[发明专利]连接元件、带有连接元件的连接结构、连接元件的制造方法和相应的连接方法

权利要求书

1.用于制造至少两个部件之间的连接的连接元件，所述连接元件包括：

a.位于第一轴向端的头部，

b.在与第一轴向端相对的第二轴向端处的端部，以及

c.布置在所述端部和所述头部之间的轴，其中所述轴限定所述连接元件在所述第一轴向端和所述第二轴向端之间的纵向轴线，其中

d.连接元件的至少轴和端部包括硬化的边缘层，使得所述轴和所述端部的材料在内部具有比所述边缘层的相邻的表面更低的硬度。

2.根据权利要求1所述的连接元件，其中至少所述轴和所述端部的材料被淬火和回火。

3.根据权利要求1或2所述的连接元件，所述连接元件选自以下组：固定螺栓、半空心自冲铆钉、实心自冲铆钉、空心铆钉和螺钉。

4.根据权利要求1或2所述的连接元件，其中所述边缘层的所述硬化通过氮化、感应硬化、火焰硬化、激光束硬化、电子束硬化或渗碳来实现。

5.根据权利要求1或2所述的连接元件，其中至少所述连接元件的所述轴和所述端部包括材料涂层，所述材料涂层的硬度大于所述轴和所述端部的所述材料的硬度。

6.连接结构，所述连接结构包括至少第一部件和第二部件，所述第一部件和所述第二部件通过根据权利要求1的连接元件连接。

7.根据权利要求6所述的连接结构，其中，所述第一部件设置在所述头部附近，并且所述第二部件设置在所述连接元件的端部附近，其中，所述第二部件包括钢，特别是热成型钢，所述钢具有至少800MPa的抗拉强度，特别是具有800MPa至2000MPa的抗拉强度或至少在800MPa和1,500MPa之间的抗拉强度。

8.根据权利要求1的连接元件的制造方法，包括以下步骤：

a.提供连接元件，特别地通过冷成型或车削提供连接元件，该连接元件具有位于第一轴向端处的头部、位于与第一轴向端相对的第二轴向端处的端部、以及布置在所述端部和所述头部之间的轴，其中，所述头部限定所述连接元件在所述第一轴向端和所述第二轴向端之间的纵向轴线，以及

b.硬化所述连接元件的至少所述轴和所述端部，使得所述轴和所述端部包括硬化的边缘层，由此所述轴和所述端部的材料在内部具有比径向相邻的表面较低的硬度。

9.根据权利要求8所述的制造方法，所述制造方法包括在所述连接元件的所述硬化之前的进一步步骤：

c.对所述连接元件的至少所述轴和所述端部进行淬火和回火。

10.根据权利要求8或9之一所述的制造方法，其中所述硬化步骤包括：

d1.氮化、感应硬化、火焰硬化、激光束硬化、电子束硬化或渗碳；或

d2.在所述连接元件的至少所述轴和所述端部处施加涂层。

11.根据权利要求8或9所述的制造方法，其中，所述连接元件选自由固定螺栓、半空心自冲铆钉、实心自冲铆钉、空心铆钉和螺钉组成的组。

12.根据权利要求8或9所述的制造方法，其中，用于所述连接元件的材料包括冷成型钢。

13.一种通过根据权利要求1所述的连接元件将至少第一部件连接至第二部件的方法，包括以下步骤：

a.将第一部件和第二部件布置成一个在另一个之上，

b.将所述连接元件固定至一个在另一个之上地设置的第一部件和第二部件的布置中，其中所述连接元件的固定基本上无旋转地进行。

14.根据权利要求13所述的方法，其中所述第一部件邻近所述头部布置，并且所述第二部件邻近所述连接元件的所述端部布置，其中所述第二部件包括钢，特别是热成型钢，所述钢具有至少800MPa的抗拉强度，特别是具有800MPa至2000MPa的抗拉强度或至少在800MPa和1,500MPa之间的抗拉强度。

15.根据权利要求13或14所述的方法，其中，所述第一部件邻近于所述头部布置，并且所述第二部件邻近于所述连接元件的所述端部布置，其中，所述第二部件的穿透发生而没有冲头料块的分离。