[实用新型]流动钻孔螺钉组件

说明书

技术领域

本文件大致地涉及机械紧固领域，并且更具体地，涉及流动钻孔螺钉组件和方法。

背景技术

白车身结构通常要求单侧的连接技术以产生设计高效的装配。一种这样的技术是流动钻孔螺钉(FDS)，在流动钻孔螺钉技术中，螺纹紧固件被拧在金属板和/或挤压接头上并且在插入过程中在原位置处产生“螺母”。当将流动钻孔螺钉S安装在厚规格材料的堆叠件中时或当板材的顶层大于控制尺寸时(例如，大于3mm)，间隙孔已经在过去被用在板材的顶部中。这样做是因为在螺钉插入期间的金属的向上流动经常在接头的层L₁、L₂之间促成间隔G(见图1)。该间隔G可通过间隙孔的存在来缓解。

尽管间隙孔将有效地解决间隔问题，但是间隙孔是不理想的，因为它(1)可能使接头变弱，(2)引起应力集中以及(3)在车身装配期间经常需要视觉系统以确保流动钻孔螺钉被适当地插入间隙孔中。

授权给FordGlobalTechnologies,LLC的美国专利申请案2013/0195579公开了一种消除对间隙孔的需要的可能的方法。根据该文件的教导，压痕或空隙被设置在其中一个要被连接的工件中，其中所述压痕向内地面向另一个要被连接的工件。然后插入流动螺钉使其通过压痕，其中材料被移位到压痕中。尽管该方法是有用的，因为该方法消除了当通过流动钻孔螺钉来紧固工件时对间隙孔的需要，但是应当理解，对于要被连接在一起的工件，在一个工件中形成的面向另一个工件的的压痕不能被容易地视觉检测到或在其他方面检测到。因此，在美国专利申请案2013/0195579文件中公开的方法是不方便的并且在许多情况中不总是允许最高效率的装配。

实用新型内容

针对现有技术中存在的问题，本实用新型的目的在于，提供一种改进的流动钻孔螺钉组件。

根据本文描述的目的和益处，提供了一种新型的和改进的流动钻孔螺钉组件，该流动钻孔螺钉组件包括(a)包括第一面和第二面的第一工件，(b)包括第三面和第四面的第二工件以及(c)流动钻孔螺钉。第一工件和第二工件被定位在一起，且第二面邻接第三面。凹槽被设置在第一面和第四面中的至少一者中，借此，凹槽的底部处的工件材料表征为减小的横截面厚度的位置。流动钻孔螺钉延伸通过该位置以确保将第一工件和第二工件固定在一起。

流动钻孔螺钉包括头部和尖端。在一个可能的实施例中，凹槽被设置在第一面中并且流动钻孔螺钉的头部邻接第一面。在另一个可能的实施例中，凹槽被设置在第四面中并且流动钻孔螺钉的头部邻接第一面。在一个可能的实施例中，在凹槽的底部处的位置没有任何的间隙孔。在一个可能的实施例中，凹槽没有任何的间隙孔。在一个可能的实施例中，第一工件和第二工件没有任何的间隙孔。在又一个可能的实施例中，第三工件设置在第一工件的第二面和第二工件的第三面之间。

根据额外的方面，提供了一种用于将多个工件紧固在一起以形成组件的方法。该方法可概括地描述为包括以下步骤：(1)在第一工件的面中形成凹槽；(2)将第二工件定位成与第一工件接合以便不覆盖凹槽从而使凹槽在视线中露出；以及(3)将流动钻孔螺钉插入第一工件和第二工件中使得流动钻孔螺钉延伸通过凹槽。该方法可进一步包括在插入流动钻孔螺钉之前视觉地确定凹槽的位置。

仍然进一步地，该方法包括使用第一工件来形成组件的前侧。在另一个实施例中，该方法可包括使用第一工件来形成组件的后侧。

此外，该方法可包括通过加工形成凹槽。在另一个实施例中，该方法可包括通过压印形成凹槽。在任意的实施例中，该方法包括在凹槽的底部处设置第一工件的具有减小的横截面厚度的区域的位置。随后，通过驱动流动钻孔螺钉通过该位置将工件装配在一起。

本实用新型的有益效果在于，本文件涉及一种新型的和改进的流动钻孔螺钉组件和方法，其中，其中一个工件包括露出的凹槽，该露出的凹槽可被更容易地视觉探测到或通过其他方式探测到以确保该流动钻孔螺钉被适当地定位以便完成装配。

在以下的描述中，示出和描述了该组件和相关方法的若干优选的实施例。然而应当理解，在全部不背离如上所述和在以下的权利要求中所描述的组件和方法的前提下，该组件和方法能够是其他的不同的实施例并且它们的细节能够在各种明显的方面进行修改。因此，附图和描述应当被认本质上是说明性的而非限制性的。

附图说明

附图被包含在本文中并且形成说明书的一部分，其示出了该组件和方法的若干方面并且与描述一起用于解释其中的某些原理。在附图中：