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用于由塑料、泡沫复合材料制成的部件的紧固插入件

阅读:776发布:2021-12-19

专利汇可以提供用于由塑料、泡沫复合材料制成的部件的紧固插入件专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 涉及一种由塑料制成且具有T形构造的紧固插入件(1),包括 垫片 插入件(10)和紧固至所述垫片插入件的中空柱状轴(40)。垫片插入件具有多个偏心的通口(16,18),其中的至少一个通口具有绕其整个周缘或其周缘的部分延伸的边缘突出部,所述突出部形成为齿部(22,24)并在一侧或两侧上延伸超过所述垫片插入件的相应紧固侧。所述齿部允许紧固插入件与优选为 纤维 加强的 复合材料 互 锁 或紧固在优选为纤维加强的复合材料中。,下面是用于由塑料、泡沫复合材料制成的部件的紧固插入件专利的具体信息内容。

1.一种由塑料制成的具有T形构造的紧固插入件,包括插入盘和轴,所述轴经由紧固部固定地布置在所述插入盘上并且在一侧或两侧上通过功能部突出超过所述插入盘,其中至少所述插入盘能够在部件制造过程定位泡沫材料或复合材料中,并且能够通过所述部件制造而紧固在其中,其中所述插入盘包括:
a.彼此相对布置的两个紧固侧,每个紧固侧至少部分地形成用于所述材料层的邻接面,
b.绕所述轴偏离中心布置的多个通道开口,所述多个通道开口将所述紧固侧彼此连接,并且所述多个通道开口中的至少一个通道开口具有边缘突出部,所述边缘突出部周向连续地或周向分段地延伸,其形成为齿部并且在一侧或两侧上延伸超过所述插入盘的相应紧固侧。
2.根据权利要求1所述的紧固插入件,所述紧固插入件的所述插入盘包括至少一个环形周向径向外部,在所述环形周向径向外部中,呈圆形形成和/或形成为槽的多个第一通道开口彼此均匀地或等间隔地布置。
3.根据权利要求2所述的紧固插入件,所述紧固插入件的所述轴构造成柱状或中空柱状,并且在所述紧固插入件的所述插入盘中,所述外部中的所述多个第一通道开口是弧形槽,所述弧形槽的所述齿部在两侧上延伸超过所述插入件盘的所述紧固侧。
4.根据权利要求2所述的紧固插入件,其中,所述插入盘的所述环形径向外部布置在一平面中且围绕穹顶状的中心部,所述中心部朝向所述轴的所述功能部从所述平面隆起,其中所述中心部的凹部限定相对于所述轴的外表面径向向外布置的至少环形径向自由空间。
5.根据权利要求4所述的紧固插入件,在所述紧固插入件的所述穹顶状的中心部中,呈圆形形成和/或形成为槽的多个第二通道开口彼此等间隔地布置。
6.根据权利要求5所述的紧固插入件,所述紧固插入件的所述多个第一通道开口和所述多个第二通道开口各自具有在一侧上突出的齿部,所述齿部彼此相反地定向。
7.根据权利要求4至6中的任意一项权利要求所述的紧固插入件,其中所述穹顶状的中心部围绕径向向内定位的环形板,所述环形板在所述轴向方向上终止于所述穹顶状的中心部的径向外边缘并且在所述穹顶状的中心部内限定环形体积。
8.根据前述权利要求1、2或4至7中的任意一项权利要求所述的紧固插入件,所述紧固插入件的所述轴设置为在一侧上延伸超过所述插入盘的螺栓或中空柱体。
9.根据权利要求8所述的紧固插入件,所述紧固插入件的所述轴布置在所述插入盘的中心非圆开口中,所述插入盘具有适于所述形状的紧固端,使得在所述插入盘和所述轴之间提供防旋转保护,和/或所述紧固插入件的所述轴包括在径向外侧上的径向突出的锚固特征,以便通过所述轴将所述紧固插入件紧固在复合材料中。
10.根据前述权利要求中的任意一项权利要求所述的紧固插入件,所述紧固插入件的至少所述插入盘由可被光照射的塑料组成。
11.根据前述权利要求中的任意一项权利要求所述的紧固插入件,所述紧固插入件的所述轴在邻近所述插入盘的端面处形成为封闭的,和/或所述紧固插入件的所述插入盘在邻近所述轴的中心部处形成为封闭的。
12.一种由泡沫材料或复合材料组成的部件,其中根据权利要求1至10中的任意一项权利要求所述的紧固插入件固定地布置在所述泡沫材料或所述复合材料内。
13.一种至少一个第一部件和一个第二部件的连接,其中至少所述第一部件是根据权利要求12所述的部件,以便通过紧固装置和所述第一部件中的所述紧固插入件将所述至少一个第一部件和一个第二部件彼此连接。
14.一种T形紧固插入件的制造方法,所述T形紧固插入件特别是根据前述权利要求1至
10中的任意一项权利要求所述的紧固插入件,所述制造方法包括以下步骤:
a.提供注塑模具,所述注塑模具的模腔以互补的形式决定所述紧固插入件的结构特征(S1),
b.利用至少一种流动塑料填充所述模腔(S3,S4),
c.固化封闭在模腔中的所述塑料(S5),以及
d.从所述注塑模具脱模所述紧固插入件(S6)。
15.根据权利要求14所述的制造方法,其进一步包括:
用仅一种塑料填充所述模腔,从而以单组分注射成型方法(S3)制造所述紧固插入件,或者用第一塑料填充所述模腔中的待成型的所述插入盘的部分并且用第二塑料填充所述模腔中的所述轴的部分,从而以双组分注射成型方法(S4)制造所述紧固插入件。
16.根据权利要求14所述的制造方法,第二替代方案,其中所述第一塑料和所述第二塑料相同并且增强纤维的比例或量不同,或者其中所述第一塑料和所述第二塑料的化学组成不同,或者其中所述第一塑料和所述第二塑料的化学组成不同并且具有不同比例或量的增强纤维。
17.根据权利要求14至16中的任意一项权利要求所述的制造方法,其中,在由所述第一塑料制造之后,至少所述插入盘是透明的或者能够至少用光照射。
18.根据权利要求14至17中的任意一项权利要求所述的制造方法,其中所述注射模具限定所述插入盘,所述插入盘具有彼此相对布置的两个紧固侧,所述紧固侧具有绕所述轴偏离中心布置的多个通道开口,所述通道开口将所述紧固侧彼此连接,并且所述通道开口中的至少一个通道开口包括沿周向连续地或沿周向分段地延伸的边缘突出部,所述边缘突出部形成为齿部并在一侧或两侧上延伸超过所述插入盘的相应紧固侧。
19.一种T形紧固插入件的制造方法,所述T形紧固插入件特别是根据前述权利要求1至
11中的任意一项权利要求所述的紧固插入件,所述制造方法包括以下步骤:
a.提供(A1)由塑料制成的所述紧固插入件的插入盘,优选地由透明塑料或可被光照射的塑料制成,所述插入盘包括彼此相对布置的两个紧固侧,所述紧固侧具有绕所述轴偏离中心布置的多个通道开口,所述多个通道开口将所述紧固侧彼此连接,并且所述通道开口中的至少一个通道开口包括周向连续地或周向分段地延伸的边缘突出部,所述边缘突出部形成为齿部并在所述插入盘的一侧或两侧上延伸超过所述插入盘的相应紧固侧,b.提供所述紧固插入件的轴(A2),
c.将所述插入盘和所述轴受制地连接以形成T形的紧固插入件(A3,A4,A5,A6)。
20.根据权利要求19所述的制造方法,其中所述插入盘和所述轴通过以下方式连接:
i.将所述轴机械夹紧(A3)或紧(A4)在所述插入盘的中心开口中,或者
ii.将所述轴和所述插入盘热连接(A5),优选地通过声波焊接摩擦焊接;或者iii.将所述轴和所述插入盘粘合(A6)。
21.一种由复合材料制成的具有T形紧固插入件的部件的制造方法,所述T形紧固插入件包括插入盘和紧固到其上的轴,优选地是根据权利要求1至8中的任意一项权利要求所述的紧固插入件,所述制造方法包括以下步骤:
I.提供(H1)具有至少一个第一材料层的部件模具,所述第一材料层优选第一纤维层,其中所述部件模具限定待制造的部件的互补形状,
II.将所述紧固插入件定位并预固定在所述至少一个第一材料层上,其中所述预固定通过在所述插入盘的面向所述第一材料层的第一紧固侧与所述第一材料层(H2,H3)之间建立材料-粘合剂连接和/或正连接或形状配合连接来实现,
III.在步骤II之后,将所述紧固插入件和所述第一材料层的连接嵌入在纤维增强材料中或泡沫材料中(H6)。
22.根据权利要求21所述的制造方法,具有进一步的步骤:
IV.在所述插入盘面向所述第二材料层的第二紧固层上布置至少一个第二材料层,所述第二材料层优选第二纤维层,使得所述第二材料层围绕所述紧固插入件(H4)的所述轴。
23.根据权利要求21所述的制造方法,
V.用液体树脂材料浸渍具有所述中间紧固插入件的所述第一材料层和所述第二材料层的叠层,并固化成具有多层复合材料的部件(H6)。
24.根据权利要求21或22或23所述的制造方法,其中,所述预固定通过至少接合在所述第一材料层中并且互锁在其中的所述插入盘的所述第一紧固侧上的齿部通过形状配合连接来产生(H2)。
25.根据权利要求21至24中的任意一项权利要求所述的制造方法,其中,通过在所述插入盘的所述第一紧固侧和所述第一材料层之间的连接粘合剂的材料-粘合剂连接进行所述预固定,所述连接粘合剂通过光和/或热固化(H3)。
26.根据权利要求25所述的制造方法,具有进一步的步骤:在所述第一紧固侧的凹部中施加粘合剂,并且在定位在所述第一材料层上之后通过光照射来固化所述粘合剂,其中照射由透明材料或可被光照射的材料组成的插入盘。
27.根据权利要求22至26中的任意一项权利要求所述的制造方法,具有进一步的步骤:
至少通过形状配合连接将所述插入盘的所述第二紧固侧固定在所述第二材料层处,其中所述插入盘的所述第二紧固侧上的齿部至少接合在所述第二材料层中。
28.根据权利要求21至24或26至27中的任意一项权利要求所述的制造方法,其具有进一步的步骤:将所述紧固插入件缝合到所述至少一个第一材料层。
29.根据权利要求21至28中的任意一项权利要求所述的制造方法,其中所述部件以RTM方法或通过冷压或通过热压制造。

说明书全文

用于由塑料、泡沫复合材料制成的部件的紧固插入件

技术领域

[0001] 本发明涉及一种由塑料制成的具有T形构造的紧固插入件,其在制造由塑料或泡沫材料或复合材料制成的部件的过程中插入至材料堆中,并通过材料的固化而紧固在其中。此外,本发明涉及一种由塑料或泡沫材料或复合材料制成的部件,上述紧固插入件布置在其中。此外,本发明包括一种至少第一部件和第二部件的连接,其中至少第一部件包括上述的紧固插入件。此外,本发明涉及一种用于上述由塑料制成的T形的紧固插入件的制造方法以及一种用于具有该紧固插入件的相应的部件的制造方法。

背景技术

[0002] 现有技术中,由纤维增强材料制成的部件装配有紧固元件,以便能够将另外的部件或附接部件连接至它们。根据公认的步骤,紧固元件粘合至部件表面上,如US4842912所述。这类连接常常具有的缺点在于,仅施加或作用在紧固元件一侧上的保持不能承受连接的载荷
[0003] FR3013253进一步描述了一种由板状金属丝网组成的紧固元件。在该板状金属丝网中,一盲铆钉螺母被中心地布置以便建立与螺纹元件的连接。在部件的制造过程中,板状金属丝网铸造至部件材料中。通过板状金属丝网中的开口,发生金属丝网的通流,其确保了在部件中的相应紧固。因为该固件由金属制成,所以出现电化学势,尤其是当与纤维增强材料结合使用时。这些导致了电化学腐蚀和连接的弱化。
[0004] GB1530613描述了一种紧固插入件,其也包括T形结构。紧固插入件的板具有在一侧或两侧突出的销,所述销接合在相邻的编织织物垫中。所述销环围绕中心紧固开口呈圆形地布置,从而在编织织物垫之间提供紧固插入件的防旋转的布置。由于所述板限定一连续面,因此在该面部中,在材料层之间不可能有材料配合连接,所述材料层彼此相邻并且通过所述板彼此分离。这不仅削弱了紧固插入件的布置,而且削弱了部件的整个材料合成。
[0005] 此外,现有技术中已知的紧固插入件,其具有一个或两个成T形结构的穿孔板。在板上的孔确保例如在树脂注射工艺(树脂传递模塑,RTM)中紧固插入件周围的充分流动。然而,同时,由于缺少任何位置固定,这些紧固插入件只能不精确地定位在编织织物垫或材料层上和之间。另一个缺点是金属紧固插入件促进电化学腐蚀,尤其是与碳纤维增强件结合时。仅由不锈制造紧固插入件将防止腐蚀,然而这将导致额外的材料和制造成本。
[0006] 因此,本发明的目的是提供一种紧固插入件,该紧固插入件能够可靠地锚固在部件的材料中并且因此提供具有长使用寿命的连接。此外,本发明的目的是通过所述紧固插入件提供与其他连接元件或附接部件的连接可能性,其确保一种可靠且适于承载的或弹性的连接,并且降低电化学腐蚀的险。

发明内容

[0007] 上述目的通过根据独立权利要求1的紧固插入件、通过根据独立权利要求12的具有该紧固插入件的部件、通过根据独立权利要求13的第一部件和第二部件之间的连接、通过根据独立权利要求14的T形紧固插入件的制造方法、通过根据独立权利要求19的T形紧固插入件的另外的制造方法以及根据独立权利要求21的用于包括T形紧固插入件的部件的制造方法来解决。本发明的进一步设计和有利改进在以下描述、附图和附属权利要求中得出。
[0008] 本发明的紧固插入件由塑料制成,且具有T形构造。此外,所述紧固插入件包括插入盘和轴,所述轴借助于紧固部分固定地布置在所述插入盘上,并且在一侧或两侧通过功能部突出超过所述插入盘,紧固插入件的至少所述插入盘可以定位在泡沫材料、塑料材料或复合材料中,并且可以通过所述部件的制造过程中紧固在其中,其中,所述插入盘包括:彼此相对布置的两个紧固侧,所述两个紧固侧的每一个形成用于相邻材料层的邻接面;多个通道开口,绕所述轴偏离中心布置,其将所述两个紧固侧彼此连接,并且所述多个通道开口中的至少一个通道开口包括沿周向连续地或沿周向分段延伸的边缘突出部,所述边缘突出部形成为齿部并且在一侧或两侧上延伸超过所述插入盘的相应紧固侧。
[0009] 由塑料制成的紧固插入件特别设计用于由泡沫材料、塑料或由复合材料制成的部件。在本文中,复合材料包含两种或更多种复合材料或粘结材料组成。因此,复合材料具有与其材料组分不同的性质。复合材料的示例是纤维增强复合材料。这些可以具有长或短的增强纤维。另一个示例是层状复合材料,其也称为层压材料。以层的方式制造的纤维复合材料也经常被称为层压材料。在当前情况下,复合材料优选定义为纤维-塑料复合材料。这些包括碳纤维增强塑料(CFRP)、玻璃纤维增强塑料(GFRP)、聚芳基酰胺纤维增强塑料(AFRP)和天然纤维增强塑料(NFRP)。具有有利机械性能的部件包含CFRP。塑料基体中所使用的碳纤维可以具有不同的长度和构造。
[0010] 本发明的紧固插入件优选用于CFRP部件中。CFRP部件由公知的纤维基体半成品制造。纤维基体半成品应理解为由利用塑料基体浸渍的碳增强纤维制成的半成品。这种半成品的已知示例是预浸材料。该半成品包含浸渍在塑料基体中的连续纤维。纤维或者形成单向层,或者作为机织物或铺设结构提供。用于CFRP部件的其他纤维基体半成品是SMC(片状模塑料)和BMC(状模塑料)。SMC在大多数情况下是板状的并且在压模中加工。从而紧固插入件可插入到压模中并可被加工。BMC是使用公知的热压技术加工成模塑化合物或材料的无形状的块体。此外,可以利用注射成型技术来加工BMC。这样,增强纤维太短以致它们能够在用反应树脂压制或注射过程中流过模具。此外,通过混合模塑加工的含碳纤维的有机片材被认为是复合材料。此外,还包括机织物、非纺织物以及在树脂基体中加工的毡。此外,部件优选地由具有增强碳纤维部分的结构和/或整体泡沫制造。简而言之,还优选构造由几个塑料层构成的部件,并将紧固插入件布置在这些层之间。
[0011] 根据本发明优选的紧固插入件通过插入盘和轴的组合实现其T形构造。这里,插入盘在功能上主要负责将紧固插入件紧固在部件的泡沫材料、塑料或复合材料中。轴又以其紧固部形成到插入盘的可靠的机械联接。这样,轴牢固地连接到插入盘。此外,具有其功能部的轴提供了利用紧固插入件的紧固选择,并因此提供了利用其中布置有紧固插入件的部件的紧固选择。
[0012] 根据本发明优选的紧固插入件的插入盘,特征在于中断的结构。该中断结构优选地由多个通道开口形成。由于这些通道开口各自形成到彼此相对布置的两个紧固侧的连接,因此例如浸渍树脂材料或纤维基体半成品可流过这些通道开口并在它们内部硬化。
[0013] 为了能够在部件的制造准备过程中以及随后在部件中为紧固插入件提供机械位置固定,至少一个通道开口具有至少在一侧突出的齿部。该齿部接合在后面的部件的材料中,该材料接合插入盘的相应紧固侧,从而优选地形成正连接或形状配合连接。在此,突出超过紧固侧的齿部绕相应的通道开口完全地或周向连续地或周向分段地形成。特别地,当优选的紧固插入件布置在机织物垫、增强纤维层(优选碳纤维)、塑料层或层压材料上时,接合纤维和相邻材料层的齿部提供紧固插入件的位置精确的保持,例如在用于部件制造过程中的模具中。优选地,至少一个通道开口在两个相对的紧固侧上分别具有突出的齿部。如果紧固插入件特别是插入盘布置在两个材料层或机织物垫或纤维增强层压材料或类似材料层之间,则这是特别有利的。这是因为,在两侧上突出的齿部确保了紧固插入件的可靠保持,并因此例如在用于部件制造的模具中,确保紧固插入件的位置精确的布置。
[0014] 根据本发明的优选实施例,插入盘包括至少一个周向环形径向外部,其中多个通道开口彼此均匀或等间隔地布置,其中通道开口呈圆形地形成和/或形成为槽。
[0015] 由于其构造,插入盘优选地被分成不同的功能部分。布置在环形径向外部中的开口尤其用于将紧固插入件牢固地布置在后面的泡沫材料、塑料材料或复合材料中。这是因为这些通道开口旨在通过浸渍树脂、塑料材料或复合材料本身流过。以这种方式,确保了布置在插入盘的相对紧固侧处的材料层彼此连接。此外,径向外部中的这些通道开口用于优选地用机织物垫、非纺织物、毡或另一材料层缝合紧固插入件。因此,一方面,齿部有助于实现定位,紧固插入件的缝合也是如此。
[0016] 根据本发明的另一优选实施例,紧固插入件的轴被构造成柱形或空心柱形。此外,外部中的多个第一通道开口是弧形槽,弧形槽的齿部在两侧延伸超过插入盘的紧固侧。
[0017] 外部中的多个通道开口的优选两侧齿部支撑紧固插入件(特别是插入盘)与复合材料、塑料材料和泡沫材料的相邻材料部分的可靠机械连接。此外,由于径向外部中的优选齿部,确保了紧固插入件以高的脱松阻力抵消扭矩载荷。因为借助于径向地布置在插入盘的外侧上的齿部,用于紧固插入件的相对大的杠杆臂由插入盘形成,紧固插入件利用该杠杆臂保持其自身抵抗部件材料中的外部扭矩。此外,齿部优选地布置在以弧形方式延伸的槽的边缘部分中。因此,齿部不仅在形成于某些点处的部分上延伸。槽的流通区域还提供保持板而不是保持点,其机械地与用于保持紧固插入件的齿部互补。
[0018] 根据本发明的紧固插入件的另一优选实施例,插入盘的环形径向外部布置在一平面中并且围绕穹顶状的中心部,该穹顶状的中心部在轴的功能部的方向上从该平面隆起,其中,中心部的凹部限定至少环形径向自由空间,该至少环形径向自由空间相对于外轴表面径向向外布置。
[0019] 根据本发明的插入盘的构造通过穹顶状的中心部限定了附加的紧固部。因为该部旨在接收一定量的粘合剂,该粘合剂可用于在部件制造过程中将紧固插入件预紧固到材料层。通过该穹顶状的中心部,确保了粘合剂仅布置在中心部的指定凹部中。不管紧固插入件被压靠在相邻的材料层上,优选的是,粘合剂不从该凹陷的中心部出现,使得径向外部中的通道开口也不被粘合剂阻塞。因此,插入盘的优选穹顶状构造为紧固插入件提供了附加的布置选择,而不会损伤紧固插入件的稍后的机械完整性。
[0020] 根据本发明的另一优选实施例,紧固插入件的穹顶状的中心部中的多个第二通道开口彼此均匀地或等间隔地布置,并且呈圆形地形成和/或形成为槽。此外,多个第一通道开口和多个第二通道开口优选地各自具有在一侧上突出的齿部,所述齿部彼此相对地对准。
[0021] 根据本发明优选的是,多个通道开口既布置在穹顶状的中心部中又布置在径向外部中。无论这些通道开口形成为圆形还是弧形槽,它们都包括彼此相对的齿部。因此,优选地,布置在穹顶状部分中的通道开口的齿部突出到穹顶中。这样,该齿部确保了插入盘通过该齿部附加地锚固在硬化或固化粘合剂中。突出在外部中的齿部确保了插入盘锚定在位于紧固插入件上方的材料层中。这里,应当理解的是,紧固插入件的轴突出或穿过重叠或叠置的材料层中的合适的开口。
[0022] 根据本发明的紧固插入件的另一优选实施例,穹顶状的中心部围绕内径向环形板,该内径向环形板轴向终止于穹顶状的中心部的径向外边缘并且在穹顶状的中心部内限定环形。优选以这种方式限定的部分用于接收一定体积的粘合剂。考虑到插入盘由可被照射或透明的塑料提供,该粘合剂优选通过用光照射来激活或固化。此外,所限定的环形确保了粘合剂保持在该部分中的限制或封闭,而不会例如阻塞插入盘的径向外部中的通道开口。
[0023] 根据本发明的紧固插入件的另一优选实施例,所述轴设置为螺栓或中空柱体,该螺栓或中空柱体在一侧延伸超过插入盘。此外,所述轴优选地通过适于该形状的紧固端布置在插入盘的中心或非中心的非圆形的开口中,从而在插入盘和轴之间提供防旋转保护。此外,所述轴优选地在径向外侧上具有径向突出的锚固特征,以便能够经由轴在复合材料中或通常在周围材料中附加地锚固或紧固紧固插入件。
[0024] 优选地,轴和插入盘根据紧固插入件的实施例而不同地彼此连接。一种可能性是轴被紧、夹紧、粘合、焊接或模制到插入盘的中心非圆形开口中。优选的非圆形开口在轴和插入盘之间提供附加的防旋转保护。这样,用于防旋转保护的插入盘的上述构造特征补助了轴在非圆形中心开口或非中心开口中的紧固。
[0025] 进一步优选的是,至少插入盘包含可被光照射的塑料。这用于激活或固化优选地施加在插入盘的穹顶状部分中的粘合剂。进一步优选的是,所述轴在邻近插入盘的一个端面处封闭,和/或紧固插入件的插入件盘在邻近轴的中心部处封闭。这种特定的构造确保例如轴的功能部中的金属功能结构不与复合材料的增强纤维接触。因此,这些构造替代方案确保了复合材料在部件制造过程中不能从轴的紧固侧穿透轴的内部。这种特定的布置尤其防止例如当金属与增强碳纤维接触时发生的电化学腐蚀。
[0026] 本发明还包括由塑料制成的紧固插入件,该紧固插入件具有由插入盘和轴组成的T形构造,该轴借助于紧固部固定地布置在插入盘上,并且在一侧或两侧上通过功能部突出超过所述插入盘,该紧固插入件的至少插入盘可以在部件制造过程中定位在泡沫材料或复合材料中,且可以通过部件制造而紧固在其中,其中,插入盘包括彼此相对布置的两个紧固侧,两个紧固侧各自至少部分地形成邻接面,且其中,所述轴包括具有径向外侧和径向内侧的中空柱状形状,且通过径向外侧连接至插入盘,而且金属功能结构非强制地或摩擦地锚固到中空柱状轴的径向内侧中,或者被强制地或形状配合地模制到中空柱状轴的径向内侧中,从而通过围绕功能结构和/或插入盘的轴防止金属功能结构与复合材料、塑料材料或泡沫材料的直接向外接触。
[0027] 根据本发明,优选地,紧固插入件的特征在于,在所制造的部件中提供可靠的保持,并且在紧固插入件的轴内提供金属功能结构的功能有效的布置。特别地,轴的中空柱状的内部体积为这种金属功能结构提供了足够的空间。这种金属功能结构包括钢丝螺套、金属螺纹插入件、金属连接插入件等,它们被模制到轴的优选塑料中或者非强制地或摩擦地连接到轴。除了这些结构特性之外,紧固插入件同时还确保了金属功能结构不会经由轴的紧固端与复合材料、塑料材料或泡沫材料接触。为此,优选地,插入盘形成为封闭的,或者轴的紧固端在插入盘的方向上不包括开口。还可能的是,尽管轴朝向插入盘形成为开口的,但是复合材料、塑料材料或泡沫材料在部件制造过程中不能穿透到轴的中空柱状内部中。因此,可能存在于泡沫材料或复合材料中的任何增强纤维,例如碳纤维,不与金属功能结构接触。这样,有效地防止了电化学腐蚀,其中电化学腐蚀不仅可能危及紧固插入件的功能性,而且可能危及其完整性。
[0028] 如上所述,根据紧固插入件的优选实施例,轴在邻近插入盘的端面处形成为封闭的,和/或紧固插入件的插入盘在邻近轴的中心部处形成为封闭的。根据本发明的紧固插入件的另一优选实施例,轴包括在径向内侧上的内螺纹,钢丝螺套布置在该内螺纹中。
[0029] 根据本发明的优选替代方案,金属功能结构包含钢丝螺套。该钢丝螺套加强了存在于由塑料制成的轴中的中空柱状内侧上的内螺纹。优选地,该钢丝螺套仅旋拧到远至轴的深度,即在插入盘的方向上进入轴,使得其在轴的紧固端处不从轴突出。在任何情况下,这避免了通过与泡沫材料、塑料材料或复合材料的接触而可能发生电化学腐蚀的风险。与钢丝螺套结合,还优选地将钢丝螺套布置成轴向突出超过轴的功能部。这样,钢丝螺套的构造可以与轴结合,该轴例如包括具有锥形直径的线圈。如果将螺钉拧入这种锥形线圈中,则后者会向外膨胀,同时将拧入的螺钉夹紧在钢丝螺套中。如果钢丝螺套的锥形线圈将形成在中空柱状轴内,则这种布置将是不可能的。
[0030] 根据本发明的紧固插入件的另一优选实施例,内螺纹包括位于径向外侧上的螺纹凹部,该螺纹凹部包括连续的或分段的周向自由区域或间隙,以便至少在某些部分中使螺纹凹部钝化
[0031] 插入中空柱状轴的内螺纹中的钢丝螺套用于加强并因此确保内螺纹的连续性。同时,机械应力经由该钢丝螺套传递到轴的材料,同时例如螺钉被拧入钢丝螺套中。为了能够将这些机械应力较少地材料集中地传递到中空柱状轴,径向外螺纹凹部被选择性地钝化。这导致将然后出现在锥形径向外螺纹凹部处的机械应力峰值的减少。这样,其他锥形螺纹凹部的选择性布置的钝化增加了紧固插入件的中空柱状轴的内螺纹的使用寿命。
[0032] 根据本发明的紧固插入件的另一优选实施例,钢丝螺套在轴内的紧固部处在距轴的开口或封闭的轴端的一定距离处终止。根据上述另一优选实施例,钢丝螺套在功能部中延伸超过轴的轴向出口,并且还包括直径与钢丝螺套的其他线圈相比逐渐变小的线圈。
[0033] 根据本发明的紧固插入件的另一优选实施例,金属螺纹插入件或金属连接插入件粘合至所述轴的径向内侧和/或优选通过夹紧的方式非强制地或力配合地连接至所述轴的径向内侧。
[0034] 在塑料部件中使用金属螺纹插入件或金属连接插入件是公知的。它们例如布置在为此目的设置的塑料壳体中的孔中。除了塑料壳体与螺纹插入件或连接插入件之间的粘性连接之外,尤其是塑料壳体或塑料部件的刚性结构为螺纹插入件或连接插入件提供必要的机械支撑、稳定性和可机械加载的安装点。与这些方案相比,显而易见的是,插入盘和与其连接的轴的组合构成了有效的保持结构。通过这种与将紧固插入件嵌入部件材料相结合的结构,提供了轴所需的稳定性,以充分地保持用于可靠的连接的螺纹插入件或连接插入件。由于轴以可靠的稳定性锚固在例如由复合材料制成的部件中,因此以利用与模制到轴中的绕线钢丝螺套相同的方式粘合的螺纹插入件或连接插入件实现可靠的连接。根据本发明的紧固插入件的另一优选实施例,金属螺纹插入件或金属连接插入件或绕线钢丝螺套被模制到轴的径向内侧中,使得它们至少可靠地保持在轴中。
[0035] 螺纹插入件或金属连接插入件或钢丝螺套的模制可以以不同的方式进行。一种可能性是通过热源加热相应的插入件,使得插入件将其热量传递到轴的内侧,从而使其软化,并因此将插入件模制到内侧中。根据另一优选替代方案,可以为螺纹插入件或连接插入件装配自切割或自攻丝外螺纹。利用该螺纹,然后将插入件拧入轴的中空柱状内部。这允许插入件在轴的内侧中切割其自身的保持螺纹。
[0036] 此外,优选的是,在轴的制造过程中已经将绕线钢丝螺套模制到轴的内侧中。通常,应当注意的是,金属螺纹插入件限定内螺纹,而其径向外侧用于将螺纹插入件紧固在轴中。金属连接插入件提供任何其他紧固结构而不是内螺纹。这可以是例如锁紧连接或卡口连接。可以形成在轴的内侧上的绕线钢丝螺套优选地是块绕线钢丝螺套。这确保了即使在制造具有布置在轴内部的钢丝螺套的轴的过程中,液体塑料也不会渗入钢丝螺套的内部。在这种情况下,当然还优选的是,借助于塞子封闭钢丝螺套。这样,确保了即使在制造紧固插入件之后,被埋入的钢丝螺套的内螺纹也不会被塑料残留物阻塞。
[0037] 根据本发明,还优选地,螺纹插入件或连接插入件在轴内的紧固部处终止于距轴的轴向出口一定距离处。还优选的是,螺纹插入件在其内侧包括用于螺纹加强的钢丝螺套。
[0038] 本发明还公开了一种由泡沫材料、塑料材料或复合材料组成的部件,其中,根据上述实施例之一的紧固插入件固定地布置在所述材料替代物内。因此,紧固插入件在其各种优选实施例中嵌入层压部件、层状部件或复合部件中,其中这些部件优选地具有至少一个织物层或纤维增强层。因此,该部件优选包含具有碳纤维增强材料的结构或整体泡沫塑料,或者包含利用树脂增强的织物、非织物或毡层。根据另一个优选的替代方案,本发明优选的紧固插入件嵌入纤维基体半成品中,例如BMC和SMC(见上文),其优选为含碳纤维的模塑化合物。根据另一优选替代方案,本发明优选的紧固插入件通过混合模制嵌入含碳纤维的有机片材中。
[0039] 此外,本发明包括至少第一部件和第二部件的连接,其中至少第一部件对应于前一段中所描述的具有嵌入的紧固插入件的部件。在这种连接的情况下,至少一个第一部件和一个第二部件通过紧固装置和第一部件中的紧固插入件彼此连接。
[0040] 本发明还公开了一种T形紧固插入件的制造方法,特别是根据上述实施例之一的紧固插入件的制造方法。该制造方法包括以下步骤:提供注塑模具,该注塑模具的模腔以互补的形式决定紧固插入件的结构特征;用至少一种流动塑料填充模腔;固化封闭在模腔中的塑料;以及将紧固插入件从注塑模具脱模。
[0041] 通常,本发明的紧固插入件根据其优选实施例通过注射成型方法制造。这种注射成型方法提供了足够的多样性以实现各种几何特征、强度要求、关于轴的功能部分的构造设计以及用于紧固的必要构造特征。已经证明,使用仅具有一种塑料的单组分注射成型方法来填充注射模具是特别有利的。同样,在制造过程中使用两种不同塑料的双组分注射成型方法也是有利的,特别是对于待制造的紧固插入件的更高的机械要求。对于这种双组分注射成型方法,例如可以使用具有不同化学组分的两种塑料或具有不同增强纤维比例的两种塑料来制造轴和插入盘。当然,材料构造的其他组合在此也是可能的(见下文)。
[0042] 根据制造方法的优选实施例,模腔仅填充有一种塑料,使得紧固插入件使用单组分注射成型方法制造,或者模腔在插入盘的待成型部分中填充有第一塑料并且在轴的该部分中填充有第二塑料,使得紧固插入件使用双组分注射成型方法制造。
[0043] 优选的单组分注射成型方法提供了一种紧固插入件,该紧固插入件在材料上相对于插入盘和紧固插入件的轴是相同的。关于材料的选择和要执行的步骤,与例如双组分注射成型方法相比,该方法已经与较少费力相关联。就轴和插入盘的结构要求和功能要求而言,双组分注射成型方法优选地开辟了用双组分注射成型方法加工相应选择的塑料的可能性。由于优选地是插入盘将紧固插入件的高保持力传递到部件材料中,因此这里推荐具有高机械稳定性的塑料。因此,优选将具有高比例增强纤维的塑料注射到用于插入盘的注射模具中。关于用于形成轴的塑料,优选使用在固化后易于成形的塑料。因为这种塑料开辟了将紧固插入件的轴与各种螺纹插入件和连接插入件结合或将它们模制到轴的径向内壁中的可能性。
[0044] 根据本发明的另一优选实施例,其具体地基于双组分注射成型方法,第一塑料和第二塑料是相同的且增强纤维的比例不同。或者,第一塑料和第二塑料在化学组成上不同,或者第一塑料和第二塑料在化学组成上不同,并且包括不同比例或量的增强纤维。对于涉及要满足的紧固插入件的部件的特性的该优选材料设计,通过材料的选择来最优地支撑如上所述的紧固插入件的构造特征。
[0045] 根据本发明的另一优选实施例,至少插入盘是透明的或者至少是透光的,或者可以在使用第一塑料制造之后用光照射。
[0046] 通常已经证明,在部件制造过程中难以将紧固插入件在位置上精确地布置在部件形式中,并且难以将紧固插入件固定或保持在那里。这是因为即使在紧固插入件的顶部上布置另外的材料层也可以使其改变其先前所调节的位置。在这种情况下,已经证明在部件制造过程中使用光激活的或可固化的粘合剂来预固定紧固插入件是有利的。为此,这种粘合剂优选地施加到插入盘的底侧,优选地施加到插入盘的穹顶部中,并且插入盘随后布置在现有材料层、塑料或编织物上。该粘合剂在特定的光照射的帮助下被激活和/或甚至固化,使得紧固插入件被预固定。这种粘性连接并不替代稍后将由组分材料在组分化合物中实现的紧固插入件的保持。相反,它产生临时固定,使得覆盖紧固插入件的材料层的进一步设计不会危及其定位。
[0047] 根据本发明的另一优选实施例,注射模具限定具有两个相对的紧固侧的插入盘,所述两个相对的紧固侧具有绕轴偏离中心布置的多个通道开口,所述通道开口将所述紧固侧彼此连接,并且所述通道开口的至少一个通道开口具有沿周向连续地或沿周向分段地延伸的边缘突出部,所述边缘突出部形成为齿部并在一侧或两侧上延伸超过插入盘的相应紧固侧。关于如上所述的用于将紧固插入件可靠地布置在部件中的插入件的优选设计,优选的是,注射模具通过其互补的形状设计精确地限定插入盘的优选构造特征。因此,如上所述的相应形状的插入盘的优点来自于这种互补的形式设计。
[0048] 替代地或除了用于特殊成形插入盘的注塑模具的设计之外,根据本发明还优选的是,注塑模具包括限定紧固插入件的轴的径向内壁的型芯,从而在径向内壁上形成螺纹。注射模具的这种优选设计涉及轴的构造。这是因为在注射成型过程中,轴适于在其内部可靠地接收优选的钢丝螺套或不同形状的螺纹插入件。
[0049] 根据用于轴的设计的另一优选实施例,在紧固插入件的脱模之后,将钢丝螺套安装在轴的径向内壁的螺纹中。这种安装使用已知的用于钢丝螺套的安装工具。安装工具将在其安装柄脚或类似的安装端夹紧钢丝螺套,并将其拧入轴的内螺纹中。
[0050] 进一步优选的是,所述制造方法包括进一步的步骤:当用液态塑料填充模腔时,将钢丝螺套或螺纹插入件或连接插入件定位在模腔中并钢丝螺套、螺纹插入件或连接插入件模制在其中。根据用于制造紧固插入件的该优选方法替代方案,轴的功能部在制造方法过程中已经被进一步设计。这防止了在制造紧固插入件之后需要用于金属功能结构的附加的特殊安装步骤。这是因为,根据制造方法的优选设计,可以以有效的方式将已知的螺纹插入件或连接插入件或块绕线钢丝螺套放置在注塑模具内,使得一旦所制造的紧固插入件已经被模制,它们就适当地配置轴的内壁的功能。
[0051] 根据紧固插入件的制造方法的另一优选实施例,这包括进一步的步骤:在紧固插入件已经脱模之后,通过热或机械方法将螺纹插入件或连接插入件安装在紧固插入件的轴中。根据制造方法的该优选实施例,首先通过注射成型制造紧固插入件。在其已经从注塑模具中脱模之后,接着进行螺纹插入件、连接插入件或另一金属功能元件的安装步骤。在这种情况下,例如,所述轴的塑料被热软化,以便能够在所述轴的内部形成螺纹插入件或连接插入件。这种加热优选地可以通过摩擦焊接声波焊接或通过用热源照射来实现。可选地,还优选的是,为螺纹插入件或连接插入件提供自切割或自攻丝外螺纹,使得螺纹插入件或连接插入件能够拧入紧固插入件的轴中。基于这种方法,螺纹插入件或连接插入件非强制地或摩擦地以及强制地或以形状配合的方式保持在轴内。还优选的是,金属功能结构构造成柔性的或弹性的,使得其能够在压缩状态下插入轴中。在该插入完成之后,功能结构卸载,使得其在轴的内部膨胀。作为这种膨胀的结果,金属功能结构被粘住和/或至少非强制地或摩擦地锚固在轴的中空柱状内部中。
[0052] 本发明公开了一种用于T形紧固插入件的另一种的制造方法,特别是用于紧固插入件的上述实施例之一。该制造方法包括以下步骤:提供紧固插入件的插入盘,该插入盘由塑料制成,优选地由透明塑料或可被光照射的塑料制成,该插入盘具有彼此相对布置的两个紧固侧,该两个紧固侧具有绕轴偏离中心布置的多个通道开口,该通道开口将紧固侧彼此连接,并且该至少一个通道开口包括沿周向连续地或沿周向分段地延伸的边缘突出部,该边缘突出部形成为轴的齿部并在一侧或两侧上延伸超过插入盘的相应紧固侧;提供紧固插入件的轴;以及将所述插入盘和所述轴连接以形成T形的紧固插入件。
[0053] 用于T形紧固插入件的该替代优选制造方法基于这样的前提,即,首先分别制造插入件盘和紧固插入件的轴。在随后的步骤中,紧固插入件的两个基本部件彼此连接。这种方法提供了这样的可能性,即首先能够使紧固插入件的各个部件在部件中的稍后安装状态下最优地适应相应的要求。因此,使用具有纤维增强的机械稳定塑料来制造插入盘。优选地,由于轴不必由相同的塑料组成,因此在该制造路线之后,不需要使复杂的双组分注射成型方法适应于紧固插入件的制造。这是因为轴由与插入盘平行的不同塑料制成,这满足了功能要求。随后,插入盘和轴以这样的方式彼此连接,使得它们构成可靠的结构单元。
[0054] 在上述制造方法的优选形式中,插入盘和轴通过以下方式连接:将轴机械地夹紧或锁紧在插入盘的中心或分散式开口中,或者优选地通过超声波焊接或摩擦焊接将轴和插入盘热连接,或者将轴和插入盘粘合。轴和插入盘的这些各种优选连接可能性确保了插入盘和轴之间的可靠连接。同时,它们还实现了可以自由地选择塑料或更一般地用于制造插入盘和轴的材料,特别是当轴被机械地夹紧和锁紧在插入盘的中心或分散式开口中时。这样,紧固插入件可适于任何部件构造。根据本制造方法的另一优选实施例,插入盘包括两个相对布置的紧固侧,所述紧固侧具有绕轴偏离中心布置的多个通道开口,所述通道开口将紧固侧彼此连接,并且所述通道开口的至少一个通道开口具有周向连续地或周向地分段延伸的边缘突出部,所述边缘突出部形成为齿部并且在一侧或两侧上延伸超过插入盘的相应紧固侧。
[0055] 根据上述制造方法的另一优选实施例,紧固插入件的轴的径向内壁设置有螺纹,并且钢丝螺套安装在轴的径向内壁的螺纹中。上面已经描述了,位于轴的内径向壁上的螺纹可以通过钢丝螺套来加强。在注射成型方法中制造紧固插入件之后,轴的这种设计以与单独制造插入盘和轴以及随后组装这两个结构部件相同的方式是可能的。因此,轴优选地制造有内螺纹,并且钢丝螺套随后安装在该内螺纹中以加强该内螺纹。随后,插入盘和轴根据上述制造路线连接。
[0056] 作为钢丝螺套的安装的替代方案,在本制造方法中还优选地在插入盘已经连接到轴之前或之后通过热或机械方法或黏着法在轴中安装螺纹插入件或连接插入件。
[0057] 本发明还公开了一种装配T形紧固插入件的方法,该T形紧固插入件优选为根据上述优选构造设计的T形紧固插入件。该装配方法包括以下步骤:提供单个T形紧固插入件或附接有T形紧固插入件的部件,并将钢丝螺套安装在T形紧固插入件的轴的径向内壁上的螺纹中,或者通过热或机械方法或黏着法将螺纹插入件或连接插入件安装在T形紧固插入件的轴中。
[0058] 通过该优选的装配方法,强调的是,根据本发明的优选的紧固插入件在其制造过程中或在随后的装配方法中已经可以配备有其金属功能结构。因此,优选地,为单个紧固插入件或已经嵌入部件中的紧固插入件配备钢丝螺套、螺纹插入件或连接插入件。这些步骤以与上面已经描述的方式相同的方式执行。该装配方法提供了能够在紧固插入件的制造商处或者在部件制造商处或者甚至在部件客户处装配轴的灵活性。
[0059] 本发明还公开了一种用于由复合材料、塑料或另一种泡沫材料制成的部件的制造方法,该部件具有T形紧固插入件,该T形紧固插入件包括插入盘和紧固到其上的轴,优选地是根据上述实施例的紧固插入件。用于根据本发明的部件的制造方法包括以下步骤:提供具有至少一个第一材料层(优选为纤维层或塑料层或编织物层)的部件模具,其中所述部件模具限定待制造的部件的互补形状,将所述紧固插入件定位并预固定在所述至少一个第一材料层上,其中所述预固定通过插入盘面向第一材料层的第一紧固侧与第一材料层之间的材料-粘合剂和/或正连接或形状配合连接来获得,在步骤II之后,将所述紧固插入件与所述第一材料层的连接嵌入塑料、纤维增强塑料、树脂或具有或不具有纤维增强的泡沫材料中。
[0060] 优选的紧固插入件嵌入各种类型材料的部件中。插入盘的构造特征特别有助于确保紧固插入件在制造过程中的可靠定位。优选地,齿部和插入盘的进一步设计适于将紧固插入件保持或固定在第一材料层上。根据各种优选实施例,该第一材料层由碳纤维或玻璃纤维的纤维层、这种纤维的编织层、非织造材料、毡或具有增强纤维的预处理模制化合物组成。此外,优选地,将紧固插入件布置在具有纤维增强材料(例如碳纤维增强材料)的塑料或结构或整体泡沫材料的第一层上。因为即使在该结构化的材料层上,插入盘的构造设计也支撑紧固插入件的可靠定位。在将紧固插入件已经布置在所需的位置处之后,用所需的部件材料填充部件模具的剩余空腔,并且随后对部件进行脱模。
[0061] 根据所述制造方法的另一优选实施例,包括进一步的步骤:在所述插入盘面向所述第二材料层的第二紧固侧上布置至少第二材料层,优选地布置第二纤维层或塑料层或编织物层,使得所述第二材料层围绕所述紧固插入件的轴。
[0062] 优选地,所述部件包括至少两个材料层,根据一个实施例,所述材料层由增强纤维组成。这种纤维例如是碳纤维或玻璃纤维,其中其他增强材料也可以插入到部件形式中。根据上述优选实施例,由于紧固插入件的插入盘在第二紧固侧上也具有突出的齿部,因此该齿部也在第二纤维层或材料层中提供附加的抓持或保持。因此,紧固插入件至少机械地预固定在两个相邻的纤维层或材料层之间,使得其在部件的制造方法过程中在位置上被精确地布置。
[0063] 根据本制造方法的另一优选实施例,用液体树脂材料浸渍具有中间紧固插入件的第一材料层和第二材料层的叠层,以及将该材料固化为多层复合材料的部件。
[0064] 此外,优选地,根据本发明,制造方法的特征在于,通过在插入盘的第一紧固侧上的齿部的正连接或形状配合连接来实现预固定,所述齿部至少接合在第一材料层中并钩入第一材料层中。根据本制造方法的替代方案或附加实施例,通过借助于插入盘的第一紧固侧与第一材料层之间的连接粘合剂的材料-粘合剂连接来执行预固定,所述连接粘合剂通过光和/或热来固化。
[0065] 如上所述,插入盘的齿部确保了该位置在待制造部件的材料层上和材料层之间的安全定位和固定。为此,齿部接合在相应的相邻材料层中。这既适用于仅布置在一个紧固侧上的材料层,也适用于布置在插入盘的两个相对紧固侧上的两个材料层。为了支撑该形状配合固定或定位辅助件,还优选通过粘合剂预固定紧固插入件。在这种情况下,已经证明使用光固化粘合剂是特别有帮助的。
[0066] 根据本发明的另一优选实施例,在紧固插入件的第一紧固侧的凹部中施加粘合剂,并且在定位在第一材料层上之后通过照射由透明材料或可被光照射的材料组成的插入盘使粘合剂固化。优选地,由于预固定粘合点限于凹部的部分,所以粘合点最佳地补助插入盘的机械预固定。此外,粘合点不会不利地影响紧固插入件在部件材料中的嵌入。这是因为粘合点优选地不阻塞插入盘的径向外部中的开口,使得这些开口可以例如通过浸渍树脂材料流过。
[0067] 根据本制造方法的另一优选实施例,在进一步的步骤中,插入盘的第二紧固侧的固定至少通过在第二材料层处的通过插入盘的第二紧固侧处的齿部至少接合在第二材料层中的正连接或形状配合连接来进行。此外,作为上述机械预固定的替代或补充,优选将紧固插入件缝合到至少第一材料层上。
[0068] 根据本制造方法的另一优选实施例,以RTM(树脂传递模塑)工艺或通过冷压或热压来制造部件。

附图说明

[0069] 参考附图来更详细地描述本发明的优选实施例。其中:
[0070] 图1是具有单侧轴的紧固插入件的一优选实施例的立体图,
[0071] 图2是具有两侧轴的紧固插入件的一优选实施例的立体图,
[0072] 图3a,图3b分别是具有两侧轴的紧固插入件的另一优选实施例的侧视图和立体图,
[0073] 图4是在远离轴的紧固侧上的插入盘的径向外部中具有齿部的紧固插入件的一优选实施例的横截面视图,
[0074] 图5是在插入盘上在径向外部中具有两侧齿部的紧固元件的一优选实施例的横截面视图,
[0075] 图6是具有插入盘的紧固插入件的一优选实施例的横截面视图,所述插入盘在径向外部和径向中心部具有两侧齿部,
[0076] 图7是紧固插入件的一优选实施例的横截面视图,所述紧固插入件具有类似于图6的插入盘的齿部和在插入盘远离所述轴的紧固侧上的优选穹顶状的中心部,[0077] 图8是具有内螺纹和钢丝螺套的紧固插入件的一优选实施例的横向立体截面图,所述钢丝螺套具有锥形线圈,
[0078] 图9是紧固插入件的一优选实施例的仰视立体图,
[0079] 图10是根据图7的紧固插入件的侧视图,
[0080] 图11是根据图10的紧固插入件的一优选实施例的俯视图,其中钢丝螺套安装在轴的内螺纹中,
[0081] 图12是独立的插入盘的一优选实施例,其可以优选地连接到独立的轴,[0082] 图13是根据图12的插入盘的侧视图,
[0083] 图14是根据图12的插入盘的俯视图,
[0084] 图15是独立的插入盘的另一优选实施例的俯视立体图,
[0085] 图16是根据图15的插入盘的仰视立体图,
[0086] 图17示出了具有一嵌入其中的优选紧固插入件的部件的一优选实施例,[0087] 图18示出了通过优选紧固插入件在第一部件和第二部件之间的一优选连接,其中所述轴具有一模塑螺套,
[0088] 图19示出了紧固插入件的一优选实施例,其中具有模制绕制线圈的优选钢丝螺套模制至紧固插入件的轴中,
[0089] 图20示出了紧固插入件的另一优选实施例,其中具有模制绕制缠绕线圈的优选钢丝螺套模制至紧固插入件的轴中,且插入盘封闭所述轴,
[0090] 图21示出了紧固插入件的又一优选实施例,其中具有模制绕制缠绕线圈的优选钢丝螺套模制至所述紧固插入件的轴中,且所述轴优选地在两侧突出超过插入盘,[0091] 图22是用于紧固插入件的制造方法的一优选实施例的流程图
[0092] 图23是用于优选紧固插入件的制造方法的另一优选实施例的流程图,以及[0093] 图24是用于具有所嵌入的紧固插入件的部件的制造方法的一优选实施例的流程图。

具体实施方式

[0094] 图1示出了紧固插入件1的第一优选实施例,其包括插入盘10和中空柱状的轴40。轴40包括固定连接至插入盘10的紧固部42。此外,轴40包括在单侧(参见图1)或两侧(参见图2和图3)上延伸超过插入盘10的功能部44。功能部44优选地用于接收和紧固金属功能结构60,如上所详细地解释。
[0095] 从图4至图8的截面图可以看出,轴40和插入盘10优选地一体形成或者形成为一单件。还优选地,将插入盘10和轴40制造为两个独立的部件,并通过紧固插入件1的一优选的制造方法将它们彼此连接。图15和图16示出了独立的插入盘10的优选实施例。
[0096] 此外,在图7和图8的截面图中,金属功能结构60可以看作一示例。金属功能结构60优选为用于加强功能部44中的内螺纹46的钢丝螺套D。从钢丝螺套D的示例可以看出,金属功能结构60仅在中空柱状的轴40内延伸。特别地,钢丝螺套D距离轴40在紧固部42上的封闭或开放的轴端48的一距离处布置在轴40内。
[0097] 图7示出了紧固插入件1的一优选实施例,其中轴40的轴端48形成为封闭的。因为轴40在其紧固部42中没有开口,所以轴端48也是封闭的。根据本发明的另一优选实施例,插入盘10形成为完全封闭的并封闭所述轴40。由于金属功能结构60在轴40内的这种布置,所以避免了功能结构60与部件材料(紧固插入件1嵌入在其中)之间发生直接接触。这在泡沫材料或装配有碳纤维增强件的复合材料的情况下尤其重要。这是因为这种接触将导致电化学腐蚀,并因此导致对紧固插入件1和所述部件的负面影响。
[0098] 图7的钢丝螺套D形成有恒定的线圈直径,而图8中的钢丝螺套D′包括锥形线圈。这种锥形线圈夹紧拧入的螺钉,并因此提供用于连接元件的的固定装置。
[0099] 从图2和图3可以看出,轴40在两侧延伸超过插入盘10。虽然单侧轴40(参见图1)仅提供单侧紧固选择,但两侧轴40在部件(未示出)上提供两侧紧固选择。
[0100] 优选地,紧固插入件1用在由具有优选纤维增强件的泡沫材料或复合材料制造的部件中。还优选的是,由多个塑料层制造所述部件。在部件制造过程中,插入盘10的几何形状尤其实现了在部件材料中的正配合或形状配合保持。如果部件由具有至少第一材料层和第二材料层的复合材料制造,则插入盘10的构造在此再次确保在部件制造过程中的部件材料中和在成品部件中的至少正配合或形状配合保持。
[0101] 为此,插入盘10包括第一紧固侧12和第二紧固侧14。这些紧固侧12,14在部件制造过程中或后面的部件中各自形成用于相邻材料层的邻接面。插入盘10具有绕轴40偏离中心布置的多个通道开口16,18。通道开口16,18优选地呈圆形地形成或形成为槽。这可以从图15和图16看出。图15和图16示出了与轴40分开的插入盘10′。然而,这里所示的几何特征也适于固定地连接至轴40的插入盘10。图3示出了连接至轴40并具有优选的槽16的插入盘10。
[0102] 根据第一优选实施例,插入盘10,10′包括环形径向外部20,多个开口16布置在环形径向外部20中。这些开口16优选地彼此均匀地或平均地间隔开,并呈圆形地形成和/或形成为槽。
[0103] 根据本发明的不同优选实施例,每个孔或孔16的选区包括形成为齿部22,24的周缘突出部。根据一优选实施例,插入盘10仅包括一单侧齿部。在这种情况下,仅齿部22在单侧上延伸超过紧固侧12(参见图15)。根据本发明的另一优选实施例,仅齿部24在单侧上延伸超过紧固侧14(参见图4)。还优选的是,在插入盘10中,齿部22,24同时突出在两紧固侧12,14上,如图3所示。开口16实现并支持布置在相邻紧固侧12,14上的材料层(未示出)通过树脂、液态塑料或类似的可固化介质来互连或彼此连接。此外,径向地布置在插入盘10的外侧的开口16用于通过缝合到纤维、机织物、非纺织物或材料层来优选预固定紧固插入件1。
[0104] 齿部22,24用于与第一材料层建立正配合或形状配合的预固定,第一材料层邻近紧固侧14和/或紧固侧12。为此,相应的齿部22,24接合在相邻的材料层中,并阻止被定位的紧固插入件1的横向位移。在本文中,如果齿部22,24接合在纤维层、机织物、针织物、铺设结构、机织物复合体、编织层、垫、非纺织物、毡垫或者类似的增强材料层中,则是特别有利的,因为齿部22,24将在那里找到合适的保持力。
[0105] 根据图6所示的优选实施例,在径向外部20中的多个第一开口16包括在两侧延伸的齿部22,24。根据图7、图15和图16中的紧固插入件10的另一优选实施例,环形的径向外部20布置在平面中。插入盘10的中心部26从该平面向外隆起。由此形成凹部或凹陷28。凹部28在轴40的功能部44的方向上隆起。
[0106] 从图7和图16可以看出,凹部28优选地以不同尺寸形成。根据可选的应用,凹部28用于接收粘合剂,以便能够将紧固插入件2预固定在邻近紧固侧14的材料层上。为此,凹部28至少部分地填充有粘合剂。在已经将紧固侧14放置至材料层上之后,围绕凹部28周向延伸的外环20确保尽可能没有粘合剂渗透到开口16中。然后激活和/或固化粘合剂,以便将紧固插入件1预固定在材料层上。粘合剂的激活和固化优选通过光来进行。为此,插入盘10由透明塑料或可被光照射的塑料组成。因此,调节到粘合剂的波长用于穿过插入盘10将光照射到粘合剂上并用于建立用于预固定的连接。
[0107] 粘合剂优选地接收在围绕插入盘10的中心开口11周向延伸的环形区域或部位中。开口11也可以直接通向轴40(图9),也可以由所述轴封闭或者也可以由插入盘10自身(图6)封闭。
[0108] 根据本发明的一优选实施例,径向内部环形腹板延伸至穹顶状的中心部26。该环形腹板与径向外部20一起在轴向方向上结束。以这种方式,穹顶状的中心部26的环形区域限定在环形腹板和径向外部20之间,粘合剂优选地容纳在穹顶状的中心部26中。根据本发明的设计,环形腹板由所述轴的紧固端42形成,紧固端42延伸达到径向外部20的轴向高度并进入中心部26的穹顶。
[0109] 根据本发明的另一优选实施例,插入盘10包括多个环形或槽状的第二开口18。这些开口优选地布置在中心部26中,而与中心部26是否包括凹部28无关。这些开口18也包括在一侧或两侧突出的齿部22,24。由于开口18设置在中心部26中,它们也用于相邻材料层的复合或结合。此外,突出到穹顶中的齿部24优选地接合预固定粘合剂。这支撑了紧固插入件1的保持。此外,齿部22优选地通过接合在相邻材料层或纤维层中而在部件制造过程中支撑位置固定。
[0110] 如上文所述,轴40优选地以中空柱体的形式设置。该中空柱体在单侧上延伸超过插入盘10。此外,有利地是,将轴40布置在插入盘10的中心非圆开口11中,其中紧固端42适于所述形状。非圆开口11和非圆紧固端42的结合提供插入盘10与轴40(图15)之间的防旋转保护。
[0111] 根据本发明的另一优选实施例,轴40在径向外侧上包括径向突出的锚固特征,例如腹板、片或其他适合的轮廓。在部件制造过程中,这些锚固特征接合周围的部件材料,并因此用于将紧固插入件1附加地紧固在部件材料中。
[0112] 根据本发明的另一实施例,中空柱状轴40包括在径向内侧45上的金属功能结构60。功能结构60非强制地或摩擦地锚固在内侧45上,优选地,钢丝螺套D就是这样布置在内螺纹46上(图7和图8)。还优选的是,螺纹插入件G模制至轴40的内侧45中,或者也非强制地或摩擦地和/或强制地或以形状配合的方式锚固在该内侧中(参见图18)。此外,优选的实施例是模制绕制的钢丝螺套90,其已经模制至内侧45中(参见图17)。另一实施例为金属螺纹插入件94,其已经通过热嵌入方法嵌入至内侧45中。图17和图18还示出了螺钉S,第二部件B2通过该螺钉S连接至第一部件的紧固插入件1,1′。还优选的是,通过自切割外螺纹将螺纹插入件92拧入至轴40中,或者在螺纹插入件92的粗糙的外表面的情况下,将螺纹插入件92粘合至轴40中,或者在螺纹插入件92的柔性或弹性结构的情况下,将螺纹插入件92夹持在轴40中。
[0113] 参考图7所示的作为功能结构60的钢丝螺套D,如果钢丝螺套D具有延伸超过轴40的线圈,则也是优选的。这些线圈从背向插入盘10的轴40突出。此外,这些线圈中的至少一个线圈具有小于其他线圈的横截面(也参看图8)。如果螺钉S拧入至该较小的线圈中,则其将螺钉S夹紧并提供螺钉锁定。
[0114] 内螺纹46承受从钢丝螺套D传递到轴40的机械应力。因为锥形螺纹凹部47提供在轴40中的机械应力集中,螺纹凹部47已经钝化,具有连续的或分段的周向自由区域或间隙49(参见图6)。以这种方式,在轴40中的载荷减小,且钢丝螺套D的保持被支撑。
[0115] 与图6的布置相比,模制绕制的钢丝螺套90模制或直接嵌入至轴40的内侧45中(参见图17)。通过这种正配合或形状配合的连接,其也适于模制金属螺纹插入件G或金属连接插入件,加载的机械应力从螺纹插入件G直接传递到嵌入轴材料中。
[0116] 基于紧固插入件1,1′的上述优选实施例,后者适于嵌入在部件中。这建立了与另一部件B2连接的基础。为此,优选地,连接装置(优选地,螺钉S)穿过在第二部件B2中的开口拧入至或紧固在紧固插入件1,1′中,以便建立第一部件和第二部件B之间的连接(参见图17和图18)。
[0117] 紧固插入件1,1′的另一优选实施例在图19至图21中示出。在图17的紧固插入件1,1′的轴40中,具有仅一个紧固凸缘91(布置在钢丝螺套90的轴向侧上)的模制绕制的钢丝螺套90布置在轴40的轴向侧上。在该有利构造的另一设计中,图19至图21的紧固插入件1,1′包括分别位于两轴向端面或端部处的紧固凸缘91。紧固凸缘91,无论设置在一侧还是两侧上,都支撑钢丝螺套90在轴40中的牢固保持。此外,紧固凸缘91稳固并保护各个相邻的拧入开口(在轴40中用于螺钉S)免受损伤,并将螺钉S的机械紧固应力消散至轴材料中。根据图
19的优选实施例在轴40的开口中的每一个开口处使用了紧固凸缘91。根据可选的构造,优选的是,将紧固侧14布置为与部件壁部齐平。
[0118] 根据一不同的可选构造,图19的插入盘嵌入在部件开口中。为了避免与增强纤维的可能的接触,还优选的是,封闭轴40邻近插入盘10的开口。为此,根据图20所示的实施例连续形成插入盘10。或者,轴40邻近插入盘10的开口覆盖有膜、小面积中间层等以消除与例如碳纤维的接触。
[0119] 根据紧固插入件1,1′的另一优选实施例,轴40形成在相对于插入盘10的两侧上。在两紧固侧12,14上,其延伸超过这些紧固侧。模制绕制的钢丝螺套90还优选地模制至轴40的内侧中。这包括在每一轴端上的紧固凸缘91,其中可以使用仅一个紧固凸缘91或者另一种螺纹插入件92。紧固插入件1,1′的该优选的构造提供了在具有该嵌入的紧固插入件1,1′的部件上的两侧连接的可能。还优选的是,旋拧连接装置(例如螺钉S),通过该紧固插入件
1,1′,穿过具有该嵌入的紧固插入件1,1′的部件。
[0120] 紧固插入件1,1′固定地布置在由泡沫材料、塑料或者复合材料制成的第一部件中。优选地,所述部件包括具有增强纤维组分的结构性泡沫或整体泡沫。因此,紧固插入件1,1′发泡成型为该优选的泡沫材料。增强纤维为玻璃纤维、碳纤维或聚芳基酰胺纤维。由于泡沫材料的机械强度增加,优选碳纤维。
[0121] 还优选的是,所述部件包括具有至少一种紧固插入件1,1′的复合材料,紧固插入件1,1′嵌入在复合材料中。根据一实施例,所述部件材料包括机织物、非纺织物或毡和聚合物基体。适合的聚合物基体由已知的环基树脂或氰酸树酯形成,利用其浸渍机织物、非纺织物或毡,然后固化。本发明优选地将碳纤维与聚合物基体组合使用,因为与其他纤维材料相比,它们最有利地改善了所述部件的性能。基于部件的应用,以不同的纤维构造,将碳纤维材料加工为短纤维、长纤维、具有无序纤维的垫、机织物、针织物、铺设结构、织物复合体或在树脂基体或通常在聚合物基体中的编织物。因此,上述纤维形式中的一个或多个优选地作为层压材料、预浸材料或其他已知的方式被提供,利用树脂浸渍,然后固化,或者固化而不用浸渍。因此,根据上述纤维构造中的一个或多个,所述部件然后被提供为具有增强碳纤维的复合材料。
[0122] 根据本发明的另一优选实施例,紧固插入件1,1′注塑成型至有机片中或二次注塑至有机片。
[0123] 由于紧固插入件1,1′嵌入在复合材料中,通过连接元件引入至轴40中的机械载荷被传递至所述部件或通过插入盘10转移至部件材料中。在此有利的是,插入盘10在部件材料中建立大面积的双侧连接。由于树脂或聚合物基体在部件制造过程中通过插入盘10的开口16,18溢出并在那里固化,所以紧固插入件1,1′通过正配合或形状配合和材料接合连接的方式嵌入部件材料中。除此之外,单侧或两侧齿部22,24在部件制造过程中向邻近的纤维层或金属层以及在后面的复合材料中的邻近的材料层提供正配合或形状配合的连接。在部件材料中的该附加的锚固提供由所述部件和紧固插入件1,1′制成的连接的附加的稳定性和使用寿命。
[0124] 本发明还公开了一种用于上述的T形紧固插入件1,1′的制造方法。以下还将参考图22的流程图来并行地解释该制造方法的各个步骤。首先,在步骤S1中,提供注塑模具,注塑模具的模腔以互补的形式决定紧固插入件1,1′的结构特征。根据本发明的优选实施例,注塑模具限定以上所述的插入盘10。插入盘10包括两个相对的紧固侧12,14,紧固侧12,14具有多个通道开口16,18。此外,在这些开口处,形成齿部22,24,所述齿部22,24周向连续或周向分段延伸,且齿部22,24在单侧或双侧突出超过相应的相邻的紧固侧12,18。
[0125] 基于待制造的紧固插入件1,1′的构造是哪一种,例如,将型芯插入至注塑模具中,或者注塑模具的形状设计决定轴40的内侧45的内部设计。因此,型芯优选地具有螺纹形状,当利用塑料填充模腔时,其然后限定轴40的径向内壁上的内螺纹46。以相同的方式,内螺纹46已在紧固插入件1,1′的制造过程中被制造,在步骤S2中,根据所述制造方法的进一步的优选替代方案,将钢丝螺套90或螺纹插入件92或连接插入件定位在模腔中。只有在这些待模制的金属功能结构60已经布置或定位在模腔中之后,利用塑料填充所述模腔。这样,在利用液态塑料填充模腔(S3,S4)时,发生钢丝螺套90或螺纹插入件92或连接插入件的模制。
[0126] 利用至少一种液态塑料填充模腔S3,S4也可以根据不同的优选制造路线进行。这是因为,基于后面的紧固插入件1,1′必须承受的机械载荷,例如为了插入盘10和轴40的模制或成型,可以选择不同的塑料或者不同的纤维增加程度或比例或数量。因此,紧固插入件1,1′通常使用单组分注射成型方法来制造,其中仅一种塑料被用于制造整个紧固插入件1,
1′。可选地,使用两组分注射成型方法,其中两种不同的塑料一方形成插入盘10,另一方形成轴40。因此,在步骤S3中,优选地,仅利用一种塑料填充模腔,使得紧固插入件1,1′以及尤其是插入盘10和轴40用相同的材料制造。作为对此的替代方案,优选的是,在插入盘10的部分中利用第一塑料填充模腔,而在轴40的部分中利用第二塑料填充模腔,使得紧固插入件
1,1′用两组分注射成型的方法制造(步骤S4)。
[0127] 因此,虽然用于插入盘10和轴40的塑料的选择已可以不同,但是改变所使用的塑料中增强纤维的比例以及增强纤维的类型和构造也是优选的。因此,为了利用两组分注射成型方法制造紧固插入件1,1′,产生以下制造路线。根据第一实施例,所使用的第一塑料和第二塑料是相同的,尽管用于插入盘10和轴40的塑料中的增强纤维的比例或量是不同的。根据本发明的另一优选实施例,第一塑料和第二塑料的化学组分是不同的。根据该方法的第三替代方案,第一塑料和第二塑料的化学组分是不同的,且在第一塑料和第二塑料中使用不同比例的增强纤维或不同量的增强纤维。这些设计选择允许最佳地调整插入盘10和轴
40的机械性能以达到相应的部件状况。
[0128] 在上述制造方法的情况下,当然还必须优选地确保插入盘10由透明塑料或至少由可被光照射的塑料制成。这是因为只有紧固插入件1,1′的这种构造设计才使得紧固插入件1,1′在后面的部件制造过程中通过光固化粘合剂预固定在材料层或纤维层上(见上文)成为可能。
[0129] 对于紧固插入件1,1′,首先,独立于紧固插入件1,1′的制造路线来选择满足相应应用情况的机械、化学和热要求的塑料。尤其优选具有玻璃纤维、碳纤维、聚芳基酰胺纤维和/或纺织用纤维或纤维组合或纤维状构造的纤维增强塑料。特别优选的是利用碳纤维(CFRP)增强的塑料,除非轴40与金属功能结构60结合。当与功能结构60结合时,优选使用所有的非碳纤维。具有和不具有上述纤维增强剂之一的塑料的示例的选择是PE、PA、PP、PS、PVC、POM、PMMA、PC、PBT、EP、PPS、PSU和PTFE。
[0130] 对于插入盘10,PSU用作根据优选形式的材料。PSU是透明塑料或至少是可被光照射的塑料。光学性质随增强纤维在材料中的比例或量而变化。PSU优选与玻璃纤维增强材料组合使用。根据优选实施例,轴40和插入盘10,10′由无纤维增强的PSU制成。根据另一实施例,轴40由具有高达60%的玻璃纤维增强材料的PSU组成。由于具有这种高比例的玻璃纤维增强材料,PSU不再是透明的且不能被照射,优选由不具有玻璃纤维增强或者具有对于插入盘10的比例或量小于60%的玻璃纤维增强材料的PSU制成的匹配的插入盘10,10′被使用。因为用于轴40和插入盘10,10′的塑料具有相同的组分,所以它们易于通过摩擦焊接或其他热方法来连接。
[0131] 在紧固插入件1,1′已经通过优选的注射成型方法中的一种方法制造之后,在进一步的步骤S7中,钢丝螺套D安装在轴40的径向内侧45的内螺纹46上。该安装步骤在紧固插入件从部件模具脱模之后进行。
[0132] 作为钢丝螺套D的安装的替代方案,螺纹插入件92或连接插入件在紧固插入件1,1′脱模之后通过热或机械方法安装在轴40中。优选的热嵌入方法之一是加热元件焊接方法。接触热通过加热元件传递到金属功能结构60。该热量从金属功能结构60传递到塑料的接合区,即传递到轴40的内侧。在轴40在接触表面的部分中的塑料的熔化的过程中,即在内侧45和功能结构60的外侧之间,进行接合过程。这样,塑化塑料被转移成存在于功能结构60的径向外侧上的轮廓或结构,从而产生正连接。
[0133] 可选地,还优选通过电磁交变场无接触地加热金属功能结构。这里,塑料也在功能结构60和轴40的内侧45之间的接触表面上塑化,然后模制到功能结构60的外部结构中。另一个优选的替代方案是超声波焊接,其中轴40的塑料通过振动吸收而塑化,然后模制到功能结构60的外侧中。
[0134] 用于将功能结构60安装在轴40中的上述机械方法之一例如是将螺纹插入件或类似结构拧入或夹紧在轴40中。
[0135] 由于功能结构60的安装不依赖于紧固插入件的制造方法,所以该步骤可以稍后进行并且独立于制造方法。这开辟了制造商的客户可以用与由紧固插入件1,1′的制造商相同的方式进行安装的可能性。此外,可以在单独的紧固插入件1,1′或在嵌入在部件中的紧固插入件1,1′中进行安装。
[0136] 在用于T形紧固插入件1,1′的另一制造方法中,在步骤A1中,首先由塑料提供紧固插入件的插入盘10。根据上面已经描述的本发明的优选实施例中的一个实施例,插入盘10由透明塑料或可以被光照射的塑料组成,以便能够在部件的制造过程中预固定紧固插入件1,1′。插入盘10包括相对的紧固侧12,14,紧固侧12,14具有绕轴40偏离中心布置的多个通道开口16,18。
[0137] 在第二步骤A2中,提供紧固插入件1,1′的轴40。因为紧固插入件1,1′不是在连续注射成型过程中制造的,现在通过不同的方法在插入盘10和轴40之间进行连接。根据方法路线,轴40被机械地夹紧或锁紧到插入盘10的中心开口11中。优选地,该中心开口11包括非圆形状,使得除了轴40和插入盘10之间的机械连接之外,还通过该连接实现防旋转保护。作为该机械连接的替代方案,还优选使用热方法(例如,优选超声波焊接或摩擦焊接)连接轴40和插入盘10。这些方法通常是已知的。这里,在轴40和插入盘10之间的界面处,相邻的塑料被塑化,使得它们能够形成彼此之间的可靠连接。作为第三方法路线,轴40被粘性地紧固到插入盘10(步骤A6)。还优选的是,将轴40和插入盘10压在一起或彼此铆接
[0138] 作为上述制造方法的替代方案,进一步优选的是,提供任何构造的插入盘并随后将其连接到轴40。以这种方式制造的紧固插入件1,1′的特征尤其在于轴40与金属功能结构60的结合。插入盘10和轴40之间的连接也根据上述可选的制造路线进行。在这方面,轴40可以机械地夹紧或锁定在插入盘中,其中优选地使用插入盘中的非圆形的中心开口。可替代地,在轴和插入盘之间进行热连接,该热连接优选地通过超声波焊接或摩擦焊接来实现。此外,优选的是粘性地连接插入盘和轴40。
[0139] 因此,作为另一优选制造步骤,螺纹46设置在轴40的径向内侧45上,以便能够将钢丝螺套D安装在其中(步骤A7)。在可选的制造路线中,螺纹插入件92或连接插入件通过热方法(步骤A8)或机械方法(步骤A9)安装在轴40中。以相同的方式,也可以使用黏着法将螺纹插入件92或连接插入件紧固在轴40中。这些安装步骤优选在插入盘10已经连接到轴40之前或之后进行。
[0140] 在该制造方法中,当然还优选的是,提供具有彼此相对布置的两个紧固侧12,14和绕轴40偏离中心布置的多个通道开口16,18的插入盘10。此外,插入盘包括上文已经描述的齿部22,24,齿部22,24在一侧或两侧上延伸超过相应的紧固侧12,14。
[0141] 如果在紧固插入件1,1′的制造方法中还没有安装金属功能结构60,那么本发明还公开了一种紧固插入件1,1′的装配方法。在该装配方法的第一步骤a中,首先提供T形紧固插入件1,1′或具有T形紧固插入件1,1′紧固在其上的部件。在另一步骤b中,然后将钢丝螺套D安装在T形紧固插入件1,1′的轴40的内螺纹46中。可选地,还优选地,通过上面已经描述的热或机械方法或通过黏着法(步骤c),将螺纹插入件92或连接插入件安装在紧固插入件1,1′的轴40中。
[0142] 本发明还公开了一种由复合材料、塑料材料或层压材料组合制成的部件的制造方法,其中,上述的T形紧固插入件1,1′在其优选实施例中被使用。所述制造方法优选地受益于紧固插入件1,1′的构造,因为其已经与至少一个相邻的材料层至少正连接或以形状配合的方式连接,并且优选地在制造方法的过程中正连接和/或材料结合连接。此外,紧固插入件1,1′由于其构造特征在构件材料内提供至少一个附加的正连接或形状配合连接,其支撑附加锚固以及因此由部件和紧固插入件1,1′组成的连接的耐用性和承载的能力。
[0143] 如上所述,紧固插入件1,1′优选地与纤维增强材料结合使用,特别是在CFRP部件中。纤维增强复合材料由公知的纤维基体半成品制成。纤维基体半成品被理解为由增强纤维制成的半成品,增强纤维浸渍有或将要浸渍有塑料基体,或者该增强纤维被压入该基体中或附加有该基体。这种半成品的已知示例是预浸材料。该半成品包含浸渍有塑料基体(如聚合物基体)的连续纤维。纤维或者形成单向层,或者它们作为机织物、针织物、编织层、机织物复合体、垫或铺设结构存在。用于纤维增强部件(特别是用于CFRP部件)的其他纤维基体半成品是SMC(片状模塑料)和BMC(块状模塑料)。SMC大部分是板状的,并且在压模中加工。从而紧固插入件1,1′可插入到压模中,压入到板中并进行加工。BMC是使用公知的热压技术加工成压制化合物或材料的无形状的块体。还可以使用注射成型技术来加工BMC。这样,增强纤维太短以致它们能够在压制或注入反应树脂过程中流过模具。此外,使用混合成型加工的含纤维有机片材(例如具有碳纤维的有机片材)被认为是复合材料。这还包括在树脂基体中或通常在塑料基体中加工的机织物、非纺织物和毡垫。
[0144] 在第一方法步骤H1中,提供具有至少第一材料层(优选第一纤维层)的部件模具。部件形状支配或确定待制造部件的互补形状(参见图24)。
[0145] 部件制造使用纤维增强复合材料的公知加工方法。因此,在本文中,树脂传递模塑(RTM)、预浸渍压制方法以及高压技术是优选的,仅列举几个选择的示例。利用树脂传递模塑(RTM)方法,首先通过粘合剂将模具中的干增强材料传递到所谓的预成型件。这里,通过预成型件的缝合和绣制方法,可以通过选择性放置将纤维取向调整至部件中的载荷状况。然后将该织物预制件链接插入到部件模具中,并且在闭合模具之后用基体树脂注入或渗透。然后在温度和压力下进行固化。
[0146] 在上述预浸渍压制方法中,用树脂预浸渍的半成品纤维产品(预浸渍物)在加热的部件模具中压制成型并固化。首先,预浸渍材料,即预浸渍的纤维增强材料,被修整并以层的形式布置在部件模具中。然后,适合于部件形状的成形冲头用作用于形成插入材料层的工具。当在压力和热的影响下进行成形时,随后使压制材料固化以形成部件。然后,在此也将所制造的部件从模具脱模。
[0147] 在上述优选的高压技术中,还为部件模具制备修整过的材料层、垫等形式的纤维基体半成品。纤维增强材料(特别是碳纤维)的织物层在此特别重要,所述织物层作为机织物、针织物、编织层、机织物复合体、垫或铺设结构并以修整过的形式插入到部件模具中。然后将树脂注入到封闭的部件模具中,以便模制和固化部件。当纤维量在部件中的比例或数量相对较高时,树脂基体的最终固化在真空的影响下并且在大约100°-200°的温度下发生。然后,可以对部件进行脱模。
[0148] 上述优选方法路线以相同的方式使用插入到部件模具中的至少一个第一材料层或多个材料层。该第一材料层优选地是第一纤维层,其中术语纤维层还指纤维基体半成品的层,其优选地包括碳纤维的增强材料。
[0149] 在制造方法的进一步过程中,优选的紧固插入件1,1′被定位并被预固定在至少一个第一材料层上。如果通过正连接或形状配合连接进行步骤H2中的预固定,则当紧固插入件定位在该第一材料层上时,紧固插入件1,1′的插入盘10的齿部24接合在第一材料层中。由于齿部24优选地互锁在第一材料层中,所以也由此建立了确保正连接或形状配合连接的位置。
[0150] 附加地或替代地,在步骤H3中,紧固插入件1,1′的预固定通过材料-粘合剂的连接方式进行。为此,将粘合剂施加到紧固插入件1,1′面向第一材料层的紧固侧14,以便将紧固插入件1,1′预固定至第一材料层。在本文中,优选的是,粘合剂实际上仅用于预固定,而不用于紧固插入件1,1′在第一材料层上的牢固的或适于承载的机械保持。由于对待建立的材料-粘合剂的连接的这种所减少的需求,在第一紧固侧14上仅小的粘合剂量就足以确保紧固插入件在第一材料层上的位置稳定性。
[0151] 在本文中,还优选的是,使用可通过光和/或热激活和/或固化的粘合剂。如果使用特定波长的光来激活和/或固化粘合剂,则紧固插入件1,1′包括由透明塑料或可被光照射的塑料组成的插入盘10。上面更详细地解释了这种特殊的结构设计。进一步有利的是,插入盘10在其面向第一材料层的固定侧14上包括凹形穹顶状部28,以便接收粘合剂。这是因为该凹形穹顶状部28确保了粘合剂优选地仅保留在该部分中的适当位置,即使在粘合剂已经被放置在第一材料层上之后。这样做防止固化粘合剂阻塞插入盘10中的现有通道开口,然而,这些通道开口旨在用于相邻材料层的交联。可选地,还优选地采用粘合膜、缝合方法或类似的位置固定方式预先固定紧固插入件1,1′。
[0152] 在紧固插入件1,1′已经被适当地定位和预固定之后,至少一个第二材料层,优选第二纤维层,优选地在步骤H4中布置在紧固插入件1,1′面向第二材料层的第二紧固侧12上。众所周知,必须确保第二材料层不封闭或不覆盖但围绕紧固插入件1,1′的轴40。由于第二纤维层也优选由纤维基体半成品组成,特别是由碳纤维增强基体半成品组成,因此第二纤维层以机织物、针织物、编织层、织物复合体、垫或铺设结构的形式存在。在该布置中,该第二材料层中的相邻部分能够以这种方式重新布置,使得轴40能够通过以该方式形成的开口插入在第二材料层中。这样,确保了第二材料层围绕紧固插入件1,1′的轴40且不覆盖它。
[0153] 由于本发明优选的插入盘10也包括在紧固侧12上的优选的齿部22,所述齿部优选地接合在第二材料层中。这样,在步骤H5中进行插入盘10的第二紧固侧12到第二材料层的优选固定。
[0154] 关于紧固插入件1,1′的预固定,也优选将其缝合到第一材料层和/或第二材料层。这种连接也确保了紧固插入件1,1′在部件制造过程中保持其位置,并且确保了通过紧固插入件1,1′的适当布置模制部件。
[0155] 最后,紧固插入件1,1′和至少第一材料层的连接被嵌入,从而提供纤维增强塑料。在该嵌入过程中,第一材料层和第二材料层与中间紧固插入件1,1′的堆叠利用液体树脂材料浸渍。该树脂材料部分地提供在已经预制并插入模具中的纤维基体半成品中。此外,优选地将另外的树脂材料添加到部件模具中,使得部件然后可以在压力和热的影响下被模制。
在构成部件的多层复合材料固化后,从部件模具脱模。为了在这些步骤过程中保护轴40的内部不受污染,轴40优选地用可移除的塞子封闭。
[0156] 根据本发明,优选的是,所述部件利用各种构造的碳纤维增强材料制造。此外,上述RTM方法优选地用于部件制造。以相同的方式,优选通过冷压或热压将纤维基体半成品模制成所需的部件。
[0157] 本发明的第一构造的实施例的概述
[0158] 1、具有T形构造的塑料紧固插入件,包括插入盘和轴,所述轴经由紧固部固定地布置在插入盘上并且在一侧或两侧上通过功能部突出超过插入盘,其中至少插入盘可以在部件制造过程中定位在泡沫材料或复合材料中,并且可以通过部件制造而紧固在其中,其中插入盘包括:
[0159] a.彼此相对布置的两个紧固侧,每个紧固侧至少部分地形成用于材料层的邻接面,
[0160] b.绕轴偏离中心布置的多个通道开口,所述多个通道开口将紧固侧彼此连接,并且所述多个通道开口中的至少一个通道开口具有边缘突出部,所述边缘突出部周向连续地或周向分段地延伸,其形成为齿部并且在一侧或两侧上延伸超过插入盘的相应紧固侧。
[0161] 2、根据实施例1的紧固插入件,该紧固插入件的插入盘包括至少一个环形周向径向外部,在该环形周向径向外部中,呈圆形形成和/或形成为槽的多个第一通道开口彼此均匀地或等间隔地布置。
[0162] 3、根据实施例2的紧固插入件,所述紧固插入件的轴构造成柱状或中空柱状,并且在所述紧固插入件的所述插入盘中,所述外部中的所述多个第一通道开口是弧形槽,所述弧形槽的齿部在两侧上延伸超过所述插入件盘的紧固侧。
[0163] 4、根据实施例2的紧固插入件,其中所述插入盘的所述环形径向外部布置在一平面中且围绕穹顶状的中心部,所述穹顶状的中心部朝向所述轴的所述功能部从所述平面隆起,其中所述中心部的凹部限定相对于外部轴表面径向向外布置的至少环形径向自由空间。
[0164] 5、根据实施例4的紧固插入件,在该紧固插入件的穹顶状的中心部中,呈圆形形成和/或形成为槽的多个第二通道开口彼此均匀地或等间隔地布置。
[0165] 6、根据实施例5的紧固插入件,所述紧固插入件的多个第一通道开口和所述多个第二通道开口各自具有在一侧上突出的齿部,所述齿部彼此相反地定向。
[0166] 7、根据实施例4至6中的任意一项实施例的紧固插入件,其中穹顶状的中心部围绕径向向内定位的环形板,该环形板在轴向方向上终止于穹顶状的中心部的径向外边缘并且在穹顶状的中心部内限定环形体积。
[0167] 8、根据前述实施例1、2或4至7中的任意一项实施例的紧固插入件,该紧固插入件的轴设置为在一侧上延伸超过插入盘的螺栓或中空柱体。
[0168] 9、根据实施例8的紧固插入件,该紧固插入件的轴布置在插入盘的中心非圆开口中,插入盘具有适于该形状的紧固端,使得在插入盘和轴之间提供防旋转保护,和/或该紧固插入件的轴包括在径向外侧上的径向突出的锚固特征,以便经由所述轴将紧固插入件紧固在复合材料中。
[0169] 10、根据前述实施例中的任意一项实施例的紧固插入件,该紧固插入件的至少插入盘由可被光照射的塑料组成。
[0170] 11、根据前述实施例中的任意一项实施例的紧固插入件,该紧固插入件的轴在邻近插入盘的端面处形成为封闭的,和/或该紧固插入件的插入盘在邻近轴的中心部处形成为封闭的。
[0171] 12、由泡沫材料或复合材料组成的部件,其中根据实施例1至10中的任意一项实施例的紧固插入件固定地布置在泡沫材料或复合材料内。
[0172] 13、至少一个第一部件和一个第二部件的连接,其中至少第一部件是根据实施例12的部件,以便通过紧固装置和第一部件中的紧固插入件将至少一个第一部件和一个第二部件彼此连接。
[0173] 14、T形紧固插入件的制造方法,所述T形紧固插入件特别是根据前述实施例1至10中的任意一项实施例的紧固插入件,所述制造方法包括以下步骤:
[0174] a.提供注塑模具,注塑模具的模腔以互补的形式决定紧固插入件的结构特征(S1),
[0175] b.利用至少一种流动塑料填充模腔(S3,S4),
[0176] c.固化封闭在模腔中的塑料(S5),以及
[0177] d.从注塑模具脱模紧固插入件(S6)。
[0178] 15、根据实施例14的制造方法,其进一步包括:
[0179] 用仅一种塑料填充模腔,从而以单组分注射成型方法(S3)制造紧固插入件,或者用第一塑料填充模腔中的待成型的插入盘的部分并且用第二塑料填充模腔中的轴的部分,从而以双组分注射成型方法(S4)制造紧固插入件。
[0180] 16、根据实施例14的制造方法,第二替代方案,其中所述第一塑料和所述第二塑料相同并且增强纤维的比例或量不同,或者其中所述第一塑料和所述第二塑料的化学组成不同,或者其中所述第一塑料和所述第二塑料的化学组成不同并且具有不同比例或量的增强纤维。
[0181] 17、根据实施例14至16中的任意一项实施例的制造方法,其中在由第一塑料制造之后,至少插入盘是透明的或者可以至少用光照射。
[0182] 18、根据实施例14至17中的任意一项实施例的制造方法,其中注射模具限定插入盘,所述插入盘具有彼此相对布置的两个紧固侧,所述紧固侧具有绕轴偏离中心布置的多个通道开口,所述通道开口将紧固侧彼此连接,并且所述通道开口中的至少一个通道开口包括沿周向连续地或沿周向分段地延伸的边缘突出部,所述边缘突出部形成为齿部并在一侧或两侧上延伸超过插入盘的相应紧固侧。
[0183] 19、T形紧固插入件的制造方法,所述T形紧固插入件特别是根据前述实施例1至11中的任意一项实施例的紧固插入件,所述制造方法包括以下步骤:
[0184] a.提供(A1)由塑料制成的紧固插入件的插入盘,优选地由透明塑料或可被光照射的塑料制成,所述插入盘包括彼此相对布置的两个紧固侧,所述紧固侧具有绕所述轴偏离中心布置的多个通道开口,所述多个通道开口将所述紧固侧彼此连接,并且所述通道开口中的至少一个通道开口包括周向连续地或周向分段地延伸的边缘突出部,所述边缘突出部形成为齿部并在所述插入盘的一侧或两侧上延伸超过所述插入盘的相应紧固侧,[0185] b.提供紧固插入件的轴(A2),
[0186] c.将插入盘和所述轴受制地连接以形成T形的紧固插入件(A3,A4,A5,A6)。
[0187] 20、根据实施例19的制造方法,其中插入盘和轴通过以下方式连接:
[0188] i.将所述轴机械夹紧(A3)或锁紧(A4)在所述插入盘的中心开口中,或者[0189] ii.将所述轴和插入盘热连接(A5),优选地通过超声波焊接或摩擦焊接;或者[0190] iii.将所述轴和所述插入盘粘合(A6)。
[0191] 21、由复合材料制成的具有T形紧固插入件的部件的制造方法,该T形紧固插入件包括插入盘和紧固到其上的轴,优选地是根据实施例1至8中的任意一项实施例的紧固插入件,该方法包括以下步骤:
[0192] I.提供(H1)具有至少一个第一材料层(优选第一纤维层)的部件模具,其中所述部件模具限定待制造的部件的互补形状,
[0193] II.将所述紧固插入件定位并预固定在所述至少一个第一材料层上,其中所述预固定通过在所述插入盘的面向所述第一材料层的第一紧固侧与所述第一材料层(H2,H3)之间建立材料-粘合剂连接和/或正连接或形状配合连接来实现,
[0194] III.在步骤II之后,将紧固插入件和第一材料层的连接嵌入在纤维增强材料中或泡沫材料中(H6)。
[0195] 22、根据实施例21的制造方法,具有进一步的步骤:
[0196] IV.在面向所述第二材料层的第二紧固层上布置至少一个第二材料层,优选第二纤维层,使得所述第二材料层围绕所述紧固插入件(H4)的轴。
[0197] 23、根据实施例21的制造方法,
[0198] V.用液体树脂材料浸渍具有中间紧固插入件的第一材料层和第二材料层的叠层,并固化成具有多层复合材料的部件(H6)。
[0199] 24、根据实施例21或22或23的制造方法,其中,通过至少接合在第一材料层中并且互锁在其中的插入盘的第一紧固侧上的齿部通过正连接或形状配合连接来实现预固定(H2)。
[0200] 25、根据实施例21至24中的任意一项实施例的制造方法,其中通过在插入盘的第一紧固侧和第一材料层之间的粘结粘合剂的材料-粘合剂连接实现预固定,所述粘结粘合剂通过光和/或热固化(H3)。
[0201] 26、根据实施例25的制造方法,具有进一步的步骤:在第一紧固侧的凹部中施加粘合剂,并且在定位在第一材料层上之后通过光照射来固化粘合剂,其中照射由透明材料或可被光照射的材料组成的插入盘。
[0202] 27、根据实施例22至26中的任意一项实施例的制造方法,具有进一步的步骤:至少通过正连接或形状配合连接将插入盘的第二紧固侧固定到第二材料层,其中插入盘的第二紧固侧上的齿部至少接合在第二材料层中。
[0203] 28、根据实施例21至24或26至27中的任意一项实施例的制造方法,其具有进一步的步骤:将紧固插入件缝合到至少一个第一材料层。
[0204] 29、根据实施例21至28中的任意一项实施例的制造方法,其中所述部件以RTM方法或通过冷压或通过热压制造。
[0205] 本发明的第二构造的实施例的概述
[0206] 1、具有T形构造的塑料紧固插入件,包括插入盘和轴,所述轴经由紧固部固定地布置在插入盘上并且在一侧或两侧上通过功能部突出超过插入盘,其中至少插入盘可以在部件制造过程中定位在泡沫材料或复合材料中,并且可以通过部件制造而紧固在其中,其中插入盘包括彼此相对布置的两个紧固侧,每个紧固侧至少部分地形成邻接面,并且其中:
[0207] a.所述轴包括具有径向外侧和径向内侧的中空柱状,并经由径向外侧连接至插入盘,以及
[0208] b.金属功能结构非强制地或摩擦地锚固到中空柱状轴的径向内侧,或者被强制地或以形状配合的方式模制到中空柱状轴的径向内侧中,使得金属功能结构与复合材料的直接向外接触,通过围绕功能结构的轴和/或通过插入盘至少邻近插入盘处防止。
[0209] 2、根据实施例1的紧固插入件,该紧固插入件的轴在邻近插入盘的一个端面处形成为封闭的,和/或该紧固插入件的插入盘在邻近轴的中心部处形成为封闭的。
[0210] 3、根据实施例1或2的紧固插入件,该紧固插入件的轴包括位于径向内侧上的内螺纹,钢丝螺套布置在该内螺纹中。
[0211] 4、根据实施例3的紧固插入件,其中,内螺纹具有径向外螺纹凹部,该径向外螺纹凹部包括连续的或分段的周向自由区域,以便至少在某些部分使螺纹凹部钝化。
[0212] 5、根据实施例3或4的紧固插入件,其中,所述钢丝螺套在所述轴内的所述紧固部处终止于距所述轴的开放或封闭的轴端一距离处。
[0213] 6、根据实施例3至5中的任意一项实施例的紧固插入件,其中所述钢丝螺套在所述功能部中延伸超过所述轴的轴向出口,并且包括与所述钢丝螺套的其它线圈相比直径逐渐变小的至少一个线圈。
[0214] 7、根据实施例1或2的紧固插入件,其中,金属螺纹插入件或金属连接插入件粘合到轴的径向内侧和/或优选通过夹紧非强制地或以力配合的方式连接到轴的径向内侧。
[0215] 8、根据实施例1或2的紧固插入件,其中,金属螺纹插入件或金属连接插入件或绕线钢丝螺套模制到轴的径向内侧中,使得其至少强制地或形状配合地保持在轴中。
[0216] 9、根据实施例7或8的紧固插入件,其中,螺纹插入件或连接插入件在轴内的紧固部处终止于距轴的轴向出口一距离处。
[0217] 10、根据实施例7或8或9的紧固插入件,其中,螺纹插入件包括用于螺纹加强的钢丝螺套。
[0218] 11、由泡沫材料或复合材料组成的部件,其中根据实施例1至10中的任意一项实施例的紧固插入件固定地布置在泡沫材料或复合材料内。
[0219] 12、至少一个第一部件和一个第二部件的连接,其中至少第一部件是根据实施例11的部件,以便通过紧固装置和第一部件中的紧固插入件将至少一个第一部件和一个第二部件彼此连接。
[0220] 13、T形紧固插入件的制造方法,所述T形紧固插入件特别是根据前述实施例1至10中的任意一项实施例的紧固插入件,所述制造方法包括以下步骤:
[0221] a.提供注塑模具,注塑模具的模腔以互补的形式决定紧固插入件的结构特征(S1),
[0222] b.利用至少一种流动塑料填充模腔(S3,S4),
[0223] c.固化封闭在模腔中的塑料(S5),以及
[0224] d.从注塑模具脱模紧固插入件(S6)。
[0225] 14、根据实施例13的制造方法,其进一步包括:
[0226] 用仅一种塑料填充模腔,从而以单组分注射成型方法(S3)制造紧固插入件,或者用第一塑料填充模腔中的待成型的插入盘的部分并且用第二塑料填充模腔中的轴的部分,从而以双组分注射成型方法(S4)制造紧固插入件。
[0227] 15、根据实施例14的制造方法,第二替代方案,其中所述第一塑料和所述第二塑料相同并且增强纤维的比例或量不同,或者其中所述第一塑料和所述第二塑料的化学组成不同,或者其中所述第一塑料和所述第二塑料的化学组成不同并且包括不同比例或量的增强纤维。
[0228] 16、根据实施例13至15中的任意一项实施例的制造方法,其中在由第一塑料制造之后,至少插入盘是透明的或者可以至少用光照射。
[0229] 17、根据实施例13至15中的任意一项实施例的制造方法,其中注射模具包括型芯,该型芯限定紧固插入件的轴的径向内壁,从而在径向内壁上形成螺纹。
[0230] 18、根据实施例17的制造方法,具有进一步的步骤:在脱模之后将钢丝螺套安装在轴的径向内壁的螺纹中(S7)。
[0231] 19、根据实施例13至17中的任意一项实施例的制造方法,具有进一步的步骤:将钢丝螺套或螺纹插入件或连接插入件定位在模腔中,以及在用液态塑料填充模腔时模制钢丝螺套、螺纹插入件或连接插入件(S3,S4)。
[0232] 20、根据实施例13至17中的任意一项实施例的制造方法,包括进一步的步骤:在紧固插入件已经脱模之后,通过热或机械方法在轴中安装螺纹插入件或连接插入件(S8)。
[0233] 21、T形紧固插入件的制造方法,所述T形紧固插入件特别是根据前述实施例1至10中的任意一项实施例的紧固插入件,所述制造方法包括以下步骤:
[0234] a.提供(A1)由塑料制成的紧固插入件的插入盘,优选地由透明塑料或可被光照射的塑料制成,所述插入盘具有彼此相对布置的两个紧固侧,所述紧固侧具有绕所述轴偏离中心布置的多个通道开口,所述多个通道开口将所述紧固侧彼此连接,并且所述通道开口中的至少一个通道开口包括周向连续地或周向分段地延伸的边缘突出部,所述边缘突出部形成为齿部并在一侧或两侧上延伸超过所述插入盘的相应紧固侧,
[0235] b.提供紧固插入件的轴(A2),
[0236] c.将插入盘和所述轴受制地连接以形成T形的紧固插入件(A3,A4,A5,A6)。
[0237] 22、根据实施例21的制造方法,其中插入盘和轴通过以下方式连接:
[0238] i.将所述轴机械夹紧(A3)或锁紧(A4)在所述插入盘的中心开口中,或者[0239] ii.将所述轴和插入盘热连接,优选地通过超声波焊接或摩擦焊接;或者[0240] iii.将所述轴和插入盘粘合。
[0241] 23、根据实施例21或22的制造方法,其中,紧固插入件的轴的径向内壁提供螺纹,并且在轴的径向内壁的螺纹中安装(A7)钢丝螺套。
[0242] 24、根据实施例21或23的制造方法,具有进一步的步骤:在插入盘已经连接到轴之前或之后,通过热方法(A8)或机械方法(A9)或黏着法(A10)在轴中安装螺纹插入件或连接插入件。
[0243] 25、根据实施例21至24中的任意一项实施例的制造方法,其中,插入盘具有彼此相对布置的两个紧固侧,所述紧固侧具有绕轴偏离中心布置的多个通道开口,所述通道开口将紧固侧彼此连接,并且所述通道开口的至少一个通道开口包括周向连续地或周向地分段地延伸的边缘突出部,所述边缘突出部形成为齿部并且在一侧或两侧上延伸超过插入盘的相应紧固侧。
[0244] 26、用于T形紧固插入件的装配方法,所述T形紧固插入件特别是根据前述实施例1至10中的任意一项实施例的紧固插入件,所述装配方法包括以下步骤:
[0245] a.提供T形紧固插入件或者具有T形紧固插入件紧固在其中的部件,以及[0246] b1.将钢丝螺套安装在T形紧固插入件的轴的径向内壁上的螺纹中,或者[0247] b2.通过热或机械方法或者黏着法将螺纹插入件或连接插入件安装在T形紧固插入件的轴中。
[0248] 27、由复合材料制成的具有T形的紧固插入件的部件的制造方法,该T形的紧固插入件包括插入盘和紧固到其上的轴,优选地是根据实施例1至10中的任意一项实施例的紧固插入件,该方法包括以下步骤:
[0249] I.提供具有至少一个第一材料层(优选第一纤维层)的部件模具,其中所述部件模具限定待制造的部件的互补形状,
[0250] II.将所述紧固插入件定位并预固定在所述至少一个第一材料层上,其中所述预固定通过在所述插入盘的面向所述第一材料层的第一紧固侧与所述第一材料层之间建立材料-粘合剂连接和/或正连接或形状配合连接来实现,
[0251] III.在步骤II之后,将紧固插入件和第一材料层的连接嵌入在塑料、纤维增强塑料、树脂中,或者嵌入在具有或不具有纤维增强材料的泡沫材料中。
[0252] 28、根据实施例27的制造方法,具有进一步的步骤:
[0253] IV.在插入盘面向所述第二材料层的第二紧固层上布置至少一个第二材料层,优选第二纤维层,使得所述第二材料层围绕所述紧固插入件的轴。
[0254] 29、根据实施例27或28的制造方法,
[0255] V.用液体树脂材料浸渍具有中间紧固插入件的第一材料层和第二材料层的叠层,并固化成具有多层复合材料的部件。
[0256] 30、根据实施例27或28或29的制造方法,其中,通过至少接合在第一材料层中并且互锁在其中的插入盘的第一紧固侧上的齿部通过正连接来实现预固定。
[0257] 31、根据实施例27至30中的任意一项实施例的制造方法,其中通过在插入盘的第一紧固侧和第一材料层之间的连接粘合剂的材料-粘合剂连接执行预固定,所述连接粘合剂通过光和/或热固化。
[0258] 32、根据实施例31的制造方法,具有进一步的步骤:在第一紧固侧的凹部中施加粘合剂,并且在定位在第一材料层上之后通过光照射来固化粘合剂,其中照射由透明材料或可被光照射的材料组成的插入盘。
[0259] 33、根据实施例27至32中的任意一项实施例的制造方法,具有进一步的步骤:至少通过正连接或形状配合连接将插入盘的第二紧固侧固定到第二材料层,其中插入盘的第二紧固侧上的齿部至少接合在第二材料层中。
[0260] 34、根据实施例27至30和33中的任意一项实施例的制造方法,其具有进一步的步骤:将紧固插入件缝合到至少一个第一材料层。
[0261] 35、根据实施例27至34中的任意一项实施例的制造方法,其中所述部件以RTM方法或通过冷压或通过热压制造。
[0262] 标记列表
[0263] 1紧固插入件                        47螺纹凹部
[0264] 10插入盘                           48轴的轴端
[0265] 11中心开口                         49自由区域
[0266] 12,14紧固侧                        60金属功能结构
[0267] 16,18通道开口                      90块绕线钢丝螺套
[0268] 20径向外侧                         92螺纹插入件
[0269] 22,24齿部                          D钢丝螺套
[0270] 26中心部                           B2第二部件
[0271] 28凹部                             S螺钉
[0272] 40中空柱状轴
[0273] 42紧固部
[0274] 44功能部
[0275] 45内侧
[0276] 46内螺纹
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