CN107407313B - 紧固元件和方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种紧固元件(1)，所述紧固元件包括用于引入到孔中的引入区段(2)，所述引入区段具有自攻的螺纹区段(3)，所述自攻的螺纹区段(3)具有用于拧入和成形到紧固物上的孔中的外螺纹(8)，所述紧固元件包括安装区段(5)，用于设置在所述孔(19)的外部，所述安装区段具有用于将转矩施加到所述紧固元件(1)上的接口几何形状(12)，在所述紧固元件(1)上应能够简单地固定固定件。所述任务通过如下方式解决，即，所述安装区段(5)附加地设有固定装置(9)，用于间接地或直接地、特别是形锁合地和/或力锁合地将固定件固定在所述安装区段(5)上。

Description

紧固元件和方法

技术领域

本发明涉及一种紧固元件、一种用于制造紧固元件的方法以及一种用于对紧固元件进行紧固的方法。

背景技术

紧固元件用于将多个固定件、例如格栅紧固在紧固物、例如由钢制成的船的底部上。为此，利用钻孔设备将孔加工到所述底部中并且随后将紧固元件拧入到所述孔中。在此，所述孔具有与紧固元件的螺纹区段的外螺纹的外径相比较小的直径。因此，紧固元件的外螺纹在孔处将内螺纹拧入和切入或开槽成形(einfurchen)到紧固物中，使得由此将紧固元件紧固在孔中。

特别是在将紧固元件紧固在船的具有小厚度的壁上时，可以向所述壁中仅加工盲孔作为孔，其具有2mm至8mm的范围内的小的孔长度。此外必需的是，在将紧固元件紧固在孔中之后将固定件固定在紧固元件上。

此外，紧固元件在前端部上具有无螺纹的圆锥形聚拢的尖端以及螺纹区段的外螺纹的外径增大的螺纹进入部。基于无螺纹的尖端和螺纹区段的外螺纹区段的外径增大的区段，所述螺纹区段的具有恒定的且最大的直径的区段仅能为将紧固元件紧固在紧固物的孔中作重要贡献。无螺纹的圆锥形聚拢的尖端以及直径增大的螺纹进入部沿紧固元件的纵轴线方向从前端部向后端部地构造并且导致仅孔的一部分孔长度可以用于紧固所述紧固元件。

自攻螺纹通常利用螺纹辊压方法制造。螺纹进入部的轴向长度根据DIN7500的标准至少是螺距的1.5倍且最大是螺距的4倍。一方面，较短的螺纹进入部会遭受如此大的载荷，使得所述螺纹进入部可能在一次螺纹成形的过程中破坏。另一方面，突然的直径突变不能毫无问题地辊压。在已知的具有小于大约10mm的螺纹外径的螺钉中，螺纹进入部的轴向长度因此也大于螺距的2倍。

发明内容

本发明的任务在于，提供一种紧固元件，该紧固元件可以在具有比较小的孔长度的孔中以比较大的保持力进行紧固。

所述任务通过一种紧固元件得以解决，所述紧固元件包括引入区段，用于沿着纵轴线引入到紧固物上的孔中，所述引入区段具有自攻的螺纹区段，所述螺纹区段具有用于将内螺纹成形、优选开槽成形或切入到所述孔中的螺纹进入部和沿着纵轴线连接到所述螺纹进入部上的、用于拧入到所述孔中、优选所述内螺纹中的外螺纹，其中，所述外螺纹沿着纵轴线具有基本上恒定的外径、基本上恒定的内径以及基本上恒定的螺距，并且所述螺纹进入部沿着纵轴线具有增大的外径，该外径优选持续地增大，并且该外径在所述螺纹进入部的可用区域中大于所述外螺纹的内径。此外，所述紧固元件包括安装区段，用于设置在所述孔的外部，并且所述安装区段具有用于将转矩施加到所述紧固元件上的接口几何结构。按照本发明，所述螺纹进入部的可用区域沿着纵轴线的长度最大是所述外螺纹的螺距的1.3倍、优选最大是其1.2倍并且特别优选最大是其1.15倍。

通过缩短所述螺纹进入部来延长外螺纹，该外螺纹因此可以承受较大的拉出力。这特别是在具有例如小于大约8mm的小的孔长度的孔中是有利的。经缩短的螺纹进入部亦即在将内螺纹成形到孔中期间也经受较大的载荷。然而，特别是在孔长度小的情况下，所述载荷还不引起对外螺纹的破坏。

根据一种有利的实施方式，所述螺纹进入部和/或所述外螺纹具有涂层。优选地，所述涂层包括滑动涂层，该滑动涂层在成形和/或拧入期间降低螺纹进入部或者说外螺纹与孔上的内螺纹之间的摩擦。同样优选地，所述涂层包括附着涂层，该附着涂层提高外螺纹与孔上的内螺纹之间的附着，以便因此降低紧固元件从孔中松脱的危险。特别优选地，所述附着涂层包括基于微胶囊化的丙烯酸酯的反应性涂层，其微胶囊在拧入期间由压应力和/或剪应力破坏，使得所释放的组分混合并且在结束拧入过程之后硬化。

根据一种有利的实施方式，所述螺纹进入部的可用区域沿着纵轴线的长度至少是所述外螺纹的螺距的0.4倍、优选至少是其0.5倍。即使在小的孔长度时也由此确保：螺纹进入部的载荷不变得如此大，以致外螺纹在内螺纹成形到孔中期间被破坏。

根据一种有利的实施方式，所述外螺纹的螺纹高度在0.2mm至1.5mm之间、优选在0.4mm至1.0mm之间。在此，外螺纹的螺纹高度一方面不应太小，因为外螺纹否则不太深地成形到孔中，并且另一方面不应太大，因为外螺纹否则可能太容易被剪切。在这两种情况下，在具有例如小于8mm的比较小的孔长度的孔中进行锚固可能会没有足够的拉出力。

根据一种有利的实施方式，所述螺距在0.5mm至2.0mm之间、优选在0.6mm至1.3mm之间。外螺纹的螺距一方面不应太小，因为外螺纹否则会太窄并且可能太容易被剪切，并且另一方面不应太大，因为否则孔的表面可能不够用。在这里，在这两种情况下，在具有例如小于8mm的比较小的孔长度的孔中进行锚固也可能会没有足够的拉出力。

根据一种有利的实施方式，所述外螺纹的侧面角度在45°至75°之间、优选在55°至65°之间。外螺纹的侧面角度一方面不应太小，因为外螺纹否则会太窄并且可能太容易被剪切，并且另一方面不应太大，因为否则孔的表面可能不够用或者外螺纹不太深地成形到孔中。在这里，在这两种情况下，在具有例如小于8mm的比较小的孔长度的孔中进行锚固也可能会没有足够的拉出力。

根据一种有利的实施方式，所述螺纹区段具有2mm至20mm之间、优选3mm至12mm之间、特别优选4mm至10mm之间的外径。

根据一种有利的实施方式，所述螺纹区段、优选所述外螺纹具有2mm至10mm之间、优选3mm至8mm之间的轴向延展尺寸作为所述紧固元件的沿纵轴线方向的螺纹长度。在此，螺纹区段的螺纹长度特别是针对：整个螺纹长度可以设置在孔中并且由此力也可以由整个螺纹长度从紧固元件传递到紧固物上。

根据一种有利的实施方式，所述螺纹进入部的材料硬度至少为800MPa、特别是至少为1000MPa。由此，在将内螺纹成形到孔中期间确保螺纹尖端的足够强度。优选地，所述螺纹进入部和/或所述外螺纹具有硬化的钢。特别优选地，所述螺纹进入部和/或所述外螺纹由硬化的钢、特别是感应硬化的钢制成。同样优选地，螺纹尖端具有不锈的材料。

根据一种有利的实施方式，所述紧固元件具有密封元件、优选密封垫圈和/或密封环，该密封元件在将紧固元件紧固在紧固物上之后相对于周围环境密封孔或者密封孔与紧固元件之间的间隙。

根据一种有利的实施方式，在所述安装区段上构造有固定装置，用于固定所述固定件。由此，固定件可以直接地紧固在紧固元件的安装区段上或者间接地紧固，其方式为，中间件被紧固在所述固定装置上或将中间件紧固在所述固定装置上，并且固定件被紧固在所述中间件上或者将固定件紧固在所述中间件上。在此，固定装置、特别是基于对应的几何结构优选如下构造，即，固定件或中间件可以形锁合地和/或力锁合地紧固在紧固元件的安装区段上。

