由第一构件和第二构件组成的组件

摘要

本发明涉及一种由第一构件(2)和第二构件(3)组成的组件，其中，至少所述第一构件或所述第二构件(2；3)是纤维塑料复合构件；并且所述第一构件和所述第二构件(2、3)为了产生构件的夹紧连接而通过膨胀螺栓(5)彼此连接，该膨胀螺栓产生引起夹紧连接的夹紧力并且补偿纤维塑料复合构件的蠕变特性。

权利要求

1.一种由第一构件(2)和第二构件(3)组成的组件，其中，

至少所述第一构件或所述第二构件(2；3)是纤维塑料复合构件；并且

所述第一构件和第二构件(2、3)为了产生构件的夹紧连接而通过膨胀螺栓(5)彼此连接，该膨胀螺栓产生引起所述夹紧连接的夹紧力并且补偿纤维塑料复合构件的蠕变特性，所述膨胀螺栓(5)为了夹紧第一构件和第二构件(2、3)而引导穿过在各构件(2、3)中的相应通孔并且为了产生所述各构件的夹紧连接而在一侧上设有螺母(6)，并且所述膨胀螺栓(5)引导穿过附加的膨胀套筒(7)，该膨胀套筒(7)作为所述膨胀螺栓(5)的补充补偿所述蠕变特性。

2.根据权利要求1所述的组件，其中，

所述膨胀套筒(7)布置在所述螺母(6)与位于所述螺母那侧上的构件(3)之间。

3.根据权利要求1所述的组件，其中，

所述膨胀套筒(7)布置在所述膨胀螺栓(5)的螺栓头(51)与位于所述螺栓头(51)那侧上的构件(2)之间。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的组件，其中，所述第一构件和第二构件(2、3)是纤维塑料复合构件，其中，所述第一构件(2)和所述第二构件(3)具有防腐层(8)，该防腐层布置在背离相应另一构件的侧上并且在所述防腐层上贴靠有膨胀螺栓(5)的螺栓头(51)、固定在膨胀螺栓(5)上的螺母(6)或所述膨胀套筒(7)。

5.根据权利要求1至3中任一项所述的组件，其中，所述第一构件是纤维塑料复合构件并且所述第二构件是金属构件，其中，所述第一构件具有设置在朝向第二构件的表面上的防腐层以及具有设置在背离所述第二构件的一侧上的防腐层，在该背离所述第二构件的一侧上的防腐层上贴靠有膨胀螺栓的螺栓头、固定在所述膨胀螺栓上的螺母或所述膨胀套筒。

说明书

由第一构件和第二构件组成的组件

技术领域

[0001] 本发明涉及一种由第一构件和第二构件组成的组件，其中，所述第一构件和第二构件中的至少一个是纤维塑料复合构件(下文中称作FKV构件)。

背景技术

[0002] FKV构件在现有技术中普遍已知并且在汽车工业中的使用不断增加，以实现轻量化结构。

[0003] 当在安装时设置：通过螺栓连接来安装这种FKV构件时，为确保持久可靠的螺栓连接，一些措施是必要的。对此的原因是，纤维塑料复合材料具有大的蠕变特性，由于该蠕变特性，螺栓连接可能失去其预紧力-所谓的下沉。

[0004] 为了使得纤维塑料复合材料提及的蠕变特性不导致螺栓连接松开或者松动，在现有技术中例如粘入金属衬套，以实现在限定用于安装的位置上相应地拧紧到FKV构件中。

[0005] 一种这样粘入的金属衬套的原理是，螺栓连接的预紧力作用到金属衬套上并且传递到FKV构件上的力通过固定衬套的粘合剂被吸收。

[0006] 但是，使用和粘贴所述的金属衬套导致FKV构件不希望的附加重量和增加所需的制造步骤或者安装步骤。例如必须在粘贴金属衬套前清洁FKV构件的表面，接着涂覆粘合剂并且等待直到其硬化。

[0007] 此外，在错误地粘贴连接的情况下可能会产生导致稳定性问题的刚性损失。

发明内容

[0008] 基于该背景，本发明的目的在于提供一种由固定夹紧的构件组成的组件，其中至少一个是FKV构件，该组件确保更可靠的夹紧连接。

[0009] 根据本发明的一个方面，组件包括第一构件和第二构件，其中，至少第一构件或第二构件是纤维塑料复合构件。根据本发明的组件尤其为两个相应构件的布置在机动车中/上或在摩托车上的组件。

[0010] 纤维塑料复合构件尤其通过如下方式来构造，即将强化纤维嵌入塑料基层中。形成FKV构件的基层的塑料基层材料例如可以是热固性塑料或热塑性塑料。

[0011] 取决于FKV构件的特定用途，可使用不同类型的强化纤维，例如无机的强化纤维(玄武岩纤维、硼纤维、玻璃纤维、陶瓷纤维和硅酸纤维)、金属的强化纤维(钢纤维、铝纤维、铜纤维、通常的金属纤维或合金纤维)、有机的强化纤维(芳纶纤维、碳纤维、聚酯纤维、尼龙纤维、聚乙烯纤维和有机玻璃纤维)和自然纤维(木纤维和亚麻纤维)。

[0012] 在FKV构件中，嵌入的强化纤维长度可以不同，由此可获得不同的刚度和强度特性。在使用连续纤维、例如完全延伸通过FKV构件的强化纤维的情况下，实现最高刚度值或强度值。

[0013] 所提及的强化纤维可在构件内具有不同的结构。连续纤维例如可编织成织物或成巢的形式，其中，连续纤维平行布置。强化纤维结构的其他形式例如是针织物、编织物、垫子和羊毛。

[0014] 第一构件和第二构件为了产生构件的夹紧连接而通过优选直接作用于塑料基层的膨胀螺栓彼此连接，该膨胀螺栓产生引起夹紧连接的、优选直接作用于塑料基层上的夹紧力并且补偿纤维塑料复合构件的蠕变特性。

[0015] 通过使用膨胀螺栓，根据本发明补偿FKV构件的蠕变特性，因为膨胀螺栓的特性如软的拉伸弹簧那样。这种膨胀螺栓具有相对其螺纹更细长的杆，该杆尤其具有这样弹性的特性，使得补偿形成FKV结构元件的塑料基层的塑料基层材料的蠕变特性。

[0016] 根据第一构件和第二构件属于机动车的哪个部分，相应地确定膨胀螺栓的尺寸。

[0017] 优选所述膨胀螺栓为了夹紧第一构件和第二构件引导穿过各构件中的相应通孔并且为了产生所述构件的夹紧连接而在一侧上设有螺母。

[0018] 所述膨胀螺栓可引导穿过附加的膨胀套筒，该膨胀套筒作为膨胀螺栓的补偿补偿蠕变特性并且尤其在构件薄的情况下实现膨胀螺栓的最短长度。

[0019] 所使用的膨胀套筒例如可以是这种带有法兰环或不带法兰环的膨胀套筒。

[0020] 所述膨胀套筒可例如布置在组件的每一侧上。替代于此地，膨胀套筒也可仅布置在组件的一侧上。

[0021] 所用的膨胀套筒优选由金属构成并且根据在组件的使用寿命期间常规作用的力来确定尺寸。

[0022] 一个或多个所使用的膨胀套筒作为膨胀螺栓的附加这样来构造，使得其弹性特性补偿螺栓连接由于纤维塑料复合构件的蠕变特性引起的下沉。

[0023] 为了膨胀套筒具有其相应的弹性特性，其例如可开槽、尤其沿膨胀螺栓的轴向方向。

[0024] 膨胀套筒的优选材料例如是金属，例如钛、相应的合金亦或厚壁且抗蠕变的塑料。

[0025] 上述材料适用于膨胀螺栓的材料。

[0026] 用于建立螺栓连接并且用于产生对于夹紧连接所需的夹紧力的所使用的螺母例如为这种螺母：其具有凹形的贴靠面，该贴靠面贴靠在相应的构件上。

[0027] 螺母可以同样优选由金属、合金或由抗蠕变的塑料制成。例如将膨胀套筒布置在螺母与位于螺母侧上的构件之间。

[0028] 备选地，在膨胀螺栓的螺栓头与位于螺栓头侧上的构件之间布置膨胀套筒。

[0029] 当第一和第二构件是纤维塑料复合构件时，根据本发明的组件是优选的。在该情况中，第一构件和第二构件优选包括防腐层，该防腐层布置在背向相应的另一构件侧上并且在其上贴靠有膨胀螺栓的螺栓头、固定在膨胀螺栓上的螺母或者膨胀套筒。

[0030] 最终优选第一构件是纤维塑料复合构件和第二构件是金属构件。在该情况中，第一构件优选包括布置在朝向第二构件的上表面上的防腐层和布置在背向第二构件的侧上的防腐层。膨胀螺栓的螺栓头、固定在膨胀螺栓上的螺母或者膨胀套筒尤其贴靠在相应的防腐层上。

[0031] 最终优选，第一构件是纤维塑料复合构件和第二构件是金属构件。在该情况中，第一构件优选包括布置在朝向第二构件的表面上的防腐层和布置在背向第二构件的侧上的防腐层。尤其，膨胀螺栓的螺栓头，固定在膨胀螺栓上的螺母或者膨胀套筒贴靠在相应的防腐层上。

[0032] 当纤维塑料复合构件由碳纤维塑料复合材料制成或成型时，则尤其优选使用前述阐述的防腐层。在该情况中，防腐层将膨胀螺栓、膨胀套筒或者螺母的贴靠在构件上的表面与构件电隔离。当两个构件的一个是金属构件并且在两个构件之间布置附加的防腐层时，同样也适用。

[0033] 通过这种附加的防腐层有利地阻止导致螺栓连接损坏的腐蚀。

[0034] 整体上，通过根据本发明的组件提供一种安全和持久的夹紧连接，其中，无需附加的、集成到FKV构件中的元件(例如金属套筒)。就此而言，根据本发明的组件也使得重量减轻，结构空间需求减少并且具有少的工艺步骤的简单装配过程。

附图说明

[0035] 接下来参考附图阐述根据本发明的组件的优选的变型。

[0036] 图1a和图1b示出了根据本发明的组件的第一变型，其中，第一纤维塑料复合构件和第二纤维塑料复合构件通过膨胀螺栓连接彼此固定，其中，附加的膨胀套筒布置在膨胀螺栓的螺栓头或固定在膨胀螺栓上的螺母与相应的构件之间。

[0037] 图2示出了根据本发明的组件的第二优选变型，其中，第一构件是纤维塑料复合构件并且第二构件是金属构件，其中，这些构件经由膨胀螺栓连接彼此固定。

具体实施方式

[0038] 图1a和图1b示出了根据本发明的组件的第一变型，其中，第一构件2和第二构件3经由夹紧连接彼此贴靠固定。

[0039] 在该变型中，第一构件2和第二构件3优选分别是纤维塑料复合构件，其中，强化纤维嵌入塑料基层、例如热塑性或热固性塑料基层中。

[0040] 在每个构件2、3中构造有通孔4，膨胀螺栓5引导通过该通孔。通过膨胀螺栓5产生构件2、3的夹紧连接，其中，为此引导通过构件2、3的膨胀螺栓5在朝向构件3的侧面上设有螺母6。

[0041] 螺母6固定在膨胀螺栓5的相应的螺纹上，其中，在构件3与螺母6之间还布置有附加的膨胀套筒7。与此对应地，夹紧连接通过在膨胀螺栓5的在贴靠在构件2上的膨胀螺栓头51与经由膨胀套筒7贴靠在构件3上的螺母6之间的力流产生。

[0042] 尤其纤维塑料复合构件2、3的形成塑料基层的塑料基层材料在组件的使用寿命期间显示蠕变特性，该蠕变特性可导致螺栓连接的下沉。为了抵消这种下沉或通过夹紧连接产生的夹紧力的由于蠕变特性引起的损失，根据本发明借助膨胀螺栓5并且通过附加的膨胀套筒7实现螺栓连接，该附加的膨胀套筒布置在螺母6与构件3之间。不仅膨胀螺栓5而且膨胀套筒7具有这种弹性特性，使得纤维塑料复合构件的蠕变特性得以补偿并且防止夹紧连接松开。

[0043] 所提及的通过膨胀螺栓5和膨胀套筒7产生的夹紧连接使得构件2、3能够直接彼此贴靠地固定夹紧，而不必附加使用集成到构件内的套筒。

[0044] 图1b示出了膨胀套筒7的备选的布置方案。在图1b中示出的情况下，膨胀套筒7布置在膨胀螺栓5的螺栓头51与朝向螺栓头51的构件2之间。

[0045] 当纤维塑料复合构件2、3的强化纤维由碳纤维形成时，尤其优选的是，在构件2的朝向螺栓头51的侧上和构件3的朝向膨胀套筒7或螺母6的侧上分别设有防腐层8。

[0046] 防腐层8用于在膨胀螺栓5、膨胀套筒7或螺母6与相应的构件2、3之间提供电隔离。这尤其用于防止膨胀螺栓5、膨胀套筒7或螺母6腐蚀而损害夹紧连接。

[0047] 防腐层优选为玻璃纤维层，其在制造相应的纤维塑料复合构件2、3时集成到塑料基层中。

[0048] 图2示出了根据本发明的组件的第二变型。

[0049] 该变型与在图1a中示出的变型的不同仅在于，第二构件3’不由纤维塑料复合材料制成，而是由金属、例如铝构成。

[0050] 在根据本发明的组件的该优选的变型中，尤其在构件2’、3’之间布置有防腐层8’，而构件3’的在朝向膨胀套筒7’或螺母6’的侧上不布置有防腐层。

[0051] 在根据本发明的组件的所有提及的优选变型中，在螺栓头51、51’与相应的构件之间或在膨胀套筒7、7’与相应的构件之间或在螺母6、6’与相应的构件之间还布置有垫圈9、9A。