接合平面板的方法及因此形成的板技术

一种平面至平面接合部，它不需要额外紧固件就可将一个或多个板材的平面部分固定在一起。该平面至平面接合部包括具有上平表面的第一平面部分，具有下平表面的第二平面部分，整体形成在该第一平面部分上的接合结构，该接合结构包括位于该上平表面下面的过渡区域，从该过渡区域向上延伸并延伸到该平面部分的平面外的对齐区域，和在第二平面部分中用于容纳该接合结构的孔。该孔的尺寸和形状形成为可与该接合结构的对齐区域配合，以当该下平表面抵靠该上表面时，使该第一和第二平面部分的相对位置对齐。还公开了一种制造和使用该平面至平面接合部的方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术总体上涉及将板材的平面部分接合在一起的装置和方法，更具体地说，涉及一种具有能够使平面部分彼此精确对齐的接合结构(joinderstructures)的平面至平面接合部(plane-to-plane joint)，用于精确的无紧固件联接。
技术介绍
可以使用各种方法由二维板材形成三维结构。例如，均授予本专利技术的受让人-Industrial Origami，LLC-的题为“精确弯曲板材的方法，带缝板的制造过程”的美国专利No.6877349和题为“精确弯曲板材的方法和带缝板”的美国专利No.6481259相当详细地提出了用于精确控制板材沿着折叠线的弯曲或折叠以形成三维结构的装置和方法。该板材设置有沿着所希望的折叠线的多个折叠结构，这些折叠结构以能非常精确地控制的方式沿着该折叠线折叠该板。该折叠结构通常为位于该所希望的折叠线的交替侧上的隙缝、槽或位移，从而形成精确控制板的折叠的隔开的弯曲带或折叠带。在上述专利中所描述的板材可以用于提供三维结构，该三维结构包括(但不限于)计算机的电子器件底架、音频接收器、电视、DVD播放机、机动车、汽车、建筑、航天、器械、工业、包装和其他与电子无关的物品。在一些情况下，利用上述专利的折叠板形成三维结构，在这种三维结构中，该板的一些部分被折叠成重叠关系，然后接合在一起，以稳定所得到的结构不会再折叠。根据应用场合的不同，将折叠的板的重叠部分固定在一起的现有技术可以相当大地改变，但在许多情况下，该重叠部分只是利用标准机械紧固件(例如螺钉、铆钉、螺母和螺栓)以及其他机械紧固件接合在一起。虽然这种机械紧固件在将该重叠部分固定在一起时相当有效，但它们增加了创造一个结构所需要的部件数量。另外，这种机械紧固件一般会增加创造该结构时所涉及的时间、人工和/或成本。例如，必需形成相应的装配孔，紧固件必需与装配孔对齐并通过装配孔插入，而紧固件还必-->需被固定。将板材的重叠部分接合在一起的其他方法是已知的，包括焊接、铜焊和粘合剂。此外，这些方法在将重叠板材固定在一起时相当有效，但这些方法也增加了所涉及的时间、人工和/或成本。例如，焊接需要使用熟练的人工和/或使用昂贵且复杂的自动焊接设备。这些方法的一个主要缺点在于重叠部分的对齐-也就是说，使一个重叠部分与另一个重叠部分精确对齐-必需利用其他额外的方法完成。例如，必需使用夹钳或夹具使重叠部分暂时彼此对齐和固定，直至利用焊接、铜焊等将这些部分固定为止。虽然设想过不用标准机械紧固件接合重叠板材的其他方法，但这些其他方法也需要额外的方法以在使板彼此固定前使重叠板彼此对齐。例如，授予Rapp的美国专利No.4,760,634公开了一种连接薄板的方法。然而，Rapp的专利没有公开设在薄板上、邻近模锻连接处的任何装置，其中该装置在将板模锻在一起之前可使薄板彼此对齐。因此需要这样的装置和方法，其以不用紧固件且可自行对齐接合板材的平面部分的方式将板材的平面部分接合在一起。
技术实现思路
本专利技术的一个方面涉及将一个或多个板材的平面部分固定在一起的平面至平面接合部。该平面至平面接合部包括：具有上平表面的第一平面部分；具有下平表面的第二平面部分；和整体形成在该第一平面部分上的接合结构，该接合结构包括位于该上平表面下面的过渡区域和从该过渡区域向上延伸并延伸到该平面部分的平面之外的对齐区域。该平面至平面接合部还包括具有用于容纳该接合结构的通孔的第二平面部分。该孔的尺寸和形状形成为可与该接合结构的对齐区域配合，当该第二平面部分的下平表面抵靠该第一平面部分的上表面上时，使该第一和第二平面部分的相对位置对齐。优选地，当该下平表面放置在该上平表面上时，该过渡区域不与该第二平面部分接触。该接合结构可以包括在该对齐区域上面延伸的锥形区域，该锥形区域的尺寸和形状形成为接合该孔并使该孔相对于该对齐区域对齐。该对齐区域可以为管状，该锥形区域可以为截头圆锥形的。该锥形区域可具有开放的顶部。该接合结构可以包括在该锥形区域上面和/或该对齐-->区域上面延伸的封闭的半球形顶部。该第一平面部分和第二平面部分可以整体形成。优选地，该接合结构和该孔中的至少一个由冲压、冲孔、辊轧成形或压花形成。该接合结构可以在该对齐区域上面具有锥形区域，该锥形区域可以相对于该第二平面部分的上表面变平，从而将该第一和第二平面部分牢固地和/或永久地固定在一起。可以利用冲压、冲孔、辊轧成形或压花将该锥形区域相对于该上表面变平。本专利技术的另一个方面涉及一种将一个或多个板材的平面部分固定在一起的方法。该方法包括在具有上平表面的第一平面部分上整体形成接合结构的步骤，其中该接合结构包括位于该上平表面下面的过渡区域以及从该过渡区域向上延伸并且伸出该平面部分的平面外的对齐区域。该方法还包括在具有下平表面的第二平面部分中形成孔的步骤，其中该孔的尺寸和形状形成为可以容纳该接合结构并且与该接合结构的对齐区域配合，以当该第二平面部分的下平表面抵靠该第一平面部分的上表面时，使该第一和第二平面部分的相对位置对齐。该方法还可包括由单个板材整体形成该第一和第二平面部分的步骤。该整体形成步骤和孔形成步骤中的至少一个步骤可以利用冲压加工、冲孔加工、辊轧成形加工或压花加工中的一种加工完成。该整体形成步骤可通过形成在该对齐区域上面延伸的锥形区域完成。该锥形区域的尺寸和形状形成为接合该孔并使该孔相对于该对齐区域对齐。该方法还可以包括步骤：将该锥形区域相对于该第二平面部分的上表面变平以永久地将该第一和第二平面部分固定在一起。可以利用冲压、冲孔、辊轧成形或压花，使该锥形区域相对于该第二平面部分的上表面变平。本专利技术的接合平面板的方法及其板具有其他特点和优点，从附图显而易见或在附图中详细阐述，附图包括在这个说明书中并形成该说明书的一部分，附图与以下的本专利技术的详细说明一起用于解释本专利技术的原理。附图说明图1为根据本专利技术的两个平面板材部分的平面至平面接合部的透视图，其中示出该板材部分处于接合前。图2为图1所示的平面至平面接合部的透视图，示出该板材部分处于接合后。-->图3为基本沿着图1的线3-3截取的、接合前的图1所示的平面至平面接合部的横截面图。图4为基本沿着图2的线4-4截取的、接合后的图1所示的平面至平面接合部的横截面图。图5为与图1所示相同的、根据本专利技术的另一平面至平面接合部的横截面图，示出接合前的情况。图6为接合后的图5所示的平面至平面接合部的横截面图。图7为图5所示的平面至平面接合部的透视图。图8为图6所示的平面至平面接合部的透视图。图9为利用图1所示的平面至平面接合部，通过固定由单个板材制成的两个平面板材部分而形成的三维结构透视图。