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铆钉及其铆接方法

阅读:33发布:2020-05-19

专利汇可以提供铆钉及其铆接方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 涉及一种即使一个被安装部件的安装孔的内径大,也能够以充分的压接 力 来 铆接 被安装部件的盲 铆钉 及其铆接方法。对具有多个第一安装孔的第一被安装部件和配置于第一被安装部件的进行作业的一侧且具有多个第二安装孔的第二被安装部件进行铆接。配置在与第一安装孔和第二安装孔对应的 位置 上,第二安装孔的内径比第一安装孔的内径大,能够补偿因安装孔的加工而引起的位置误差。 盲铆钉 具备:具有中空的钉壳、 铆钉头 部和贯通孔的铆钉主体;具有细长的轴部和头部的 心轴 ;以及 垫圈 。垫圈在铆钉主体的钉壳的外周上与铆钉头部邻接而配置。在钉壳的已扩径的端部与垫圈之间铆接被安装部件。,下面是铆钉及其铆接方法专利的具体信息内容。

1.一种盲铆钉,用于铆接第一被安装部件和第二被安装部件,该第一安装部件具有多个第一安装孔,该第二被安装部件配置于上述第一被安装部件的进行作业的一侧,在与上述第一安装孔对应的位置上具有内径比上述第一安装孔的内径大的多个第二安装孔,并且能够补偿因上述第一安装孔与第二安装孔的加工而引起的位置误差,上述盲铆钉其特征在于,具备:
铆钉主体,该铆钉主体具有中空的钉壳和形成于上述钉壳的一端的铆钉头部,并且形成有从钉壳侧端部贯通至铆钉头部侧端部的贯通孔;
心轴,该心轴具有细长的轴部和头部,该轴部具有比上述钉壳的内径小的外径且比上述铆钉主体长,该头部具有比上述钉壳的内径大的外径;
垫圈,该垫圈具有比上述铆钉头部的外径小且比上述铆钉主体的钉壳的外径大的内径,并具有比上述铆钉头部的外径大的外径,
上述心轴的头部与上述铆钉主体的上述钉壳侧端部邻接而配置,上述心轴的上述轴部通过上述铆钉主体的上述贯通孔而从上述铆钉头部侧端部延伸出,上述垫圈在上述铆钉主体的上述钉壳的外周上与上述铆钉头部邻接而配置。
2.根据权利要求1所述的盲铆钉,其特征在于,
将上述盲铆钉从上述心轴的头部插入到上述第一被安装部件的上述第一安装孔和上述第二被安装部件的上述第二安装孔内,并且使上述垫圈的面抵接与上述第二被安装部件的上述第二安装孔的周围,
支撑上述铆钉头部并从上述铆钉头部侧拉拔上述心轴的上述轴部时,上述钉壳的端部被上述头部按压而扩径,上述铆钉头部从外周被挤压,上述铆钉头部的内周卡合于上述心轴的上述轴部,在上述钉壳的已扩径的端部与上述垫圈之间铆接上述第一、第二被安装部件。
3.一种盲铆钉,用于铆接具有安装孔的多个被安装部件,其特征在于,具备:
铆钉主体,该铆钉主体具有中空的钉壳和形成于上述钉壳的一端的铆钉头部,并且形成有从钉壳侧端部贯通至铆钉头部侧端部的贯通孔;
心轴,该心轴具有细长的轴部和头部,该轴部具有比上述钉壳的内径小的外径且比上述铆钉主体长,该头部具有比上述钉壳的内径大的外径;以及
垫圈,该垫圈具有比上述铆钉头部的外径小且比上述铆钉主体的钉壳的外径大的内径,并具有比上述铆钉头部的外径大的外径,
上述心轴的头部与上述铆钉主体的上述钉壳侧端部邻接而配置,上述心轴的上述轴部通过上述铆钉主体的上述贯通孔而从上述铆钉头部侧端部延伸出,上述垫圈在上述铆钉主体的上述钉壳的外周上与上述铆钉头部邻接而配置,
将上述盲铆钉从上述心轴的头部插入到上述被安装部件的安装孔内,并且使上述垫圈的面抵接于上述被安装部件的上述安装孔的周围,
在支撑上述铆钉头部并从上述铆钉头部侧拉拔上述心轴的上述轴部时,上述钉壳的端部被上述头部按压而扩径,上述铆钉头部从外周被挤压,上述铆钉头部的内周卡合于上述心轴的上述轴部,在上述钉壳的已扩径的端部与上述垫圈之间铆接上述被安装部件。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的盲铆钉,其特征在于,
