[发明专利]盲铆钉

说明书

相关申请

本申请要求享有于2007年1月16日提交的共同待决的美国实用专利 申请11/654123的优先权和权益，所有主题为两个申请所共用。所述实用 专利申请的全部公开内容特此通过引用并入。

发明领域

本发明涉及盲铆钉，比如那些适合于将工件的多个部件连接在一起的 盲铆钉。更具体地说，本发明涉及盲铆钉和对应的使用方法以及用于盲铆 钉安装的工具，其中生产盲铆钉所需的材料被显著地减少，而对于盲铆钉 紧固性能没有任何有害的影响，从而减小了材料的量和成本。

发明背景

盲铆钉为永久性地安装在工件26中的紧固件(参见图2)。大多数情 况下，工件26由两个部件或层形成，但是可以是一个部件到多个部件的 形式。当工件26有多个部件时，这些部件通过盲铆钉紧固件连接到一起。 盲铆钉仅从工件26的一侧安装，因此相对侧看不到。铆钉在工件盲侧 (blind side)的那一部分在安装过程中受到压缩和膨胀而机械地变形，以 形成镦头。因为盲铆钉仅从工件26的一侧安装，所以它们是成本有效的 和多用途的。

盲铆钉最初被设计成适应只有工件的一侧可被安装者接触的情形。早 期采用盲铆钉的包括汽车工业和飞机工业。盲铆钉为安装者提供了许多好 处，包括安装速度、多用性、简单性以及在大多数情形中相对较低的安装 成本。与很多其它紧固件不同，通常不可能扭矩过小(under-torque)、扭 矩过大(over-torque)或松动地调整盲铆钉，因为夹紧负荷(clamping load) 由盲铆钉心轴的预定断裂负荷(breaking load)决定。

盲铆钉10通常为两件式紧固件(two-piece fastener)，其由一端具有 喇叭形凸缘(flared flange)14部分的中空铆钉体或主体12以及穿过盲铆 钉主体12的心轴16组成(参见图1)。凸缘14端为盲铆钉的头部。主体 12的相对端是孔18或闭合端(未示出)，孔18或闭合端中的任一个与带 有头部的心轴16的头部20部分连接。单件(或闭合端)型盲铆钉具有固 定地且整体地与心轴连接的主体，而两件型盲铆钉具有可移除地与带有头 部的心轴连接的主体。两件型盲铆钉通过将具有干涉配合小凸块(small interference fit bulge)的心轴插入盲铆钉主体形成。

铆钉主体12一般为圆形。铆钉主体12的直径和盲铆钉能够紧固的夹 紧长度决定盲铆钉的大小。洞或芯22，大多数情况下沿着铆钉主体12的 长度延伸。

心轴16，当在一端与铆钉主体12连接时，在相对端延伸或伸到铆钉 主体12的喇叭形凸缘14部分之外，从而产生心轴16的具有长度尺寸PPA 的外露部分30。大多数情况下，心轴16酷似钉子或线结构(wire structure)。

在盲铆钉的安装过程中，铆接工具物理地抓取延伸到铆钉主体的凸缘 14部分之外的外露的心轴部分30。在安装过程中，铆钉主体12被插入到 工件26的洞中。在穿过盲铆接工具砧(anvil)之后，钳口夹紧心轴的延 伸到铆钉主体的凸缘14之外的部分，即外露的心轴部分30，并拉动心轴 16。因为铆钉主体12的凸缘14将铆钉主体12保持在适当位置，并且心 轴头部20大于铆钉主体12的位于盲铆钉10的相对端的孔18，所以铆钉 主体12纵向地压缩并径向地向外膨胀以形成盲侧头部(blind-side head)。 在预定的安装力(setting force)或拉伸负荷下，心轴16一般设计成在心 轴的头部处或接近于心轴的头部处(或者在心轴与铆钉主体连接的附近位 置)断开。因此，心轴16的相当一部分在安装过程中从铆钉主体12脱落。 断开的部分有时候被称为已用心轴(spent mandrel)24。在铆钉安装完成 后，盲头部28在工件26的盲侧，并且铆钉凸缘14在工件26的工作侧， 因此将工件26保持在一起。

可利用各种直径、材料以及头部样式的盲铆钉。用于形成盲铆钉的材 料包括钢、不锈钢、铝、铜、黄铜和塑料。盲铆钉通常被归类为拉型 (pull-type)或打入销型(drive-pin-type)紧固件。