CN101443139A - 接合平面板的方法及因此形成的板 - Google Patents

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Abstract

一种平面至平面接合部,它不需要额外紧固件就可将一个或多个板材的平面部分固定在一起。该平面至平面接合部包括具有上平表面的第一平面部分,具有下平表面的第二平面部分,整体形成在该第一平面部分上的接合结构,该接合结构包括位于该上平表面下面的过渡区域,从该过渡区域向上延伸并延伸到该平面部分的平面外的对齐区域,和在第二平面部分中用于容纳该接合结构的孔。该孔的尺寸和形状形成为可与该接合结构的对齐区域配合,以当该下平表面抵靠该上表面时,使该第一和第二平面部分的相对位置对齐。还公开了一种制造和使用该平面至平面接合部的方法。

Description

接合平面板的方法及因此形成的板
技术领域
本发明总体上涉及将板材的平面部分接合在一起的装置和方法,更具体地说,涉及一种具有能够使平面部分彼此精确对齐的接合结构(joinderstructures)的平面至平面接合部(plane-to-plane joint),用于精确的无紧固件联接。
背景技术
可以使用各种方法由二维板材形成三维结构。例如,均授予本发明的受让人-Industrial Origami,LLC-的题为“精确弯曲板材的方法,带缝板的制造过程”的美国专利No.6877349和题为“精确弯曲板材的方法和带缝板”的美国专利No.6481259相当详细地提出了用于精确控制板材沿着折叠线的弯曲或折叠以形成三维结构的装置和方法。该板材设置有沿着所希望的折叠线的多个折叠结构,这些折叠结构以能非常精确地控制的方式沿着该折叠线折叠该板。该折叠结构通常为位于该所希望的折叠线的交替侧上的隙缝、槽或位移,从而形成精确控制板的折叠的隔开的弯曲带或折叠带。在上述专利中所描述的板材可以用于提供三维结构,该三维结构包括(但不限于)计算机的电子器件底架、音频接收器、电视、DVD播放机、机动车、汽车、建筑、航天、器械、工业、包装和其他与电子无关的物品。
在一些情况下,利用上述专利的折叠板形成三维结构,在这种三维结构中,该板的一些部分被折叠成重叠关系,然后接合在一起,以稳定所得到的结构不会再折叠。根据应用场合的不同,将折叠的板的重叠部分固定在一起的现有技术可以相当大地改变,但在许多情况下,该重叠部分只是利用标准机械紧固件(例如螺钉、铆钉、螺母和螺栓)以及其他机械紧固件接合在一起。虽然这种机械紧固件在将该重叠部分固定在一起时相当有效,但它们增加了创造一个结构所需要的部件数量。另外,这种机械紧固件一般会增加创造该结构时所涉及的时间、人工和/或成本。例如,必需形成相应的装配孔,紧固件必需与装配孔对齐并通过装配孔插入,而紧固件还必需被固定。
将板材的重叠部分接合在一起的其他方法是已知的,包括焊接、铜焊和粘合剂。此外,这些方法在将重叠板材固定在一起时相当有效,但这些方法也增加了所涉及的时间、人工和/或成本。例如,焊接需要使用熟练的人工和/或使用昂贵且复杂的自动焊接设备。这些方法的一个主要缺点在于重叠部分的对齐-也就是说,使一个重叠部分与另一个重叠部分精确对齐-必需利用其他额外的方法完成。例如,必需使用夹钳或夹具使重叠部分暂时彼此对齐和固定,直至利用焊接、铜焊等将这些部分固定为止。
虽然设想过不用标准机械紧固件接合重叠板材的其他方法,但这些其他方法也需要额外的方法以在使板彼此固定前使重叠板彼此对齐。例如,授予Rapp的美国专利No.4,760,634公开了一种连接薄板的方法。然而,Rapp的专利没有公开设在薄板上、邻近模锻连接处的任何装置,其中该装置在将板模锻在一起之前可使薄板彼此对齐。
因此需要这样的装置和方法,其以不用紧固件且可自行对齐接合板材的平面部分的方式将板材的平面部分接合在一起。
发明内容
