用以適應(yīng)墊圈的帽的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及包括帽的接頭，其中該帽圍繞具有一個或多個墊圈的緊固件的端部形成密封腔，本發(fā)明還涉及用于形成該接頭的部件套件和安裝方法。
【背景技術(shù)】
[0002]圖1是穿過面板1的緊固件組件的一部分的側(cè)視圖，面板1可以是復(fù)合材料面板或金屬面板。該組件包括緊固件，該緊固件包括帶外螺紋的螺栓2、帶內(nèi)螺紋的螺母3以及墊圈4(該緊固件可以替代性地包括任何其他已知的緊固件類型，例如鉚釘或模壓緊固件)。在雷擊擊中面板1并且雷擊附著于緊固件的情況下，圖1中由標記5表示的位置處可能發(fā)生放火花、產(chǎn)生等離子體或發(fā)生滲氣。面板1可以提供燃料箱的邊界，并且從而緊固件可以被浸在燃料中。因此在緊固件處發(fā)生的雷擊可能提供會引起燃料的燃燒的放火花和熱氣引燃源。
[0003]在EP-A-0334011中描述了提供火花抑制的已知方法。一定體積的氣體由圍繞緊固件的帽圍封。氣體針對在任何雷擊期間可能發(fā)生于復(fù)合材料結(jié)構(gòu)與金屬緊固件之間的電弧放電提供火花抑制。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]通常需要在具有墊圈的緊固件頭部和不具有墊圈的緊固件頭部上安裝火花和/或等離子體滲氣抑制帽。單件式結(jié)構(gòu)體(例如飛行器面板)可以包括數(shù)百個緊固件，一些緊固件有墊圈而一些緊固件沒有墊圈，并且相比于安裝在沒有墊圈的緊固件頭部上而言，將不同類型或尺寸的帽安裝在具有墊圈的緊固件頭部上通常是不能實行的。概括地說，本發(fā)明提出了下述接頭，在該接頭中，火花抑制帽和緊固件頭部具有鎖定特征，所述鎖定特征使火花抑制帽和緊固件頭部在緊固件頭部下方安裝有墊圈以及沒有安裝墊圈時都能夠附接至彼此。
[0005]本發(fā)明的第一方面提供了一種接頭，該接頭包括:結(jié)構(gòu)體；穿過結(jié)構(gòu)體的緊固件，該緊固件的端部從結(jié)構(gòu)體伸出，該緊固件的端部包括:軸向地延伸的軸、由軸承載的緊固件頭部、以及位于緊固件頭部與結(jié)構(gòu)體之間的一個或多個墊圈，所述一個或多個墊圈將緊固件頭部與結(jié)構(gòu)體間隔開一定距離；帽，該帽具有帽本體，帽本體具有圍封緊固件的端部的腔；以及密封該腔的固化的密封材料，其中，緊固件頭部與帽本體中的一者形成有兩個或更多個第一鎖定特征，所述兩個或更多個第一鎖定特征被軸向地間隔開一定間距，并且帽本體與緊固件頭部中的另一者形成有一個或多個第二鎖定特征，所述一個或多個第二鎖定特征各自能夠與第一鎖定特征中的一個第一鎖定特征相互鎖定，第二鎖定特征中的至少一個第二鎖定特征與第一鎖定特征中的相應(yīng)的一個第一鎖定特征相互鎖定，以將帽緊固至緊固件頭部；并且緊固件頭部與結(jié)構(gòu)體之間的距離是第一鎖定特征之間的間距的整數(shù)倍。
[0006]因此，該接頭可以容易地重新構(gòu)造成在帽或其他緊固件部件沒有任何改型的情況下除去一個或多個墊圈。也就是說，由于軸向地間隔開的第一鎖定特征的間距是所述一個或多個墊圈的厚度(即，緊固件頭部與結(jié)構(gòu)體之間的距離)的整數(shù)因子，因此通過使至少一個第二鎖定特征與第一鎖定特征中不同的相應(yīng)的一個第一鎖定特征相互鎖定，帽相對于緊固件頭部的軸向位置能夠改變與墊圈的厚度對應(yīng)的量。通過這種方式，本發(fā)明的帽可以安裝在具有墊圈的緊固件上以及沒有墊圈的緊固件上。
[0007]這種布置使包括多個緊固件的組件的制造變得簡單，這是因為不需要為具有墊圈的緊固件端部選擇一種類型的帽而為沒有墊圈的緊固件端部選擇不同類型的帽。
[0008]相互鎖定的第一鎖定特征與第二鎖定特征主要用來在組裝期間以及組裝后將帽緊固至緊固件頭部。例如，在帽安裝在緊固件頭部上之后將密封材料注射到帽中的實施方式中，密封材料將傾向于迫使帽遠離緊固件頭部，從而需要5kg至30kg的典型載荷來防止帽分離。因此，第一鎖定特征與第二鎖定特征的相互鎖定使得安裝者不需要施加這種使帽在安裝期間保持就位的力。第一鎖定特征與第二鎖定特征還可以防止帽離開緊固件頭部的任何不期望的提升(這可能使密封材料進入腔，從而損害了雷擊特性)，并且在密封材料的固化期間甚至當帽被顛倒或者被意外撞擊時使帽保持就位。帽離開緊固件頭部的不期望的提升可以由密封材料的液壓引起，特別是在密封材料位于內(nèi)帽構(gòu)件與外帽構(gòu)件之間的情況下。
[0009]密封材料可以包括具有粘附性能的材料并且可以將帽粘附至結(jié)構(gòu)體和/或緊固件端部。因此相互鎖定的第一鎖定特征與第二鎖定特征可以在密封材料的粘結(jié)失效的情況下提供帽與緊固件頭部之間的第二附接裝置。
[0010]第一鎖定特征與第二鎖定特征可以包括能夠相互作用以防止帽與緊固件端部之間的相對軸向運動的任何機械鎖定特征。在優(yōu)選的實施方式中，第一鎖定特征或第二鎖定特征中的任一者的每個鎖定特征均包括凸部，并且第一鎖定特征或第二鎖定特征中的另一者的每個鎖定特征均包括凹部，并且凸部中的至少一個凸部被接納在凹部中的相應(yīng)的一個凹部中以將帽緊固至緊固件頭部。這種凸部和凹部是容易制造的。
[0011]在凸部中的所述至少一個凸部與接納所述至少一個凸部的凹部之間優(yōu)選地存在過盈配合。這種布置在帽與緊固件頭部之間提供了特別堅固的相互連接。
[0012]在一些實施方式中，緊固件頭部或帽本體形成有兩個或更多個第二鎖定特征，緊固件頭部或帽本體中的另一者形成有三個或更多個第一鎖定特征，并且第二鎖定特征中的至少兩個第二鎖定特征與第一鎖定特征中的相應(yīng)的兩個第一鎖定特征相互鎖定。這種雙重鎖定在帽與緊固件端部之間提供了特別牢固的相互連接。
[0013]帽可以包括從帽本體凸出到腔中的多個葉片，所述葉片各自形成有兩個或更多個第一鎖定特征或者一個或多個第二鎖定特征。因此，所述葉片用來將帽定位在緊固件端部上并且提供緊固件端部與帽之間相互連接的裝置。
[0014]本發(fā)明的第二方面提供了將帽安裝在緊固件的端部上的方法，該緊固件的端部從緊固件所穿過的結(jié)構(gòu)體伸出，其中，緊固件的端部包括軸向延伸的軸、由該軸承載的緊固件頭部、以及位于緊固件頭部與結(jié)構(gòu)體之間的一個或多個墊圈，所述一個或多個墊圈將緊固件頭部與結(jié)構(gòu)體間隔開一定距離；帽具有包含腔的帽本體；緊固件頭部與帽本體中的一者形成有兩個或更多個第一鎖定特征，所述兩個或更多個第一鎖定特征軸向地間隔開一定間距，并且緊固件頭部與帽本體中的另一者形成有一個或多個第二鎖定特征，所述一個或多個第二鎖定特征各自能夠與第一鎖定特征中的一個第一鎖定特征相互鎖定；并且緊固件頭部與結(jié)構(gòu)體之間的距離是第一鎖定特征之間的間距的整數(shù)倍，該方法包括以下步驟:將帽安裝在緊固件的端部上使得腔圍封該緊固件的端部并且第二鎖定特征中的至少一個第二鎖定特征與第一鎖定特征中的相應(yīng)的一個第一鎖定特征相互鎖定；以及施用密封材料對腔進行密封，并且使該密封材料固化。
[0015]本發(fā)明的第三方面提供了用于形成接頭的部件套件，該部件套件包括:用于穿過結(jié)構(gòu)體的緊固件，該緊固件的端部包括軸向延伸的軸、由該軸承載的緊固件頭部、以及位于緊固件頭部與結(jié)構(gòu)體之間的一個或多個墊圈，所述一個或多個墊圈的厚度構(gòu)造成將緊固件頭部與結(jié)構(gòu)體間隔開一定距離；具有帽本體的帽，帽本體具有構(gòu)造成圍封緊固件的端部的腔；以及可固化的密封材料，該可固化的密封材料用于密封腔，其中:緊固件頭部與帽本體中的一者形成有兩個或更多個第一鎖定特征，所述兩個或更多個第一鎖定特征軸向地間隔開一定間距，緊固件頭部與帽本體中的另一者形成有一個或多個第二鎖定特征，所述一個或多個第二鎖定特征各自能夠與第一鎖定特征中的一個第一鎖定特征相互鎖定；所述一個或多個第二鎖定特征中的每個第二鎖定特征均構(gòu)造成與所述兩個或更多個第一鎖定特征中的相應(yīng)的一個第一鎖定特征相互鎖定，以將帽緊固至緊固件頭部；并且緊固件頭部與結(jié)構(gòu)體之間的距離是第一鎖定特征之間的間距的整數(shù)倍。
[0016]上文或下文所討論的與本發(fā)明的各方面中的任何方面相關(guān)的可選的或所需的特征中的任何特征可以或者單獨地或者以任何組合應(yīng)用到任何其他方面。
【附圖說明】
[0017]現(xiàn)在將參照附圖對本發(fā)明的實施方式進行描述，在附圖中:
[0018]圖1是現(xiàn)有技術(shù)的緊固件組件的側(cè)視圖；
[0019]圖2是根據(jù)本發(fā)明的第一實施方式的接頭的在由圖4中的線A-A指示的平面處截取的部分截面圖；
[0020]圖3示出了圖2中的接頭的部分截面圖，但其中移除了墊圈；
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