專利名稱：可變夾緊部的盲鉚釘?shù)闹谱鞣椒?br> 技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及盲鉚釘(blind rivets)。
背景技術(shù)：
盲鉚釘可用于固定從薄板到相對較厚部件的各種應(yīng)用中，也可以用于從鋼到塑料 不同門類的各種材料。盲鉚釘可以獲得較低成本的組件，而且還有利于最終結(jié)合部或固定 部的強度和整體性。例如，如果要被連接的一對工件板略微彎曲，則需要這樣的鉚釘將這些 板夾持在一起。通常要求盲鉚釘具有高的抗剪強度，并且可以伸到鉚釘體和要插入鉚釘?shù)墓ぜ?的孔之間的任意間隙中，以防止工件的板在所施加的振動或所施加的振蕩載荷下磨損。這 在汽車工業(yè)中特別重要。通常還需要的是，定位(set)時，鉚釘應(yīng)該在工件的盲側(cè)具有單個的壓滾型 (roll-type)隆起定位部(setting)，提供對所施加載荷的增大的拉伸阻力，同時提供富有 美感的外觀。另外，通常還期望鉚釘?shù)男妮S在鉚釘凸緣區(qū)域中平齊地斷裂，以有助于提高結(jié)合 部的抗剪力。為了滿足這些需求，特別是在較高強度盲鉚釘?shù)那闆r下，要求組裝時將心軸頭 部固定到鉚釘體的尾端，并在定位(setting)期間和定位之后保持在合適位置，由此有助 于阻止?jié)駳獯┤脬T釘體的孔。另外，通過將心軸頭部固定在鉚釘體中，防止被定位的鉚釘中 的心軸頭部格格作響。EP 0677666披露了一種盲鉚釘，其具有在鉚釘?shù)男妮S頭部下方的凹部。鉚釘體的 尾端被壓接到心軸頭部下方的橢圓形凹部中，另一凹口被設(shè)置為靠近鉚釘體的凸緣部分。GB 402813示出了一種具有心軸頭部的盲鉚釘，其具有在該頭部下方的傾斜表面。 這種鉚釘?shù)娜秉c是具有相對狹小的夾緊范圍(grip range) 0GB 2231932顯示了一種具有心軸的盲鉚釘，心軸在鉚釘頭的下方設(shè)有溝槽。組裝 鉚釘時，鉚釘體的尾部下陷(swaged into)進溝槽中，以在制造期間將心軸保持在位。拉動 心軸干以定位鉚釘時，下陷到心軸頭部下方的心軸的鉚釘體部分隆起，并被迫開始向外并 與心軸桿中的溝槽脫離接合。由于隨著定位而出現(xiàn)隆起，心軸繼續(xù)運動穿過鉚釘體，心軸溝 槽隨后與內(nèi)部隆起孔接合，心軸被鎖定在位。但是，這種鉚釘?shù)娜秉c是，心軸與鉚釘體的接 合往往不足以阻止心軸頭部相對于鉚釘體運動。另外，當以最小夾緊厚度定位時，這種鉚釘 的缺點是具有多褶而不是單一壓滾型定位部。US 6004086披露了一種盲鉚釘，其中，心軸設(shè)置有處于心軸頭部下方的溝槽。這 種鉚釘?shù)娜秉c是，如果鉚釘體由如鋼之類的較硬材料制成，定位鉚釘所需的較大的初撐力 (setting load)將導(dǎo)致心軸頭部在定位完成之前就被拉到鉚釘體中。EP 1106845披露了一種盲鉚釘，其具有在心軸頭部下方的凹部，鉚釘體的尾端形 成在該凹部中。這種鉚釘?shù)娜秉c是，用于如鋼之類的某些材料的初撐力很大，并且隨著逼近 最大初撐力，鉚釘體的端部變形而內(nèi)孔移離形成于心軸頭部下方的凹部。這導(dǎo)致在凹部和
3鉚釘體之間形成間隙，使得心軸斷裂時心軸頭部相對于鉚釘體運動。
