CN101641524A - 盲铆钉 - Google Patents

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Abstract

一种盲铆钉设计具有由常规的和标准的心轴改进成的外露的心轴部分，以减小生产心轴所需的材料的量和成本，同时也使与生产、使用和处理已用心轴关联的成本最小化，而仍然全部利用常规铆接工具来安装铆钉和保持铆钉性能。为了用本发明的盲铆钉设计工作，可以使用常规的铆接工具，即带有可更换的鼻件的铆枪，其中改进的鼻外壳连接鼻件。可更换的鼻件和常规的铆钉安装工具上的改进的鼻外壳使得与常规的和标准的心轴相比能够使用具有减小的外露的心轴部分的心轴。另外，改进的安装铆钉的分步骤方法也可以与本发明的铆钉设计结合使用，以使得能够使用甚至进一步减小的外露的心轴部分。

Description

盲铆钉
相关申请
本申请要求享有于2007年1月16日提交的共同待决的美国实用专利申请11/654123的优先权和权益，所有主题为两个申请所共用。所述实用专利申请的全部公开内容特此通过引用并入。
发明领域
本发明涉及盲铆钉，比如那些适合于将工件的多个部件连接在一起的盲铆钉。更具体地说，本发明涉及盲铆钉和对应的使用方法以及用于盲铆钉安装的工具，其中生产盲铆钉所需的材料被显著地减少，而对于盲铆钉紧固性能没有任何有害的影响，从而减小了材料的量和成本。
发明背景
盲铆钉为永久性地安装在工件26中的紧固件(参见图2)。大多数情况下，工件26由两个部件或层形成，但是可以是一个部件到多个部件的形式。当工件26有多个部件时，这些部件通过盲铆钉紧固件连接到一起。盲铆钉仅从工件26的一侧安装，因此相对侧看不到。铆钉在工件盲侧(blind side)的那一部分在安装过程中受到压缩和膨胀而机械地变形，以形成镦头。因为盲铆钉仅从工件26的一侧安装，所以它们是成本有效的和多用途的。
盲铆钉最初被设计成适应只有工件的一侧可被安装者接触的情形。早期采用盲铆钉的包括汽车工业和飞机工业。盲铆钉为安装者提供了许多好处，包括安装速度、多用性、简单性以及在大多数情形中相对较低的安装成本。与很多其它紧固件不同，通常不可能扭矩过小(under-torque)、扭矩过大(over-torque)或松动地调整盲铆钉，因为夹紧负荷(clamping load)由盲铆钉心轴的预定断裂负荷(breaking load)决定。
盲铆钉10通常为两件式紧固件(two-piece fastener)，其由一端具有喇叭形凸缘(flared flange)14部分的中空铆钉体或主体12以及穿过盲铆钉主体12的心轴16组成(参见图1)。凸缘14端为盲铆钉的头部。主体12的相对端是孔18或闭合端(未示出)，孔18或闭合端中的任一个与带有头部的心轴16的头部20部分连接。单件(或闭合端)型盲铆钉具有固定地且整体地与心轴连接的主体，而两件型盲铆钉具有可移除地与带有头部的心轴连接的主体。两件型盲铆钉通过将具有干涉配合小凸块(smallinterference fit bulge)的心轴插入盲铆钉主体形成。
铆钉主体12一般为圆形。铆钉主体12的直径和盲铆钉能够紧固的夹紧长度决定盲铆钉的大小。洞或芯22，大多数情况下沿着铆钉主体12的长度延伸。
心轴16，当在一端与铆钉主体12连接时，在相对端延伸或伸到铆钉主体12的喇叭形凸缘14部分之外，从而产生心轴16的具有长度尺寸PPA的外露部分30。大多数情况下，心轴16酷似钉子或线结构(wire structure)。
在盲铆钉的安装过程中，铆接工具物理地抓取延伸到铆钉主体的凸缘14部分之外的外露的心轴部分30。在安装过程中，铆钉主体12被插入到工件26的洞中。在穿过盲铆接工具砧(anvil)之后，钳口夹紧心轴的延伸到铆钉主体的凸缘14之外的部分，即外露的心轴部分30，并拉动心轴16。因为铆钉主体12的凸缘14将铆钉主体12保持在适当位置，并且心轴头部20大于铆钉主体12的位于盲铆钉10的相对端的孔18，所以铆钉主体12纵向地压缩并径向地向外膨胀以形成盲侧头部(blind-side head)。在预定的安装力(setting force)或拉伸负荷下，心轴16一般设计成在心轴的头部处或接近于心轴的头部处(或者在心轴与铆钉主体连接的附近位置)断开。因此，心轴16的相当一部分在安装过程中从铆钉主体12脱落。断开的部分有时候被称为已用心轴(spent mandrel)24。在铆钉安装完成后，盲头部28在工件26的盲侧，并且铆钉凸缘14在工件26的工作侧，因此将工件26保持在一起。
可利用各种直径、材料以及头部样式的盲铆钉。用于形成盲铆钉的材料包括钢、不锈钢、铝、铜、黄铜和塑料。盲铆钉通常被归类为拉型(pull-type)或打入销型(drive-pin-type)紧固件。
然而，外露的心轴部分30的长度尺寸PPA通常没有显著变化。实际上，外露的心轴部分30的长度尺寸PPA已被标准化了。在美国，规定盲铆钉的规格的标准组织之一是俄亥俄州克利夫兰工业紧固件研究所(Industrial Fasteners Institute of Cleveland，Ohio)。根据
Figure A20088000861400091
且特别是IFI-114，外露的心轴部分的长度被认为是该标准的表1中的“P”。在所有的情况中，尺寸“P”被规定成具有1英寸或更大的尺寸(IFI-114-Standard for Break Mandrel Blind Rivets(对于断开心轴盲铆钉的标准)颁布：1973年11月；修订：2003年2月)。
IFI-114标准的1英寸的最小尺寸(尺寸“P”)指示，心轴的延伸到铆钉主体的凸缘14部分之外的部分，即外露的心轴部分30的长度尺寸PPA必须为至少1英寸或更长(具体地，根据标准，对于尺寸为#3和#4的分别具有3/32英寸和4/32英寸的主体直径的盲铆钉为1.0英寸，对于尺寸为#5和#6的分别具有5/32英寸和6/32英寸的主体直径的盲铆钉为1.06英寸，或者对于尺寸为#8的具有8/32英寸的主体直径的盲铆钉为1.25英寸)。这意味着，心轴16本身将一般具有大约1英寸加上铆钉主体12到心轴头部20的距离的长度尺寸LRB的长度。因为心轴16大多数情况下在心轴头部20处或接近于心轴头部20处断开，所以在几乎所有的盲铆钉安装情况中，已用心轴24(安装操作过程中断开的部分)具有至少1英寸的长度尺寸LPA，且在大多数情况中比铆钉主体的长度大1英寸或更多。
