本发明专利技术公开一种用于安装在工件中的孔中的螺纹紧固件，所述紧固件具有：后部分，其限定有内螺纹孔；以及前部分，其设置为与所述后部分接合并且具有前孔，当所述前部分与所述后部分完全接合时，所述前孔与所述内螺纹孔对准，所述后部分具有用于支撑在工件的后侧的后侧支承表面，所述前部分具有用于支撑在工件的前侧的前侧支承表面，并且所述后部分与所述前部分之间的接合设置为精确地控制所述前侧支承表面与所述后侧支承表面之间的距离。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及用于安装在形成于可压碎面板中的孔中的螺纹紧固件。
技术介绍
在现在正在研发的轻型车辆结构中，较大的部件由碳纤维增强塑料(CFRP)以及诸如玻璃充填热塑性塑料等其它复合材料制成。需要在车辆的这些复合材料部件之间、以及在车辆的这些复合材料部件与可能由其它材料(通常为金属)制成的其它零件之间提供牢固的、承受载荷的螺纹连接。自攻丝螺钉可用于提供承受载荷的相互连接，然而直接驱动这种螺钉穿入上述复合材料中通常并不是理想的，这是因为复合材料的强度低并且螺纹牙顶刺入纤维增强材料会引起脱层(delaminat1n)损伤。这种脱层继而将不利地降低复合材料的强度并且可能破坏复合材料的外观。类似地，常规的具有接合用花键和滚花(隆起)的压入配合螺纹嵌入件或螺柱也是不理想的，因为花键或滚花的锋利边缘刺入复合材料会导致CFRP材料的脱层。作为选择，在制造中进行复合材料的叠层时，可将带凸缘和螺纹的金属螺母或螺柱模制在复合材料内，该螺母或螺柱又用于与匹配的螺钉、螺栓或螺母进行连接。这些紧固件提供了复合材料部件与其它部件之间的可脱开的连接。然而，这种模制嵌入件需要花费时间、高技术等级的组装工艺并且可能需要复杂且高造价的模制工具来容纳金属嵌入件。此外，可能难以避免熔融塑料或者树脂进入到紧固件的牙形内。在复合材料结构上提供带螺纹的金属紧固件的其它紧固方案包括:如在US6773780-A、US4778702-A或US5704747-A中所描述的，使用粘合剂或其它机械紧固装置结合到面板的表面上的螺柱和螺母，在这些专利中分别描述了表面安装的、粘合剂粘合的螺柱和螺母。US5704747-A尤其需要一个扩张套管的边缘以便至少在粘合剂固化期间将紧固件保持在位的单独的扩张步骤。除了延长组装时间以外，这些部件的组装复杂。在粘合剂固化之前，这些粘合的紧固件容易在板内发生移动，从而使得在粘合剂完全固化之前难以或无法进行处理。这会导致延迟以及在制造期间需要更大存储空间，从而增加了制造成本。此外，完成后的固定结构的强度受到粘合剂的粘合力以及面板自身的脱层强度的限制。另外，公知的是，粘合剂具有较低的抗剥离能力，这限制了纯粘合剂粘合式构造中的抗弯强度。US2009/0169324 A公开了一种设计为与薄壁结构联结在一起的紧固件。该紧固件包括具有外螺纹的插入式部分，该插入式部分用于与相应的凹入式部分的内螺纹匹配以便将薄壁结构夹持在该插入式部分与该凹入式部分之间。然而，可以说，横跨带螺纹的紧固件(例如插入式部分)的剪切载荷导致了横跨螺纹的应力梯级(stress risers) 0这可能导致紧固件失效。因此，该专利文献教导了在插入式部分与凹入式部分之间使用套管作为剪切衬套，以便吸收剪切载荷并避免螺纹失效。在该紧固件中唯一联结在一起的地方位于插入式部分与凹入式部分之间而非位于这些部分与套管之间，并且联结的形式是螺纹接合。GB2477550 A公开了一种固定嵌入件以用于设置在板中的螺纹孔中。该嵌入件形成有两个半部:一个插入式半部和一个凹入式半部，两个半部通过螺纹隔着板联结在一起。使两个紧固件半部向它们所夹持的板施加压缩作用的力的大小取决于向它们的螺纹接合施加了多大的扭矩。该专利文献没有公开控制两个紧固件半部的轴向分离的措施。
技术实现思路
本专利技术的目的是至少缓解与现有技术有关的问题，缩短组装时间以及降低组装的难度。其缩短了整体组装时间和组装成本，并且减少了操作员所需的技巧。此外，与常规的螺纹衬套等相比，新的设计通过免除组装螺纹和驱动特征而得到简化，从而降低了部件的制造成本。在第一方面中，本专利技术提供一种用于安装在工件中的孔中的螺纹紧固件，所述紧固件具有第一部分和第二部分，所述第一部分和所述第二部分设置为沿着共用轴线不可拆分地接合，所述共用轴线由所述工件中的孔所限定；所述第一部分和所述第二部分中的一个部分具有轴向延伸孔，所述第一部分和所述第二部分中的所述一个部分的轴向延伸孔具有第一直径，并且所述第一部分和所述第二部分中的另一个部分具有轴向延伸孔，所述第一部分和所述第二部分中的所述另一个部分的轴向延伸孔具有与所述第一部分和所述第二部分中的所述一个部分的轴向延伸孔的直径不同的直径；所述第一部分和所述第二部分在具有所述第一直径的轴向延伸孔与具有所述不同的直径的轴向延伸孔之间以干涉配合的方式沿所述共用轴线彼此接合；其中，所述第一部分具有用于支撑在所述工件的前侧表面上的支承表面，所述第二部分具有用于支撑在所述工件的后侧表面上的支承表面；所述螺纹紧固件的特征在于，当所述第一部分与所述第二部分彼此接合时，所述第一部分的支承表面与所述第二部分的支承表面之间的轴向间隔由形成在所述第一部分和/或所述第二部分上的至少一个肩部的轴向长度预先确定，所述至少一个肩部位于所述第一部分的支承表面与所述第二部分的支承表面之间。提供肩部以使紧固件的两个部分能够精确地间隔开，从而消除了压碎工件的潜在可能。在另一方面中，本专利技术提供一种将上述紧固件安装在工件中的方法，所述方法包括:i)将所述第一部分和所述第二部分中的所述一个部分放置到所述工件中的孔中；ii)将所述第一部分和所述第二部分中的所述另一个部分配合到安装工具上；iii)使所述安装工具的驱动螺杆与所述第一部分和所述第二部分中的所述一个部分的螺纹接合；以及iv)使所述驱动螺杆轴向移动以便朝所述第一部分和所述第二部分中的所述另一个部分拉拽所述第一部分和所述第二部分中的所述一个部分，从而使所述第一部分和所述第二部分彼此接合。【附图说明】现在，参考附图通过实例来描述本专利技术的实施例，在附图中:图1是根据本专利技术的垫圈的平面图；图2是沿着图1中的线I1-1I截取的剖视图；图3是根据本专利技术的螺母的平面图；图4是图3中的螺母的侧视图；图5是示出准备组装到可压碎面板中的螺母和垫圈的局部剖视图；图6示出了已组装的紧固件；图7示出了使用已组装的紧固件紧固到可压碎面板上的部分；图8示出了可选形式的垫圈的剖视图；图9示出了可选形式的螺母的侧视图；图10示出了具有多边形孔的可选形式的垫圈；图11示出了可选形式的螺母；图12示出了另一可选形式的螺母的平面图；图13示出了图12中的螺母的侧视图；图14示出了另一种可选形式的螺母；图15示出了可选形式的螺母和垫圈的组合；图16示出了已部分安装的图15所示的螺母和垫圈的组合；<当前第1页1 2 3 4 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于安装在工件中的孔(20、220)中的螺纹紧固件(1)，所述紧固件具有第一部分(2)和第二部分(6)，所述第一部分和所述第二部分设置为沿着共用轴线(A‑A)不可拆分地接合，所述共用轴线由所述工件中的所述孔来限定；所述第一部分和所述第二部分中的一个部分具有包含第一直径的轴向延伸孔(4、104、204、404)，并且所述第一部分和所述第二部分中的另一个部分具有包含与所述第一部分和所述第二部分中的所述一个部分的所述直径不同的直径的轴向延伸孔(8、108、208、408)；所述第一部分和所述第二部分在具有所述第一直径的轴向延伸孔与具有所述不同的直径的轴向延伸孔之间以干涉配合的方式沿所述共用轴线彼此接合；其中，所述第一部分和所述第二部分分别具有用于支承在所述工件的前侧(19)表面和后侧(21)表面上的相应的支承表面(24,26)；所述螺纹紧固件的特征在于，当所述第一部分与所述第二部分彼此接合时，所述第一部分与所述第二部分的所述支承表面之间的轴向间隔由形成在所述第一部分或所述第二部分之上或者在两者之上的至少一个肩部(10、110、209、210、410)的轴向长度(h)预先确定，所述至少一个肩部位于所述第一部分与所述第二部分的相应的支承表面之间。...
【技术特征摘要】
...
【专利技术属性】
技术研发人员：乔纳森·李·布鲁尔，
申请(专利权)人：爱威德尔英国有限公司，
类型：发明
国别省市：英国;GB
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