使用旋挤成孔式螺钉建立螺旋‑粘合连接的方法以及对此可用的旋挤成孔式螺钉技术

本发明专利技术涉及一种使用旋挤成孔式螺钉(200)在至少一个上部构件(110)与至少一个下部构件(120)之间建立螺旋‑粘合连接的方法，其中，所述螺钉(200)在接合位置经过预制孔(115)穿过上部构件(110)并且在构成旋挤孔(125)的情况下与下部构件(120)螺接。在上部构件(110)的预制孔(115)内安置保护环(300)，旋挤成孔式螺钉(200)的螺钉杆(220)在旋入过程中被旋拧穿过该保护环。此外，本发明专利技术涉及一种旋挤成孔式螺钉(200)，在其螺钉杆(220)上设置有至少一个防脱落地保持的保护环(300)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种使用旋挤成孔(flieβlochformend)螺钉在至少一个上部构件与至少一个下部构件之间建立螺旋-粘合连接的方法。此外，本专利技术还涉及一种对此可用的旋挤成孔式螺钉。
技术介绍
通过粘合和旋挤成孔螺接在构件之间建立螺旋-粘合连接由现有技术中已广为人知。在此方面例如可参阅DE10348427A1。在DE3909725C1中清楚地示出了无切屑地形成旋挤孔(Flieβlochformen，通过塑性流变挤压成型而形成孔)和螺纹的过程以及一种适当的自成孔和自攻丝螺钉或者说旋挤成孔式螺钉。如在DE102012210791A1中示出的那样，上部构件-特别是如若该上部构件具有不适合于形成旋挤孔的材料厚度和/或材料硬度或者由不适合于形成旋挤孔的材料(例如FVK(纤维增强塑料))构成-可以具有一预制孔。在旋入过程期间，螺钉尖部以及另外还有旋挤成孔式螺钉的自成形的螺纹段抵碰到先前涂覆的粘合材料层上，由此将粘合材料卷起并从预制孔中抛出。这样就导致了对旋入设备和/或构件的污染。此外，从预制孔中排出的粘合材料还可能对旋入设备的扭矩调节产生不利影响。因此，以往都将接合位置或旋入位置空出不涂敷粘合材料。然而，无粘合材料区段的存在使得粘合材料涂敷更为麻烦(花费更大)并且导致一种中断的粘合缝或粘合面。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种使用旋挤成孔式螺钉在至少一个预制孔的上部构件与至少一个下部构件之间建立螺旋-粘合连接的方法，该方法不具有至少一个随现有技术带来的缺点，或者至少是仅在最小程度上具有随现有技术带来的缺点。此目的通过具有权利要求1所述特征的按照本专利技术的方法得以实现。此目的的解决方案还以并列权利要求延及一种对此可用的旋挤成孔式螺钉。有益的和优选的扩展方案和构造方案对于两个专利技术主题来说类似地不仅可由各从属权利要求而且也可由下文的说明得出。本专利技术的方法使用旋挤成孔式螺钉在至少一个预制孔的上部构件与至少一个下部构件之间建立螺旋-粘合连接，其中，所述螺钉在接合位置经过预制孔穿过所述上部构件并且在构成旋挤孔(Flieβloch)的情况下与所述下部构件螺接，该方法规定：在上部构件的预制孔内安置至少一个保护环或保护套，螺钉杆在旋入过程中被旋拧穿过该保护环或保护套。优选自动化地执行本专利技术的方法。可以设置多个预制孔的上部构件和/或多个下部构件。这些构件在其彼此相对的面上相互粘合。可以面状地或者沿着至少一条轨迹涂覆粘合材料(用于产生粘合缝)。旋挤成孔式螺钉(亦即适于无切屑地形成旋挤孔和螺纹的螺钉)具有一个螺钉杆，该螺钉杆带有起始于杆体尖部或螺钉尖部的成孔段和向着螺钉头方向连接的、自成形的螺纹段。所述保护环具有比螺钉杆更短的轴向长度并且可以沿着轴向方向相对螺钉杆运动(也就是说，设定了在保护环与旋挤成孔式螺钉的螺钉杆之间的轴向可运动性)。优选的是，保护环相对于上部构件内预制孔的直径而言构造为具有更小的外径，使得该保护环不需挤压就能够导入或者说插入预制孔中。在旋入过程之后，保护环保留在预制孔内。在旋入时，保护环在上部构件中的预制孔之内支撑抵靠到下部构件上，由此能够实现在螺钉杆与保护环之间的轴向相对运动，方式是：固定不动的保护环和旋入的螺钉的螺钉头在旋入过程期间互相接近。所述旋入过程具有两个阶段(形成旋挤孔和形成螺纹，伴随同时的螺纹啮合)。所述保护环一方面用于防止在旋入过程期间粘合材料流出。特别是防止粘合材料通过螺钉的自成形螺纹被拉升。由此，构件和旋入设备(包括所使用的夹具)不被排出的粘合材料污染。粘合材料涂敷可以连续地或整面地进行，通过这种方式简化了涂敷，特别是自动化涂敷，并且还获得了关于在接合位置处所实现的连接强度和腐蚀特性方面的优点。此外，扭矩调节(如果有的话)亦保持稳定。而另一方面，所述保护环还可以在旋入过程中用于螺钉杆在预制孔内部的对中定心和导向，并防止发生在旋转着的螺钉杆与预制孔内壁之间的接触(也就是说，抑制在螺钉杆与预制孔壁之间的所谓卡咬(Fressen))。此外，通过保留在预制孔内的保护环可以实现提高的抗腐蚀性。特别是可以避免接触腐蚀(例如由于上部构件的外露的CFK(碳素纤维增强塑料)纤维)。这并不是对本专利技术所带来之优点的穷举。所述保护环可以紧固在螺钉杆上并且与该螺钉杆一起插入上部构件内的预制孔中。这便导致处理步骤的简化并且可以更好地自动化。优选规定：保护环的轴向长度至多与上部构件的厚度相等。也就是说，保护环的轴向长度不超过上部构件的厚度。通过这种方式，保护环在预制孔内沿着轴向方向具有充足的空间，因此旋入过程也不受影响。同样可以规定：保护环构造为可变形的并且沿着轴向方向相对于上部构件的厚度而言具有超出长度，由此，该保护环在旋入过程期间在下部构件与螺钉头之间被蹾挤压紧。保护环在蹾挤压紧时特别是塑性地变形，为此该保护环由可变形的材料诸如塑料(包括塑料复合材料)或金属(例如一种软的铝材)构成。环壁可以具有结构上的削弱特征这种削弱特征能够实现环原料的有针对性目标的和/或简化的蹾挤压紧并因此实现改进的流动。该削弱特征例如可以是环壁内的压痕或缝隙。由于蹾挤，在上部构件中的预制孔内部可以随之造成一个孔壁压力，该孔壁压力(特别是直到粘合材料硬化之前)防止构件在接合位置处滑移。此外，通过环的蹾挤可以提高预制孔的密封，因此还可靠地防止漏气(Ausgasen)，例如在(具有形成小气泡之危险的)KTL(阴极浸入式涂装)-工艺过程中。同样可以规定：保护环构造为刚性的并且沿着轴向方向相对于上部构件的厚度而具有超出长度，因此在旋入过程中在构件之间产生或构成一个确定的间隙。该确定的间隙例如用作粘合材料间隙。因此可以在接合位置或旋拧位置处防止粘合材料挤出和/或构件直接接触。该刚性的保护环例如由金属构成，特别是由钢材或硬的铝材构成。在旋入旋挤成孔式螺钉期间，粘合材料由于在接合位置或旋入位置处(差不多是从下面)实现的挤压能够进入预制孔中并填满空腔和/或将保护环粘合于预制孔内部。通过这种方式，一方面改善了密封以及另一方面提高了可实现的连接强度。那就是说，用于粘合构件的连续地或整面地涂敷的粘合材料还可以在本专利技术的范围内用于实现在预制孔之内的功能性利用。如文首已经述及的那样，与此相比，在现有技术中规定：将接合位置或旋入位置空出不涂敷粘合材料。优选规定：在涂敷粘合材料时，总体上或者仅仅局部地在旋入位置本文档来自技高网...

【技术保护点】
使用旋挤成孔式螺钉(200)在至少一个上部构件(110)与至少一个下部构件(120)之间建立螺旋‑粘合连接的方法，其中，使所述螺钉(200)在接合位置经过预制孔(115)穿过所述上部构件(110)并且在构成旋挤孔(125)的情况下与所述下部构件(120)螺接，其特征在于：在所述上部构件(110)的预制孔(115)内安置保护环(300)，所述旋挤成孔式螺钉(200)的螺钉杆(220)在旋入过程中被旋拧穿过该保护环。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.02.24 DE 102014203274.11.使用旋挤成孔式螺钉(200)在至少一个上部构件(110)与至
少一个下部构件(120)之间建立螺旋-粘合连接的方法，其中，使所
述螺钉(200)在接合位置经过预制孔(115)穿过所述上部构件(110)
并且在构成旋挤孔(125)的情况下与所述下部构件(120)螺接，
其特征在于：
在所述上部构件(110)的预制孔(115)内安置保护环(300)，
所述旋挤成孔式螺钉(200)的螺钉杆(220)在旋入过程中被旋拧穿
过该保护环。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述保护环(300)
紧固在所述螺钉杆(220)上并且与该螺钉杆一起插入所述上部构件
(110)内的预制孔(115)中。
3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于：所述保护环(300)
的轴向长度至多与所述上部构件(110)的厚度相等。
4.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于：所述保护环(300′)
构造为可变形的并且沿着轴向方向相对于所述上部构件(110)的厚度
而言具有超出长度，由此，该保护环在旋入过程中在所述下部构件
(120)与所述旋挤成孔式螺钉(200)的螺钉头(210)之间被蹾挤压
紧。
5.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于：所述保护环(300″)
构造为刚性的并且沿着轴向方向相对于所述上部构件(...

【专利技术属性】
技术研发人员：N·库尔策，
申请(专利权)人：宝马股份公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE