專利名稱：在構(gòu)件和零件之間產(chǎn)生連接的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種在構(gòu)件與零件之間產(chǎn)生連接的方法。
常見的零部件連接方法一方面具有可卸連接類型而另一方面具有不可卸連接類型。但其實是一種在耗費可觀成本的情況下才能拆開零部件的不可卸連接，但是例如在焊接或鉚接的情況下，這造成了連接件的全部毀壞，而且在大多數(shù)情況下，這也造成了對原來相連的連接區(qū)的機械損傷。
與之相比，可卸連接、大部分螺紋連接、粘結(jié)等不僅在生產(chǎn)安裝中而且尤其是在拆卸時(如果適于拆下連接件的話)很費事，因而這些連接方式很費錢。
本發(fā)明的任務(wù)在于低成本地產(chǎn)生可不太費事地拆除的連接。
根據(jù)本發(fā)明，如此完成了上述任務(wù)，即構(gòu)件貼靠在一個連接區(qū)內(nèi)的零件表面上，借助在零件和構(gòu)件之間注入的且附著在零件上的硬化后的澆注材料至少形成了一個中間夾持件，可以使此中間夾持件與構(gòu)件有效地夾持連接。
所述方法的特點在于，構(gòu)件不是直接與零件相連而是間接地通過中間夾持件相連，在這里，按照本發(fā)明基本方式通過在零件和構(gòu)件間注入可硬化的澆注材料而當(dāng)場即在連接區(qū)內(nèi)形成了中間夾持件。
還采取了這樣的措施，即構(gòu)件安裝在處于預(yù)定位置的零件上，因而它在通過注入澆注材料來形成中間夾持件時參與了澆注材料定型成為中間夾持件的過程。
由澆注材料當(dāng)場形成的即成型于連接區(qū)內(nèi)的中間夾持件因其粘附在零件上而與該零件相連。為了加強這種連接，中間夾持件最好與零件粘在一起，通過或多或少呈液態(tài)的澆注材料沉入預(yù)先涂覆在連接區(qū)內(nèi)的粘結(jié)劑層中實現(xiàn)。隨后，可以使硬化后的中間夾持件與構(gòu)件處于夾持如同樣也是粘附的有效連接，從而最終可以容易而簡單地使構(gòu)件與零件相連。還可以將粘結(jié)劑涂在連接區(qū)內(nèi)的構(gòu)件表面上。隨后，通過由粘結(jié)劑層產(chǎn)生的中間夾持件和構(gòu)件間的力連接(可傳遞力的)而在變硬的中間夾持件和構(gòu)件之間形成了耐久的有效夾持連接。
中間夾持件例如可以是由澆注材料注成的。
根據(jù)本發(fā)明的一個最接近改進方案，在形成中間夾持件時通過構(gòu)件和零件形成了一個澆注材料容納腔。此容納腔最好完全由零件和構(gòu)件構(gòu)成。構(gòu)件例如可以放置在處于預(yù)定位置的零件上，由此同時形成了一個這樣的容納腔。容納腔最好基本上成如在構(gòu)件中的凹槽、凹穴等空腔形狀，擠壓出的澆注材料注入其中以便形成中間夾持件。被定義為容納腔的空腔最好如此設(shè)置在構(gòu)件中，即它在構(gòu)件貼靠零件時在指向連接區(qū)內(nèi)的零件表面的方向上是敞開的。注入空腔的澆注材料完全充滿空腔，空氣在這里從空腔中逸出。注入的澆注材料一直填充空腔，直到澆注材料也貼靠位于連接區(qū)內(nèi)的零件表面為止，在其方向上敞開地形成了空腔。由于澆注材料貼靠此表面，所以出現(xiàn)了澆注材料粘附在連接區(qū)內(nèi)的零件表面上的現(xiàn)象，由此形成了由澆注材料硬化而形成的中間夾持件與零件的連接。由澆注材料形成的中間夾持件同時接受如與構(gòu)件的力鎖合連接，澆注材料被注入構(gòu)件空腔中。此外，空腔壁以及連接區(qū)內(nèi)的零件表面被用作由注入的澆注材料形成的中間夾持件的成型模。
