[發明專利]用于摩擦焊接的緊固元件以及用將緊固元件摩擦焊接到平面工件上的方法

在審

• 申請號: 202010132601.3
• 申請日: 2020-02-29
• 公開（公告）號: CN111659998A
• 公開（公告）日: 2020-09-15
• 發明（設計）人: 菲拉特·歐茲坎;馬克西米利安·恩格爾克;弗朗西斯科·意達里阿諾;穆罕默德·優素福
• 申請（專利權）人: 福特全球技術公司
• 主分類號: B23K20/12
• 分類號: B23K20/12
• 代理公司: 北京連和連知識產權代理有限公司 11278
• 代理人: 宋薇薇

1.一種用于摩擦焊接到平面工件(2)、特別是薄壁鈑金零件上的緊固元件，所述緊固元件包括螺母頭(3)和至少局部地在所述螺母頭(3)內延伸的通孔(5)，以及設置在所述螺母頭(3)的一端部側面(8)上的摩擦焊接面(9)，

其特征在于，

在所述螺母頭(3)的具有所述摩擦焊接面(9)的所述端部側面(8)上設置有用于將鉆孔(15)引入到所述工件(2)中的切割裝置(4)。

2.根據權利要求1所述的緊固元件，

其特征在于，

所述切割裝置(4)從所述螺母頭(3)的構造為摩擦焊接面(9)的所述端部側面(8)延伸到所述螺母頭(3)的縱向中心軸線(6)，并且具有至少一個切割元件(13)。

3.根據權利要求1或2所述的緊固元件，

其特征在于，

所述切削裝置(4)被設計成具有與所述螺母頭(3)相對的自由端部部分(12)的切割軸(11)，其中在所述切割軸(11)的所述端部部分(12)上設置至少一個切割元件(13)。

4.根據權利要求3所述的緊固元件，

其特征在于，

所述切割軸(11)設計為中空的圓柱體，并且與所述螺母頭(3)的所述縱向中心軸線(6)同心地布置。

5.根據權利要求4所述的緊固元件，

其特征在于，

所述中空的圓柱體切割軸(11)具有與所述螺母頭(3)相對的環形或扇形形狀的端部邊緣(14)，其中至少局部地在所述端部邊緣(14)上設置多個切割元件(13)。

6.根據前述權利要求中的一項所述的緊固元件，

其特征在于，

包括至少一個切割元件(13)，所述至少一個切割元件(13)布置在所述切割裝置(4)上并且設計成以鋸齒或切割段的形式。

7.根據前述權利要求中的一項所述的緊固元件，

其特征在于，

設置在所述螺母頭(3)的所述端部側面(8)上的所述摩擦焊接面(9)被設計成圓環的形式并且特別同心地圍繞所述切割裝置(4)。

8.根據前述權利要求中的一項所述的緊固元件，

其特征在于，

所述螺母頭(3)和所述切割裝置(4)一體設計。

9.根據前述權利要求中的一項所述的緊固元件，

其特征在于，

所述通孔(5)至少局部地并且特別是連續地延伸穿過所述螺母頭(3)和所述切割裝置(4)，并且所述通孔(5)至少局部地具有內螺紋(7)。

10.用于將特別是根據前述權利要求之一所述的緊固元件(1)摩擦焊接到平面工件(2)上的方法，

其中，

-所述緊固元件(1)被工具(16)容納，并使其繞所述緊固元件(1)的縱向中心軸線(6)旋轉(R)，

-用力(F)將所述緊固元件(1)的切割裝置(4)抵靠在所述工件(2)的表面(16)上，

-所述切割裝置(4)將鉆孔(15)引入到所述工件(2)中，

-設置在所述緊固元件(1)上的摩擦焊接面(9)抵靠在所述工件(2)的所述表面(16)上，以及

-所述緊固元件(1)的旋轉(R)在所述緊固元件(1)的所述摩擦焊接面(9)與所述工件(2)之間建立摩擦焊接連接(18)。