[發明專利]連接元件和組件連接及產生組件連接的方法

有效

• 申請號: 201980052611.1
• 申請日: 2019-06-21
• 公開（公告）號: CN112543847B
• 公開（公告）日: 2022-11-04
• 發明（設計）人: M·沃克邁斯特;G·杜比爾;A·布蘭道-沃爾夫
• 申請（專利權）人: EJOT有限責任公司
• 主分類號: F16B5/04
• 分類號: F16B5/04;B23K20/12;F16B19/08;B21J15/02;F16B5/08
• 代理公司: 廣州潤禾知識產權代理事務所(普通合伙) 44446
• 代理人: 鄭永泉;王力芳

本發明涉及一種具有空心圓柱連接軸(12)和驅動器(16)的連接元件(10)，通過驅動器(16)驅動連接軸(12)沿旋轉方向旋轉，空心圓柱連接軸(12)具有至少一個自由端，驅動器(16)設置于相對自由端的一端，空心圓柱連接軸(12)內部形成一個空腔?？涨恢性O置有沿中空圓柱連接軸(12)的圓周方向上作用的夾帶結構(22)，該夾帶結構(22)以平行于連接元件的軸線(M)或投影到圓周表面以相對于連接元件的軸線(M)不超過20°的角度偏差，在圓周表面沿旋轉方向延伸，也/或被設置于驅動側的端面。

技術領域

本發明涉及一種連接元件，產生組件連接的方法，以及組件連接。

背景技術

用于連接兩個相互疊置的組件層的連接元件在現有技術中是已知的。它們也稱為半空心自攻鉚釘。美國2016/0332215 A1公開了一種此類半空心自攻鉚釘，該鉚釘被旋轉嵌入，通過旋轉使鉚釘與基層之間的接觸面變熱，從而使鉚釘更容易穿過基層。此外，在鉚釘的空腔內還設有固定結構，以防止鉚釘內的軸芯軸向松動。

發明內容

本發明的目的是提供一種產生連接組件的連接元件，可以提高兩個相互疊置組件層的剪切強度。

以已知方式，連接元件包括連接軸和驅動器，驅動器驅動連接軸在一個方向上旋轉，空心圓柱連接軸包含至少一個自由端，驅動器和自由端分別位于連接軸的兩端，并且空心圓柱連接軸在其內部形成一個空腔。

根據本發明，空腔中設有夾帶結構，其在空心圓柱連接軸的圓周方向上發揮作用。夾帶結構以平行于連接元件的軸線，或者投射到圓周表面以相對于連接元件的軸線不超過20°的角度偏差，在圓周表面延伸，以及/或所述夾帶結構設置在驅動端端面。

所述夾帶結構在空心圓柱連接軸內從組件連接的頂層切割出軸芯，并使軸芯與連接軸一起旋轉，軸芯與連接元件一起旋轉使得軸芯焊接至基層。與基層焊接的軸芯在頂層內部延伸并擴張，在剪切方向上形成形狀配合連接。這樣大大增加了基層與頂層之間的抗剪強度。

優選地，連接元件具有與連接軸相連的軸肩。這樣，除組件之間的形狀配合連接之外，在頂層和軸肩之間沿連接元件的縱軸也形成形狀配合連接。使得兩個組件不僅可以在橫向上相互加強連接，在縱向上也可以相互加強連接，尤其是在軸芯焊接后的鉚接過程中連接軸在基層內發生擴張時。

根據其中一種設計方案，軸肩可以是閉合連接軸的頭部的一部分。這是一種尤為簡單的設計方案，類似于可旋轉的半空心自功鉚釘。

作為替代方式，軸肩可設計為環形軸肩，其設計有中心孔槽，其最小直徑至少等于空心圓柱連接軸的內徑。這樣設計的效果是，在環形軸肩和頂層之間形成材料配合連接，且同時能使軸芯材料向上穿過空心圓柱連接軸。向上的材料用來再形成頭部。因此降低了進入組件連接的整體材料，且降低了組件連接的高度。

優選地，中心孔槽的直徑在遠離連接軸的自由端的方向上增大，以實現更大容量地容納軸芯材料，并形成一個軸肩幾何形狀，當施加軸向力時，可以更好地壓向頂層。

優選地，驅動器置于頭部和/或軸肩。這尤其保證了旋轉運動的有效傳輸。

根據另一個優選設計方案，設置在驅動端端面的夾帶結構形成于頭部底端。

以一種特別有利的方式，夾帶結構以直線平行于連接元件的軸線，或者以相對于連接元件的軸線不超過20°的角度偏差投影到圓周表面，在圓周表面延伸，設置成凸起狀。其優勢在于，凸起結構可以更好地作用于軸芯壁，從而可靠地保證了軸芯的旋轉夾持。通過凸起狀夾帶結構，使得位于徑向更內側的水平面在橫截面上的面積比位于徑向更外側的水平面小。

除了凸起狀夾帶結構外，或為了替代凸起狀夾帶結構，也可以將以平行于連接元件的軸線的直線，或者相對于連接元件的軸線不超過20°的角度偏差投射到圓周表面，在圓周表面延伸的夾帶結構，設計成凹槽狀。