ES2285171T3

ES2285171T3 - Sujetador ligero usado en los ajustes de interferencia en automatizacion.

Info

Publication number: ES2285171T3
Application number: ES03755375T
Authority: ES
Inventors: Dennis Schultz
Original assignee: Hi Shear Corp
Current assignee: Hi Shear Corp
Priority date: 2002-05-23
Filing date: 2003-05-19
Publication date: 2007-11-16
Anticipated expiration: 2023-05-19
Also published as: EP1514030A1; AU2003243261A1; US20050002754A1; US7275903B2; ATE359451T1; EP1514030B1; WO2003100273A1; HK1073350A1; DE60313165D1; US20030219328A1; DE60313165T2

Abstract

Un sujetador (20) incluyendo una cabeza sobresaliente ensanchada (22) colocada en un extremo próximo del sujetador (20) y sustancialmente centrada alrededor de un eje longitudinal (24) del sujetador (20); una porción saliente sustancialmente cilíndrica (32) colocada adyacente y distal a la cabeza (22) y sustancialmente centrada alrededor del eje longitudinal (24), teniendo la porción saliente (32) un primer diámetro; una porción roscada (38) colocada adyacente y distal a la porción saliente (32) y sustancialmente centrada alrededor del eje longitudinal (24), incluyendo la porción roscada (38) una rosca macho para recibir un dispositivo roscado hembra (42) y que tiene un segundo diámetro menor que el primer diámetro de la porción saliente (32), caracterizado el sujetador (20) por: una composición de recubrimiento lubricante (48, 52) en una superficie de la porción saliente (32); un agujero suavemente ahusado (44) en el que un pasador ahusado (50) está adaptado para ser introducido con una fuerza para evitar el giro del sujetador (20) cuando dicho dispositivo roscado hembra (42) es recibido en dicha porción roscada (38), estando colocado dicho agujero en una cara distal del sujetador (20) y sustancialmente centrado alrededor del eje longitudinal (24), teniendo el agujero (44) una forma sustancialmente curvada en una sección transversal sustancialmente perpendicular al eje longitudinal (24) del sujetador (20) con un suave ahusamiento que se extiende próximamente al sujetador (20).

Description

Sujetador ligero usado en los ajustes de interferencia en automatización.

Antecedentes de la invención Campo de la invención

Esta invención se refiere en general a sujetadores, y más en particular a un sujetador que se instala mediante instalación automatizada y que tiene un saliente que proporciona un ajuste de interferencia con un agujero en el que se esté instalando el sujetador.

Descripción de la técnica relacionada

Los sujetadores del tipo al que se refiere esta invención, incluyen de ordinario una cabeza en un extremo próximo, un saliente distal a la cabeza y una porción roscada macho distal al saliente. El saliente está dimensionado típicamente para realizar un ajuste de interferencia con un agujero que está situado dentro de una estructura en la que se ha de instalar. El sujetador también incluye normalmente un agujero en una cara distal del sujetador para recibir una herramienta de apriete. Dado que el saliente realiza un ajuste de interferencia, la porción roscada incluye un diámetro que es menor que el diámetro del saliente para evitar la interferencia entre la rosca y el agujero en el que se ha de instalar el sujetador.

Un ejemplo de un sujetador se describe en US-A-4.637.764. Este sujetador puede ser apretado usando una llave mecánica. El sujetador tiene una porción roscada que se ha de enganchar con una tuerca y un perno pinzote que ha de ser agarrado por la llave mecánica para parar la rotación del perno; entonces, se gira una tuerca sobre el perno en una dirección de apriete. También hay una sección de guía entre la porción roscada y el perno pinzote.

En la instalación, el sujetador se avanza distalmente a través del agujero hasta que una superficie distal en la cabeza del sujetador contacta la estructura y el saliente se engancha con el agujero. Un método de avanzar el sujetador a través del agujero incluye insertar la porción roscada del sujetador en el agujero desde un lado de la estructura y empujar la cabeza distalmente hacia la estructura hasta que la superficie distal de la cabeza contacte la estructura. Un método alternativo incluye insertar la porción roscada del sujetador en el agujero desde un lado de la estructura hasta que la porción roscada sobresalga a través de una superficie en el lado opuesto de la estructura. Este paso va seguido de enganchar las roscas del sujetador con una herramienta y tirar del sujetador distalmente a través del agujero hasta que la superficie distal de la cabeza del sujetador contacte la estructura. Al tener un ajuste de interferencia, el sujetador es retenido dentro del agujero en la estructura por fuerzas de compresión del agujero aplicadas al saliente del sujetador. Con el sujetador así retenido, se aprieta un dispositivo roscado hembra, tal como una tuerca, sobre la porción roscada del sujetador. El apriete inicial del dispositivo roscado hembra sobre el sujetador se realiza ligeramente para evitar que el sujetador gire dentro del agujero. Para aumentar el nivel de par entre el dispositivo roscado hembra y el sujetador, se suele introducir una herramienta móvil, tal como una llave hexagonal o llave Allen, en un agujero en forma de hexágono en la cara distal del sujetador y se aplica fuerza torsional en una primera dirección, tal como una dirección hacia la izquierda, mientras que se engancha una herramienta móvil al dispositivo roscado hembra para aplicar fuerza torsional en una segunda dirección, tal como una dirección hacia la derecha.

Tener un agujero en forma de hexágono en la cara distal del sujetador requiere que la llave hexagonal se alinee con el agujero anterior a la introducción en el agujero. A menudo, una estructura, tal como un fuselaje, incluye grandes cantidades de sujetadores de esta configuración. Eliminar el paso de alinear la llave hexagonal en cada sujetador en una estructura puede ahorrar tiempo, y por lo tanto ahorrar costos, en el montaje de la estructura.

Otra preocupación de los fabricantes es el peso de una estructura completamente montada incluyendo los sujetadores. Una gran cantidad de sujetadores puede aumentar de forma significativa el peso total de la estructura. Para estructuras de vehículos, tal como un fuselaje, el mayor peso se traduce en mayores costos operativos debido al mayor consumo de carburante y una reducción de la carga. Aunque el agujero en forma de hexágono sirve para reducir el peso del sujetador, hay limitaciones estructurales al tamaño de un agujero en forma de hexágono.

Una preocupación adicional es el costo de fabricar el agujero en forma de hexágono dentro del sujetador. Fabricar el agujero en forma de hexágono requiere comúnmente añadir primero un agujero de forma circular al sujetador, por ejemplo mediante una operación de taladrar, seguido por una operación de escariado para transformar el agujero de forma circular en un agujero en forma de hexágono. La operación de escariado incluye empujar una herramienta de corte dentada alargada que tiene una sección transversal hexagonal al agujero de forma circular a ampliar y convertir la forma circular en una forma hexagonal. La operación de escariado requiere a menudo una preparación adicional de la máquina a la preparación inicial para añadir el agujero de forma circular. La preparación de la máquina adicional y el paso de fabricación adicional aumentan los costos de fabricación del sujetador.

Por las razones anteriores, los expertos en la técnica han reconocido la necesidad de un sujetador que permita a los fabricantes ahorrar tiempo y costos durante la fabricación de los sujetadores y el montaje de estructuras. Además, los expertos en la técnica han reconocido la necesidad de reducir el peso de los sujetadores. La presente invención satisface estas necesidades y otras.

Resumen de la invención

Brevemente, y en términos generales, la presente invención se refiere a un sujetador y un método de instalar tal sujetador, como se reivindica en las reivindicaciones anexas.

La figura 1 es una ilustración de un sujetador de la técnica anterior. Tal sujetador incluye de ordinario una cabeza en un extremo próximo, un saliente distal a la cabeza y una porción roscada macho distal al saliente. El sujetador está dimensionado para realizar un ajuste de interferencia con un agujero en una estructura en la que se instala el sujetador. El sujetador incluye normalmente un agujero para recibir una herramienta de apriete. El saliente realiza el ajuste de interferencia; así la porción roscada es de un diámetro más pequeño que el saliente. La presente invención proporciona numerosos beneficios importantes en comparación con tales sujetadores de la técnica anterior.

En la invención, el sujetador incluye una cabeza sobresaliente ensanchada que está colocada en un extremo próximo del sujetador y sustancialmente centrada alrededor de un eje longitudinal. El sujetador también incluye una porción saliente sustancialmente cilíndrica que está colocada adyacente y distal a la cabeza y sustancialmente centrada alrededor del eje longitudinal. La porción saliente incluye una longitud que tiene un primer diámetro. Una superficie de la porción saliente incluye una composición de recubrimiento lubricante que facilita la instalación de la porción saliente en un agujero de ajuste de interferencia. Una porción roscada del sujetador se coloca adyacente y distal a la porción saliente y está sustancialmente centrada alrededor del eje longitudinal. La porción roscada incluye una rosca macho y tiene un segundo diámetro que es menor que el primer diámetro de la porción saliente. Un agujero ahusado liso se coloca en una cara distal del sujetador y está sustancialmente centrado alrededor del eje longitudinal. El agujero tiene una forma sustancialmente curvada en una sección transversal que es sustancialmente perpendicular al eje longitudinal del sujetador y se extiende próximamente al sujetador.

En una disposición, el primer diámetro de la porción saliente puede estar configurado para realizar un ajuste de interferencia con un agujero en una estructura en la que ha de ser instalado. En otra disposición, la longitud de la porción saliente es suficiente para que sobresalga de una superficie en un segundo lado de la estructura mientras que una superficie distal de la cabeza está en contacto con una superficie en un primer lado de la estructura. En otra disposición, la longitud de la porción saliente está dimensionada de manera que el saliente no sobresalga de una superficie en un segundo lado de la estructura mientras que la superficie distal de la cabeza está en contacto con una superficie en un primer lado de la estructura. En una disposición, la distancia a través de la periferia en la abertura del agujero es aproximadamente cincuenta por ciento a aproximadamente setenta y cinco por ciento del diámetro de la porción roscada. En otra disposición, una profundidad del agujero es aproximadamente una a aproximadamente dos veces la distancia a través de la periferia en la abertura del agujero. Ventajosamente la forma curvada del agujero incluye una forma sustancialmente circular que tiene un diámetro. El diámetro en la abertura del agujero es aproximadamente cincuenta por ciento a aproximadamente setenta y cinco por ciento del diámetro de la porción roscada. El agujero se ahusa próximamente al sujetador. En un aspecto actualmente preferido, el ahusamiento incluye una forma sustancialmente cónica, mientras que en otro aspecto actualmente preferido el ahusamiento incluye una forma sustancialmente parabólica. En una disposición adicional, la composición de recubrimiento lubricante en la porción saliente incluye politetrafluoroetileno.

El sujetador de la invención puede ser instalado en un agujero de ajuste de interferencia en la estructura. El método para instalar el sujetador incluye proporcionar el sujetador y una estructura que tiene un agujero de ajuste de interferencia. Se introduce la porción roscada del sujetador en el agujero en la estructura desde un primer lado de la estructura. El sujetador se avanza distalmente a través del agujero hasta que una superficie distal en la cabeza del sujetador contacta una superficie en el primer lado de la estructura. El sujetador es retenido dentro del agujero mediante fuerzas de compresión del agujero aplicadas a la porción saliente del sujetador. El pasador ahusado se introduce en el agujero en el sujetador. Se aplica fuerza al agujero en una dirección próxima a través del pasador ahusado. Se ha previsto un dispositivo roscado hembra y se aprieta sobre la porción roscada del sujetador.

En una forma de realizar el método, el paso de avanzar el sujetador incluye empujar la cabeza del sujetador distalmente hacia la estructura hasta que la superficie distal en la cabeza contacte la estructura. En otra forma de realizar el método, el paso de avanzar el sujetador incluye avanzar el sujetador distalmente hasta que la porción roscada sobresalga a través de una superficie en el segundo lado de la estructura. Esto va seguido de un paso que incluye enganchar la porción roscada con una herramienta y aplicar una fuerza de tracción distal al sujetador utilizando la herramienta hasta que la superficie distal en la cabeza contacte la estructura.

Se puede ver por lo anterior que la invención proporciona un sujetador que tiene peso reducido en comparación con un sujetador similar de los sistemas de la técnica anterior para estructuras de aviones. También se puede observar que el sujetador se puede fabricar e instalar de forma más económica en comparación con sujetadores que tienen un agujero de forma hexagonal o de otra forma colocado en la cara distal. Estos y otros aspectos y ventajas de la invención serán evidentes por la descripción detallada siguiente y los dibujos acompañantes, que ilustran a modo de ejemplo las características de la invención.

Breve descripción de los dibujos

La figura 1 es una vista en sección transversal que ilustra una realización de un sujetador de la técnica anterior.

La figura 2 es una vista en sección transversal que ilustra una disposición de un sujetador.

La figura 3 es una vista en sección transversal que ilustra un sujetador usado en la presente invención.

La figura 4 es una vista en sección transversal que ilustra el sujetador de la figura 2 instalado dentro de una estructura.

La figura 5 es una vista en sección transversal que ilustra el sujetador de la figura 3 instalado dentro de una estructura.

Descripción detallada de las realizaciones preferidas

Como se representa en los dibujos a efectos de ilustración, la invención se realiza en un sujetador que se instala en un agujero dentro de una estructura. Con referencia a los dibujos en los que se utilizan números de referencia análogos para designar elementos análogos o correspondientes entre las figuras, la figura 2 ilustra una disposición de un sujetador 20. El sujetador 20 incluye una cabeza sobresaliente ensanchada 22 que está colocada en un extremo próximo del sujetador y sustancialmente centrada alrededor de un eje longitudinal 24 del sujetador. La cabeza 22 puede incluir una superficie distal 26 que está configurada para contactar una superficie en un primer lado de una estructura en la que se instala el sujetador 20. Aunque la figura 2 ilustra el sujetador 20 que tiene una configuración de cabeza de cubeta 22, no se limita a tales configuraciones y puede incluir otras configuraciones de cabeza.

Adyacente y distal a la cabeza 22 y sustancialmente centrada alrededor del eje longitudinal 24 hay una porción saliente sustancialmente cilíndrica 32 que tiene un primer diámetro. En el sentido en que se usa aquí, el término "adyacente" puede significar "próximo" o "cerca de" y por lo tanto no se limita a "contiguo". La porción saliente 32 está configurada para ser recibida en un agujero 34 (figuras 4 y 5) dentro de una estructura 30, realizando el primer diámetro de la porción saliente un ajuste de interferencia con el agujero. La longitud de la porción saliente 32 puede estar configurada a varios tamaños. En una disposición, la longitud de la porción saliente 32 es suficiente para que sobresalga de una superficie en un segundo lado 36 de la estructura 30 mientras que la superficie distal 26 en la cabeza 22 está en contacto con la superficie en el primer lado 28 de la estructura. Sin embargo, en otra disposición, la longitud de la porción saliente 32 está dimensionada de manera que la porción saliente no sobresalga de la superficie en el segundo lado 36 de la estructura 30 mientras que la superficie distal en la cabeza 22 está en contacto con la superficie en el primer lado 28 de la estructura. La porción saliente 32 se puede formar por métodos de fabricación conocidos en la técnica, tal como por forja o maquinado.

