專利名稱：增強(qiáng)導(dǎo)電性的帶套管的緊固件及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及機(jī)械緊固件，更特別地，涉及具有增強(qiáng)導(dǎo)電性的機(jī)械緊固件。
背景技術(shù)：
例如飛機(jī)等結(jié)構(gòu)需要許多機(jī)械緊固件。飛機(jī)易受雷擊的影響。需要具有增強(qiáng)導(dǎo)電 性的機(jī)械緊固件，以抵抗電損傷，特別是來(lái)自雷擊的電損傷。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的一個(gè)技術(shù)問(wèn)題尤其是至少使得由于雷擊對(duì)結(jié)構(gòu)造成的電損傷 減至最小程度。本發(fā)明的一個(gè)目的尤其是在于提供一種適于安裝在結(jié)構(gòu)的孔中的套管過(guò)盈緊固 件，其包括套管；銷構(gòu)件，其中所述銷構(gòu)件在柄部和鎖定部分之間具有過(guò)渡區(qū)域并且其中 所述銷構(gòu)件的一部分包括低摩擦電介質(zhì)涂層；鎖定構(gòu)件；其中，在安裝位置中，所述銷構(gòu)件 的柄部和所述套管之間的第一接合部基本上沒(méi)有低摩擦電介質(zhì)涂層；并且其中，在所述安 裝位置中，所述銷構(gòu)件的過(guò)渡區(qū)域和在所述銷構(gòu)件的鎖定部分與所述鎖定構(gòu)件之間的第二 接合部基本上覆蓋有低摩擦電介質(zhì)涂層。在一個(gè)實(shí)施例中，帶套管的緊固件組件在套管和中心銷(core pin)的與復(fù)合材料 結(jié)構(gòu)相對(duì)應(yīng)的柄部之間提供導(dǎo)電性，并且該帶套管的緊固件組件包括涂敷在中心銷的其它 部分(例如中心銷的螺紋部分和過(guò)渡區(qū)域)的電介質(zhì)低摩擦涂層。在一個(gè)實(shí)施例中，柄部 在套管和中心銷之間提供裸露的金屬對(duì)金屬接觸。這通過(guò)促進(jìn)電流沿整個(gè)接觸表面分布而 減小沿著套管/中心銷接合部的電阻和電流密度。在一個(gè)實(shí)施例中，中心銷的鎖定部分和 相配套環(huán)或螺母之間的電介質(zhì)低摩擦涂層的存在顯著增加橫跨該接合部的電阻，這抑制電 流流動(dòng)。在一個(gè)實(shí)施例中，本發(fā)明在中心銷的裸露金屬柄部和中心銷的涂敷有電介質(zhì)低摩 擦涂層的各部分之間提供不了電阻差異。在一個(gè)實(shí)施例中，在存在選擇性涂敷涂層的情況 下，大部分電流(例如來(lái)自閃電)將保留在中心銷的沒(méi)有涂覆電介質(zhì)低摩擦涂層的裸露金 屬柄部。然后電流將自然地流經(jīng)最小電阻路徑，因此電流將流過(guò)緊固件的柄部流到結(jié)構(gòu)中。在一個(gè)實(shí)施例中，一種適于安裝在結(jié)構(gòu)的孔中的套管過(guò)盈緊固件包括a)套管， 所述套管具有在一端的頭部，并且具有管狀部分，所述管狀部分具有內(nèi)徑和外徑，其中，所 述管狀部分的外徑小于所述結(jié)構(gòu)的孔的內(nèi)徑；b)銷構(gòu)件，所述銷構(gòu)件具有在一端的銷頭 部、在相對(duì)端的鎖定部分和在所述銷頭部與所述鎖定部分中間的柄部，i)其中設(shè)置在所述銷頭部下方的所述柄部的直徑大于所述套管的管狀部分的內(nèi)徑，ii)其中所述銷構(gòu)件在所 述柄部和所述鎖定部分之間具有過(guò)渡區(qū)域；iii)其中所述銷構(gòu)件的一部分包括低摩擦電 介質(zhì)涂層；c)鎖定構(gòu)件，所述鎖定構(gòu)件適于裝配在所述銷構(gòu)件的鎖定部分上；d)其中，所 述套管適于在所述銷構(gòu)件的柄部上徑向膨脹，以在所述套管的外徑和所述結(jié)構(gòu)的孔之間形 成過(guò)盈配合，從而提供安裝位置；e)其中，在所述安裝位置中，所述銷構(gòu)件的柄部和所述套 管的內(nèi)徑之間的第一接合部基本上沒(méi)有低摩擦電介質(zhì)涂層；并且f)其中，在所述安裝位置 中，所述銷構(gòu)件的過(guò)渡區(qū)域和在所述銷構(gòu)件的鎖定部分與所述鎖定構(gòu)件之間的第二接合部 基本上覆蓋有低摩擦電介質(zhì)涂層。在一個(gè)實(shí)施例中，一種用于控制電荷通過(guò)適于安裝在結(jié)構(gòu)的孔中的過(guò)盈緊固件的 方法包括以下步驟a)提供套管，所述套管具有在一端的頭部，并且具有管狀部分，所述管 狀部分具有內(nèi)徑和外徑，其中，所述管狀部分的外徑小于所述結(jié)構(gòu)的孔的內(nèi)徑；b)提供銷 構(gòu)件，所述銷構(gòu)件具有在一端的銷頭部、在相對(duì)端的鎖定部分和在所述銷頭部與所述鎖定 部分中間的柄部，i)其中設(shè)置在所述銷頭部下方的所述柄部的直徑大于所述套管的所述 管狀部分的內(nèi)徑， )其中所述銷構(gòu)件在所述柄部和所述鎖定部分之間具有過(guò)渡區(qū)域，并 且iii)其中所述銷構(gòu)件的一部分包括低摩擦電介質(zhì)涂層；c)提供鎖定構(gòu)件，所述鎖定構(gòu) 件適于裝配在所述銷構(gòu)件的鎖定部分上；d)其中，所述套管適于在所述銷構(gòu)件的柄部上沿 徑向膨脹，以在所述套管的外徑和所述結(jié)構(gòu)的孔之間形成過(guò)盈配合，從而提供安裝位置；e) 其中，在所述安裝位置中，所述銷構(gòu)件的柄部和所述套管的內(nèi)徑之間的第一接合部基本上 沒(méi)有低摩擦電介質(zhì)涂層；f)其中，在所述安裝位置中，所述銷構(gòu)件的過(guò)渡區(qū)域和在所述銷 構(gòu)件的鎖定部分與所述鎖定構(gòu)件之間的第二接合部基本上覆蓋有低摩擦電介質(zhì)涂層；并且 g)其中，在所述安裝位置中，使用緊固件的具有和不具有低摩擦電介質(zhì)涂層的部分來(lái)引導(dǎo) 電荷通過(guò)。在一個(gè)實(shí)施例中，所述銷構(gòu)件和所述套管構(gòu)件充分適配以使得(i)所述套管的 內(nèi)徑表面的柄接觸表面與所述銷構(gòu)件的柄部之間的摩擦系數(shù)為X，(ii)所述套管的外徑表 面與所述結(jié)構(gòu)的孔的內(nèi)徑之間的摩擦系數(shù)為Y，并且(iii)其中，當(dāng)所述銷構(gòu)件的柄部在所 述套管內(nèi)運(yùn)動(dòng)時(shí)，X始終保持小于Y。
在一個(gè)實(shí)施例中，所述鎖定構(gòu)件為套環(huán)。在一個(gè)實(shí)施例中，所述鎖定構(gòu)件包括沉頭孔部分，其中，所述沉頭孔部分適于裝配 在所述銷構(gòu)件的鎖定部分上并且圍繞所述銷構(gòu)件壓縮所述套管。在一個(gè)實(shí)施例中，所述緊固件與所述結(jié)構(gòu)的過(guò)盈配合為0. 0005英寸到0. 0100英寸。在一個(gè)實(shí)施例中，所述銷構(gòu)件的柄部是圓柱狀的。在一個(gè)實(shí)施例中，所述結(jié)構(gòu)為金屬-復(fù)合材料結(jié)構(gòu)。在一個(gè)實(shí)施例中，所述緊固件由選自由鋁、鈦和鋼構(gòu)成的組的至少一種材料制成。在一個(gè)實(shí)施例中，所述低摩擦電介質(zhì)涂層的表面電阻率為ΙΧΚΓΩ/Sq到 IX IO12 Ω/Sq0在一個(gè)實(shí)施例中，所述過(guò)渡區(qū)域和所述第二接合部中的低摩擦電介質(zhì)涂層的厚度 在0. 0003英寸到0. 0006英寸范圍內(nèi)。在一個(gè)實(shí)施例中，所述低摩擦電介質(zhì)涂層的摩擦系數(shù)在0. 25到0. 44范圍內(nèi)。
在一個(gè)實(shí)施例中，所述低摩擦電介質(zhì)涂層包括金屬材料。在一個(gè)實(shí)施例中，所述銷構(gòu)件的柄部涂覆有至少一種其它涂層，所述其它涂層的 至少一種性能與所述低摩擦電介質(zhì)涂層不同。在一個(gè)實(shí)施例中，在中心銷穿過(guò)套管插入過(guò)程中，過(guò)渡區(qū)域的頂點(diǎn)為最高接觸壓 力點(diǎn)。在一個(gè)實(shí)施例中，電介質(zhì)低摩擦涂層減小在過(guò)渡區(qū)域頂點(diǎn)處中心銷和套管之間的摩 擦系數(shù)，并且減小將中心銷插入穿過(guò)套管所需的載荷。本發(fā)明所能實(shí)現(xiàn)的一些技術(shù)效果包括提供一種安裝的套管過(guò)盈緊固件，其能防止 電損傷，特別是由于雷擊造成的電損傷。


請(qǐng)參考結(jié)合附圖對(duì)示例性實(shí)施例的以下詳細(xì)描述，附圖中圖1是本發(fā)明緊固件的一個(gè)實(shí)施例所采用的中心銷的正視圖；圖2A和2B是可使用圖1中所示的中心銷的處于安裝位置中的本發(fā)明緊固件的實(shí) 施例的剖視圖；圖3A-3C是用于本發(fā)明的帶套管的緊固件的一些實(shí)施例的安裝順序的圖示；圖4A和4B顯示了結(jié)構(gòu)中的電流密度分布的模擬情況，將完全涂覆電介質(zhì)涂層的 中心銷和沒(méi)有完全涂覆的中心銷進(jìn)行比較；圖5是顯示了將過(guò)盈配合銷插入帶套管的孔中的局部剖視圖；圖6A和6B是顯示了圖5中所示的帶套管的孔中的銷的實(shí)施例的螺紋區(qū)域的局部 剖視圖；圖7A和7B顯示了由于在結(jié)構(gòu)孔的兩個(gè)不同區(qū)域中使銷螺紋過(guò)渡區(qū)域通過(guò)而造成 的凈水壓分布；圖8A和8B顯示了將要插入結(jié)構(gòu)孔中的帶套管的緊固件的剖視圖和為一個(gè)厚度寬 乘以一個(gè)厚度高的環(huán)形式的套管材料的控制體積的圖示。圖9示出套管體積控制環(huán)中靜液壓力的變化的順序；圖10是受徑向壓縮和軸向拉伸的套管材料的應(yīng)變張量圖。所示的附圖不一定按比例，相反重點(diǎn)基本放在示出本發(fā)明的原理上。而且，可能放 大一些特征來(lái)顯示特定部件的細(xì)部。雖然上面說(shuō)明的附圖闡明了在此公開(kāi)的實(shí)施例，但是 如所指出的，也可構(gòu)想其它實(shí)施例。本公開(kāi)以示例性典型方式而不是限制方式呈現(xiàn)了示例 性實(shí)施例。本領(lǐng)域技術(shù)人員可設(shè)想落在當(dāng)前公開(kāi)的本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)的很多其它修改 形式和實(shí)施例。另外，附圖中所示的任何尺寸、規(guī)格說(shuō)明等旨在示例，而不是限制。
具體實(shí)施例方式在此公開(kāi)了本發(fā)明的詳細(xì)實(shí)施例；但是，應(yīng)理解的是，所公開(kāi)的實(shí)施例僅是對(duì)本發(fā) 明的示例，本發(fā)明可以多種形式實(shí)現(xiàn)。另外，關(guān)于本發(fā)明的各實(shí)施例給出的各實(shí)例旨在示 例，而不是限制。因此，在此公開(kāi)的具體結(jié)構(gòu)和功能細(xì)節(jié)不應(yīng)解釋為限制，而是僅作為為了 教導(dǎo)本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)以多種方式應(yīng)用本發(fā)明的典型方式。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，帶套管的緊固件用于實(shí)現(xiàn)緊固件到孔的緊密結(jié)合。在 一個(gè)示例中，該方法涉及在結(jié)構(gòu)的孔中插入緊配合的套管。然后將過(guò)盈配合銷(通常稱為中心銷)插入該套管中，所述過(guò)盈配合銷的內(nèi)徑大于所述套管的內(nèi)徑。這使套管膨脹來(lái)引 起套管與孔的壁緊密接觸。在圖1和2A中示出的一些實(shí)施例中，帶套管的緊固件組件10包括中心銷12和套 管14，在套管14和中心銷12的與結(jié)構(gòu)18對(duì)應(yīng)的柄部16之間具有足夠的導(dǎo)電性，但是在 中心銷12的其它部分上具有電介質(zhì)低摩擦涂層20。圖1示出了一個(gè)實(shí)施例中的中心銷12 的剖視圖。而在一個(gè)實(shí)施例中，中心銷12的與結(jié)構(gòu)18對(duì)應(yīng)的柄部16 (還標(biāo)示為區(qū)域3)和 頭部22(還標(biāo)示為區(qū)域4)具有足夠的導(dǎo)電性。相反，在一個(gè)實(shí)施例中，中心銷12的并不與 結(jié)構(gòu)18對(duì)應(yīng)的鎖定部分24(該鎖定部分M還標(biāo)示為區(qū)域1)和過(guò)渡區(qū)域或者稱為過(guò)渡部 分26 (還標(biāo)示為區(qū)域2、都涂覆有低摩擦電介質(zhì)涂層20，如圖2A中所示。在一些實(shí)施例中，本文所用的術(shù)語(yǔ)“低摩擦電介質(zhì)涂層”包括表面電阻率在 IX IO10 Ω/Sq. |IJ 1 X IO12 Ω /Sq.范圍內(nèi)而摩擦系數(shù)在0. 25到0. 44范圍內(nèi)的涂層。在一 些實(shí)施例中，本文所用的術(shù)語(yǔ)“低摩擦電介質(zhì)涂層”包括表面電阻率在1X10"Q/Sq.到 IX IO12 Ω/Sq.范圍內(nèi)而摩擦系數(shù)在0.20到0.35范圍內(nèi)的涂層。在一些實(shí)施例中，本文所 用的術(shù)語(yǔ)“低摩擦電介質(zhì)涂層”包括表面電阻率在gXK^Q/Sq. IlJ 9 X IO12 Ω/Sq.范圍內(nèi) 而摩擦系數(shù)在0. 15到0. 50范圍內(nèi)的涂層。在一些實(shí)施例中，本文所用的術(shù)語(yǔ)“低摩擦電介 質(zhì)涂層”包括表面電阻率在1X10"Q/Sq. |IJ IX IO13 Ω/Sq.范圍內(nèi)而摩擦系數(shù)在0. 25到0.44范圍內(nèi)的涂層。參照?qǐng)D1和2Α，在一些實(shí)施例中，緊固件組件10在中心銷12的其它部分上具有電 介質(zhì)低摩擦涂層20。在一些實(shí)施例中，本文所用的術(shù)語(yǔ)“足夠的導(dǎo)電性”包括在1Χ10_5Ωπι 到1Χ1(Γ8Ωπι范圍內(nèi)的表面導(dǎo)電率。在一些實(shí)施例中，本文所用的術(shù)語(yǔ)“足夠的導(dǎo)電性”包 括在1 X 10_6 Ω m到1 X 10_8 Ω m范圍內(nèi)的表面導(dǎo)電率。在一些實(shí)施例中，本文所用的術(shù)語(yǔ)“足 夠的導(dǎo)電性”包括在1Χ10_7Ωπι到1Χ10_8Ωπι范圍內(nèi)的表面導(dǎo)電率。在一些實(shí)施例中，本 文所用的術(shù)語(yǔ)“足夠的導(dǎo)電性”包括在9 X 10_6 Ω m到9 X 10_8 Ω m范圍內(nèi)的表面導(dǎo)電率。在一個(gè)實(shí)施例中，中心銷12包括柄部16和頭部22。在一個(gè)實(shí)施例中，在安裝狀 態(tài)下(例如圖2A)，柄部16和頭部22具有足夠的導(dǎo)電性，其中柄部16和頭部22通常對(duì)應(yīng) 于由工件18A和18B制成的結(jié)構(gòu)18。在一些實(shí)施例中，相反，中心銷12的不與結(jié)構(gòu)18對(duì) 應(yīng)(即基本上設(shè)置在結(jié)構(gòu)18外部)的鎖定部分M，和銷12的過(guò)渡區(qū)域沈，都涂覆有低摩 擦電介質(zhì)涂層20(如圖2A中作為示例圖示的)。在一個(gè)實(shí)施例中，緊固件組件10至少部分由鋁制成。在一個(gè)實(shí)施例中，緊固件組 件10至少部分由合金鋼制成。在一個(gè)實(shí)施例中，緊固件組件10至少部分由耐蝕鋼制成。在 一個(gè)實(shí)施例中，緊固件組件10至少部分由鈦制成。在一個(gè)實(shí)施例中，緊固件組件10至少部 分由本領(lǐng)域已知的其它材料制成。在一個(gè)實(shí)施例中，低摩擦電介質(zhì)涂層20包括鋁顏料填充的聚合物基涂層。在 一個(gè)實(shí)施例中，涂層20包括由加利福尼亞州托蘭斯市的Hi-Shear公司制造的ΗΙ-Κ0ΤΕ 航空航天用涂層，例如HI-K0TE1 , HI-KOTE 2 ,或HI-KOTE 4 ,其性能在http://www. hi-shear. com/fastener_hi-kote. htm中進(jìn)行了詳細(xì)描述，并且以引用的方式并入本文中。 在一個(gè)實(shí)施例中，涂層20可由其它制造商提供。在一個(gè)實(shí)施例中，涂層20的表面電阻率為1.7 X IOltl Ω/Sq.。在一個(gè)實(shí)施例中，涂層20的表面電阻率在1 X 101° Ω/Sq. |lj 1 X IO12 Ω / Sq.范圍內(nèi)。在一個(gè)實(shí)施例中，涂層20的摩擦系數(shù)為0.32。在一個(gè)實(shí)施例中，涂層20的摩擦系數(shù)在0. 25到0. 44范圍內(nèi)。在一個(gè)實(shí)施例中，涂層20厚度在0.0003英寸到0.0006英寸范圍內(nèi)。在一個(gè)實(shí)施 例中，涂層20厚度在0. 0001英寸到0. 0010英寸范圍內(nèi)。在一個(gè)實(shí)施例中，涂層20厚度在 0. 0004英寸到0. 0006英寸范圍內(nèi)。在一個(gè)實(shí)施例中，涂層20厚度在0. 0003英寸到0. 0005 英寸范圍內(nèi)。在一個(gè)實(shí)施例中，涂層20厚度在0.0003英寸到0.0008英寸范圍內(nèi)。在一個(gè) 實(shí)施例中，摩擦系數(shù)使用ASTM D-2670進(jìn)行測(cè)量，ASTMD-2670是用于測(cè)量流體潤(rùn)滑劑耐磨 性能的標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試方法(潤(rùn)滑劑耐熱耐壓法O^alex Pin and Vee Block Method))，或使用任 何其它相當(dāng)?shù)臏y(cè)試方法進(jìn)行測(cè)量。在一個(gè)實(shí)施例中，通過(guò)遮蔽裸露的金屬柄部16 (其將不進(jìn)行涂覆)并且向部分24、 26噴涂涂層20來(lái)將低摩擦電介質(zhì)涂層20涂敷到中心銷12的部分24、26。在一個(gè)實(shí)施例 中，裸露的金屬柄部16被遮蔽或容放在結(jié)構(gòu)中，將部分MJ6露出以進(jìn)行涂覆。在一個(gè)實(shí)施例中，中心銷12的柄部16涂覆有石蠟。在一個(gè)實(shí)施例中，當(dāng)中心銷12 插入套管14中時(shí)，石蠟涂層被從中心銷12去除。在一個(gè)實(shí)施例中，中心銷12的柄部16涂 覆有例如金或銀或任何其它相當(dāng)金屬等材料，以提高柄部16的導(dǎo)電性。在一個(gè)實(shí)施例中，套管14在其外表面上包括涂層，以變形為復(fù)合材料結(jié)構(gòu)的紋理 構(gòu)造。在一個(gè)實(shí)施例中，套管外表面上的涂層包括金屬涂層。在一個(gè)實(shí)施例中，該金屬涂層 為銀。在另一個(gè)實(shí)施例中，該金屬涂層為鎳。在另一個(gè)實(shí)施例中，套管14在其內(nèi)表面上包 括涂層，以在其中提供低摩擦性，這在2010年4月13日授權(quán)的授予March等人的美國(guó)專利 No. 7，695，2 中進(jìn)行了描述，其公開(kāi)內(nèi)容以引用的方式以其全文并入本文中。在另一個(gè)實(shí) 施例中，套管14在其內(nèi)表面或外表面上都包括一個(gè)或多個(gè)涂層。在一個(gè)實(shí)施例中，在中心銷12插入穿過(guò)套管14的過(guò)程中，過(guò)渡區(qū)域沈的頂點(diǎn)28 為最高接觸壓力點(diǎn)。電介質(zhì)低摩擦涂層20降低該位置處中心銷12和套管14之間的摩擦 系數(shù)，并且降低將中心銷12插入穿過(guò)套管14所需的載荷。在一個(gè)實(shí)施例中，中心銷12的與鎖定構(gòu)件(例如螺母或套環(huán))(即區(qū)域1和2)相 對(duì)應(yīng)的部分24 J6上的電介質(zhì)低摩擦涂層20還增大了橫跨中心銷12到套環(huán)或螺母接合部 的電壓降。同時(shí)，中心銷12的柄部16和頭部22 (即區(qū)域3和4)促進(jìn)了電流流過(guò)中心銷12 的與結(jié)構(gòu)18對(duì)應(yīng)的部分。這種構(gòu)型有效地控制了流經(jīng)緊固件組件10的柄部16并且流入 結(jié)構(gòu)18中而不是朝向鎖定構(gòu)件30流動(dòng)的電流流動(dòng)路徑。在一個(gè)實(shí)施例中，緊固件組件10包括直柄帶套管的緊固件。在一個(gè)實(shí)施例中，緊 固件組件10包括具有相配型鍛套環(huán)的環(huán)槽鉚釘(loclibolt)變體。在一個(gè)實(shí)施例中，緊固 件組件10包括具有相配螺母的螺紋銷變體。在一個(gè)實(shí)施例中，緊固件組件10包括具有相 配易碎套環(huán)的螺紋銷。在一個(gè)實(shí)施例中，緊固件組件10包括可利用相配型鍛套環(huán)或螺母安 裝的混合型變體。在一個(gè)實(shí)施例中，緊固件組件10包括錐形柄帶套管的緊固件。在一個(gè)特別實(shí)施例中，中心銷12包括細(xì)長(zhǎng)的光滑圓柱狀柄部16和增大的頭部22 以與套管14相配。在一些實(shí)施例中，頭部22為沉頭或突出的頭部，用于與套管14的擴(kuò)口 端部接合。在其它實(shí)施例中，套管14適于裝配在光滑的圓柱狀柄部16上，包括管狀部分和用 于與結(jié)構(gòu)18的外表面接合的增大端部。在一些實(shí)施例中，具有用于與結(jié)構(gòu)18中的沉頭部 分接合的擴(kuò)口端部。在一個(gè)實(shí)施例中，套管14具有的長(zhǎng)度大于將在對(duì)準(zhǔn)孔的位置處連接的結(jié)構(gòu)18的最大總厚度。在一個(gè)實(shí)施例中，套管14的管狀部分具有小于光滑圓柱狀柄部16 的直徑的內(nèi)徑，和大小允許將套管14裝配到結(jié)構(gòu)18中工件的對(duì)準(zhǔn)的通孔中的外徑。在一個(gè)實(shí)施例的一個(gè)方面，中心銷12具有的光滑圓柱狀柄部16的直徑大于套管 14的最大內(nèi)徑。當(dāng)光滑圓柱狀柄部16進(jìn)入套管14中，并且從套管14穿過(guò)時(shí)，套管14徑向 膨脹，與工件18A、18B的孔的壁形成過(guò)盈配合。在一個(gè)實(shí)施例中，緊固件組件10可用于飛機(jī)中，例如商業(yè)或私人飛機(jī)中。在一個(gè) 實(shí)施例中，緊固件組件10可與其它類型的結(jié)構(gòu)部件結(jié)合使用。返回參照?qǐng)D2A，其示出了本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例，示出了處于安裝位置中的緊固件組 件10的剖視圖。在一個(gè)實(shí)施例中，中心銷12的與結(jié)構(gòu)18對(duì)應(yīng)的部分沒(méi)有涂覆電介質(zhì)低摩 擦涂層20，而中心銷12的不與結(jié)構(gòu)18對(duì)應(yīng)的部分選擇地涂覆電介質(zhì)低摩擦涂層20。在 一個(gè)實(shí)施例中，中心銷12的不涂覆電介質(zhì)低摩擦涂層20的部分(即裸露的金屬柄部16) 在套管14和中心銷12之間提供直接裸露金屬與金屬接觸。在本文使用時(shí)，術(shù)語(yǔ)“裸露金 屬”意思是基本上沒(méi)有涂層的金屬表面或其上具有不是低摩擦電介質(zhì)涂層的金屬涂層的金 屬表面。在一些實(shí)施例中，這樣的直接裸露金屬接觸通過(guò)促進(jìn)電流沿整個(gè)接觸表面分配，減 小了沿套管/銷接合部的電阻和電流密度，而中心銷12的鎖定部分和鎖定構(gòu)件30之間的 電介質(zhì)低摩擦涂層20的存在顯著增加了橫跨該接合部的電阻，這抑制了電流的流動(dòng)。這導(dǎo) 致中心銷12的裸露金屬柄部16和中心銷12的涂覆電介質(zhì)低摩擦涂層20的部分MJ6之 間的電阻率差異。在一個(gè)實(shí)施例中，中心銷12的裸露金屬柄部16的導(dǎo)電率在1Χ10_5ΩΠΙ 到1Χ10_8Ωπι范圍內(nèi)，而中心銷12的涂覆電介質(zhì)低摩擦涂層20的部分Μ、26的電阻率在 IX IO10 QmilJ IX IO15Qm范圍內(nèi)。在一個(gè)實(shí)施例中，中心銷12的裸露的金屬柄部16的導(dǎo) 電率使用ASTME1004-09進(jìn)行測(cè)量，所述ASTM Ε1004-09為使用電磁(渦流)方法確定導(dǎo)電 率的標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試方法，或者使用任何其它相當(dāng)測(cè)試方法進(jìn)行測(cè)量。在一個(gè)實(shí)施例中，中心銷12 的涂覆電介質(zhì)低摩擦涂層20的部分24、沈的電阻率使用ASTM F-150測(cè)量，所述ASTM F-150 為導(dǎo)電性彈性地面的電阻的標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試方法，或者使用任何其它相當(dāng)測(cè)試方法進(jìn)行測(cè)量。通過(guò)上述選擇性涂層涂敷，大部分閃電電流將被保留在中心銷12的裸露金屬柄 部16處。于是電流將自然地流經(jīng)最小電阻的路徑并流過(guò)緊固件10的不帶涂層的柄部16 流到結(jié)構(gòu)18中，這是由于緊固件10的柄部16具有遠(yuǎn)低得多的電阻。在一些實(shí)施例中，結(jié)構(gòu)18可由幾個(gè)工件形成，例如多于兩個(gè)工件18Α、18Β。在一些 實(shí)施例中，工件18Α、18Β可由相同的材料制成。在一些實(shí)施例中，工件18Α、18Β可由不同的 材料制成。在又一個(gè)實(shí)施例中，在此公開(kāi)的緊固件組件10具有安裝在復(fù)合材料、金屬或復(fù)合 材料/金屬結(jié)構(gòu)中的能力。例如，緊固件組件10可安裝在例如石墨復(fù)合材料、鈦、鋁中或這 些組分的混合物中。例如，復(fù)合材料和/或金屬-復(fù)合材料可包括1)纖維增強(qiáng)聚合物或FRP，其包括木材(包括木質(zhì)素和半纖維素基質(zhì)中的纖維素 纖維)、碳纖維增強(qiáng)的塑性材料或CFRP和玻璃纖維增強(qiáng)的塑性材料或GRP ；2)熱塑性復(fù)合材料、短纖維熱塑性材料、長(zhǎng)纖維熱塑性材料或長(zhǎng)纖維增強(qiáng)的熱塑 性材料(可在環(huán)氧樹(shù)脂基質(zhì)中結(jié)合聚芳基酰胺纖維和碳纖維的熱固性復(fù)合材料)；3)形狀記憶聚合物復(fù)合材料，其為高性能復(fù)合材料，使用纖維或織物增強(qiáng)和形狀記憶聚合物作為基質(zhì)樹(shù)脂配制而成(形狀記憶復(fù)合材料在其加熱到高于其活化溫度時(shí)，通 常具有易于處理為各種結(jié)構(gòu)的能力，并且在較低溫度下表現(xiàn)出高強(qiáng)度和硬度；其也可反復(fù) 再加熱和再成形而不損失其材料性能)；4)包括用于增強(qiáng)其它金屬的金屬纖維的復(fù)合材料，如在金屬基質(zhì)復(fù)合材料或MMC 中。5)熱塑性復(fù)合材料，使用特定金屬粉末配置而成，所得材料密度在從2g/cm3到 llg/cm3范圍內(nèi)(與鉛具有相同的密度)(例如高比重化合物(HGC))；和6)工程木，例如膠合板、波紋狀硬紙板、木塑復(fù)合材料(聚乙烯基質(zhì)中的回收 木纖維)、Pykrete (冰基中的鋸末)、塑料浸漬或?qū)雍霞埢蚩椢?、亞寶?lái)(Arborite)、富 美家(i^rmica塑性材料)和米卡他電介質(zhì)板(Micarta)；其它工程層合復(fù)合材料，例如 Mallite，使用端面晶粒輕木的中心芯材結(jié)合到輕合金的表面。