TWI297749B - Rotationally symmetric self-pierce rivet - Google Patents

Description

J297749 九、發明說明： 本發明與一種旋轉對稱自攻鉚釘有關，其具有鉚釘頭部 以及具有由該鉚釘頭部所封閉中心凹槽的鉚釘柄部。 這種稱為”自攻鉚釘”的扣件，像是在EP 720 965、EP 833 063、EP 1 299 254與EP 44 31 769中所說明的範例。這些 通常是由一種柄部所組成，基本上形成為一種在該工作部 件側上開口的空心柱狀物，其半徑則變化至一碟形頭部之 中。 根據先前技術任一情況中的自攻娜釘’在該柄部範圍通 常具有一種圓柱狀輪廓。 同時，這些自攻鉚釘也逐漸成為一般所使用的扣件。在 利用金屬葉片的工業工作之中，特別是自動化工業，已經 開始使用愈來愈多的高強度鋼鐵。根據先前技術的自攻鉚 釘因為可能在完成自攻功能之前便變形或彎曲，因此無法 繼續使用。 為了解決此問題，也已經提出一種利用具有較高強度的 金屬，製造根據先前技術自攻鉚釘的方法。然而，此無法 達成想要的功能，因為在安置期間可能增加爆裂的危險。 另外，自動化工業中所要求的自攻鉚釘，其需要在安置 於該鉚釘與該工作部件之間之後不形成間隙，因此只有利 用具有抵抗腐蝕能力的自攻鉚釘連接才能夠達成。 因此在暸解此狀況之後，可知本發明所要解決的工作是 將這種自攻鉚釘改良為可以安置在高強度鋼鐵葉片中，而 不需要特別選擇用於該自攻鉚釘的堅固材料，其同時在安 5 •1297749 置之後可以避免形成於該鉚釘與該工作部件之間的間隙。 根據本發明，此項工作是利用具有以下特徵的自攻鉚釘 所解決，該自攻鉚釘的鉚釘柄部所具有的外部輪廓，一般 上是沿著靠著該鉚釘柄部所對齊的橢圓方向，因此該長軸 基本上便平行延伸於該鉚釘的軸。 « 因此根據本發明所需要的自攻功能性質，便從直到目前 碥 被認為所必須具有的自攻鉚釘柄部外部輪廓開始變化。利 Φ 用在該柄部上方區域中的較高柄部壁厚度，可以在自攻期 間轉換較高的負載，而因此根據本發明的自攻鉚釘便可以 安置在高強度鋼鐵與不鏽鋼鐵葉片之中，而避免在安置期 間的鉚釘崩潰或變形。根據本發明的自攻鉚釘設計，其特 別有利的是可以避免介於該自攻鉚釘與該工作部件材料之 間的間隙。 為了促進該鉚釘柄部外部輪廓的製造，其方向可以利用 靠著由該外部所對齊橢圓的弦部部分所近似。 • 在此聯結中，該鉚釘頭部較佳的是形成為一種非常平坦 的柱狀物。 如果該娜釘柄部的向度是相當於該擴圓長轴長度的一 半，便可以得到一種特別有利的形狀。 另外，較佳的是在該柄部側端與該頭部側端處的鉚釘柄 部外部半徑差異，是相當於該橢圓短軸長度的一半。 特別有利的是，在該頭部侧上的凹槽是以一種圓錐形狀 逐漸變細。 然而，在該頭部侧的凹槽是沿著具有一水平定位長軸的 6 』297749 另一橢圓方向。 根據本發明另一土 — 钉柄部外部輪廓^ |施例’在該鉚釘柄部側端處的鉚 —種在該外部上非當制該凹處内部輪廓的轉換，是利用 徑所形成。 ㊉小的半徑以及在該内部處非常大的半 部輪角在部外 槽内部輪廓的環狀表面之中 ^工义化至限制該凹 另外啟佳的是在該鉚釘柄 廓，是以近似直角角度變化至一環狀而=鉚釘柄部外部輪 槽的内部輪摩柄部側部分一㈣著二,中’限制該凹 父小擴圓方向，因此該長車由-般便平行延刀伸柄部中的 的鉚釘柄部外部輪廓，是以-銳角方側端上 凹槽内部輪廓的斜面之中，因此該凹;4由經形成該 頭部方向中逐漸便細的斜__二=3在該鉚钉 側上則變化至—柱狀物表面之令。 ，、在该碩部 部輪====柄部側端處的鲫#部外 令’而其中其柄部側部分：般是：::::二部輪叙 方向’因此該長—平 述在^^^^範實施射’將參考相㈣詳細描 7 .1297749 弟1圖顯示根據本發明自攻鉚針1〇的第一 具有柄部12與頭部14,其中該柄部 只…、、 向中封閉的凹處16包圍，且1 錄在_部14方 狀。 ，、、、，σ束於—種平坦的圓錐形形 在此該柄部12的外部輪廓是由一擔 軸Α則定位平行該鉚对1〇峡 ^成=、長 12長度的兩倍，因此該外部輪毅由四分^度 九十度弧的橢圓所形成。在此該擴圓短轴a的長产: 於在該柄部側與該頭部側 、又疋相虽 異的兩倍。 卩·處，顧Μτ柄部12外部半徑差 “在該柄部側處的鉚針柄部12外部輪廓，幾乎是 直角方式變化至―狹窄環狀表面2〇之中。 2〇之後垂直地變化至該柄部12的内部輪；之广狀= 形成該凹處16的限制。在此該内部輪廓的方向”二： 刻於該柄部12橫斷面之中另—橢圓” 疋二广 定位平行於該鉚釘10的旋轉軸 向、、長軸則 平行於該鉚針10的旋轉軸，此方向便垂直= 16:-柱狀部分之中，其在該頭部側透二= 凹處16的平坦圓錐形端之中。 卞狂刃¥至该 第2圖顯示根據本發明的一一 在此實施财，剩18的方向施例。然而 近似，藉此可以促進根據本發明 =:4的弦部幾何發展’則利用該傭圓的各“徑 J297749 第3圖顯示根據第！圖的 大該鉚針頭部】4，因此复 =另-種修正，其中放 第4圖再次顯示根據第=橢圓18的長軸A。 在_部側處的凹處16是利用 々種知正，其中 所封閉，其横斷面圖示是沿著 錐形端的圓蓋 為^平，且其長度相當於該凹處的方向，其長轴 第5圖顯示顯示根據第2 ^ 中超過該環狀如了;^—種修正，其 橢圓^方向，取而代之的是半徑Rl=4 ’亚不沿著另- 弟6圖再次顯示根撼黛 中該凹〜“工 攻柳針的另—種修正，立 代=斷面ΓΓ圓雜行頭部側端是利用—種圓蓋所取 方向 '所面一般上則沿著另一具有水平定位長轴搞圓的 非常第/的^ζ第1圖的—種修正，其中該外部輪廊透過- 直烏 且亚不具有變化至該環狀表面20的近似 角。在该另一方向中，在此該内部輪 Η，—取而代之的是-大半徑尺15。 卫不/ 口者擴 第8圖顯不第3 @實施例的—種修正，其 :廓與該柄部侧環狀表面之間的轉換段，、剛：直 角，取而代之的是沿著-非常小的半徑R。 為直 汽方第再次顯示第8圖的一種修正，其中沿著該内部輪 :方向的柄部側並不沿著一橢圓，取而代之的是 R 1.5 。 丁 让 第圖顯示根據本發明的另一自攻鉚釘實施例，其中 1297749 從該柄部】2外部輪廓至該 角度，因此該外部輪輸内部是-種銳角 小於9〇度的角度中相接。該凹接地在一種明顯 26所限制，A接著嫩曰6接者是受到一種斜邊 中’因此從該柄部側所見的凹槽二:又柱:物形狀之 ，狀，接者為柱狀物，而最 择 圓錐行結構結束。 j牛仅以種平坦 第U圖顯示第1圖的另一種修正 =向的柄部側並不沿著一橢圓，取而; 並不第4:最後顯示第1圖的另-種修正’其中該凹槽 種平坦圓錐中，取而代之的是—種寬圓蓋， ，、才1斷面基本上沿著一橫臥橢圓的形狀。 立第13圖再次顯示第12圖的一種修正，其中該凹槽16 内4輪廓的柄部侧部分並不沿著一橢圓，取而代之 一 I半徑R。 疋 鋼：、上二!根據她的自攻鉚釘實施例較佳的事例用 不鏽鋼鐵、銘或鈦所製造。 1297749 【圖式簡單說明】 第1圖為根據本發明的自攻鉚釘，其顯示平行於該旋轉 的橫斷面圖示。 第2至13圖同樣地顯示根據本發明的修正自攻鉚釘橫 斷面圖示。 【主要元件符號說明】 10自攻鉚釘 12 柄部 14 頭部 16 凹處 18橢圓 20 環狀表面 22橢圓 24 正割部分 26 斜邊 A 長軸 a 短軸

Claims (1)

1297749 、申清專利範固： 以及-種=對^自攻鉚釘（1G)，其具有—鉚釘頭部⑴: 頭部（14)所(12)，該柳釘柄部（12)具有由該鉚舒 所且有的外、/才1的一中心凹槽’其特徵為該鉚針柄部（12〕 而延伸。）方向，其長軸⑷與該鉚釘（10)的轴平行 2. 如申請專利範圍第i項的鉚 的外部輪廓是沿靠 :、中5亥鉚釘柄部⑼ 向。 #者料4並由弦部近似所對齊的橢圓方 3. 如申請專利範圍第i項的鉚 是實作為-種極度平坦的柱狀物。”中鱗針頭部⑼ 4的”，圍第1項的鉚钉，其中該鉚針柄部⑽ 々间度疋相^該橢圓（18)的長 (） 5.如申請專利範圍第i項的柳釘 長㈣-半。 侧端處的鉚針柄部⑼外 的端與頭部 ⑴）的短軸⑷長度的4的差異是相當於該橢圓 6·如申請專利範圍第！項的鉚 槽⑽是以-種圓錐形狀逐漸變〜、。中在该頭部側上的凹 7. 如申請專利範圍第i項的鉚 槽⑽是以一種橢圓曲線7 ^在该項部側上的凹 8. 如申請專利範圍第】項的 ^束;ί 柄部的側端處的鉚釘〇0) /、中從在该鉚釘（10) 凹槽（16)的内部輪廓，是°Ρ (12)外表輪廓到限制該 W一種在該外部為非常小的半 12 1297749 Λ ：/R 申明專利乾圍第i項的鉚釘 & 的該鉚釘柄部側端上的該鉚4TMn二中於接近直角角度 是變化至-環狀表面2 ==部（12)外表輪廊 主你a J 该壤狀表面（20)是以一士 +仫（R 1.5)變化至限制該 大 10.如申往真鮮㈣亥凹槽（16)的内部輪廓。 夕甲-月專利乾圍第J項的鉚釘’其 度的該鉚釘（10)柄部側 、 '直角角 表輪靡曰*Γ MT (1〇)柄部（12)外 小橢圓（如的方向部分—般上則沿著一較 於該柄部⑴）中，1長擴圓（22)至少部分刻 而延伸。 八長軸通常與該鉚針（1G)的抽平行 U•如申請專利範圍第丨項的 部側端上的鉚釘⑽柄部（12)外、針⑽柄 式變化至已經形成該凹槽 =輪廟疋以一銳角方 仔相槽（16)是由一種在該柳 :使 漸便細的一斜截頭_形所ϋ的方向中逐 至一柱狀物表面。 成其在相㈣上則變化 12.如申請專利範園第！項 侧部分一般是沿著::二二:内::廓，而其中其柄部 方向係至少部分刻於該“（12)中方橢圓⑵） 鉚針（10)的轴平行而延伸。 /、長軸基本上與該 13 1297749 吵L)月/ 4修(更)正替換頁 13.如申請專利範圍第1項的鉚釘，其中該鉚釘是由鋼鐵、 不鏽鋼鐵、鋁或鈦所製造。