压入元件形式的功能元件制造技术

本发明专利技术涉及一种压入元件形式的功能元件，用于连接到金属片部件。所述功能元件具有头部和轴部，所述头部在其邻近轴部的一侧具有环形金属片接触表面且在该环形金属片接触表面内具有环形轴向凹部，所述环形轴向凹部在所述头部进入所述轴部的过渡区处围绕着所述轴部。根据本发明专利技术，所述轴部具有多个周向分布的沿着轴向方向延伸的径向凹部，并且在径向凹部之间同样具有轴向延伸和径向突出的突起部。其中，设置了突起的材料部分，其与所述头部在所述环形凹部区域内形成底切部，所述底切部出现在径向凹部的邻近头部的轴向端部的位置处。此外，用于防止旋转的径向延伸的肋部或用于防止旋转的其他部件都布置在环形凹部的底部区域内。

【技术实现步骤摘要】
压入元件形式的功能元件
本专利技术涉及一种用于连接到金属片部件的压入元件形式的功能元件。所述功能元件既可以是公元件，也可以是母元件。作为公元件时，可以考虑其轴部设有螺纹的螺栓元件，或其轴部设有夹子等类似物的底座的元件，或其轴部为圆柱形且用作元件上可旋转部件的轴颈的元件。对于母元件而言，主要考虑螺母元件，即，一种具有内螺纹的元件，且带有能形成为穿刺部分的轴部，从而就出现了自穿孔螺母元件。所述螺纹不必预先制造，而是在通过螺纹成型或攻丝螺钉使螺母元件连接到金属片部件之后制成即可。然而，母元件也可以是带有圆柱形中空空间的中空元件，所述中空元件用于轴的可旋转轴颈。
技术介绍
已知在现有技术中，功能元件具有多种多样的实施例。一方面，存在有具有铆钉部分的所谓的铆钉元件，所述铆钉部分在连接到金属片部件时变形，从而形成铆钉珠，所述铆钉珠与头部一起形成用于容纳金属片部件中的孔的边缘的环形凹部。因此，通过所述铆钉元件，功能元件在连接至金属片部件时发生变形。这种铆钉元件的典型实例是本申请人的NBR螺栓元件和本申请人的RND螺母元件（欧洲专利1116891）。此外，所谓的压入元件是众所周知的，其中元件本身不会在连接到金属片部件时发生变形，而是片状材料本身发生变形，以便使其与相应的压入元件的底切部接合。这里还已知各种螺栓元件和螺母元件。本申请所谓的EBF螺栓（欧洲专利678679）可被称为螺栓元件，而本申请所谓的RSU元件（欧洲专利759510）可被称为螺母元件。
技术实现思路
本专利技术的目的是制造一种压入元件形式的功能元件，其代表EBF元件或RSU元件的一种替代物，并可以以毫无问题的方式制造，并且提供了适当的防止旋转的安全性以及适当的轴向压出阻力。这种防止旋转的安全性是必需的，以便在将功能元件连接到金属片部件时，以及随后将螺母连接到螺栓元件上时，或在螺母元件上引入螺栓元件时，为了确保另一构件抵靠在金属片部件上，就会产生不可忽视的扭矩，所述扭矩可能导致螺栓元件或螺母元件的松动。当松开相应的螺纹联接时，也会产生这种扭矩。此外，轴向压出阻力以及按出阻力是很重要的，因为设有相应功能元件的金属片部件经常作为散装材料在箱子中从一个工厂运输到另一个工厂，或在一个工厂内运输。这可能导致个体金属片部件中的功能元件的松动，这对于随后的加工是不利的。此外，另一构件连接到装备有功能元件的金属片部件上时，在螺母连接到螺栓元件或将螺栓拧入螺母元件时，通常使用螺钉和螺母的自动组装工具将不可忽视的轴向力施加到相应的功能元件上。这样，当无法保证压出阻力和按出阻力达到所需要的程度时，就会存在金属片部件中的功能元件松脱的危险，或金属片部件和功能元件之间存在连接失效的可能。为了达到上述所谓的目的，提供一种压入元件形式的功能元件，用于连接到金属片部件，该功能元件具有头部和轴部，且所述头部在其邻近轴部的一侧具有环形金属片接触表面且在在该环形金属片接触表面内具有环形轴向凹部（在下文中称为环形凹部），所述环形凹部在从头部到轴部的过渡区处围绕着轴部，所述功能元件的特征在于轴部具有多个径向凹部，所述径向凹部沿周向分布且沿轴向方向并在突起部（nose）之间延伸，这些突起部同样地沿轴向延伸并径向突出。优选地，在轴部处形成突起的材料部分，其中该突起的材料部分与头部一起在环形凹部区域中形成底切部。所述突起的材料部分可以设置在径向凹部的位置处或径向凹部的区域中，特别是在它们的邻近头部的轴向端部处。此外，用于防止旋转的径向延伸的肋部，或用于防止旋转的其他部件（例如离散的凸起部分和/或凹部，它们在交替的凸起部分与凹部的平面图中为圆形或正方形，下文为了简化起见，简单地称为用于防止旋转的肋部）设置在环形凹部的底部区域，优选地设置在与径向凹部位置相比有一定角度偏移的位置处，例如，在每种情形下，在两个连续的径向凹部之间的中心位置处。然而，为了考虑相应的需求，基本上可以提供任何所需的用于防止旋转的肋部和凹部之间的角度。也可以设置不同数量的用于防止旋转的肋部和凹部。根据本专利技术，也可以想到在环形接触表面设置用于防止旋转的部件，从而替代或除去在环形凹部的底部区域中的用于防止旋转的部件。用于防止旋转的肋部可以部分或全部地与环形凹部交叉或桥接。然而，也可以想到使用于防止旋转的肋部在径向方向的长度小于环形凹部的在径向方向上限定的宽度。通过以上述措施，金属片材料可以进入与径向伸突的突起部或径向凹部的底部表面的紧密接触中，以及与轴向突伸到环形凹部的用于防止旋转的径向肋部的紧密接触中，从而在此处实现防止旋转的安全性，特别是在突起部的优选地径向定向的侧面处，以及在用于防止旋转的轴向延伸的肋部的侧面处。而且，金属片材料可引入到由突起的材料部分形成的底切部内，由此产生防止轴向压出的阻力。此外，考虑到圆周方向，金属片材料可以接触突起的材料部分的横向边界，由此产生额外的防止旋转的安全性。此外，当轴部形成为螺纹时，所述金属片材料发生变形，使得远离功能元件头部的金属片材料的区域位于螺纹的靠近头部的轴向端部的对面，且径向地位于螺纹外径的内部。尽管螺纹是在径向凹部和突起部制造之后通过螺纹轧制工艺制造的，与螺纹轧制相关联的轴部的扩大是有利于先前的径向凹部和突起部的制造的，因为那时在要制造的螺纹的区域中，轴部具有较小的直径，这就简化了通过轴部材料的轴向位移来生产凹部和突起部的工艺。如果这种情况不存在，则基本上可以由轴部的径向变形来产生径向凹部。螺纹制造完成之后，在螺纹区域中的直径扩大形成了与所述凹部和突起部的轴向端部相邻的螺纹尾部，所述螺纹尾部作为金属片材料的抵靠部，从而确保了压出阻力。如果提供了所述突起的材料部分和相应的底切部，那么金属片材料到底切部内的接合就增加了压出阻力。如果螺栓元件中不存在或没有设置螺纹尾部，那么金属片材料到底切部内的接合本身就形成所需要的形式适配的连接，从而产生压出阻力。对于母元件而言，在轴部的自由端部，可以提供相应的具有增加的直径并用作抵靠件的区域，从而以相应的方式确保施加给用于螺栓元件的螺纹尾部的压出阻力。如果不存在这种形状，那么就需要有所述底切部和金属片材料与这些底切部的接合，从而产生所需要的形式适配的连接来形成压出阻力。即使金属片材料中的功能元件出现轻微的松动，也肯定不可能发生元件的轴向损失，因为金属片材料会抵靠着螺纹的端部。也以螺母元件的形式给出这种安全性，只要在突起部区域中，轴部在突起部和/或轴向凹部的远离头部的一侧具有扩大的直径，由此使功能元件就不能被压出金属片部件。因为形成在具有较大直径的区域中的过渡区处的肩部会抵靠着金属片部件的远离螺母元件头部的一侧，所以就避免了这种压出。在这两种变化形式中，即，公或母元件，在其它方向上不可能存在元件的轴向损失，只是因为头部的径向金属片接触表面与金属片部件相接触，并且所述径向金属片接触表面具有比金属片部件中的孔更大的直径。从而，防止了两个轴向方向上的轴向损失。此外，在功能元件的连接过程中，金属片材料轴向进入在环形凹部内的接触中，并径向抵靠着具有交替出现的突出的突起部和径向凹部的圆周，由此得到也能抵抗按出作用力的特别稳定的形式。在那所产生的孔摩擦也增加了防止旋转的安全性和压出阻力。通过头部的尺寸或金属片接触表面的直径尺寸，并结合金属片材料与轴向压出阻力的形式适配本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种压入元件形式的功能元件，用于连接到金属片部件（12;12′），其中，所述功能元件具有头部（14）和轴部（16），所述头部在其邻近所述轴部的一侧（18）具有环形金属片接触表面（20）且在所述环形金属片接触表面内具有环形轴向凹部（22），所述环形轴向凹部（22）在所述头部（14）进入所述轴部（16）的过渡区处围绕所述轴部（16），其中，所述轴部（16）具有多个周向分布的沿着轴向方向延伸的径向凹部（24），并且在径向凹部之间具有同样轴向延伸和径向突出的突起部（26），其中，还设置了突起的材料部分（30），其与所述头部在所述环形凹部（22）的区域内形成底切部（32），所述底切部优选地出现在邻近头部的径向凹部（24）的轴向端部的位置处，而用于防止旋转的径向延伸的肋部（43）或用于防止旋转的其他部件都设置在环形凹部（22）的底部区域内。

