[发明专利]用于摩擦焊接的紧固元件以及用将紧固元件摩擦焊接到平面工件上的方法

权利要求书

1.一种用于摩擦焊接到平面工件(2)、特别是薄壁钣金零件上的紧固元件，所述紧固元件包括螺母头(3)和至少局部地在所述螺母头(3)内延伸的通孔(5)，以及设置在所述螺母头(3)的一端部侧面(8)上的摩擦焊接面(9)，

其特征在于，

在所述螺母头(3)的具有所述摩擦焊接面(9)的所述端部侧面(8)上设置有用于将钻孔(15)引入到所述工件(2)中的切割装置(4)。

2.根据权利要求1所述的紧固元件，

其特征在于，

所述切割装置(4)从所述螺母头(3)的构造为摩擦焊接面(9)的所述端部侧面(8)延伸到所述螺母头(3)的纵向中心轴线(6)，并且具有至少一个切割元件(13)。

3.根据权利要求1或2所述的紧固元件，

其特征在于，

所述切削装置(4)被设计成具有与所述螺母头(3)相对的自由端部部分(12)的切割轴(11)，其中在所述切割轴(11)的所述端部部分(12)上设置至少一个切割元件(13)。

4.根据权利要求3所述的紧固元件，

其特征在于，

所述切割轴(11)设计为中空的圆柱体，并且与所述螺母头(3)的所述纵向中心轴线(6)同心地布置。

5.根据权利要求4所述的紧固元件，

其特征在于，

所述中空的圆柱体切割轴(11)具有与所述螺母头(3)相对的环形或扇形形状的端部边缘(14)，其中至少局部地在所述端部边缘(14)上设置多个切割元件(13)。

6.根据前述权利要求中的一项所述的紧固元件，

其特征在于，

包括至少一个切割元件(13)，所述至少一个切割元件(13)布置在所述切割装置(4)上并且设计成以锯齿或切割段的形式。

7.根据前述权利要求中的一项所述的紧固元件，

其特征在于，

设置在所述螺母头(3)的所述端部侧面(8)上的所述摩擦焊接面(9)被设计成圆环的形式并且特别同心地围绕所述切割装置(4)。

8.根据前述权利要求中的一项所述的紧固元件，

其特征在于，

所述螺母头(3)和所述切割装置(4)一体设计。

9.根据前述权利要求中的一项所述的紧固元件，

其特征在于，

所述通孔(5)至少局部地并且特别是连续地延伸穿过所述螺母头(3)和所述切割装置(4)，并且所述通孔(5)至少局部地具有内螺纹(7)。

10.用于将特别是根据前述权利要求之一所述的紧固元件(1)摩擦焊接到平面工件(2)上的方法，

其中，

-所述紧固元件(1)被工具(16)容纳，并使其绕所述紧固元件(1)的纵向中心轴线(6)旋转(R)，

-用力(F)将所述紧固元件(1)的切割装置(4)抵靠在所述工件(2)的表面(16)上，

-所述切割装置(4)将钻孔(15)引入到所述工件(2)中，

-设置在所述紧固元件(1)上的摩擦焊接面(9)抵靠在所述工件(2)的所述表面(16)上，以及

-所述紧固元件(1)的旋转(R)在所述紧固元件(1)的所述摩擦焊接面(9)与所述工件(2)之间建立摩擦焊接连接(18)。