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铆接螺钉及其用于将钻孔格板临时地固定于待组装元件的应用制造技术

技术编号:5375798 阅读:407 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术涉及一种铆钉(50),其被引入到待组装的至少两个元件的同轴的开口中,该铆钉(50)包括圆筒形中空体(51)、穿过中空体且局部地设有外螺纹(52a)的杆(53)、安装在带螺纹的端部(53a)上的螺母(54)、固定于杆(53)且在其端部包括钩挂唇缘(57)的两个半夹(56)、以及设置在两个半夹(56)之间的隔离件(58),杆/半夹组件沿着隔离件(58)在第一位置与第二位置之间轴向移动,在第一位置,钩挂唇缘(57)径向靠近,在第二位置,两个半夹(56)缩回到中空体(51)内部并彼此径向分开。本发明专利技术的特征在于,由半夹(56)和隔离件(58)所形成的组件在其横截面上呈近乎于理想的圆形,该圆形具有与开口的内部直径相同的直径。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种铆接螺钉,其被引入到待组装的至少两个元件的各自的同轴的开 口中,这种类型包括-圆筒形中空体,沿着伸长轴线延伸并具有用于与两个元件的第一元件的外表面 相接触的支承面,-中央杆,局部地穿过中空体并具有位于所述中空体内部且设有外螺纹的部分, -螺母,安装在中央杆的带螺纹的端部上并被支撑在所述中空体的端面上, -两个轴向半夹,固定于杆,所述夹在其自由端具有基本上径向向外凸出的边缘, 以在两个元件的第二元件的外表面上形成钩挂唇缘,-中央隔离件,沿着所述伸长轴线(XX')位于两个半夹之间并固定于中空体,中 央隔离件(58)在中空体内无法转动和移动,-杆/半夹组件,通过使螺母在带螺纹的杆上转动、在中空体中并沿着隔离件、在 不起作用的第一位置与起作用的第二位置之间轴向运动,在不起作用的第一位置,两个半 夹的钩挂唇缘径向靠近以能够接合在两个元件的开口中,在起作用的第二位置,两个半夹 縮回到中空体内部并沿着隔离件径向分开,使得钩挂唇缘在第二元件的开口的边缘处钩挂 在第二元件的外表面上,从而使两个元件在所述唇缘与第一元件上的支承面之间保持彼此 抵靠例如,在专利FR 81 18309和EP 0 336 808中描述了这种钉。 本专利技术还涉及将这种钉用于将钻孔格板临时地固定于待组装元件的应用。
技术介绍
目前,复杂结构的元件如飞机结构的子组件的组装在直径和钻孔轴线相对彼此定位方面需要非常精确预先钻孔。典型的非限制性示例包括在飞机的机身上组装两个半翼。 为此,广泛使用钻孔量规,并通常将其称为钻孔格板,其包括厚金属板,在厚金属板中设置有对应于待在结构元件中制成的多个孔的多个导孔。此时这些格板通过经校准的 螺栓牢固地固定于结构并通过用螺母和垫圈紧固在待组装元件中在工厂中预钻制的基准 孔中。 因为待组装结构件的大尺寸,一个操作人员不可能同时触及组件的两侧。因此必 须存在至少两个操作人员,并且通常由于所述钻孔格板的相当大的重量,为了将钻孔格板 放置就位并接着在完成所有的钻孔后拆除该钻孔格板,必须存在更多的操作人员。对于位 于内侧通常在具有受到限制的可触及性的箱体中的操作人员而言,工作条件通常是相当困 难的。这种技术涉及大量工作时间和劳动力成本以放置并接着拆除所有的钻孔格板。 为了避免在结构件内部或者在放置格板的位置相反位置设置操作人员,必须存在 可安装并可拆除并仅在外侧触及的附接装置,该附接装置使得可以"盲的"方式进行工作而 无需看到放置格板的相反侧。4 上述类型的铆接螺钉能够准确地执行该功能。此外,由于这种铆接螺钉能够在不 被破坏的情况下拆除,因此其可以重复使用。然而,市场上现有的钉在其尺寸上不够精确并 因此实际上无法确保钻孔格板的正确定位。 特别地,通常通过采用圆金属线冲压制成的半夹在工具连接平面上具有毛剌。为 了消除这些毛剌,因此必须用剪切装置进行切割操作。然而,因为半夹经常是不对称或者不 匹配的,这种操作特别难以控制。 此外,通常通过切割薄板或者条带获得隔离件,因此产生了锐边。 另外,经常通过使杆的端部皱曲来组装两个半夹。这导致与杆有关的形状、同轴度和对称性的各种缺陷。 最后,隔离件相对于杆/半夹的轴线和中空体的轴线具有一定程度的侧向自由 度,这产生了损坏待组装元件中的开口或者半夹的风险。 所有这些缺陷在钉的定位并因此在钻孔格板的定位时产生了太多的不确定性。
技术实现思路
因此,本专利技术的主要目的是通过使用上述类型的铆接螺钉克服这些缺点,其特征 基本上在于,至少在钉的不起作用位置,由半夹和隔离件所形成的组件在其横截面上形成 近乎于理想的圆形,且具有允许所述组件纵向滑入所述开口中的最小间隙,其中,该圆形具 有与待组装的两个元件的开口的内部直径相同的直径。 由于近乎于理想的圆形,这意味着,在每个半夹和隔离件的外周面上存在连续性, 没有任何凸出,或者在制造公差内的极其小的凸出。换句话说,这种连续性可以表达为,将 具有理想圆形横截面的圆柱体切割出成为隔离件的中央"薄片"以及成为两个半夹的两个 侧向薄片。接着将这三个部分结合会形成所描述的组件。 另外-隔离件呈具有两个平行的纵向面和两个外凸的侧向面的扁平叶片形状,这两个 外凸的侧向面具有与半夹的外部直径相同的外部曲率半径;-隔离件在近端设有对称的倒角以利于隔离件接合在钩挂唇缘之间,并且隔离物 在其另一端设有两个对称的T形台肩以通过朝向中空体内部转动将隔离件固定在轴向位 置;以及,-半夹相同且相对于伸长轴线对称。 如此形成的钉特别适用于对包括导孔的钻孔格板进行定位,导孔对应于待组装元 件中待钻制的多个孔。 为此,钉的中空体在其外部圆柱形表面上包括近乎于球形的环形定心支承,该环形定心支承的外部直径对应于格板上的导孔的至少其中之一的内部直径。 另外,钉还具有通过螺丝钉安装在螺母上的盖,并且盖的外部直径大于所述导孔的内部直径,紧固该螺丝钉使格板附接于待组装元件。 在本专利技术的一个实施方式中,钉具有用于对中空体的支承面进行定位的转环。 另外,转环具有环形的定心支承,该定心支承包括与垫圈协作的球形凸起外表面, 该垫圈具有与凸起表面互补的球形内凹的内表面。根据本专利技术的另一实施方式,支承面包 括具有约90°至140°的顶角的圆锥形定心支承。 在本专利技术的又一实施方式中,中空体由具有椭圆形横截面的中空圆筒形护套围绕,该中空圆筒形护套包括两个半圆筒,两个半圆筒具有与中空体的外部半径基本上相等的半径并由两个平面连接,两个平面的长度等于两个半圆筒之间的中心距。 有利地,圆形开口横贯中空体,圆形开口与球形支承同轴,并且圆形开口的直径等于由半夹和隔离件所形成的组件的直径。 由半夹所形成的组件具有一空间,在半夹的自由端测量,该空间在钩挂唇缘的方 向上以小于45。角、优选为约20。的角度逐渐减小,使得半夹从不起作用的位置到起作用 的位置的移动发生得非常快,并且隔离件微小轴向移动约15mm,螺母在带螺纹的杆上少量转动。 两个半夹精确地定心于元件的其中之一的开口上,这允许更高的定心精度,特别是如果待组织元件上的开口具有略微不同的直径和/或并非完全同轴。 本专利技术还涉及使用这种钉至少临时地附接两个元件的方法,这两个元件具有同轴的开口以接收所述钉的一部分。 最后,本专利技术还涉及这种钉的应用,用于将钻孔格板精确地定位在待组装的两个 元件上,待组装的两个元件具有同轴的开口以接收所述钉的一部分。附图说明 现在参照仅以说明方式给出且在附图中表示的具体实施方式对本专利技术进行更详 细的描述,在附图中 图1是用作模板的钻孔格板的俯视图,钻孔格板用于对待组装结构元件钻孔; 图2是图1的格板的剖视图,该格板被定位在所述结构元件上; 图3示出根据现有技术的固定于待组装元件的钻孔格板; 图4是根据现有技术例如专利FR 81 18309中所描述的钉的剖视图; 图5和6是沿着图4中的V-V轴线的剖视图,其图示了现有技术的钉插入位于待组装元件中的开口中; 图7是根据本专利技术的钉的剖视图; 图8是图7的钉的分解图; 图9和10是表示根据本专利技术放置钉的两个阶段的剖视图; 图11是设有钉的半夹的剖视图; 图12是设有钉的隔离件的剖视图; 图13是隔离件和半夹的剖视图; 图14是图示通过根据本专利技术的钉将钻孔格板在待组装本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种铆接螺钉(50),其要被引入到待组装的至少两个元件(20、20′)各自的同轴的开口(22、22′)中,这种类型包括:-圆筒形中空体(51),其沿着伸长轴线(XX′)延伸并具有用于与所述两个元件中的第一元件(20)的外表面(21)相接触的支承面(52);-中央杆(53),其局部地穿过中空体(51)并具有位于所述中空体内部且设有外螺纹(53a)的部分;-螺母(54),其安装在杆(53)的带螺纹的端部(53a)上并被支撑在中空体(51)的端面(51a)上;-两个轴向半夹(56),其固定于杆(53),所述夹在其自由端(56a)具有基本上径向向外凸出的边缘(57),以在所述两个元件中的第二元件(20′)的外表面上形成钩挂唇缘;-中央隔离件(58),其沿着伸长轴线(XX′)位于两个半夹(56)之间并固定于中空体(51),该中央隔离件(58)在所述中空体(51)内无法转动和移动;-杆/半夹组件,其通过使螺母(54)在带螺纹的杆(53a)上转动而在中空体(51)中沿着隔离件(58)于不起作用的第一位置与起作用的第二位置之间轴向运动,在所述不起作用的第一位置,两个半夹(56)的钩挂唇缘(57)径向靠近以能够接合在所述两个元件(20、20′)的开口(22、22′)中,在所述起作用的第二位置,两个半夹(56)缩回到中空体(51)内部并沿着隔离件(58)径向分开,使得钩挂唇缘(57)在第二元件(20′)的开口(22′)的边缘处钩挂在该第二元件(20′)的外表面(23)上,从而保持所述两个元件在所述唇缘(57)与第一元件(20)上的支承面(52)之间彼此抵靠,-其特征在于,至少在所述钉(50)的不起作用的位置,由半夹(56)和所述隔离件(58)形成的组件在其横截面上呈近乎于理想的圆形,且具有允许所述组件纵向滑入所述开口中的最小间隙,其中该圆形的直径(D)与待组装的两个元件(20、20′)的开口(22、22′)的内部直径相同。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:菲利普普罗特马克鲁西
申请(专利权)人:LISI航空
类型:发明
国别省市:FR[法国]

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