TARIFNAME Perçin yapilanmasi Teknik Alan Bulus, otomotiv endüstrisinde yaygin olarak kullanilan gelismis yüksek mukavemetli çelik saclar ve yüksek mukavemetli düsük alasimli çelik saclar gibi çesitli kalitedeki çelik saclar ile birlikte alüminyum, titanyum, magnezyum ve çesitli alasimlardan üretilmis farkli türdeki malzemelerin benzer kalitede ve benzer mekanik özelliklerdeki esleri ile birlestirilmesinde kullanilan bir perçin yapilanmasi ile ilgilidir. Bulus özellikle, içerdigi konkav geometriye sahip ayak bölümü, konkav geometriye sahip saft bölümü ve kafa bölümü vasitasiyla birlestirilecek malzemeler içerisinde daha kolay ilerleyen ve bahsi geçen konkav geometri sayasinde birlestirilecek malzemelerle etkilesim yüzeyi ve malzemenin batma derinligi arttirilarak baglanti saglamliginin artmasini saglayan bir perçin yapilanmasi ile ilgilidir. Teknigin Bilinen Durumu Perçin, iki ya da daha çok malzemeyi birbirine sökülmeyecek bir biçimde birlestirmek için kullanilan bir baglanti elemanidir. Literatürde yapilan arastirmada teknigin bilinen durumuna bir örnek olarak U89062702 numarali doküman gösterilebilir. Bahsi geçen doküman, iki veya daha fazla sayidaki malzemeyi birlestirmeye yarayan perçin baglanti elemani ile ilgilidir. Söz konusu bulusta geçen perçinlerin kullanildigi mekanik birlestirme islemlerinde, perçin ile birlikte özel olarak tasarlanmis kalip kullanilmaktadir. Kalip üzerine birlestirilecek malzeme çifti yerlestirilir. Perçin, kalip vasitasiyla yüksek basinç altinda malzeme çiftine nüfuz ettirilir ve bu sayede malzeme çifti içerisinde ilerler. Bu esnada kalip yardimiyla malzeme çifti sekillendirilir ve perçin ile malzeme çifti birbirleri ile kenetlenmis olur. Perçin temel olarak uzunlugu boyunca kafa bölümü, ayak bölümü ve kafa ile ayak bölümleri arasinda uzanan bir saft bölümüne sahiptir. Saft bölümü üzerinde ise yüzük yer almakta ve saft üzerinde oluklu bir yapi olusturmaktadir. Perçinin üzerinde yer alan kafa, ayak ve saft bölümlerinde yapilacak çesitli tasarimsal konfigürasyonlar ile çesitlendirilmesi mümkündür. Söz konusu bulusta bahsedilen perçin tasariminin kullanilmasi ile üç metal malzeme birlestirilmektedir. Perçin, malzemelerin içine dogru ilerledikçe, ayak kismindan kafa kismina dogru yigilarak saft üzerinde yer alan yüzügün olusturdugu oluklar üzerinden malzeme akisi gerçeklesmekte ve perçinin kafa bölümünde sinirlandirilmaktadir. Böylelikle perçin ile malzemeler mekanik olarak kenetlenmektedir. Bu perçin ile gerçeklestirilen birlestirme islemi esnasinda ayak bölümünden kafa bölümüne dogru saft boyunca ve saft üzerinde yer alan yüzük üzerinden gerçeklesen malzeme akisi ile malzemeler ve perçin, birbirleri ile kenetlenmektedir. Ancak söz konusu perçin ile saglanan birlestirmede, saftin yapisinin nispeten düz bir yapiya sahip olmasi ve saftin konkav bir geometriye sahip olmamasi nedeniyle olusturulan baglantinin saglamligi kisitli kalmaktadir. Bununla birlikte, konkav geometrinin yalnizca ayak ve yüzük bölümü ile sinirli kalmasi, baglanti saglamligini olumsuz etkileyen bir diger unsurdur. Ayrica perçinin ayak bölümünün konkav olmayan düz bir geometriye sahip olmasi ve perçinin birlestirilecek malzemeler içerisinde ilerlemenin zorlasmasina, bu bölümde malzeme akisinin sinirli kalmasina ve böylelikle baglanti kalitesinin olumsuz etkilenmesine sebebiyet vermektedir. Teknigin bilinen durumuna bir baska örnek olarak CN111237310 numarali doküman gösterilebilir. Bahsi geçen doküman, birbiri ile benzer özelliklere sahip üst üste konumlandirilmis en az iki malzemeyi birlestirmeye yarayan perçin baglanti elemani ile ilgilidir. Söz konusu perçin yapisal olarak kafa bölümü, kafa bölümünden asagi dogru uzanan saft bölümü ve saft bölümünün sonunda yer alan ayak bölümlerinden olusmaktadir. Ayaklar, en az bir adet olmak üzere, perçinin temas yüzeyinden saftin içine dogru belirli bir açi ile oyularak olusturulmustur. Perçin, yüksek basinç altinda birlestirilecek malzeme üzerine nüfuz ettirilir ve bu sayede malzemeler içerisinde ilerler. Ayaklar ise bu islem esnasinda malzeme akisi için oluklu bir yapi olusturmaktadir. Söz konusu bulusta bahsedilen perçin tasariminin kullanilmasi ile üç metal malzeme birlestirilmektedir. Perçin, malzemelerin içine dogru ilerledikçe, ayak kisimlarindan kafa kismina dogru bir miktarda ve ayak kisimlarinin olusturdugu oluklar üzerinden malzeme akisi gerçeklesir ve perçinin kafa bölümünde sinirlandirilmaktadir. Bu sayede perçin ile malzemeler mekanik olarak kenetlenmektedir. Söz konusu perçin ile birlestirme islemi esnasinda, ayaklar bölümünden kafa bölümüne dogru saft boyunca gerçeklesen malzeme akisi ile malzemeler ve perçin birbirleri ile kenetlenmektedir. Ancak söz konusu perçin ile saglanan birlestirmede, saftin yapisinin nispeten düz bir yapiya sahip olmasi ve saftin konkav bir geometriye sahip olmamasi nedeniyle olusturulan baglantinin saglamligi kisitli kalmaktadir. Bununla birlikte, perçin ayaklar bölümünde tam bir konkav geometri yerine, konkav geometrinin yalnizca ayaklar arasinda kalan oluklar ile sinirli kalmasi baglanti saglamligini olumsuz etkileyen bir diger unsurdur. Ayrica sinirli bir konkav geometriye sahip olmasi ve perçinin birlestirilecek malzemeler içerisinde ilerlemenin zorlasmasina, bu bölümde malzeme akisinin sinirli kalmasina ve böylelikle baglanti kalitesinin olumsuz etkilenmesine sebebiyet vermektedir. Yukarida bahsi geçen her iki perçin ile gerçeklestirilen birlestirme isleminde, perçinin yapisindan kaynakli olarak baglanti kuweti düsük olmaktadir. Bu nedenle teknigin bilinen durumunda baglanti saglamligini olumsuz etkileyen düz geometriye sahip saft ve/veya ayak ile birlikte kismi konkav geometriye sahip saft ve/veya ayak perçin tasarimlarina alternatif bir perçin yapilanmasina ihtiyaç dogmustur. Sonuç olarak yukaridaki problemlerin varligi ve mevcut çözümlerin yetersizligi, ilgili teknik alanda bir gelistirme yapmayi zorunlu kilmistir. Bulusun Amaci Mevcut bulus yukarida bahsedilen dezavantajlari ortadan kaldiran ve ilgili teknik alana yeni avantajlar getiren perçin yapilanmasi ile ilgilidir. Bulusun ana amaci, içerdigi konkav geometriye sahip ayak bölümü, konkav geometriye sahip saft bölümü ve kafa bölümü vasitasiyla birlestirilecek malzemeler içerisinde daha kolay ilerleyen bir perçin yapilanmasi ortaya koymaktir. Bulusun amaci, konkav geometri sayasinde birlestirilecek malzemelerle etkilesim yüzeyi ve malzemenin batma derinligi arttirilarak baglanti saglamliginin artmasini saglayan bir perçin yapilanmasi ortaya koymaktir. Bulusun bir diger amaci, konkav yüzeylerde yer alan yiv ve/veya yüzük formlari ile baglanti kuvvetinin daha da artmasini saglayan bir perçin yapilanmasi ortaya koymakti r. Bulusun bir diger amaci, baglanti saglamligini olumsuz etkileyen düz geometriye sahip saft ve/veya ayak ile birlikte, kismi konkav geometriye sahip saft ve/veya ayak perçin tasarimlarina göre birlestirilecek malzemeler arasinda daha saglam ve daha güvenilir baglanti saglayan bir perçin yapilanmasi ortaya koymaktir. Yukarida belirtilen ve detayli anlatimdan çikabilecek tüm amaçlari yerine getirebilmek üzere bulus; otomotiv endüstrisinde yaygin olarak kullanilan gelismis yüksek mukavemetli çelik saclar ve yüksek mukavemetli düsük alasimli çelik saclar gibi çesitli kalitedeki çelik saclar ile birlikte alüminyum, titanyum, magnezyum ve çesitli alasimlardan üretilmis farkli türdeki malzemelerin benzer kalitede ve benzer mekanik özelliklerdeki esleri ile birlestirilmesinde kullanilan bir perçin yapilanmasi olup, perçin yapilanmasinin üst bölümünü olusturan ve perçin yapilanmasinin birbirine birlestirilecek üst malzeme, orta malzeme ve alt malzeme içerisinde ilerlemesi esnasinda olusan malzeme akisini üst malzeme ile kenetlenerek sinirlayan kafa bölümü, perçin yapilanmasinin alt bölümünü olusturan ve perçin yapilanmasinin birbirine birlestirilecek üst malzeme, orta malzeme ve alt malzeme içerisinde ilerlemesini ve malzeme akisini saglayan konkav geometriye sahip konkav ayak bölümü, perçin yapilanmasinin orta bölümünü olusturan ve perçin yapilanmasinin birbirine birlestirilecek üst malzeme, orta malzeme ve alt malzeme içerisinde ilerlemesi esnasinda konkav ayak bölümünden kafa bölümüne dogru olan malzeme akisini saglayan konkav geometriye sahip konkav saft bölümü içermesi ile ilgilidir. Bulusun yapisal ve karakteristik özellikleri ve tüm avantajlari asagida verilen sekiller ve bu sekillere atiflar yapilmak suretiyle yazilan detayli açiklama sayesinde daha net olarak anIasiIacaktir. Bu nedenle degerlendirmenin de bu sekiller ve detayli açiklama göz önüne alinarak yapilmasi gerekmektedir. Bulusun Anlasilmasina Yardimci Olacak Sekiller Sekil 1: Bulus konusu perçin yapilanmasinin üst malzeme, orta malzeme ve alt malzeme ile birlestirilmis halinin temsili görünümüdür. Sekil 2: Bulus konusu perçin yapilanmasinin temsili görünümüdür. Sekil 3: Bulus konusu perçin yapilanmasina ait konkav saft bölümü malzeme akis alaninin ve konkav ayak bölümü malzeme akis alaninin temsili görünümüdür. Sekil 4: Bulus konusu perçin yapilanmasina ait konkav ayak bölümünün uzunluk Sekil 5: Bulus konusu perçin yapilanmasina ait konkav saft bölümünün konkav tepe noktasi derinlik ölçüsünün temsili görünümüdür. Parça Referanslarinin Açiklanmasi . Perçin yapilanmasi 11. Kafa bölümü 12. Konkav saft böIümü 121. Konkav tepe noktasi 122. Konkav saft böIümü malzeme akis alani 13. Konkav ayak böIümü 131. Konkav ayak böIümü malzeme akis alani . Üst malzeme . Orta malzeme 40. Alt malzeme h. uzunluk ölçüsü Bulusun Detayli Açiklamasi Bu detayli açiklamada, bulus konusu perçin yapiIanmasinin (10) tercih edilen alternatifleri, sadece konunun daha iyi anIasiImasina yönelik olarak ve hiçbir sinirIayici etki olusturmayacak sekilde açiklanmaktadir. Sekil 1'de bulusa konu perçin yapiIanmasinin (10) temsili görünümü verilmistir. Buna göre perçin yapilanmasi (10) en temel halinde; en üst kisimda yer alan üst malzeme (20), orta kisimda yeralan orta malzeme (30) ve en alt kisimda yeralan aIt malzemeyi (40) birbirine birlestirmek üzere kafa bölümü (11), konkav saft bölümü (12) ve konkav Bulusa konu perçin yapilanmasi (10) simetrik yapiya sahiptir. Sekil ?de görüldügü gibi kafa bölümü (11), konkav saft bölümü (12) ve konkav ayak bölümünden (13) olusan perçin yapilanmasinda (10), sekil 3*te görülen konkav tepe noktasi (121), konkav saft bölümünün (12) tepe noktasini göstermektedir. Konkav saft bölümünün (12) formu, bu konkav tepe noktasinin (121) kafa bölümüne (11) uzakligina göre çesitlilik göstermektedir. Perçin yapilanmasinin (10), kafa bölümünün (11) çapi ile konkav ayak bölümünün (13) çapi esit olarak kabul edildiginde; konkav ayak bölümünün (13) radyus ölçüsünün degeri, sekil 4,te görüldügü gibi konkav ayak bölümünün (13) uzunluk ölçüsünün (h) en fazla yarisi kadar olmalidir. Benzer sekilde konkav saft bölümünün (12) konkav tepe noktasi (121) derinlik degeri ise sekil Site görüldügü gibi konkav ayak bölümünün (13) uzunluk ölçüsünün (h) en fazla üçte biri kadar olmalidir. Yüksek basinç altinda birIestiriIecek üst malzeme (20), orta malzeme (30) ve alt malzemeye (40) nüfuz ettiriIecek olan perçin yapilanmasi (10) bahsi geçen üst malzeme (20), orta malzeme (30), alt malzeme (30) arasinda iIerIer. Bu esnada konkav ayak bölümünden (13) kafa bölümüne (11) dogru konkav saft bölümü (12) boyunca üst malzeme (20), orta malzeme (30), alt malzemenin (30) akisi gerçeklesir. Mekanik birlestirme prosesi tamamlanana kadar malzeme akisi sürekli olarak gerçeklesir. Konkav ayak bölümü (13) perçin yapilanmasinin (10) birIestiriIecek üst malzeme (20), orta malzeme (30) ve alt malzeme (40) ile ilk temas eden bilesendir. Konkav ayak bölümü (13), konkav geometri vasitasiyla sahip oldugu sivri uçIar iIe perçin yapilanmasinin (10), üst malzeme (20), orta malzeme (30) ve alt malzeme (40) içerisinde daha kolay ilerlemesini saglar ve gerçeklesen malzeme akisini kolaylastirir. Ilk etapta, birIestiriIecek üst malzeme (20), orta malzeme (30) ve alt malzeme (40) ve konkav ayak bölümü (13) arasinda malzeme akisi gerçeklesir. Burada olusan konkav ayak bölümü malzeme akis alani (131) içerisinde akan üst malzeme (20), orta malzeme (30) ve alt malzeme (40) bir miktar hapsediIir ve baglantinin bir bölümü tamamlanmis olur. Bahsi geçen olusan konkav ayak bölümü malzeme akis alani (131), perçin yapilanmasinin (10) birIestiriIecek üst malzeme (20), orta malzeme (30) ve alt malzeme (40) içerisinde iIerIemesi iIe konkav ayak bölümü (13) ve birIestiriIen birIestiriIecek üst malzeme (20), orta malzeme (30) ve alt malzeme (40) arasinda kalan alandir. Bu konkav ayak bölümü malzeme akis alani (131) içerisinde perçin yapilanmasinin (10) alt bölümünde malzeme akisi gerçeklesmektedir. Ikinci etapta, perçin yapilanmasi (10) birlestirilecek üst malzeme (20), orta malzeme (30) ve alt malzeme (40) arasinda ilerlerken, konkav ayak bölümünde (13) gerçeklesen malzeme akisina ek olarak bir de konkav saft bölümü (12) üzerinden asagidan yukariya dogru malzeme akisi gerçeklesir. Burada olusan konkav saft bölümü malzeme akis alani (122) içerisinde de akan malzemenin bir miktar hapsedilir ve baglantinin bir bölümü daha tamamlanmis olur. Bahsi geçen konkav saft bölümü malzeme akis alani (122), perçin yapilanmasinin (10) birlestirilecek üst malzeme (20), orta malzeme (30) ve alt malzeme (40) içerisinde ilerlemesi ile konkav ayak bölümü (13) ve kafa bölümü (10) arasinda kalan alandir. Bu konkav saft bölümü malzeme akis alani (122) içerisinde konkav saft bölümü (12) üzerinden malzeme akisi gerçeklesmektedir. Perçin yapilanmasinda (10) konkav saft bölümü (12) ve konkav ayak bölümünün (13) konkav geometrisi sayesinde konkav saft bölümü malzeme akis alaninda (122) mevcut teknikteki perçinlere göre daha fazla malzeme hapsedilmesi saglanir. Söz konusu konkav geometri ayni zamanda, akis alanlarina malzemenin mevcut teknikteki perçinlere göre daha fazla malzeme hapsedilmesi baglanti saglamligini arttiran bir etmendir. Konkav ayak bölümü malzeme akis alaninda (131) gerçeklesen baglanti ve konkav saft bölümü malzeme akis alaninda (122) tamamlanan baglantilar, perçin yapilanmasinin (10) kata bölümünün (11) üst malzemeye (20) sabitlenmesi ile sikica birlestirilir ve kenetlenir. Bu sayede üst malzeme (20), orta malzeme (30) ve alt malzemenin (40) perçin yapilanmasi (10) yardimiyla mekanik olarak birlestirilmesi gerçeklesmis olur. TR TR TR TR