连接元件，零件总成和形成该零件总成的方法技术

本发明专利技术公开一种连接元件、零件总成和形成该零件总成的方法。一种将元件连接到金属薄板部件上以形成零件总成的方法，将所述元件插入到预先打有孔的金属薄板部件中，该金属薄板部件在孔的区域被预先成形而形成突起部，该突起部至少基本上与所述凹槽的形状匹配；将铆接段周围的金属薄板材料借助叶状模槽形成在该/每个局部凹槽中，其中该叶状模槽具有接收杆部的中心凹口或中心孔和环绕该中心凹口或中心孔的环形突起部；并且在铆边的形成过程中，将铆接段放在或压在金属薄板部件下侧面上形成的环形凹槽内。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种可通过铆接连接到金属薄板部件上的元件，尤其是形式为定心螺栓的元件，它具有杆部和头部，其中头部在其面对金属薄板部件的一侧有至少近似为环形的环形凹槽，该环形凹槽在径向内侧汇合到头部的圆柱段，该圆柱段接下来汇合到杆部和管状的铆接段，该铆接段环绕头部区域内的杆部，该环形凹槽位于径向上布置在环形凹槽外侧的环形接触面内，并在径向外侧经至少近似为圆锥形的壁汇合到环形的接触面。此外，本专利技术还涉及一种零件总成(component assembly),它包括连接到该元件的金属薄板部件；还涉及一种将该元件连接到金属薄板部件上的方法。·
技术介绍
从EP-A-O 539 793的图8和9中知道了开头所称的元件、零件总成以及方法。在其中所述的方法中，金属薄板部件被设计为，它在连接区域内有圆锥形的突起部，螺栓的杆部具有螺纹，并且环形的铆接段从突起侧被引入到圆锥形突起部的中心孔中，圆锥形突起部的上部区域在铆接过程中被压平，并且铆边位于金属薄板部件下侧(即金属薄板部件远离螺栓元件头部的那一侧)的环形凹槽内，即使在圆锥形突起部局部被压平之后，环形凹槽仍存在。在图示的实施方式中，有多个用于提供固定以防止旋转的鼻状物均匀分布在圆周方向上，它们位于从头部的环形凹槽到环形铆接段的过渡区域内，并且在侧视图中呈三角形，其中用于提供固定以防止旋转的鼻状物在径向区域内只延伸过环形凹槽宽度的一部分。然而这种螺栓元件实际上并未得到应用。一个原因在于，用于提供固定以防止旋转的鼻状物，一方面，如果有什么区别的话，往往会影响金属薄板部件的所希望的再次成形，另一方面，会使环形铆接段变硬，从而使卷边段卷起困难。此外，这种设计可以导致金属薄板出现不希望的变形。在这种元件中，负责铆边形成和金属薄板部件再成形的叶状模槽(die button)压在铆边上，而铆边压在金属薄板部件上。因此，正在形成的铆边必须将金属薄板部件压在用于提供固定以防止旋转的鼻状物上，并将用于提供固定以防止旋转的鼻状物压到薄板材料内。证明这么做实际上是困难的，并且发生薄板材料在用于提供固定以防止旋转的鼻状物处被抓住，因此无法形成铆边，且铆接段变形，并在中心处沿近似径向被压到薄板材料内。通过铆接连接到金属薄板部件上的元件被用作定心元件的技术已知有一系列应用。关于这一点，该元件有杆部区域，杆部相对较紧地装配在另一零件的孔内，而该另一零件被连接到铆接到金属薄板部件上的元件上，并且相对金属薄板部件被精确定位。关于这一点，该定心元件可以具有纯定心功能，其中其他元件会影响该另一零件被拧到金属薄板部件上，或者说该定心元件可以同时具有用于将该另一零件连接到金属薄板部件上的螺纹。这样该元件不仅具有定心功能,还具有连接功能。这种定心元件或定心及紧固元件迄今一直由形状连接技术(ProfilVerbindungstechnik)有限公司两合公司以所谓的SBF螺栓形式的零件实现,这种螺栓例如在德国专利3447006. 9中有所描述。在SBF螺栓元件中，头部的远离杆部的一侧被设计用来与金属薄板部件铆接。尽管这种定心元件(也可以有紧固功能)已经在实践中得到了检验，但要连接到元件头部区域内的金属薄板部件上，还需要对金属薄板部件和头部进行相对较大的改造。这将导致如下状况，即对于杆径为12mm甚至更大的元件，为了实现与金属薄板部件的所需铆接，需要相对较大的改造力。尤其是当金属薄板部件厚度相当大时，这更有问题，而在使用杆径较大的定心元件时，又通常需要厚度相当大的金属薄板部件。使用可用于定心目的的其他紧固元件也会出现相似的问题。 W002/077468中描述了可用作定心元件的又一元件。这是一种功能元件，它具有一个头部，头部有环形的接触面和管状的铆接段，铆接段位于头部的接触面一侧并远离头部，管状的导向段与管状的铆接段同心，并且在径向上位于后者之内，在导向段和铆接段之间有环形间隙，并且导向段伸过铆接段的自由端。管状铆接段的壁的自由端在轴向截面中看时在径向外侧和径向内侧处都是圆的，并且举例来说，呈半圆形或类似箭头的形状，这种形状有助于形成铆边。导向段被形成为穿孔段，并且在其远离接触面的一端有环形的刃口，因此该元件可以按自穿孔形式被引入到金属薄板部件中。该元件被形成为螺母元件，它首先使自穿孔功能成为可能。然而，该元件的环形接触面上没有环形凹槽，并且用于提供固定以防止旋转的鼻状物具有突起部或肋状物的形状，它们沿径向延伸，并且形成在环形接触面处。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种开头所称的那种元件，它可以具有纯定心功能，也可以具有定心及连接功能，即使杆径为12mm甚至更大，也需要力将其连接到仍在容许极限内的金属薄板部件上，也不用担心金属薄板部件发生不希望的变形，并且对于各种厚度的金属薄板部件，仅用一个元件即可极好地防止旋转。为了满足这一目的，提供一种开头所称的那种元件，其特征在于在环形凹槽的圆锥形壁上和/或在环形凹槽的可选存在的环形底面上提供至少一个局部凹槽，优选提供多个尤其是呈均匀分布的局部凹槽。通过在环形凹槽的圆锥形壁上和/或在环形凹槽的管状底面上提供用于提供固定以防止旋转的、形式为局部凹槽或多个均匀分布的凹槽的特征，尤其是对较厚的金属薄板，可防止如下情形，即该用于提供固定以防止旋转的特征在将元件连接到金属薄板部件上的过程中可提供阻力，要改造金属薄板部件或铆接段，首先必须克服该阻力。此外，用于提供固定以防止旋转的这些凹槽导致了如下情形，即金属薄板部件不会出现不希望的变形，对于定心元件，这一点特别重要。此外，用于提供固定以防止旋转的这些凹槽确保有充分的旋转固定，并且不妨碍铆边成形，以致它可以被完全接收在金属薄板部件底侧(即金属薄板部件远离元件头部的那一侧)出现的环形凹槽内，因此在金属薄板部件的底侧有扁平的连接表面。这接下来确保元件的起定心作用的导向段也可以直接提供在金属薄板部件的底侧上，即铆边的自由端面上，铆边位于元件的杆部上，因此可确保套在元件导向段上的零件被理想地定心或定位。此外，根据本专利技术的元件可以用在金属薄板的厚度范围相对较宽的一个实施方式中。例如，只需要两个不同的元件即可涵盖从例如O. 6mm到超过3. 5mm的金属薄板厚度范围，而不需要位于金属薄板部件底侧的环形凹槽内的铆边伸过金属薄板部件底侧并在连接另一个零件的过程中造成困难。例如，在具有短铆接段的第一实施方式中，可以被涵盖O.6 I. 5mm的金属薄板厚度,而在铆接段较长的第二实施方式可供厚度从例如I. 5mm到超过3. 5mm的金属薄板使用。尤其是对厚度从I. 25mm到超过3. Omm的金属薄板,可以使用带有稍短铆接段的一个元件，对定心螺栓来说，这代表特别经常出现的范围。还应该指出的是，本专利技术并未被限制为杆径约为12mm的元件，相反，所用的杆径可以在一个宽范围内选择，例如，但不是限制，从4mm 38mm的范围内选择。·根据本专利技术的元件还有如下优点，即可以根据欧洲专利O 539 793 BI实施所谓的夹紧孔铆接工艺，从而在金属薄板部件和元件之间实现所需的束缚。换句话说，在实施铆接工艺的过程中，为了减小金属薄板部件中心孔的尺寸，圆锥形突起部可以被(局部)压平，以致让孔的轮缘区域与铆接段上方区域内或铆接段区域内的元件的金属薄板接触，而铆接段通过铆接工艺沿径本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种将元件（12）连接到金属薄板部件（10）上以形成零件总成的方法，该元件（12）具有杆部（14）和头部（16），其中所述头部在其面对所述金属薄板部件的一侧（18）上具有至少近似为环形的凹槽（20），该凹槽在径向内侧汇合到所述头部（16）的圆柱段（21），该圆柱段接下来汇合到所述杆部（14）和管状铆接段（22），该管状铆接段围绕所述头部（16）区域内的所述杆部（14），该凹槽位于径向上布置在该凹槽（20）外侧的环形接触面（24；24’）以内，且该凹槽在径向外侧经至少近似圆锥形壁（23）汇合到所述环形接触面，其特征在于，所述方法包括：在所述凹槽的所述圆锥形壁（23）上和/或在所述凹槽的环形底面（26）上提供多个局部凹槽（32），并且，在所述杆部（14）的区域形成定心段（40），该定心段（40）在径向上位于与所述圆柱段（21）相邻的所述管状铆接段（22）以内，将所述元件插入到预先打有孔的金属薄板部件（10）中，该金属薄板部件（10）在孔的区域被预先成形而形成突起部（52），该突起部至少基本上与所述凹槽（20）的形状匹配；将铆接段（22）周围的金属薄板材料借助叶状模槽形成在该/每个局部凹槽（32）中，其中该叶状模槽具有接收杆部的中心凹口或中心孔和环绕该中心凹口或中心孔的环形突起部；并且在铆边（42）的形成过程中，将铆接段（22）放在或压在金属薄板部件下侧面上形成的环形凹槽（60）内。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：杰瑞·巴贝吉，理查德·汉伯特，迈克尔·维也斯，
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：