用于密封紧固件孔的剪切紧固件及修理工件制造技术

本实用新型专利技术提供一种用于密封紧固件孔的剪切紧固件及修理工件，该剪切紧固件包括柄部、插塞和紧固件头部。柄部具有上端、下端和直径。紧固件头部沿着柄部的上端设置，并且柄部的下端包括过渡部分，该过渡部分向内渐缩到与插塞的上表面相交的颈部。插塞具有螺纹外表面和大于柄部的直径的外径。本实用新型专利技术的剪切紧固件能够将插塞插入到紧固件孔的螺纹孔内以堵塞任何潜在的泄漏，以避免因局部小泄漏而导致整个部件报废现象的发生。

Shear fasteners and repair workpieces for sealing fastener holes

The utility model provides a shearing fastener and a repair workpiece for sealing the hole of the fastener, and the shearing fastener comprises a handle part, a plug and a fastener head. The handle has the upper end, the lower end, and the diameter. The head of the fastener is arranged along the upper end of the handle, and the lower end of the handle includes a transition part, which inwards to the neck that intersects the upper surface of the plug. The plug has an outer diameter of the thread and an outer diameter larger than the diameter of the handle. The shearing fastener of the utility model can insert the plug into the thread hole of the fastener hole to block any potential leakage, so as to avoid the occurrence of the whole part discarding phenomenon caused by local small leakage.