在一些實(shí)施例中，緊固件組件10可用于連接多種典型代表性應(yīng)用中的結(jié)構(gòu)，包括 但不限于1)需要輕重量但是強(qiáng)度足夠承受惡劣載荷條件的高性能產(chǎn)品(例如航空航天部 件(尾部、翼部、機(jī)身、推進(jìn)器)、船身和船槳外殼、自行車架和賽車車身)；2)運(yùn)載火箭和宇宙飛船(基于碳復(fù)合材料)；3)宇宙飛船的太陽(yáng)帆板、天線反射器和支架；4)全復(fù)合材料軍用高機(jī)動(dòng)性多用途輪式車輛(HMMWV或Hummvee)；和5)由碳復(fù)合材料和凱夫拉(Kevlar)制成的軍用傳送箱。在一些實(shí)施例中，低摩擦電介質(zhì)涂層在緊固件組件10安裝之前選擇地涂敷到中 心銷12的某些部分，以在安裝條件下的緊固件組件10的各部分之間獲得所選擇的導(dǎo)電性。 在一些實(shí)施例中，低摩擦電介質(zhì)涂層和另一涂層(例如石蠟或類似涂層)被在緊固件組件 10安裝之前選擇地涂敷到中心銷12的某些部分，以在安裝條件下的緊固件組件10的各部 分之間獲得所選擇的導(dǎo)電性。在一些實(shí)施例中，低摩擦電介質(zhì)涂層在緊固件組件10安裝之 后選擇地涂敷到中心銷12的某些部分，以在安裝條件下的緊固件組件10的各部分之間獲 得所選擇的導(dǎo)電性。在一些實(shí)施例中，低摩擦電介質(zhì)涂層在緊固件組件10安裝之前或之后 選擇地涂敷到中心銷12的某些部分和/或涂敷到鎖定構(gòu)件30的內(nèi)表面，以在安裝條件下 的緊固件組件10的各部分之間獲得所選擇的導(dǎo)電性。圖2B示出了圖1和圖2A的安裝的中心銷12的一個(gè)替代實(shí)施例。圖2A和2B的 實(shí)施例之間的主要差別與過(guò)渡區(qū)域沈和沈’相關(guān)。在圖2A的實(shí)施例中，過(guò)渡區(qū)域沈從頂 點(diǎn)觀向鎖定部分M漸縮。在圖2B的實(shí)施例中，從頂點(diǎn)28’開(kāi)始的過(guò)渡區(qū)域26’實(shí)際上從 位置32’開(kāi)始漸縮，而過(guò)渡區(qū)域沈’的介于頂點(diǎn)觀’與位置32’之間的部分具有與中心銷 12’的柄部16’相同的形狀。如上所詳述，在兩個(gè)實(shí)施例中，過(guò)渡區(qū)域沈和沈’的所有部分 都在安裝中心銷12和12’之前涂敷有電介質(zhì)低摩擦涂層20和20’。圖3A-3C示出了用于本發(fā)明的帶套管的緊固件的一些實(shí)施例的安裝順序。在另一 個(gè)實(shí)施例中，緊密電接觸形成在套管和過(guò)盈配合中心銷之間，以減輕兩者之間的內(nèi)部電弧 放電。如圖3A-3C所示，帶套管的緊固件組件110包括中心銷112和套管114，套管114和 中心銷112的與由工件118A和118B形成的結(jié)構(gòu)118對(duì)應(yīng)的柄部116之間具有導(dǎo)電性。在一些實(shí)施例中，工件118A和118B由相同的材料制成。在一些實(shí)施例中，工件118A和118B由不同的材料制成。在一些實(shí)施例中，工件118A和118B中的至少一個(gè)由復(fù)合 材料制成。在一些實(shí)施例中，工件118A和118B中的至少一個(gè)由金屬材料制成。在一些實(shí) 施例中，工件118A和118B中的至少一個(gè)由金屬-復(fù)合材料制成。在一個(gè)實(shí)施例中，中心銷112的與結(jié)構(gòu)118對(duì)應(yīng)的部分沒(méi)有涂覆電介質(zhì)低摩擦涂 層120，而中心銷112的不與結(jié)構(gòu)118對(duì)應(yīng)的部分IM選擇地涂覆電介質(zhì)低摩擦涂層120。中心銷112還包括鎖定部分IM和與光滑圓柱狀柄部116軸向?qū)R的易碎部分 123。易碎部分123包括具有沿圓周的拉槽127的拉槽部分125，所述拉槽127適于被夾持 來(lái)施加相對(duì)的軸向力，以將中心銷112拉入套管114中。中心銷112在鎖定部分IM和易 碎部分123之間包括易斷頸槽129。當(dāng)緊固件組件110安裝好時(shí)，易碎部分123在易斷頸槽 129處被分離。在其它實(shí)施例中，緊固件組件110還包括套管114和用于將工件固定到一起的夾 持裝置。夾持裝置可包括鎖定構(gòu)件130，例如套環(huán)或螺母構(gòu)件，或適于使用銷112和套管114 將工件緊固在一起的任何其它裝置。緊固件組件110穿過(guò)設(shè)置在兩個(gè)或多個(gè)工件118A、 118B中的對(duì)齊孔來(lái)安裝。在一些實(shí)施例中，所述貫穿工件118A、118B之一的孔中的一個(gè)在 其外開(kāi)口上包括沉頭或包括徑向引導(dǎo)部。在示例性示例中，鎖定構(gòu)件130為適于裝配在中心銷112的鎖定部分IM上的套 環(huán)。套環(huán)130包括使該套環(huán)130能夠在套管114上提供間隙的沉頭孔，以及在一端的環(huán)狀 凸緣部分，用于與工件118B的另一個(gè)外表面接合。套環(huán)130包括增大的圓柱狀柄部，該柄 部具有適于模壓到中心銷112的鎖定部分124中的均一外徑。在另一個(gè)實(shí)施例中，鎖定構(gòu) 件130為適于與中心銷112的鎖定部分IM接合的螺母構(gòu)件。更特別地，螺母構(gòu)件130包 括使螺母構(gòu)件130能夠在套管114上提供間隙的沉頭孔，以及在一端處的環(huán)形凸緣部分，用 于與工件118B的另一個(gè)外表面接合。螺母構(gòu)件130包括螺紋接合到中心銷112的鎖定部 分124上的螺紋部分，用于將緊固件組件110固定到工件118A和118B。圖4A和4B顯示了結(jié)構(gòu)(18、118)中的電流密度分布的模擬情況，將基本上完全涂 覆有電介質(zhì)的中心銷(12、11幻和沒(méi)有基本上完全涂覆(即如上所述選擇地涂覆)的中心 銷(12、112)進(jìn)行比較。