緊固元件及相應的穿刺元件制造技術

本實用新型專利技術涉及一種自鉆孔的緊固元件及相應的穿刺元件，該緊固元件具有空心體，所述空心體包括可擴展的部段和穿刺端，其中所述穿刺端包括用于鉆孔的齒，這些齒圍繞所述穿刺端的中心基本上圓形地設立，其中，所述齒具有上部的前側部段和下部的前側部段，其中所述上部的和下部的前側部段至少部分地筆直延伸，其中所述上部的前側部段關于所述緊固元件的縱軸線的相對角度與在所述下部的前側部段和所述緊固元件的縱軸線之間的相對角度不同，和/或所述齒偏移，使得(i)所述齒關于距這些齒所圍繞的中心的距離具有偏移，和/或(ii)所述齒沿不同的方向延伸。

Fastening element and corresponding puncture element

The utility model relates to a self-drilling fastening element and a corresponding puncture element. The fastening element has a hollow body. The hollow body comprises an expandable section and a puncture end. The puncture end comprises teeth for drilling. These teeth are basically circularly arranged around the center of the puncture end, in which the teeth have a front section of the upper part and a front section of the lower part. The front part of the upper part and the front part of the lower part extend at least partially straight. The relative angle of the front part of the upper part with respect to the longitudinal axis of the fastening element is different from the relative angle between the front part of the lower part and the longitudinal axis of the fastening element, and/or the tooth is offset so that (i) the tooth has a distance from the center around which the teeth are surrounded. There is offset, and/or (ii) the teeth extend in different directions.

【技術實現步驟摘要】
緊固元件及相應的穿刺元件
本技術涉及一種自鉆孔的緊固元件，以及一種相應的穿刺元件。
技術介紹
在用于將部件緊固在至少另一部件上的設備的領域中可能期望的是，在兩個部件的至少一個中設立孔。所述孔能夠利用鉆孔設備和鉆頭來設立，或者如果緊固元件在其端部處具有適宜的穿刺元件，則甚至可以通過在插入期間轉動緊固元件本身來設立孔。無論如何，鉆孔過程能夠影響孔周圍區域的完好性。例如，鉆孔過程可以引起在孔邊處的脆性或負荷集中，當穿過所述孔插入的緊固元件將載荷施加到受損區域(kompromittierterBereich)上時，這將損害部件的功能完好性。該問題尤其是存在于非金屬材料如復合材料的情況中。因此，用于設立孔的穿刺元件必須適合于相應的材料。在現有技術中，特別是在涉及復合材料的現有技術中顯示出下述趨勢：在不改變要設立的孔的周圍的材料的完好性的情況下設立孔，例如由于燃燒，熔化或材料的分層(Delaminierung)。此外，現有技術顯示出下述趨勢：實現在深度方面不均勻的孔直徑。此外，現有技術還顯示出下述趨勢：用于鉆孔的鉆孔力和/或所施加的鉆孔扭矩過高，和/或顯示出鋸齒的全面的齒部磨損，和/或用于鉆孔的時間過長。在此不應忽略：將緊固元件設計成，通過布置至少兩個組件使孔刺透或鉆透，并且緊固元件在刺穿或鉆穿這些層之后保持在原位，以將這些組件保持在一起。因此，自鉆孔的緊固元件被設計成，僅一次刺穿孔或鉆出孔。鉆孔的部件被設計為一次性使用的。用于刺穿或鉆孔的自鉆孔的緊固元件的元件或部件的材料被認為是成本合算的，因為緊固元件的用于刺穿孔或鉆孔的部件甚至保持在原位，并且不是在鉆孔后恢復的部分。因此，用于鉆孔的材料通常具有低的硬度。
技術實現思路
本技術的目的是，提供一種緊固元件，所述緊固元件關于上述優點中的至少一個和/或關于待緊固的部件中的至少一個部件本身的能力進行改進，所述部件尤其是纖維增強的復合材料的。。本技術的要點是使用穿刺端，所述穿刺端具有齒，這些齒圍繞旋轉軸線設立，其中所述齒具有關于鉆孔的最佳幾何形狀。本技術認識到，切割材料的齒的幾何形狀是非常重要的。本技術認識到，結合克服以上所述的缺點和尤其是在纖維增強的復合材料中施加光滑的孔，可以就兩個特征來設計齒部的幾何形狀：(a)切割材料的齒的前側在至少兩個部段中包括不同的設計，這些部段分別具有至少一個基本上筆直的部段，和/或(b)切割材料的齒偏移地定向。齒的前側的兩種不同的設計所涉及的，被認為是上部的和下部的前側部段，并且上部的前側部段關于旋轉軸線的縱軸線具有相對角度，該相對角度與在下部的前側和旋轉軸線的縱軸線之間的相對角度不同。當開始鉆孔時，使用上部的前側部段。齒轉動，并且由于磨損，上部的前側部段可能會磨損，而下部的前側部段可以是在切割厚度的約50％之后所使用的部分，并且尤其是在鉆孔結束時離開材料時所使用的部分。尤其當使用玻璃纖維增強的塑料時，優選使所述(上部的)前側部段的關于縱軸線的角度為負或等于0°，因為正的切割角可能將纖維從材料中撕出，這會造成增加分層。尤其是當鉆孔玻璃纖維增強的塑料時，(下部的)前側部段的關于縱軸線的正的角度是優選的，因為有利于將纖維拉向鋸。齒的偏移所涉及的是，所述齒可以關于距這些齒所圍繞的中心的距離具有偏移。所述偏移優選是關于齒的上部部分的偏移。可以使用所述偏移來防止在用作為鋸的齒和要穿刺出孔或鉆孔的材料之間的摩擦。可以與所述偏移進行匹配，以在整個穿刺或鉆孔期間獲得至少基本上恒定的孔直徑。本技術提出了一種具有空心體的自鉆孔的緊固元件。所述空心體包括可擴展的部段和穿刺端，其中穿刺端包括用于鉆孔的齒，這些齒圍繞穿刺端的中心基本上圓形地設立。所述齒(a)具有上部的前側部段和下部的前側部段，它們至少部分地筆直延伸，其中上部的前側部段關于緊固元件的縱軸線具有相對角度，該相對角度與在下部的前側部段和緊固元件的縱軸線之間的相對角度不同，和/或(b)所述齒具有偏移，使得(i)所述齒關于距這些齒所圍繞的中心的距離具有偏移，和/或(ii)所述齒沿不同的方向延伸。當所述緊固元件進入或離開要設立孔的材料時，提供上面提及的齒部設計引起分層，和/或在深度方面均勻的孔直徑。附加地，齒部磨損和鉆孔力以及鉆孔扭矩均位于適宜的范圍內。優選地，鉆孔力可以小于200N，優選小于170N，更優選小于160N，最優選小于150N，和/或所述鉆孔扭矩可以小于10Nm。在本說明書中以及根據本技術的術語“緊固元件”包括可以用于將一個部件緊固在另一部件上的任何元件。兩個部件可以在平的面部段上彼此觸及。兩個部件之一可以是板。另一部件可以是另一板或層機構。優選地，待鉆孔的一種或多種材料可以選自以下的組：玻璃和碳纖維熱固性材料和熱塑性材料、車身鋼(XCG10/10、P260、SPFC590、SABC1480)和鋁。可以通過緊固元件緊固的兩個部件可以是片狀的或至少具有類似片狀的橫截面。緊固元件可以插入孔中，所述孔可以設立在兩個部件中的至少一個中。緊固元件可以包括臂或至少一個變形部段，以便接合到部件之一中，尤其是接合到設有孔的部件中，而臂或變形部段與緊固元件的配合面共同作用或交互作用，以使兩個部件彼此觸及，其方式為：由配合面以及由臂或變形部段將力施加到兩個部件上。所述兩個部件保持在一起或彼此緊固，其方式為：將配合面和臂/變形部段設立在這兩個部件之間。緊固元件尤其可以是鉚釘或夾子?？椎闹睆娇梢栽诩s4mm和約20mm之間。在本說明書中和根據本技術的術語“空心體”包括緊固元件的至少一個是空心的部段，以確保，緊固元件的另一部分或另一部段能夠在空心體內，或者確保緊固元件的擴展?？招捏w可以包括可變形的部段，以使緊固元件相對于其初始的環周擴展。該可變形的部段可以與配合面共同作用。在本說明書中以及根據本技術的術語“可擴展的部段”包括空心體的可變形的元件或可變性的部段，其尤其是可以沿著橫向于緊固元件或空心體的縱向方向的方向變形。在本說明書中以及根據本技術的術語“穿刺端”包括在緊固元件或空心體上的端部，該端部是成型的，該端部尤其是具有齒，以通過穿刺端關于待設立孔的部分的轉動來設立孔。在本說明書中以及根據本技術的術語“齒”包括至少兩個齒狀元件。在本說明書中以及根據本技術的術語“齒部”包括拱曲部或凸起，所述拱曲部/凸起基本上沿緊固元件或空心體的縱向方向延伸，使得在所述齒部和所述縱軸線之間圍成的角度部大于45°。優選的是，在所述齒部和所述縱軸線之間所圍成的角度不超過30°。更優選的是，在所述齒部和所述縱軸線之間所圍成的角度不超過20°。最優選的是，所述齒部和所述縱軸線之間所圍成的角度不超過10°。齒優選具有下述高度，該高度小于約5mm，優選地，齒部的高度位于約1.5mm至4mm的范圍內。優選地，齒部的高度位于約1.5mm至3mm的范圍內。更優選地，齒部的高度位于大約1.0mm至2.5mm的范圍內。尤其是，齒部的高度可以為大約1.9mm。在本說明書中以及根據本技術的術語“基本上圓形地設立”包括對元件、尤其是齒的設置，使得允許與圓形的偏差，尤其是所述元件(齒)可以不是全部具有距中心的相同的距離，而是一組齒可以具有距中心的相同的距離，而另一組元件與第一組相比距中心可以具有(輕微)不本文檔來自技高網...

【技術保護點】
1.一種緊固元件(1)，是自鉆孔的緊固元件(1)，具有空心體(2)，所述空心體包括可擴展的部段和穿刺端(3)，其中，所述穿刺端(3)包括用于鉆孔的齒(4)，這些齒(4)圍繞所述穿刺端的中心基本上圓形地設立，其特征在于，a)所述齒(4)具有上部的前側部段(5)和下部的前側部段(6)，其中每個部段至少部分地筆直延伸，其中所述上部的前側部段(5)具有關于所述緊固元件(1)的縱軸線(B)的相對角度，該相對角度與在所述下部的前側部段(6)和所述緊固元件(1)的縱軸線(B)之間的相對角度不同，和/或b)所述齒(4)具有偏移，其中i)所述齒(4)關于距所述齒(4)所圍繞的中心的距離具有偏移，和/或ii)所述齒(4)沿不同的方向延伸。

【技術特征摘要】
2017.02.22 DE 102017001676.31.一種緊固元件(1)，是自鉆孔的緊固元件(1)，具有空心體(2)，所述空心體包括可擴展的部段和穿刺端(3)，其中，所述穿刺端(3)包括用于鉆孔的齒(4)，這些齒(4)圍繞所述穿刺端的中心基本上圓形地設立，其特征在于，a)所述齒(4)具有上部的前側部段(5)和下部的前側部段(6)，其中每個部段至少部分地筆直延伸，其中所述上部的前側部段(5)具有關于所述緊固元件(1)的縱軸線(B)的相對角度，該相對角度與在所述下部的前側部段(6)和所述緊固元件(1)的縱軸線(B)之間的相對角度不同，和/或b)所述齒(4)具有偏移，其中i)所述齒(4)關于距所述齒(4)所圍繞的中心的距離具有偏移，和/或ii)所述齒(4)沿不同的方向延伸。2.根據權利要求1所述的緊固元件(1)，其特征在于，所述在所述上部的前側部段(5)和所述緊固元件(1)的縱軸線(B)之間的相對角度小于所述在所述下部的前側部段(6)和所述緊固元件(1)的縱軸線(B)之間的相對角度。3.根據權利要求2所述的緊固元件，其特征在于，所述在所述上部的前側部段(5)和所述緊固元件(1)的縱軸線(B)之間的相對角度為大約0°至大約5°，并且所述在所述下部的前側部段(6)和所述緊固元件(1)的縱軸線(B)之間的相對角度為大約5°至大約15°。4.根據權利要求1所述的緊固元件(1)，其特征在于，所述關于所述中心的...

【專利技術屬性】
技術研發人員：C·弗勞林，
申請(專利權)人：A·雷蒙德公司，
類型：新型
國別省市：法國,FR