JP2015508480A - 締結要素及び締結要素を取り付けるための方法 - Google Patents

締結要素及び締結要素を取り付けるための方法 Download PDF

Info

Publication number
JP2015508480A
JP2015508480A JP2014553690A JP2014553690A JP2015508480A JP 2015508480 A JP2015508480 A JP 2015508480A JP 2014553690 A JP2014553690 A JP 2014553690A JP 2014553690 A JP2014553690 A JP 2014553690A JP 2015508480 A JP2015508480 A JP 2015508480A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
conical
sleeve
fixing element
composite fiber
fiber component
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
JP2014553690A
Other languages
English (en)
Other versions
JP5883951B2 (ja
Inventor
ダスティン フロック、
ダスティン フロック、
Original Assignee
ジョンソン・コントロールズ・ゲー・エム・ベー・ハー
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 ジョンソン・コントロールズ・ゲー・エム・ベー・ハー filed Critical ジョンソン・コントロールズ・ゲー・エム・ベー・ハー
Publication of JP2015508480A publication Critical patent/JP2015508480A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP5883951B2 publication Critical patent/JP5883951B2/ja
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • 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
    • F16B19/00—Bolts without screw-thread; Pins, including deformable elements; Rivets
    • F16B19/02—Bolts or sleeves for positioning of machine parts, e.g. notched taper pins, fitting pins, sleeves, eccentric positioning rings
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C65/00—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor
    • B29C65/02—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure
    • B29C65/44—Joining a heated non plastics element to a plastics element
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/40—General aspects of joining substantially flat articles, e.g. plates, sheets or web-like materials; Making flat seams in tubular or hollow articles; Joining single elements to substantially flat surfaces
    • B29C66/47—Joining single elements to sheets, plates or other substantially flat surfaces
    • B29C66/474—Joining single elements to sheets, plates or other substantially flat surfaces said single elements being substantially non-flat
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/70—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material
    • B29C66/72—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material characterised by the structure of the material of the parts to be joined
    • B29C66/721—Fibre-reinforced materials
    • B29C66/7214—Fibre-reinforced materials characterised by the length of the fibres
    • B29C66/72141—Fibres of continuous length
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/70—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material
    • B29C66/73—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material characterised by the intensive physical properties of the material of the parts to be joined, by the optical properties of the material of the parts to be joined, by the extensive physical properties of the parts to be joined, by the state of the material of the parts to be joined or by the material of the parts to be joined being a thermoplastic or a thermoset
    • B29C66/739—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material characterised by the intensive physical properties of the material of the parts to be joined, by the optical properties of the material of the parts to be joined, by the extensive physical properties of the parts to be joined, by the state of the material of the parts to be joined or by the material of the parts to be joined being a thermoplastic or a thermoset characterised by the material of the parts to be joined being a thermoplastic or a thermoset
    • B29C66/7392—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material characterised by the intensive physical properties of the material of the parts to be joined, by the optical properties of the material of the parts to be joined, by the extensive physical properties of the parts to be joined, by the state of the material of the parts to be joined or by the material of the parts to be joined being a thermoplastic or a thermoset characterised by the material of the parts to be joined being a thermoplastic or a thermoset characterised by the material of at least one of the parts being a thermoplastic
    • 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
    • F16B19/00—Bolts without screw-thread; Pins, including deformable elements; Rivets
    • F16B19/04—Rivets; Spigots or the like fastened by riveting
    • F16B19/08—Hollow rivets; Multi-part rivets
    • 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
    • F16B19/00—Bolts without screw-thread; Pins, including deformable elements; Rivets
    • F16B19/04—Rivets; Spigots or the like fastened by riveting
    • F16B19/08—Hollow rivets; Multi-part rivets
    • F16B19/086—Self-piercing rivets
    • 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
    • F16B37/00—Nuts or like thread-engaging members
    • F16B37/04—Devices for fastening nuts to surfaces, e.g. sheets, plates
    • F16B37/06—Devices for fastening nuts to surfaces, e.g. sheets, plates by means of welding or riveting
    • F16B37/062—Devices for fastening nuts to surfaces, e.g. sheets, plates by means of welding or riveting by means of riveting
    • F16B37/065—Devices for fastening nuts to surfaces, e.g. sheets, plates by means of welding or riveting by means of riveting by deforming the material of the nut
    • 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
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C65/00—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor
    • B29C65/56—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor using mechanical means or mechanical connections, e.g. form-fits
    • B29C65/561—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor using mechanical means or mechanical connections, e.g. form-fits using screw-threads being integral at least to one of the parts to be joined
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C65/00—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor
    • B29C65/56—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor using mechanical means or mechanical connections, e.g. form-fits
    • B29C65/562—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor using mechanical means or mechanical connections, e.g. form-fits using extra joining elements, i.e. which are not integral with the parts to be joined
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/70—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material
    • B29C66/72—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material characterised by the structure of the material of the parts to be joined
    • B29C66/721—Fibre-reinforced materials
    • B29C66/7212—Fibre-reinforced materials characterised by the composition of the fibres
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/70—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material
    • B29C66/74—Joining plastics material to non-plastics material
    • B29C66/742—Joining plastics material to non-plastics material to metals or their alloys
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/80—General aspects of machine operations or constructions and parts thereof
    • B29C66/83—General aspects of machine operations or constructions and parts thereof characterised by the movement of the joining or pressing tools
    • B29C66/832—Reciprocating joining or pressing tools
    • B29C66/8322—Joining or pressing tools reciprocating along one axis

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Connection Of Plates (AREA)
  • Lining Or Joining Of Plastics Or The Like (AREA)
  • Dowels (AREA)
  • Insertion Pins And Rivets (AREA)

Abstract

本発明は、繊維複合要素（１４）の上又は中における形状嵌め、材料係合及び／又は圧力嵌めの配置のための固定要素（１）に関する。本発明によれば、前記固定要素（１）は、スリーブ状部分（２）を備え、前記スリーブ状部分（２）の第１の端部（３）において、テーパ状になった円錐の又は円錐状の部分（４）が形成され、前記円錐の又は円錐状の部分（４）において、前記固定要素（１）の長手範囲の方向に向けられ且つそれによって前記円錐の又は円錐状の部分（４）を個別のセグメント（６）に分割する複数の溝穴（５）が形成され、第２の端部（８）において、前記スリーブ状部分（２）から直角に角度がつけられ、且つそれによって前記スリーブ状部分（２）の外径（Ａ）を大きくして平坦な支持面（１０，１１）を形成する保持部分（９）が配置される。本発明は、固定要素（１）を取り付けるための方法に更に関する。

Description

本発明は、請求項１のプリアンブルに記載の複合繊維成分の上又は中における形状嵌め、材料係合及び／又は圧力嵌め構成のための固定要素に関する。更に、本発明は、請求項７のプリアンブルに記載の固定要素を組み立てる方法に関する。
先行技術において、接続要素は、ねじ留め、リベット留め及び／又は接着結合によって複合繊維成分に適合される。このような複合繊維成分は、例えば、繊維補強熱可塑性プレートである。
ＥＰ １ １５８ １８６ Ａ１には、中空のリベットとして構築され、雌ねじ及び多角形断面を有する固定要素が記載されている。固定要素は、スリーブ状部分の一端において、スリーブ状部分から離れて曲げられることでスリーブ状部分の外径Ａを大きくして平坦な橋脚面を形成する保持部分が配置される。
ＤＥ １ ７８１ ６３０ Ｕには、２つの部分を含むリベットが開示されている。第１の部分は、上端及びフランジ状にするための端部を有する中空シリンダによって形成される。第２の部分は、外径がリベットの内径に対応する円筒ロッドを含む。ロッドは、一端において、最大直径がリベットの外径に対応する円錐状膨大部を有する。
ＵＳ ３，５１５，４１９ Ａには、被加工物に配置するためのピン及びスリーブを含む２部品の固定要素が開示されている。ピンは、圧力嵌めでスリーブに保持される。
本発明の目的は、複合繊維成分における形状嵌め、材料係合及び／又は圧力嵌めの配置のための改善された固定要素、並びにこれを組み立てるための改善された方法を提供することである。
複合繊維成分の上又は中における形状嵌め、材料係合及び／又は圧力嵌め配置のための固定要素に関しては、請求項１に記載の特長によってこの目的が達成される。
固定要素を組み立てるための方法に関しては、請求項７に記載の特長によってこの目的が達成される。
本発明の有利な発展が従属請求項に記載される。
本発明によれば、複合繊維成分の上又は中における形状嵌め、材料係合及び／又は圧力嵌めの配置のための固定要素は、スリーブ状部分を含み、スリーブ状部分の第１の端部において、鋭いテーパ状になった円錐の又は円錐状の部分が形成され、この円錐の又は円錐状の部分において、固定要素の長手範囲の方向に向けられ且つそれによって円錐の又は円錐状の部分を個別のセグメントに分割する複数の溝穴が形成され、スリーブ状部分の第２の端部において、スリーブ状部分から離れて直角に曲げられ且つそれによってスリーブ状部分の外径を大きくして平坦な橋脚面を形成する保持部分が配置される。
