A self-piercing connecting rivet of a composite structure

Abstract

A self-piercing connecting rivet (1) of a composite structure used to fit a sheet (2) with a part (3) to be mounted on the sheet (2), the rivet comprises a flange (11) and a self-piercing connecting rivet connecting portion (12) integrally formed on one side of the flange (11), another side of the flange (11) is connected with a connecting part (13).

Description

A self-piercing connecting rivet of a composite structureTechnical field

[0001] The present invention relates to the technical field of self-piercing rivets, and specifically relates to a self-piercing connecting rivet having a composite structure that can bring about riveting and mounting.Background

[0002] A current self-piercing rivet 1' is mainly composed of alloy steel. As shown in Figure 1, a rivet part 12' is only provided on one side of flange 11', mainly used for connecting multi-layer sheets of the same material or different materials. When the self-piercing rivet connects the multiple layers of sheets, the flange 11' abuts the upper sheet, and the rivet part 12' pierces the upper sheet and generates deformation on the lower sheet to form an internal self-locking structure, fitting with flange 11' to ensure a stable connection of the multiple sheet layers.

[0003] However, when existing self-piercing rivets are used to connect multiple layers of sheets, the rivet part has different elongation requirements for sheets of different materials. When the elongation requirement cannot be met, internal cracks will be formed during the riveting process, so an effective connection cannot be formed. At the same time, the function of an existing self-piercing rivet is relatively singular, and it is only suitable for connections at locations with high mechanical strength, and it is not suitable for a single-layer connection of the same material, and it can only be used to rivet sheets. When other parts need to be mounted on a sheet, it is also necessary to set another connecting part on the sheet, causing damage to the sheet structure and increasing the cost and the number of connecting parts to be set.

[0004] Therefore, how to effectively improve the functionality of a self-piercing rivet so that it can achieve simultaneous riveting and mounting, how to reduce the damage caused to the sheet structure by mounting multiple parts, and how to reduce the cost of forming connections and mounts on sheets has become an urgent problem to be solved in this field.Summary

[0005] For the defects in prior art, the objective of the present invention is to provide a self-piercing connecting rivet having a composite structure that is able to allow riveting and mounting.

[0006] In order to achieve the above-mentioned purpose, a self-piercing connecting rivet of a composite structure used to fix a sheet with a part to be installed on the sheet is provided by the present invention, said rivet comprises a flange and a self-piercing connecting rivet connecting portion integrally formed on one side of the flange,

[0007] another side of the flange is connected with a connecting part.

[0008] Furthermore, the connecting part is a connecting part made of a first material, the self-piercing connecting rivet connecting portion is a self-piercing connecting rivet connecting portion made of a second material, the connecting part and the self-piercing connecting rivet connecting portion are able to form a fixed connection structure.

[0009] Further, the connecting part is welded on another side of the flange.

[0010] Further, a connecting boss is provided on the surface of another side of the flange, the connecting plate connectedly fits with the connecting boss.

[0011] Further, the connecting part is convexly arranged on another side of the flange.

[0012] Further, the connecting part is adapted to fit the part, being configured to be fixedly connected or detachably connected to the part.

[0013] Further, the connecting part is provided with is composed of a singular or plurality of step components.

[0014] Further, the connecting part is composed of a threaded column.

[0015] Further, the connecting part is provided with a connecting notch.

[0016] Further, the cross-section of the flange is configured to be circular, polygonal or irregular.

[0017] The self-piercing connecting rivet of a composite structure provided by the present invention has a self-piercing connecting rivet connecting portion integrally formed on one side of the flange for self-locking riveting with a sheet, and a connecting part for fitting a part connected to the other side, so that the rivet can be fixedly riveted to the sheet, while at the same time the part can be connected, without the need to set a plurality of connecting members on the sheet, thereby reducing damage to the sheet structure and the cost of mounting, improving the functionality of the rivet.Brief Description of Drawings

[0018] The present invention is further described below in conjunction with the attached Drawings and specific embodiments.

[0019] Figure 1 is a schematic structural view of an existing self-piercing rivet;

[0020] Figure 2 is a schematic structural view of the connection between the self-piercing connecting rivet of a composite structure and sheet provided by the present invention;

[0021] Figure 3 and Figure 4 are schematic structural views of the self-piercing connecting rivet of a composite structure provided by the present invention;

[0022] Figure 5 and Figure 6 are schematic structural views of the connecting part of the present invention;

[0023] Labels on the Attached Drawings:

[0024] 1. Rivet; 11. Flange; 111. Connecting boss; 12. Self-piercing connecting rivet connecting part; 121. Piercing void; 13. Connecting part; 131. Single step member; 132. Multiple step member; 133. Threaded column;

[0025] 2. Sheet; 21. Outer surface; 3. Part;Detailed Description

[0026] In order to make the technical means, creative features, objectives and effects achieved by the present invention easier to understand, the present invention is further described below in conjunction with specific illustrations.

[0027] Figure 2 and Figure 3 show an embodiment of the self-piercing connecting rivet of a composite structure provided by the present invention.

[0028] As can be seen from the figures, in the self-piercing connecting rivet of the composite structure of this embodiment, rivet 1 is used to fit the sheet 2 and the part 3 to be installed on the sheet 2.

[0029] Rivet 1 mainly comprises a flange 11, a self-piercing connecting rivet connecting portion 12 is formed on one side of the flange 11, and a connecting part 13 is provided on another side, so that the self-piercing connecting rivet connecting portion 12 of the rivet 1 pierces the inside of sheet 2 to form a self-locking structure. The flange 11 is embedded in the sheet 2 and fits with the outer surface 21 of the sheet 2, so that the connecting part 13 is located on the outer surface 21 of the sheet 2 to fit the part 3, so that simultaneously the rivet 1 can be riveted to the sheet 2 for self-locking, while the part 3 is able to be mounted, without the need to set an additional mounting member on the plate 2, thereby reducing damage to the structure of the plate 2 and improving the functionality of the rivet 1.

[0030] Further, in order to ensure that, during the riveting process, the rivet is able to evenly distribute stress, the cross-section of the flange 11 of the rivet 1 is optimally circular. A piercing void 121 is formed within the self-piercing connecting rivet connecting portion 12, so that when the self-piercing connecting rivet connecting portion 12 pierces the sheet 2, the sheet 2 fills the piercing void 121. Two sides of the self-piercing connecting rivet connecting portion 12 form a curved self-locking structure with the sheet 2. At the same time, the flange 11 is embedded into the sheet 2 and fits the outer surface 21 of the sheet 2. The flange 11 is able to evenly distribute load, reducing the concentration of stress, and improving the usability and durability of the connection.

[0031] In some embodiments, the cross-section of the flange 11 is also able to be configured to form a polygonal or irregular shape, so that the flange 11 can be compactly arranged on the sheet 2, so the rivet 1 can be used for a sheet 2 where connecting space is limited. At the same time, the increased surface area of the connection between the flange 11 and sheet 2 brings about a more reliable connection.

[0032] Further, the self-piercing connecting rivet connecting portion 12 of the rivet 1 is configured to be composed of the same material the sheet 2 is composed of. Further, the strength of the self-piercing connecting rivet connecting portion 12 is higher than that of the sheet 2, so as to reduce the stress concentration occurring when there are differences between materials, reducing the risk of cracks and thereby increasing the comprehensiveness, stability and reliability of the connection.

[0033] Specifically, the self-piercing connecting rivet connecting portion 12 is composed of the same material as the sheet 2. Preferentially, the self-piercing connecting rivet connecting portion 12 and sheet 2 are formed from aluminium or copper. Since aluminium and copper have a large coefficient of thermal expansion, as the temperature changes, the self-piercing connecting rivet connecting portion 12 and sheet 2 will have similar rates of dimensional change. This is beneficial to the continued stability of the connection, reducing the concentration of stress and potential micro-movements and cracks caused by temperature differentials. At the same time, rivet 1 is used for self-locking riveting a single layer sheet 2, ensuring the stability of the connection.

[0034] Further, the self-piercing connecting rivet connecting portion 12 is stronger than the sheet 2, so that the rivet 1 is able to withstand large loads and stresses, increasing the stability of the connection between the rivet 1 and the sheet 2. At the same time, if the rivet 1 is exposed to an excessive load or impact, the self-piercing connecting rivet connecting portion 12 may experience plastic deformation or cracking before the sheet 2, thereby protecting the structure of sheet 2 from damage.

[0035] Thus, when firmly riveting the sheet 2 to the rivet 1, and mounting a part 3 on the outer surface 21 of the sheet 2, usually another mounting member is set on the sheet 2 to fit the part 3, thereby increasing the number of mounting members, damaging the structure of the sheet 2, and at the same time increasing the cost and workload for mounting. In order to rapidly mount part 3, and to reduce the damage to the structure of sheet 2, a connecting part 13 is provided on another side of flange 11, so that as the self-piercing connecting rivet connecting portion 12 pierces into the sheet 2, the flange 11 is embedded in the sheet 2 and fits with the outer surface 21 of the sheet 2, the connecting part 13 is able to be located on the outer surface 21 of the sheet 2 fitting part 3.

[0036] Further, the connecting part 13 is convexly arranged on another side of flange 11, so that connecting part 13 can easily fit with part 3. In some embodiments, the connecting part 13 is directly welded on the flange 11, so that the connection between the connecting part 13 and flange 11 is stable.

[0037] In some embodiments, a connecting boss 111 fitting with connecting part 13 is provided on flange 11, so that connecting part 13 fits with connecting boss 111, thereby connecting flange 11, so as to ensure the integrity of the structure of the flange 11 and that it fits with the connecting part 13.

[0038] In order to optimize the structural functions of the rivet 1, the connecting part 13 is a connecting part formed from a first material. The self-piercing connecting rivet connecting portion 12 is a self-piercing connecting rivet connecting portion formed from a second material. And, the first material and second material are different.

[0039] For example, self-piercing connecting rivet connecting portion 12 is composed of the same aluminium as the sheet 2, the connecting part 13 is composed of copper; or the self-piercing connecting rivet connecting portion 12 is formed from the same copper as the sheet 2, and the connecting part 13 is composed of aluminium, so as to ensure that, while maintaining the stability of the connection between the self-piercing connecting rivet connecting portion 12 and the sheet 2, the connecting part 13 and the self-piercing connecting rivet connecting portion 12 fit so that rivet 1 combines different material functions, having high corrosion-resistance, high temperature resistance and being light in weight, optimizing the structural function of the rivet 1, and also improving the fit between the connecting part 13 and the part 3.

[0040] Further, the connecting part 13 is configured to fit with part 3, and can be fixedly connected or detachably connected with part 3.

[0041] In some embodiments, connecting part 13 is composed of a single step member 131, so that part 3 is able to directly sheath the single step member 131, making an interference fit with single step member 131, thereby causing the connecting part 13 to fix to the part 3, and facilitating removal of the part 3, as shown in Figure 3.

[0042] In some embodiments, connecting part 13 can also be composed of a multiple step member 132, so that the connecting part 13 forms a multiple layer convex step part on the flange 11, increasing the connection area between the connecting part 13 and part 3, thereby increasing the stability of the connection between the connecting part 13 and part 3, providing better fixing and positioning properties for part 3, as shown in Figure 5.

[0043] In some embodiments, connecting part 13 is composed of a single step member 133, so that part 3 is able to directly sheath the single step member 13, making an interference fit with the threaded column, thereby causing the connecting part 13 to fix to the part 3, and facilitating removal of the part 3, as shown in Figure 6.

[0044] In some embodiments, connecting part 12 forms a connecting notch, so that the part 3 can be stuck into the connecting notch, forming a stable fit with the connecting part 12.

[0045] Thus, a self-piercing riveting portion 12 for riveting the self-locking plate 2 is arranged on one side of the flange 11. A connecting part 13 is arranged on the other side for mounting part 3, so the rivet 1 is able to connect the sheet 2 and also mount part 3 on the sheet 2, increasing the functionality of the rivet 1. At the same time, simply arranging a mounting member on the sheet 2 allows the realization of riveting and of mounting, with no need to arrange other mounting members, ensuring that the integrity of the structure of the sheet 2 and the convenience of mounting.

[0046] The self-piercing connecting rivet of a composite structure provided by the present invention uses a self-piercing connecting rivet connecting portion 12 formed from the same material as the sheet 2, reducing the concentrations of stress caused by the differences in material, avoiding the production of cracks, and increasing the reliability of the connection between the rivet 1 and the sheet 2. At the same time, two sides of the flange 11 are respectively arranged to self-piercing connecting rivet connecting portion 1 and the connecting part 13. And, the connecting part 13 and self-piercing connecting rivet connecting portion 12 are composed of different materials, to optimize the performance of the rivet 1, and to increase the functionality of the rivet 1, and to bring about riveting and mounting functions, and to ensure the integrity of the sheet 2 and the convenience of mounting.

[0047] The basic principle, main features and advantages of the present invention are shown and described above. Those skilled in the art should understand that the present invention is not limited by the above-mentioned embodiments. The above-mentioned embodiments and the specification only illustrate the principles of the present invention. Without departing from the spirit and scope of the present invention, the present invention may have various changes and improvements, and these changes and improvements shall fall within the scope of the present invention to be protected. The scope of protection required by the present invention is defined by the attached claims and their equivalents.

Claims

1.A self-piercing connecting rivet of a composite structure used to fit a sheet with a part to be mounted on the sheet, said rivet comprises a flange and a self-piercing connecting rivet connecting portion integrally formed on one side of the flange, characterized in that,another side of the flange is connected with a connecting part.2.The self-piercing connecting rivet of a composite structure according to Claim 1, characterized in that, the connecting part is a connecting part made of a first material, the self-piercing connecting rivet connecting portion is a self-piercing connecting rivet connecting portion made of a second material, the connecting part and the self-piercing connecting rivet connecting portion is able to form a fixed connecting structure.3.The self-piercing connecting rivet of a composite structure according to Claim 2, characterized in that, the connecting part is welded on another side of the flange.4.The self-piercing connecting rivet of a composite structure according to Claim 2, characterized in that, a connecting boss is provided on the surface of another side of the flange, the connecting plate connectedly fits with the connecting boss.5.The self-piercing connecting rivet of a composite structure according to Claim 3 or 4, characterized in that, the connecting portion is convexly arranged on the surface of another side of the flange.6.The self-piercing connecting rivet of a composite structure according to Claim 5, characterized in that, the connecting portion is adapted to fit the part, being configured to be fixedly connected or detachably connected to the part.7.The self-piercing connecting rivet of a composite structure according to Claim 6, characterized in that, the connecting part is composed of a singular or plurality of step members.8.The self-piercing connecting rivet of a composite structure according to Claim 6, characterized in that, the connecting part is composed of a threaded column.9.The self-piercing connecting rivet of a composite structure according to Claim 6, characterized in that, a connecting notch is provided on the connecting part.10.The self-piercing connecting rivet of a composite structure according to Claim 1, characterized in that, the cross-section of the flange is configured to be circular, polygonal or irregular.

Images