GB 2416575披露了一種盲鉚釘，其中，在心軸頭部下方設(shè)有一系列環(huán)形溝槽。盡管 這類鉚釘提供了足夠的夾緊范圍，定位鉚釘所需的初撐力比其它盲鉚釘高，結(jié)果，由于完成 鉚釘定位后心軸斷裂，心軸頭部傾向于在反作用力下松開。因此可以看出，所有上述鉚釘都存在定位鉚釘過程中難以將心軸頭部以足夠限度 (extent)固定在鉚釘體中的缺點。本發(fā)明的一些優(yōu)選實施例希望克服現(xiàn)有技術(shù)的上述缺點 中的一或多個。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明，所提供的鉚釘包括鉚釘體，其具有適于插入工件的孔中并具有貫穿的軸向孔的第一桿部，和在第一 桿部的第一端部處的凸緣，該凸緣用于將第一桿部插入工件的孔中時鄰接工件；以及心軸，其具有頭部和第二桿部，頭部用于接合第一桿部的第二端部，第二桿部適于 延伸穿過軸向孔并被工具拉動以定位鉚釘，其中，頭部具有鄰接部分，用于鄰接第一桿部的 第一端部，第二桿部具有第一直徑減小部分，該部分適于在定位鉚釘期間加載施加于其上 的預(yù)定拉伸時鉚釘斷裂，第二桿部還具有至少一個突起部，該突起部鄰近所述鄰接部分以 便限定用于在定位鉚釘期間接收第一桿部的第一端部的凹部。通過提供至少一個鄰近鄰接部的突起部來限定用于定位鉚釘時接收第一桿部的 第一端部的凹部，其具有的優(yōu)點是，在定位鉚釘期間可將心軸頭部更牢固地保持在鉚釘體 中，這可防止心軸頭部相對于鉚釘體運動，且可防止繼定位鉚釘之后心軸頭部在鉚釘體中 格格作響。在一優(yōu)選實施例中，鉚釘體被安裝到心軸，鉚釘體具有鄰近第一桿部的第一端部 的第二直徑減小部分以及鄰近第一桿部的第二端部的第三直徑減小部分。這具有提供鉚釘體的筒形部分的優(yōu)點，而有助于在定位鉚釘期間使鉚釘體隆起。鉚釘體可具有在所述第二和第三直徑減小部分之間的直徑增大部分，其中，在穿 過且平行于鉚釘體縱向軸線的平面中，連接最大外直徑的區(qū)域與最小外直徑的區(qū)域的至少 一個的直線和鉚釘體的縱向軸線之間的角度是1. 0度至1. 9度。鉚釘還可包括在所述第二桿部上的至少一個第一溝槽，用于接收所述第二桿部的 一部分，以限定所述第三直徑減小部分。至少一個所述第一溝槽可限定相應(yīng)的第一表面，該第一表面相對于第二桿部的縱 向軸線以第一銳角傾斜。至少一個所述第一銳角可以相對于第二桿部的縱向軸線為10度至20度。組裝鉚釘時，可將鉚釘體的直徑減小的那些部分安置在第一直徑減小部分的相反 側(cè)上。第一直徑減小部分可由多個凹口限定。鄰接部分可包括至少一個第二表面，該第二表面相對于第二桿部的縱向軸線以相 應(yīng)的第二銳角傾斜。至少一個所述第二銳角可以相對于第二桿部的縱向軸線成73度至78度角。鄰接部分還可包括被安排在所述第一表面或每個所述第一表面的徑向外部的唇
4部，其中，該唇部限定鄰近每個所述第二表面的相應(yīng)第三表面，其中，該第三表面或每個所 述第三表面相對于第二桿部的縱向軸線以相應(yīng)的第三銳角傾斜，該第三銳角小于相應(yīng)的所 述第二銳角。至少一個所述突起部可包括相應(yīng)的第一肋。心軸頭部可具有至少一個第四表面，該第四表面相對于第二桿部的縱向軸線傾 斜，用于輔助鉚釘插入到工件的孔中。


現(xiàn)在將參考附圖通過非限制性的實例描述本發(fā)明一優(yōu)選實施例。附圖中圖1是實施本發(fā)明的組裝后的盲鉚釘橫剖面正視圖；圖2是圖1所示鉚釘?shù)男妮S頭部的側(cè)面正視圖；圖3是從圖2所示鉚釘頭下方觀察的橫剖面圖；圖4是沿圖3中線A-A截取的橫剖面正視圖；圖5是沿圖3中線B-B截取的橫剖面正視圖；圖6示出了定位于各種厚度的圖1所示的鉚釘。
具體實施例方式圖1為實施本發(fā)明的組裝后的盲鉚釘2的橫剖面正視圖。鉚釘2具有安裝至心軸 6的鉚釘體4，鉚釘體具有第一桿部8和直徑增大的凸緣部分10，該凸緣部分被設(shè)計為將第 一桿部8插入工件的孔中時鄰接工件(未示出)。由兩個較小直徑部分14、16形成的筒狀 部分12從凸緣部分10延伸，鉚釘體4的尾端18鄰接心軸6的頭部20的下側(cè)。參考圖2至5，心軸頭部20具有倒棱的外表面22，以使鉚釘2能容易地進入工件 的孔中，而第二桿部24從心軸頭部20延伸且具有頸部斷裂部分(breakneck) 26，該頸部斷 裂部分由四個凹口形成，這些凹口被設(shè)置用來確保當超過施加到心軸6的具體拉伸載荷時 第二桿部24斷裂。四個傾斜表面28設(shè)置在心軸頭部20下方，每個傾斜表面形成心軸6的桿部24的 切線25，表面28的每個相對于第二桿部24的縱向軸線以73度至78度的角度傾斜，優(yōu)選以 75度角傾斜。圍繞心軸頭部20還設(shè)有唇部30，以便在定位鉚釘時消除鉚釘體材料繞心軸 頭部20運動的傾向性。在頸部斷裂部分26和心軸頭部20之間設(shè)有一系列溝槽32，溝槽32限定一系列環(huán) 形肋34、36。最上部肋34形成心軸頭部20和第二桿部24之間的腔室38，鉚釘體4的材料 被鎖定進腔室38中，且在定位過程中和定位之后保持鎖定。最上部肋34的存在可消除心 軸頭部20由于心軸6斷裂而在鉚釘體4內(nèi)側(cè)運動或在因心軸6斷裂導(dǎo)致的作用力下相對 于鉚釘體4向上運動的傾向性。除了最上部肋34，每個肋36具有傾斜表面40，該傾斜表面相對于心軸桿部24的 縱向軸線以10度至20度的角度傾斜，但優(yōu)選15度。為了形成組裝的鉚釘2，可使鉚釘體材料下陷進溝槽32中，以便構(gòu)成上部直徑減 小部分16，形成下部直徑減小部分14，直徑減小部分14、16的形成導(dǎo)致鉚釘體4略微彎曲 以形成筒狀部分12，并在鉚釘體4的孔和心軸6的桿部24之間引入微小間隙42 (圖1)。鉚
5釘體4的外表面彎曲的角度(即，在穿過并平行于鉚釘體4的縱向軸線46的平面中，將最 大外直徑52的區(qū)域與最小外直徑54、56的相應(yīng)一個區(qū)域連接的相應(yīng)直線48、50與鉚釘體 4的縱向軸線46之間的角度A1或A2)是1. 0度至1. 9度，優(yōu)選是1. 5度。為了定位鉚釘2，借助定位工具(未示出)拉動心軸6的桿部24，而凸緣10被定 位工具的鼻狀部支承。如圖6清楚地看到的那樣，拉動心軸6的桿部24時，鉚釘體4隆起， 長度變短，以填充工件中的孔，然后塌陷，而形成盲側(cè)的隆起44。與其它類型的鉚釘相比， 由于鉚釘體4的隆起或塌陷發(fā)生在更靠近本體的端部，隆起很小，但隆起可能使鉚釘體材 料從與心軸桿部24的溝槽32接合的狀態(tài)中移離。然而，鉚釘體材料保持在心軸頭部20下 方的凹部38中，以將心軸6鎖定到鉚釘體4，致使在定位鉚釘期間和定位之后，心軸頭部20 和鉚釘體4更牢固地彼此附聯(lián)。以這種方式，可避免隨后鉚釘格格作響，而且鉚釘結(jié)合部的 整體性和強度得以改善。所屬領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解，上述實施例僅是示例性的，而沒有任何限制的意思， 而且在不超出所附權(quán)利要求限定的本發(fā)明范圍的前提下，可作出各種變換和改型。
權(quán)利要求
一種鉚釘，包括鉚釘體，其具有適于插入工件的孔中并具有貫穿的軸向孔的第一桿部和在第一桿部的第一端部處的凸緣，該凸緣用于將第一桿部插入工件的孔中時鄰接工件；以及心軸，其具有頭部和第二桿部，頭部用于接合第一桿部的第二端部，第二桿部適于延伸穿過軸向孔并被工具拉動以定位鉚釘，其中，所述頭部具有鄰接部分，用于鄰接第一桿部的第一端部，第二桿部具有第一直徑減小部分，該部分用于在定位鉚釘期間對其加載預(yù)定張力時斷裂，第二桿部還具有至少一個突起部，該突起部鄰近所述鄰接部分以便限定出用于在定位鉚釘期間接收第一桿部的第一端部的凹部。
2.如權(quán)利要求1所述的鉚釘，其中，所述鉚釘體被安裝到心軸，該鉚釘體具有鄰近第一 桿部的第一端部的第二直徑減小部分以及鄰近第一桿部的第二端部的第三直徑減小部分。
3.如權(quán)利要求2所述的鉚釘，其中，所述鉚釘體在所述第二和第三直徑減小部分之間 具有直徑增大部分，其中，在經(jīng)過且平行于鉚釘體縱向軸線的平面中，將最大外直徑的區(qū)域 與最小外直徑的區(qū)域中的至少一個連接的直線和鉚釘體的縱向軸線之間的角度是1. 0度 至1.9度。
4.如權(quán)利要求2或3所述的鉚釘，還包括在所述第二桿部上的至少一個第一溝槽，用于 接收所述第一桿部的一部分，以限定所述第三直徑減小部分。
5.如權(quán)利要求4所述的鉚釘，其中，至少一個所述第一溝槽限定出相應(yīng)的第一表面，該 第一表面相對于第二桿部的縱向軸線以相應(yīng)的第一銳角傾斜。
6.如權(quán)利要求5所述的鉚釘，其中，至少一個所述第一銳角相對于第二桿部的縱向軸 線成10度至20度角。
7.如權(quán)利要求3至6中任一項所述的鉚釘，其中，組裝鉚釘時，鉚釘體的所述直徑減小 部分被安置在第一直徑減小部分的相反側(cè)上。
8.如前述權(quán)利要求中任一項所述的鉚釘，其中，第一直徑減小部分由多個凹口限定。
9.如前述權(quán)利要求中任一項所述的鉚釘，其中，所述鄰接部分包括至少一個第二表面， 該第二表面相對于第二桿部的縱向軸線以相應(yīng)的第二銳角傾斜。
10.如權(quán)利要求9所述的鉚釘，其中，至少一個所述第二銳角相對于第二桿部的縱向軸 線成73度至78度角。
11.如權(quán)利要求9或10所述的鉚釘，其中，所述鄰接部分還包括唇部，該唇部被安排為 在所述第二表面或每個所述第二表面的徑向外部，其中，所述唇部限定出鄰近每個所述第 二表面的相應(yīng)第三表面，并且其中，所述第三表面或每個所述第三表面相對于第二桿部的 縱向軸線以第三銳角傾斜，該第三銳角小于相應(yīng)的所述第二銳角。
12.如前述權(quán)利要求中任一項所述的鉚釘，其中，至少一個所述突起部包括相應(yīng)的第一肋。
13.如前述權(quán)利要求中任一項所述的鉚釘，其中，所述心軸頭部具有至少一個第四表 面，該第四表面相對于第二桿部的縱向軸線傾斜，用于輔助鉚釘插入工件的孔中。
全文摘要
本發(fā)明披露了一種可變夾緊部的盲鉚釘(2)。該鉚釘包括鉚釘體(4)，其具有適于插入工件的孔中并帶軸向孔的第一桿部(8)和在第一桿部的第一端部處的凸緣，該凸緣用于將第一桿部插入工件的孔中時鄰接工件。心軸(6)具有用于接合第一桿部的第二端部的頭部(20)和第二桿部(24)，該第二桿部適于延伸穿過軸向孔并被工具拉動以定位鉚釘。頭部具有鄰接部分(28)，用于鄰接第一桿部的第一端部，第二桿部具有第一直徑減小部分(26)，該部分適于在定位鉚釘期間被施加預(yù)定拉伸載荷時斷裂。鄰近所述鄰接部分的至少一個突起部(34)限定相鄰凹部，用于在定位鉚釘期間接收第一桿部的第一端部。
文檔編號F16B19/10GK101981330SQ200880128404
公開日2011年2月23日 申請日期2008年9月15日 優(yōu)先權(quán)日2008年2月4日
發(fā)明者丹尼爾·R·史密斯, 史蒂文·V·瓊斯, 哈羅德·M·博恩, 戴維·J·布魯克斯, 格雷厄姆·F·H·威廉斯, 約翰·戴維斯 申請人:紐弗雷公司