專利名稱：螺母板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種一般用于航天工業(yè)中的無鉚釘螺母板。
背景技術(shù)：
螺母板用于在航天和商業(yè)應(yīng)用場(chǎng)合中把結(jié)構(gòu)和非結(jié)構(gòu)部件固定在一起。當(dāng)今正采用許多不同設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)的螺母板。兩個(gè)主要的品種是鉚接螺母板和擴(kuò)口的無鉚接螺母板。在鉚接螺母板中，使用兩個(gè)或更多鉚釘來把螺母板主體固定到工件上。無鉚接螺母板基本上由三個(gè)部件組成一個(gè)螺母元件、一個(gè)夾持支架和一個(gè)連接套管。這些螺母板連接和固定到工件上的方法是根據(jù)兩個(gè)特征(1)通過把支架套管組件壓入或者拉入到工件孔內(nèi)，該套管插入到工件孔內(nèi)。在該套管上的細(xì)齒/凸起結(jié)構(gòu)與工件壁接觸，從而提供抵抗螺母板旋轉(zhuǎn)的阻力。
(2)在該套管插入到該工件孔之后，套管端部對(duì)著工件相對(duì)側(cè)擴(kuò)張，提供了抵抗在使用螺母板期間出現(xiàn)的頂出力的阻力。在第4,732,518號(hào)美國專利中公開了這類無鉚接螺母板的一個(gè)實(shí)例，其中該專利中描述了套管抵抗較大的干涉力而插入工件內(nèi)部，然后該套管變形以使套管端部擴(kuò)張。該套管在其中具有細(xì)齒/凸起，其中該細(xì)齒/凸起結(jié)構(gòu)較長(zhǎng)并逐漸變細(xì)，從而該細(xì)齒/凸起伸入到工件壁內(nèi)。該逐漸變細(xì)特征、長(zhǎng)度和特有的幾何形狀是必要的，從而采用為該用途選擇的安裝方法使安裝成為可能。具有逐漸變細(xì)和延伸細(xì)齒凸起結(jié)構(gòu)的’518專利的主要目的是，通過把負(fù)載分配到整個(gè)工件上并提供由于套管插入到工件內(nèi)而產(chǎn)生的膨脹，提高工件的疲勞壽命，同時(shí)對(duì)工件孔周圍附近的材料冷處理。然而如在4,732,518號(hào)美國專利中論述的那樣，用現(xiàn)今設(shè)計(jì)的工具安裝無鉚接螺母板顯得笨重、緩慢、復(fù)雜、昂貴以及經(jīng)常出故障。此外，制備孔還需要非常精確而且為平齊安裝需要鉆孔或者擴(kuò)口。這些缺點(diǎn)限制了無鉚接螺母板的使用。無鉚接螺母板的擴(kuò)張并且在許多方面是不利的，如復(fù)雜的工具、實(shí)現(xiàn)平齊安裝的專門孔的制備(如鉆孔和擴(kuò)孔)、夾持長(zhǎng)度限制、在套管和工件壁之間的間隙形成以及較長(zhǎng)的長(zhǎng)度，從而使無鉚接螺母板成為一個(gè)相對(duì)較重的部件。在5,096,349號(hào)、5,245,743號(hào)、5,405,228號(hào)以及5,704,747號(hào)美國專利中描述了四種其它無鉚接螺母板設(shè)計(jì)，這些是用來防止擴(kuò)張，不過每個(gè)都具有與此關(guān)聯(lián)的缺陷。5,704,747號(hào)美國專利的設(shè)計(jì)依靠粘合劑把螺母板固定到該結(jié)構(gòu)上。5,096,349號(hào)、5,245,743號(hào)以及5,405,228號(hào)美國專利的設(shè)計(jì)沒有用來把螺母板固定到結(jié)構(gòu)內(nèi)的粘合劑或者凸起。這些設(shè)計(jì)采用了大量的冷加工孔和高度干涉嚙合，其中利用硬化銷作為安裝工具以使套管部在該結(jié)構(gòu)內(nèi)擴(kuò)張。該套管是平滑的，同時(shí)由于高度膨脹，形成的摩擦力被期望保持該螺母板并提供希望的機(jī)械性能。用于該緊固件設(shè)計(jì)的基本目的是提高接合點(diǎn)的機(jī)械疲勞性能。用于該設(shè)計(jì)的零件非常昂貴，安裝費(fèi)用大并麻煩，而且孔制備需要非常精確。因此，該設(shè)計(jì)的總成本非常大從而應(yīng)用受到限制。在該領(lǐng)域還曾報(bào)道過的是，由于需要較大擴(kuò)張，該接收結(jié)構(gòu)可能超過可接受限值變形，從而產(chǎn)生損壞而不能使用孔結(jié)構(gòu)。因此，就需要克服先有技術(shù)無鉚接螺母板設(shè)計(jì)缺陷的無鉚接螺母板設(shè)計(jì)。本發(fā)明供給這樣的一種無鉚接螺母板設(shè)計(jì)。

發(fā)明內(nèi)容
該發(fā)明的一個(gè)主要的目的是提供這樣一種無鉚接螺母板，其中該螺母板將使無鉚接螺母板到工件的安裝得到簡(jiǎn)化。
該發(fā)明的一個(gè)目的是提供這樣一種無鉚接螺母板，其中該螺母板利用了一種新穎的工具原理來提高螺母板到工件上的安裝速度，同時(shí)該螺母板確保螺母板的套管與工件的適當(dāng)嚙合。
該發(fā)明的另一個(gè)目的是提供這樣一種無鉚接螺母板，其中該螺母板將極大地?cái)U(kuò)展無鉚接螺母板在航天應(yīng)用場(chǎng)合以及商業(yè)上的使用。
該發(fā)明的又一個(gè)目的是提供這樣一種無鉚接螺母板，其中該螺母板滿足扭矩輸出的特定要求，而該扭矩輸出能抵抗作用在孔軸周圍螺母板上的扭矩。
該發(fā)明的又一個(gè)目的是提供這樣一種無鉚接螺母板，其中該螺母板滿足頂出的特定要求，而該頂出特性能抵抗沿著孔軸特定的外加力。
該發(fā)明的又一個(gè)目的是提供這樣一種無鉚接螺母板，該螺母板滿足疲勞的特定要求，而該疲勞特性為使接收結(jié)構(gòu)阻力變成動(dòng)力載荷的安裝特性。
該發(fā)明的再一個(gè)目的是提供這樣一種無鉚接螺母板，其中該螺母板把支架和套管元件結(jié)合成單個(gè)元件，由此減少了一個(gè)部件，以極大地簡(jiǎn)化了元件組件，降低了總成本并改善了操作和機(jī)械的性能。
該發(fā)明的又一個(gè)目的是提供這樣一種無鉚接螺母板，其中在無鉚接螺母板安裝時(shí)，該螺母板不允許在螺母板套管部分和工件壁之間形成間隙。
該發(fā)明的另一個(gè)目的是提供這樣一種無鉚接螺母板，其中該螺母板使套管在工件孔內(nèi)擴(kuò)大，以確保在整個(gè)孔內(nèi)與工件密切接觸，同時(shí)該螺母板誘發(fā)提高工件疲勞壽命的殘余壓應(yīng)力。
該發(fā)明的又一個(gè)目的是提供這樣一種無鉚接螺母板，其中如果第一螺母磨損時(shí)，該螺母可輕易地由另一個(gè)螺母替代。
該發(fā)明的又一個(gè)目的是在插入到工件孔內(nèi)管狀部分的外壁上提供凸起或者肋線，這將有助于改善頂出、扭矩輸出和疲勞特征。
簡(jiǎn)要地說，根據(jù)上文描述，該發(fā)明提供一種新穎螺母板的三個(gè)實(shí)施例。
該發(fā)明的第一實(shí)施例提供了一種螺母板，其中該螺母板包括一個(gè)螺母、一個(gè)夾持支架和一個(gè)桿。該夾持支架具有一個(gè)管狀部分和支架部分。該管狀部分具有貫穿其中的孔，而該孔限定了逐漸變細(xì)的內(nèi)壁同時(shí)限定了一個(gè)肩部。該管狀部分具有帶有從其中延伸凸起的外壁。該支架部分從管狀部分伸出并具有一對(duì)帶從其中延伸折邊的相對(duì)側(cè)壁和在其中設(shè)置的槽。該螺母具有帶從其相對(duì)側(cè)伸出的翼片的基部和帶有從其中向上貫穿延伸的螺紋孔的圓筒部分。該桿具有一個(gè)擴(kuò)大可變形的頭部和一個(gè)從其中延伸的細(xì)長(zhǎng)圓筒部分。在操作中，該桿插入到管狀部分的孔內(nèi)，從而該擴(kuò)大頭部依靠在肩部上。該螺母然后被插入夾持支架的支架部分中，從而螺母的翼片設(shè)置在支架部分的槽內(nèi)，以固定螺母并允許螺母在橫向和縱向相對(duì)于支架部分浮動(dòng)。該管狀部分接著被插入到工件孔內(nèi)，從而該支架部分依靠在工件的頂部。該桿然后經(jīng)過管狀部分的孔拉出，以把管狀部分?jǐn)U展到由工件孔限定的壁內(nèi)。該管狀部分外壁上的凸起嵌入到工件壁內(nèi)，以提高頂出和扭矩輸出特性。當(dāng)桿的頭部經(jīng)過管狀部分孔拉出時(shí)，該頭部將變形以呈現(xiàn)與管狀部分?jǐn)U展內(nèi)壁的擴(kuò)展尺寸對(duì)應(yīng)的幾何形狀。一旦完全地經(jīng)過孔拉出，該管狀部分固定地連接到工件上，同時(shí)該桿可廢棄。
該發(fā)明的第二實(shí)施例提供了一種螺母板，其中該螺母板包括一個(gè)螺母、一個(gè)支架、一個(gè)套管和一個(gè)桿。第二實(shí)施例的螺母板基本上與第一實(shí)施例的螺母板相同，所不同的是，第一實(shí)施例的夾持支架設(shè)于兩個(gè)分開部件上，即帶有套管的支架和套管與夾持支架的管狀部分類似，而支架與夾持支架的支架部分類似。第二實(shí)施例的螺母板連接操作實(shí)際上以與第一實(shí)施例螺母板連接的相同方式進(jìn)行。
該發(fā)明的第三實(shí)施例提供了一種螺母板，其中該螺母板包括一個(gè)螺母、一個(gè)夾持支架、一個(gè)桿和一個(gè)保持件。該夾持支架具有一個(gè)管狀部分和支架部分。該管狀部分具有貫穿其中的孔，而該孔限定了逐漸變細(xì)的內(nèi)壁同時(shí)限定了一個(gè)肩部。該內(nèi)壁也可具有從其中延伸的凸緣。該管狀部分具有帶有從其中延伸凸起的外壁。該凸起為一系列的高凸起和低凸起，其中該高凸起具有一個(gè)靠近支架部分的傾斜部。該支架部分從管狀部分伸出并具有一個(gè)帶有從其中延伸的突起的基部和一對(duì)從其中延伸具有設(shè)置在其中的槽的相對(duì)側(cè)壁。該螺母具有一個(gè)基部和一個(gè)圓筒部分，其中該基部在相對(duì)端具有凹槽，而圓筒部分具有從其中向上貫穿延伸的螺紋孔。該桿具有一個(gè)擴(kuò)大可變形的頭部和一個(gè)從其中延伸的細(xì)長(zhǎng)圓筒部分。該保持件優(yōu)選的是一個(gè)彈簧件，該彈簧件可嵌入到支架部分的槽內(nèi)。在操作中，該桿插入到管狀部分的孔內(nèi)，從而該擴(kuò)大頭部依靠在肩部上。該螺母然后被插入夾持支架的支架部分中，從而該螺母的凹槽接收基于支架部分的突起。該保持件接著設(shè)置在支架部分的相對(duì)側(cè)壁的槽內(nèi)，從而該螺母保持在保持件和支架部分之間，但可在橫向和縱向浮動(dòng)。該管狀部分接著被插入到工件孔內(nèi)，從而該支架部分依靠在工件的頂部。該桿然后經(jīng)過管狀部分的孔拉出，以把管狀部分?jǐn)U展到由工件孔限定的壁內(nèi)。管狀部分的高凸起和低凸起嵌入在工件壁內(nèi)，以提高頂出和扭矩輸出特性，該高凸起把材料移動(dòng)到低凸起，從而該低凸起與工件壁形成密封。當(dāng)桿的頭部經(jīng)過管狀部分孔拉出時(shí)，該頭部將變形以呈現(xiàn)與管狀部分?jǐn)U展內(nèi)壁的擴(kuò)展尺寸對(duì)應(yīng)的幾何形狀。一旦完全地經(jīng)過孔拉出，該管狀部分固定地連接到工件上，同時(shí)該桿可廢棄。


在下文詳細(xì)描述被認(rèn)為是新穎的發(fā)明的特征。通過參照結(jié)合附圖的以下描述，可更好地理解發(fā)明的結(jié)構(gòu)與操作構(gòu)成與方式以及其進(jìn)一步目的和優(yōu)點(diǎn)，其中相同標(biāo)號(hào)表示相同元件。
圖1a-1c為固定到工件上的發(fā)明第一實(shí)施例的螺母板側(cè)面立式剖面圖；圖2為發(fā)明第一實(shí)施例的螺母板夾持支架的側(cè)面立式剖面圖；
圖3為發(fā)明第一實(shí)施例的螺母板的夾持支架的側(cè)面立式剖面圖；圖4a-4g為發(fā)明第一實(shí)施例螺母板的夾持支架的透視圖，其中每個(gè)均具有用于管狀部分外部壁上凸起或者肋線的不同結(jié)構(gòu)；圖5為發(fā)明第一實(shí)施例螺母板的夾持支架可選擇設(shè)計(jì)的透視圖；圖6為如圖5所示螺母板可選擇設(shè)計(jì)的側(cè)面立式剖面圖；圖7為發(fā)明第二實(shí)施例螺母板的分解透視圖；圖8為發(fā)明第二實(shí)施例螺母板的側(cè)面立式剖面圖，其中在把該螺母板固定到一個(gè)工件前，該螺母板位于該工件內(nèi)；圖9為發(fā)明第二實(shí)施例螺母板的側(cè)面立式剖面圖，其中在把該螺母板固定到一個(gè)工件后，該螺母板位于該工件內(nèi)；圖10為發(fā)明第三實(shí)施例螺母板的分解透視圖；圖11為發(fā)明第三實(shí)施例螺母板的側(cè)面立式剖面圖；圖12a-12c為固定到工件上的發(fā)明第三實(shí)施例的螺母板側(cè)面立式剖面圖；圖13為發(fā)明第三實(shí)施例螺母板的夾持支架的底部透視圖；圖14為發(fā)明第三實(shí)施例螺母板的夾持支架的上部透視圖；圖15為發(fā)明第三實(shí)施例螺母板的夾持支架的側(cè)面立式剖面圖；圖16為發(fā)明第三實(shí)施例螺母板的可選擇夾持支架的側(cè)面立式剖面圖。
具體實(shí)施例方式
雖然本發(fā)明可以不同形式的實(shí)施例出現(xiàn)，在附圖中示出并在這里將詳細(xì)地描述具體的實(shí)施例，其中可以理解的是，本說明書將考慮發(fā)明原理的范例，同時(shí)不想把發(fā)明限定成示出的那樣。
圖1-6中示出了一種螺母板100的第一實(shí)施例，在圖7-9中示出了該螺母板200的第二實(shí)施例，同時(shí)在圖10-16中示出了該螺母板300的第三實(shí)施例。相似元件用相似標(biāo)號(hào)表示，其中第一實(shí)施例為一百，第二實(shí)施例為兩百，而第三實(shí)施例為三百。
下面注意如圖1-6所示發(fā)明的第一實(shí)施例的螺母板100。該第一實(shí)施例的螺母板100包括一個(gè)螺母102、一個(gè)夾持支架104和一個(gè)桿106。
從圖2-3中清楚地看到，夾持支架104在側(cè)面看為大致Y形，并包括一個(gè)管狀部分108和一個(gè)支架部分110，其中該支架部分從管狀部分108在第一端112向外延伸。該支架部分110包括一個(gè)基部114和相對(duì)的直立的側(cè)壁116，118。折邊120，122從側(cè)壁116，118上端部伸出并從那里向外突出。槽124，126貫穿支架部分110的側(cè)壁116，118。該側(cè)壁116，118和折邊120，122優(yōu)選的是由彈性材料形成。
該管狀部分108從支架部分110的基部114在與該支架部分側(cè)壁116、118相反方向上延伸。該管狀部分108具有一個(gè)穿過的孔128，該孔限定了管狀部分108的內(nèi)壁130。該管狀部分108還具有一個(gè)外壁136。在該管狀部分108的第一端112，該內(nèi)壁130限定了孔128的第一內(nèi)徑。在與管狀部分108第一端112的最小距離處，該內(nèi)壁130向內(nèi)逐漸變細(xì)，以提供一個(gè)肩部132并限定孔128的第二內(nèi)徑，并因此限定管狀部分108在外壁136和肩角132之間的管壁厚度。在外壁136和肩部132之間的管狀部分108管壁厚度優(yōu)選的是0.010英寸。在管狀部分108肩部132的孔128第二內(nèi)徑小于在該管狀部分108第一端112的孔128的第一內(nèi)徑。從肩部132到管狀部分108第二端134，該內(nèi)壁130逐漸變細(xì)或者帶有階梯，從而在管狀部分108第二端134的內(nèi)壁130限定了第三內(nèi)徑，并因此限定了在管狀部分108第二端134的管狀部分108的管壁厚度。在管狀部分108第二端134的管壁厚度優(yōu)選的是0.014英寸，因此該管壁厚度大于在外壁136和管狀部分108肩部132之間的管壁厚度。在管狀部分108第二端134的孔128的第三內(nèi)徑小于在該管狀部分108肩部132的孔128的第二內(nèi)徑。
該管狀部分108的外壁136從支架部分110下面伸到管狀部分108的第二端134。凸起或者肋線140從管狀部分108的外壁136向外延伸。該凸起140可在該外壁136上以許多不同的形狀形成，如在圖4a-4g所示那樣為軸向直邊、傾斜或者螺旋狀。優(yōu)選的是，該凸起140如圖2和4b示出的那樣形成，其中該凸起140沿著外壁136軸向直邊。鄰近的凸起140彼此隔開設(shè)置，因此間隙141設(shè)置在相鄰?fù)蛊?40之間。該凸起140還具有在支架部分110底面138附近的傾斜部143，從而該凸起140在支架部分110的底面138附近是較厚的。該凸起140的傾斜部143提供了支架部分110的改善的扭矩。
如圖1a-1c所示，該螺母102包括一個(gè)圓筒部142和一個(gè)平底部144，該平底部144在其一端從該圓柱部142向外延伸。該圓筒部142具有一個(gè)貫穿的孔146，該孔限定了圓筒部142的內(nèi)徑。在該內(nèi)徑的該圓筒部142通常帶有螺紋，從而如螺栓的工件可固定在其中。該平底部144進(jìn)一步限定了在相對(duì)方向徑向地向外延伸的翼片或翼翅148，150。該翼片148，150嵌入在夾持支架104的支架部分110的槽124，126內(nèi)，從而該螺母102保持靠在夾持支架104上，以防止在螺母102和夾持支架104之間的實(shí)質(zhì)移動(dòng)。該翼片148，150在尺寸上比該槽124，126較小，以便使螺母102相對(duì)于夾持支架104有限浮動(dòng)。
如圖1a-1c所示，桿106在其第一端154包括一個(gè)擴(kuò)大頭部152和從該擴(kuò)大頭部152伸出的一個(gè)細(xì)長(zhǎng)圓筒部分156。該擴(kuò)大頭部152具有一個(gè)小于管狀部分108第一內(nèi)徑但比該管狀部分108第二內(nèi)徑較大的一個(gè)直徑。該擴(kuò)大頭部152朝該圓筒部分156逐漸變細(xì)，該圓筒部分156具有小于管狀部分108第三內(nèi)徑的直徑。該圓筒部分1 56具有一個(gè)靠近桿106第二端160的工具嚙合段158。該擴(kuò)大頭部152可在其中具有一個(gè)空腔162，以輔助該擴(kuò)大頭部152的變形，這些將在這里進(jìn)一步論述，不過不必提供該空腔162使該擴(kuò)大頭部152變形。
如圖1a所示，在操作中，在夾持支架104管狀部分108的第一端112，桿106第二端160被插入該夾持支架104管狀部分108的孔128中，直到桿106的擴(kuò)大頭部152遇到來自管狀部分108內(nèi)壁130的肩部132的阻力。
然后，通過向外偏斜折邊120，122和夾持支架104的側(cè)壁116，118，同時(shí)把螺母102的翼片148，150插入到側(cè)壁116，118的槽124，126內(nèi)，該螺母102連接到夾持支架104上。接著，如圖1a示出的那樣，讓折邊120、122和側(cè)壁116，118返回到它們的正常位置，從而把螺母102連接到夾持支架104上，允許螺母102相對(duì)于夾持支架104的浮動(dòng)。
如圖1b所示，該夾持支架104的管狀部分108然后被插入工件166的孔164中，從而夾持支架104的支架部分110底面138支撐在工件166的頂面168上。該孔164具有比夾持支架104管狀部分108的直徑略微大的直徑。該孔164具有大于或者等于夾持支架104管狀部分108長(zhǎng)度的長(zhǎng)度，從而該管狀部分108沒有越過工件166的孔164延伸。
如圖1b所示，一個(gè)保持或者鄰接力F1施加到工件166的底面170上，同時(shí)一個(gè)工具(未示出)與桿106的嚙合段158嚙合，此外，把在軸向并與力F1相反方向的一個(gè)力F2施加到桿106上。在桿106上的力F2使夾持支架104的管狀部分108和支架部分110穩(wěn)固地地靠在工件166上并位于其中。
在力F2施加到桿106上后，當(dāng)擴(kuò)大頭部152變形到該擴(kuò)張內(nèi)壁130的尺寸時(shí)，如果設(shè)置擴(kuò)大頭部152的空腔162的話，則在該空腔162輔助下，該擴(kuò)大頭部152遇到來自內(nèi)壁130肩部132的阻力，從而該內(nèi)壁130強(qiáng)制徑向地向外擴(kuò)張。當(dāng)管狀部分108的內(nèi)壁130從肩部132到該管狀部分108的第二端134向內(nèi)逐漸變細(xì)或者具有階梯時(shí)，該擴(kuò)大頭桿152一致地具有一個(gè)外徑，該外徑比管狀部分108的內(nèi)壁130的直徑大，盡管該擴(kuò)大桿頭152變形到呈現(xiàn)與管狀部分108擴(kuò)張內(nèi)壁130的尺寸對(duì)應(yīng)的幾何形狀。因此，施加于該擴(kuò)大桿頭152上的軸向力F2將使管狀部分108的內(nèi)壁130持續(xù)徑向膨脹。當(dāng)內(nèi)壁130通過該擴(kuò)大頭部152連續(xù)地膨脹時(shí)，該管狀部分108的外壁136在孔164內(nèi)抵靠工件166壁連續(xù)徑向地向外擴(kuò)張，從而以與孔164的壁固定和緊密嚙合的關(guān)系把凸起140嵌入在工件壁上。該凸起140的傾斜部143進(jìn)一步嵌入到工件166的壁內(nèi)，以提供夾持支架104的改善的扭矩輸出。如圖1c所示，當(dāng)該擴(kuò)大頭部152經(jīng)過管狀部分108的孔128被完全拉出時(shí)，該夾持支架104固定到工件166上，而該桿106可能報(bào)廢。如螺栓的工件可因此固定到該螺母板100上。
桿106的擴(kuò)大頭部152將最初使管狀部分108擴(kuò)張，同時(shí)把壓縮載荷施加在部件上，以使它們抵靠在工件166的上表面168上。該管狀部分108將擴(kuò)大以與工件166中孔164的壁嚙合。當(dāng)這種情況發(fā)生時(shí)，確立了足以使該頭部152徑向地變形的徑向力。因此，該頭部152可控制在工件164內(nèi)公差變化，并將連續(xù)地使該管狀部分108徑向地向外變形，以用足夠力與孔壁嚙合，從而使在管狀部分108外壁136上凸起140或者替代結(jié)構(gòu)嵌入到孔164的壁內(nèi)。可理解的是，管狀部分108增加的管壁厚度確保了沿著管狀部分108的整個(gè)長(zhǎng)度連續(xù)發(fā)生徑向變形，以獲得在孔164壁中凸起140的需求程度的嚙合，從而實(shí)現(xiàn)了改善的扭矩輸出、頂出和疲勞特征。
在圖5-6中示出了圖1-4中螺母板100的一個(gè)可選擇設(shè)計(jì)，該設(shè)計(jì)用螺母板100a表示。該螺母板100a包括一個(gè)螺母102a、一個(gè)夾持支架104a和一個(gè)桿(未示出)。
下面注意圖7-9示出的螺母板200的第二實(shí)施例。第二實(shí)施例的螺母板200包括一個(gè)螺母202、一個(gè)支架203、一個(gè)套管205和一個(gè)桿206。由于螺母板200的螺母202和桿206在結(jié)構(gòu)上與第一實(shí)施例螺母板100的螺母102和桿106一致，這些部件在這里不再描述，其中可以理解的是，對(duì)螺母202的描述與螺母102的相同，而對(duì)桿206的描述與桿106的相同。相似標(biāo)號(hào)將表示相似元件。實(shí)際上，在該實(shí)施例中，支架203和套管205是分離部件，而在以前的實(shí)施例中作為夾持支架104是整體的。因此，該支架203和該套管205結(jié)合形成一個(gè)夾持支架204。
在側(cè)面上看，該螺母板200的支架203為大致U形，并包括一個(gè)基部214和相對(duì)直立的側(cè)壁216、218。折邊220、222從側(cè)壁216、218上端部伸出并從那里向外突出。槽224、226貫穿支架203的側(cè)壁216、218。該側(cè)壁216，218和折邊220，222優(yōu)選的是由彈性材料形成。一個(gè)相對(duì)較大的開口227形成在基部214的中心。
該套管205包括一個(gè)管狀部分208和頭部209，該頭部209在套管205的第一端211垂直于該管狀部分208延伸。該頭部209限定了在相對(duì)方向徑向地向外延伸的翼片或翼翅272，274。該翼片272，274嵌入在支架203的槽216，218內(nèi)。該管狀部分208具有一個(gè)穿過的孔228，該孔限定了管狀部分208的內(nèi)壁230。在套管205的第一端211，該內(nèi)壁230限定了一個(gè)第一內(nèi)徑。在與套管205第一端211的最小距離處，內(nèi)壁230向內(nèi)逐漸變細(xì)，以提供一個(gè)肩部232，同時(shí)限定一個(gè)第二內(nèi)徑，其中第二內(nèi)徑小于該第一內(nèi)徑。從該肩部232到套管205的第二端213，該內(nèi)壁230略微地逐漸變細(xì)或帶有階梯，從而在套管205第二端213的內(nèi)壁230限定了一個(gè)第三內(nèi)徑，其中該第三內(nèi)徑小于第二內(nèi)徑，等等，從而在套管205第二端213的管狀部分208管壁厚度比設(shè)置肩部232處附近的更大。
管狀部分208的外壁236從頭部209的底面276伸出到套管205的第二端213。凸起240從套管205的外壁236向外延伸。該凸起240可在外壁236上以許多不同外形而形成。
在操作中，該支架203位于具有孔264的工件266的頂面268上，從而支架203的開口227與工件266的孔264對(duì)準(zhǔn)。該套管205的管狀部分208然后經(jīng)過支架203的開口227插入并進(jìn)入工件266的孔264內(nèi)。該孔264具有一個(gè)直徑，該直徑比套管205的管狀部分208的直徑略微大。支架203的側(cè)壁216，218是偏斜的，以使頭部209的翼片272，274被插入側(cè)壁216，218的槽224，226中。
該桿206的第二端260接著在套管205第一端211插入到該套管205的孔228中，直到桿206的擴(kuò)大頭部252與套管205的內(nèi)壁230肩部232接觸。
然后，通過向外偏斜折邊220，222和夾持支架203的側(cè)壁216，218，同時(shí)把螺母202的翼片248，250插入到在套管205頭部209的翼片272，274之上的側(cè)壁216，218的槽224，226內(nèi)，該螺母202連接到夾持支架203上。接著，讓折邊120、122和側(cè)壁216，218返回到它們的正常位置，從而把螺母202連接到套管205和支架203上，允許螺母200相對(duì)于支架203和套管205的浮動(dòng)。
保持力或鄰接力F1施加到工件266的底面270上，同時(shí)工具(未示出)與桿260的工具嚙合區(qū)258嚙合，并把力F2施加到桿206上，該力為軸向并以與力F1相反的方向施加到工件266上。在桿206上的力F2使套管205和支架203牢固地抵靠在工件266上并位于其中。
在力F2施加到桿206上后，當(dāng)擴(kuò)大頭部252變形到該擴(kuò)張內(nèi)壁230的尺寸時(shí)，如果設(shè)置擴(kuò)大頭部252的空腔(未示出)的話，則在該空腔輔助下，該擴(kuò)大頭部252遇到來自內(nèi)壁230肩部232的阻力，從而該內(nèi)壁230強(qiáng)制徑向地向外擴(kuò)張。當(dāng)管狀部分208的內(nèi)壁230從肩部232到該套管205的第二端213向內(nèi)逐漸變細(xì)或者具有階梯時(shí)，該擴(kuò)大頭部桿252一致地具有一個(gè)外徑，該外徑比管狀部分208的內(nèi)壁230的直徑大，盡管該擴(kuò)大桿頭252變形到呈現(xiàn)與管狀部分208擴(kuò)張內(nèi)壁230的尺寸對(duì)應(yīng)的幾何形狀。因此，施加于該擴(kuò)大桿頭252上的軸向力F2將使管狀部分208的內(nèi)壁230持續(xù)徑向膨脹。當(dāng)內(nèi)壁230通過該擴(kuò)大頭部252連續(xù)地膨脹時(shí)，該管狀部分208的外壁236在孔264內(nèi)抵靠工件266壁連續(xù)徑向地向外擴(kuò)張，從而以與孔264的壁固定和緊密嚙合的關(guān)系把凸起240嵌入在工件壁上。當(dāng)該擴(kuò)大頭部252經(jīng)過管狀部分208的孔228被完全拉出時(shí)，該套管205以及因此該支架203和該螺母202固定到工件266上，而該桿206可以廢棄。如螺栓的工件可因此固定到該螺母板200上。桿206的擴(kuò)大頭部252將最初使管狀部分208擴(kuò)張，同時(shí)把壓縮載荷施加在部件上，以使它們抵靠在工件266的上表面268上。該管狀部分208將擴(kuò)大以與工件266中孔264的壁嚙合。當(dāng)這種情況發(fā)生時(shí)，確立了足以使該頭部252徑向地變形的徑向力。因此，該頭部252可控制在工件264內(nèi)公差變化，并將連續(xù)地使該管狀部分208徑向地向外變形，以用足夠力與孔壁嚙合，從而使在管狀部分208外壁236上凸起240或者替代結(jié)構(gòu)嵌入到孔264的壁內(nèi)?？衫斫獾氖?，管狀部分208增加的管壁厚度確保了沿著管狀部分208的整個(gè)長(zhǎng)度連續(xù)發(fā)生徑向變形，以獲得在孔264壁中凸起240的需求程度的嚙合。
下面注意如圖10-16所示發(fā)明的第三實(shí)施例的螺母板300。該第一實(shí)施例的該螺母板300包括一個(gè)螺母302、一個(gè)夾持支架304、一個(gè)桿306和一個(gè)保持件307。從圖13-15中清楚地看到，夾持支架304在側(cè)面看為大致Y形，并包括一個(gè)管狀部分308和一個(gè)支架部分310，其中該支架部分從管狀部分308在一個(gè)第一端312向外延伸。該支架部分310包括一個(gè)基部314和相對(duì)的直立的側(cè)壁316，318。該基部314具有一對(duì)突起317，319，該突起從基部314向上伸出。突起317設(shè)置在基部314的邊緣321近端，而突起319設(shè)置在基部314的邊緣323近端。槽324，326貫穿支架部分310的側(cè)壁316，318。
該管狀部分308從支架部分310的基部314在與該支架部分側(cè)壁316，318和支架部分310的突起317，319相反方向上延伸。從圖15可清楚地看到，該管狀部分308具有貫穿的孔328，該孔限定了管狀部分308的內(nèi)壁330。該管狀部分308還具有一個(gè)外壁336。在該管狀部分308的第一端312，該內(nèi)壁330限定了孔328的一個(gè)第一內(nèi)徑。在與管狀部分308第一端312的最小距離處，該內(nèi)壁330向內(nèi)彎曲，以提供一個(gè)肩部332并限定孔328的一個(gè)第二內(nèi)徑，并因此限定管狀部分308在外壁336和肩角332之間的管壁厚度。在外壁336和肩部332之間的管狀部分308管壁厚度優(yōu)選的是0.010英寸。在管狀部分308肩部332的孔328第二內(nèi)徑小于在該管狀部分308第一端312的孔328的第一內(nèi)徑。從肩部332到管狀部分308第二端334，該內(nèi)壁330逐漸變細(xì)或者帶有階梯，從而在管狀部分308第二端334的內(nèi)壁330限定了一個(gè)第三內(nèi)徑，并因此限定了在管狀部分308第二端334的管狀部分308的管壁厚度。在管狀部分308第二端334的管壁厚度優(yōu)選的是0.014英寸，因此該管壁厚度大于在外壁336和管狀部分308肩部332之間的管壁厚度。在管狀部分308第二端334的孔328第三內(nèi)徑小于在該管狀部分308肩部332的孔328的第二內(nèi)徑。
該管狀部分308的外壁336從支架部分110下面伸到管狀部分308的第二端334。凸起或者肋線340從管狀部分308的外壁336向外延伸。該凸起340可在該外壁336上以許多不同的形狀形成，不過優(yōu)選的是，該凸起340以如圖13所示的那樣形成。如圖13所示，該凸起340沿著外壁336軸向直邊，從而它們從管狀部分308的第二端334伸到支架部分310的底面338。兩個(gè)不同類型的凸起340沿著外壁336設(shè)置，即高凸起340a和低凸起340b。該高凸起340a從外壁336向外比該低凸起340b延伸更大距離。該高凸起340a和該低凸起340b在外壁336周圍交替設(shè)置，從而每個(gè)高凸起340a設(shè)置在兩個(gè)低凸起340b之間，同時(shí)每個(gè)低凸起340b設(shè)置在兩個(gè)高凸起340a之間。每一高凸起340a還優(yōu)選的是在支架部分310底面338的近端具有一個(gè)傾斜部343a，從而該高凸起340a從支架部分310底面338近端的外壁336比管狀部分308第二端334近端更向外延伸。在這里進(jìn)一步詳細(xì)論述凸起340a、340b的用途。
在圖16中示出了夾持支架304a的一個(gè)可選擇實(shí)施例。該夾持支架304a除了在管狀部分308a的孔328a的內(nèi)壁330a方面外，其他與夾持支架304相同。夾持支架304a的內(nèi)壁330a具有設(shè)置在管狀部分308a第二端334a的凸緣335a，凸緣335a限定了第四內(nèi)徑，由此限定了在管狀部分308a第二端334a的管壁厚度。在第二端334a的管狀部分308a的管壁厚度優(yōu)選的是大于0.014英寸(在夾持支架304的管狀部分308第二端334的管狀部分108的管壁厚度)，由此大于在外壁336a和管狀部分308a肩部332a之間的管狀部分308a的管壁厚度。在管狀部分308a第二端334a中孔328a的第四內(nèi)徑小于在管狀部分308a肩部332a的孔328a的第二內(nèi)徑(以及在夾持支架304的管狀部分308肩部332處的孔328的第三內(nèi)徑)。在這里進(jìn)一步論述設(shè)置凸緣335a的用途。
如圖10-12所示，該螺母302包括一個(gè)圓筒部342和一個(gè)平底部344，該平底部344在其一端從該圓柱部342向外延伸。該圓筒部342具有一個(gè)貫穿的孔346，該孔限定了圓筒部342的內(nèi)徑。在該內(nèi)徑的該圓筒部342通常帶有螺紋，從而如螺栓的工件可固定在其中。該基部344包括末端凹槽347，349和分別位于該凹槽347，349相對(duì)側(cè)的軸向伸出的端部351，353以及355，357。該凹槽347、349的尺寸設(shè)計(jì)成接收夾持支架304的突起317，319。
如圖10-12所示，該保持件307可以是由矩形線彎成示出形狀而形成的彈簧。保持件307優(yōu)選的是一體的并從端部361伸出到側(cè)部363，然后伸出到中間部365，其次延伸到側(cè)部367，然后再到端部369。下面進(jìn)一步論述保持件307的操作和用途。
如圖12a所示，在操作中，桿306第二端360被插入該夾持支架304管狀部分308的孔328中，直到該306的擴(kuò)大頭部352遇到來自管狀部分308內(nèi)壁130的肩部332的阻力。
然后通過把螺母302的基部344抵靠在支架部分310的基部314上，該螺母302連接到夾持支架304上，從而在基部314上的突起317，319設(shè)置在螺母302的凹槽347，349內(nèi)。該保持件307接著固定到支架部分310上，以把螺母302保持在由支架部分310和保持件307限定的區(qū)域內(nèi)，但從而可使螺母302在橫向和在縱向浮動(dòng)，以允許如螺栓的工件與螺母302對(duì)準(zhǔn)。
通過把端部361，369一起擠壓直到側(cè)部363，367足夠靠近在一起以嵌入在夾持支架304側(cè)壁316，318之間的空隙內(nèi)，該保持件307固定到支架部分310上。該保持件307然后放置在側(cè)壁316，318之間，其中側(cè)部363，367與槽324，326對(duì)準(zhǔn)。在端部361，369的擠壓力接著被釋放，使側(cè)部363，367向外移動(dòng)并進(jìn)入到槽324，326之內(nèi)，進(jìn)入到圖11-12所示的位置。
如圖12b所示，該夾持支架304的管狀部分308接著被插入工件366的孔364中，從而該夾持支架304的支架部分310的底面338位于工件366的頂面368上。該孔364具有一個(gè)直徑，該直徑比包括凸起340的夾持支架304的管狀部分308直徑略微大。該孔364具有優(yōu)選的是大于或者等于夾持支架304管狀部分308長(zhǎng)度的長(zhǎng)度，從而該管狀部分308沒有越過工件366的孔364延伸。
如圖12b所示，一個(gè)保持或者接合力F1施加到工件366的底面370上，同時(shí)一個(gè)工具(未示出)與桿306的工具嚙合段358嚙合，而把一個(gè)力F2施加到桿306上，該為軸向并與力F1施加到工件366上的方向相反。在桿306上的力F2使夾持支架304的管狀部分308和支架部分310穩(wěn)固地抵靠在工件366上并位于其中。
在力F2施加到桿306上后，當(dāng)擴(kuò)大頭部352變形到該擴(kuò)張內(nèi)壁330的尺寸時(shí)，如果設(shè)置擴(kuò)大頭部352中空腔(未示出)的話，則在該空腔輔助下，該擴(kuò)大頭部352遇到來自內(nèi)壁330肩部332的阻力，從而該內(nèi)壁330強(qiáng)制徑向地向外擴(kuò)張。當(dāng)管狀部分308的內(nèi)壁330從肩部332到管狀部分308的第二端334向內(nèi)逐漸變細(xì)或者具有階梯時(shí)，該擴(kuò)大頭部桿352一致地具有一個(gè)外徑，該外徑比管狀部分308的內(nèi)壁330的直徑大，盡管該擴(kuò)大桿頭352變形到呈現(xiàn)與管狀部分308擴(kuò)張內(nèi)壁330的尺寸對(duì)應(yīng)的幾何形狀。因此，施加于該擴(kuò)大桿頭352上的軸向力F2將使管狀部分308的內(nèi)壁30持續(xù)徑向膨脹。當(dāng)內(nèi)壁330通過該擴(kuò)大頭部352連續(xù)地膨脹時(shí)，該管狀部分308的外壁336在孔364內(nèi)抵靠工件366壁連續(xù)徑向地向外擴(kuò)張，從而以與孔364的壁固定和緊密嚙合的關(guān)系把凸起340a、340b嵌入在工件366的壁上。
該凸起340a的傾斜部343a不該凸起340a其他部分更進(jìn)一步嵌入到工件366的壁內(nèi)，以提供夾持支架304的改善的扭矩輸出。當(dāng)高凸起340a嵌入到工件366的壁時(shí)，工件366的材料在高凸起340a之間移動(dòng)。然而，移動(dòng)材料不總是裝填在高凸起340a之間的間隙，因此設(shè)置該低凸起340以占據(jù)間隙并作為與工件366的壁的密封件。
如圖12c所示，當(dāng)該擴(kuò)大頭部352經(jīng)過管狀部分308的孔328被完全拉出時(shí)，該夾持支架304固定到工件366上，而該桿306可能報(bào)廢。如螺栓的工件可因此固定到該螺母板200上。桿306的擴(kuò)大頭部352將最初使管狀部分308擴(kuò)張，同時(shí)把壓縮載荷施加在部件上，以使它們抵靠在工件366的上表面368上。該管狀部分308將擴(kuò)大以與工件366中孔364的壁嚙合。當(dāng)這種情況發(fā)生時(shí)，確立了足以使該頭部352徑向地變形的徑向力。因此，該頭部352可控制在工件364內(nèi)公差變化，并將連續(xù)地使該管狀部分308徑向地向外變形，以用足夠力與孔壁嚙合，從而使在管狀部分308外壁336上凸起340或者替代結(jié)構(gòu)嵌入到孔364的壁內(nèi)。可理解的是，管狀部分308增加的管壁厚度確保了沿著管狀部分308的整個(gè)長(zhǎng)度連續(xù)發(fā)生徑向變形，以獲得在孔364壁中凸起340的需求程度的嚙合，從而實(shí)現(xiàn)了改善的扭矩輸出、頂出和疲勞特征。
由于在圖16示出的夾持支架304a的可選擇實(shí)施例包括設(shè)置在管狀部分308a第二末端334a的凸緣335a，因此該夾持支架304a比夾持支架304提供了改善的頂出特征。當(dāng)設(shè)置凸緣335a時(shí)，該桿306將推動(dòng)并嵌入更多材料進(jìn)入到孔364的壁內(nèi)，從而實(shí)現(xiàn)了改善的頂出特征。
本發(fā)明實(shí)施例的螺母板100、200、300與現(xiàn)有技術(shù)比有許多好處。即該螺母板100、200和300與先有技術(shù)螺母板相比具有提高的扭矩輸出、頂出和疲勞特征；該螺母板100、200、300比現(xiàn)有技術(shù)的螺母板重量輕，因此降低了運(yùn)行費(fèi)用；該螺母板100、200、300具有增大的抓握范圍，因此減少了緊固件的數(shù)量；該螺母板100、200、300不需要在工件上有沉孔/埋頭孔，因此具有較低安裝成本；該螺母板100、200、300不需要擴(kuò)口，因此具有較低安裝成本；該螺母板100、200、300不需要任何專門的孔制備，因此具有較低安裝成本；該螺母板100、200、300不會(huì)在管狀部分108、208、308和工件166、266、366的壁之間形成間隙；以及該螺母板100、200、300利用標(biāo)準(zhǔn)的埋頭鉚釘安裝工具，因此降低了工具費(fèi)用。
然而，應(yīng)當(dāng)指出，仍然通過延長(zhǎng)管狀部分108、208、308來進(jìn)行管狀部分108、208、308端部的擴(kuò)張，從而越過工件166、266、366壁的長(zhǎng)度延伸。管狀部分108、208、308端部的擴(kuò)張將只提供一個(gè)更進(jìn)一步的鎖定機(jī)構(gòu)，從而該螺母板100、200、300將具有增大的扭矩輸出和頂出值。
也應(yīng)注意的是，盡管不是優(yōu)選的，但如果需要的話，在發(fā)明每一實(shí)施例中螺母102，202的連接也可在管狀部分108，208、308固定到工件166，266、366的孔164，264、364壁之后進(jìn)行。
該螺母102，202、302還可以在磨損后從螺母板100，200、300上去掉，以及如需要的話用一個(gè)新螺母102，202、302替換。雖然參考一個(gè)或多個(gè)具體的實(shí)施例描述了上述描述，但本領(lǐng)域的技術(shù)人員將承認(rèn)，在沒有脫離上述描述精神和范圍的情況下可進(jìn)行許多變化。
權(quán)利要求
1.一個(gè)適合于連接到由穿過工件的孔限定的壁上的螺母板，所述螺母板的特征在于一個(gè)螺母，具有一個(gè)基部和一個(gè)從所述基部向上延伸的部分，所述向上延伸部具有穿過其中設(shè)置的孔；一個(gè)夾持支架，包括一個(gè)管狀部分和一個(gè)支架部分，所述管狀部分具有一個(gè)第一端和一個(gè)第二端，所述支架部分從所述管狀部分的所述第一端伸出，所述管狀部分包括一個(gè)外壁和一個(gè)內(nèi)壁，所述外壁從所述管狀部分的所述第一端伸出到所述管狀部分的所述第二端，所述內(nèi)壁從所述管狀部分的所述第一端伸出到所述管狀部分的所述第二端，所述內(nèi)壁由一個(gè)貫穿所述管狀部分的孔限定，所述內(nèi)壁逐漸變細(xì)，從而在所述管狀部分所述第一端的所述孔的直徑大于所述管狀部分所述第二端的所述孔的直徑，所述管狀壁的所述孔與所述螺母的所述孔連通；一個(gè)桿，具有一個(gè)擴(kuò)大的頭部和一個(gè)從那里延伸的細(xì)長(zhǎng)的部分，所述桿設(shè)置在所述管狀部分的所述孔內(nèi)，在所述桿軸向運(yùn)動(dòng)后，所述擴(kuò)大頭部能使所述管狀部分的所述內(nèi)壁擴(kuò)展，從而所述管狀部分的所述外壁強(qiáng)制與工件壁嚙合；以及把所述螺母固定在所述支架部分內(nèi)的裝置，所述固定裝置可使所述螺母在所述支架部分內(nèi)進(jìn)行有限的移動(dòng)。
2.如權(quán)利要求1限定的螺母板，其特征在于，所述向上延伸部是圓筒形的，其中由所述孔限定的所述向上延伸部的內(nèi)壁帶有螺紋。
3.如權(quán)利要求1限定的螺母板，其特征在于，所述夾持支架的所述管狀部分以及所述夾持支架的支架部分是整體地形成。
4.如權(quán)利要求1限定螺母板，其特征在于，所述管狀部分的所述內(nèi)壁進(jìn)一步限定了靠近所述管狀部分的所述第一端的一個(gè)肩部，在所述管狀部分的所述第一端的所述孔的所述直徑比在所述肩部的所述孔的直徑大，而在所述肩部所述孔的所述直徑大于在所述管狀部分的所述第二端所述孔的所述直徑。
5.如權(quán)利要求4限定的螺母板，其特征在于，所述桿的所述擴(kuò)大頭部具有這樣的直徑，該直徑大于在所述肩部的所述孔的所述直徑，但小于在所述管狀部分的所述第一端的所述孔的所述直徑，從而所述桿的所述擴(kuò)大頭部能夠靠在所述肩部上。
6.如權(quán)利要求1限定的螺母板，其特征在于，所述內(nèi)壁在所述管狀部分的所述第二端進(jìn)一步限定了一個(gè)凸緣，從而在所述管狀部分的所述第二端所述孔的所述直徑減小。
7.如權(quán)利要求1限定的螺母板，其特征在于，所述外壁具有從其中向外延伸的多個(gè)凸起，在所述內(nèi)壁通過桿擴(kuò)張后，所述凸起能夠嵌入到工件的壁內(nèi)。
8.如權(quán)利要求7限定的螺母板，其特征在于，每個(gè)所述凸起大體上從所述支架的下面伸出到所述管狀部分的所述第二端。
9.如如權(quán)利要求7限定的螺母板，其特征在于，相鄰?fù)蛊鹩砷g隙隔開。
10.如權(quán)利要求7限定的螺母板，其特征在于，每個(gè)所述凸起具有靠近所述支架的下面的傾斜部，從而每個(gè)所述凸起與離開所述管狀部分的所述第二端相比，更遠(yuǎn)離靠近所述支架部分的所述下面的所述外壁。
11.如權(quán)利要求7限定的螺母板，其特征在于，所述多個(gè)凸起包括高凸起以及低凸起，所述高凸起從所述外壁比所述低凸起進(jìn)一步向外延伸。
12.如權(quán)利要求11限定的螺母板，其特征在于，每個(gè)所述高凸起具有靠近所述支架下面的傾斜部，從而每個(gè)所述高凸起與離開所述管狀部分的所述第二端相比，更遠(yuǎn)離靠近所述支架部分的所述下面的所述外壁。
13.如權(quán)利要求11限定的螺母板，其特征在于，每個(gè)所述高凸起設(shè)置在兩個(gè)低凸起之間，其中每個(gè)所述低凸起設(shè)置在兩個(gè)高凸起之間。
14.如權(quán)利要求1限定的螺母板，其特征在于，所述桿的所述擴(kuò)大頭部由這樣的材料制成，該材料允許所述桿的所述擴(kuò)大頭部變形到相應(yīng)的尺寸的幾何尺寸，從而所述擴(kuò)大頭部持續(xù)擴(kuò)展所述管狀部分的所述內(nèi)壁，直到所述擴(kuò)大頭部在其所述第二端脫出所述管狀部分的所述孔。
15.如權(quán)利要求14限定的螺母板，其特征在于，所述桿的所述擴(kuò)大頭部在其中具有一個(gè)空腔，所述擴(kuò)大頭部的所述空腔能輔助所述擴(kuò)大頭部變形。
16.如權(quán)利要求1限定的螺母板，其特征在于，所述支架部分具有一個(gè)基部，該基部從所述管狀部分的所述第一端和相對(duì)側(cè)壁向外延伸，其中該相對(duì)側(cè)壁從所述基部在與所述管狀部分相反的方向伸出，所述相對(duì)側(cè)壁限定了接收所述螺母的空間。
17.如權(quán)利要求16限定的螺母板，其特征在于，所述支架部分的每個(gè)所述側(cè)壁在其中具有一個(gè)槽，其中所述固定裝置包括一個(gè)柔性保持件，該保持件安裝在所述螺母的所述基部上面，同時(shí)該保持件包括伸入到所述相對(duì)側(cè)壁的每一個(gè)所述槽中的部分。
18.如權(quán)利要求17限定的螺母板，其特征在于，所述支架部分的所述基部具有突起，該突起在所述管狀部分的相對(duì)的方向從所述支架部分的所述基部伸出，其中所述螺母的所述基部設(shè)置有相對(duì)的端部凹槽，所述相對(duì)的端部凹槽能夠接收所述突起以限制所述螺母相對(duì)于所述支架部分的移動(dòng)。
19.如權(quán)利要求16限定的螺母板，其特征在于，所述螺母所述基部具有相對(duì)的端部，其中端部具有至少一個(gè)從其中延伸的翼片元件，其中所述固定裝置在每個(gè)所述側(cè)壁中包括至少一個(gè)開口，該開口用于接收所述螺母的翼片元件。
20.如權(quán)利要求19限定的螺母板，其特征在于，至少一個(gè)所述側(cè)壁由柔性材料形成，從而所述至少一個(gè)側(cè)壁可遠(yuǎn)離所述其它側(cè)壁而彎曲以允許所述螺母的所述翼片元件接收在所述側(cè)壁的所述開口內(nèi)。
21.如權(quán)利要求20限定的螺母板，其特征在于，所述夾持支架分別地由一個(gè)支架和一個(gè)套管形成，所述支架具有貫穿其中的一個(gè)開口和帶有貫穿其中的槽的所述相對(duì)側(cè)壁，以及所述套管在其一端具有一個(gè)管狀部分和一個(gè)擴(kuò)大頭部，所述管狀部分經(jīng)過所述支架的所述開口延伸，從而所述套管的所述擴(kuò)大頭部定位在所述支架上，所述擴(kuò)大頭部經(jīng)過管狀部分所述相對(duì)側(cè)壁的所述槽而延伸。
22.如權(quán)利要求1限定的螺母板，其特征在于，所述管狀部分具有一個(gè)長(zhǎng)度，該長(zhǎng)度小于工件壁的長(zhǎng)度，從而所述管狀部分的所述第二端不延伸到工件孔之外。
23.一種適合于連接到由穿過工件的孔限定的壁上螺母板的管狀部分，所述管狀部分的尺寸設(shè)計(jì)成配合在工件的孔中，所述管狀部分的特征在于一個(gè)外壁，大致從所述管狀部分的第一端延伸到所述管狀部分的第二端；以及一個(gè)內(nèi)壁，從所述管狀部分的所述第一端伸出到所述管狀部分的所述第二端，所述內(nèi)壁由貫穿所述管狀部分的孔限定，所述內(nèi)壁逐漸變細(xì)，從而在所述管狀部分的所述第一端的所述孔的直徑大于在所述管狀部分的所述第二端的所述孔的直徑；所述管狀部分的所述孔能接收穿過其中的桿，用于擴(kuò)展所述管狀部分的所述內(nèi)壁，從而所述管狀部分的所述外壁被強(qiáng)制與工件壁嚙合。
24.如權(quán)利要求23限定的管狀部分，其特征在于，所述內(nèi)壁進(jìn)一步限定了靠近所述管狀部分的所述第一端的一個(gè)肩部，在所述管狀部分的所述第一端的所述孔的所述直徑比在所述肩部的所述孔的直徑大，而在所述肩部的所述孔的所述直徑大于在所述管狀部分的所述第二端所述孔的所述直徑。
25.如權(quán)利要求23限定的管狀部分，其特征在于，所述內(nèi)壁在所述管狀部分的所述第二端進(jìn)一步限定了一個(gè)凸緣，從而在所述管狀部分的所述第二端的所述孔的所述直徑減小。
26.如權(quán)利要求23限定的管狀部分，其特征在于，所述外壁具有從其中向外延伸的多個(gè)凸起，在通過桿所述內(nèi)壁擴(kuò)張后，所述凸起能夠嵌入到工件的壁內(nèi)。
27.如權(quán)利要求26限定的管狀部分，其特征在于，每個(gè)所述凸起大體上從靠近所述管狀部分的所述第一端延伸出到所述管狀部分的所述第二端。
28.如如權(quán)利要求26限定的管狀部分，其特征在于，相鄰?fù)蛊鹩砷g隙隔開。
29.如權(quán)利要求26限定的管狀部分，其特征在于，每個(gè)所述凸起具有靠近所述管狀部分的所述第一端的傾斜部，從而每個(gè)所述凸起與離開所述管狀部分的所述第二端相比，更遠(yuǎn)離靠近所述管狀部分的所述第一端的所述外壁。
30.如權(quán)利要求26限定的管狀部分，其特征在于，所述多個(gè)凸起包括高凸起以及低凸起，所述高凸起從所述外壁比所述低凸起進(jìn)一步向外延伸。
31.如權(quán)利要求30限定的管狀部分，其特征在于，每個(gè)所述高凸起具有靠近所述管狀部分的所述第一端的傾斜部，從而每個(gè)所述高凸起與離開所述管狀部分的所述第二端相比，更遠(yuǎn)離靠近所述管狀部分的所述第一端的所述外壁。
32.如權(quán)利要求30限定的管狀部分，其特征在于，每個(gè)所述高凸起設(shè)置在兩個(gè)低凸起之間，其中每個(gè)所述低凸起設(shè)置在兩個(gè)高凸起之間。
33.如權(quán)利要求23限定的管狀部分，其特征在于，所述管狀部分具有一個(gè)長(zhǎng)度，該長(zhǎng)度小于工件壁的長(zhǎng)度，從而所述管狀部分的所述第二端不延伸到工件孔之外。
34.一種適合于連接由通過工件的孔限定的壁上的螺母板的管狀部分，所述管狀部分的尺寸設(shè)計(jì)成嵌在工件的孔上，所述管狀部分的特征在于一個(gè)外壁，從所述管狀部分的第一端伸出到所述管狀部分的第二端，所述外壁具有從其中向外延伸多個(gè)凸起，至少所述凸起一部分具有一個(gè)靠近所述管狀部分的所述第一端的傾斜部，從而具有傾斜部的每個(gè)所述凸起與離開所述管狀部分的所述第二端相比，更遠(yuǎn)離靠近所述管狀部分的所述第一端的所述外壁；以及一個(gè)內(nèi)壁，從所述管狀部分的所述第一端伸出到所述管狀部分的所述第二端，所述內(nèi)壁由貫穿所述管狀部分的一個(gè)孔限定；所述管狀部分的所述孔能夠接收穿過其中的一個(gè)桿，用于擴(kuò)展所述管狀部分的所述內(nèi)壁，從而所述管狀部分的所述外壁被強(qiáng)制與工件壁嚙合，在由桿使所述內(nèi)壁擴(kuò)張后，所述凸起能夠嵌入到工件壁內(nèi)。
35.如權(quán)利要求34限定的管狀部分，其特征在于，每個(gè)所述凸起大體上從靠近所述管狀部分的所述第一端延伸出到所述管狀部分的所述第二端。
36.如權(quán)利要求34限定的管狀部分，其特征在于，相鄰?fù)蛊鹩砷g隙隔開。
37.如權(quán)利要求34限定的管狀部分，其特征在于，所述多個(gè)凸起包括高凸起以及低凸起，所述高凸起從所述外壁比所述低凸起進(jìn)一步向外延伸。
38.如權(quán)利要求37限定的管狀部分，其特征在于，每個(gè)所述高凸起具有靠近所述管狀部分的所述第一端的傾斜部，從而每個(gè)所述高凸起與離開所述管狀部分的所述第二端相比，更遠(yuǎn)離靠近所述管狀部分的所述第一端的所述外壁。
39.如權(quán)利要求37限定的管狀部分，其特征在于，每個(gè)所述高凸起設(shè)置在兩個(gè)低凸起之間，其中每個(gè)所述低凸起設(shè)置在兩個(gè)高凸起之間。
40.如權(quán)利要求34限定的管狀部分，其特征在于，所述管狀部分具有一個(gè)長(zhǎng)度，該長(zhǎng)度小于工件壁的長(zhǎng)度，從而所述管狀部分的所述第二端不延伸到工件孔之外。
41.一種螺母板的桿，其中該螺母板適合于連接到由通過工件的孔限定的壁上，所述桿在其軸向移動(dòng)時(shí)能對(duì)管狀部分的傾斜內(nèi)壁進(jìn)行擴(kuò)展，從而該管狀部分與工件的壁嚙合，所述桿的特征為一個(gè)細(xì)長(zhǎng)部；以及一個(gè)可變形的頭部，設(shè)置在所述細(xì)長(zhǎng)部的端部，所述可變形的頭部允許管狀部分的逐漸變細(xì)內(nèi)壁有規(guī)則膨脹，以補(bǔ)償在工件孔尺寸上的變化，從而該外壁提供與工件壁充分的嚙合，當(dāng)在桿軸向運(yùn)動(dòng)期間通過工件在其中施加足夠的阻力時(shí)，所述可變形的頭部變形。
42.如權(quán)利要求41限定的桿，其特征在于，所述可變形的頭部具有設(shè)置在其中的空腔。
43.一種把一個(gè)螺母板固定到由通過工件的孔限定的壁上的方法，所述方法的特征在于，包括下面步驟a)提供所述螺母板，該螺母板包括一個(gè)螺母、一個(gè)夾持支架，該夾持支架具有一個(gè)管狀部分和一個(gè)從其第一端伸出的支架部分，所述管狀部分具有一個(gè)帶有從其中向外伸出凸起的外壁，所述管狀部分具有設(shè)置在其中的孔，該孔限定了所述管狀部分的內(nèi)壁、所述內(nèi)壁限定了靠近所述管狀部分所述第一端的肩部，所述內(nèi)壁從所述肩部到所述管狀部分第二端逐漸變細(xì)，以及一個(gè)桿具有一個(gè)擴(kuò)大頭部；b)把所述桿插入到所述管狀部分所述孔內(nèi)，從而所述桿的所述擴(kuò)大頭部設(shè)置在所述管狀部分的所述內(nèi)壁的所述肩部上；c)把所述螺母放置到所述支架部分內(nèi)；d)把所述螺母固定在所述支架部分內(nèi)，從而所述螺母被阻止從所述支架部分移出，但所述螺母可在所述支架部分內(nèi)隨意移動(dòng)；e)把所述管狀部分插入到工件孔內(nèi)，從而所述支架部分的底面設(shè)置在工件頂面上；f)把第一力施加到工件的底面上；g)把第二力施加到所述桿上，以經(jīng)過所述管狀部分的所述孔移動(dòng)所述桿的所述擴(kuò)大頭部，從而所述孔的所述逐漸變細(xì)的內(nèi)壁擴(kuò)展，以使所述外壁上的所述凸起嵌入到工件壁內(nèi)，以把所述管狀部分固定到工件上。
44.如權(quán)利要求43限定的方法，其特征為，進(jìn)一步包括下面步驟a)使所述桿的所述擴(kuò)大頭部在擴(kuò)張后相對(duì)于所述逐漸變細(xì)的內(nèi)壁變形到相應(yīng)尺寸的幾何形狀，從而所述擴(kuò)大頭部持續(xù)使所述逐漸變細(xì)內(nèi)壁擴(kuò)展。
全文摘要
該發(fā)明提供一種無鉚接螺母板，該螺母板包括一個(gè)螺母、一個(gè)具有管狀和支架部分的夾持支架和一個(gè)具有擴(kuò)大頭部的桿。該桿設(shè)置在管狀部分孔之內(nèi)，從而該頭部依靠在支架孔內(nèi)的肩部上。該管狀部分設(shè)置在工件孔之內(nèi)，從而該支架部分依靠在工件的頂部。該螺母保持在該支架部分之內(nèi)。一個(gè)力施加到工件底部而另一個(gè)反向力施加到桿上，從而該頭部使管狀部分徑向地向外擴(kuò)展，因此在管狀部分上的凸起嵌入到工件壁內(nèi)，從而把螺母板固定到工件上。該夾持支架還可以由兩個(gè)分離元件、一個(gè)具有管狀部分和支架的套管形成。
文檔編號(hào)F16B37/06GK1608176SQ02822071
公開日2005年4月20日 申請(qǐng)日期2002年11月5日 優(yōu)先權(quán)日2001年11月9日
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