Adyacente y distal a la porción saliente 32 y sustancialmente centrada alrededor del eje longitudinal 24 hay una porción roscada 38 que tiene una configuración de rosca macho 40 para recibir un dispositivo roscado hembra 42 (figuras 4 y 5), tal como una tuerca roscada. Para facilitar la instalación del sujetador 20 en el agujero de ajuste de interferencia 34 en la estructura 30, la porción roscada 38 incluye un segundo diámetro que es menor que el primer diámetro de la porción saliente 32 de modo que haya un ajuste holgado entre la porción roscada 38 y el agujero dentro de la estructura. Las roscas 40 se pueden formar por métodos de fabricación conocidos en la técnica, tal como por maquinado en un torno o por fileteado. El fileteado es un proceso en el que la porción del sujetador que se ha de enroscar se coloca entre troqueles que tienen crestas en forma de rosca que se hunden en el sujetador y desplazan el material del sujetador. El sujetador se lamina entre los troqueles para formar la rosca alrededor de toda la circunferencia del sujetador.

Un agujero 44, que está sustancialmente centrado alrededor del eje longitudinal 24, está situado en una cara distal 46 del sujetador 20. El agujero 44 puede incluir una forma sustancialmente curvada, tal, como una forma sustancialmente circular, en una sección transversal que es sustancialmente perpendicular al eje longitudinal del sujetador. Además, el agujero 44 se extiende próximamente al sujetador 20 para formar una cavidad. En una disposición (figura 2), el agujero 44 se extiende sustancialmente longitudinalmente al sujetador 20. Según la presente invención (figura 3), el agujero 44 se ahusa al sujetador 20. El ahusamiento (figura 3) del agujero 44 puede incluir diferentes formas, tal como una forma sustancialmente cónica o una forma sustancialmente parabólica. La distancia a través de una periferia del agujero 44 que se abre en la cara distal 46 del sujetador 20 puede incluir un amplio rango de tamaños. En una realización, la distancia a través de la periferia del agujero 44 es aproximadamente cincuenta por ciento a aproximadamente setenta y cinco por ciento del diámetro de la porción roscada 38. Sin embargo, este rango no es limitativo puesto que la distancia a través de la periferia de la abertura del agujero puede ser mayor o menor que este rango. En otra realización actualmente preferida, la distancia a través de la periferia de la abertura del agujero 44 es sustancialmente la misma que la distancia entre las esquinas de un agujero en forma de hexágono de un sujetador similar (figura 1).

La profundidad del agujero 44 o cavidad puede ser sustancialmente mayor que la profundidad de un agujero en forma de hexágono de un sujetador similar de la técnica anterior. En una realización actualmente preferida, la profundidad del agujero 44 o cavidad es aproximadamente de una a aproximadamente dos veces la distancia a través de la periferia de la abertura del agujero en la cara distal 46. Sin embargo, este rango no es limitativo puesto que la profundidad de la abertura del agujero puede ser mayor o menor que este rango. El tamaño de la periferia y la profundidad del agujero 44 hacen que el agujero en el sujetador 20 de la presente invención tenga un área volumétrica más grande que el agujero en forma de hexágono de sujetadores similares de la técnica anterior. El agujero 44 se puede formar por métodos de fabricación conocidos en la técnica, tal como por maquinado, forja o maquinado por descarga eléctrica (EDM).

Con referencia a las figuras 4 y 5, el sujetador 20 se puede instalar en una estructura mediante métodos de instalación automatizados. Durante la instalación del sujetador 20 en la estructura 30, se introduce la porción roscada 38 del sujetador en el agujero 34 dentro de la estructura desde el primer lado 28 de la estructura. El sujetador 20 se avanza distalmente a través del agujero 34 hasta que la superficie distal 26 en la cabeza 22 contacta la superficie en el primer lado 28 de la estructura. Dado que el primer diámetro de la porción saliente 32 del sujetador está dimensionada para crear un ajuste de interferencia con el agujero 34 en la estructura, se debe aplicar fuerza extra para avanzar la porción saliente distalmente a través del agujero. La fuerza extra se puede aplicar empujando la cabeza 22 distalmente hacia la estructura 30 hasta que la superficie distal 26 en la cabeza contacte la superficie en el primer lado 28 de la estructura. Alternativamente, después de que la porción roscada 38 sobresale a través de la superficie en el segundo lado 36 de la estructura, la porción roscada puede ser enganchada con una herramienta. Mediante el uso de la herramienta, se puede aplicar una fuerza de tracción al sujetador 20 para avanzar distalmente el sujetador a través del agujero 34 hasta que la superficie distal 26 en la cabeza 22 contacte la superficie en el primer lado 28 de la estructura. Teniendo la porción saliente 32 del sujetador 20 un ajuste de interferencia con el agujero 34 en la estructura 30, el sujetador es retenido dentro del agujero por fuerzas de compresión del agujero aplicadas a la porción saliente del sujetador. Como se explicará a continuación con más detalle, la porción saliente 32 del sujetador 20 puede ser recubierta con una composición 48 que incluye un lubricante para facilitar la resistencia al desgaste entre el sujetador y el agujero 34 durante la instalación del sujetador.

Con el sujetador 20 instalado en el agujero 34 dentro de la estructura 30, la superficie distal 26 en la cabeza 22 del sujetador que contacta la superficie en el primer lado 28 de la estructura, y la fuerza de compresión del agujero aplicada a la porción saliente 32 del sujetador, se puede apretar un dispositivo roscado hembra 42, tal como una tuerca roscada, sobre la porción roscada 38 del sujetador mediante la utilización de la herramienta. En una disposición, la fuerza de compresión del agujero 34 sobre la porción saliente 32 del sujetador 20 es suficiente para evitar que el sujetador gire mientras el dispositivo roscado hembra 42 es apretado sobre la porción roscada 38 del sujetador. Sin embargo, según la presente invención, se introduce un pasador ahusado 50 (figura 5) en el agujero 44 en el sujetador 20. Se puede aplicar fuerza al agujero 44 en una dirección próxima mediante el pasador ahusado 50 durante el apriete del dispositivo roscado hembra 42 para evitar el clavado del sujetador 20. La aplicación de fuerza al agujero con el pasador ahusado 50 puede evitar el giro del sujetador 20 mediante el rozamiento entre el pasador ahusado y el agujero 44.

Con referencia de nuevo a la composición de recubrimiento lubricante 48, la adhesión de la composición de recubrimiento en la porción saliente 32 del sujetador 20 es esencial para que el sujetador resista la instalación en el agujero 34 en la estructura 30 sin experimentar daño apreciable del sujetador o la estructura. La composición de recubrimiento 48 puede proporcionar una película de la que al menos una parte base es suficientemente adherente que no se puede quitar mecánicamente excepto junto con parte del metal subyacente de la porción saliente 32. Por ello proporciona una superficie fiablemente lisa con un coeficiente de rozamiento suficientemente bajo para poder instalar el sujetador 20 en el agujero 34 en la estructura 30 con fuerzas significativamente más bajas que un sujetador sin la composición de recubrimiento lubricante 48.

Las figuras 2 y 3 ilustran el sujetador 20 con su porción saliente 32 rodeada por una capa 52 de la composición de recubrimiento 48. La capa 52 de la composición de recubrimiento 48 puede tener una dimensión de grosor 54 establecida en parte por la viscosidad de la mezcla líquida cuando se aplica. En una realización, el grosor 54 puede ser aproximadamente 0,008 a 0,010 mm (0,0003 a 0,0004 pulgadas). La composición de recubrimiento 48 puede incluir una mezcla curada de una resina termoestable, rellenos y un solvente. Una composición de recubrimiento ejemplar a los efectos de esta invención es el conocido recubrimiento Hi-Kote 4 vendido por Hi-Shear Corporation de Torrance, California.

