[發明專利]材料的盲流螺旋結合

有效

• 申請號: 201810071429.8
• 申請日: 2018-01-24
• 公開（公告）號: CN108374824B
• 公開（公告）日: 2020-08-18
• 發明（設計）人: P-C·王;S·西普里亞諾;B·J·布萊斯奇;R·C·詹尼斯
• 申請（專利權）人: 通用汽車環球科技運作有限責任公司
• 主分類號: F16B35/04
• 分類號: F16B35/04;F16B35/06;F16B35/02;F16B25/06;F16B25/02
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 代易寧;安文森

描述一種兩部件式機械緊固件，其包括細長主體，該細長主體具有可滑動地承載心軸的孔，該心軸適合于干涉地接合主體。該緊固件主體在其外表面上具有一個或多個突起。在一個方面中，突起形成螺紋。緊固件適合于在兩個或多個工件的堆疊中形成開口并且穿透其中。為了將工件固定在工件堆疊中并且形成牢固結合部，緊固件主體由心軸變形，使得主體擴張，從而使得主體端部接合工件堆疊的表面并且使得一個或多個突起與開口的壁相接合。公開一種使用此種緊固件來將有色的或基于聚合物的板狀工件固定于彼此的方法。

技術領域

本發明的技術領域涉及機械緊固件和使用此種緊固件來將兩個或更 多個材料層固定于彼此的方法，這些材料可在結構和/或組分上類似或不同。

背景技術

機動車輛(包括汽車和輕型卡車)采用各種各樣的材料，這些材料包 括拉伸強度的范圍是從約300MPa至800MPa以上的鋼板、諸如鑄造和鍛 造鋁和鎂合金的有色合金以及包括加強聚合物的聚合物。車輛車體或結構 來自于許多零件和部件的組件，這些零件和部件牢固地固定于彼此并且設 置成使得經組裝的部件可相互協配，以適應施加于車體或結構的負載。可 能要求附連的各種各樣的潛在材料使得機械緊固件是吸引人的選擇，因為機械緊固件可適合于相互結合和固定由各種各樣材料制成的多個部件，而 不管是否由相同、類似或不同的材料制成。

發明內容

公開一種兩部件式緊固件，每個部件均由含鐵材料制成，用于在兩個 或更多個層疊工件之間形成結構結合部。合適的工件包括鑄造和鍛造的鋁 和鎂合金以及基于聚合物的工件，例如填充聚合物的和利用顆粒和纖維 (包括織造纖維)加強的聚合物。

緊固件包括具有旋轉軸線的中空細長圓柱形或圓錐形主體。緊固件主 體具有長度、第一和第二相對端部、大體均勻內直徑的孔以及外表面。該 緊固件主體在第一端部處端接在環形帽蓋中，該環形帽蓋具有內直徑和外 直徑，該內直徑等于主體孔的直徑，且該外直徑定尺寸成伸出主體的外表 面。

主體的外表面可具有一個或多個向外延伸的突起特征件，這些突起特 征件能由在主體軸線上定心的圓圈環繞并且具有小于環形帽蓋的外直徑 的直徑。緊固件還可具有心軸，該心軸定位在主體孔中，且具有定尺寸成 可滑動地接合孔的軸桿以及在一端部處從孔突出的心軸頭部，該心軸頭部 定尺寸成干涉地接合緊固件主體相對端部。緊固件可繞旋轉軸線旋轉。當 使得旋轉的緊固件與工件相接觸時，心軸頭部可適合于摩擦地接合并加熱工件，或者適合于切割并機械地移除工件材料。

在一個方面中，突起可以是螺紋。在其它方面中，突起可以是連續或 分段脊部，或者隔離的類似尺寸或各種尺寸的隔離特征件。

通過繞緊固件旋轉軸線旋轉上文描述的緊固件，這些緊固件可用于將 組裝成夾緊工件堆疊的兩個或更多個工件結合在一起，同時使得緊固件在 結合區域處朝向工件堆疊的上部工件的上表面前進。旋轉的緊固件前進到 與工件堆疊的表面初始接合，并且能可選地維持與工件表面相接觸，同時 旋轉足夠的時間來摩擦地加熱工件。然后，旋轉的緊固件前進到工件堆疊 中，直到緊固件的相對端部穿透并延伸超出下部工件的外表面且緊固件帽 蓋的下側接觸上部工件的外表面為止。當這發生時，緊固件的旋轉和前進 兩者中斷。

然后，在支承緊固件的主體的同時，持續增大的力在促使心軸頭部和 主體相對端部接合的方向沿著緊固件軸線施加于心軸，以使得心軸頭部與 主體端部干涉并且使得主體端部變形且塌縮，直到心軸軸桿斷裂為止，由 此將工件固定在一起。

在一實施例中，可在使用電阻加熱、感應加熱或激光加熱來預熱工件 堆疊的同時，實施結合工藝。

附圖說明

圖1是緊固件的第一方面的代表性實施例，該緊固件具有外部帶螺紋 主體和具有頭部的心軸，該頭部小于小螺紋直徑；

圖2是緊固件的第一方面的另一代表性實施例，該緊固件具有外部帶 螺紋主體和具有頭部的心軸，該頭部小于小螺紋直徑；