專利名稱：不夾緊地密封接合的連接體的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種裝置，所述裝置包括容納件和連接體，其中，所述連接體具有基體，其中，所述基體與所述容納件連接，其中，所述基體具有內(nèi)表面，所述內(nèi)表面貼靠在所述容納件的外表面上，其中，所述基體包括熱塑性彈性體，并且其中，所述熱塑性彈性體與所述容納件的所述外表面連接。
背景技術(shù)：
在US 2007/0178978A1中示出一種波紋管裝置，所述波紋管裝置在連接點(diǎn)上設(shè)有夾緊區(qū)域，并且被壓到轉(zhuǎn)向傳動機(jī)構(gòu)的容納件上。在已提及的裝置中不利的是，加固元件必須安裝在波紋管的端部區(qū)域中，所述加固元件提供在汽車領(lǐng)域中的應(yīng)用的整個溫度范圍上的必要的預(yù)應(yīng)力，并且必須獲得與容納件的相應(yīng)面夾緊的功能。尤其是加固元件使構(gòu)件的制造變得昂貴。從DE 10211881A1中已知一種裝置，其中設(shè)有帶有燕尾形槽的容納件。在所述槽中形狀接合地容納有波紋管的熱塑性彈性體。 所述波紋管的熱塑性彈性體被加熱，使得其流入到所述燕尾形槽中，并且在冷卻后與所述燕尾形槽形成形狀接合。在已提及的裝置中不利的是，容納件的外表面必須設(shè)有燕尾形槽。為此，在金屬容納件的情況下切削加工是必要的。置入燕尾形槽需要額外的工作步驟，并且因此產(chǎn)生費(fèi)用。此外不利的是，容納件必須具有確定的壁厚，以便能夠容納具有限定深度的燕尾形槽。但是，相對高的壁厚導(dǎo)致所述裝置的大的重量。此外，所述裝置隨著容納件的壁厚增長而需要更多構(gòu)造空間。一旦具有相對較小的壁厚的容納件應(yīng)與連接體，例如波紋管或軟管連接，那么必須使用夾具或帶。當(dāng)前，在使用熱塑性彈性體的情況下使用耳式管夾、螺紋夾、多重卷曲環(huán)或扎線帶。通過夾緊在制成連接體的材料中產(chǎn)生應(yīng)力。雖然所述應(yīng)力是必要的，以便形成必要的密封，但是會導(dǎo)致所使用的聚合物材料的蠕變或下陷。因此在工作期間，在密封部位上的必要的應(yīng)力能夠部分地明顯減弱。存在不再確保密封的危險。還存在夾具完全松脫并且連接體能夠從容納件滑落的風(fēng)險。之前已提及的技術(shù)問題特別是出現(xiàn)在轉(zhuǎn)向傳動機(jī)構(gòu)上，波紋管固定在所述轉(zhuǎn)向傳動機(jī)構(gòu)上。當(dāng)前所使用的夾具需要相對大的空間，并且與連接體相比具有相對大的重量。此夕卜，夾具相對貴，并且在制造、儲存、運(yùn)輸和裝配時造成顯著的耗費(fèi)。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明基于如下目的，即說明一種用于將容納件與連接體連接的裝置，其中，能夠放棄夾具或帶，并且其中，容納件的外表面的耗費(fèi)的加工是不必要的。
根據(jù)本發(fā)明，前述目的借助一種裝置來實(shí)現(xiàn)，所述裝置包括容納件和連接體，其中，所述連接體具有基體，其中，所述基體與所述容納件連接，其中，所述基體具有內(nèi)表面，所述內(nèi)表面貼靠在所述容納件的外表面上，其中，所述基體包括熱塑性彈性體，并且其中，所述熱塑性彈性體與所述容納件的所述外表面連接，其中，所述外表面粗糙地構(gòu)成，使得所述熱塑性彈性體在軟化和冷卻后與所述外表面形成形狀接合和/或粘結(jié)結(jié)合。根據(jù)本發(fā)明可知，在容納件和連接體之間的形狀接合不僅能夠通過宏觀的結(jié)構(gòu)例如槽形成，而且也能夠通過微觀的結(jié)構(gòu)形成。在試驗(yàn)中，能夠意外地確定，在適宜地選擇材料或更改材料并且充分加熱的情況下發(fā)生額外的粘結(jié)效應(yīng)。所述粘結(jié)效應(yīng)相應(yīng)于粘接，但是在沒有膠粘劑的情況下。在這種情況下已知，僅容納件的未加工的外表面的粗糙度可足以用于與熱塑性彈性體形成形狀接合。除了形狀接合或替代于形狀接合，也發(fā)生粘結(jié)效應(yīng)，所述粘結(jié)效應(yīng)有利 于密封地接合所述連接體。特別地，用于粘結(jié)效應(yīng)的作用面由于粗糙性而擴(kuò)大。在所述背景下例如可設(shè)想的是，深沖的、壓鑄的或砂鑄的容納件與熱塑性彈性體形狀接合地連接。此外已知，在利用容納件的獨(dú)特的粗糙性的情況下能夠放棄帶或夾具。在本文中，在連接體中的應(yīng)力顯著降低或完全不再引入。通過取消夾具或帶，節(jié)省了重量、結(jié)構(gòu)空間和費(fèi)用。因此，開始提及的目的得以實(shí)現(xiàn)。外表面能具有在RZ為IOym至250μπι的范圍中的粗糙度。意外地證實(shí)，具有在這個范圍內(nèi)的粗糙度的容納件與熱塑性彈性體形成非常穩(wěn)定的形狀接合和/或粘結(jié)結(jié)合。在容納件和連接體之間的連接是固定的，使得連接體保持顯著的受拉力狀態(tài)。在熱塑性彈性體和外表面之間不可能存在通過額外的粘合劑的材料接合的連接。因此確保了，在不使用額外的膠粘劑的情況下能夠形成在容納件和連接體之間的形狀接合的連接。僅已經(jīng)存在于熱塑性彈性體的物質(zhì)用于接合。在本文中，可實(shí)現(xiàn)所提及的裝置的環(huán)保的廣品。在這個背景下，外表面不能夠在其與熱塑性彈性體連接的區(qū)域中經(jīng)受切削加工。特別是能夠放棄開槽、銑削、彎邊或宏觀的側(cè)凹。因此能夠使用僅具有小的壁厚的容納件。所述容納件的壁厚不必具有確定的深度來容納槽。容納件的外表面僅必須示出確定的粗糙度，以便能夠與熱塑性彈性體形成形狀接合或粘結(jié)結(jié)合。連接體能夠液密地接合在外表面上。意外地可知，熱塑性彈性體可與外表面的粗糙的結(jié)構(gòu)連接，從而實(shí)現(xiàn)液密和/或氣密地封閉連接體的內(nèi)部。熱塑性彈性體與外表面的形狀接合和/或粘結(jié)結(jié)合能夠通過熱塑性彈性體的熔化和隨后的固化形成。通過這個具體的實(shí)施形式，能夠加熱連接體的基體或容納件，使得熱塑性彈性體熔化，其中所述基體至少部分地由所述熱塑性彈性體制成。然后，熱塑性彈性體的熔化區(qū)域能夠滲入到容納件的外表面的粗糙結(jié)構(gòu)中，并且所述熔化區(qū)域能夠向后流動(hinterflie^ en)0然后，在冷卻熱塑性彈性體時形成形狀接合和/或粘結(jié)結(jié)合，所述形狀接合或所述粘結(jié)結(jié)合將容納件與基體固定且液密地連接。在這個背景下，連接體能夠構(gòu)造為波紋管。波紋管可沿軸向方向毫無問題地壓縮或伸展。此外，波紋管使用在多個離合器、鉸接部和轉(zhuǎn)向傳動機(jī)構(gòu)中。連接體能夠構(gòu)造為軟管。軟管能夠使用在發(fā)動機(jī)的空氣導(dǎo)流裝置或液壓設(shè)備中。
特別有利的是，將這里說明的裝置使用在轉(zhuǎn)向傳動機(jī)構(gòu)中，因?yàn)橄鄬τ谥車h(huán)境的液密和防塵的分界是可能的。這可在費(fèi)用和結(jié)構(gòu)空間降到最小的情況下實(shí)現(xiàn)。一種用于制造這里所說明的類型的裝置的方法，所述方法能夠包括下述步驟提供容納件和具有基體的連接體；將基體安放到容納件上；加熱基體，以至于所述基體的熱塑性彈性體軟化，并且能夠滲入容納件的外表面的粗糙結(jié)構(gòu)中；冷卻熱塑性彈性體，以至于所述熱塑性彈性體固化，并且與外表面形成形狀接合和/或粘結(jié)結(jié)合?；w的加熱能夠從內(nèi)部通過外表面進(jìn)行。在這種情況下可設(shè)想的是，過程熱通過電感應(yīng)引入金屬容納件中，以便熔化熱塑性彈性體。但是，基體的加熱能夠高于維卡(Vicat)軟化溫度但低于熱塑性彈性體的分解溫度地進(jìn)行。過程熱的引入能夠通過熱輻射，特別是通過輻射器或加熱鏡進(jìn)行。由此，熱塑性彈性體能夠熔化，所述基體部分地由所述熱塑性彈性體制成?；w的加熱能夠在處于熱塑性彈性體的分解溫度的范圍中的溫度下進(jìn)行?！せw能夠從徑向外部壓靠于外表面，以便形成形狀接合和/或粘結(jié)結(jié)合。在將基體安放到容納件上后，所述基體能夠沿徑向方向壓到容納件上。在這個背景下可設(shè)想為，通過套裝所述基體實(shí)現(xiàn)將基體安放到所述容納件上。容納件和連接體能夠搭接，使得由此產(chǎn)生的預(yù)應(yīng)力足夠用于形成形狀接合和/或粘結(jié)結(jié)合。在這種情況下可具體設(shè)想的是，基體的內(nèi)直徑處于容納件的外直徑的區(qū)域中。能夠提供直至過盈的間隙配合?，F(xiàn)在存在以有利的方式設(shè)計(jì)和改進(jìn)本發(fā)明的教導(dǎo)的不同的可能性。為此，參考根據(jù)本發(fā)明的裝置的優(yōu)選實(shí)施例的下面的借助于附圖的闡述。與借助于附圖的優(yōu)選實(shí)施例的闡述相結(jié)合，也闡述所述理論的通常優(yōu)選的實(shí)施形式和改進(jìn)方案。


在附圖中示出圖I示出一種裝置，其中波紋管與圓柱形容納件僅通過在波紋管的熱塑性彈性體和容納件的外表面之間的形狀接合和/或粘結(jié)結(jié)合來連接。
具體實(shí)施例方式圖I示出一種裝置，其包括容納件I和連接體2，其中，連接體2具有帶有開放的、圓柱形卷4的基體3，其中，所述卷4與容納件I連接，其中，卷4具有內(nèi)表面5，所述內(nèi)表面貼靠在容納件I的外表面6上，其中，基體3包括熱塑性彈性體，并且其中，熱塑性彈性體與容納件I的外表面6連接。在本文中，裝置包括容納件I和連接體2，其中，連接體2具有基體3，其中，基體3與容納件I連接，其中，基體3具有內(nèi)表面5，所述內(nèi)表面貼靠在容納件I的外表面6上，其中，基體3包括熱塑性彈性體，并且其中，熱塑性彈性體與容納件I的外表面6連接。外表面6粗糙地構(gòu)造，使得所述熱塑性彈性體在軟化和冷卻后與外表面6形成形狀接合和/或粘結(jié)結(jié)合。外表面6具有在RZ為10 μ m至250 μ m的范圍中的粗糙度。
