CN105317802B - 一种可调节夹层厚度范围的复合材料连接用抽芯铆钉 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种可调节夹层厚度范围的复合材料连接用抽芯铆钉，包括芯杆，以及依次套装在所述芯杆外侧的管体、环圈、钉体和驱动螺母；所述芯杆由头部和杆部组成，所述头部设有若干环形凸圈，所述杆部设有外螺纹；所述管体为中空圆柱形，所述管体与所述芯杆间隙配合；所述环圈为中空圆柱形，且所述环圈与所述管体和所述芯杆间隙配合；所述钉体为中空结构，其一端设有外倒角结构，其另一端的外壁上设有凸起。本发明的有益效果是：由于采用上述技术方案，能对不同厚度的被连接件进行铆接，可以适用比现有技术范围更大的夹层厚度,非常适合于复合材料的铆接，应用范围非常广泛。

Description

一种可调节夹层厚度范围的复合材料连接用抽芯铆钉

技术领域

本发明属于紧固件领域，尤其是涉及一种可调节夹层厚度范围的复合材料连接用抽芯铆钉。

背景技术

航空航天用高端装备在设计过程中，考虑到体积和重量的因素，在结构设计方面一般都设计得较为紧凑，这些设计紧凑的结构件的连接安装空间都较为狭小，普通螺栓螺母类紧固件由于其需要进行双面安装，不能胜任这些场合的安装要求。因此，在这些安装空间较为狭小，不便于进行双面操作的场合一般都选用单面铆接。对于通常的抽芯铆钉，其任意一种长度规格所能适应的夹层厚度的范围是比较小的，因此对于被联接夹层厚度范围变化较大或厚度规格较多的情况下，往往需要相应的选择特定种长度规格的抽芯铆钉，这就会给联接设计和验证增加许多工作量。另外复合材料在航空航天领域的应用越来越广泛，由于复合材料同金属材料之间存在较大的电位差，需要设计制造与复合材料相近电位材料的抽芯铆钉。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种可调节夹层厚度范围的复合材料连接用抽芯铆钉。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种可调节夹层厚度范围的复合材料连接用抽芯铆钉，包括芯杆，以及依次套装在所述芯杆外侧的管体、环圈、钉体和驱动螺母；

所述芯杆由头部和杆部组成，所述头部设有若干环形凸圈，所述杆部设有外螺纹，所述杆部经由设在中间的断颈槽分为中段和尾段；

所述管体为中空圆柱形，其内壁上设有卡肩或台阶，所述管体套在所述芯杆的中段，与所述芯杆间隙配合；

所述环圈为中空圆柱形，卡在所述管体内部的卡肩或台阶处；

所述钉体为中空结构，其一端设有外倒角结构，其另一端的外壁上设有凸起，所述钉体的内壁上设有与所述芯杆中段的外螺纹匹配的内螺纹；

所述驱动螺母的内螺纹与所述芯杆尾段的外螺纹相互匹配。

进一步的，所述钉体带有凸起的一端的内壁上设有内倒角，所述驱动螺母的一侧设有与所述内倒角匹配的环形凸起。

进一步的，所述芯杆中段的螺纹大径大于所述尾段的螺纹大径。

进一步的，在所述芯杆尾段的端部设有用于铆枪卡持的卡持面。

进一步的，所述驱动螺母为六角内螺纹结构。

进一步的，所述管体的材料为不锈钢。

进一步的，所述钉体的材料为钛合金。

进一步的，所述环圈与所述管体和所述芯杆间隙配合。

本发明具有的优点和积极效果是：由于采用上述技术方案，能对不同厚度的被连接件进行铆接，可以适用范围更大的夹层厚度。安装操作方便快捷，通用性强，安装过程和安装后对被连接件的损伤非常小。会与被连接件接触的钉体、管体采用同复合材料电位相近的钛合金和不锈钢材料制作，非常适合于复合材料的铆接，应用范围非常广泛。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明中芯杆的结构示意图；

图3是本发明中管体、环圈和钉体的比例关系结构示意图；

图4是本发明中驱动螺母的结构示意图；

图5是本发明在薄夹层上的实施效果示意图；

图6是本发明在厚夹层上的实施效果示意图。

图中：

1、芯杆 11、头部 12、断颈槽 13、中段

14、尾段 15、卡持面 2、管体 3、环圈

4、钉体 41、外倒角结构 42、凸起 43、内倒角

5、驱动螺母 51、环形凸起 6、夹层

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

其次，本发明结合示意图进行详细描述，在详述本发明实施例时，为便于说明，表示装置件结构的剖面图会不依一般比例作局部放大，而且所述示意图只是示例，其在此不应限制本发明保护的范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度及高度的三维空间尺寸。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1所示，本发明包括芯杆1，以及依次套装在所述芯杆1外侧的管体2、环圈3、钉体4和驱动螺母5；

如图2所示，所述芯杆1由头部11和杆部组成，所述头部11设有若干环形凸圈，所述杆部设有外螺纹，所述杆部经由设在中间的断颈槽12分为中段13和尾段14，在所述芯杆1尾段14的端部设有用于铆枪卡持的卡持面15，所述芯杆1中段13的螺纹大径大于所述尾段14的螺纹大径；

如图3所示，所述不锈钢的管体2为中空圆柱形，其内壁上设有卡肩或台阶，所述管体2与所述芯杆1间隙配合；

如图3所示，所述环圈3为中空圆柱形，卡在所述管体2内部的卡肩或台阶处，且所述环圈3与所述管体2和所述芯杆1间隙配合；

如图3所示，所述钛合金的钉体4为中空结构，其一端设有外倒角结构41，其另一端的外壁上设有凸起42，内壁上设有内倒角43，所述钉体4的内壁上设有与所述芯杆1中段13的外螺纹匹配的内螺纹；

如图4所示，所述六角内螺纹结构的驱动螺母5的内螺纹与所述芯杆1尾段的外螺纹相互匹配，所述驱动螺母5的一侧设有与所述内倒角43匹配的环形凸起51。

使用时，将组装好的本结构插入事先准备好的夹层6(待铆接部件)的铆接孔中，使钉体4的一端凸起(钉帽)抵紧铆接孔的孔口，且该端会同时与驱动螺母5紧密接触(驱动螺母5的环形凸起51嵌入钉体4的内倒角43中)，使铆枪夹持住驱动螺母5的外部六角结构阻止其旋转，并同时夹持住芯杆1的卡持面15驱动芯杆1旋转。在螺纹副的作用下，芯杆1相对驱动螺母5产生回缩的轴向位移，此时，钉体4会相对驱动螺母5静止。由于芯杆1的头部11会对管体2产生挤压作用，在芯杆1的持续回缩作用下，管体2的扩口端带动环圈3一同套上了钉体4的外倒角结构41，发生扩口变形，在管体2的持续后退过程中，其将触碰到被铆接部件，在两边的双重挤压作用下，管体2壁薄部分会缩短变形发生鼓包。当管体2鼓包现象结束后，芯杆1继续回缩，管体2已不能再变形，于是对芯杆1头部的反作用力会剪断若干数量的环形凸圈，如图5、6所示，夹层厚度越大，剪断的环形凸圈数量越大，环形凸圈起到了适应多种厚度夹层的作用。最后，当驱动螺母5到达断颈槽12处时，由于芯杆1中段直径较大，驱动螺母5不能再移动，也就是芯杆1回缩到位，本结构将从断颈槽12处断裂，由此完成铆接工序。

以上对本发明的实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。

Claims (8)

1.一种可调节夹层厚度范围的复合材料连接用抽芯铆钉，其特征在于：包括芯杆(1)，以及依次套装在所述芯杆(1)外侧的管体(2)、环圈(3)、钉体(4)和驱动螺母(5)；

所述芯杆(1)由头部(11)和杆部组成，所述头部(11)设有若干环形凸圈，在使用时可以通过破坏环形凸圈的方式，来达到改变铆钉可利用长度的目的，以适应多种厚度夹层；所述杆部设有外螺纹，所述杆部经由设在中间的断颈槽(12)分为中段(13)和尾段(14)；

所述管体(2)为中空圆柱形，其内壁上设有卡肩或台阶，所述管体(2)套在所述芯杆(1)的中段(13)，与所述芯杆(1)间隙配合；

所述环圈(3)为中空圆柱形，卡在所述管体(2)内部的卡肩或台阶处；

所述钉体(4)为中空结构，其一端设有外倒角结构(41)，其另一端的外壁上设有凸起(42)，所述钉体(4)的内壁上设有与所述芯杆(1)中段(13)的外螺纹匹配的内螺纹；

所述驱动螺母(5)的内螺纹与所述芯杆(1)尾段(14)的外螺纹相互匹配。

2.根据权利要求1所述的复合材料连接用抽芯铆钉，其特征在于：所述钉体(4)带有凸起的一端的内壁上设有内倒角(43)，所述驱动螺母(5)的一侧设有与所述内倒角匹配的环形凸起(51)。

3.根据权利要求1或2所述的复合材料连接用抽芯铆钉，其特征在于：所述芯杆(1)中段(13)的螺纹大径大于所述尾段(14)的螺纹大径。

4.根据权利要求1或2所述的复合材料连接用抽芯铆钉，其特征在于：在所述芯杆(1)尾段(14)的端部设有用于铆枪卡持的卡持面(15)。

5.根据权利要求1或2所述的复合材料连接用抽芯铆钉，其特征在于：所述驱动螺母(5)为六角内螺纹结构。

6.根据权利要求1或2所述的复合材料连接用抽芯铆钉，其特征在于：所述管体(2)的材料为不锈钢。

7.根据权利要求1或2所述的复合材料连接用抽芯铆钉，其特征在于：所述钉体(4)的材料为钛合金。

8.根据权利要求1或2所述的复合材料连接用抽芯铆钉，其特征在于：所述环圈(3)与所述管体(2)和所述芯杆(1)间隙配合。