[發明專利]利用原位熱固化密封的機械緊固的接合部

在審

• 申請號: 202110755269.0
• 申請日: 2021-07-05
• 公開（公告）號: CN113915222A
• 公開（公告）日: 2022-01-11
• 發明（設計）人: 阿曼達·凱·弗賴斯;加瑞特·桑基·哈夫
• 申請（專利權）人: 福特全球技術公司
• 主分類號: F16B37/04
• 分類號: F16B37/04;F16B33/00
• 代理公司: 北京連和連知識產權代理有限公司 11278
• 代理人: 劉小峰;陳黎明

本公開提供了“利用原位熱固化密封的機械緊固的接合部”。一種將摩擦緊固件安裝到至少上基板和下基板并進行密封的方法，包括：向所述摩擦緊固件的頭部下方體積提供可膨脹密封劑；使用接合裝置將所述摩擦緊固件穿過所述上基板安裝到所述下基板中；以及向所述可膨脹密封劑施加原位熱，使得所述摩擦緊固件密封到至少所述上基板。經由安裝所述摩擦緊固件和/或用設置在所述接合裝置下游的外部加熱源來向所述可膨脹密封劑施加所述原位熱。

技術領域

本公開總體上涉及機械緊固，并且更具體地涉及用于接合相鄰工件的腐蝕防護。

背景技術

本部分中的陳述僅提供與本公開相關的背景信息，并且可不構成現有技術。

通常使用諸如電阻點焊、自沖鉚接、摩擦元件焊接和摩擦流動擰緊等技術來執行將薄金屬基板層(例如，小于5mm厚)接合以形成結構組件。而且，當使用機械緊固技術(諸如摩擦流動擰緊)時，可在機械緊固件與金屬基板層之間的接合部處采用密封劑，使得水和/或碎屑不會進入或遷移到金屬板材之間的接合部中。例如，當未在摩擦緊固件與金屬基板層之間提供適當密封時，水和/或碎屑可能會進入或遷移到摩擦緊固件與一個或多個金屬基板層之間的接合部或接口中。

本公開解決了與機械緊固件和金屬基板之間的接口處的腐蝕有關的這些問題，以及與使用機械緊固件將基板接合有關的其他問題。

發明內容

在本公開的一種形式中，一種將摩擦緊固件安裝到至少上基板和下基板并進行密封的方法包括：向所述摩擦緊固件的頭部下方體積提供可膨脹密封劑；使用接合裝置將所述摩擦緊固件穿過所述上基板安裝到所述下基板中；以及向所述可膨脹密封劑施加原位熱，使得所述摩擦緊固件密封到至少所述上基板。

在一種形式中，經由安裝所述摩擦緊固件來向所述可膨脹密封劑施加所述原位熱。在這種形式中，安裝所述摩擦緊固件產生足以達到所述可膨脹密封劑的起始溫度的溫度。在其他變型中，用設置在所述接合裝置下游的外部加熱源來向所述可膨脹密封劑施加所述原位熱。在至少一種形式中，所述外部加熱源設置在浴槽的上游。例如，在一些變型中，在進入涂漆過程之前和/或在進入電泳漆浴槽和爐之前，向所述可膨脹密封劑施加所述原位熱。此外，在至少一個變型中，所述可膨脹密封劑是合成彈性體。

在一些變型中，所述方法包括控制器，所述控制器被配置為激活所述外部加熱源達預定時間直至預定溫度，所述預定溫度隨接合部特性而變。在此類變型中，所述接合部特性包括基板層的數量、基板層的類型、基板層材料、基板層厚度、摩擦緊固件幾何形狀、摩擦緊固件材料、摩擦緊固件傳動類型、間隙孔、接合部變薄、引導孔、密封材料以及密封材料厚度等。

在本公開的另一種形式中，一種將摩擦緊固件安裝到至少上基板和下基板并進行密封的方法包括：向所述摩擦緊固件與所述上基板之間的接口提供可膨脹密封劑；使用接合裝置將所述摩擦緊固件穿過所述上基板安裝到所述下基板中；以及由所述摩擦緊固件向所述可膨脹密封劑施加原位熱。在一些變型中，所述方法包括用所述接合裝置下游的外部加熱源施加附加的原位熱。在至少一個變型中，其中提供所述可膨脹密封劑的所述接口是所述摩擦緊固件的頭部下方體積和所述上基板中的間隙孔的側壁中的至少一者。此外，在一些變型中，所述外部加熱源在安裝所述摩擦緊固件之后且在所述摩擦緊固件進入浴槽之前施加熱。

在又一種形式中，一種結構組件至少包括：上基板、下基板和摩擦緊固件，所述摩擦緊固件穿過所述上基板延伸到所述下基板中。所述摩擦緊固件具有限定頭部下方體積的頭部部分，以及膨脹的密封劑，所述膨脹的密封劑設置在所述頭部下方體積內并沿著所述摩擦緊固件的螺紋柄的至少一部分延伸。通過以下操作形成所述結構組件：向所述摩擦緊固件的所述頭部下方體積提供可膨脹密封劑；使用接合裝置將所述摩擦緊固件穿過所述上基板安裝到所述下基板中；以及由所述摩擦緊固件向所述可膨脹密封劑施加原位熱。

在一些變型中，外部加熱源設置在所述接合裝置下游，并且所述外部加熱源向所述可膨脹密封劑施加附加的原位熱。