[發明專利]用于部件的摩擦增加連接的連接元件、用于制備連接元件的方法以及連接元件的用途

有效

• 申請號: 201780078256.6
• 申請日: 2017-12-19
• 公開（公告）號: CN110114584B
• 公開（公告）日: 2022-01-21
• 發明（設計）人: 弗洛里安·格里姆;馬丁·恩格勒;安德烈亞斯·倫托爾;喬治·維克托;丹尼爾·伯特舍;馬丁·施魏因貝格爾
• 申請（專利權）人: 3M創新有限公司
• 主分類號: F16B2/00
• 分類號: F16B2/00
• 代理公司: 中原信達知識產權代理有限責任公司 11219
• 代理人: 穆德駿;安翔

本公開涉及一種連接元件和用于制備所述連接元件的方法。本公開還涉及所述連接元件的用途，其在機器、設備和機動車輛結構以及能量產生中用于待接合部件的摩擦增加連接。

技術領域

本公開涉及一種用于待接合部件的摩擦增加連接的連接元件。

背景技術

在機器、設備和機動車輛結構以及能量產生的所有領域經常使用力鎖定(force-locked)連接來傳遞力或扭矩。可分別傳遞的力的大小不僅取決于結構設計，而且主要取決于彼此連接的部件表面的靜摩擦值(靜摩擦系數)。因此，就此類力鎖定連接而言，致力于提供允許安全地傳遞最大可能的橫向力和扭矩的摩擦增加措施。另外，力鎖定連接也可稱為非正連接或摩擦連接。

已知使用摩擦增加夾層來增加保持力或增加扭矩，可在螺栓連接和夾緊連接中傳遞該保持力或該扭矩。US 6,347,905 B1公開了用于待接合部件的摩擦增加的、無間隙的可翻轉連接的連接元件。該連接元件包括彈簧式彈性(spring-elastic)鋼箔，該鋼箔在其表面上具有確定大小的顆粒，這些顆粒使用粘結相固定在該彈簧式彈性箔上。這些顆粒由硬質材料構成，優選地由金剛石、立方氮化硼、氧化鋁、碳化硅或碳化硼構成。通過使用這種單獨的連接元件，可增加摩擦連接中的靜摩擦系數。

對于許多螺栓連接或夾緊連接而言，需要防止待接合部件發生腐蝕。在腐蝕環境中使用車輛或機器的情況下，或在螺栓連接零件由不同的材料(例如碳鋼和鋁)構成的情況下，或在待接合零件涂覆有油漆的情況下，這是尤其需要的。這些連接需要防止微動磨損(fretting)或電化學腐蝕，并且待接合零件的表面不應受到損壞，以允許零件的可翻轉連接。

車輛中存在需要高摩擦系數并且被流體覆蓋或者由例如像油的流體流過的螺栓連接。這些零件也可能是預先組裝的，然后最終以螺栓連接在一起，或者需要拆卸和組裝若干次。在這些應用中，必須不存在松散的硬質顆粒，因為這些顆粒可能在發動機或其他部件中產生問題，并且必須確保流體不從螺栓連接零件中滲漏出來。

因此，存在對進一步改善部件的摩擦連接在耐腐蝕性、顆粒固定和密封性質方面的需要。

發明內容

在第一方面，本公開涉及一種連接元件，該連接元件包括具有兩個相背的接合表面的金屬基底，其中這些接合表面承載硬質顆粒，這些硬質顆粒使用金屬粘結劑層固定在該金屬基底上，并且其中所述兩個相背相背的接合表面中的至少一者的該金屬粘結劑層的至少一部分涂覆有至少一層涂覆材料，并且其中該涂覆材料為聚合物材料。

在另一方面，本發明還涉及一種用于制備這種連接元件的方法，該方法包括以下步驟：將至少一層涂覆材料涂覆在該連接元件的兩個相背的接合表面中的至少一者的金屬粘結劑層的至少一部分上，其中該涂覆材料為聚合物材料。

在另一方面，本公開還涉及一種裝置，該裝置包括如本文所公開的連接元件，和兩個部件，其中這兩個部件與該連接元件以摩擦方式接合。

在另一方面，本公開還涉及該連接元件的用途，其在機器、設備和機動車輛結構以及能量產生中用于待接合部件的摩擦增加連接。

在一些實施方案中，與US 6,347,905 B1中所公開的連接元件相比，根據本公開的連接元件明顯更不易受到腐蝕。

在一些實施方案中，根據本公開的連接元件適用于電化學腐蝕和微動磨損是個問題的摩擦連接。

在一些實施方案中，根據本公開的連接元件可顯著增強待接合的兩個部件之間的密封效果；所實現的連接甚至可以是氣密性的。

由于旋轉力而被從金屬粘結劑層扯出的松散的硬質材料顆粒可保持留在根據本公開的連接元件的涂層中。因此，本文所公開的連接元件可在需要預先組裝或需要拆卸和組裝若干次的連接、以及被油或其它流體覆蓋或穿過的連接中使用。

在一些實施方案中，本公開的連接元件防止車輛中出現不需要的聲音。