可压缩地固定易受蠕变构件的堆叠组件的设备和方法技术

本发明专利技术公开了可压缩地固定易受蠕变构件的堆叠组件的设备和方法，其中这些构件中的某些构件可包括塑料或其它易受蠕变的材料。该设备包括多个可堆叠压缩限制器，其被配置成轴向端对端地串联接合且在某些方面可锁定地接合。每个可堆叠压缩限制器包括细长套筒部件，细长套筒部件被配置成限制施加到其相关联构件上的最大压缩力，其中堆叠组件中的不同构件可被配置不同最大压缩力。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术大体而言涉及用于限制由紧固件施加到弹性构件上的压缩力的设备和方 法，且更特定而言，本专利技术涉及用于将构件的堆叠组件固定在一起的设备和方法。
技术介绍
聚合物技术的进步使得能在原来需要使用金属构件的应用中广泛地使用相对轻 质和低成本的模制塑料构件。在许多应用中，使用诸如螺栓或螺钉这样的压缩紧固件将塑 料构件固定到其它构件上。已知使用这种紧固件向塑料构件施加过量压缩力可能会导致塑 料构件破裂或机械失效。因此希望提供下面这样的压缩限制器其被配置成通过将过量压 缩力远离塑料构件和在塑料构件周围引导来限制施加到塑料构件上的压缩力。为此目的，在该技术中发展且采用了各种类型的压缩限制器。举例而言，美国专利 第5，513，603号提供了一种用于将热塑性阀盖安装到发动机上的紧固件隔离系统。该紧固 件包括弹性衬套或垫圈，和相对不可压缩的金属套筒，其限制可由紧固件施加到热塑性阀 盖上的压缩力。美国专利第5，807，052号公开了另外各种压缩限制器，其具有延伸穿过开口的套 筒部件，开口设于工件的外表面与内表面之间。套筒部件包括基本上径向凸缘部件，该凸缘 部件被配置成接合工件表面。另外已知的是模制塑料材料当随时间经受压缩力时易受永久材料形状扭曲，被称 作“蠕变”。当最初使用诸如螺栓的紧固件来紧固塑料材料时，螺栓向塑料构件施加最初压 缩负荷。塑料材料随时间变形或“蠕变”使得在接触位置该螺栓施加的压缩负荷减小。随 着压缩负荷减小，构件不再被牢固地保持就位且可自由移位或振动，使原本可能稳固的构 件安装无效。但令人遗憾的是，过去用于限制安装塑料构件中压缩力的方法和设备虽然相当有 用地将个别塑料构件安装到基板上，但并不提供将塑料或其它易受蠕变的构件的堆叠固定 在一起的方案。由于已知塑料材料随时间改变尺寸或蠕变，用于将塑料构件的堆叠组件固 定在一起的诸如螺栓的压缩紧固件可能会随时间松动。
技术实现思路
本专利技术提供适于将多个构件可压缩地固定在一起的紧固组件，其中这些构件中的 某些构件可包括塑料或其它易受蠕变的材料。该紧固组件包括多个可堆叠压缩限制器，其 被配置成轴向端对端地串联接合。每个可堆叠压缩限制器包括细长套筒部件，其具有穿过 其的轴向孔；接合表面，其设于套筒部件的一端；凸缘部件，其设于套筒部件的相对端且从 套筒部分的相对端径向延伸且具有凸缘表面外部，凸缘表面外部的大小和配置适于可压缩 地抵接相关联构件的安装表面。凸缘表面还具有内部，其大小和配置适于可压缩地抵接相 邻轴向对准的压缩限制器的接合表面。提供细长压缩紧固件，其大小和配置适于被接收到 压缩限制器的轴向对准的孔内且穿过其延伸。每个压缩限制器可适用于多个构件中不同的一个。压缩限制器中的每一个压缩限制器具有被配置成适于被接收到其相关联构件的安装 孔内的套筒直径。每个压缩限制器的长度不超过其相关联构件的厚度，且该长度被选择以 设置施加到其相关联构件上的压缩力数值的上限。可堆叠压缩限制器被配置成且适于减小 该组件的尺寸堆叠公差且减少由于易受蠕变构件的材料蠕变造成的安装失效的发生。在本专利技术的另一方面，公开了用于将多个构件可压缩地紧固成单个可压缩地被束 缚的组件的方法，这些构件中的某些构件易受蠕变。当结合附图理解时通过用于执行本专利技术的最佳实施方式的下文的详细描述，本发 明的上述特点和优点和其它特点和优点将会显而易见。附图说明附图用于进一步说明各种实施例且解释所有根据本专利技术的各种原理和优点，在所 有单个视图中，相似附图标记指代相同或功能上相似的元件，且附图与下文的具体实施方 式一起合并于本说明书中并形成本说明书的部分。本专利技术被认为是新颖的特点在附图中且更特别地在所附权利要求申陈述。结合附 图理解，参考下文的描述，可更好地理解本专利技术，以及其另外的目的和优点。附图示出目前 优选的本专利技术的形式；但本专利技术并不限于附图所示的精确布置。图1A描绘了符合本专利技术的可堆叠压缩限制器的一实施例的透视示意图；图1B描绘了图1A的可堆叠压缩限制器的截面图；图1C描绘了符合本专利技术的可堆叠压缩限制器的另一实施例的透视示意图；图2展现了符合本专利技术可压缩地固定多个构件以形成单个堆叠压缩被束缚的组 件的本专利技术的可堆叠压缩限制器的示意组装图，这多个构件中的某些构件易受蠕变；以及图3是可压缩地紧固多个构件成单个压缩地被束缚的组件的方法的流程图，这多 个构件中的某些构件易受蠕变。本领域技术人员应了解附图中的元件是为了简单和清楚示出且未必按照比例绘 制。举例而言，附图中元件中的某些元件的尺寸可相对于其它元件夸示以帮助改进对本发 明实施例的理解。具体实施例方式在详细地描述根据本专利技术的实施例之前，应注意到这些实施例主要在于关于可压 缩地固定易受蠕变构件的堆叠组件的设备和方法的方法步骤和设备构件的组合。因此，在 附图中由常规符号适当地表示这些设备构件和方法步骤，仅示出与理解本专利技术的实施例有 关的那些具体细节，以便对于受益于本文描述的本领域技术人员显而易见的细节不使本公 开内容难理解。在本文献中，关系术语，诸如第一和第二，顶部和底部等可仅用于区分一个实体或 动作与另一实体或动作而未必要求或暗示这些实体或动作之间的任何实际的这样的关系 或次序。术语“包括”、“包含”或其任何其它变型预期涵盖非排他性包括，使得包括元件列 表的过程、方法、物品或设备不仅包括这些元件而是可包括其它未明确地列出或这些过程、 方法、物品或设备固有的其它元件。元件之前为“包括……一”在无更多限制的情况下并不 排除在包括该元件的过程、方法、物品或设备中额外相同元件的存在。当将塑料构件可压缩地安装到另一基板构件(例如，塑料阀盖到金属发动机头部 上)上时有时使用压缩限制器。另外对于此实例，螺栓(在本文中，压缩紧固件的一个合适 实例)可被插入穿过压缩限制器并拧紧，从而将该塑料构件压靠在基板上直到螺栓头部与 压缩限制器形成接触。之后，压缩限制器和塑料构件将以相同速率(在尺寸上)压缩。作 为比较，限制器被设计成相对于塑料构件比较不可压缩(例如，可使用钢压缩限制器)，然 后压缩限制器用于转移由螺栓施加的额外/过量夹紧负荷，从而使这些负荷在塑料构件周 围绕开。相对于压缩限制器的若干设计考虑是本领域技术人员已知的。压缩限制器被设计 成具有足以防止塑料构件超过其弹性限度的长度。压缩限制器的设计负荷应总是至少与螺 栓的最差情况预期的夹紧负荷一样大使得压缩限制器在过量夹紧负荷下不屈服或不失效。 简单的压缩限制器是本领域已知的。未知的是下面这样的可堆叠压缩限制器，其 被配置成在共用的细长压缩紧固件上被轴向对准且端对端邻接，且其中每一个被配置成充 当有效螺栓头部以可压缩地接合组件堆叠中个别易受蠕变或塑料构件使得任何选定构件 通过压缩限制器的有效螺栓头部的压缩作用被可压缩地固定到相邻构件。将参考所包括的 示范性图示进一步描述这个概念。图IA和图IB描绘了符合本专利技术的可堆叠的带凸缘的压缩限制器10的一个实施 例。压缩限制器10包括套筒部件12，套筒部件12具有轴向穿过压缩限制器10延伸的孔 18。在示范性实施例中，套筒部件具有圆柱形外表面20和圆柱形孔18。孔18的大小和配 置适于穿过其接收细长压缩紧固件，例如螺纹螺栓(在后面在图2中示出)。径向延伸的 凸缘14设于套筒部件12的第一端。在本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种适于将多个构件可压缩地固定在一起的紧固组件，所述构件中的至少一个易受蠕变，包括：多个可堆叠压缩限制器，其被配置成轴向端对端串联接合，每个可堆叠压缩限制器具有：细长套筒部件，具有穿过其的轴向孔；接合表面，其设于所述套筒部件的一端；凸缘，其从所述套筒部件的相对端径向延伸，所述凸缘具有凸缘表面外部，凸缘表面外部的大小和配置适于压缩地抵接相关联构件的安装表面，所述凸缘表面具有内部，所述内部被配置成压缩地抵接轴向对准的相邻的压缩限制器的接合表面；以及细长压缩紧固件，其大小和配置适于被接收于所述孔内且延伸穿过所述压缩限制器的轴向对准的堆叠；其中，所述压缩限制器中的每一个压缩限制器具有适于被接收于其相关联构件的安装孔内的套筒直径；其中每个压缩限制器具有不超过其相关联构件厚度的长度，所述长度被选择以设置由所述压缩紧固件施加到所述相关联构件上的压缩力数值的上限；以及其中所述可堆叠压缩限制器能实现减小的所述组件的尺寸堆叠公差且减少由于易受蠕变构件应力引发的蠕变所造成的安装失效的可能性。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：K维钦斯基，
申请(专利权)人：曼胡默尔有限公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]