单面紧固件及关联系统和安装单面紧固件的方法技术方案

本发明专利技术涉及单面紧固件及关联系统和安装单面紧固件的方法。单面紧固件包括套筒，套筒限定套筒中心轴线并具有套筒柄和止动件，套筒柄具有远端部和与所述远端部轴向相对的近端部，止动件连接到所述套筒柄的所述远端部。套筒限定沿着通孔轴线从近端部延伸到远端部的偏心通孔。单面紧固件包括芯螺栓，芯螺栓至少部分地被接纳在套筒的偏心通孔中，并限定芯螺栓中心轴线。套筒柄具有远端部、与远端部轴向相对的近端部和螺纹部。芯螺栓头连接到芯螺栓杆的近端部。偏心螺母与芯螺栓杆的螺纹部螺纹接合。接合。接合。

【技术实现步骤摘要】
单面紧固件及关联系统和安装单面紧固件的方法


[0001]本申请涉及机械紧固件，并且更具体地，涉及具有偏心螺母的单面紧固件。

技术介绍

[0002]机械紧固件广泛用于接合结构组件的两个或更多个部件。例如，机械紧固件广泛用于接合飞行器机身的结构部件。
[0003]单面紧固件(blind fastener)系统是一种特定类型的机械紧固件。单面紧固件系统包括芯螺栓和套筒，其中，芯螺栓和套筒二者被插入到结构组件中的适当孔中，并仅从结构组件的一侧接合结构组件，而不需要接近结构组件的相反侧。因此，单面紧固件系统特别适用于难以触及或不能触及结构组件一侧的应用。
[0004]当前用于单面紧固件系统的工具作业和安装方法利用改变形状的材料来形成用于将单面紧固件固定就位的螺母或球状部(bulb)。在施加结构载荷时，材料可能变弱并造成单面紧固件失效。另外，许多当前用于单面紧固件系统的作业和安装方法通常非常复杂，难以制造，并与机器人技术集成具有挑战性。这些系统特别地在不同(非正常)角度的安装方面、需要密封剂的安装(密封剂可能会粘附在机头的内部驱动机构上，并且随后卡住或堵塞内部驱动机构)以及降低成本方面遇到困难。
[0005]因此，本领域的技术人员一直进行单面紧固件系统领域的研究和开发方面的努力。

技术实现思路

[0006]公开了一种单面紧固件。
[0007]在一个示例中，单面紧固件包括限定套筒中心轴线的套筒。套筒包括套筒柄和止动件，套筒柄具有远端部和与远端部轴向相对的近端部，止动件连接到套筒柄的远端部。套筒限定沿着通孔轴线从套筒柄的近端部延伸到套筒柄的远端部的偏心通孔。单面紧固件还包括芯螺栓，芯螺栓至少部分地被接纳在套筒的偏心通孔中，芯螺栓限定芯螺栓中心轴线。芯螺栓包括芯螺栓杆，芯螺栓杆具有远端部、与远端部轴向相对的近端部以及在远端部和近端部之间的螺纹部。芯螺栓还包括与芯螺栓杆的近端部连接的芯螺栓头。单面紧固件还包括与芯螺栓杆的螺纹部螺纹接合的偏心螺母。
[0008]在另一示例中，单面紧固件包括限定偏心通孔并具有止动件的套筒。单面紧固件包括芯螺栓，芯螺栓至少部分地被接纳在套筒的偏心通孔中，芯螺栓限定芯螺栓中心轴线。单面紧固件还包括偏心螺母，偏心螺母与芯螺栓螺纹接合，使得当芯螺栓绕芯螺栓中心轴线在拧紧方向上旋转时，偏心螺母初始与芯螺栓一起旋转。在芯螺栓绕芯螺栓中心轴线在拧紧方向上旋转至少90度之后，偏心螺母接合止动件。另外，在偏心螺母接合止动件之后，芯螺栓绕芯螺栓中心轴线在拧紧方向上的进一步旋转致使偏心螺母沿着芯螺栓中心轴线轴向移动。
[0009]在另一示例中，单面紧固件包括具有套筒柄的套筒，套筒柄具有近端部和远端部，
其中，近端部具有套筒头，并且远端部具有止动件，其中，套筒限定偏心通孔，偏心通孔沿着通孔轴线从套筒柄的近端部延伸到套筒柄的远端部。单面紧固件还包括具有近端部和远端部的芯螺栓，其中，近端部具有芯螺栓头并且远端部具有偏心螺母。
[0010]还公开了用于将单面紧固件安装到结构中的孔中的方法，单面紧固件具有限定偏心通孔并包括止动件的套筒、至少部分地被接纳在套筒的偏心通孔中的芯螺栓和与芯螺栓螺纹接合的偏心螺母，芯螺栓限定芯螺栓中心轴线。
[0011]在一个示例中，所述方法包括：将单面紧固件插入到孔中；以及绕所述芯螺栓中心轴线在拧紧方向上旋转芯螺栓。
[0012]还公开了一种用于利用单面紧固件单面接合待夹持在一起的至少两个构件的方法，单面紧固件包括具有套筒头的套筒、具有芯螺栓头的芯螺栓和与芯螺栓螺纹接合的偏心螺母，套筒限定偏心通孔并包括止动件，芯螺栓至少部分地被接纳在套筒的偏心通孔中，芯螺栓限定芯螺栓中心轴线。
[0013]还公开了一种用于将单面紧固件安装到结构中的孔中的系统。
[0014]在一个示例中，所述系统包括单面紧固件。该单面紧固件包括：套筒，其限定偏心通孔并具有止动件；芯螺栓，其至少部分地被接纳在套筒的偏心通孔中，芯螺栓限定芯螺栓中心轴线；以及偏心螺母，其与芯螺栓螺纹接合，使得当芯螺栓绕芯螺栓中心轴线在拧紧方向上旋转时，偏心螺母初始与芯螺栓一起旋转。该系统还包括用于接合单面紧固件的工具。
[0015]在一个示例中，该方法包括将单面紧固件插入到孔中并绕芯螺栓中心轴线在拧紧方向上旋转芯螺栓，以将至少两个构件夹在套筒头和偏心螺母之间，其中，在旋转时，套筒头抵靠套筒的近端部被夹紧，并且偏心螺母抵靠套筒的远端部被夹紧。
[0016]还公开了一种用于用单面紧固件在至少两个构件上施加夹紧力的方法，单面紧固件具有具有套筒头的套筒、具有芯螺栓头的芯螺栓和与芯螺栓螺纹接合的偏心螺母，套筒限定偏心通孔并包括止动件，芯螺栓至少部分地被接纳在套筒的偏心通孔中，芯螺栓限定芯螺栓中心轴线。
[0017]在一个示例中，该方法包括将单面紧固件插入到孔中。该方法还包括绕芯螺栓中心轴线在拧紧方向上旋转芯螺栓，其中，在旋转时，套筒头抵靠套筒的近端部被夹紧，并且偏心螺母抵靠套筒的远端部被夹紧。该方法还包括在套筒头和偏心螺母之间在至少两个构件上施加夹紧力。
[0018]通过以下的具体实施方式、附图和所附权利要求书，所公开的的单面紧固件以及用于安装单面紧固件的关联方法的其他示例将变得清楚。
[0019]根据本公开的一方面，一种单面紧固件包括：
[0020]套筒，其限定套筒中心轴线并包括：
[0021]套筒柄，其具有远端部和与所述远端部轴向相对的近端部；和
[0022]止动件，其连接到所述套筒柄的所述远端部，
[0023]其中，所述套筒限定沿着通孔轴线从所述套筒柄的所述近端部延伸到所述套筒柄的所述远端部的偏心通孔；
[0024]芯螺栓，其至少部分地被接纳在所述套筒的所述偏心通孔中，所述芯螺栓限定芯螺栓中心轴线并包括：
[0025]芯螺栓杆，其具有远端部、与所述远端部轴向相对的近端部以及在所述远端部和
所述近端部之间的螺纹部；和
[0026]芯螺栓头，其连接到所述芯螺栓杆的所述近端部；以及
[0027]偏心螺母，其与所述芯螺栓杆的所述螺纹部螺纹接合。
[0028]有利地，所述单面紧固件是其中所述套筒包括金属材料的单面紧固件。
[0029]优选地，所述单面紧固件是其中所述通孔轴线与所述套筒的所述套筒中心轴线基本上平行的单面紧固件。
[0030]优选地，所述单面紧固件是其中所述通孔轴线从所述套筒的所述套筒中心轴线横向移位至少0.5mm的距离的单面紧固件。
[0031]优选地，所述单面紧固件是其中所述止动件沿着与所述通孔轴线基本上平行的突出轴线从所述套筒柄的所述远端部轴向地突出的单面紧固件。
[0032]优选地，所述单面紧固件是其中所述止动件沿着所述突出轴线具有突出长度并且其中所述突出长度是至少1mm的单面紧固件。
[0033]优选地，所述单面紧固件是其中所述偏心通孔限定所述套筒柄的截面较厚壁部和所述套筒柄的截面较薄壁部并且其中所述止动件连接到所述套筒柄本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种单面紧固件(100)，所述单面紧固件包括：套筒(110)，所述套筒限定套筒中心轴线(A
S
)并包括：套筒柄(112)，所述套筒柄具有远端部(114)和与所述远端部(114)轴向相对的近端部(116)；和止动件(120)，所述止动件连接到所述套筒柄(112)的所述远端部(114)，其中，所述套筒(110)限定偏心通孔(122)，所述偏心通孔沿着通孔轴线(A
B
)从所述套筒柄(112)的所述近端部(116)延伸到所述套筒柄(112)的所述远端部(114)；芯螺栓(130)，所述芯螺栓至少部分地被接纳在所述套筒(110)的所述偏心通孔(122)中，所述芯螺栓(130)限定芯螺栓中心轴线(A
C
)并包括：芯螺栓杆(132)，所述芯螺栓杆具有远端部(134)、与所述远端部(134)轴向相对的近端部(136)以及位于所述远端部(134)和所述近端部(136)之间的螺纹部(138)；和芯螺栓头(140)，所述芯螺栓头连接到所述芯螺栓杆(132)的所述近端部(136)；以及偏心螺母(150)，所述偏心螺母与所述芯螺栓杆(132)的所述螺纹部(138)螺纹接合。2.根据权利要求1所述的单面紧固件(100)，其中，所述通孔轴线(A
B
)从所述套筒(110)的所述套筒中心轴线(A
S
)横向移位至少0.5mm的距离(E)。3.根据权利要求1或2所述的单面紧固件(100)，其中，所述止动件(120)沿着与所述通孔轴线(A
B
)基本上平行的突出轴线(A
P
)从所述套筒柄(112)的所述远端部(114)轴向突出。4.根据权利要求1至3中任一项所述的单面紧固件(100)，其中，所述偏心通孔(122)限定所述套筒柄(112)的截面较厚壁部(113)和所述套筒柄(112)的截面较薄壁部(115)，并且其中，所述止动件(120)连接到所述套筒柄(112)的所述截面较厚壁部(113)。5.根据权利要求1至4中任一项所述的单面紧固件(100)，其中，所述套筒柄(112)和所述止动件(120)包括单个整体主体(124)。6.根据权利要求1至5中任一项所述的单面紧固件(100)，其中，所述芯螺栓(130)的所述芯螺栓中心轴线(A
C
)与所述通孔轴线(A
B
)基本上对准。7.根据权利要求1至6中任一项所述的单面紧固件(100)，其中，所述芯螺栓(130)还包括与所述芯螺栓头(140)关联的扭转特征(144)。8.根据权利要求1至7中任一项所述的单面紧固件(100)，其中：所述偏心通孔(122)限定所述套筒柄(112)的截面较厚壁部(113)和所述套筒柄(112)的截面较薄壁部(115)，所述偏心螺母(150)限定螺纹通孔(152)，并且所述螺纹通孔(152)限定所述偏心螺母(150)的截面较厚壁部(154)和所述偏心螺母(150)的截面较薄壁部(156)。9.根据权利要求1至8中任一项所述的单面紧固件(100)，其中：所述套筒(110)...

【专利技术属性】
技术研发人员：N，
申请(专利权)人：波音公司，
类型：发明
国别省市：