CN102454673A

CN102454673A - 铆钉以及使用铆钉的方法和用途

Info

Publication number: CN102454673A
Application number: CN2010105228124A
Authority: CN
Inventors: 刘晓之
Original assignee: JINGJIANG AWD FASTENER CO Ltd
Current assignee: JINGJIANG AWD FASTENER CO Ltd
Priority date: 2010-10-28
Filing date: 2010-10-28
Publication date: 2012-05-16

Abstract

本发明提供了一种铆钉，该铆钉具有铆壳体和钉芯，其中，所述铆壳体具有中空的套管，以及与该套管的一端相连的凸缘；所述钉芯具有钉芯杆部和钉芯头部；该钉芯杆部的至少一部分位于所述套管内；该钉芯头部与所述钉芯杆部相连，且从所述套管的与凸缘相反的另一端伸出；所述钉芯头部为具有尖端的锥形。本发明还提供一种使用这种铆钉进行铆接的方法和隔音装置。本发明的铆钉和隔音装置尤其适用于高速铁路。

Description

铆钉以及使用铆钉的方法和用途

技术领域

本发明涉及一种铆钉，尤其是用于铆接隔音墙、隔音罩以及隔音屏等的抽芯铆钉。本发明还涉及使用这种铆钉的隔音装置、方法及其用途。

背景技术

抽芯铆钉广泛地应用在结构件的铆接过程中，尤其适用于不便采用普通铆钉的铆接场合，例如，需要从两面进行铆接的情形。

在制造隔音装置，例如隔音墙、隔音罩或隔音屏时，需要大面积地进行铆接施工；由于需要大量地使用铆钉，因此铆钉的可操作性对于铆接施工的工作量和工作时间有着显著的影响。

下面以目前国内高速铁路的隔音屏的铆接为例来进行说明。该隔音屏通常具有多孔的面板、多孔的底板、以及位于该面板和该底板之间的由柔性纤维材料制成的中间层，借此起到隔音降噪的效果。该隔音屏的面板、中间层和底板需要用铆钉铆接紧固。在铆接过程中存在如下问题：首先，在高速铁路隔音屏板的实际制造过程中，孔的位置精度达不到对准的要求，因此面板和底板孔错位现象很普遍，如图1所示。现有的铆钉头部大多为钝的平面或球面形，在铆接时不能自动导正面板孔和底板孔，因此需要借助其他辅助工装设备。在这种情况下，工人操作费时费力，降低了生产效率，增加了制造成本。其次，隔音屏两面都是硬质材料，中间夹层是具有吸音功能的柔软纤维材料，头部为平面或球面形的现有钝头铆钉难于直接穿透纤维材料，需要对柔性材料进行预先冲孔、钻孔或烫孔；其中，在采用冲孔加工时，中间层的纤维材料很难切断，且加工后孔无法定形；钻孔加工使用较为广泛，但其缺点在于纤维材料会缠绕钻头，由此容易引发工伤事故；在采用烫孔加工时，纤维材料受热分解而产生有毒烟雾，在大量施工的情况下既影响工人的身体健康，又污染环境。

此外，目前已经研制出例如申请号为95233758.4的中国专利文献所披露的带有钻头的自钻型铆钉，使用这种铆钉铆接工件时不需要事先在工件上形成穿孔。然而，这种铆钉的加工难度高，造价昂贵，而且使用时必须使用专门的工具带动铆钉旋转，安装起来比较复杂，因此不适用于大规模使用铆钉的情况。

发明内容

为解决上述问题中的至少其中之一，本发明提供一种铆钉，该铆钉具有铆壳体和钉芯，其中，所述铆壳体具有中空的套管，以及与该套管的一端相连的凸缘；所述钉芯具有钉芯杆部和钉芯头部，在预装配的情况下，该钉芯杆部的至少一部分位于所述套管内，该钉芯头部与所述钉芯杆部相连，且从所述套管的与凸缘相反的另一端伸出；该铆钉的钉芯头部为具有尖端的锥形。

由于铆钉的钉芯头部设计成尖锐的锥形，因此在实际生产制造过程中能够对孔和孔的相互错位有很强的自导正作用；并且，该铆钉在铆接时可轻易地直接穿透柔性纤维材料，免去冲孔、钻孔或烫孔等加工步骤。以上原因使得采用本发明铆钉的铆接施工效率得到很大的提高，既降低了劳动强度也有利于保持良好的施工环境。

优选的是，锥形表面为没有连续或者离散的凸起或凹槽光滑表面，也就是说，从锥尖向锥底部的过渡面为连续平滑过渡，因此该锥面不会因为凸起或凹槽而被纤维材料缠绕，更有利于穿透柔性纤维材料。根据本发明，所述钉芯头部的锥角应在合适范围内尽可能小，例如小于或等于60度，优选小于或等于45度，更优选小于或等于30度。钉芯头部可以为圆锥形、棱锥形或流线型锥形。所述套管可以为直管，也可以在所述套管的中间部分形成削弱部，所述削弱部可以包括一个或多个削弱槽或鼓状的膨大部。

本发明还提供一种铆接隔音屏板组件的方法，所述隔音屏板组件至少包括预设有多个孔的面板和底板以及布置在所述面板和所述底板之间的柔性材料层，该方法包括使前述铆钉直接穿过所述面板、柔性材料层和底板上的孔的步骤，在执行所述步骤时，铆钉以非旋转的方式穿过所述孔，并且利用钉芯头部实现所述底板和所述面板上相对错位的孔的自导正。由于铆钉可以不旋转，因此能够采用普通的铆接专用工具，从而使得工序简单、成本较低。

此外，本发明还提供一种铆钉在高速铁路隔音装置上的用途，所述隔音装置至少包括多孔的面板、多孔的底板以及布置在所述面板和所述底板之间的柔性材料层，其中，使用所述铆钉铆接所述面板、所述柔性材料层和所述底板，从而能够自导正位于所述面板和所述底板上的、在执行所述铆接之前相对错位的孔。

另外，本发明还提供一种隔音装置，该隔音装置包括多孔的面板、多孔的底板以及布置在所述面板和所述底板之间的柔性材料层，且所述面板、柔性材料层和底板使用前述铆钉并按照前述方法铆接。

附图说明

下面参照仅作为示例给出的附图详细说明本发明的优选实施例，在附图中：

图1为在采用本发明的铆钉进行铆接穿孔之前待铆接的工件的一部分以及铆钉的示意图；

图2为采用本发明的铆钉在铆接穿孔之后的示意图；

图3A-图3C为铆壳体的示意图；

图4A-图4C为钉芯头部的示意图；以及

图5为采用本发明的铆钉在完成铆接之后的示意图。

具体实施方式

图1和图2为采用本发明的铆钉在铆接穿孔之前和之后的示意图。如图所示，该铆钉具有铆壳体1和钉芯2。铆壳体1具有中空的套管11，以及与该套管的后端(即，该套管的沿穿孔方向的后端)相连的凸缘12。钉芯2具有钉芯杆部22和钉芯头部21，其中，钉芯杆部22的至少一部分位于套管11内，该钉芯头部21与所述钉芯杆部22相连，且从套管11的前端伸出。待铆接的工件可为隔音屏板固定组件，其基本结构可包括面板3、底板4和中间层5，该面板和该底板例如可以是多孔板，该中间层5可以是纤维材料。在本发明中，为保证顺利穿孔，钉芯头部被设计为具有尖端的类似锥形的形状，另外，从锥尖向锥底过渡的表面没有离散的或者连续的凸起或凹槽，从而最大限度地减少了穿孔时的阻力。在此需要说明的是，由于棱锥的棱边并没有对锥尖的穿孔产生阻力，因此棱锥的棱边并不被认为是本发明中所述的凸起。

图1和图2联合地示出了本发明的铆钉安装步骤。这种铆钉由于钉芯头部呈具有尖端的锥形，因此对于待铆接工件的错位孔(例如图1所示)有很强的自导正作用。此外，本发明的铆钉在铆接时可轻易地直接穿透可能存在的柔性纤维材料，由此使得铆接施工效率提高。安装时，使用专用工具(例如拉铆枪)使铆钉的钉芯头部直接穿过底板4中的孔、柔性材料层和面板3中的孔，其中，在穿过底板4中的孔和柔性材料层后，该铆钉利用自身的带有尖端的锥形形状特性，以自引导方式接近并穿过面板3中的孔(如图2所示)。“直接穿过”指的是以非旋转的方式穿过并且利用钉芯头部实现底板和面板上相对错位的孔的自导正。随后，铆钉钉芯由该专用工具拉动，使铆壳体膨胀、变形，与此同时拉断和移除一部分钉芯(未示出)，从而实现铆接。因此，如图1和图2所示，在穿孔之前位于面板3和底板4上的相对错位的孔，在穿孔之后实现了孔纠正。

根据本发明，“具有尖端的锥形”是指所述钉芯头部包括一个具有大致呈尖锥形的轮廓截面的形状。该大致尖锥形的截面轮廓的锥角应在合适范围——例如能够顺利实现自导正的锥角范围——内变化，并且尽可能小。其中，上述锥角可以定义为基本上对应于锥形体的轴截面(即，经过锥形体的轴线的截面)的两条母线间的夹角，或者在轴截面的两条母线的交点(即，锥形体的尖端点)处分别与这两条母线相切的两条切线之间的夹角。该锥角例如小于或等于90度，优选小于或等于60度，更优选小于或等于45度，甚至小于或等于30度。

如图3A所示，所述套管可以为直管。所述套管在其中间部分还可形成削弱部，该削弱部例如可以是一个削弱槽或膨大部，该膨大部呈鼓状，如图3B所示。或者，所述套管在其中间部分也形成多个削弱槽或膨大部，如图3C所示。这些削弱部有利于套管在拉铆时发生变形而固定被铆接的工件。

钉芯头部21的形状可以是如图4A所示的圆锥形、如图4B所示的棱锥形或如图4C所示的流线型锥形。其中，流线型锥形包括抛物线锥形和双曲线锥形。流线型锥形是指，从锥尖到锥底的母线不是直线，而是有一定弧度的圆滑曲线。该曲线可以是如图4C所示的从钉芯的轴线向外凸的曲线，也可以是向内凹而靠近该轴线的曲线(图中未示出)。

在本发明中，待铆接的对象并不局限于隔音屏。任何单层或多层的工件均可以为本发明的铆钉的铆接对象。图1和图2中仅示出了隔音屏的一部分。隔音屏的面板和底板的外形或轮廓可以是平直的(如图1和图2所示)，也可以呈瓦楞状或波浪形，并且可以在瓦楞或波浪形状的波谷部分开设大量的孔以便进行铆接。在隔音屏的面板3的外面还可以设置盖板(未示出)，盖板与面板3之间可以填充有纤维(例如玻璃纤维)层。安装时，在使用专用工具拉断一部分钉芯后，具有尖端的锥形钉芯头部可以留在该纤维层内且被盖板遮住，不暴露在盖板外，因而没有潜在的例如造成刮伤的风险。

应当指出，上面的说明仅是示例性的，本领域技术人员可以根据上述说明对铆钉作出各种修改和变型，这些修改和变型均在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种铆钉，所述铆钉具有铆壳体和钉芯，其中，

所述铆壳体具有中空的套管，以及与所述套管的一端相连的凸缘；

所述钉芯具有：钉芯杆部，所述钉芯杆部的至少一部分在安装时位于所述套管内；和钉芯头部，所述钉芯头部与所述钉芯杆部相连，且从所述套管的与凸缘相反的另一端伸出；

所述铆钉的特征在于：所述钉芯头部为具有尖端的锥形。

2.根据权利要求1所述的铆钉，其特征在于，所述锥形的表面是光滑的。

3.根据权利要求1或2所述的铆钉，其特征在于，所述钉芯头部的锥角小于或等于60度。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的铆钉，其特征在于，所述钉芯头部的锥角小于或等于45度，更优选小于或等于30度。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的铆钉，其特征在于，所述钉芯头部为圆锥形或棱锥形或流线型锥形。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的铆钉，其特征在于，所述套管为直管，或者所述套管的中间部分具有削弱部。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的铆钉，其特征在于，所述削弱部包括至少一个削弱槽和/或鼓状的膨大部。

8.一种铆接隔音屏板组件的方法，所述隔音屏板组件至少包括预设有多个孔的面板和底板以及布置在所述面板和所述底板之间的柔性材料层，所述方法包括使根据权利要求1至7中任一项所述的铆钉直接穿过所述面板、柔性材料层和底板上的孔的步骤，在执行所述步骤时，铆钉以非旋转的方式穿过所述孔，并且利用钉芯头部实现所述底板和所述面板上相对错位的孔的自导正。

9.一种根据权利要求1至7中任一项所述的铆钉在高速铁路隔音装置上的用途，所述隔音装置至少包括多孔的面板、多孔的底板以及布置在所述面板和所述底板之间的柔性材料层，其中，使用所述铆钉铆接所述面板、所述柔性材料层和所述底板，从而能够自导正位于所述面板和所述底板上的、在执行所述铆接之前相对错位的孔。

10.一种隔音装置，所述隔音装置至少包括多孔的面板、多孔的底板、布置在所述面板和所述底板之间的柔性材料层、盖板以及布置在所述面板和所述盖板之间的纤维层，其特征在于，所述面板、所述柔性材料层和所述底板使用根据权利要求1至7中任一项所述的铆钉并按照权利要求8所述的方法铆接，所述铆钉的钉芯头部在铆接之后留在所述纤维层内并被盖板遮住。