【技术实现步骤摘要】
用于密封紧固件孔的剪切紧固件及修理工件
本技术总体上涉及一种紧固件，并且更具体地涉及一种用于密封紧固件孔的剪切紧固件。
技术介绍
对紧固件孔内部的缺陷加以修复的能力有时具有其局限性，这是因为进入到孔内部的方式是有限的以及无法插入工具进行修理。在铸造工件的情况下，芯移位和其他铸造不规则性有时可产生与紧固件孔相邻的薄壁部分。这些薄壁部分容易因为缺陷位置处的材料失效或者由于工件材料的孔隙率而发生泄漏。这可导致出现无法修复的工件，进而损失掉整个铸件。对工件的薄壁部分进行修理通常需要进行钻孔和攻丝工艺。对薄壁部分进行钻孔和攻丝，然后再将固定螺钉插入到新形成的孔中，以密封该部分并防止泄漏。这个工艺在可接触到缺陷的情况下是可行的。然而，对于那些与紧固件孔相邻并且位于工件内部的薄壁部分而言，如果采用工具从孔内和从工件内部这两处对缺陷进行修理，则工具的进入性受到了限制。
技术实现思路
本技术所公开的剪切紧固件旨在解决现有技术存在这些和其他问题。在一个方面，本技术涉及一种用于密封紧固件孔的剪切紧固件，该剪切紧固件包括柄部、插塞和紧固件头部。柄部具有上端、下端和直径。紧固件头部沿着柄部的上端设置，并且柄部的下端包括过渡部分，该过渡部分向内渐缩到与插塞的上表面相交的颈部。插塞具有螺纹外表面和大于柄部的直径的外径。所述插塞配置成接合紧固件孔的内螺纹，并且所述柄部配置成当所述紧固件头部被扭转超过阈值扭矩时剪切横穿所述颈部上以将所述柄部与所述插塞断开分离。所述插塞的所述上表面还包括凹部，并且所述过渡部分在所述插塞的上部范围下方与所述插塞相交。所述插塞的所述上表面还包括凹部，并且所述过渡部分在所述插塞的上部范围下方与所述插塞相交；所述插塞配置成接合紧固件孔的内螺纹，并且所述柄部配置成当所述紧固件头部被扭转超过阈值扭矩时剪切横穿所述颈部并形成断裂表面以将所述柄部与所述插塞断开分离；所述断裂表面位于所述插塞的所述上部范围下方。还包括：在所述过渡部分与所述插塞的所述上表面之间的相交处围绕所述颈部的周边延伸的颈界。所述过渡部分与所述插塞的所述上表面之间在所述颈界处形成锐角。还包括：在所述过渡部分与所述插塞的所述上表面之间的相交处围绕所述颈部的周边延伸的颈界；所述插塞的所述上表面包括围绕所述颈部的所述周边延伸的凹部，使得所述颈部的至少一部分设置在所述插塞的上部范围下方，所述凹部包括从所述插塞的所述上部范围向下延伸到所述颈界的成角度表面。所述插塞的所述外表面还包括经过倒角处理的上角部和下角部。所述颈部具有比所述柄部的所述上端的横截面积更小的横截面积。本技术的剪切紧固件能够将插塞插入到紧固件孔的螺纹孔内以堵塞任何潜在的泄漏，以避免因局部小泄漏而导致整个部件报废现象的发生。附图说明图1是具有紧固件孔和在紧固件孔的底部处的薄壁部分的示例性工件的剖视图；图2是所公开的示例性剪切紧固件的侧视图；图3是图2的示例性剪切紧固件的局部剖视图；图4是图2的示例性剪切紧固件的剖视图的局部放大图；以及图5是示出了使用操作图2的剪切紧固件的公开方法的示例性修理工件的剖视图。具体实施方式图1示出了设置在工件100内的示例性紧固件孔40。在根据本技术的设备和方法的各种示例性实施方式中，该工件可以是具有紧固件孔的任何零件，包括全发动机缸体。紧固件孔40具有开口上端41、内壁44和内部腔体43。紧固件孔40通常是延伸穿过工件100的上表面107的螺纹孔，其中螺纹45沿着其内壁44。使用丝锥来形成螺纹45，其中该丝锥有时未到达紧固件孔的下端42。在这些情况下，光滑的壁部分48可以沿着孔40的下端42呈现。然而，螺纹45沿着紧固件孔40的壁44的长度以及其内部腔体43的大小使得紧固件孔40能够在其中容纳螺纹紧固件。为了容纳螺纹紧固件，紧固件孔40具有限定出的都与螺纹紧固件互补的直径、深度和螺距。如图1和图5所示，本技术的示例性紧固件孔40是具有封闭下端42的紧固件孔。封闭紧固件孔或盲紧固件孔没有完全穿过工件100。尽管这些类型的紧固件孔40说明了本文所公开的设备和技术的潜在应用，但是，本技术并不限于对封闭紧固件孔或盲紧固件孔进行密封。如果在制造期间没有准确地将孔定位或者工件已经发生了移位，则在工件中形成紧固件孔可能会产生缺陷。特别地，可以将例如图1所示的紧固件孔40钻孔来非常接近工件内的内腔108。这将紧固件孔40的下端42定位成距工件内的内壁105较短的距离，进而导致内腔108与紧固件孔40之间的薄壁部分115。这些薄壁部分115可以具有小于允许设计限值的尺寸110（即材料厚度）。这可导致在这个位置的结构发生过早失效，或者因为材料孔隙度和短行程距离而让流体通过。图2示出了本技术的示例性剪切紧固件的侧视图。剪切紧固件10包括柄部15、插塞50和紧固件头部30。柄部15是具有上端18和下端19的细长构件。在一个实施例中，柄部15形成了外轮廓16具有光滑表面的细长圆柱形构件。柄部15的外轮廓16具有可以沿其长度是均匀的并配置成小于紧固件孔40的直径的外径。这使得剪切紧固件10的外轮廓能插入到紧固件孔中，而不会造成柄部15与紧固件孔40的螺纹45接合，同时还在不会干涉到紧固件孔40的内部腔体43的情况下被容纳。如图2至图4所示，柄部15的下端19包括过渡部分21，该过渡部分向内渐缩到与插塞50相交的颈部25。插塞50向外延伸，并且具有比柄部20沿其长度的直径更大的外径68。插塞50沿其外径具有螺纹外表面53，该螺纹外表面53配置成与紧固件孔40的螺纹45接合。以这种方式，插塞50的螺纹外表面53配置成接合紧固件孔40的螺纹45，而具有其光滑外轮廓的较小直径的柄部15容纳在孔内，而不会接合孔螺纹45。因此，柄部15连接到插塞50，并且通过柄部15的适当旋转将插塞50带动到紧固件孔40中。沿着柄部的上端18的是具有上表面31的紧固件头部30。紧固件头部30配置成连接到扭转工具，诸如扳手、起子或用于向紧固件头部30施加旋转的另一种合适工具。在一个示例中，紧固件10的上表面31可以具有形成六边形套筒、十字螺丝套筒、梅花型套筒等的凹陷。可替代地，可以在紧固件头部30的侧面上刻面，从而允许扳手、套筒或类似的扭转工具向紧固件头部的外表面33施加旋转和扭矩。通过特定工具施加到紧固件头部30的旋转使得柄部15发生旋转并且还使得插塞50进行类似的旋转，从而当紧固件孔40和插塞50的互补螺纹对齐时将插塞50带动到紧固件孔40中。当头部30旋转时，插塞50旋转并被引入到孔40的内部腔体43中。图3和图4示出了在柄部15和插塞50的相交处的本技术的示例性剪切紧固件10的侧视剖视图。柄部15的下端19具有向内渐缩的过渡部分21，从而减小柄部20的直径，直到与插塞50相交。过渡部分21使柄部20的直径逐渐缩小。在一个实施例中，过渡部分21可以在柄部15的周边周围均等地且线性地使柄部15渐缩，直至柄部15与插塞50的上表面52相交为止。柄部15与插塞50之间的相交处形成具有颈部直径26的颈部25。颈部直径26小于柄部15的直径，并且过渡部分21使柄部的下端19渐缩到颈部25。因此，颈部25具有比柄部15沿其上端18的横截面积更小的横截面积。插塞50还包括上表面52、高本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于密封紧固件孔的剪切紧固件，其特征在于包括：具有上表面和螺纹外表面的插塞；具有上端、下端和直径的柄部；沿着所述柄部的所述下端向内渐缩且在颈部处与所述插塞的所述上表面相交的过渡部分；以及沿着所述柄部的所述上端设置的紧固件头部；其中，所述插塞具有大于所述柄部的所述直径的外径。

【技术特征摘要】
2016.12.12 US 15/3758881.一种用于密封紧固件孔的剪切紧固件，其特征在于包括：具有上表面和螺纹外表面的插塞；具有上端、下端和直径的柄部；沿着所述柄部的所述下端向内渐缩且在颈部处与所述插塞的所述上表面相交的过渡部分；以及沿着所述柄部的所述上端设置的紧固件头部；其中，所述插塞具有大于所述柄部的所述直径的外径。2.根据权利要求1所述的用于密封紧固件孔的剪切紧固件，其特征在于，所述插塞配置成接合紧固件孔的内螺纹，并且所述柄部配置成当所述紧固件头部被扭转超过阈值扭矩时剪切横穿所述颈部上以将所述柄部与所述插塞断开分离。3.根据权利要求1所述的用于密封紧固件孔的剪切紧固件，其特征在于，所述插塞的所述上表面还包括凹部，并且所述过渡部分在所述插塞的上部范围下方与所述插塞相交。4.根据权利要求1所述的用于密封紧固件孔的剪切紧固件，其特征在于，所述插塞的所述上表面还包括凹部，并且所述过渡部分在所述插塞的上部范围下方与所述插塞相交；所述插塞配置成接合紧固件孔的内螺纹，并且所述柄部配置成当所述紧固件头部被扭转超过阈值扭矩时剪切横穿所述颈部并形成断裂表面以将所述柄部与所述插塞断开分离；所述断裂表面位于所述插塞的所述上部范围下方。5.根据权利要求1所述的用于密封紧固件孔的剪切紧固件，其特征在于，还包括：在所述过渡部分与所述插塞的所述上表面之间的相交处围绕所述颈部的周边延伸的颈界。6.根据权利要求5所述的用于密封紧...

【专利技术属性】
技术研发人员：C·J·格雷厄姆，
申请(专利权)人：卡特彼勒公司，
类型：新型
国别省市：美国,US