套管緊固件組件的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本公開內(nèi)容涉及用于將結(jié)構(gòu)體互相緊固的緊固件。更具體地，本公開內(nèi)容涉及導(dǎo)電套管緊固件組件，其在緊固件套管與緊固件之間提供導(dǎo)電接口且同時抑制與其他元件之間的不期望電接觸。
【背景技術(shù)】
[0002]在一些航空應(yīng)用中，可能希望使用緊固件使結(jié)構(gòu)體相對于彼此固定。直徑大于設(shè)置在要被固定的結(jié)構(gòu)體中的緊固件口的直徑的緊固件可受力進(jìn)入緊固件口中，以在緊固件口中實現(xiàn)緊固件的過盈配合。潤滑劑(諸如以鎘為例但并不限于此)可以涂覆在緊固件桿上以提供將緊固件插入緊固件口的必要潤滑性。在復(fù)合結(jié)構(gòu)體和鈦結(jié)構(gòu)體的情況下，然而，可以期望使用套管緊固件。
[0003]為了將套管緊固件可靠地裝入設(shè)置在結(jié)構(gòu)體中的套管口中，可能需要潤滑緊固件桿。在一些應(yīng)用中，多種潤滑劑可被涂布至緊固件桿以潤滑套管中的緊固件桿。一種或多種潤滑劑可被涂布于緊固件桿和/或涂布至套管的內(nèi)表面。潤滑劑可以使緊固件與緊固件套管電絕緣。在一些應(yīng)用中，可能希望提高緊固件與緊固件套管之間的導(dǎo)電性。
[0004]即使實現(xiàn)了緊固件與緊固件套管之間的理想水平導(dǎo)電性，然而，當(dāng)將緊固件和套管組裝并且導(dǎo)致與結(jié)構(gòu)體或組件中的其他元件的非故意接觸時，可引起額外的問題。因此，在緊固件套管與緊固件之間提供導(dǎo)電接口而同時防止與其他結(jié)構(gòu)體元件非故意接觸的導(dǎo)電套管緊固件組件對一些應(yīng)用來說可能是期望的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本公開內(nèi)容總體上旨在一種導(dǎo)電套管緊固件組件以及用于制備該組件的方法。導(dǎo)電緊固件組件的示意性實施方式包括緊固件、緊固件套管以及附接至緊固件的緊固件桿的螺母。螺母被制備為具有埋頭孔，該埋頭孔在徑向和軸向兩個方向上都保持螺母與緊固件套管之間的期望間隙。
[0006]本公開內(nèi)容的一個方面提供了導(dǎo)電套管緊固件組件，該組件包括具有緊固件頭和從所述緊固件頭延伸的緊固件桿的導(dǎo)電緊固件。緊固件桿可進(jìn)一步包括位于緊固件桿的遠(yuǎn)端的附接部。緊固件組件進(jìn)一步包括具有緊固件套管擴(kuò)管口的導(dǎo)電緊固件套管，以及被配置為附接至緊固件桿的螺母。螺母可包括埋頭孔，該埋頭孔具有被定制為在螺母與緊固件套管的一端之間分別實現(xiàn)徑向間隙和軸向間隙的埋頭孔直徑和埋頭孔深度。埋頭孔可被形成為在其中具有圓角。緊固件頭和緊固件套管擴(kuò)管口可被形成為具有埋頭錐孔構(gòu)造。緊固件組件可進(jìn)一步包括潤滑劑(諸如，固體膜潤滑劑或介電層)，其中，潤滑劑在從緊固件頭與緊固件套管擴(kuò)管口之間的接口省略。
[0007]本公開內(nèi)容的另一個方面提供了用于將第一結(jié)構(gòu)體附接至第二結(jié)構(gòu)體的導(dǎo)電套管緊固系統(tǒng)，其中，第一結(jié)構(gòu)體和第二結(jié)構(gòu)體分別包括第一孔和第二孔。該系統(tǒng)進(jìn)一步包括導(dǎo)電緊固件，具有緊固件頭和從緊固件頭延伸的緊固件桿，并且導(dǎo)電緊固件套管被配置為當(dāng)?shù)谝豢缀偷诙讓R時通過所述第一孔和所述第二孔被放置。緊固件套管還被配置為接收緊固件桿。緊固件套管可進(jìn)一步包括當(dāng)緊固件套管通過所述第一孔和所述第二孔被布置時延伸到第二結(jié)構(gòu)體之外的突出端。該系統(tǒng)進(jìn)一步包括其中形成有埋頭孔的螺母。埋頭孔被形成為具有被定制為在螺母與緊固件套管的突出端之間分別實現(xiàn)徑向間隙和軸向間隙的埋頭孔直徑和埋頭孔深度。該系統(tǒng)可進(jìn)一步包括設(shè)置在第一結(jié)構(gòu)體上的擴(kuò)展金屬箔和/或在第一結(jié)構(gòu)體和第二結(jié)構(gòu)體之間布置的接合密封件。接合密封件可以從圍繞緊固件組件的區(qū)域中省略。
[0008]本公開內(nèi)容的又一個方面提供了制備使用的導(dǎo)電套管緊固系統(tǒng)的方法。該方法包括提供被配置為在緊固件套管中設(shè)置的緊固件，確定合適的徑向間隙和軸向間隙，以及制備具有保持合適的徑向間隙和軸向間隙的埋頭孔的螺母。該方法可進(jìn)一步包括在第一結(jié)構(gòu)體上布置擴(kuò)展金屬箔和/或在第一結(jié)構(gòu)體與第二結(jié)構(gòu)體之間布置接合密封件，其中，接合密封件從圍繞緊固件組件的區(qū)域中省略。
[0009]通過對以下附圖和詳細(xì)描述的查看，本公開內(nèi)容的其他系統(tǒng)、方法、特征和優(yōu)點對本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說將是或者將變得顯而易見。已經(jīng)討論的特征、功能和優(yōu)點可以在本公開內(nèi)容的各種構(gòu)造中獨立地實現(xiàn)或者可以結(jié)合在另外的構(gòu)造中，可以參考以下描述和附圖了解本公開內(nèi)容的更多細(xì)節(jié)。
【附圖說明】
[0010]參考以下附圖，可以更好地理解本公開內(nèi)容的許多方面。附圖中的部件并非必須按照比例，相反，將為了清楚地闡釋本公開內(nèi)容的原理作為重點。此外，在附圖中，相同的參考標(biāo)號表不各圖中的相應(yīng)部件。
[0011]圖1A是根據(jù)本公開內(nèi)容的一個實例的導(dǎo)電緊固系統(tǒng)的分解的局部剖面圖；
[0012]圖1B是根據(jù)本公開內(nèi)容的另一個實例的導(dǎo)電緊固系統(tǒng)的局部剖面圖；
[0013]圖1C是描述圖1B中的導(dǎo)電緊固系統(tǒng)的詳細(xì)視圖；
[0014]圖2是根據(jù)本公開內(nèi)容的另一個實例中描述的螺母的詳細(xì)視圖；
[0015]圖3是示出了根據(jù)本公開內(nèi)容的另一個實例的用于制備緊固系統(tǒng)的方法的流程圖；以及
[0016]圖4是根據(jù)本公開內(nèi)容的另一個實例的飛行器的框圖。
【具體實施方式】
[0017]在以下描述中參考了附圖，這些附圖構(gòu)成其一部分，并且在附圖中通過示意的方式示出了本公開內(nèi)容的各種構(gòu)造。應(yīng)當(dāng)理解的是，可以在不背離本公開內(nèi)容的范圍的情況下使用其他實施方式并且進(jìn)行改變。
[0018]圖1A至圖1C是示出了根據(jù)本公開內(nèi)容的導(dǎo)電緊固系統(tǒng)的實例的示圖，導(dǎo)電緊固系統(tǒng)包括作為導(dǎo)電緊固系統(tǒng)200的零件的導(dǎo)電緊固件組件100。導(dǎo)電緊固件組件100包括緊固件105、緊固件套管130和螺母150。緊固件105包括緊固件頭110、緊固件桿120，并且還可包括緊固件桿120的附接部125。附接部125被配置為接收螺母或襯圈以接合并且固定至桿。例如，附接部可以是帶有螺紋的表面或者環(huán)形槽表面。緊固件套管130包括在一端處的擴(kuò)管口 135。螺母150位于緊固件桿120的遠(yuǎn)端處并且包括埋頭孔155。埋頭孔155保持螺母150與緊固件套管130的外表面140之間的徑向間隙185，以及緊固件套管130的突出端145與螺母150之間的軸向間隙190。潤滑劑195可以位于緊固件105與緊固件套管130之間以及緊固件105與螺母150之間。
[0019]除了導(dǎo)電緊固件組件100之外，導(dǎo)電緊固系統(tǒng)200包括第一結(jié)構(gòu)體210和第二結(jié)構(gòu)體240。第一結(jié)構(gòu)體210進(jìn)一步包括頂面215、第一相對面220以及第一孔225。標(biāo)準(zhǔn)埋頭錐孔230可以形成在頂面215與第一孔225的交叉處。第二結(jié)構(gòu)體240包括第二相對面245、底面250以及第二孔255。導(dǎo)電緊固系統(tǒng)200可進(jìn)一步包括接合密封件260、導(dǎo)電面270以及底層241。進(jìn)一步地，例如，第一或第二結(jié)構(gòu)體可以是諸如玻璃或碳復(fù)合材料的低導(dǎo)電性結(jié)構(gòu)體。更特別地，第一或第二結(jié)構(gòu)體可以是電阻高于緊固件的電阻的材料。
[0020]導(dǎo)電緊固件105可包括緊固件頭110和從緊固件頭110延伸的緊固件桿120。緊固件頭110的表面可以是沒有涂層或固態(tài)膜潤滑劑的裸金屬表面。緊固件105的緊固件桿120可以延伸穿過緊固件套管130，并且緊固件頭110可以接合于緊固件套管130。當(dāng)緊固件105完全接合于緊固件套管130時，緊固件頭110可以與緊固件套管的擴(kuò)管口 130直接接合。如圖1B和圖1C中所示，緊固件桿120可以延伸到第二結(jié)構(gòu)體240之外，并且可以接收螺母150，螺母150可抵靠第二結(jié)構(gòu)體240或位于第二結(jié)構(gòu)體上的底層241而被緊固。
[0021]緊固件頭110和緊固件套管擴(kuò)管口 135可以形成為埋頭錐孔構(gòu)造，其中，緊固件套管擴(kuò)管口 135和緊固件頭110的相對面被放置在相對于中心軸A小于90°的角?？商娲兀o固件套管擴(kuò)管口 135可包括凸緣，其中，緊固件套管擴(kuò)管口 135相對于中心軸A約90°。
[0022]再次參考圖1C，導(dǎo)電緊固件組件100的螺母150被形成為具有位于螺母150的一側(cè)上的埋頭孔155，該側(cè)面對第二結(jié)構(gòu)體240的底面250。盡管示出的實例描述了緊固件桿120具有緊密配合螺母150的附接部125，但是螺母150和緊固件桿120可被配置為使用現(xiàn)有技術(shù)中已知的任何適當(dāng)設(shè)計方法，包括可以開發(fā)的那些方法。例如，緊固件和螺母組件可包括鎖緊螺栓和墊圈(collar)型系統(tǒng)，其中，緊固件包括環(huán)形槽并且螺母包括無螺紋墊圈，其中，墊圈的內(nèi)壁被設(shè)計為進(jìn)入緊固件的環(huán)形槽中。
[0023]埋頭孔155沿著中心軸“A”被形成為具有被選擇為保持可接受的徑向間隙185和軸向間隙190的埋頭孔直徑和埋頭孔深度。徑向間隙185被限定為緊固件套管130的外表面140與埋頭孔155的內(nèi)相對面160之間的距離，(參見圖2)，并且沿著從中心軸A延伸的任何徑向方向基本上持久不變。在平行于軸的方向上，軸向間隙190被限