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QUERVERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNG
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Diese Anmeldung beansprucht die Priorität aus der
koreanischen Patentanmeldung Nr. 10-2012-0056303 eingereicht im Korean Intellectual Property Office am 25. Mai 2012,
Korean Patent Application No. 10-2012-0057500 eingereicht im Korean Intellectual Property Office am 30. Mai 2012 und der
koreanischen Patentanmeldung Nr. 10-2012-0057501 eingereicht im Korean Intellectual Property Office am 30. Mai 2012 deren gesamter Inhalt hierin durch die Bezugnahme eingeschlossen ist.
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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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(a) Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung betrifft einen selbstschneidenden Niet. Genauer betrifft die vorliegende Erfindung einen selbstschneidenden Niet der zwei oder mehr Objekte verbinden kann.
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(b) Beschreibung des Standes der Technik
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Die Automobilindustrie achtet auf Umweltprobleme und verwendet Aluminiumlegierungen und Kunststoffmaterialien für einen Fahrzeugkörper, um das Gewicht des Fahrzeugkörpers zu reduzieren und den Kraftstoffverbrauch zu verbessern, was zu den Lösungen für Umweltprobleme gehört.
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Zu diesem Zweck sind Verbindungsverfahren für den Zusammenbau des Fahrzeugkörpers anstelle von herkömmlichem Punktschweißen erforscht und entwickelt worden.
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In neuester Zeit wird zunehmend ein selbstschneidender Niet verwendet, der ein selbstschneidendes Nietsystem nutzt.
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Gemäß einem herkömmlichen Nietverfahren werden Verbindungsobjekte wie zum Beispiel Stahlbleche verbunden durch Bildung eines Kopfabschnitts, nachdem ein Nietloch gebohrt und ein Niet in das Nietloch eingesetzt wurde. Der Niet wird jedoch in die Verbindungsobjekte durch hydraulischen Druck oder pneumatischen Druck eingepresst, ohne dass das Nietloch gemäß dem selbstschneidenden Nietverfahren gebildet wurde. Zu diesem Zeitpunkt wird der Niet plastisch verformt und verbindet die Verbindungsobjekte.
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Ein selbstschneidender Niet wird verwendet, um Metallbleche nach dem selbstschneidenden Nietverfahren zu verbinden und der selbstschneidende Niet schließt einen Kopf und einen teilweisen hohlen zylindrischen Schaft ein.
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Zum Beispiel durchringt ein Schaft des selbstschneidenden Niets ein oberes Blech durch einen Schlagstempel eines Setzwerkzeugs. Zu diesem Zeitpunkt wird der Schaft von einem Ausformwerkzeug getragen und nach außen verformt. Zusätzlich werden das obere Blech und das untere Blech, da der Schaft in einem Zustand in dem der Kopfabschnitt vom oberen Blech getragen wird in ein unteres Blech eingepresst wird, verbunden.
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Herkömmlicherweise wird der Schlagstempel an einem oberen Abschnitt eines Rahmens vom C-Typ angebracht, und ein Amboss ist an einem unteren Abschnitt des C-Rahmens angebracht.
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Im Stand der Technik werden zwei Verbindungsobjekte zwischen dem Schlagstempel und dem Amboss angeordnet, und dann wird der Niet vom Schlagstempel eingepresst, dringt durch das obere Verbindungsobjekt, wird am unteren Verbindungsobjekt eingekapselt und auswärts durch einen Formhohlraum des Ambosses verformt, und somit werden die Verbindungsobjekte fest miteinander verbunden.
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Das Verbindungsverfahren mit Hilfe des selbstschneidenden Niets kann zum Zusammenbau von Aluminiumplatten eines Fahrzeugkörpers angewandt werden, was durch Punktschweißen nicht einfach durchführbar ist.
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Auch stellt das selbstschneidende Nietsystem möglicherweise hervorragende Starrheits- und Resistenzeigenschaften gegen Ermüdung bereit und bildet möglicherweise keine Verzerrung an einem Blech nahe dem Niet, so dass das selbstschneidende Nietsystem aus ästhetischer Sicht akzeptabel sein kann.
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Im Stand der Technik durchbohrt jedoch ein Schaft des selbstschneidenden Niets (im folgenden ein „Niet” genannt) das obere Verbindungsobjekt, wird am unteren Verbindungsobjekt verkapselt und vom Amboss nach außen verformt, und somit ist der Niet möglicherweise nicht leicht von den Verbindungsobjekten zu trennen.
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Das heißt im Stand der Technik muß der Niet, wenn es erforderlich ist, die Verbindungsobjekte voneinander zu trennen, abgebaut werden oder der Nietabschnitt muß zerbrochen werden, und daher werden die Verbindungsobjekte beschädigt und verformt. Daher müssen die Verbindungsobjekte möglicherweise ohne Recycling ersetzt werden.
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Auch ist es im Stand der Technik möglich, da der Schlagstempel und der Amboss verwendet werden, um den Niet einzupressen, um die Verbindungsobjekte zu verbinden, dass sich ein anwendbarer Freiheitsgrad des Nietens aufgrund von Beeinflussung durch andere Geräte verschlechtert.
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Da der Schaft des herkömmlichen selbstschneidenden Niets als ringförmige Schneidkante geformt ist, wird ein durchdrungener Abschnitt des oberen Blechs vollständig von der ringförmigen Kante abgeschnitten, wenn der Schaft das obere Blech durchdringt und in das untere Blech eingepresst wird.
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Da der durchdrungene Abschnitt des oberen Blechs der von dem Schaft abgeschnitten wird, keine mechanische Verbindung des oberen und unteren Blechs bilden kann und totes Metall bleibt, kann sich die Verbindungsstärke des oberen und des unteren Blechs verschlechtern.
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Zusätzlich dreht sich das obere Blech relativ zum unteren Blech, da das tote Metall das obere und das untere Blech nicht mit genügend Stärke verbinden kann.
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Dementsprechend werden nach dem Stand der Technik verschiedene Verfahren angewandt, um eine Drehung des oberen Blechs zu verhindern. Zum Beispiel wird eine Vielzahl von Nieten verwendet, um die Drehung des oberen Blechs zu verhindern.
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Wenn die Vielzahl von Nieten verwendet wird, können Prozesse kompliziert werden, die Produktivität kann sich verschlechtern und die Produktkosten können sich aufgrund einer Zunahme der Anzahl von Prozessen und Komponenten erhöhen.
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Da der Schaft des Niets als ringförmige Schneidkante geformt ist, durchdringt der Schaft das obere Blech mit einer Ringform und erhöht somit nach dem Stand der Technik eine Verbindungskraft.
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Die obigen Informationen, die in diesem Hintergrundabschnitt offenbart sind, dienen nur zur Verbesserung des Verständnisses des Hintergrunds der Erfindung und können daher Informationen enthalten, die nicht Teil des Standes der Technik sind, der in diesem Land einer Person mit durchschnittlichem Fachwissen bereits bekannt ist.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Die vorliegende Erfindung wurde in dem Versuch vorgenommen einen selbstschneidenden Niet bereitzustellen, der durch Verbesserung einer Form eines Schafts den Vorteil hat, dass der Niet leicht abgetrennt werden kann.
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Die vorliegende Erfindung wurde in dem Versuch vorgenommen, einen selbstschneidenden Niet bereitzustellen, der die weiteren Vorteile hat, dass die Verbindungskraft und die Druckkapazität vermindert werden können, aber die Scherfestigkeit verbessert werden kann und die Beeinflussung durch andere Geräte vermindert werden kann, indem einseitiges Nieten mit einem Schlagstempel ermöglicht wird, um so einen Freiheitsgrad des Nietens zu verbessern.
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Die vorliegende Erfindung wurde in dem Versuch vorgenommen, einen selbstschneidenden Niet bereitzustellen, der die Vorteile hat, dass ein durchdrungener Abschnitt die Verbindungsstärke der Verbindungsobjekte erhöht durch Verbesserung einer Form eines Schafts, so dass der durchdrungene Abschnitt nicht vollkommen abgeschnitten wird.
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Die vorliegende Erfindung wurde in dem Versuch vorgenommen einen selbstschneidenden Niet bereitzustellen, der die Vorteile hat, eine relative Drehung von Verbindungsobjekten zu verhindern, indem der durchdrungene Abschnitt, der nicht vollständig abgeschnitten wird, verwendet wird, obwohl nur ein Niet verwendet wird.
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Ein selbstschneidender Niet gemäß exemplarischer Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung verbindet ein oberes Plattenglied und ein unteres Plattenglied, die einander überlappen, fest miteinander.
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In einer oder mehreren exemplarischen Ausführungsformen umfasst der selbstschneidende Niet einen Kopfabschnitt, einen Schaftabschnitt der fest mit dem Kopfabschnitt verbunden ist und eine Vielzahl von Rippen, die an einer äußeren Umfangsoberfläche des Schaftabschnitts entlang einer Längenrichtung des Schaftabschnitts in Spiralform geformt sind.
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In einer oder mehreren exemplarischen Ausführungsformen sind die Rippen fest mit dem Kopfabschnitt verbunden und an der äußeren Umfangsoberfläche des Schaftabschnitts mit gleichmäßigem Abstand dazwischen angeordnet.
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In einer oder mehreren exemplarischen Ausführungsformen ist der Schaftabschnitt ein massiver kreisförmiger Zylinder.
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In einer oder mehreren exemplarischen Ausführungsformen hat der Schaftabschnitt ein Verbindungsende, das mit dem Kopfabschnitt verbunden ist und ein freies Ende, das ein dem Verbindungsende gegenüberliegendes Ende ist, und die Rippen erstrecken sich in Spiralform vom Verbindungsende zum freien Ende.
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In einer oder mehreren exemplarischen Ausführungsformen ist das freie Ende des Schaftabschnitts flach.
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In einer oder mehreren exemplarischen Ausführungsformen ist das freie Ende des Schaftabschnitt kegelförmig.
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In einer oder mehreren exemplarischen Ausführungsformen hat die Rippe eine Rippenoberfläche mit der Breite (B) und Seitenflächen mit einer Dicke (T) zwischen der äußeren Umfangsoberfläche des Schaftabschnitts und der Rippenoberfläche.
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In einer oder mehreren exemplarischen Ausführungsformen ist die Dicke (T) größer als die Breite (B).
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In einer oder mehreren exemplarischen Ausführungsformen entspricht die Dicke (T) einer Beziehung mit einem Außendurchmesser (D) des Schaftabschnitts als T = 1/2.66 D bis 1/2 D.
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In einer oder mehreren exemplarischen Ausführungsformen drehen sich die Rippen entlang der Längenrichtung des Schaftabschnitts spiralförmig im Uhrzeigersinn.
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In einer oder mehreren exemplarischen Ausführungsformen drehen sich die Rippen entlang der Längenrichtung des Schaftabschnitts spiralförmig gegen den Uhrzeigersinn.
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In einer oder mehreren exemplarischen Ausführungsformen verformt der selbstschneidende Niet plastisch die Niet-Zielabschnitte eines oberen Plattenglieds und eines unteren Plattenglieds, die einander überlappen und fest miteinander verbunden sind; und die Rippen drehen sich und durchbohren das obere Plattenglied und sind innerhalb des unteren Plattenglieds plastisch verformt.
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In einer oder mehreren exemplarischen Ausführungsformen wird der selbstschneidende Niet entsprechend den Rippen während des Durchbohrens entlang der Spiralrichtung gedreht und verbindet das obere und das untere Plattenglied fest miteinander.
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In einer oder mehreren exemplarischen Ausführungsformen kann der selbstschneidende Niet vom Niet-Zielabschnitt des oberen und des unteren Plattenglieds durch ein Drehmoment gedreht werden, das auf die entgegengesetzte Spiralrichtung der Rippen ausgeübt wird.
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In einer oder mehreren exemplarischen Ausführungsformen liegt ein Helix der Rippen und eine axiale Linie des Schaftabschnitts zwischen 10–45°.
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In einer oder mehreren exemplarischen Ausführungsformen bestehen ein oberes Plattenglied und ein unteres Plattenglied, die verbunden werden sollen, aus den gleichen Materialien.
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In einer oder mehreren exemplarischen Ausführungsformen bestehen ein oberes Plattenglied und ein unteres Plattenglied, die verbunden werden sollen, aus verschiedenen Materialien.
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In einer oder mehreren exemplarischen Ausführungsformen ist eine Mitnehmernut im oberen Abschnitt des Kopfabschnitts geformt.
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In einer oder mehreren exemplarischen Ausführungsformen kann der selbstschneidende Niet von einem Niet-Zielabschnitt durch ein Drehmoment getrennt werden, das entlang der entgegengesetzten Spiralrichtung der Rippen auf die Mitnehmernut ausgeübt wird.
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In einer oder mehreren exemplarischen Ausführungsformen umfasst der selbstschneidende Niet mindestens einen Anschlagsvorsprung der aus einem unteren Abschnitt des Kopfabschnitts herausragt.
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In einer oder mehreren exemplarischen Ausführungsformen sind die Rippen integral mit dem Kopfabschnitt verbunden und an der äußeren Umfangsoberfläche des Schaftabschnitts mit einem gleichmäßigen Abstand dazwischen angeordnet.
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In einer oder mehreren exemplarischen Ausführungsformen wird der selbstschneidende Niet während des Durchbohrens entlang einer Spiralrichtung entsprechend den Rippen gedreht, während der selbstschneidende Niet Niet-Zielabschnitte eines oberen Plattenglieds und eines unteren Plattenglieds, die einander überlappen und fest miteinander verbunden sind, plastisch verformt, drehen sich die Rippen und durchbohren das obere Plattenglied und werden innerhalb des unteren Plattenglieds verformt, und es wird der Anschlagsvorsprung in den Niet-Zielabschnitt des oberen Plattenglieds eingepresst.
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In einer oder mehreren exemplarischen Ausführungsformen kann sich der Niet, da die Rippen so geformt sind, dass sie einen Schaftabschnitt in Spiralform haben, während des Einpressens drehen, um die Verbindungsobjekte zu verbinden, und der selbstschneidende Niet kann vom Niet-Zielabschnitt der Verbindungsobjekt durch ein Drehmoment getrennt werden, das auf die entgegengesetzte Spiralrichtung der Rippen ausgeübt wird.
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Daher kann der Niet in einer oder mehreren exemplarischen Ausführungsformen, wenn es erforderlich ist, die Verbindungsobjekte voneinander zu trennen, leicht abgetrennt werden, ohne dass er entformt oder der Nietabschnitt zerbrochen wird, so dass die Verbindungsobjekte recycelt werden können.
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In einer oder mehreren exemplarischen Ausführungsformen, kann, da die spiralförmigen Rippen am Schaftabschnitt angeformt sind, die gesamte Oberfläche des Niets vergrößert werden, die Scherfestigkeit im Hinblick auf das obere und das untere Plattenglied erhöht werden, eine Zusammenfügungskraft und eine Druckkapazität auf die Verbindungsobjekte können reduziert werden, und somit kann die Betriebsstabilität des selbstschneidenden Nietsystems erhöht werden.
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In einer oder in mehreren exemplarischen Ausführungsformen ist, da ein Ausformwerkzeug mit einem Aufnahmeabschnitt einfach zum Tragen der Verbindungsobjekte verwendet werden kann, ein separater Amboss aus dem Stand der Technik nicht erforderlich, daher kann eine Beeinträchtigung minimiert werden und der Freiheitsgrad des Nietens verbessert werden.
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In einer oder mehreren exemplarischen Ausführungsformen können obere und untere Plattenglieder, die mit Löchern versehen und am Niet-Zielabschnitt angeformt sind, durch Nieten verbunden werden, und daher muss das Ausformwerkzeug nicht mit einem Aufnahmeabschnitt, wie zum Beispiel einem Loch oder einer Nut versehen werden, und eine untere Oberfläche des unteren Plattenglieds kann flach sein.
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Daher kann in einer oder in mehreren exemplarischen Ausführungsformen die flache untere Oberfläche des unteren Plattenglieds die Bedürfnisse der Fahrzeugindustrie erfüllen, die Gegenstände vorzugsweise ohne Vorsprünge bevorzugen.
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In einer oder mehreren exemplarischen Ausführungsformen kann, da der durchdrungene Abschnitt nicht vollständig abgeschnitten wird, obwohl nur ein Niet verwendet wird, die relative Drehung der Verbindungsobjekte verhindert werden und die Verbindungsstärke der Verbindungsobjekte verbessert werden.
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In einer oder mehreren exemplarischen Ausführungsformen kann die Produktivität, da ein oder sehr wenige Nieten die Verbindungsobjekte verbinden können, verbessert werden, und die Herstellungskosten können durch eine Reduktion der Nietverfahren und der Anzahl der Elemente reduziert werden.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Die Zeichnungen zeigen exemplarische Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung und sollen keinen Aspekt der Erfindung einschränken.
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1 ist eine Zeichnung die einen selbstschneidenden Niet gemäß einer exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
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2 ist eine perspektivische Ansicht eines selbstschneidenden Niets gemäß einer exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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3 ist eine Unteransicht eines selbstschneidenden Niets gemäß einer exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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4 ist eine Vorderansicht eines selbstschneidenden Niets gemäß eines exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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5 ist eine Zeichnung die eine Funktionsweise eines selbstschneidenden Niets gemäß einer exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
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Die 6 und 7 sind Zeichnungen die einen selbstschneidenden Niet gemäß einer anderen exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigen.
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8 und 9 sind Zeichnungen, die einen selbstschneidenden Niet gemäß einer anderen exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigen.
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10 ist eine Vorderansicht eines selbstschneidenden Niets gemäß einer anderen exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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11 ist eine Vorderansicht eines selbstschneidenden Niets gemäß einer anderen exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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12 ist eine perspektivische Ansicht eines selbstschneidenden Niets gemäß einer modifizierten exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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13 ist eine Grundansicht eines selbstschneidenden Niets gemäß einer modifizierten exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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14 ist eine Zeichnung die die Funktionsweise eines selbstschneidenden Niets gemäß einer modifizierten exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
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15 ist eine perspektivische Ansicht eines selbstschneidenden Niets gemäß einer anderen modifizierten exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- oberes Plattenglied
- 2
- unteres Plattenglied
- 4
- Schlagstempeleinheit
- 6
- Ausformwerkzeug
- 8
- Aufnahmeabschnitt
- 10
- Kopfabschnitt
- 11
- Mitnehmernut
- 30
- Schaftabschnitt
- 31
- herausragende Oberfläche
- 50
- Rippe
- 51
- Spirale
- 53
- Rippenoberfläche
- 55
- Rippenseitenoberfläche
- 70
- Anschlagsvorsprung
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Im Folgenden wird die vorliegende Erfindung genauer mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben in denen exemplarische Ausführungsformen der Erfindung dargestellt sind.
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Wie der Fachmann erkennen würde, können die beschriebenen Ausführungsformen auf verschiedene Arten modifiziert werden, ohne vom Geist oder Schutzumfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
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Die Beschreibung von Komponenten, die nicht zur Erläuterung der vorliegenden Erfindung notwendig sind, wird weggelassen, und identische Bestandteile sind in dieser Beschreibung mit denselben Bezugszeichen gekennzeichnet.
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Zusätzlich können sich zwecks besseren Verständnisses und einer leichteren Beschreibung die Größe und Dicke der in den Zeichnungen dargestellten Komponenten von der echten Größe und echten Dicke der Komponenten unterscheiden. Daher ist die vorliegende Erfindung nicht auf diejenigen, die in den Zeichnungen gezeigt sind, beschränkt.
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In der detaillierten Beschreibung werden Ordinalzahlen verwendet, um Bestandteile auseinanderzuhalten, die dieselben Bezeichnungen haben, und haben keine spezifischen Bedeutungen.
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In der Beschreibung sind das Wort „umfassen” und Variationen, wie „umfasst” oder „umfassend” dahingehend zu verstehen, falls nicht explizit anders angegeben, dass sie den Einschluss der genannten Elemente aber nicht den Ausschluss anderer Elemente implizieren.
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In der Beschreibung bezeichnen Begriffe wie „Abschnitt” und „Mittel” eine Einheit eines umfassenden Elements, das mindestens eine Funktion oder Bewegung hat.
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1 ist eine Zeichnung die einen selbstschneidenden Niet gemäß einer exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
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In der Beschreibung können Verbindungsobjekte als Grundmaterialien zur Verbindung mit einem Niet definiert werden, und ein verbundener Gegenstand kann als verarbeiteter Gegenstand definiert werden, dessen Verbindungsobjekte durch Nieten verbunden sind.
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In 1 verbindet ein selbstschneidender Niet 100 gemäß einer exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mindestens zwei Metallbleche (im Folgenden „Niet” genannt).
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Es wird in dieser Beschreibung exemplarisch erläutert, dass zwei Metallbleche verwendet werden, und dass die zwei Metallbleche als oberes Plattenglied 1 bzw. als unteres Plattenglied 2 bezeichnet werden.
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In der Beschreibung ist eine obere Fläche als nach oben gerichtete Oberfläche in den Zeichnungen definiert und eine untere Oberfläche oder eine Bodenoberfläche als eine nach unten gerichtete Oberfläche in den Zeichnungen definiert.
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Ein Blech des ersten und des zweiten Blechs 1 und 2, die in einer oberen Position in den Zeichnungen angeordnet sind, wird als oberes Plattenglied 1 bezeichnet, und das andere Blech wird zum besseren Verständnis als unteres Plattenglied 2 bezeichnet. Obwohl andere Plattenglieder zwischen dem oberen Plattenglied 1 und dem unteren Plattenglied 2 angeordnet sein können, wird der selbstschneidende Niet 100 zum besseren Verständnis dahingehend beschrieben, dass er das obere Plattenglied 1 und das untere Plattenglied 2 verbindet.
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Die oben beschriebenen Begriffe werden zum besseren Verständnis definiert, und somit dürfen die Begriffe nicht den Geist oder Schutzumfang der vorliegenden Erfindung einschränken, und andere Definitionen können je nach Situation in der Beschreibung zum besseren Verständnis verwendet werden.
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Der selbstschneidende Niet 100 kann Verbindungsobjekte wie zum Beispiel das obere und das untere Plattenglied 1 und 2 verbinden, die sich durch ein selbstschneidendes Nietsystem überlappen.
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Das heißt, das selbstschneidende Nietsystem presst mit einem vordefinierten Druck den Niet 100 in das obere Plattenglied 1 und das untere Plattenglied 2, die sich einander überlappen, ein und ist ausgebildet, um das obere Plattenglied 1 und das untere Plattenglied 2 durch plastische Verformung des oberen Plattenglieds 1, des unteren Plattenglieds 2 und des Niets 100 zu verbinden.
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In einer exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bestehen das obere Plattenglied 1 und das untere Plattenglied 2 aus einem Kunststoffmaterial, einem Gummimaterial, einem Aluminiumblech oder einem Stahlblech (einschließlich eines Stahlblechs mit hoher Zugfestigkeit).
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Das obere Plattenglied 1 und das untere Plattenglied 2 können aus demselben Material oder aus verschiedenen Materialien bestehen.
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Das selbstschneidende Nietsystem, von dem der selbstschneidende Niet 100 gemäß einer exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung anwendbar ist, kann für einen Roboter bereitgestellt werden und kann eine Schlagstempeleinheit 4 zum Pressen des Niets 100 und ein Ausformwerkzeug 6 zum Tragen des oberen und des unteren Plattenglieds 1 und 2, die einander überlappen, einschließen.
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Die Schlagstempeleinheit 4, die den Niet 100 zuführt, schließt einen Schlagstempel-Zylinder ein, der durch einen hydraulischen Druck oder pneumatischen Druck angetrieben wird, und einen Schlagstempel, der durch den Schlagstempel-Zylinder betrieben wird.
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Die Schlagstempeleinheit 4 kann eine Schlagvorrichtung zum schnellen und kontinuierlichen Schlagen des Niets 100 verwenden.
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Es ist wohl bekannt, dass die Schlagstempeleinheit 4 des selbstschneidenden Nietsystems auf ein selbstschneidendes Nietsystem angewandt wird und daher wird in dieser Beschreibung auf eine detaillierte Beschreibung davon verzichtet.
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In einer exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann das Ausformwerkzeug 6, das während des Nieteintreibvorgangs eine Schlagkraft hält und absorbiert, an einen herkömmlichen Rahmen vom C-Typ montiert sein, wie zum Beispiel ein Amboss-Ausformwerkzeug, oder das Ausformwerkzeug 6 kann eine separate plattenartige Struktur zum Tragen der sich überlappenden oberen und unteren Plattenglieder 1 und 2 sein.
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Im Ausformwerkzeug 6 ist ein Aufnahmeabschnitt 8 als Loch oder als Kuppel zur Aufnahme eines plastisch verformten Abschnitts eines vordefinierten Niet-Zielabschnitts des oberen und des unteren Plattenglieds 1 und 2 ausgebildet. In einer exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist der Aufnahmeabschnitt 8 des Ausformwerkzeugs 6 ein Loch, wie in den Zeichnungen zum besseren Verständnis dargestellt.
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Der Aufnahmeabschnitt 8 nimmt einen plastisch verformten Abschnitt des vordefinierten Niet-Zielabschnitts des oberen und des unteren Plattenglieds 1 und 2 auf.
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In einer exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann der Niet-Zielabschnitt des oberen und des unteren Plattenglieds 1 und 2 flach ohne ein Loch sein.
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Der Niet 100, gemäß einer exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, die auf das selbstschneidende Nietsystem anwendbar ist, durchdringt das obere Plattenglied 1 durch Pressen der Schlagstempeleinheit 4, wird in das untere Plattenglied 2 eingepresst und verformt das obere und das untere Plattenglied 1 und 2 plastisch durch die Aufnahmebohrung 8 des Ausformwerkzeugs 6, um so das obere Plattenglied 1 und das untere Plattenglied 2 fest zu verbinden.
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Im Folgenden wird der selbstschneidende Niet 100, gemäß einer exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, detailliert mit Bezug auf 1 und die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
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2 ist eine perspektivische Ansicht eines selbstschneidenden Niets gemäß einer exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, 3 ist eine Unteransicht eines selbstschneidenden Niets gemäß einer exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, und 4 ist eine Vorderansicht des selbstschneidenden Niets gemäß einer exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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In 1 bis 4 schließt der selbstschneidende Niet 100, gemäß einer exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, grundsätzlich einen Kopfabschnitt 10, einen Schaftabschnitt 30 und Rippen 50 ein, und jede Komponente wird detailliert beschrieben.
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Der Kopfabschnitt 10 empfängt eine Auflast der Schlagstempeleinheit 4 und hat eine Scheibenform mit vordefinierter Dicke.
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Der Kopfabschnitt 10 kann den Niet-Zielabschnitt des oberen Plattenglieds 1 tragen, wenn der Niet 100 das obere und das unteren Plattenglied 1 und 2, die einander überlappen, plastisch verformt.
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In einer exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verformt der Schaftabschnitt 30 plastisch den Niet-Zielabschnitt des oberen und des unteren Plattenglieds 1 und 2, die einander überlappen, und ist integral mit einem unteren Abschnitt des Kopfabschnitts 10 verbunden.
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Der Schaftabschnitt 30 kann ein massiver kreisförmiger Zylinder sein, und somit kann kein Verziehen während des Pressens der Schlagstempeleinheit 4 stattfinden.
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Im Folgenden wird ein mit dem Kopfabschnitt 10 verbundener Abschnitt des Schaftabschnitts 30 als Verbindungsende bezeichnet, und ein gegenüberliegender Abschnitt des Schaftabschnitts 30 wird als freies Ende bezeichnet.
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Die Länge des Schaftabschnitts 30 kann je nach Dicke des oberen und des unteren Plattenglieds 1 und 2 usw. variieren, und daher kann in einer exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung die Länge des Schaftabschnitts 30 nicht auf bestimmte Bereiche beschränkt sein.
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In einer exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann eine kegelförmige vorstehende Oberfläche 31 am freien Ende des Schaftabschnitts 30 geformt sein.
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Die vorstehende Oberfläche 31 kann in einem vordefinierten Winkel (ungefähr 152°) von einer Kante des freien Endes geformt sein.
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Die kegelförmige vorstehende Oberfläche 31, die an dem freien Ende angeformt ist, kann die Kontaktfläche des Schaftabschnitts 30 im Verhältnis zum Niet-Zielabschnitts des oberen und des unteren Plattenglieds 1 und 2 vergrößern, um so den Niet-Zielabschnitt plastisch zu verformen.
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In einer exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind die Rippen 50 ausgebildet, um den Niet-Zielabschnitt des oberen und des unteren Plattenglieds 1 und 2 mit dem Schaftabschnitt 30 durch pressen der Schlagstempeleinheit 4 plastisch zu verformen, das obere Plattenglied 1 zu durchdringen, das obere und das untere Plattenglied 1 und 2 zu durchdringen und plastisch verformt zu werden.
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Auch ist die Rippe 50 ausgebildet, um den Niet 100 während plastischer Verformung des Niet-Zielabschnitts des oberen und des unteren Plattenglieds 1 zu drehen, wobei das obere Plattenglied 1 durchdrungen und das obere und das untere Plattenglied 1 und 2 durchdrungen wird, indem der Druck der Schlagstempeleinheit 4 zu einem Drehmoment verändert wird.
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Das heißt, die Rippen 50 bringen den Niet 100 dazu, während der Penetration des oberen Plattenglieds 1 gedreht zu werden und das untere Plattenglied 2 zu durchdringen, und er wird plastisch verformt und in dem unteren Plattenglied 2 verkapselt, um so das obere und das untere Plattenglied 1 und 2 zu verbinden.
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Die Rippen 50, gemäß einer exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, ragen integral aus einer externen Umfangsoberfläche des Schaftabschnitts 30 heraus und sind in Spiralform entlang der Längenrichtung des Schaftabschnitts 30 angeordnet.
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Es gibt mehrere Rippen 50, und sie sind an der externen Umfangsoberfläche des Schaftabschnitts 30 in gleichmäßigen Abständen angeordnet.
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Im Detail sind die Rippen 50, gemäß einer exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, fest mit dem Kopfabschnitt 10 verbunden, haben vom Verbindungsende zum freien Ende des Schaftabschnitts 30 eine Spiralform und sind in gleichmäßigen Abständen entlang eines Kreisbogens des Schaftabschnitts 30 angeordnet.
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Die Rippen 50 sind vom Verbindungsende zum freien Ende des Schaftabschnitts 30 geformt, um eine Spirale 51 zu formen (in der Zeichnung durch eine strichpunktierte Linie gezeichnet). Zum Beispiel drehen sich die Rippen 50 entlang der Längenrichtung des Schaftabschnitts 30 im Uhrzeigersinn, um die Spirale 51 zu bilden.
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In einer exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann der Anschnittwinkel α der Spirale 51 10–45° betragen. Das heißt, die Helix der Rippen 50 und eine axiale Linie X des Schaftabschnitts 30 bilden einen Winkel zwischen 10–45°.
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In diesem Fall bezeichnet der Anschnittwinkel α einen Winkel zwischen der Spirale 51 entlang dem Verbindungsende und dem freien Ende des Schaftabschnitts 30 und der axialen Linie X des Schaftabschnitts 30, und er wird auch als Schraubenwinkel bezeichnet.
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Zum Beispiel bilden in einer exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung die Rippen 50 einen Anschnittwinkel von 45° im Verhältnis zur axialen Linie X des Schaftabschnitts 30 und vier Spiralen 51 entlang dem Verbindungsende und dem freien Ende des Schaftabschnitts 30.
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Der Anschnittwinkel und die Anzahl von Spiralen der Rippen 50 liegen in einem solchen Bereich, dass die Rippen 50 den Niet-Zielabschnitt des oberen und des unteren Plattenglieds 1 und 2 plastisch verformen können, das obere Plattenglied 1 durchdringen, das obere und das untere Plattenglied 1 und 2 durchbohren und sie plastisch verformt werden. In einer oder mehreren exemplarischen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung können der Anschnittwinkel und die Anzahl von Spiralen der Rippen 50 durch verschiedene Simulationstests festgelegt werden.
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Wenn der Anschnittwinkel der Rippe 50 kleiner ist als 10° ist die Länge der Rippen 50 nicht ausreichend, so dass auch die relative Menge der Rippen 50, die das obere Plattenglied 1 durchdringen und in dem unteren Plattenglied 2 verkapselt werden, nicht ausreichend ist. Daher ist die Verbindungskraft der Rippen 50 im Hinblick auf das obere und das untere Plattenglied 1 und 2 möglicherweise nicht ausreichend.
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Auch kann, wenn der Anschnittwinkel der Rippe 50 kleiner ist als 10°, die Anzahl der Rippen 50, die an der externen Umfangsrichtung des Schaftabschnitts 30 geformt sind, erhöht werden, und so kann der verkapselte Abschnitt des oberen und des unteren Plattenglieds 1 und 2, die zwischen den Rippen 50 positioniert würden, verkleinert werden; somit würde die Verbindungskraft der Rippen im Hinblick auf das obere und das untere Plattenglied 1 und 2 verringert werden.
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Wenn hingegen der Anschnittwinkel der Rippen 50 über 45° beträgt, zum Beispiel 60°, kann die Herstellung der Rippen 50 möglicherweise schwierig sein. Auch im Fall, dass die Enden der Rippen 50 mit dem Schaftabschnitt 30 den Niet-Zielabschnitt des oberen und des unteren Plattenglieds 1 und 2 plastisch verformen, können die Enden der Rippen 50 plastisch verformt werden, ohne dass das obere Plattenglied 1 durchdrungen wird und die Verbindungsobjekte möglicherweise nicht ausreichend verbunden werden.
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So wird in einer oder mehreren exemplarischen Ausführungsformen der Anschnittwinkel der Rippen 50 in einen solchen Bereich eingestellt, dass die Rippen 50 den Niet-Zielabschnitt des oberen und des unteren Plattenglieds 1 und 2 plastisch verformen, das obere Plattenglied 1 durchdringen, das obere und das untere Plattenglied 1 und 2 durchbohren und plastisch verformt werden. In einer oder mehreren exemplarischen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann der Anschnittwinkel auf weniger als 45° eingestellt werden.
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Der Anschnittwinkel und die Anzahl von Spiralen der Rippen 50 können durch verschiedene Simulationstests eingestellt werden.
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Die Spirallänge der Rippen 50 kann je nach Länge des Schaftabschnitts 30 der Dicke des oberen und des unteren Plattenglieds 1 und 2 dem Anschnittwinkel usw. variieren, und so wird möglicherweise in einer exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung die Spirallänge der Rippen 50 nicht auf spezifische Bereiche eingeschränkt.
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Jede Rippe 50 hat eine Rippenoberfläche 53 mit einer Breite B und Rippenseitenoberflächen 55 mit einer Dicke T zwischen der externen Umfangsoberfläche des Schaftabschnitts 30 und der Rippenoberfläche 53.
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In einer oder mehreren exemplarischen Ausführungsformen ist Dicke T der Rippe 50 größer als die Breite B der Rippen 50.
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Die Dicke T entspricht einem Verhältnis zu einem Außendurchmesser D des Schaftabschnitts 30 wie folgt:
T = 1/2.66 D bis 1/2 D.
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Wenn zum Beispiel der Außendurchmesser D des Schaftabschnitts 30 4 mm beträgt, kann die Dicke T der Rippenseitenoberfläche 55 auf 1,5–2 mm festgelegt werden, und die Breite B der Rippenoberfläche 53 kann auf weniger als die Dicke T zum Beispiel 1 mm festgelegt werden.
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Das Verhältnis zwischen der Dicke T, der Rippenseitenoberfläche 55, der Breite B, der Rippenoberfläche 55 und des Außendurchmessers D des Schaftabschnitts 30 wird festgelegt, um eine vorzeitige Verformung der Rippen 50 aufgrund des Pressens der Schlagstempeleinheit 4 vor dem Durchbohren des Niet-Zielabschnitts des oberen Plattenglieds 1 zu verhindern, so dass die Rippen 50 das obere Plattenglied 1 nicht durchbohren können.
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Auch können die Beziehung zwischen der Dicke T der Rippenseitenoberfläche 55, der Breite B, der Rippenoberfläche und dem Außendurchmesser D des Schaftabschnitts 30 dazu führen, dass die Rippen 50 mit einer ausreichend verkapselten Fläche (Oberfläche) in dem unteren Plattenglied 2 verkapselt werden.
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Wenn die Dicke T der Rippenseitenoberfläche 55 geringer ist als es dem Verhältnis entspricht, ist die Fläche der Rippen 30, die im unteren Plattenglied 2 verkapselt werden soll, möglicherweise nicht ausreichend, und die Verformung an den Enden der Rippen 30 ist möglicherweise nicht ausreichend, so dass die Verbindungsobjekte möglicherweise nicht genügend verbunden werden.
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Wenn die Dicke T der Rippenseitenoberfläche 55 größer ist als entsprechend dem Verhältnis, können die Enden der Rippen 30 möglicherweise aufgrund des Pressens der Schlagstempeleinheit 4 vorzeitig verformt werden, bevor sie den Niet-Zielabschnitt der oberen Plattenglieder 1 durchbohren, so dass die Rippen 50 das obere Plattenglied 1 nicht durchbohren können.
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Die vordefinierte Bedingung oder das Verhältnis der Breite B der Rippenoberfläche 53 und der Dicke T der Rippenseitenoberfläche 55 kann durch verschiedene Simulationstests festgelegt werden.
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Die Rippenoberfläche 53 kann entsprechend der externen Umfangsoberfläche des Schaftabschnitts 30 und des freien Endes davon, das spitz geformt sein kann, geformt sein.
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Mit dieser Struktur kann die Starrheit der Rippe 50 so verbessert werden, dass ihre Enden nicht plastisch verformt werden, bevor sie den Niet-Zielabschnitt des oberen Plattenglieds 1 durchbohren.
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Im Folgenden werden Funktionsweisen des selbstschneidenden Niets 100 detailliert mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben.
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5 ist eine Zeichnung die eine Funktionsweise eines selbstschneidenden Niets gemäß einer exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
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In 5 und in den oben genannten Zeichnungen sind das obere und das untere Plattenglied 1 und 2, die sich überlappen, auf das plattenartige Ausformwerkzeug 6 gelegt.
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In einer oder mehreren exemplarischen Ausführungsformen ist das Ausformwerkzeug 6 möglicherweise kein Amboss, der an einem herkömmlichen C-Rahmen bereitgestellt ist. Das Ausformwerkzeug 6 kann eine getrennte plattenartige Struktur zum Tragen der sich überlappenden oberen und unteren Plattenglieder 1 und 2 sein.
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Der Niet-Zielabschnitt des oberen und des unteren Plattenglieds 1 und 2 kann möglicherweise keine Löcher haben und auf dem Aufnahmeabschnitt 8 des Ausformwerkzeugs 6 angeordnet sein.
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In diesem Stadium wird die Schlagstempeleinheit 4 des selbstschneidenden Nietsystems zum Niet-Zielabschnitt des oberen und des unteren Plattenglieds 1 und 2 bewegt, und der Niet 100 wird der Schlagstempeleinheit 4 zugeführt.
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Dann wird der Zylinder der Schlagstempeleinheit 4, der durch hydraulischen oder pneumatischen Druck angetrieben wird, so betätigt, dass der Schlagstempel den Kopfabschnitt 10 des Niets 100 drückt.
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Dann verformen die Rippen 50 gemeinsam mit dem Schaftabschnitt 30 plastisch den Niet-Zielabschnitt des oberen und des unteren Plattenglieds 1 und 2.
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In einer oder mehreren exemplarischen Ausführungsformen kann die kegelförmige, vorstehende Oberfläche 31, die am freien Ende des Schaftabschnitts 30 geformt ist, eine Vergrößerung der Kontaktfläche des Schaftabschnitts 30 im Verhältnis zum Niet-Zielabschnitts 30 des oberen und des unteren Plattenglieds 1 und 2 zur leichten plastischen Verformung des Niet-Zielabschnitts ermöglichen.
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In einer oder mehreren exemplarischen Ausführungsformen kann, da die Dicke T der Rippe 50 größer ist als die Breite B der Rippe 50, und da die Dicke T dem Verhältnis zu einem Außendurchmesser D des Schaftabschnitts 30 als T = 1/2.66 D bis 1/2 D entspricht, die vorzeitige Verformung der Rippen 50 vor dem Durchbohren des Niet-Zielabschnitts der oberen Plattenglieder 1 verhindert werden.
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Wenn der Niet-Zielabschnitt des oberen und des unteren Plattenglieds 1 und 2 plastisch verformt wird, kann der verformte Abschnitt des Niet-Zielabschnitts aus der unteren Oberfläche des unteren Plattenglieds 2 herausragen und im Aufnahmeabschnitt 8 des Ausformwerkzeugs 6 aufgenommen werden.
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Zu diesem Zeitpunkt durchbohren die Enden der Rippen 50 das obere Plattenglied 1 durch Drücken der Schlagstempeleinheit 4 und es wird innerhalb des unteren Plattenglieds 2 plastisch verformt.
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In einer oder mehreren exemplarischen Ausführungsformen verursachen die Rippen 50, welche die Spiralen 51 vom Verbindungsende vom freien Ende bilden, die Drehung des Niets 100 vom Moment an des Durchdringens des oberen Plattenglieds 1, durchbohren das untere Plattenglied 2 und werden im unteren Plattenglied 2 plastisch verformt und verkapselt, um so aufgrund des Drehmoments das obere und das untere Plattenglied 1 und 2 zu verbinden.
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Das heißt, die Rippen 50 können die Druckkraft, die von der Schlagstempeleinheit 4 empfangen wird, in das Drehmoment umwandeln.
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In einer oder mehreren exemplarischen Ausführungsformen verformen die Rippen 50 plastisch den Niet-Zielabschnitt des oberen und unteren Plattenglieds 1 und 2 mit dem Schaftabschnitt 30 dessen Enden sich drehen und das obere Plattenglied 1 durchdringen, die das obere und untere Plattenglied 1 und 2 durchbohren und die plastisch verformt werden, um so das obere und das untere Plattenglied 1 und 2 fest zu verbinden.
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Die Enden der Rippen 50 werden im unteren Plattenglied 2 verkapselt, das plastisch verformt wird, um so eine mechanische Verbindung des oberen und unteren Plattenglieds 1 und 2 zu bilden.
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In einer oder mehreren exemplarischen Ausführungsformen kann, da der sich drehende Niet 100 das obere Plattenglied 1 durchdringt und das untere Plattenglied 2 durchbohrt, der verformte Abschnitt des Plattenglieds 1, der einen Raum zwischen den Rippen 50 entspricht, miteinander verbunden werden.
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Das heißt, obwohl die Enden der Rippen 50 das obere Plattenglied 1 durchdringen, wird der Niet-Zielabschnitt des oberen Plattenglieds 1 nicht vollständig abgetrennt, so dass die Niet-Zielabschnitte des oberen Plattenglieds 1 mit Ausnahme des durchdrungenen Abschnitts miteinander verbunden werden. Das heißt, totes Metall wird wahrscheinlich nicht geformt.
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Da totes Metall, das vollständig abgeschnitten wird, nicht übrig bleiben darf, wird der verformte Abschnitt des Niet-Zielabschnitts des oberen Plattenglieds 1 verwendet, um die Verbindungsstärke des oberen Plattenglieds 1 und des unteren Plattenglieds 2 zu erhöhen.
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Der verformte Abschnitt des oberen Plattenglieds 1 wird verwendet, um eine mechanische Verbindung zwischen dem oberen Plattenglied 1 und dem unteren Plattenglied 1 und 2 herzustellen und das obere Plattenglied 1 und das untere Plattenglied 2 mit einer vordefinierten Stärke zu verbinden.
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Dementsprechend, wird obwohl nur ein Niet verwendet wird, eine Rotation des oberen Plattenglieds 1 und des unteren Plattenglieds 2 verhindert, und die Verbindungsstärke des oberen Plattenglieds 1 und des unteren Plattenglieds 2 wird weiter verbessert.
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Zusätzlich, da die Verbindungsobjekte mit Hilfe eines Niets verbunden werden, kann die Produktivität verbessert werden und die Herstellungskosten können reduziert werden durch eine Verringerung der Anzahl der Verbindungsprozesse und Komponenten.
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Da die Rippen 50 am Schaftabschnitt 30 geformt sind, kann die Kontaktfläche des gesamten Niets 100 vergrößert werden, daher kann die Scherfestigkeit des Niets 100 im Hinblick auf das obere und das untere Plattenglied 1 und 2 verbessert werden, die Verbindungskraft und die Druckkapazität können vermindert werden, und dementsprechend kann die Funktionsstabilität des selbstschneidenden Nietsystem erhöht werden.
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In einer oder mehreren exemplarischen Ausführungsformen ist möglicherweise, da das plattenartige Ausformwerkzeug 6 versehen mit dem Aufnahmeabschnitt 8 verwendet werden kann, um einfach das obere und das untere Plattenglied 1 und 2 zu tragen, ein Amboss aus dem Stand der Technik für den nach außen zu verformenden Niet möglicherweise nicht erforderlich. Daher kann eine Behinderung anderer Geräte minimiert werden, und die Konstruktionsfreiheit des Nietverfahrens kann verbessert werden.
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Zwischenzeitlich, da der Niet 100 entlang der Spiralrichtung aufgrund der Rippen 50 gedreht wird, um so das obere und das untere Plattenglied 1 und 2 fest zu verbinden, wenn ein Drehmoment in der entgegengesetzten Richtung der Verbindungskraft der Rippen 50 mit Bezug auf die Verbindungsobjekte ausgeübt wird, kann der Niet 100 von den Verbindungsobjekten getrennt werden.
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Daher kann der Niet in einer mehreren exemplarischen Ausführungsformen, falls es erforderlich ist, die Verbindungsobjekte voneinander zu trennen, leicht abgetrennt werden, ohne abgemantelt zu werden oder den Nietabschnitt zu zerbrechen, so dass die Verbindungsobjekte recycelt werden können.
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6 und 7 sind Zeichnungen die einen selbstschneidenden Niet gemäß einer anderen exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellen.
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In 6 und in 7 in einer oder mehreren exemplarischen Ausführungsformen ist der selbstschneidende Niet 100 anwendbar zur Verbindung von Objekten, in denen ein Loch zu mindestens einem Niet-Zielabschnitt des oberen und des unteren Plattenglieds 1 und 2 geformt ist, die einander überlappen.
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In den Zeichnungen ist, obwohl ein Loch 81 im Niet-Zielabschnitt des oberen Plattenglieds 1 geformt ist, es nicht darauf beschränkt. Im Gegensatz dazu, kann das Loch 81 auch im unteren Plattenglied 2 angebracht sein.
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Als exemplarische Ausführungsform wird jedoch beschrieben, dass das Loch 81 im oberen Plattenglied angebracht ist.
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Der Niet-Zielabschnitt des oberen und des unteren Plattenglieds 1 und 2 ist im Aufnahmeabschnitt des Ausformwerkzeugs 6 angebracht.
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In einer oder mehreren exemplarischen Ausführungsformen verformen der Schaftabschnitt 30 und die Rippen 50 des Niets 100 den Niet-Zielabschnitt des oberen und des unteren Plattenglieds 1 und 2 und die Enden der Rippen 50 durchbohren eine Kante des Lochs 81, während der Drehung.
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Dann durchbohren die Enden der Rippen 50 den Niet-Zielabschnitt des unteren Plattenglieds 2 und werden plastisch verformt und im unteren Plattenglied 2 verkapselt.
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In einer oder mehreren exemplarischen Ausführungsformen ist der selbstschneidende Niet 100 anwendbar zur Verbindung von Objekten, in denen ein Loch zu mindestens einem Niet-Zielabschnitt des oberen und des unteren Plattenglieds 1 und 2 angebracht ist, die sich einander überlappen, so dass anwendbare Objekte des selbstschneidenden Niets 100 erweitert werden können.
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In einer oder mehreren exemplarischen Ausführungsformen kann der verformte Niet-Zielabschnitt des oberen und des unteren Plattenglieds 1 und 2 aus der unteren Oberfläche des unteren Plattenglieds 2 herausragen und im Aufnahmeabschnitt 8 des Ausformwerkzeugs 6 aufgenommen werden.
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Die Funktionsweise und Wirkung des selbstschneidenden Niets 100 gemäß der aktuellen exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind identisch mit der oben erwähnten Funktionsweise und Wirkung, und daher wird auf eine Wiederholung der Beschreibung verzichtet.
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Die 8 und 9 sind Zeichnungen die einen selbstschneidenden Niet gemäß einer anderen exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigen.
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In 8 und 9 ist in einer oder mehreren exemplarischen Ausführungsformen der selbstschneidende Niet 100 zur Verbindung von Objekten anwendbar, in denen Löcher zu den Niet-Zielabschnitten des oberen und des unteren Plattenglieds 1 und 2 geformt sind, die einander überlappen.
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In diesem Fall ist das Ausformwerkzeug 6 zum Tragen des Niet-Zielabschnitts des oberen und des unteren Plattenglieds 1 und 2 plattenartig ohne einen Aufnahmeabschnitt, wie zum Beispiel ein Loch oder eine Nut.
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In einer oder mehreren exemplarischen Ausführungsformen zerreißen die Rippen 50 des Niets 100 die Kante des Niet-Zielabschnitts des oberen und des unteren Plattenglieds 1 und 2. Die Enden der Rippen 50 durchbohren eine Kante des Lochs des unteren Plattenglieds 2 und werden plastisch verformt und in den unteren Plattengliedern 2 verkapselt.
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In einer oder mehreren exemplarischen Ausführungsformen ist der selbstschneidende Niet 100 anwendbar zur Verbindung von Objekten in denen Löcher zu jedem Niet-Zielabschnitt des oberen und des unteren Plattenglieds 1 und 2 geformt sind, die einander überlappen, so dass anwendbare Objekte des selbstschneidenden Niets 100 erweitert werden können.
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Auch kann das Ausformwerkzeug 6 von flacher Art ohne eine Aufnahmebohrung sein, da der selbstschneidende Niet 100 zur Verbindung von Objekten anwendbar ist, in denen Löcher zu jedem Niet-Zielabschnitt des oberen und des unteren Plattenglieds 1 und 2 geformt sind, die einander überlappen. Und die Rippen 50, die in ein Loch 91 eingeführt sind, können eine flache Oberfläche zu einer unteren Oberfläche des unteren Plattenglieds 2 bilden.
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Das heißt, der Niet 100 kann in einem unteren Abschnitt der Verbindungsobjekte eine flache Oberfläche bilden, die in 9 mit „A” bezeichnet ist. Das heißt, der Niet 100 kann die Anforderungen der Fahrzeugindustrie erfüllen, in der verbundene Objekte ohne Vorsprünge bevorzugt werden.
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In einer exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist kein Loch im Ausformwerkzeug 6 in der Zeichnung angebracht, aber die Erfindung ist nicht darauf beschränkt. Im Gegensatz dazu kann ein Loch im Ausformwerkzeug 6 angebracht sein, um den vorstehenden Abschnitt der Verbindungsobjekte aufzunehmen.
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Die Funktionsweise und Wirkung des selbstschneidenden Niets 100, gemäß der aktuellen exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, sind dieselben, wie die oben beschriebene Funktionsweise und Wirkung, und daher wird auf eine wiederholte Beschreibung verzichtet.
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10 ist eine Vorderansicht eines selbstschneidenden Niets gemäß einer anderen exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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In 10, gemäß einer anderen exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, ist ein selbstschneidender Niet 200 mit Rippen 150 versehen, die entlang der Längenrichtung eines Schaftabschnitts 130 mit einer Spirale 151 in einer Richtung gegen den Uhrzeigersinn angebracht sind.
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In einer exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bilden die Rippen 150 die Spirale 151 in der Richtung gegen den Uhrzeigersinn von einem Verbindungsende zu einem freien Ende des Schaftabschnitts 130.
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Wenn ein Niet 200 zur Verbindung der Verbindungsobjekte verwendet wird, und eine gewisse Auflast im Uhrzeigersinn oder gegen den Uhrzeigersinn ausgeübt wird, kann der Niet 100 im Verhältnis zu den Verbindungsobjekten getrennt werden. Und daher kann die Spirale entlang dem Uhrzeigersinn oder gegen den Uhrzeigersinn geformt sein, um ein Trennen des Niets 100 unter Berücksichtigung einer Auflast, die auf den Niet 100 ausgeübt werden kann, zu verhindern.
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Die Funktionsweise und Wirkung des selbstschneidenden Niets 200, gemäß der aktuellen exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, sind die gleichen wie die oben erwähnte Funktionsweise und Wirkung, und daher wird auf eine wiederholte Beschreibung verzichtet.
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11 ist eine Vorderansicht eines selbstschneidenden Niets gemäß einer anderen exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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In 11, gemäß einer anderen exemplarischen Ausführungsform, kann ein Schaftabschnitt 230 eines selbstschneidenden Niets 300 an einem freien Ende eine flache Oberfläche haben.
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In der aktuellen exemplarischen Ausführungsform kann die relative Länge der Rippen 250 verlängert sein, da das freie Ende des Schaftabschnitts 230 flach ist.
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Das heißt, da die Rippen 250 vom Verbindungsende zum freien Ende des Schaftabschnitts 230 geformt sind, können die Rippen 250 länger sein als Rippen, die an einen Schaft geformt sind, der an einem freien Ende eine vorstehende Oberfläche hat.
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Mit den verlängerten Rippen 250 kann die Reibungsfläche der Rippen 250 mit Bezug auf die Verbindungsobjekte vergrößert sein, so dass die Verbindungsfähigkeit der Verbindungsobjekte verbessert werden kann.
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Die Funktionsweise und Wirkung des selbstschneidenden Niets 300, gemäß der aktuellen exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, sind gleich mit der oben erwähnten Funktionsweise und Wirkung, und daher wird auf eine wiederholte Beschreibung verzichtet.
