专利名称：包括金属板部和连接其上的螺母元件的组合件及制造方法
技术领域：
本发明涉及一种包括金属板部和连接于其上的螺母元件的组合件，该螺母元件布置在该金属板部的开口中并适于接纳螺栓元件，该螺栓元件包括带有螺纹的轴部和具有较大径向尺寸的头部。本发明还涉及一种这种组合件的制造方法。
背景技术：
这种组合件可从许多专利说明书中获知，螺母元件通常具有法兰区，该法兰区布置在金属板部的远离螺栓头部的侧部。螺栓元件通常用于将另一构件紧固到由螺母元件和金属板部组成的组合件上。该另一构件被夹持在螺栓元件的头部与金属板部之间。这种设置也常用于没有其它构件的情况下，例如当该螺母元件用作油盘或油底壳的排放地点时。在该情况下，螺栓元件的轴部旋进到螺母元件的螺纹中，并通过被插入而抵靠螺母元件底侧的密封件来直接或间接地密封。这种油盘的一个问题是，由于螺母元件的法兰区在油盘内具有一定的结构高度，因此会有残余油量无法被排出，从而在排油时油盘无法被完全排空。然而，残余量的存在是会引发问题的，尤其是但不仅限于汽车的发动机为了测试或为了在离开制造商的工厂之前运行而起动的情况。现在通常允许发动机在制造商的工厂中运行大约15分钟，然后进行换油。第一次换油时特别重要的是，去除发动机的油中的不可避免地存在的切屑和磨粒，这特别是因为汽车通常在运行10000到20000公里之后才进行第一次常规换油。无法排出的残余油量越多，发动机中残存的切屑和磨粒就越多，由此导致的发动机故障的概率越大。
发明内容
本发明的根本目的是提供一种组合件，其特别适于作为油盘或作为其它流体的排放地点，通过该组合件，油或其它液体可被尽可能完全地排出或至少降到很小的残余量，而与螺母元件法兰区的结构高度无关。为了实现上述目的，根据本发明中进行这样的设置，金属板部具有与螺母元件相邻的至少一个孔或切口，该孔或切口不被螺母元件覆盖，但可被旋进的螺栓元件的头部覆
至JHL ο虽然螺母元件的法兰部可如前所述布置在金属板部上方，但是在去除螺栓元件之后油或其它流体总可被排出，从而仅有很少残余量(如果不是没有)的液体残留在油盘中，并且不需要螺栓的头部如同以前那样向下突出一些，而这种突出有时是不希望的，例如在汽车中为了尽可能地避免因地面接触造成的对油盘的损害。该组合件特别优选的实施例可在从属权利要求中获得。
金属板部可位于螺母元件的连接区域以及螺母元件的与法兰部相对并突出于金属板部的区域所处的一个表面中。为了实现所需的在螺栓元件的头部与金属板部之间的密封，于是使用密封环，该密封环的轴向尺寸大于螺母元件的突出于金属板部下侧的区域的轴向尺寸。在这种设置下，密封环的至少基本圆形的内径可通过螺母元件的突出于金属板部的区域来置中。例如，如果螺母元件的突出到金属板部的区域为正方形或矩形，那么密封环可通过突出区域的四个角来置中。另一可能性在于，金属板部的开口或孔设置在凹进或盘形区域的底部区域中。在这种设置中，螺母元件的突出于金属板部的区域可被布置在该凹进中，以使其相对于金属板部的面向螺栓元件头部的侧部稍微后错。在该情况下，可使用一密封环来密封抵靠位于凹进的径向外侧的金属板部，即密封环与金属板部以及螺栓的头部在位于凹进径向外侧的金属板部的下侧形成密封。当螺母元件在平面视图中为矩形或正方形时，这种方式是特别优选的。这种螺母元件是众所周知的，例如Profil公司的所谓的UM元件、HI元件或URN元件,其中UM元件和HI元件被置于金属板部的矩形开口中，并通过位于在平面视图中为矩形的元件的相对两个侧部上的铆接或模压构形而被夹持于此。这样，这些元件就能以防止压出和旋转的方式保持在金属板部上。在这种设置中，在金属板部中的开口(其可以形状锁定方式在开口的两个相对侧部处通过铆接构形而连接到螺母元件)，或者切口可相应地被设置在开口的两个另外的相对侧部中，而不会削弱在平面视图中为正方形的元件在金属板部中防止旋转的可靠性。在URN元件中，孔也可设置在圆柱形铆接部分的周围，而不会显著削弱螺母元件在金属板部中防止旋转的可靠性。本发明不限于平面视图为矩形的元件，而是可以原则上使用最多种紧固元件的形式，这些紧固元件如同压入元件或铆接元件可被一同置入或连接到金属板部。最后，本发明涉及一种根据权利要求16的方法，其特定技术特征在于，金属板部上的孔或多个孔经一个模压工艺形成，该模压工艺用于在螺母元件的连接之前制造开口。
下面将参照具体实施例和附图对本发明进行详细说明，其中:图1A-1D为组合件的示意图，其中，图1A为未旋进时的组合件的透视图；图1B为螺栓头部的平面图；图1C为沿图1B的剖面C-C截取的局部剖视图；图1D为沿图1B的剖面D-D截取的局部剖视图；图2A-2E为与图1对应的组合件的示意图，其中，图2A示出图1A的带有插入到金属板部下侧的螺母元件的金属板部的透视图；图28示出金属板部上侧的相应示意图；图2〇示出图2A中的组合件的仰视平面图；图2D和2E为两个不同剖面的局部剖视图，其中，图2D为根据图2C的剖面D-D的局部剖视图，图2E为根据图2C的剖面E-E的局部剖视图；图3A-3D为与图1A-1D对应的示意图，但金属板部没有凹进；图4A-4E为与图 2A-2E对应的示意图，但金属板部没有凹进，即具有如图3A-3D所示的金属板部；图5A-5F为两个可替代实施例的视图；图6A为不是根据本发明的带有连接螺母元件的油盘的示意图6B为根据本发明的带有连接螺母元件和孔的油盘的示意图，根据图6A和6B中的螺母均被布置在凹进中；图7A-7B为与图6A和6B对应的示意图，其中每个螺母元件都被插入没有凹进的金属板部中；图8A-8C为根据本发明螺母元件的示意图，该螺母元件具有形状连接技术有限公司及两合公司的被称为RSU元件的基本形状；图9A-9D为示出将图8A-8C的螺母元件连接到带有预冲孔的金属板部上的第一种可能的一组示意图；图10A-10B为示出使用孔冲杆将RSU元件连接到金属板部上的另一可能的两个示意图；图1lA为根据图9D和IOB的组合件的不同图示；图1lB为根据图1lA的带有排油螺钉的组合件的补充图；图12A-12C为根据本发明的紧固元件的示意图，其采用形状连接技术有限公司及两合公司的改进型RND元件的形式；图13A-13F为阐释将图12A-12C中的改进型RND元件连接到金属板部的一组示意图；图14A-14H为阐释将形状连接技术有限公司及两合公司的RSN元件连接到金属板部的一组示意图；其中，图14G示出根据图14F的组合件的放大图，图14H示出带有排油螺钉的组合件的补充图。
具体实施例方式图1示出包括金属板部10和连接于其上的螺母元件12的组合件，其中螺母元件12布置在金属板部的开口 14中并被设计用于容纳螺栓元件16，螺栓元件16包括带有螺纹的轴部18和具有较大径向尺寸的头部20，S卩，头部20的径向尺寸大于轴部18的径向尺寸。这里所示的金属板部10为圆盘形，但是其通常为成形金属板部，例如具有如图6B的油盘50的槽形形状。本实施例中，金属板部的开口 14为正方形，且该开口 14设置在金属板部12的凹进24的底部区域22中。这里所示的螺母元件为使用了许多年的形状连接技术有限公司及两合公司的被称为UM的元件。通常来说，在平面视图中为矩形的相应螺母元件以自冲孔方式置入到金属板部中，但是还已知的是也可将螺母元件连接在预穿孔的金属板部，即具有正方形开口的金属板部中。从图2B可看出，螺母元件自身具有头部26，该头部26为矩形并具有穿过金属板部开口的正方形冲孔部分28。图2E的冲孔部分的左右两侧为法兰区30，该法兰区接触凹进的底部区域(图2E的底部区域的上侧)，并由此形成该元件的金属板接触面。正方形冲孔部分的左右两侧，即在自冲孔方式下未被使用并突出穿过金属板部开口 14的区域，进一步设置有底切32，并且金属板部通过相应的模压或精压构形34压入到这些底切中，以采用形状匹配(form-fitted)方式保持元件,并防止该元件在凹进的底部区域即金属板部中旋转。模压或精压构形34可通过本质上已知的相应设计的模具叶模(die button)来形成。根据本发明的金属板部12具有不被螺母元件覆盖的至少一个孔或切口 40。例如，如根据图1A易于看出，两个模压或精压构形34设置在螺母元件12的正方形冲孔部分的相对侧部，而两个孔40被设置在该冲孔部分的另外两个相对侧部的中心。由于这些孔未被螺母元件12覆盖，因此油可通过这些没被螺栓元件16的头部20或相应的密封环56覆盖的孔流出。现在将参照图6A和6B对此进行详细说明。图6A示出具有螺母元件12的油盘50，该螺母元件12被布置在凹进24的底部区域中。本领域技术人员能够看出，在本实施例中，油盘50中的油52仅可向下流出直到螺母元件上侧54的水平面，使得有相当多的残余油量残留在油盘中，这是不利的，因为残余的油会污染新填充的油并阻止小颗粒切屑或污染物的流出。相比之下，图6B示出与图6A相似的设置，不同之处在于，图6B的设置在凹进24的底部区域22中有两个孔40。本领域技术人员能够看出，油52现在可向下流出直到凹进24的底部区域22的水平面，使得相对较少的残余油量残留在油盘50中。当螺栓元件16旋进螺母元件12的螺纹13中时，螺栓的头部20或通常被设置的密封环56接触位于凹进24径向外侧的金属板部并对其密封。即，当通常情况下设置有密封环56时,螺栓兀件16的头部20的法兰区58夹紧其自身与位于凹进24径向外侧的金属板部10的底侧之间的密封环56，从而形成环密封。由于该环密封形成在凹进24或开口 14和孔40的径向外侧，所以螺母元件不必以密封方式连接到金属板部。因此，可选择性地由粘合剂形成的相应密封所需的成本和复杂性可被减小。密封环56通过螺栓元件16的轴部18而被置中，使得在螺栓元件的轴部18旋进螺母元件的螺纹13时密封环56处于图1C或ID中所示的位置。在螺母的冲孔部分的两侧具有两个孔40的设置是优选的，原因在于这些孔不会削弱螺母元件防止旋转的可靠性，另一方面，这些孔可被制造得足够大以无障碍地将油排出。当去除螺栓元件时，油通过螺母元件的螺纹柱面13和两个孔40流出。孔40可确保油被完全向下去除，直到剩余图6B所示的较小残余量。本领域技术人员从图1C和ID或图2E和2D中还可注意到，螺母元件12的冲孔部分，即穿过金属板部开口 14的区域，被设置为从金属板部的下侧稍微后错，以使密封环56密封在位于凹进径向外侧的希望区域中。就此而言，还需要简要指出，孔不是必须开在开口中，或者也可以说，不必开在正方形开口轮缘的切口中(如本文所有实施例所示)。还可以通过金属板部的材料腹板使孔与开口轮缘分开，但是，孔不应位于金属板部底侧上的环密封的径向外侧。孔优选地应位于环密封的径向内侧。图3和图4示出与图1A-1D或图2A-2E类似的设置，不同之处在于，这里在金属板部中没有设置凹进。因此，除了将要说明的一些不同部分，图3和图4所用的与前面的附图和描述相同的附图标记也应用于图3和图4。由于孔40现在不再布置在凹进的底部区域中，而是布置在金属板部的底侧平面中，通过图7A和图7B的比较可以发现，这可成功地将油从油盘中完全去除(图7B)，即，油可以完全流出。另一方面，不设置凹进会造成这样的情况，螺母元件的冲孔部分，即螺母元件突出穿过金属板部开口的区域(其在自冲孔方式下也未被使用)，突出到金属板部下侧之夕卜，即油盘之外。这就要求使用轴向高度稍大于螺母元件冲孔部分的突出到金属板部之外的突出量的密封环56来密封。另一方面，密封环56可通过螺母元件冲孔部分的四个角60来置中，使得在该情况下也可在螺栓元件16的头部20与金属板部10的底侧之间获得高质量的密封。就此而言，需要提及的是，汽车或发动机制造商致力于保持排放螺钉从油盘突出的距离尽可能小，不然的话，排放螺钉因地面接触而脱离油盘的危险将会变大。为此，还致力于将排放螺钉承纳在危险较小的地点，例如，油盘后端或隐藏在横向构件后面等。还已知的是，将油盘的底部区域设计成倾斜形式并将排放地点布置在斜坡的最低区域可最小化油的残余量。排放地点也可设置在油盘的倾斜表面上，例如油盘底角的区域中。通过本发明，可以成功地将油从最底角完全去除。即使图6B所示的结构形式造成还存在残余油量，那么当排油过程中汽车或发动机被布置为纵向倾斜或侧向倾斜而使得排油位置位于最低点时，残余油量还可进一步减少。现在参见图5A-5F。左侧附图和右侧附图示出将UM元件连接到金属板部的两种不同方法。在图OT-5F中，通过模具叶模(未示出)的相应鼻部在金属板部上设置模压或精压构形34，如前所述，其将金属板材料压入螺母元件冲孔部分的底切。这可从图5E以及图5F中直接看出。从图中可以看出，金属板部被定位为，使模压或精压构形布置在螺母元件冲孔部分的左右两侧(其在自冲孔方式下未被使用)，并使两个孔40或切口布置在冲孔部分的上下两侧。这些孔40由冲杆形成，该冲杆具有金属板部的正方形开口 14的形状，并还补充有近似半圆形的孔40的形状。上述同样应用于图5A-5C，不同之处在于，金属板部不再使用模具叶模进行加工以将金属板材料压入元件的底切，而是用相应的铆接模具使螺母元件的冲孔部分变形(其在自冲孔方式下也被使用)。换句话说，元件自身变形。通过这种方式，金属板材料以形状匹配形式即通过冲孔部分材料的变形和膨胀而容纳在底切中，其中冲孔部分在金属板材料的开口 14的整个轮缘处膨胀，这样，底切被形成在冲孔部分中的容纳开口 14的相应轮缘区域的相对侧部。本发明中也可仅使用一个孔或两个以上的孔。本发明并不限于使用在平面视图中为正方形或矩形的元件，还可以使用圆形元件或其它元件。当使用具有圆形铆接部分的元件时，可以在金属板部的圆形开口的轮缘区域形成例如三个孔或切口，元件的圆形铆接部分可穿过这些孔或切口。但是，这些孔必须被制造的足够大，以使其沿径向进一步向外突出超过元件的接触面，从而当元件被紧固到金属板部并且螺栓元件被去除时，油或其它液体可通过这些孔流出。图8A-8C是形状连接技术有限公司及两合公司的RSU元件的改进型式，该RSU元件详细描述在欧洲专利EP0759510B1中。就此而言，图8A示出改进型RSU元件60的底侧的平面图，图8B在元件的中心纵轴62的右手侧为相应元件的侧视图，在中心纵轴62的左手侧为相应元件的轴向剖视图，而图8C示出仰视透视图。如欧洲专利EP0759510B1的描述和权利要求，RSU元件60为采用适于连接到板形金属板部的螺母元件形式的中空体元件，环形或圆柱形凹进66位于中空体元件的连接到金属板部的端面64上，并位于该凸起的环形接触面64之内，多个底切68以及防止旋转的构形70设置在凹进66的侧壁76中。凹进66的底表面72 —直延伸到中空体元件的螺纹孔，并至少基本地没有引导部地并接到圆柱孔74中。这里通过环形接触面64中的相互分隔的多个凹进70来防止旋转。这些凹进的形成导致底切68设置在凹进66的侧壁76，即这些底切位于与环形接触面64中的用于防止旋转的凹进70对应的周界位置处。图8A-8C所示的元件与传统RSU元件的区别之处在于，四个孔78设置在元件的中心紧固部分80，即具有螺纹孔74的圆柱部周围。这里需要指出的是，“孔”78不必为钻孔，而可以在元件制造过程中通过冷成型进行相应的模压而形成。如图8A-8C所示，所设置的四个孔78被布置为相互间隔90°，并且在每种情况下均布置在相应底切68的位置上。但是孔的数量不受限制，可以使用更多或更少的孔。这些孔是否布置在底切68的位置也不受限制。但实际上优选使用这样四个孔。还需要指出的是，如这里所示，在元件的端面中即八个相应的底切中设置八个凹进也不是必须的，而是可以设置更多或更少的这种防止旋转的凹进和底切。需要注意的是，紧固部分80突出在元件60的法兰区82之外，并且法兰区82被制造得相对较宽，从而可以为连通元件的上接触压力表面84与凹进66之间的孔78提供空间。通过这种方式，孔78可被制造为具有相对较大的直径，使得油可以无障碍地通过孔78排出。图9A-9D的一组示意图示出根据图8A-8C的元件连接到金属板部的第一种可能性。根据图9A，金属板部10被预冲孔，即设置有圆形孔86。为了形成材料颈部88，在随后的单独步骤中，孔86的孔径轮缘通过相应设计的模具叶模而向上弯曲。如图9C所示，元件60然后被放置在颈部88上，并且该颈部通过相应的模具叶模(未示出)而沿径向向外变形，使得金属板材料以形状匹配方式压入底切68和防止旋转的凹进70中。通过这种方式，元件60以防止旋转的形式和如图9D所示的压紧方式紧固到金属板部。需要注意的是，孔78 (图9D中仅可看到一个孔)与中空圆柱空间90连通，该中空圆柱空间90设置在凹进66内部，即金属板部10的颈形区域88内部。通过这种方式，油可以通过中空圆柱空间90的孔78流出。在通过相应的模具叶模(未示出)使颈部区域88变形的过程中，元件通过装设头朝向模具移动，装设头的冲杆向环形接触压力表面84而不是紧固部分80施加压力，以避免螺纹孔74的不希望的变形。图1OA示出在元件60和金属板部10之间形成形状匹配连接的可替换实施例。在该实施例中，元件60被设置在装设头92的形状适配阶梯孔90中，该装设头中设置有中心孔冲杆94。这种设置，即带有装设头92和孔冲杆94的元件60位于金属板部10上方。在金属板部下侧定位有模具叶模93，该模具叶模93可与用于将金属板部的颈部区域88形成至底切68中或防止旋转的凹进70中的模具叶模具有相同的形状。通常在连接这种元件时，装设头和模具叶模被布置在压床的不同工具上，当闭合压床时，装设头朝向或远离模具叶模移动。就此而言，一种用于金属板部的夹具通常被使用，其被同心地设置在装设头92周围，并挤压金属板部10抵靠模具叶模的端面95。这发生在压床的第一闭合阶段。在压床的进一步闭合过程中，孔冲杆开始接触金属板部，并且与模具叶模的中心孔97协作，从金属板部上剪切下一冲孔块，该冲孔块通过模具叶模的中心孔去除。同时，模具叶模的圆柱99将金属板部压成希望的颈部形状88，并使颈部区域88的材料变形，使得该金属板材料成形至底切68和防止旋转的凹进70中。图1OB中的结果于是对应于根据图9D的可替换方法的结果。由图8B、9D和IOB可以看出，元件60上部区域的螺纹被制成为尺寸稍小，并且螺纹在这里可易于变形，以使旋进到适当位置的排放螺钉特别能够防止旋转。图1lA再次示出包括元件60和金属板部10的组合件，即根据图9D或IOB的制造过程的结果，但是螺纹柱面的示意图以不同方法表示。在图1lB中，排油螺钉16旋进功能元件的螺纹孔，即带有螺纹的排油螺钉的轴部18现在位于元件60的圆柱孔中，而排油螺钉的明显较大直径的头部20挤压环密封56抵靠位于环形颈部径向外侧的金属板部的下侧，从而在这里形成了油密封闭。如从图1lB中可以看出，密封环通过排油螺钉的轴部置中，密封环可以设计为以形状匹配方式且不易失地连接到排油螺钉16的轴部18。该密封的另一种可能为，在图1lB上部，在排油螺钉头部的接触面中提供环形槽(未示出)，其用于容纳例如O形环形式的环密封。O形环于是通过排油螺栓的头部置中并压靠金属板部10的底侧。排油螺钉16的头部20可设置有多边形外周界或中心凹进，即与中心纵轴同心布置的凹进，例如用于容纳六角键(inbus)或不同键的凹进,如Torx键凹进 等。从图1lB中可以看出，通过密封环56在排油螺钉的头部20与金属板部10之间提供油密封闭，当去除排油螺钉时，油会通过孔78和位于颈部88径向内侧的中空圆柱空间90流出。就此而言，还需要简要说明的是，也可使用RSU元件的改进型，例如，欧洲专利957273中，通过元件接触面的波形凹进形成防止旋转的设置，且波形凹进的径向内部顶点被布置在底切的位置处。这种改进型元件，即带有轴向引导的孔，也可根据图8-11实施例中的孔78来提供。图12A-12C为形状连接技术有限公司及两合公司的改进型RND元件形式的可替换元件，并对应于图8A-8C。这种RND元件本质上已知，并受欧洲专利1116891的保护。其要求保护的是，一种常规RND紧固元件110，包括圆柱形铆接部分112、法兰部分114和紧固部分118，其中法兰部分114大致垂直于圆柱形铆接部分112地沿径向远离铆接圆柱部分112延伸，紧固部分118与圆柱形铆接部分112相对，法兰部分114包括外部环形金属板接触面120。环形槽122被设置为与圆柱形铆接部分112相邻，且在外部环形金属板接触面120径向内侧围绕圆柱部分。进一步，设置有横跨槽122的多个分隔的径向肋124。如图所示，元件110的紧固部分具有带有螺纹126的孔，其被设置为与圆柱部分112和中心纵轴128同轴。就此而言，环形槽122为大致V形，并沿圆柱部分112的方向沿径向向内延伸。图12A-12C所示的元件110与常规RND元件的区别在于，四个径向延伸槽130截断环形接触面120，这些径向延伸槽130被设置用于排油。参见图13A-13F，其示出根据图12A-12C的元件110连接到金属板部10，以对此进行详细说明。如图13A所示，金属板部10在该示例中被预冲孔。图13B为金属板部的孔的平面图，由此可知，该孔具有三个向内突出部分132，这些向内突出部分132的径向内端位于假想内圆134上，在三个径向向内突出部分132之间设置有三个径向向外突出部分136，这些向外突出部分136的径向外端位于较大直径的假想圆138上。在对图13A和13B的金属板部进行预冲孔之后，或者进行预冲孔的同时，径向向内关出部分132被向上弯曲以形成弯曲部分132。从图13D中可以明显看出，兀件的圆柱形铆接部分112被插入到预冲孔金属板部10中，从而使向上突出区域位于环形槽中。通过与常规RND模具叶模的形状相同的适当的模具叶模(未示出)，金属板部在径向向内突出部分132的向上弯曲部分132’的区域中变形，同时铆接部分112成形为沿径向向外定向的铆接卷边140，用于径向向上弯曲部分132’或径向上向内突出部分132的凹进形成在径向向外弯曲的铆接卷边140与环形槽122之间。这样，元件以防止压出的方式保持在金属板部上。同时，防止旋转的肋插入金属板部的径向向内突出部分132的向上弯曲部分132’中，能够更好地使元件防止旋转。从图13E中可以明显看出，径向向内延伸槽130和被冲孔的金属板部10的相应径向向外突出部分136形成可使油流出的路径142。本实施例特别优选的是，该路径从金属板部10的上侧直接延伸到金属板部的下侧，以使尽可能多的油从油盘中排出，即残余油量可被保持得很小或等于零。这里，需要提及的是，不是必须提供四个这种槽，而是可以设置不同数目的径向延伸槽，例如1、2、3、5或更多这样的槽。这里所示的四个径向延伸槽是优选方案。如图所示，优选地，当在元件中设置有不同数目的径向延伸槽130和在金属板部中设置有不同数目的径向切口 136时(本示例中为四个凹槽130和三个切口 136)，可以保证至少一个径向延伸槽与至少一个径向切口 136至少部分地对齐，而与元件的实际旋转方位无关，即不必确保元件110绕其中心纵轴128的特别旋转方位。这里排油螺钉16也可在头部20中设置中心凹进，以容纳适当的转动工具。最后，参见图14A-14H。这些图示出详细描述在欧洲专利539793中的被称为RSN的元件150，其结合所谓的夹紧孔铆接工艺，但该工艺不被使用于这里或者不必使用于这里。图14A首先显示通过适当的夹紧工艺而设置有三个细长开口 152的金属板部10。之后，金属板部10的三个细长孔的区域根据图14B成形为圆顶形的近似半球形凸起部分或凹进154，使得三个细长孔弓形延伸且均匀地分布在圆顶形凸起部分154的周界周围，这可从图14B的下部明显看出。这里，还如图14A所示，仅能看到这三个孔中的一个半。图14B中圆顶形凸起部分的形成由相应设计的模具叶模和金属板成形工具即压床或渐进工具工作台中的相应成形印模制成。之后，金属板部10的圆顶形凸起部分154的中心156通过另一模具叶模和另一冲杆而压平，使得金属板部现在成为图14C所示的形状。在一些情况下，图14A中的金属板部可以直接成形为图14C所示的形状，即无需形成圆顶形状的中间阶段。在下一阶段中，如图14D所示，通过压平圆顶形凸起部分而产生的凹进154的中心区域156被冲孔，以在这里产生容纳图14E中的RSN元件150的圆柱形铆接部分160的圆形支架158。从图14E中可以看出，RSN元件150包括具有螺纹孔164的主体部分162，并且圆柱形铆接部分160通过环形金属板接触面166并接至元件的外周界表面。这里还需要注意的是，螺纹孔164的最大直径小于铆接部分160的内径。在圆柱形铆接部分160与元件的主体部分162之间的区域，具有用于防止旋转的多个倾斜放置的鼻部168，可以这样说，该鼻部168以三角形形式横跨环形接触面166与铆接部分160的圆柱外表面之间的角170。圆柱形铆接部分160的外径至少基本对应于凹进154的底表面中的孔158的直径，以使铆接部分能够穿过该孔。之后，元件通过装设头而压靠相应设计的模具叶模，这使圆柱形铆接部分形成铆接卷边，并确保防止旋转的肋插入金属板材料中。该结果可以参见图14F。这里，孔158的轮缘区域171被保持在凹进154的底部区域中的在铆接部分的过卷边区173与环形接触面166之间的截面为U形的支架中。因此，元件以防止压出的方式连接到金属板部。由于能够防止旋转的鼻部168插入金属板部，所以该元件也以防止旋转的方式保持在金属板部上。图14G显示与图14F相同的结构，但是比例被放大。需要注意的是，油可通过凹进的内部空间174的孔152流出，这样由于孔152的下边界与凹进154外侧的金属板部10的表面至少基本对齐，所以油的残余量被保持得非常小。带有旋进排油螺钉16的总体情况可以参见图14H。这里，排油螺钉16的轴部18的螺纹与元件150的螺纹孔164接合。在具有比轴部18更大直径的排油螺钉16的头部20与位于凹进154径向外侧的金属板部10的下侧之间还设置有环密封56。密封环由螺钉16的头部20的接触面178与轴部18之间的区域中的排油螺钉16的圆柱形颈部176来置中。本实施例中，优选地，排油螺钉16被设置有凹进，以用于内六边形形式的工具180。也可以提供其它形状的工具支架180。如果需要，在螺钉的头部也可设置有外六边形或用于形状匹配容纳相应工具的其它设计。需要注意的是，在根据图14H的实施例中，由于油不能通过环密封，所以油盘中的油无法流出。当去除排油螺钉时，油可以几乎不剩地流出油盘，并且通过凹进的中空圆柱内部空间的开口，形成进一步的流出。这里，还需要提及的是，不是必须提供三个细长开口。可以使用比三个更多或更少的开口，细长开口也可以用圆柱形孔或不必通过钻孔制成的圆柱形通道来代替。图14中的实施例是有利的，原因在于，一方面其确保几乎所有油都可以流出，另一方面，凹进154外侧的排油螺钉16的头部20的结构高度，即在金属板部10以下的高度可以保持得非常小。这部分地是因为排油螺钉16的头部的圆柱形颈部176可被容纳在凹进154自身中，使得内六边形所需的深度，即用于部分地位于圆柱形颈部176中的工具支架180的深度，可以说是被凹进在金属板部内或位于凹进154内，由此节省了结构高度。
权利要求
1.一种连接到金属板部(10)上的中空体元件，其特征在于，环形凹进(66)位于该中空体元件(60)的连接到所述金属板部的端面(64)，并且在形成凸起的环形接触面的该端面内；至少一个底切(68)以及防止旋转的构形(70)设置在所述凹进的侧壁(76)中；所述环形凹进的底表面(72) —直延伸到所述中空体元件的螺纹孔(74)而并接至该螺纹孔(74)中；所述排油孔(78)布置在该中空体元件的法兰区(82)，该法兰区位于该中空体元件(60)的包含所述螺纹孔(74)的向上突出部分(80)的径向外侧。
2.根据权利要求1所述的中空体元件， 其特征在于， 为了防止旋转，优选相互分隔开的多个凹进(70)设置在所述环形接触面(64)中。
3.根据权利要求2所述的中空体元件， 其特征在于， 凸起构形被设置在所述凹进的形成底切(68)的侧壁中以及与所述环形接触面中的凹进(70)相对应的周界位置处。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的中空体元件， 其特征在于， 沿周界延伸的凹进，特别是截面接近半圆形的凹进设置在所述环形接触面中，所述沿周界延伸的凹进优选在平面视图中为波形。
5.一种中空体元件，具有圆柱形铆接部分(112)、大致垂直于该圆柱形铆接部分(112)而远离该圆柱形铆接部分(112)沿径向延伸的法兰部分(114)，以及与该圆柱形铆接部分(112)大致相对的紧固部分(118)，其中所述法兰部分(114)包括外环形金属板接触面(120);其中环形槽(122)被设置为与所述圆柱形铆接部分(112)相邻，并在所述外环形金属板接触面(120 )径向内侧围绕该圆柱形铆接部分(112 );其中多个分隔开的肋(124 )横过或横跨所述槽(122);其中所述紧固部分(118)包括具有螺纹(126)的孔，该孔相对于所述圆柱形铆接部分(112)同轴对齐；并且，其中沿径向延伸的一个或多个槽(130)截断所述环形金属板接触面。
6.根据权利要求5所述的中空体元件， 其特征在于， 所述螺纹孔的内螺纹不延伸至所述圆柱形铆接部分中或被限制于螺母的主体部分，并且所述圆柱形铆接部分具有光滑的内表面。
7.一种组合件，包括:成形金属板部(10)和连接于该成形金属板部(10)上的螺母元件(12)，该成形金属板部具有限定围绕凸台的接触表面的基部，所述凸台具有从所述接触表面延伸的侧壁和邻接所述侧壁并具有开口的上部分，所述螺母元件在所述开口( 14)处连接到所述上部分，所述侧壁中设置至少一个排油孔，该螺母元件适于接纳螺栓元件(16)，该螺栓元件包括带有螺纹的轴部(18)和具有比所述轴部和所述接触表面更大的径向尺寸的头部(20 )，所述头部适于密封抵靠所述接触表面。
8.根据权利要求7所述的组合件， 其特征在于， 密封环(56)被设置在旋进的所述螺栓元件(16)的所述头部(20)与所述接触表面之间。
9.根据权利要求7所述的组合件，其中所述螺母元件(150)包括具有外周界表面的圆柱形主体部分(162)、螺纹孔(164)和从所述主体部分(150)延伸并通过环形的金属板接触表面(166)并接至所述外周界表面的圆柱形铆接部分(160)，并且其中所述铆接部分被卷边以形成铆接卷边，该铆接卷边将所述金属板部中的所述开口的周界轮缘捕获在所述铆接卷边与所述金属板接触表面之间。
10.根据权利要求9所述的组合件，存在形成于所述铆接部分与所述金属板接触表面(166)之间的角(178)和横跨所述角(178)的用于防止旋转的多个倾斜放置的鼻部(168)。
11.根据权利要求8所述的组合件，其中所述密封环(56)的内径通过所述头部(20)区域中的所述螺栓元件(16)的轴部(18)来置中，所述螺母元件(12)的矩形区域(28)的端面被设置为相对于所述金属板部(10)的面对所述螺栓元件(16)的头部(20)的侧部而后错。
12.根据权利要求7所述的组合件，其中多个排油孔(40;152)被设置在所述侧壁中。
13.根据权利要求7所述的组合件，其中所述螺母元件(12)为在平面视图中为矩形或正方形的元件，并具有在一个端面处为圆柱形铆接部分，在一个端面处为矩形挤压部分和在另一个端面处为矩形能变形部分中的一种。
14.一种根据权利要求7至13中任一项所述的组合件的制造方法， 其特征在于， 所述至少一个排油孔通过模压工艺形成在所述金属板部(10)中，该模压工艺用于在连接所述螺母元件(12)之前进行加工所述开口(14)。
15.根据权利要求14所述的方法， 其特征在于， 所述模压工艺利用具 有与所述开口以及所述至少一个排油孔的周界对应的截面形状的模具来执行。
全文摘要
本发明涉及一种包括金属板部和连接其上的螺母元件的组合件及制造方法，所述螺母元件布置在所述金属板部的开口中并适于接纳螺栓元件，该螺栓元件包括带有螺纹的轴部和具有较大径向尺寸的头部，其特征在于，所述金属板部具有与所述螺母元件相邻的至少一个孔，该孔不被所述螺母元件覆盖，但可被所述旋进的螺栓元件的头部覆盖。由于油可通过所述孔流出，所以这种组合件特别适用于油盘。本发明还提出一种相应的方法。
文档编号F16B37/04GK103075410SQ201310020730
公开日2013年5月1日 申请日期2009年3月2日 优先权日2008年2月29日
发明者奥利弗·迪仪尔, 迈克尔·威尔斯 申请人:形状连接技术有限公司及两合公司