[发明专利]一种用于与至少一个部件互锁连接的连接元件

说明书

本发明涉及一种用于与至少一个部件互锁连接的连接元件(10,40,60,88)，所述至少一个部件保持在连接元件(10,40,60,88)和固定元件(30,50,70,90,102)之间，所述连接元件(10,40,60,88)和所述固定元件(30,50,90,102)进入摩擦焊接连接中，具有包括驱动器和轴(14,44,62)的头部(12,42,86)，在所述轴(14,44,62)的前侧具有至少两个切割结构(18)，所述切割结构(18)具有位于切割平面中的切割边缘(46)，所述切割平面限定所述轴(14,44,62)的边界，所述切割结构(18)在圆周方向上也间隔设置并定义出切割直径。本发明的特征在于，所述轴(14,44,62)还具有在切割结构(18)之间相对于切割直径具有缩减延伸的横截面，其中，缩减延伸区域在从切割结构(18)朝向头部(12,42,86)的方向的轴向上延伸至少切割直径的长度。

技术领域

本发明涉及如权利要求1的前序部分所述的一种用于与至少一个部件互锁连接的连接元件。

背景技术

在WO2008/058625A1中公开的是用于实现与至少一个部件的互锁连接的连接元件，该连接元件通过摩擦焊接而与第二片件接合，以便将第一片件固定在连接元件的头部和第二片件之间。

连接元件具有连接主体，该连接主体具有带有环形切割边缘的中空圆柱形轴，以使其能够在旋转时穿过保持部件并对其施加压力。

中空圆柱形轴与其前侧的环形切割边缘的组合使得材料能够被容纳在中空圆柱形部分内。

特别是当连接纤维增强塑料(FRP)部件时，这种设计的缺点是在渗透过程中产生的塑料屑会污染第二片件上的摩擦焊接点。

专利内容

本发明的目的是提供一种与至少一个部件的互锁连接连接元件以及固定元件，其形成由连接元件和固定元件以及至少一个部件，特别是纤维增强塑料(FRP)部件组成的增强连接，该纤维增强塑料(FRP)部件以互锁方式保持在连接元件和固定元件之间。

该目的通过权利要求1的前序特征部分与其区别技术特征部分相结合来实现。

从属权利要求中指出的是本发明的优选实施例。

在本发明的一个方面，用于使用固定元件与至少一个部件互锁连接的连接元件，所述固定元件通过摩擦焊接连接到连接元件，所述连接元件包括具有驱动器和轴的头部。

在其前侧，轴具有至少两个切割结构，切割结构具有位于一个切割平面中的切割边缘。轴的前侧由切割平面界定。切割结构在圆周方向上间隔设置，并且定义出切割直径，切割直径在连接元件旋转期间被切入部件中。

根据本发明，轴具有横截面的面积，横截面的面积相对于圆周方向上的切割直径在切割结构之间缩减延伸。因此，缩减延伸区域位于由切割结构的周向延伸限定的区域之间的圆形区域中。

合适的设计确保了插入连接元件时产生的切屑将沿相对于驱动方向的轴向方向排出。这样就可以在进行摩擦焊接连接之前排出切屑，以防止它们对连接过程产生不利影响。使用连接元件连接两个FRP片件也可以防止在钻孔过程中片件之间的切屑受到挤压。

优选地，缩减延伸区域至少在切割结构的长度方向上沿着轴向延伸。这样可以确保在钻孔操作期间可以可靠地排出切屑。

在另一个优选实施例中，切割平面中的切割结构的最大径向延伸最高可以是25％，特别是切割直径的最高可以为20％。这在切割结构内产生中空间，使得切割结构能够穿透待切割的部件。为此，轴的前侧的中心优选地可以与切割平面间隔上限为切割直径的50％的距离。从而产生了供切割结构穿透的足够大的自由空间，但仍然以理想的方式可靠地将切屑从部件移除。

特别地，轴具有横截面积的部分至少为由切割直径限定的面积的60％。这定义了缩减延伸与切割直径的比率，其提供用于摩擦焊接连接的足够大的连接表面，并且仍能够去除在切割操作中产生的切屑。