Узел компонента из алюминиевого сплава для корпуса транспортного средства (варианты) и узел множественных алюминиевых компонентов для корпуса транспортного средства
Группа изобретений относится к области транспортного машиностроения. По первому варианту, узел компонента из алюминиевого сплава для корпуса транспортного средства содержит компоненты транспортного средства и самопроникающую заклепку. Компоненты образуют соединительные области и вырез. Участки первой и третьей соединительных областей содержат между собой вторую соединительную область. Самопроникающая заклепка расположена в пределах второго и третьего компонентов и выровнена с первым вырезом. По второму варианту, узел компонента из алюминиевого сплава для корпуса транспортного средства содержит компоненты транспортного средства, вырез, подкладку и самопроникающую заклепку. Компоненты транспортного средства включают крайние участки, образующие фланец. Самопроникающая заклепка выровнена с вырезом и расположена в пределах третьего компонента и подкладки. Узел множественных алюминиевых компонентов для корпуса транспортного средства содержит первую и вторую самопроникающие заклепки. Достигается уменьшение веса корпуса транспортного средства. 3 н. и 17 з.п. ф-лы, 10 ил.
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ
[0001] Настоящее раскрытие относится к узлам корпуса транспортного средства, включающим в себя самопроникающие заклепки.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0002] Автомобили типа пикап представляют собой автотранспортные средства с задним грузовым пространством с открытым верхом, которое часто называется грузовым кузовом. Автомобили типа пикап весьма популярны, так как платформа позволяет использовать транспортное средство многими различными путями, включая удержание множества типов груза и буксирование различных типов прицепов. Традиционно, бóльшую часть конструкций корпуса на автомобилях типа пикап изготавливают из стальных сплавов. Спустя года испытаний конструктора автомобиля типа пикап изучили, как создавать стальные части корпуса грузовика, которые выдерживают множество жестких применений автомобиля типа пикап. Текущая нормативная и экономическая обстановка увеличили важность изготовления более топливосберегающих автомобилей типа пикап при поддержании или улучшении функциональности и долговечности. Один путь уменьшения расхода топлива транспортного средства заключатся в уменьшении веса транспортного средства.
[0003] Алюминиевые сплавы обычно имеют более высокое отношение прочности к весу, чем стальные сплавы. Следовательно, замена стали на алюминий обеспечивает потенциал для уменьшения веса. Однако модуль упругости алюминия в общем ниже модуля упругости стали. Дополнительно, технологии и способы изготовления соединяющих частей, которые исправно работают для стальных частей, не могут работать хорошо для таких же алюминиевых частей. Из-за этого и других отличий простой подбор материала необязательно приводит к допустимой конструкции.
[0004] Алюминиевые сплавы в целом указаны четырехзначной цифрой, первая цифра которой обычно указывает на главный компонент сплава. При описании серий алюминиевых сплавов, основываясь на главном компоненте сплава, за первой цифрой может следовать три x или три нуля. Например, главный компонент сплава в алюминиевом сплаве серий 6xxx (или 6000) представляет собой магний и кремний, тогда как главный компонент сплава серий 5xxx представляет собой магний, и для серий 7xxx - цинк. Дополнительные цифры, представленные после ‘x’ (или нуля) в обозначении серий определяют точный алюминиевый сплав.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0005] В одном варианте выполнения узел компонента из алюминиевого сплава для корпуса транспортного средства включает в себя первый компонент транспортного средства, образующий первую соединительную область и первый вырез. Этот узел также включает в себя второй компонент транспортного средства, образующий вторую соединительную область. Также он включает в себя третий компонент транспортного средства, образующий третью соединительную область. Участки первой и третьей соединительной области содержат между собой вторую соединительную область. Первая самопроникающая заклепка расположена в пределах второго и третьего компонента и выровнена с первым вырезом. В одном аспекте настощего изобретения третий компонент транспортного средства образует второй вырез и самопроникающая заклепку, расположенную в пределах первого и второго компонентов во втором вырезе. В другом аспекте настоящего изобретения первый и второй вырезы смещены друг от друга. В еще одном аспекте настоящего изобретения первая и вторая самопроникающие заклепки выровнены вдоль края соединения. В еще одном аспекте настоящего изобретения узел компонента из алюминиевого сплава для корпуса транспортного средства дополнительно содержит вторую самопроникающую заклепку, расположенную в пределах первого, второго и третьего компонентов транспортного средства. В еще одном аспекте настоящего изобретения второй компонент дополнительно включает в себя рельеф, образованный второй самопроникающей заклепкой, и причем рельеф расположен в пределах второго выреза. В еще одном аспекте настоящего изобретения каждая из первой и второй самопроникающих заклепок включает в себя головку, и головки каждой самопроникающей заклепки обращены в одном и том же боковом направлении.
[0006] В другом варианте выполнения узел множественных алюминиевых компонентов для корпуса транспортного средства включает в себя первую самопроникающую заклепку, расположенную в пределах первого и второго компонентов транспортного средства. Этот узел также включает в себя вторую самопроникающую заклепку, расположенную в пределах второго компонента транспортного средства и третьего компонента транспортного средства. Первая и вторая самопроникающие заклепки взаимодействуют с возможностью образования соединения между первым, вторым и третьим компонентами. В одном аспекте настоящего изобретения первый компонент транспортного средства образует первый вырез, и вторая самопроникающая заклепка выровнена в пределах периферии первого выреза. В другом аспекте настоящего изобретения третий компонент транспортного средства образует второй вырез, и первая самопроникающая заклепка выровнена в пределах периферии первого выреза. В еще одном аспекте настоящего изобретения первый и второй вырезы смещены друг от друга. В еще одном аспекте настоящего изобретения узел множественных алюминиевых компонентов дополнительно содержит третью самопроникающую заклепку, расположенную в пределах второго компонента транспортного средства, третьего компонента транспортного средства и четвертого компонента транспортного средства, при этом первая, вторая и третья самопроникающие заклепки взаимодействуют с возможностью образования соединения между первым, вторым, третьим и четвертым компонентами транспортного средства. В еще одном аспекте настоящего изобретения первый компонент транспортного средства образует первый вырез, и третья самопроникающая заклепка выровнена в пределах периферии первого выреза. В еще одном аспекте настоящего изобретения узел множественных алюминиевых компонентов дополнительно содержит третью самопроникающую заклепку, расположенную в пределах третьего компонента транспортного средства и четвертого компонента транспортного средства. В еще одном аспекте настоящего изобретения первая и вторая самопроникающие заклепки выровнены вдоль края соединения.
[0007] В еще одном другом варианте выполнения узел компонента из алюминиевого сплава для корпуса транспортного средства включает в себя первый, второй и третий компоненты транспортного средства. Каждый из компонентов транспортного средства включает в себя крайние участки, которые образуют фланец. Первый вырез образован в крайнем участке первого компонента. Первая подкладка образована в крайнем участке второго компонента и выровнена с вырезом. Первая самопроникающая заклепка выровнена с вырезом и расположена в пределах третьего компонента и подкладки. В одном аспекте настоящего изобретения узел компонента из алюминиевого сплава для корпуса транспортного средства дополнительно содержит второй вырез, образованный в крайнем участке второго компонента, и вторую подкладку, образованную в крайнем участке первого компонента и выровненную со вторым вырезом, и вторую самопроникающую заклепку, расположенную в пределах второй подкладки и третьего компонента. В другом аспекте настоящего изобретения первый и третий компоненты содержат между собой второй компонент. В еще одном аспекте настоящего изобретения фланец включает в себя область, имеющую толщину трех слоев компонента, в которой крайние участки первого, второго и третьего компонентов расположены друг над другом. В еще одном аспекте настоящего изобретения узел компонента из алюминиевого сплава для корпуса транспортного средства дополнительно содержит третью самопроникающую заклепку, которая расположена с первым, вторым и третьим компонентами в области, имеющей толщину трех слоев компонента. В еще одном аспекте настоящего изобретения узел компонента из алюминиевого сплава для корпуса транспортного средства дополнительно содержит третью самопроникающую заклепку, которая расположена в пределах первого, второго и третьего компонентов в области, имеющей толщину трех слоев компонента.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
[0008] Фигура 1 представляет собой боковой вид в поперечном сечении самопроникающей заклепки, соединяющей два слоя компонента.
[0009] Фигура 2А представляет собой боковой вид в поперечном сечении самопроникающей заклепки, соединяющей три слоя компонента, и иллюстрирующий одну потенциальную проблему с соединениями трех слоев компонента.
[0010] Фигура 2B представляет собой вид снизу самопроникающей заклепки на фигуре 2А, иллюстрирующий разрыв.
[0011] Фигура 3 представляет собой боковой вид в поперечном сечении самопроникающей заклепки, соединяющей три слоя компонента и иллюстрирующий другую потенциальную проблему с соединениями трех слоев компонента.
[0012] Фигура 4 представляет собой вид сверху узла корпуса транспортного средства согласно одному варианту выполнения этого раскрытия.
[0013] Фигура 5 представляет собой боковой вид в поперечном сечении узла на Фигуре 4 вдоль линии разреза 5-5.
[0014] Фигура 6 представляет собой вид сверху узла корпуса транспортного средства согласно другому варианту выполнения этого раскрытия.
[0015] Фигура 7 представляет собой боковой вид в поперечном сечении узла на Фигуре 6 вдоль линии разреза 7-7.
[0016] Фигура 8 представляет собой фрагментированный вид сверху узла корпуса транспортного средства согласно еще одному другому варианту выполнения этого раскрытия.
[0017] Фигура 9 представляет собой вид в поперечном сечении узла на Фигуре 8 вдоль линии разреза 9-9.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ
[0018] Проиллюстрированные варианты выполнения раскрыты со ссылкой на чертежи. Однако должно быть понятно, что раскрытые варианты выполнения предназначены всего лишь для примеров, которые могут быть выполнены в различных и альтернативных формах. Фигуры не обязательно выполнены в масштабе и определенные признаки могут быть увеличены или минимизированы, чтобы показывать детали конкретных компонентов. Конкретные раскрытые конструктивные и функциональные детали не должны интерпретироваться как ограничивающие, а всего лишь как представляющие основу для изучения специалистом в области техники того, как применять раскрытые замыслы.
[0019] Для того, чтобы увеличивать топливную эффективность, автомобили могут включать компоненты из алюминиевого сплава. Традиционные технологии соединения, такие как точечная сварка, могут не эффективно работать с компонентами из алюминиевого сплава. Компоненты из алюминиевого сплава могут быть соединены самопроникающими заклепками. Самопроникающие заклепки представляют собой предпочтительную технологию соединения за счет высокой производительности и совместимости с адгезивами. Тогда как самопроникающие заклепки представляют пригодную технологию соединения для компонентов из алюминиевого сплава, они имеют некоторые сложности. Например, самый внутренний слой компонента соединения должен иметь достаточную толщину для обеспечения механического соединения между заклепкой и нижним слоем, при этом одновременно исключая разрыв заклепки.
[0020] Самопроникающие заклепки особенно пригодны для соединения узлов, имеющих только два слоя компонента. На фигуре 1 показано соединение 10 самопроникающей заклепки, имеющее первый и второй слои 12, 14 компонента. Для создания достаточно прочного соединения ножка 16 самопроникающей заклепки 18 должна по меньшей мере частично проникать во все слои компонента, и ножки 16 должны достаточно расширяться для того, чтобы создавать подходящее соединение.
[0021] В более трудном случае самопроникающие заклепки могут быть использованы для соединения узлов, имеющих три или более слоев компонента. Ножка самопроникающей заклепки может быть увеличена для того, чтобы проникать через дополнительные слои компонента. Толщина и прочность ножки также могут быть увеличены для достижения достаточного проникновения ножки в соединение. Эффективность использования самопроникающих заклепок в трех слоях компонента частично зависит от толщины самого внутреннего слоя и требуемой прочности соединения. Если толщина самого внутреннего слоя составляет 50% или более от всей толщины соединения, тогда соединение трех слоев компонента достигнуть проще. Однако если толщина самого внутреннего слоя меньше, тогда могут возникнуть проблемы. Одна проблема, связанная с увеличенной длиной ножки, представляет собой разрыв. Разрыв возникает, когда нижний слой становится слишком тонким во время соединения и рвется, таким образом обнажая внутренний слой и иногда ножку заклепки. Разрыв уменьшает прочность соединения и увеличивает риск коррозии. Разрыв особенно проблематичен, если между слоями компонента нанесен адгезив. Адгезив может просачиваться через разрыв и загрязнять матрицу. Если матрица становится загрязненной, производственная линия должна быть остановлена для того, чтобы счистить адгезив с пуансона. Это вызывает уменьшенную производительность и увеличивает расходы.
[0022] Фигуры 2А и 2B иллюстрируют соединение трех слоев компонента с разрывом. Соединение 20 включает в себя первый, второй и третий слои 22, 24 и 26 компонента, которые скреплены вместе самопроникающей заклепкой 28. Толщина третьего слоя 26 компонента меньше 50% от всей толщины соединения. Ножка 30 самопроникающей заклепки 28 вытянута для того, чтобы проникать через три слоя компонента. Однако, так как самый внутренний слой 26 компонента был относительно тонким, слой 26 компонента был растянут до слишком тонкого состояния, создавая разрыв 32.
[0023] Вероятность разрыва может быть уменьшена укорачиванием ножки. Однако укорочение ножки может вызывать другие проблемы, такие как уменьшенное проникновение и взаимная сцепка. Это ослабляет соединение. В некоторых применениях требуемые меньшая прочность соединения и уменьшенная взаимная сцепка меньше заданного значения. На Фигуре 3 показано соединение 34 самопроникающей заклепки, имеющее первый, второй и третий слои 36, 38 и 40 компонента, Соединение 34 включает в себя самопроникающую заклепку 42 для скрепления слоев компонента вместе. Самопроникающая заклепка 42 включает в себя ножку 44. Соединение 34 представляет собой нарушенное соединение из-за того, что самопроникающая заклепка 42 не проникает через все слои 36,38 и 40 компонента, и не достигается взаимная сцепка. Вследствие недостаточного проникновения и взаимной сцепки соединение отделяется в областях 46, 48 и 50.
[0024] Автомобили могут включать соединения, которые требуют три или более слоев компонента из алюминиевого сплава, скрепленных друг с другом. В некоторых применениях идеально скреплять слои компонента самопроникающими заклепками.
[0025] На Фигурах 4 и 5 узел 60 трех слоев компонента соединен самопроникающими заклепками и исключает разрыв и проблемы взаимной сцепки, описанные выше. Узел 60 использует выборочно размещенные вырезы, чтобы уменьшать количество слоев компонента, которые каждая самопроникающая заклепка должна скреплять. Узел 60 включает в себя первый слой 62 компонента, второй слой 64 компонента и третий слой 66 компонента. Первый и третий слои 62, 66 компонента представляют собой самые внешние слои и содержат между собой второй или средний слой 64 компонента. Каждый из первого, второго и третьего компонентов включает в себя область узла, определяющую, где компоненты располагаются друг над другом.
[0026] Первый слой 62 компонента включает в себя верхнюю поверхность 68, которая образует верхнюю часть узла 60. Первый слой 62 компонента также включает в себя внутреннюю поверхность 70, которая расположена напротив среднего слоя 64 компонента. Верхняя поверхность 68 и внутренняя поверхность 70 образуют толщину первого слоя 62 компонента. Средний слой 64 компонента включает в себя первую поверхность 72, расположенную напротив внутренней поверхности 70, и вторую поверхность 74, которая расположена напротив третьего слоя 66 компонента. Первая поверхность 72 и вторая поверхность 74 образуют толщину среднего слоя 64 компонента. Третий слой 66 компонента включает в себя внутреннюю поверхность 76, которая расположена напротив второй поверхности 74, и нижнюю поверхность 78, которая образует нижнюю часть узла 60. Внутренняя поверхность 76 и нижняя поверхность 78 образуют толщину третьего слоя 66 компонента.
[0027] Первый слой 62 компонента включает в себя по меньшей мере один вырез 86, расположенный в пределах области узла. Первый слой 62 компонента включает в себя по меньшей мере одну внутреннюю стенку 92 выреза, которая образует периферию выреза 86. По меньшей мере одна внутренняя стенка 92 проходит между верхней поверхностью 68 и внутренней поверхностью 70, образуя вырез насквозь первого компонента 62. Вырез 86 локально преобразует узел трех слоев компонента в локальный узел двух слоев компонента. По меньшей мере одна самопроникающая заклепка 104 может быть установлена в узле 60 в по меньшей мере одном вырезе 86.
[0028] Самопроникающая заклепка 104 включает в себя головку 110 и ножку 112, которая проходит перпендикулярно головке 110. Самопроникающая заклепка 104 устанавливается путем выравнивания самопроникающей заклепки 104 в пределах выреза 86 ножкой 112 напротив первой поверхности 72 среднего слоя 64. По меньшей мере участок шпиндельной головки инструмента для установки заклепки также принимается в вырезе 86 и зацепляется с головкой 110. Нижний пуансон инструмента для установки заклепки расположен напротив участка нижней поверхности 78, который выровнен с шпиндельной головкой. Головка для установки заклепки включает в себя пуансон, который зацепляется с головкой 110 заклепки и перемещает самопроникающую заклепку 104 в средний слой 64 компонента и третий слой 66 компонента. Головка 110 заклепки может находиться по существу на одном уровне с первой поверхностью 72. Процесс заклепывания деформирует третий слой 66 компонента, образуя рельеф 102, который по существу выровнен в пределах выреза 86. Участок выреза 86 позволяет самопроникающей заклепке располагаться в пределах только среднего слоя 64 компонента и третьего слоя 66 компонента. Таким образом, обеспечивая заклепывание двух слоев компонента в узле трех слоев компонента. Множество других самопроникающих заклепок может быть установлено в пределах среднего и третьего слоев 64, 66 в положениях, выровненных с дополнительными вырезами, образованными в первом слое 62 компонента. Образуя набор первых самопроникающих заклепок и вырезов.
[0029] Третий слой 66 компонента включает в себя по меньшей мере один вырез 90, расположенный в пределах области узла. Третий слой 66 компонента включает в себя по меньшей мере одну внутреннюю стенку 96 выреза, которая образует периферию выреза 90. По меньшей мере одна внутренняя стенка 96 проходит между внутренней поверхностью 76 и нижней поверхностью 78, образуя вырез сквозь третий компонент 66. Вырез 90 локально преобразует узел трех слоев компонента в локальный узел двух слоев компонента.
[0030] Самопроникающая заклепка 106 включает в себя головку 114 и ножку 116, которая проходит перпендикулярно головке 114. Самопроникающая заклепка 106 устанавливается путем размещения ножки 116 напротив верхней поверхности 68 первого слоя 62 компонента в положении, выровненном в пределах периферии выреза 90. Шпиндельная головка клепального инструмента зацепляется с головкой 114, и нижний пуансон клепального инструмента размещается напротив второй поверхности 74 второго слоя 64 компонента в пределах выреза 90. Пуансон двигает самопроникающую заклепку 106 в первый слой 62 и средний слой 64. Рельеф 100 образуется во второй поверхности 74 во время заклепывания и располагается в пределах выреза 90. Таким образом, обеспечивая другое заклепывание двух слоев компонента в узле трех слоев компонента. Множество других самопроникающих заклепок может быть установлено в пределах среднего и третьего слоев 62, 64 в положениях, выровненных с дополнительными вырезами, образованными в первом слое 66 компонента. Образуя набор вторых самопроникающих заклепок и вырезов. Первый набор самопроникающих заклепок и вырезов и второй набор самопроникающих заклепок и вырезов могут чередоваться вдоль области узла для создания узла трех слоев компонента, соединенного с множеством двухслойных самопроникающих заклепок.
[0031] Узел 60 также может включать третью самопроникающую заклепку 108, которая располагается в пределах первого, второго и третьего слоев 62, 64 и 66 компонента. Третья самопроникающая заклепка 108 включает в себя головку 118 и ножку 120, которая проходит перпендикулярно головке. При установке головка в 118 может находиться по существу на одном уровне с верхней поверхностью 68. Самопроникающая заклепка 108 может быть более длинной и более прочной, чем заклепки 104 и 106 для того, чтобы проникать и соединять три слоя компонента. Третья самопроникающая заклепка 108 может быть установлена подобно установке самопроникающих заклепок 104 и 106. Эффективность трехслойной самопроникающей заклепки зависит от требуемой прочности соединения и толщины нижнего слоя компонента. Трехслойные самопроникающие заклепки могут быть использоваться с первым и вторым набором двухслойных самопроникающих заклепок. Трехслойные самопроникающие заклепки могут быть установлены в положениях, которые требуют менее прочного соединения. Использование трехслойных заклепок в качестве части крепежной схемы может уменьшать количество вырезов, требуемых в узле 60. Заклепки могут быть выровнены вдоль линии заклепок, как показано на Фигуре 4 или могут быть расположены вперемежку. Заклепки также могут быть выровнены вдоль края 80 узла или могут быть расположены в более центральном положении узла 60.
[0032] Рельефы 98 и 102 выступают наружу от нижней поверхности 78 и могут вызывать проблемы дизайна и качества сборки, если поверхность 78 должна быть установлена напротив другой поверхности. Часть, которая выполнена расположенной напротив нижней поверхности 78, может включать зацепляющую поверхность, имеющую полости для приема рельефов 98 и 102. Полости создают зазор для рельефов и позволяют этой части зацепляться только с нижней поверхностью 78 вдоль гладких участков нижней поверхности 78.
[0033] На Фигурах 6 и 7 узел 150 четырех слоев компонента крепится самопроникающими заклепками. Узел 150 использует выборочно размещенные вырезы, чтобы уменьшать количество слоев компонента, которые каждая самопроникающая заклепка должна скреплять. Узел 150 включает в себя первый слой 152 компонента, второй слой 154 компонента третий слой 156 компонента и четвертый слой 158 компонента. Каждый из первого, второго, третьего и четвертого слоев компонента включает в себя область узла, где эти компоненты расположены друг над другом. Некоторые участки области узла включают в себя стопку из всех четырех слоев, а другие области узла могут включать только два или три из четырех слоев.
[0034] Первый слой 152 компонента включает в себя первую поверхность 160 и противоположную вторую поверхность 162, которая расположена напротив второго слоя 154 компонента. Первая и вторая поверхности 160, 162 образуют толщину первого слоя 152 компонента. Второй слой 154 компонента включает в себя первую поверхность 164, расположенную напротив второй поверхности 162, и вторую поверхность 166, которая расположена напротив третьего слоя 156 компонента. Третий слой 156 компонента включает в себя первую поверхность 168, расположенную напротив второго слоя 166, и вторую поверхность 170, которая расположена напротив четвертого слоя 158 компонента. Четвертый слой 158 компонента включает в себя первую поверхность 172, которая расположена напротив второй поверхности 170, и вторую поверхность 174, противоположную первой поверхности 172.
[0035] Первый слой 152 компонента включает в себя по меньшей мере один первый вырез 176, расположенный в пределах области узла первого слоя 152 компонента. Первый слой 152 компонента включает в себя по меньшей мере одну внутреннюю стенку 186 выреза, которая образует периферию выреза 176. По меньшей мере одна внутренняя стенка 186 проходит между первой поверхностью 160 и второй поверхностью 162, образуя вырез насквозь первого компонента 152. Вырез 176 локально преобразует узел трех слоев компонента в локальный узел двух слоев компонента. Самопроникающая заклепка 192 устанавливается в узел 150 в вырезе 176.
[0036] Самопроникающая заклепка 192 включает в себя головку 194 и ножку 196, которая проходит перпендикулярно головке 194. Самопроникающая заклепка 192 устанавливается путем выравнивания самопроникающей заклепки 192 в пределах выреза 176 ножкой 196 напротив первой поверхности 164 второго слоя 154. Пуансон зацепляется с головкой 194 и перемещает заклепку 192 во второй слой 154 компонента и третий слой 156 компонента. Процесс заклепывания образует рельеф 216 во второй поверхности 170 третьего компонента 156. Головка 194 может находиться по существу на одном уровне с первой поверхностью 164, когда заклепка 192 полностью установлена. Множество других самопроникающих заклепок может быть установлено в пределах второго и третьего слоев 154, 156 в положениях, выровненных с дополнительными вырезами, образованными в первом слое 152 компонента.
[0037] Третий слой 156 компонента включает в себя по меньшей мере один вырез 182, расположенный в пределах области узла. Третий слой 156 компонента включает в себя по меньшей мере одну внутреннюю стенку 188 выреза, которая образует периферию выреза 182. По меньшей мере одна внутренняя стенка 188 проходит между первой поверхностью 168 и второй поверхностью 170, образуя вырез насквозь третьего компонента 156.
[0038] Самопроникающая заклепка 198 включает в себя головку 200 и ножку 202, которая проходит перпендикулярно головке 200. Самопроникающая заклепка 198 устанавливается путем размещения ножки 202 напротив первой поверхности 160 первого слоя 152 компонента в положении, выровненном в пределах периферии выреза 182. Пуансон клепальной машины зацепляется с головкой 200, и нижний пуансон размещается напротив второй поверхности 166 второго компонента 154 в пределах выреза 182. Пуансон двигает самопроникающую заклепку 198 в первый слой 152 и второй слой 154. Рельеф 218 образуется во второй поверхности 166 и располагается в пределах выреза 182. Множество других самопроникающих заклепок может быть установлено в пределах первого и второго слоев 152, 154 в положениях, выровненных с дополнительными вырезами, образованными в первом слое 156 компонента.
[0039] Первый слой 152 компонента включает в себя второй вырез 180, расположенный в пределах области узла первого слоя 152 компонента. Первый слой 152 компонента включает в себя внутреннюю стенку 190 выреза, которая образует периферию выреза 180. По меньшей мере одна внутренняя стенка 190 проходит между первой поверхностью 160 и второй поверхностью 162, образуя вырез насквозь первого компонента 152. Самопроникающая заклепка 204 устанавливается в узел 150 в вырезе 180.
[0040] Самопроникающая заклепка 204 включает в себя головку 206 и ножку 208, которая проходит перпендикулярно головке 206. Самопроникающая заклепка 204 устанавливается путем выравнивания самопроникающей заклепки 204 в пределах выреза 180 ножкой 208 напротив первой поверхности 164 второго слоя 154. Пуансон зацепляется с головкой 206 и двигает заклепку 204 во второй слой 154 компонента, третий слой 156 компонента и четвертый слой 158 компонента. Процесс заклепывания образует рельеф 220 во второй поверхности 174 четвертого компонента 158. Головка 206 может находиться по существу на одном уровне с первой поверхностью 164 второго компонента 154, когда заклепка 204 полностью установлена. Множество других самопроникающих заклепок может быть установлено в пределах второго, третьего и четвертого слоев 154, 156 158 в положениях, выровненных с дополнительными вырезами, образованными в первом слое 152 компонента.
[0041] Второй слой 154 компонента включает в себя по меньшей мере один вырез 184, расположенный в пределах области узла второго компонента. Второй слой 154 компонента включает в себя по меньшей мере одну внутреннюю стенку 193 выреза, которая образует периферию выреза 184. По меньшей мере одна внутренняя стенка 193 проходит между первой поверхностью 164 и второй поверхностью 166, образуя вырез насквозь второго компонента 154. Самопроникающая заклепка 210 устанавливается в узел 150 в вырезе 184.
[0042] Самопроникающая заклепка 210 включает в себя головку 212 и ножку 214, которая проходит перпендикулярно головке 212. Самопроникающая заклепка 210 устанавливается путем размещения ножки 214 напротив первой поверхности 168 третьего компонента 156 в положении, выровненном в пределах периферии выреза 184. Движущийся пуансон зацепляется с головкой 212 и двигает заклепку 210 в третий слой 156 компонента и четвертый слой 158 компонента. Процесс заклепывания образует рельеф 222 во второй поверхности 174 четвертого компонента 158. Головка 212 может находиться по существу на одном уровне с первой поверхностью 168, когда заклепка 210 полностью установлена. Множество других самопроникающих заклепок может быть установлено в пределах третьего и четвертого слоев 156, 158 в положениях, выровненных с дополнительными вырезами, образованными во втором слое 154 компонента.
[0043] На Фигурах 8 и 9 узел 250 корпуса транспортного средства включает в себя переднюю стойку 252, дверную стойку 254 и панель 256 корпуса, которые расположены друг над другом. Передняя стойка 252 образует внутреннюю поверхность узла, и панель 256 корпуса образует внешнюю поверхность узла. Дверная стойка 254 расположена между передней стойкой 252 и панелью 256 корпуса.
[0044] Передняя стойка 252 включает в себя крайний участок 260, дверная стойка 254 включает в себя крайний участок 262, и панель 256 корпуса включает в себя крайний участок 264. Крайние участки расположены друг над другом и образуют фланец 258. Передняя стойка 252, дверная стойка 254 и панель 256 корпуса соединены вместе во фланце 258. Множество заклепок расположены во фланце для соединения узла 250 воедино. Заклепки могут быть самопроникающими заклепками. Заклепки могут быть расположены вдоль линии заклепок или могут быть расположены вперемежку.
[0045] Крайние участки передней стойки 252 и дверной стойки 254 могут включать множество вырезов и подкладок, которые взаимодействуют с возможностью обеспечения фланца 258, имеющего двухслойные участки и трехслойные участки. Двухслойные участки уменьшают количество слоев компонента, которые должны соединять определенные самопроникающие заклепки.
[0046] В проиллюстрированном варианте выполнения крайний участок 262 дверной стойки 254 включает в себя первую подкладку 266. Первая подкладка 266 размещена между крайним участком 260 передней стойки 252 и крайним участком 264 панели 256 корпуса, образуя область 268 фланца трех слоев компонента. Самопроникающая заклепка 270 расположена во всех трех слоях для соединения компонентов вместе.
[0047] Фланец 258 включает в себя область 272 двух слоев компонента, где соединены передняя стойка 252 и панель 256 двери. Передняя стойка 252 включает в себя углубленный участок 274 в области 272. Дверная стойка 254 включает в себя вырез 276 в области 272. Углубленный участок 274 принят в вырез 276 и расположен напротив панели 256 корпуса. Самопроникающая заклепка 278 расположена в пределах передней стойки 252 и панели 256 двери.
[0048] Фланец 258 также включает в себя другую область 280 из двух слоев компонента, где соединены дверная стойка 254 и панель 256 корпуса. Передняя стойка 252 включает в себя вырез 282, который выровнен с областью 280. Вырез 282 уменьшает толщину фланца от трех слоев до двух слоев. Дверная стойка 254 включает в себя вторую подкладку 284, которая выровнена в пределах периферии выреза 282 и расположена напротив панели 256 корпуса. Самопроникающая заклепка 286 размещена во второй подкладке 284 дверной стойки 254 и панели 256 корпус.
[0049] Фланец 258 также включает в себя другую область 288 из двух слоев компонента, где соединены передняя стойка 252 и панель 256 корпуса. Дверная стойка 254 включает в себя вырез 290, который выровнен с областью 288. Вырез 290 уменьшает толщину фланца от трех слоев до двух слоев. Передняя стойка 252 включает в себя подкладку 292, которая принята в вырез 290 и расположена напротив панели 256 корпуса. Самопроникающая заклепка 294 расположена во второй подкладке 292 передней стойки 252 и панели 256 корпус.
[0050] Варианты выполнения, описанные выше, представляют собой конкретные примеры, которые не описывают все возможные формы раскрытия. Признаки проиллюстрированных вариантов выполнения могут быть объединены для образования дополнительных вариантов выполнения раскрытых замыслов. Слова, используемые в описании, являются словами описания, а не ограничения. Объем охраны следующей далее формулы изобретения шире, чем в конкретно раскрытых вариантах выполнения, а также включает в себя преобразования проиллюстрированных вариантов выполнения.
1. Узел компонента из алюминиевого сплава для корпуса транспортного средства, содержащий:
первый компонент транспортного средства, образующий первую соединительную область и первый вырез;
второй компонент транспортного средства, образующий вторую соединительную область;
третий компонент транспортного средства, образующий третью соединительную область, причем участки первой и третьей соединительных областей содержат между собой вторую соединительную область; и
первую самопроникающую заклепку, расположенную в пределах второго и третьего компонентов и выровненную с первым вырезом.
2. Узел по п.1, в котором третий компонент транспортного средства образует второй вырез и вторую самопроникающую заклепку, расположенную в пределах первого и второго компонентов во втором вырезе.
3. Узел по п.2, в котором первый и второй вырезы смещены друг от друга.
4. Узел по п.2, в котором первая и вторая самопроникающие заклепки выровнены вдоль края соединения.
5. Узел по п.1, дополнительно содержащий вторую самопроникающую заклепку, расположенную в пределах первого, второго и третьего компонентов транспортного средства.
6. Узел по п.2, в котором второй компонент дополнительно включает в себя рельеф, образованный второй самопроникающей заклепкой, причем рельеф расположен в пределах второго выреза.
7. Узел по п.2, в котором каждая из первой и второй самопроникающих заклепок включает в себя головку, и головки каждой самопроникающей заклепки обращены в одном и том же боковом направлении.
8. Узел множественных алюминиевых компонентов для корпуса транспортного средства, содержащий:
первую самопроникающую заклепку, расположенную в пределах первого и второго компонентов транспортного средства; и
вторую самопроникающую заклепку, расположенную в пределах второго компонента транспортного средства и третьего компонента транспортного средства, причем первая и вторая самопроникающие заклепки выполнены с возможностью взаимодействия с образованием соединения между первым, вторым и третьим компонентами.
9. Узел по п.8, в котором первый компонент транспортного средства образует первый вырез, а вторая самопроникающая заклепка выровнена с ее расположением в пределах периферии первого выреза.
10. Узел по п.9, в котором третий компонент транспортного средства образует второй вырез, а первая самопроникающая заклепка выровнена с ее расположением в пределах периферии первого выреза.
11. Узел по п.10, в котором первый и второй вырезы смещены друг от друга.
12. Узел по п.8, дополнительно содержащий третью самопроникающую заклепку, расположенную в пределах второго компонента транспортного средства, третьего компонента транспортного средства и четвертого компонента транспортного средства, при этом первая, вторая и третья самопроникающие заклепки выполнены с возможностью взаимодействия с образованием соединения между первым, вторым, третьим и четвертым компонентами транспортного средства.
13. Узел по п.12, в котором первый компонент транспортного средства образует первый вырез, а третья самопроникающая заклепка выровнена с ее расположением в пределах периферии первого выреза.
14. Узел по п.8, дополнительно содержащий третью самопроникающую заклепку, расположенную в пределах третьего компонента транспортного средства и четвертого компонента транспортного средства.
15. Узел по п.8, в котором первая и вторая самопроникающие заклепки выровнены вдоль края соединения.
16. Узел компонента из алюминиевого сплава для корпуса транспортного средства, содержащий:
первый, второй и третий компоненты транспортного средства, каждый из которых включает в себя крайние участки, которые образуют фланец;
первый вырез, образованный в крайнем участке первого компонента;
первую подкладку, образованную в крайнем участке второго компонента и выровненную с вырезом; и
первую самопроникающую заклепку, выровненную с вырезом и расположенную в пределах третьего компонента и подкладки.
17. Узел по п.16, дополнительно содержащий второй вырез, образованный в крайнем участке второго компонента, и вторую подкладку, образованную в крайнем участке первого компонента и выровненную со вторым вырезом, и вторую самопроникающую заклепку, расположенную в пределах второй подкладки и третьего компонента.
18. Узел по п.16, в котором первый и третий компоненты содержат между собой второй компонент.
19. Узел по п.16, в котором фланец включает в себя область, имеющую толщину трех слоев компонента, в которой крайние участки первого, второго и третьего компонентов расположены друг над другом.
20. Узел по п.19, дополнительно содержащий третью самопроникающую заклепку, которая расположена в пределах первого, второго и третьего компонентов в области, имеющей толщину трех слоев компонента.