上述垫圈的硬度比上述铆钉主体的硬度高。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的盲铆钉,其特征在于,
上述垫圈由屈服点560MPa~1000MPa、或者硬度Hv270~Hv480的不锈钢构成。
6.根据权利要求1或2所述的盲铆钉,其特征在于,
在上述第一安装孔的内径为5.4±0.1mm、上述铆钉主体的外径为5.2±0.1mm的情况下,
上述垫圈的板厚为0.8mm~2.4mm、外径为13.0mm~22.5mm。
7.一种盲铆钉的铆接方法,铆接第一被安装部件和第二被安装部件,该第一安装部件具有多个第一安装孔,该第二被安装部件配置于上述第一被安装部件的进行作业的一侧,在与上述第一安装孔对应的位置上具有多个第二安装孔,并且能够补偿因上述第一安装孔与第二安装孔的加工而引起的位置误差,上述方法其特征在于,具备如下步骤,准备:
铆钉主体,该铆钉主体具有中空的钉壳和形成于上述钉壳的一端的铆钉头部,并且形成有从钉壳侧端部贯通至铆钉头部侧端部的贯通孔;
心轴,该心轴具有细长的轴部和头部,该轴部具有比上述钉壳的内径小的外径且比上述铆钉主体长,该头部具有比上述钉壳的内径大的外径;
垫圈,该垫圈具有比上述铆钉头部的外径小且比上述铆钉主体的钉壳的外径大的内径,并具有比上述铆钉头部的外径大的外径,
上述心轴的头部与上述铆钉主体的上述钉壳侧端部邻接而配置,上述心轴的上述轴部通过上述铆钉主体的上述贯通孔并从上述铆钉头部侧端部延伸出,上述垫圈在上述铆钉主体的上述钉壳的外周上与上述铆钉头部邻接而配置,组合上述铆钉主体、上述心轴和上述垫圈作为盲铆钉,
将上述盲铆钉从上述心轴的头部插入到上述第一被安装部件的上述第一安装孔内和上述第二被安装部件的上述第二安装孔内,并且使上述垫圈的面抵接于上述第二被安装部件的上述第二安装孔的周围,
在支撑上述铆钉头部并从上述铆钉头部侧拉拔上述心轴的上述轴部时,上述钉壳的端部被上述心轴的上述头部按压而扩径,上述铆钉头部的外周被挤压而延伸,上述铆钉头部的内周卡合于上述心轴的上述轴部,在上述钉壳的已扩径的端部与上述垫圈之间铆接上述第一、第二被安装部件。

说明书全文

铆钉及其铆接方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种盲铆钉。尤其涉及能够利用具有垫圈的盲铆钉来铆接具有大安装孔的被安装部件的盲铆钉及其铆接方法。

背景技术

[0002] 熟知有包括由钉壳及钉壳的一端的铆钉头部构成的中空的金属制铆钉主体、和通过铆钉主体的贯通孔延伸有轴部的金属制心轴的盲铆钉。盲铆钉具有能够将多个被安装部件仅从一侧进行作业而连结的优点。
[0003] 盲铆钉的铆钉主体在一端形成铆钉头部,并且具有从铆钉头部延伸的筒状中空钉壳。盲铆钉的心轴在端部具有直径比钉壳的内径大的头部,并且具有贯通铆钉主体的轴部。心轴在与铆钉头部的相反侧的钉壳的一端部邻接配置心轴的头部,以心轴的轴部从铆钉头部延长的方式,插入到铆钉主体的贯通孔内,从而作为盲铆钉而组装。将已组装的盲铆钉以心轴的头部为前头插入到面板等的被安装部件的孔内,并且使铆钉头部抵接在被安装部件的孔的周围。在这种状态下,若利用铆接工具保持铆钉头部,抓持心轴的轴部而从铆钉头部侧强拉拔,则铆钉主体的钉壳的一端部以扩径的方式产生变形,心轴中的轴部的较细的可断裂部断裂,从而能够在铆钉头部与已扩径的钉壳的一端部之间铆接被安装部件。
[0004] 已知有如下盲铆钉,即在拉拔心轴而使铆钉主体的钉壳的一端部扩径之后,利用铆接工具的抓取组件从外周挤入铆钉头部,从而使铆钉主体头部的内周卡合在心轴的轴部而牢固地进行固定。这种盲铆钉由于将铆钉头部挤入而向轴向延伸,因此能够在轴向上以强压接力来铆接被铆接部件。
[0005] 但是,由于挤入铆钉头部,因此不能使铆钉头部的外径变大。就盲铆钉而言,其前提在于铆钉头部的外径比铆接的被安装部件的孔的内径大,若铆钉头部的外径比铆接的被安装部件的孔的内径小,则不能铆接面板(被安装部件)。
[0006] 在利用盲铆钉将其他的被安装部件铆接于机动车等的车身覆板等的被安装部件上的情况下,校正一个被安装部件的多个安装孔的位置与另一个被安装部件的多个安装孔的位置,利用盲铆钉铆接各安装孔。一般,一个(空心侧)的被安装部件的安装孔的内径比铆钉主体的中空钉壳的外径稍微大。为了补偿被安装部件的安装孔的位置误差,将另一个(作业侧)的被安装部件的安装孔的内径做成比空心侧的被安装部件的安装孔大的安装孔(自由尺寸孔)。因此,在铆钉头部的外径小的盲铆钉中,无法铆接另一个被安装部件的安装孔的内径比一个被安装部件的安装孔的内径大的被安装部件。
[0007] 为了解决该问题,已有在铆钉头部上一体成形外径大的凸缘的盲铆钉。利用这种盲铆钉能够铆接被安装部件的安装孔的内径大的被安装部件。但是,若使用具有外径大的凸缘的铆钉主体来铆接两个被安装部件,则存在不能以充分的压接力来铆接两个被安装部件的问题。
[0008] 在挤入铆钉头部的类型的盲铆钉中,在铆接盲铆钉时,利用铆接工具的抓取组件来挤压铆钉头部,由此铆钉头部向轴向被引伸。利用该作用,两个被安装部件强力地夹持在向轴向被延伸的铆钉头部与已扩径的钉壳的一端部之间,从而产生压接力。
[0009] 但是,若在铆钉头部一体成形凸缘,则由于铆钉头部向轴向延伸的力被凸缘阻挡,因此不会产生压接被安装部件的强压接力,不能得到充分的铆接力。
[0010] 专利文献1公开了带有弹簧垫圈的盲铆钉。专利文献1的盲铆钉为如下结构,在由具有轴环与圆筒的中空铆钉、和具有头部与轴部的心轴构成的铆接器具中,在中空铆钉的圆筒的轴环侧的一端形成槽,在该槽内设置了弹簧垫圈。若拉拔心轴的轴部而在轴环(雄)与心轴的头部之间铆接被安装部件,则弹簧垫圈被夹持在圆筒的端部与被安装部件之间,并且较强地铆接被安装部件。
[0011] 就专利文献1的盲铆钉而言,弹簧垫圈的外径与轴环的外径相同,并不是铆接安装孔大的被安装部件的铆钉。另外,需要在圆筒上形成放入弹簧垫圈的槽。
[0012] 专利文献2公开了构成为在铆接时筒状主体的头部产生变形而进入轴干的闭槽内,由此闭塞铆钉主体的孔的自我封闭型的盲铆钉。专利文献2的盲铆钉具备:具有壳体和其一端的带有凸缘的铆钉头的铆钉主体;利用容易弯折的部分与轴干尾部连接且形成有螺旋状的槽的插塞体;以及具有端部的轴干。若铆接盲铆钉,则铆钉头的材料进入螺旋状的槽内而进行铆接。若使铆钉头旋转,则能够比较容易地解除铆钉的铆接。
[0013] 专利文献2的盲铆钉由于在铆钉头上一体设有凸缘,因此能够铆接具有某一程度大小的内径的安装孔的被安装部件。但是,若如上所述地利用具有外径大的凸缘的盲铆钉来铆接被安装部件,则存在不能以充分的压接力来铆接被安装部件的问题。
[0014] 专利文献3公开了盲固件,该盲紧固件具有:具有多个锁闭槽的销部件;主套筒;可扩张套筒;套环;以及隔离垫圈。可扩张套筒向半径方向扩张而向主套筒上移动,并且套环锻细于锁闭槽中,从而固定多个工件。隔离垫圈配置于销部件的周围。
[0015] 专利文献3的盲紧固件由销部件、主套筒、可扩张套筒、套环以及隔离垫圈的五个部件构成。锻细于锁闭槽中的套环是主套筒、可扩张套筒以外的单独设置的部件,因此部件数量多,并且与通常的盲铆钉相比具有不同结构。因此,部件的加工、组装的成本增加。
[0016] 另外,在专利文献3中,也可以没有隔离垫圈,不存在为了补偿被安装部件的多个安装孔的位置误差而铆接大内径的被安装部件的课题。
[0017] 因此,即使被安装部件的安装孔的内径比铆钉头部的外径大,也能够以充分的压接力来铆接被安装部件,能够得到部件数量少且容易进行加工的盲铆钉。