图10为利用图5所示的平面至平面接合部，通过固定由单个板材制成的两个平面板材部分而形成的三维结构透视图。图11A，11B，11C和11D为与图1所示相同的、根据本专利技术另一个平面至平面接合部的一系列横截面图，分别表示在接合前、在初始对齐过程中但在接合前、在初始对齐后但在接合前、和在接合后的情况。图12A，12B，12C和12D为与图1所示相同的、根据本专利技术又一个平面至平面接合部的一系列横截面图，分别表示在接合前、在初始对齐过程中但在接合前、在初始对齐后但在接合前、和在接合后的情况。图13A，13B，13C和13D为与图1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种平面至平面接合部，用于将一个或多个板材的平面部分固定在一起，该平面至平面接合部包括：　具有上平表面的第一平面部分；　具有下平表面的第二平面部分；　整体形成在该第一平面部分上的接合结构，该接合结构包括位于该上平表面下面的过渡区域和从该过渡区域向上延伸并延伸到该平面部分的平面之外的对齐区域；　在该第二平面部分中用于容纳该接合结构的孔，该孔的尺寸和形状形成为与该接合结构的对齐区域配合，以当下平表面抵靠该上表面上时，使该第一和第二平面部分的相对位置对齐。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 2005-12-22 60/753,5291.一种平面至平面接合部，用于将一个或多个板材的平面部分固定在一起，该平面至平面接合部包括：具有上平表面的第一平面部分；具有下平表面的第二平面部分；整体形成在该第一平面部分上的接合结构，该接合结构包括位于该上平表面下面的过渡区域和从该过渡区域向上延伸并延伸到该平面部分的平面之外的对齐区域；在该第二平面部分中用于容纳该接合结构的孔，该孔的尺寸和形状形成为与该接合结构的对齐区域配合，以当下平表面抵靠该上表面上时，使该第一和第二平面部分的相对位置对齐。2.如权利要求1的平面至平面接合部，其中，当该下平表面靠着该上平表面放置时，该过渡区域不与该第二平面部分接触。3.如权利要求1的平面至平面接合部，其中，该接合结构包括在该对齐区域上面延伸的锥形区域，该锥形区域的尺寸和形状形成为接合该孔并使该孔相对于该对齐区域对齐。4.如权利要求3的平面至平面接合部，其中，该对齐区域为管形的且该锥形区域为截头圆锥形的。5.如权利要求4的平面至平面接合部，其中，该锥形区域具有开放的顶部。6.如权利要求4的平面至平面接合部，其中，该接合结构包括在该锥形区域上面延伸的封闭的半球形顶部。7.如权利要求4的平面至平面接合部，其中，该接合结构包括在该对齐区域上面的封闭的半球形顶部。8.如权利要求1的平面至平面接合部，其中，该第一平面部分和第二平面部分整体形成。9.如权利要求1的平面至平面接合部，其中，该接合结构和孔中的至少一个通过冲压、冲孔、辊轧成形或压花形成。10.如权利要求1的平面至平面接合部，其中，该接合结构包括在该对齐区域上面的锥形区域，该锥形区域相对于该第二平面部分的上表面变平，从而将第一和第二平面部分永久地固定在一起。11.如权利要求10的平面至平面接合部，其中，该锥形区域相对于该上表面通过冲压、冲孔、辊轧成形或压花变平。12.一种将一个或多个板材的平面部分固定在一起的方法，该方法包括下列步骤：在具有上平表面的第一平面部分上整体形成接合结构，该接合结构包括位于该上平表面下面的过渡区域和从...

【专利技术属性】
技术研发人员：马克斯W德奈，
申请(专利权)人：奥里加米工业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]