优选地，所述固定装置构造为安装外螺纹或安装内螺纹或者构造为夹元件或卡锁元件，和/或所述紧固元件杆形地或栓形地构造。借助于外螺纹或内螺纹，固定件可以特别简单地旋拧到外螺纹或内螺纹上。在此适宜地，中间件当然也可以拧紧在作为固定装置的外螺纹或内螺纹上。与此不同，在安装区段上也可以构造有环形槽，在该环形槽中能借助于卡锁连接或夹连接紧固固定件或中间件。紧固元件优选杆形地或栓形地构造有纵轴线，并且在此该纵轴线是不仅用于引入区段而且用于安装区段的一个共同的纵轴线。优选地，固定装置具有至少一个用于将固定件仅形锁合地和/或力锁合地固定在紧固元件上的器件。

根据一种有利的实施方式，接口几何结构与紧固元件的纵轴线同轴地和/或同中心地和/或点对称地构造，和/或接口几何结构构造为在紧固元件和/或安装区段的后端部区域上的优选轴向的留空部或突出部。在构造为轴向的留空部时，接口几何结构例如构造为内多角形、优选具有倒圆侧的内多角形、特别优选构造为内四角形或内六角形或六角倒圆，并且在构造为突出部时，接口几何结构例如构造为外多角形、优选构造为外六角形或外四角形。借助于作为接口几何结构的内多角形或外多角形，可以对紧固元件施加转矩以使紧固元件旋转，使得由此螺纹区段的外螺纹在孔处拧入到紧固物中并且因此内螺纹借助于引入区段上的外螺纹成形到孔中并且因此紧固元件拧入到孔中。同样优选地，接口几何结构包括槽传动装置、特别优选十字槽传动装置。

根据一种有利的实施方式，引入区段的前端部区域构成没有无螺纹的尖端，和/或引入区段的外螺纹基本上特别是从与安装区段的过渡区段出发构造在整个引入区段上、特别是也构造在引入区段的前端部区域上。紧固元件在前端部区域上不具有无螺纹的尖端，使得以有利的方式螺纹区段的外螺纹的整个螺纹长度能用于形锁合地紧固在紧固元件的孔上。因此，大的力可以以紧固物上的已经在3mm至8mm的范围内的小的孔长度从紧固元件传递到紧固物上。

根据一种有利的实施方式，安装区段的外径比螺纹区段的外径大、优选大至少4％。优选地，安装区段的外径是安装区段的最大直径。

根据一种有利的实施方式，紧固元件或外螺纹单件式地构造和/或由一个或多个优选不锈的和/或硬化的和/或马氏体的金属或合金、特别是钢、例如C钢构成和/或由陶瓷构成和/或由优选注塑包封的塑料构成。

同样，所述任务通过一种用于制造紧固元件的方法得以解决，其中，将用于将转矩施加到紧固元件上的接口几何结构设置在半成品上，并且将用于产生自攻的螺纹区段的自攻螺纹设置在半成品上，其中，所述自攻螺纹沿着纵轴线延伸直到半成品的端侧。按照本发明，在分开的步骤中在半成品的端侧上产生倒角，其中，将所述自攻螺纹和所述倒角部分地重叠，用于形成用于将内螺纹成形、优选开槽成形或切入到孔中的螺纹进入部并且用于形成沿着纵轴线连接到所述螺纹进入部上的、用于沿着纵轴线拧入到所述孔中的外螺纹。由此，螺纹进入部的几何结构、特别是螺纹进入部沿着纵轴线的长度可以精确地设定。特别是能实现将螺纹进入部的长度设定到外螺纹的螺距的最大1.3倍、优选最大1.2倍、特别优选最大1.15倍的值。

根据一种有利的实施方式，在将自攻螺纹设置在半成品上之后才产生倒角。根据另一种有利的实施方式，在产生倒角之后才将自攻螺纹设置在半成品上。

根据一种有利的实施方式，倒角利用切削方法、优选利用铣削过程产生。备选地，倒角利用成形方法或辊压方法产生。根据另一种有利的实施方式，自攻螺纹利用辊压方法产生。备选地，自攻螺纹利用成形方法或切削方法产生、特别是切入。

根据一种有利的实施方式，倒角的张角在60°至150°之间、优选在70°至120°之间。倒角可能也能实现容易地将紧固元件引入到孔中。在此，孔的直径大于螺纹区段的外螺纹的内径并且小于螺纹区段的外螺纹的外径。倒角处的内径优选基本上(亦即以小于10％的偏差)与螺纹区段处的外螺纹的内径一样大。特别优选地，倒角和外螺纹的内径恰好一样大。

同样，所述任务通过一种用于将紧固元件紧固在紧固物上的方法得以解决，其中，将无螺纹的孔加工到所述紧固物中，将紧固元件拧入到所述孔中，使得由所述紧固元件上的外螺纹在所述孔处将内螺纹成形、优选开槽成形或切入到所述紧固物中并且由此将所述紧固元件优选形锁合地紧固在所述紧固物上。按照本发明，所述紧固物的内螺纹和所述紧固元件的外螺纹以0.2mm至2mm之间、优选0.2mm至1mm之间、特别优选0.2mm至0.7mm之间的径向沟槽彼此嵌接。在此，径向沟槽一方面不应太小，因为外螺纹否则不太深地成形到孔中，并且另一方面不应太大，因为外螺纹否则可能太容易被剪切。在这两种情况下，在具有例如小于8mm的比较小的孔长度的孔中进行锚固可能会没有足够的拉出力。

根据一种有利的实施方式，螺纹区段的外螺纹具有0.5mm至2mm之间、优选0.6mm至1.2mm之间的螺距。外螺纹的螺距一方面不应太小，因为外螺纹否则太窄并且可能太容易被剪切，并且另一方面不应太大，因为否则孔的表面可能不够用。

根据一种有利的实施方式，将所述孔构成为具有3mm至12mm之间、优选3mm至9mm之间、特别优选小于8mm的孔长度的盲孔。同样优选地，将所述紧固元件的外螺纹以2mm至8mm之间、优选3mm至6mm之间的螺纹沉入长度拧入到所述紧固物中。所述孔长度或螺纹沉入长度一方面不应太小，因为紧固元件否则不能被充分锚固，并且另一方面不应太大，以便外螺纹或螺纹进入部在将内螺纹成形到孔中期间不太强烈地磨损，对此，紧固元件在孔中的紧固质量可能受损。

根据一种有利的构造方案，利用钻孔机和钻机钻出孔、特别是盲孔。优选使用深度止挡部或阶梯钻，以便预定孔的孔长度。

根据一种有利的构造方案，利用优选力运行的、特别优选电的旋拧设备将紧固元件放置到孔、特别是盲孔中。优选地，在旋拧设备上使用深度止挡部或者将特别优选环绕的凸肩设置在紧固元件上，以便预定螺纹沉入长度。同样优选地，使用具有特别优选电的转矩识别装置的旋拧设备，该旋拧设备在达到预定的转矩时在放置过程中自动地断开。

根据一种有利的构造方案，将孔加工到作为紧固物的船壁中。同样优选地，将孔加工到由金属、特别是钢、铸铁、铜或铝制成的紧固物中。

根据一种有利的构造方案，将孔以这样的直径加工，该直径大于紧固元件的螺纹区段的外螺纹的内径并且小于紧固元件的螺纹区段的外螺纹的外径。

根据一种有利的构造方案，在将紧固元件紧固在孔中之后，将固定件固定在紧固元件的在孔外部的安装区段上、优选利用固定装置固定在安装区段上，其中，所述固定件优选是格栅、路径或轨道。根据另一种有利的构造方案，将固定件间接地或直接地形锁合地和/或力锁合地利用固定装置紧固在紧固元件上。

