具有清洁和校平翼部的紧固件制造技术

紧固件、形成紧固件的方法以及使用紧固件将工件紧固到基体上的方法。实施例包括在头部下方具有结构特征的紧固件。结构特征的上延伸部在平行于紧固件头部前导表面的平面上。实施例包括在头部与结构特征之间的垫圈。结构特征可包括切割边缘，用于切割和/或铰削工件的一部分。

Fasteners with clean and flattened wings

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有清洁和校平翼部的紧固件相关申请的交叉引用本申请要求2016年11月18日提交的美国临时专利申请序列号62/424,061的优先权，其以引用的方式并入本文中。
技术介绍
用紧固件将工件紧固到基体上具有多个优点，包括以省时有效的方式紧固工件。然而，穿透工件还会形成孔，通过孔会发生例如水的侵入，这是不希望的。对于必须防止水和其它环境条件侵入建筑物或类似结构中的屋顶材料和其它外部建筑结构材料来说尤其如此。密封垫圈可用在紧固件头部与工件之间，以便最小化工件中紧固件孔的影响。然而，在许多情形中，已知的紧固件和垫圈组合仍无法有效地防止环境因素侵入。因此，希望对紧固件设计进行改进。
技术实现思路
本文中公开了描述螺纹紧固件、形成螺纹紧固件的方法以及将工件紧固到基体上的方法的示例实施例。在本文中所公开的一个方面中，用于将工件紧固到基体上的螺纹紧固件包括具有顶表面和前导表面的头部以及具有螺纹部和无螺纹部的杆部。在另一方面中，至少一个翼部在从杆部纵向轴线沿径向向外方向上从无螺纹部延伸。在一个方面中，包括用于切割工件的至少一个翼部。在另一方面中，至少一个翼部具有在平行于头部前导表面的平面上的上延伸部。在又一方面中，紧固件包括安置在至少一个翼部与头部之间的至少一个垫圈。在又一方面中，垫圈的厚度大致等于至少一个翼部的上延伸部与头部的前导表面之间的距离。在紧固件实施例的一个方面中，至少一个翼部配置成在插入期间维持垫圈大致平行于头部的前导表面。在另一方面中，至少一个翼部的上延伸部与头部的前导表面之间的距离大于零。在另一方面中，螺纹紧固件包括在至少一个翼部的上延伸部与头部的前导表面之间的距离，且尺寸设定成使得当螺纹紧固件处在紧固构型中时至少一个翼部不完全穿过工件的整个厚度。在又一方面中，至少一个翼部的半径在朝向头部的方向上增大。在一个方面中，至少一个翼部从杆部的无螺纹部向外突伸。在一个特定方面中，至少一个翼部的外半径大于螺纹的外半径。在又一方面中，至少一个翼部的外半径大于螺纹部的最大外半径。在这里公开的一个方面中，垫圈包括内半径，且垫圈内半径大于螺纹部的最大外半径。在另一方面中，垫圈包括内半径，且垫圈内半径小于至少一个翼部的外半径。在另一方面中，垫圈的厚度大于或等于至少一个翼部的上延伸部与头部前导表面之间距离的二分之一。在又一方面中，垫圈的厚度等于所述至少一个翼部的上延伸部与头部前导表面之间的距离。本文中公开了一种用于形成将工件紧固到基体上的螺纹紧固件的方法。在一个方面中，一种方法包括提供具有无螺纹部的杆部以及形成具有顶表面和前导表面的头部。在另一方面中，方法包括滚压杆部以形成包括螺纹的螺纹部。在另一方面中，方法包括夹挤无螺纹部以形成至少一个翼部，所述至少一个翼部在从杆部纵向轴线沿径向向外方向上从无螺纹部延伸。在又一方面中，方法包括形成至少一个翼部以用于切割工件。在又一方面中，方法包括形成至少一个翼部，所述至少一个翼部具有在平行于头部前导表面的平面上的上延伸部。在一个方面中，公开了一种方法，包括对紧固件进行热处理和/或镀覆。在另一方面中，方法包括将至少一个垫圈越过螺纹部安放在至少一个翼部与头部之间。在一个方面中，方法包括向紧固件添加垫圈，垫圈的厚度大致等于至少一个翼部的上延伸部与头部前导表面之间的距离。在又一方面中，至少一个翼部的上延伸部与头部的前导表面之间的距离大于零。在一个示例中，本文中公开了一种将工件紧固到基体上的方法。在一个方面中，一种方法包括提供螺纹紧固件，其具有：具有顶表面和前导表面的头部以及具有螺纹部和无螺纹部的杆部。在另一方面中，一种方法包括提供螺纹紧固件，螺纹紧固件具有在从杆部纵向轴线沿径向向外方向上从无螺纹部延伸的至少一个翼部。在一个方面中，一种方法包括提供螺纹紧固件，螺纹紧固件包括有用于切割工件的至少一个翼部。在另一方面中，一种方法包括提供具有至少一个翼部的螺纹紧固件，所述至少一个翼部具有在平行于头部前导表面的平面上的上延伸部。在又一方面，一种方法包括提供螺纹紧固件，螺纹紧固件具有安置在翼部与头部之间的至少一个垫圈。在又一方面中，一种方法包括提供具有垫圈的螺纹紧固件，垫圈的厚度大致等于至少一个翼部的上延伸部与头部前导表面之间的距离。在本文中所公开的一个示例方法中，一种方法包括将紧固件拧入工件。在本文中所公开的又一方面中，一种方法包括铰削由螺纹部在工件中切出的螺纹的一部分。在又一方面中，一种方法包括将垫圈安置在前导表面与工件之间，以用于密封由紧固件在工件中形成的孔。根据对以下所附的详细描述和附图来陈述或显明本公开的其他特征、优点和实施例。应理解，单个实施例或方面的特征可与另一实施例或其它方面的特征组合。此外，应理解，本公开的前述概述和以下所附的详细描述是示范性的，意在提供进一步的解释，但不限制如所要求保护的本公开范围。附图说明图1是根据所公开实施例的紧固件的侧视图和垫圈的剖视图；图2是根据所公开实施例的类似图1的紧固件的侧视图，但没有垫圈；图3是在图1箭头III方向上看的类似图1的紧固件和垫圈的视图；图4到图7是类似图1的视图，示出了根据所公开方法和实施例的紧固件插入到工件和基体中；图8是根据所公开实施例的紧固件的侧视图和密封剂的剖视图；图9是类似图8的紧固件的侧视图；图10到图11是类似图8的视图，示出了根据所公开方法和实施例的紧固件插入到工件和基体中；图12是根据所公开实施例的紧固件的侧视图；图13是图12的紧固件的剖视图；图14是根据所公开实施例的紧固件的侧视图；图15是图14的紧固件的剖视图；图16是根据所公开实施例的紧固件的侧视图；图17是图16的紧固件的剖视图；图18是图16的侧视图，是在图16的箭头XVIII方向上看的类似图16的紧固件和垫圈的视图；图19到图20是类似图12到图15的视图，示出了根据所公开方法和实施例的紧固件插入到工件和基体中；且图21是根据所公开实施例的紧固件和密封剂的剖视图。在以下详细说明中进一步描述本公开。具体实施方式已确定的是，现有的紧固件/垫圈组合由于多种因素而无法合格地密封由紧固件在工件中形成的孔。例如，通过紧固件对工件的穿透，在工件的顶表面(暴露于环境的表面)处会形成粗糙区域(可为粗糙边缘或粗糙表面)。此粗糙区域可以是由于工件变形或天然不一致性所导致。粗糙区域会阻碍密封垫圈完全接触工件，从而会导致密封有效性下降。工件处粗糙区域的另一可能原因是在紧固件插入期间工件的隆起。这尤其适用于复合材料和塑料材料工件。然而，这在其它材料中也会发生。除了粗糙区域会降低密封功效的情况以外，由紧固件螺纹从工件去除的材料/碎屑也会卡在密封垫圈下方，且阻碍垫圈与工件之间形成合适的密封。不恰当的安装可以是导致失败密封的另一因素。例如，如果现有技术紧固件的安装者在安装期间无法维持垫圈齐平，那么垫圈会在与工件表面成角度压缩的情况下被安放或以其它不恰当方式安放，这会导致密封有效性降低。不管与特定工件相关的适用因素如何，现有紧固件的结果是在紧固件、垫圈与工件之间无法提供充分接触的密封，这会导致环境因素在紧固件螺纹孔处侵入工件。本文中所公开的实施例描述了具有结构特征的紧固件，结构特征的上延伸部在大致平行于头部前导表面的平面上。本文中所公开的实施例还公开了一种用于切割和/或铰削工件一部分的切割边缘。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于将工件紧固到基体上的螺纹紧固件，螺纹紧固件包括：头部，具有顶表面和前导表面；杆部，具有螺纹部和无螺纹部；至少一个翼部，在从杆部纵向轴线沿径向向外的方向上从无螺纹部延伸，所述至少一个翼部用于切割工件，其中，所述至少一个翼部具有在平行于头部前导表面的平面上的上延伸部；至少一个垫圈，安置在所述至少一个翼部与头部之间，其中，垫圈的厚度大致等于所述至少一个翼部的上延伸部与头部的前导表面之间的距离。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.11.18 US 62/424,0611.一种用于将工件紧固到基体上的螺纹紧固件，螺纹紧固件包括：头部，具有顶表面和前导表面；杆部，具有螺纹部和无螺纹部；至少一个翼部，在从杆部纵向轴线沿径向向外的方向上从无螺纹部延伸，所述至少一个翼部用于切割工件，其中，所述至少一个翼部具有在平行于头部前导表面的平面上的上延伸部；至少一个垫圈，安置在所述至少一个翼部与头部之间，其中，垫圈的厚度大致等于所述至少一个翼部的上延伸部与头部的前导表面之间的距离。2.根据权利要求1所述的螺纹紧固件，其中，所述至少一个翼部配置成在插入期间维持垫圈大致平行于头部的前导表面。3.根据权利要求1所述的螺纹紧固件，其中，所述至少一个翼部的上延伸部与头部的前导表面之间的距离大于零。4.根据权利要求1所述的螺纹紧固件，其中，所述至少一个翼部的上延伸部与头部的前导表面之间的距离的大小设定成使得：当螺纹紧固件处于紧固配置中时，所述至少一个翼部不完全穿过工件的整个厚度。5.根据权利要求1所述的螺纹紧固件，其中，所述至少一个翼部的半径在朝向头部的方向上增大。6.根据权利要求1所述的螺纹紧固件，其中，所述至少一个翼部从杆部的无螺纹部向外突伸。7.根据权利要求1所述的螺纹紧固件，其中，所述至少一个翼部的外半径大于螺纹的外半径。8.根据权利要求1所述的螺纹紧固件，其中，所述至少一个翼部的外半径大于螺纹部的最大外半径。9.根据权利要求1所述的螺纹紧固件，其中，垫圈包括内半径，且垫圈的内半径大于螺纹部的最大外半径。10.根据权利要求1所...

【专利技术属性】
技术研发人员：A·R·小克雷文，
申请(专利权)人：菲利普螺丝公司，
类型：发明
国别省市：美国,US