已用心轴24经常被安装者丢弃，即在每个盲铆钉安装完后扔掉。在公司大量使用铆钉的情况下，已用心轴的数量可能是非常大的，大约每年数百至数千磅。与心轴相关的成本既在于制造铆钉的生产端，而且也在于铆钉被安装并且已用心轴需要被以某些或其它形式丢弃的用户端。具体地，在生产端，有与形成铆钉及心轴所需的材料的量相关的原材料(钢、不锈钢、铝、黄铜、铜、塑料等等)成本。在用户端，有与已用心轴的收集、储存以及处理相关的成本，特别是在大量使用铆钉的场所。
心轴长度的任何减小，在1英寸加上对于外露心轴30的长度尺寸PPA的IFI-114标准尺寸以下，将引起生产端(材料成本的降低)和用户端(与收集、储存以及处理相关的成本的降低)的成本的降低。
然而，因为IFI以及其它标准已经标准化了外露的心轴部分30的长度尺寸PPA，所以还没有认识到此问题。标准化有助于避免对于不同的心轴需要显著不同的铆接工具的必要性。1英寸以上的可预知的尺寸意味着，那些研制和生产中的铆接工具可以设计成接收1英寸以上的外露的心轴部分长度尺寸的那些工具。另外，为了在心轴上产生足够的夹紧以拉动心轴使铆钉主体变形以及随后离心轴断开点更远，用于形成心轴的金属需要1英寸以上的外露的心轴部分长度尺寸。该1英寸以上的尺寸确保在心轴上有足够的表面面积以便被插入到铆接工具内并且充分夹紧。如果可由铆接工具夹紧的表面面积太小，那么可能在安装铆钉时产生问题，比如，在断开所要求的更高的拉伸负荷下，铆接工具的钳口从心轴滑脱。然而，此1英寸以上的尺寸仅仅是历史实践。
对于外露的心轴部分(1英寸以上的最小尺寸)的长度尺寸PPA的标准化和要求心轴具有足够的表面面积以便被充分地夹紧的至少一个问题，外露的心轴部分的长度尺寸PPA还没有被现有标准和惯例以既最大化材料的使用效率又最小化生产、使用和已用心轴处理的成本的方式充分地解决或指示。
发明概述
有对于盲铆钉设计的需要，其中外露的心轴部分的特征从常规的心轴改进，以减小生产心轴所需材料的量和成本，同时也最小化与生产、使用以及已用心轴处理有关的成本，并同时仍然利用常规的铆接工具来安装铆钉并维持铆钉性能。除了具有其它想要的特征之外，本发明涉及另外的解决方案以解决此种需要。
依据本发明的一个示例性实施方式，铆钉包括中空主体，该中空主体具有第一端、第二端，以及在第一端和第二端之间延伸的管体(tubeshank)。头部凸缘(head flange)构造成处于中空主体的第二端。心轴穿过具有第一端和第二端的中空主体，心轴的第一端与中空主体的第一端连接，并且心轴的第二端延伸到头部凸缘之外大约0.75英寸或更短的距离。心轴不要求具有用于在铆钉安装过程中由铆接工具俘获的非光滑的表面特征。
依据本发明的变化形式，铆钉为盲铆钉。中空主体的第一端可以包括敞开端或闭合端中的一个，在敞开端或闭合端，心轴的第一端与中空主体的第一端连接。心轴的第二端可以延伸到头部凸缘之外至少0.25英寸的距离。心轴的第二端延伸到头部凸缘之外大约0.25英寸和大约0.75英寸之间的距离。实际上，本发明的铆钉的心轴可以延伸到头部凸缘之外在0.25英寸到0.75英寸的近似范围以内或者包括0.25英寸到0.75英寸的近似范围的任何长度，包括大约0.25英寸、大约0.3英寸、大约0.35英寸、大约0.4英寸、大约0.45英寸、大约0.5英寸、大约0.55英寸、大约0.6英寸、大约0.65英寸、大约0.7英寸或者大约0.75英寸的距离。
依据本发明的另外的变化形式，心轴进一步包括设置成靠近心轴的第一端的断开式颈部(breakaway neck)。可以在心轴上形成表面改性(surfacemodification)，以提高铆接工具对心轴的夹紧。心轴被构造成在施加预定的拉伸负荷时折断。
依据本发明的一个实施方式，一种制造铆钉的方法包括提供中空主体，该中空主体具有第一端、第二端，以及在第一端和第二端之间延伸的管体，其中头部凸缘被设置在中空主体的第二端。使心轴穿过中空主体，该心轴具有第一端和第二端。将心轴连接到中空主体，心轴的第一端与中空主体的第一端连接。心轴的第二端延伸到头部凸缘之外大约0.75英寸或更短的距离。
依据本发明的一个方面，提供了一种铆接工具，其包括主体、用于致动铆接工具的拉力发生器(pulling force generator)，以及在主体内的钳口组件(jaw assembly)。该钳口组件包括具有带角度的内部环形表面的钳口套(jaw case)，以及设置成顶靠着钳口套的带角度的内部环形表面的至少两个分离的钳口(split jaw)，以用于夹紧被插入铆接工具内的铆钉的心轴以便安装。该铆接工具进一步包括连接到铆接工具的主体的可移除并可更换的鼻件(nosepiece)。该鼻件包括具有远端和近端的孔，远端适合于接收铆钉的心轴，近端适合于接触至少一个分离的钳口并保持分离的钳口敞开，以便使心轴穿过其插入。该鼻件可适合于以多个不同的尺寸生产，以便接收对应不同直径的心轴，并且多个不同尺寸中的每个的远孔端和近孔端之间的距离大致上相同。铆接工具可以被设置成执行多阶段的拉动和释放动作，以便安装铆钉。
依据本发明的另外的方面，一种安装铆钉的方法包括提供铆钉，铆钉包括中空主体，该中空主体具有第一端、第二端，以及在第一端和第二端之间延伸的管体。该铆钉进一步包括设置在中空主体的第二端的头部凸缘，以及穿过中空主体并具有第一端和第二端的心轴，该心轴的第一端与中空主体的第一端连接。该方法接下来是将铆钉插入铆接工具内，并将铆钉插入待铆接的工件中。致动铆接工具，以夹紧心轴的第二端的一部分，并拉动铆钉的心轴，直到中空主体实质上变形以安装心轴的第一端。释放心轴，并将心轴重新放置在铆接工具内，以便铆接工具夹紧的部分比在重新放置心轴之前第二端被夹紧的那一部分大。随后，再次拉动心轴，直到心轴折断。
依据本发明的另外的变化形式，该方法可以进一步包括重复释放心轴和将心轴重新放置在铆接工具内的步骤，以便在折断心轴前，铆接工具夹紧的部分比在重新放置心轴之前第二端被夹紧的那一部分大。该铆钉可以为盲铆钉。中空主体的第一端可以包括敞开端或闭合端中的一个，在敞开端或闭合端处，心轴的第一端与中空主体的第一端连接。心轴的第二端可以延伸到头部凸缘之外至少0.25英寸的距离。心轴的第二端可以类似地延伸到头部凸缘之外在大约0.25英寸和大约0.75英寸之间的距离，或者包括大约0.25英寸和大约0.75英寸以及在大约0.25英寸和大约0.75英寸之间的距离。
依据本发明的另外的方面，安装铆钉的方法可以包括提供铆钉，铆钉具有带有第一端和第二端的中空主体、位于中空主体的第二端的头部凸缘，以及穿过中空主体并且具有第一端和第二端的心轴。心轴的第一端与中空主体的第一端连接，并且心轴的第二端延伸到头部凸缘之外大约0.75英寸或更短的距离。心轴不要求具有用于在铆接安装过程中由铆接工具俘获的非光滑的表面特征。该方法接下来是将铆钉插入铆接工具内，并将铆钉插入待铆接的工件中。致动铆接工具，以使用钳口夹紧表面的小于在夹紧钳口上可利用的完整的钳口夹紧表面的一部分来夹紧心轴的第二端。通过拉动铆钉的心轴来执行第一次拉动，因此使中空主体变形。在中空主体充分变形到足以使心轴能进一步行进而进入铆接工具中的状态下，释放心轴，并且将心轴重新放置在铆接工具内，以使得铆接工具使用钳口夹紧表面的大于用于第一次拉动的钳口夹紧表面的部分的一部分来夹紧心轴。通过拉动心轴来执行至少第二次拉动，以便安装铆钉。在完成铆钉的安装之前，可能需要另外地重新调整心轴，并且可能需要另外的拉动步骤。
附图简述
通过参照结合附图的以下详细描述，将更全面地理解本发明的这些以及其它特征，其中：
图1为依据盲铆钉的已知技术的盲铆钉的图解说明；
图2为图1依据盲铆钉的已知技术的盲铆钉在铆钉安装之后的截面图示；
图3为依据本发明一个实施方式的盲铆钉的图解说明；
图4为依据本发明的一个方面的图3盲铆钉在铆钉安装之后的截面图示；
图5A和图5B为依据盲铆钉的已知技术的常规盲铆钉安装工具(blindrivet setting tool)的图解说明；
图6A和图6B为依据本发明的一个方面具有改进的鼻件和改进的鼻外壳(nose hosing)的常规的盲铆钉安装工具的图解说明；
图6C、6D和6E为依据本发明方面的改进的鼻件以适应不同直径的铆钉心轴的变化形式的进一步的图示；
图7A、7B、7C和7D形成依据本发明的一个方面的使用铆钉安装工具将盲铆钉安装在工件中的分步骤图示；
图8为依据常规铆钉安装操作的铆钉安装操作过程中心轴拉伸负荷对心轴位移的曲线图；以及
图9A、9B、9C、9D、9E以及9F形成依据本发明的一个方面的使用带有改进的鼻件和改进的鼻外壳的铆钉安装工具将盲铆钉安装在工件中的分步骤图示。
详述
本发明的说明性实施方式涉及具有从常规的和标准的心轴改进的外露的心轴部分的盲铆钉设计，以减小生产心轴所需要的材料的量和成本，同时也使与生产、使用和处理已用心轴关联的成本最小化，而仍然全部利用常规的铆接工具来安装盲铆钉并维持铆钉性能。心轴不要求具有用于在铆钉安装过程中由铆接工具俘获的非光滑的表面特征。为了用本发明的盲铆钉设计工作，可以使用常规的铆接工具，即带有可更换的鼻外壳和改进的鼻件的铆枪，其中改进的鼻外壳连接改进的鼻件。常规的铆钉安装工具上的改进的鼻外壳和改进的鼻件使得与常规的和标准的心轴相比能够使用具有减小的外露的心轴部分的心轴。另外，改进的用于安装铆钉的分步骤方法也可以与本发明的铆钉设计结合使用，以使得能够使用甚至进一步减小的外露的心轴部分。除了具有其它想要的特征以外，本发明涉及进一步的解决方案以解决此需要。
图1至图9F包含多个图，其中整个附图中类似部件用类似的参考数字指示，类似部件说明示例性实施方式，或者用于描述盲铆钉的发明方面、具有改进的鼻件和改进的鼻外壳的铆钉安装工具，以及依据本发明的分步骤铆钉安装程序。虽然将参照图中示出的示例性实施方式描述本发明，但是应理解，很多可选择的形式可以实现本发明。此外，本领域技术人员将理解以仍然遵守本发明的精神和范围的方式改变公开的实施方式的参数，比如元件或材料的尺寸、形状或样式的不同方式。
现转到图3，提供了依据本发明的盲铆钉40。盲铆钉40被描述为两件式紧固件；然而，本领域技术人员应理解，盲铆钉40可以被制成单件式紧固件或其它构造。示例性的盲铆钉40由一端具有喇叭形凸缘44部分的中空铆钉体或主体42以及穿过铆钉主体42的改进的心轴46组成。凸缘44端为盲铆钉40的头部。主体42的相对端是孔48或闭合端(未示出)，孔48或闭合端中的任一个与改进的心轴46的头部50部分连接。单件形式具有固定地和整体地与心轴连接的主体，而两件形式具有可移除地与改进的心轴46连接的主体。两件形式通过将具有干涉配合小凸块的心轴插入盲铆钉主体内形成。
铆钉主体42一般为圆形。铆钉主体42的直径和夹紧长度决定盲铆钉的尺寸。洞或芯52，大多数情况下沿着铆钉主体42的长度延伸。
改进的心轴46，当在一端与铆钉主体42连接时，在相对端延伸或伸到铆钉主体42和凸缘44以外，从而形成心轴46的具有长度尺寸PN的外露部分60。大多数情况下，改进的心轴46酷似钉子或线结构。改进的心轴，像常规的心轴一样，不要求用于在铆钉安装过程中由铆接工具俘获的非光滑的表面特征。不同地讲，一些其它的现有的心轴构造已经包括了多种表面特征改进，比如槽口、沟槽、滚花(knurl)或其它等价的表面特征，以便使心轴能合适地被铆接工具俘获以用于铆钉安装。本发明可以利用带有这些表面特征的心轴，然而，与其它现有构造相比，却不要求或不需要本发明的心轴46具有这些表面特征改进。改进的心轴46可以使用下文描述的常规铆钉安装工具安装，而不要求对通常为光滑的心轴表面另行改进。因此，不要求改进的心轴具有非光滑的表面特征。改进的心轴46可以依据常规实践制造，然而，遵照本发明对改进的心轴46的长度进行了调整。例如，改进的心轴46可以通过对形成心轴的机器提供连续卷绕线(continuous spooled wire)来制造。该线遵照本发明稍后描述的预定的长度切断，并随后与分开生产的铆钉主体42组装在一起。改进的心轴46的一些实施方式可以包括但是不要求具有环形沟槽(未示出)的表面，或者其它粗糙表面，以增加铆钉安装工具在安装盲铆钉40时的夹紧能力。
改进的心轴46可以进一步在靠近头部50的端包括断开式颈部58。该断开式颈部58可以按由本领域技术人员理解的多种不同方式实施，包括在心轴头部中卷边，同时在滚压出环形夹紧沟槽的滚丝机(thread roller)中滚压断开式颈部58、蚀刻、做凹痕、缩窄直径以及类似方式。断开式颈部58的功能为提供沿着改进的心轴46的长度的薄弱点，在该点处，心轴46被做成当在铆钉安装过程中在心轴上放置需要的拉伸负荷时更容易断开，如稍后描述的。
如在本说明书的背景中提到的，IFI-114标准的1英寸的最小尺寸(尺寸“P”)要求心轴的延伸到铆钉主体的凸缘之外的部分，即，外露的心轴部分30的长度尺寸PPA，必须为至少1英寸或更长(具体地，根据标准，对于尺寸为#3和#4的分别具有3/32英寸和4/32英寸的主体直径的盲铆钉为1.0英寸，对于尺寸为#5和#6的分别具有5/32英寸和6/32英寸的主体直径的盲铆钉为1.06英寸，或者对于尺寸为#8的具有8/32英寸的主体直径的盲铆钉为1.25英寸)。
与IFI-114标准相反，且依据本发明的实施方式，盲铆钉40的外露的心轴部分60的长度尺寸PN比现有技术中已知的外露的心轴30的常规的长度尺寸PPA短。具体地，对于具有例如3/32英寸或4/32英寸的主体直径的铆钉，其外露的心轴部分60的长度尺寸PN小于大约0.75英寸，并且在大多数的实施过程中大于大约0.25英寸，并且包括介于0.25英寸和0.75英寸之间的任何尺寸。外露的心轴部分60的实际长度尺寸PN可以随盲铆钉40的每种不同尺寸的执行方式略微地变化；但是此长度变化不被本发明的实施方式要求。另外，应注意到，确定外露的心轴部分60的长度尺寸PN的最大长度的基本因素是希望减小形成改进的心轴46所需要的材料的量，以及简化盲铆钉40的用法，同时保持常规的铆钉性能并且仍维持使用常规的工具安装铆钉的能力。本文使用的关于尺寸#3和#4的盲铆钉的具体例子同样不应被理解为限制本发明，而仅仅是代表一些实际尺寸以及适合于一些实施过程的铆钉尺寸。
应注意到，通常来说，很好理解具体装置的尺寸差异可稍微变化。然而，本发明旨在减小被本领域技术人员理解为标准组织比如
Figure A20088000861400161
Figure A20088000861400162
所要求的使装置(盲铆钉)可操作的最小尺寸的尺寸。因此，相对于本领域技术人员所期望的以及相对于标准化的最小值来说，从外露心轴30的长度尺寸PPA到外露的心轴部分60的长度尺寸PN的减小超出了所期望的和可预测的尺寸变化。
另外，应理解，外露的心轴部分60的长度尺寸PN的小于1英寸的任何值代表现有技术中已知的常规的外露的心轴部分30的长度尺寸PPA的减小，并且因此代表相对于常规的心轴来说制作这样的心轴所需的材料的量的减小。然而，在1英寸以上的尺寸的某个范围内，具有最小改进的常规的铆钉安装工具比如缩短的砧将仍然能操作以安装盲铆钉，且形成盲铆钉的心轴所需的材料的减小将是最小的。因此，本发明试图鉴别用于外露的心轴部分60的长度尺寸PN的值，该值不仅足以引起形成改进的心轴46所需的材料的相当的和有用的减小，同时也仍然可以使用常规的铆钉安装工具操作，但需要如下文描述的使常规的铆钉安装工具具有对砧和鼻外壳的组合的可移除并可更换的改进。大约0.75英寸的最大尺寸被认为代表该值。然而，大约0.5英寸的外露的心轴部分60的长度尺寸PN一般是为了使用本发明得到的效率最大化并且也保持使用常规的铆钉安装工具操作的能力的优选长度。
对形成改进的心轴46所需的材料的可观的和有用的减小可以被理解为意味着，不仅在生产端通过减小形成改进的心轴46所需的材料的量，而且在用户端通过减小收集的需要储存和最终处理的已用心轴的重量和体积以及缩短已用心轴的长度以提升真空操作的收集而引起成本可观的减小的量。主体直径为3/32英寸或4/32英寸的#3或#4铆钉上为大约0.75英寸或更短的外露的心轴部分60的长度尺寸PN相对于具有铆钉的一般尺寸的至少1英寸或更大的外露的心轴部分60的长度尺寸PN的常规心轴16产生形成改进的心轴46所需材料的量的大约17％的减小。在数以千计的盲铆钉被生产和/或使用的场所中，这可以引起显著的成本节约。
虽然本发明已经将外露的心轴部分60的长度尺寸PN描述为小于大约0.75英寸，但是本发明的一个实施方式实施了长度减小，以对于带有3/32英寸或4/32英寸的主体直径的大小为#3或#4的铆钉产生大约0.5英寸或更短的外露的心轴部分60的长度尺寸PN。此大约为0.5英寸的尺寸进一步减小了涉及形成改进的心轴46并连同带有下文描述的改进的鼻件和改进的鼻外壳的铆钉安装工具的材料的量，其仍然可以利用常规的铆钉安装工具。因此，对于大小为#3或#4的带有3/32英寸或4/32英寸的主体直径的铆钉，外露的心轴部分60的通常优选长度尺寸PN为大约0.5英寸，但是应理解，尽管多达大约0.75英寸的尺寸可能具有一些益处，但是小于大约0.5英寸或更短的尺寸实现的益处。另外，大约0.25英寸的最小尺寸仍然在使用分步骤安装方法时为常规的铆钉安装工具提供了用于在铆钉安装过程中夹紧心轴的足够的长度。
图3和图4示出了本发明的改进的心轴46，并附加地示出了与常规心轴，比如图1和图2中示出的盲铆钉10的心轴16的对比。在图3中，本发明的盲铆钉40包括外露的心轴部分60。外露的心轴部分60的长度尺寸PN为大约0.5英寸。图1的常规的盲铆钉10的外露的心轴部分30以虚线展示以指示相关尺寸。常规的盲铆钉10的外露的心轴部分30的长度尺寸PPA为大约1.06英寸。因此，在示出的实施方式中，外露的心轴部分60的长度尺寸PN和常规的盲铆钉10的外露的心轴部分30的长度尺寸PPA之间的长度差(LΔ)为大约0.56英寸。如图4中所示，在改进的心轴在断开式颈部58处折断之后，已用心轴54具有在铆钉主体42内直到折断点的心轴部分长度尺寸LRB，加上外露的心轴部分60的长度尺寸PN，产生了由改进的盲铆钉46得到的已用心轴54的总长度尺寸LN。由常规心轴16得到的类似形成的已用心轴24具有在铆钉主体12内直到折断点的相同的心轴部分长度尺寸LRB，加上盲铆钉10的外露的心轴部分30的长度尺寸PPA，产生了由常规的盲铆钉10得到的已用心轴24的总长度尺寸LPA。在示例性实施方式中，常规的已用心轴24和改进的已用心轴54之间的长度差LΔ为大约0.56英寸，这是因为外露的心轴部分60的长度尺寸PN和常规的盲铆钉10的外露的心轴部分30的长度尺寸PPA之间的长度差LΔ为大约0.56英寸。在此例子中，常规的盲铆钉10的外露的心轴部分30的长度尺寸PPA的减小，减小到改进的心轴46的外露的心轴部分60的长度尺寸PN，为大约0.56英寸，除以总和(0.43英寸的长度尺寸LRB+1.06英寸的长度尺寸PPA)，引起心轴材料减小将近38％。
本领域技术人员应理解，外露的心轴部分60的长度尺寸PN和常规的盲铆钉10的外露的心轴部分30的长度尺寸PPA之间的长度差LΔ的范围可以在想要的多个长度尺寸之间。例如，具有接近于0的长度差LΔ的尺寸的心轴将会是更加常规的尺寸的心轴。具有接近于大约0.25英寸至大约0.75英寸，到差不多大约1英寸或更大的长度差LΔ的尺寸的心轴将为符合本发明的特征的心轴，并且和常规的及标准的盲铆钉技术相比显示出显著的效率。
因此，本发明认为，如先前构造的盲铆钉的常规的和标准的心轴对于安装盲铆钉的紧固所需的功能是多余的。本发明的盲铆钉缩短了心轴的长度，产生改进的心轴46，其可以如下所述的用于使用改进的常规铆钉安装工具来安装盲铆钉40。
另外，本领域技术人员应理解，盲铆钉40可以制作成具有多种直径、材料以及头部样式。用于形成盲铆钉40的材料包括但不限于钢和不锈钢、铝、铜、黄铜以及塑料。盲铆钉40的直径可以是如先前对于常规的铆钉生产的任何直径。本发明没有对盲铆钉的直径尺寸设置任何限制。另外，铆钉可有多种不同的头部样式。本发明使用所有已知的直径、材料以及盲铆钉领域内已知的头部样式操作。
在操作中，本发明的盲铆钉40(或常规的盲铆钉10)可以使用常规的铆接工具62设置或安装，如图5A和5B中描绘的。可选择地，或对于长度差LΔ的尺寸较大以致心轴不能充分地到达钳口组件的实施方式，本发明的盲铆钉40可以使用具有改进的鼻件85和改进的鼻外壳84的常规的铆接工具62设置或安装，如图6A和6B中描绘的。常规的铆接工具62包括鼻外壳64以及与鼻件壳64螺纹连接的环形砧66。该鼻外壳64可以同样地与铆接工具62的主体68螺纹连接，使得其容易被移除以便进入工具62的前端的内部作业，并且也以便更换。铆接工具62进一步包括力发生机构(未示出)，比如机械的、电的、气动的或用于致动工具62以及设置或安装盲铆钉的类似机构。铆接工具62的鼻外壳64之内是钳口组件72。该钳口组件72包括心轴孔74，常规的盲铆钉10的心轴16可以穿过该心轴孔74。钳口组件可操作地与由力发生机构产生的拉力耦合。本领域技术人员应理解，有很多已知机构用于转化由用户手动地或通过机械(气动的、液压的、电的或其它力)或以其它形式提供的力以在铆钉安装工具中产生拉力。因此，本文将不提供这些众所周知的机构的细节。这足够指示拉力由作用在钳口组件的钳口套76上的铆接工具62的操作产生。
钳口组件进一步包括钳口套76，该钳口套76具有带角度的楔形物78，其形状被设置成顶靠着两个或更多个分离的钳口80。两个或更多个分离的钳口80一般在其表面上具有与心轴接触的夹紧齿82，以改进分离的钳口在铆钉安装操作的过程中夹紧和保持心轴的能力。
延伸到铆钉主体12和凸缘14之外的外露的心轴部分30(或者对于本发明的盲铆钉40的心轴部分60)在铆钉安装过程中被铆接工具物理地夹紧。具体地，在安装过程中，将铆钉主体12插入工件26的洞内。在穿过砧66之后，铆接工具的钳口夹紧心轴的延伸到铆钉主体的凸缘之外的部分，即外露的心轴部分30，并且拉动心轴16。因为铆钉主体12的凸缘14将铆钉主体12保持在适当位置，并且心轴头部20比铆钉主体12的位于铆钉10的相对端的孔18大，所以铆钉主体12纵向地压缩并径向地向外膨胀以形成盲侧头部。心轴16被设计成在心轴的头部处或靠近心轴的头部处(或者在心轴与铆钉主体连接的接近位置)在预定的安装力或拉伸负荷下断开。因此，心轴16的相当一部分在安装过程中掉落出铆钉主体12。该断开部分为已用心轴24。盲头部28在铆钉被安装之后位于工件26的盲侧，且铆钉凸缘14在工件26的工作侧上，因此将工件26保持在一起。
为了开始铆钉安装过程，用户将盲铆钉10的心轴16穿过砧66提供或插入铆接工具62内并进入分离的钳口80以及钳口组件72的心轴孔74。提供拉力，并且钳口套76以箭头A的大致方向移动。这引起带角度的楔形物78顶靠着分离的钳口80传递压力，从而引起分离的钳口顶靠着压缩心轴16并开始以箭头A的方向和钳口套76一起移动。拉力越大以及由心轴16的强度及其抗拉伸性提供的阻力越大，在心轴16上由分离的钳口80承载的力就越大，优选地防止分离的钳口80在心轴16上打滑。
如果心轴16上的夹紧不足，或者如果心轴16证明抗拉伸性过大，那么铆接工具62可能打滑，并且铆钉将不能被正确地安装。这部分地源于对于1英寸的最小外露的心轴部分30的要求，以确保分离的钳口80具有足够的表面区域来夹紧和拉动心轴，直到达到预定的安装力或拉伸负荷，引起心轴16断开，并且盲铆钉将被安装。
图6A和图6B示出了大体上类似于图5A和图5B的铆接工具62’，但是具有改进的鼻件85和改进的鼻外壳84的形式的轻微改进。常规的铆接工具62的鼻外壳64大多数情况下是带螺纹的，并且可容易移除及容易地用类似螺纹的和类似尺寸的鼻外壳替换。本发明利用该模块化的特征以用图6A和图6B的改进的鼻外壳84代替标准鼻外壳，其包括改进的鼻件85。改进的鼻件85替换了常规的铆接工具的砧66，并且改进的鼻外壳84被设置成接收改进的鼻件85。该改进的鼻件85和改进的鼻外壳84使心轴(在此例子中为改进的心轴46)能达到并延伸穿过分离的钳口80并进入心轴孔74内。因此，在外露的心轴部分60的长度尺寸PN和常规的盲铆钉10的外露的心轴部分30的长度尺寸PPA之间有长度差LΔ时，该改进的心轴46仍然可以达到由分离的钳口80提供的夹紧齿82的全部表面，并因此可以传递由铆接工具62’提供的铆钉安装所需要的全部拉力。
另外，图6C、图6D和图6E示出了改进的鼻外壳84，并且具体地为可移除的改进的鼻件85的能力，以适应多种不同的常规铆钉心轴直径尺寸。如示出的，改进的鼻件85包括孔90和带螺纹的内表面92，以便以模块化的或可移除的以及可更换的形式将改进的鼻件85与改进的鼻外壳84连接，改进的鼻外壳84随后与常规的铆钉安装工具(比如铆接工具62或62’)连接。具体地，尺寸D’、D”或D”’为从改进的鼻件85的底部到改进的鼻件85的相对端的距离，在该相对端处，布置有孔90。如所描绘的，尺寸D’小于尺寸D”，而尺寸D”小于尺寸D”’。另外，孔90’具有比孔90”大的直径，而孔90”比孔90”的直径大。从尺寸D’到D”到D”’(以及孔90’、90”和90”’)的变化引起铆钉安装工具被构造成接收不同直径的铆钉心轴。对于具有带有尺寸D’和孔90’的改进的鼻件85’的铆钉安装工具，此工具将被构造成接收具有相对较大直径的铆钉心轴，因为尺寸D’相对较短，并因此将分离的钳口80推开得更远，以产生较宽的开口。同样，孔90’相对较大以便接收较大直径的心轴。盲铆接工具能够处理的最大心轴用图6B的构型表示，其中分离的钳口被完全地推入钳口套76内。同样，具有带有尺寸D”和孔90”的改进的鼻件85”的铆钉安装工具将被构造成接收具有相对于带有直径D’的构造的较小的或较窄的直径的铆钉心轴，因为分离的钳口80将不会被保持为离得相当远，并且将在钳口套76(未示出)的前面部分地延伸。另外，具有带有尺寸D”’和孔90”’的改进的鼻件85”’的铆钉安装工具将被构造成接收仍然具有相对于带有直径D”的构造的较小的或较窄的直径的铆钉心轴。因此，对于较大的尺寸D(比如D”’)，直径较小的铆钉心轴由铆接工具的分离的钳口接受，并且对于较小的尺寸D(比如D’)，直径较大的铆钉心轴由铆接工具的分离的钳口接受。因此，一旦改进的鼻外壳84被安装在常规的铆接工具上，改进的鼻件85可以被调换出，以适应不同直径的铆钉心轴(比如，例如，在具有3/32英寸、1/8英寸、5/32英寸或3/16英寸的主体直径的盲铆钉上)，同时仍然避免常规心轴的多余的长度需要。本领域技术人员应理解，可得到的改进的鼻外壳84和改进的鼻件85有各种变化形式。例如，改进的鼻外壳84可以与改进的鼻件85组合，以形成用于调整铆接工具使其接收不同的铆钉尺寸的单独的带螺纹的可移除的部件，而不是被形成为两个分离的部件。如本领域技术人员应理解的，用于形成可移除的和可调换的外壳或改进的鼻件的其它等价的物理结构同样被视为属于本发明描述的范围内。
在操作中，如图7A、7B、7C和7D中描绘的，可通过图6A和图6B的铆接工具62’将本发明的盲铆钉40安装进入工件26内。在图7A中，盲铆钉40插入穿过工件26并穿过改进的鼻件85和改进的鼻外壳84进入铆接工具62’内，穿过分离的钳口80，并进入心轴孔74内。在产生拉力时，钳口套76拉带角度的楔形物78，并进而拉分离的钳口80。分离的钳口80的夹紧齿咬入改进的心轴46，并开始以箭头A的方向拉。如图7B中示出的，盲铆钉40的主体42开始径向地向外膨胀，从而允许心轴46的头部50拉进主体42中。在钳口组件72在箭头A的方向移动更远时，并且如图7C中所示，心轴46一直拉入铆钉40的主体42内，并且主体经常围绕心轴头部50向内弯曲，从而将头部50保持在适当位置。膨胀的主体42现在比工件26中的孔更宽，因此工件不会脱开。盲铆钉40的凸缘44在相对侧将工件保持在一起。一旦达到想要的预定安装力或拉伸负荷，心轴46就在心轴46的头部处或者靠近心轴46的头部处断开，大多数情况下是在断开式颈部58处断开，因此像图7D中所示的安装铆钉40。
如先前讨论的，外露的心轴部分60的长度为在铆钉安装操作过程中使用分离的钳口80完全地夹紧和拉动心轴46所需的量。为了与分离的钳口80接触，外露的心轴部分60必须充分地延伸一段距离以使分离的钳口80适当地夹紧心轴46。在分离的钳口80在心轴46上回拉(通过手动、气动、液压、电或其它力)时，心轴被拉进盲铆钉主体42中，然后优选地在预定负荷下延伸和拉伸，直到最后在断开式颈部58处断开。申请人已经观察到，在分离的钳口80夹紧心轴46并以箭头A的方向行进时，心轴46受到类似于图8中示出的大致上增加的拉伸负荷。具体地，拉伸负荷的水平在铆接工具62’的整个安装行程中变化，并且多少取决于工件26的几何形状以及盲铆钉40的金属类型。
在相对较低的负荷下，在拉动运动开始时，心轴46开始运动(区域A)(同样参见图7A)。这与初始地夹紧心轴46并拉动头部50与盲铆钉40的主体42密合接触的分离的钳口80相关联，并且头部50开始移动进入主体42内。应注意到，与心轴相关联的生产组件过程以及组装方法可以引起盲铆钉的组装，其中盲铆钉的心轴头部50的底侧被组装，并略微地从铆钉主体42位移开。一旦头部50的最大直径部分已经完全地与铆钉主体42啮合(同样参见图7B)，负荷就随着增加的力被加载到铆钉主体42上(区域B)而以大致线性前进地增加。随着工件26的部件被拉到一起且盲铆钉主体42膨胀以填充主体42和工件26之间的空隙，并且头部50接近工件26的盲侧(参见图7C)，心轴46的位移以相对恒定的或略微减小的负荷增加(区域C)。一旦铆钉主体42完全地转移到安装铆钉的位置(参见图7C)，心轴上的负荷随着增加的力被加载到铆钉主体42上而开始另一个大致线性的行进，直到心轴46最终在曲线的顶部(区域D)(同样参见图7D)折断(优选地在断开式颈部58处)。
申请者已经进一步认识到，考虑图8的拉伸负荷曲线，改进的心轴46实际上可以被做得相对于分离的钳口80比图7A至图7D中示出的甚至更短。相对于区域D的较高拉伸负荷和断开点，区域A、B和C的较低拉伸负荷形成了具有两阶段的拉动过程来安装铆钉的可能，并实现了甚至更短的改进的心轴46。具体地，如图7A中所示，改进的心轴46，虽然比常规的心轴短，但仍然达到分离的钳口80的夹紧齿82表面的整个长度。如果改进的心轴被另外地缩短，以初始地达到仅有如图9A中所示的分离的钳口80的表面的大约50％(或者实质上小于100％的某一量)，则分离的钳口80有可能在安装过程中最终从心轴46滑脱。然而，对于两阶段过程，心轴46被拉动，接触分离的钳口80的夹紧表面的大约50％(或者小于100％的某一百分比)，穿过区域A、B并进入区域C。一旦头部50的最大直径部分完全地进入铆钉主体42(同样参见图9A和图9B)，负荷在增加的力被加载到铆钉主体42上时以大致线性推进地增加(区域B)(参见图9B到图9C)。随着工件26的部件被拉到一起并且盲铆钉主体42膨胀以填充主体42和工件26之间的空隙，并且头部50接近工件26的盲侧(同样也参见图9B至图9C)，心轴46的位移以相对恒定的或略微减小的负荷增加(区域C)。一旦铆钉主体42实质上已经转移到安装铆钉的位置之后(参见图9C)，心轴上的负荷随着增加的力被加载到铆钉主体42上而开始另一个大致线性的推进。然而，在此点或者在具有某一安全边缘之前，以及在力的另外的增加之前，分离的钳口80被释放并在心轴46上重新定位，以使心轴46此刻实质上如图9D中所示的由分离的钳口80的夹紧表面的100％夹紧。不同地说，在安装过程结束时或者在安装过程的区域C中，或者稍稍在结束前，心轴46被分离的钳口80释放并进一步被插入心轴孔74中，因为此时铆钉主体42已经压缩以允许心轴46的头部50更接近凸缘44。分离的钳口80随后重新夹紧心轴46，同时心轴46此刻接触分离的钳口80的夹紧齿82的整个夹紧表面。
然后，安装过程接下来是拉伸负荷再次随着分离的钳口80压在心轴46上而增加(参见图9E)。如此继续直到在曲线的顶部(区域D)(同样参见图9F)心轴46最终折断(优选地在断开式颈部58处)。利用这个两阶段过程，仍然可以利用实质上更短的改进的心轴46，由于整个安装过程中分离的钳口80在心轴部分上的重新定位而不会在较高的拉力下打滑。
同样地，该两阶段过程使得在对于具有1.0英寸的心轴伸出部分的最短心轴的可能长度尺寸为接近0.75英寸端且对于带有1.25英寸的心轴伸出部分的心轴为多达1.0英寸时，能够利用具有外露的心轴部分60的长度尺寸PN和常规的盲铆钉10的外露的心轴部分30的长度尺寸PPA之间的长度差LΔ的改进的心轴。对于分离的钳口80，从短得多的改进的心轴46滑脱的可能性由两阶段安装过程消除，在该两阶段安装过程中，较小的拉伸负荷需要更小的夹紧表面，并且在安装过程的区域D为较高的拉伸负荷提供了全部的夹紧表面。
本文描述的两阶段过程可以通过多种不同的方式达到。例如，铆接工具的用户可以控制第一阶段的开始、第一阶段的结束、心轴的重新定位、第二阶段的开始以及第二阶段的结束。可以做到这点的一种方式是把铆接工具的安装行程限制到由特定用途确定的特定长度，以便心轴在第一阶段被拉动的距离受到对应地限制。可选择地，铆接工具可以被预编程，以基于不同的判据比如例如时间、施加的力、在图8的拉伸负荷曲线上的位置、由心轴实现的负荷、工件的材料、铆钉和心轴的材料和类型以及类似事物来开始和结束每个阶段。在自动化构造中，整个的两阶段安装过程可以通过自动化的铆接工具控制、变化以及实现。如果需要，这样的系统可以接收来自用户/操作者的输入。同样地，如本领域技术人员应理解的，依据具体的工件、铆钉、心轴以及安装铆钉的环境的需要或要求，两阶段过程可以为两阶段、三阶段或更多个阶段。
本发明提供了改进的盲铆钉以及关联的允许使用容易改进的常规铆钉安装工具的铆钉安装过程和改进。该改进的盲铆钉具有实质上缩短的延伸到铆钉主体的凸缘之外的外露的心轴部分。该改进的盲铆钉可以使用常规制造方法制作，仍提供较短的心轴以便与铆钉主体连接，以便促进盲铆钉的经济的生产、包装、船运、处理、输送以及已用心轴的移除。较短的心轴直接关联于基于用较少的材料制作心轴的成本节约的实现、由于较少的重量和较小的体积引起的每个铆钉的较低船运成本的实现、由于较短的心轴的改进的盲铆钉自动化地加载进入自动化铆接工具的实现、通过要求已用心轴行进穿过弯曲管道(较短的已用心轴可以更好地机动穿过此种管道)的管状真空移除系统的改进已用心轴的收集的实现，而无须牺牲铆钉性能。另外，较大数量的较短心轴可以被收集在可以连接到盲铆钉安装工具的心轴收集瓶中，因此进一步增加生产率。
另外，本发明的改进的鼻外壳84和改进的鼻件85使得能够使用常规的铆接工具和改进的盲铆钉。这允许现存的制造工厂利用它们的现存设备对铆接工具(改进的鼻外壳和改进的鼻件)进行容易调换的、可移除的以及可更换的改进，以便能够使用实质上较短心轴的盲铆钉。因此，在现存的铆接工具已经就位并运行时，利用本发明的盲铆钉不需要显著的资本支出。
鉴于前面的描述，本发明的许多改进和可选择的实施方式对于本领域技术人员将是明显的。因此，本发明应被理解为仅为说明性的，并且目的是教导本领域技术人员执行本发明的最佳模式。结构的细节实质上可以变化，而不背离本发明的精神，并且保留了属于所附权利要求的范围的所有改进的排他性使用。预期，本发明仅被限制到由所附权利要求和适用的法规要求的程度。
也应理解，接下来的权利要求将覆盖本文描述的本发明的一般的和具体的特征以及本发明的范围的所有陈述，而就语言方面，所有这些可以被认为落入其间。

Claims (25)

1.一种铆钉，其包括：
中空主体，其具有第一端、第二端，以及在第一端和第二端之间延伸的管体；
头部凸缘，其设置在所述中空主体的第二端；以及
心轴，其穿过所述中空主体，并具有第一端和第二端，所述心轴的第一端与所述中空主体的第一端连接，并且所述心轴的第二端延伸到所述头部凸缘之外大约0.75英寸或更短的距离；
其中，所述心轴不要求具有设置成用于在铆钉安装过程中由铆接工具俘获的非光滑的表面特征。
2.如权利要求1所述的铆钉，其中，所述铆钉为盲铆钉。
3.如权利要求1所述的铆钉，其中，所述中空主体的第一端包括敞开端或闭合端中的一个，所述心轴的第一端与所述中空主体的第一端在所述敞开端或闭合端处连接。
4.如权利要求1所述的铆钉，其中，所述心轴的第二端延伸到所述头部凸缘之外至少0.25英寸的距离。
5.如权利要求1所述的铆钉，其中，所述心轴的第二端延伸到所述头部凸缘之外大约0.25英寸和大约0.75英寸之间的距离。
6.如权利要求1所述的铆钉，其中，所述心轴的第二端延伸到所述头部凸缘之外大约0.25英寸、大约0.3英寸、大约0.35英寸、大约0.4英寸、大约0.45英寸、大约0.5英寸、大约0.55英寸、大约0.6英寸、大约0.65英寸、大约0.7英寸或者大约0.75英寸的距离。
7.如权利要求1所述的铆钉，其中，所述心轴进一步包括设置成靠近所述心轴的第一端的断开式颈部。
8.如权利要求1所述的铆钉，其进一步包括形成在所述心轴上的表面改性，以改进由铆接工具对所述心轴的夹紧。
9.如权利要求1所述的铆钉，其中，所述心轴被构造成在施加预定的拉伸负荷时折断。
10.一种制造铆钉的方法，其包括：
提供中空主体，所述中空主体具有第一端、第二端，以及在第一端和第二端之间延伸的管体，其中，一头部凸缘被构造成位于所述中空主体的第二端；以及
使心轴穿过所述中空主体，所述心轴具有第一端和第二端；
将所述心轴连接到所述中空主体，所述心轴的第一端与所述中空主体的第一端连接；
其中，所述心轴的第二端延伸到所述头部凸缘之外大约0.75英寸或更短的距离，并且其中，所述心轴不要求具有用于在铆钉安装过程中由铆接工具俘获的非光滑的表面特征。
11.如权利要求10所述的方法，其中，所述铆钉为盲铆钉。
12.如权利要求10所述的方法，其中，所述中空主体的第一端包括敞开端或闭合端中的一个，所述心轴的第一端与所述中空主体的第一端在所述敞开端或闭合端处连接。
13.如权利要求10所述的方法，其中，所述心轴的第二端延伸到所述头部凸缘之外至少0.25英寸的距离。
14.如权利要求10所述的方法，其中，所述心轴的第二端延伸到所述头部凸缘之外大约0.25英寸到大约0.75英寸之间的距离。
15.如权利要求10所述的方法，其中，所述心轴的第二端延伸到所述头部凸缘之外大约0.25英寸、大约0.3英寸、大约0.35英寸、大约0.4英寸、大约0.45英寸、大约0.5英寸、大约0.55英寸、大约0.6英寸、大约0.65英寸、大约0.7英寸或者大约0.75英寸的距离。
16.一种铆接工具，其包括：
主体；
拉力发生器，其用于致动所述铆接工具；
钳口组件，其在所述主体内，所述钳口组件包括：
钳口套，其具有带角度的内部环形表面；
至少两个分离的钳口，其顶靠着所述钳口套的带角度的内部环形表面布置，以夹紧插入所述铆接工具内的铆钉的心轴，以便安装；以及
可移除并可更换的鼻件，其连接到所述铆接工具的所述主体，所述可移除并可更换的鼻件包括具有远端和近端的孔，所述远端适合于接收铆钉的心轴，所述近端适合于接触至少一个分离的钳口并保持所述至少一个分离的钳口敞开，以穿过其插入所述心轴；
其中，所述鼻件适合于以多个不同的尺寸制造，以接收对应不同的直径的心轴，且多个不同的尺寸中的每一个的远孔端和近孔端之间的距离基本相同。
17.如权利要求16所述的铆接工具，其中，所述工具被设置成执行多阶段的拉动和释放动作，以用于安装铆钉。
18.一种安装铆钉的方法，其包括：
提供铆钉，所述铆钉包括：
中空主体，其具有第一端、第二端，以及在第一端和第二端之间延伸的管体；
头部凸缘，其设置在所述中空主体的第二端；以及
心轴，其穿过所述中空主体，并具有第一端和第二端，所述心轴的第一端与所述中空主体的第一端连接，并且所述心轴的第二端延伸到所述头部凸缘之外大约0.75英寸或更短的距离；
其中，所述心轴不要求具有用于在铆钉安装过程中由铆接工具俘获的非光滑的表面特征；
将所述铆钉插入铆接工具内，并将所述铆钉插入待铆接的工件内；
致动铆接工具，以夹紧所述心轴的第二端的一部分，并拉动所述铆钉的所述心轴，直到所述中空主体实质上变形以安装所述心轴的第一端；
释放所述心轴，并将所述心轴重新安装在铆接工具内，以使铆接工具夹紧的部分比在重新安装所述心轴之前第二端被夹紧的那一部分大；以及
拉动所述心轴，直到所述心轴折断。
19.如权利要求18所述的方法，其进一步包括：重复释放所述心轴的步骤和将所述心轴重新安装在铆接工具内的步骤，以使在所述心轴折断之前，铆接工具夹紧的部分比在重新安装所述心轴之前第二端被夹紧的那一部分大。
20.如权利要求18所述的方法，其中，所述铆钉为盲铆钉。
21.如权利要求18所述的方法，其中，所述中空主体的第一端包括敞开端或闭合端中的一个，所述心轴的第一端与所述中空主体的第一端在所述敞开端或闭合端处连接。
22.如权利要求18所述的方法，其中，所述心轴的第二端延伸到所述头部凸缘之外至少0.25英寸的距离。
23.如权利要求18所述的方法，其中，所述心轴的第二端延伸到所述头部凸缘之外大约0.25英寸和大约0.75英寸之间的距离。
24.如权利要求18所述的方法，其中，所述心轴的第二端延伸到所述头部凸缘之外大约0.25英寸、大约0.3英寸、大约0.35英寸、大约0.4英寸、大约0.45英寸、大约0.5英寸、大约0.55英寸、大约0.6英寸、大约0.65英寸、大约0.7英寸或者大约0.75英寸的距离。
25.一种安装铆钉的方法，其包括：
提供铆钉，所述铆钉包括：
中空主体，其具有第一端、第二端，以及在第一端和第二端之间延伸的管体；
头部凸缘，其设置在所述中空主体的第二端；以及
心轴，其穿过所述中空主体，并具有第一端和第二端，所述心轴的第一端与所述中空主体的第一端连接，并且所述心轴的第二端延伸到所述头部凸缘之外大约0.75英寸或更短的距离；
其中，所述心轴不要求具有用于在铆钉安装过程中由铆接工具俘获的非光滑的表面特征；
将所述铆钉插入铆接工具内，并将所述铆钉插入待铆接的工件内；
致动铆接工具，以使用钳口夹紧表面的小于可使用的完整的钳口夹紧表面的一部分来夹紧所述心轴的第二端；
通过拉动所述铆钉的所述心轴来执行第一次拉动，从而使所述中空主体变形；
在所述中空主体充分地变形到足以使所述心轴能行进更远而进入铆接工具内的状态时，释放所述心轴，并将所述心轴重新安装到铆接工具内，以使铆接工具使用钳口夹紧表面的大于第一次拉动时使用的钳口夹紧表面的部分的一部分来夹紧所述心轴；以及
通过拉动所述心轴来执行至少第二次拉动，以安装所述铆钉。
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