[发明专利]功能元件

说明书

本发明申请是申请日为2007年1月5日、申请号为200710000192.6且发明名称为“功能元件、包括该功能元件和金属片部件的构件总成以及将功能元件连接到金属片部件的方法”的发明申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及一种功能元件，其具有功能部分、大致为管状的铆合部分和环状金属片接触表面。进一步，本发明涉及一种包括所述功能元件和金属片部件的构件总成，还涉及一种用于将功能元件组装到金属片部件的方法。

背景技术

上述类型的紧固元件形式的功能元件，已由Profile Verbindungstechnik GmbH & Co.KG公司销售多年，其各种形式的产品具有SBF、SBK、RSF和RSK等名称。其中，所述元件自身以及用于组装所述元件和所使用的冲模母模的方法，被详细描述于德国专利DE3447006C2、DE3446978C2和DE3835566C2中。

这种类型的紧固元件可采用自穿透（self-piercing）方式引入到金属片部件中，使得所述元件具有穿透和/或铆合部分。不过，所述紧固元件也可采用预穿孔而被引入到经过预穿孔的金属片中，所述预穿孔经常使用所称的预打孔机来进行，该预打孔机在组装所述紧固元件之前或期间对金属片部件直接穿孔。这种可能性仅存在于形成为中空体元件的功能元件的情况，例如螺母元件，这是因为，打孔机必须穿过所述紧固元件。

也存在这样的可能性，即，以这样一种方式来使用设有穿透铆合部分的功能元件：在所述组装过程之前或期间，通过穿透和/或铆合部分来将金属片部件穿孔。当所述功能元件实现为螺杆元件时，在这种情况下所产生的冲孔废料经常会卡在管状铆合部分之中，其可对于铆合卷边施加支撑功能。对于中空体元件，穿透的冲孔废料通常利用穿过中空体元件的持续喷注销（ejection pin）来去除。

无论对应的功能元件是自穿透还是与预穿孔的金属片一起使用，穿透和/或铆合部分都必须在金属片部件上进行并非微不足道的变形操作，因为必须确保金属片部件变形进入铆合连接区域中的管状接头中。穿透和/或铆合区段随后沿着所述管状接头的自由独立端径向地向外变形，以形成用于承接所述管状接头的凹部，该凹部的横截面为U形。在这样的连接中，所述管状接头经常被在其自身上回叠（foldback），使得金属片的环状叠层处于由卷曲起来的铆合部分形成的U形凹部之中。

因此，无论这些操作是否包括预穿孔，对于穿透和/或铆合区段的要求而言，其一方面应具有足够的稳定性，从而能够进行所需的变形操作，而另一方面，在所述铆合卷边形成之后，应在铆合卷边的区域中实现足够的强度，从而确保预计的连接强度。对于物件与金属片部件牢固组装来说，这是必要的。对于紧固元件来说，重要的是，穿透和/或铆合区段的强度必须对应于螺丝件的强度等级。对于将紧固元件组装到金属片部件来说，穿透和/或铆合区段不可弯曲。另一方面，所形成的变形程度必须使得穿透和/或铆合区段能够再成形以形成径向横截面为U形的铆合卷边。

这些相反的要求导致这样的一种情况，即，穿透和/或铆合区段的径向壁厚必须明确相关于紧固部分的有效尺寸。所述名词“紧固部分的有效尺寸”将被理解为紧固元件自身所需强度的含义。

即使所述紧固元件已经成功地实际应用多年，但其仍有某些缺点，即，无论是否进行预穿孔，所述元件的组装可导致形成小薄片，这些小薄片随着时间的推移会陷入冲模母模区域中或所使用的工具和压具中的其他地方，从而可导致正在加工的金属片部件发生完全不希望出现的阻塞和变形。这些小薄片的起因很难确定，这是因为无法在大型压机中将产生薄片的过程视觉化；由于操作区域由固体金属构成，因此，不可能例如提供观察窗来观察制造加工而不明显地影响生产过程的进程。

采用在欧洲专利1430229中描述和宣称的穿透和/或铆合区段的设计，可基本上成功抑制薄片的形成。不过，可出现这样一种情况，即，铆合卷边的翻转端区域中或者回叠金属片部件的金属片边缘区域中的铆合连接，并未一直呈现完好状态，尤其是获知金属片部件的回叠部件以月牙状的形式被铆合部分的翻转端切入或压入，使得金属片的各部件从铆合卷边突出为薄片，或可实际上被完全断开，从而导致加工中的问题并在金属片部件中留下痕迹。

发明内容

本发明的目的是：通过穿透和/或铆合区段的特定成形，来确保在铆合卷边区域中被回叠的金属片部件被铆合部分完全覆盖，从而使金属片的各部件不再可能从铆合卷边突出而形成薄片或在实际中断开。而且，该目的应该通过相对简单的方式来实现。