[发明专利]用于焊接的具有杆和带突出部的凸缘的紧固件、使用该紧固件的结合方法和结合连接件

说明书

技术领域

本发明涉及具有杆并且具有凸缘的金属紧固件，杆沿轴向方向延伸并且具有焊接端，凸缘布置在杆上距离焊接端某一距离处，该凸缘具有大于杆的直径。本发明另外涉及用于通过使用该类型的紧固件连接至少一个结构部件与金属支撑部件的结合方法，和包括金属支撑部件、置于支撑部件一侧上的带有孔的至少一个结构部件和该类型紧固件的结合连接件。

背景技术

除了其他行业之外，所述类型的紧固件用在汽车结构中，用于将各种类型的结构部件紧固到汽车车身。紧固件通过使用传统的螺柱焊接技术，特别是拉弧螺柱焊接来焊接到适用于焊接的汽车车身的结构部件。通过机械紧固件，例如螺母、螺钉或夹，焊合的紧固件于是与待紧固的结构部件连接在一起。

US3,774,009也公开了一种紧固件，通过该紧固件，同时通过该紧固件的焊合，待紧固的结构部件可与紧固件焊接到其的支撑部件连接在一起。这里，待紧固的结构部件在焊接点区域中具有开口，紧固件穿过该开口被以其焊接端焊接到支撑部件。紧固件具有凸缘，该凸缘大于该开口，并且在紧固件被焊合之后，牢固地置于结构部件的围绕该开口的边缘区域上，并且由此保持该结构部件互锁在支撑部件上。

设计用于焊接的另一种紧固件公开在GB1,075,969A中。该紧固件具有杆和凸缘，并且通过弧螺柱焊接方法穿过待紧固的板状元件中的孔来焊接金属支撑部件。这里，板状元件具有多个槽道，所述槽道从该焊接点通向外，以允许气体从焊接点逸出。

在汽车构造中，一般来讲，所提到类型的紧固件焊接到其的支撑构件已经设置有腐蚀防护层。当紧固件被焊合时，该焊接点区域中的腐蚀防护层被破坏。为了防止由此引起的腐蚀破坏，需要再次给围绕焊接点的区域提供适当的腐蚀防护层。电化学浸涂方法通常用于此，其中预装配的结构部件，例如汽车车身通过在浸漆槽中浸渍接受防腐漆的均匀涂覆。在紧固件同时通过紧固件的焊合还将待紧固的结构部件与支撑部件连接在一起的情况下，焊接点附近腐蚀防护层的恢复是个问题，因为紧固件通过其凸缘置于围绕紧固开口的被紧固的结构部件的边缘上，并且因此与防腐漆在该焊接点区域中的涂敷相干涉。

发明内容

本发明的目的因此是设计一种上面所述类型的紧固件，以在紧固件被焊合在焊接点区域上时，可有效地以简单方式防护腐蚀。

根据本发明，该目的通过金属焊接元件实现，该金属焊接元件包括沿轴向延伸并且具有焊接端的杆，和布置在杆上距离焊接端一定距离处的凸缘，所述凸缘具有大于杆的直径，并且在面向焊接端的一侧具有多个突出部，所述多个突出部距离杆并且距离彼此一定距离，其自由端形成用于结构部件的接触表面。接触表面优选位于与轴线共面的径向平面中。

在根据本发明的紧固件中，凸缘不是通过环形表面而是仅通过各个突出部置于由紧固件保持的结构部件上。由于突出部之间的距离，因此敞开的通道形成在凸缘和支撑部件之间。通过所述通道，凸缘下面以及结构部件中孔内的间隙以及因此建立在其中的焊接点可从外部在多个路径上进入。结果，防腐蚀剂，例如在通过紧固件连接在一起的部件的随后浸漆中，漆能够在突出部之间渗透到结构部件中位于紧固件下面的孔中，并且孔内存在的结构部件和紧固件的表面，包括焊接点，可被由均匀的防护层涂覆。以该方式，由于焊接点区域中紧固件的焊合而被破坏的腐蚀防护层可被有效地恢复。

突出部之间的多个通道另外使得浸漆中存在于紧固件下面的孔中的空气可容易地逸出，并且没有气泡保留，由此可有利地实现由漆均匀浸润的结构部件和紧固件。

另外，突出部之间的多个通道允许过多的漆在离开浸浴时流出，而没有大量的漆保留在孔中。这确保经济地消耗漆并且促进部件在离开浸浴之后快速干燥。

焊接中，形成的气体可通过突出部之间的通道逸出，并且保护气体可容易地被输送到焊接点由于突出部距离紧固件的杆的距离环形自由间隙形成在突出部和杆之间。自由间隙防止焊接时电弧偏移，并且可适应存在于待紧固的结构部件中的孔边缘上的任何可能的毛刺，以防止凸缘在待保持的结构部件上的不规则支撑。

根据本发明的另一目的，凸缘在朝向焊接端的一侧具有在一定距离处围绕杆的环形轴环，突出部布置在所述环形轴环上。轴环可布置在凸缘的外边缘处，并且凸缘的延伸在轴环和杆之间的区域可设计为可弹性变形，类似于板簧，以能够在紧固件焊接时，通过沿焊接端方向轴向指向的力，产生用于将连接在一起的部件相互夹持的初始应力。