CN105351317B - 一种旋转式抽芯铆钉 - Google Patents
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Abstract
本发明创造提供一种旋转式抽芯铆钉，包括芯杆和套体；芯杆一端设有头部凸体，中部设有断颈槽；芯杆外表面上，自所述断颈槽向所述头部凸体方向上设置有第一螺纹段；自所述断颈槽向所述芯杆尾部方向上设置有第二螺纹段；所述套体能够套装于所述芯杆之上，所述套体内设有能够与所述第一螺纹段相咬合的套体螺纹段；所述第一螺纹段与所述套体螺纹段部分或全部咬合；所述套体上还设有至少一个退火区段，套装后所述退火区段位于所述芯杆的断颈槽与头部凸体之间，所述第一螺纹段与第二螺纹段的螺纹不相同。本发明创造结构一体化程度高，分件数量少，安装可靠性高，更加满足航空、航天飞行器的安全性的需要。
Description
技术领域
本发明创造属于紧固件设计和制造技术领域，尤其涉及一种具有可控断颈槽的旋转式抽芯铆钉。
背景技术
在航空、航天飞行器中，由于对自身重量控制较为严格，经常会出现安装空间狭小，工人无法成功安装的情况。这种情况下，通常采用可用来单面铆接安装的抽芯铆钉来实现装配。考虑到航空、航天飞行器的安全性，对抽芯铆钉的抗拉、抗剪、预紧力、锁紧等性能有着很高的要求；同时，对扭断槽端口的平整性也有着较高的要求。
现有的抽芯铆钉由三到五个分件组合而成，结构较为复杂，由于分件较多，在抽芯铆钉安装过程中容易产生轴向受力发生偏离的情况，造成安装过程偏心矩过大，导致安装不稳固、扭断槽端口不平整、甚至零件损坏等不良现象。一般的旋转式抽芯铆钉具有一锁环，用于抽芯铆钉断裂后钉套的固定，防止固定件脱落，但锁环的固定方式除具有上述受力缺陷外，还容易在后期使用过程中发生松动，另外，为了保证锁环的卡合效果，需要对锁环规格进行精确的加工，同时提高了加工成本与装配成本。
发明内容
本发明创造为解决现有技术中的问题，提供了一种旋转式抽芯铆钉，结构一体化程度高，分件数量少，安装可靠性高，更加满足航空、航天飞行器的安全性的需要。
本发明创造提供的一种旋转式抽芯铆钉，包括芯杆和套体；所述芯杆一端设有头部凸体，中部设有断颈槽；所述芯杆外表面上，自所述断颈槽朝向所述头部凸体的一侧起，向所述头部凸体方向上设置有第一螺纹段；所述芯杆外表面上，自所述断颈槽朝向所述芯杆尾部的一侧(即与朝向所述头部凸体的一侧相对的另一侧)起，向所述芯杆尾部方向上设置有第二螺纹段；所述套体能够套装于所述芯杆之上，所述套体内设有能够与所述第一螺纹段相咬合的套体螺纹段；当所述套体的一端位于所述芯杆头部凸体的朝向内侧的端面上时，所述第一螺纹段与所述套体螺纹段部分或全部咬合；所述套体上还设有至少一个退火区段，套装后所述退火区段位于所述芯杆的断颈槽与头部凸体之间。其中，所述第一螺纹段与第二螺纹段的螺纹不相同。
优选的，当所述套体的一端位于所述芯杆头部凸体的朝向内侧的端面上时，所述套体另一端的端部位于所述芯杆上的第二螺纹段部分内，所述套体螺纹段的一端位于所述芯杆上的第二螺纹段部分内，所述套体螺纹段的另一端跨越所述断颈槽延伸至所述芯杆的上的第一螺纹段部分内。
其中，所述退火区段通过退火工艺使套体在该区间部分产生软化作用，在安装过程中作为变形区间，所述退火区段与所述套体在芯杆头部凸体方向上的端面间具有一定的距离，该距离区间内的套体部分能够起到支撑套体变形区间的变形部分与芯杆头部凸体的作用。
其中，所述第一螺纹段可一直延伸至所述头部凸体为止；所述第二螺纹段可一直延伸至所述芯杆尾部端部为止。
其中，所述套体螺纹段位于芯杆尾部方向的一端，优选地延伸至套体内该套体螺纹段所在的等径通道的在该方向上的端部(当等径通道的在该方向上的端部与套体在该方向上的端部齐平时，亦可理解为延伸至套体在该方向上的端部，此为优选方案)；所述套体螺纹段另一端(即位于芯杆头部凸体方向的一端)可延伸至套体内该套体螺纹段所在的等径通道的在该方向上的端部(当等径通道的在该方向上的端部与套体在该方向上的端部齐平时，亦可理解为延伸至套体在该方向上的端部，套装时，也可理解为延伸至所述芯杆头部凸体的朝向内侧的端面位置)，优选地，为节约加工和方便退火操作的目的，也可延伸至与距离其最近的所述退火区段衔接或相近的位置。
进一步，所述旋转式抽芯铆钉还包括驱动件，所述驱动件能够套装于所述芯杆的第二螺纹段部分之上，并设有能够与所述第二螺纹段相咬合的驱动螺纹，所述驱动件一端具有锥斜面，所述锥斜面上设有条纹，所述条纹能够与设置于所述套体的朝向芯杆尾部的端平面上的凹槽配合，起到驱动与阻断芯杆的作用。
进一步，所述套体的朝向芯杆尾部的一端设置为锥形头部，其外端面(为前面所述的端平面的具体形态之一)具有更大的外径，所述凹槽设置于所述锥形头部的外端面之上，所述凹槽优选为十字槽。更优选地，所述套体螺纹段所在的等径通道延伸至所述锥形头部的外端面。
进一步，所述芯杆尾部对称设置有凹平面，可作为夹持部位便于安装过程中辅助器具(如拉铆枪)对芯杆的加持固定。
本发明创造与其他结构的抽芯铆钉相比，只有三个分件，所述套体能够一体化成型，在生产中节省的加工成本与装配成本，同时也能提高生产效率；安装过程中采用螺纹驱动，避免轴向受力发生偏离而造成安装过程偏心矩过大，提高安装精度和安装的可靠性、一致性；安装完成后无需锁环固定，通过螺纹咬合稳固固定，只存两个分件，提高产品防松性能和使用可靠性；通过驱动件阻断断颈槽，阻断效率高、平整性和一致性高。
附图说明
图1是本发明创造一种实施方式的整体结构示意图；
图2是本发明创造芯杆的结构示意图；
图3是本发明创造套体的结构示意图；
图4是本发明创造驱动件的结构示意图。
其中，1-芯杆；11-头部凸体；111-端面；12-断颈槽；13-第一螺纹段；14-第二螺纹段；15-凹平面；2-套体；21-套体螺纹段；22-退火区段；23-锥形头部；231-外端面；232-交界处；3-驱动件；31-驱动螺纹；32-锥斜面；33-条纹。
具体实施方式
下面通过结合附图对本发明创造进行进一步说明。
本发明创造结构一种实施方案如图1-4所示，包括芯杆1和套体2；所述芯杆1一端设有头部凸体11，中部设有断颈槽12；所述芯杆1外表面上，自所述断颈槽12朝向所述头部凸体11的一侧起，向所述头部凸体11方向上设置有第一螺纹段13；所述芯杆1外表面上，自所述断颈槽12朝向所述芯杆尾部的一侧起，向所述芯杆尾部方向上设置有第二螺纹段14；所述套体2能够套装于所述芯杆1之上，所述套体2内设有能够与所述第一螺纹段13相咬合的套体螺纹段21；当所述套体2的一端位于所述芯杆1头部凸体11的朝向内侧的端面111上时，所述第一螺纹段13与所述套体螺纹段21部分或全部咬合；所述套体2上还设有至少一个退火区段22，套装后所述退火区段22位于所述芯杆1的断颈槽12与头部凸体11之间。其中，所述第一螺纹段13与第二螺纹段14的螺纹不相同，优选的，所述第一螺纹段13可以为标准螺纹，所述第二螺纹段14可以为修正螺纹。
作为一种优选的实施方案，当所述套体2的一端位于所述芯杆1头部凸体11的朝向内侧的端面111上时，所述套体2另一端的端部位于所述芯杆1上的第二螺纹段14部分内，所述套体螺纹段21的一端位于所述芯杆1上的第二螺纹段14部分内，所述套体螺纹段21的另一端跨越所述断颈槽12延伸至所述芯杆1的上的第一螺纹段13部分内。
其中，所述退火区段22通过退火工艺使套体2在该区间部分产生软化作用，在安装过程中作为变形区间，当所述退火区段22为一个或多个时，最靠近头部凸体11的退火区段22与所述套体2在芯杆1头部凸体11方向上的端面111间具有一定的距离，即最靠近头部凸体11的退火区段22与所述套体2在该方向上的端部也具有一定的距离(或者说最靠近头部凸体11的退火区段22与所述套体2在该方向上的端部之间还保留有一段未进行退火处理的套体区段)，该距离区间内的套体部分能够起到支撑套体变形区间的变形部分与芯杆1头部凸体11的作用。
其中，所述第一螺纹段13可一直延伸至所述头部凸体11为止；所述第二螺纹段14可一直延伸至所述芯杆尾部端部为止。
其中，所述套体螺纹段21位于芯杆尾部方向的一端，优选地延伸至套体2内该套体螺纹段21所在的等径通道的在该方向上的端部，作为优选的实施方案，所述等径通道的在该方向上的端部与套体在该方向上的端部齐平，所述套体螺纹段21位于芯杆尾部方向的一端延伸至套体在该方向上的端部；所述套体螺纹段21另一端(即位于芯杆头部凸体方向的一端)可延伸至套体2内该套体螺纹段所在的等径通道的在该方向上的端部(当等径通道的在该方向上的端部与套体2在该方向上的端部齐平时，亦可理解为延伸至套体2在该方向上的端部，套装时，也可理解为延伸至所述芯杆1头部凸体11的朝向内侧的端面111的位置)，作为一种优选的实施方案，为节约加工和方便退火操作的目的，也可延伸至与所述退火区段22衔接或相近的位置，当所述退火区段22为一个或多个时，以距离该套体螺纹段21最近的一个退火区段为准。
进一步，所述旋转式抽芯铆钉还包括驱动件3，所述驱动件3能够套装于所述芯杆1的第二螺纹段14部分之上，并设有能够与所述第二螺纹段14相咬合的驱动螺纹31，所述驱动件3一端具有锥斜面32，所述锥斜面32上设有条纹33，所述条纹33能够与设置于所述套体2的朝向芯杆尾部的端平面上的凹槽(图中未示出)配合，起到驱动与阻断芯杆1的作用。
进一步，所述套体2的朝向芯杆尾部的一端设置为锥形头部23，其外端面231(为前面所述的端平面的具体形态之一)具有更大的外径，所述凹槽(图中未示出)设置于所述锥形头部23的外端面231之上，所述凹槽优选为十字槽。在一种更优选的方案中，所述套体螺纹段21所在的等径通道延伸至所述锥形头部23的外端面231；而在一些其他的方案中(未在图中示出)，所述套体螺纹段21所在的等径通道仅延伸至所述锥形头部23与套体2杆部的交界处，而在锥形头部23内为与所述等径通道连接的非等径通道(如锥形通道)，在此种情况下，套体螺纹段21可仅延伸至该锥形头部23与套体2杆部的交界处。
进一步，所述芯杆尾部对称设置有凹平面15，可作为夹持部位便于安装过程中辅助器具(如拉铆枪)对芯杆1的加持固定。
本发明创造的简要工作过程为，将本发明创造按照如图1所示的套装方式装配完成后，使用辅助器具，如拉铆枪，分别夹持芯杆尾部对称设置的凹平面15以及驱动件3，然后将本发明创造安装在被连接件的连接部位，使驱动件3相对于芯杆1发生相对转动，驱动件3在驱动螺纹31和第二螺纹段14的咬合作用下向芯杆1的头部凸体11方向运动，驱动件3通过条纹33与套体2的凹槽(如十字槽)之间的配合作用，使套体2与驱动件3相对不发生扭转，但同时驱动件3向套体2施加朝向头部凸体11方向的力，套体2受到驱动件3与头部凸体11的挤压，在退火区段22发生变形，当驱动件3运动至断颈槽12时，继续前进过程由于第一螺纹段13与第二螺纹段14的螺纹不相同，驱动件3受到的前进阻力增大，扭转力矩增强，使得断颈槽12被阻断，完成本发明创造的连接安装，此时连接部位仅于阻断后的芯杆1和变形后的套体2两个分件，通过螺纹咬合稳固固定，稳定可靠。
以上所述仅为本发明创造的较佳实施例而已，并不用以限制本发明创造，凡在本发明创造的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明创造的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种旋转式抽芯铆钉，包括芯杆和套体；所述芯杆一端设有头部凸体，中部设有断颈槽；所述芯杆外表面上，自所述断颈槽朝向所述头部凸体的一侧起，向所述头部凸体方向上设置有第一螺纹段；所述芯杆外表面上，自所述断颈槽朝向所述芯杆尾部的一侧起，向所述芯杆尾部方向上设置有第二螺纹段；所述套体能够套装于所述芯杆之上，所述套体内设有能够与所述第一螺纹段相咬合的套体螺纹段；当所述套体的一端位于所述芯杆头部凸体的朝向内侧的端面上时，所述第一螺纹段与所述套体螺纹段部分或全部咬合；所述套体上还设有至少一个退火区段，套装后所述退火区段位于所述芯杆的断颈槽与头部凸体之间；其中，所述第一螺纹段为标准螺纹，所述第二螺纹段为修正螺纹。
2.根据权利要求1所述的一种旋转式抽芯铆钉，其特征在于，当所述套体的一端位于所述芯杆头部凸体的朝向内侧的端面上时，所述套体另一端的端部位于所述芯杆上的第二螺纹段部分内，所述套体螺纹段的一端位于所述芯杆上的第二螺纹段部分内，所述套体螺纹段的另一端跨越所述断颈槽延伸至所述芯杆的上的第一螺纹段部分内。
3.根据权利要求1所述的一种旋转式抽芯铆钉，其特征在于，所述退火区段与所述套体在芯杆头部凸体方向上的端面间具有一定的距离。
4.根据权利要求1所述的一种旋转式抽芯铆钉，其特征在于，所述第一螺纹段一直延伸至所述头部凸体为止；所述第二螺纹段一直延伸至所述芯杆尾部端部为止。
5.根据权利要求1所述的一种旋转式抽芯铆钉，其特征在于，所述套体螺纹段位于芯杆尾部方向的一端，延伸至套体内该套体螺纹段所在的等径通道的在该方向上的端部；所述套体螺纹段另一端延伸至套体内该套体螺纹段所在的等径通道的在该方向上的端部或延伸至与距离其最近的所述退火区段衔接或相近的位置。
6.根据权利要求1所述的一种旋转式抽芯铆钉，其特征在于，所述旋转式抽芯铆钉还包括驱动件，所述驱动件能够套装于所述芯杆的第二螺纹段部分之上，并设有能够与所述第二螺纹段相咬合的驱动螺纹，所述驱动件一端具有锥斜面，所述锥斜面上设有条纹，所述条纹能够与设置于所述套体的朝向芯杆尾部的端平面上的凹槽配合。
7.根据权利要求6所述的一种旋转式抽芯铆钉，其特征在于，所述套体的朝向芯杆尾部的一端设置为锥形头部，其外端面具有更大的外径，所述凹槽设置于所述锥形头部的外端面之上。
8.根据权利要求1所述的一种旋转式抽芯铆钉，其特征在于，所述芯杆尾部对称设置有凹平面。
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