CN111212982B - 用于盲紧固件的带槽螺母、铆钉以及包括这种螺母的组件 - Google Patents
用于盲紧固件的带槽螺母、铆钉以及包括这种螺母的组件 Download PDFInfo
- Publication number
- CN111212982B CN111212982B CN201880066601.9A CN201880066601A CN111212982B CN 111212982 B CN111212982 B CN 111212982B CN 201880066601 A CN201880066601 A CN 201880066601A CN 111212982 B CN111212982 B CN 111212982B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- nut
- slot
- striations
- screw
- rear face
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 239000003973 paint Substances 0.000 claims description 6
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 8
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 8
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 5
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 239000004568 cement Substances 0.000 description 2
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 2
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 2
- 239000003292 glue Substances 0.000 description 2
- 238000000608 laser ablation Methods 0.000 description 2
- 230000001050 lubricating effect Effects 0.000 description 2
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 2
- 230000013011 mating Effects 0.000 description 2
- 229910001069 Ti alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004411 aluminium Substances 0.000 description 1
- 238000000137 annealing Methods 0.000 description 1
- 239000011247 coating layer Substances 0.000 description 1
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 1
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 1
- 229910003460 diamond Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010432 diamond Substances 0.000 description 1
- 238000009760 electrical discharge machining Methods 0.000 description 1
- 230000003100 immobilizing effect Effects 0.000 description 1
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 1
- 230000002452 interceptive effect Effects 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 238000010079 rubber tapping Methods 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16B—DEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
- F16B19/00—Bolts without screw-thread; Pins, including deformable elements; Rivets
- F16B19/04—Rivets; Spigots or the like fastened by riveting
- F16B19/08—Hollow rivets; Multi-part rivets
- F16B19/10—Hollow rivets; Multi-part rivets fastened by expanding mechanically
- F16B19/1027—Multi-part rivets
- F16B19/1036—Blind rivets
- F16B19/1045—Blind rivets fastened by a pull - mandrel or the like
- F16B19/1072—Blind rivets fastened by a pull - mandrel or the like the pull-mandrel or the like comprising a thread and being rotated with respect to the rivet, thereby mechanically expanding and fastening the rivet
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16B—DEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
- F16B33/00—Features common to bolt and nut
- F16B33/002—Means for preventing rotation of screw-threaded elements
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16B—DEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
- F16B37/00—Nuts or like thread-engaging members
- F16B37/04—Devices for fastening nuts to surfaces, e.g. sheets, plates
- F16B37/06—Devices for fastening nuts to surfaces, e.g. sheets, plates by means of welding or riveting
- F16B37/062—Devices for fastening nuts to surfaces, e.g. sheets, plates by means of welding or riveting by means of riveting
- F16B37/065—Devices for fastening nuts to surfaces, e.g. sheets, plates by means of welding or riveting by means of riveting by deforming the material of the nut
- F16B37/067—Devices for fastening nuts to surfaces, e.g. sheets, plates by means of welding or riveting by means of riveting by deforming the material of the nut the material of the nut being deformed by a threaded member generating axial movement of the threaded part of the nut, e.g. blind rivet type
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16B—DEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
- F16B5/00—Joining sheets or plates, e.g. panels, to one another or to strips or bars parallel to them
- F16B5/04—Joining sheets or plates, e.g. panels, to one another or to strips or bars parallel to them by means of riveting
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16B—DEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
- F16B19/00—Bolts without screw-thread; Pins, including deformable elements; Rivets
- F16B19/04—Rivets; Spigots or the like fastened by riveting
- F16B19/08—Hollow rivets; Multi-part rivets
- F16B19/10—Hollow rivets; Multi-part rivets fastened by expanding mechanically
Abstract
本发明涉及一种用于组装结构的元件的螺母(32)，所述螺母包括：能够接触结构的正面的衬圈(64)；具有能够插入结构的孔中的外直径(86)的夹紧区域；与夹紧区域相邻并能够相抵靠结构与该前面相反的后表面形成球凸部的形变区域；以及与形变区域相邻的攻丝部分(65)。螺母在形变区域的至少一部分的外圆周上具有开槽(82)，所述开槽(82)的最大直径小于或等于夹紧区域的外直径(86)。
Description
本发明涉及盲紧固件。更具体地，本发明涉及一种用于组装结构元件的类型的螺母，其包括：能够接触该结构的前面的衬圈；具有能够插入该结构的孔中的外直径的夹紧区域；与夹紧区域相邻并且能够抵靠该结构的与前面相反的后面形成球凸部的形变区域；以及与形变区域相邻的螺纹部。
盲紧固件是通过单侧(通常称为前板)穿过结构安装的紧固件；相反的一侧(称为后面或盲侧)是不可接近的。这些紧固件例如用于飞机结构的组装。
文献FR2515283描述了用于上述类型的盲紧固件的螺母，以及用于包括与螺钉相关联的这种螺母的盲紧固件的铆钉。从文献FR3016417中也已知用于“拉螺钉”类型的盲紧固件的铆钉。通过拉动螺钉以在后侧形成球凸部然后将螺钉拧入螺母来安装这种类型的铆钉，这两个步骤是通过使螺母的衬圈与结构的前侧保持接触来执行的。
例如在所谓的湿式安装或将胶结剂添加在孔中的情况下，有时会发生这样的情况，例如，将螺钉拧入螺母时，螺母会通过螺钉而被驱动旋转。在这种情况下，由于在将螺钉完全插入螺母之前螺母会被驱动旋转而无法安装铆钉。
在文献FR2515283中，螺母的一部分包括形成在其外表面上的纵向花键。所述花键的直径大于螺母的非花键部分的直径。因此，当将螺母插入要组装的结构中的孔中时，花键通过与所述孔的壁相干涉而穿入，从而使螺母旋转不动。
然而，当结构包括由复合材料制成的元件时，强制穿入到孔的壁中的花键的存在导致起鳞问题。类似地，当结构的元件中的一个由金属制成时，所述花键会划伤材料并增加产生裂纹的风险。因此，需要一种螺母的防旋转装置，以允许避免这些缺点。
本发明旨在解决这个问题。为此，本发明涉及一种上述类型的螺母，其包括位于形变区域的至少一部分的外周上的开槽，所述开槽的最大直径小于或等于加进区域的外直径。
如将在下面详细描述的，这种螺母能够安装在结构中，同时考虑到结构的完整性并防止旋转。
根据本发明的其他有利方面，螺母包括以下特征中的一个或多个，这些特征可以单独地或以任何技术上可能的组合来采用：
-开槽以条痕的形式在螺母的横截面的整个外圆周上延伸，两个连续条痕之间的径向间距小于或等于0.25mm，并且优选地介于0.04mm和0.25mm之间；
-条痕的径向深度介于螺母的外直径的0.6％和2％之间；
-条痕平行于螺母的旋转轴线延伸；
-条痕围绕螺母的旋转轴线螺旋延伸；
-开槽具有大致正弦的截面；
-螺母包括至少一个钝化的或覆盖有选自润滑涂层、防腐蚀涂层和铝涂层的涂层的外表面；
-通过使材料形变、机械加工、电腐蚀或激光烧蚀获得开槽；
本发明还涉及一种铆钉，包括：螺钉，其包括螺纹部分、柱身和头部；以及如上所述的螺母，螺母的夹紧区域能够接收螺钉的柱身，所述盲螺母的攻丝部分能够与螺钉的螺纹部分配合。
根据本发明的其他有利方面，该铆钉包括以下特征中的一个或多个，这些特征可以单独地或以任何技术上可能的组合来采用：
-螺钉的柱身是圆柱形的并具有恒定的外直径；
-螺钉的柱身包括分别具有第一外直径和第二外直径的第一部分和第二部分，所述第二直径小于第一直径。
本发明还涉及一种组件，该组件包括：至少一个结构，其包括相反的前面和后面；孔，其通向所述表面中的每个；以及如上所述的螺母，所述组件能够设置为安装构造，其中：螺母的衬圈与前面接触；螺母的形变区形成与后面接触的外球凸部；并且开槽接触后面以及在孔与所述后面之间形成交线的棱脊。
根据本发明的其他有利方面，该组件包括以下特征中的一个或多个，这些特征可以单独地或以任何技术上可能的组合来采用：
-在初始构造中，在以形变区域以外部球凸部的形式形变之前，开槽的最大直径小于孔的最小直径；
-后面包括厚度大于条痕的深度的涂料层；
-该组件还包括螺钉，该螺钉包括螺纹部分和头部，使得在安装构造中，头部与螺母的衬圈接触并且螺纹部分与螺母的攻丝部分配合。
通过阅读下面的描述，将更好地理解本发明，这些描述仅作为非限制性示例给出并参考附图进行描述，其中：
-图1是根据本发明的一个实施例的处于初始构造中的铆钉的局部截面侧视图；
-图2是包括处于安装构造中的图1的铆钉的组件的截面图；
-图3是沿图1的截面线III-III的截面图；
-图4是类似于图2的组件的组件的照片；
-图5是在去除铆钉之后图2的组件的元件的照片；以及
-图6是图4一部分的显微照片。
下面仅作为示例描述与螺钉一起使用以形成盲铆钉的盲螺母的实施例。在下面的描述中，术语“盲螺母”或“盲铆钉”应该理解为能够被包括在如上所定义的盲紧固件中的螺母或铆钉。
图1示出了根据本发明的实施例的处于未安装构造或初始构造中的包括盲螺母32的铆钉14。图2表示处于安装构造中的组件10，其包括安装在结构12中的铆钉14。
结构12包括第一面16和与第一面16相反的第二面18。按照惯例，在本说明书的其余部分中，结构12的第一面16被称为前面，而第二面18被称为后面。
在该示例中，前面16和后面18基本上是平面的并且彼此平行。在未示出的变型中，前面16和后面18形成非零角度，例如小于7°。优选地，前面16和后面18属于至少两个单独的元件。所述元件例如是金属的或由复合材料制成。为了简化附图，图2中示出了单个结构元件。
优选地，后面18覆盖有涂料类型的涂层。通常，在航空工业中使用的结构的表面通常涂覆有涂料层，以防腐蚀或防化学物质侵蚀。
结构12包括在通向前面16和后面18中的每一个的孔20。孔20优选地沿着基本上垂直于前面16的第一轴线21进行设置。在图2的示例中，孔21的轴线21也垂直于后面18；作为变型且未示出地，后面18与垂直于孔的轴线21的平面形成非零角度，例如小于7°。
孔20包括与前面16相邻的沉头孔22以及与沉头表面相邻并延伸到后表面18的圆柱壁24。基本圆形的棱脊26形成壁24和后面18之间的交线。
铆钉14能够将形成结构12的元件固定在一起。如图1所示，铆钉包括螺钉30和盲螺母32，该螺钉30和盲螺母32用于被组装在孔20中以形成图2的组件10。优选地，螺钉30和螺母32是金属的，例如不锈钢，或者钛合金。
