RU2409771C2 - Holding system with weak crimping load (versions) and procedure for installation of holding device of crimping type by means of holding system with weak crimping load (versions) - Google Patents
Holding system with weak crimping load (versions) and procedure for installation of holding device of crimping type by means of holding system with weak crimping load (versions) Download PDFInfo
- Publication number
- RU2409771C2 RU2409771C2 RU2008122060/11A RU2008122060A RU2409771C2 RU 2409771 C2 RU2409771 C2 RU 2409771C2 RU 2008122060/11 A RU2008122060/11 A RU 2008122060/11A RU 2008122060 A RU2008122060 A RU 2008122060A RU 2409771 C2 RU2409771 C2 RU 2409771C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- pin
- clamp
- crimp
- grooves
- collar
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Область техники, к которой относится изобретениеFIELD OF THE INVENTION
Настоящее изобретение относится к крепежным средствам и, более конкретно, к крепежной системе, включающей в себя составное крепежное средство обжимного типа и, следовательно, обжимной инструмент, который проявляет оптимальное соотношение слабой обжимной нагрузки и высокой прочности. Изобретение также относится к упрощенному способу установки с использованием крепежной системы со слабой обжимной нагрузкой.The present invention relates to fastening means and, more specifically, to a fastening system comprising a crimp type integral fastening means and therefore a crimping tool that exhibits an optimal ratio of low crimp load and high strength. The invention also relates to a simplified installation method using a fastening system with a low crimp load.
Уровень техникиState of the art
Во многих коммерческих применениях для скрепления вместе некоторого количества деталей часто используют состоящие из двух частей резьбовые или обжимные крепежные средства, часто называемые крепежными болтами. См., например, патенты США под номерами 2531048; 3215024; 3915053; 4472096; и 5090852. Свойства материала (например, предел прочности при растяжении и жесткость, но не ограничиваясь ими) этих крепежных средств изменяются в зависимости от коммерческого приложения, в котором будут использованы крепежные средства. Для различия изменяющихся свойств крепежных средств крепежные средства обычно обозначают Стандартами. Стандарт крепежного средства является показателем его прочности. Промышленные стандарты устанавливают требуемую прочность конкретного крепежного средства дляIn many commercial applications, two-part threaded or crimp fasteners, often called fastening bolts, are often used to hold together a number of parts together. See, for example, US Pat. Nos. 2,531,048; 3215024; 3,951,053; 4,472,096; and 5090852. Material properties (for example, but not limited to tensile strength and stiffness) of these fasteners vary depending on the commercial application in which the fasteners will be used. To distinguish the changing properties of fasteners, fasteners are usually referred to as Standards. The fastener standard is an indicator of its strength. Industry standards set the required strength of a particular fastener for
соответствия конкретному Стандарту, причем прочность конкретного крепежного средства определяется прочностью материала болта илиcompliance with a specific Standard, wherein the strength of a particular fastener is determined by the strength of the material of the bolt or
штифта крепежного средства. Например, диаметр штифта или участка тела болта крепежного средства в 1/2 дюйма Стандарта 5 составляет % дюйма для использования в отверстии детали с номинальным диаметром в 1/2 дюйма, и, согласно SAE J429, Стандарту 5 или ASTM А-325, такое крепежное средство Стандарта 5 должно иметь минимальную прочность при растяжении, которая составляет 120 ksi. Для сравнения, крепежное средство должно иметь минимальную прочность на растяжение в 150 ksi, чтобы его можно было назвать крепежным средством Стандарта 8. Крепежные средства Стандарта 5 часто используют, например, для железнодорожных приложений (например, для железнодорожных вагонов). Крепежные средства Стандарта 8 обычно применяют в приложениях, связанных с коммерческими перевозками, например для скрепления компонентов грузовика при коммерческих грузоперевозках.pin mounting hardware. For example, the diameter of the pin or bolt of the fastening means of the body portion into 1/2-inch Standard 5 is% inch for use in the hole parts with a nominal diameter of 1/2 inch, and, according to SAE J429, Standard 5 or ASTM A-325, such a fastening Standard 5 should have a minimum tensile strength of 120 ksi. In comparison, the fastener must have a minimum tensile strength of 150 ksi so that it can be called the fastener of Standard 8. The fasteners of Standard 5 are often used, for example, for railway applications (for example, for railway cars). Standard 8 fasteners are commonly used in commercial applications, such as fastening truck components for commercial transportation.
Обычные крепежные средства обжимного типа включают в себя штифт и хомут. Большинство этих крепежных средств является крепежными средствами затягивающего типа и включает в себя тело штифта с запирающим участком, имеющим запирающие бороздки, и затягивающим участком, имеющим затягивающие бороздки. Затягивающие бороздки приспособлены к захвату специальными зубцами в зажимных кулачках установочного инструмента с обжимной наковальней. Обжимная наковальня выполнена с возможностью сцепления с хомутом и приложению относительной аксиальной силы между штифтом и хомутом, а также передвижения над хомутом и его обжимке в запирающих бороздках. Относительная аксиальная сила содержит комбинацию растягивающей нагрузки на штифт, вызванной зажимными кулачками, и сжимающей нагрузки на хомут, вызванной обжимной наковальней. Затягивающий участок нескольких крепежных средств обжимного типа соединен с участком запирающих бороздок опасной бороздкой уменьшенной прочности. Опасная бороздка приспособлена к разрыву при заданной величине аксиальной или растягивающей силы, которая больше силы, требуемой для обжимки хомута. Следовательно, затягивающий участок или хвост штифта будет отделен и удален с тела штифта после завершения обжимки. Другие обжимные крепежные средства, тем не менее, имеют затягивающие участки, которые остаются на штифте после завершения установки. См., например, патенты США №5315755, 5548889 и 5604968 (раскрывающие снабженный резьбой затягивающий участок, который не отделяется от штифта). Другими словами, эти крепежные средства не имеют штифтового хвоста. См., например, Фиг.1-8 патента '755.Conventional crimp type fasteners include a pin and a clamp. Most of these fasteners are tightening fasteners and include a pin body with a locking portion having locking grooves and a tightening portion having tightening grooves. Tightening grooves are adapted for gripping with special teeth in the clamping cams of the installation tool with a crimping anvil. The crimping anvil is made with the possibility of adhesion to the clamp and the application of relative axial force between the pin and the clamp, as well as movement over the clamp and its compression in locking grooves. The relative axial force comprises a combination of tensile load on the pin caused by the clamping jaws and compressive load on the clamp caused by the crimp anvil. An addictive section of several crimping type fasteners is connected to a section of locking grooves with a dangerous groove of reduced strength. The dangerous groove is adapted to tear at a given value of the axial or tensile force, which is greater than the force required to crimp the clamp. Therefore, the tightening portion or tail of the pin will be separated and removed from the body of the pin after crimping is completed. Other crimp fasteners, however, have tightening portions that remain on the pin after installation is complete. See, for example, US patents No. 5315755, 5548889 and 5604968 (revealing a threaded tightening section that does not separate from the pin). In other words, these fasteners do not have a pin tail. See, for example, FIGS. 1-8 of the '755 patent.
Среди проблем, часто встречающихся при использовании крепежных средств обжимного типа с относительно высокой прочностью (например, Стандарта 5 или выше), имеет место проблема чрезмерной величины прикладываемой растягивающей нагрузки, требуемой для полной обжимки хомута. Это приводит к преждевременному износу установочного инструмента, в частности затягивающего механизма, а также к стиранию затягивающих бороздок на штифте. Высокая обжимная нагрузка, в общем, также усложняет процесс установки, особенно при использовании управляемых вручную установочных инструментов. При попытке преодолеть некоторые из этих недостатков было сделано множество различных изменений установочного инструмента. Например, патент США №4299519, который включен в настоящую заявку во всей полноте посредством ссылки, раскрывает затягивающий участок штифта в форме клотика и захватывающую структуру инструмента соответствующей формы, которые направлены на обеспечение сцепления всех затягивающих бороздок затягивающего участка захватывающей структурой инструмента, тем самым препятствуя стиранию затягивающих бороздок. См., например. Фиг.1-5 патента '519. Другие инструменты включают в себя только гидравлические и/или пневматические поршневые цилиндры для содействия при применении необходимой обжимной силы. См., например, патенты США под номерами 45972613 и 4878372. Тем не менее это увеличивает размер и вес инструмента, что может сделать неудобным его управление или ограничить его доступность, тем самым потенциально подвергая риску его точное применение при управлении крепежным средством и, таким образом, качество конечной установки. Следовательно, существует возможность улучшения установочного инструмента и способа для крепежных систем обжимного типа.Among the problems often encountered when using crimp type fasteners with relatively high strength (e.g., Standard 5 or higher), there is the problem of the excessive amount of applied tensile load required to fully crimp the clamp. This leads to premature wear of the installation tool, in particular the tightening mechanism, as well as to the erasure of the tightening grooves on the pin. The high crimp load, in general, also complicates the installation process, especially when using manually operated installation tools. While trying to overcome some of these shortcomings, many different changes to the installation tool were made. For example, U.S. Patent No. 4,299,519, which is incorporated herein by reference in its entirety, discloses a claw-shaped pin section of the pin and an appropriately shaped tool gripping structure that are designed to engage all of the tightening grooves of the tightening section with a gripping tool structure, thereby preventing erasure tightening grooves. See for example. Figure 1-5 of the patent '519. Other tools include only hydraulic and / or pneumatic piston cylinders to assist in applying the necessary crimping force. See, for example, US Pat. Nos. 4,597,2663 and 4,878,373. However, this increases the size and weight of the tool, which may make it difficult to operate or limit its availability, thereby potentially jeopardizing its precise use when operating the fastener and thus The quality of the final installation. Therefore, it is possible to improve the installation tool and method for crimping type fastener systems.
Высокая обжимная нагрузка в основном является результатом использования хомутов крепежных средств, которые имеют увеличенную толщину стенки и которые, таким образом, имеют структуру, которая переполняет или превышает толщину запирающих бороздок для достижения требуемой прочности для конкретного Стандарта крепежного средства (например, Стандарта 5 и Стандарта 8). См., например, патент США №5090852, как сказано выше, (раскрывающий измененный профиль резьбы штифта для включения неглубоких бороздок и обтекаемого контура профиля резьбы, причем хомут имеет увеличенную толщину стенки с достаточным количеством материала для превышения глубины таких неглубоких бороздок для достижения требуемой прочности на срез); см. также патент '755, как сказано выше, и патенты США под номерами 5548889 и 5604968 (раскрывающие конструкцию неглубоких бороздок штифта и тело хомута, объем которого имеет, по меньшей мере, 16% лишнего материала для превышения глубины бороздок). Превышение глубины запирающих бороздок проблематично. Это является первичным источником вышеупомянутой нежелательной чрезмерно высокой обжимной нагрузки. Следовательно, было сделано несколько попыток противодействовать этим недостаткам и, в частности чрезмерно высокой обжимной нагрузке, с помощью изменения конструкции крепежного средства обжимного типа.The high crimp load is mainly the result of the use of clamps of fasteners that have an increased wall thickness and which, therefore, have a structure that overflows or exceeds the thickness of the locking grooves to achieve the required strength for a particular Standard of fastening means (for example, Standard 5 and Standard 8 ) See, for example, US Pat. No. 5,090,852, as described above, (disclosing a modified pin thread profile for incorporating shallow grooves and a streamlined thread profile contour, the clamp having an increased wall thickness with enough material to exceed the depth of such shallow grooves to achieve the required strength to cut); see also the '755 patent, as mentioned above, and US patents 5548889 and 5604968 (disclosing the design of shallow grooves of a pin and the body of a collar, the volume of which has at least 16% excess material to exceed the depth of the grooves). Exceeding the depth of the locking grooves is problematic. This is the primary source of the aforementioned undesirable excessively high crimp load. Consequently, several attempts have been made to counteract these drawbacks and, in particular, to an excessively high crimp load, by changing the design of the crimp type fastening means.
Например, патенты США под номерами 6233802 и 6497024, которые включены в настоящую заявку во всей полноте посредством ссылки, раскрывают крепежную систему для состоящего из двух частей крепежного средства обжимного типа, имеющего широкий, неглубокий профиль резьбы запирающей бороздки, конструкция которой позволяет установить крепежное средство при слабой обжимной нагрузке в отличие от традиционных крепежных средств обжимного типа сопоставимого Стандарта, все еще сохраняя те же, по существу, физические свойства (например, прочность при растяжении; расчетную нагрузку) при установке. Более слабая обжимная нагрузка допускает предпочтительное использование меньшего, более легкого установочного инструмента. Система описана при применении к крепежным средствам, имеющим штифтовые хвосты, а также к крепежным средствам, не имеющим штифтовых хвостов. Изобретение изложено для облегчения сцепления меньшей резьбы на затягивающем участке, так как не требуется чрезмерной силы, необходимой для разрыва опасной бороздки, для затягивающих обжимных крепежных средств, имеющих снабженные резьбой затягивающие участки, которые не отделяются, как в патенте '755, как сказано выше. Это, во-первых, приводит к меньшему давлению на сцепленную резьбу соответствующей резьбовой муфты или элемента гайки затягивающего инструмента, тем самым увеличивая срок службы инструмента; во-вторых, позволяет использовать более короткий, менее дорогой штифт, так как требуется меньший выступ штифта для захвата уменьшенного количества затягивающих бороздок, которые должны быть захвачены; в-третьих, позволяет использовать установочный инструмент меньших размеров и поэтому более легкий и менее дорогой, так как для конечной установки требуется меньшая прикладываемая нагрузка. Система также облегчает использование внутреннего приводного устройства. См., например. Фиг.17 и 18 патента '755 (иллюстрирующие внутреннее приводное устройство, включающее в себя затягивающий резьбовый стержень или шпиндель, сцепляемый с затягивающими бороздками резьбового ствола в конце тела штифта). Как описано в '755 патенте и патентах США под номерами 5548889 и 5604968, которые включены в настоящую заявку во всей полноте посредством ссылки, использование такого внутреннего приводного устройства предусматривает уменьшение выступа относительно внешнего приводного устройства, что, в свою очередь, обеспечивает более эффективную установку и внешний вид крепежного средства.For example, US Pat. Nos. 6,233,802 and 6,497,024, which are incorporated herein by reference in their entireties, disclose a fastener system for a two-part crimp type fastener having a wide, shallow thread profile of the locking groove, the design of which allows fastener to be installed with low crimp load, unlike traditional crimp type fasteners of a comparable Standard, while still retaining essentially the same physical properties (e.g. tensile strength ny; design load) during installation. A weaker crimp load allows the preferred use of a smaller, lighter installation tool. The system is described when applied to fastening means having pin tails, as well as to fastening means not having pin tails. The invention is set forth to facilitate the adhesion of smaller threads in a tightening section, since the excessive force required to break a dangerous groove is not required for tightening crimping fasteners having threaded tightening sections that do not separate, as in the '755 patent, as mentioned above. This, firstly, leads to lower pressure on the engaged thread of the corresponding threaded sleeve or nut element of the tightening tool, thereby increasing the tool life; secondly, it allows the use of a shorter, less expensive pin, since it requires a smaller protrusion of the pin to capture a reduced number of tightening grooves that must be caught; thirdly, it allows the use of installation tools of smaller sizes and therefore lighter and less expensive, since the final installation requires less applied load. The system also facilitates the use of an internal drive unit. See for example. 17 and 18 of the '755 patent (illustrating an internal drive device including a tightening threaded rod or spindle engaged with tightening grooves of the threaded barrel at the end of the pin body). As described in the '755 patent and US patents nos. 5548889 and 5604968, which are incorporated herein by reference in their entirety, the use of such an internal drive device involves reducing the protrusion relative to the external drive device, which, in turn, provides a more efficient installation and the appearance of the fastening means.
Тем не менее, как раскрыто в патенте '024, как сказано выше, для достижения вышеописанных преимуществ было необходимо изменить профиль резьбы (например, структуру запирающих бороздок) до более широкой и неглубокой конфигурации. Хотя изменение профиля резьбы является жизнеспособным признаком для уменьшения обжимной нагрузки, резьба, раскрытая далее в патенте '024, является коренным изменением, требующим значительно большего шага резьбы и множества различных закруглений с относительно внезапными и прерывистыми переходами между закруглениями (например, от одного закругления к другому). Производство штифтов с раскрытым профилем резьбы, следовательно, является сложным и дорогостоящим. Дополнительно, прерывистый переход между закруглениями профиля резьбы препятствует максимизации приветственного сцепления профиля резьбы с бороздками хомута при обжимке крепежного средства. Следовательно, существует также возможность дополнительного улучшения профиля резьбы для запирающих бороздок штифта.However, as disclosed in the '024 patent, as mentioned above, in order to achieve the above advantages, it was necessary to change the thread profile (for example, the structure of the locking grooves) to a wider and shallow configuration. Although changing the thread profile is a viable sign to reduce the crimp load, the thread disclosed later in the '024 patent is a fundamental change requiring a significantly larger thread pitch and many different roundings with relatively sudden and intermittent transitions between roundings (for example, from one rounding to another ) The manufacture of pins with an open thread profile is therefore complex and expensive. Additionally, the intermittent transition between the curvatures of the thread profile prevents the maximization of the welcome engagement of the thread profile with the grooves of the clamp when crimping the fastener. Therefore, there is also the possibility of further improving the thread profile for the locking grooves of the pin.
Дополнительно, хомуты типа, раскрытого в патентах '802 и '024, имеют очень узкий интервал приемлемой жесткости, так как слишком большая жесткость приводит к чрезвычайно высокой обжимной нагрузке, а слишком маленькая жесткость имеет недостаточную прочность. Конкретно, это проблематично в отношении крепежных средств более высоких Стандартов (например, Стандарта 5 и выше), для которых увеличение жесткости и болта, и хомута необходимо для соответствия промышленным требованиям в отношении прочности при растяжении. Следовательно, известные хомуты должны подвергаться термической обработке, чтобы быть достаточно мягкими для обжимки и быть совместимыми с измененным профилем резьбы, но достаточно прочными, чтобы соответствовать промышленным Стандартам. Это дополнительно увеличивает стоимость и сложность производства крепежного средства. Например, два таких способа термальной обработки включают в себя снятие напряжений и резкое охлаждение и закалку; получение постоянной требуемой жесткости снятием напряжений очень сложно выполнить, а резкое охлаждение и закалку дорого и сложно выполнить без нежелательного науглероживания или обезуглероживания поверхности хомутов. Оба способа занимают много времени и являются дорогостоящими, требуя, например, дополнительных затрат на работу печи.Additionally, clamps of the type disclosed in the '802 and' 024 patents have a very narrow range of acceptable stiffness, since too much stiffness leads to an extremely high crimp load and too little stiffness has insufficient strength. Specifically, this is problematic with respect to fasteners of higher Standards (eg, Standard 5 and above), for which an increase in stiffness and bolt and clamp is necessary to meet industry requirements for tensile strength. Therefore, the known clamps must be heat treated to be soft enough to crimp and be compatible with a modified thread profile, but strong enough to comply with industry Standards. This further increases the cost and complexity of manufacturing fasteners. For example, two such heat treatment methods include stress relieving and quenching and quenching; obtaining the constant required rigidity by stress relieving is very difficult to perform, and rapid cooling and hardening is expensive and difficult to perform without undesired carburization or decarburization of the surface of the clamps. Both methods are time consuming and expensive, requiring, for example, additional costs for the operation of the furnace.
Следовательно, весьма желательно обеспечить высокопрочную, крепежную систему со слабой обжимной нагрузкой, которая, помимо прочих признаков, обладает всеми преимуществами крепежных средств со слабой обжимкой, раскрытых в патентах '519, '755, '802 и '024, как сказано выше, но которая также не требует, например, значительных затрат и времени на термальную обработку хомута.Therefore, it is highly desirable to provide a high-strength, fastening system with a low crimp load, which, among other features, has all the advantages of low-crimping fasteners disclosed in the patents '519,' 755, '802 and' 024, as mentioned above, but which also does not require, for example, significant costs and time for thermal processing of the clamp.
