[发明专利]自穿孔盲螺母插件

说明书

相关申请(优先权要求)

本申请要求于2006年7月21日递交的美国临时申请No.60/820,027以及于2007年6月27日递交的美国专利申请No.11/769,121的优先权，通过引用将其两者全部内容包含在本说明书中。

技术领域

本发明一般地涉及盲螺纹插件，更具体而言涉及被构造为在不使用背衬模具(backing die)的情况下就可对工件完成穿孔、并被构造为在穿孔之后留下附装至工件的冲料(slug)的盲螺纹插件。

背景技术

因为其在强度重量比方面的优势，在新的机动车设计中大量应用了管状结构构件。这些管状部件通常通过液压成形，并且无论其如何形成，均对紧固匹配部件提出了挑战。在中空的情况下，在管的整个长度上进行紧固易于使管破裂。因此，在很多情况下，使用盲插件螺母来紧固至仅一侧。在本申请中，术语“盲”意指仅可进入工件的一侧，而工件的不能被进入的一侧被称为工件的“盲”侧。常规嵌缝(staking)紧固件需要背衬模具，但管的特性通常使得在安装之前不能使用背衬模具。因此，盲螺纹插件通常要求在安装盲螺纹插件之前在管中形成孔。形成上述孔需要进行额外的操作，例如钻孔或激光切割。这些额外操作耗时，并会使成本增加。

数件美国专利文献均涉及在管(例如，常用于机动车工业的那些管)中进行穿孔。例如，美国专利号5,398,533揭示了一种用于在管被液压成形时对管进行模具内穿孔的设备。该设备使用模具，并产生随后排出的冲料。通常，因为冲料会在管中碰撞并产生不希望的噪音，故在使用管之前将冲料从管中取出非常重要。类似的，美国专利号5,666,840揭示了一种设备，其在管被液压成形时穿过管进行穿孔形成一对对准孔。使用了模具，并且形成了通过模具排出的两个冲料。

美国专利号6,305,201揭示了一种设备，其在液压形成部件中形成孔，并且形成多个完整的冲料。但是，孔切割操作是与可能的将螺纹插件安装在孔内的其后操作相独立的操作。美国专利号6,658,908揭示了一种用于穿孔并密封液压成形部件的打孔机。打孔操作产生了从结构壁脱离的冲料。类似的，美国专利号6,672,120揭示了一种模具内液压成形设备，其被构造成从液压成形部件切割出冲料。

发明内容

本发明的实施例的一个目的在于提供一种螺纹插件，其用于在工件中穿孔。

本发明的实施例的另一目的在于提供一种螺纹插件，其用于在工件中穿孔，并用于产生完整且仍然连接至工件的冲料。

本发明的实施例的另一目的在于提供一种螺纹插件，其被构造成无需使用背衬模具就可在工件中穿孔。

简言之，根据上述目的中的至少一者，本发明的实施例提供了一种螺纹插件，在其外表面上具有切割边缘。该切割边缘被构造成在留下仍然连接至工件结构的、完整的冲料的情况下在工件中穿孔。该切割边缘被构造成使得无需使用背衬模具就可在工件中形成孔。螺纹插件包括内螺纹部和可变形侧壁，可变形侧壁被构造成在安装螺纹插件时发生变形。更具体而言，可变形侧壁具有充分的柔性以在安装工具的作用下塑性变形，由此形成抵靠工件并抵靠冲料的盲侧凸缘(blind-side bulb)。

螺纹插件被构造成使得安装工具可旋拧入螺纹插件，螺纹插件(10)穿透工件(24)，从而在冲料保持完整的情况下形成孔。然后，对安装工具进行致动以使螺纹插件的可变形侧壁发生塑性变形并形成抵靠工件并抵靠冲料的盲侧凸缘。

附图说明

结合附图，通过参考以下描述，将最佳地理解本发明的结构的构成及操作的方式，以及本发明的其他目的及优点，类似的附图标记表示类似的元件，在附图中：

图1是在已经安装了根据本发明的实施例的螺纹插件之后工件的盲侧的立体图；

图2-5是示出安装图1的螺纹插件的一系列局部剖视图；

图6a-6g是示出安装图1-5的螺纹插件的第一种方法的一系列示意图；

图7a-7f是示出安装图1-5的螺纹插件的第二种方法的一系列示意图；并且

图8a-8f是示出安装图1-5的螺纹插件的第三种方法的一系列示意图。

具体实施方式

虽然本发明可能会受到这里详细描述的在图中示出的不同形式的实施例的影响，但这里对其实施例的描述应当被理解为对本发明的原理的示例说明，并且并非意在将本发明限制在这里示出及描述的发明。