螺钉30包括沿着第二轴线34对准的螺纹部分36、柱身38和头部40。螺钉30还包括与头部40相邻的抓持元件42。在图1和2的实施例中，头部40是沉头头部，其用于与前面16齐平。
在该示例中，螺钉的柱身38具有通过连接部段48连接的第一部分44和第二部分46。部分44和46中的每一个均具有沿轴线34设置的大致旋转圆柱形形状。
作为变型，螺钉的柱身具有恒定直径的大致旋转圆柱形形状。
铆钉14具有最大夹紧高度容量Gmax和最小夹紧高度容量Gmin，其分别对应于铆钉14可以组装至的结构12的最大厚度和最小厚度。在图2的实施例中，结构12沿第一轴线21的厚度介于Gmin和Gmax之间。
螺钉30的抓持元件42能够与用于自动或手动安装铆钉14的设置工具配合。抓持元件42包括例如通过锁塞部分60连接的第一抓持部分56和第二抓持部分58。第一抓持部分56和第二抓持部分58以及锁塞部分60分别用于将铆钉14引导引入设置工具中、传递扭矩并限制铆钉在设置工具中的轴向运动。在文献FR3016417中特别地描述了包括这种抓持元件的铆钉，以及其与设置工具的配合。
作为变型，铆钉可包括其他形式的抓持元件，从而允许对螺钉30进行牵拉和旋转。
抓持元件42通过断裂槽62连接到头部40。槽被构造成支持沿第二轴线34的一定水平的牵拉应力并且在超过一定的扭转应力阈值时折断。
铆钉14包括根据本发明的实施例的盲螺母32。螺母32具有管状形状，其沿第三旋转轴线63设置并在第一端部64和第二端部65处开口。螺母32包括沿第三轴线63对准的管状本体68和喇叭状衬圈70。
与第一端部64相邻的衬圈70能够接收螺钉30的头部40。衬圈70相对于管状本体68径向突出。
在图1和图2的实施例中，衬圈70具有基本为截头圆锥形形状，与结构12的沉头部40和沉头头部22互补。作为变型，衬圈70基本垂直于第三轴线63扩口并且结构12没有沉头部。
优选地，第一端部64由沉头或突出的衬圈70的既没有凹入也没有凸出的平坦表面形成。
螺母的管状本体68具有外表面72。在图1的初始构造中，所述外表面72具有绕第三轴线63的大致旋转圆柱形形状。优选地，管状本体68的最大外直径86略小于孔20的直径，从而在所述表面之间提供正间隙。
管状本体68包括沿第三轴线63对准的夹紧区域76、形变区域78和攻丝部分66。与衬圈70相邻的夹紧区域76尤其能够接收螺钉的柱体38并设置在结构12的孔20中。与第二端部65相邻的攻丝部分66能够与螺钉30的螺纹部分36配合。
介于夹紧区域76和攻丝部分66之间的形变区域78能够形成与结构12的后面18接触的外部球凸部80，特别是在图1和图2的安装构造中。
在所示的实施例中，夹紧区域76和形变区域78形成圆柱形状的连续内表面74；形变区域78的弹性阻力低于盲螺母32的其余部分的弹性阻力。例如，该低弹性阻力是通过借助于感应机对形变区域78进行选择性退火而获得的。
作为未示出的变型，形变区域78的厚度小于夹紧区域76的厚度。
基本上在形变区域78处，管状本体68的外表面72包括开槽82。如图3所示，所述开槽82分布在螺母32的整个外周上。沿着第三轴线63，开槽在长度H上延伸，使得在组件10的安装构造中，所述开槽接触结构12的后面18以及孔20的圆形棱脊26。取决于结构12的厚度，在安装构造中，开槽82的一部分可以延伸到或可以不延伸到孔20中。
根据一个实施例，开槽的靠近衬圈70的第一轴向端83基本上设置在夹紧区域76和形变区域78之间的接合处。作为变型，第一端部83和开槽82的一部分设置在夹紧区域76上。
优选地，开槽的第二轴向端部85设置在形变区域78上。作为变型，所述第二端部设置在攻丝部分66上。
在该示例中，开槽82包括在第三轴线63的方向上延伸的基本为直线的多个条痕84。在未示出的另一个示例中，开槽包括围绕第三轴线63缠绕的彼此基本平行的多个螺旋。在未示出的另一示例中，开槽包括两个系列的螺旋桨，相同系列的螺旋桨基本上彼此平行，两个系列的螺旋桨沿相反的方向围绕第三轴线63缠绕以形成菱形图案。
条痕84(图3)的最大外直径87小于或等于管状本体68的例如在夹紧区域76处测量的最大外径86。因此，当将铆钉插入孔中时，条痕84不会与孔20的壁24干涉。
申请人发现，在安装构造中，螺母32的防旋转由设置在球凸部80的与结构12的后面18接触的外表面上的开槽82确保，所述开槽至少与孔20的棱脊26面对延伸。开槽82不必在孔20内部延伸。实际上，在形成球凸部80的牵拉步骤期间，开槽82径向向外形变并轴向印压直结构的后面18中。同时，螺母32的与棱脊26面对设置的部分在径向方向上非常轻微地形变，使得开槽接触孔20的棱脊26。
因此，为了使开槽无论在可夹紧盲螺母32或盲铆钉14的结构12的厚度如何的情况下都与后面和棱脊26接触，开槽82的第一轴向端部83与衬圈70间隔小于或等于盲螺母的最小夹紧高度容量Gmin的距离。类似地，开槽的第二轴向端部85与衬圈70间隔大于或等于最大夹紧高度容量Gmax加上等于(n-1)/2倍孔20的直径的长度的距离，其中“n”对应于所形成的球凸部80的直径与孔20的直径之比。
例如，文献FR3016417A1中描述的直径为6.32mm的盲铆钉14用于插入标称直径为6.35mm(8/32”)且“公称直径8”(grip 8)的孔20中。更具体地，这种铆钉被设计为组装具有标称厚度为12.70mm(8/16”)的结构12；所述铆钉具有从衬圈70测量的最小夹紧高度容量Gmin为10.914mm，并且具有最大最大夹紧高度容量Gmax为12.898毫米。盲铆钉14也可以形变，以使球凸部的直径等于孔20的标称直径的1.5倍。
因此，开槽应该在Gmin之前(例如距衬圈70为10mm)开始直到至少[Gmax+((1.5-1)/2x 6.35)]＝14.48mm(例如距衬圈70为15mm)的长度H上延伸。
当孔包括胶结剂或润滑表面时，优选的是，开槽82优选大量条痕84，这些条痕84以非常细的径向节距88设置在螺母32的圆周上。图6以显微视图示出了径向节距88。
优选地，径向节距88小于或等于0.25mm。理论上，径向螺距是沿着圆弧测量的；然而，节距88相对于螺母的直径86的值低使得可以简化以直线测量所述节距。
在螺母32的整个圆周上，径向节距88不必恒定。优选地，在螺母32的整个圆周上，两个连续的条痕84之间的径向节距88介于0.04mm与0.25mm之间，并且更优选地介于0.07mm与0.15mm之间。
根据实施例，用于计算条痕数量的规则是将例如在紧固区域中测量的螺母的外圆周除以介于0.04mm至0.25mm之间的径向节距88。因此，对于标称直径为6/32”(4.76mm)，即周长为14.95mm(πx 4.76mm)的盲螺母32而言，开槽应该包括介于60至374之间的许多条痕。如前所述，这些条痕可以纵向地，也就是说平行于旋转轴线63设置，或者呈平行螺旋设置，或者绕第三轴线63交叉。
所获得的开槽增加了对旋转的锁塞，特别是当在湿式安装中进行盲螺母32或铆钉12的安装时。开槽还在所述球凸部的形成期间允许胶合剂径向流动出球凸部80的支撑表面。
在横截面中，条痕84可以采取不同的形式。优选的形状在于具有基本正弦形横截面的条痕。另一个优选的形状是具有沿着螺钉的旋转反方向设置的尖锐尖端的锯齿状。
优选地，相对于第三轴线63径向测量的条痕84(图6)的深度90介于盲螺母的最大外径86的0.6％和2％之间。低于此限制，则条痕可能不足以防止旋转，尤其是在湿式安装中。太深的深度则会削弱螺母的机械强度。
可以通过机械加工、激光烧蚀、EDM或材料形变获得开槽。根据所选择的成型工艺和材料，条痕的最终形状可能并不完全彼此均匀，并且条痕的轮廓可能与标称形状局部相差几微米。
在形成开槽之后，可以用Hi-Shear公司的HI-KOTETM类型的抗腐蚀涂层，或润滑涂层或铝涂层对盲螺母32的外表面72进行涂覆或仍可以使盲螺母32的外表面72钝化。
现在将描述将盲铆钉14安装在结构12中以形成组件10的方法。
首先，将螺钉30和盲螺母32组装以形成铆钉14。更精确地，将螺钉30的螺纹部分36拧入盲螺母32的攻丝部分66中，直到将螺钉的头部40抵靠衬圈70。在图1的初始构造中，盲铆钉14由此形成。
例如，以与文献FR3016417中描述的方法类似的方式，借助与螺钉30的抓持元件42接合的安装工具来执行以下步骤。
初始构造的盲铆钉14从结构12的正面16引入孔20中。使盲铆钉14移动，直到盲螺母32的衬圈70抵靠孔的沉头部22。
螺母32的衬圈70的自由端64以及螺钉30的断裂凹槽62与结构12的正面16齐平。螺母32的攻丝部分66和螺钉30的螺纹部分36从后面18一侧形成从结构12伸出的突出部。
然后，通过对由衬圈70的端部64形成的平面施加轴向推力，将盲螺母32保持在孔20中的适当位置。同时，在螺钉30上施加轴向拉力，这会引起形变区域78的塑性形变。锁赛塑性形导致抵靠后表面18形成外球凸部80。在形变部分78上的开槽径向向外形变并轴压印刷在后表面18中并接触结构12的孔20的圆形棱脊26。
在下一步骤中，抓持元件42被驱动旋转以将螺钉30的螺纹部分36拧入盲螺母32的攻丝部分66中，直到螺钉的头部40抵靠衬圈70，然后在抓持元件42上施加拉力以使螺钉30在断裂凹槽62的处断裂。在该步骤时，开槽82阻止盲螺母的旋转。
然后，组件10处于如图1所示的安装构造，其在图2中示出为没有抓持元件42。一方面，外部球凸部80和第二面18，另一方面，衬圈70和沉头部22形成将盲螺母32轴向地锁定在孔20中的相反止挡。
图4是在安装在由测试试件表示的结构中的构造中的形变盲螺母32的照片。在球凸部80的不与后面18地靠的部分上可见开槽82。
图5示出了在移除盲螺母32之后的图4的试件的后面18的照片。
图6是在图4中所示的部分A中的图4的盲螺母32的轴向截面的显微镜图。图6示出了由螺母32的开槽82、覆盖所述开槽的薄胶合剂层92、覆盖结构12的涂料层94和由测试试件表示的所述结构12的堆叠。
如图5所示，开槽82在试件的后面18上留下印记95。如图6所示，在安装构造中，结构12不与条痕84接触。
实际上，当涂料层94的厚度96大于条痕的深度90时，在安装构造中，条痕不会到达结构12。然而，由涂料层94在后表面18上的形变95引起的摩擦足以阻止盲螺母32的旋转。
测试表明，即使对于直径为8/32”的螺母，在施加高达15N.m的扭矩的情况下，根据本发明的盲螺母32也可以抵抗任何旋转。
尽管在所示的示例中，盲螺母32与特定形状的螺钉30一起使用以形成盲铆钉，但是盲螺母32当然也可以用作标准盲螺母，其球凸部通过包括螺纹心轴的工具拉伸形成，其类型在文献FR2515283中所述。然后，安装的盲螺母可以容纳常规螺钉，可以手动或用螺丝刀安装和拆卸。
Claims (11)
1.一种用于组装结构(12)的元件的螺母(32)，所述螺母包括：
-衬圈(70)，其能够接触所述结构的正面(16)；
-夹紧区域(76)，其具有能够插入所述结构中的孔(20)中的外直径(86)；
-形变区域(78)，其与所述夹紧区域相邻并且能够抵靠所述结构的与所述正面相反的后面(18)形成球凸部(80)；以及
-攻丝部分(66)，其与所述形变区域相邻；
所述螺母的特征在于，
所述螺母包括位于所述形变区域的至少一部分的外圆周上的开槽(82)，所述开槽接触所述后面(18)和棱脊(26)，该棱脊(26)在所述孔(20)和所述后面(18)之间形成交线，
所述开槽(82)的最大直径(87)小于或等于所述夹紧区域(76)的所述外直径(86)，并且
所述开槽(82)以条痕(84)的形式在所述螺母(32)的横截面的整个外圆周上延伸，在两个连续条痕之间的径向节距(88)小于或等于0.25mm。
2.根据权利要求1所述的螺母，其中，在两个连续条痕之间的径向节距(88)介于0.04mm与0.25mm之间。
3.根据权利要求1或2所述的螺母，其中，所述条痕的径向深度(90)介于所述螺母的所述外直径(86)的0.6％至2％之间。
4.根据权利要求2所述的螺母，其中，所述条痕(84)平行于所述螺母的旋转轴线(63)延伸。
5.根据权利要求2所述的螺母，其中，所述条痕(84)围绕所述螺母的旋转轴线(63)螺旋延伸。
6.根据权利要求1或2所述的螺母，其中，所述开槽(82)具有大致正弦截面。
7.一种铆钉(14)，其包括：螺钉(30)，所述螺钉包括螺纹部分(36)、柱体(38)和头部(40)；根据权利要求1或2所述的螺母，所述螺母的所述夹紧区域(76)能够接收所述螺钉的所述柱体(38)，所述螺母的所述攻丝部分(66)能够与所述螺钉的所述螺纹部分配合。
8.一种组件(10)，包括：
-至少一个结构(12)，所述结构包括相反的前面(16)和后面(18)，孔(20)通向所述前面和后面上地任一个；以及
-根据权利要求1或2所述的螺母(32)，
所述组件能够以安装构造来设置，其中：
-所述螺母的衬圈(70)与所述前面(16)接触；
-所述螺母的所述形变区域(78)形成了与所述后面接触的球凸部(80)；以及
-所述开槽接触所述后面(18)和棱脊(26)，该棱脊(26)在所述孔(20)和所述后面(18)之间形成交线。
9.根据权利要求8所述的组件，在初始构造中，在所述形变区域以球凸部的形式形变之前，所述开槽(82)的最大直径小于所述孔(20)的最小直径。
10.根据权利要求8所述的组件，其中，所述条痕的径向深度(90)介于所述螺母的所述外直径(86)的0.6％至2％之间，并且所述后面(18)包括厚度(96)大于所述条痕(84)的径向深度(90)的涂料层(94)。
11.根据权利要求8所述的组件，其还包括具有螺纹部分(36)和头部(40)的螺钉(30)，使得在所述安装构造中，所述头部(40)与所述螺母(32)的衬圈(70)接触，并且所述螺纹部分(36)与所述螺母(32)的所述攻丝部分(66)配合。
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR1759596 | 2017-10-13 | ||
| FR1759596A FR3072431B1 (fr) | 2017-10-13 | 2017-10-13 | Ecrou rainure pour fixation aveugle, rivet et assemblage comportant un tel ecrou |
| PCT/EP2018/078060 WO2019073076A1 (fr) | 2017-10-13 | 2018-10-15 | Ecrou rainuré pour fixation aveugle, rivet et assemblage comportant un tel écrou |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN111212982A CN111212982A (zh) | 2020-05-29 |
| CN111212982B true CN111212982B (zh) | 2022-05-10 |
Family
ID=60627844
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201880066601.9A Active CN111212982B (zh) | 2017-10-13 | 2018-10-15 | 用于盲紧固件的带槽螺母、铆钉以及包括这种螺母的组件 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US11111943B2 (zh) |
| EP (1) | EP3695129A1 (zh) |
| CN (1) | CN111212982B (zh) |
| FR (1) | FR3072431B1 (zh) |
| WO (1) | WO2019073076A1 (zh) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR3072431B1 (fr) | 2017-10-13 | 2020-01-10 | Lisi Aerospace | Ecrou rainure pour fixation aveugle, rivet et assemblage comportant un tel ecrou |
| EP4048908A1 (de) * | 2020-01-10 | 2022-08-31 | Brose Fahrzeugteile SE & Co. Kommanditgesellschaft, Bamberg | Verbindungselement und verbindungsanordnung |
| US20230279893A1 (en) * | 2022-03-07 | 2023-09-07 | The Boeing Company | Fasteners with visual indication of correct installation and method for fastening |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0595041A2 (de) * | 1992-09-29 | 1994-05-04 | Böllhoff & Co, GmbH & Co KG | Befestigung, insbesondere an nur einseitig zugänglichen Durchgangsbohrungen |
| EP0691480A1 (fr) * | 1994-07-07 | 1996-01-10 | Otalu S.A. | Pièce dans laquelle est serti un boulon |
| EP0945631A2 (en) * | 1998-03-23 | 1999-09-29 | Emhart Inc. | Securing element |
| US6224309B1 (en) * | 1999-04-08 | 2001-05-01 | Fairchild Holding Corp. | Structural blind fastener |
| DE60308278T2 (de) * | 2002-07-22 | 2007-04-05 | Bollhoff Otalu S.A. | Krimpmutter mit selbsthemmendem Gewindeeinsatz |
| CN104776101A (zh) * | 2014-01-14 | 2015-07-15 | 利西太空公司 | 用于盲紧固件的铆钉、相关联的安装鼻状物及装设方法 |
Family Cites Families (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3279303A (en) * | 1964-04-29 | 1966-10-18 | Goodrich Co B F | Two-part expansible fastener |
| US3369289A (en) * | 1964-11-27 | 1968-02-20 | Textron Ind Inc | Die-draw blind rivet with deformable die and the method of setting same |
| FR2515283A3 (fr) | 1981-10-27 | 1983-04-29 | Simaf | Ecrou cylindrique a sertir en aveugle |
| US4702655A (en) * | 1985-08-27 | 1987-10-27 | Huck Manufacturing Company | Fastening system including an improved interference fit blind fastener and method of manufacture |
| US6746192B2 (en) * | 2001-12-27 | 2004-06-08 | Textron Inc. | Anti-rotation tacking rivet having ribs |
| US6851167B2 (en) * | 2003-04-30 | 2005-02-08 | Pem Management, Inc. | Method for installing blind threaded inserts |
| US20050180841A1 (en) * | 2004-02-12 | 2005-08-18 | Tian-Fu Cao | Bund nuts |
| US8226339B2 (en) * | 2007-02-14 | 2012-07-24 | Avk Industrial Products | Spin resistant threaded insert |
| JP5508154B2 (ja) * | 2010-06-17 | 2014-05-28 | ポップリベット・ファスナー株式会社 | ブラインドファスナーおよびその製造方法 |
| EP2792892B8 (de) * | 2013-04-16 | 2016-12-07 | GESIPA Blindniettechnik GmbH | Blindnietmutter |
| US10087964B2 (en) * | 2013-04-19 | 2018-10-02 | Ned C. Bowers | Fastener for securing together two panels |
| EP2910801B1 (de) * | 2014-02-24 | 2016-11-09 | GESIPA Blindniettechnik GmbH | Blindnietbefestiger |
| FR3072431B1 (fr) | 2017-10-13 | 2020-01-10 | Lisi Aerospace | Ecrou rainure pour fixation aveugle, rivet et assemblage comportant un tel ecrou |
-
2017
- 2017-10-13 FR FR1759596A patent/FR3072431B1/fr active Active
-
2018
- 2018-10-12 US US16/159,551 patent/US11111943B2/en active Active
- 2018-10-15 EP EP18786336.0A patent/EP3695129A1/fr active Pending
- 2018-10-15 WO PCT/EP2018/078060 patent/WO2019073076A1/fr unknown
- 2018-10-15 CN CN201880066601.9A patent/CN111212982B/zh active Active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0595041A2 (de) * | 1992-09-29 | 1994-05-04 | Böllhoff & Co, GmbH & Co KG | Befestigung, insbesondere an nur einseitig zugänglichen Durchgangsbohrungen |
| EP0691480A1 (fr) * | 1994-07-07 | 1996-01-10 | Otalu S.A. | Pièce dans laquelle est serti un boulon |
| EP0945631A2 (en) * | 1998-03-23 | 1999-09-29 | Emhart Inc. | Securing element |
| US6224309B1 (en) * | 1999-04-08 | 2001-05-01 | Fairchild Holding Corp. | Structural blind fastener |
| DE60308278T2 (de) * | 2002-07-22 | 2007-04-05 | Bollhoff Otalu S.A. | Krimpmutter mit selbsthemmendem Gewindeeinsatz |
| CN104776101A (zh) * | 2014-01-14 | 2015-07-15 | 利西太空公司 | 用于盲紧固件的铆钉、相关联的安装鼻状物及装设方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP3695129A1 (fr) | 2020-08-19 |
| FR3072431B1 (fr) | 2020-01-10 |
| US20190113063A1 (en) | 2019-04-18 |
| FR3072431A1 (fr) | 2019-04-19 |
| US11111943B2 (en) | 2021-09-07 |
| CN111212982A (zh) | 2020-05-29 |
| WO2019073076A1 (fr) | 2019-04-18 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN111212982B (zh) | 用于盲紧固件的带槽螺母、铆钉以及包括这种螺母的组件 | |
| EP1529170B1 (en) | Blind fastener and drive nut assembly and method of installation thereof | |
| EP1514030B1 (en) | Light weight fastener for use on interference fits in automation | |
| US8777533B2 (en) | Blind fastener | |
| CN110617260B (zh) | 具有电磁效应保护涂层的单面紧固件系统 | |
| EP1635994B1 (en) | Blind fastener and nose assembly for installation of the blind fastener | |
| US4772167A (en) | Blind fastener with deformable drive nut | |
| CN107810338B (zh) | 单面安装的紧固件 | |
| KR20180036727A (ko) | 나사식 체결구 | |
| CN109477506B (zh) | 具有肩部筒部的盲式固定件铆钉及相关的安装方法 | |
| US20190063480A1 (en) | Sheet metal screw | |
| US20190048913A1 (en) | Blind fastener with a slotted expansion body | |
| US8579567B2 (en) | Device for blind fixation | |
| US11828317B2 (en) | Fastening assembly | |
| NL7908758A (nl) | Blind bevestigingsmiddel. | |
| EP0158304A1 (en) | Fastener | |
| EP4190474A1 (en) | Method of machining a hole of at least one workpiece and installing a fastener through the hole, and machining tool | |
| CN117940678A (zh) | 平装盲紧固件 | |
| WO2022133436A1 (en) | Fastening collars, multi-piece fasteners, and methods for fastening | |
| WO2023038975A1 (en) | Flush blind fastener | |
| CN115917168A (zh) | 不透流体单面紧固件和用于紧固的方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |