连接元件及用于连接至少两个工件的方法技术

本发明专利技术涉及一种用于使至少两个工件互连的连接元件，其具有轴；在轴的一端处的沿径向突出超过轴的外侧的连接元件头部；连接元件头部上的驱动构造，和前轴端，其中在出自连接元件头部的下侧的轴的保持部分中，至少一对闭合的环形凸起设置在其上，其中至少一个环形凸起并未完全设置在垂直于轴的纵轴线延伸的平面中；并且沿圆周的成对的两个环形凸起之间的间距具有不相似的尺寸，或者成对的环形凸起中的两个环形凸起设置成以便相互平行；其中轴的前端构造为锥形孔形成部分，并且其中孔形成部分的最大外径比环形凸起的最大外径小3%到10%之间，特别是小5%。

A connection element and a method for connecting at least two pieces of work

The invention relates to a method for connecting components at least two workpiece interconnection, its axis in the axis; one end of the connecting element prominent along the radial axis of the lateral head over the head; driving structure element connection, and the front axle end of which side connecting elements from the axis of the head in the holding part and at least one of the annular convex closed set thereon, wherein at least one of the annular bulge is not completely set plane extending in the longitudinal axis perpendicular to the axis of; and along the distance between the two pairs of circular annular projections of similar size, or two annular convex annular bulge in pairs in order to set parallel to each other; the front end of the shaft structure is a conical hole forming part, and the maximum diameter of the hole forming part of the annular bulge than the maximum outer diameter 3% to 10% between. Don't be 5%.

【技术实现步骤摘要】
连接元件及用于连接至少两个工件的方法
本专利技术涉及一种用于使至少两个工件互连的连接元件，其具有轴；在轴的一端处的沿径向突出超过轴的外侧的连接元件头部，以及连接元件头部上的旋转驱动构造，其中在出自连接元件头部的下侧的轴的保持部分中，至少一对闭合的环形凸起设置在其上，其中至少一个环形凸起并未完全设置在垂直于轴的纵轴线延伸的平面中；并且沿圆周的成对的两个环形凸起之间的间距具有不相似的尺寸，或者成对的环形凸起中的两个环形凸起设置成以便相互平行；其中轴的前端构造为锥形孔形成部分。
技术介绍
此类连接元件从国际未审查且首次的公开WO2015/022124A1获知。
技术实现思路
经由本专利技术，将改进连接元件和用于连接至少两个工件的方法。为此，根据本专利技术，提供一种用于使至少两个工件互连的连接元件，其具有轴；在轴的一端处的沿径向突出超过轴的外侧的连接元件头部，以及连接元件头部上的旋转驱动构造，其中在出自连接元件头部的下侧的轴的保持部分中，至少一对闭合的环形凸起设置在其上，其中至少一个环形凸起并未完全设置在垂直于轴的纵轴线延伸的平面中；并且沿圆周的成对的两个环形凸起之间的间距具有不相似的尺寸，或者成对的环形凸起中的两个环形凸起设置成以便相互平行；其中轴的前端构造为锥形孔形成部分，并且其中孔形成部分的最大外径比环形凸起的最大外径小3%到10%之间，特别是小5%。令人惊讶地，证实了孔形成部分的最大外径的此类大小在连接至少两个工件时交出特别良好的结果。由此，由孔形成部分在孔形成之后产生的孔略小于环形凸起的区域中的轴的外径。特别地，借助于孔形成部分形成的孔的直径在比外径小近似3%到10%之间。由此，保持部分实际上在轴向压力下推入产生的孔中，但还实现了形成的孔中的环形凸起的正固持。本文中必须考虑的是，在借助于孔形成部分形成孔之后包绕形成的孔的材料为非常热的，并且甚至分别至少处于部分熔化或至少处于膏状状态。由此，具有环形凸起的保持部分可使用较小的轴向力推动。本文中的轴向力可选择成较小，以使不存在相互上覆的工件分别挠曲或变形的风险。由此，轻金属板可使用根据本专利技术的连接元件互连，而不必担心轻金属板的相对大的变形。这是根据本专利技术的连接元件相对于钉子的决定性优点，例如，该钉子仅以轴向方式射过待连接的工件。一旦保持部分推入借助于孔形成部分形成的孔中，则包绕孔的材料可流入环形凸起之间的中间空间中，然而孔在冷却期间至少收缩，并且因此确保环形凸起的可靠锚定。由于沿圆周的成对的两个环形凸起之间的间距具有不相似的尺寸，或者由于成对的环形凸起中的两个环形凸起设置成以便相互平行，以及以便关于纵轴线至少部分倾斜，故连接元件的锁定可通过在连接元件完全推入形成的孔中之后使连接元件扭转来实现。由此，连接元件拧出的阻力增大，并且甚至可实现工件之间的相互偏压。可实现相比于流钻螺钉的显著更短的连接时间。在本专利技术的细化中，孔形成部分的最大外径大于环形凸起之间的轴的芯部直径。借助于孔形成部分形成的孔的直径因此位于在环形凸起之间的轴的芯部直径与环形凸起的外径之间。由此，可实现形成的孔中的环形凸起的正固持，并且还实现了包绕孔的加热的材料在环形凸起之间流动，或者至少孔在冷却期间大量地收缩，以使实现环形凸起和因此连接元件的可靠固持。在本专利技术的细化中，具有恒定外径的加速区域设置在孔形成部分的头侧端与保持部分的开端之间，其中加速区域的外径小于孔形成部分的最大外径。借助于此类加速区域实现了在借助于孔形成部分形成孔之后，螺栓由于施加在所述螺栓上的轴向压力而关于两个工件沿轴向方向加速。在具有环形凸起的保持部分接着与形成的孔的壁接触时，螺栓则已经为快的，或者具有大推动力，使得具有环形凸起的保持部分可非常迅速地推入形成的孔中，直到连接元件头部的下侧支承在上工件的上侧上。在本专利技术的细化中，加速区域的外径尺寸大于或等于环形凸起之间的轴的芯部直径。在加速区域的外径方面决定性的是，加速区域小于借助于孔形成部分形成的孔的内径。在可选地与连接元件的旋转组合的轴向推动配合之后，一旦加速区域进入孔，则形成的孔与连接元件之间的摩擦因此大量地减小。由此，连接元件可屈服于轴向压力，加速进入孔中。加速区域在本文中已经在孔形成部分的最大直径处开始，在保持部分的开端处结束，即是说，在第一环形凸起处。从孔形成部分的最大直径起，轴的直径因此可首先减小，以便接着过渡到加速区域的圆柱部分。在本专利技术的细化中，加速区域(特别是加速区域的圆柱部分)的长度在孔形成部分的长度的20%到50%之间，特别是30%。孔形成部分的长度，以及还有加速区域(特别是加速区域的圆柱部分)的长度适于待互连的工件的厚度。孔形成部分的长度的20%到50%之间(特别是30%)的加速区域的长度确保了连接元件关于工件的足够加速，以便实现保持部分非常迅速推动配合到形成的孔中，直到连接元件头部的下侧支承在外部工件的表面上。在本专利技术的细化中，孔形成部分在其自由端处具有圆形末端。在本专利技术的细化中，孔形成部分至少在其自由端的区域中具有多边形截面。在孔形成期间的缩短的穿透时间借助于此类多边形截面来实现，该多边形截面可继续直至有利地为圆形的末端。在本专利技术的细化中，多边形截面具有圆形转角。在本专利技术的细化中，多边形截面构造成以便为三角形的，具有圆形转角。在孔形成期间的特别积极的结果借助于具有圆形转角的三角形截面实现，其中转角可由凸出弯曲的侧缘连接。在本专利技术的细化中，加速区域具有圆形截面。圆形孔借助于孔形成部分生成，即使孔形成部分的截面为多边形的并且在孔形成部分的截面为多边形的时。如果加速区域位于孔内并且在加速区域位于孔内时，连接元件与孔的壁之间的摩擦将尽可能减小，以便因此使连接元件关于工件和因此还关于孔加速。为了使这一切实现，加速区域的圆形截面为高度适合的，因为在该情形中，加速区域的外壁与周围的孔的壁一致地间隔开。在本专利技术的细化中，保持部分具有圆形截面。保持部分经由其环形凸起提供用于与由孔形成部分形成的孔的壁啮合。此处，保持部分的圆形截面也是有利的，保持部分的至少外圆周有利地为圆形的。本专利技术所基于的目的还由用于连接至少两个工件的方法实现，其中工件放置在彼此的顶部上，并且根据本专利技术的连接元件设置成旋转并且放置在工件中的外部工件的顶部上，其中轴向压力施加在连接元件上，直到连接元件头部的下侧支承在面对连接元件头部的外部构件的该表面上。由于连接元件设置成旋转并且放置在工件中的外部工件的顶部上，故孔形成部分的自由端与外部工件接触。经由孔形成部分的旋转，工件以局部方式较强地加热，孔形成部分形成具有两个工件中的通路的孔。为此，除孔形成部分的旋转外，还需要作用于连接元件上的轴向压力。轴向压力被保持，直到连接元件头部的下侧支承在面对连接元件头部的外部构件的该表面上。本文中存在相对于流钻螺钉的相当大差异。在保持部分中设有螺纹的流钻螺钉的情况中，一旦螺纹(典型地自攻螺纹)接合在借助于孔形成部分形成的孔的壁中，则不再需要轴向压力。经由流钻螺钉的简单旋转，流钻螺钉经由螺纹接着拉入孔中，直到螺钉头的下侧支承。在根据本专利技术的方法和根据本专利技术的连接元件的情况中，螺纹未设在保持部分中，以使轴向压力必须被保持，以便连接元件压配合到借助于孔形成部分形成的孔中。在根据本专利技术的方法的情况中，本文中的该轴向压配合可在连接本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于使至少两个工件互连的连接元件(10)，其具有轴(14)；在所述轴(14)的一端处的沿径向突出超过所述轴(14)的外侧的连接元件头部(12)；所述连接元件头部(12)上的驱动构造，其中在出自所述连接元件头部(12)的下侧(18)的所述轴(14)的保持部分(24)中，至少一对闭合的环形凸起(26,28)设置在其上，其中至少一个环形凸起(28)并未完全设置在垂直于所述轴(14)的纵轴线延伸的平面中；并且沿圆周的成对的所述两个环形凸起(26,28)之间的间距具有不相似的尺寸，或者成对的环形凸起中的所述两个环形凸起设置成以便相互平行；其中所述轴的前端构造为锥形孔形成部分(32)，其特征在于，所述孔形成部分(32)的最大外径比所述环形凸起(26,28)的最大外径小3%到10%之间，特别是小5%。

【技术特征摘要】
2016.06.27 DE 102016211444.11.用于使至少两个工件互连的连接元件(10)，其具有轴(14)；在所述轴(14)的一端处的沿径向突出超过所述轴(14)的外侧的连接元件头部(12)；所述连接元件头部(12)上的驱动构造，其中在出自所述连接元件头部(12)的下侧(18)的所述轴(14)的保持部分(24)中，至少一对闭合的环形凸起(26,28)设置在其上，其中至少一个环形凸起(28)并未完全设置在垂直于所述轴(14)的纵轴线延伸的平面中；并且沿圆周的成对的所述两个环形凸起(26,28)之间的间距具有不相似的尺寸，或者成对的环形凸起中的所述两个环形凸起设置成以便相互平行；其中所述轴的前端构造为锥形孔形成部分(32)，其特征在于，所述孔形成部分(32)的最大外径比所述环形凸起(26,28)的最大外径小3%到10%之间，特别是小5%。2.根据权利要求1所述的连接元件，其特征在于，所述孔形成部分(32)的所述最大外径(A)大于所述环形凸起(26,28)之间的所述轴(14)的芯部直径(D)。3.根据前述权利要求中的一项所述的连接元件，其特征在于，具有至少部分方式恒定的外径(B)的加速区域(30)设置在所述孔形成部分(32)的头侧端与所述保持部分(24)的开端之间，其中所述加速区域(30)的该外径(B)小于所述孔形成部分(32)的所述最大外径(A)。4.根据权利要求3所述的连接元件，其特征在于，所述加速区域(30)的所述外径(B)尺寸大于或等于所述环形凸起(26,28)之间的所述轴(14)的芯部直径(D)。5.根据权利要求3或权利要求4所述的连接元件，其特征在于，所述加速区域(30)的长度(F)，特别是具有恒定直径的所述加速区域(30)的部分的长度在所述孔形成部分(32)的长度(E)的20%到50%之间，特别是30%。6.根据前述权利要求中的一项所述的连接元件，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：H米勒，D弗雷利希，
申请(专利权)人：阿诺德成形技术有限责任两合公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE