專利名稱：頭部經(jīng)倒角處理的鉚釘?shù)闹谱鞣椒?br>
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種鉚釘，它適用于按照權(quán)利要求1前序部分所述來(lái)連接經(jīng)過(guò)表面處理的物體、例如卡車底盤(pán)所用的梁架。
背景技術(shù)：
在通過(guò)連接梁架來(lái)制造框架的過(guò)程中已經(jīng)采用了一種制造方法，在這種方法中未經(jīng)表面處理的梁架通過(guò)鉚接連接起來(lái)。當(dāng)梁架連接成框架后在其表面進(jìn)行涂層處理。在現(xiàn)代化的生產(chǎn)過(guò)程中生產(chǎn)流程已經(jīng)改變，梁架在被連接之前先進(jìn)行涂層處理。采用這種生產(chǎn)流程的一個(gè)結(jié)果是，表面涂層位于鉚釘頭和梁架之間。在用鉚釘連接梁架的過(guò)程中，鉚釘因?yàn)槌惺芟喈?dāng)大的壓力而發(fā)生變形。在使用這種工藝時(shí)，存在著表面涂層基底被破壞的很大危險(xiǎn)，從而導(dǎo)致表面的腐蝕和梁架最初腐蝕的危險(xiǎn)。由于以下事實(shí)導(dǎo)致危害，即鉚釘頭部與表面涂層接觸的部分被加工出尖銳的邊緣，而且該頭部的所述接觸部分發(fā)生變形，于是鉚釘材料在相當(dāng)大的壓力作用下沿鉚釘?shù)膹较虬l(fā)生錯(cuò)移。尖銳的邊緣可以很容易損傷表面涂層，而所述的材料錯(cuò)移會(huì)在涂層上產(chǎn)生表面張力，使涂層被部分去掉。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種不會(huì)損傷被鉚接物體表面涂層的鉚釘。
為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的，提供了一種如權(quán)利要求1的特征部分所述的鉚釘，以用于連接經(jīng)表面涂層處理的物體。
附圖簡(jiǎn)述下面參考附圖并通過(guò)幾個(gè)實(shí)施本發(fā)明的模式對(duì)本發(fā)明進(jìn)行描述。
圖1a表示一個(gè)具有半球形頭部的鉚釘。
圖1b表示一個(gè)從下方斜視的鉚釘。
圖1c表示一個(gè)放置在框架孔槽內(nèi)的鉚釘。
圖2表示一個(gè)平頭鉚釘。
圖3是鉚釘變形的示意圖。
圖4a-4d是鉚釘?shù)膸讉€(gè)優(yōu)選實(shí)施方案。
優(yōu)選實(shí)施方案鉚釘優(yōu)選地包括了一個(gè)帶有頭部2的圓柱軸1。軸的橫截面也可以是非圓形的，例如可以是橢圓形或多邊形。軸從位于頭部上的接觸面3延伸。接觸面被分成內(nèi)局部表面4和外局部表面5。軸在與內(nèi)表面重合的平面6上與內(nèi)表面連接。軸具有中心軸線7。中心軸線沿基本上垂直于內(nèi)表面的方向延伸。內(nèi)表面從軸的中心軸線延伸出超過(guò)該軸。這意味著內(nèi)表面的外邊緣8(圖1b)比軸的極限表面9離中心軸線更遠(yuǎn)。外表面在內(nèi)表面的外邊緣處與內(nèi)表面連接。外表面比內(nèi)表面離軸的中心軸線還要遠(yuǎn)。內(nèi)表面因而在其外邊緣處貫通到外表面。外表面位于平面6遠(yuǎn)離軸的那一側(cè)，以保證接觸面的外表面在鉚釘變形之前不與框架10、11(圖1c)接觸。這樣當(dāng)鉚釘被裝配在框架10的孔槽13中時(shí)，在鉚釘?shù)耐獗砻婧涂蚣?0之間形成了一個(gè)空間。當(dāng)鉚釘在鉚接過(guò)程中發(fā)生變形時(shí)這個(gè)空間將基本上消失。這樣，外表面除了與內(nèi)表面連接的部分外，都與平面6有一定的距離。
在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中，鉚釘被加工成關(guān)于對(duì)稱軸線圓周對(duì)稱。這個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案在權(quán)利要求2中作了表述。該實(shí)施方案涉及一種鉚釘，它具有基本上成圓柱形的軸和直徑大于軸的頭部。頭部包括了一個(gè)上極限表面14和一個(gè)接觸面3。上極限表面在區(qū)域15內(nèi)在那些離軸距離最近的點(diǎn)上向接觸面過(guò)渡，在該區(qū)域15內(nèi)頭部具有最大徑向尺寸。這些點(diǎn)構(gòu)成了上極限表面和接觸面之間的過(guò)渡線16(圖1b)。接觸面包括了一個(gè)基本上垂直于軸之對(duì)稱軸線延伸且關(guān)于該軸線基本上對(duì)稱的內(nèi)表面4以及一個(gè)與該內(nèi)表面連接的外表面。外表面包括了一個(gè)內(nèi)部區(qū)域18以及外表面的邊界線。這些邊界線部分地與內(nèi)表面的外邊緣8(圖1b)重合，并且部分地與位于上極限表面和接觸面間的過(guò)渡線16(圖1b)重合。在沿鉚釘軸向的方向上，外表面內(nèi)部區(qū)域上的任意一個(gè)內(nèi)點(diǎn)都比內(nèi)局部表面上的任意點(diǎn)離軸端部更遠(yuǎn)，所述的軸端部更加遠(yuǎn)離鉚釘?shù)念^部。一個(gè)區(qū)域的內(nèi)點(diǎn)指的是該區(qū)域不在表面之邊沿或邊緣上的所有點(diǎn)。外表面位于平面6遠(yuǎn)離軸的一側(cè)，以保證接觸面的外表面在鉚釘變形之前不會(huì)與將連接在一起的框架部分10、11(圖1c)接觸。這樣，當(dāng)鉚釘被裝配在框架10的孔槽13中時(shí)，在鉚釘?shù)耐獗砻婧涂蚣?0之間形成了一個(gè)空間。當(dāng)鉚釘在鉚接過(guò)程中發(fā)生變形時(shí)，這個(gè)空間將基本上消失。這樣，外局部表面除了與內(nèi)局部表面連接的部分外，都與平面6有一定的距離。
如權(quán)利要求4所述的實(shí)施方案特別具有優(yōu)勢(shì)。通過(guò)確保內(nèi)局部表面與外局部表面之間的過(guò)渡光滑而沒(méi)有邊棱，表面涂層破裂的危險(xiǎn)被顯著地減小了。
圖4a-4d示出按照本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方案。圖4a和圖4b示出頭部基本上為半球形的鉚釘。在圖4a中，外極限表面帶有曲率半徑為2-2.5mm的內(nèi)表面41。外局部表面5和內(nèi)局部表面4之間的過(guò)渡線8加工成使這些表面的法線連續(xù)變化。外局部表面的內(nèi)表面41當(dāng)其形狀成形為加工鉚釘時(shí)的自然半徑之前，它沿徑向至少伸出1mm。
在圖4a中，外局部表面帶有一個(gè)加工成截錐形的內(nèi)表面41。所述內(nèi)表面41的表面法線與軸的對(duì)稱軸線成15°角。外局部表面的內(nèi)表面41當(dāng)其形狀成形為加工鉚釘時(shí)的自然半徑之前，它沿徑向至少伸出1mm。
圖4c和圖4d示出頭部基本上為平頭的鉚釘。圖4c示出一個(gè)與圖4a中所描述的鉚釘接觸面相對(duì)應(yīng)的接觸面。圖4d示出一個(gè)與圖4b中所描述的鉚釘接觸面相對(duì)應(yīng)的接觸面。
圖2示出鉚釘頭部形狀的另一個(gè)實(shí)施方案。上極限表面在區(qū)域15內(nèi)在那些離軸距離最近的點(diǎn)處向接觸面過(guò)渡，在該區(qū)域15內(nèi)頭部具有最大徑向尺寸。除了接觸面以外，鉚釘頭部的形狀可以任意選擇。
圖3表示鉚釘變形過(guò)程的示意圖。點(diǎn)26和27表示三種不同的變形程度。點(diǎn)27只沿徑向移動(dòng)，而點(diǎn)26則同時(shí)沿徑向和軸向移動(dòng)。鉚釘?shù)纳蠘O限表面在變形下從最初的形狀變?yōu)樾螤?4’、24”和24。在這種變形下下極限表面上的點(diǎn)26和27變成點(diǎn)26’、27’、26”、27”、26、27。在變形過(guò)程中下極限表面上的每個(gè)點(diǎn)都沿徑向移動(dòng)。每個(gè)點(diǎn)沿徑向移動(dòng)的距離取決于該點(diǎn)到鉚釘對(duì)稱軸線的距離。離對(duì)稱軸線較遠(yuǎn)的點(diǎn)將移動(dòng)更長(zhǎng)的距離。由于鉚釘?shù)南聵O限表面經(jīng)過(guò)倒角處理，所以與被連接框架相接觸點(diǎn)的最大位移將受到限制，這樣，在框架上將形成較小的張力。這就使得框架上的表面涂層承受較小的張力，因而使表面涂層不大可能被破壞。第二個(gè)優(yōu)點(diǎn)是鉚釘?shù)募怃J邊緣不會(huì)與表面涂層材料接觸，這個(gè)邊緣是冷成型鉚釘時(shí)在上極限表面和下極限表面之間的過(guò)渡區(qū)形成的。
通過(guò)按照外表面形狀的成型模具來(lái)制造鉚釘。另一種制造方法是在鉚釘成型之后再對(duì)其接觸面進(jìn)行倒角處理，從而形成外表面。鉚釘優(yōu)選地采用鋼制造。