根據(jù)本發(fā)明的另一個改進方案規(guī)定了為將澆注材料注入到空腔中而采用了一個帶有一個澆嘴的澆注裝置，其中通過澆嘴并經(jīng)至少一個構(gòu)件開口將澆注材料注入容納腔。當(dāng)采用這樣的帶有如尖端收縮形澆嘴的澆注裝置時，大大簡化了將澆注材料往構(gòu)件空腔的注入。通過澆嘴高壓供料方式使?jié)沧⒉牧洗┻^澆嘴，如噴出，因此它可以通過構(gòu)件開口直接流入空腔。這種注入過程一直持續(xù)進行，直到空腔充滿澆注材料為止，且尤其是直到澆注材料也能貼靠并粘附在連接區(qū)內(nèi)的零件表面上為止?？涨恢械脑锌諝饨?jīng)用作排氣口的第二開口從空腔中逸出。一直利用澆嘴注入澆注材料，直到所有空氣從空腔中逸出且注入的澆注材料開始從排氣口中流出為止。為了用澆嘴注入澆注材料，可以在構(gòu)件中開設(shè)一個隨后可封閉的開口如一個透孔。例如，構(gòu)件可以是一個伸長的型材，它在可自由選擇的區(qū)域內(nèi)具有一個這樣的注入口并可能具有一個排氣口。但是，也可以借助一個澆嘴并在作為構(gòu)件的型材的自由端上方將澆注材料注入空腔，即當(dāng)無需在構(gòu)件中開設(shè)開口就可以到達此自由端上的空腔時，可以進行上述操作。
根據(jù)本發(fā)明的一個最接近改進方案，當(dāng)安裝到零件上時通過一個夾持裝置夾持構(gòu)件，夾持裝置配有至少一個開口，這個開口對應(yīng)于用作澆嘴的構(gòu)件開口使?jié)沧煅b入。在本發(fā)明方法中，構(gòu)件先被裝在零件上，隨后在這兩個部分之間形成連接。為了固定構(gòu)件，最好采用這樣的夾持裝置，即它一直使零件和構(gòu)件的位置保持不變，直到在零件和構(gòu)件間注入的澆注材料硬化成一個使這兩個部件連接在一起的中間夾持件為止。為了使夾持裝置不防礙將澆注材料注入構(gòu)件空腔中，空腔具有對應(yīng)于構(gòu)件澆嘴的的構(gòu)件開口兒裝入澆嘴。因此為了將澆注材料注入構(gòu)件空腔，通過夾持裝置開口和構(gòu)件開口地從外面裝入澆注裝置的澆嘴，直到它到達構(gòu)件空腔為止。
零件和構(gòu)件可以由不同材料構(gòu)成，如金屬、玻璃、木頭、塑料或彈性體。因此，本發(fā)明方法還具有這樣的優(yōu)點，即可以毫無問題地將不同材料連接起來。
例如，可以將雙組分聚氨脂類用作澆注材料。于是，由此形成的中間夾持件通過化學(xué)反應(yīng)硬化。還可以將單組分聚氨脂類用作澆注材料。但是，也可以采用其它硬化材料，如通過熱處理硬化的材料。
根據(jù)本發(fā)明的另一個改進方案，如此實現(xiàn)了構(gòu)件和由澆注材料制成的中間夾持件之間的持久連接，即在構(gòu)件和硬化后的中間夾持件之間采用了形成形狀配合連接的相應(yīng)設(shè)計結(jié)構(gòu)，這些設(shè)計結(jié)構(gòu)可以使粘結(jié)、鎖定或夾卡成為可能。因此，在注入澆注材料時如此充滿例如構(gòu)件的空腔，即中間夾持件在其硬化后與構(gòu)件扣緊在一起。同樣可以在構(gòu)件的突起、條邊、凸肩、肋條等處澆入澆注材料，從而這樣的夾持機構(gòu)被包入變硬的中間夾持件中并同樣被夾緊。以此方式，在硬化后的中間夾持件和構(gòu)件之間形成了這兩個部件之間的形狀配合連接。由于發(fā)揮其作用的中間夾持件成品粘附在零件上或與零件粘在一起，所以零件和構(gòu)件隨后通過中間夾持件相連。另外，在構(gòu)件和中間夾持件之間存在一種機械連接，在相應(yīng)的夾持機構(gòu)形狀的情況下可以比較輕松地拆開這種連接，即當(dāng)構(gòu)件可以簡單地從中間夾持件中抽出時或?qū)⑼黄稹⒅_、肋條等夾持機構(gòu)從中間夾持件中抽出時，可以比較輕松地拆開上述連接。
當(dāng)構(gòu)件和澆注材料所用材料出現(xiàn)粘接趨勢時，在形成澆注材料之前給參與由澆注材料形成中間夾持件活動的構(gòu)件表面涂覆一種分離劑。這樣一來就簡化了隨后拆開連接的操作，即零件和構(gòu)件又可以不必太費事地分開。
為了保持零件和中間夾持件之間的有效夾持連接，原則上可以采用相反的一種形成形狀配合連接的相應(yīng)設(shè)計結(jié)構(gòu)。
