专利名称:盲铆钉的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及盲铆钉，并且特别地涉及具有心轴的盲铆钉，该心轴具有可变形的心轴头部。
背景技术：
制造过程例如汽车制造过程将盲铆钉作为使部件连接在一起的器件来使用，因为这是成本效率高的方法，避免了在使用螺母和螺栓或螺钉紧固件时产生的昂贵且劳力密集作业。本领域中众所周知的盲铆钉被用来借助于接近材料的一侧而将两件材料附接在一起。图la-d图示了已知为断开杆式铆钉(break stem rivet)的盲铆钉100,其用来将两件材料102连接在一起。盲铆钉100具有柱状铆钉体部分104，该铆钉体部分104在一端处具有凸缘106。具有伸长的心轴杆108以及在一端处的头部部分110的心轴107穿过铆钉体部分104装入，使得心轴107的头部部分110接合铆钉体部分104的与凸缘106开始延伸的位置相对的端部。
参考图la，盲铆钉100穿过待被连接在一起的材料件102中的两个重叠孔隙装入，使得凸缘106接合材料件102中的一个材料件。力Fl沿着远离材料件102的方向应用到心轴杆108，且此外力F2沿着与力Fl的方向相反的方向应用到凸缘部分106。参考图Ib和lc，应用到心轴杆108的力Fl引起心轴头部110将力施加在盲铆钉100的铆钉体部分104上。当心轴头部110被朝着连接在一起的材料件102拉动时，这样的力引起铆钉体部分104的变形，引起附加凸缘部分114出现。
心轴头部110被拉动穿过盲铆钉100的铆钉体部分104，直到附加凸缘部分114接合材料102。通常，心轴头部110由比心轴杆108硬的材料制成，使得在附加凸缘部分114接合材料102之后，在力Fl进一步应用时心轴杆108断开脱离心轴头部110。紧随该过程之后，两件材料102因此连接在一起，并通过凸缘106和附加凸缘部分114而保留在合适的位置。
在本领域中，拉过式盲铆钉(pull through blind rivet)也是已知的。拉过式盲铆钉区别于所描述的断开杆式铆钉还在于心轴杆不断开脱离心轴头部，且心轴头部被彻底地拉动穿过盲铆钉的铆钉体部分，并且与心轴杆一起处理掉。美国专利第4，497，603号公开了这样的拉过式盲铆钉。
然而，常见的断开杆式盲铆钉和拉过式盲铆钉存在的问题是，难于使具有延伸穿过其中的不同尺寸孔隙的材料件可靠地连接。进一步参考图ld，例如，如果材料件102中的一个材料件具有比另一个材料件稍微宽的孔隙，则盲铆钉100的铆钉体部分104将不接合由较宽孔隙界定的整个内表面。这可以然后允许具有稍微较宽孔隙的材料件沿着横向方向移动。通常，该问题将通过在具有较小孔隙的材料件102中钻取较宽的孔隙来校正，使得要被连接的两个材料件102中的孔隙具有大体上相同的尺寸。这使制造过程变得复杂且增加了制造过程的成本。本实用新型的优选实施方式寻求克服现有技术的上述劣势中的一个或多个劣势。
实用新型内容
根据本实用新型，提供了一种盲铆钉，其包括
铆钉体，其具有用于邻接工件的凸缘以及从所述凸缘延伸的伸长部分，其中所述伸长部分具有孔以接纳心轴的心轴头部；以及
心轴，其具有适合于定位在所述孔中的心轴头部以及从所述心轴头部延伸的心轴杆；
其中铆钉适合于沿着第一方向接纳在工件中的孔隙中，使得所述凸缘接合所述工件，且所述心轴头部适合于由于沿着与所述第一方向相反的第二方向将所述心轴头部拉出所述铆钉体而变形并且弓I起所述伸长部分的变形。
