[发明专利]摩擦焊接组件以及将该摩擦焊接组件连接到外壳的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种摩擦焊接组件，该摩擦焊接组件包括径向内连接衬

套，该衬套具有摩擦焊接壳体，该壳体在径向向外方向上被形成或成型。进一步地，本发明涉及一外壳，该外壳具有一通道，在该通道中，本发明的摩擦焊接组件通过摩擦焊接、超声波接合或热气体接合方式被连接。进一步地，本发明还描述了以摩擦焊接方式将该摩擦焊接组件固定在外壳中的连接方法。

背景技术

现有技术中存在很多种将(例如，作为螺纹嵌入件的)连接衬套固定到外壳中的方法。作为示例地，如果这种外壳被用于冷却水系统或机器的液压回路，该连接衬套可用于将容置流体的管道连接到外壳上。此可见，该连接衬套必须被外壳密闭地固定，这样才不会发生水、油、气或液压回路泄露。

目前，金属螺纹嵌入件作为连接衬套以不同方式被安装到塑料外壳中。这些外壳例如可由具有或不具有纤维增强的热后可塑性材料制成。

根据现有一可选的已知制造方法，在外壳模具中制造外壳的过程中，连接衬套被定位，之后，使用选择的塑料，该衬套被插入成型或二次成型。而这要求外壳具有非常复杂的形状，要求连接衬套不仅被防定位地被固持，而且要通过例如中心销被封闭。在这种方式下，连接衬套除了被形成或成型到外壳壁内部，还需要保证在制造过程中连接衬套的内部与材料无关。

而且，可能需要向连接衬套提供独立的密封环(例如，O形圈)，并将密封环压入到外壳壁中。根据现有一可选的第三制造方法，金属连接衬套可被感应加热，从而嵌入到外壳壁中。

尽管如此，上述的现有可选制造方法都存在各种缺点，这些缺点都会影响到外壳和连接衬管间的密封连接。例如，如果密封功能主要由O形圈实现，那么O形圈的材料就必须能够被调整，以允许液体通过连接衬套。否则，腐蚀性介质会导致O形圈被损坏，从而降低密封性。通常情况下还有另一缺点，就是在连接衬套的安装连接中以及在使用由连接衬套提供的连接过程中，O形圈材料必须抵抗热压力。由于密封O形圈的材料要求，因此，无法得到对腐蚀性介质存在最佳抵抗以及理想的温度抵抗的O形圈。另外，在密封圈压入时，密封圈还有可能由于机械压力被损坏。进一步的缺点还在于，在操作具有该连接衬套和密封O形圈的外壳时，密封O形圈会老化，密封圈材料变得易碎。密封圈材料的易碎性还会有害地影响到产生的连接的密封性。

EP1160071A2描述了用于销状螺纹组件的焊接方法。在这里，销状螺纹组件首先通过其外部螺纹被安装到摩擦焊接衬套中。之后，摩擦焊接衬套通过销状螺纹组件被转动，并通过摩擦焊接方式被安装到通道中。该通道作为一组件的开口或作为一组件的凹陷在一圆顶中被提供。由于摩擦焊接的转力矩从销状螺纹组件传递至摩擦焊接衬套，因此，该机械应力会削弱销状螺纹组件和摩擦焊接衬套之间的连接。这会对最终在销状螺纹组件和摩擦焊接衬套之间产生的该连接产生负面影响。

因此，本发明目的在于以一种可靠、高效的方式将连接衬套固定到一外壳中的不同位置，和/或固定到不同外壳中，以使得该连接衬套可作一连接点，以用于不同目的。

发明内容

上述目的可根据以下的摩擦焊接组件、一外壳以及一连接方法来实现：该摩擦焊接组件通过摩擦焊接方式被固定在一外壳的通道中，所述摩擦焊接组件包括：连接衬套，所述连接衬套具有径向内侧和摩擦焊接壳体，所述摩擦焊接壳体形成于所述连接衬套的径向外侧上，所述连接衬套包括：用于与所述外壳连接的径向摩擦焊接外廓，所述径向摩擦焊接外廓在轴向上具有至少一锥形台阶，以及：圆周设置的衬圈，所述衬圈邻近所述连接衬套的一端轴向设置，并包括用于转动所述摩擦焊接组件的至少一驱动装置，所述至少一驱动装置位于远离所述摩擦焊接外廓朝向的衬圈顶侧；该外壳具有固定在其上的至少一摩擦焊接组件，通过该连接方法一连接衬套被固定在外壳的通道中；且该连接方法包括：S1、在连接衬套的径向外侧形成一摩擦焊接壳体，所述连接衬套具有径向摩擦焊接外廓，所述径向摩擦焊接外廓在轴向上具有至少一锥形台阶以及圆周设置的衬圈，所述衬圈邻近所述连接衬套的一端轴向设置，并包括用于转动所述摩擦焊接组件的至少一驱动装置，所述至少一驱动装置位于远离所述摩擦焊接外廓朝向的衬圈顶侧，所述至少一驱动装置用于相对移动所述摩擦焊接组件；S2、围绕所述摩擦焊接组件的纵向轴，通过衬圈顶侧上的所述驱动装置相对移动所述摩擦焊接组件；以及S3、相对移动在轴向方向上将摩擦焊接组件移动到所述外壳的所述通道中，从而在所述摩擦焊接组件和外壳之间实现摩擦焊接连接。