本发明的一个方面涉及将一个或多个板材的平面部分固定在一起的平面至平面接合部。该平面至平面接合部包括:具有上平表面的第一平面部分;具有下平表面的第二平面部分;和整体形成在该第一平面部分上的接合结构,该接合结构包括位于该上平表面下面的过渡区域和从该过渡区域向上延伸并延伸到该平面部分的平面之外的对齐区域。该平面至平面接合部还包括具有用于容纳该接合结构的通孔的第二平面部分。该孔的尺寸和形状形成为可与该接合结构的对齐区域配合,当该第二平面部分的下平表面抵靠该第一平面部分的上表面上时,使该第一和第二平面部分的相对位置对齐。
优选地,当该下平表面放置在该上平表面上时,该过渡区域不与该第二平面部分接触。该接合结构可以包括在该对齐区域上面延伸的锥形区域,该锥形区域的尺寸和形状形成为接合该孔并使该孔相对于该对齐区域对齐。该对齐区域可以为管状,该锥形区域可以为截头圆锥形的。该锥形区域可具有开放的顶部。该接合结构可以包括在该锥形区域上面和/或该对齐区域上面延伸的封闭的半球形顶部。该第一平面部分和第二平面部分可以整体形成。优选地,该接合结构和该孔中的至少一个由冲压、冲孔、辊轧成形或压花形成。该接合结构可以在该对齐区域上面具有锥形区域,该锥形区域可以相对于该第二平面部分的上表面变平,从而将该第一和第二平面部分牢固地和/或永久地固定在一起。可以利用冲压、冲孔、辊轧成形或压花将该锥形区域相对于该上表面变平。
本发明的另一个方面涉及一种将一个或多个板材的平面部分固定在一起的方法。该方法包括在具有上平表面的第一平面部分上整体形成接合结构的步骤,其中该接合结构包括位于该上平表面下面的过渡区域以及从该过渡区域向上延伸并且伸出该平面部分的平面外的对齐区域。该方法还包括在具有下平表面的第二平面部分中形成孔的步骤,其中该孔的尺寸和形状形成为可以容纳该接合结构并且与该接合结构的对齐区域配合,以当该第二平面部分的下平表面抵靠该第一平面部分的上表面时,使该第一和第二平面部分的相对位置对齐。
该方法还可包括由单个板材整体形成该第一和第二平面部分的步骤。该整体形成步骤和孔形成步骤中的至少一个步骤可以利用冲压加工、冲孔加工、辊轧成形加工或压花加工中的一种加工完成。该整体形成步骤可通过形成在该对齐区域上面延伸的锥形区域完成。该锥形区域的尺寸和形状形成为接合该孔并使该孔相对于该对齐区域对齐。该方法还可以包括步骤:将该锥形区域相对于该第二平面部分的上表面变平以永久地将该第一和第二平面部分固定在一起。可以利用冲压、冲孔、辊轧成形或压花,使该锥形区域相对于该第二平面部分的上表面变平。
本发明的接合平面板的方法及其板具有其他特点和优点,从附图显而易见或在附图中详细阐述,附图包括在这个说明书中并形成该说明书的一部分,附图与以下的本发明的详细说明一起用于解释本发明的原理。
附图说明
图1为根据本发明的两个平面板材部分的平面至平面接合部的透视图,其中示出该板材部分处于接合前。
图2为图1所示的平面至平面接合部的透视图,示出该板材部分处于接合后。
图3为基本沿着图1的线3-3截取的、接合前的图1所示的平面至平面接合部的横截面图。
图4为基本沿着图2的线4-4截取的、接合后的图1所示的平面至平面接合部的横截面图。
图5为与图1所示相同的、根据本发明的另一平面至平面接合部的横截面图,示出接合前的情况。
图6为接合后的图5所示的平面至平面接合部的横截面图。
图7为图5所示的平面至平面接合部的透视图。
图8为图6所示的平面至平面接合部的透视图。
图9为利用图1所示的平面至平面接合部,通过固定由单个板材制成的两个平面板材部分而形成的三维结构透视图。
图10为利用图5所示的平面至平面接合部,通过固定由单个板材制成的两个平面板材部分而形成的三维结构透视图。
图11A,11B,11C和11D为与图1所示相同的、根据本发明另一个平面至平面接合部的一系列横截面图,分别表示在接合前、在初始对齐过程中但在接合前、在初始对齐后但在接合前、和在接合后的情况。
图12A,12B,12C和12D为与图1所示相同的、根据本发明又一个平面至平面接合部的一系列横截面图,分别表示在接合前、在初始对齐过程中但在接合前、在初始对齐后但在接合前、和在接合后的情况。
图13A,13B,13C和13D为与图1所示相同的、根据本发明再一个平面至平面接合部的一系列横截面图,分别表示在接合前、在初始对齐过程中但在接合前、在初始对齐后但在接合前、和在接合后的情况。
图14为利用图5所示的平面至平面接合部,通过固定由单个板材制成的两个平面板材部分而形成的另一个三维拐角结构的透视图。
具体实施方式
现在详细地说明本发明的优选实施例,其示例在附图中表示。虽然结合优选实施例说明本发明,但应理解,本发明不是仅限于这些实施例。相反,本发明涵盖包括在所附权利要求书确定的本发明的精神和范围内的各种变化、改进和其等价结构。
受让人的下述美国专利申请和专利相当详细地阐述了用于弯曲或折叠板材以形成三维结构的装置和方法:题为“在板材中形成角度和隔板的方法及其板”的60/720,417;题为“增加由弯曲带缝板材形成的结构的抗疲劳强度的方法和由由此制成的产品”的11/180,398;题为“形成具有弯曲控制位移的板材的方法和工具”的60/682,057;题为“精确折叠的、高强度、抗疲劳结构及其板”的60/663,392;题为“带有弯曲控制位移的板材及其形成方法”的11/080,288;题为“接合折叠板材的边缘以形成三维结构的装置和方法”的60/654,545;题为“形成板材的弯曲控制结构的过程,形成的板及其模具组”的10/985,375(现为美国2005-0061049A1);题为“板材的精确弯曲方法,带缝板的制造过程”的10/952,357(现为美国2005-0064138A1);题为“带有形成在弯曲线上的连续辐板的弯曲控制槽的板材及其形成方法”的10/931,615(现为美国2005-0097937A1);题为“增加由弯曲带缝板材形成的结构的抗疲劳强度的方法和由此形成的产品”的60/587,470;题为“设计和制造精确折叠的、高强度、抗疲劳结构及其板的技术”的10/861,726(现为美国2005/0126110A1);题为“在板材中设计折叠线的方法”的10/821,818(现为美国2005-6005670A1);题为“带有弯曲控制位移的板材及其形成方法”的10/795,077(现为美国2004-0206152A1);题为“设计和制造精确折叠的、高强度、抗疲劳结构及其板的技术”的10/672,766(现为美国2004/0134250A1);题为“精确弯曲板材的方法,带缝板的制造过程”的6,877,349;和题为“精确弯曲板材和带缝板的方法”的6,481,259。受让任的上述专利和专利申请的全部内容在此引用以作参考。
现转至附图,在所有附图中,相同的标号代表相同的元件,图1和图3表示由根据本发明的二维板材形成的三维支架30。虽然所示实施例为支架组件,但应理解,许多三维结构-包括(但不限于)计算机的电子器件底架、电气盒、音频接收器、电视、DVD播放机、电话、无线通信装置、汽车、建筑、航天、包装、器械、工业、金属和其他与电子无关的物品-可以根据本发明形成。
在所示实施例中,该支架包括:具有第一下平面部分35的第一底板材33和具有第二上平面部分39的第二顶板材37。该下和上平面部分通过平面至平面接合部42刚性地互连。在所示实施例中,该第二板具有基本垂直的额外平面部分44,其中相邻的平面部分39和44被折叠线46分开,该折叠线由通过多种方法形成的一个或多个弯曲控制结构48构成,所述方法如在上面引用的并在此结合作为参考的受让人的专利和正在审查的专利申请中所描述的。应该理解,根据所形成的三维结构的期望的总体几何形状不同,每一板材可以带有一个、两个、三个或多个由相应的折叠线分开的平面部分。在受让人的上面提到的专利和专利申请中更详细地阐述了该弯曲控制结构以及控制精确的板材折叠的其他原理。
在所示实施例中,板材为18规格的片钢。然而,可以理解,根据本发明可以使用包括其他金属、复合材料和塑料的不同材料制成的以及其他规格的其他板材。例如,可以使用16规格板材、18规格板材、20规格板材或较薄或较厚的板材和其他合适厚度的板材。还可使用包括(但不限于)不锈钢、铝和其他合适金属和合金的其他板材和平面件。可以理解,还可以使用包括(但不限于)复合材料、塑料、镁和其他合适材料的其他材料。
还可以理解,板不需要具有相同材料或相同厚度。例如,包括如下所述的接合结构的下平面件可由金属和/或其他可延展的和可锻的材料制成。上平面件可由可容纳孔的包括金属、塑料、陶瓷和其他合适材料的任何材料制成。另外,该平面件的厚度也不需要相同。例如,下面将会看到,该下平面件可由16规格的铝制成,而该上平面件可由英寸厚的塑料制成,只要该接合结构足够高可以穿过该上平面件的孔即可。
参照图3,底板的第一平面部分35包括接合结构51,该接合结构主要延伸超出上平表面53外而向上延伸,使得当该上平面部分放置在该下平面部分上时,该接合结构延伸得比上平面部分39的下平表面55高。优选地,该接合结构与第一平面部分整体形成。
该接合结构包括过渡区域57,该过渡区域的形状和尺寸的形成使它不能直接与上平面部分39接触。在所示实施例中,该过渡区域为不直接与上平面部分接触的环形区。优选地,如下面可看出那样,该过渡区域从该下平面部分的上表面53向下移动,使得其上表面抵靠上平面部分的下表面55上,因此不妨碍在装配过程中与上和下平面部分的正确对齐。另外,该过渡区域可以包括由冲压、冲孔或其他合适方法形成的凹下的模锻的凹部。
该接合结构还包括从该过渡区域向上伸出并向下平面部分35的平面外伸出的对齐区域60。在所示实施例中,该对齐区域为基本垂直于该下平面部分35延伸的管形区。如下面可看出那样,优选地,该对齐区域向上延伸的距离比上平面部分39的厚度大。
在上平面部分39中形成用于容纳接合结构51的孔62。该孔的内壁64的尺寸和形状形成为可与该接合结构的对齐区域配合,以精确对齐下和上平面部分的相对位置,即,当下平表面抵靠上表面时,精确对齐下和上平面部分的相对位置。优选地,对齐区域60的外径基本等于孔62的内径,优选具有大约0.050英寸或更小,更优选0.010英寸或更小、最优选0.005英寸或更小的公差。在所示实施例中,该孔及其内壁基本为圆筒形并且基本垂直于该上平面部分延伸。
虽然对齐区域60和孔62优选为圆的,但应理解,该对齐区域和孔也可具有其他几何构型,包括(但不限于)椭圆形、长椭圆形、大致三角形、方形或矩形和/或其他合适形状。同样,虽然该对齐区域和孔优选地基本垂直于它们所在的平面部分,但它们不是必需垂直于该平面部分而是可以倾斜于该平面部分延伸。根据本发明,该对齐区域和孔的形状应该互补,并且其尺寸应使该平面部分之间精确对齐。
该接合结构还包括在对齐区域60上面延伸的狭窄的锥形区域66。该锥形区域被构造成当装配该接合时且特别是当该上平面部分与下平面部分接触时,使孔62的内壁与对齐区域对齐。在所示实施例中,该锥形区域为从该对齐区域伸出的截头圆锥形,并且狭窄的末端69终止于封闭的半球形顶部71中。根据该孔和对齐区域的形状,该锥形区域和封闭的顶部可以为其他形状,该孔和对齐区域的形状可以如上所述改变。
现参照图3,可以利用包括冲压、冲孔、辊轧成形、压花和其他合适方法的各种加工以形成在板材的各个平面部分中的接合结构51和/或接合孔62。例如,可以利用冲模73或其他合适工具形成该接合结构。优选地,接合结构和/或接合孔同时形成有上述弯曲控制结构48。例如,在受让人的上面提到的专利和专利申请中所述的那些弯曲控制结构同样,通过冲压、冲孔、辊轧成形、压花和/或其他合适方法,使接合结构和/或接合孔同时形成有弯曲控制结构。一组或多组接合结构和接合孔可被冲压、冲孔或用其他方法形成在各个平面部分中。
在所示实施例中,接合结构和接合孔同时形成有弯曲控制结构。这种同时形成可起到的作用是:最小化接合结构和接合孔之间的制造公差,以及最小化接合结构、接合孔和弯曲控制结构之间的制造公差。然而,应该理解,接合结构和接合孔也可以独立于弯曲控制结构形成。例如,该接合结构和/或接合孔可在弯曲控制结构之前或之后、以及用相同方法或不同方法形成。例如,该弯曲控制结构可被冲压,而该接合结构和/或接合孔被冲孔。应该理解,该接合结构和/或接合孔可以独立地形成。
