[发明专利]连接元件,零件总成和形成该零件总成的方法

说明书

技术领域

本发明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，本发明还 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。

背景技术

从EP-A-0 539 793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(Profil  Verbindungstechnik)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。

WO02/077468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。