一种连接结构的制作方法

1.本实用新型涉及连接技术领域，特别是涉及一种用于连接两个以上部件的连接结构。


背景技术：

2.目前，随着轻量化的发展需求，轨道车辆的转向架开始采用复合材料等结构设计，在此过程中，存在两个部件连接后连接位置强度不高或者紧固件存在载荷恶劣的问题。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的是提供一种连接结构，该连接结构的设计方便两个结构件之间的连接，且连接后不易松动，安全性相对较高。
4.为解决上述技术问题，本实用新型提供一种连接结构，包括第一结构件和第二结构件，还包括过渡部件和紧固件，所述过渡部件包括嵌入部，所述嵌入部用于插装在所述第一结构件中，所述紧固件穿过所述第二结构件和所述嵌入部将所述第一结构件和所述第二结构件固接；所述嵌入部和所述第一结构件在周向上限位连接。
5.该连接结构在将第一结构件和第二结构件连接后，过渡部件的嵌入部与第一结构件在周向上相对固定，可避免紧固件和嵌入部之间相对移动，在实际应用中，有利于防止紧固件和连接部位松动，可提高连接的可靠性和安全性，同时，嵌入部的设置能提高两个结构件连接位置的强度，有利于改善紧固件的载荷状态。
6.如上所述的连接结构，所述过渡部件还包括与所述嵌入部连接的头部，所述嵌入部的连接孔贯穿所述头部；所述紧固件包括螺母和螺栓，所述头部具有容纳所述螺母的空间，且所述头部设有用于防止所述螺母转动的止转结构。
7.如上所述的连接结构，所述头部包括两个相对的壁部，两个所述壁部用于夹紧所述螺母的两个相对面，所述头部的两个所述壁部形成所述止转结构。
8.如上所述的连接结构，所述头部还包括限位止挡壁，用以限制所述螺母与所述连接孔的相对位置。
9.如上所述的连接结构，所述过渡部件的所述嵌入部为两个以上，每个所述嵌入部对应有一个所述头部，各所述头部为一体结构，所述嵌入部为圆柱形结构。
10.如上所述的连接结构，所述过渡部件包括连接板，所述连接板上固设有至少一个所述嵌入部，所述紧固件为一体结构，所述嵌入部具有与所述紧固件螺纹配合的螺纹孔。
11.如上所述的连接结构，所述过渡部件包括连接板，所述连接板上固设有至少一个所述嵌入部，所述连接板还固设有与所述嵌入部位置对应的凸出部，所述凸出部与所述嵌入部分设于所述连接板的两侧，所述凸出部具有与所述嵌入部的连接孔贯通的螺纹孔，所述紧固件为一体结构，所述紧固件依次穿过所述第二结构件和所述连接孔并与所述螺纹孔螺纹连接。
12.如上所述的连接结构，所述过渡部件的所述嵌入部为一个，所述嵌入部的周壁具
有至少一个平面壁。
13.如上所述的连接结构，所述第一结构件为复合材料制成的结构件，所述第二结构件为金属材料制成的结构件；或者，所述第一结构件比所述第二结构件的刚度低。
14.如上所述的连接结构，所述第一结构件具有与所述第二结构件贴合的平面部和用于所述嵌入部插入的孔部，所述嵌入部插装于所述第一结构件且所述紧固件未旋紧的状态下，所述嵌入部未凸出所述平面部，且其端面与所述平面部之间具有设定间隙。
15.如上所述的连接结构，所述嵌入部为嵌入衬套，所述嵌入衬套与所述第一结构件过盈配合，所述过渡部件还包括与所述嵌入衬套分体设置的过渡板，所述过渡板具有至少两个安装孔，所述过渡板设于所述第一结构件远离所述第二结构件的一面；所述第一结构件和所述第二结构件通过至少两个紧固件固接，所述紧固件穿过所述安装孔和所述嵌入衬套，且至少两个所述紧固件穿过同一所述过渡板。
16.如上所述的连接结构，所述第一结构件为复合材料，所述嵌入衬套为金属件，或者，所述第一结构件的弹性模量大于所述嵌入衬套的弹性模量；所述安装孔包括小径孔段和大径孔段，所述大径孔段相对所述小径孔段靠近所述第一结构件，所述大径孔段和所述小径孔段的连接处设有朝向所述第一结构件的环形壁；所述紧固件未旋紧的状态下，所述嵌入衬套凸出所述第一结构件朝向所述过渡板的端面并伸入所述大径孔段，所述嵌入衬套的端面与所述环形壁之间具有设定间隙。
17.如上所述的连接结构，所述嵌入部所述第二结构件一体设置，所述第一结构件具有供所述嵌入部插入的孔部，所述孔部呈长圆形；所述嵌入部包括至少两个嵌入凸台，相邻两个所述嵌入凸台之间形成供所述紧固件穿过的空间；各所述嵌入凸台插入同一所述孔部。
附图说明
18.图1为本实用新型所提供第一实施例中连接结构的局部示意图；
19.图2为图1中连接部位的剖面示意图；
20.图3为图2中i部位的局部放大图；
21.图4为图1中连接结构的紧固件和过渡部件的结构示意图；
22.图5为图4结构的正视图；
23.图6为图5的俯视图；
24.图7为图4中过渡部件的一个视角的结构示意图；
25.图8为图4中过渡部件的另一视角的结构示意图；
26.图9为本实用新型所提供第二实施例中连接结构的过渡部件的结构示意图；
27.图10为本实用新型所提供第三实施例中连接结构的剖面示意图；
28.图11为本实用新型所提供第四实施例中连接结构的过渡部件的结构示意图；
29.图12为本实用新型所提供第五实施例中连接结构的剖面示意图；
30.图13为本实用新型所提供第六实施例中连接结构的第二结构件和过渡部件的结构示意图；
31.图14为应用图13所示过渡部件的连接结构的结构示意图；
32.图15为本实用新型所提供第七实施例中连接结构的局部结构示意图；
33.图16为图15所示连接结构的剖面示意图；
34.图17为图16中ii部位的局部放大图。
35.附图标记说明：
36.过渡部件1a，嵌入部11a，头部12a，壁部121a，限位止挡壁122a，连接孔13a，紧固件2a，螺母21a，螺栓22a，第一结构件01a，第二结构件02a；
37.过渡部件1b，嵌入部11b，头部12b，壁部121b，限位止挡壁122b；
38.过渡部件1c，嵌入部11c，连接板12c，连接孔13c，紧固件2c，第一结构件01c，第二结构件02c；
39.过渡部件1d，嵌入部11d，连接板12d，连接孔13d；
40.过渡部件1e，嵌入部11e，连接板12e，连接孔13e，凸出部14e，紧固件2e，第一结构件01e，第二结构件02e；
41.嵌入部11f，嵌入凸台111f，紧固件2f，第一结构件01f，孔部011f，第二结构件02f，
42.嵌入衬套11g，过渡板12g，大径孔段121g，小径孔段122g，环形壁123g，紧固件2g，螺柱21g，螺母22g，第一结构件01g，外衬套011g，第二结构件02g。
具体实施方式
43.为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的详细说明。
44.实施例1
45.请参考图1至图8，图1为本实用新型所提供第一实施例中连接结构的局部示意图；图2为图1中连接部位的剖面示意图；图3为图2中i部位的局部放大图；图4为图1中连接结构的紧固件和过渡部件的结构示意图；图5为图4结构的正视图；图6为图5的俯视图；图7为图4中过渡部件的一个视角的结构示意图；图8为图4中过渡部件的另一视角的结构示意图。
46.该实施例中，连接结构包括第一结构件01a和第二结构件02a，具体应用中，第一结构件01a和第二结构件02a可以为轨道车辆的转向架的构架上的需要连接的相关部件。
47.该连接结构还包括过渡部件1a和紧固件2a，其中，过渡部件1a包括嵌入部11a，该嵌入部11a插装在第一结构件01a中，嵌入部11a具有连接孔13a，紧固件2a穿过第二结构件02a和嵌入部11a的连接孔13a将第一结构件01a和第二结构件02a固定连接。其中，嵌入部11a与第一结构件01a在周向上限位连接，即嵌入部11a不可相对第一结构件01a转动。
48.具体的，该过渡部件1a只设有一个嵌入部11a，该嵌入部11a大致呈方形柱状结构，在周向上具有四个平面壁，第一结构件01a设有与嵌入部11a外形匹配的插孔，嵌入部11a插入第一结构件01a后，在平面壁的限制下，嵌入部11a无法相对第一结构件01a转动，可以相对限定过渡部件1a的位置。
49.可以理解，在其他实施例中，过渡部件1a的嵌入部11a的周壁可以只设有一个平面壁，或者其他数目的平面壁，其整体外形相应变化，均可实现周向限位效果。当然，周向限位连接也可以设为其他形式，比如说，在嵌入部11a的周壁和第一结构件01a的插孔的孔壁之间设置相互配合的凸部和凹部，通过凸部和凹部的卡嵌来实现过渡部件1a位置的相对稳定。
50.结合图1至图3可以看出，在通过该连接结构将第一结构件01a和第二结构件02a连
接后，过渡部件1a与第一结构件01a的相对固定，可以避免过渡部件1a与紧固件2a之间的相对移动，防止在实际应用中，紧固件2a和过渡部件1a之间松动，能够有效提高连接的可靠性，嵌入部11a的设置使得第一结构件01a和第二结构件02a在连接位置的强度高，有利于提高安全性。
51.同时，该连接结构的设置对于需要连接的第一结构件01a和第二结构件02a的材质没有要求限定，但是，该连接结构特别适用于第一结构件01a和第二结构件02a的刚度有差别的情形，比如说，目前因轨道车辆轻量化的发展趋势，其上大多结构部件已采用复合材料制成，当然也还存在其他金属材质部件，这些部件之间需要连接，此时仅采用常规的螺栓等紧固件将复合材料制成的结构件和金属材质制成的结构件连接，那么两者连接部位的强度和刚度均欠缺，无法满足车辆应用需求，此时就可采用本实施例提供的连接结构。
52.具体来说，第一结构件01a为复合材料制成的部件，第二结构件02a为金属材料制成的部件，或者说第一结构件01a为刚度相对较小的部件，第二结构件02a为刚度相对较大的部件，过渡部件1a具体可采用与第二结构件02a相同的材质，或者其他刚度大于第一结构件01a的材质制成，过渡部件1a的嵌入部11a嵌入第一结构件01a后，紧固件2a穿过嵌入部11a和第二结构件02a将第一结构件01a和第二结构件02a连接，第一结构件01a在连接处的刚度和强度能够得到大幅提升，也有利于改善紧固件2a的受力载荷。
53.该实施例中，过渡部件1a还包括与嵌入部11a连接的头部12a，嵌入部11a的连接孔13a贯穿头部12a，紧固件2a包括螺母21a和螺栓22a，过渡部件1a的头部12a具有容纳螺母21a的空间，且头部12a设有用于防止螺母21a转动的止转结构。
54.这样，实际连接时，将过渡部件1a的嵌入部11a插入第一结构件01a后，可将螺母21a先放置在过渡部件1a的头部12a，再将螺栓22a由下至上(以图1至图3所示方位)依次穿过第二结构件02a、嵌入部11a和螺母21a后，旋转螺栓22a以将其与螺母21a旋紧。因止转结构的设置，在旋转螺栓22a的过程中，螺母21a不会发生周向转动，可实现两者的连接。
55.该结构设置可使用于安装空间有限的场景，比如说不方便如常规方式一样旋紧螺母21a。
