[发明专利]铆接元件

说明书

本发明涉及铆接元件，涉及铆接元件和纤维复合材料部件的部件组件，涉及用于附接铆接元件的冲模母模(die button)，并且还涉及用于将铆接元件附接在纤维复合材料的部件中的方法。 

对于将紧固元件例如特别是铆接元件，附接到金属片或纤维复合材料的部件来说，人们之前假设必须在用于紧固元件的部件中形成开口。然而，特别是对于纤维复合材料的部件来说，这种过程与相当多的缺点相关联，这是因为在材料中的开口处出现不连续，这使材料显著地变弱，并且事实上，在不连续的位置处，由于紧固元件而实际上需要特别高的材料强度。 

因此，本发明的目的是提供将紧固元件例如特别是铆接元件以部件不必以不利的方式被弱化的方式附接到部件的可能性，并且事实上其将特别可能使紧固元件附接到纤维复合材料的部件。 

该目的根据本发明通过具有权利要求1的特征的铆接元件、通过具有权利要求10的特征的部件组件，通过具有权利要求13的特征的冲模母模并且还通过具有权利要求15的特征的方法来实现。 

根据本发明的铆接元件包括铆接部分，该铆接部分形成为在尖端的方向上逐渐变细并且可以借助于冲模母模至少局部地扩张的尖状部(spike)。 

通过使铆接部分形成为可扩张的尖状部，用尖状部将铆接元件按压到相应的材料中是可能的，于是尖状部可借助于合适成形的冲模母模来扩张以形成铆钉连接。 

对于由至少在材料的某些状态下能够压入这种铆接部分的材料制成的部件来说，从而可能免于为铆接元件制造开口。本发明的铆接元件因此特别适合于纤维复合材料的部件，该纤维复合材料的部件至少在一段时间内处于材料足够柔软和/或“浆状的”状态中。这将在下面更详细地说明。本发明的另外的优点在于不需要使紧固元件粘附地结合到部件的事实。 

在铆接元件的优选设计中，铆接部分具有特别是舌样形状的多个段，所述多个段共同地形成尖状部并且在尖状部扩张期间可彼此移开。 

段可以例如通过使用较小的壁厚而与在预期断裂的连接位置点处提供的有意的材料弱化连接在一起。在该情况下，尖状部的扩张与尖状部的裂开(breaking apart)相关联，以使段彼此移开。作为替换方案，段可以是至少局部不连接的，并且在这方面放置在彼此上面，或者彼此微小地间隔开，使得段在起始条件下共同地形成尖状部，该尖状部作用为按压到部件中并且可以随后借助于冲模母模移开，而不必将材料砸开。 

根据本发明的部件组件包括根据本发明的铆接元件并且还包括纤维复合材料的部件。特别地，部件组件的特征在于，铆接元件的铆接部分在部件的后面与至少折叠一次的区域接合。这样，可实现抵抗相对高的压出力的特别好的安全性。 

铆接元件在部件中的附接优选以在完成的部件中部件的多余材料在与铆接部分相对的侧部处围绕铆接元件的方式发生。 

根据本发明的冲模母模用于根据本发明的铆接元件的附接，并包括用于使铆接元件的尖状部扩张的扩张部分，其中扩张部分其自身至少局部地形成为尖状部。 

这样，在铆接部分和冲模母模的配合开始之前，即在铆接部分的尖状部借助于冲模母模的尖状部扩张以产生所需的铆钉连接之前，冲模母模可首先将其尖状部按压到部件中。 

在该方法的特别优选的实施方案中，做好准备：将铆接元件和冲模母模按压入部件中在部件的制造期间进行。这样，一方面，铆接元件的附接可在制造部件的情况下进行。这样，特别可能的是，同时使用用于制造部件的工具，以引起铆接元件的压入和冲模母模的压入，并且还施加使铆接元件和冲模母模配合所需的力。另一方面，可利用的事实是，在制造纤维复合材料的部件期间，由于该过程，至少在一段时间内，该材料具有允许铆接元件的尖状部以及冲模母模的尖状部压入并且还允许制造铆钉连接所需的材料的移置的一致性(consistency)。 

本发明可有利地结合具有相对短的纤维的纤维复合材料并且还可结合具有相对长的纤维的材料两者来使用。具有短纤维的部件可在注射模制过程中制造。在这一点上，材料混合物可容易地被模制，使得用于制造这些部件的工具可同时地用于铆接元件的附接。具有长纤维的纤维复合材料可通过层压来制造，即通过具有定向纤维的各个层的交叉应用(cross-wise application)来制造。对于许多塑料材料来说，然后可能以与金属片部分的深拉相似的方式，在热量的作用下借助于工具将层压部分按压成特定的形状。然后，用于此的按压可同时用于将铆接元件和冲模母模引入足够柔软的复合材料中。