[发明专利]用于热塑性材料制成的部件的螺钉连接件

说明书

本发明涉及一种螺钉连接件，包括支撑部件(2)、附加部件以及螺钉(3)，该螺钉用于将支撑部件(2)固定至附加部件，其中，所述支撑部件(2)具有由塑料制成的待被刻螺纹的管(4)，该待被刻螺纹的管以摩擦嵌合和正嵌合来容纳螺钉(3)，其中，待被刻螺纹的管(4)由热塑性泡沫构成，并且螺钉(3)具有钝边螺纹(5)，并且其中，泡沫随着螺钉被拧入待被刻螺纹的管(4)而被压缩。本发明还涉及一种对应的螺钉以及利用螺钉(3)将支撑部件(2)连接至附加部件的方法。

技术领域

本发明涉及一种螺钉连接件，包括支撑部件、附加部件和用于将支撑部件固定至附加部件的螺钉，其中，支撑部件具有塑料制成的待被刻螺纹的管(tube to bethreaded)，该待被刻螺纹的管用于通过摩擦嵌合和正嵌合来容纳螺钉。本发明还涉及一种借助螺钉将支撑部件连接至另一部件的方法。

背景技术

塑料主要由于其高强度和低重量而在多个领域中使用，诸如汽车工业。对于用于获得塑料部件的可拆卸连接的螺钉连接具有特殊要求，传统的钣金螺钉或木螺钉或者不充分地满足或者完全不满足这些要求。

在现有技术中特别地已知螺纹成型螺钉或螺纹滚压螺钉，它们被归入“木螺钉”术语下。它们主要由头部和螺杆芯构成，螺杆芯为在螺钉的尖端处或多或少地逐渐变细成点的细长锥或销的形状。螺杆芯由从螺纹根部径向地凸出的螺旋外周切削缘包围，该螺旋外周切削缘过渡到切削螺纹的两个牙侧(flank)中，且具有或多或少的急弯部。反过来，牙侧设置有从螺纹根部到牙顶的恒定的螺距，结果，在两个牙侧线之间获得均匀的螺纹角。这种类型的螺钉还用于将塑料螺固在一起。

另外，在汽车工业中，集中于轻量化结构的竞争导致了塑料的应用范围不断扩大，包括了物理或化学泡沫的使用的增加，该物理或化学泡沫利用空气(氮气，CO2)代替塑料材料。在使用或类似工艺生产的物理泡沫的情况下，将诸如氮气、二氧化碳或化学发泡剂这样的物质在超临界状态下在压力下注入熔融塑料中并均匀分布。在注入非加压模具中之后，气体与熔体分离并形成了细孔泡沫结构。保持压力的省略和降低的粘度、最小化或消除的凹痕和应力是支持这种趋势的主要方面。

当在包括泡沫塑料的塑料中使用时，所有已知的螺钉都具有例如通过使螺入口破裂或者应力破裂而损坏其所进入的塑料的缺点。同时，所述螺钉还需要相对高的旋入扭矩。在螺钉连接件中，当使用MuCell注塑成型件时，压缩层被损坏，导致传统的螺钉完全失去其在泡沫层的剩余部分中的保持作用。

发明内容

因此，本发明的目的是创造一种螺钉，其中，以相对高的旋入扭矩确保螺钉与泡沫塑料之间的直接的、高负荷的连接，特别是在具有不同稠度的塑料的情况下。

通过独立权利要求1和10的特征实现该目的。

根据本发明，提供一种螺钉连接件，其包括支撑部件、附加部件和螺钉，该螺钉用于将支撑部件固定至附加部件，其中，支撑部件具有由塑料制成的待被刻螺纹的管或者螺纹凸台，用以通过摩擦嵌合和正嵌合(positive fit)来容纳螺钉。此处，待被刻螺纹的管由热塑性泡沫制成，并且螺钉具有钝边螺纹，其中，螺钉随着其被拧入而压缩待被刻螺纹的管的泡沫。

根据本发明的轮廓形式，使得热塑性泡沫通过螺钉被拧入时的塑性变形和摩擦而能够使其形状紧密地适合于钝的螺纹牙顶和根部，而不被切割。换言之，虽然螺钉被拧入材料中，材料移位并且被压缩，但是不被侵入式地切割。因此避免了待被刻螺纹的管或者螺入口的破裂或者开裂，这是因为被螺钉压印的螺纹对于螺钉的过度拧紧，即对于切割螺钉螺纹的剪切力具有更强的抵抗性。

在从属权利要求中得到有利的实施例。

螺钉优选地具有多个螺纹，螺纹具有至少部分地比待被刻螺纹的管的内径大的外径。这确保了螺钉的至少一些部分刺入管内而不切割其外压缩层。