[0018] 为了补偿被安装部件的多个安装孔的位置误差,即使一个被安装部件的多个安装孔为通常的内径,另一个被安装部件的多个安装孔为比其大的内径,也可以得到能够以充分的压接力来铆接被安装部件的盲铆钉。
[0019] 现有技术文献
[0020] 专利文献
[0021] 专利文献1:日本实开昭63-87312号公报
[0022] 专利文献2:日本特开昭63-254212号公报
[0023] 专利文献3:日本特开平5-149313号公报

发明内容

[0024] 从而,本发明的目的在于提供如下盲铆钉,该盲铆钉即使被安装部件的安装孔的内径比铆钉头部的外径大,也能够以充分的压接力来铆接被安装部件,部件数量少且能够容易进行加工。
[0025] 另外,提供如下盲铆钉,该盲铆钉为了补偿被安装部件的安装孔的位置误差,即使一个被安装部件的多个安装孔为通常的内径,另一个被安装部件的多个安装孔为比其大的内径,也能够以充分的压接力来铆接被安装部件。
[0026] 为了达到该目的,本发明的盲铆钉由铆钉主体、心轴以及垫圈的三个部件构成。挤压铆钉主体的铆钉头部而使其卡合于心轴的轴部。垫圈相对于铆钉主体可旋转或可滑动地被安装。垫圈由比铆钉主体更硬的材料形成。再有,为了能够以强压接力铆接被安装部件,规定了垫圈的材质、板厚以及形状。
[0027] 本发明的第一方式为用于铆接第一被安装部件和第二被安装部件的盲铆钉,该第一安装部件具有多个第一安装孔,该第二被安装部件配置于上述第一被安装部件的进行作业的一侧,在与上述第一安装孔对应的位置上具有内径比上述第一安装孔的内径大的多个第二安装孔,并且能够补偿因上述第一安装孔与第二安装孔的加工而引起的位置误差,[0028] 上述盲铆钉具备:
[0029] 铆钉主体,该铆钉主体具有中空的钉壳和形成于上述钉壳的一端的铆钉头部,并且形成有从钉壳侧端部贯通至铆钉头部侧端部的贯通孔;
[0030] 心轴,该心轴具有细长的轴部和头部,该轴部具有比上述钉壳的内径小的外径且比上述铆钉主体长,该头部具有比上述钉壳的内径大的外径;
[0031] 垫圈,该垫圈具有比上述铆钉头部的外径小且比上述铆钉主体的钉壳的外径大的内径,并具有比上述铆钉头部的外径大的外径,
[0032] 上述心轴的头部与上述铆钉主体的上述钉壳侧端部邻接而配置,上述心轴的上述轴部通过上述铆钉主体的上述贯通孔而从上述铆钉头部侧端部延伸出,上述垫圈在上述铆钉主体的上述钉壳的外周上与上述铆钉头部邻接而配置。
[0033] 即使在为了补偿被安装部件的多个安装孔的位置误差,而使作业侧的被安装部件的安装孔的内径形成为比空心侧的被安装部件的安装孔大的安装孔的情况下,也能够铆接两个被安装部件。
[0034] 优选为,将上述盲铆钉从上述心轴的头部插入到上述第一、第二被安装部件的上述第一、第二安装孔内,并且使上述垫圈的面抵接在上述第二被安装部件的上述第二安装孔的周围,
[0035] 在支撑上述铆钉头部并从上述铆钉头部侧拉拔上述心轴的上述轴部时,上述钉壳的端部被上述头部按压而扩径,上述铆钉头部从外周被挤压,上述铆钉头部的内周卡合于上述心轴的上述轴部,在上述钉壳的已扩径的端部与上述垫圈之间铆接上述第一、第二被安装部件。
[0036] 铆钉头部从外周被挤压而延伸,并且使该铆钉头部延伸的力没有被垫圈阻碍,因此能够以充分的压接力铆接被安装部件。
[0037] 本发明的第二方式为用于铆接具有安装孔的多个被安装部件的盲铆钉,具备:
[0038] 铆钉主体,该铆钉主体具有中空的钉壳和形成于上述钉壳的一端的铆钉头部,并且形成有从钉壳侧端部贯通至铆钉头部侧端部的贯通孔;
[0039] 心轴,该心轴具有细长的轴部和头部,该轴部具有比上述钉壳的内径小的外径且比上述铆钉主体长,该头部具有比上述钉壳的内径大的外径;