可变形心轴头部的使用提供了以下优势，即盲铆钉可以用来将具有延伸穿过其中的不同尺寸孔隙的材料件可固定地附接在一起。在另一种优选实施方式中，所述心轴头部具有锥形的横截面。在优选实施方式中，所述心轴头部具有大体上部分圆锥形的横截面。这允许心轴头部在其变形之前稍微进入到铆钉体部分，提供了铆钉体部分围绕穿过其延伸的孔隙而均匀地变形的优势。
在进一步优选的实施方式中，所述伸长部分具有多个第一肋状物，该第一肋状物设置在伸长部分的外表面上，用于接合工件中的孔隙。这增加了铆钉在工件上的夹紧，从而提供了减少工件相对于铆钉旋转的优势，反之亦然。在优选实施方式中，多个所述第一肋状物大体上平行于所述伸长部分的纵向轴线而延伸。
在另一种优选实施方式中，所述凸缘具有多个第二肋状物，该第二肋状物设置在凸缘上，用于接合工件中的孔隙的边缘。这增加了铆钉在工件上的夹紧，从而提供了减少工件相对于铆钉旋转的优势，反之亦然。在另外优选的实施方式中，多个所述第二肋状物横向于所述伸长部分的纵向轴线而延伸。在优选实施方式中，所述孔延伸所述伸长部分的整个长度。
根据本实用新型，提供了一种盲铆钉组件，包括
铆钉体，其包括中间段、凸缘以及一组肋状物，所述中间段至少在盲铆钉装配之前具有大体上柱状的通孔，所述凸缘从所述中间段的工具端侧向地延伸，并且所述一组肋状物从所述凸缘的下面延伸；以及
心轴，其包括轴向伸长的杆以及相邻于所述杆的端部而延伸的侧向扩大的头部，所述杆在盲铆钉装配之前延伸穿过所述铆钉体的所述孔，并且所述头部在盲铆钉装配期间随着所述头部被完全地拉动穿过所述铆钉体而变形。
在根据本实用新型的盲铆钉组件中，还可包括通过所述铆钉紧固在一起的至少两个工件，所述工件的内部孔隙具有有意地不同的侧向尺寸，当所述心轴的头部被拉动穿过所述铆钉体时，所述铆钉体的中间段的外表面以轴向阶梯方式侧向地扩展以填满所述内部孔隙。[0020]在根据本实用新型的盲铆钉组件中，所述工件中的至少一个工件充当接地件并导电。
在根据本实用新型的盲铆钉组件中，所述工件中的一个工件是电气孔眼，并通过其由所述肋状物的接合而被阻止旋转。
在根据本实用新型的盲铆钉组件中，还可包括至少在铆钉装配之前从所述铆钉体的外表面突出的第二组轴向伸长的肋状物。
在根据本实用新型的盲铆钉组件中，所述铆钉体的所述外表面是圆柱状平滑的，并且在所述第二组轴向伸长的肋状物和所述凸缘上的肋状物之间没有间断点。
在根据本实用新型的盲铆钉组件中，在铆钉装配之前，所述第二组轴向伸长的肋状物平行于伸长的心轴轴线。
在根据本实用新型的盲铆钉组件中，还可包括第二组轴向伸长的肋状物，所述第二组轴向伸长的肋状物从所述盲铆钉体径向地突出且在铆钉装配之前平行于伸长的心轴轴线，所述第二组肋状物接合所述工件的孔隙。
在根据本实用新型的盲铆钉组件中，在铆钉装配之后，所述铆钉体的侧向扩展的尾段和所述凸缘轴向地延伸超过紧固的工件的外侧表面，所述凸缘的肋状物接合所述工件中相邻的一个工件以阻止其间的旋转运动。
在根据本实用新型的盲铆钉组件中，在铆钉装配之后，所述铆钉体的所述中间段具有在其外表面中侧向扩展的盲尾段和所述凸缘之间的轴向阶梯。
在根据本实用新型的盲铆钉组件中，所述肋状物中的每一个肋状物是成角度的，以便从所述凸缘轴向地突出一较大距离而更靠近所述中间段，并且所述凸缘的肋状物还紧贴着所述铆钉体的所述中间段来接触。
在根据本实用新型的盲铆钉组件中，在铆钉装配之后，所述铆钉体的封闭端向外并向后地突出远离所述凸缘和所述中间段。
在根据本实用新型的盲铆钉组件中，所述心轴在铆钉装配之前通过过盈配合而固定到所述铆钉体。
在根据本实用新型的盲铆钉组件中，还可包括轴向伸长的肋状物，所述轴向伸长的肋状物在铆钉装配之前平行于伸长的心轴轴线，并且所述肋状物中的每一个肋状物在铆钉装配之前具有三角形的横截面形状。
在根据本实用新型的盲铆钉组件中，还可包括
至少两个工件，其通过所述铆钉紧固在一起，所述工件的内部孔隙具有有意地不同的侧向尺寸，在所述心轴的头部被拉动穿过所述铆钉体时，所述铆钉体的中间段的外表面以轴向阶梯的方式侧向地扩展，以填满所述内部孔隙；以及
所述盲铆钉体的在铆钉装配之后轴向地延伸超过紧固的工件的相邻的外侧表面的侧向扩展的封闭端；
其中所述铆钉体的封闭端在铆钉装配之后向外并向后地突出远离所述凸缘和所述中间段，并且所述心轴在铆钉装配之前通过过盈配合而固定到所述铆钉体。
现在将只通过实施例的方式并且不以任何限制意义来参考附图描述本实用新型的优选实施方式，在附图中
图Ia-Id图示了使用中的现有技术的断开杆式盲铆钉的多个横截面图；
图2图示了本实用新型的盲铆钉的透视图；
图3a_3d图示了使用中的图2中的盲铆钉的多个横截面图；以及
图4a_4f图示了可以用在本实用新型中的不同铆钉体部分的多个透视图。
具体实施方式
图2图示了体现本实用新型的拉过式盲铆钉200。盲铆钉200具有柱状铆钉体部分202，该铆钉体部分202具有沿着轴线206整个地延伸穿过铆钉体部分202的孔204。铆钉体部分202具有在一端处从铆钉体部分202延伸的凸缘部分208，并具有部分地呈肋状的外表面210。凸缘部分208在面向铆钉体部分202的方向的凸缘侧部上也具有呈肋状的表面212。具有伸长的心轴杆216和可变形的心轴头部218的心轴214延伸穿过铆钉体部分202中的孔204。心轴头部218比延伸穿过铆钉体部分202的孔204宽。在通过杆和铆钉体的孔之间的过盈配合来装配之前，心轴被固定到铆钉体。
现在将参考图3a_3d来描述图2中的盲铆钉200的操作。如图3a所示，具有分别地延伸穿过其中的大孔隙221和小孔隙223的材料件220、222以彼此接合的方式放置，使得延伸穿过其中的孔隙对齐。盲铆钉200然后被穿过在材料件220、222中的对齐的孔隙装入，使得凸缘部分208邻接具有两个孔隙中的较小孔隙的材料222的表面。力Fl然后被在远离铆钉体部分202的方向沿着轴线206应用到心轴杆216，且力F2在铆钉体部分202的方向上沿着与力Fl的方向相反的方向应用到凸缘部分208。力Fl拉动心轴杆216远离铆钉体部分202，并引起心轴头部218被拉动到延伸穿过铆钉体部分202的孔204中。当心轴214被拉动远离铆钉体部分202时，在心轴头部218的相邻于心轴杆216的侧部上的锥形表面变成与铆钉体部分202相接合。
参考图3b，当心轴214被拉动远离铆钉体部分202时，心轴头部218将力施加在心轴体部分202上，这从而引起其变形，引起附加凸缘部分224的出现。当心轴头部218被进一步拉动穿过铆钉体部分202中的孔204时，出现图3b中图示的情况，在其中附加凸缘部分224开始进入与材料件220的表面相接合的状态。此时，材料件220、222通过铆钉体的尾端或封闭端的凸缘部分208以及附加凸缘部分224而被连接并保持在一起。然而，在铆钉体部分202和延伸穿过材料件220、222两者的孔隙的内表面之间存在间隙226。
为了使心轴头部218被进一步拉动穿过铆钉体部分202中的孔204，心轴头部218必须变形，以便穿过材料件220中的较大孔隙来配合，该较大孔隙在其最初状态比心轴头部的宽度窄。图3c图示了心轴头部218已经变形足够的量以穿过材料件220中的较大孔隙而配合。当心轴头部218被拉动穿过该孔隙时，心轴体部分202进一步变形，使得其变成与由材料件220中的孔隙界定的内表面相接合。然而此时，在铆钉体部分202以及延伸穿过材料件222的较小孔隙的内表面之间仍然存在间隙226。
当心轴头部218被进一步拉动穿过铆钉体部分202中的孔204时，心轴头部218进一步变形，使得其可以穿过材料件222中的较小孔隙来配合，在心轴头部被拉动穿过材料件220中的较大孔隙之后，该较小孔隙比心轴头部218的宽度窄。心轴头部218从而变形足够的量，使得其可以被拉动穿过材料件222中的较小孔隙，并且当其被拉动穿过该孔隙时，心轴体部分202被再次进一步变形，使得其变成与由材料件222中的较小孔隙界定的内表面相接合。心轴杆216和心轴头部218然后被拉动，使得其与铆钉体部分202如图3d所图示地完全地分开。
紧随该过程之后，两个材料件220、222以其不能相对于彼此运动的方式连接在一起。铆钉体部分202的外表面上的肋状物210 (见图2)接合两个材料件220、222中的孔隙的内表面，以便增加铆钉体部分202在材料件220、222上的夹紧，并且因此阻止连接的材料件220,222围绕铆钉体部分202旋转。当心轴头部218被拉出铆钉体部分204中的孔204时，铆钉体部分202的外表面以及因此从其延伸的凸缘208以凸缘208的呈肋状表面212(见图2)被推靠在材料件222上的方式来变形，从而阻止铆钉体部分202相对于材料件222旋转。铆钉体从而在正常使用期间持久地紧固到工件。
如果通过本实用新型的盲铆钉200连接的材料件是电导体，则盲铆钉200能够在两个材料件之间形成具有地线或接地导通性的连接。例如，工件220是附接到电线的导电金属孔眼，且工件222是机动交通工具的冲压钢仪表板或电子设备机箱，例如电脑或服务器底盘。如果电从导电孔眼220流到仪表板工件222，则仪表板工件222就充当接地电导体的作用。替换地，工件222可以是孔眼且工件220可以是接地仪表板，由此凸缘208的肋状物212钻入孔眼222中并阻止孔眼222旋转。在这些示例中，可期望的是，借助于盲铆钉肋状物210和212来阻止导电孔眼相对于相邻仪表板的旋转。
图4a_4f图示了各种其他铆钉体部分202的外表面构型。特别地，图4a和4d图示了具有部分地用花键接合的外表面的铆钉体部分202’，且图4b、4c、4e和4f分别图示了具有部分地(202”)或全部地(202”’)呈肋状的外表面的铆钉体部分。在图4b和4e的实施方式中，铆钉体段的外表面没有在该体段上的轴向伸长的肋状物以及凸缘的下面上的侧向伸长的肋状物之间的间断点(即圆形状地平滑)。
本领域技术人员将领会，上述实施方式已经只通过实施例的方式且没有任何限制意义地描述，并且各种改变和修改是可能的，而不偏离如所附权利要求
所限定的本实用新型的范围。例如，本实用新型的盲铆钉可以用来将多于两个材料件连接在一起。
权利要求
1.一种盲铆钉组件，包括 铆钉体，其包括中间段、凸缘以及一组肋状物，所述中间段至少在盲铆钉装配之前具有大体上柱状的通孔，所述凸缘从所述中间段的工具端侧向地延伸，并且所述一组肋状物从所述凸缘的下面延伸；以及 心轴，其包括轴向伸长的杆以及相邻于所述杆的端部而延伸的侧向扩大的头部，所述杆在盲铆钉装配之前延伸穿过所述铆钉体的所述孔，并且所述头部在盲铆钉装配期间随着所述头部被完全地拉动穿过所述铆钉体而变形。
2.如权利要求
1所述的盲铆钉组件，还包括通过所述铆钉紧固在一起的至少两个工件，所述工件的内部孔隙具有有意地不同的侧向尺寸，当所述心轴的头部被拉动穿过所述铆钉体时，所述铆钉体的中间段的外表面以轴向阶梯方式侧向地扩展以填满所述内部孔隙。
3.如权利要求
2所述的盲铆钉组件，其中所述工件中的至少一个工件充当接地件并导电。
4.如权利要求
2所述的盲铆钉组件，其中所述工件中的一个工件是电气孔眼，并通过其由所述肋状物的接合而被阻止旋转。
5.如权利要求
2所述的盲铆钉组件，还包括至少在铆钉装配之前从所述铆钉体的外表面突出的第二组轴向伸长的肋状物。
6.如权利要求
5所述的盲铆钉组件，其中所述铆钉体的所述外表面是圆柱状平滑的，并且在所述第二组轴向伸长的肋状物和所述凸缘上的肋状物之间没有间断点。
7.如权利要求
5所述的盲铆钉组件，其中在铆钉装配之前，所述第二组轴向伸长的肋状物平行于伸长的心轴轴线。
8.如权利要求
1所述的盲铆钉组件，还包括第二组轴向伸长的肋状物，所述第二组轴向伸长的肋状物从所述盲铆钉体径向地突出且在铆钉装配之前平行于伸长的心轴轴线，所述第二组肋状物接合所述工件的孔隙。
9.如权利要求
2所述的盲铆钉组件，其中在铆钉装配之后，所述铆钉体的侧向扩展的尾段和所述凸缘轴向地延伸超过紧固的工件的外侧表面，所述凸缘的肋状物接合所述工件中相邻的一个工件以阻止其间的旋转运动。
10.如权利要求
1所述的盲铆钉组件，其中在铆钉装配之后，所述铆钉体的所述中间段具有在其外表面中侧向扩展的盲尾段和所述凸缘之间的轴向阶梯。
11.如权利要求
1述的盲铆钉组件，其中所述肋状物中的每一个肋状物是成角度的，以便从所述凸缘轴向地突出一较大距离而更靠近所述中间段，并且所述凸缘的肋状物还紧贴着所述铆钉体的所述中间段来接触。
12.如权利要求
1述的盲铆钉组件，其中在铆钉装配之后，所述铆钉体的封闭端向外并向后地突出远离所述凸缘和所述中间段。
13.如权利要求
1述的盲铆钉组件，其中所述心轴在铆钉装配之前通过过盈配合而固定到所述铆钉体。
14.如权利要求
1述的盲铆钉组件，还包括轴向伸长的肋状物，所述轴向伸长的肋状物在铆钉装配之前平行于伸长的心轴轴线，并且所述肋状物中的每一个肋状物在铆钉装配之前具有三角形的横截面形状。
15.如权利要求
I所述的盲铆钉组件，还包括 至少两个工件，其通过所述铆钉紧固在一起，所述工件的内部孔隙具有有意地不同的侧向尺寸，在所述心轴的头部被拉动穿过所述铆钉体时，所述铆钉体的中间段的外表面以轴向阶梯的方式侧向地扩展，以填满所述内部孔隙；以及 所述盲铆钉体的在铆钉装配之后轴向地延伸超过紧固的工件的相邻的外侧表面的侧向扩展的封闭端； 其中所述铆钉体的封闭端在铆钉装配之后向外并向后地突出远离所述凸缘和所述中间段，并且所述心轴在铆钉装配之前通过过盈配合而固定到所述铆钉体。
专利摘要
一种盲铆钉200，其包括心轴214，心轴214具有可变形的心轴头部218，以便在盲铆钉被接纳在将被连接的一对部件220、222中的一对不同尺寸的对齐的孔隙中时，心轴头部适合于变形并引起铆钉体202的变形，使得在心轴及其头部被拉动而摆脱铆钉体之前，盲铆钉接合由两个孔隙界定的内表面。
文档编号F16B19/10GKCN202811735SQ201090001261
公开日2013年3月20日 申请日期2010年8月20日
发明者S·V·琼斯, D·R·史密斯 申请人:纽弗莱有限责任公司导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan