[发明专利]压装螺母和压装连接机构以及用于制造压装螺母和压装连接机构的方法

说明书

本发明涉及一种压装螺母(2)，所述压装螺母构造为罩盖螺母并且具有带有通孔(10)的螺母主体(4)，在构成盲孔(11)的情况下所述通孔由罩盖(6)封闭。该罩盖设置成与所述螺母主体形成介质密封的连接。所述螺母主体(4)在顶侧(12)上具有环形凸缘(16)。在预装配状态下所述环形凸缘(16)仅仅至少部分地弯曲，从而使得所述罩盖(6)仅防脱落地得到保持，而并不形成介质密封的连接。所期望的介质密封的连接在被压入到构件(36)中时才形成。

技术领域

本发明涉及一种预装配压装螺母、一种利用这种预装配压装螺母制造的压装连接机构、以及一种用于制造这种预装配压装螺母和这种压装连接机构的方法。

背景技术

对于压装连接来说，压装元件、特别是压装螺母通常被压入到由金属制成的构件、特别是金属板中。在进一步的装配过程中，另一个构件通过拧入压装螺母中的螺钉连接于此。压装螺母通常具有防转元件，因此压装螺母不能旋转地被固定在构件上。此外，这种压装螺母可以具有底切，以防止构件材料挤压出去。在一些设计变型方案中，防转元件设计为压装螺母底侧的肋片。

这里描述的压装螺母可以是一种自冲式压装螺母，它在压紧过程中自己在构件上冲出所需的孔。或者，涉及一个预冲孔构件时，压装螺母压入准备好的孔中。在压紧过程中，设在压装螺母底侧的紧固凸缘可以变形，从而与构件的孔边缘形成形状配合和/或摩擦连接，或者构件以这种方式形成材料从组件流入压装螺母的底切区域。或者，也可以通过镦粗凸缘将压装螺母固定在金属板上。

压装元件、特别是压装螺母例如能以不同的变型方案中从申请人的以下专利文献中获得：EP3430277B1、DE102016204619B4和DE102004042478B4。

在某些应用领域中，两个组件之间的最终装配连接必须达到一定程度的介质密封性，特别是在压装螺母-螺钉连接元件的区域。螺钉与压装螺母或压装螺母与构件之间的连接有不同的密封性要求，具体取决于它们在车辆中的使用位置。可能对水等流体具有密封性要求，例如在车窗区域或天窗或车顶框架上的水通道的情况下。有从防溅水到抗水柱密封(例如300毫米水柱)持续30分钟的要求。此外，如果对液体涂料也具有密封性，例如在车身构件的涂装过程中使用的那些，或者还对油具有密封性，则是有利的。因此，可以省去喷漆后耗时的清洁和后处理步骤。

此外，针对诸如氦气、氮气或氢气等气体的密封性也可能是必须的。此类应用通常由最大泄漏率定义，例如在1bar左右的气压下为1ml/min。对于现在越来越频繁地安装在电动汽车中的电池组，一些连接部必须是液体密封和气体密封的。

为了满足这些要求，螺母和构件之间的支承面必须是介质密封的。另一方面，螺母上的用于拧入螺钉的通孔也需要被密封，以使其具有介质密封性。

对此的一种可能性是以罩盖螺母的方式设计螺母，其中通孔因此由盖封闭，特别是帽形盖。这种罩盖螺母的生产有时很昂贵。

罩盖螺母通常由两部分制成。例如，根据文献DE10307786B4，帽形盖被安放在螺母主体上并焊接到螺母主体上。焊接导致螺母和盖的局部热处理，因此与螺母主体相比，焊接区域的机械性能发生局部变化。因此，在焊接过程中必须采取广泛的预防措施，以便螺母螺纹区域的机械性能不会因焊接过程中的热影响而受损。这可能需要额外的后处理步骤来去除焊接飞溅物或矫正变形。

文献GB618388A还公开了一种由两部分组成的罩盖螺母，其中螺母主体具有环形凸缘，该环形凸缘被弯曲并由此形状相合地保持住帽形盖的环形法兰。在这种情况下，帽形盖由塑料制成，并且在底侧上具有宽的环形轮廓。环形凸缘围绕这个环形轮廓安放。同时，环形凸缘内侧与螺母螺纹对齐，在拧入螺丝时起到螺纹的保护作用。

文献DE4239583C2公开了一种压装螺母，其中仅设置了一个盘形盖来封闭通孔，该盖被安放在高拉伸的螺母主体的凸肩上并通过弯曲环形凸起来固定。由于螺母主体上的肩部，这种压装螺母相对较重且制造成本较高。