CN105934592B - 临时紧固件 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于至少两个预穿孔结构的临时连结的紧固件(10)，这种类型的紧固件包括：‑本体(11)，该本体趋向于与这些有待连结的结构的面发生接触；‑间隔件(17)，该间隔件被紧固到所述本体上；‑两个弹性半夹具(15)，每个夹具配备有卡钩突部(16)；‑可相对于该本体移动的机构，该机构包括与这些半夹具相连的螺纹杆(18)和安装在所述杆上的驱动螺母(20)，该驱动螺母包括：‑内螺纹(19)，该内螺纹与该杆上的螺纹(25)相接合，‑外螺纹(26)，该外螺纹与该本体上的内螺纹(28)相接合，该本体上的螺纹和该驱动螺母上的螺纹具有相反的旋向。

Description

临时紧固件

本发明涉及可插入夹子类型的临时紧固件。

在航空工业中，在执行金属片材或类似元件的最终组装之前，已知的是使用插入到通孔中的临时紧固件来执行对这些片材的临时组装。

这样的临时紧固件(例如文件GB 1327021和US 3260151中所描述的)通常包括以下各项：

-本体，该本体具有能够与这些有待组装的结构的正面进行接触的支承面；

-至少一个夹子，该至少一个夹子旨在经过这些钻孔、具有能够抵靠这些有待组装的结构的背面来应用的卡钩突部(bec d'accrochage)；

-能够相对于该本体移动的机构，该机构包括与该本体共轴地放置的螺纹杆，该杆的一端通过该夹子来延伸，并且控制螺母被旋拧到该杆的另一端上。

通过该螺纹杆的初始运动，此机构可以使这些突部从“关闭”位置移动到“打开”的位置，以使得所形成的外直径于是大于这些通孔的直径。其次，该移动可以将张力施加到在这些打开的突部与该本体的支承表面之间的金属片材上。

一般使用装备有称作“鼻设备(nez de pose)”的工具的机动螺丝刀类型的装置来将这些紧固件装配到这些金属片材上。

为了使这些紧固件的安装自动化，该鼻设备应当允许在这些有待组装的结构中的这些不同孔之间自动移动。然而，由于所述紧固件的尺寸，可能阻止了该鼻设备触及定位于已安装的紧固件之间的孔。这导致需要技术人员来干预的并且减缓紧固件的安装的故障。

因此，本发明的目的是提供一种具有小的直径和高度的紧固件，以便有助于自动安装工具的使用。

本发明涉及一种用于至少两个预钻孔结构的临时组装的临时紧固件，这种类型的紧固件包括：本体，该本体沿轴线延伸，所述本体具有基本上垂直于该轴线的支承表面，所述表面能够与这些有待组装的结构的前表面发生接触；间隔件，该间隔件被紧固到所述本体上；两个弹性半夹，这两个弹性半夹被设计成穿过这些孔，每个半夹具有能够应用到这些有待组装的结构的后表面上的卡钩突部，该间隔件被定位在这两个半夹之间；能够相对于该本体移动的机构，所述机构包括与该本体共轴地放置的螺纹杆，所述杆的一端连接到这些半夹上，所述机构还包括安装在所述杆上的控制螺母；该控制螺母包括：内攻丝孔，该内攻丝孔与该杆的螺纹相协作；外螺纹，该外螺纹与该本体的攻丝孔相协作；该杆螺纹和该螺母螺纹是相反旋向的螺纹。

“相反旋向螺纹”是指螺纹杆的螺纹和螺母的螺纹形成以相反的旋转方向围绕紧固件轴线的螺旋线。

相反旋向螺纹的目的是使该本体和控制螺母能够在该紧固件的制造过程中进行组装，在该紧固件的安装过程中能够提供牵引杆的牵引，在移除该紧固件的过程中能够阻挡该螺母的旋转并且因此防止该螺母从该本体出来。相比于其他已知装置，通过将螺母止挡功能移动至该紧固件的本体，该螺母螺纹和该本体攻丝孔的组合代替了止挡元件并且允许减小紧固件的总直径。