[0040] 垫圈,该垫圈具有比上述铆钉头部的外径小且比上述铆钉主体的钉壳的外径大的内径,并具有比上述铆钉头部的外径大的外径,
[0041] 上述心轴的头部与上述铆钉主体的上述钉壳侧端部邻接而配置,上述心轴的上述轴部通过上述铆钉主体的上述贯通孔而从上述铆钉头部侧端部延伸出,上述垫圈在上述铆钉主体的上述钉壳的外周上与上述铆钉头部邻接而配置,
[0042] 将上述盲铆钉从上述心轴的头部插入到上述被安装部件的安装孔内,并且使上述垫圈的面与上述被安装部件的上述安装孔的周围抵接,
[0043] 在支撑上述铆钉头部并从上述铆钉头部侧拉拔上述心轴的上述轴部时,上述钉壳的端部被上述头部按压而扩径,上述铆钉头部从外周被挤压,上述铆钉头部的内周卡合于上述心轴的上述轴部,在上述钉壳的已扩径的端部与上述垫圈之间铆接上述被安装部件。
[0044] 上述垫圈的硬度优选为高于上述铆钉主体的硬度。
[0045] 铆钉主体与垫圈为单独的部件,在挤压铆钉头部进行铆接时,铆钉头部产生变形,从而与心轴的轴部卡合。此时,比铆钉头部更硬的垫圈不会产生塑性变形,能够以充分的压接力来铆接被安装部件。
[0046] 上述垫圈优选为由屈服点560MPa~1000MPa、或者硬度Hv270~Hv480的不锈钢构成。
[0047] 若为上述屈服点或者硬度,则在挤压铆钉头部而拉拔时,垫圈不会产生塑性变形。
[0048] 在上述第一安装孔的内径为5.4±0.1mm、上述铆钉主体的上述钉壳外径为5.2±0.1mm的情况下,优选为上述垫圈的板厚为0.8mm~2.4mm、外径为7.5mm~22.5mm。
[0049] 若为该尺寸,则在挤压铆钉头部而拉拔时,垫圈不会产生塑性变形。
[0050] 本发明的第三方式为铆接第一被安装部件和第二被安装部件的方法,该第一安装部件具有多个第一安装孔,该第二被安装部件配置于上述第一被安装部件的进行作业的一侧,在与上述第一安装孔对应的位置上具有多个第二安装孔,并且能够补偿因上述第一安装孔与第二安装孔的加工而引起的位置误差,
[0051] 上述方法具备如下阶段,准备:
[0052] 铆钉主体,该铆钉主体具有中空的钉壳和形成于上述钉壳的一端的铆钉头部,并且形成有从钉壳侧端部贯通至铆钉头部侧端部的贯通孔;
[0053] 心轴,该心轴具有细长的轴部和头部,该轴部具有比上述钉壳的内径小的外径且比上述铆钉主体长,该头部具有比上述钉壳的内径大的外径;
[0054] 垫圈,该垫圈具有比上述铆钉头部的外径小且比上述铆钉主体的钉壳的外径大的内径,并具有比上述铆钉头部的外径大的外径,
[0055] 上述心轴的头部与上述铆钉主体的上述钉壳侧端部邻接而配置,上述心轴的上述轴部通过上述铆钉主体的上述贯通孔而从上述铆钉头部侧端部延伸出,上述垫圈在上述铆钉主体的上述钉壳的外周上与上述铆钉头部邻接而配置,组合上述铆钉主体、上述心轴和上述垫圈作为盲铆钉,
[0056] 将上述盲铆钉从上述心轴的头部插入到上述第一、第二被安装部件的上述第一、第二安装孔内,并且使上述垫圈的面与上述第二被安装部件的上述第二安装孔的周围抵接,
[0057] 在支撑上述铆钉头部并从上述铆钉头部侧拉拔上述心轴的上述轴部时,上述钉壳的端部被上述心轴的上述头部按压而扩径,上述铆钉头部的外周被挤压而延伸,上述铆钉头部的内周卡合于上述心轴的上述轴部,在上述钉壳的已扩径的端部与上述垫圈之间铆接上述第一、第二被安装部件。
[0058] 本发明的发明效果如下。
[0059] 根据本发明,可以得到如下的盲铆钉:即使被安装部件的安装孔的内径比铆钉头部的外径大,也能够以充分的压接力来铆接被安装部件。另外,可以得到部件数量少且容易进行加工的盲铆钉。
[0060] 另外,可以得到如下的盲铆钉,即使为了补偿安装部件的多个安装孔的位置误差,一个被安装部件的多个安装孔为通常的内径,另一个被安装部件的多个安装孔为比通常的内径大的内径,也能够以充分的压接力铆接被安装部件。附图说明
