[发明专利]隐蔽紧固件和用于其安装的凸头组件

说明书

相关申请

本申请要求2007年8月20日提交的美国申请No.11/841822的利益和优选权，该美国申请的内容以参考的方式全部并入这里。

技术领域

公开了一种用来固定多个工件的隐蔽紧固件(blind fastener)和相关的安装方法。更具体地，公开了包括芯螺栓、本体套管构件和弯折套管构件的隐蔽紧固件。

背景技术

隐蔽紧固件通常用于当以其它方式不可能接近其中一个工件的隐蔽侧时，将这些工件固定在一起。最终用户可接近的工件称为可接近侧工件，并且最终用户不可接近的工件称为隐蔽侧工件。

隐蔽紧固件在航空航天工业中具有广泛的应用。在航空航天应用中，本发明的隐蔽紧固件组件可用于固定由铝合金、其它金属合金、复合材料或它们任意组合的材料制成的工件。

目前存在用于航空航天工业的许多类型的隐蔽紧固件。这些紧固件中的一些制造起来是低效并且昂贵的。此外，总是需要限制用于航空航天工业的产品的重量。

因此，需要提供一种与更多种类的材料相容的隐蔽紧固件。另外，需要提供一种紧固件，该紧固件提高隐蔽紧固件的制造效率和成本效益。

发明内容

在本发明的一个方面，公开了一种隐蔽紧固件组件，该隐蔽紧固件组件用来固定至少具有可接近侧工件和隐蔽侧工件的多个工件。该隐蔽紧固件包括芯螺栓、本体套管构件和弯折套管构件。

在示例性方面，芯螺栓具有细长的杆，该细长的杆具有圆柱形杆部分和螺纹部分。在芯螺栓的一个端部，存在邻近圆柱形杆部分的加大头部。邻近加大头部的工具接合部分包括在芯螺栓上，并连接在加大头部和工具接合部分之间的折颈凹槽处。在一些示例性实施例中，工具接合部分包括螺旋花键(splined)头部以便与安装工具的匹配的花键驱动装置接合。

在其它方面，空心的圆柱形本体套管构件适于装配在芯螺栓的细长杆部分上。本体套管构件具有带防旋转图案(pattern)的可接近侧边缘和锥形隐蔽侧边缘，该防旋转图案设计成由安装工具的凸头(nose)接合。在示例性实施例中，套管上的防旋转图案包括布置成大致圆形图案的多个凹穴。

在另一方面，弯折套管构件在其外边缘上具有螺纹内部并且在另一边缘具有弯折部分。光滑的内套管部分在弯折部分和螺纹内部之间延伸。

在另一方面，邻近隐蔽侧工件的弯折套管构件的弯折部分响应于施加到紧固件芯螺栓的旋转力变形为球状物以而固定多个工件。在另一实施例中，套管的弯折部分被局部退火以有利于球状物的变形。

在其它示例性实施例中，相对于弯折套管构件的螺纹部分的厚度，弯折套管构件的弯折部分具有减小的壁厚。在另一实施例中，弯折套管构件的光滑部分成阶梯状以在从螺纹部分到邻近隐蔽侧工件的套管部分的套管上提供较薄的壁厚，从而有利于球状物的形成。

在另一方面，本体套管部分借助防旋转措施连接到弯折套管部分。在示例性实施例中，弯折套管构件上的引入部分用来与本体套管构件的锥形隐蔽侧边缘接合。锥形隐蔽侧边缘可具有多个压花(knurl)以防止本体套管构件相对于弯折套管构件旋转。

在另一方面，存在于弯折套管构件的弯折部分中的尼龙插入件有助于促进隐蔽侧球状物的形成。

在另一方面，本体套管部分和弯折套管部分由不同的材料构成。在其它实施例中，本体套管部分和弯折套管部分由单一材料构成。在示例性实施例中，本体套管的材料为钛。

在另外方面，多个微凹布置在弯折套管构件的本体上以将弯折套管构件的一部分锁定到芯螺栓。

在另一方面，公开了一种用于结合隐蔽紧固件的安装工具的凸头组件。在凸头组件的一个端部，有接合布置在本体套管构件上的旋转接合件的匹配的旋转接合件。凸头组件的另一端部适于固定到安装工具。

安装工具作为具有内孔的驱动装置，该驱动装置的一个端部具有其内布置有花键的内孔的一部分，这部分接合芯螺栓构件的花键头部以便响应于由驱动装置施加到紧固件的相对旋转力而有利于拧紧芯螺栓与弯折套管，并且驱动装置的另一端部适于固定到安装工具，该驱动装置布置在凸头组件的内孔中并且可以在该孔中相对于凸头组件以可旋转的方式移动。

在示例性实施例中，组合的凸头组件具有匹配的旋转接合件，在安装工具的致动期间，该旋转接合件不会脱开(cam out)凹穴，并且保持本体套管构件静止。

本发明公开的其它目的、特征和优点将从随后的描述和所附权利要求变得明显。

附图说明

当结合附图时，参考以下详细描述，本发明公开的前述方面和优点将变得更加显然且更加容易理解，其中：