优选地，该螺母的一个极端装配有能够与用于驱动旋转的安装工具相协作的驱动部分。

更优选地，该螺母的螺纹被安排在该螺母的形成止挡件的一个极端的外圆周上，所述极端与该驱动部分相反。

优选地，该本体的攻丝孔被安排在与支承表面相反的极端的内圆周上。

优选地，该螺母包括具有比该本体的攻丝孔的最小直径更小的外直径的中间部分。

优选地，多个弹簧垫圈在该本体中被装配在所述本体的被安排成基本上垂直于该轴线的内表面与该螺母的止挡件之间。

本发明还涉及一种用于临时组装至少两个预钻孔结构的方法，该方法包括以下步骤：

-将如上所述的紧固件安装到安装机器上；

-所述安装机器将这两个弹性半夹插入到这些有待组装的结构的孔中；

-机器驱动工具驱动该控制螺母旋转。

根据本发明的紧固件的尺寸特别有助于自动安装。

阅读以下描述并且观察附图将可以更好地理解本发明。这些是处于供参考目的而提供的，并且并不穷尽地限定本发明。这些附图展示了以下视图：

-图1：根据本发明的一个实施例的夹紧紧固件式临时紧固件的分解视图；

-图2：根据本发明的一个实施例的图1的紧固件的在安装方法的开始时的截面视图；

-图3：根据本发明的一个实施例的图1的紧固件的在安装方法的过程中的截面视图；

-图4：根据本发明的一个实施例的图1的紧固件的在安装方法的结束时的截面视图；

-图5：根据本发明的另一实施例的夹紧紧固件式临时紧固件的视图。

图1描绘了根据本发明的一个实施例的夹紧紧固件式临时紧固件的分解视图。图2描绘了组装好的同一紧固件的截面视图。

紧固件10包括沿着轴线12安排的基本上圆柱形的本体11。本体11的一个极端的沿所述轴线装配有一个端部装配件13。所述端部装配件包括垂直于轴线12的支承表面14，该支承表面能够与有待组装的元件(例如钻孔金属片材)的一个面发生接触。

紧固件10还包括两个长形半夹15，每个半夹具有能够通过这些金属片材中的经对齐的孔而抵靠这些有待组装的金属片材的另一面来应用的卡钩突部16。

在这些半夹15之间放置了呈固定金属片材形式的间隔件17。该间隔件的作用是使这些分开的突部保持在打开位置。当该紧固件处于“自由”或“关闭”位置时，如图2所示，这些半夹15在本体11外延伸，使得这些卡钩突部16延伸超过该间隔件并且彼此接触。

紧固件10还包括沿轴线12安排的螺纹杆18，该螺纹杆可以相对于本体11移动。杆18的一端被附接到这两个半夹15上。

该杆在其外表面上具有螺纹25。控制螺母20在其内表面上包括攻丝孔19，该攻丝孔能够与螺纹杆18的螺纹25相协作，以使得该杆可以沿螺母20的长度移动。在图2中，在该“自由”位置中，杆18的螺纹不与攻丝孔19接合。

螺母20的与这些半夹15相反的一个极端装配有驱动部分21。所述部分(例如包括多个平坦部分)的外部形状允许安装工具驱动该螺母。部分21例如具有六边形形状，但可以具有其他形状。

此外，多个弹簧垫圈22沿轴线12被安排在该螺母的前止挡件23与本体11的内止挡件24之间，该前止挡件被定位在与驱动部分21相反的极端，该内止挡件由基本上垂直于轴线12的圆柱形底部形成。

螺母20还包括被安排在靠近前止挡件23的外圆周上的螺纹26。该螺纹26是短的并且仅包括几圈螺纹。

在与底部24相反的一个极端27，本体11包括能够与该螺母的螺纹26相协作的内攻丝孔28。攻丝孔28也包括小圈数的螺纹。

该螺纹杆的螺纹25和螺母20的螺纹26以相反旋拧方向配合。在该示例中，该螺纹杆的螺纹25是顺时针的，而该螺母的螺纹26是逆时针的。

在前止挡件23的环形螺纹部分与驱动部分21之间，该螺母包括具有比本体11的攻丝部分的最小直径更小的外直径的圆柱形中间部分29。正因为如此，在一侧由这些弹簧垫圈22并且在另一侧由包括攻丝孔28的极端27限制的行程上，存在允许螺母20滑动并且在本体11内转动的间隙。

该螺母的螺纹26和该本体的攻丝孔28仅在临时紧固件10的组装过程中才彼此啮合。所述组装按以下方式来实现。首先，将这些弹簧垫圈22插入到本体11内，直到它们与底部产生接触。然后，将装配有这两个半夹15的螺纹杆18插入到本体11中，直到这些半夹15穿过这些弹簧垫圈22。将间隔件17插在这些半夹之间并且插在本体11的前表面中形成的狭缝中，然后将端部装配件13夹紧或旋拧到本体上以防止该间隔件的任何移动。螺纹杆18的一个表面搁靠这些弹簧垫圈22上。

用手将螺母20沿逆时针方向旋拧到本体11中，从而使得该螺母的螺纹26和本体11的攻丝孔28啮合。旋拧螺母20直到螺纹26不再与攻丝孔28啮合。

由于该螺母的中间部分29与该本体的带螺纹极端27之间的间隙，螺母20在本体11内被推动直到它与螺纹杆18发生接触。

由于该螺母的螺纹26和该本体的攻丝孔28的螺纹波峰之间的正间隙，并且由于这些相反旋向螺纹，在将该紧固件装配到多个结构中或从其移除的时候无法将该螺母从该本体拉出。事实上，只能够用手通过拉动螺母20以使该螺母的螺纹26与该本体的极端27的螺纹28相接触、并且通过以顺时针方向旋拧攻丝孔28上的螺纹26来移除紧固件10。

例如，出现了一种在结构上使用紧固件10的方法，如下：将紧固件10引入到封阻本体11平移和旋转的鼻设备(未示出)中。例如，该鼻设备被装配到机器人上，该机器人通过将这些半夹15插入穿过结构(未示出)的孔中来将紧固件10定位在所述结构上。

例如，该鼻设备装配有具有与螺母20的表面21相互补的形状的驱动键。该键施加压力并且驱动螺母20沿轴线12以顺时针方向旋转；该螺母然后在螺纹25上相对于本体11平移式移动，以使该螺母的止挡件23与弹簧垫圈22产生接触。在这个位置上，该螺母的螺纹26和该本体的攻丝孔28没有被安排成彼此接触，所以它们不能啮合。因此螺母20保持在本体11中。

该驱动键继续驱动螺母20旋转，该螺母的攻丝孔19与杆18的螺纹25啮合，所述杆于是在该螺母内朝向表面21的方向移动，如图3所示。

间隔件17于是被定位在这些突部16之间，这些突部则能够抵靠有待组装的结构的表面。由于螺母20产生的拧紧扭矩和对弹簧垫圈22的挤压可以在这些结构元件中施加张力，所述张力是在安装工具上预先参数化好的。

在图4中，杆18呗示出为其在螺母20内已经横移了其最大行程之后。这些突部16与端部装配件13的表面14之间的间隔30指定了可以用紧固件10组装的结构的最小厚度。在安装紧固件10的过程中，该螺母的螺纹26和该本体的攻丝孔28不再彼此接触，从而它们不能啮合。因此，螺母20在整个安装过程中保持在本体11中。

为了移除紧固件10，移动该鼻设备，直到该键与该螺母的驱动表面21发生接触。该键然后以逆时针方向驱动螺母20，本体11在旋转意义上保持固定。在所施加的旋转的作用下，螺母20滑动到本体11中直到该前止挡件的螺纹26与本体11的攻丝孔28发生接触。因为这些相反旋向螺纹，该螺母开始抵靠该本体的极端，而螺纹26不与攻丝孔28啮合。该螺纹杆是朝向该螺母的前止挡件23驱动的。此移动使突部16返回超过间隔件17，从而这些突部接触并且返回到比该结构中的通孔更小的外直径。

该紧固件可从该孔中移除并且随后重复使用。

因为已经省却了该本体与螺母之间的止挡珠缘，这样的紧固件10比大多数已知的类似装置更紧凑并且允许使用手动工具和/或机器人工具在更紧密的级范围内相继安装。

此外，该紧固件的形状具有夹持槽31(图4)，该夹持槽在等待安装阶段用于与该工具相协作。这种特性以及其圆柱形形状有利于该紧固件与机器人机构一起使用。

在变体中，该紧固件可以不包括弹簧垫圈22。

图5描绘了根据本发明的一个变体实施例的紧固件110。紧固件110包括与上述紧固件10相同的元件，除了端部装配件13。更确切地讲，紧固件110包括由与紧固件110的本体11具有相等外直径的管状部分115构成的端部装配件113。端部装配件113还包括凸缘114，该凸缘在结构上形成支承表面。凸缘114呈盘的形状，该盘具有比本体11的直径更大的直径。圆柱形部分115在其内表面上包括环形伸出部，该环形伸出部通过夹紧到本体11的前极端中制成的环形槽中来装配。

凸缘114在该紧固件上提供了用于安装工具的安全支承并且改善了通过机器人视觉的紧固件的再定位，因为该凸缘靠近有待组装的结构。

Claims (7)

1.-用于至少两个预钻孔结构的临时组装的紧固件(10，110)，包括以下各项：

-本体(11)，该本体沿轴线(12)延伸，所述本体具有基本上垂直于该轴线(12)的支承表面(14，114)，所述支承表面能够与这些有待组装的所述至少两个预钻孔结构的前表面发生接触；

-间隔件(17)，该间隔件被紧固到所述本体上；

-两个弹性半夹(15)，所述两个弹性半夹被设计成穿过所述至少两个预钻孔结构的孔，每个半夹具有能够应用到这些有待组装的所述至少两个预钻孔结构的后表面上的卡钩突部(16)，该间隔件被定位在所述两个弹性半夹之间；

-能够相对于该本体移动的机构，所述机构包括与该本体共轴地放置的螺纹杆(18)，所述螺纹杆的一端连接到所述两个弹性半夹上，所述机构还包括安装在所述螺纹杆上的控制螺母(20)；

所述紧固件的特征在于，该控制螺母包括：

-内攻丝孔(19)，该内攻丝孔与该螺纹杆的螺纹(25)相协作，所述螺纹杆的螺纹具有一螺纹旋向；

-外螺纹(26)，该外螺纹与该本体的内攻丝孔(28)相协作，所述控制螺母的所述外螺纹具有一螺纹旋向；

所述螺纹杆的螺纹的螺纹旋向和所述控制螺母的所述外螺纹的螺纹旋向是相反的。

2.-根据权利要求1所述的紧固件，其中，该控制螺母的一个极端装配有能够与用于驱动旋转的安装工具相协作的驱动部分(21)。

3.-根据权利要求2所述的紧固件，其中，该控制螺母的螺纹(26)被安排在该控制螺母的形成止挡件的一个极端的外圆周上，形成所述止挡件的所述极端与该驱动部分(21)相反。

4.-根据权利要求3所述的紧固件，其中，多个弹簧垫圈(22)在该本体(11)中被装配在该本体(11)的被安排成基本上垂直于该轴线(12)的内表面与该控制螺母(20)的止挡件(23)之间。

5.-根据权利要求1所述的紧固件，其中，该本体的内攻丝孔(28)被安排在与该支承表面(14)相反的极端的内圆周上。

6.-根据权利要求1至5中的任一项所述的紧固件，其中，该控制螺母包括具有比该本体的内攻丝孔(28)的最小直径更小的外直径的中间部分(29)。

7.-用于临时组装至少两个预钻孔结构的方法，包括以下步骤：

-将根据以上权利要求之一所述的紧固件(10，110)安装到安装机器上；

-所述安装机器将所述两个弹性半夹插入到这些有待组装的所述至少两个预钻孔结构的孔中；

-机器驱动工具驱动控制螺母旋转。