[0061] 图1是剖视了本发明的实施方式的盲铆钉的一部分的主视图。
[0062] 图2是剖视了图1的盲铆钉的铆钉主体的一部分的主视图。
[0063] 图3是图1的盲铆钉的心轴的主视图。
[0064] 图4是图1的盲铆钉的垫圈的剖视图。
[0065] 图5A是剖视了表示将根据本发明的实施方式的图1的盲铆钉插入到被安装部件的安装孔内的状态的一部分的主视图。
[0066] 图5B是剖视了利用图1的盲铆钉来铆接被安装部件的中间阶段的一部分的主视图。
[0067] 图5C是剖视了利用图1的盲铆钉来铆接被安装部件的中间阶段的一部分的主视图。
[0068] 图5D是剖视了利用图1的盲铆钉来铆接了被安装部件之后的一部分的主视图。
[0069] 图6是垫圈在利用图1的盲铆钉来铆接被安装部件的中间阶段产生了变形的情况的主视图。
[0070] 主要符号说明:
[0071] 10-铆钉主体,11-钉壳,12-铆钉头部,13-贯通孔,14-钉壳侧端部,15-铆钉头部侧端部,18-膨胀部,19-斜面部,20-心轴,21-轴部,23-头部,24-圆柱部,25-可断裂部,26-抓持部,27-前端部,28-卡止突起,30-垫圈,31-中心孔,41-被安装部件,42-安装孔,
43-安装孔,44-被安装部件,45-安装孔(自由尺寸孔),50-抓取组件,51-抓持部件。

具体实施方式

[0072] 以下,参照附图,对具备根据本发明的实施方式的垫圈的盲铆钉进行说明。
[0073] 图1是剖视了本发明的实施方式的盲铆钉的一部分的主视图。盲铆钉包括铆钉主体10、心轴20以及垫圈30。将心轴20从铆钉主体10的钉壳侧端部14插入铆钉主体10的贯通孔13内,并且心轴20的头部23与铆钉主体10的钉壳侧端部14邻接而配置。再有,垫圈30从铆钉主体10的钉壳侧端部14插入到钉壳11的外周,并与铆钉头部12邻接而配置。在钉壳11与垫片30之间形成有间隙。
[0074] 以下,参照图2~图4,对构成本发明的实施方式的盲铆钉的铆钉主体10、心轴20及垫圈30进行说明。
[0075] 图2是剖视了本发明的实施方式的盲铆钉所使用的铆钉主体10的一部分的主视图。铆钉主体10包括:圆筒状的钉壳11;以及形成于钉壳11的一端且直径比钉壳11大的铆钉头部12。铆钉头部12的前端部成为外径以圆锥状变小的斜面部19,并且在铆钉头部侧端部15结束。在铆接盲铆钉时,斜面部19被铆接工具的抓取组件50从外周挤入,从而外径和内径变小。
[0076] 钉壳11的与铆钉头部12的相反的一侧为钉壳侧端部14。在铆钉主体10的铆钉头部侧端部15与钉壳侧端部14之间延伸有贯通孔13。贯通孔13的内径13d虽然为能够插入心轴20的轴部21的大小,但是比心轴20的头部23的外径小,从而头部23抵接于钉壳侧端部14而停止。
[0077] 钉壳11的外径11d比被安装部件的安装孔的内径小,并且是能够通过安装孔的大小。铆钉头部12的外径为12d。
[0078] 铆钉主体10由例如、铝合金等的比心轴20更柔软的材料制作而成。或者,能够由与心轴20相同的钢等制作。
[0079] 图3是本发明的实施方式的盲铆钉所使用的心轴20的主视图。心轴20具有细长的轴部21和轴部21的一端部的头部23。头部23的外径23d比铆钉主体10的贯通孔13的内径13d大。头部23的外径23d比被安装部件44、41的安装孔的内径小,能够通过安装孔。轴部21为圆柱状,具有比铆钉主体10的贯通孔13的内径13d小的外径,能够插入贯通孔13内。轴部21的长度比铆钉主体10的贯通孔13的长度长,若将心轴20的轴部21插入铆钉主体10的贯通孔13内,则轴部21的前端从铆钉主体10的铆钉头部侧端部15突出。
[0080] 心轴20的轴部21从头部23侧依次包括圆柱部24、卡止部28、可断裂部25、抓持部26及前端部27。与头部23邻接而具有圆柱状的圆柱部24。