所述外表面6優(yōu)選不進(jìn)行切削加工。但是，不排除用于獲得所需要的粗糙度的切削加工。例如能夠執(zhí)行粗磨過程或滾花。容納件I構(gòu)造為圓柱形構(gòu)件。例如能夠構(gòu)造為深沖的構(gòu)件、壓鑄的構(gòu)件或構(gòu)造為砂鑄的構(gòu)件。因此與熱塑性彈性體的微觀的形狀接合是可能的。在熱塑性彈性體和外表面6之間不存在通過額外的粘合劑而產(chǎn)生的材料接合的連接。外表面6在其與熱塑性彈性體連接的區(qū)域中優(yōu)選不經(jīng)受切削加工。連接體2液密地接合在外表面6上。熱塑性彈性體與外表面6的形狀接合和/或粘結(jié)結(jié)合通過所述熱塑性彈性體的熔化和隨后的固化形成。
熱塑性彈性體優(yōu)選從材料家族TPC-EE和TPV中選擇。TPC-EE代表“含有酯鍵和醚鍵軟段的熱塑性共聚酯彈性體”。TPV代表“熱塑性硫化橡膠”，通常意味著具有高交聯(lián)EPDM相的聚丙烯-EPDM混合物。EPDM為三元乙丙橡膠。連接體2構(gòu)造為波紋管，并且具有多個褶皺。連接體2可沿軸向方向壓縮。根據(jù)圖I的所述裝置通過包括下述步驟的方法制成提供容納件I和具有基體3的連接體2 ;將基體3安放到容納件I上；加熱基體3，以至于所述基體的熱塑性彈性體軟化，并且能夠滲入到容納件I的外表面6的粗糙結(jié)構(gòu)中；冷卻熱塑性彈性體，以至于位于粗糙結(jié)構(gòu)中的熱塑性彈性體固化，并且與所述粗糙結(jié)構(gòu)形成形狀接合和/或粘結(jié)結(jié)合?；w3的加熱從內(nèi)部通過外表面6進(jìn)行?；w3的加熱高于維卡軟化溫度，但是低于熱塑性彈性體的分解溫度地進(jìn)行?；w3的加熱能夠在處于熱塑性彈性體的分解溫度的范圍中的溫度下進(jìn)行。基體3從徑向外部壓靠于外表面6，以便形成形狀接合和/或粘結(jié)結(jié)合。容納件I和連接體2搭接，使得由此產(chǎn)生的預(yù)應(yīng)力足夠用于形成形狀接合和/或
粘結(jié)結(jié)合。根據(jù)圖I的裝置具體而言通過包括下述步驟的方法制成提供容納件I和具有卷4的連接體2 ;將卷4安放到容納件I上；加熱卷4以至于所述卷的熱塑性彈性體軟化，并且能夠滲入到容納件I的外表面6的粗糙結(jié)構(gòu)中；并且冷卻熱塑性彈性體，以至于位于粗糙結(jié)構(gòu)中的熱塑性彈性體固化，并且與所述粗糙結(jié)構(gòu)形成形狀接合和/或粘結(jié)結(jié)合。關(guān)于根據(jù)本發(fā)明的教導(dǎo)的其它有利的實(shí)施形式和改進(jìn)方案參考說明書的一般部分。
權(quán)利要求
1.裝置，所述裝置包括容納件(I)和連接體(2)，其中，所述連接體(2)具有基體(3)，其中，所述基體(3)與所述容納件(I)連接，其中，所述基體(3)具有內(nèi)表面(5)，所述內(nèi)表面貼靠在所述容納件(I)的外表面(6)上，其中，所述基體(3)包括熱塑性彈性體，并且其中，所述熱塑性彈性體與所述容納件(I)的所述外表面(6)連接， 其特征在于，所述外表面(6)粗糙地構(gòu)成，使得所述熱塑性彈性體在軟化和冷卻后與所述外表面(6)形成形狀接合和/或粘結(jié)結(jié)合。
2.如權(quán)利要求I所述的裝置，其特征在于，所述外表面(6)具有在RZ為10 μ m至250 μ m的范圍中的粗糙度。
3.如權(quán)利要求I或2的裝置，其特征在于，在所述熱塑性彈性體和所述外表面(6)之間不通過額外的粘合劑產(chǎn)生材料接合的連接。
4.如權(quán)利要求I至3之一所述的裝置，其特征在于，所述外表面(6)在其與所述熱塑性彈性體連接的區(qū)域中不經(jīng)受切削加工。
5.如權(quán)利要求I至4之一所述的裝置，其特征在于，所述連接體(2)液密地接合在所述外表面(6)上。
6.如權(quán)利要求I至5之一所述的裝置，其特征在于，所述熱塑性彈性體與所述外表面(6)的所述形狀接合和/或所述粘結(jié)結(jié)合通過所述熱塑性彈性體的熔化和隨后的固化形成。
7.如權(quán)利要求I至6之一所述的裝置，其特征在于，所述連接體(2)構(gòu)成為波紋管。
8.如權(quán)利要求I至6之一所述的裝置，其特征在于，所述連接體(2)構(gòu)成為軟管。
9.轉(zhuǎn)向傳動機(jī)構(gòu)，所述轉(zhuǎn)向傳動機(jī)構(gòu)包括如權(quán)利要求I至7之一所述的裝置。
10.用于制造如權(quán)利要求I至8之一所述的裝置的方法，所述方法包括下述步驟 提供容納件(I)和具有基體(3)的連接體(2);將所述基體(3)安放到所述容納件(I)上；加熱所述基體(3)，以至于所述基體的熱塑性彈性體軟化，并且能夠滲入所述容納件(O的外表面(6)的粗糙結(jié)構(gòu)中；冷卻所述熱塑性彈性體，以至于位于所述粗糙結(jié)構(gòu)中的所述熱塑性彈性體固化，并且與所述外表面(6)形成形狀接合和/或粘結(jié)結(jié)合。
11.如權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，所述基體(3)的加熱從內(nèi)部通過所述外表面(6)進(jìn)行。
12.如權(quán)利要求10或11所述的方法，其特征在于，所述基體(3)的加熱能夠高于維卡軟化溫度但低于所述熱塑性彈性體的分解溫度地進(jìn)行。
13.如權(quán)利要求10或11所述的方法，其特征在于，所述基體(3)的加熱在處于所述熱塑性彈性體的所述分解溫度的范圍中的溫度下進(jìn)行。
14.如權(quán)利要求10至13之一所述的方法，其特征在于，所述基體(3)從徑向外部壓靠于所述外表面(6)，以便形成所述形狀接合和/或所述粘結(jié)結(jié)合。
15.如權(quán)利要求10至14之一所述的方法，其特征在于，所述容納件(I)和所述連接體(2)搭接，使得由此產(chǎn)生的預(yù)應(yīng)力足夠用于形成所述形狀接合和/或所述粘結(jié)結(jié)合。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種裝置，其包括容納件(1)和連接體(2)，其中，所述連接體(2)具有基體(3)，其中，所述基體(3)與所述容納件(1)連接，其中，所述基體(3)具有內(nèi)表面(5)，所述內(nèi)表面貼靠在所述容納件(1)的外表面(6)上，其中，所述基體(3)包括熱塑性彈性體，并且其中，所述熱塑性彈性體與所述容納件(1)的所述外表面(6)連接，鑒于所述目的，說明一種用于使容納件與連接體連接的裝置，其中，能夠放棄夾具或帶，并且其中，容納件的外表面的耗費(fèi)的處理是不必要的，其特征在于，所述外表面(6)粗糙地構(gòu)成，使得所述熱塑性彈性體在軟化和冷卻后與所述外表面(6)形成形狀接合和/或粘結(jié)結(jié)合。
文檔編號F16D3/84GK102900780SQ201210264648
公開日2013年1月30日 申請日期2012年7月27日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月29日
發(fā)明者奧拉夫·內(nèi)爾沃爾德, 斯特凡·席爾默, 賴納·康拉, 克里斯蒂安·齊格勒, 弗蘭克·比爾克瓦爾德, 弗蘭克·布瓦?？?申請人:蒂森克虜伯普利斯坦有限公司