负载引入元件与纤维塑料复合体构件之间的连接装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种连接装置

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】负载引入元件与纤维塑料复合体构件之间的连接装置


[0001]本专利技术涉及一种负载引入元件与纤维塑料复合体构件之间的连接装置，其中负载引入元件压入在纤维塑料复合体构件的柱形开口中
。
本专利技术还涉及一种用于将这种纤维塑料复合体构件和长形的负载引入元件连接的方法，以及这种连接装置的用途
。

技术介绍

[0002]纤维塑料复合体构件
、
即由纤维塑料复合体
(FKV)
构成的构件具有在使用少量材料的情况下的高稳定性的优点，使得其通常在轻型构造领域中使用
。
轻型构造是关键技术，以便不仅高效使用材料而且高效使用能源
。
轻型构造的目的是实现具有低质量的结构，并且由此优化机器和设备的性能
。
巧妙的结构在此能够实现在低材料使用的情况下的高稳定性
。
[0003]在塑料基质内加入增强纤维的材料称为纤维塑料复合体
。
在纤维塑料复合体构件中，通过使用这种增强纤维引起所得到的材料的方向相关的弹性性能，从而引起与纤维取向相关的刚性和强度
。
在使用合适的初始材料的情况下，在此在纤维平行的方向上引起增强效果
。
[0004]为了将由纤维塑料复合体构成的构件与其他元件
、
尤其由金属构成的元件连接，必须考虑纤维塑料复合体构件的特别特性
。
在此需要特别注意负载引入元件与由纤维塑料复合体构成的结构元件之间的连接部位，在所述连接部位处，重负荷被引入到由纤维塑料复合体构成的结构元件中，例如这在附接扭转弹簧时是必需的
。
[0005]将负载引入元件压入到纤维塑料复合体构件
、
例如纤维塑料复合体管中以用于传输扭转，由于压入力，需要纤维塑料复合体构件的提高的轴向强度
。
为此，引入局部加固以用于轴向加固
。
尤其使用附加的单向的尤其切向取向的纤维层和形状配合的连接
。[1]在压入时，在此，布置在负载引入元件处的微齿部在单向软管上开槽
。
因此，压入是损坏扭转管的不可忽略的风险
。
[0006]此外，由于纤维塑料复合体构件的特殊特性，所述单向软管在扭转应力的情况下导致扭转刚性的降低
。
降低的扭转刚性尤其在扭转弹簧的情况下是重大的缺点
。
在轻型构造领域中，通过附加引入的单向软管引起的附加的材料耗费同样是不期望的
。

技术实现思路

[0007]本专利技术的目的是实现负载引入元件和由纤维塑料复合体构成的构件的连接，所述连接不仅获得结构元件的扭转刚性，而且也避免所列出的其他缺点，尤其获得构件的轻型构造潜力
。
[0008]根据本专利技术，所述目的通过一种连接装置以及一种方法和一种根据独立权利要求的用途来实现
。
本专利技术的有利的设计方案在从属权利要求中说明
。
[0009]所述目的尤其通过一种连接装置来实现，所述连接装置具有：具有截锥形子区域的长形的负载引入元件以及纤维塑料复合体构件
。
纤维塑料复合体构件具有柱形开口，负
载引入元件在压入方向上压入在所述开口中
。
[0010]在此，在所述开口中，在纤维塑料复合体构件的开口的内面与负载引入元件的截锥形子区域之间
、
沿着内面的圆形交线以间隔开的方式布置有具有一个基底和两个全等的底面的至少三个梯形棱柱形的基础元件，使得基础元件的底面中的一个底面指向压入方向，并且基础元件的基底贴靠在柱形开口的内面处
。
此外，在两个基础元件之间分别布置有楔形的梯形棱柱状的压力元件
。
在此，压力元件具有一个压力基底和两个不同大小的梯形底面，其中压力元件的厚度从一个梯形底面至另一梯形底面增加
。
楔形的梯形棱柱形的压力元件布置在两个基础元件之间，使得以与负载引入元件的截锥形子区域对应的方式构成的压力基底指向负载引入元件，并且压力元件的垂直于压力基底的面构成的厚度在压入方向上增加
。
在本专利技术的意义上，具有在一个方向上增加的厚度的压力元件是楔形的
。
[0011]在此，在基础元件与压力元件之间以及在截锥形子区域与压力基底之间构成可逆的面压力，其中负载引入元件越深地推入到纤维塑料复合体构件中，则面压力的强度增加
。
[0012]在本专利技术的意义上，以与负载引入元件的截锥形子区域对应的方式构成的压力基底是如下形状的压力基底：所述形状匹配于负载引入元件的截锥形子区域的形状，使得不仅进行压力元件与负载引入元件的点形的接触，而且根据本专利技术产生面压力
。
[0013]优选地，面压力的强度匹配于要借助于连接装置传递的力矩
。
在此，不允许超过纤维塑料复合体构件在径向方向上的允许的面压力
。
[0014]如果基础元件在多个点处具有与纤维塑料复合体构件的开口的内面的接触并且基底指向内面，则基础元件的基底贴靠在柱形开口的内面处
。
但是可行的是，基础元件的基底仅在边缘区域中直接接触内面
。
对此的原因例如是柱形开口的曲率以及基础元件的基底中的可能的凹部
。
优选地，也称为基面的基底包括梯形棱柱在柱形开口的内部包覆面处的支承棱边
。
为了实现在本专利技术的意义上基底贴靠在内面处，不是必须的但是可行的是，基底的形状以与内面对应的方式构成
。
[0015]梯形棱柱是具有两个相对置的呈梯形形状的底面的棱柱
。
在此，梯形棱柱的基底是如下面：所述面包括两个梯形底面的两个较大的底侧部
、
即两个底面的两个平行侧部中的两个较大的侧部作为侧部
。
梯形棱柱的基底通常是梯形棱柱的具有最大面积的面
。
因此，压力基底是压力元件的包括梯形底面的平行侧部的两个较长的侧部的面
。
在其压力基底具有弯曲的形状以用于匹配于负载引入元件的截锥形子区域的形状的压力元件的情况下，底面具有如下形状：所述形状不精确地对应于梯形的形状，因为两个真正平行的侧部中的一个或两个侧部弯曲地构成
。
在本专利技术的意义上，如果平行侧部中的一个或两个侧部
、
即以相同间距延伸的侧部是弯曲的，则这种底面也具有梯形的形状
。
[0016]梯形棱柱在此优选地构成为直的梯形棱柱
。
在此，对于本专利技术重要的是，构成为梯形棱柱的基础元件的侧面与基底形成钝角
。
因此，与长方体相比，侧面是倾斜的
。
梯形棱柱的基底
、
即贴靠在柱形开口的内部包覆面处的面以及梯形棱柱的另外的限界面在此不必强制性是平的面，而是也可以具有槽或另外的凹部
。
在一个可行的变型方案中，基底具有以与柱形开口的弯拱对应本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.
一种连接装置
(1)
，所述连接装置具有：具有截锥形子区域
(13)
的长形的负载引入元件
(2)
以及具有柱形开口
(4)
的纤维塑料复合体构件
(3)
，所述负载引入元件
(2)
在压入方向
(7)
上压入在所述开口中，其中在所述开口
(4)
中，在所述开口
(4)
的内面
(12)
与所述负载引入元件
(2)
的截锥形子区域
(14)
之间
、
沿着所述内面
(12)
的圆形交线
(13)
以间隔开的方式布置有具有一个基底
(9)
和两个全等的底面
(8.1)
的至少三个梯形棱柱形的基础元件
(5)
，使得所述基础元件
(5)
的底面
(8.1)
中的一个底面指向压入方向
(7)
，并且所述基础元件
(5)
的基底
(9)
贴靠在所述内面
(12)
处，其中在两个基础元件
(5)
之间分别布置有具有两个不同大小的梯形底面
(8.2
，
8.3)
和一个压力基底
(15)
的楔形的梯形棱柱状的压力元件
(6)
，所述压力元件的厚度
(10.2)
从一个梯形底面
(8.2)
至另一梯形底面
(8.3)
增加，使得以与所述负载引入元件
(2)
的截锥形子区域
(14)
对应的方式构成的压力基底
(15)
指向所述负载引入元件
(2)
，并且垂直于所述压力基底
(15)
构成的厚度
(10.2)
在压入方向
(7)
上增加，其中在所述基础元件
(5)
与所述压力元件
(6)
之间以及在所述截锥形子区域
(14)
与所述压力基底
(15)
之间构成可逆的面压力，所述负载引入元件
(2)
越深地推入到所述纤维塑料复合体构件
(3)
中，则所述面压力的强度增加
。2.
根据权利要求1所述的连接装置
(1)
，其特征在于，所述纤维塑料复合体构件
(3)
是扭转弹簧
。3.
根据权利要求1或2所述的连接装置
(1)
，其特征在于，所述纤维塑料复合体构件
(3)
的纤维在所述连接装置
(1)
的区域中相对于所述压入方向
(7)
成对角线地定向
。4.
根据权利要求1至3中任一项所述的连接装置
(1)
，其特征在于，所述负载引入元件由金属构成
。5.
根据权利要求1至4中任一项所述的连接装置
(1)
，其特征在于，所述压力基底
(15)
具有凹部
。6.
根据权利要求1至5中任一项所述的连接装置
(1)
，其特征在于，所述截锥形子区域
(14)
...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁建英，李鹏，高玉龙，张雄飞，王晓明，葛继文，陈东方，王海波，乌布利希，
申请(专利权)人：中德轨道交通技术德累斯顿联合研发中心，
类型：发明
国别省市：