La resina puede ser un tipo de resina termoestable que, cuando cura, se adhiere al sustrato metálico del sujetador 20 y forma un revestimiento exterior áspero en el sustrato. En una realización, la resina resiste el rizado y las deslaminación del sustrato metálico. La resina también puede tolerar aditivos que se pueden incorporar a la composición para obtener diferentes características de la composición peliculígena. Además, la resina puede ser resistente a la temperatura, resistiendo por ello los esfuerzos producidos por ciclo térmico. Adicionalmente, la resina puede ser resistente a muchos disolventes. Aunque las resinas con estas características proporcionan un recubrimiento adecuado que es útil para muchos fines, hay que añadir rellenos a la resina para llevar a cabo los objetivos de esta invención.

Para reducir el coeficiente de rozamiento del recubrimiento curado, se puede incorporar cantidades de politetrafluoroetileno, conocido comercialmente como Teflon^{TM}, y una olefina a la composición de recubrimiento 48 antes de curar. La olefina se puede basar en polietileno o polipropileno. Se puede utilizar varios porcentajes en peso de Teflon en la composición de recubrimiento 48 para lograr diferentes grados del coeficiente de rozamiento. Además de rellenos para reducir el coeficiente de rozamiento, se puede añadir otros rellenos, por ejemplo, con el fin de incrementar la resistencia a la corrosión o para añadir color al recubrimiento curado.

La resina y los rellenos se incorporan a un soporte, tal como un solvente. El solvente puede ser volátil y debe ser capaz de disolver la resina no curada. La resina puede hacerse reaccionar parcialmente para formar un oligómero soluble en solvente en el que los rellenos se agitan y muelen para formar una pasta. La pasta se puede disolver entonces en el solvente. Los disolventes adecuados incluyen hidrocarbonos aromáticos, tal como xileno o tolueno; alcohol, tal como metilo, etilo, propil alcohol cetona o metil isobutil cetona; u otros disolventes adecuados o sus combinaciones. Después de mezclar la resina y los rellenos o disolverlos en los disolventes, se puede aplicar la composición de recubrimiento resultante sobre el sustrato metálico de las partes. La composición de recubrimiento 48 se puede aplicar a la porción saliente 32 mediante métodos conocidos en la técnica, tal como por rociado o inmersión.

La utilización de sujetadores 20 de la presente invención permite a los fabricantes ahorrar costos de fabricación con respecto a sujetadores similares de la técnica anterior que tienen un agujero en forma de hexágono en la cara distal. Por ejemplo, el costo de fabricar el agujero circular 44 en el sujetador 20 de la presente invención es menor que el costo de fabricar un agujero en forma de hexágono porque el agujero circular requiere menos pasos de fabricación. Más en particular, el agujero circular 44 en el sujetador 20 de la presente invención se puede fabricar mediante una sola operación y preparación de la máquina. El agujero en forma de hexágono, sin embargo, requiere típicamente al menos dos preparaciones de la máquina y al menos dos operaciones de la máquina. Eliminando preparaciones de la máquina y operaciones de la máquina se reduce el costo general del sujetador 20.

El sujetador 20 de la presente invención también permite a fabricante reducir costos operativos con respecto al uso de sujetadores que tienen un agujero en forma de hexágono en la cara distal. Los sujetadores que tienen un agujero en forma de hexágono en la cara distal requieren el uso de una herramienta móvil, tal como una llave hexagonal, durante la instalación. Una llave hexagonal debe ser alineada radialmente antes de la introducción en el agujero en forma de hexágono. La alineación de la llave hexagonal da lugar a mayores costos operativos para uso de los sujetadores que tienen el agujero en forma de hexágono en la cara distal. En vez de tener un agujero en forma de hexágono en la cara distal, el sujetador 20 de la presente invención incluye un agujero de forma sustancialmente curvada 44 que no requiere el uso de una herramienta que deba ser alineada con el agujero. Además, cuando el sujetador incluye un agujero ahusado, una herramienta, tal como un pasador ahusado 50, se puede introducir y aplicar fuerza al agujero 44 en una dirección próxima para evitar el giro del sujetador 20 mientras se aprieta un dispositivo roscado hembra sobre el sujetador. Dado que no tiene esquinas o bordes tal como los hallados en la llave hexagonal, el pasador ahusado no requiere alineación radial antes de la introducción en el agujero ahusado. Eliminando la necesidad de alinear radialmente una herramienta, el sujetador 20 de la presente invención reduce los costos operativos de los fabricantes con respecto al uso de sujetadores que tienen un agujero en forma de hexágono en la cara distal del sujetador.