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12 ist eine perspektivische Ansicht eines selbstschneidenden Niets, gemäß einer modifizierten exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, und 13 ist eine Draufsicht eines selbstschneidenden Niets gemäß einer modifizierten exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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In 1, 2, 3, 12 und 13 ist in einer oder mehreren exemplarischen Ausführungsformen eine Mitnehmernut 11 im oberen Abschnitt des Kopfabschnitts 10 angebracht.
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Die Mitnehmernut 11 ist so ausgebildet, dass der selbstschneidende Niet 10 vom Niet-Zielabschnitt des oberen und unteren Plattenglieds 1 und 2 getrennt werden kann, indem ein Drehmoment an die Mitnehmernut 11 entgegengesetzt zur Spiralrichtung der Rippen 50 angelegt wird, in dem Stadium, in dem die Rippen 50 das obere und das untere Plattenglied 1 und 2 vernieten.
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Das Drehmoment kann von einem Elektroantrieb oder einem manuellem Antrieb angelegt werden.
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In einer exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die Mitnehmernut 11 im oberen Abschnitt des Kopfabschnitts 10 als Kreuzform angebracht (zum Beispiel kann ein Schraubenzieher von Phillips verwendet werden), die Erfindung ist jedoch nicht darauf beschränkt. Die Mitnehmernut 11 kann eine flache Form haben (in diesem Fall kann ein Flachkopfschraubenzieher verwendet werden).
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Die Mitnehmernut 11 kann im Kopf geformt werden, wenn der Niet 100 durch Schmieden geformt wird.
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In einer exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wenn ein kreuzschlitzförmiger Prozessabschnitt zu einem Schmiedeschlagstempel geformt ist, kann der Prozessabschnitt verwendet werden, um ein Nietmaterial an ein Stanzstempel-Ausformwerkzeug zu pressen, und daher kann die Mitnehmernut 11 im Kopfabschnitt 10 angebracht sein.
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Im Folgenden werden Funktionsmöglichkeiten des selbstschneidenden Niets 100, gemäß einer modifizierten exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, mit Bezug auf die Zeichnungen detailliert beschrieben.
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14 ist eine Zeichnung, die die Funktion eines selbstschneidenden Niets gemäß einer modifizierten exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
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Wie in 14 gezeigt, kann, da die Mitnehmernut 11 im Kopf des Niets 100 geformt ist, ein Drehmoment, das von einem Elektroantrieb oder einem manuellen Antrieb auf die Mitnehmernut 11 entgegengesetzt zur Spiralrichtung der Rippen 50 ausgeübt wird, den Niet 100 leicht von den Verbindungsobjekten trennen.
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So kann in einer oder mehreren exemplarischen Ausführungsformen, wenn es erforderlich ist, die Verbindungsobjekte voneinander zu trennen, der Niet leicht abgetrennt werden, ohne zerlegt zu werden oder den Nietabschnitt zu zerreißen, so dass die Verbindungsobjekte recycelt werden können.
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In der Zwischenzeit, nach Ersetzen des Niets 100 von den Verbindungsobjekten können die Verbindungsobjekte mit dem Niet, der bereits verwendet wurde, oder mit einem anderen Niet 100 neu zusammengebaut werden.
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In diesem Fall kann die Größe des anderen Niets 100 größer sein als diejenige des Niets 100 der bereits verwendet wurde, da der Niet-Zielabschnitt des oberen und unteren Plattenglieds 1 und 2 eingedrückt sein kann.
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Abgesehen von der Mitnehmernut 11 sind das Schema und die Funktionen des selbstschneidenden Niets, gemäß einer modifizierten exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, die gleichen wie beim selbstschneidenden Niet gemäß der exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Daher wird auf eine wiederholte Beschreibung verzichtet.
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15 ist eine perspektivische Ansicht eines selbstschneidenden Niets gemäß einer anderen modifizierten exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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Der selbstschneidende Niet 100, gemäß einer anderen modifizierten exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, kann weiter einen Anschlagsvorsprung umfassen.
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In exemplarischen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ist der Anschlagsvorsprung 70 ausgebildet, um zu verhindern, dass der Niet 100 in einer der Spiralrichtung der Rippen 50 entgegengesetzten Richtung in einem Zustand der Verbindung des Niets mit Bezug auf die oberen und unteren Plattenglieder 1 und 2 gedreht wird.
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Das heißt, der Anschlagsvorsprung 70 kann verhindern, dass die Rippe 50 in eine der Spiralrichtung der Rippen 50 entgegengesetzte Richtung gedreht wird, aufgrund einer externen Kraft, die auf die der Spiralrichtung entgegengesetzte Richtung ausgeübt wird, wie zum Beispiel durch Vibration usw., so dass der Niet 100 nicht leicht von selbst von den Verbindungsobjekten getrennt werden kann.
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Der Anschlagsvorsprung 70 ragt aus einem unteren Abschnitt des Kopfabschnitts 10 hervor und der Anschlagsvorsprung 70 kann mehrfach vorhanden und in einem gleichen Abstand voneinander angeordnet sein.
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Der Anschlagsvorsprung 70 kann vom Schaftabschnitt 30 getrennt und integral an Kanten des unteren Abschnitts des Kopfabschnitts 10 geformt sein oder kann mit dem Schaftabschnitt 30 verbunden sein.
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In exemplarischen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann der Anschlagsvorsprung 70 zwischen den Rippen 50 angeordnet sein.
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In exemplarischen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann der Anschlagsvorsprung 70 länger sein als die Dicke des Kopfabschnitts 10 und kann schräg geformt sein (zum Beispiel in Richtung gegen den Uhrzeigersinn) in entgegengesetzter Richtung der Spirale (zum Beispiel in Richtung im Uhrzeigersinn) der Rippen 50.
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Der Anschlagsvorsprung 70 wird in den Niet-Zielabschnitt des oberen Plattenglieds 1 eingepresst und kann beim Nieten eine Klemmkraft auf den Niet-Zielabschnitt ausüben.
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Da der Anschlagsvorsprung 70 schräg zu der Spirale der Rippen 50 entgegengesetzte Richtung geformt ist, kann der Anschlagsvorsprung 70 verhindern, dass die Rippe 50 in der Spiralrichtung der Rippen 50 entgegengesetzten Richtung aufgrund einer externen Kraft in entgegengesetzter Richtung der Spiralrichtung verdreht wird, so wie zum Beispiel durch Vibration usw.
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Der Anschlagsvorsprung 70 kann am Kopfabschnitt 10 angeformt sein, wenn der Niet 100 durch Schmieden geformt wird. Zum Beispiel kann Nietmaterial in einen vorsprungsbildenden Abschnitt eingepresst werden, der an einem Schlagstempel-Ausformwerkzeug bereitgestellt wird, und dann kann der Anschlagsvorsprung 70 integral am Kopfabschnitt 10 geformt werden.
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Abgesehen vom Anschlagsvorsprung 70 sind das Schema und die Funktionen des selbstschneidenden Niets, gemäß einer anderen modifizierten exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, gleich mit denjenigen, des selbstschneidenden Niets gemäß der exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Und daher wird auf eine wiederholte Beschreibung verzichtet.
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Obwohl diese Erfindung in Verbindung mit Ausführungsformen beschrieben wurde, die heutzutage als praktische exemplarische Ausführungsformen betrachtet werden, versteht es sich, dass die Erfindung nicht auf die offenbarten Ausführungsformen beschränkt ist, sondern im Gegensatz dazu dient, verschiedene Modifikationen und gleichwertige Anordnungen abzudecken, die im Geist und Schutzumfang der beigefügten Ansprüche eingeschlossen sind.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- KR 10-2012-0056303 [0001]
- KR 10-2012-0057500 [0001]
- KR 10-2012-0057501 [0001]
