[發明專利]自沖孔帽元件以及由其和金屬片材構成的組件

有效

• 申請號: 201010272955.4
• 申請日: 2010-09-02
• 公開（公告）號: CN102003447A
• 公開（公告）日: 2011-04-06
• 發明（設計）人: 杰瑞·巴貝吉;克里斯蒂安·索瓦;理查德·亨伯特;邁克爾·維葉斯
• 申請（專利權）人: 形狀連接技術有限公司及兩合公司
• 主分類號: F16B37/04
• 分類號: F16B37/04
• 代理公司: 北京同達信恒知識產權代理有限公司 11291
• 代理人: 黃志華;鐘錦舜

1.一種自沖孔帽元件(10)，該自沖孔帽元件(10)的強度在700MPa至900MPa的范圍內、在特殊情況下高達1250MPa，該自沖孔帽部件(10)被設計成壓入金屬片材(40)中，所述自沖孔帽元件包括：

形成法蘭(12)的頭部(14)；位于所述頭部中的中心孔(16)，該中心孔(16)被設計成容納栓元件且具有中心縱軸線(18)；在所述法蘭(12)處形成在至少大致垂直于所述中心縱軸線的平面中的金屬片材接觸表面(20)；以及在所述金屬片材接觸表面的一側處在所述縱軸線的方向上遠離所述頭部延伸的沖孔部(22)，

所述自沖孔帽元件的特征在于，所述自沖孔帽元件自沖孔附接進入更高強度的金屬片材或者進入厚度大于3.5mm的金屬片材，所述自沖孔帽元件被設計成使得所述沖孔部(22)在所述金屬片材接觸表面(20)下方具有沿外周延伸的槽(26)，其中，所述沖孔部(22)在所述沖孔部的自由端面處具有沖孔邊(28)，該沖孔邊(28)通過外周表面(34)與所述槽(26)的鄰接所述沖孔部的邊界間隔開，所述外周表面的軸向高度與所述金屬片厚度的至少30％、優選50％相當，其中，所述沖孔部的、在所述沖孔部的自由端面處的、從所述沖孔部的外側至螺紋的標稱直徑的區域中的徑向壁厚與所預期的金屬片材的厚度的1.2倍至1.8倍、優選1.5倍相當。

2.根據權利要求1所述的自沖孔帽元件，其特征在于，所述自沖孔帽元件被設計成能夠與強度在900MPa至1600MPa的范圍的、優選為大約1500MPa的金屬片材一起使用。

3.根據權利要求1所述的自沖孔帽元件，其特征在于，所述沖孔部(22)或者所述槽(26)在平面圖中是多邊形，從所述多邊形的一個邊至下一個邊的過渡處具有圓角(36、36’)。

4.根據權利要求3所述的自沖孔帽元件，其特征在于，所述頭部(14)在平面圖中也具有與所述沖孔部(22)和所述槽(26)的多邊形形狀對應的多邊形形狀，該頭部(14)的多邊形形狀同樣具有圓角(36”)。

5.根據權利要求3所述的自沖孔帽元件，其特征在于，所述頭部(14)在平面圖中是圓形的。

6.根據權利要求3至5中任一項所述的自沖孔帽元件，其特征在于，所述沖孔部(22)或者所述槽(26)在平面圖中具有選自正方形、矩形、五邊形和六邊形的形狀。

7.根據權利要求1或2所述的自沖孔帽元件，其特征在于，所述沖孔部或者所述槽和所述頭部各自在平面圖中至少大致是圓形的。

8.根據前述權利要求中任一項所述的自沖孔帽元件，其特征在于，所述外周表面(34)的在任何所期望的包含所述縱軸線(18)的徑向面中的部分是軸向平行的或者相對于所述縱軸線具有0°至5°的封閉角，其中所述外周表面(34)具有從所述槽(26)至所述沖孔邊(28)的發散的延伸路線。

9.根據前述權利要求中任一項所述的自沖孔帽部件，其特征在于，從所述外周表面(34)至所述槽(26)的過渡部是圓形的，或者具有傾斜表面的形狀，該傾斜表面相對于所述中心縱軸線(18)具有30°至75°的范圍內的封閉角，并且在從所述沖孔部(22)至所述頭部(14)的方向上延伸。

10.根據前述權利要求中任一項所述的自沖孔帽元件，其特征在于，設置提供不可旋轉的固定的鼻狀物(90、94)，所述鼻狀物具有在所述沖孔部處在軸向方向上延伸的、可被布置在圓柱部(34)處和/或在所述槽(26)中的肋(90)的形式，或者具有在所述槽內徑向延伸的、在側視圖中至少大致是三角形的肋(94)的形式。

11.一種由根據前述權利要求中任一項所述的自沖孔帽元件和金屬片材(40)構成的組件，其特征在于，所述金屬片材(40)具有沖孔，該沖孔的形狀對應于所述沖孔部(22)的形狀，其中，在所述金屬片材的遠離所述金屬片材接觸表面(20)的一側(68)處的所述金屬片材(40)的材料具有鄰近所述沖孔部且環繞所述沖孔部(22)的凹部(62)，由于形成所述凹部(62)，孔緣的材料被移入所述槽(26)中。

12.根據權利要求11所述的組件，其特征在于，所述金屬片材(40)的強度在900MPa至1400MPa的范圍內。