[发明专利]自冲孔帽元件以及由其和金属片材构成的组件

权利要求书

1.一种自冲孔帽元件(10)，该自冲孔帽部件(10)被设计用于压入配合到金属片材(40)中，所述帽元件包括：

形成凸缘(12)的头部(14)；位于所述头部中的中心孔(16)，该中心孔(16)被设计用于容纳栓元件且具有中心纵轴线(18)；在所述凸缘(12)处形成的位于至少大致垂直于所述中心纵轴线的平面中的金属片材接触表面(20)；以及在所述金属片材接触表面的一侧处在所述纵轴线的方向上远离所述头部延伸的冲孔部(22)，

所述帽元件的特征在于，所述帽元件被设计用于自冲孔地附接进入更高强度的金属片材(40)，使得所述冲孔部(22)直接并入所述金属片材接触表面(20)，并且使得所述冲孔部(22)在所述冲孔部的自由端面处具有冲孔边(28)，该冲孔边(28)通过外周表面(34)与所述金属片材接触表面(20)间隔开，所述外周表面(34)的轴向高度与所述金属片材的厚度的至少30％、优选50％相当，其中，所述冲孔部的、在所述冲孔部的自由端面处的、从所述冲孔部的外侧至螺纹的标称直径的区域中的径向壁厚与所预期的金属片材的厚度的1.2倍至1.8倍、优选1.5倍相当。

2.根据权利要求1所述的自冲孔帽元件，其特征在于，所述冲孔部(22)在平面图中是多边形，从所述多边形的一个边至下一个边的过渡处具有圆角(36、36’)。

3.根据权利要求2所述的自冲孔帽元件，其特征在于，所述头部(14)在平面图中具有与所述冲孔部(22)的多边形形状对应的多边形形状，该头部(14)的多边形形状同样具有圆角(36”)。

4.根据权利要求2所述的自冲孔帽元件，其特征在于，所述头部(14)在平面图中是圆形。

5.根据权利要求2至4中任一项所述的自冲孔帽元件，其特征在于，所述冲孔部(22)在平面图中具有选自正方形、矩形、五边形和六边形的形状。

6.根据权利要求1或2所述的自冲孔帽元件，其特征在于，所述冲孔部和所述头部各自在平面图中至少大致是圆形的。

7.根据前述权利要求中任一项所述的自冲孔帽元件，其特征在于，所述外周表面(34)在任何所期望的包含所述纵轴线(18)的径向面中与所述纵轴线轴向平行延伸，或者相对于所述纵轴线具有0°至5°的角，此时所述外周表面(34)从所述金属片材接触表面(20)至所述冲孔边(28)发散。

8.根据前述权利要求中任一项所述的自冲孔帽部件，其特征在于，从所述外周表面(34)至所述金属片材接触表面(20)的过渡部是倒圆的，或者具有倾斜表面的形状，该倾斜表面与所述金属片材接触表面(20)在轴向或者径向剖面中看形成85°至90°的范围内的夹角。

9.根据前述权利要求中任一项所述的自冲孔帽元件，其特征在于，在冲孔部设置提供不可旋转的固定的鼻状物(90、94)，所述鼻状物具有从其在轴向方向上延伸的肋(90)的形式。

10.一种包括前述权利要求中任一项所述的自冲孔帽元件(10)和金属片材(40)的组件，其特征在于，所述金属片材(40)具有冲孔，该冲孔的形状对应于所述冲孔部(22)的形状，其中，在所述金属片材的远离所述金属片材接触表面(20)的一侧(68)处的所述金属片材(40)的材料具有环绕所述冲孔部(22)且邻近所述冲孔部的凹部(62)，由于形成所述凹部(62)，孔缘的材料延伸入所述帽元件(10)中，并且位于沟槽(26)中，在此又径向延伸进入冲孔部(22)中，并且还可在从外周面(34)到金属片材接触表面(20)的过渡区域中轴向延伸进入头部(14)。

11.根据权利要求10所述的组件，其特征在于，所述帽元件(10)的强度在700MPa至900MPa的范围内，所述金属片材(40)的强度在900MPa至高于1400MPa的范围内。

12.根据权利要求10或11所述的组件，其特征在于，所述金属片材(40)在附接所述帽部件(10)的区域和在该区域径向外部的区域位于平面(E)中，其中所述冲孔部(22)的自由端面(30)从所述远离金属片材接触表面(20)的一侧缩进。