權(quán)利要求
1.用于連接經(jīng)過(guò)表面處理的物體、例如卡車底盤(pán)梁架的鉚釘，它包括了一個(gè)帶有頭部(2)的圓柱形軸(1)，其中軸從頭部上的接觸面(3)延伸，其特征在于接觸面分為一個(gè)內(nèi)局部表面(4)和一個(gè)外局部表面(5)；軸在與內(nèi)局部表面重合的平面(6)上與內(nèi)局部表面連接；軸的中心軸線(7)沿基本上垂直于內(nèi)局部表面的方向延伸；內(nèi)局部表面從軸的中心軸線沿徑向的延伸大于軸的徑向尺寸；外局部表面(5)與內(nèi)局部表面(4)連接；外局部表面(5)比內(nèi)局部表面(4)沿徑向方向上離軸之中心軸線的徑向距離更遠(yuǎn)；外局部表面(5)位于平面(6)遠(yuǎn)離軸的一側(cè)；并且外局部表面(5)除了與內(nèi)局部表面(4)連接的部分外，都與所述平面有一定距離。
2.用于連接經(jīng)過(guò)表面處理的物體的鉚釘，它包括了一個(gè)基本上成圓柱形的軸(1)和一個(gè)直徑大于軸的頭部(2)，其中頭部包括了一個(gè)上極限表面(14)和一個(gè)接觸面(3)，而上極限表面在區(qū)域(15)內(nèi)在那些離軸距離最近的點(diǎn)(16)處向接觸面過(guò)渡，在該區(qū)域(15)內(nèi)頭部具有最大徑向尺寸，其特征在于接觸面包括了一個(gè)內(nèi)局部表面(4)和一個(gè)外局部表面(5)；內(nèi)局部表面(4)基本上垂直于軸的對(duì)稱軸線(7)延伸；內(nèi)局部表面(4)基本上關(guān)于對(duì)稱軸線(7)對(duì)稱；外局部表面(5)與內(nèi)局部表面(4)連接；在鉚釘?shù)妮S向方向上，外局部表面的每一個(gè)內(nèi)點(diǎn)都比內(nèi)局部表面的任意點(diǎn)離軸的端部更遠(yuǎn)，該軸端部是遠(yuǎn)離鉚釘頭部的端部。
3.一種按照權(quán)利要求1或2所述的鉚釘，其特征在于，外局部表面上內(nèi)點(diǎn)的每條表面法線都背離對(duì)稱軸線。
4.一種按照權(quán)利要求3所述的鉚釘，其特征在于，在內(nèi)局部表面向外局部表面的過(guò)渡段，內(nèi)局部表面和外局部表面的法線方向連續(xù)變化。
5.一種按照權(quán)利要求1、2或3所述的鉚釘，其特征在于，外局部表面被加工成截錐形。
6.一種按照上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的鉚釘，其特征在于，內(nèi)局部表面具有徑向尺寸D而外局部表面具有徑向尺寸d，并且D/d的關(guān)系是1/3＜D/d＜10。
7.一種按照上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的鉚釘，其特征在于，當(dāng)鉚釘在鉚接過(guò)程中發(fā)生變形后，外局部表面至少局部地與框架接觸。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于連接經(jīng)過(guò)表面處理的物體的鉚釘,鉚釘設(shè)計(jì)成可以減少鉚接過(guò)程中在經(jīng)表面處理框架上產(chǎn)生的應(yīng)力和破壞。鉚釘包括了一個(gè)基本上成圓柱形的軸(1)和一個(gè)直徑比軸大的頭部(2),其中頭部包括了一個(gè)上極限表面(14)和一個(gè)下極限表面(3),上極限表面在區(qū)域(15)內(nèi)在那些離軸(1)距離最近的點(diǎn)(16)向接觸面過(guò)渡,在該區(qū)域(15)內(nèi)頭部具有最大徑向尺寸,而下極限表面包括了一個(gè)基本上垂直于軸之對(duì)稱軸線(7)延伸且關(guān)于該對(duì)稱軸線(7)對(duì)稱的內(nèi)極限表面(4)、以及與內(nèi)極限表面(4)連接的外極限表面(5),并且在軸的軸向方向上,外局部表面的每一個(gè)內(nèi)點(diǎn)都比內(nèi)局部表面上的任意點(diǎn)離軸的端部更遠(yuǎn),所述軸端部是遠(yuǎn)離鉚釘頭部的端部。
文檔編號(hào)F16B19/04GK1184525SQ96193898
公開(kāi)日1998年6月10日 申請(qǐng)日期1996年3月20日 優(yōu)先權(quán)日1995年3月23日
發(fā)明者J－E·薩爾奎斯特 申請(qǐng)人:富豪有限公司