【技术特征摘要】
2012.03.27 DE 102012006221.4;2013.03.20 EP 1316011.一种压入元件形式的功能元件，用于连接到金属片部件(12；12')，其中，所述功能元件具有头部(14)和轴部(16)，所述头部在其邻近所述轴部的一侧(18)具有环形金属片接触表面(20)且在所述环形金属片接触表面内具有环形凹部(22)，所述环形凹部(22)在所述头部(14)进入所述轴部(16)的过渡区处围绕所述轴部(16)，其中，所述轴部(16)具有多个周向分布的沿着轴向方向延伸的径向凹部(24)，并且在径向凹部之间具有同样轴向延伸和径向突出的突起部(26)，其中，还设置了突起的材料部分(30)，其与所述头部在所述环形凹部(22)的区域内形成底切部(32)，所述底切部出现在邻近头部的径向凹部(24)的轴向端部的位置处，而用于防止旋转的径向延伸的肋部(43)或用于防止旋转的其他部件都设置在环形凹部(22)的底部区域内，其中，所述突起的材料部分(30)被设置在所述功能元件的所述轴部(16)上和所述环形凹部(22)的内侧。2.根据权利要求1所述的功能元件，其特征在于，所述用于防止旋转的径向延伸的肋部(43)或用于防止旋转的其他部件布置在围绕中心纵向轴线(28)、相比于所述径向凹部(24)的位置成角度偏移的位置，并且每个肋部均布置在两个连续的所述径向凹部(24)之间的中心处。3.根据权利要求1或2所述的功能元件，其特征在于，所述底切部(32)轴向地位于所述环形凹部(22)内。4.根据权利要求1或2所述的功能元件，其特征在于，所述用于防止旋转的径向延伸的肋部(43)中的至少一个具有自由上边缘(O)，所述自由上边缘(O)至少部分地位于由环形金属片接触表面(20)所限定的平面内。5.根据权利要求1或2所述的功能元件，其特征在于，在所述环形金属片接触表面(20)上布置有至少一个用于防止旋转的部分(43')，并且该部分(43')在径向方向上与用于防止旋转的肋部(43)中的一个对齐和/或并入用于防止旋转的肋部(43)中的一个。6.根据权利要求1或2所述的功能元件，其特征在于，所述用于防止旋转的径向延伸的肋部(43)中的至少一个在径向方向的长度小于环形凹部(22)的沿径向方向所限定的宽度(B)。7.根据权利要求1或2所述的功能元件，其特征在于，该功能元件为在其轴部(16)具有螺纹(17)的螺栓元件，其中所述螺纹(17)的外径的半径大于从所述轴部(16)的中心纵向轴线(28)到所述径向凹部(24)的底部表面的或到径向突出的突起部(26)的径向外表面的最大径向尺寸。8.根据权利要求7所述的功能元件，其特征在于，形成所述底切部(32)的所述突起的材料部分(30)具有自所述功能元件的所述中心纵向轴线(28)处测量的最大径向尺寸，所述最大径向尺寸与所述螺纹(17)的径向尺寸相等。9.根据权利要求7所述的功能元件，其特征在于，所述螺纹(17)的邻近头部(14)的一端布置在紧邻所述径向凹部(24)或突起部(26)的远离头部(14)的端部前面。10.根据权利要求1或2所述的功能元件，其特征在于，所述功能元件为中空元件，所述中空元件具有中心中空通道(70)。11.根据权利要求10所述的功能元件，其特征在于，所述中心中空通道设置有螺纹。12.根据权利要求4所述的功能元件，其特征在于，所述自由上边缘(O)基本位于由环形金属片接触表面(20)所限定的平面内。13.一种包含根据前述权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：杰瑞·巴贝吉，
申请(专利权)人：形状连接技术有限公司及两合公司，
类型：发明
国别省市：