本発明による固定要素によって、例えば、衝突時に車両座席に発生する大きな力を伝達することが可能になる。従来型の接続要素は、その製造工程の間に複雑な方式で複合繊維成分に組み込まれるか、又はドリル加工を用いるねじ留めによって複合繊維成分に配置されなければならず、複合繊維成分の繊維が破壊された。本発明による固定要素を使用すると、固定要素と複合繊維成分との間で、繊維を破壊しない形状嵌め、材料係合及び／又は圧力嵌めによる結合が可能になる。特に、固定要素と複合繊維成分との間の力の伝達が著しく改善される。
スリーブ状部分と円錐の又は円錐状の部分との間の遷移領域において、特に好ましくは、穿孔及び／又は断面の低減として形成される材料弱体化部が形成される。それによって、円錐の又は円錐状の部分の個別のセグメントの折り曲げが有利に促進される。
特に有利な構造変種において、従来型のねじを固定要素に直接的に固定手段として配置できるようにスリーブ状部分の上又は中に雌ねじが形成される。
別の有利な構造変種において、スリーブ状部分の領域の外側において、特に好ましくは、粒状及び／又は波形に構築される表面構造が形成される。このような表面構造によって、複合繊維成分の溶解した熱可塑性マトリクスと本発明による固定要素のスリーブ状部分との間に特に耐久性及び弾性のある接続が可能になる。
固定要素を組み立てる方法において、本発明による固定要素は、複合繊維成分の熱可塑性マトリクスの融解温度よりも高い既定の温度に加熱されて、加熱状態において、固定要素の保持部分の橋脚面が複合繊維成分の一方の側部と平坦に当接して、固定要素の円錐の又は円錐状の部分が他方の側部において複合繊維成分を超えて突出するように、複合繊維成分を通して押し込まれ又は押し付けられる。この場合、加熱された固定要素が押し込まれている間に熱可塑性マトリクスが溶解して、冷却中に固定要素との形状嵌め、材料係合及び／又は圧力嵌め接続を形成する。
それにより固定要素及び複合繊維成分との間に特に丈夫で耐久性のある形状嵌め、材料係合及び／又は圧力嵌め接続が形成されることで、複合繊維成分１４の中に大きな力が導入され得る。
加熱された固定要素が複合繊維成分を通して押し付けられている間、複合繊維成分の繊維は、破壊されないように、固定要素のスリーブ状部分の周囲に配置され、それにより新しい繊維配向が形成されて、固定要素の円錐の又は円錐状の部分により押し込まれる。この場合、この新しい繊維配向は、固定要素から複合繊維成分の中への特に有利な力の経路及び改善された力の導入を可能にする。
第１の構造変種では、スリーブ状部分の中にねじが導入され、ねじのシャフトが円錐の又は円錐状の部分の個別のセグメント（６）を押し広げ、固定される構造要素がその後に配置されて、ナットがねじのシャフトにねじ込まれると、個別のセグメントは、スリーブ状部分から離れて直角に曲げられることでスリーブ状部分の外径を大きくして平坦な橋脚面を形成する程度に変形される。折り曲げ状態において、円錐の又は円錐状の部分の個別のセグメントは、従来型のワッシャを有利に置換してもよい。
代替的な構造変種において、円錐の又は円錐状の部分の個別のセグメントはマンドレルによって折り曲げられ、固定要素のスリーブ状部分の上又は中に雌ねじが形成され、雌ねじの中に、従来型のねじがねじ込まれ、ねじのねじ頭が円錐の又は円錐状の部分の個別のセグメントによって形成される第１の橋脚面に対して平坦に固定される構造要素を押し付ける。
このような接続によって、例えば、衝突時に車両座席に発生する大きな力を伝達することが可能になる。従来型の接続要素は、その製造工程の間に複雑な方式で複合繊維成分に組み込まれるか、又はドリル加工を用いるねじ留めによって複合繊維成分に配置されなければならず、複合繊維成分の繊維が破壊される。本発明による方法は、固定要素と複合繊維成分との間で、繊維を破壊しない形状嵌め、材料係合及び／又は圧力嵌めによる結合を可能にする。特に、固定要素１と複合繊維成分１４との間の力の伝達が著しく改善される。
以下、本発明の実施形態が図面を参照してより詳細に説明される。
