (en) * 2016-02-10 2019-11-26 Goodrich Corporation Mounting systems including load-bearing attachment assemblies and methods for mounting structures to an aircraft
US20180051880A1 (en) * 2016-08-18 2018-02-22 General Electric Company Combustor assembly for a turbine engine
US10690159B2 (en) * 2017-09-20 2020-06-23 The Boeing Company Fastening system with a washer having an enlarged bore facing a composite panel
DE102018208605A1 (de) 2018-05-30 2019-12-05 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Bauteil sowie Verfahren zum Herstellen einer Bauteilverbindung
US10851672B2 (en) * 2018-09-04 2020-12-01 General Electric Company Grommet for a turbine engine
DE102022111695A1 (de) 2022-05-10 2023-11-16 Elringklinger Ag Verbindungssystem, baugruppe mit verbindungssystem und verwendung eines verbindungssystems sowie karosserie und fahrzeug und herstellungsverfahren hierfür

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2700172A (en) * 1952-01-28 1955-01-25 Frederick W Rohe Sectional grommet for reinforcing openings in panels and sheets
US3041912A (en) * 1958-11-25 1962-07-03 Shur Lok Corp Honeycomb spacer stud and interlocking grommet
US5205692A (en) * 1992-04-30 1993-04-27 Ford Motor Company Three-axes variability compensating fastener
EP1712803A1 (fr) * 2005-04-15 2006-10-18 Snecma Procédé d'assemblage de deux pièces dont l'une au moins est en matériau composite, avec un insert pour la réalisation de l'assemblage et qui permet la correction des tolérances par usinage
FR2944329A1 (fr) * 2009-04-10 2010-10-15 Sateco Sa Dispositif d'assemblage destine a cooperer avec une tige filetee, entretoise et dispositif de moulage de beton
EP2316724A2 (en) * 2009-10-30 2011-05-04 Airbus Operations, S.L. Floating joint system for panels on a support structure

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3823526A (en) * 1972-09-15 1974-07-16 R Rose Fastening device
FR2580342B1 (fr) * 1985-04-16 1988-05-13 Dutton Hugh Attache mecanique de materiaux en plaques a une structure de support vertical desdits materiaux
US4746248A (en) * 1987-02-19 1988-05-24 E. I. Du Pont De Nemours And Company Anchor bolt assembly
GB2212237B (en) * 1987-11-11 1991-08-21 Avdel Ltd Bush
US5037259A (en) * 1989-10-25 1991-08-06 Avibank Mfg., Inc. Nut with sleeve lock
JPH087136Y2 (ja) * 1991-09-10 1996-03-04 オーパック株式会社 ボルト、リベット等の締結部品
US5275529A (en) * 1992-03-16 1994-01-04 General Electric Company Sandwich panel joint
DE19625318C2 (de) * 1996-06-25 1999-10-21 Atec Weiss Gmbh & Co Kg Konusschraubverbindung für Lamellenpaket-Wellenkupplungen
DE29817352U1 (de) * 1998-09-28 1999-02-04 Atj Systembauteile Gmbh Plattenhaltersystem
US6210067B1 (en) * 1998-12-14 2001-04-03 The Aerospace Corporation Clip flexure slider washer bearing
JP4220606B2 (ja) * 1999-01-26 2009-02-04 櫻護謨株式会社 ハニカムパネル固定構造
DE19915478C2 (de) * 1999-04-07 2001-03-15 Dorma Gmbh & Co Kg Beschlag zur Halterung von Sicherheitsglasscheiben
DE20218302U1 (de) * 2002-11-26 2003-02-13 Schwarz Verbindungssysteme Gmb Zylinderbolzen-Führungsbuchse mit Bolzensicherung
US20040154242A1 (en) * 2003-02-05 2004-08-12 Wayne-Dalton Corp. Fabric storm cover for an opening in a building
DE102006009594A1 (de) * 2006-03-02 2007-09-13 Chr. Mayr Gmbh + Co Kg Drehsteife biegeelastische Wellenkupplung, insbesondere Ganzstahlkupplung
DE102006013069B3 (de) * 2006-03-22 2007-12-06 Airbus Deutschland Gmbh Bolzenverbindung
US20080005983A1 (en) * 2006-07-10 2008-01-10 Epco Architecture Hardware (Taiwan) Corp. Glass curtain fixing device

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2700172A (en) * 1952-01-28 1955-01-25 Frederick W Rohe Sectional grommet for reinforcing openings in panels and sheets
US3041912A (en) * 1958-11-25 1962-07-03 Shur Lok Corp Honeycomb spacer stud and interlocking grommet
US5205692A (en) * 1992-04-30 1993-04-27 Ford Motor Company Three-axes variability compensating fastener
EP1712803A1 (fr) * 2005-04-15 2006-10-18 Snecma Procédé d'assemblage de deux pièces dont l'une au moins est en matériau composite, avec un insert pour la réalisation de l'assemblage et qui permet la correction des tolérances par usinage
FR2944329A1 (fr) * 2009-04-10 2010-10-15 Sateco Sa Dispositif d'assemblage destine a cooperer avec une tige filetee, entretoise et dispositif de moulage de beton
EP2316724A2 (en) * 2009-10-30 2011-05-04 Airbus Operations, S.L. Floating joint system for panels on a support structure

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109070943A (zh) * 2016-04-13 2018-12-21 大众汽车有限公司 带有纤维嵌入元件的在机动车的结构件处的固定结构的组件
CN110001919A (zh) * 2017-11-28 2019-07-12 空中客车营运有限公司 紧固件和组件及飞行器机翼
CN114370333A (zh) * 2021-12-29 2022-04-19 西安鑫垚陶瓷复合材料有限公司 带有金属连接件的陶瓷基复合材料构件及其制备方法
CN114370333B (zh) * 2021-12-29 2022-12-16 西安鑫垚陶瓷复合材料有限公司 带有金属连接件的陶瓷基复合材料构件及其制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
DE102011119251A1 (de) 2013-05-29
CN103975166B (zh) 2017-06-23
EP2783119B1 (de) 2017-05-24
US10266026B2 (en) 2019-04-23
DE102011119251B4 (de) 2015-05-07
US20140321941A1 (en) 2014-10-30
EP2783119A1 (de) 2014-10-01
WO2013075707A1 (de) 2013-05-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103975166A (zh) 用于将力导入到由纤维复合材料构成的构件中的装置
US9328749B2 (en) Bracket-less clamping assembly
CN208559560U (zh) 用于车辆的驾驶室的支承结构和具有该支承结构的车辆
CN102235404A (zh) 螺栓与螺母上的用以减小挠曲的凹-凸形状
US20170253077A1 (en) Vehicle wheel comprising a wheel rim and a wheel disc
KR20100053802A (ko) 쇽업소버 장착용 브래킷
US20170008558A1 (en) Arrangement for connecting chassis components and wheel carriers for motor vehicles
CN105408137A (zh) 对车辆悬架有用的横臂衬套组件
KR101368861B1 (ko) 비틀림 강성의 가요성 샤프트 커플링, 특히 완전 강 커플링
US8992092B2 (en) Flanged bearing ring for the hub of a motor vehicle wheel
US20100124474A1 (en) Barrel nut
US7832575B2 (en) Articulated joint coupling
CN103890438A (zh) 航空器的弹性系统
CN102562835A (zh) 用于摩擦配合地连接转动的机械部件的锁紧盘
CN205634550U (zh) 绳轮
US9028333B2 (en) Shaft for transmitting torques
CN206409494U (zh) M36扭剪型大六角高强度螺栓连接副
US20100180853A1 (en) Automotive engine bearing
US20090120234A1 (en) Device for a clamping bolt
KR20180023798A (ko) 탄소재를 이용한 경량 유압 실린더
CN206010199U (zh) 一种焊点保护铜板的安装结构
CN102705330B (zh) 销轴、销轴的安装结构和混凝土泵送设备
RU2639536C2 (ru) Приводное устройство для ходовой части
CN102312895A (zh) 用于石油开采领域的双头连接件
CN206703876U (zh) 一种空气悬挂车轴与主梁总成

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20170623

Termination date: 20201122

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee