[發明專利]用于連接汽車的至少兩個車身部件的連接裝置

有效

• 申請號: 201310757445.X
• 申請日: 2013-12-17
• 公開（公告）號: CN103862674B
• 公開（公告）日: 2018-04-13
• 發明（設計）人: D·倫格肖森
• 申請（專利權）人: 通用汽車環球科技運作有限責任公司
• 主分類號: B29C65/56
• 分類號: B29C65/56;B29C65/64
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所11105
• 代理人: 侯宇

技術領域

本發明涉及一種用于連接汽車車身的至少兩個部件的連接裝置，尤其用于連接具有不同材料或者由不同材料構成的部件。所述連接裝置尤其可用于汽車車身區域中連接部位的異質材料組合。

背景技術

為了減少汽車的有害物質排放，應爭取在盡可能保持汽車車身穩定性和扭轉剛度的條件下減少汽車的總重量。因此在汽車的車身結構中越來越多地使用輕型結構材料，例如鋁或鎂之類的輕金屬，但也越來越多地使用復合材料，例如纖維復合材料。

尤其是密度比較低的碳纖維材料具有特別高的抗拉強度和比較高的彈性模量，因此特別適合用于汽車之中。但是很難將基于纖維復合材料的部件與其它例如用金屬材料制成的汽車車身部件相連。可想而知，盡管原則上可以借助螺絲或鉚釘將纖維復合材料部件與鄰接的金屬部件相連，但是仍然不允許超過螺紋連接的最大擰緊扭矩，因為常見的纖維復合材料均比較脆，很容易破裂。

因此應在實現較大接觸面的條件下在復合材料車身部件與金屬車身部件之間傳入力和傳遞力，使得通過相應接觸面作用于纖維材料部件的壓力不會超過規定的極限。

將不同材料的汽車車身部件相連時遇到的另一個問題在于各個材料的熱膨脹不一樣。纖維復合材料與其它基于金屬的車身部件相比具有相差甚大的膨脹特性。

在急劇波動的或者極端的溫度條件下，此類汽車車身的接合處可能會出現熱應力，從而在某些情況下可能會超過纖維復合部件的允許壓應力。

發明內容

因此本發明所要解決的技術問題在于提供一種用于連接車身的至少兩個車身部件的改良連接裝置，該連接裝置尤其適合于連接纖維復合材料，并且即使在極端氣候條件下，尤其在溫度極高或極低的條件下，也能以比較好的效果容許車身部件的不同熱線膨脹效應。

所述技術問題通過一種用于連接汽車的至少兩個車身部件的連接裝置解決，所述連接裝置具有拉緊裝置、彈性夾緊元件以及配有通孔的壓力分配器，所述壓力分配器的通孔與車身部件的通孔重疊并且支承在車身部件的表面部段上，其中，所述夾緊元件設置在壓力分配器的背向車身部件的外側上，并且與穿過車身部件和壓力分配器的通孔的拉緊裝置配合作用

就此而言，提供一種用于連接汽車的至少兩個車身部件的連接裝置。所述連接裝置具有拉緊裝置、彈性夾緊元件以及有通孔的壓力分配器。

壓力分配器具有通孔，該通孔基本上與車身部件的通孔重疊，并且支承在車身部件的表面部段上。

所述夾緊元件此外設置在壓力分配器的背向車身部件的外側上。所述拉緊裝置穿過夾緊元件、壓力分配器并且穿過車身部件。就此而言，車身部件以及夾緊元件均具有可以相互對齊接觸的、可供拉緊裝置穿過的通孔。

尤其可利用車身部件、壓力分配器和夾緊元件組裝而成的拉緊裝置對背向車身部件的壓力分配器外側或者對夾緊元件的相應外側施加拉力，從而可以施加拉力或壓力將壓力分配器夾持在車身部件上的接觸位置中。

拉緊裝置可用來對與其配合作用的夾緊元件施加拉力或者夾緊力。由于彈性夾緊元件支承于壓力分配器上或者與其接觸，因此可以用同樣的方式對壓力分配器施加相應的拉力或夾持力，從而以力傳遞或摩擦配合方式將其固定或者夾持在鄰接的車身部件上。

拉緊裝置的其中一端與夾緊元件配合作用，拉緊裝置的對面一端則可以與類似連接裝置的另一個夾緊元件相互作用。拉緊裝置也可以對同樣經由另一個壓力分配器支承于另一個車身部件外側上的類似或者結構相同的夾緊元件施加方向相反的拉力或夾緊力。

以這種方式在拉緊裝置的相對端部之間施加拉力，并且對與其相互作用的夾緊元件施加拉力，就能將兩個車身部件要么直接相互連接，或者經由布置于其間起到夾緊作用的另一個車身部件以力傳遞或摩擦配合方式將其相互連接。

夾緊力或夾持力最好垂直于壓力分配器的平面，壓力分配器最好在其可以與車身部件接觸的全部接觸面范圍內分配可以通過拉緊裝置施加的拉力。尤其可針對可以與之接觸的車身部件的輪廓設計壓力分配器的幾何形狀，從而能夠以比較大的面積均勻分配壓力，以及將力傳遞給車身部件。

采用與拉緊裝置相互作用的彈性夾緊元件，則尤其能夠以簡單的方式補償各個車身部件的熱線膨脹差異，從而能夠將溫度變化引起的機械應力減小到最小程度，因此可以將作用于纖維復合材料車身部件的許用壓應力減小到最小程度。

此外彈性夾緊元件也有助于消除車身的振動和噪聲。使用彈性夾緊元件可以主動或被動抑制經由連接裝置傳播的振動和固體噪聲。

夾緊元件的彈性和機械強度在此應細致地與各種需求相對應，如連接裝置相關部件的幾何形態以及為車身部件、夾緊元件和壓力分配器選用的具體材料，謹慎決定。