[发明专利]固定元件

说明书

技术领域

本发明涉及如权利要求1的前序部分所述的类型的带有轴的固定元件，以及如权利要求1的前序部分所述的类型的用于安装该种固定元件的工具。

背景技术

专利DE 20 2004 014 071 U1涉及一种通用的带有凸缘的固定元件，该凸缘具有用于附接至部件的连接区域。在凸缘的背对连接区域的一侧，固定元件还包括轴。为了将固定元件连接至部件，由驱动工具在凸缘表面施加轴向力，该驱动工具具有在轴区域上滑动的管状压力件。凹部用于沿旋转方向固定该固定元件，以能够通过驱动工具的旋转而将固定元件焊接至部件。

压力件确保螺栓不受冲击地旋转，因此，螺栓将绕着位于轴的轴线上的旋转轴线顺畅地旋转。

该布置的缺陷是，压力件的内径必须非常精确地适配轴径，以确保所期望的功能。在此布置中，圆锥形的插入辅助件便于安装精确配合的工件。因此，对于每个轴径都需要一个匹配的工具。而且，考虑到高配合精度的要求，仅能容忍轻微的材料腐蚀，因而该布置容易磨损。

发明内容

本发明的目的是为了克服上述缺陷。

该目的由权利要求1的特征部分和前序部分的特征共同实现。

本发明的有利实施方式在从属权利要求中详细描述。

在一个已知的方式中，用于连接至部件的固定元件包括带有驱动结构的凸缘，连接区域一体地形成于所述凸缘，通过连接区域的熔化，能够利用摩擦焊接将固定元件固定至所述部件。固定元件还包括轴，该轴布置在凸缘的与连接区域相反的一侧。固定元件还包括在轴向上位于轴和连接区域之间的引导区域，所述引导区域包括引导表面，其一部分与向着连接区域的方向而变宽的圆锥形相关联。

本发明的特征在于，引导区域在其朝向轴的一端具有轴向压力表面，其中，所述轴向压力表面在径向上的延伸长度大于轴的直径。由于装配所需的轴向压力能够通过端面传递，该端面尤其为平面并垂直于轴的轴线，因而，引导区域仅发挥居中定位功能。这极大地减少了工具的磨损。此外，由此避免了任何不均匀的旋转运动。

更具体地，轴向压力表面为偏离凸缘或轴的环形表面的形式。压力件具有环形表面以及用于传递接触压力并在操作期间提供居中定位引导的圆锥形凹部，能够与过渡到侧向引导表面的该环形表面接合。结果，该环形表面的大部分区域能够自由地设计，而不用考虑任何居中定位功能。

例如，可以提供一种驱动工具以驱动这种固定元件，该驱动工具包括具有环形表面的压力件，该压力件的凹部大于轴径，并且，该压力件的外部尺寸大致对应于端面的延伸尺寸。并且，压力件可以设计成环形表面形成锥台的上表面，该锥台的径向尺寸沿固定方向变宽。这种外表面因而将与引导区域的引导表面形成接触区域，并且，环形表面同时按压在轴向压力表面上。

这允许旋转的固定元件在固定过程期间被可靠地保持居中。固定元件的位于引导区域中的侧向圆锥形的引导表面因而允许在设计轴时不需要考虑任何居中定位的要求。这使得可以仅使用单个驱动工具来处理具有小于凹部的直径的不同轴径的固定元件。可以设置均一的引导区域以满足这种需要。

由此，以特别有利的方式实现引导区域布置于轴和凸缘之间。这也允许在设计带有驱动部的凸缘时无需考虑任何居中定位的要求。在这种布置中，引导区域在驱动部内径向地延伸。这确保了顺畅的引导。而且，该设计尤其适于冷成型的产品。

在上述实施方式中，引导区域能够偏离凸缘。这允许压力区域、引导区域以及驱动区域彼此分离。

在又一个实施方式中，凸缘可以包括引导区域。这意味着引导区域向着连接区域的方向顺畅且无偏移地过渡到带有驱动结构的凸缘。

在一个优选的实施方式中，引导表面为相关联的圆锥形的全部周向外表面。该特定的旋转对称设计因而避免了环绕轴的轴线的不平衡。

优选地，引导区域的圆锥形能够与固定元件的轴线形成35°至65°的角度。该角度范围能够在旋转期间实现特别优异的居中定位效果。

尤其呈环形的压力表面的延伸长度设置成安装固定元件所需的接触压力能够从驱动工具的压力件经由压力表面传递到固定元件。

压力表面的延伸长度本质上取决于部件的材料以及固定元件的材料。

朝向轴的端面的延伸长度比轴的直径至少大10％，才足以传递接触压力。这允许为固定元件提供足够的压力表面。例如，对于6毫米的常规轴径，端面的直径至少为7毫米。