對于澆注材料來說，一種其在硬化后的硬度和彈性與各構(gòu)件的相應(yīng)性能相反的材料是特別有利的。例如，當(dāng)構(gòu)件完全或部分由硬材料如金屬等構(gòu)成時，硬化后仍有彈性的材料被選用為澆注材料是有利的。隨后，構(gòu)件可以從澆注材料硬化后而形成的中間夾持件中抽出，這是因為中間夾持件的彈性材料是可以變形的。另一方面，當(dāng)構(gòu)件是由軟材料如彈性體構(gòu)成時，采用較硬質(zhì)澆注材料是有利的。隨后，在分開零件和構(gòu)件時，比中間夾持件軟的構(gòu)件變形。
在附圖中給出了本發(fā)明方法的實施例尤其是本發(fā)明連接技術(shù)的各種應(yīng)用方案。其中

圖1以截面圖示出了在一個零件和一個構(gòu)件之間的連接區(qū)實施方案的側(cè)視示意圖；圖2是沿圖1的Ⅱ-Ⅱ線的連接區(qū)的截面示意圖；圖3是圖1所示連接區(qū)的視圖；圖4以截面圖示出了在一個零件和一個構(gòu)件之間的連接區(qū)的另一個實施方案的側(cè)視示意圖；圖5是圖4所示連接區(qū)的俯視圖；圖6是沿圖5的Ⅵ-Ⅵ線的連接區(qū)的截面示意圖；圖7是圖4所示連接區(qū)的視圖；圖8用截面圖示出了具有安裝在汽車車門上的周邊車門密封件的的汽車車門局部；圖9是圖8所示車門密封件的截面示意圖；圖10、11是圖8所示車門密封件的其它截面圖；圖12是圖8-圖11所示的車門密封件的另一個側(cè)視圖。
在圖1中以截面圖示出了一個零件1與一個構(gòu)件2之間的連接區(qū)的示意側(cè)視圖。在連接區(qū)內(nèi)的零件1的表面上涂覆有粘結(jié)劑4。
零件1例如可以是汽車車身的一部分，而構(gòu)件2例如可以是待固定在汽車車身上的型材尤其是密封件。構(gòu)件2的橫截面被設(shè)計成矩形。構(gòu)件2具有一個其橫截面呈蘑菇形的材料掏空部，通過此材料掏空部形成了一個空腔6。如圖2所示，空腔6沿整個構(gòu)件2的長度延伸。空腔6如此設(shè)置在構(gòu)件2內(nèi)，即它的蘑菇桿部在指向連接區(qū)的零件1表面的方向上是敞開的。
通過空腔6形成了一個容納腔，其中可以將澆注材料3注入構(gòu)件2和零件1之間。在圖3中示出了借助澆嘴7注入澆注材料3的情況。設(shè)置在構(gòu)件2中的空腔6通過一個開口5或孔與構(gòu)件2的外界相通。圖3所示的澆注裝置澆嘴7以其噴注端從外側(cè)裝在開口5上?？梢越?jīng)澆嘴7并穿過開口5地將澆注材料3注入空腔6。澆注材料3一直被注入，直到所有空氣從空腔6中逸出并且在空腔6中完全注滿澆注材料3為止。此外，澆注材料3還貼靠連接區(qū)內(nèi)的零件1表面，在這個表面上涂覆有粘結(jié)劑4。澆注材料3在其注入空腔6后硬化成為一個中間夾持件8。這個硬化后的中間夾持件8具有蘑菇形空腔橫截面。由于澆注材料3沉入涂覆在零件1上的粘結(jié)劑4，所以硬化后的中間夾持件8與零件1力鎖合連接。選擇適當(dāng)材料，可以即使不使用粘結(jié)劑4也能實現(xiàn)中間夾持件8粘附在零件1上，即當(dāng)澆注材料3粘附在零件1上時，中間夾持件粘附于零件上。
作為構(gòu)件2的相應(yīng)結(jié)構(gòu)的側(cè)凹與由中間夾持件8形成的蘑菇形側(cè)突起嵌接。這樣一來，在中間夾持件8和構(gòu)件2之間形成了形狀配合的連接，它可以根據(jù)要求不毀壞參與連接的部件而再次拆開。因此，在本發(fā)明方法中，通過當(dāng)場形成的中間夾持件8使零件1和構(gòu)件2間接相連。
在圖4-圖6中，呈環(huán)形地形成了零件1上的構(gòu)件。在構(gòu)件2中，設(shè)有一個空腔6作為容納腔，它在指向連接區(qū)內(nèi)的零件1表面的方向上是敞開的?？涨?形狀視構(gòu)件2形狀而定，同樣成環(huán)形。如圖6所示，它通過兩個開口5、9與外界相通并且它具有矩形橫截面。在此實施方案中，與圖1-圖3所示實施方案不同的是，在一個在空腔6中硬化的中間夾持件8和構(gòu)件2之間形成的不是形狀配合連接，而是力鎖合連接。為此，在將澆注材料3澆入空腔6前，構(gòu)件2的容納腔6的腔壁涂覆有粘結(jié)劑4’。隨后如圖4所示的那樣，仍然可以通過澆嘴7將澆注材料3注入空腔6。澆嘴7安裝在構(gòu)件2的開口5上并隨后通過開口5注入澆注材料3。一直澆入澆注材料3，直到空腔6中的原有空氣通過作為排氣孔的開口9完全逸出為止。如圖4所示，當(dāng)澆注材料開始通過開口9從空腔6中外流時，由此實現(xiàn)了空氣從開口9中的完全逸出。注入容納腔6的澆注材料3沉入零件1和構(gòu)件2上的粘結(jié)劑4、4’。在澆注材料3硬化成中間夾持件8之后并且在粘結(jié)劑4、4’凝固后，構(gòu)件2和零件1通過中間夾持件8力鎖合連接。
如圖7所示，在將澆注材料3注入構(gòu)件2的空腔6時，采用了一個夾持裝置10。在澆入澆注材料3時，利用該夾持裝置將構(gòu)件2固定在零件1上。圖7示意示出了夾持裝置10，它基本上成框架形且它形狀配合地連接構(gòu)件2并相對零件1位置固定。為了將澆嘴7引向構(gòu)件2的開口5，在夾持裝置10中也設(shè)有一個澆嘴裝入口11。
兩個環(huán)形車門密封件固定在圖8所示的汽車車身局部上，在這里可以是汽車車門12的一部分。所述密封件通過本發(fā)明的連接方法與汽車車門12相連。密封件13具有一個其橫截面成蘑菇形的空腔6。通過一個根據(jù)本發(fā)明方法形成的中間夾持件8充滿了作為容納腔的空腔6。中間夾持件8在這里作為構(gòu)件局部形狀配合地與密封件13連接。中間夾持件8與構(gòu)件1在這里是汽車車門12力連接。在密封件14被設(shè)計成車門接縫密封件的情況下，中間夾持件8與構(gòu)件2和密封件14力連接。另外，中間夾持件8與汽車車門12力連接。
在圖9中以截面圖示出的密封件13由具有不同硬度的兩個材料部分構(gòu)成。在澆注材料3的或硬化后的中間夾持件8的空腔6區(qū)域內(nèi)，密封件13是由一個U形件15構(gòu)成的，它是由硬材料制成的。這種硬材料適于同硬化后的中間夾持件8形成機械堅固的且形狀配合的夾持連接。常見密封件13區(qū)域由軟材料構(gòu)成，例如，它可以緊貼著汽車車身局部并起到了密封件的作用。
如圖10、11所示，根據(jù)本發(fā)明方法使密封件13與例如作為零件1的汽車車身相連。密封件13為此貼靠在一個連接區(qū)內(nèi)的零件1表面上，其中設(shè)置在密封件13內(nèi)的空腔6在指向零件1的方向上是敞開的。為了將密封件13緊緊壓靠在零件1上，又采用了一個夾持裝置10，其搭接密封件13而且同時調(diào)節(jié)并保持密封件位置。在密封件13的一個局部內(nèi)，在型材件15的高度上開設(shè)了一個開口5，可以通過此開口將澆注材料3注入空腔。根據(jù)開口5的位置，夾持裝置具有一個相應(yīng)的開口11，如圖11所示的那樣，可以通過開口11插入澆注裝置的澆嘴7，直到它貼靠在密封件13的開口5上為止。
圖12以側(cè)視圖示出了型材件15的開口5和夾持裝置10的開口11的相應(yīng)位置。隨后，可以通過澆嘴7將澆注材料3注入空腔6，直到空腔6中完全充滿澆注材料3且澆注材料位于零件1和密封件13表面上為止。此時，在零件1和密封件13上事先未涂覆有粘結(jié)劑，當(dāng)采用不僅粘附在零件1上而且粘附在密封件13上的澆注材料3時，不需要粘結(jié)劑。參與形成空腔6的密封件13表面也可以涂覆有分離劑，它的作用是使粘附的澆注材料3只與零件1力連接并在澆注材料3和密封件13之間形成形狀配合的連接。
在本發(fā)明方法中，使構(gòu)件2與零件1形成連接的制造大大簡化了。這種簡化尤其是如此實現(xiàn)的，即通過零件1和構(gòu)件2設(shè)計成一種完全適于形成中間夾持件8的澆注材料3的形狀，從而不需要采用其它零件，這是有利的?？梢酝ㄟ^幾個加工步驟簡單地獲得構(gòu)件2的如密封件13的連接，使構(gòu)件2貼靠著零件1并且通過容納腔注入如噴入澆注材料3。噴注可以很快速地進行，從而澆注材料3很快就充滿了整個容納腔。在澆注材料3硬化后，又可以拆下所用的夾持裝置10并使構(gòu)件2與零件1緊緊連在一起。另外，在有利的實施方式中連接各部件的中間夾持件8不可見，因為它在容納腔中完全被零件1和構(gòu)件2裹住了。在有利的實施方式中，所用的粘結(jié)劑4、4’也是看不到的。
權(quán)利要求
1．一種使一個構(gòu)件與一個零件相連的方法，其特征在于，構(gòu)件(2)貼靠著一個連接區(qū)內(nèi)的零件(1)表面上，借助在零件(1)和構(gòu)件(2)之間注入的且粘附在零件(1)上的可硬化的澆注材料(3)至少形成一個中間夾持件(8)，此中間夾持件可與構(gòu)件(2)有效地夾持連接。
2．如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在連接區(qū)內(nèi)的零件(1)表面上和/或構(gòu)件(2)表面上涂覆有粘結(jié)劑(4,4’)，澆注材料(3)沉入粘結(jié)劑層中。
3．如權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，構(gòu)件(2)在由澆注材料(3)形成中間夾持件(8)時參與了澆注材料(3)的成型。
4．如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，當(dāng)構(gòu)件(2)和澆注材料(3)的所用材料出現(xiàn)粘接趨勢時，在形成澆注材料(3)之前給參與由澆注材料(3)形成中間夾持件(8)活動的構(gòu)件(2)表面涂覆一種分離劑。
5．如權(quán)利要求1至4之一所述的方法，其特征在于，中間夾持件(8)是由一種澆注材料(3)澆注成的。
6．如前述權(quán)利要求之一所述的方法，其特征在于，在形成中間夾持件(8)時，通過構(gòu)件(2)和零件(1)形成了一個澆注材料(3)的容納腔，澆注材料(3)被注入此容納腔。
7．如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，此容納腔基本上是通過一個嵌入構(gòu)件(2)中的凹槽、凹穴等空腔(6)形成的，它在構(gòu)件(2)貼靠零件(1)時在指向連接區(qū)內(nèi)的零件(1)表面的方向上是敞開的。
8．如權(quán)利要求6或7所述的方法，其特征在于，為了注入澆注材料(3)而使用了一個帶有一個澆嘴(7)的澆注裝置，其中通過澆嘴(7)并經(jīng)至少一個構(gòu)件(2)開口(5)將澆注材料(3)注入容納腔。
9．如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，當(dāng)構(gòu)件(2)安裝到零件(1)上時，通過一個夾持裝置(10)來夾持構(gòu)件(2)，夾持裝置(10)配有至少一個開口(11)，此開口與構(gòu)件(2)用于澆嘴(7)的開口(5)對應(yīng)，用來將澆嘴(7)裝入。
10．如權(quán)利要求1至9之一所述的方法，其特征在于，為了形成構(gòu)件(2)和硬化的中間夾持件(8)之間的夾持連接，采用產(chǎn)生形狀配合連接的相應(yīng)設(shè)計結(jié)構(gòu)。
11．如前述權(quán)利要求之一所述的方法，其特征在于，可以用EPDM作構(gòu)件(2)的材料，而將聚氨脂類用作澆注材料(3)。
全文摘要
在一種使一個構(gòu)件和一個零件相連的方法中規(guī)定了,構(gòu)件貼靠一個連接區(qū)內(nèi)的零件表面且借助在構(gòu)件和零件之間注入的且粘附在零件上的變硬的澆注材料形成至少一個中間夾持件,可以使此中間夾持件與構(gòu)件有效地夾持連接。利用該方法可以低成本地產(chǎn)生連接,而這種連接又可以不太費事地被拆開。
文檔編號B29K75/00GK1234329SQ9910135
公開日1999年11月10日 申請日期1999年1月22日 優(yōu)先權(quán)日1998年1月22日
發(fā)明者B·克雷耶 申請人:海尼格斯彈性體及塑料技術(shù)兩合公司