具有傳力點的殼體結(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的殼體結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]已知在由CFK(化纖增強塑料)組成的、以殼式結(jié)構(gòu)制造的構(gòu)件中，傳力點通過集成到CFK中的連接元件、例如層壓螺母來設(shè)置。該方法與高的時間耗費相聯(lián)系并且通常不允許事后改變。換言之，在層壓過程完成之后，使用該方法不再能將連接元件集成到構(gòu)件中。因此，該方法在對于批量生產(chǎn)的構(gòu)件制造時，暫時不能以所要求的節(jié)拍時間得到實現(xiàn)。
[0003]由鋼制車身或鋁制車身的制造已知，具有較高強度等級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)得以實現(xiàn)。在CFK構(gòu)件中，這通常由于強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用至少一個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)件用于改善機械特性并且為了價格更加便宜地制造而實施為混合構(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)置凹槽相對而言是耗費的。通過所述凹槽，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)出于美學的和/或結(jié)構(gòu)的原因可能是有妨礙的。因為所述固定結(jié)構(gòu)的側(cè)面的延伸尺寸也出于重量的原因而受限，所以力傳導相對而言是點狀的并且可傳導的力是有限制的。濕氣也可能通過在固定結(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)明的一個任務在于，提供一種具有傳力點的殼體結(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)明的一個任務特別是在于，創(chuàng)造一種在CFK構(gòu)件上的具有較高強度的傳力結(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到用于以高件數(shù)工業(yè)化應用的CFK構(gòu)件中。本發(fā)明的另一個任務在于，在結(jié)構(gòu)和制造技術(shù)方面簡化該傳力結(jié)構(gòu)并且允許較大的可傳導的力。本發(fā)明再另一個任務在于，使?jié)駳馔ㄟ^傳力點的滲入變得困難。
[0006]上面提到的任務中的至少一個通過按照本發(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)選的實施形式和有利的進一步擴展方案在從屬權(quán)利中給出。
[0007]按照本發(fā)明提出一種具有傳力點的殼體結(jié)構(gòu)，其中，在傳力點上設(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)計和布置用于承受力并且將力傳導到殼體結(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構(gòu)，該機構(gòu)用于緊固構(gòu)件，通過該緊固元件將力傳導到傳力機構(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。不過可想到的是，例如出于隔絕目的、為了腐蝕性保護或者為了機械的力傳導而設(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載傳導部件或者殼體結(jié)構(gòu)相比較具有至少對于總變形而言基本上微不足道的變形量(Verformungsweg)。也就是說，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、但不僅限于通過螺紋連接、鎖緊(Knebelverschluss)、楔嵌或者其他手段得以實現(xiàn)。通過貼靠和壓緊貼靠面實現(xiàn)一種所定義的力傳導并且能夠避免角度偏差。力在大面積上傳導，這樣降低了表面壓力并且正好在薄的殼體結(jié)構(gòu)的情況下將應力減少到可以忍受的程度并且因此允許較大的可傳導的力。
[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)由纖維增強的塑料、特別是GFK或者CFK制成。特別是在纖維增強的塑料的情況下，傳力點的裂開危險是高的，從而所述傳力點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題，該問題能夠通過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，所述貼靠面通過冷變形或者壓彎而實現(xiàn)。這種制造過程是能成本有利地實現(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。通過粘合已經(jīng)可以將配件在壓緊前固定在希望的位置，這簡化了制造。也可以達到對殼體結(jié)構(gòu)的附加的加固和進一步的力傳導，該力傳導分布在較大的面積上。因為貼靠面沒有粘合劑，所以也可以實現(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)繞地實現(xiàn)，則也可以達到力傳導位置的良好的密封效果。
[0013]在本發(fā)明的另一種實施形式中，所述配件或者所述殼體結(jié)構(gòu)具有由貼靠面凹進的面，其中，所述凹進面用于與殼體結(jié)構(gòu)粘合。如果所述殼體結(jié)構(gòu)具有凹進面，則所述配件可以簡單地且以較少耗費地設(shè)計。因為所述殼體結(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，這也能實現(xiàn)在殼體結(jié)構(gòu)層壓之后事后地設(shè)置傳力點。在配件上，凹進面例如可以、但不僅限于通過冷變形過程、例如深沖過程來制造。
[0014]在此，如果所述凹進面和殼體結(jié)構(gòu)的與該凹進面相對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。這當然也取決于:殼體結(jié)構(gòu)的對應面在該區(qū)域中是平坦的。通過平坦的面也可以準確限定傳力結(jié)構(gòu)的軸線位置。
[0016]在本發(fā)明的另一個實施形式中，設(shè)有緊固元件以用于緊固承受外部負載用的受荷元件，其中，負載在受荷元件上的承受在殼體結(jié)構(gòu)的如下一側(cè)進行，該側(cè)對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，基本上僅對于力傳導必要的鉸接點(Anlenkpunkt)設(shè)置在視側(cè)上。
[0017]在本發(fā)明的另一種實施形式中，所述貼靠面通過緊固元件與殼體結(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，壓緊通過完全不同的器件得到實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)明的另一種實施形式中，所述螺紋元件由配件的與貼靠面相對置的一側(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在殼體結(jié)構(gòu)中的開口來接近。這兩個實施備選方案確保，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置的一側(cè)壓入到構(gòu)成在配件的與貼靠面相對應的區(qū)段中的通孔內(nèi)并且壓緊螺母不突出于貼靠面，其中，螺栓通過殼體結(jié)構(gòu)中的與壓緊螺母對齊的開口引導至壓緊螺母中，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，用于承受外部負載的受荷元件同時借助于螺栓固定或能固定在殼體結(jié)構(gòu)的與配件相對置的一側(cè)上。該螺紋連接構(gòu)思能夠?qū)崿F(xiàn)與CFK構(gòu)件的高強度的螺紋連接，不對其造成損壞并且沒有腐蝕性缺陷并且將力面狀地傳導至用于以高件數(shù)工業(yè)化應用的CFK構(gòu)件中。
[0023]在本發(fā)明的一個有利的進一步擴展方案中設(shè)有遮蓋部，所述遮蓋部遮蓋配件，其中，所述遮蓋部優(yōu)選環(huán)繞地與殼體結(jié)構(gòu)粘合。由此，可能在傳力點位置處從視側(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、特別是機動車的車身件。
[0025]本發(fā)明的其他特征、任務和效果從說明書和附圖得到。在此，與按照本發(fā)明的裝置相關(guān)地描述的特征和細節(jié)當然也與所有改型相關(guān)地適用并且相應地反之亦然且交互地適用，從而在各個發(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。
【附圖說明】
[0026]唯一的圖示出了作為本發(fā)明的實施例的螺紋連接的示意圖。
【具體實施方式】
[0027]以下將根據(jù)附圖描述本發(fā)明的實施例。在此，相同的構(gòu)件分別配設(shè)有相同的標記。參照實施例描述的結(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，就能假定為在每個變型和備選的實施形式中可應用并且在這些變形和備選的實施形式方面也應該視為是公開的，即使它們在此沒有明確地示出和/或描述。此外不言而喻地，附圖應理解為示意性的并且在具體尺寸或者比例方面不應從附圖得出限制，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)成有一個傳力點2。該傳力點2構(gòu)成為螺紋連接部，螺紋連接部的位置通過中線2表示并且通過置入件3實現(xiàn)，該置入件與構(gòu)件I相連接。在所述示出的