56.具体的，头部12a包括两个相对的壁部121a，两个壁部121a用于夹紧螺母21a的两个相对面，可参考图4至图8理解，螺母21a放置在头部12a后，被两个壁部121a夹持，而无法相对转动。
57.进一步的，在头部12a还设有限位止挡壁122a，用以限制螺母21a与连接孔13a的相对位置，确保螺栓21穿入时能够穿过螺母21a。
58.参考图1至图3，该实施例中，第一结构件01a具有与第二结构件02a贴合的平面部和用于嵌入部11a插入的孔部，嵌入部11a插入第一结构件01a且紧固件2a未旋紧时，也就是说，在连接前的初始状态，嵌入部11a未凸出第一结构件01a的平面部，且嵌入部11a的端面与该平面部之间具有设定间隙k，这样，再后续旋紧螺栓21时，可通过旋紧力挤压复合材料的第一结构件01a或刚度较小的第一结构件01a，使得该设定间隙k在连接后趋近于0或者消除该设定间隙，这样设置，能够优化紧固件2a的工作状态，尽量减少其因载荷变化而松动，可提高连接结构的可靠性。
59.其中，设定间隙k的具体大小与第一结构件01a的刚度、第二结构件02a的刚度、嵌入部11a的法兰面积、工作载荷以及紧固扭矩等相关，实际设置时可根据需要选取。
60.实施例2
61.请参考图9，图9为本实用新型所提供第二实施例中连接结构的过渡部件的结构示意图。
62.该实施例中，连接结构的过渡部件1b与前述第一实施例中过渡部件1b的结构组成基本一致，连接方式也类似。两者的区别在于，该过渡部件1b设有两个嵌入部11b，每个嵌入部11b对应有一个头部12b，两个头部12b为一体结构，或者也可理解为，一体的头部12b具有两个与嵌入部11b适配的用于容纳紧固件的螺母的容纳空间，同样地，螺母与对应的容纳空间之间周向止转。
63.该过渡部件1b适用于与第一结构件和第二结构件具有两个相对较近的连接点的情形，此时可用两个紧固件对应该过渡部件1b实现第一结构件和第二结构件的连接。
64.与前述第一实施例不同的是，由于过渡部件1b具有两个嵌入部11b，两个嵌入部11b在分别嵌入第一结构件的两个孔部后，过渡部件1b为一体结构，两个嵌入部11b之间即可形成止转，此时，嵌入部11b可以设为圆柱形结构，如图9所示，当然，嵌入部11b也可如第一实施例中设为具有平面壁的结构。
65.图中以过渡部件1b具有两个嵌入部11b为例，可以理解，在其他实施例中，过渡部件1b可以具有三个以上的嵌入部11b，不再详述。
66.同样地，在第一结构件为复合材料制成或者刚度小于第二结构件时，过渡部件1b的嵌入部11b在连接初始，也与第一结构件与第二结构件贴合的平面之间设置前述设定间隙，以改善紧固件的工作状态。
67.实施例3
68.请参考图10，图10为本实用新型所提供第三实施例中连接结构的剖面示意图。
69.该实施例中，过渡部件1c包括嵌入部11c和连接板12c，连接板12c上固接有两个嵌入部11c，过渡部件1c的两个嵌入部11c分别插入第一结构件01c的两个孔部，紧固件2c为一体结构，可以为螺柱等形式，嵌入部11c具有与紧固件2c螺纹配合的螺纹孔。
70.紧固件2c的杆部穿过第二结构件02c后旋入嵌入部11c的螺纹孔，与嵌入部11c的螺纹孔螺纹配合，如此实现第一结构件01c和第二结构件02c的连接。
71.同样地，嵌入部11c的设置能够提高连接部位的刚度和强度，有利于改善紧固件2c的受力载荷。
72.该实施例中，在第一结构件01c为复合材料制成或者刚度小于第二结构件02c时，在紧固件2c旋紧前，即连接前的初始状态，嵌入部11c插入第一结构件01c后，也不凸出第一结构件01c与第二结构就02c贴合的平面部，并且嵌入部11c的端部与第一结构件01c的该平面部之间也具有设定间隙k，连接时通过紧固扭矩来使得该设定间隙k在连接后趋近于0或消除该设定间隙k，以优化紧固件2c的工作状态，可结合前述第一实施例中的类似设定理解。
73.该实施例中，过渡部件1c的一个连接板12c固接有两个嵌入部11c，所以在连接后，该连接板12即可实现两个嵌入部11c的止转作用，无需单独设置嵌入部11c与第一结构件01c之间的周向限位结构。当然，也可以设置，比如说嵌入部11在周向上具有至少一个平面壁。
74.另外，实际设置时，根据连接需要，过渡部件1c的一个连接板12c上也可以只固接
一个嵌入部11c，此时嵌入部11c在插入第一结构件01c后，两者之间周向止转，该嵌入部11c的周向壁可以设置至少一个平面壁来实现周向止转，可参考前述第一实施例理解，此处不再详述。
75.实施例4
76.请参考图11，图11为本实用新型所提供第四实施例中连接结构的过渡部件的结构示意图。
77.该实施例中，过渡部件1d的结构组成与前述第三实施例提供的过渡部件1c类似，两者的区别在于，该过渡部件1d的连接板12d固接有三个嵌入部11d，同样地，每个嵌入部11d具有用于与紧固件螺纹连接的螺纹孔。图示中，过渡部件1d的连接板12d折弯呈l形形状，可以理解，实际设置时，根据连接需求，该连接板12d的形状可以是多样的，其固接的三个嵌入部11d也可呈直线形式或其他形式排布。
78.可以理解，在第三实施例和第四实施例的基础上，过渡部件的一个连接板上固接的嵌入部的数量可以根据需要来变化，不局限于图中所示，此处不再详述。
79.实施例5
80.请参考图12，图12为本实用新型所提供第五实施例中连接结构的剖面示意图。
81.该实施例中，连接结构包括第一结构件01e、第二结构件02e、过渡部件1e和紧固件2e。
82.该过渡部件1e包括连接板12e，连接板12e上固接有两个嵌入部11e，连接板12e在对应于嵌入部11e的位置还设有凸出部14e，凸出部14e与嵌入部11e分设于连接板12e的两侧，嵌入部11e具有连接孔，凸出部14e具有与对应位置的嵌入部11e的连接孔贯通的螺纹孔。
83.紧固件2e为一体结构，紧固件2e一次穿过第二结构件02e和嵌入部11e的连接孔与凸出部14e的螺纹孔螺纹连接，实现第一结构件01e和第二结构件02e的固接。
84.同样地，在第一结构件01e为复合材料制成或者刚度小于第二结构件02e时，连接前，嵌入部11e也不凸出第一结构件01e与第二结构件02e贴合的平面部，且嵌入部11e的端面与第一结构件01e的该平面部之间具有设定间隙k，该设定间隙k的作用与前述实施例类似，不再详述。
85.可以理解，在该结构的基础上，过渡部件1e的嵌入部11e的个数不限，可以只设一个，此时，设置类似于第一实施例中的平面壁，以与第一结构件01e形成周向止转，也可以设置三个或更多个。
86.实施例6
87.请参考图13和图14，图13为本实用新型所提供第六实施例中连接结构的第二结构件和过渡部件的结构示意图；图14为应用图13所示过渡部件的连接结构的结构示意图。
88.该实施例中，过渡部件的嵌入部11f与第二结构件02f一体设置，第一结构件01f具有供嵌入部11f插入的孔部011f，该孔部011f呈长圆形；第二结构件02f上的嵌入部11f包括至少两个嵌入凸台111f，图中示出了三个嵌入凸台111f的结构，其中，相邻两个嵌入凸台111f之间形成供紧固件2f穿过的空间。第二结构件02f的各嵌入凸台111f插入同一个孔部011f内，这样，呈长圆形的孔部011f与各嵌入凸台111f之间形成周向限位。
89.参考图13，第二结构件02f在两个嵌入凸台111f之间具有供紧固件2f穿过的连接
孔。
90.如此设置也能够提高第一结构件01f和第二结构件02f之间的连接强度，改善紧固件2f的载荷状态。
91.实施例7
92.请参考图15至图17，图15为本实用新型所提供第七实施例中连接结构的局部结构示意图；图16为图15所示连接结构的剖面示意图；图17为图16中ii部位的局部放大图。
93.该实施例中，连接结构包括第一结构件01g、第二结构件02g、过渡部件和紧固件2g。
94.其中，过渡部件包括嵌入部和过渡板12g，过渡板12g和嵌入部分体设置，嵌入部具体为嵌入衬套11g，嵌入衬套11g与第一结构件01g过盈配合，图示示例中，第一结构件01g具有贯通孔，嵌入衬套11g与第一结构件01g过盈连接，实现两者在周向上的止转。过渡板12g具有至少两个安装孔，且设于第一结构件01g远离第二结构件02g的一面，以图16所示方位来说，第二结构件02g位于第一结构件01g的左侧，过渡板12g设于第一结构件01g的右端面，第一结构件01g和第二结构件02g通过至少两个紧固件2g固接，紧固件2g穿过过渡板12g的安装孔和嵌入衬套11g后与第二结构件02g螺纹连接，至少两个紧固件2g穿过同一个过渡板2g。
95.图示示例中，第一结构件01g和第二结构件02g通过四个紧固件2g固接，每两个紧固件2g共用一个过渡板2g，起到防止紧固件2g相对结构件转动的作用，能够提高连接的可靠性。
96.该实施例中，紧固件2g具体包括螺柱21g和螺母22g，螺柱21g穿过过渡板2g的安装孔和对应位置的嵌入衬套11g后，插入第二结构件02g的螺纹孔中螺纹连接，螺柱21g外端通过螺母22g旋紧顾得，螺母22g旋紧后压紧在过渡板2g上。
97.嵌入衬套11g除了可以起到加固连接部位的强度和刚度的作用外，也可以避免第一结构件01g和第二结构件02g在受载荷后产生对螺柱的剪力而发生失稳、断裂。
98.具体的方案中，在第一结构件01g为复合材料或者刚度小于第二结构件02g的材料时，嵌入衬套11g可以为金属件，以有效提高连接位置的强度和刚度，或者在第一结构件01g的弹性模量大于嵌入衬套11g的弹性模量时，也可如前述实施例中那样在连接前设置设定间隙。
99.如图17所示，具体的，过渡板12g的安装孔包括大径孔段121g和小径孔段122g，大径孔段121g相对小径孔段122g靠近第一结构件01g，在大径孔段121g和小径孔段122g的连接处形成朝向第一结构件01g的环形壁123g，在紧固件2g未旋紧的状态下，即连接前的初始状态，嵌入衬套11g凸出第一结构件01g朝向过渡板12g的端面，并伸入大径孔段121g，嵌入衬套11g的端面与环形壁面123之间具有设定间隙k，这样，后续旋紧紧固件2g时，在施加扭矩的作用下，因第一结构件01g为复合材料或者其弹性模量相对大于嵌入衬套11g，所以第一结构件01g在紧固件2g的螺柱21g的轴向上会具有相对大的位移量，过渡板12g挤压第一结构件01g后，会缩短环形壁面123与嵌入衬套11g之间的距离，即使设定间隙k趋近于0或者能够消除该设定间隙k，这样设置，同样能够优化紧固件2g的工作状态，尽量减少其载荷变化而松动，提高连接结构的可靠性和安全性。
100.该实施例中，为提高第一结构件01g的强度和刚度，第一结构件01g的贯通孔还固
嵌有外衬套011g，具体来说，嵌入衬套11g固嵌在外衬套011g内，与外衬套011g过盈配合。
101.以上对本实用新型所提供的一种连接结构进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。