本発明による固定要素の概略的な平面図である。 本発明による固定要素の概略的な断面図である。 複合繊維成分及び複合繊維成分の繊維の繊維経路に配置される本発明による固定要素の概略的な平面図である。 複合繊維成分と構造要素との間の接続であって、第１の構造変種における本発明による固定要素によってもたらされる接続の概略的な断面図である。 複合繊維成分と構造要素との間の接続であって、第２の構造変種における本発明による固定要素によってもたらされる接続の概略的な断面図である。
互いに対応する構成要素は全ての図面において同じ参照番号が与えられる。
図１は、本発明による固定要素１の概略的な平面図である。
図２は、非組み立て状態にある本発明による固定要素１の概略的な断面図である。
本発明による固定要素１は、その中央領域にスリーブ状部分２を有する。
スリーブ状部分２の第１の端部３において、鋭いテーパ状になった円錐の又は円錐状の部分４が形成される。この円錐の又は円錐状の部分４において、固定要素１の長手範囲の方向に向けられる複数の溝穴５が形成され、それによって円錐の又は円錐状の部分４は個別のセグメント６に分割される。
セグメント６は、好ましくは、三角形に形成される。
より詳細には示されない特に有利な構造変種では、スリーブ状部分２と円錐の又は円錐状の部分４との間の遷移領域７において、材料の弱体化部、例えば、穿孔又は断面の低減が形成されてもよい。
スリーブ状部分２の第２の端部８において、スリーブ状部分２から離れて直角に曲げられることでスリーブ状部分２の外径Ａを大きくして平坦な橋脚面１０，１１を形成する保持部分９が配置される。
この場合、第１の橋脚面１０がスリーブ状部分２から離れた方を向き、第２の橋脚面１１はスリーブ状部分２の方向に向く。
保持部分９は、好ましくは、円形に構築され、代替的な構造変種では多角形又は楕円形に構築されてもよい。
固定要素１は、好ましくは、金属材料から形成され、スリーブ状部分２の領域の外側に表面構造１２を有してもよい。このような表面構造１２は、例えば、粒状又は波形に形成されてもよい。
特に有利な構造変種では、従来型の雌ねじ１３がスリーブ状部分２の上又は中に形成される。
図３は、複合繊維成分１４及び複合繊維成分１４の繊維１５の繊維経路に配置される本発明による固定要素１の概略的な平面図である。
本発明による方法によって、固定要素１が複合繊維成分１４に配置される。複合繊維成分１４は、好ましくは、熱可塑性樹脂材料の平坦な半仕上げの製品であり、ここには繊維１５が熱可塑性樹脂材料で完全に濡らされるように、ガラス、カーボンの繊維及び／又はアラミド繊維又はこれらの混合形態が導入される。
例えば、このような複合繊維成分１４は、車両座席の座席構造、特に、所謂、有機シート（ｏｒｇａｎｉｃ ｓｈｅｅｔ）の座席背もたれの後壁であってもよい。
形状嵌め、材料係合及び／又は圧力嵌めで複合繊維成分１４に固定要素１を配置するために、本発明によって形成される固定要素１は、既定の温度に加熱されて、加熱状態において、円錐の又は円錐状の部分４で開始して、複合繊維成分１４を通して押し込まれ又は押し付けられる。この場合、既定の温度は複合繊維成分１４の熱可塑性マトリクスの融解温度より高く、これによりこの熱可塑性マトリクスは、加熱された固定要素１が押し込まれている間に融解し、冷却中に固定要素１との、特にその表面構造１２との形状嵌め、材料係合及び／又は圧力嵌め接続を形成する。
それにより固定要素１及び複合繊維成分１４との間に特に丈夫で耐久性のある形状嵌め、材料係合及び／又は圧力嵌め接続が形成されることで、複合繊維成分１４の中に大きな力が導入され得る。
この場合、固定要素１の保持部分９の第２の橋脚面１１が複合繊維成分１４の第１の側部１６と平坦に当接するように、固定要素１は複合繊維成分１４の中に押し込まれる。
複合繊維成分１４の厚みに対応するようにスリーブ状部分２の長さが形成され、これにより固定要素１の円錐の又は円錐状の部分４はその第２の側１７において複合繊維成分１４を超えて突出する。
加熱された固定要素１が複合繊維成分１４を通して押し付けられている間、複合繊維成分１４の繊維１５は、固定要素１のスリーブ状部分２の周囲に配置されるように固定要素１の円錐の又は円錐状の部分４を押し通され、それにより新しい繊維配向が形成されて、図３に概略的に示されるように、特に有利な力の経路が可能になる。この場合、繊維１５のこの強制は、非破壊的に特に有利な態様で行われる。
図４は、本発明による固定要素１によってもたらされる第１の構造変種における複合繊維成分１４と構造要素１８との間の接続の概略的な断面図である。
複合繊維成分１４における固定要素１の配置の後で、第１の構造変種では、従来型のねじ１９がスリーブ状部分２の中に導入可能であり、そのシャフト２０が円錐の又は円錐状の部分４の個別のセグメント６を押し広げる。この場合、ねじ１９は、ねじ頭２１が保持部分９の第１の橋脚面１０と平坦に当接して、シャフト２０が円錐の又は円錐状の部分４を超えて突出するように、固定要素１に配置される。
固定される構造要素１８が実質的に配置されて従来型のナット２２がねじ１９のシャフト２０にねじ込まれると、円錐の又は円錐状の部分４の個別のセグメント６は、スリーブ状部分２から離れて直角に曲げられることでスリーブ状部分２の外径Ａを大きくしてセグメントの６の平坦な橋脚面２３，２４を形成する程度に変形される。
この場合、各セグメント６の第１の橋脚面２３がスリーブ状部分２から離れた方を向き、各セグメント６の第２の橋脚面２４はスリーブ状部分２の方向に向く。
固定される構造要素１８はナット２２によって第１の橋脚面２３に押し付けられ、第２の橋脚面２４はこのようにして複合繊維成分１４に押し付けられる。
結果として、角度のついた要素６は、複合繊維成分１４と固定される構造要素１８との間に配置され、それによって折り曲げ状態において従来型のワッシャを有利に置換することができる。
円錐の又は円錐状の部分４の個別のセグメント６の折り曲げが、この場合、スリーブ状部分２と固定要素１の円錐の又は円錐状の部分４との間の遷移領域７を弱体化させる材料によって支持され得る。
図５は、本発明による固定要素１によってもたらされる第２の構造変種における複合繊維成分１４と構造要素１８との間の接続の概略的な断面図である。
この第２の構造変種では、固定要素１の円錐の又は円錐状の部分４の個別のセグメント６は、図示されないマンドレルによって折り曲げられる。固定要素１のスリーブ状部分２の上又は中で、対応するように形成された従来型のねじ１９がねじ込まれる雌ねじ１３が形成される。
ねじ頭２１が円錐の又は円錐状の部分４の個別のセグメント６の第１の橋脚面２３に対して平坦に固定されるように構造要素１８に押し付けられ、それによって個別のセグメント６の第２の橋脚面２４は複合繊維成分１４に対して押し付けられる。
この場合、固定される構造要素１８は、例えば、補強シート、ロック筐体、ベルトリダイレクト部材、後部座席の背もたれ支持又は他の機能要素として構築されてもよい。
固定要素１と複合繊維成分１４との間のこのような接続によって、例えば、衝突時に車両座席に発生する大きな力を伝達することが可能になる。従来型の接続要素は、その製造工程の間に複雑な方式で複合繊維成分１４に組み込まれるか、又はドリル操作を用いるねじ留めによって複合繊維成分１４に配置されなければならず、複合繊維成分１４の繊維１５は破壊された。本発明による方法は、固定要素１と複合繊維成分１４との間で、繊維を破壊しない形状嵌め、材料係合及び／又は圧力嵌めによる結合を可能にする。特に、固定要素１と複合繊維成分１４との間の力の伝達が著しく改善される。
１ 固定要素
２ スリーブ状部分
３ 第１の端部
４ 円錐の又は円錐状の部分
５ 溝穴
６ セグメント
７ 遷移領域
８ 第２の端部
９ 保持部分
１０ 第１の橋脚面
１１ 第２の橋脚面
１２ 表面構造
１３ 雌ねじ
１４ 複合繊維成分
１５ 繊維
１６ 第１の側部
１７ 第２の側部
１８ 構造要素
１９ ねじ
２０ シャフト
２１ ねじ頭
２２ ナット
２３ 第１の橋脚面
２４ 第２の橋脚面
Ａ 外径

Claims (10)

  1. スリーブ状部分（２）を含む複合繊維成分（１４）の上又は中における形状嵌め、材料係合及び／又は圧力嵌めの配置のための固定要素（１）であって、前記スリーブ状部分（２）の第１の端部（３）において、鋭いテーパ状になった円錐の又は円錐状の部分（４）が形成され、この円錐の又は円錐状の部分（４）において、前記固定要素（１）の長手範囲の方向に向けられ且つそれによって前記円錐の又は円錐状の部分（４）を個別のセグメント（６）に分割する複数の溝穴（５）が形成され、前記スリーブ状部分（２）の第２の端部（８）において、前記スリーブ状部分（２）から離れて直角に曲げられ且つそれによって前記スリーブ状部分（２）の外径（Ａ）を大きくして平坦な橋脚面（１０，１１）を形成する保持部分（９）が配置されることを特徴とする、固定要素（１）。
  2. 前記スリーブ状部分（２）と前記円錐の又は円錐状の部分（４）との間の遷移領域（７）に材料弱体化部が形成されることを特徴とする、請求項１に記載の固定要素（１）。
  3. 前記材料弱体化部は、穿孔及び／又は断面の低減として構築されることを特徴とする、請求項２に記載の固定要素（２）。
  4. 前記スリーブ状部分（２）の上又は中に雌ねじ（１３）が形成されることを特徴とする、請求項１乃至３の何れか１項に記載の固定要素（１）。
  5. 前記スリーブ状部分（２）の領域の外側に表面構造（１２）が形成されることを特徴とする、請求項１乃至４の何れか１項に記載の固定要素（１）。
  6. 前記表面構造（１２）は、粒状及び／又は波形に構築されることを特徴とする、請求項５に記載の固定要素（２）。
  7. 前記固定要素（１）は、前記複合繊維成分（１４）の熱可塑性マトリクスの融解温度よりも高い既定の温度に加熱されて、加熱状態において、前記固定要素（１）の保持部分（９）の第２の橋脚面（１１）が前記複合繊維成分（１４）の第１の側部（１６）と平坦に当接して、前記固定要素（１）の円錐の又は円錐状の部分（４）がその第２の側部（１７）において前記複合繊維成分（１４）を超えて突出するように、複合繊維成分（１４）を通して押し込まれ又は押し付けられることを特徴とする、請求項１乃至６の何れか１項に記載の固定要素（１）を組み立てる方法。
  8. 加熱された固定要素（１）が前記複合繊維成分（１４）を通して押し付けられている間、前記複合繊維成分（１４）の繊維（１５）は、破壊されないように、前記固定要素（１）の前記スリーブ状部分（２）の周囲に配置され、それにより新しい繊維配向が形成されるように、前記固定要素（１）の前記円錐の又は円錐状の部分（４）によって押し込まれることを特徴とする、請求項７に記載の方法。
  9. 前記スリーブ状部分（２）の中にねじ（１９）が導入され、前記ねじ（１９）のシャフト（２０）が前記円錐の又は円錐状の部分（４）の個別のセグメント（６）を押し広げ、固定される構造要素１８がその後に配置されて、ナット（２２）が前記ねじ（１９）の前記シャフト（２０）にねじ込まれると、前記個別のセグメント（６）は、前記スリーブ状部分（２）から離れて直角に曲げられることで前記スリーブ状部分（２）の外径（Ａ）を大きくして平坦な橋脚面（２３，２４）を形成する程度に変形されることを特徴とする、請求項７又は８に記載の方法。
  10. 前記円錐の又は円錐状の部分（４）の前記個別のセグメント（６）はマンドレルによって折り曲げられ、前記固定要素（１）の前記スリーブ状部分（２）の上又は中に雌ねじ（１３）が形成され、前記雌ねじ（１３）の中に、従来型のねじ（１９）がねじ込まれ、前記ねじ（１９）のねじ頭（２１）が前記円錐の又は円錐状の部分（４）の前記個別のセグメント（６）によって形成される第１の橋脚面（２３）に対して平坦に固定される構造要素（１８）を押し付けることを特徴とする、請求項７又は８に記載の方法。
JP2014553690A 2012-01-25 2013-01-23 固定要素及び固定要素を取り付けるための方法 Expired - Fee Related JP5883951B2 (ja)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102012201041.6 2012-01-25
DE102012201041 2012-01-25
DE201210204187 DE102012204187A1 (de) 2012-01-25 2012-03-16 Befestigungselement und Verfahren zu dessen Montage
DE102012204187.7 2012-03-16
PCT/EP2013/051184 WO2013110630A1 (de) 2012-01-25 2013-01-23 Befestigungselement und verfahren zu dessen montage

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2015508480A true JP2015508480A (ja) 2015-03-19
JP5883951B2 JP5883951B2 (ja) 2016-03-15

Family

ID=48742440

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2014553690A Expired - Fee Related JP5883951B2 (ja) 2012-01-25 2013-01-23 固定要素及び固定要素を取り付けるための方法

Country Status (7)

Country Link
US (1) US9541114B2 (ja)
EP (1) EP2807382B1 (ja)
JP (1) JP5883951B2 (ja)
KR (1) KR101670648B1 (ja)
CN (1) CN104067006B (ja)
DE (1) DE102012204187A1 (ja)
WO (1) WO2013110630A1 (ja)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR3027974B1 (fr) * 2014-11-05 2016-12-23 Snecma Dispositif de maintien destine a etre present a la surface d'une piece en materiau composite
FR3049892B1 (fr) * 2016-04-07 2018-04-06 Maxime Grojean Composant de fixation et procede de fabrication d’une piece composite avec ce composant
DE102018115327B4 (de) 2018-06-26 2021-02-18 Jumo Gmbh & Co. Kg Temperatursensor
CN114352617A (zh) * 2022-01-28 2022-04-15 深圳海多嘉新涂装有限公司 一种定位销及其应用方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5986707A (ja) * 1982-11-10 1984-05-19 ダイハツ工業株式会社 拡張式樹脂製クリツプ
JPS60192109A (ja) * 1984-03-09 1985-09-30 河西工業株式会社 キツキングプレ−トのクリツプ固定方法
JPS6487907A (en) * 1986-11-21 1989-04-03 Phillips Petroleum Co Method of clamping thermoplastic part and thermoplastic material clamp
JP2005240280A (ja) * 2004-02-24 2005-09-08 Haseko Corp 注入口付きアンカーピン
JP2007162838A (ja) * 2005-12-14 2007-06-28 Hitoshi Nagaiwa 機械式ブラインド拡開ボードアンカー

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB618033A (en) * 1946-10-16 1949-02-15 Guest Keen & Nettlefolds Ltd Improvements in screw fasteners
DE1781630U (de) * 1956-09-13 1959-01-22 Octavio Alvarez-Suarez Niete.
US3188905A (en) * 1962-04-03 1965-06-15 David I Millet Fastening device with pivotal locking means
DE1704771B2 (de) * 1967-10-23 1972-12-14 Fa Heinrich Kopp, Inh Theodor Simonelt, 8756 Kahl Verfahren und stempel zum befestigen metallischer gewindebuchsen in einem kunststoffteil und dafuer besonders geeignete gewindebuchse
US3487745A (en) * 1968-05-28 1970-01-06 Olin Mathieson Fastener
US3515419A (en) * 1968-07-01 1970-06-02 Huck Mfg Co Container fastener
US3919916A (en) * 1974-09-12 1975-11-18 Illinois Tool Works Drive rivet assembly
FR2582756B1 (fr) * 1985-06-04 1988-03-25 Henon Freres Ets Dispositif de securite pour ecrous de fixation de pentures et autres moyens similaires
US5533851A (en) * 1994-09-30 1996-07-09 Clairson, Inc. Hollow wall anchor
JP3313097B2 (ja) * 1999-11-10 2002-08-12 永山電子工業株式会社 金属製締結部材および砲弾用外装部材
IT250213Y1 (it) * 2000-05-24 2003-07-28 Mauri Flli Srl Rivetto antirotazione per l'accoppiamento con mezzi a vite e simili
WO2003001074A1 (en) * 2001-06-21 2003-01-03 Black & Decker Inc. Method and apparatus for fastening steel framing members
US7008157B2 (en) 2001-06-21 2006-03-07 Black & Decker Inc. Explosive assisted expanding fastener
CN2553162Y (zh) * 2002-07-05 2003-05-28 凯崴电子股份有限公司 结构改进的电路板压合用固定铆钉
US8764364B2 (en) * 2004-03-24 2014-07-01 Illinois Tool Works Inc. System and methods for wall and ceiling fastening
GB0618033D0 (en) 2006-09-13 2006-10-25 Univ Nottingham Electrochemical synthesis of composites
DE202009007585U1 (de) * 2009-05-28 2009-09-03 Schmidt, Heiko Nietverbindung zwischen einem Flachmaterial oder einem aus Flachmaterial bestehenden Bauteil und einem Verbindungselement
DE102009056580A1 (de) 2009-11-23 2011-05-26 Technische Universität Dresden Verfahren und Vorrichtung zum Verbinden von thermoplastischen Faserverbundbauteilen mittels stiftförmiger Funktionselemente

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5986707A (ja) * 1982-11-10 1984-05-19 ダイハツ工業株式会社 拡張式樹脂製クリツプ
JPS60192109A (ja) * 1984-03-09 1985-09-30 河西工業株式会社 キツキングプレ−トのクリツプ固定方法
JPS6487907A (en) * 1986-11-21 1989-04-03 Phillips Petroleum Co Method of clamping thermoplastic part and thermoplastic material clamp
JP2005240280A (ja) * 2004-02-24 2005-09-08 Haseko Corp 注入口付きアンカーピン
JP2007162838A (ja) * 2005-12-14 2007-06-28 Hitoshi Nagaiwa 機械式ブラインド拡開ボードアンカー

Also Published As

Publication number Publication date
JP5883951B2 (ja) 2016-03-15
US9541114B2 (en) 2017-01-10
EP2807382A1 (de) 2014-12-03
CN104067006B (zh) 2017-04-19
WO2013110630A1 (de) 2013-08-01
US20140348615A1 (en) 2014-11-27
KR101670648B1 (ko) 2016-10-31
CN104067006A (zh) 2014-09-24
DE102012204187A1 (de) 2013-07-25
EP2807382B1 (de) 2017-10-18
KR20140114445A (ko) 2014-09-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5883951B2 (ja) 固定要素及び固定要素を取り付けるための方法
US10875251B2 (en) Method for connecting components, one of which is made of a fiber-reinforced plastic
US5361483A (en) Composite fasteners and method for fastening structural components therewith
CN102686892B (zh) 两个由增强塑料制成的构件之间的连接系统及其建立方法
CN103502660B (zh) 盲操作式铆钉螺栓
CN105221537B (zh) 压接在支撑件上的部件，包括该部件的装置及其制造方法
US20090169325A1 (en) System for integrating rivet nuts into plastic components
EP3083265B1 (de) Rad mit einer radfelge und einer radscheibe
EP3095555B1 (en) A hollow element for attachment to a component comprising a composite material
US9897125B2 (en) Fastener with retaining portion
DE102015106563B4 (de) Verfahren zum Verbinden von faserverstärkten Strukturbauteilen
JP2006342963A (ja) 改良型ブラインド・リベット
CN103233960A (zh) 用于将中空元件例如中空铆钉或螺母元件附接到由复合材料组成的构件的方法
EP2580485A1 (en) Blind rivet and fastening arrangement with a blind rivet
WO2016067761A1 (ja) 締結構造及び締結方法
US20150167723A1 (en) Fastening element and method for mounting same
JP7183439B2 (ja) ブラインドファスナーおよびその取り付け方法
US11767869B2 (en) Expansible fixing plug
CN111283301B (zh) 用于在部件之间产生连接的接合装置和接合方法
CN115135887B (zh) 用于设置螺纹的铆钉元件
KR20100031994A (ko) 자동차 부품의 조립장치
JP2008137064A (ja) 部材接合方法及び構造

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20150723

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20150804

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20151029

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20160119

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20160208

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5883951

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees