专利名称：用于附着钣金零件的间隔件、部件组件及其制造方法
技术领域：
本发明涉及被设计用于附着到钣金零件上以形成部件组件的间隔件，并且还涉及
相应的部件组件和制造该部件组件的方法。
背景技术：
从EP-B-1068458可以得知这种类型的间隔件。该间隔件被设计成在两端附着到 钣金零件上，以形成部件组件，并且具有带有内螺纹或者外螺纹的紧固部分，用于分别通过 螺栓或者螺母将部件附着到该部件组件上。该间隔件用在通常由两个钣金零件限定的钣金 零件空腔中，这两个钣金零件被焊接在一起以形成该空腔。在轿车构造或者汽车车身设计 与制造中，例如在车架零件、梁和车柱的制造中，经常遇到这种钣金结构。这种间隔件使相 应的部件变硬，并且还能够将其它部件附着到该部件组件上。例如，利用该间隔件能够将车 门铰链、安全带的枢轴装置或者车轮悬架附着到这种间隔件上，即附着到被它变硬并具有 空腔的零件上。 该空腔不必由互相焊接在一起的两个钣金零件形成，而可以由空心部分或管子的 空腔形成，所述管子例如具有矩形截面的管子，该间隔件则可以连接该管子的两个相对布 置的壁部分。然而，还已知将这种类型的间隔件仅在其两端中的一端固定到形成空腔的钣 金结构的壁部分上，而相对布置的壁部分的内侧接触该间隔件的另一端。当一部件例如通 过拧入间隔件的内螺纹的螺栓拧到该相对布置的壁部分的外侧上时，该相对布置的壁部分 被夹紧在该间隔件的自由端与该部件之间，以使在假设该相应的螺栓被正确紧固以固定该 部件时，在该相对布置的壁部分上牢固连接该间隔件是多余的。 这两种情况可以被区别开。或者该间隔件在两端以形状吻合方式 (form-fittedma皿er)连接到两个相对布置的壁部分，这两个相对布置的壁部分之间限定 空腔，或者该间隔件仅在一端以形状吻合方式连接到相对壁部分之一，而该间隔件仅接触 另一个壁部分。 对于公知的间隔件，形状吻合连接通过铆接工艺实现，以使设置在该间隔件的每 个端面上的铆钉部分被再次成形为铆钉巻边。与其它公知的机械接合间隔件相比，上述间 隔件的优点在于，它是以所要求的间隔能够被相对精确地保持的方式设计的。
发明内容
本发明的目的是提供一种不同类型的间隔件、部件组件及其制造方法，它们使得 可以更精确观测预设间隔，此外，它们确保平坦螺丝接合面相对不会发生形变和变形，并且 它们旨在能够很好地防止旋转，但是，可以以有利的成本制造该间隔件，并且该间隔件具有 良好的机械性能。 为了实现该目的，根据本发明和本发明的第一方面，提供一种间隔件，该间隔件被 设计成在两端附着到钣金零件或者附着到空心部分以形成部件组件，并且该间隔件任选地 具有带有内螺纹或者外螺纹的紧固部分，用于利用螺丝或者螺母将一部件附着到该部件组件上，该间隔件的特征在于，由于附着到该钣金零件，该间隔件不可变形或者至少基本上不 可变形；并且该间隔件在两个端面上设置有相应的底切部，用于形状吻合地容纳钣金材料， 由此该间隔件被固定到该钣金零件上，并且还优选防止被旋转。 本发明的该方面不仅可以应用于用于将部件固定到部件组件上的间隔件，而且可 以应用于具有纯间隔功能并因此不需要紧固部分的间隔件。对于后者，当该间隔件以两个 端面固定到钣金零件上时是有利的。 根据本发明的第二方面，提供了一种间隔件，该间隔件被设计成以一端附着到钣 金零件或者附着到空心部分以形成部件组件，并且该间隔件任选地具有带有内螺纹或者外 螺纹的紧固部分，用于利用螺栓或者螺母将一部件附着到该部件组件上，其特定特征在于 由于附着到该钣金零件上，该间隔件不可变形或者至少基本上不可变形；并且该间隔件在 一个端面上设置有至少一个底切部，用于形状吻合地容纳该壁材料的钣金材料，由此该间 隔件被固定到该钣金零件，并且优选是防止被旋转。 在根据本发明这两个方面的设计中，不可变形的间隔件在附着钣金零件之前和之
后始终具有相同的长度，从而可以精确地保持该钣金零件或者空心部分的、限定该空心空
间的两个相对布置的壁部分之间所要求的间隔。该优点只能利用采用间隔件的专用件实
现，通过重塑该间隔件的相应铆钉部分，该间隔件在其两端附着到相应的壁部分上。此外，
通过将所述壁部分的材料形成为该间隔件的相应凹入装配件，可以提供平坦螺丝接合面，
从而将其他部件附着到由该间隔件和钣金零件形成的部件组件上得到明显简化。 该间隔件优选在一个或者每个端面上在环形接触面内具有中心凹槽并且在该凹
槽的侧壁中还具有至少一个底切部。 该底切部可以是环形底切部，和/或该中心凹槽的侧壁至少充分倾斜于纵轴延 伸，以使该凹槽在轴截面上(即含有该纵轴的平面上)任选地具有凹形入口的形状，至少基 本上是锥形，任选为下凹或者中凸的圆拱形，在该间隔件的端面上从该环形接触面到该中 心凹槽优选具有圆形过渡部分。 在每个凹槽内仅具有一个环形底切部的实施例可以完全简单地进行制造，但是它 本身不能提供所描述的防止旋转，因此，必须通过诸如提供防止旋转的突出部分和/或凹 槽的其他措施来实现这种防止旋转，对于具有紧固件功能的间隔件需要防止旋转(然而， 对于纯间隔件则不需要防止旋转)。通过在环形接触面上具有多个互相分离的凹槽或者在 平面图中为波浪形的槽的间隔件，这可以非常有利地实现，其在该中心凹槽的侧壁中形成 相应的分离的底切部，所述凹槽或波浪形槽以及由所述凹槽或波浪形槽形成的形成所述底 切部的侧壁的突起还用于防止旋转。 换句话说，该例子中的间隔件在两个端面上具有对应于如EP-B-759510和 EP-B-957273所述的本申请人的所谓RSU件的形式。 该间隔件可以具有光滑穿通的圆柱形钻孔或者孔，该圆柱形钻孔或者孔被任选地 设计成容纳螺纹成形螺栓或者螺纹切削螺栓，即该螺纹不必预先切削，而可以在将该间隔 件安装到该空腔内后、在利用相应的螺栓拧紧其他部件期间产生。在该间隔件的两端实现 的良好的防旋转性确保阻止该间隔件的旋转滑动。 该间隔件优选具有诸如突出部分和/或凹槽的防止旋转的细长特征，所述防止旋 转的细长特征在径向平面(即垂直于纵轴的平面)上延伸，并且优选设置在该环形凹槽的侧壁上。这种防止旋转的特征的制造简单，并且确保良好的防止旋转，即例如当螺栓拧入或 者拧出该间隔件时，防止该间隔件相对于该钣金零件旋转。 另一个实施例的特征在于，该间隔件在轴向截面上是矩形或者正方形，并且在一
个端面或者两个端面上具有两个棒状部分，所述两个棒状部分互相平行延伸并平行于该间
隔件的相邻侧延伸，并且在两个互相对着的侧面上形成各自的底切部。作为紧固件，在一个
端面上具有这种形状的矩形件是公知的，但是迄今为止未被用作间隔件。 根据本发明最初所称类型的另一个实施例的特征在于，所述两个棒状部分由相应
的槽形成，并且优选每个槽的两侧具有相应的底切部。 根据本发明的部件组件和方法的特别优选的实施例分别参见权利要求10至18和 权利要求19至23。
随后将参考实施例和附图更详细描述本发明，附图中
图1A示出了根据本发明的间隔件的第一实施例的透视图； 图1B、图1C示出了在钣金零件或者空心部分的空腔内附着图1A的根据本发明的 间隔件； 图1D示出了完整的部件组件； 图2A至2D是对应于图1A至1D的、但是根据本发明的不同间隔件的图；
图3A至3D是对应于图1A至1D的、但是根据本发明的另一个间隔件的图；
图4A至4D是对应于图1A至1D的、但是根据本发明的又一个间隔件的图；
图5A至5D是对应于图1A至1D的、但是根据本发明的再一个间隔件的图，而附加 的图5E示出了根据图5D的完整部件组件的部分切除的透视图； 图6A至6D是对应于图1A至1D的、但是根据本发明的不同间隔件的图；以及
图7A至7D是对应于图1A至1D的、但是根据本发明的另一个间隔件的图。
具体实施例方式
参考图1A，在此示出根据本发明的第一间隔件IO，第一间隔件IO被设计成在两 端12、14(即在两个端面)附着到钣金零件16上或者附着到空心部分18上(图1B)，以形 成部件组件20 (图1D)。在此所示的间隔件具有中心孔22，并且想要该间隔件作为纯间隔 件，即它没有紧固部分。然而，完全可以为该间隔件提供具有内螺纹或者外螺纹紧固部分， 以分别利用螺栓或者螺母将一部件附着到该部件组件上，或者完全可以以可以容纳螺纹成 形螺栓或者螺纹切削螺栓的方式设计中心孔22。在这后两种情况下，该间隔件不仅具有间 隔件的功能，而且可以利用相应的螺栓26，用于将其它部件24附着到该部件组件上。利用 从一侧穿过该部件和该孔并通过螺母固定在该钣金零件的空心部分的另一侧的螺栓来附 着这种部件也是可以的。当在此陈述该间隔件在紧固部分设置有外螺纹时，则可以理解为 具有螺纹的轴部分从该间隔件的一个端面突出，并且在该端面被接触面和具有一个底切部 (undercut)或者多个底切部的任选环形凹槽包围，其中该轴部分从该钣金零件或空心部分 的壁中的孔中伸出。 间隔件10由于附着到钣金零件16上或者附着到空心部分18上而至少基本上不可变形。该间隔件在两个端面12、14处分别设置有环形底切部28，用于形状吻合地容纳钣 金零件，由此将间隔件10固定到钣金零件16上或者固定到空心部分18上。还可以以防止 旋转的方式并且实际上利用提供防止旋转的突出部分30 (和/或提供防止旋转的凹槽)来 实现该附着，在此，突出部分30设置在包含底切部28的中心切口或凹槽33的侧壁32上的 径向平面，即垂直于纵轴的平面上，其中，分别设置在间隔件10的两端12、14上的环形接触 面12A和14A包围相应的中心切口或凹槽33。 可以采用各种方法制造根据图1D的部件组件，下面将参考图6A至6D进行说明。 尽管根据图6A至6D的间隔件10与根据图1A至1D的间隔件10设计不同，但是在此说明 的构思可以完全以相同的方式应用于图1A至1D的实施例以及根据图2至图5和图7的所 有其它间隔件。在图6B中，第一钣金零件16A通过第一冲模母模40附着到间隔件10的第 一端面12上，第一冲模母模40以形状吻合方式将该钣金材料压入第一端面12的相应的一 个底切部或者多个底切部28中。 根据图6B的冲模母模40的使用优选在冲床内与容纳间隔件10的型头(setting head)的冲杆42配合实现，其中，型头具有切口 44，确定切口 44的尺寸，以便完全容纳间隔 件IO，且该间隔件的下端面12与冲杆42的下端面47位于一个平面上。冲模母模40可以 例如被布置在冲床的下部工具或者该冲床的中间压板上，而该型头或冲杆42被布置在该 冲床的中间压板或者上部工具上。也可以颠倒布置，即冲模母模40可以被面朝下布置在该 冲床的上部工具上或者该冲床的中间压板上，而该型头或冲杆42被面朝上布置在该冲床 的中间压板上或者该下部工具上。 在该冲床关闭期间，冲模母模40，即冲模母模突起41将该钣金材料压入底切部28 中。还可以在分级工具的一级中实现将间隔件10附着到钣金零件16A上，例如在一种布置 中，在该分级工具的较早一级中，穿出钣金零件16A的孔46(至于冲模母模40本身不用于 该用途将在下面作更详细地说明)。还可以看出冲模母模40具有两个倾斜设置在其外侧的 平行突出部分48。这样，以形状吻合方式将该钣金材料压入底切部28中。作为在冲床内使 用该冲模母模的替代方案，可以使用所谓的C形框架。在这种布置中，将该冲模母模或者该 冲杆牢固地保持在该C形框架的开口的一侧上，而使其他部分，即该冲杆或者该冲模母模 液压倾斜，以实现压入功能。 如图6C所示，随后，第二钣金零件16B被布置在间隔件10的第二端面14上。利用 第二冲模母模40，或者在翻转该部件组件时利用首先提到的冲模母模40，以形状吻合方式 将第二钣金零件16B的材料压入第二端面14的相应的一个底切部或者多个底切部28中。 然后，利用其它方法，例如利用点焊、机械连接或者利用其它紧固件或者实际上的间隔件， 将第一和第二钣金零件16A、16B连接在一起，或者连接到至少一个其它钣金零件以形成空 腔54。在本实例中，在将该第二钣金零件附着到该间隔件的第二端面上之后，再进行所述的 其它连接。然而，还可以首先直接将这两个钣金零件相对彼此固定在一起，随后将该间隔件 引入所形成的空腔54内，例如参考图1A至1D或者图7A至7D所示。 在图1A至1D中，间隔件10被插入空心部分18或钣金零件16的空腔54内，钣 金零件16至少由一个第一钣金零件16A和一个第二钣金零件16B组成，第一钣金零件16A 和第二钣金零件16B在远离该间隔件的位置50、52，例如通过点焊、机械连接或者通过其它 紧固件或间隔件，连接在一起或者与至少一个其它钣金零件(未示出)连接，以形成空腔。间隔件10的第一端面12和第二端面14分别对着空腔54的第一壁部分17A和第二壁部分17B。利用适当的冲模母模40，在第一端面12、以冲模母模40将包围孔46的第一壁部分17A的材料以形状吻合方式压入该第一端面的相应底切部28中的方式，将该间隔件附着到具有预先形成的孔的第一壁部分17A上。利用第二个适当的冲模母模40，在第二端面14将间隔件10附着到同样具有孔46的第二壁部分17B上，其中，该冲模母模以形状吻合方式将包围孔46的第二壁部分17B的材料压入第二端面14的相应底切部28内。可以以不同方式实现这种附着。根据第一种可能，如图1B所示，如果假定在此以虚线所示的上部冲模母模40与具有冲模突起41的下部冲模母模40对应设置，则第一和第二冲模母模40用于在冲压装置中同时从相反方向冲压第一和第二壁部分17A、17B。替代这种可能，可以使用一个冲模母模，例如图1B中的下部冲模母模40，而在后面的时间首先使用根据图1C的上部冲模母模40，以将壁部分17B的材料压入该间隔件的上部端面14。可以在分级工具的两级、在一个或者多个冲压装置中，将壁材料按顺序压入间隔件10的端面12、14。最后，当在各冲压操作之间翻转该部件组件时，可以仅使用一个冲模母模40。 根据图1B和1C的(各)冲模母模40的冲模母模突起41的外形适应于具有底切部28的中心凹槽33的形状，由此将钣金材料或者壁材料压入各自的底切部。与此同时，钣金材料，即壁材料被压在提供防止旋转的突出部分30上和/或被压入提供防止旋转的任何凹槽内，以使提供防止旋转的特征形状吻合地与该钣金材料或者壁材料接合。严格地说，在本实施例中，可以省去环形底切部28，因为提供防止旋转的突出部分和/或凹槽本身就形成了局部底切部。实际上，对于间隔件，可以完全省略底切部，因为对该间隔件的轴向运动的限制可以由限定该空腔的两个相对布置的侧面或者壁来实现。 冲模母模突起41在此大体上呈锥形，并且具体包括该冲模母模的环绕端面区域中的辐射状部分62 ;锥形部分64，辐射状部分62慢慢融入锥形部分64中；大体上呈圆柱形的中间部分66 ;以及最后的另一个锥形部分68。由于在冲模母模突起41上不存在底切部，所以在打开该冲压装置时，可以从各冲模母模40的冲模母模突起41直接抽出根据图1D的成品部件组件。 使用冲模母模40的这些不同变型可以应用于所有其他实施例，这就是为什么除
非指出某些不同，否则相同的参考编号用于相同零件并且具有相同意义的原因。本声明不
仅适用于冲模母模，而且适用于在此描述的间隔件、部件组件和方法的所有特征。 如上所述，图1A的间隔件10不仅在环形接触面12A、14A内、在每个端面12、14上
具有环形凹槽32，还在凹槽32的侧壁中具有至少一个底切部28。 同样如上所述，还可以仅在一个端面上将该间隔件附着到一个钣金零件上或者附着到一个壁部分上，或者如图2A至2D所示，设置间隔件10的空腔具有紧固部分，该紧固部分具有内螺纹或者外螺纹(未示出)，以分别利用螺栓25或者螺母将部件24附着到该部件组件上。在此，在附着到钣金零件时，该间隔件至少基本上不可变形，并且在一个端面12上设置有至少一个底切部28，用于形状吻合地容纳该钣金零件，由此以防止旋转的方式将该间隔件固定在该钣金零件上。 特别地，在此设置有多个底切部28，所述多个底切部28如下形成在环形接触面12A中设置有多个互相分离的凹槽70，其在中心凹槽33的侧壁32中形成相应的分离的底切部28，其中，所述凹槽70以及由所述凹槽形成的形成底切部28的侧壁32的突起72还用于防止旋转。这种端面设计实际上可以例如从本申请人的EP-B-795510得知。在EP-B-795510中以及在EP-B-957273中，还描述了采用在形成底切部28的过程中在环形接触面12A中形成的波浪形槽，并且在此也可以采用波浪形槽。由于在此壁材料仅被精压成与该间隔件的一个端面12接合，所以在此仅使用一个冲模母模40。在46处对壁部分17A和壁部分17B均进行预穿孔。图2B示出了应用冲模母模40之前的情况，图2C示出了其后的情况。 在本实施例中，冲杆42从上方冲压到壁部分17B和间隔件10，从而使下端面12和壁部分17A压紧冲模母模突起41，而在该孔的边沿上的材料被该冲模母模压入中心凹槽33、分离的凹槽70以及底切部中。如果该结构以在将间隔件10连接到钣金零件16B之前将间隔件10首先连接到钣金零件16A的方式实现，则冲杆42直接作用在间隔件10的端面14上。 在图2C中可以清楚地看出，该钣金零件或者壁材料如何形成该间隔件的凹槽70、底切部28以及切口 33。该冲模母模恰好具有EP-B-795510中所描述的形状，并且实际上在冲模母模突起41上的突出部分74比该间隔件的端面12A中的凹槽70少。这样，可以保证该材料被冲压成在至少一些凹槽70和底切部28中的接合，并且实际上不需要确定冲模母模40和间隔件10的相对旋转位置。 然而，还可以在端面14上提供存在于根据图2A至2D的该间隔件的端面12上的设计。这在图3A至3D中示出。通过在图3A至3D中使用与在图1A至1D中以及图2A至2D中相同的参考编号，不必再单独描述图3A至3D，因为前面的描述也适用于图3A至3D传达的意思。 这同样适用于图4A至4D，它们与图3A至3D的区别仅在于，孔22开始没有设置螺纹23，其中，间隔件10具有光滑穿通的圆柱形孔或者钻孔，任选地，该圆柱形孔或者钻孔被设计成容纳螺纹成形螺栓或者螺纹切削螺栓，即在此该间隔件还可以仅具有间隔功能或者附着功能，用于附着其它部件，例如利用螺栓26附着图1D所示的其它部件24。
图5A至5E示出了根据本发明的替代间隔件IO，该间隔件10的轴向截面是矩形并且在两个端面12、 14上分别具有两个棒状部分80和82，所述棒状部分互相平行延伸并平行于该间隔件的相邻侧84延伸，并且在互相面对的侧面上形成各自的底切部28。
在棒状部分之间、在间隔件10的每个端面上均具有槽86。螺纹孔23沿轴向延伸通过该间隔件的中心，如果需要，在平面图中，该间隔件也可以是正方形的。图5B和5C所示的冲模母模40均具有基本上呈矩形的冲模母模突起41，冲模母模突起41可以用于将该钣金材料压入底切部28中。在此，也对该钣金材料或者壁材料17A、 17B进行预穿孔，并且实际上优选具有矩形孔，冲模母模突起41从所述矩形孔到槽86中形成两个相对布置的壁区域90、92，并且在每个槽86的相对布置的两侧壁区域90、92被冲压成紧密接触，并且被压入相应的底切部28中。在此，还可以利用两个钣金零件16A和16B工作，或者可以使用空心部分18。图5E中的部分剖开透视图中示出了安装后的情况。在此，还可以看出由辐射状部分94形成的辐射状部分92，辐射状部分94形成从冲模母模突起41到冲模母模40的平坦端面的过渡部分。与在所有实施例中相同，在此也可以利用一个冲模母模40或者利用两个冲模母模40工作，正如结合图6A至6D所明确描述的一样。 图6A至6D示出了矩形间隔件10的设计的另一种可能性。在此，由各个槽96形成两个棒状部分80、82，并且实际上优选以每个槽96的两个侧壁都具有各自的底切部28的方式形成两个棒状部分80、82。图6A至6D以及图7A至7D的根据本发明的实施例的另一个特殊特征在于，不对钣金零件16A和16B或者该空心部分的壁部分17A和17B进行预穿孔，而利用冲模母模40产生所要求的矩形开口 。冲模母模40具有两个互相平行延伸的细长突出部分，所述细长突出部分被设计成与间隔件10的相邻端面配合，从该钣金材料或者从该壁材料上切下矩形穿孔废料(未示出)，然后处置该矩形穿孔废料完全通过该冲模母模的中心通路99 。在所有附图中，参考编号42均表示工具或者冲杆，该工具或者冲杆或者是平坦的，或者在面对该钣金零件或者空心部分18的一侧上具有切口 44(如图6B所示)，以当使用布置在钣金零件16或者空心部分18的对侧上的冲模母模时，在间隔件10或者钣金零件16或者空心部分18上产生反作用力。图7A至7D与图6A至6D的区别仅在于，图7B至7D示出了实际上使用空心部分18而不使用最初分离的钣金零件16A和16B的可能性。
如果间隔件IO被插入钣金零件16的空心部分18的所形成的空腔34内，则该间隔件被从一侧引入该空心部分并且在附着在该钣金零件上或者空心部分18上期间被保持。
还应当指出，钣金零件16或者空心部分18并不局限于在此所示的设计。例如，一个钣金零件16A或者16B的截面可以具有顶冒的形状，并且各自的其他部分可以形成为平
面钣金零件。则间隔件io可以被附着在该顶冒的两个相对布置的"侧面"之间，或者被附
着在该顶冒的上侧与该平面钣金零件之间。可以想到钣金零件16或者空腔54的许多其他截面形状，包括含有两个以上单独钣金零件的设计。 通过完全相同的方式，装备有根据本发明的间隔件的空心部分18可以具有几乎不受限制的多种形状，包括具有弯曲壁部分17A、17B的形状，空心部分18基本上也可以具有钣金结构。最后，根据弯曲度，该间隔件的端面也可以具有与其匹配的弯曲部分。原则上，对该间隔件的长度，即轴向高度，没有限制。然而，最小高度取决于该底切部的设计和具有某个最小螺纹长度的必要性。然而，还可以想到，将诸如24的部件拧到钣金零件16或者空心部分18的两个相对布置的侧面上，并且任选地，为此在间隔件10的孔内设置不同的螺纹尺寸。 总结本发明，可以制造包括间隔件10的部件组件20，间隔件10被固定在形成空腔54的钣金零件16的两个相对布置的壁部分17A、17B上。钣金零件16可以由两个焊接在一起的钣金零件16A、16B组成。可替选地，空腔54还可以由空心部分18形成。间隔件10在两端12、14被设计用于附着到壁部分17A、17B，并且如果需要，可以具有带有内螺纹或外螺纹的紧固部分，用于分别利用螺栓26或者螺母将部件24附着到部件组件20上。在附着之前和之后，该间隔件具有至少基本相同的形状，并因此也具有相同的长度。间隔件10在两个端面12、 14上设置有各自的底切部28，底切部28位于各端面的后面，并且各壁部分17A、17B的材料以形状吻合方式容纳在底切部28中，由此间隔件10被固定在壁部分17A、17B上，并且还优选以防止旋转的方式被固定。这种部件组件的实例可以参见图l和图3至图7。 本发明可以制造包括间隔件10的部件组件20，间隔件10被布置在形成空腔54的钣金零件16的两个互相相对布置的壁部分17A、17B之间。钣金零件16可以由两个焊接在一起的钣金零件16A、16B组成。可替选地，空腔54可以由空心部分18形成。在本实例中，间隔件10在一端附着到壁部分之一 17A上，并且具有带有内螺纹23或者外螺纹的紧固部分，用于分别利用螺栓26或者螺母将部件24附着到该部件组件上。 在附着之前和之后，间隔件10具有至少基本上相同的形状。此外，间隔件10在一个端面12上具有至少一个底切部28，该一个壁部分17A的材料以形状吻合方式容纳在所述至少一个底切部28中，由此该间隔件在针对该钣金零件的一端以防止旋转的方式紧固到一个壁部分上。与刚刚提到的壁部分17A相对的壁部分17B具有孔46，或者螺栓26可以通过孔46拧入间隔件10的内螺纹23，或者具有螺纹的该间隔件的轴部分从孔46(未示出)伸出。 在图1、图2、图3和图4所示的根据本发明的部件组件中，该间隔件在一个端面上或者在每个端面12、14上、在环形接触面12A内具有中心凹槽33，并在该凹槽的侧壁中还具有至少一个底切部28。壁部分17A和/或壁部分17B的钣金材料以形状吻合方式容纳在底切部28中。 根据图2至图4的部件组件是特别优选的，其中，在环形接触面12A中设置有多个互相分离的凹槽70或者在平面图中为波浪形(未示出)的槽，其在中心凹槽33的侧壁中形成相应的分离的底切部28，其中，所述凹槽70或波浪形槽以及由所述凹槽70或波浪形槽形成的形成底切部28的侧壁的突起72还用于防止旋转。 如图4所示，根据本发明的部件组件可以设置有间隔件10，间隔件10具有光滑穿通的圆柱形孔或者钻孔22，任选地，该光滑穿通的圆柱形孔或者钻孔22被设计成容纳螺纹成形螺栓或者螺纹切削螺栓。 根据图lA至lD的部件组件被设计成使所设置的底切部28是环形底切部和/或中心凹槽33的侧壁至少充分倾斜于纵轴延伸，使得凹槽33在轴截面中(即在包含纵轴的平面中)任选地具有至少基本上为锥形的凹形入口的形状，任选为下凹或者中凸的拱形。在间隔件10的端面12、14上从环形接触面到环形凹槽优选是存在圆形过渡部分。相应的壁部分17A、17B的钣金材料以形状吻合方式容纳在相应底切部中。 在根据本发明在该间隔件的端面上具有中心凹槽33的部件组件中，可以有利地设置诸如突出部分和/或凹槽的提供防止旋转的特征，所述特征在径向平面上延伸，即在垂直于该纵轴的平面上延伸，被设置在中心凹槽的侧壁上，并且在各壁部分17A和17B的材料中形成相应的凹槽和/或突出部分。 可以特别节省成本地制造根据图5至图7的间隔件，因为这可以在快速运行冲床中、在分级工具中、从至少基本上是矩形的部分实现，这比利用冷镦工艺制造快，根据图1至图4的间隔件需要采用该冷镦工艺。这种部件组件的特征在于，间隔件10的轴向截面是矩形或者正方形，并且在一个端面或者两个端面上具有两个棒状部分80、82，这两个棒状部分80、82互相平行延伸并且平行于该间隔件的相邻侧84延伸，并且在互相面对的侧面上形成各自得底切部28。各壁部分17A、17B的材料以形状吻合方式容纳在底切部28中。
根据图6和图7的部件组件特别有利，并且其特征在于由各槽86形成两个棒状部分80、82 ;在每个槽的两个侧壁中优选具有各自的底切部28 ;以及各壁部分17A、 17B的钣金材料以形状吻合方式容纳在这些底切部28中。这种设计使得可以利用穿孔冲模40将该壁材料冲压为底切部28，然而，可以同时在该壁部分中切削相应的孔并去除该穿孔废料。
就仅将间隔件10固定到该空腔的一侧上(如图2所示)，也可以如下方式设计该方法利用第一冲模母模41将第一钣金零件16A附着到间隔件10的第一端面12上，第一冲模母模41以形状吻合方式将该钣金材料压入该第一端面的相应的一个底切部28或者多个底切部28中；第二钣金零件16B被布置在该间隔件的第二端面14上，在第二端面14上与间隔件10的纵轴88对准的位置处，第二钣金零件16B具有孔46 ;以及利用其它方法，例如利用点焊、机械连接或者利用其它紧固件或间隔件，在远离该间隔件的位置50、52，将第一钣金零件16A和第二钣金零件16B连接在一起或者连接到至少一个其它钣金零件(未示出)，以形成空腔54。该其他连接在将第二钣金零件16B布置在该间隔件的第二端面上之后进行。 制造部件组件20的一种替换方法的特征在于，间隔件10被插入空心部分18或钣金零件16的空腔54内，钣金零件16至少由一个第一钣金零件16A和一个第二钣金零件16B组成，第一钣金零件16A和第二钣金零件16B在远离间隔件10的位置50、52，例如通过点焊、机械连接或者通过其它紧固件或间隔件，连接在一起或者连接到至少一个其它钣金零件(未示出)，以形成空腔。这种插入以间隔件10的第一端面12和第二端面14分别对着空心部分18的第一壁部分17A和第二壁部分17B的方式实现。然后，利用冲模母模40，间隔件IO在第一端面12附着到第一壁部分17A上，其中，该冲模母模以形状吻合方式将第一壁部分17A的材料压入第一端面12的相应的一个底切部28或者多个底切部28中，并且使第二壁部分17B中的孔46对着第二端面14并与间隔件10的纵轴88对准。
在本发明的方法中，在冲压该钣金材料或者各壁部分17A、17B的材料期间，该一个冲模母模或者两个冲模母模还用于使该材料和提供防止旋转的任何特征30以形状吻合方式互相接合。 在所有实施例中，根据冷变形方面的IS0标准，其强度值达到8级的所有材料，例如根据DIN 1654的35B2合金，均可以被称为该间隔件的材料的例子。这样形成的间隔件尤其适用于所有用于深冲压质量的钣金零件的商用钢材材料，并且还适用于铝或者铝合金。铝合金、特别是较高强度的铝合金，例如AlMg5，也可以用于所述间隔件。还可以考虑诸如AM50的较高强度镁合金的间隔件。
权利要求
一种间隔件(10)，被设计成在两端(12，14)附着到钣金零件(16)或者附着到空心部分(18)，以形成部件组件(20)，并且所述间隔件(10)任选具有带有内螺纹(23)或者外螺纹的紧固部分，用于利用螺栓(26)或者螺母将部件(24)附着到所述部件组件，其特征在于，由于附着到所述钣金零件(16)或者附着到所述空心部分(18)，所述间隔件不可变形或者至少基本上不可变形；而且，所述间隔件(10)在两个端面(12，14)处设置有相应的底切部(28)，用于形状吻合地容纳钣金材料或者壁材料，由此所述间隔件(10)被固定到所述钣金零件(16)上或者被固定到所述空心部分(18)上，并且还优选防止被旋转。
2. —种间隔件(IO)，被设计成在一端(12)附着到钣金零件(16)或者附着到空心部分 (18)，以形成部件组件(20)，并且所述间隔件(10)任选具有带有内螺纹(23)或者外螺纹的 紧固部分，用于利用螺栓(26)或者螺母将部件(24)附着到所述部件组件上，其特征在于 由于附着到所述钣金零件(16)或者附着到所述空心部分(18)，所述间隔件(10)不可变形 或者至少基本上不可变形；而且所述间隔件(10)在一个端面(12)上设置有至少一个底切 部，用于形状吻合地容纳钣金材料或者壁材料，或者设置有轴向凹槽而不设置底切部。
3. 根据权利要求1或2所述的间隔件(IO)，其特征在于，所述间隔件(10)在一个端面 或者在每个端面(12， 14)上、在环形接触面(12A， 14A)内具有中心凹槽(33)，并且在所述凹 槽(33)的侧壁(32)上还具有至少一个底切部(28)。
4. 根据权利要求3所述的间隔件(IO)，其特征在于，所述底切部(28)是环形底切部和 /或所述中心凹槽(33)的侧壁(32)至少充分倾斜于纵轴延伸，以使所述凹槽(33)任选地 具有为喉管轴截面的形状或者为至少基本上是锥形形状，任选为下凹或者中凸的圆拱形， 在所述间隔件(10)的所述端面(12,14)上从所述环形接触面(12A，14A)到所述中心凹槽 (33)优选具有圆形过渡部分。
5 根据权利要求3所述的间隔件(IO)，其特征在于，在所述环形接触面(12A，14A) 中设置有多个互相分离的凹槽(70)或者设置有在平面图中为波浪形的槽，其在所述侧壁 (32)中形成相应的分离的底切部(28)，其中，所述凹槽(70)或波浪形槽和由所述凹槽(70) 或波浪形槽形成的形成所述底切部(28)的所述侧壁(32)的突起(72)还用于防止旋转。
6. 根据前述权利要求中任一项所述的间隔件(IO)，其特征在于，在所述中心凹槽(33) 的侧壁(32)设置有在径向平面上延伸的防止旋转的细长特征(30)，例如突出部分和/或凹 槽。
7. 根据权利要求1或2所述的间隔件(IO)，其特征在于，所述间隔件(10)在轴向截面 上是矩形或者正方形，并且在一个端面(12)或者两个端面(12,14)具有两个棒状部分(80， 82)，所述两个棒状部分(80,82)互相平行延伸并且与所述间隔件的相邻侧(84)平行延伸， 并在两个互相对着的侧面上形成相应的底切部。
8. 根据权利要求7所述的间隔件(IO)，其特征在于，所述两个棒状部分(80，82)由相 应的槽(96)形成，并且每个槽(96)的两个侧壁优选是具有相应的底切部(28)。
9. 根据前述权利要求之一所述的间隔件(IO)，其特征在于，所述间隔件(10)具有光滑 穿通的圆柱形孔(22)或者钻孔，所述圆柱形孔(22)或者钻孔被任选地设计成容纳螺纹成 形螺栓或者螺纹切削螺栓。
10. —种部件组件(20)，包括与形成空腔的零件(16)的两个相对布置的壁部分(17A， 17B)固定的间隔件(IO)，所述零件(16)本身包括两个焊接在一起的钣金零件(16)或者可以由空心部分(18)的空心空间(54)形成，其中，所述间隔件(10)被设计成在两端(12， 14) 附着到所述壁部分(17A，17B)，并且任选地具有带有内螺纹(23)或者外螺纹的紧固部分， 用于利用螺丝(26)或者螺母将一部件(24)附着到所述部件组件，其特征在于，在所述附着之前或者之后，所述间隔件(10)具有至少基本上相同的形 状；并且所述间隔件(10)在两个端面(12， 14)设置有相应的底切部(28)，相应壁部分 (17A， 17B)的材料以形状吻合方式容纳在所述底切部(28)中，由此所述间隔件(10)被固定 到所述壁部分(17A， 17B)，并且还优选为以防止旋转的方式被固定。
11. 一种部件组件(20)，包括布置在形成空腔(54)的钣金零件(16)的两个相对布置 的壁部分(17A， 17B)之间的间隔件(10)，所述钣金零件(16)本身可以包括两个互相焊接在 一起钣金零件(16A，16B)，或者可以由空心部分(18)的空心空间(55)形成，其中，所述间隔 件(10)在一端附着到一个壁部分(17A)上，并且具有带有内螺纹(23)或者外螺纹的紧固 部分，用于利用螺丝(26)或者螺母将一部件(24)附着到所述部件组件，其特征在于，在所述附着之前和附着之后，所述间隔件(10)具有至少基本上相同的形 状；所述间隔件(10)在一个端面(12)具有至少一个底切部(28)，所述一个壁部分(17A)的 材料以形状吻合方式容纳在所述底切部(28)中，由此，所述间隔件(10)相对于所述钣金零 件(16A)和所述空心部分(18)不能旋转地固定在壁部分(17A)处；其特征还在于，与最后 提到的壁部分(17A)相对的壁部分(17B)具有孔，或者螺丝(26)可以通过所述孔拧入所述 间隔件的内螺纹，或者具有螺纹的所述间隔件(10)的轴部分从所述孔伸出。
12. 根据权利要求10或11所述的部件组件，其特征在于，所述间隔件(10)在一个或 者每个端面上具有在环形接触面(12A， 14A)内的中心凹槽(33)，并在所述凹槽(33)的侧壁 (32)中还具有至少一个底切部(28);并且，所述各壁部分(17A)的钣金材料以形状吻合方式容纳在所述底切部中。
13. 根据权利要求12所述的部件组件(20)，其特征在于，在所述环形接触面(12A，14A) 中设置有多个互相分离的凹槽(70)或者在平面图中为波浪形的槽，其在所述侧壁(32)中 形成相应的分离的底切部(28)，其中，所述凹槽(70)或波浪形槽以及由所述凹槽(70)或波 浪形槽形成的形成所述底切部(28)的所述侧壁(32)的突起(72)还用于防止旋转。
14. 根据权利要求10或11所述的部件组件(20)，其特征在于，所述间隔件(10)具有 光滑穿通的圆柱形孔或者钻孔(22)，所述圆柱形孔或者钻孔(22)被任选地设计成容纳螺 纹成形螺栓或者螺纹切削螺栓。
15. 根据权利要求12所述的部件组件(20)，其特征在于，所述底切部是环形底切部 (28);和/或所述中心凹槽(33)的侧壁(32)至少充分倾斜于纵轴延伸，以使所述凹槽(33) 在轴截面中任选地具有凹形入口的形状或者至少基本上是锥形，任选为下凹或者中凸的圆 拱形，其中，在所述间隔件的端面上从所述环形接触面到所述环形凹槽优选具有圆形过渡 部分；以及各壁部分(17A，17B)的钣金材料以形状吻合方式容纳在所述各底切部(28)中。
16. 根据权利要求15所述的部件组件(20)，其特征在于，在所述中心凹槽(33)的侧壁 (32)设置有在径向平面上延伸的防止旋转的细长特征，例如突出部分(30)和/或凹槽，所 述细长特征在各壁部分(17A，17B)的材料中形成相应的凹槽和/或突出部分。
17. 根据权利要求10或11所述的部件组件(20)，其特征在于，所述间隔件(10)在轴向 截面上是矩形或者正方形，并且在一个端面(12)或者两个端面(12,14)具有两个棒状部分(80，82)，所述两个棒状部分(80，82)互相平行延伸并且与所述间隔件(10)的相邻侧(84) 平行延伸，并在互相对着的侧面上形成各自的底切部(28);并且，相应壁部分(17A，17B)的 材料以形状吻合方式容纳在所述底切部(28)中。
18. 根据权利要求17所述的部件组件(20)，其特征在于，所述两个棒状部分(80,82) 由相应的槽(96)形成；优选是每个槽(96)的两个侧壁具有相应的底切部(28);并且，所述 相应壁部分(17A，17B)的钣金材料以形状吻合方式容纳在这些底切部(28)中。
19. 一种用于制造包括间隔件的部件组件(20)的方法，所述间隔件以至少一端附着在 空腔内，所述部件组件特别是根据前述权利要求中任一项所述的部件组件，其特征在于，第一钣金零件(16A)通过第一冲模母模(40)附着到间隔件(10)的第 一端面(12)，所述第一冲模母模(40)以形状吻合方式将所述钣金材料压入所述第一端面 (12)的相应的一个底切部(28)或者多个底切部(28)中；第二钣金零件(16B)被布置在所 述间隔件(10)的第二端面(14)，并且利用第二冲模母模(40)，或者利用所述第一冲模母模 (40)翻转所述部件组件，所述第二钣金零件(16B)的材料以形状吻合方式压入所述第二端 面(14)的相应的一个底切部(28)或者多个底切部(28)中；以及在远离所述间隔件(10)的 位置(50，52)，优选是通过点焊、机械连接或者通过其他紧固件或间隔件，所述第一和第二 钣金零件(16A，16B)被连接在一起或者被连接到至少一个其他钣金零件以形成空心空间， 其中，其他连接在将所述第二钣金零件(16B)附着到所述间隔件(10)的第二端面(14)上 之前或者之后进行。
20. —种用于制造包括间隔件的部件组件(20)的方法，所述间隔件以至少一端附着在 空腔内，所述部件组件特别是根据前述权利要求中任一项所述的部件组件，其特征在于，所述间隔件(10)被插入空心部分(18)或钣金零件(16)的空心空间(54) 中，所述钣金零件(16)至少包括第一钣金零件(16A)和第二钣金零件(16B)，在远离所述间 隔件(10)的位置(50，52)，例如通过点焊、机械连接或者通过其他紧固件或间隔件，将所述 第一钣金零件(16A)和第二钣金零件(16B)连接在一起或者连接到至少一个其他钣金零件 以形成空心空间(54);所述间隔件(10)的第一和第二端面(12,14)与所述空心空间(54) 的相应第一和第二壁部分(17A，17B)相对；所述间隔件(10)在所述第一端面(12)通过冲 模母模(40)附着到所述第一壁部分(17A)上，以使所述冲模母模(40)以形状吻合方式将 所述第一壁部分(17A)的材料压入所述第一端面(12)的相应的一个底切部(28)或者多个 底切部(28)中；并且，所述间隔件(10)在第二端面通过冲模母模(40)附着到所述第二壁 部分(17B)上，其中，所述冲模母模(40)以形状吻合方式将所述第二壁部分(17B)的材料 压入所述第二端面(14)的相应的一个底切部(28)或者多个底切部(28)中，其中，所述第 一和第二冲模母模被用于冲压所述第一和第二壁部分(17A， 17B)，或者在冲压装置中从相 反方向同时使用所述第一和第二冲模母模或者在一个或者多个冲压装置中顺序使用所述 第一和第二冲模母模，或者仅使用一个冲模母模并翻转所述部件组件。
21. —种用于制造包括间隔件的部件组件(20)的方法，所述间隔件以至少一端附着在 空腔内，所述部件组件特别是根据前述权利要求中任一项所述的部件组件，其特征在于，第一钣金零件(16A)通过第一冲模母模(40)附着到所述间隔件(10)的 第一端面(12)，所述第一冲模母模(40)以形状吻合方式将所述钣金材料压入所述第一端 面的相应的一个底切部(28)或者多个底切部(28)中；第二钣金零件(16B)被布置在所述间隔件(10)的第二端面(14)，在所述第二端面的、与所述间隔件(10)的纵轴(88)对准的 位置，所述第二钣金零件(16B)具有孔(46);以及在远离所述间隔件(10)的位置，例如通 过点焊、机械连接或者通过其他紧固件或间隔件，所述第一和第二钣金零件(16A，16B)互 相连接在一起或者与至少一个其他钣金零件连接以形成空腔(54)，其中，所述其他连接在 将所述第二钣金零件(16B)布置在所述间隔件(10)的第二端面(14)上之后进行。
22. —种用于制造包括间隔件的部件组件(20)的方法，所述间隔件以至少一端附着在 空腔内，所述部件组件特别是根据前述权利要求中任一项所述的部件组件，其特征在于，所述间隔件(10)被插入空心部分(18)或钣金零件(16)的空腔(54)中， 所述钣金零件(16)至少包括第一钣金零件(16A)和第二钣金零件(16B)，在远离所述间隔 件(10)的位置(50，52)，例如通过点焊、机械连接或者通过其他紧固件或间隔件，将所述第 一钣金零件(16A)和第二钣金零件(16B)互相连接在一起或者连接到至少一个其他钣金零 件以形成空腔(54);所述间隔件(10)的第一和第二端面(12,14)与所述空心空间(54)的 相应第一和第二壁部分(17A，17B)相对；并且，所述间隔件(10)在所述第一端面(12)通过 冲模母模(40)附着到所述第一壁部分(17A)上，其中，所述冲模母模(40)以形状吻合方式 将所述第一壁部分(17A)的材料压入所述第一端面(12)的相应的一个底切部(28)或者多 个底切部(28)中；并且孔(46)形成在所述第二端面处的第二壁部分(17B)中，并与所述间 隔件的纵轴对准。
23. 根据前述权利要求19至22中任一项所述的方法，其特征在于，在冲压所述钣金材 料或者相应壁部分(17A，17B)的材料期间，所述冲模母模(40)或者所述两个冲模母模还用 于以形状吻合方式使所述材料与防止旋转的任何特征(30)互相接合。
全文摘要
一种间隔件，该间隔件被设计成在两端附着到钣金零件或者附着到空心部分，以形成部件组件，并且该间隔件任选具有带有内螺纹或者外螺纹的紧固部分，用于利用螺丝或者螺母将部件附着到该部件组件上，其特征在于，由于附着到该钣金零件或者附着到该空心部分，该间隔件不可变形或者至少基本上不可变形，并且，其特征还在于该间隔件在两个端面处设置有相应的底切部，用于形状吻合地容纳钣金材料或者壁材料，由此该间隔件被固定到该钣金零件上或者被固定到该空心部分上，并且还优选防止旋转。同样还描述并要求保护各种变型、部件组件和方法。
文档编号B21D39/00GK101725612SQ200910210128
公开日2010年6月9日 申请日期2009年10月27日 优先权日2008年10月27日
发明者奥利弗·迪埃尔, 理查德·汉弗伯特 申请人:形状连接技术有限公司及两合公司