Следовательно, существует возможность улучшения в области техники, касающейся высокопрочных, крепежных систем со слабой обжимной нагрузкой.Therefore, there is a possibility of improvement in the field of technology regarding high-strength, fastening systems with low crimp loading.
Раскрытие изобретенияDisclosure of invention
Задачей настоящего изобретения является обеспечение крепежного средства обжимного типа, которое проявляет оптимальное сочетание уменьшенной обжимной нагрузки и высокой прочности.An object of the present invention is to provide crimp type fasteners that exhibit an optimal combination of reduced crimp load and high strength.
Другой задачей настоящего изобретения является обеспечение крепежного средства, использующего упрочненный хомут, который не нужно термически обрабатывать (например, резким охлаждением и закалкой; снятием напряжений).Another objective of the present invention is the provision of fastening means using a hardened clamp that does not need to be heat treated (for example, by quenching and quenching; stress relieving).
Другой задачей настоящего изобретения является обеспечение высокопрочного хомута с уменьшенной толщиной стенки, за счет чего, следовательно, уменьшается вес и обжимная нагрузка, но сохраняется прочность.Another objective of the present invention is the provision of a high-strength clamp with a reduced wall thickness, due to which, therefore, the weight and crimp load are reduced, but strength is maintained.
Дополнительной задачей настоящего изобретения является обеспечение упрочненного хомута, имеющего достаточные физические свойства (например, жесткость; прочность) для соответствия требуемому Стандарту крепежного средства (например, Стандарту 5; Стандарту 8).An additional object of the present invention is to provide a hardened collar having sufficient physical properties (e.g., stiffness; strength) to meet the required Standard of fastening means (e.g., Standard 5; Standard 8).
Другой задачей изобретения является обеспечение хомута, который может быть использован с существующими крепежными средствами и профилем их резьбы, но который имеет требуемую прочность желаемого Стандарта (например, Стандарта 5; Стандарта 8, но не ограничиваясь ими).Another objective of the invention is the provision of a clamp that can be used with existing fasteners and their thread profile, but which has the required strength of the desired Standard (for example, Standard 5; Standard 8, but not limited to).
Другой задачей изобретения является уменьшение обжимной нагрузки, необходимой для установки крепежного средства, за счет чего уменьшается износ компонентов установочного инструмента (например, обжимной наковальни; муфт; полуобечаек, но не ограничиваясь ими) и увеличивается срок службы инструмента.Another object of the invention is to reduce the crimp load necessary to install the fastening means, thereby reducing wear of the components of the installation tool (e.g., crimping anvil; couplings; half-shells, but not limited to them) and increasing the service life of the tool.
Еще одной другой задачей настоящего изобретения является обеспечение крепежного средства, которое исключает этапы дорогой термической обработки (например, снятия напряжений; резкого охлаждения и закалки) хомута крепежного средства.Another another objective of the present invention is the provision of fastening means, which eliminates the steps of expensive heat treatment (for example, stress relief; rapid cooling and hardening) of the clamp of the fastening means.
Еще одной другой задачей настоящего изобретения является обеспечение хомута, применимого к широкому разнообразию крепежных средств обжимного типа, которые определенно включают в себя крепежные средства со штифтовым хвостом и крепежные средства без штифтового хвоста, но не ограничиваясь ими, причем такие крепежные средства являются новыми или являются частью существующего товарного запаса, для которого модернизируется хомут.Yet another object of the present invention is to provide a collar applicable to a wide variety of crimp type fasteners, which specifically include, but are not limited to, fasteners with a pin tail and fasteners without a pin tail, such fasteners being new or part of existing stock for which the clamp is being upgraded.
Другой задачей настоящего изобретения является увеличение жесткости хомута для сохранения или улучшения уровня прочности хомута, но уменьшения обжимной нагрузки не с помощью превышения глубины запирающих бороздок штифта крепежного средства.Another objective of the present invention is to increase the stiffness of the clamp to maintain or improve the strength level of the clamp, but to reduce the crimp load by not exceeding the depth of the locking grooves of the pin of the fastening means.
Дополнительной задачей изобретения является обеспечение улучшенного профиля резьбы запирающей бороздки крепежного средства, сконструированного для преодоления недостатков известных неглубоких или волнообразных профилей резьбы.An additional object of the invention is the provision of an improved thread profile of the locking grooves of the fastening means, designed to overcome the disadvantages of the known shallow or wavy thread profiles.
Другой задачей изобретения является обеспечение профиля резьбы запирающей бороздки, структура которой уменьшает обжимную нагрузку и которую при этом относительно легко и, таким образом, экономично сделать.Another object of the invention is to provide a thread profile of the locking groove, the structure of which reduces the crimp load and which is relatively easy and thus economical to do.
Еще одной другой задачей изобретения является обеспечение соответствующей затягивающей бороздки и конфигурации захватывающей структуры инструмента, которая обеспечивает, помимо иных преимуществ, одно или более преимущество в улучшении сцепления между затягивающими бороздками и захватывающей структурой, увеличивая усталостную долговечность захватывающей структуры (например, муфты), например, уменьшением диаметра затягивающего участка штифта и увеличением сечения муфты и, таким образом, толщины, и прочности затягивающей резьбы, и минимальной длины выступа затягивающего участка штифта.Another another objective of the invention is to provide an appropriate traction groove and configuration of the gripping structure of the tool, which provides, among other advantages, one or more advantages in improving the adhesion between the gripping grooves and the gripping structure, increasing the fatigue life of the gripping structure (for example, couplings), for example, decreasing the diameter of the tightening portion of the pin and increasing the cross section of the coupling and thus the thickness and strength of the tightening thread, and the minimum length of the protrusion of the tightening section of the pin.
Следовательно, общей задачей настоящего изобретения является обеспечение улучшенного, высокопрочного крепежного средства обжимного типа и его упрочненного хомута, которые могут быть установлены при уменьшенной обжимной нагрузке с помощью существующего инструментария и которые проявляют оптимальные свойства материала (например, жесткость; прочность) требуемого Стандарта крепежного средства, и обеспечение крепежной системы со слабой обжимной нагрузкой, содержащей один или более упрочненный хомут, улучшенные затягивающий участок штифта и конфигурацию установочного инструмента и лучший профиль резьбы крепежного средства.Therefore, it is a general object of the present invention to provide an improved, high-strength crimp type fastener and its reinforced clamp that can be installed with a reduced crimp load using existing tools and which exhibit optimal material properties (e.g., stiffness; strength) of the required Standard fastener, and providing a fastening system with a low crimp load containing one or more hardened clamps, improved tightening piece FTA and configuration of the installation tool and a better profile of the thread of the fastening means.
Этим и другим задачам соответствует настоящее изобретение, которое обеспечивает крепежные систему и способ со слабой обжимной нагрузкой.These and other objectives are consistent with the present invention, which provides a fastening system and method with a low crimp load.
В одном варианте изобретения крепежное средство системы может включать в себя хомут, имеющий увеличенную жесткость и уменьшенную толщину стенки хомута, которая позволяет избежать превышения глубины запирающих бороздок. Хомут может быть очень экономно произведен и легко обжат по сравнению с известными крепежными средствами сопоставимого Стандарта. Это является результатом использования уже упрочненного хомута по настоящему изобретению, за счет чего исключаются требуемая дорогостоящая термическая обработка (например, резкое охлаждение и закалка; снятие напряжений). Также не требуется изменение хомута для соответствия профилю резьбы запирающей бороздки штифта. Следовательно, он без труда может быть использован с существующими штифтами и установочными инструментами, имеющими множество различных профилей резьбы запирающей бороздки, и его уменьшенная обжимная нагрузка, которая свойственна его тонкой стенке, увеличивает срок службы установочного инструмента и/или позволяет использовать более легкий инструментарий. Крепежное средство и его хомут по настоящему изобретению обладают всеми вышеупомянутыми преимуществами, при этом дополнительно обеспечивая улучшенные и неожиданно высокопрочные характеристики, достаточные для соответствия Стандарту 5 и Стандарту 8 промышленных стандартов крепежных средств.In one embodiment of the invention, the fastening means of the system may include a collar having increased stiffness and reduced wall thickness of the collar, which avoids exceeding the depth of the locking grooves. The clamp can be very economically produced and easily crimped in comparison with the known fasteners of a comparable Standard. This is the result of using the already hardened clamp of the present invention, thereby eliminating the required expensive heat treatment (e.g., quenching and quenching; stress relieving). Also, no change in the clamp is required to match the thread profile of the locking groove of the pin. Therefore, it can be easily used with existing pins and installation tools having many different thread profiles of the locking groove, and its reduced crimping load, which is characteristic of its thin wall, increases the service life of the installation tool and / or allows the use of lighter tools. The fastener and its collar of the present invention have all of the above advantages, while additionally providing improved and unexpectedly high strength characteristics sufficient to comply with Standard 5 and Standard 8 of industry standards for fasteners.
Следовательно, крепежная система со слабой обжимной нагрузкой предназначена для крепежного средства обжимного типа, сконструированного для скрепления вместе множества деталей. Крепежное средство обжимного типа включает в себя элемент штифта, имеющий удлиненное тело штифта, выполненное с возможностью расположения в находящихся на одной линии отверстиях в деталях. Элемент штифта на одном конце оканчивается на увеличенной головке, приспособленной к сцеплению с поверхностью на одной стороне деталей, а на противоположной своей стороне оканчивается на бороздчатом участке, выполненном с возможностью протяжения за пределы противоположной поверхности на противоположной стороне деталей. Бороздчатый участок штифта содержит запирающий участок, имеющий множество запирающих бороздок, которые определяют проходящие по окружности бороздки штифта и связанные с ними заплечики штифта, оканчивающиеся на вершинах штифта.Therefore, the fastening system with a low crimp load is designed for crimp type fasteners designed to hold together multiple parts. The crimping type fastening means includes a pin member having an elongated pin body configured to be located in the holes of the parts in the same line. The pin element at one end ends on an enlarged head adapted to adhere to the surface on one side of the parts, and on its opposite side ends on a furrowed portion that can extend beyond the opposite surface on the opposite side of the parts. The grooved portion of the pin comprises a locking portion having a plurality of locking grooves that define circumferential grooves of the pin and associated pin shoulders ending at the tops of the pin.
Крепежное средство может быть выбрано из группы, состоящей из крепежных средств со штифтовым хвостом и крепежных средств без штифтового хвоста. Бороздчатый участок штифта крепежного средства может не иметь штифтового хвоста и включает в себя внутренний резьбовой канал, причем установочный инструмент включает в себя внутреннее приводное устройство, выполненное с возможностью сцепления посредством резьбы с внутренним каналом во время обжимки крепежного средства.The fastening means may be selected from the group consisting of fastening means with a pin tail and fastening means without a pin tail. The furrowed portion of the pin of the fastening means may not have a pin tail and includes an internal threaded channel, wherein the mounting tool includes an internal drive device adapted to engage by threading with the internal channel during crimping of the fastening means.
В другом воплощении изобретения крепежная система со слабой обжимной нагрузкой включает в себя штифт, имеющий, по существу, прямой затягивающий участок, который продолжается от второго конца штифта и включает в себя множество затягивающих бороздок. Затягивающий участок имеет наружный диаметр, который меньше наружного диаметра запирающего участка штифта. Соответствующий установочный инструмент имеет цангу с затягивающей областью для приветственного сцепления с затягивающими бороздками затягивающего участка. Длина выступа затягивающего участка от конца штифта относительно коротка. Следовательно, затягивающий участок может оставаться на штифте после обжимки или может быть удален с помощью сбривания или разрыва опасной бороздки, которая возможно обеспечена на штифте. Уменьшенный диаметр затягивающего участка допускает использование более толстых и прочных установочных инструментов. Прочность затягивающего участка обеспечивает улучшенное сцепление с установочным инструментом.In another embodiment of the invention, the low crimp fastening system includes a pin having a substantially straight pulling portion that extends from a second end of the pin and includes a plurality of pulling grooves. The tightening portion has an outer diameter that is smaller than the outer diameter of the locking portion of the pin. The corresponding installation tool has a collet with a tightening region for welcoming engagement with the tightening grooves of the tightening section. The protrusion length of the tightening portion from the end of the pin is relatively short. Consequently, the tightening portion may remain on the pin after crimping, or may be removed by shaving or tearing a dangerous groove that may be provided on the pin. The reduced diameter of the tightening section allows the use of thicker and more durable installation tools. The strength of the tightening section provides improved traction with the installation tool.
Диаметр первого зубца затягивающей области установочного инструмента может быть больше остатка зубца инструмента, что увеличивает срок службы инструмента. Инструмент может быть дополнительно улучшен, а обжимная нагрузка дополнительно уменьшена включением относительно маленькой обжимной нагрузки.The diameter of the first tooth of the tightening region of the installation tool may be greater than the remainder of the tooth of the tool, which increases the tool life. The tool can be further improved, and the crimp load is further reduced by the inclusion of a relatively small crimp load.
В еще одном другом воплощении крепежной системы со слабой обжимной нагрузкой штифт крепежного средства может включать в себя профиль резьбы, который определяется некоторым количеством плавно сопряженных закруглений, имеющих, по существу, плавный переход между всеми закруглениями бороздок профиля резьбы. За счет этого улучшается сцепление бороздок хомута при его обжимке. Такой профиль резьбы исключает сложность плашек для накатывания резьбы, используемых для накатывания резьбы.In yet another embodiment of a fastening system with a low crimp load, the pin of the fastening means may include a thread profile, which is determined by a number of smoothly conjugated roundings having a substantially smooth transition between all rounds of the grooves of the thread profile. Due to this, the adhesion of the grooves of the clamp during crimping is improved. Such a thread profile eliminates the complexity of the thread rolling dies used for thread rolling.
В другом аспекте раскрытия имеется крепежная система со слабой обжимной нагрузкой для крепежного средства обжимного типа, сконструированного для скрепления вместе множества деталей. Крепежное средство обжимного типа включает в себя элемент штифта, имеющий удлиненное тело штифта, которое приспособлено для расположения в находящихся на одной линии отверстиях в деталях. Элемент штифта на одном конце оканчивается на увеличенной головке, выполненной с возможностью сцепления с поверхностью на одной стороне деталей, а на противоположной своей стороне оканчивается на бороздчатом участке, выполненном с возможностью протяжения за пределы противоположной поверхности на противоположной стороне деталей.In another aspect of the disclosure, there is a fastener system with a low crimp load for a crimp type fastener designed to hold together multiple parts. The crimping type fastening means includes a pin member having an elongated pin body that is adapted to be located in the same holes in the parts. The pin element at one end ends on an enlarged head adapted to adhere to the surface on one side of the parts, and on its opposite side ends on a furrowed portion that is able to extend beyond the opposite surface on the opposite side of the parts.
Бороздчатый участок содержит запирающий участок, имеющий множество запирающих бороздок, которые определяют проходящие по окружности бороздки штифта и связанные с ними заплечики штифта, оканчивающиеся на вершинах штифта.The groove portion comprises a locking portion having a plurality of locking grooves that define pin grooves extending around the circumference and associated pin shoulders ending at the tips of the pin.
Установочный инструмент включает в себя элемент наковальни с обжимной полостью. Имеется упрочненный хомут, включающий в себя в общем прямое тело хомута, которое должно быть обжато в упомянутых запирающих бороздках на упомянутом элементе штифта в ответ на относительную аксиальную силу или обжимную нагрузку, прикладываемую между упомянутым элементом штифта и упомянутым упрочненным хомутом упомянутым установочным инструментом.The installation tool includes an anvil element with a crimp cavity. There is a reinforced collar that includes a generally straight clamp body that must be crimped in said locking grooves on said pin element in response to relative axial force or crimp load applied between said pin element and said reinforced collar with said mounting tool.
Требуемая величина нагрузки зажима на скрепляемые вместе детали образует скрепляемое соединение. Структура обжимной полости упомянутого установочного инструмента выполнена для сцепления с упомянутым телом хомута и его обжатия радиально внутрь. Упрочненный хомут при обжимке имеет бороздки и заплечики хомута, сцепляющиеся с упомянутыми бороздками и заплечиками штифта. Элемент штифта и упомянутый упрочненный хомут сделаны из различных материалов, пределы прочности при сдвиге которых имеют различную величину, чтобы избежать, по существу, пластической деформации упомянутого элемента штифта при обжимке упомянутого хомута упомянутым элементом штифта.The required clamp load on the parts to be bonded together forms a bonded joint. The structure of the crimp cavity of the said installation tool is made for coupling with the said body of the clamp and its compression radially inward. When crimped, the hardened clamp has grooves and shoulders of the clamp that engage with the grooves and shoulders of the pin. The pin element and said hardened clamp are made of various materials, the shear strengths of which are of different sizes, in order to avoid essentially plastic deformation of said pin element when crimping the said clamp with the said pin element.
Цанга имеет выступ из упомянутой цанги, что увеличивает длину затягивающего участка в направлении к хомуту, тем самым увеличивая контактную область с упомянутой наковальней.The collet has a protrusion from said collet, which increases the length of the draw section in the direction of the clamp, thereby increasing the contact area with the mentioned anvil.
Упрочненный хомут не требует термической обработки, и прямое, в общем, тело хомута упомянутого упрочненного хомута имеет толщину стенки, которая относительно тонка, что уменьшает обжимную нагрузку, требуемую для упомянутого упрочненного хомута.The reinforced clamp does not require heat treatment, and the straight, in general, body of the clamp of said reinforced clamp has a wall thickness that is relatively thin, which reduces the crimp load required for said reinforced clamp.
Выступ образует плоскую круглую лицевую поверхность перед ведущей резьбой цанги и рядом с ней и затем круглую наклоненную вперед лицевую поверхность перед плоской лицевой поверхностью, и вторую плоскую лицевую поверхность, и угловую плоскую лицевую поверхность позади линии пересечения с наружным диаметром цанги.The protrusion forms a flat circular front surface in front of and adjacent to the leading thread of the collet, and then a circular forward inclined front surface in front of the flat front surface, and a second flat front surface, and an angular flat front surface behind the line of intersection with the outer diameter of the collet.
Конец тяги не скатывается к положению диаметра, находящемуся на одной линии с основанием бороздки, что увеличивает предел прочности при сдвиге вершины конца тяги.The end of the rod does not slide to the position of the diameter, which is in line with the base of the groove, which increases the tensile strength when shifting the top of the end of the rod.
В еще одном другом аспекте последняя вершина тяги имеет контур, соответствующий увеличенному радиусу затягивающего устройства последнего зубца цанги.In yet another aspect, the last peak of the thrust has a contour corresponding to the increased radius of the tightening device of the last tooth of the collet.
Все вышеупомянутые механизмы со слабой обжимной нагрузкой могут быть использованы по отдельности или в любой подходящей комбинации. Также раскрыты крепежное средство обжимного типа и способ скрепления вместе множества деталей с использованием вышеупомянутой системы со слабой обжимной нагрузкой.All of the aforementioned low crimp mechanisms can be used individually or in any suitable combination. Crimp type fasteners and a method for securing together multiple parts using the aforementioned low crimp system are also disclosed.
Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings
Полное понимание изобретения может быть получено из последующего описания предпочтительных воплощений при его прочтении вместе с сопроводительными чертежами, на которых:A full understanding of the invention can be obtained from the following description of preferred embodiments when read along with the accompanying drawings, in which:
Фиг.1 является сечением крепежной системы со слабой обжимной нагрузкой и ее упрочненного хомута согласно варианту изобретения, используемых для крепежного средства обжимного типа, имеющего штифт, который включает в себя съемный штифтовой хвост, причем показано крепежное средство, вставленное в находящиеся на одной линии отверстия в двух деталях, до обжимки установочным инструментом, которое показано частично.Figure 1 is a cross-section of a fastening system with a low crimp load and its reinforced clamp according to an embodiment of the invention used for crimping type fastening means having a pin that includes a removable pin tail, and showing fastening means inserted into holes located in the same line in two parts, before crimping with a setting tool, which is partially shown.
