CN103118819B - 用铆钉连接变矩器中的板的方法及用于变矩器的组件 - Google Patents

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Abstract

一种连接变矩器（101）中的板的方法，包括：形成具有端表面（116）的铆钉（108）的头部，所述端表面（116）是曲线形的或者形成多个平面；形成所述盖（102）的内表面的相对于所述内表面的环绕部分（122）突出或者凹入的部分；将所述铆钉的本体配置到板（104,106）的各自部分（128,130）中的各自孔（124,126）中；以及移动所述板使得所述铆钉头部的端表面接触所述内表面的所述部分，所述第一和第二板的各自部分相对于所述内表面的环绕部分成锐角（134），并且所述铆钉的纵轴（2）相对于正交于所述内表面的环绕部分的线成锐角（136）。

Description

用铆钉连接变矩器中的板的方法及用于变矩器的组件
技术领域
本发明涉及一种用于变矩器的组件，在所述组件中，使用具有成型头部的铆钉和/或在内部表面上具有表面特征的盖盲铆接非平行板。本发明还涉及一种铆接变矩器中的板的方法，所述板相对于铆钉将要抵靠其被压缩的表面处于非平行状态。
背景技术
图1A和图1B说明一种连接变矩器中的活塞板的已知方法。在图1A中，铆钉10已经插入到板12和元件14中，并且铆钉的头部16与盖18相接触。所述盖放置在基座20上并且固定装置22被定位成向所述铆钉施加力。板12大体上平行于盖的部分24。在图1B中，冲模25已经推到板12和元件14上使得板和元件抵靠铆钉头部紧紧压在一起。接着所述固定装置向铆钉施加压力以精压铆钉头部。板12依然大体上平行于盖的部分24。
图1C说明如在2009年10月20提出的共同所有的美国专利申请No.61/253,181中公开的盲铆接。板12和元件14已经被移动以使铆钉与盖处于接触状态，但是板和元件不再平行于部分24，并且铆钉不再正交于部分24。铆钉头部的表面26不与部分24齐平；因此，只有端表面的部分28与部分24处于接触状态。当冲模25移动以便接合板12时，冲模的上部部分在下部部分接合所述板之前接合所述板，在板上产生不均匀的力。所述固定装置在方向D上向铆钉施加力。由于部分24和表面26之间的间隙，铆钉枢转以使部分24与表面26齐平，产生间隙32。由于上述齐平，力不均匀地施加到铆钉头部并且使铆钉头部不均匀地扩展，由铆钉的本体30不适当地填充，损坏铆钉头部，损坏板或者元件，或者能够引起板或者元件的角度变化，导致较不稳固的连接和可能环绕铆钉渗漏。
发明内容
根据在此说明的方面，提供一种利用铆钉连接变矩器中的板的方法，所述变矩器包括盖和第一与第二板，并且所述铆钉包括本体、头部和穿过所述本体和头部的纵轴，所述方法包括：形成所述铆钉的头部以使所述头部的端表面是曲线形的或者形成多个平面；形成所述盖的内表面的相对于所述内表面的环绕部分突出或者凹入的部分；将所述铆钉本体配置在所述第一和第二板的各自部分的各自孔中以使所述铆钉头部的端表面面向所述盖；和移动所述第一和第二板以使得所述铆钉头部的端表面接触所述内表面的所述部分，所述第一和第二板的各自部分相对于所述内表面的环绕部分成锐角，并且所述铆钉的纵轴相对于正交于所述内表面的环绕部分的线成锐角。
根据在此说明的方面，提供一种利用铆钉连接变矩器中的板的方法，所述变矩器包括盖和第一与第二板，并且所述铆钉包括本体、头部和穿过所述本体和头部的纵轴，所述方法包括：从所述盖的内表面环绕部分突出平坦表面；将所述铆钉的本体配置在所述第一和第二板的各自部分的各自孔中以使所述铆钉头部的端表面面向所述盖；以及使所述第一和第二板弯曲以使所述铆钉头部的端表面接触所述平坦表面，所述第一和第二板的各自部分相对于所述内表面的环绕部分成锐角，并且所述铆钉的纵轴正交于所述平坦表面。
根据在此说明的方面，提供一种用于变矩器的组件，所述组件包括：用于与原动机驱动接合的盖，所述盖包括内表面，所述内表面具有相对于所述内表面的环绕部分突出或者凹入的部分；第一和第二板，所述第一和第二板包括具有各自孔的各自部分；以及铆钉，所述铆钉包括本体、头部和穿过所述本体和头部的纵轴。所述本体配置在各自孔中，并且所述第一和第二板可偏斜以便当施加压力以将所述铆钉抵靠所述内表面的所述部分被压缩从而将所述铆钉固定到第一和第二板时，能够使所述内表面的所述部分和铆钉头部相接触。当所述铆钉被压缩时，所述第一和第二板相对于所述内表面的环绕部分成锐角；以及所述铆钉的纵轴相对于正交于所述内表面的环绕部分的线成锐角。
根据在此说明的方面，提供一种用于变矩器的组件，所述组件包括：用于与原动机驱动接合的盖，所述盖包括从内表面的环绕部分突出的平坦表面；第一和第二板，所述第一和第二板包括具有各自孔的各自部分；以及铆钉，所述铆钉包括本体、头部和通过所述本体与头部的纵轴。所述本体配置在所述各自孔中，并且所述第一和第二板可偏斜以便当施加压力将所述铆钉抵靠所述平坦表面进行压缩从而将所述铆钉固定到第一和第二板时，能够使所述平坦的表面和铆钉头部接触。
从下面的描述、附图和权利要求中将会很容易明白本发明的这些和其它目标和优点。
附图说明
在下面参考附图描述的本发明中，将会更全面地描述本发明的性质和运行方式。在附图中：
图1A至图1C说明一种使用盲铆接连接变矩器中的活塞板的已知方法；
图2A是说明在本发明中使用的空间术语的柱面坐标系的透视图；
图2B是说明在本发明中使用的空间术语的图2A的柱面坐标系中的一个物体的透视图；
图3A至图3C说明一种利用成型的铆钉头部和盖板的成型表面连接变矩器中的板的方法；
图4显示朝向所述铆钉的本体凹入的铆钉头部的端表面，以及所述盖的内表面的突出部分；
图5A和图5B显示用多个平面形成的所述铆钉头部的端表面；以及
图6A和图6B说明一种利用在盖表面上的平面突出部连接变矩器中的板的方法。
具体实施方式
在开始应该说明的是，在本发明中，不同视图中相同的附图标记视为相同或者功能相似的结构元件。应该理解的是，权利要求所声称的发明不限于所述公开的方面。
此外，应该理解的是，本发明不限于所描述的特定的术语、材料和变型,及当然就这点而言可以变化。还应该理解的是，在此使用的术语只是为了描述特定方面的目的，不是要限制本发明的范围，本发明的范围只受到所附权利要求的限制。
除非另有规定，在此使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属的技术领域的一般技术人员的通常理解相同的意思。然而，任何方法、设备或者材料类似或者等同于在此描述的那些方法、设备或者材料能够用于本发明的实践或者测试，现在描述本发明的优选方法、设备和材料。
图2A是说明在本申请中使用的空间术语的柱面坐标系80的透视图。在所述柱面坐标系的环境中至少部分地描述本发明。柱面坐标系80具有纵轴81，用做下述方向和空间术语的基准。形容词“轴向的”、“径向的”以及“周向的”分别是相对于平行于轴81，半径82(其正交于轴81)，以及圆周83的方向。形容词“轴向的”、“径向的”以及“周向的”还是关于平行于各自平面的方向。为了明晰不同平面的布置，使用物体84，85和86。物体84的表面87形成轴向平面。就是说，轴81沿着所述表面形成一条线。物体85的表面88形成径向平面。就是说，半径82沿着所述表面形成一条线。物体86的表面89形成周向平面。就是说，圆周83沿着所述表面形成一条线。作为进一步的实例，轴向运动或者布置平行于轴81,径向运动或者布置平行于半径82，以及周向运动或者布置平行于圆周83。旋转是指相对于轴81。
副词“轴向地”、“径向地”和“周向地”分别相对于平行于轴81、半径82或者圆周83的方向。副词“轴向地”、“径向地”和“周向地”也是关于平行于各自平面的方向。
图2B是说明在本申请中使用的空间术语的图2A的柱面坐标系80中的物体90的透视图。圆柱物体90表示在柱面坐标系中的一个圆柱物体，并且无论如何都无意于限制本发明。物体90包括轴向表面91、径向表面92和周向表面93。表面91是部分轴向平面，表面92是部分径向平面，以及表面93是圆周表面。
图3A至图3C说明一种利用成型的铆钉头部和盖的成型表面连接变矩器中的板的方法,尽管下面的方法是依次序描述的，然而除非明确声明不应该认为是按此次序。在一个实施例中，变矩器101包括盖102、板104和106以及铆钉108，铆钉108包括本体110、头部112以及穿过所述本体和头部的纵轴114。第一步，形成所述铆钉的头部使得所述头部的端表面116是曲线形的或者形成多个平面。在图3A至图3C中，所述端表面是曲线形的。第二步，形成所述盖的内表面120的相对于所述内表面的环绕部分122突出或者凹入的部分118。在图3A至图3C中，部分118是凹入的。第三步，分别将所述铆钉的本体配置到板104和106的部分128和130中的孔124和126中，使得所述铆钉头部的端表面面向所述盖。上述步骤显示在图3A中。
如图3B所示，第四步，移动板104和106使得所述铆钉头部的端表面接触所述内表面的所述部分，并且部分128和130相对于所述内表面的环绕部分成锐角134。还有，所述铆钉的纵轴相对于正交于所述内表面的环绕部分的线L成锐角136。如图3C所示，第五步，例如通过固定装置133的端表面131将力施加到与所述铆钉头部相对的铆钉端部132以便撞击所述铆钉头部。
在一个实施例中，所述各自孔包括各自纵轴138和140并且将铆钉的本体配置在孔124和126中包括对齐轴138和140与铆钉的纵轴。施加力以移动板包括：沿着所述内表面的所述部分滑动所述铆钉头部并且维持所述各自纵轴与铆钉的纵轴对齐。因而，在铆钉头部和板104之间不形成间隙，例如上面指出的间隙32。
在一个实施例中，施加沿正交于内表面环绕部分的方向D的力以移动所述板。在一个实施例中，所述铆钉头部的端表面包括由圆周线144(显示为虚线)相对于铆钉纵轴完全围住的部分142。也就是说，部分142完全围住并且完全填满其半径为距铆钉纵轴的半径146的圆。部分142接触所述内表面的所述部分。如下文中进一步描述的，表面116和部分118的各自形状是互补的，使所述铆钉头部和盖之间的接触面积最大并且提供穿过整个表面116或其大部分的均匀接触，同时能够使所述铆钉枢转但在铆钉头部和板104之间不形成间隙，例如上面指出的间隙32。
图4显示铆钉头部的朝向所述铆钉本体凹入的端表面，并且所述盖的内表面的部分118从部分122突出。关于图3A至3C的讨论适用于图4中所示的结构。固定装置133在图4中未示出。
图5A和5B显示用多个平面，例如平面148和150，形成的铆钉头部的端表面。例如，铆钉头部的端表面的部分152从铆钉头部的端表面的部分154突出。在一个实施例中，部分152与铆钉的纵轴共线并且端表面的部分154是平坦的。所述盖的内表面的与铆钉头部接触的部分不突出或凹入。相反地，部分152适当选择尺寸和定位，使得在图5B中，当力施加到所述铆钉以压缩铆钉时，形成部分152的材料流动以填充在所述盖和铆钉头部之间的间隙156，从而所述铆钉头部紧密地抵靠板104但不具有现有技术的间隙32。固定装置133在图5A和5B中未显示。
图6A和6B说明连接具有盖的表面上的平坦突出部的变矩器中的板的方法。虽然下述方法是以一次序描述的，但不应以此推断其先后次序，除非明确指出。在一个实施例中，变矩器包括盖102，板104和106，及铆钉157，铆钉157包括本体110、头部158及穿过所述本体和头部的纵轴114。第一步，形成从盖的环绕部分122突出的平坦表面160。第二步，将所述铆钉的本体分别配置到板104和106的部分128和130中的孔124和126内，从而所述铆钉头部的端表面面对所述盖。上述步骤在图6A中示出。
第三步，弯曲板104和106，从而所述铆钉头部的端表面接触所述平坦表面。第四步，将力施加到板104和106，从而移动所述板，使得部分128和130相对于所述内表面的环绕部分成锐角134，所述铆钉的端表面接触所述平坦表面，并且所述铆钉的纵轴正交于所述平坦表面。力在正交于所述内表面的环绕部分的方向D上施加到所述铆钉的端部。固定装置133在图6A和6B中没有示出。表面160的角度能够使所述铆钉头部与表面160对齐，但不必须在孔124和126中枢转或移动。
因而，对于图3A至6B，所述铆钉头部的几乎所有端表面与所述盖匹配接合，但在铆钉头部和板104之间不形成间隙，例如上面指出的间隙32。因而施加到铆钉的力更均匀地分布在铆钉上，抵消上面指出的不希望的效果。
返回到图3A至3C，变矩器101的组件170包括盖102、铆钉110和板104与106，板104和106具有各自部分128和130。当压力被施加以抵靠部分118压缩所述铆钉进而将所述铆钉固定到板104和106时，板104和106可偏斜以能够使内表面的部分118与铆钉头部接触。当铆钉被压缩时，板104和106相对于内表面的部分122成锐角134，并且所述铆钉的纵轴相对于线L成锐角136。
关于图4至6B的讨论适用于组件170。例如，如对图4所描述的，所述铆钉头部的端表面可凹入并且所述盖的表面可突出。例如，如对图5A和5B所描述的，所述铆钉头部的端表面能够用多个平面形成。例如，如对图6A和6B所描述的，平坦表面可形成在所述盖的表面120上。
下面提供关于上述方法和组件的进一步细节。上述方法和组件能够在铆接操作过程中使铆钉110自对齐并且支撑铆钉头部112以达到希望的铆钉满足改进的耐久性，避免上面指出的问题。例如，铆钉头部的不希望的塑性变形同时避免施加剥离力和铆接力(将力施加到端部132)，改进不平行于固定装置的表面131或者盖板的部分122的板，例如板104和106的铆接。例如，在一些实施例中，如图3A至4所示，端表面116和部分118的几何形状设计成具有互补的曲线形的或球形的形状，其被计算以使所述铆钉与板104和106自对齐(保持轴114和138/140对齐)，同时用所述固定装置施加力。表面116和部分118的互补形状使在铆接操作过程中通过显著增加所述铆钉头部和盖之间的接触面积而使对铆钉的支撑达到最大。
进一步地，铆钉头部和盖的互补球形表面能够在铆接过程中使铆钉110旋转或者沿部分118滑动。例如，当表面116沿部分118滑动时，所述铆钉在孔124和126中保持同一位置。例如在图3C中，当部分128和130进一步移动到左侧时，表面116向上滑动，补偿所述铆钉头部的径向和轴向移动，并且导致部分128和130相对于部分122的不平行结构。
在一个实施例中，计算部分118和铆钉头部的几何形状之间的表面比率以允许部分118和铆钉头部之间的位置公差和偏差。当经由所述固定装置施加剥离力时，所述铆钉头部变形以弹性匹配部分118的几何形状，增加所述盖和铆钉头部之间的接触面积并且有利地减小所述盖和铆钉头部之间的接触应力。在一个实施例中，在铆钉头部的精压或变形过程中，所述增加的接触面积减小相对于所述铆钉本体在所述铆钉头部上所加载的单位载荷，因为铆钉头部和部分118之间的接触面积被计算成大于所述铆钉本体的横截面面积。因而，在没有上面指出的因不适当的和不充分的铆钉头部支撑引起的变形和损坏的条件下，上述方法和组件能够铆接不平行板。因而在所述铆钉和板之间的接缝的耐久性与铆钉的填充都被改进。
因而，看到本发明的主题被有效地获得，虽然对本发明的修改和改变对本领域普通技术人员应是容易的，这些修改意图落入本发明要求保护的精神和保护范围中。还应当理解的是，上述描述对本发明是例示性的，不应视为限制。因此，在不偏离本发明的精神和保护范围的条件下，本发明的其他实施例是可能的。

Claims (15)

1.一种用铆钉连接变矩器中的板的方法，所述变矩器包括盖和第一与第二板，并且所述铆钉包括本体、头部和通过所述本体与头部的纵轴，所述方法包括：
形成所述铆钉头部以使所述头部的端表面是曲线形的或者形成多个平面；
形成所述盖的内表面的相对于所述内表面的环绕部分突出或凹入的部分；
将所述铆钉本体配置在所述第一和第二板的各自部分的各自孔中以使所述铆钉头部的端表面面向所述盖；和
移动所述第一和第二板以使得所述铆钉头部的端表面接触所述内表面的所述突出或凹入的部分，所述第一和第二板的各自部分相对于所述内表面的环绕部分成锐角，并且所述铆钉的纵轴相对于正交于所述内表面的环绕部分的线成锐角。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
所述各自孔包括各自纵轴；
将所述铆钉本体配置到各自孔中包括将所述各自纵轴与所述铆钉的纵轴对齐；以及
移动所述第一和第二板包括：
沿着所述内表面的所述突出或凹入的部分滑动所述铆钉头部；以及
维持所述各自纵轴与所述铆钉的纵轴对齐。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
施加沿正交于所述内表面的环绕部分的方向上的力，以移动所述第一和第二板。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
形成所述铆钉头部包括形成所述铆钉的端表面以在从本体到头部的方向上突出；以及
在形成所述内表面的突出或凹入的所述部分的步骤中，选择形成所述内表面的凹入的所述部分。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
形成所述铆钉头部包括形成从所述端表面的第二部分突出的所述端表面的第一部分。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，
所述端表面的所述第一部分与所述纵轴共线；以及
所述端表面的第二部分是平坦的。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
形成所述铆钉头部包括形成所述头部的朝向所述本体凹入的端表面；和
在形成所述盖的内表面的突出或凹入的所述部分的步骤中，选择形成所述内表面的突出的所述部分。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
所述铆钉头部的端表面包括由圆周线相对于所述铆钉的纵轴完全围住的部分；和
所述端表面的部分接触所述内表面的所述突出或凹入的部分。
9.一种用于变矩器的组件，包括：
用于与原动机驱动接合的盖，所述盖包括内表面，所述内表面具有相对于所述内表面的环绕部分突出或凹入的部分；
第一和第二板，包括具有各自孔的各自部分；以及
铆钉，所述铆钉包括本体、头部和通过所述本体与头部的纵轴；其中：
所述本体配置在所述各自孔中；
所述第一和第二板是可偏斜的以便当施加压力以将所述铆钉抵靠所述内表面的所述突出或凹入的部分被压缩从而将所述铆钉固定到所述第一和第二板时，能够使所述内表面的所述突出或凹入的部分和铆钉头部接触，其中，当所述铆钉被压缩时：
所述第一和第二板相对于所述内表面的环绕部分成锐角；以及
所述铆钉的纵轴相对于正交于所述内表面的环绕部分的线成锐角。
10.根据权利要求9所述的组件，其特征在于，
所述铆钉头部包括面向所述盖的端表面；和
在所述内表面的所述突出或凹入的部分和铆钉头部之间相接触之前，所述端表面是曲线形的或者形成多个平面。
11.根据权利要求10所述的组件，其特征在于，
在所述内表面的所述突出或凹入的部分和铆钉头部之间相接触之前，所述铆钉的端表面远离所述本体地突出；以及
所述内表面的所述突出或凹入的部分相对于所述内表面的环绕部分凹入。
12.根据权利要求10所述的组件，其特征在于，
在所述内表面的所述突出或凹入的部分和铆钉头部之间相接触之前，所述端表面的第一部分从所述端表面的第二部分突出。
13.根据权利要求12所述的组件，其特征在于，
所述端表面的第一部分与所述纵轴共线。
14.根据权利要求12所述的组件，其特征在于，
在所述内表面的所述突出或凹入的部分和所述铆钉头部之间相接触之前，所述铆钉的端表面朝向所述本体凹入，以及
所述内表面的所述突出或凹入的部分相对于所述第二部分突出。
15.根据权利要求10所述的组件，其特征在于，
所述铆钉头部包括端表面，所述端表面具有由圆周线相对于所述铆钉的纵轴完全围住的部分；和
所述端表面的所述部分接触所述内表面的所述突出或凹入的部分。
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