附图说明

下面参考附图详细说明本发明的实施例。附图中：

图1示出第一实施例中的紧固元件的纵剖图，

图2示出第二实施例中的紧固元件的纵剖图，

图3示出按照图1的紧固元件在紧固物的孔中的纵剖图，

图4示出图3中的紧固元件的外螺纹的部分纵剖图，该紧固元件拧入到紧固物中，

图5示出第三实施例中的紧固元件的侧视图，以及

图6示出按照图5的紧固元件的部分视图。

具体实施方式

图1以纵剖图示出由钢制成的紧固元件1的第一实施例。单件式的紧固元件1具有引入区段2和安装区段5。引入区段2用于引入到紧固物18上的孔19中(图3)。在此，孔19构造为盲孔21。引入区段2分成螺纹区段3和无螺纹的过渡区段4，其中，螺纹区段3包括外螺纹8和螺纹进入部22。在此，过渡区段4具有增大的直径，因为该过渡区段用作与安装区段5的过渡并且安装区段5与具有外径dga的螺纹区段3相比具有较大的外径daa。此外，引入区段2上的具有外螺纹8的螺纹区段3具有内径dgk。

在安装区段5上，在外侧构造有作为固定装置9的安装外螺纹10。作为固定装置9的安装外螺纹10用于间接地和直接地紧固固定件。所述固定件例如是格栅或路径或轨道并且应紧固在紧固元件1上。为此，可以将所述固定件直接地旋拧到外螺纹10上，或者将中间件旋拧到外螺纹10上并且随后将所述固定件紧固在所述中间件上(未示出)。所述固定件也可以利用孔或类似物置于外螺纹上并且利用作为中间件的螺母拧紧。

紧固元件1具有前端侧6和后端侧7。在紧固元件1的前端侧6上或前端部区域上、亦即螺纹区段3上，在螺纹区段3上构造有倒角角度α例如为31°的倒角17。由此，为了将紧固元件1引入到孔19中，紧固元件1可以基于倒角17较简单地引入到孔19中。此外，在紧固元件1的后端部区域上构造有接口几何结构12，用于将转矩施加到紧固元件1上。为此，在安装区段5上在后端侧7上加工有留空部15并且在该留空部15上构造有内六角形13。由此，在将紧固元件1的前端部区域引入到孔19中之后，可以将工具、例如外六角形钥匙引入到内六角形13中并且将转矩施加到紧固元件1上以及将压力沿纵轴线11方向向前施加到紧固元件1上，使得由此借助于螺纹区段2上的螺纹进入部22可以将内螺纹自攻地加工到紧固物18上的盲孔21的孔19中。

螺纹进入部22沿着纵轴线11具有持续增大的外径。螺纹进入部22的可用区域23具有大于外螺纹8的内径dgi的外径，因为螺纹进入部的具有较小外径的可能存在的区域不能用于螺纹成形。螺纹进入部22的可用区域23沿着纵轴线11的长度基本上是外螺纹8的螺距p的一半大。

在图2中示出杆形的和栓形的紧固元件1的第二实施例。下面基本上仅说明与按照图1的第一实施例的不同之处。接口几何结构12构造为外六角形14，其作为紧固元件1的后端部区域上的突出部16。为此，突出部16构造在安装区段5上。

在图3中，在图1中示出的紧固元件1的第一实施例紧固在孔19中。为了将紧固元件1紧固在紧固物18上、亦即船的具有4mm至8mm的厚度的壁20上，首先利用钻机将盲孔21加工为具有3mm的孔长度bl的孔19。由此，在盲孔21的端部上还保留壁20的例如2mm的剩余厚度。随后，将紧固元件1的引入区段2引入到孔19中，直到倒角穿过紧固物18靠在盲孔21上或盲孔21的边界上，因为螺纹区段3的外径dga与倒角17的外径相同。螺纹区段3的外径dga大于孔19的直径。随后，借助于内六角形13将转矩施加到紧固元件1上，以及将压力沿纵轴线11方向朝向盲孔21施加，使得由此紧固元件1置于以旋转轴线的旋转运动中，该旋转轴线对应于紧固元件1的纵轴线11并且因此由螺纹区段3上的螺纹进入部22或其可用区域23在孔19中自攻地加工内螺纹。

在将紧固元件1完全拧入到孔19中之后，螺纹沉入长度gel为3mm。此外，外螺纹8的螺距p为1.0mm。在此，外螺纹8的螺纹长度gl稍微大于螺纹沉入长度gel。紧固物18向螺纹区段3的外螺纹8中的沟槽d为0.5mm。基于0.5mm的沟槽d，将紧固元件1可靠地紧固在紧固物18上是可能的并且尽管如此为了将内螺纹加工到孔19中仅需要小的转矩，用于在将内螺纹手动地加工到孔19中时使紧固元件1旋转运动。1.0mm的螺距p确保在螺纹区段3的外径dga为3mm时将紧固元件1安全且可靠地形锁合地紧固到孔19中。

总体上，与按照本发明的紧固元件1关联着重要优点。基于安装区段5上的固定装置9，多个固定件可以特别简单地紧固在紧固元件1上，因为安装区段5在紧固在孔19上之后设置在孔19的外部并且由此是可容易接近的。引入区段2不具有无螺纹的尖端，使得由此基本上螺纹区段3的在孔19内部的整个外螺纹可以用于形锁合地紧固并且孔19在孔19的具有恒定直径的区域中完全用于形锁合地紧固所述紧固元件1。

图5和图6分别以比例正确的侧视图示出紧固元件51的另一种实施例。栓形的紧固元件51包括引入区段52，用于沿着纵轴线53引入到未示出的紧固物上的孔中，以及安装区段54，用于设置在孔的外部，并且所述安装区段具有构造为外六角倒圆的接口几何结构55，用于将转矩施加到紧固元件1上。引入区段52具有自攻的螺纹区段56，该螺纹区段具有用于将内螺纹成形、特别是开槽成形到孔中的螺纹进入部57以及沿着纵轴线53连接到螺纹进入部57上的、用于拧入到所述内螺纹中的外螺纹58。外螺纹58沿着纵轴线53具有5.7mm的恒定外径dga、3.96mm的恒定内径dgk、0.87mm的恒定螺纹高度h(其中h＝0.5(dga-dgk))、60°的恒定侧面角度β以及1.0mm的恒定螺距p。螺纹进入部57沿着纵轴线53具有增大的外径，该外径在螺纹进入部57的可用区域中持续地从等于外螺纹58的内径dgk的值提高到等于外螺纹58的外径dga的值。因此，外螺纹持续地连接到螺纹进入部57上。螺纹进入部57的可用区域沿着纵轴线53的长度是1.13mm、亦即是外螺纹58的螺距p的1.13倍。

螺纹进入部57和外螺纹58具有滑动涂层，该滑动涂层在成形和/或拧入期间降低螺纹进入部57或者说外螺纹58与孔上的内螺纹之间的摩擦。此外，外螺纹58具有附着涂层，该附着涂层在结束拧入过程之后提高外螺纹58与孔上的内螺纹之间的附着，以便因此降低紧固元件51从孔中松脱的危险。

螺纹区段56具有2.5mm的沿纵轴线53方向的螺纹长度。单件式的紧固元件51和因此外螺纹58由感应硬化的不锈钢制成，其具有1000MPa的材料硬度。

安装区段54具有凸缘59，在该凸缘上可以设置有密封元件，该密封元件在将紧固元件紧固在紧固物上之后相对于周围环境密封孔或者密封孔与紧固元件之间的间隙。为了可靠地密封，凸缘59具有止挡部60，该止挡部在拧入紧固元件51时挡靠在孔的边缘上并且因此确定进入深度，使得在安装区段54的环绕的凸肩61与紧固物之间确定地夹紧密封元件。

此外，安装区段54具有用于固定未示出的固定件的固定装置62。所述固定装置54构造为具有8mm的外径的安装外螺纹，借助于所述安装外螺纹，所述固定件可以旋拧到紧固元件51上。

为了制造紧固元件51，利用成形方法将接口几何结构55设置在半成品上并且利用辊压方法将用于产生螺纹区段56的自攻螺纹设置在半成品上。随后，在半成品的前端侧上利用铣削方法产生倒角63，其中，将自攻螺纹和倒角63重叠，用于形成螺纹进入部57和外螺纹58。

倒角63的倒角角度为52.5°。倒角也可能能实现容易地将紧固元件引入到孔中。孔的直径大于外螺纹58的内径dgk并且小于外螺纹58的外径dga。倒角在其开始处的内直径dgi为3.5mm。

紧固物的孔中的由螺纹进入部57成形的内螺纹和外螺纹58以0.4mm的沟槽彼此嵌接。在此，将所述孔优选构造为具有例如5.7mm的孔长度的盲孔。然后，将外螺纹58例如以4mm的螺纹沉入长度拧入到紧固物中。在此，螺纹沉入长度通过止挡部60预定。

本发明借助作为用于格栅、路径或轨道的紧固元件的实施例来描述。但要指出，按照本发明的紧固元件也适用于其他目的。此外，不同实施例的全部特征可以任意互相组合。

Claims (34)

1.紧固元件(1)，所述紧固元件包括

引入区段(2)，用于沿着纵轴线(11)引入到紧固物(18)上的孔(19)中，所述引入区段具有自攻的螺纹区段(3)，所述螺纹区段具有用于将内螺纹成形到所述孔中的螺纹进入部和沿着纵轴线(11)连接到所述螺纹进入部上的、用于拧入到所述孔(19)中的外螺纹(8)，

其中，所述外螺纹(8)沿着纵轴线(11)具有恒定的外径(dga)、恒定的内径(dgk)以及恒定的螺距(p)，

其中，所述螺纹进入部沿着纵轴线(11)具有增大的外径，该外径在所述螺纹进入部的可用区域中大于所述外螺纹(8)的内径(dgk)，

所述紧固元件包括安装区段(5)，用于设置在所述孔(19)的外部，所述安装区段具有用于将转矩施加到所述紧固元件(1)上的接口几何结构(12)，

其特征在于，所述螺纹进入部的可用区域沿着纵轴线(11)的长度最大是所述外螺纹(8)的螺距(p)的1.3倍。

2.根据权利要求1所述的紧固元件，其特征在于，所述螺纹进入部的可用区域沿着纵轴线(11)的长度最大是所述外螺纹(8)的螺距(p)的1.2倍。

3.根据权利要求1或2所述的紧固元件，其特征在于，所述螺纹进入部的可用区域沿着纵轴线(11)的长度至少是所述外螺纹(8)的螺距(p)的0.4倍。

4.根据权利要求1或2所述的紧固元件，其特征在于，所述外螺纹(8)的螺纹高度(h)在0.2mm至1.5mm之间。

5.根据权利要求1或2所述的紧固元件，其特征在于，所述螺距(p)在0.5mm至2mm之间。

6.根据权利要求1或2所述的紧固元件，其特征在于，所述外螺纹(8)的侧面角度在45°至75°之间。

7.根据权利要求1或2所述的紧固元件，其特征在于，所述螺纹区段(3)具有2mm至20mm之间的外径(dpa)，

和/或所述螺纹区段(3)具有3mm至10mm之间的轴向延展尺寸作为所述紧固元件(1)的沿纵轴线(11)方向的螺纹长度(gl)。

8.根据权利要求1或2所述的紧固元件，其特征在于，所述螺纹进入部(22)的材料硬度至少为800MPa。

9.根据权利要求1或2所述的紧固元件，其特征在于，所述外螺纹(8)具有硬化的钢。

10.根据权利要求1或2所述的紧固元件，其特征在于，在所述安装区段上构造有固定装置(9)，固定装置(9)构造为安装外螺纹或安装内螺纹(10)或者构造为夹元件或卡锁元件。

11.根据权利要求1所述的紧固元件，其特征在于，所述螺纹进入部沿着纵轴线(11)具有持续增大的外径。

12.根据权利要求2所述的紧固元件，其特征在于，所述螺纹进入部的可用区域沿着纵轴线(11)的长度最大是所述外螺纹(8)的螺距(p)的1.15倍。

13.根据权利要求3所述的紧固元件，其特征在于，所述螺纹进入部的可用区域沿着纵轴线(11)的长度至少是所述外螺纹(8)的螺距(p)的0.5倍。

14.根据权利要求4所述的紧固元件，其特征在于，所述外螺纹(8)的螺纹高度(h)在0.4mm至1.0mm之间。

15.根据权利要求5所述的紧固元件，其特征在于，所述螺距(p)在0.6mm至1.3mm之间。

16.根据权利要求6所述的紧固元件，其特征在于，所述外螺纹(8)的侧面角度在55°至65°之间。

17.根据权利要求7所述的紧固元件，其特征在于，所述螺纹区段(3)具有3mm至12mm之间的外径(dpa)。

18.根据权利要求7所述的紧固元件，其特征在于，所述螺纹区段(3)具有4mm至10mm之间的外径(dpa)。

19.根据权利要求7所述的紧固元件，其特征在于，所述外螺纹(8)具有3mm至10mm之间的轴向延展尺寸作为所述紧固元件(1)的沿纵轴线(11)方向的螺纹长度(gl)。

20.根据权利要求7所述的紧固元件，其特征在于，所述螺纹区段(3)具有3mm至8mm之间的轴向延展尺寸作为所述紧固元件(1)的沿纵轴线(11)方向的螺纹长度(gl)。

21.根据权利要求8所述的紧固元件，其特征在于，所述螺纹进入部(22)的材料硬度至少为1000MPa。

22.根据权利要求9所述的紧固元件，其特征在于，所述外螺纹(8)由硬化的钢制成。

23.根据权利要求9所述的紧固元件，其特征在于，所述紧固元件由硬化的钢制成。

24.用于制造根据权利要求1至23中任一项所述的紧固元件(1)的方法，所述方法包括以下步骤：

a)提供具有纵轴线(11)的半成品，

b)将用于将转矩施加到所述紧固元件(1)上的接口几何结构(12)设置在半成品上，

c)将用于产生自攻的螺纹区段(3)的自攻螺纹设置在半成品上，其中，所述自攻螺纹沿着纵轴线(11)延伸直到半成品的端侧，

d)在与步骤c)分开的步骤中在半成品的端侧上产生倒角，

其中，将所述自攻螺纹和所述倒角部分地重叠，用于形成用于将内螺纹成形到孔中的螺纹进入部并且用于形成沿着纵轴线(11)连接到所述螺纹进入部上的、用于沿着纵轴线(11)拧入到所述孔中的外螺纹(8)。

25.根据权利要求24所述的方法，其特征在于，步骤d)在步骤c)之后进行。

26.根据权利要求24所述的方法，其特征在于，步骤c)在步骤d)之后进行。

27.用于将根据权利要求1至23中任一项所述的紧固元件(1)紧固在紧固物(18)上的方法，所述方法包括以下步骤：

将孔(19)加工到所述紧固物(18)中，

将所述紧固元件(1)拧入到所述孔(19)中，使得由所述紧固元件(1)上的外螺纹(8)在所述孔(19)处将内螺纹加工到所述紧固物(18)中并且由此将所述紧固元件(1)紧固在所述紧固物(18)上，

其特征在于，所述紧固物(18)的内螺纹和所述紧固元件(1)的外螺纹(8)以0.2mm至2mm之间的径向沟槽(d)彼此嵌接。

28.根据权利要求27所述的方法，其特征在于，将所述孔(19)构成为具有3mm至12mm之间的孔长度(bl)的盲孔，和/或将所述紧固元件(1)的外螺纹(8)以2mm至8mm之间的螺纹沉入长度(gel)拧入到所述紧固物(18)中。

29.根据权利要求27所述的方法，其特征在于，将无螺纹的孔(19)加工到所述紧固物(18)中。

30.根据权利要求27所述的方法，其特征在于，将所述紧固元件(1)形锁合地紧固在所述紧固物(18)上。

31.根据权利要求27所述的方法，其特征在于，所述紧固物(18)的内螺纹和所述紧固元件(1)的外螺纹(8)以0.3mm至1mm之间的径向沟槽(d)彼此嵌接。

32.根据权利要求27所述的方法，其特征在于，所述紧固物(18)的内螺纹和所述紧固元件(1)的外螺纹(8)以0.4mm至0.7mm之间的径向沟槽(d)彼此嵌接。

33.根据权利要求28所述的方法，其特征在于，将所述孔(19)构成为具有3mm至9mm之间的孔长度(bl)的盲孔。

34.根据权利要求28所述的方法，其特征在于，将所述紧固元件(1)的外螺纹(8)以3mm至6mm之间的螺纹沉入长度(gel)拧入到所述紧固物(18)中。

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