现在说明使用根据本发明的平面至平面接合部42的方法。现参照图3,接合结构51与孔62对齐,并且该接合结构的锥形区域66通过该孔插入。随着接合结构穿过该孔时,锥形区域的外表面与该孔的内壁64接触并使该接合结构与该孔对齐和对中。随着接合结构继续穿过该孔,对齐区域60与该孔的内壁接合,从而上和下平面部分35和39精确对齐。特别是,对齐区域60和内壁64之间的紧公差允许该上和下平面部分之间的游隙(如果有)很小。
当过渡区域57从该下平面部分的上表面53向下移动时,内壁64的下边缘无障碍地向下运动并使该上平面部分39的下表面55直接放置在下平面部分35的上表面53上。这种构造有利地避免了对该接合结构和孔之间较大公差的需求,因此可以更精确对齐。
一旦该上和下平面部分正确对齐(即,彼此对齐)且该上平面部分的下表面55抵靠该下平面部分的上表面53上,该接合结构可能变形,不需要分立的紧固件或紧固装置,就可将该平面部分固定在一起。特别是,锥形区域66以及在上平面部分39上面延伸的对齐区域的任何部分相对于该上平面部分的上表面变平,由此永久地将该平面部分固定在一起。可以利用冲压、冲孔、辊轧成形、压花或其他合适方法使该锥形区域相对于该上表面变平。例如,为了将该锥形区域变平,可以使用冲模73’或其他合适工具。
在本发明的另一实施例中,平面至平面接合部42a与上述的平面至平面接合部42相同,但包括如图5所示的开放的接合结构51a。利用相同的标号描述平面至平面接合部42的与平面至平面接合部42a相同的元件。在这个实施例中,接合结构51a具有带开放顶部75的锥形区域66a。在工作和使用中,可以以基本与上述接合结构51相同的方式使用接合结构51a。
在本发明的另一实施例中,如图9所示,平面至平面接合部42b与上述的平面至平面接合部42和42a相同,但下平面部分35b和上平面部分39b形成在单个板材77上。此外,使用相同的标号描述与平面至平面接合部42,42a和42b相同的元件。在这个实施例中,接合结构51b和接合孔在相应的下和上平面部分35b和39b中形成,而该下和上平面部分又由单个板材整体形成。在工作和使用中,除了利用弯曲控制结构48b将单个板材77的两端沿着折叠线46b折叠以彼此重叠,然后与固定两块分开的板材相反而将该两端固定在一起之外,可以按与上述接合结构基本相同的方式使用该接合结构51b。
在本发明的再一个实施例中,如图10所示,平面至平面接合部42c与上述的平面至平面接合部相同,但多组接合结构51c和接合孔62c设在相应的下和上平面部分35c和39c上。此外,使用相同的标号描述与平面至平面接合部42,42a和42b相同的元件。在这个实施例中,多个接合结构51c和相应数量的接合孔形成在相应的下和上平面部分35c和39c中。在工作和使用中,除了将多个接合结构插入相应的孔中,然后该接合结构变形以将平面部分固定在一起之外,可以按与上述接合结构基本相同的方式使用接合结构51c。
现参照图11A-11D,本发明的另一实施例包括与上述平面至平面接合部相同的平面至平面接合部42d,但包括在顶板37d中的倒角的孔80而不是在底板中的过渡区域。利用相同的标号表示与上述平面至平面接合部相同的平面至平面接合部42d的元件。特别是,如图11A所示,该孔的下部边缘包括倒角,该倒角的尺寸和构型与下平面部分35d和对齐区域60d之间产生的变形适应。在这个实施例中,接合结构51d具有基本为半球形的球形件82,该球形件作为上文描述的锥形区域和顶部,但是,应该理解,可以使用锥形区域。
如同上述的对齐区域情况一样,对齐区域60d也基本与孔的最小直径相等,并基本为圆筒形,并且基本垂直于该下平面部分延伸。如图11B所示,对齐区域60d的尺寸和形状可使当顶板放置在底板上时,该倒角的孔的内壁64d与该对齐区域接触并使顶板相对于底板正确定位或对齐。另外,如图11C所示,该对齐区域保持顶板和底板之间正确对齐;而如图11D所示,当完成接合时,下表面55d,53d可以精确对齐。这样,在工作和使用中,可以按与上述接合结构基本相同的方式使用接合结构51d。
从图11A-C可以看出,本发明的对齐区域在两个平表面彼此相对索引(indexing)时特别有用。另外,参照图10,带有对齐区域的两个或多个接合结构在索引和对齐两个平表面时特别有用。因此,应该理解,不论底板的接合结构是否紧握在顶板上,都可以利用该对齐区域来索引和/或对齐根据本发明的两个或多个平面板。在这种情况下,应该理解,可以使用其他的固定装置将平面件固定在一起。例如,可以不用接合结构或除了接合结构外,使用粘合剂、机械式紧固件(例如铆钉)和其他合适的固定装置来将平面件固定在一起。
本发明的又一个实施例包括与上述相同的平面至平面接合部42e,但包括冲出的孔84。相同的标号用于描述与上述平面至平面接合部相同的平面至平面接合部42e的元件。在这个实施例中,该孔的下边缘包括由冲孔、冲压、辊轧和/或其他合适方法形成的圆角87。如图12A所示,该圆角为下平面部分35e和对齐区域60e之间产生的变形提供间隙。在这个实施例中,接合结构51e也具有大致为半球形的球形件89e,但应该理解可以利用锥形区域。
另外,对齐区域60e与该孔的最小直径基本相等,并且基本垂直于下平面部分延伸。优选地,该圆角的半径基本与所产生的使该下平面部分35e和对齐区域60e互连的变形部分的半径相等,或稍大或只是比该半径大,使得该冲孔的内壁64e接触对齐区域,并且当施加顶板时可将顶板相对于底板正确定位,如图12B所示。另外,如图12C所示,在下表面55e与上表面53e抵靠接触时,该对齐区域保持顶板和底板之间的正确对齐,使得如图12D所示,当接合完成时,达到精确对齐。这样,在工作和使用中,以与上述接合结构基本相同的方式使用接合结构51e。
在图12A所示的再一个实施例中,平面至平面接合部42f包括喇叭形孔91,其也可以利用冲孔、冲压、辊轧和/或其他合适方法形成。如图12C所示,该喇叭形孔也包括圆角87f,为在下平面部分35f和对齐区域60f之间产生的变形提供间隙。在这个实施例中,接合结构51f具有开放顶部75f,但应该理解,可以使用带有或不带有锥形区域的封闭顶部。在工作和使用中,以与上述接合结构基本相同的方式使用接合结构51f。
现参照图14可看出,另一个实施例示出了可以利用本发明的平面至平面接合部来紧固三个平面拐角的方式。除了围绕垂直的折叠线46g折叠一块板77g以形成侧壁之外,平面至平面接合部42g与上述接合部42a基本相同。第一侧壁93作为具有接合结构51g的下平面部分35g,而第二侧壁96包括作为具有相应的孔的第二平面部分39g的接片部分98。从图14可看出,平面至平面接合部42g提供了一种没有紧固件而固定三个平面拐角的简单方法。组装和固定接合部42g的方式与上述相同。
继续参照图14,应该理解,该接片部分可以位于第一侧壁93的外侧(如图14所示)或内侧。
虽然本发明的平面至平面接合部特别适合与由受让人的弯曲控制结构提供的折叠线一起使用,但应该理解,本发明的平面至平面接合部也可以与由其他合适方法-例如利用压弯机和其他常规折叠装置-形成的折叠线一起使用。因此,应该理解,折叠线46g可以不需要包括受让人的弯曲控制结构。
为了方便对所附权利要求的解释和精确限定,术语“向上”或“上”,
“向下”或“下”,“内侧”和“外侧”用于参照附图所示的位置描述本发明的特征。
在许多方面,各个图的改变都与先前的改变类似,并且用带有下标“a”,“b”,“c”,“d”,“e”,“f”和“g”的标号表示相应的部件。
本发明的具体实施例的前述说明是为了表示和说明的目的。本发明不是局限于所述的形式,并可对以上教导作各种改造和改变。选择和描述实施例是为了最好地解释本发明的原理及其实际应用,因此本领域的技术人员可以最好地利用本发明及其改造的各种实施例。本发明的范围由所附的权利要求书及其等价文件确定。

Claims (23)

1.一种平面至平面接合部,用于将一个或多个板材的平面部分固定在一起,该平面至平面接合部包括:
具有上平表面的第一平面部分;
具有下平表面的第二平面部分;
整体形成在该第一平面部分上的接合结构,该接合结构包括位于该上平表面下面的过渡区域和从该过渡区域向上延伸并延伸到该平面部分的平面之外的对齐区域;
在该第二平面部分中用于容纳该接合结构的孔,该孔的尺寸和形状形成为与该接合结构的对齐区域配合,以当下平表面抵靠该上表面上时,使该第一和第二平面部分的相对位置对齐。
2.如权利要求1的平面至平面接合部,其中,当该下平表面靠着该上平表面放置时,该过渡区域不与该第二平面部分接触。
3.如权利要求1的平面至平面接合部,其中,该接合结构包括在该对齐区域上面延伸的锥形区域,该锥形区域的尺寸和形状形成为接合该孔并使该孔相对于该对齐区域对齐。
4.如权利要求3的平面至平面接合部,其中,该对齐区域为管形的且该锥形区域为截头圆锥形的。
5.如权利要求4的平面至平面接合部,其中,该锥形区域具有开放的顶部。
6.如权利要求4的平面至平面接合部,其中,该接合结构包括在该锥形区域上面延伸的封闭的半球形顶部。
7.如权利要求4的平面至平面接合部,其中,该接合结构包括在该对齐区域上面的封闭的半球形顶部。
8.如权利要求1的平面至平面接合部,其中,该第一平面部分和第二平面部分整体形成。
9.如权利要求1的平面至平面接合部,其中,该接合结构和孔中的至少一个通过冲压、冲孔、辊轧成形或压花形成。
10.如权利要求1的平面至平面接合部,其中,该接合结构包括在该对齐区域上面的锥形区域,该锥形区域相对于该第二平面部分的上表面变平,从而将第一和第二平面部分永久地固定在一起。
11.如权利要求10的平面至平面接合部,其中,该锥形区域相对于该上表面通过冲压、冲孔、辊轧成形或压花变平。
12.一种将一个或多个板材的平面部分固定在一起的方法,该方法包括下列步骤:
在具有上平表面的第一平面部分上整体形成接合结构,该接合结构包括位于该上平表面下面的过渡区域和从该过渡区域向上延伸并延伸到该平面部分的平面之外的对齐区域;和
在具有下平表面的第二平面部分中形成孔,该孔的尺寸和形状形成为容纳该接合结构并且与该接合结构的对齐区域配合,以当该下平表面抵靠该上表面上时,使第一和第二平面部分的相对位置对齐。
13.如权利要求12的方法,还包括步骤:
由单个板材整体形成该第一和第二平面部分。
14.如权利要求12的方法,其中,整体形成步骤和孔形成步骤中的至少一个步骤通过冲压加工、冲孔加工、辊轧成形加工或压花加工中的一种加工完成。
15.如权利要求12的方法,其中,
整体形成步骤通过形成在该对齐区域上面延伸的锥形区域完成,该锥形区域的尺寸和形状形成为接合该孔并使该孔相对于该对齐区域对齐。
16.如权利要求3的方法,还包括步骤:
相对于第二平面部分的上表面将该锥形区域变平,以将该第一和第二平面部分永久地固定在一起。
17.如权利要求10的方法,其中,
通过冲压、冲孔、辊轧成形或压花将该锥形区域相对于该上表面变平。
18.一种将一个或多个板材的平面部分固定在一起的接合部,该接合部包括:
第一平面部分;
其中具有孔的第二平面部分;和
在该第一平面部分上形成的接合结构,该接合结构延伸穿过所述第二平面部分中的孔;由此所述接合结构的尺寸和形状形成为与该孔配合,以当该接合结构变形,使下平面部分抵靠上平面部分时,牢固地固定该第一和第二平面部分。
19.如权利要求18的接合部,其中,该上部分具有下表面,该下部分具有上表面,当所述接合结构适当变形时,所述下和上表面彼此抵靠。
20.如权利要求18的接合部,其中,所述上和下部分由单个板材制成。
21.一种将一个或多个板材的第一和第二平面部分固定在一起的方法,该方法包括下列步骤:
在该第一平面部分上形成接合结构;
在第二平面部分中形成孔,该孔的尺寸和形状形成为容纳该接合结构,以当该接合结构变形,使下平面部分抵靠上平面部分时,牢固地固定该第一和第二平面部分。
22.如权利要求21的方法,其中,该上部分具有下表面,该下部分具有上表面,当所述接合结构适当变形时,所述下和上表面彼此抵靠。
23.如权利要求21的方法,其中,所述上和下部分由单个板材形成。
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