El sujetador 20 de la presente invención también permite a los fabricantes reducir el peso de estructuras 30 incluyendo los sujetadores en comparación con estructuras que incluyen sujetadores que tienen un agujero en forma de hexágono en la cara distal del sujetador. Dado que la zona volumétrica del agujero 44 en el sujetador 20 de la presente invención es mayor que la zona volumétrica del agujero en forma de hexágono de un sujetador similar, el sujetador de la presente invención pesa menos que el sujetador similar de la técnica anterior (figura 1). Con el uso de una gran cantidad de sujetadores dentro de una estructura 30, el peso reducido por sujetador 20 puede dar lugar a un ahorro significativo del peso de la estructura. Los ahorros de peso de una estructura tal como un fuselaje pueden dar lugar a reducido consumo de carburante y mayor capacidad de carga.

Por lo anterior será evidente que aunque se han ilustrado y descrito formas particulares de la invención, se puede hacer varias modificaciones sin apartarse del alcance de la invención. Consiguientemente, no se ha previsto la limitación de la invención, excepto según las reivindicaciones anexas.

Claims

1. Un sujetador (20) incluyendo una cabeza sobresaliente ensanchada (22) colocada en un extremo próximo del sujetador (20) y sustancialmente centrada alrededor de un eje longitudinal (24) del sujetador (20); una porción saliente sustancialmente cilíndrica (32) colocada adyacente y distal a la cabeza (22) y sustancialmente centrada alrededor del eje longitudinal (24), teniendo la porción saliente (32) un primer diámetro; una porción roscada (38) colocada adyacente y distal a la porción saliente (32) y sustancialmente centrada alrededor del eje longitudinal (24), incluyendo la porción roscada (38) una rosca macho para recibir un dispositivo roscado hembra (42) y que tiene un segundo diámetro menor que el primer diámetro de la porción saliente (32), caracterizado el sujetador (20) por:

una composición de recubrimiento lubricante (48, 52) en una superficie de la porción saliente (32);

un agujero suavemente ahusado (44) en el que un pasador ahusado (50) está adaptado para ser introducido con una fuerza para evitar el giro del sujetador (20) cuando dicho dispositivo roscado hembra (42) es recibido en dicha porción roscada (38), estando colocado dicho agujero en una cara distal del sujetador (20) y sustancialmente centrado alrededor del eje longitudinal (24), teniendo el agujero (44) una forma sustancialmente curvada en una sección transversal sustancialmente perpendicular al eje longitudinal (24) del sujetador (20) con un suave ahusamiento que se extiende próximamente al sujetador (20).

2. El sujetador de la reivindicación 1, donde el ahusamiento del agujero (44) incluye una forma sustancialmente cónica.

3. El sujetador de la reivindicación 1, donde el ahusamiento del agujero (44) incluye una forma sustancialmente parabólica.

4. Un método de instalar un sujetador (20) en un agujero (34) en una estructura (30) según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, incluyendo:

insertar una porción roscada (38) del sujetador (20) en el agujero (34) en la estructura (30) desde un primer lado (28) de la estructura (30);

avanzar el sujetador (20) distalmente a través del agujero (34) hasta que una superficie distal (26) en la cabeza (22) del sujetador (20) contacte una superficie en el primer lado (28) de la estructura (30);

retener el sujetador (20) dentro del agujero (34) mediante fuerzas de compresión del agujero (34) aplicadas a la porción saliente (32) del sujetador (20);

insertar el pasador ahusado (50) en el agujero (44);

aplicar fuerza en una dirección próxima al agujero (44) mediante el pasador ahusado (50); y

apretar el dispositivo roscado hembra (42) sobre la porción roscada (38) del sujetador (20).