Фиг.2 является сечением крепежной системы со слабой обжимной нагрузкой и упрочненного хомута на Фиг.1, используемых для крепежного средства обжимного типа, не имеющего штифтового хвоста, причем показано крепежное средство после обжимки установочным инструментом для скрепления вместе двух деталей.FIG. 2 is a cross-section of a fastening system with a low crimp load and a hardened clamp in FIG. 1, used for crimping type fastening means that does not have a pin tail, and showing fastening means after crimping with an installation tool for fastening two parts together.
Фиг.3 является сечением крепежной системы со слабой обжимной нагрузкой и упрочненного хомута по Фиг.1, используемых для крепежного средства обжимного типа, не имеющего штифтового хвоста, до обжимки установочным инструментом, имеющим внутреннее приводное устройство согласно другому воплощению настоящего изобретения.FIG. 3 is a cross-section of a fastening system with a low crimp load and the reinforced clamp of FIG. 1 used for crimping type fastening means without a pin tail, before being crimped with a setting tool having an internal drive device according to another embodiment of the present invention.
Фиг.4 является видом сверху хомута для крепежного средства обжимного типа согласно предшествующему уровню техники, причем внутренний канал хомута показан невидимой линией.4 is a plan view of a collar for crimp type fastening means according to the prior art, wherein the inner channel of the collar is shown by an invisible line.
Фиг.5 является изометрическим видом упрочненного хомута по Фиг.1-3, который имеет уменьшенную толщину стенки согласно воплощению настоящего изобретения, причем участок хомута вырезан для упрощения иллюстрации.FIG. 5 is an isometric view of the reinforced collar of FIGS. 1-3, which has a reduced wall thickness according to an embodiment of the present invention, wherein the portion of the collar is cut to simplify illustration.
Фиг.6А, 6В и 6С являются сечениями образцов обжатых крепежных средств, имеющих волнообразный, глубокий и гибридный профиль резьбы запирающей бороздки соответственно.6A, 6B and 6C are cross-sections of samples of crimped fasteners having a wavy, deep and hybrid thread profile of the locking groove, respectively.
Фиг.7 является сечением улучшенного затягивающего участка штифта крепежного средства и изображает конфигурации установочного инструмента согласно воплощению изобретения и четыре последовательных этапа установки для обжимки хомута крепежного средства с использованием улучшенного затягивающего участка штифта;Fig. 7 is a sectional view of an improved tightening portion of a fastener pin and depicts configurations of a mounting tool according to an embodiment of the invention and four successive installation steps for crimping a clamp of a fastening means using an improved tightening portion of a pin;
Фиг.8 является сечением конечного участка цанги для установочного инструмента на Фиг.7.Fig is a cross section of the final section of the collet for the installation tool in Fig.7.
Фиг.9 является сечением элемента наковальни на Фиг.7.Fig.9 is a cross section of the anvil element in Fig.7.
Фиг.10 является сечением улучшенного затягивающего участка штифта крепежного средства и изображает конфигурации установочного инструмента согласно варианту изобретения и четыре последовательных этапа установки для обжимки хомута крепежного средства с использованием улучшенного затягивающего участка штифта, применяя различные цанги.Fig. 10 is a sectional view of an improved fastening portion of a fastener pin and depicts configurations of a mounting tool according to an embodiment of the invention and four successive installation steps for crimping a clamp of a fastening means using an improved tightening portion of a pin using various collets.
Фиг.11 является видом сечения конечного участка различных цанг для установочного инструмента на Фиг.10.11 is a sectional view of an end portion of various collets for the installation tool of FIG. 10.
Осуществление изобретениеThe implementation of the invention
Используемые здесь основные фразы, такие как верхний, нижний, передний, задний и т.д. относятся к ориентации показанных на чертежах элементов и не ограничивают формулу изобретения.The main phrases used here, such as upper, lower, front, back, etc. relate to the orientation of the elements shown in the drawings and do not limit the claims.
Используемый здесь термин «несколько» обозначает одно или более чем одно (например, множество).As used herein, the term “multiple” refers to one or more than one (eg, multiple).
Используемый здесь термин «упрочненный» обозначает хомут, который подвергся деформационному упрочнению, скорее, например, холодной обработке, чем изменению прочности с использованием термического процесса (например, резкому охлаждению и закалке/снятию напряжений). Хомуты по настоящему изобретению проявляют высокую прочность (например, Стандарта 5 или Стандарта 8), не требуя термической обработки.As used herein, the term “hardened” means a collar that has undergone strain hardening, for example, cold working, rather than a change in strength using a thermal process (eg, quenching and quenching / stress relieving). The clamps of the present invention exhibit high strength (e.g., Standard 5 or Standard 8) without requiring heat treatment.
Используемая здесь фраза «слабая обжимная нагрузка» используется с целью сравнения для описания уменьшения требуемой обжимной нагрузки, которое дают признаки (например, упрочненный хомут; затягивающий участок штифтового хвоста уменьшенного диаметра; измененный профиль резьбы) крепежной системы настоящего изобретения по сравнению с известными крепежными средствами аналогичного Стандарта. Представительные примеры такой слабой или уменьшенной обжимной нагрузки определены здесь в таблицах и соответствующем раскрытии.The phrase “low crimp load” as used herein is used for comparison to describe a reduction in the required crimp load that is provided by features (for example, a reinforced collar; a tightening portion of a pin tail of a reduced diameter; an altered thread profile) of the fastening system of the present invention compared to known fastening means of a similar Standard. Representative examples of such a light or reduced crimp load are defined here in the tables and the corresponding disclosure.
Подобным образом используемая здесь фраза «уменьшенная толщина стенки» используется с целью сравнения для описания более тонкой структуры стенки хомута настоящего изобретения по сравнению с хомутами известных крепежных средств аналогичного Стандарта. Например, уменьшенная толщина стенки примерного хомута имеет меньший объем материала, и, таким образом, ее структура выполнена не для превышения глубины запирающих бороздок в отличие от многих известных крепежных средств.Similarly, the phrase “reduced wall thickness” as used herein is used for comparison to describe the finer wall structure of the collar of the present invention compared to clamps of known fasteners of the same Standard. For example, the reduced wall thickness of an exemplary clamp has a smaller volume of material, and thus its structure is not designed to exceed the depth of the locking grooves, unlike many known fastening means.
Используемый здесь термин «затягивающий участок» обозначает примерный затягивающий участок штифта крепежного средства и приветственный затягивающий участок установочного инструмента для сцепления с вышеупомянутым затягивающим участком. Как будет здесь обсуждаться, примерная конфигурация затягивающего участка содержит, по существу, прямой, уменьшенный диаметр, параллельный боковой затягивающий участок, который выступает на меньшее расстояние от конца участка штифта с запирающей бороздкой, чем, например, конический, затягивающий участок в форме клотика и приветственный участок инструмента согласно патенту США №4299519, который включен в настоящую заявку.As used herein, the term “tightening section” refers to an exemplary tightening section of the pin of the fastening means and a welcome tightening section of the setting tool for engaging with the above tightening section. As will be discussed here, an exemplary configuration of the draw-in portion comprises a substantially straight, reduced diameter parallel to the lateral draw-in section that protrudes a smaller distance from the end of the pin section with the locking groove than, for example, a conical draw-in drawback and welcome a portion of a tool according to US Pat. No. 4,299,519, which is incorporated into this application.
Используемая здесь фраза «профиль резьбы» обозначает примерный улучшенный профиль резьбы запирающей бороздки штифта по изобретению. Новый профиль резьбы является гибридным, так как помимо других признаков профиль резьбы частично является гибридом определенных признаков различных профилей резьбы. Тем не менее, будет понятно, что потребовались различные проверки и эксперименты для разработки примерного гибридного профиля резьбы и достижения соответствующих свойственных ему преимуществ.The phrase “thread profile” as used herein means an exemplary improved thread profile of a locking groove of a pin according to the invention. The new thread profile is hybrid since, among other features, the thread profile is partly a hybrid of certain features of different thread profiles. However, it will be understood that various tests and experiments were required to develop an exemplary hybrid thread profile and achieve its respective inherent advantages.
Хотя примеры крепежных средств по настоящему изобретению определены со ссылкой на определенные конкретные размеры, т.е. номинальные диаметры, общие принципы могут быть легко расширены до крепежных средств с широким интервалом размеров (например, диаметров; длин).Although examples of fasteners of the present invention are defined with reference to certain specific dimensions, i.e. nominal diameters, general principles can be easily expanded to fasteners with a wide range of sizes (for example, diameters; lengths).
Как показано на Фиг.1-3 и 7, настоящее изобретение относится к многокомпонентным (например, имеющим штифт и хомут) крепежным средствам обжимного типа, таким как, например, крепежные средства, показанные и описанные в патенте '024, как сказано выше, который включен в настоящую заявку посредством ссылки. На Фиг.1-3, 6В, 6С и 7 сопоставимые компоненты крепежного средства одинаково пронумерованы на каждой из фигур, но включают отличающееся обозначения буквами "а" (Фиг.2), "b" (Фиг.3), "с" (Фиг.6В) и "d" (Фиг.6С и 7) и могут считаться, по существу, одинаковыми, пока не описан противоположный случай. Использование первого признака примерной крепежной системы 50 со слабой обжимной нагрузкой, упрочненного хомута 14, показано для каждого крепежного средства 10, 10а, 10b, 10с и 10d на Фиг.1, 2 и 3, 6В, 6С и 7 соответственно.As shown in FIGS. 1-3 and 7, the present invention relates to multi-component (for example, having a pin and a clamp) fasteners of the crimp type, such as, for example, fasteners shown and described in the patent '024, as mentioned above, which incorporated into this application by reference. In FIGS. 1-3, 6B, 6C and 7, comparable components of the fastening means are equally numbered on each of the figures, but include different designations by the letters “a” (FIG. 2), “b” (FIG. 3), “c” ( 6B) and “d” (FIGS. 6C and 7) and can be considered substantially the same until the opposite case has been described. The use of the first feature of an
Фиг.1 показывает крепежное средство 10, включающее в себя элемент 12 штифта со штифтовым хвостом 41 и упрочненный хомут 14 со слабой обжимной нагрузкой по настоящему изобретению. Элемент 12 штифта имеет удлиненное тело 15, которое тянется через находящиеся на одной линии отверстия или каналы 16 и 17 в паре деталей 18, 20 соответственно, которые должны быть скреплены вместе. Увеличенная выступающая головка 22 на одном конце тела 15 сцепляется с задней поверхностью 23 детали 18. Тело 15 имеет прямой гладкий цилиндрический участок 24 тела, смежный с головкой 22, который выполнен с возможностью его размещения в находящиеся на одной линии каналы 16 и 17, при посадке с гарантированным зазором. Тем не менее будет понятно, что в некоторых установках прямой участок 24 тела может иметь размер, обеспечивающий посадку с высокими требованиями по точности или с натягом в один или оба канала 16 и 17. Запирающий участок 25 тела, имеющий множество тянущихся по окружности кольцевых запирающих бороздок 26, является смежным и составляющим одно целое с прямым участком 24 тела.FIG. 1 shows a fastening means 10 including a pin member 12 with a pin tail 41 and a reinforced
Крепежное средство 10 на Фиг.1, как обсуждалось ранее, включает в себя штифтовый хвост или затягивающий участок 41 тела, имеющий прямую кольцевую площадку 42, за которой следует множество кольцевых затягивающих бороздок 44. Опасная бороздка 40, имеющая уменьшенный внутренний диаметр, расположена между запирающим участком 25 и кольцевой площадкой 42 затягивающего участка 41 и определяет самую слабую область на теле 15 штифта. Затягивающий участок 41, включающий в себя площадку 42 и затягивающие бороздки 44, имеет уменьшенный диаметр Da по отношению к диаметру Db вершин 71 запирающих бороздок 26 запирающего участка 25. Диаметр Db также равен диаметру прямого участка 24 тела. Будет понятно, тем не менее, что в применениях, включающих посадку с высокими требованиями по точности или посадку со слабым натягом (не показаны) в каналы 16 и 17, вершины 71 запирающих бороздок 26 будут иметь меньший диаметр (не показано), чем диаметр прямого участка 24 тела. Затягивающие бороздки 44 приспособлены к захвату установочным инструментом 100, который используется для установки крепежного средства 10 способом, показанным и описанным в патенте '024, как сказано выше.The fastening means 10 of FIG. 1, as discussed previously, includes a pin tail or body pulling portion 41 having a straight annular pad 42, followed by a plurality of annular pulling grooves 44. A hazardous groove 40 having a reduced inner diameter is located between the locking section 25 and the annular platform 42 of the tightening section 41 and defines the weakest area on the body 15 of the pin. The draw section 41, including the pad 42 and the draw grooves 44, has a reduced diameter Da with respect to the diameter Db of the vertices 71 of the lock grooves 26 of the lock section 25. The diameter Db is also equal to the diameter of the straight section 24 of the body. It will be understood, however, that in applications involving a landing with high accuracy requirements or a tight fit (not shown) in
Инструментарий 100, требуемый для установки (например, обжимки) хомута 14, может быть, в общем, сконструирован известным специалистом в данной области техники и, следовательно, для упрощения показан только частично. Вкратце, инструмент 100 имеет носовую сборку 102 с множеством расположенных по окружности зажимов 104, приспособленных к захвату затягивающих бороздок 44 затягивающего участка 41 тела. Зажимы 104 расположены в цилиндрической сборке 106 цанги, которая поддерживается с возможностью скольжения в корпусе 108 наковальни, который оканчивается на одном конце участка 110 обжимной наковальни, имеющей обжимную полость 112. Зажимы 104 обычно упруго заталкивают по оси вперед в конические канавки 114 в радиально замкнутое положение, показанное сборкой 116 ведомого механизма зажима (не показано). Тем не менее будет также понятно, что, как обсуждалось здесь, другие подходящие установочные конфигурации (см., например, затягивающий участок 177 штифтового хвоста с уменьшенным диаметром на Фиг.7-9) и способы, отличные от показанных и описанных на Фиг.1-3, предусмотрены примерной крепежной системой 50 со слабой обжимной нагрузкой.The
Фиг.2 и 3 показывают примерный хомут 14, используемый на двух представительных видах крепежных средств 10а, 10b, не имеющих штифтового хвоста, соответственно. Фигуры дополнительно иллюстрируют, как примерный хомут 14 может быть легко использован вместе с широким разнообразием известных установочных инструментов. Например, Фиг.2 показывает установочный инструмент 200, включающий в себя внешнее приводное устройство 202 с внутренним резьбовым каналом 204 и чувствительным стержнем 206. Этот установочный инструмент 200 также подробно обсуждался в патенте '024, который включен в настоящую заявку. Кратко, внешнее приводное устройство 202 сцепляется с бороздками 26а и приводит в действие или прикладывает относительную аксиальную силу к обжимной наковальне 210 так, что она помещает хомут 14 в обжимную полость 212 и сцепляется с хомутом 14 при скреплении вместе деталей 18а и 20а.Figures 2 and 3 show an
Фиг.3 иллюстрирует примерный хомут 14, используемый для не имеющего штифтового хвоста крепежного средства 10b другого типа. Тело 15b штифта включает внутренний резьбовой канал 77, приспособленный для использования с установочным инструментом 300, включающим внутреннее приводное устройство 306 с приводным стержнем 302, имеющим резьбу 304, которая соответствует резьбе внутреннего канала 77. Такой установочный инструмент также показан и описан в патенте '024. Вкратце, внутреннее приводное устройство 306 установочного инструмента 300 сцепляется с внутренним каналом 77 тела 15b штифта и тянет обжимную наковальню 310 по направлению к хомуту 14 так, что он помещается в обжимную наковальню 310 и обжимается в ней.Figure 3 illustrates an
Следовательно, будет понятно, что упрочненный хомут 14 со слабой обжимной нагрузкой по настоящему изобретению может быть использован для широкого разнообразия крепежных средств и их инструментов, включая крепежные средства типа, имеющего и не имеющего штифтовой хвост, которые имеют традиционные кольцевые или винтовые профили резьбы запирающей бороздки с более глубокими и более узкими бороздками или уменьшенным шагом резьбы по сравнению с измененным профилем резьбы, показанным на Фиг.2-3 и описанным вместе с изобретением патента '024, как сказано выше. Это является значительным улучшением, поскольку, как будет кратко обсуждено далее, хотя структура крепежного средства патента '024 приводит к уменьшению на значительную величину требуемой обжимной нагрузки, чтобы сделать это, требуется коренным образом изменить профиль резьбы и подвергнуть хомут термической обработке (например, резкому охлаждению и закалке; снятию напряжений) для достижения необходимых свойств материала (например, прочности). Хомут 14 по настоящему изобретению, хотя и применим к крепежным средствам с вышеупомянутым измененным профилем резьбы (см., например. Фиг.2-3), может быть также легко использован для крепежных средств, имеющих более традиционный профиль резьбы с более узкими и более глубокими запирающими бороздками, см., например, Фиг.7 и 7А и сопроводительное раскрытие в патенте '024. Как будет обсуждаться здесь, примерный упрочненный хомут 14 может быть также легко использован с улучшенным гибридным профилем резьбы 26d (Фиг.6) примерной крепежной системы 50 по изобретению.Therefore, it will be understood that the strengthened
Согласно Фиг.4 и 5 известный хомут (например, 14') предшествующего уровня техники сравнивается с примерным хомутом 14 по настоящему изобретению. Хомут 14' включает в себя борт 59', имеющий увеличенный по желанию диаметр, с цилиндрическим телом 61' и сквозным каналом 65'. Тело 61' хомута имеет, в общем, однородную цилиндрическую конфигурацию с однородной, в общем, толщиной t' стенки. Хомут 14' имеет прямой участок 69' тела, который оканчивается на его наружном конце участком 67' тела, идущим раструбом радиально наружу и обычно также имеющим толщину t'.According to FIGS. 4 and 5, a prior art collar (eg, 14 ′) is compared with an
Как и примерный хомут 14 (Фиг.1-3, 5 и 7) по настоящему изобретению, хомут 14' до обжимки приспособлен к расположению над телом 15 штифта (см., например, Фиг.1) и при скреплении вместе деталей 18, 20 (Фиг.1) будет иметь тело 61' хомута, которое находится на одной радиальной линии с внешней поверхностью 73 детали 20. Детали 18 и 20 имеют общую толщину t1 (Фиг.1), определяющую номинальный захват крепежного средства (например, 10). Тем не менее будет понятно, что крепежное средство 10 может быть использовано в заданном интервале захвата, изменяющемся от деталей, имеющих минимальную общую толщину, которая меньше t1 (не показано), до максимальной общей толщины, которая больше t1 (не показано).Like the exemplary collar 14 (Figs. 1-3, 5 and 7) of the present invention, the collar 14 'prior to crimping is adapted to be located above the body 15 of the pin (see, for example, Fig. 1) and when parts 18, 20 are fastened together (FIG. 1) will have a collar body 61 'that is in a radial line with the outer surface 73 of part 20. Parts 18 and 20 have a total thickness t1 (FIG. 1) that defines the nominal grip of the fastening means (for example, 10). However, it will be understood that the fastening means 10 can be used in a predetermined grip interval, varying from parts having a minimum total thickness that is less than t1 (not shown), to a maximum total thickness that is greater than t1 (not shown).
Как обсуждалось в патенте '024, который включен в настоящую заявку посредством ссылки, относительная аксиальная нагрузка, требуемая для обжимки тела 61' хомута, минимизируется уменьшением зазора между прямым участком 69' канала хомута, имеющим однородный диаметр, и вершинами 71 (см., например, Фиг.1) запирающих бороздок 26. В изобретении по патенту '024 этот радиальный зазор значительно уменьшен по радиусу, составляя давнишнюю необходимость обеспечения экономичного, крепежного средства высокого Стандарта, которое проявляет оптимальное сочетание слабой обжимной нагрузки и высокой прочности. Хотя вышеупомянутые крепежные средства, по существу, соответствуют задаче уменьшения обжимной нагрузки, они до сих пор способны решить эту задачу только с помощью дорогостоящей термической обработки хомута и изменения профиля резьбы. Одним из способов, с помощью которых крепежная система 50 со слабой обжимной нагрузкой по настоящему изобретению преодолевает эти недостатки, является обеспечение вышеупомянутого улучшенного хомута 14, который может быть легко использован для широкого разнообразия существующих крепежных средств и профилей их резьбы и который является упроченным, не требуя термической обработки, при этом все еще проявляя свойства материала (например, прочность, но не ограничиваясь ей) высокого Стандарта (например, Стандарта 5 или Стандарта 8). Хомут 14, следовательно, ретроактивно применим к существующим крепежным средствам в качестве улучшенной отдельной компоненты или, как альтернатива, в сочетании с другими признаками со слабой обжимной нагрузкой примерной крепежной системы 50.As discussed in the '024 patent, which is incorporated herein by reference, the relative axial load required to crimp the collar body 61' is minimized by reducing the clearance between the straight portion 69 'of the clamp channel having a uniform diameter and the peaks 71 (see, for example , Fig. 1) locking grooves 26. In the invention according to the '024 patent, this radial clearance is significantly reduced in radius, making it a long-standing need to provide an economical, fastening means of high Standard, which shows the optimal combination low crimp load and high strength. Although the aforementioned fasteners essentially correspond to the task of reducing the crimp load, they are still able to solve this problem only with the help of expensive heat treatment of the clamp and changing the thread profile. One of the ways in which the fast
Фиг.5 более подробно показывает изометрический вид примерного упрочненного хомута 14 со слабой обжимной нагрузкой, который показан при использовании с крепежными средствами 10, 10а, 10b, 10с, 10d на Фиг.1-3 и 7 соответственно. Участок хомута 14 вырезан для иллюстрации примерной уменьшенной толщины t стенки хомута 14 (по сравнению, например, с толщиной t' хомута 14' на Фиг.4). Таким образом, для крепежного средства приблизительно половину от радиуса традиционного зажимного болта, см., например, Фиг.7 патента '024 (иллюстрирующую профиль резьбы обычного крепежного средства зажимного типа). Из-за узкого радиального зазора, обеспеченного минимизированным внутренним диаметром ID', наружный диаметр OD' может быть уменьшен до толщины t', необходимой для обеспечения требуемого объема. Таким образом, как обсуждалось в патенте '024, внутренний диаметр ID' и наружный диаметр OD' выбирают для обеспечения требуемой толщины t' стенки тела 61' хомута, что приводит к необходимому объему материала хомута для обжимки и требуемому количеству наполнения запирающей бороздки, при этом обеспечивая требуемое уменьшение обжимной нагрузки.Figure 5 shows in more detail an isometric view of an exemplary reinforced
Тем не менее, как показано на Фиг.4А, 7А, 8А и 9А патента '024 и обсуждалось в сопроводительном раскрытии, такое крепежное средство и его хомут 14' требуют измененного профиля резьбы для включения запирающих бороздок 26, которые шире и, в общем, менее глубоки (по сравнению с измененной структурой бороздки, показанной на Фиг.4А, 8А и 9А патента '024, для крепежного средства предшествующего уровня техники по Фиг.7А). Дополнительно, хотя измененный профиль резьбы крепежного средства помогает преодолеть вышеупомянутую высокую обжимную нагрузку, она также требует дорогостоящей термической обработки хомута 14' для сохранения требуемых свойств материала (например, прочности).However, as shown in FIGS. 4A, 7A, 8A, and 9A of the '024 patent and discussed in the accompanying disclosure, such fastening means and its collar 14' require a modified thread profile to engage locking grooves 26 that are wider and, in general, less deep (compared with the altered groove structure shown in FIGS. 4A, 8A and 9A of the '024 patent for the fastening means of the prior art of FIG. 7A). Additionally, although the modified thread profile of the fastening means helps to overcome the aforementioned high crimp load, it also requires expensive heat treatment of the clamp 14 'to maintain the required material properties (e.g. strength).
Следовательно, принимая во внимание вышеупомянутые известные попытки улучшения конструкции крепежного средства обжимного типа, хомут 14 по настоящему изобретению будет иметь внутренний диаметр ID, по существу, равный наружному диаметру Db вершины 71 запирающей бороздки (Фиг.1), аналогично диаметру ID' хомута 14' по Фиг.4. Тем не менее наружный диаметр OD примерного хомута 14 меньше, чем OD' хомута 14' предшествующего уровня техники, что имеет следствием примерную уменьшенную толщину t стенки тела 61 хомута. Как будет обсуждаться здесь более подробно, уменьшенная толщина t стенки приводит к меньшему объему материала, который должен быть обжат в запирающих бороздках (например, 26, 26а, 26b, 26с, 26d на Фиг.1-3, 6В, 6С и 7 соответственно). В сочетании с увеличенной жесткостью примерного хомута 14 это приводит к отсутствию превышения глубины запирающих бороздок (например, 26, 26а, 26b, 26с, 26d), что прямо противоположно многим известным конструкциям хомутов предшествующего уровня техники. Также при уменьшении ID хомута хомут перемещается на меньшее расстояние во время обжимки для сцепления с запирающими бороздками. При обжимке хомутов по настоящему изобретению в запирающих бороздках расходуется меньшая обжимная нагрузка, так как хомуты имеют меньший зазор между наружным диаметром вершин, чем в предшествующем уровне техники. В системах зажимных болтов предшествующего уровня техники обеспечивался больший зазор между хомутами и наружным диаметром вершин, так что к хомуту прикладывалась большая обжимная нагрузка для его обжимки в воздухе до обжимки в запирающих бороздках. Уменьшенная толщина t стенки, не превышающая толщину запирающих бороздок 26, 26а, 26b, 26с и 26d, и уменьшенный зазор между хомутом и наружным диаметром вершин зажимного болта уменьшают относительную аксиальную нагрузку, требуемую для обжимки примерного хомута 14.Therefore, taking into account the aforementioned known attempts to improve the design of the crimp type fastening means, the
Следовательно, настоящее изобретение выполняет подобную задачу, касающуюся уменьшенной обжимной нагрузки, более экономичным, улучшенным способом по сравнению с предшествующим уровнем техники. Будет понятно, что точная разница или величина уменьшения толщины t стенки примерного хомута 14 по сравнению, например, с толщиной t' стенки хомута 14', будет в итоге частично зависеть от размера (например, 1/2 дюйма, 5/8 дюйма, 3/4 дюйма, но не ограничиваясь этими размерами) конкретного крепежного средства. Например, разница в толщине стенки хомута вероятно будет больше между парой крепежных средств сопоставимого Стандарта, размер которых составляет 3/4 дюйма, чем, например, между парой крепежных средств сопоставимого Стандарта, размер которых равен 1/4 дюйма. Примеры следствий уменьшенной толщины t тела 61 хомута по настоящему изобретению, а также представительные числа для таких толщин будут дополнительно объяснены и оценены при обсуждении последующих примеров. Примеры иллюстрируют и обсуждают результаты нескольких экспериментов, проводимых с целью оценки следствий уменьшенной толщины t тела 61 хомута на упрочненных, высокопрочных хомутах 14 и крепежных средствах (например, 10, 10а, 10b, 10с и 10d). Последующие примеры обеспечены для дополнительной иллюстрации улучшений и не ограничивают изобретение.Therefore, the present invention performs a similar task regarding reduced crimp loading in a more economical, improved way compared to the prior art. It will be appreciated that the exact value of the difference or decreasing the thickness t of an
ПРИМЕР 1EXAMPLE 1
Целью первого эксперимента было определение возможности использования хомутов, имеющих размеры HS5CF-R12, в качестве упрочненных хомутов для соответствия значениям Стандарта 8. Крепежное средство HS5CF-R12 является коммерчески доступным крепежным средством обжимного типа Стандарта 5, который производит Huck International, Inc. в Уэйко, Техас.The aim of the first experiment was to determine whether HS5CF-R12 sized clamps could be used as reinforced clamps to meet the values of Standard 8. The HS5CF-R12 fastener is a commercially available Standard 5 crimp type fastener manufactured by Huck International, Inc. in Waco, Texas.
Эксперимент включал тестирование наружного диаметра (OD), жесткости, обжимной нагрузки, эластичности и предварительной нагрузки стандартных, резко охлажденных и закаленных хомутов Стандарта 8, которые были протестированы и сравнены с упрочненными хомутами Стандарта 8. Результаты представлены ниже в Таблице 1.The experiment included testing the outside diameter (OD), stiffness, crimp load, elasticity and preload of standard, sharply chilled and hardened clamps of Standard 8, which were tested and compared with hardened clamps of Standard 8. The results are presented below in Table 1.
Упрочненный хомут Стандарта 5Table 1
Hardened Standard 5 clamp
Как показано в Таблице 1, оба хомута "А" и "В" имели обжимную нагрузку, которая была на 18% ниже, чем у стандартного в настоящее время хомута HS5CF-R12, и оба соответствовали минимальным производственным требованиям к эластичности и предварительной нагрузке Стандарта 5. Эксперимент обнаружил, что упроченный хомут, Хомут "А", имел два различных преимущества перед Хомутом "В".As shown in Table 1, both clamps “A” and “B” had a crimp load that was 18% lower than the current standard HS5CF-R12 clamp, and both met the minimum manufacturing requirements for elasticity and preload of Standard 5 The experiment found that the reinforced clamp, Clamp A, had two distinct advantages over Clamp B.
1) Хомут "А" не требовал термической обработки (например, резкого охлаждения и закалки; снятия напряжений) и, следовательно, не нуждался в дополнительном этапе очистки или обезуглероживания хомута.1) The clamp "A" did not require heat treatment (for example, rapid cooling and quenching; stress relieving) and, therefore, did not need an additional stage of cleaning or decarburization of the clamp.
2) Хомут "А" имел значительно больший предел предварительной нагрузки по сравнению с минимальной производственной характеристикой, чем Хомут "В".2) Clamp “A” had a significantly larger preload limit compared to the minimum production characteristic than Clamp “B”.
Хотя Хомут "А" не имел такой же высокой действительной эластичности и предварительной нагрузки, как стандартный в настоящее время хомут Стандарта 5, он имел значительно (18%) более слабую обжимную нагрузку. Следовательно, тестирование подтвердило, что упрочненные хомуты, имеющие уменьшенный OD и, таким образом, толщину стенки, согласно настоящему изобретению могут экономично получить уменьшенную обжимную нагрузку (на 18%), при этом проявляя оптимальные свойства материала.Although the “A” collar did not have the same high actual elasticity and preload as the standard Standard 5 collar, it had a significantly (18%) weaker crimp load. Therefore, testing confirmed that hardened clamps having a reduced OD and thus wall thickness according to the present invention can economically obtain a reduced crimp load (by 18%), while exhibiting optimal material properties.
ПРИМЕР 2EXAMPLE 2
Второй эксперимент являлся результатом необходимости развития экономичного способа увеличения срока службы установочного инструмента и уменьшения затрат на создание хомутов Стандарта 8. Конкретно, задачей эксперимента было определение того, могут ли тонкостенные упрочненные хомуты увеличить спусковую нагрузку, уменьшить обжимную нагрузку и сохранить такую же эластичность и предварительную нагрузку, как у стандартных резко охлажденных и закаленных хомутов. Спусковой является нагрузка, при которой хомут 14 первый раз сцепляется с запирающими бороздками 26, 26а, 26b, 26с, 26d штифта. После этой точки вытягивание щели листа (например, детали 18, 20; 18а, 20а; 18b, 20b; 18с, 20с) ограничено, так как хомут 14 застревает на штифте 12, 12а, 12b, 12с, 12d. Если после спуска остается щель, зажатие уменьшается, так как удлинение хомута начинает уменьшать щель вместо растяжения штифта 12, 12а, 12b, 12с, 12d.The second experiment was the result of the need to develop an economical way to increase the service life of the installation tool and reduce the cost of creating standard 8. clamps. Specifically, the experiment aimed at determining whether thin-walled reinforced clamps can increase the starting load, reduce the crimp load and maintain the same elasticity and preload as standard sharply chilled and hardened clamps. The trigger is the load at which the
Хомуты HSCF-R20 из одного рабочего наряда и исходного материала (эластичность составляла 50 тысяч фунтов на кв. дюйм) были поделены на четыре группы. Хомуты HSCF-R20 являются коммерчески доступными хомутами, которые производит Huck International, Inc. в Уэйко, Техас.HSCF-R20 clamps from one work order and source material (elasticity was 50 thousand pounds per square inch) were divided into four groups. HSCF-R20 Clamps are commercially available clamps manufactured by Huck International, Inc. in Waco, Texas.
Группа 1 была контрольной группой и была обработана традиционным способом (например, резким охлаждением и закалкой). OD хомута составлял 1.009".
Группа 2 была упрочненной, и ее OD хомута был уменьшен до 1.000".
Группа 3 была упрочненной, и ее OD хомута был уменьшен до 0.995".Group 3 was hardened and its clamp OD was reduced to 0.995 ".
Группа 4 была упрочненной, и ее OD хомута был уменьшен до 0.990".
Все хомуты подвергались дробеструйной очистке и вощению для получения одинаковой текстуры поверхности и смазочного материала. Дополнительно, для тестирований использовались штифты из одного рабочего наряда с тем же установочным инструментарием и теми же проверочными инструментами. Для каждой группы для каждой категории спусковой нагрузки, обжимной нагрузки и предварительной нагрузки и эластичности были проведены три тестирования. Для простоты в здесь Таблице 2 приведены только средние значения тестировании.All clamps were subjected to bead-blasting and waxing to obtain the same surface texture and lubricant. Additionally, for testing, pins from the same work order with the same installation tools and the same test tools were used. For each group, for each category of starting load, crimp load and preload and elasticity, three tests were performed. For simplicity, Table 2 shows only the average test values.
Тонкостенные упрочненные хомутыtable 2
Thin-walled reinforced clamps
RbRigidity
Rb
ФунтыDescent
Pounds
ФунтыSwage,
Pounds
нагрузка,
Фунты (26,080
мин)Preliminary
load,
Pounds (26,080
min)
Фунты
(37,300
мин)Elasticity,
Pounds
(37,300
min)
охлажденный -
Закаленный
1.009" ODSharp
chilled -
Tempered
1.009 "OD
1.000" ODHardened
1.000 "OD
Область допустимых значений для OD хомута для стандартных хомутов составляет от 1.006" до 1.012". При использовании той же области допустимых значений для упроченных хомутов интервал доступных OD хомута приблизительно составляет от .995" до 1.001". Как показано, интервал значений OD в Таблице 2 приблизительно составляет от. 990" до 1.000", и эти значения могут быть взяты в качестве минимального и максимального значений. Средние значения 1.000" и .995", следовательно, можно непосредственно сравнить с номинальными значениями 1.009".The range of acceptable values for the OD clamp for standard clamps is from 1.006 "to 1.012". Using the same tolerance range for hardened clamps, the range of available clamp ODs is approximately .995 "to 1.001". As shown, the OD range in Table 2 is approximately from. 990 "to 1.000", and these values can be taken as the minimum and maximum values. The average values of 1.000 "and .995", therefore, can be directly compared with the nominal values of 1.009 ".
Как видно из результатов, представленных в Таблице 2, упроченные хомуты предлагают следующие преимущества перед стандартными резко охлажденными и закаленными хомутами:As can be seen from the results presented in Table 2, hardened clamps offer the following advantages over standard sharply chilled and hardened clamps:
1. Улучшенные механические значения: спусковая нагрузка (вытягивание щели) больше приблизительно на 44%, обжимная нагрузка меньше приблизительно на 11%, предел прочности при растяжении больше приблизительно на 5% и такая же предварительная нагрузка. Предварительная нагрузка больше минимальной промышленной характеристики приблизительно на 7% для обоих типов хомутов, но предел прочности при растяжении улучшается от 3% приблизительно, по сравнению с минимальной характеристикой, до 9% приблизительно, по сравнению с характеристикой при использовании упрочненного хомута. Упрочненный хомут также обеспечивает уменьшение давления установочного инструмента приблизительно от 10% до 20%, что является весьма существенным преимуществом, которое приводит к уменьшенному износу инструмента, более доступным, более маленьким инструментам и более легким инструментам.1. Improved mechanical values: trigger load (slit pull) is approximately 44% greater, crimp load is approximately 11% less, tensile strength is approximately 5% greater, and the same preload. The preload is greater than the minimum industrial characteristic by about 7% for both types of clamps, but the tensile strength improves from about 3%, compared with the minimum characteristic, to about 9%, compared with the characteristic when using a reinforced clamp. The reinforced clamp also provides a reduction in pressure of the installation tool from about 10% to 20%, which is a very significant advantage that leads to reduced tool wear, more affordable, smaller tools and lighter tools.
2. Улученное качество: при отсутствии резкого охлаждения и закалки хомутов устраняются случайные проблемы и проблемы обезуглероживания. Дополнительно, сохраняется жесткость, так как интервал жесткости, в котором могут находиться упрочненные хомуты, составляет приблизительно 10 Rb. Также возможно, что определенные резко охлажденные и закаленные хомуты могут не отвечать требованиям эластичности, если жесткость приближается к минимальной характеристике Стандарта, составляющей 68 Rb. Это не является проблемой для примерных упрочненных хомутов с увеличенной жесткостью.2. Improved quality: in the absence of sudden cooling and hardening of the clamps, random problems and decarburization problems are eliminated. Additionally, stiffness is maintained since the stiffness range in which the reinforced collars can be located is approximately 10 Rb. It is also possible that certain sharply chilled and hardened clamps may not meet the requirements of elasticity if the stiffness approaches the minimum characteristic of the Standard of 68 Rb. This is not a problem for exemplary reinforced clamps with increased stiffness.
3. Уменьшенная стоимость: При исключении термической обработки и связанным с ней этапом пескоструйной очистки упрочненные хомуты уменьшают производственные затраты. Дополнительно, могут быть уменьшены затраты на исходный материал хомута заменой проволоки из отожженной стали AISI 1010, которую обычно используют для производства хомутов, на горячекатаную проволоку AISI 1006, которая может быть использована для производства примерных упрочненных хомутов, так как величина ее механического упрочнения, по существу, такая же, как у проволоки из отожженной стали AISI 1010. Упрочненные хомуты могут быть сделаны из неотожженной или отожженной низкоуглеродистой стали. Она также является неотожженной и, следовательно, менее дорогой.3. Reduced cost: With the exception of heat treatment and the associated sandblasting step, hardened clamps reduce production costs. Additionally, the cost of the clamp’s starting material can be reduced by replacing the AISI 1010 annealed steel wire, which is usually used for the production of clamps, with the AISI 1006 hot-rolled wire, which can be used to produce exemplary reinforced clamps, since the value of its mechanical hardening is essentially , same as AISI 1010 annealed steel wire. Reinforced clamps can be made of unannealed or annealed mild steel. It is also unannealed and therefore less expensive.
4. Уменьшенный срок разработки: Исключение термической обработки и связанной с ней проверки сохраняет два или три дня, которые обычно необходимы для производства хомутов.4. Reduced development time: The exclusion of heat treatment and associated verification saves two or three days, which are usually necessary for the production of clamps.
Следовательно, результаты ПРИМЕРА 2 дополнительно подтверждают преимущества использования упрочненного хомута согласно настоящему изобретению. Дополнительно, при рассмотрении вместе с ПРИМЕРОМ 1 становится очевидной способность крепежного средства и его хомута по настоящему изобретению уменьшать износ компонент установочного инструмента (например, наковальни; муфты) и, таким образом, увеличивать срок службы инструмента. Хотя ожидается увеличение износа наковальни, так как примерные упрочненные хомуты являются более жесткими, настоящее изобретение обнаружило, что в действительности износ наковальни не изменяется значительно при уменьшении OD и, таким образом, толщины t стенки примерного хомута 14, и срок службы муфты увеличивается в результате уменьшения требуемого давления инструмента.Therefore, the results of EXAMPLE 2 further confirm the advantages of using the hardened clamp according to the present invention. Additionally, when considering together with EXAMPLE 1, the ability of the fastening means and its collar of the present invention to reduce the wear of the components of the installation tool (for example, anvils; couplings) and thereby increase the life of the tool becomes apparent. Although anvil wear is expected to increase, since the exemplary hardened clamps are more rigid, the present invention has found that in fact the anvil wear does not change significantly with decreasing OD and thus the wall thickness t of the
ПРИМЕР 3EXAMPLE 3
Дополнительно к результатам первых двух экспериментов третий эксперимент дополнительно протестировал следствия увеличения жесткости хомута при уменьшении толщины стенки хомута при попытке найти оптимальное сочетание высокой прочности и слабой обжимной нагрузки. Вытягивание щели приводит к зажиму соединения, которое меньше оптимального. Тем не менее увеличение жесткости хомута также увеличивает обжимную силу для установки хомута, как доказано в ПРИМЕРЕ 2.In addition to the results of the first two experiments, the third experiment additionally tested the consequences of increasing clamp stiffness with decreasing clamp wall thickness while trying to find the optimal combination of high strength and low crimp load. Pulling the gap leads to clamping the connection, which is less than optimal. However, increasing the stiffness of the clamp also increases the crimping force to install the clamp, as proved in EXAMPLE 2.
Уменьшение толщины стенки хомута диспропорционально понижает обжимную силу по сравнению со спусковой нагрузкой (вытягиванием щели). Следовательно, объединяя результаты вышеописанных экспериментов, данный эксперимент был направлен на преодоление ограничений конструкции известных крепежных средств сочетанием увеличенной жесткости хомута и уменьшения толщины стенки хомута для сохранения такой же эластичности и предварительной нагрузки и увеличения спусковой нагрузки при уменьшении обжимной нагрузки, тем самым увеличивая срок службы установочного инструмента. Задачей эксперимента было также выполнение вышеперечисленного без изменений стандартного штифта или установочного инструмента, чтобы возможная будущая замена на новый хомут была максимально простой и экономичной.Reducing the wall thickness of the clamp disproportionately reduces the crimping force compared with the trigger load (pulling the gap). Therefore, combining the results of the above experiments, this experiment was aimed at overcoming the limitations of the design of known fasteners by combining increased stiffness of the clamp and reducing the wall thickness of the clamp to maintain the same elasticity and preload and increase the release load while reducing the crimp load, thereby increasing the service life of the installation tool. The objective of the experiment was also to carry out the above standard pin or installation tool without changes so that a possible future replacement with a new clamp was as simple and economical as possible.
Для согласованности в эксперименте был использованы хомут того же рабочего наряда. Толщина стенки хомута была уменьшена машинной обработкой OD хомута на .010". Для оптимальной толщины стенки были проверены спусковая нагрузка, обжимная нагрузка, выталкивающая нагрузка, предварительная нагрузка и предел прочности при растяжении. Наиболее последовательным способом значительного увеличения жесткости хомута, как показали ПРИМЕРЫ 1 и 2, было использование упрочненных хомутов, которые дают общее увеличение жесткости между точками 20-25 Rb приблизительно. Когда была определена оптимальная толщина стенки хомута, аналогичные тестирования проводились для сравнения стандартных штифтов со штифтами, описанными выше вместе с патентом '024, причем последние подвергались термической обработке для получения такой же жесткости и точки разрушения штифта. Это делали для определения следствий профиля запирающей бороздки. Все тестирования были проведены на оборудовании для пробной эксплуатации при использовании стандартных проверочных процедур.For consistency in the experiment, a collar of the same work order was used. The wall thickness of the clamp was reduced by machining the OD of the clamp by .010 ". For optimal wall thickness, the trigger load, crimp load, buoyant load, preload and tensile strength were tested. The most consistent way to significantly increase the clamp stiffness, as EXAMPLES 1 and 2, there was the use of reinforced clamps that give an overall increase in stiffness between approximately 20-25 Rb between points. When the optimum clamp wall thickness was determined, similar to the test The tests were carried out to compare standard pins with the pins described above with the '024 patent, the latter being subjected to heat treatment to obtain the same stiffness and breaking point of the pin, to determine the consequences of the locking groove profile. All tests were carried out on trial operation equipment when using standard verification procedures.
Для упрощения отчета, а также из-за незначительного изменения между тестированиями приведены только средние значения трех тестирований для каждого условия. Таблица 3 показывает здесь результат примерного уменьшения толщины стенки хомута при использовании штифтов со стандартным профилем резьбы.To simplify the report, as well as due to a slight change between the tests, only the average values of three tests for each condition are given. Table 3 shows here the result of an approximate decrease in the wall thickness of the clamp when using pins with a standard thread profile.
Уменьшенная толщина стенки хомута со стандартным профилем резьбыTable 3
Reduced clamp wall thickness with standard thread profile
RbClamp
Rb
OD”Clamp
OD ”
Стенка”Clamp
Wall"
ФунтыDescent
Pounds
ФунтыSwage
Pounds
ФунтыPushing out
Pounds
ФунтыClamp
Pounds
ФунтыElasticity
Pounds
охлажденный
ЗакаленныйSharp
cooled
Tempered
Как можно вычислить из Таблицы 3, вычисленный OD упрочненного жесткого хомута, равный .975", давал бы такие же значения зажима и эластичности, как и OD стандартного в настоящее время хомута, но спусковая нагрузка увеличилась бы приблизительно на 54%, а обжимная нагрузка уменьшилась бы приблизительно на 6%. Эти результаты дополнительно подтверждают признаки крепежного средства и его упрочненных, тонкостенных хомутов со слабой обжимной нагрузкой по настоящему изобретению.As can be calculated from Table 3, the calculated OD of the hardened rigid clamp equal to .975 "would give the same clamping and elasticity values as the OD of the currently standard clamp, but the release load would increase by about 54%, and the crimp load would decrease by approximately 6%. These results further confirm the features of the fastening means and its hardened, thin-walled clamps with a low crimp load of the present invention.
Данные спуска, зажима и эластичности для стандартных запирающих бороздок (например, типа, который обсуждался со ссылкой на Фиг.7 и 7А в патенте '024) из этой группы подтверждают первую группу данных в Таблице 3. Обжимная нагрузка была приблизительно на 1,300 фунтов ниже, чем предсказывалось, или была уменьшена приблизительно на 12% вместо исходного уменьшения на 6%. Между значениями не было существенной разницы из-за профиля резьбы запирающей бороздки. Имело место значительное (приблизительно на 40%) уменьшение обжимной нагрузки, связанное с измененной гибридной запирающей бороздкой и жестким, тонкостенным упрочненным хомутом по сравнению с обжимными нагрузками, связанными со стандартным винтовым профилем резьбы запирающей бороздки и резко охлажденным и закаленным хомутом.The descent, clamping and elasticity data for standard locking grooves (for example, the type discussed with reference to Figs. 7 and 7A in the '024 patent) from this group confirm the first group of data in Table 3. The crimp load was approximately 1,300 pounds lower. than predicted, or was reduced by approximately 12% instead of the initial decrease of 6%. There was no significant difference between the values due to the thread profile of the locking groove. There was a significant (approximately 40%) reduction in crimp load associated with an altered hybrid locking groove and a rigid, thin-walled reinforced clamp compared to crimp loads associated with the standard screw profile of the locking groove thread and a sharply cooled and hardened clamp.
В итоге эксперимент подтверждает, что жесткость может быть последовательно увеличена использованием упроченных хомутов, и толщина стенки хомута может быть уменьшена, так как кольцевая прочность увеличивается из-за такой высокой жесткости. Уменьшение OD хомута приблизительно до .975" не изменяет действительные значения предварительной нагрузки или эластичности, но увеличивает вытягивание щели приблизительно на 50% и уменьшает обжимку приблизительно на 10%. Увеличенная приблизительно на 20 Rb точек жесткость также увеличивает вычисленное сопротивление износу хомута приблизительно на 40%, и для обжимки упрочненных хомутов не требуются изменения штифта или обжимной наковальни. Следовательно, не только создание крепежных средств и их хомутов крепежной системы 50 по настоящему изобретению приводит к проявлению оптимизированных физических свойств, низкой обжимной нагрузке и экономической эффективности, но хомуты 14 могут быть также легко использованы с широким разнообразием существующих штифтов крепежных средств и профилей их резьбы, а также с улученным гибридным профилем 26d резьбы (Фиг.6С) согласно изобретению.As a result, the experiment confirms that the stiffness can be sequentially increased using hardened clamps, and the wall thickness of the clamp can be reduced, since the ring strength increases due to such high stiffness. Reducing the OD of the clamp to approximately .975 "does not change the actual values of preload or elasticity, but increases the elongation of the slit by approximately 50% and reduces crimping by approximately 10%. Increased stiffness by approximately 20 Rb points also increases the calculated wear resistance of the clamp by approximately 40% and no pin or crimp anvil changes are required to crimp the reinforced clamps, therefore, not only the creation of fasteners and their clamps of the
Желательно, чтобы штифт 12, 12а, 12b, 12с, 12d (Фиг.1-3, 6В, 6С и 7) был достаточно жестким по отношению к жесткости хомута 14 для сопротивления раздавливанию или чрезмерной податливости напряжению, или образованию шейки из-за сжимающих обжимных нагрузок. Следовательно, в одной форме изобретения, например для крепежного средства Стандарта 5, штифт 12, 12а, 12b, 12с, 12d может быть сделан из стали AISI 1038 или стали AISI 1541 или других сопоставимых материалов для того же Стандарта, имеющих жесткость приблизительно от Rc24 до приблизительно Rc35 и предельную прочность при растяжении, равную, по меньшей мере, 120 тысяч фунтов на кв. дюйм. Обычно традиционные хомуты (например, 14') для таких крепежных средств сделаны из AISI 1010 углеродистой стали, которая должна подвергаться термической обработке при жесткости, составляющей приблизительно от Rb65 приблизительно до Rb85, и предельной прочности при растяжении, равной, по меньшей мере, приблизительно 60 тысяч фунтов на кв. дюйм.It is desirable that the
Тем не менее, как обсуждалось выше, примерный хомут 14 сделан, например, из AISI стали или любого другого подходящего материала из отожженной или неотожженной низкоуглеродистой стали. AISI 1006 сталь является неотожженной. Проволока из неотожженной стали, обычно называемая «зеленой» проволокой, является менее дорогой, что позволяет более экономно производить примерный хомут 14. Штифт 12, 12а, 12b, 12с, 12d имеет значительную жесткость для принятия требуемых предварительных нагрузок с высоким растяжением и обжимных нагрузок хомута 14 без значительной податливости. Дополнительно, хомут 14, как и хомуты, обсуждавшиеся, например, в патенте '024, может быть покрыт традиционным смазочным материалом, таким как водорастворимый полиэтиленовый воск или цетиловый спирт. Хомут 14 может быть также оцинкован. Это содействует сохранению низкого уровня обжимных нагрузок и также минимизирует износ обжимной полости 112, 212, 312, 412. Таким образом, как показано с помощью ПРИМЕРОВ 1-3, тело 6 (Фиг.5) хомута 14 снабжено достаточной толщиной t стенки и, таким образом, объемом, чтобы гарантировать, что в удлинение по оси будет перемещаться достаточное количество материала хомута, но в то же время оно будет иметь достаточную прочность из условия, чтобы заплечики 60 штифта (Фиг.1) и заплечики хомута, образованные во время обжимки, оставались, по существу, полностью сцепленными при достижении соединения растягивающей нагрузкой конструкции. В этом смысле требуемая толщина t стенки (Фиг.5) примерного тела 61 хомута незначительно увеличится для крепежных средств, имеющих больший диаметр, и уменьшится для крепежных средств, имеющих меньший диаметр, при этом оставаясь достаточно тонкой, чтобы проявлять преимущества, обнаруженные в настоящем изобретении, и более тонкой, чем известные хомуты предшествующего уровня техники сопоставимого размера и Стандарта. Таблица 4 дополнительно суммирует улучшения хомута 14 путем сравнения известных резко охлажденных и закаленных хомутов 14' и упрочненных хомутов 14 по изобретению, используемых с известными крепежными средствами 10, 10а, 10b, 10с, 10d Стандарта 5 и Стандарта 8 и с улучшенными крепежными средствами 10 с, 10d (Фиг.6 и 7) Стандарта 5 и Стандарта 8 примерной крепежной системы 50 со слабой обжимной нагрузкой. Различные размеры хомута показаны для трех различных номинальных размеров крепежного средства, составляющих 1/2 дюйма, 5/8 дюйма и 1/4 дюйма. Для первых двух типов крепежного средства размеры хомута существующего резко охлажденного и закаленного хомута 14' показаны первыми, а значения упрочненного хомута 14 по изобретению показаны направленными и смещенными вправо. Для крепежных средств Стандарта 5 и Стандарта 8, озаглавленных "Следующее поколение", показаны значения только для упрочненных хомутов. Эти крепежные средства используют примерный гибридный профиль резьбы 126 (Фиг.6С) по изобретению, который будет обсуждаться здесь.However, as discussed above, the
Размер хомута; СравнениеTable 4
Clamp size; Comparison
Как показано в Таблице 4, для упрочненного хомута по настоящему изобретению было обнаружено, что отношение O.D. к I.D. упрочненного хомута составляет приблизительно: (i) 1.491 для существующего крепежного средства в 5/8 дюйма Стандарта 5, (ii) 1.540 для существующего крепежного средства в 5/8 дюйма Стандарта 8, (iii) 1.481 для крепежного средства в 5/8 дюйма Стандарта 5 следующего поколения и (IV) 1.502 для крепежного средства в 5/8 дюйма Стандарта 8 следующего поколения. Применимым интервалом отношений O.D. к I.D. хомута по настоящему изобретению вероятно был бы интервал приблизительно от 1.47 до 1.55 или любой другой интервал, попадающий в данный интервал. Дополнительные примерные воплощения интервалов не изложены для упрощения описания. Для резко охлажденных и закаленных хомутов предшествующего уровня техники было обнаружено, что отношение O.D. к I.D. хомута составляет приблизительно: (i) 1.509 для крепежного средства в 5/8 дюйма Стандарта 5 и (ii) 1.557 для крепежного средства в 5/8 дюйма Стандарта 8.As shown in Table 4, for the reinforced collar of the present invention, it was found that the ratio of O.D. to I.D. the hardened clamp is approximately: (i) 1.491 for existing 5/8 inch fasteners of Standard 5, (ii) 1.540 for existing 5/8 inch fasteners of Standard 8, (iii) 1.481 for 5/8 inch standard fasteners 5 of the next generation; and (IV) 1.502 for fasteners in 5/8 inches of Standard 8 of the next generation. Applicable O.D. to I.D. The collar of the present invention would probably range from about 1.47 to 1.55, or any other interval falling within this range. Additional exemplary embodiments of the intervals are not set forth to simplify the description. For sharply chilled and hardened clamps of the prior art, it was found that the ratio of O.D. to I.D. The clamp is approximately: (i) 1.509 for 5/8 inch fasteners of Standard 5 and (ii) 1.557 for 5/8 inch fasteners of Standard 8.
Уменьшение обжимной нагрузки позволяет уменьшить размер установочного инструмента (например, 100, 200, 300 на Фиг.1-3 соответственно; см. также установочный инструмент 400 на Фиг.7-9), что приводит к соответствующему уменьшению веса вплоть до 40% по сравнению с весом традиционных установочных инструментов. См., например, патент '024, как сказано выше, (обсуждающий уменьшение веса инструмента по сравнению с инструментом 148 на Фиг.7 этого патента).Reducing the crimp load allows you to reduce the size of the installation tool (for example, 100, 200, 300 in Fig.1-3, respectively; see also the
Ввиду того, что многие крепежные средства (например, 10, 10а, 10b, 10с, 10d), с которыми может быть использован хомут 14 по настоящему изобретению, имеют затягивающие участки и/или штифтовые хвосты уменьшенного размера и/или длины, может потребоваться обеспечение механизма для удержания штифта и хомута вместе при их первом предварительном монтаже на деталях при приготовлении к установке. Следовательно, хомут может быть, если требуется, снабжен гибкой пластинкой 50 (Фиг.5) для предварительной сборки. См., например патент США №4813834. Структура и действие необязательной сборочной пластинки 90, если она используется, в основном аналогичны раскрытым в патенте '024, как сказано выше, причем такое раскрытие включено в настоящую заявку во всей полноте посредством ссылки. Вкратце, сборочная пластинка 90 расположена в утопленном участке 55 канала хомута 14 и имеет ограниченную длину окружности. Сборочная пластинка 90, как отмечено в патенте '834, как сказано выше, предпочтительно имеет гибкую конструкцию и, по существу, может быть сделана из пластичного материала, такого как, например, полиуретан. Пластинка 90 тянется радиально внутрь на расстояние, достаточное для расположения внутри запирающих бороздок, таких как бороздки 26, 26а, 26b, 26с, 26d. Таким образом, при расположении в одной из запирающих бороздок хомут 14 будет удерживаться на соответствующем штифте 12, 12а, 12b, 12с, 12d. Пластинка 90 расположена в утопленном участке 55 канала, который находится в положении на одной линии с бортом 59. Необязательная пластинка 90 облегчает движение хомута 14 на штифте и индексирование пластинки 90 над вершинами запирающей бороздки. Будет понятно, что пластинка 90 альтернативно может быть расположена на противоположном конце хомута 14. Также будет понятно, что необязательно использование хомутом необязательной пластинки 90.Due to the fact that many fasteners (for example, 10, 10a, 10b, 10c, 10d) with which the
Также будет понятно, что один или более участок хомута 14 может имеет конфигурацию, отличную от показанной и описанной здесь. Например, хомут может не иметь борта (не показано) или может иметь борт уменьшенного размера (не показано), и/или хомут может не включать утопленный участок 55 канала. Дополнительно, хомут 14 может, если требуется, включать в себя такой утопленный участок канала на противоположном конце хомута (не показано). Также будет понятно, что, как обсуждалось в патенте США №4867625, необязательная сборочная пластинка (например, 90) может содержать более значимую, ограниченную резьбу (не показано) предварительно выбранного размера из условия, чтобы достигалась некоторая величина исходного зажима детали дополнительно к удержанию хомута 14 и связанного с ним штифта в условиях предварительной сборки на деталях. См., например, патент '625 (относящееся к ограниченной охватывающей резьбе раскрытие, включенное в настоящую заявку во всей полноте посредством ссылки).It will also be understood that one or more portions of the
Другое средство, с помощью которого крепежная система 50 со слабой обжимной нагрузкой по изобретению уменьшает обжимные нагрузки, показано на Фиг.6С и, в частности, показано путем сравнения Фиг.6С с Фиг.6А и 663. Конкретно, как показано на Фиг.6С, гибридный профиль 26d резьбы обеспечивается для запирающих бороздок 26d штифта 12d, что улучшает известные профили резьбы, такие как примеры профиля резьбы волнообразной запирающей бороздки 26b и глубокой запирающей бороздки 26 с на Фиг.6А и 6В соответственно. Примерный профиль резьбы на Фиг.6С определяется однозначным гибридом признаков, включающих некоторое количество плавно сопряженных закруглений, которые обеспечивают, по существу, плавный переход между вершинами 28d, 30d и основанием запирающих бороздок 26d. Более конкретно, первая вершина 28d имеет первое закругление R1, вторая вершина 30d имеет четвертое закругление R4, а два промежуточных закругления R2, R3 определяют участок основания или впадину 132 бороздки 26d, при этом плавно соединяя первое закругление R1 и четвертое закругление R4. Таким образом, гибридный профиль 26d резьбы (Фиг.6С) улучшает относительно несглаженный и резкий переход между неглубокими и глубокими профилями 26b, 26с резьбы на Фиг.6А и 6В соответственно. В частности, относительно неглубокий волнообразный профиль 26b на Фиг.6А требует намного больше закруглений и имеет относительно прерывистый переход между закруглениями, а глубокий профиль 26с резьбы запирающей бороздки на Фиг.6В имеет относительно резкий, неплавный переход между закруглениями. Дополнительно, волнообразный профиль 26b на Фиг.6А имеет большой шаг 36b резьбы и относительно неглубокую глубину 38b, тогда как глубокий профиль 26с резьбы на Фиг.6В наоборот имеет относительно маленький шаг 36с резьбы и намного большую глубину 38с, как показано.Another means by which the
Продолжая ссылаться на Фиг.6А и 6В соответственно, можно оценить, что волнообразный профиль 26b стремится к превышению глубины при обжимке хомута 14, как обсуждалось ранее, что невыгодно увеличивает обжимную нагрузку. Наоборот, как показано, резкие изменения глубины профиля 26с резьбы по Фиг.6В стремятся к противоположному эффекту с меньшей, чем ожидается, величиной сцепления, которое имеет место между запирающими бороздками 26с штифта 12с и хомутом 14 при его обжимке.Continuing to refer to FIGS. 6A and 6B, respectively, it can be appreciated that the wave-
Ссылаясь далее на Фиг.6С и сравнивая примерный гибридный профиль 26d резьбы с профилями 26b и 26с резьбы наФиг.6А и 6В соответственно, будет понятно, что гибридный профиль резьбы имеет до некоторой степени промежуточные шаг 36d резьбы и глубину 38d. Вместе с вышеупомянутыми плавно сопряженными дугами радиусов R1, R2, R3, R4 это обеспечивает плавный профиль 26d резьбы с плавным сопряжением, который, следовательно, содействует соответствующему блокирующему сцеплению бороздок 62 хомута с запирающими бороздками 26d при обжимке хомута 14, тем самым уменьшая обжимную нагрузку. Преимущества примерного профиля 126 резьбы могут быть дополнительно оценены с помощью значений последующей таблицы, Таблицы 5, которая суммирует неограничивающий, сравнительный пример значений для трех различных крепежных средств в 5/8 дюйма Стандарта 8, имеющих штифты 12b, 12с, 12d с различными профилями 26b, 26с, 26d резьбы, которые показаны и описаны в отношении Фиг.6А, 6В и 6С.Referring next to FIG. 6C and comparing an exemplary
Сравнение профилей резьбы крепежного средства в 5/8 дюйма Стандарта 8Table 5
Comparison of thread profiles of fasteners in 5/8 inches of Standard 8
запирающей
бороздки
(дюймы)Depth
locking
grooves
(inches)
(дюймы)Thread pitch
(inches)
нагрузка
(фунты)Crimp
load
(pounds)
профиль
запирающей
бороздкиWaved
profile
locking
grooves
запирающая
бороздкаDeep
locking
groove
запирающая
бороздкаHybrid
locking
groove
Глубокий профиль резьбы запирающей бороздки, представленный в Таблице 5, был разработан для уменьшения проблем, связанных со стиранием внутреннего резьбового канала 204, изображенного на Фиг.2. Было обнаружено, что увеличение глубины запирающих бороздок 26с помогло уменьшить повреждение внутреннего резьбового канала 204. Далее, было определено, что для глубоких запирающих бороздок 26с необязателен затягивающий механизм 177 типа, показанного на Фиг.7. Гибридный профиль резьбы запирающей бороздки, представленный в Таблице 5, был разработан для использования с затягивающим механизмом 177 типа, показанного на Фиг.7.The deep thread profile of the locking groove shown in Table 5 was designed to reduce the problems associated with erasing the internal threaded
Как показано, гибридный профиль 26d резьбы запирающей бороздки (Фиг.6С) имеет относительно промежуточные глубину 38d и шаг 36d резьбы по сравнению с волнообразным и глубоким профилями 26b, 26с резьбы запирающей бороздки соответственно, при этом достигая всех вышеупомянутых преимуществ, включая сохранение уменьшенной обжимной нагрузки, сравнимой, в общем, с глубокой запирающей бороздкой 26с на Фиг.6В. Будет также понятно, что примерный гибридный профиль 26В резьбы может быть использован вместе с вышеупомянутым упрочненным хомутом 14 для дополнительного уменьшения обжимных нагрузок. Например, для крепежного средства в 5/8 дюйма Стандарта 8 на Фиг.6С и Таблице 5 можно ожидать, что обжимная нагрузка уменьшится приблизительно на 11% по сравнению с волнообразным профилем запирающей бороздки при использовании примерного гибридного профиля 26d резьбы на Фиг.6С вместе с вышеупомянутым упрочненным хомутом 14. Также, для крепежного средства в 5/8 дюйма Стандарта 8 на Фиг.6С и Таблице 5 можно ожидать, что обжимная нагрузка уменьшится приблизительно на 40% по сравнению со стандартным винтовым профилем резьбы запирающей бороздки при использовании примерного гибридного профиля 26d резьбы на Фиг.6С вместе с вышеупомянутым хомутом 14.As shown, the hybrid locking
Для упрочненного хомута по настоящему изобретению было обнаружено, что отношение пределов прочности при сдвиге между штифтом и хомутом составляет приблизительно: (i) 1.8 для крепежного средства Стандарта 8 и (ii) 1.6 для крепежного средства Стандарта 5. Применимым интервалом отношений пределов прочности при сдвиге между штифтом и хомутом по настоящему изобретению вероятно был бы интервал приблизительно от 1.5 до 2.1 или любой другой интервал, который попадает в данный интервал. Дополнительные примерные воплощения интервалов не изложены для упрочения описания. Для резко охлажденных и закаленных хомутов предшествующего уровня техники было обнаружено, что отношение пределов прочности при сдвиге между штифтом и хомутом составляет приблизительно: (i) 2.5 для крепежного средства Стандарта 8 и (ii) 2.2 для крепежного средства Стандарта 5.For the hardened collar of the present invention, it has been found that the ratio of the shear strengths between the pin and the clamp is approximately: (i) 1.8 for the fastening means of Standard 8 and (ii) 1.6 for the fastening means of Standard 5. The applicable interval of the ratios of the tensile strengths between the pin and clamp of the present invention would probably be an interval of about 1.5 to 2.1, or any other interval that falls within this interval. Additional exemplary embodiment of the intervals are not set forth to strengthen the description. For sharply chilled and hardened clamps of the prior art, it was found that the ratio of shear strengths between the pin and clamp is approximately: (i) 2.5 for the fastening means of Standard 8 and (ii) 2.2 for the fastening means of Standard 5.
Для упрочненного хомута по настоящему изобретению было также обнаружено, что запирающие бороздки обычно заполнены: (i) приблизительно на 40% для глубокого профиля 26с резьбы запирающей бороздки и приблизительно на 60% для гибридного профиля 26d резьбы запирающей бороздки для крепежного средства Стандарта 8, и (ii) приблизительно на 30% для глубокого профиля 26 с резьбы запирающей бороздки, и приблизительно на 50% для гибридного профиля 26d резьбы запирающей бороздки для крепежного средства Стандарта 5. Было обнаружено, что использование более глубокой запирающей бороздки без превышения глубины запирающих бороздок желательно с точки зрения вмещения крашеного покрытия, применяемого к штифту, которое накапливается во впадинах запирающих бороздок.For the hardened collar of the present invention, it was also found that the locking grooves are usually filled: (i) approximately 40% for the
Также было обнаружено, что обычное отношение шага между шагом резьбы и глубиной запирающей бороздки составляет приблизительно 2.8 для глубокого профиля резьбы запирающей бороздки и приблизительно 3.6 для гибридного профиля резьбы запирающей бороздки. Применимым интервалом обычных отношений шага между шагом резьбы и глубиной запирающей бороздки вероятно был бы интервал приблизительно от 2.5 до 4.0 или любой другой интервал, который попадает в данный интервал. Отношение шага между шагом резьбы и глубиной запирающих бороздок для волнообразного профиля резьбы запирающей бороздки предшествующего уровня техники было равно приблизительно 4.8.It has also been found that the usual pitch ratio between the pitch of the thread and the depth of the locking groove is approximately 2.8 for the deep thread profile of the locking groove and approximately 3.6 for the hybrid thread profile of the locking groove. The applicable interval of the usual pitch relationship between the thread pitch and the depth of the locking groove would probably be between 2.5 and 4.0, or any other interval that falls within this interval. The pitch ratio between the thread pitch and the depth of the locking grooves for the undulating thread profile of the locking groove of the prior art was approximately 4.8.
Фиг.7, 8 и 9 показывают другие дополнительные механизмы для ослабления обжимных нагрузок и, таким образом, увеличения срока службы установочного инструмента согласно изобретению. Как и обсуждавшиеся ранее гибридный профиль 26d резьбы и упрочненный хомут 14, следующие механизмы со слабой обжимной нагрузкой могут быть также использованы независимо или в соответствующей комбинации с вышеупомянутым гибридным профилем 26d резьбы (Фиг.6С), или с упрочненным хомутом 14 (Фиг.1-3, 5, 6А, 6В и 6С), или с ними обоими.7, 8 and 9 show other additional mechanisms for easing crimp loads and, thus, increasing the service life of the installation tool according to the invention. Like the previously discussed
Фиг.7 показывает крепежное средство 10d и установочный инструмент 400 для скрепления вместе двух деталей 18d, 20d, причем крепежное средство имеет механизм 177, содержащий, по существу, прямой, относительно короткий затягивающий участок 179 на втором конце 19 штифта 12d. Дополнительно, показаны четыре последовательных этапа для установки крепежного средства 10d с использованием примерной системы 50 со слабой обжимной нагрузкой согласно способу изобретения.FIG. 7 shows the fastening means 10d and the mounting
Затягивающий участок 179 штифта 12d имеет относительно короткую длину 183 и, таким образом, тянется или выступает из второго конца 19 штифта 12d на короткое расстояние. В действительности длина 183 выступа примерного затягивающего участка настолько коротка, что в отличие от затягивающего участка в форме клотика патента США №4299519 (см., например. Фиг.1-5), который включен в настоящую заявку посредством ссылки, затягивающий участок 179 по изобретению не направлен на отделение при последующей установке, хотя отделение затягивающего участка 179 возможно при использовании опасной бороздки на штифте 12d или сбривании затягивающего участка 179 разделяющим инструментом в других воплощениях изобретения (не показано). Это предпочтительно исключает ударное нагружение установочного инструмента 400, которое, как известно, вызывает неожиданный разрыв опасной бороздки (см., например, опасную бороздку 40 на Фиг.1). Также это исключает обломки штифтового хвоста и шум при разрыве штифта. Предпочтительное воплощение затягивающего участка в форме клотика патента '519 страдает от этих недостатков. Более конкретно, например, для крепежного средства 10d в 5/8 дюйма Стандарта 8 примерный затягивающий участок 179 тянется, по существу, по одной линии со всеми затягивающими бороздками 181, имеющими, по существу, одинаковый диаметр DB, который меньше наружного диаметра Da запирающего участка 25d штифта 12d, как показано. Как будет обсуждаться, прямая конфигурация примерного затягивающего участка 179 с уменьшенным диаметром DB содействует лучшему сцеплению с установочным инструментом 400 и увеличению срока службы инструмента. Также ее значительно легче произвести, чем, например, суженную конфигурацию в форме клотика патента '519, где каждая бороздка затягивающего участка имеет различный диаметр.The engaging
Другие улучшения крепежной системы 50 изобретения также показаны на Фиг.7, 8 и 9. Конкретно, примерный установочный инструмент 400 для установки крепежного средства 10d включает цангу 402, имеющую затягивающий участок 404 со множеством зубцов 408, которые выполнены для приветственного сцепления с бороздками 181 затягивающего участка 179 штифта (например, штифта 12d), и элемент 140 наковальни, имеющий обжимную полость 412 для обжимки хомута 14, как обсуждалось ранее. Конфигурация примерного затягивающего участка 179 с уменьшенным диаметром DB, но, в общем, прямая позволяет увеличить толщину Т сечения (Фиг.7 и 8) цанги 402 (Фиг.7 и 8). Конкретно, толщина Т может быть увеличена вплоть до величины, равной полной разнице между диаметрами Da' и DB запирающего участка 25с штифта и затягивающего участка 179 соответственно. Примерный затягивающий участок 179 с уменьшенным радиусом также приводит к тому, что для производства затягивающего участка 179 требуется меньше материала, по сравнению, например, с затягивающим и запирающим участком 25а крепежного средства 10а на Фиг.2. Это, в свою очередь, позволяет затягивающим бороздкам 181 примерного затягивающего участка 179 штифта и соответствующим зубцам 408 затягивающего участка 404 установочного инструмента иметь большую толщину, тем самым уменьшая стирание и заедание затягивающих бороздок 181. Стирание и заедание затягивающей резьбы являются давними известными недостатками в данном уровне техники. Первые несколько витков резьбы суженной конфигурации в форме клотика патента '519 могут быть чувствительны к стиранию и заеданию, так как эти витки резьбы имеют уменьшенный диаметр и, таким образом, уменьшенную прочность и сопротивление стиранию.Other improvements to the
Как отмечено, Фиг.7 также показывает общий способ установки с использованием примерной крепежной системы 50 со слабой обжимной нагрузкой по изобретению. Конкретно, как показано, в действии, как только штифт 12d вставлен в сквозные находящиеся на одной линии отверстия 16d, 17d в деталях 18d, 20d, хомут 14 прикладывают ко второму концу 19 штифта 12d. Как обсуждалось ранее, хомутом может быть вышеупомянутый примерный упрочненный хомут 14, но не обязательно. Затягивающий участок 179 штифта 12d затем сцепляется с цангой 402 установочного инструмента 400. Примерной цангой является разводная захватывающая цанга 402, которая расширяется при открытом положении (Фиг.7, верхняя иллюстрация) и сжимается при сжатом или закрытом положении (Фиг.7, вторая иллюстрация сверху), причем зубцы 408 затягивающего участка 404 цанги приветственно, по существу, полностью сцепляются с затягивающими бороздками 181 затягивающего участка 179. Установочный инструмент 400 затем приводят в действие, тем самым втягивая цангу 402 в обжимную наковальню 410 и закрывая затягивающий участок 404 цанги 402, чтобы цанга 402 тянула штифт 12d хомут 14 в обжимную полость 412 наковальни 410, тем самым применяя направленную радиально внутрь обжимную нагрузку и обжимая хомут 14 в запирающих бороздках 26d штифта. Чувствительный стержень 406 затем обнаруживает, что обжимка завершена, определяя, что штифт 12d полностью затянут, и, следовательно, выводит из работы установочный инструмент 400, вытягивая цангу 402, освобождая затягивающий участок 179 и вытаскивая хомут 14 из наковальни 410. Следовательно, примерная установочная система 50 и способ значительно улучшают и упрощают установку крепежного средства достижением всех преимуществ установки при отсутствии штифтового хвоста, при этом избегая связанных с такой установкой недостатков, таких как более высокий износ при вращении на муфте, которую заменяют цангой 402 с меньшим износом. Это также исключает множество других отдельных компонент установочного инструмента, таких как отдельная цанга, спусковой выталкиватель, отдельные зажимы и ведомый механизм и пружина, и заменяет их, по существу, одной частью, примерной разводной захватывающей цангой 402. Таким образом, изобретение уменьшает время установочного цикла, стоимость и сложность известного вращения на сцеплениях и обеспечивает инструментарий, который является более быстрым, более легким, более тихим и который содержит меньше подвижных частей, что приводит к значительному снижению себестоимости.As noted, FIG. 7 also shows a general installation method using an
Будет понятно, что могут быть использованы другие установочные способы и конфигурации, отличные от показанных и описанных здесь. Например, как обсуждалось ранее, возможно использование затягивающего участка штифта (не показано) или конфигурации внутреннего приводного затягивающего механизма (не показано) без отклонения от объема изобретения. Также будет понятно, что хотя показано, что затягивающий участок 179 имеет кольцевые затягивающие бороздки 181, возможно использование других профилей резьбы (например, винтовой резьбы, но не ограничиваясь ею), если также сделаны соответствующие изменения установочного инструмента.It will be understood that other installation methods and configurations other than those shown and described herein may be used. For example, as discussed previously, it is possible to use a pin pulling portion (not shown) or an internal drive pulling mechanism (not shown) configuration without deviating from the scope of the invention. It will also be understood that although it is shown that the tightening
Улучшения примерного установочного инструмента 400, которые дает примерная конфигурация затягивающего участка штифта, будут дополнительно оценены при ссылке на Фиг.8 и 9.The improvements of the
Фиг.8 показывает часть затягивающего участка 404 примерной разводной захватывающей цанги 402 для установочного инструмента 400. Затягивающий участок 404 имеет зацепляющий конец 405 (ориентированный налево на Фиг.8) и множество зубцов 408. В примере на Фиг.8 затягивающий участок 404 имеет четыре зубца 408. Первый зубец 409, который является смежным с зацепляющим концом 405, имеет первый внутренний диаметр ID1. Остальные зубцы 408 имеют второй внутренний диаметр ID2, который меньше, чем ID1. Раскрывая внутренний диаметр ID1 первого затягивающего зубца 409, как показано, конструкция цанги по изобретению препятствует скалыванию этого зубца 409.FIG. 8 shows a portion of the
Конкретно, вершина (показана пунктирной линией на Фиг.8) примерного первого зубца 409 удаляется, чтобы раскрыть внутренний диаметр ID1 в этом положении. Это, в свою очередь, передвигает первичную точку нагрузки из этого положения в положение, которое дополнительно отодвинуто назад в затягивающий участок 404 (например, вправо в отношении Фиг.8), тем самым уменьшая мгновенную нагрузку на самый дальний передний радиус r основания зубца 409 и, таким образом, увеличивая усталостную долговечность цанги 402. Более конкретно, например, ссылаясь на высоту h первого зубца в примере на Фиг.8, уменьшение высоты зубца приблизительно на 30% приводит к существенному увеличению усталостной долговечности инструмента 400 приблизительно на 24,000 установочных циклов при обжимном давлении, приблизительно составляющем 12,000 фунтов для крепежного средства Стандарта 5, имеющего примерный затягивающий участок 179 (Фиг.7), поскольку ранее передний зубец 409 повреждался после 14,000 циклов. Это существенное улучшение является результатом, как обсуждалось ранее, уменьшения прикладываемого к переднему зубцу 409 смещающего рычага вследствие увеличения ID1, который сдвигал состояние повреждения назад к более крепкой области (например, четвертому зубцу 408 слева) затягивающего участка 404 цанги 402. Это является дополнительным улучшением к вышеупомянутому увеличению срока службы инструмента, которое дает увеличенная толщина Т стенки цанги 402. Дополнительно, как обсуждалось ранее, все это достигается путем использования примерной однокомпонентной разводной захватывающей цанги 402, которая приспособлена к расширению и сжатию, не требуя отдельных зажимов, спускового выталкивателя или отдельного ведомого механизма и пружины. Это следствие того, что примерная разводная захватывающая цанга 402 включает одну или более щель (не показано), которая позволяет сжать цангу из расслабленного или открытого положения (верхняя иллюстрация на Фиг.7) в закрытое или сжатое положение (вторая иллюстрация на Фиг.7) при ее затягивании во внутренний канал 420 (Фиг.7) наковальни 410, которая прикладывает радиально направленную силу для закрытия затягивающего участка 404 цанги. Тем не менее будет понятно, что для сцепления и затягивания затягивающего участка 179 штифта (Фиг.7), например, может быть использована любая известная или подходящая альтернативная конструкция цанги (не показано), имеющая, например, отдельные закрываемые зажимы (не показано), не ограничиваясь ими.Specifically, the apex (shown by the dashed line in FIG. 8) of the exemplary
Фиг.9 показывает еще одно другое преимущество примерной крепежной системы 50 со слабой обжимной нагрузкой.Fig. 9 shows yet another advantage of an
Конкретно, примерная обжимная наковальня 410 включает в себя обжимную полость 412, которая, как показано, имеет изогнутый по радиусу входной участок 414 для облегчения исходного сцепления с хомутом 14 (Фиг.7), обжимную площадку 416 и внутренний канал 420. Обжимная площадка 416 имеет первый диаметр D1, а внутренний канал 420 имеет второй диаметр D2, который больше, чем первый диаметр D1. Следовательно, диаметр D2 внутреннего канала, который раскрывается за обжимной площадкой 416, ослабляет сжимающую обжимную нагрузку на хомут 14 (Фиг.7). Это возможно благодаря относительно узкой (т.е. маленькой) примерной обжимной площадке 416 (лучше всего видно при рассмотрении вида крупным планом сечения на Фиг.9). Узкая ширина 418 обжимной площадки определяет маленькую обжимную область, так как затем она ведет к внутреннему каналу 420, имеющему больший диаметр D2 в отличие от случая с одним непрерывным диаметром для полной, по существу, длины L обжимной наковальни 410. Увеличенный диаметр D2 внутреннего канала 420 примерной наковальни 410 также обеспечивает пространство для вмещения более толстой и, таким образом, более прочной толщины Т стенки цанги 402 (Фиг.7 и 8), тем самым дополнительно увеличивая срок службы инструмента. Кроме того, длина L улучшенной наковальни 410 по изобретению может быть также укорочена по сравнению, например, с наковальней 110 на Фиг.1. Следовательно, крепежная система 50 со слабой обжимной нагрузкой по изобретению также обеспечивает некоторое количество улучшений установочного инструмента 400 уменьшением количества частей для инструмента, уменьшением веса инструмента, уменьшением обжимных нагрузок, требуемых инструментом, уменьшением стоимости создания инструмента и увеличением ожидаемого срока службы инструмента.Specifically, an
Подробности взаимодействия хомута и болта показаны со ссылкой на Фиг.6А, 6В и 6С. Когда хомут первый раз пытаются стянуть болтом с предварительной нагрузкой, хомут недостаточно прочен, поэтому первая вершина болта сдвигает хомут, создавая пустое пространство и скатывая материал хомута напротив вершины болта. То же самое происходит в меньшей степени на второй вершине болта. В результате, достаточное количество материала хомута сцепляется с болтом, так что образования пустого пространства и скатывания материала не происходит. Это происходит быстрее при использовании упрочненных хомутов, которые тверже, чем резко охлажденные/закаленные хомуты, так как они имеют более высокий предел прочности при сдвиге. Более твердые хомуты стягиваются болтами быстрее и создают большую предварительную нагрузку.Details of the interaction of the clamp and bolt are shown with reference to Fig.6A, 6B and 6C. When they try to tighten the clamp for the first time with a preload bolt, the clamp is not strong enough, so the first vertex of the bolt moves the clamp, creating an empty space and rolling the clamp material opposite the top of the bolt. The same thing happens to a lesser extent on the second top of the bolt. As a result, a sufficient amount of material of the clamp engages with the bolt, so that the formation of empty space and rolling of the material does not occur. This happens faster when using hardened clamps that are harder than sharply chilled / hardened clamps, as they have a higher shear strength. Harder clamps are bolted together faster and create more preload.
Фиг.10 является сечением улучшенного затягивающего участка штифта крепежного средства и конфигурации установочного инструмента согласно воплощению изобретения и четырех последовательных установочных этапов для обжимки хомута крепежного средства с помощью улучшенного затягивающего участка штифта при использовании различные цанг. Показана система, аналогичная системе на Фиг.7. На Фиг.11, которая аналогична Фиг.8, показан вид сечения конечного участка различных цанг для установочного инструмента на Фиг.10.FIG. 10 is a sectional view of an improved fastening portion of a fastener pin and a configuration of a setting tool according to an embodiment of the invention and four successive installation steps for crimping a clamp of a fastening means with an improved tightening portion of a pin using various collets. A system similar to that of FIG. 7 is shown. Figure 11, which is similar to Figure 8, shows a cross-sectional view of the end section of various collets for the installation tool in Figure 10.
В раскрытии на Фиг.10 и 11 имеет место крепежная система со слабой обжимной нагрузкой для крепежного средства обжимного типа, структура которого предназначена для скрепления вместе множества деталей. Крепежное средство обжимного типа включает в себя элемент штифта, имеющий удлиненное тело штифта, приспособленное к расположению в находящихся на одной линии отверстиях в деталях. Элемент штифта на одном конце оканчивается на увеличенной головке, приспособленной к сцеплению с поверхностью на одной стороне деталей, а на противоположной своей стороне оканчивается на бороздчатом участке, выполненном с возможностью протяжения за пределы противоположной поверхности на противоположной стороне деталей. Бороздчатый участок содержит запирающий участок, имеющий множество запирающих бороздок, которые определяют тянущиеся по окружности бороздки штифта и связанные с ними заплечики штифта, оканчивающиеся на вершинах штифта.In the disclosure in FIGS. 10 and 11, there is a fastening system with a low crimp load for crimp type fastening means, the structure of which is designed to hold together many parts. The crimping type fastening means includes a pin member having an elongated pin body adapted to be located in the holes of the parts in the same line. The pin element at one end ends on an enlarged head adapted to adhere to the surface on one side of the parts, and on its opposite side ends on a furrowed portion that can extend beyond the opposite surface on the opposite side of the parts. The furrowed portion comprises a locking portion having a plurality of locking grooves that define a pin grooves extending around the circumference and associated pin shoulders ending at the tips of the pin.
Установочный инструмент включает элемент 40 наковальни с обжимной полостью. Имеет место упрочненный хомут 14, включающий в себя, в общем, прямое тело хомута, приспособленное к обжимке в упомянутых запирающих бороздках на элементе штифта в ответ на относительную аксиальную силу или обжимную нагрузку, прикладываемую между элементом штифта и упрочненным хомутом установочного инструмента.The installation tool includes an anvil member 40 with a crimp cavity. There is a reinforced
Желаемая величина спусковой нагрузки на детали, которые скрепляются вместе, образует скрепляемое соединение. Структура обжимной полости упомянутого установочного инструмента приспособлена к сцеплению с упомянутым телом хомута и к его обжимке радиально внутрь. При обжимке упрочненный хомут имеет бороздки и заплечики хомута, сцепляющиеся с упомянутыми бороздками и заплечиками штифта. Элемент штифта и упомянутый упрочненный хомут сделаны из различных материалов, имеющих различные величины предельных касательных напряжений, чтобы избежать, по существу, податливости упомянутого элемента штифта при обжимке упомянутого хомута на упомянутом элементе штифта.The desired trigger load on parts that are held together forms a bond. The structure of the crimp cavity of said installation tool is adapted to engage with said collar body and to crimp it radially inward. When crimping, the reinforced collar has grooves and shoulders of the clamp that engage with said grooves and shoulders of the pin. The pin member and said reinforced collar are made of various materials having different ultimate shear stresses in order to avoid essentially yielding of said pin element when crimping said clamp on said pin element.
Цанга 600 имеет выступ 602 из упомянутой цанги, посредством которого увеличивается длина 604 затягивающего участка по направлению к хомуту 14, что увеличивает контактную область с наковальней 410. Увеличение длины затягивающего устройства увеличивает контактную область с наковальней, что уменьшает давление и заедание. Также это предусматривает возвращение угла подъема резьбы, в качестве затягивающего устройства, через меньший канал наковальни.
Упрочненный хомут не требует термической обработки, и, в общем, прямое тело хомута упрочненного хомута имеет толщину стенки, которая относительно тоньше, что уменьшает обжимную нагрузку, необходимую упрочненному хомуту.The reinforced clamp does not require heat treatment, and, in general, the straight body of the reinforced clamp clamp has a wall thickness that is relatively thinner, which reduces the crimp load required by the reinforced clamp.
Выступ 600 образует плоскую круговую лицевую поверхность 600 перед ведущей резьбой 608 цанги 600 и рядом с ней. Имеет место круглая наклоненная вперед лицевая поверхность 610 перед плоской лицевой поверхностью 606. Имеет место вторая плоская лицевая поверхность 612 и угловая плоская лицевая поверхность 614 позади линии 616 пересечения с наружным диаметром цанги 600. Предел прочности при сдвиге последней вершины болта увеличивается благодаря отсутствию скатывания вниз диаметра не имеющей резьбы головки на конце болтаThe
Конец 618 тяги 620 не скатывается к положению диаметра, находящемуся на одной линии с основанием 622 бороздки 624. Это увеличивает предел прочности при сдвиге вершины 626 конца тяги 620. Зубцы затягивающего устройства срезают резьбу болта на линии 636.The
Последняя вершина 626 тяги имеет контур 628, соответствующий увеличенному радиусу 630 затягивающего устройства последнего зубца 620 цанги 600.The last peak 626 thrust has a
Также укороченный первый зубец 632 затягивающего устройства, увеличивающий его толщину 634, таким образом, уменьшает скалывание.Also, the shortened
Ввиду вышесказанного изобретение обеспечивает крепежную систему со слабой обжимной нагрузкой и способ с многочисленными улучшенными признаками крепежного средства и установочного инструмента, включающими упрочненный хомут, гибридный профиль резьбы запирающей бороздки, улучшенный затягивающий участок штифта и множество улучшений установочного инструмента, которые все по отдельности или в любой подходящей комбинации понижают обжимные нагрузки и улучшают установку крепежных средств обжимного типа.In view of the foregoing, the invention provides a fastening system with a low crimp load and a method with many improved features of the fastening means and installation tool, including a reinforced clamp, a hybrid locking groove thread profile, an improved pin tightening portion, and many installation tool improvements that are all individually or in any suitable combinations reduce crimp loads and improve the installation of crimp type fasteners.
Хотя подробно описаны конкретные воплощения изобретения, специалисты в данной области техники оценят, что могут быть разработаны различные изменения и альтернативы этим подробностям в свете общей сущности раскрытия. Следовательно, раскрытые конкретные воплощения предназначены только для иллюстрации и не ограничивают объем изобретения, который в полной степени приведен в приложенной формуле изобретения и любых, и всех ее эквивалентах.Although specific embodiments of the invention have been described in detail, those skilled in the art will appreciate that various changes and alternatives to these details may be devised in light of the general spirit of the disclosure. Therefore, the specific embodiments disclosed are intended to be illustrative only and do not limit the scope of the invention, which is fully set forth in the appended claims and any, and all its equivalents.
Claims (26)
установочный инструмент, включающий в себя элемент наковальни с обжимной полостью; и
упрочненный хомут, включающий в себя, в общем, прямое тело хомута, выполненное с возможностью его обжима в упомянутых запирающих бороздках на упомянутом элементе штифта в ответ на относительную аксиальную силу или обжимную нагрузку, прикладываемую между упомянутым элементом штифта и упомянутым упрочненным хомутом упомянутым установочным инструментом, тем самым обеспечивая требуемую величину спусковой нагрузки на детали, скрепляемые вместе, с образованием скрепляемого соединения, причем упомянутый элемент наковальни с обжимной полостью упомянутого установочного инструмента выполнены с возможностью сцепления с упомянутым телом хомута и его обжимки радиально внутрь, при этом упомянутый упрочненный хомут при обжимке образует бороздки хомута и заплечики хомута, которые сцепляются с упомянутыми бороздками штифта и заплечиками штифта, причем упомянутый элемент штифта и упомянутый упрочненный хомут имеют различные величины предельных касательных напряжений, чтобы, по существу, избежать податливости упомянутого элемента штифта при обжимке упомянутого хомута на упомянутом элементе штифта;
при этом упомянутый упрочненный хомут не требует термической обработки, и, в общем, прямое тело хомута упомянутого упрочненного хомута имеет уменьшенную толщину стенки, выполненную с возможностью уменьшения обжимной нагрузки, необходимой для обжима упомянутого упрочненного хомута.1. A fastening system with a low crimp load for crimping type fastening means made to fasten together a plurality of parts, said crimping type fastening means including a pin member having an elongated pin body adapted to be placed in openings of the same line in details, wherein said pin element at one end ends on a head adapted to adhere to the surface on one side of the parts, and on its opposite end ok starts on a furrowed portion configured to protrude beyond the opposite surface on the opposite side of the parts, said furrowed portion comprising a locking portion having a plurality of locking grooves which are formed by circumferential grooves of the pin and associated shoulder shoulders of the pin ending at the tips of the pin, wherein said fixing system with a low crimp load comprises:
an installation tool including an anvil element with a crimp cavity; and
a hardened clamp, including, in general, the straight body of the clamp, capable of being crimped in said locking grooves on said pin member in response to a relative axial force or crimp load applied between said pin member and said hardened clamp mentioned installation tool, thereby providing the required trigger load on the parts fastened together, with the formation of a fastened connection, and the said anvil element with crimp strips The aforementioned installation tool is adapted to adhere to the body of the collar and crimp it radially inward, wherein said reinforced collar when crimped forms grooves of the collar and shoulders of the collar that engage with said grooves of the pin and shoulders of the pin, wherein said pin element and said reinforced collar have different values of the ultimate tangential stresses, in order to essentially avoid the compliance of the mentioned element of the pin when crimping said clamp on the mentioned nut element of the pin;
wherein said hardened clamp does not require heat treatment, and, in general, the straight body of the clamp of said hardened clamp has a reduced wall thickness configured to reduce the crimp load necessary to crimp said hardened clamp.
элемент штифта, имеющий удлиненное тело штифта, выполненное с возможностью его размещения в находящихся на одной линии отверстиях в деталях и оканчивающийся на первом конце на головке, которая сцепляется с поверхностью на одной стороне деталей, а на втором конце оканчивающийся на бороздчатом участке, который выступает за пределы противоположной поверхности на противоположной стороне деталей, при этом упомянутый бороздчатый участок содержит запирающий участок, имеющий множество запирающих бороздок, которые образованы проходящими по окружности бороздками штифта и связанными с ним заплечиками штифта, оканчивающимися на вершинах штифта, причем упомянутый запирающий участок упомянутого элемента штифта имеет наружный диаметр;
по существу, прямой затягивающий участок, который продолжается от второго конца упомянутого элемента штифта и включает в себя множество затягивающих бороздок, причем упомянутый затягивающий участок имеет наружный диаметр, который меньше, чем наружный диаметр упомянутого запирающего участка упомянутого элемента штифта;
установочный инструмент, включающий в себя элемент наковальни с обжимной полостью, и цангу, имеющую затягивающий участок с множеством зубцов, выполненных с возможностью соответствующего сцепления с затягивающими бороздками упомянутого затягивающего участка; и
хомут, включающий в себя, по существу, прямое тело хомута, выполненное с возможностью его обжимки в упомянутых запирающих бороздках на упомянутом элементе штифта в ответ на относительную аксиальную затягивающую силу, прикладываемую к упомянутому затягивающему участку упомянутого элемента штифта упомянутым затягивающим участком упомянутого установочного инструмента, тем самым обеспечивая требуемую величину спусковой нагрузки на скрепляемые вместе детали с образованием скрепляемого соединения, причем элемент наковальни с обжимной полостью упомянутого установочного инструмента выполнены с возможностью приложения обжимной нагрузки путем сцепления с упомянутым телом хомута и его обжимки радиально внутрь, при этом упомянутый хомут при обжимке образует бороздки хомута и заплечики хомута, сцепляющиеся с упомянутыми бороздками штифта и заплечиками штифта, причем упомянутый элемент штифта и упомянутый хомут имеют различные величины предельных касательных напряжений, чтобы, по существу, избежать податливости упомянутого элемента штифта при обжимке упомянутого хомута на упомянутом элементе штифта.9. A fastening system with a low crimp load for securing together a plurality of parts using crimp type fastening means, said fastening system with a low crimp load comprising:
a pin member having an elongated pin body configured to be placed in holes on the same line in the parts and ending at the first end on the head, which is engaged with the surface on one side of the parts, and ending at the second end on the furrowed portion that extends beyond the boundaries of the opposite surface on the opposite side of the parts, wherein said groove portion comprises a locking portion having a plurality of locking grooves that are formed by passing about the circle with the grooves of the pin and the shoulders of the pin connected with it ending at the tops of the pin, said locking portion of said pin element having an outer diameter;
a substantially straight pulling portion that extends from the second end of said pin member and includes a plurality of pulling grooves, said pulling portion having an outer diameter that is smaller than an outer diameter of said locking portion of said pin element;
an installation tool including an anvil element with a crimp cavity, and a collet having an addictive portion with a plurality of teeth configured to engage appropriately with the addictive grooves of the addictive portion; and
a collar comprising a substantially straight clamp body configured to crimp said locking grooves on said pin member in response to a relative axial pulling force applied to said pulling portion of said pin member by said pulling portion of said mounting tool, thereby providing the required trigger load on the parts to be bonded together to form a bonded joint, the anvil element having a crimp The thickness of said installation tool is adapted to apply a crimp load by engaging with the body of the collar and crimping it radially inward, said crimping collar forming grooves of the collar and shoulders of the collar engaging with said grooves of the pin and shoulders of the pin, said pin element and said the clamp has different values of the ultimate tangential stresses, in order to essentially avoid the compliance of the mentioned element of the pin when crimping the said clamp on said pin member.
при этом первый зубец упомянутых зубцов упомянутого затягивающего участка, который является смежным с упомянутым зацепляющим концом, имеет первый внутренний диаметр, причем остальные зубцы упомянутого затягивающего участка имеют второй внутренний диаметр; причем первый внутренний диаметр упомянутого первого зубца больше, чем второй диаметр упомянутых остальных зубцов.11. The fastening system of claim 10, wherein said tightening portion of said installation tool has an engaging end;
wherein the first tooth of said teeth of said entanglement portion, which is adjacent to said engagement end, has a first inner diameter, wherein the remaining teeth of said entrainment portion have a second inner diameter; wherein the first inner diameter of said first tooth is larger than the second diameter of said remaining teeth.
элемент штифта, имеющий удлиненное тело штифта, выполненное с возможностью размещения в находящихся на одной линии отверстиях в деталях и оканчивающийся на первом конце на головке, которая сцепляется с поверхностью на одной стороне деталей, а на втором конце оканчивающийся на бороздчатом участке, который выступает за пределы противоположной поверхности на противоположной стороне деталей, причем упомянутый бороздчатый участок содержит запирающий участок, имеющий множество запирающих бороздок, которые образованы проходящими по окружности бороздками штифта и связанными с ним заплечиками штифта, оканчивающимися на вершинах штифта, причем упомянутый запирающий участок упомянутого элемента штифта имеет наружный диаметр;
установочный инструмент, включающий в себя элемент наковальни с обжимной полостью, и
хомут, включающий в себя, в общем, прямое тело хомута, приспособленное к обжимке в упомянутых запирающих бороздках на упомянутом элементе штифта в ответ на относительную аксиальную силу или обжимную нагрузку, прикладываемую между упомянутым элементом штифта и упомянутым хомутом упомянутым установочным инструментом, тем самым обеспечивая требуемую величину спусковой нагрузки на скрепляемые вместе детали с образованием скрепляемого соединения, причем упомянутый элемент наковальни с обжимной полостью упомянутого установочного инструмента выполнены с возможностью сцепления с упомянутым телом хомута и его обжимки радиально внутрь, при этом упомянутый хомут при обжимке образует бороздки хомута и заплечики хомута, которые сцепляются с упомянутыми бороздками штифта и заплечиками штифта, причем упомянутый элемент штифта и упомянутый хомут имеют различные величины предельных касательных напряжений, чтобы, по существу, избежать податливости упомянутого элемента штифта при обжимке упомянутого хомута на упомянутом элементе штифта;
в которой упомянутые запирающие бороздки упомянутого элемента штифта выполнены с профилем резьбы, образующимся некоторым количеством закруглений для каждой из упомянутых бороздок штифта, упомянутых заплечиков штифта и упомянутых вершин штифта упомянутых запирающих бороздок, причем упомянутые закругления выполнены плавно сопряженными с получением, по существу, плавного перехода между упомянутыми закруглениями и содействия тем самым соответствующему запирающему сцеплению упомянутых бороздок хомута с упомянутыми запирающими бороздками при обжимке упомянутого хомута и для уменьшения обжимной нагрузки, требуемой для обжимки упомянутого хомута.15. A fastening system with a low crimp load for securing together a plurality of parts when using fastening means of a crimp type, said fastening system with a low crimp load comprises:
a pin member having an elongated pin body configured to fit in the holes on the same line in the parts and ending at the first end on the head, which engages with the surface on one side of the parts, and ending at the second end on the furrowed portion that extends beyond the opposite surface on the opposite side of the parts, said groove portion comprising a locking portion having a plurality of locking grooves that are formed by passing along a circumferential spines with the grooves of the pin and the shoulders of the pin connected with it ending at the tops of the pin, said locking portion of said pin element having an outer diameter;
an installation tool including an anvil element with a crimp cavity, and
a clamp comprising generally a straight clamp body adapted to crimp in said locking grooves on said pin element in response to a relative axial force or crimp load applied between said pin element and said collar with said setting tool, thereby providing the required the value of the trigger load on the parts to be bonded together with the formation of a bonded joint, wherein said anvil element with a crimp cavity of said installation tool The entrances are adapted to adhere to the body of the collar and crimp it radially inward, while the collar during crimping forms grooves of the collar and shoulders of the collar that engage with said grooves of the pin and shoulders of the pin, said pin element and said collar having different values of limit tangent stresses, in order to substantially avoid the compliance of said pin element when crimping said collar on said pin element;
wherein said locking grooves of said pin element are formed with a thread profile formed by a certain number of roundings for each of said pin grooves, said pin shoulders and said pin vertices of said locking grooves, said rounding being smoothly conjugated to obtain a substantially smooth transition between said roundings and thereby contributing to an appropriate locking engagement of said collar grooves with said locking grooves kami when broken down in the said clamp and to reduce the crimp load required for swage of said collar.
