[发明专利]用于紧固在金属板材-塑料-层复合结构上的可变形的插入紧固装置

说明书

一种可变形的插入紧固装置，构造用于插入到面状的金属板材‑塑料‑层复合结构中并用于通过随后的变形固定在金属板材‑塑料‑层复合结构处，插入紧固装置具有固定构件，固定构件具有沿贯通轴线贯穿固定构件的贯通开口，贯通开口具有用于将另一构件紧固在其上的紧固形状部，其中固定构件具有可相对于在中央贯穿贯通开口假想的贯通轴线径向移动的至少两个部段，固定构件在其不变形的初始状态中观察围绕贯通轴线部段式地构造，其中至少两个部段作为可径向移动的部段通过可沿圆周方向变形的至少一个连接形状部彼此连接，其中至少一个部段可抵抗至少一个连接形状部的成形惯性力沿径向方向远离贯通轴线移动，以增大贯通开口。

技术领域

本发明涉及一种能够变形的插入紧固装置，所述插入紧固装置构造用于，插入到面状的金属板材-塑料-层复合结构中并且通过随后的变形固定在所述金属板材-塑料-层复合结构处。插入紧固装置具有固定构件，所述固定构件具有沿贯通轴线贯穿所述固定构件的贯通开口。贯通开口又具有用于将另一构件紧固在固定构件处的紧固形状部。贯通轴线定义圆柱坐标系，所述圆柱坐标系具有沿贯通轴线延伸的轴向方向，具有与贯通轴线正交的径向方向并且具有环绕贯通轴线的圆周方向。固定构件具有能够相对于在中央贯穿贯通开口假想的贯通轴线径向地移动的至少两个部段。

背景技术

这种紧固装置在现有技术中已知为概念“压紧螺母”或也为“拉铆螺母”。然而，所述特殊螺母经常在大质量结构中，如板材等中作为紧固装置使用，不经常用于固定在面状的金属板材-塑料-层复合结构处。参照DE 10 2004 042 478 A1的示例作为现有技术的可能的背景文献。

在此，在本发明的意义上的“面状的”意味着：层复合结构的厚度方向是层复合结构的显然最小的尺寸。沿两个既彼此正交又分别与厚度方向正交的主尺寸方向，层复合结构具有在其厚度方向上四倍大的尺寸。在此，层复合结构不必须是平的；其可以单次地或多次地围绕一个或多个也不同的弯曲轴线弯曲并且因此构成三维构型。所述层复合结构为了其加固在多个情况下如此弯曲。在此，然而，层复合结构基于其材料结构构成面状结构。

在汽车工业中，但是也在其他技术领域中，越来越多地将面状的金属板材-塑料-层复合结构作为面状结构构件使用。在这种层复合结构中使用的金属板材经常由铝构成并且具有不大于1.4mm的厚度，优选地不大于1mm的厚度。复合结构的塑料层优选地由多孔的纤维增强热塑性材料，例如所谓的“LWRT”(＝Low Weight Reinforced Thermoplast，轻型增强热塑性材料)构成。典型的金属板材-塑料-层复合结构是夹层结构，其中尤其由纤维增强热塑性材料构成的塑料层设置在两个金属板材之间。作为结构构件，这种层复合结构不仅必须是足够自身刚性的，而且必须也能够承载其他构件。在此，面状的层复合结构的固有刚性和结构稳定性相比于其他构件抗断开地紧固在其上具有更少的问题。

发明内容

因此，本发明的目的是提供一种紧固装置，所述紧固装置能够实现将另一构件简单地、可靠地、快速地且持久地紧固在面状的金属板材-塑料-层复合结构处。

所述目的根据本发明通过开始提及的类型的插入紧固装置实现，其中固定构件——在其不变形的或无移动的初始状态中观察的情况下——在圆周方向上围绕贯通轴线部段式地构造，其中至少两个部段通过能够在圆周方向上变形的至少一个连接形状部彼此连接，其中至少一个部段能够抵抗至少一个连接形状部的成形惯性力在径向方向上远离贯通轴线移动，以增大贯通开口，或/和其中固定构件——在其不变形的或无移动的初始状态中观察的情况下——在关于固定构件的总尺寸在轴向方向上以及在圆周方向上被限界的至少一个锚定部段中具有径向地伸入到贯通开口中的锚定形状部，所述锚定形状部能够在径向方向上移动，以在固定构件的径向外侧处构成径向突出部。

在常规使用中，插入紧固装置插入到金属板材-塑料-层复合结构中的所准备的插入开口中并且然后通过变形在那里锚定在层复合结构处。只要在本申请中未明确地另作说明，则在本申请中，插入紧固装置在其不移动或/和不变形的状态中描述，以所述状态，插入紧固装置插入到插入开口中。