[0081] 与圆柱部24邻接而具有卡止部28。在卡止部28的外周上形成有相互隔离的外周槽,外周槽之间成为卡止突起。在铆接盲铆钉时,铆钉头部12的部分利用铆接工具的抓取组件从外周被挤入而使内径变小,卡止突起卡合在内径变小的贯通孔13的内周,产生强压接力,使得能够较强地铆接被安装部件44、41。在此,压接力是指向盲铆钉的轴向推压被安装部件的力。
[0082] 与卡止部28邻接而具有外径比卡止部28小的可断裂部25。可断裂部25位于以组装了盲铆钉的状态被容纳于铆钉主体10的贯通孔13的部分。可断裂部25是在利用铆接工具拉拔心轴20的轴部21时超过某一牵引力则会断裂的部分。
[0083] 与可断裂部25邻接而具有直径比可断裂部25大的抓持部26。在抓持部26上形成有多段的卡止槽,以使在利用铆接工具的抓持部件51抓持的情况下不会产生滑脱。轴部21的前端部27的前端逐渐变细,以便能够容易插入铆接工具。心轴20的材质为钢等。
[0084] 图4是本发明的实施方式的盲铆钉所使用的垫圈30的剖视图。垫圈30在中心部分开设有轴向的剖面为圆形的中心孔31的圆板状的部件。中心孔31的内径31d比心轴20的头部23的外径23d稍微大,并且比钉壳11的外径11d稍微大,能够将垫圈30从心轴20的头部23侧插入到钉壳11的外周,从而插入到组装了心轴20和铆钉主体10的盲铆钉上。中心孔31的内径31d为使垫圈30与钉壳11之间形成间隙且能够在钉壳11的外侧移动的大小。垫圈30的外径为30d。
[0085] 由于垫圈30经受挤伸铆钉主体10的铆钉头部12时产生的负荷并且以充分的压接力来铆接具有大安装孔的被安装部件,因此需要具有充分的刚性。垫圈30由硬度比铆钉主体10大的硬材料制作而成。
[0086] 垫圈由屈服点560MPa~1000MPa、或者硬度Hv270~Hv480的钢、不锈钢等的金属制作而成。若屈服点小于560MPa,则垫圈的强度会变弱,在铆接时容易产生变形。或者,硬度小于270Hv,则垫圈的强度会变弱,在铆接时容易产生变形。若屈服点高于1000MPa,则垫圈的加工变得困难。或者,硬度高于480Hv,则垫圈的加工变得困难。
[0087] 在盲铆钉的铆钉主体的钉壳的外径为5.2mm、空心侧的被安装部件的安装孔的内径为φ5.4±0.1mm、作业侧的被安装部件的安装孔的内径为9mm(自由尺寸孔)的条件下利用盲铆钉铆接被安装部件的情况,垫圈需要满足以下的尺寸条件。即,板厚为0.8mm~2.4mm、外径为φ13.0mm~22.5mm。
[0088] 若板厚薄于0.8mm,则垫圈的强度变弱,在铆接时容易产生变形。另外,若厚于2.4mm,则铆接部变厚,作业性不良。
[0089] 若外径小于13.0mm,则在安装孔产生偏移的情况下,不能由垫圈覆盖安装孔,不能充分地按压被安装部件。若外径大于22.5mm,则铆接部变大,作业性不良。
[0090] 若使用上述条件的材质、板厚、外径的垫圈,则能够以充分的压接力来铆接被安装部件。
[0091] 就本发明的实施方式而言,在铆钉主体的钉壳的外径、被安装部件的安装孔的内径不同的情况下,只要使用符合其条件的板厚、材质、外径垫圈,就能够以高压接力铆接被安装部件。
[0092] 参照图5A~图5D,对利用图1的本发明的实施方式的带有垫圈的盲铆钉来铆接被安装部件44、41的动作进行说明。图5A是剖视了表示将图1的带有垫圈的盲铆钉设置在被安装部件44、41上的状态的一部分的主视图。图5A的左侧为空心侧,从右侧进行安装盲铆钉的作业(作业侧)。虽然图5A~图5D表示一个部位的铆接部,但是被安装部件41的多个安装孔42和被安装部件44的多个安装孔45排列在对应的位置上。为了补偿多个安装孔的位置误差,被安装部件44的安装孔45是内径比被安装部件41的安装孔42大的孔(自由尺寸孔)。
[0093] 在图5A中,被安装部件44的安装孔45的内径比铆钉头部12的外径12d大。在本发明的实施方式中,由于不形成与铆钉头部12一体的凸缘,而使用外径比被安装部件44的安装孔45的内径大的单独的垫圈30,因此能够以强压接力铆接被安装部件44与41。
[0094] 重合被安装部件44与41,以对齐被安装部件44的安装孔45与被安装部件41的安装孔42的位置。
[0095] 利用安装工具的抓持部件51抓持组装了铆钉主体10、心轴20及垫圈30的图1的盲铆钉的心轴20的抓持部26。在垫圈30与铆钉主体10的钉壳11之间形成有间隙。从图5A的右侧将图1的盲铆钉插入被安装部件44、41的安装孔内,使安装于铆钉主体10的垫圈30抵接于被安装部件44的安装孔45的周围的表面上。使安装工具的抓取组件50的内周抵接于接近铆钉主体10的铆钉头部12的前端的斜面部19上。
[0096] 图5B是剖视了表示利用盲铆钉铆接被安装部件44、41的中间阶段的一部分的主视图。利用安装工具的抓取组件50保持接近铆钉主体10的铆钉头部12的前端的斜面部19,同时利用安装工具的抓持部件51抓持心轴20的抓持部26进行拉拔。此时,心轴20的头部23压垮铆钉主体10的钉壳11的钉壳侧端部14,形成膨胀部18。膨胀部18抵接在被安装部件41的安装孔42的周围。
[0097] 图5C是剖视了表示进一步拉拔心轴20的抓持部26且进一步进行了铆接动作的阶段的一部分的主视图。抓取组件50对铆钉头部12的斜面部19从外周进行按压,同时使铆钉头部12的外径12d变形为外径变小,使外径成为12d′。此时,头部12的部分的贯通孔13的内周变形为直径比内径13d小,并与心轴20的卡止部28卡合。就抓取组件50而言,当其前端的面与垫圈30的表面抵接时停止。盲铆钉在扩径的膨胀部18与垫圈30之间夹持被安装部件44、41。
[0098] 图5D是剖视了表示进一步拉拔心轴20的抓持部26且结束了铆接的状态的一部分的主视图。心轴20的可断裂部25断裂,头部23的一侧从可断裂部25留在铆接的部分上。由于铆钉主体10的铆钉头部12的内周与心轴20的卡止部28卡合,因此能够牢靠地进行铆接。此后,使抓取组件50向图5D的右侧方向后退而结束铆接。
[0099] 在利用盲铆钉铆接被安装部件的情况下,通常被安装部件的安装孔的内径比铆钉头部12的外径12d小。在本发明的实施方式中,虽然安装孔45的内径比铆钉头部12的外径12d大,但是安装有具有大于安装孔45的内径的外径30d的垫圈30。因此,垫圈30与被安装部件44的安装孔45的外周抵接,能够铆接被安装部件44与41。
[0100] 另外,由于在铆接前垫圈30与钉壳11形成间隙而被保持,因此挤入铆钉头部12而在轴向延伸的力不会被垫圈30所阻碍。因此,产生轴向的强压接力,并且能够以强压接力铆接被安装部件44与41。
[0101] 图6是表示在利用图1的盲铆钉铆接被安装部件的情况下由于垫圈的强度不充分而在中间阶段产生垫圈的塑性变形的状态的主视图。为了经受挤伸铆钉头部而产生的负荷,垫圈需要具有充分的刚性。若垫圈的刚性不充分,则垫圈在铆接的中间阶段产生塑性变形。为了防止这种塑性变形且得到充分的压接力,垫圈需要满足上述的材质、板厚、外径的条件。
[0102] 就本发明的盲铆钉而言,即使本安装部件的安装孔的内径比铆钉头部的外径大,也能够以充分的压接力铆接被安装部件。另外,能够减少部件数量且容易进行加工。
[0103] 另外,一个被安装部件的多个安装孔为通常的内径,另一个被安装部件的多个安装孔为比通常的内径大的内径时,能够以充分的压接力铆接可以补偿被安装部件的多个安装孔的位置误差的被安装部件。
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