вставляют упомянутое удлиненное тело упомянутого элемента штифта в находящиеся на одной линии отверстия в множестве деталей;
применяют хомут к упомянутому элементу штифта, причем упомянутый хомут имеет, по существу, прямое тело хомута, выполненное с возможностью его обжимки в упомянутых запирающих бороздках на упомянутом элементе штифта, чтобы подвергнутый обжимке упомянутый хомут образовывал бороздки хомута и заплечики хомута, сцепляющиеся с упомянутыми бороздками штифта и заплечиками штифта;
сцепляют затягивающий участок упомянутого элемента штифта с установочным инструментом, причем упомянутый затягивающий участок выполнен прямым на втором конце элемента штифта, причем упомянутый затягивающий участок включает в себя множество затягивающих бороздок и имеет наружный диаметр, который меньше, чем наружный диаметр упомянутого запирающего участка упомянутого элемента штифта, причем упомянутый установочный инструмент содержит элемент наковальни с обжимной полостью и цангу, имеющую затягивающий участок с множеством зубцов, выполненный с возможностью соответствующего сцепления с затягивающими бороздками упомянутого затягивающего участка;
приводят в действие упомянутый установочный инструмент, тем самым закрывая упомянутый затягивающий участок упомянутой цанги для соответствующего сцепления упомянутых зубцов с затягивающими бороздками упомянутого затягивающего участка и втягивания упомянутой цанги в упомянутый элемент наковальни, причем упомянутая цанга затягивает упомянутый элемент штифта и упомянутый хомут в упомянутый элемент наковальни для обжимки упомянутого хомута в упомянутых запирающих бороздках; и
выводят из работы установочный инструмент, чтобы вытащить упомянутую цангу, освобождая упомянутый затягивающий участок и выталкивая упомянутый хомут, когда упомянутое крепежное средство установлено и упомянутые детали зажаты вместе.20. A method of installing crimp-type fastening means using a fastening system with a light crimp load, said fastening means including a pin member having an elongated body, said pin member at the first end ending at the head and ending at the furrowed portion at the second end wherein said grooved portion comprises a locking portion having a plurality of locking grooves which are formed by circumferential grooves of the pin and the shoulders connected to it Ifa, ending on the tops of the pin, while the aforementioned method contains the stages in which:
inserting said elongated body of said pin element into openings in a plurality of parts;
applying a clamp to said pin member, said clamp having a substantially straight clamp body configured to crimp said locking grooves on said pin member so that the crimped said clamp forms grooves of the clamp and shoulder of the clamp that engage with said grooves of the pin and pin shoulders;
engaging an engaging portion of said pin member with a setting tool, said engaging portion being made straight at the second end of the stud member, said engaging portion including a plurality of engaging grooves and having an outer diameter that is smaller than an outer diameter of said locking portion of said pin member, moreover, the said installation tool contains an anvil element with a crimp cavity and a collet having an addictive section with many teeth, made with the possibility of appropriate engagement with the tightening grooves of said tightening section;
driving said installation tool, thereby closing said draw section of said collet to properly engage said teeth with draw grooves of said draw section and draw said collet into said anvil element, said collet pulling said pin element and said collar into said anvil element crimping said collar in said locking grooves; and
the installation tool is taken out of operation to pull out the collet, releasing said tightening portion and ejecting said collar when said fixing means are installed and said parts are clamped together.
затягивающий участок, выполненный прямым на противоположной стороне элемента штифта и включающий в себя множество затягивающих бороздок;
установочный инструмент, включающий в себя элемент наковальни с обжимной полостью; и
упрочненный хомут, включающий в себя, по существу, прямое тело хомута, выполненное с возможностью его обжимки в упомянутых запирающих бороздках на упомянутом элементе штифта в ответ на относительную аксиальную силу или обжимную нагрузку, прикладываемую между упомянутым элементом штифта и упомянутым упрочненным хомутом упомянутым установочным инструментом, тем самым обеспечивая требуемую величину спусковой нагрузки на детали, скрепляемые вместе, с образованием скрепляемого соединения, причем упомянутый элемент наковальни с обжимной полостью упомянутого установочного инструмента выполнены с возможностью сцепления с упомянутым телом хомута и его обжимки радиально внутрь, причем упомянутый упрочненный хомут при обжиме образует бороздки хомута и заплечики хомута, сцепляющиеся с упомянутыми бороздками штифта и заплечиками штифта, причем упомянутый элемент штифта и упомянутый упрочненный хомут имеют различные величины предельных касательных напряжений, чтобы, по существу, избежать податливости упомянутого элемента штифта при обжимке упомянутого хомута на упомянутом элементе штифта, при этом конец затягивающего участка элемента штифта не обжимается до величины диаметра основания затягивающих бороздок, что увеличивает предел прочности при сдвиге вершины конца затягивающего участка;
при этом упомянутый упрочненный хомут не требует термической обработки, и, по существу, прямое тело хомута упомянутого упрочненного хомута имеет уменьшенную толщину стенки, выполненную с возможностью уменьшения обжимной нагрузки, необходимой для упомянутого упрочненного хомута.23. A fastening system with a low crimp load for crimping type fastening means configured to fasten together a plurality of parts, said crimping type fastening means including a pin member having an elongated pin body configured to fit in holes on the same line in the details, the aforementioned pin element at one end terminating on a head configured to adhere to the surface on one side of the parts, and on its opposite side nce ends on a grooved portion configured to protrude beyond the opposite surface on the opposite side of the parts, said grooved portion comprising a locking portion having a plurality of locking grooves that are formed by circumferential grooves of the pin and associated shoulder shoulders of the pin ending at the tips of the pin and wherein said fastening system with a low crimp load comprises:
a tightening section made straight on the opposite side of the pin element and including a plurality of tightening grooves;
an installation tool including an anvil element with a crimp cavity; and
a hardened collar comprising a substantially straight body of the collar configured to crimp it into said locking grooves on said pin member in response to a relative axial force or crimp load applied between said pin member and said hardened clamp mentioned installation tool, thereby providing the required amount of release load on the parts fastened together to form a fastened connection, wherein said anvil element is crimped the cavity of said installation tool is adapted to adhere to said collar body and crimp it radially inward, said crimped reinforcing collar forming collar grooves and collar shoulders engaging with said pin grooves and pin shoulders, said pin element and said reinforced clamp the magnitude of the ultimate tangential stresses, in order to essentially avoid the compliance of the mentioned element of the pin when crimping said clamp on said th element of the pin, while the end of the tightening section of the element of the pin is not crimped to the diameter of the base of the tightening grooves, which increases the tensile strength when shifting the tip of the end of the tightening section;
wherein said hardened clamp does not require heat treatment, and, essentially, the straight body of the clamp of said hardened clamp has a reduced wall thickness configured to reduce the crimp load necessary for said hardened clamp.
затягивающий участок, выполненный прямым на противоположной стороне элемента штифта и включающий в себя множество затягивающих бороздок;
установочный инструмент, включающий в себя элемент наковальни с обжимной полостью, и цангу, имеющую затягивающий участок с множеством зубцов, выполненный с возможностью соответствующего сцепления с затягивающими бороздками упомянутого затягивающего участка; и
упрочненный хомут, включающий в себя, в общем, прямое тело хомута, выполненное с возможностью его обжимки в упомянутых запирающих бороздках на упомянутом элементе штифта в ответ на относительную аксиальную силу или обжимную нагрузку, прикладываемую между упомянутым элементом штифта и упомянутым упрочненным хомутом упомянутым установочным инструментом, тем самым обеспечивая требуемую величину спусковой нагрузки на детали, скрепляемые вместе с образованием скрепляемого соединения, причем упомянутый элемент наковальни с обжимной полостью упомянутого установочного инструмента выполнены с возможностью сцепления с упомянутым телом хомута и его обжимки радиально внутрь, причем упомянутый упрочненный хомут при обжимке образует бороздки хомута и заплечики хомута, которые сцепляются с упомянутыми бороздками штифта и заплечиками штифта, причем упомянутый элемент штифта и упомянутый упрочненный хомут имеют различные величины предельных касательных напряжений, чтобы, по существу, избежать податливости упомянутого элемента штифта при обжимке упомянутого хомута на упомянутом элементе штифта, а последняя вершина затягивающего участка элемента штифта включает в себя контур, который соответствует увеличенному радиусу последнего зубца цанги затягивающего устройства;
при этом упомянутый упрочненный хомут не требует термической обработки, а, по существу, прямое тело хомута упомянутого упрочненного хомута имеет уменьшенную толщину стенки, выполненную с возможностью уменьшения обжимной нагрузки, необходимой для упомянутого упрочненного хомута.24. A fastening system with a low crimp load for crimping type fastening means configured to fasten a plurality of parts together, said crimping type fastening means including a pin member having an elongated pin body configured to fit holes on the same line in the details, the aforementioned pin element at one end terminating on a head configured to adhere to the surface on one side of the parts, and on its opposite side nce ends on a grooved portion configured to protrude beyond the opposite surface on the opposite side of the parts, said grooved portion comprising a locking portion having a plurality of locking grooves that are formed by circumferential grooves of the pin and associated shoulder shoulders of the pin ending at the tips of the pin and wherein said fastening system with a low crimp load comprises:
a tightening section made straight on the opposite side of the pin element and including a plurality of tightening grooves;
an installation tool including an anvil element with a crimp cavity, and a collet having an addictive section with a plurality of teeth, adapted to engage with the addictive grooves of said addictive section; and
a hardened clamp, including, in general, the straight body of the clamp, configured to crimp them in said locking grooves on said pin element in response to a relative axial force or crimp load applied between said pin element and said hardened clamp mentioned installation tool, thereby providing the required trigger load on the parts fastened together with the formation of the fastened connection, and the said anvil element with a crimp The aforementioned installation tool is adapted to adhere to the body of the collar and crimp it radially inward, wherein said reinforced collar when crimped forms the grooves of the collar and the shoulders of the collar that engage with the said grooves of the pin and the shoulders of the pin, wherein the said pin element and the mentioned reinforced collar have various values of ultimate tangential stresses, in order to essentially avoid the compliance of said pin element when crimping said clamp on said the right pin element, and the last vertex of the tightening portion of the pin element includes a contour that corresponds to the increased radius of the last tooth of the collet of the tightening device;
wherein said hardened clamp does not require heat treatment, and, essentially, the straight body of the clamp of said hardened clamp has a reduced wall thickness, made with the possibility of reducing the crimp load required for said hardened clamp.
вставляют упомянутое удлиненное тело упомянутого элемента штифта в находящиеся на одной линии отверстия во множестве деталей;
применяют хомут к упомянутому элементу штифта, причем упомянутый хомут имеет, по существу, прямое тело хомута, выполненное с возможностью обжимки в упомянутых запирающих бороздках на упомянутом элементе штифта так, чтобы при обжимке упомянутый хомут образовывал бороздки хомута и заплечики хомута, сцепляющиеся с упомянутыми бороздками штифта и заплечиками штифта;
сцепляют затягивающий участок упомянутого элемента штифта с установочным инструментом, причем упомянутый затягивающий участок выполнен прямым на втором конце элемента штифта, при этом упомянутый затягивающий участок включает в себя множество затягивающих бороздок и имеет наружный диаметр, который меньше, чем наружный диаметр упомянутого запирающего участка упомянутого элемента штифта, причем упомянутый установочный инструмент содержит элемент наковальни с обжимной полостью и цангу, имеющую затягивающий участок с множеством зубцов, выполненных с возможностью соответствующего сцепления с затягивающими бороздками упомянутого затягивающего участка, при этом конец затягивающегося участка элемента штифта не обжимается до величины диаметра основания затягивающих бороздок, тем самым увеличивая предел прочности при сдвиге вершины конца затягивающего участка элемента штифта;
приводят в действие упомянутый установочный инструмент, тем самым закрывая упомянутый затягивающий участок упомянутой цанги для соответствующего сцепления упомянутых зубцов с затягивающими бороздками упомянутого затягивающего участка и втягивания упомянутой цанги в упомянутый элемент наковальни, причем упомянутая цанга затягивает упомянутый элемент штифта и упомянутый хомут в упомянутый элемент наковальни для обжимки упомянутого хомута в упомянутых запирающих бороздках; и
выводят из работы установочный инструмент, чтобы вытащить упомянутую цангу, освобождая упомянутый затягивающий участок и выталкивая упомянутый хомут, когда упомянутое крепежное средство установлено и упомянутые детали зажаты вместе.25. A method of installing crimp type fastening means using a fastening system with a light crimp load, said fastening means including a pin element having an elongated pin body, said pin element at the first end ending at the head and ending at the furrow at the second end a portion, said grooved portion comprising a locking portion having a plurality of locking grooves which are formed by circumferential grooves of the pin and associated shoulders pin cams ending at the tops of the pin, said method comprising the steps of:
inserting said elongated body of said pin member into openings in a plurality of parts;
applying a collar to said pin member, said collar having a substantially straight collar body configured to crimp in said locking grooves on said pin element such that when crimped, said collar forms collar grooves and collar shoulders that engage with said pin grooves and pin shoulders;
engaging the engaging portion of said pin member with a setting tool, said engaging portion being made straight at the second end of the stud member, wherein said engaging portion includes a plurality of engaging grooves and has an outer diameter that is smaller than the outer diameter of said locking portion of said stud member moreover, said installation tool comprises an anvil element with a crimp cavity and a collet having an addictive section with many teeth Adapted to engage the respective infeed grooves of said tightening portion, the end portion is tightened to a value not crimped diameter of the base of the pin member spanning the grooves, thereby increasing the shear strength of the fastening end of the top portion of the pin member;
driving said installation tool, thereby closing said draw section of said collet to properly engage said teeth with draw grooves of said draw section and draw said collet into said anvil element, said collet pulling said pin element and said collar into said anvil element crimping said collar in said locking grooves; and
the installation tool is taken out of operation to pull out the collet, releasing said tightening portion and ejecting said collar when said fixing means are installed and said parts are clamped together.
вставляют упомянутое удлиненное тело упомянутого элемента штифта в находящиеся на одной линии отверстия во множестве деталей;
применяют хомут к упомянутому элементу штифта, причем упомянутый хомут имеет, в общем, прямое тело хомута, выполненное с возможностью его обжимки в упомянутых запирающих бороздках на упомянутом элементе штифта так, чтобы при обжимке упомянутый хомут образовывал бороздки хомута и заплечики хомута, сцепляющиеся с упомянутыми бороздками штифта и заплечиками штифта;
сцепляют затягивающий участок упомянутого элемента штифта с установочным инструментом, причем упомянутый затягивающий участок выполнен прямым на втором конце элемента штифта, причем упомянутый затягивающий участок включает в себя множество затягивающих бороздок и имеет наружный диаметр, который меньше, чем наружный диаметр упомянутого запирающего участка упомянутого элемента штифта, при этом упомянутый установочный инструмент содержит элемент наковальни с обжимной полостью и цангу, имеющую затягивающий участок с множеством зубцов, выполненных с возможностью соответствующего сцепления с затягивающими бороздками упомянутого затягивающего участка, а последняя вершина затягивающего участка элемента штифта включает в себя контур, который соответствует увеличенному радиусу последнего зубца цанги;
приводят в действие упомянутый установочный инструмент, тем самым закрывая упомянутый затягивающий участок упомянутой цанги для соответствующего сцепления упомянутых зубцов с затягивающими бороздками упомянутого затягивающего участка и втягивания упомянутой цанги в упомянутый элемент наковальни, причем упомянутая цанга затягивает упомянутый элемент штифта и упомянутый хомут в упомянутый элемент наковальни для обжимки упомянутого хомута в упомянутых запирающих бороздках; и
выводят из работы установочный инструмент, чтобы вытащить упомянутую цангу, освобождая упомянутый затягивающий участок и выталкивая упомянутый хомут, когда упомянутое крепежное средство установлено и упомянутые детали зажаты вместе. 26. A method of installing crimp type fastening means using a fastening system with a light crimp load, said fastening means including a pin element having an elongated body, said pin element at the first end ending at the head and ending at the furrowed portion at the second end wherein said grooved portion comprises a locking portion having a plurality of locking grooves which are formed by circumferential grooves of the pin and the shoulders connected to it ifa, ending on the tops of the pin, and the aforementioned method contains stages in which:
inserting said elongated body of said pin member into openings in a plurality of parts;
a clamp is applied to said pin element, said clamp having a generally straight clamp body adapted to be crimped in said locking grooves on said pin element such that when crimped, said clamp forms grooves of the clamp and shoulder of the clamp mating with said grooves pin and pin shoulders;
engaging an engaging portion of said pin member with a setting tool, said engaging portion being made straight at the second end of the stud member, said engaging portion including a plurality of engaging grooves and having an outer diameter that is smaller than an outer diameter of said locking portion of said pin member, wherein said installation tool comprises an anvil element with a crimp cavity and a collet having an addictive section with many teeth Adapted to engage the respective infeed grooves of said tightening portion, and the last vertex of the fastening portion of the pin member includes a contour which corresponds to the increase in the radius of the last tooth of the collet;
driving said installation tool, thereby closing said draw section of said collet to properly engage said teeth with draw grooves of said draw section and draw said collet into said anvil element, said collet pulling said pin element and said collar into said anvil element crimping said collar in said locking grooves; and
the installation tool is taken out of operation to pull out the collet, releasing said tightening portion and ejecting said collar when said fixing means are installed and said parts are clamped together.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2008122060/11A RU2409771C2 (en) | 2006-11-03 | 2006-11-03 | Holding system with weak crimping load (versions) and procedure for installation of holding device of crimping type by means of holding system with weak crimping load (versions) |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2008122060/11A RU2409771C2 (en) | 2006-11-03 | 2006-11-03 | Holding system with weak crimping load (versions) and procedure for installation of holding device of crimping type by means of holding system with weak crimping load (versions) |
Related Child Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2010144067/12A Division RU2451218C1 (en) | 2010-10-27 | 2010-10-27 | Fasteners (versions) |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2008122060A RU2008122060A (en) | 2009-12-20 |
RU2409771C2 true RU2409771C2 (en) | 2011-01-20 |
Family
ID=41625282
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2008122060/11A RU2409771C2 (en) | 2006-11-03 | 2006-11-03 | Holding system with weak crimping load (versions) and procedure for installation of holding device of crimping type by means of holding system with weak crimping load (versions) |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2409771C2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US10260547B2 (en) | 2016-04-05 | 2019-04-16 | Arconic Inc. | Lockbolt fastening system |
-
2006
- 2006-11-03 RU RU2008122060/11A patent/RU2409771C2/en active
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US10260547B2 (en) | 2016-04-05 | 2019-04-16 | Arconic Inc. | Lockbolt fastening system |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2008122060A (en) | 2009-12-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8621734B2 (en) | Collet for a low swage load fastening system | |
DK2078165T3 (en) | Low forging load fastener | |
AU2006203501B2 (en) | Low swage load fastening system and method | |
EP1141560B1 (en) | Blind fastener | |
JP5393620B2 (en) | Fastener | |
RU2409771C2 (en) | Holding system with weak crimping load (versions) and procedure for installation of holding device of crimping type by means of holding system with weak crimping load (versions) | |
JP5602205B2 (en) | Fastener | |
RU2451218C1 (en) | Fasteners (versions) | |
CA2555830C (en) | Low swage load fastening system and method | |
JP5269849B2 (en) | Installation tools and collets |