[发明专利]功能元件

说明书

本发明涉及一种自冲孔功能元件，该自冲孔功能元件适于冲入工件内，尤其地，冲入板件内。该自冲孔功能元件包括：头部，其形成凸缘并且具有用于接触工件的接触面；和冲孔部段，其远离头部地延伸，尤其地，远离接触面地延伸，该冲孔部段尤其相对于功能元件的中心纵轴线同轴地设置。该冲孔部段在该冲孔部段的自由端具有用于冲穿工件外周冲孔边缘，并且该冲孔部段在周向上围绕空腔，该空腔具有由冲孔边缘限定的开口。该冲孔部段的面向该空腔的内壁具有至少一个余料固定凸起部，该余料固定凸起部径向向内地突入到空腔内，尤其地，该凸起部具有在轴向上延伸的肋的形状。

技术领域

本发明涉及一种自冲孔功能元件，该自冲孔功能元件适于冲入工件内，尤 其地，冲入板件内。该元件包括：头部，其形成凸缘；和冲孔部段，其远离头 部地延伸，尤其地，该冲孔部段相对于该功能元件的中心纵轴线同轴地设置， 并且具有外周冲孔边缘。

背景技术

在连接元件或功能元件的领域中，该连接元件或功能元件在制造诸如板件 的工件时机械地附接至该工件上，在一方面压配元件和另一方面铆接元件之间 进行区分。压配元件具有以下特征，在附接至工件上时至少不是有意地使压入 元件变形，而是使工件变形并与压配元件的形状特征部接合，由此压配元件以 防压出的方式紧固在板件上。在铆接元件的情况下，在附接至板件上时有意地 使该元件变形，通常形成为铆接翻边，由此板件被限制在铆接翻边和凸缘件之 间，以同样实现防压出的连接。

压配元件和铆接元件也称为自冲孔元件。术语“自冲孔”应理解为在紧固 过程中相应的元件在工件中冲出其自己的孔。为此所需的力，例如由压机、由 机器人或动力驱动的钳产生。在此，自冲孔元件压靠到工件上，同时该工件在 远离元件的一侧支撑在相应的模具上。自冲孔元件具有成本优势，因为工件不 必预冲孔。

上述类型的功能元件尤其用于，但绝不仅限于用于汽车工程。随着自冲孔 功能元件的应用领域的扩大，对将元件紧固至工件的相应过程的安全性的要求 也越来越高。另外，紧固过程中冲出的余料的留存也是一个问题。如果没有可 靠地去除余料，那么余料会损坏紧固工具和/或工件。在某些应用中，提供可靠 的余料去除是复杂的，进而是成本高昂的。

在某些常规类型的元件中，余料留存在冲孔部段中。在冲出余料时，余料 会锚固在其中。但是不能排除的是，在强的负载或振动情况下余料会脱落。

因此，存在对于自冲孔功能元件的需求，该自冲孔功能元件能够以简单的 方式可靠地紧固在工件上，并且通过该自冲孔功能元件避免了上述的缺点。

发明内容

通过本发明提供了一种自冲孔功能元件，该自冲孔功能元件满足该需要。 根据本发明提出的是，功能元件包括：头部，其形成凸缘，并且具有用于与工 件接触的接触面；和冲孔部段，其远离该头部地延伸，尤其地，远离该接触面 地延伸，并且该冲孔部段尤其相对于功能元件的中心纵轴线同轴地设置。该冲 孔部段在它的自由端具有用于冲穿工件的外周冲孔边缘。冲孔部段在周向围绕 空腔，所述空腔具有由冲孔边缘限定的开口。此外，冲孔部段的面向空腔的内 壁还具有至少一个径向向内地突入空腔内的余料固定凸起部。凸起部例如可以 具在在轴向上延伸的肋的形状。

余料固定凸起部提供了将从工件中冲出的余料以简单的方式可靠地固定在 元件中的可能性，更准确地说，固定在由冲孔部段至少部分地限定的空腔中。

该元件可以由金属制成，并且可以例如通过传统的冷锻工艺制造。在这一 点上，余料固定凸起部可以同时一起成形。然而，原则上，该元件也可以(部 分地或完全地)由其他材料制成，例如由塑料制成。

该元件适于与各种工件一起使用。优选地，该元件用在由金属制成的板件 上。然而，纤维增强塑料或复合材料也可以设置有根据本发明的元件。

在说明书、权利要求书和附图中说明了本发明的另外的实施例。

根据自冲孔功能元件的一个实施例，冲孔部段设计为铆接部段，该铆接部 段可以发生变形，以建立与工件的形状配合。然而，原则上，本发明也可以实 施为压配元件。