CN114382768B - 具有附接元件和固定元件的功能单元 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种功能单元，用于设置在工件上，尤其地，设置在钣金件上，该功能单元包括：附接元件，该附接元件具有用于将功能单元抗扭地附接在工件上的附接区段和在轴向方向上连接在附接区段上的头部件，该头部件具有功能区段和背离附接区段的头部件支承面；和固定元件，该固定元件可借助于旋转运动固定在附接元件的头部件的功能区段上，并且该固定元件具有固定元件支承面，该固定元件支承面在固定元件的安装在附接元件上的状态下朝向头部件支承面，使得安装件可以夹紧在头部件支承面和固定元件支承面之间，其中头部件支承面具有至少一个从该面伸出的抗扭特征，该抗扭特征构成用于使安装件的材料至少区段地变形。

Description

具有附接元件和固定元件的功能单元
技术领域
本发明涉及一种功能单元，该功能单元用于安装在工件上，尤其地，安装在钣金件上的，该功能单元包括：附接元件，该附接元件具有用于将功能单元抗扭地附接在工件上的附接区段和在轴向方向连接在附接区段上的头部件，该头部件具有功能区段和背离附接区段的头部件支承面。此外，该功能单元包括固定元件，该固定元件可以借助于转动运动固定在附接元件的头部件的功能区段上，并且该固定元件具有固定元件支承面，该固定元件支承面在固定元件的安装在附接元件上的状态下朝向头部件支承面，如此，安装件能够夹紧在头部件支承面和固定元件支承面之间。
背景技术
这种功能单元原则上在现有技术方面是已知的，并且例如用于通过附接元件和固定元件将线缆终端(Kabelschuh)以夹紧的方式附接在工件上。例如，功能单元用于将接地线缆固定在工件上。
该附接元件例如可以设计为螺母元件或螺栓元件。为了防止在固定元件拧紧在附接元件上时安装件(例如线缆终端)的伴随转动，这使得安装更加困难，并且由此最终甚至会损坏附接在工件上的线缆，附接元件可以具有抗扭保护件。例如，可以在附接元件上设置有笼状的突起，该突起至少在由该突起标记的位置上防止线缆终端进一步转动。可选地，还可以设置在功能区段上构成具有形状配合特征的接地螺栓，由此具有匹配的凹部的特定的线缆终端可以以形状配合的方式被接收。然而，这种附接元件的使用仅在与专门为此制造的安装件的组合中才可行进而是高成本的。此外，安装件的对准仅可以根据通过笼状或形状特征预设的分区进行，因此是不灵活的。
发明内容
本发明的一个目的是：提供一种功能元件，该功能元件用于安装件的抗扭附接，该功能元件包括附接元件和固定元件，具有通用的可用性、使用灵活以及制造简单且成本低的特点。
该目的通过具有权利要求1的特征的功能单元实现，并且尤其通过如下方式实现：附接元件的头部件支承面具有至少一个从该面突出的抗扭特征，该抗扭特征构成为用于使安装件的材料至少区段地变形。优选地，附接元件和/或固定元件由金属构成。
本发明基于如下一般观点：安装件(例如线缆连接装置或线缆终端)的抗扭地附接通过于根据本发明的功能单元进行，其中在安装件本身上不必构成偏离标准设计方案的特征，例如特定形状特征，因为在附接期间通过附接元件的抗扭特征将抗扭保护件压入安装件中。安装件可以以任意的取向或定向安置在附接元件上，如安装件最佳地对应于空间应用条件。通过借助于转动运动(例如通过旋紧)将固定元件固定在附接元件上，通过将至少一个抗扭特征压入安装件中，以及由此安装件以所选择的取向固定，使得安装件的材料发生变形。这确保具有大量市售安装件的功能单元的通用的可用性，而所述功能单元还可以在空间狭窄的安装情况下灵活使用。
例如，钣金件可以是车身零件。优选地，附接元件和/或固定元件由金属的、导电的材料制成，使得通过功能单元可以在工件和安装件或附接在安装件上的线缆之间建立电接触。特别地，功能单元可以用作具有固定元件的接地螺栓或接地螺母。
附接元件的纵轴线从用于将附接元件附接在工件上的附接区段延伸至头部件。典型地，附接元件的在径向方向上延伸的头部件支承面垂直于纵轴线地设置。
在固定元件的固定在附接元件上的状态下，固定元件支承面有利地至少区段地平行于头部件支承面延伸。固定元件可以用附接元件旋拧，并且尤其地可以在安装件元件上旋拧至如下程度，使得固定元件支承面和头部件支承面可以至少部分地彼此面贴靠。引入固定元件支承面和头部件支承面之间的安装件因此可以通过拧紧固定元件以夹紧方式固定在功能单元上，其中可以毫无问题地使用具有不同轴向厚度的安装件。
为了扭转固定地，即抗扭地将功能元件附接在构件中，在附接区段的区域中，尤其在附接区段的外轮廓上，可以设有抗扭特征，例如肋状的隆起部和/或凹槽状的凹部。尤其地，该抗扭特征可以在附接元件的纵轴线的方向上延伸。可选地或附加地，类似的特征，尤其是隆起部或凹部，可以设置在头部件的区域中，尤其地，设置在处于安装状态下的头部件的朝向工件的工件贴靠面上。
附接区段可以构成为用于与不同类型的工件连接，尤其地,可以设置有用于不同厚的工件的附接区段的匹配的轴向延伸。
本发明的有利实施例可以从说明书、从属权利要求和附图中得出。
根据一个实施例，头部件支承面环形地构成，并且以这种方式提供了用于固定元件(在不存在安装件的情况下)或安装件的非取向相关的、旋转对称的支承面。尤其地，头部件支承面可以环形地围绕附接元件的功能区段延伸，并且与附接元件的功能区段同心地设置。
至少一个抗扭特征可以不同地构成。例如，可以设置有多个在周向方向上布置抗扭特征，尤其地，这些抗扭特征具有均匀的角间距，并且优选地具有距单元的纵轴线相同的径向间距。例如，至少一个抗扭特征可以包括至少一个(但是尤其是多个或者大量的)单独的尖状体或钉状体，该尖状体或钉状体从头部件支承面伸出并且尖状体(Spitze)或钉状体(Spike)可以环形地(尤其同心地)围绕附接元件的功能区段设置。
原则上，代替钉状体，也可以将不同成形的抗扭特征(例如齿形或楔形的结构、花状构成的结构、多边形结构、在径向方向上伸展的肋等)环形地设置在头部件支承面上。尤其地，在通过0°和360°之间的任何转动角度映射到自身上的意义上，非旋转对称的结构适于作为抗扭特征。然而，旋转对称，即抗扭特征通过旋转一个或多个离散的角度转变成自身的可能性是可行的。同样可以考虑不同抗扭特征的组合。
至少一个抗扭特征不必强制性地完全围绕附接元件的功能区段。同样地，抗扭特征可以仅设置在头部件支承面的特定的角度范围内，并且构成为例如头部件支承面中的至少一个台阶或斜坡。
根据另一实施例，固定元件支承面具有至少一个凹部或凹槽，尤其地，具有旋转对称的(尤其是回转对称)的凹部或凹槽，该凹部或凹槽构成用于在固定元件的安装在附接元件上的状态下容纳至少一个从头部件支承面伸出的抗扭特征，同时固定元件支承面至少区段地与头部件支承面接触。由此，功能单元也可以在不存在安装件的情况下，例如为了运输、仓储或附接的目的，作为由附接元件和固定元件组成的完整的、尤其是防掉落地彼此旋拧的单元而存在。固定元件的凹部或凹槽可以保护性地围绕头部件支承面的抗扭特征，直到将安装件施加到附接元件上，并且应防掉落地设置在附接元件上。
优选地，一个或多个抗扭特征的径向宽度小于头部件支承面的径向宽度，由此头部件支承面至少在径向上的内侧或外侧延伸超过至少一个抗扭特征，并且可以与固定元件支承面贴靠。
在一个结构特别简单的实施例中，固定元件支承面的凹部或凹槽可以包括至少一个环形地环绕的槽。这种凹槽可以特别简单地制造并且可以通用地使用，以便甚至容纳不同地构成的抗扭特征。至少一个环绕的槽可以与至少一个抗扭特征并且尤其是与固定元件的纵轴线同心地设置，并且在径向方向上(与至少一个抗扭特征互补地)设置在固定元件支承面的至少一个合适的位置上，例如设置在径向上的内侧、径向上的外侧和/或在它们之间。
从头部件支承面伸出的至少一个抗扭特征可以在径向上的外侧上围绕功能区段，并且尤其地构成为直接邻接于功能区段。该布置在生产方面会是有利的，其中尤其地当抗扭特征直接邻接于功能区段时，尤其地，在制造相对应的固定元件时，具有优点。
为了简单地附接在工件中，附接区段可以包括尤其圆柱形的、可变形的铆接区段。该铆接区段可以设置用于插入到工件中的预制的孔中，并且由此发生变形，使得形成附接元件的防拉出的附接。可选地，附接元件也可以具有用于与工件材料配合地连接的区段，例如焊接区段。
根据一个实施例，附接元件是是螺栓元件，该螺栓元件的功能区段包括在轴向方向上在头部件支承面处连接的杆部件。杆部件优选在轴向方向上、在背离附接区段的附接元件的一侧上延伸超过头部件支承面，并且构成为用于容纳安装件和固定元件。
优选地，杆部件具有外螺纹。外螺纹不必强制性地在杆部件的整个长度上延伸，而是可以例如在轴向方向上与头部件支承面间隔地设置，尤其地，间隔典型安装件的轴向延伸的距离。杆部件的直径典型地小于头部件支承面的直径。此外，优选地，相比于至少一个抗扭特征，杆部件在径向方向上朝向附接元件的外侧延伸的程度更小。
可选地，附接元件可以是螺母元件，该螺母元件的功能区段包括设置在头部件中的内螺纹，尤其地，其中内螺纹在轴向方向上从头部件支承面朝附接区段的方向延伸。相应的固定元件可以构成为固定螺钉，该固定螺钉可以通过与内螺纹互补的外螺纹旋入螺母元件中。安装件可以装配在头部件支承面上，并且通过固定螺钉附接在螺母元件上。
尤其地，如果附接元件构成为螺栓元件，固定元件可以构成为固定螺母，该固定螺母具有轴向的、尤其是居中设置的通孔，该通孔从径向延伸的第一端面延伸至径向延伸的固定元件支承面，并且该通孔具有内螺纹。该内螺纹可以构成为与相应的螺栓元件的杆部件外螺纹互补。此外，固定螺母可以具有径向延伸的法兰，尤其地，其中该固定元件支承面设置在该法兰上。
固定螺母在第一端面方面具有用于拧紧工具的接合面，并且法兰可以具有用于装配头的冲头的尤其环形的面。用于拧紧工具的接合面可以包括例如固定螺母的多边形的，特别是六边形的外轮廓。环形的面在法兰侧可以径向突出超过用于拧紧工具的接合面，以便供装配头的冲头进入。尤其地，法兰的环形的面可以具有比螺栓元件的头部件支承面更大的直径。
为了可以将附接元件在没有昂贵的预先钻孔或预制孔的情况下引入到工件中，附接元件可以具有自冲的附接区段，该附接区段在其在设置时本身切穿工件。自冲的附接区段可以不同于圆柱形形状，并且可以构成为例如多边形，以便产建立与工件的抗扭地连接。
本发明的另一方面涉及一种组装构件，包括如上该的功能单元和工件，其中功能单元的附接元件通过变形方法形状配合地设置在工件上。附接元件的附接区段典型地穿过工件并且可以有利地在附接区段的背离头部区段的一侧上径向扩宽或卷边，使得该附接区段从后方接合工件进而确保防止拉出的连接。
组装构件还可以包括安装件，尤其是线缆连接装置或线缆终端，其中安装件夹紧在固定元件的头部件支承面和固定元件的固定元件支承面之间。安装件尤其与头部件支承面的至少一个抗扭特征接合，并且通过该抗扭特征抗扭地固定。优选地，至少一个抗扭特征被埋入安装件的材料中，并以这种方式建立与安装件形状配合的连接。因此，特别是在通过旋转运动附接固定元件期间，至少一个抗扭特征在装配之后被转移到安装件上。
如果至少一个抗扭特征，尤其是头部件、附接元件和/或固定元件的材料具有比安装件的材料更高的强度，则抗扭特征尤其可靠地压入安装件的材料中，并且导致抗扭。
本发明的另一方面涉及一种用于制造根据前述实施例的组装构件的方法，其中(i)根据前述实施例的功能单元的附接元件借助于装配装置的冲头被压入或冲压到工件中。根据该方法的根据本发明的实施例，在拆卸功能单元的固定元件期间进行附接元件的压入或冲压(ii)，其中冲头具有接触面，该接触面(iii)至少区段地与附接元件的头部件支承面接合，以将按压入力传递到附接元件上，其中(iv)冲头的接触面具有至少一个凹部或凹槽，该凹部或凹槽尤其是旋转对称的或回转对称的，在压入或冲压期间，在该凹部或凹槽中容纳至少一个从头部件支承面伸出的抗扭特征。以这种方式可以防止在压入附接元件期间损坏至少一个抗扭特征。
根据另一根据本发明的实施例，提出一种用于制造根据上述实施例的组装构件的方法，其中(i)没有头部件支承面上的抗扭特征的功能单元的附接元件借助于装配装置的冲头被压入工件中。功能单元的附接元件包括用于将功能单元抗扭地附接在工件上的附接区段和在轴向方向上连接在附接区段上的头部件，该头部件具有功能区段和背离附接区段的头部件支承面。此外，功能单元包括固定元件，该固定元件通过旋转运动可固定在附接元件的头部件的功能区段上，并且该固定元件具有固定元件支承面，该固定元件支承面在固定元件的安装在附接元件上的状态下朝向头部件支承面，由此，安装件被夹紧在头部件支承面和固定元件支承面之间。(ii)在拆卸功能单元的固定元件期间执行根据该实施例的方法，其中冲头具有接触面，该接触面(iii)与附接元件的头部件支承面接合，以将按压入力传递到附接元件上，其中(iv)冲头的接触面具有凹槽，该凹槽用作为用于至少一个抗扭特征的阴形状(Negativform)，并且在将接触面压紧在头部件支承面上的期间，头部件支承面的材料进入该阴形状中，使得在压入期间在附接元件的头部件支承面上构成至少一个抗扭特征。
根据该方法，在将附接元件压入工件中的期间才构成头部件支承面的至少一个抗扭特征。以此方式，一方面可以确保：当随后直接设置安装件时，抗扭特征是完好无损的并且不会被损坏。另一方面，可以尤其灵活地使用标准化的附接元件，以便形成有效的抗扭装置。在这种情况下，可以使用完全市售的螺母或螺钉作为固定元件。
根据另一实施例，提出一种用于制造根据上述实施例的组装构件的方法，其中(i)根据上述实施例中的至少一个的功能单元的附接元件借助于装配装置的冲头被压入工件中，(ii)同时功能单元的固定元件安装在附接元件上，使得至少一个从头部件支承面伸出的抗扭特征容纳在固定元件支承面的至少一个凹部或凹槽中，(iii)同时固定元件支承面至少区段地与头部件支承面接触，其中(iv)冲头具有接触面，该接触面至少区段地与固定元件，尤其是固定元件的法兰接合，以将压入力或冲压力间接地传递至附接元件上。因此，功能单元可以作为整体(即包括附接元件和所属的固定元件)引入到工件中。在将功能单元压入或冲压到工件中的期间，通过固定元件保护附接元件的至少一个抗扭特征免受损坏。不需要单独维持固定元件，这简化了功能单元和随后的安装件的操作和设置。
附图说明
下面根据实施例参考附图更详细地解释本发明。附图示出：
图1A示出具有附接元件和固定元件的功能单元的立体图，该固定元件具有花形的抗扭装置；
图1B示出根据图1A的功能单元的旋转180°的立体图；
图1C示出根据图1A的组装的功能单元的剖视图；
图1D示出据图1A的头部件支承面的截面的细节图；
图1E示出包括根据图1A的组装的功能单元和工件的组装构件的剖视图；
图1F示出具有附接在根据图1E的组装构件上的安装件的根据图1E的组装构件的立体图；
图1G示出处于再拆解状态下的根据图1F的组装构件的立体图；
图2A示出具有附接元件和带有六边形抗扭装置的固定元件的功能单元的立体图；
图2B示出根据图2A的功能单元的旋转了180°的立体图；
图2C示出根据图2A的组装的功能单元的剖视图；
图2D示出包括工件和根据图2A的组装的功能单元的组装构件的剖视图；
图2E示出具有附接在根据图2D的组装构件上的安装件的根据图2D的组装构件的立体图；
图2F示出处于再拆解状态下的根据图2E的组装构件的立体图；
图3A示出具有附接元件和带有钉状抗扭装置的固定元件的功能单元的立体图；
图3B示出根据图3A的功能单元的旋转了180°的立体图；
图3C示出根据图3A的组装的功能单元的剖视图；
图3D示出根据图3A的头部件支承面的截面的细节图；
图3E示出包括工件和根据图3A的组装的功能单元的组装构件的剖视图；
图3F示出具有附接在根据图3E的组装构件上的安装件的根据图3E的组装构件的立体图；
图3G示出处于再拆解的状态下的根据图3F的组装构件的立体图；
图4A示出具有附接元件和带有楔形抗扭装置的固定元件的功能单元的立体图；
图4B示出根据图4A的功能单元的旋转了180°的立体图；
图4C示出根据图4A的组装的功能单元的剖视图；
图4D示出根据图4A的头部件支承面的截面的细节图；
图4E示出包括工件和根据图4A的组装的功能单元的组装构件的剖视图；
图4F示出具有附接在根据图4E的组装构件上的安装件的根据图4E的组装构件的立体图；
图4G示出处于再拆解的状态下的根据图4F的组装构件的立体图；
图5A示出具有附接元件和固定元件的的功能单元的立体图，其中螺母元件作为附接元件，并且，该附接元件具有钉状抗扭装置；
图5B示出根据图5A的功能单元的旋转了180°的立体图；
图5C示出根据图5A的螺母元件的工具贴靠面的俯视图；
图5D示出根据图5A的组装的功能单元的剖视图；
图5E示出包括工件和根据图5A的组装的功能单元的组装构件的剖视图；
图5F示出具有附接在根据图5E的组装构件上的安装件的根据图5E的组装构件地立体图；
图5G示出处于再拆解的状态下的根据图5F的组装构件的立体图。
具体实施方式
在图1A至图1D中示出用于设置在工件12上的功能单元10，以及在图1E至图1G中示出组装构件，在该组装构件中，功能单元10设置在工件12上。工件12是钣金件，例如是车辆的车身零件。功能单元10一方面包括附接元件14，并且另一方面包括固定元件16，其中附接元件14和固定元件16分别由金属构成。
附接元件14设置为用于抗扭地附接在工件12上，并且为此目的具有附接区段18。附接区段18构成为圆柱形的、中空的、可变形的的铆钉区段，该铆钉区段穿过工件12中的孔或冲出该孔(自冲的附接元件)，并且该铆钉区段在工件12的下侧20上被卷边，以便将附接元件14设置在工件12上(图1E，说明“下方”或“下侧”仅可参考附图中的组装构件的取向来理解，而原则上附接元件14和工件12的定向可以是任意的)。铆钉区段18在所得到的组装构件(图1E)中从后方接合工件12的下侧20，并且以此方式形状配合地且防拉出地附接在工件12上。
在所示的实施例中，附接区段18具有多个肋状的隆起部22，该隆起部12设置为在附接区段18的外轮廓上周向地分布，并且沿着附接区段18的纵轴线L延伸，该纵轴线L与附接元件24和整个功能单元10的纵轴线L重合。肋状的隆起部22在图1E至图1G的组装构件中与工件12的钣金材料相互作用，以便将附接元件18抗扭地锚固在工件12中。
沿着附接元件14的纵轴线L，头部件24在轴向方向上连接在附接区段18上。为了进一步改进工件12中的附接元件14的抗扭强度，头部件24在它的朝向附接区段18的工件贴靠面34上具有呈隆起部36和凹部38形式的额外的抗扭特征(图1B)，该额外的抗扭特征埋入工件12的材料中或在附接附接元件14时工件12的材料进入该额外的抗扭特征中。
头部件24包括功能区段26，该功能区段26在当前的实施例中构成为杆部件25，使得图1A至图1G的附接元件14是螺栓元件。功能区段26设置为用于容纳安装件42和固定元件16(图1F)。杆部件25从头部件24的头部件支承面28起在轴向方向上延伸，并且设置有外螺纹30。
头部件支承面28在头部件24的背离附接区段18的一侧上在垂直于附接元件14的纵轴线L的径向方向上延伸。头部件支承面28环形地构成并且与功能区段26同心设置。在径向方向上，头部件支承面28围绕杆部件25延伸直至头部件24的设置在外侧的圆柱外套形的外轮廓32。
除了附接元件14之外，功能单元10还包括固定元件16，该固定元件16可以借助于旋转运动固定在附接元件14的功能区段26上。固定元件16是具有轴向贯通开口44的固定螺母，该贯通开口44从径向延伸的第一端面46延伸至同样径向延伸的固定元件支承面48。
内螺纹50设置在固定螺母的轴向贯通开口44中，该内螺纹50与杆区段25的外螺纹30互补地构成，使得固定螺母可以旋拧到附接元件14的功能区段26上(参见图1C)。在安装在附接元件14上的状态下，固定螺母16定向为，使得头部件支承面28和固定元件支承面48朝向彼此，并且彼此平行地对准，使得它们可以彼此贴靠(图1D)。
为了在功能区段26上拧紧(和为了脱开)，固定螺母16在第一端面46方面具有六边形外轮廓52，该外轮廓52用作用于拧紧工具的接合面。通过将固定螺母16旋拧到附接元件14的功能区段26上，并且拧紧固定螺母16，固定元件支承面48和头部件支承面28可以彼此压紧，使得以这样的方式安装件也可以通过夹紧被附接在功能单元10上，例如安装件是线缆终端42(图1F)。
为了可以将线缆终端42附接在工件中的功能单元10上，其中线缆终端42在拧紧固定螺母16时不一起转动，并且以这种方式不产生损坏线缆43的风险，头部件支承面28具有从该面中伸出的抗扭特征40，该抗扭特征40在所示的实施例中构成为花形的。该抗扭特征直接在径向上外侧地邻接于功能区段26，并且在圆周方向上围绕该功能区段的整个外周延伸。抗扭特征40构成为用于埋入到待与功能单元10连接的安装件的材料中，例如线缆终端42的材料中，使得该安装件相对于功能单元10的附接元件14抗扭地固定。
为了借助于功能单元10将不具有特殊特性或形状特征的线缆终端42附接在工件12上，始于根据图1E的组装构件，首先将固定螺母16从螺栓元件14的杆部件25移除，并且借助于开口54将线缆终端42插在附接元件14的功能区段26上。随后，将固定螺母16再次旋拧到杆区段25的外螺纹30上，并且借助于拧紧工具和六边形的接合面52拧紧。
在此，借助于固定元件贴靠面48将固定螺母16进一步在头部件贴靠面28的方挤压并且压向抗扭特征40。头部件24的、抗扭特征40的和固定元件16的材料可以选择为，使得该材料具有比线缆终端42的材料更高的强度。因此，在拧紧固定螺母16时，线缆终端42一方面夹紧在附接元件14的头部件支承面28和固定元件的固定元件支承面48之间。此外，抗扭特征40埋入线缆终端42的材料中，使得该线缆终端42通过抗扭特征40抗扭地固定在功能单元上(图1F)。
如果该装置在第一次旋接一起后再次脱开(图1G)，则抗扭特征40的形状已经如冲头那样被压入线缆终端42中作为阴形状56。关于此点还要强调的是：线缆终端42在借助于功能单元10首次附接在工件12上之前不具有任何特殊的形状特征，尤其不具有抗扭特征的40的阴形状56。
为了将附接元件14附接在工件12上，使用具有冲头和型模的装配装置(未示出)，该装配装置将附接元件14压入工件中，并且使附接区段18卷边，以建立附接元件14和工件12的形状配合地连接。为了在装配过程中和在变形过程中抗扭特征40不被损坏、变钝或压平，将固定元件设计未，使得在插入工件12中时，固定元件用作为用于抗扭特征的保护。
为此目的，固定元件支承面48具有回转对称的凹部或凹槽58，该凹部或凹槽58设置为：当固定元件16安装在附接元件14上时，凹部或凹槽58容纳从头部件支承面28伸出的抗扭特征40。同时，固定元件支承面48至少区段地与头部件支承面28接触，并且在一定程度上用作间隔件，以便抗扭特征40不会因进一步拧紧或挤压固定元件支承面48和头部件支承面28而被压碎。这可以在图1C和图1D中最佳地识别。对于图1A至图1G中的花形的抗扭特征40，凹槽58径向内侧地设置在固定螺母16的轴向的贯通开口44中，对应于抗扭特征40的位置。
为了借助于装配装置将功能单元10附接在工件上，可以设置的是：将组装的功能单元10(如图1C所示)整体插入工件中。为此目的，固定螺母16具有径向延伸的法兰60，固定元件支承面48也设置在该法兰60上。在背离固定元件支承面48的一侧上，法兰60具有环形面62，该环形面62刚好设置用于用作为用于压入工件12中的装配头的冲头的接触面(箭头S，图1C)。因此，附接元件14可以间接地经由固定元件16(具体地经由面62)通过冲头S加载压入力，其中抗扭特征40保持被保护免于被压碎。
可选地，附接元件14也可以在拆卸固定元件16的情况下被压入工件12中。为此可以设置的是：冲头本身具有凹槽58，该凹槽58容纳抗扭特征40，并且以这种方式在冲压或压入期间保护抗扭特征40免于损坏(未示出)。
此外，同样可以考虑的是：附接元件14在拆卸固定元件16的情况下被引入工件中，其中附接元件14在装配过程之前在头部件支承面28上还不具有任何抗扭特征。相反，冲头本身(具体地，冲头的与头部件支承面28的接触面)可以具有期望的抗扭特征40的阴形状，使得在将附接元件14引入工件12中的同时，通过冲头使抗扭特征40构成在头部件支承面28上。
图2A至图2E示出用于设置在工件12上的另一功能单元10和相应的组装构件。该实施例的大部分组成部分对应于图1A至图1G中的功能单元10。只有抗扭特征40具有不同的设计方案。根据图2A至图2E，抗扭特征40同样径向外侧地围绕功能区段26设置。然而，根据图2A，形状对应于多边形形状，具体为六边形形状。此外，抗扭特征40的轴向延伸大于图1A中已知的花状形状。固定元件16具有用于所示的六边形形状的相应适配的凹部或凹槽58。通过六边形抗扭装置40压入线缆终端42中的阴形状56也说明了该实施例的有效性。线缆终端42的初始的圆形开口现在具有通过抗扭特征40的六边形形状的边缘产生的轴向凹部或凹槽。
图3A至图3G示出具有抗扭装置的螺栓元件，对于该抗扭装置，设置有多个抗扭特征40，具体地，设置有为多个钉桩件，这些抗扭特征40在圆周方向上环形地，且与功能区段26同心地设置在头部件支承面28上。所述的固定螺母16具有相应的互补的凹槽58，该凹槽58适当地构成为固定元件支承面48中的环绕的槽，该槽设置在钉状抗扭特征的径向位置处。通过固定元件支承面48中的环绕的槽可以将固定元件16旋拧到功能区段26上，而不损坏抗扭特征40。在附接线缆终端42时，钉状件40产生阴形状56。
图4A到图4G的实施例在很大程度上与图3A至图3G非常相似。然而，代替钉状件，抗扭特征40构成为楔形凸脊，在拧紧固定螺母16时，该凸脊利用它的扩宽的侧壁朝前被推入线缆终端42中。以此方式，寻求线缆终端42和抗扭特征40之间的改进的接合。
最后，在图5A至图5G中示出功能单元10的一个实施例，代替螺栓元件，该功能单元具有作为附接元件14的螺母元件。代替杆区段25，螺母元件的功能区段26包括布置在头部件中的内螺纹64，该内螺纹64从头部件支承面28朝固定区段18的方向延伸。
将螺钉设置为固定元件16，该螺钉具有对应于螺母元件的内螺纹64的外螺纹66。除了相对于附接元件14和固定元件16的螺纹顺序的“反转”之外，功能单元10的其他特性和工作方式还保持有效。固定元件支承面48和用于抗扭特征40的相应的凹槽设置在螺钉头部上。
线缆终端42通过如下方式附接在螺母元件14上：该线缆终端42设置在头部件支承面上，并且随后借助于螺钉65的外螺纹66以夹紧的方式固定在头部件支承面28和固定元件支承面48之间。
最后，需要指出的是：附接元件14在任何情况下也可以具有自冲的附接区段18，该附接区段18可以引入到工件12中，而不必事先在工件12中预制孔。
附图标记列表
10 功能单元
12 工件
14 附接元件
16 固定元件
18 附接区段
20 工件12的下侧
22 附接区段18的肋状的隆起部
24 头部件
25 杆部件
26 功能区段
28 头部件支承面
30 杆部件25的外螺纹
32 头部件24的外轮廓
34 工件支承面
36 工件支承面34的凹部
38 工件支承面34的隆起部
40 抗扭特征
42 线缆终端
43 线缆
44 固定元件16的轴向的贯通开口
46 第一端面
48 固定元件支承面
50 固定元件16的内螺纹
52 六边形外轮廓
54 线缆终端42的开口
56 抗扭特征40的阴形状
58 固定元件支承面48的凹槽
60 固定元件16的法兰
62 法兰60的环形面
64 螺母元件的内螺纹
65 螺钉
66 螺钉65的外螺纹
L 纵轴线
S 冲头方向

Claims (30)

1.一种功能单元(10)，用于设置在工件(12)上，所述功能单元(10)包括：
附接元件(14)，所述附接元件(14)具有用于使所述功能单元(10)抗扭地附接在所述工件(12)上的附接区段(18)和在轴向方向上连接在所述附接区段(18)上的头部件(24)，所述头部件(24)具有功能区段(26)和背离所述附接区段(18)的头部件支承面(28)；和
固定元件(16)，所述固定元件(16)能够借助于旋转运动固定在所述附接元件(14)的所述头部件(24)的所述功能区段(26)上，并且所述固定元件(16)具有固定元件支承面(48)，所述固定元件支承面(48)在所述固定元件(16)的安装在所述附接元件(14)上的状态下朝向所述头部件支承面(28)，使得安装件(42)能够夹紧在所述头部件支承面(28)和所述固定元件支承面(48)之间，
其中所述头部件支承面(28)具有至少一个从所述头部件支承面(28)伸出的抗扭特征(40)，所述抗扭特征(40)构成为用于使所述安装件(42)的材料至少区段地变形,
所述固定元件支承面(48)具有至少一个凹部或凹槽(58)，所述凹部或凹槽(58)构成为用于在所述固定元件(16)的安装在所述附接元件(14)上的状态下容纳至少一个从所述头部件支承面(28)伸出的抗扭特征(40)，同时固定元件支承面(48)至少区段地与所述头部件支承面(28)接触，
所述凹部或凹槽(58)具有至少一个环绕的槽。
2.根据权利要求1所述的功能单元(10)，其特征在于，所述工件(12)是钣金件。
3.根据权利要求1所述的功能单元(10)，其特征在于，所述凹部或凹槽(58)是旋转对称的凹部或凹槽。
4.根据权利要求1所述的功能单元(10)，其特征在于，所述凹部或凹槽(58)是回转对称的凹部或凹槽(58)。
5.根据权利要求1所述的功能单元(10)，其特征在于，所述头部件支承面(28)环形地构成。
6.根据权利要求1所述的功能单元(10)，其特征在于，设置有多个抗扭特征(40)，所述抗扭特征(40)设置为在圆周方向上分布。
7.根据权利要求6所述的功能单元(10)，其特征在于，所述抗扭特征(40)设置为环形地分布。
8.根据权利要求1所述的功能单元(10)，其特征在于，至少一个从所述头部件支承面(28)伸出的抗扭特征(40)径向外侧地围绕所述功能区段(26)。
9.根据权利要求8所述的功能单元(10)，其特征在于，所述至少一个从所述头部件支承面(28)伸出的抗扭特征(40)构成为直接邻接于所述功能区段(26)。
10.根据权利要求1所述的功能单元(10)，其特征在于，所述附接区段(18)包括可变形的铆接区段。
11.根据权利要求10所述的功能单元(10)，其特征在于，所述可变形的铆接区段为圆柱形的。
12.根据权利要求1所述的功能单元(10)，其特征在于，所述附接元件(14)是螺栓元件，所述螺栓元件的功能区段(26)包括在轴向方向上连接在所述头部件支承面(28)处的杆部件(25)。
13.根据权利要求1所述的功能单元(10)，其特征在于，所述附接元件(14)是螺母元件，所述螺母元件的功能区段(26)包括设置在所述头部件中的内螺纹(64)。
14.根据权利要13所述的功能单元(10)，其特征在于，所述内螺纹(64)在轴向方向上从所述头部件支承面(28)朝所述附接区段(18)的方向延伸。
15.根据权利要求1所述的功能单元(10)，其特征在于，所述固定元件(16)构成为固定螺母，所述固定螺母具有轴向的贯通开口(44)，所述贯通开口(44)从径向延伸的第一端面(46)延伸至径向延伸的固定元件支承面(48)，并且所述贯通开口(44)具有内螺纹(50)，并且其中所述固定元件(16)具有径向延伸的法兰(60)。
16.根据权利要求15所述的功能单元(10)，其特征在于，所述固定元件支承面(48)设置在所述法兰(60)上。
17.根据权利要求15所述的功能单元(10)，其特征在于，所述固定螺母在所述第一端面(46)方面具有用于拧紧工具的接合面，和
其中所述法兰(60)具有用于装配头的冲头的面(62)。
18.根据权利要求17所述的功能单元(10)，其特征在于，所述面(62)为环形的。
19.根据权利要求1所述的功能单元(10)，其特征在于，所述附接元件(14)具有自冲的附接区段(18)。
20.一种组装构件，包括根据权利要求1-19中任一项所述的功能单元(10)和工件(12)，
其中所述功能单元(10)的附接元件(14)通过变形方法形状配合地设置在所述工件(12)上。
21.根据权利要求20所述的组装构件，其特征在于，
具有安装件(42)，其中所述安装件夹紧在所述附接元件(14)的所述头部件支承面(28)和所述固定元件(16)的所述固定元件支承面(48)之间，其中所述安装件(42)与所述头部件支承面(28)的至少一个抗扭特征(40)接合，并且通过所述抗扭特征(40)抗扭地固定。
22.根据权利要求21所述的组装构件，其特征在于，所述安装件(42)是线缆连接装置。
23.根据权利要求21所述的组装构件，其特征在于，所述至少一个抗扭特征(40)的材料具有比所述安装件(42)的材料更高的强度。
24.根据权利要求21所述的组装构件，其特征在于，所述头部件(24)、所述附接元件(14)和/或所述固定元件(16)的材料具有比所述安装件(42)的材料更高的强度。
25.一种用于制造根据权利要求20至23中任一项所述的组装构件的方法，其中
根据权利要求1至19中任一项所述的功能单元(10)的附接元件(14)借助装配装置的冲头被压入到工件(12)中，同时拆卸所述功能单元(10)的所述固定元件(16)，
其中所述冲头具有接触面，所述接触面至少区段地与所述附接元件(14)的头部件支承面(28)接合，以将压入力传递到所述附接元件(14)上，
其中所述冲头的所述接触面具有至少一个凹部或凹槽(58)，在压入期间，至少一个从所述头部件支承面(28)伸出的抗扭特征(40)容纳在所述凹部或凹槽(58)中。
26.一种用于制造根据权利要求20至23中任一项所述的组装构件的方法，其中
根据权利要求1至19中任一项所述的功能单元(10)的附接元件(14)借助装配装置的冲头被冲压到工件(12)中，同时拆卸所述功能单元(10)的所述固定元件(16)，
其中所述冲头具有接触面，所述接触面至少区段地与所述附接元件(14)的头部件支承面(28)接合，以将压入力传递到所述附接元件(14)上，
其中所述冲头的所述接触面具有至少一个凹部或凹槽(58)，在冲压期间，至少一个从所述头部件支承面(28)伸出的抗扭特征(40)容纳在所述凹部或凹槽(58)中。
27.根据权利要求25或26所述方法，所述凹部或凹槽(58)是旋转对称或回转对称的。
28.一种用于制造根据权利要求20至23中任一项所述的组装构件的方法，其中
根据权利要求1至19中任一项所述的功能单元(10)的附接元件(14)，在不具有所述头部件支承面(28)上的抗扭特征(40)的情况下，借助于装配装置的冲头被压入工件(12)中，同时拆卸所述功能单元(10)的所述固定元件(16)，
其中冲头具有接触面，所述接触面与所述附接元件(14)的头部件支承面(28)接合，以将压入力传递到所述附接元件(14)上，
其中所述冲头的所述接触面具有凹槽(58)，所述凹槽(58)用作为用于至少一个抗扭特征(40)的阴形状，并且在所述接触面压紧到所述头部件支承面(28)上的期间，所述头部件支承面(28)的材料进入所述阴形状中，使得在压入期间，在所述头部件支承面(28)上构成至少一个抗扭特征(40)。
29.一种用于制造根据权利要求20至23中任一项所述的组装构件的方法，其中
根据权利要求1所述的功能单元(10)的附接元件(14)借助于装配装置的冲头被压入工件(12)中，同时所述功能单元(10)的所述固定元件(16)安装在所述附接元件(14)上，使得至少一个从所述头部件支承面(28)伸出的所述抗扭特征(40)容纳在所述固定元件支承面(48)的至少一个凹部或凹槽(58)中，同时所述固定元件支承面(48)至少区段地与所述头部件支承面(28)接触，
其中所述冲头具有接触面，所述接触面至少区段地与所述固定元件(16)接合，以将压入力或冲压力间接地传递到所述附接元件(14)上。
30.根据权利要求29所述的方法，其特征在于，所述接触面至少区段地与所述固定元件(16)的法兰(60)接合。
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