如圖4A和4B中所示，對(duì)于基本上未涂覆(選擇地涂覆)的中心銷 (12、112)，大部分電流在小于1微秒內(nèi)被傳送到結(jié)構(gòu)(18、118)，而對(duì)于基本上完全涂覆的 銷(12、112)，其中基本上無(wú)電流傳送。例如，參照?qǐng)D4A，在結(jié)構(gòu)(18、118)的區(qū)域427中，該區(qū)域427與緊固件的銷的未選 擇地涂覆有銷的過(guò)渡和鎖定部分中的電介質(zhì)低摩擦涂層的柄部相對(duì)應(yīng)。區(qū)域427的所測(cè)的 電流密度在電流密度標(biāo)尺上在6到8. 2個(gè)單位之間(即其中基本上無(wú)電流傳送到結(jié)構(gòu)中)。 在另一個(gè)示例中，參照?qǐng)D4B，在結(jié)構(gòu)(18、118)的區(qū)域429中，該區(qū)域4 對(duì)應(yīng)于緊固件組 件(10、110)的中心銷(12、112)的選擇地涂覆有銷的過(guò)渡部分06、126)和鎖定部分04、 124)中的電介質(zhì)低摩擦涂層的柄部。區(qū)域4 的所測(cè)的電流密度在電流密度標(biāo)尺上幾乎完 全低于4個(gè)單位(即其中電流基本上傳送到結(jié)構(gòu)中)。在一些實(shí)施例中，將過(guò)盈配合銷插入帶套管的孔中(如圖5中所示)可被認(rèn)為是 成形/擠壓過(guò)程，其中中心銷12用作沖頭，結(jié)構(gòu)18的孔用作沖模，套管材料14在這兩者之 間受到壓縮。在一些實(shí)施例中，如圖6A和6B的實(shí)施例中所示，在插入過(guò)程中，鎖定部分對(duì)、24’、124不與套管14、14’、114形成過(guò)盈配合，因而其在其膨脹中不起作用。當(dāng)中心銷12、12’、 112進(jìn)一步插入時(shí)，過(guò)渡區(qū)域沈、26’、1沈?yàn)榕c套管14、14’、114形成過(guò)盈配合的第一銷區(qū) 域。這種過(guò)盈配合使套管14、14’、114沿徑向移動(dòng)，產(chǎn)生對(duì)著結(jié)構(gòu)18、18’、118的孔壁的壓 縮作用。在一些實(shí)施例中，一旦當(dāng)中心銷12U2M12的柄部16U6M16與套管14、14，、 114形成接觸后，由于套管14、14’、114已經(jīng)完全與結(jié)構(gòu)18、18’、118相順應(yīng)，因此僅易受系 統(tǒng)回彈作用。在一些實(shí)施例中，與接合部摩擦系數(shù)和接觸面積相關(guān)的柄16、16’、116上的回 彈壓力決定著插入所需的總力。在一些實(shí)施例中，過(guò)渡區(qū)域沈、26’、1沈在套管14、14’、114膨脹中起非常重要的 作用。在一些實(shí)施例中，過(guò)渡區(qū)域沈、26’、1沈的構(gòu)型可能既影響緊固系統(tǒng)的機(jī)械特性又影 響其雷擊性能。當(dāng)過(guò)渡區(qū)域洸、26，、1洸將套管14U4M14的材料抵靠結(jié)構(gòu)18、18，、118 的孔壁向外推壓時(shí)，產(chǎn)生的壓力促進(jìn)孔的徑向膨脹、中心銷12、12’、112的壓縮和套管14、 14’、1144的厚度減小。在一個(gè)示例中，由于部分套管材料在安裝過(guò)程中被向前擠壓，因此安 裝過(guò)程中產(chǎn)生的壓力還可促進(jìn)套管14、14’、114的軸向(即向外，沿銷運(yùn)動(dòng)的方向)膨脹。圖7A示出由于在如圖7B所示的結(jié)構(gòu)18、18’、118的孔的兩個(gè)不同區(qū)域中使中心 銷12、12’、112過(guò)渡區(qū)域沈、26’、1沈通過(guò)而造成的凈水壓分布的順序。在圖7A和7B中， 區(qū)域A為更靠近套管14、14’、114的套環(huán)25的區(qū)域。在圖7A和7B中，區(qū)域B為穿過(guò)結(jié)構(gòu) 18、18’、118的大致一半的區(qū)域。圖7々顯示了銷螺紋過(guò)渡區(qū)域上較大直徑區(qū)域抵靠結(jié)構(gòu)18、 18’、118壓縮并且推動(dòng)套管14、14’、114材料時(shí)出現(xiàn)的較高壓力。在一些實(shí)施例中，最大壓 力值在整個(gè)插入過(guò)程中保持相對(duì)恒定。圖8A示出帶套管緊固件組件10、10’、110的剖視圖的一個(gè)示例，該帶套管的緊固 件10、10，、110具有銷12、12，、112和套管14、14，、114，其將要插入結(jié)構(gòu)18、18，、118的孔 中。圖8B顯示了中心銷12、12’、112的一部分、結(jié)構(gòu)18、18’、118的孔壁的一部分和套管 14、14’、114的一部分，由方形31所表示，方形31為環(huán)形式的套管材料的控制體積，為一百英寸厚度寬乘以一百英寸厚度高。在一些實(shí)施例中，在插入過(guò)程中，沿著該環(huán)的移動(dòng)并且評(píng)估靜液壓力的變化，如圖 9中所示，可看出，只要控制體積在銷螺紋過(guò)渡區(qū)域和該結(jié)構(gòu)之間被“壓緊”，則靜液壓力顯 著升高。在該階段，套管材料沿徑向被壓縮，并且沿軸向被拉伸。沿著最小阻力路徑，徑向 移動(dòng)的套管體積的大部分隨后被向前擠出，如由圖10中所示的應(yīng)變張量圖示出的。在一個(gè)實(shí)施例中，螺紋過(guò)渡區(qū)域構(gòu)造成(或必須構(gòu)造成)使得施加到孔的徑向膨 脹量最大化同時(shí)使套管向前擠壓最小化。在又一個(gè)實(shí)施例中，在插入過(guò)程中，螺紋過(guò)渡區(qū)域 具有將截留在套管OD(外徑)和孔ID(內(nèi)徑)之間的過(guò)量密封劑排出的能力。測(cè)試數(shù)據(jù)顯 示出套管和結(jié)構(gòu)之間存在過(guò)量密封劑是雷擊事件過(guò)程中該區(qū)域中產(chǎn)生電弧的主要原因。在 一個(gè)實(shí)例中，螺紋過(guò)渡區(qū)域構(gòu)型可在插入過(guò)程中促使密封劑最大程度去除。應(yīng)理解的是，本文描述的緊固件組件僅是示例性的，并且本領(lǐng)域技術(shù)人員可做出 很多變形形式和修改形式，而不偏離本文描述的實(shí)施例的全部精神和范圍。例如，任何步驟 可以任何所需順序進(jìn)行(并且可增加任何所需步驟和/或可去除任何所需步驟)。因此，所 有這樣的變形形式和修改形式都包括在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種適于安裝在結(jié)構(gòu)的孔中的套管過(guò)盈緊固件，包括a)套管，所述套管具有在一端的頭部，并且具有管狀部分，所述管狀部分具有內(nèi)徑和外 徑，其中，所述管狀部分的外徑小于所述結(jié)構(gòu)的孔的內(nèi)徑；b)銷構(gòu)件，所述銷構(gòu)件具有在一端的銷頭部、在相對(duì)端的鎖定部分和在所述銷頭部與 所述鎖定部分中間的柄部，i)其中設(shè)置在所述銷頭部下方的所述柄部的直徑大于所述套管的管狀部分的內(nèi)徑， )其中所述銷構(gòu)件在所述柄部和所述鎖定部分之間具有過(guò)渡區(qū)域； iii)其中所述銷構(gòu)件的一部分包括低摩擦電介質(zhì)涂層；c)鎖定構(gòu)件，所述鎖定構(gòu)件適于裝配在所述銷構(gòu)件的鎖定部分上；d)其中，所述套管適于在所述銷構(gòu)件的柄部上徑向膨脹，以在所述套管的外徑和所述 結(jié)構(gòu)的孔之間形成過(guò)盈配合，從而提供安裝位置；e)其中，在所述安裝位置中，所述銷構(gòu)件的柄部和所述套管的內(nèi)徑之間的第一接合部 基本上沒(méi)有低摩擦電介質(zhì)涂層；并且f)其中，在所述安裝位置中，所述銷構(gòu)件的過(guò)渡區(qū)域和在所述銷構(gòu)件的鎖定部分與所 述鎖定構(gòu)件之間的第二接合部基本上覆蓋有低摩擦電介質(zhì)涂層。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的套管過(guò)盈緊固件，其中，所述銷構(gòu)件和所述套管構(gòu)件充分適 配以使得(i)所述套管的內(nèi)徑表面的柄接觸表面與所述銷構(gòu)件的柄部之間的摩擦系數(shù)為X， ( )所述套管的外徑表面與所述結(jié)構(gòu)的孔的內(nèi)徑之間的摩擦系數(shù)為Y，并且 (iii)其中，當(dāng)所述銷構(gòu)件的柄部在所述套管內(nèi)運(yùn)動(dòng)時(shí)，X始終保持小于Y。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的套管過(guò)盈緊固件，其中，所述鎖定構(gòu)件為套環(huán)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的套管過(guò)盈緊固件，其中，所述鎖定構(gòu)件包括沉頭孔部分，其 中，所述沉頭孔部分適于裝配在所述銷構(gòu)件的鎖定部分上并且圍繞所述銷構(gòu)件壓縮所述套 管。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的套管過(guò)盈緊固件，其中，所述緊固件與所述結(jié)構(gòu)的過(guò)盈配合 為0. 0005英寸到0. 0100英寸。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的套管過(guò)盈緊固件，其中，所述銷構(gòu)件的柄部是圓柱狀的。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的套管過(guò)盈緊固件，其中，所述結(jié)構(gòu)為金屬-復(fù)合材料結(jié)構(gòu)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的套管過(guò)盈緊固件，其中，所述緊固件由選自由鋁、鈦和鋼構(gòu)成 的組的至少一種材料制成。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的套管過(guò)盈緊固件，其中，所述低摩擦電介質(zhì)涂層的表面電阻 率為 1 X IO10 Ω /Sq 到 1 X IO12 Ω /Sq。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的套管過(guò)盈緊固件，其中，所述過(guò)渡區(qū)域和所述第二接合部中 的低摩擦電介質(zhì)涂層的厚度在0. 0003英寸到0. 0006英寸范圍內(nèi)。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的套管過(guò)盈緊固件，其中，所述低摩擦電介質(zhì)涂層的摩擦系數(shù) 在0. 25到0. 44范圍內(nèi)。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的套管過(guò)盈緊固件，其中，所述低摩擦電介質(zhì)涂層包括金屬材料。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的套管過(guò)盈緊固件，其中，所述銷構(gòu)件的柄部涂覆有至少一種其它涂層，所述其它涂層的至少一種性能與所述低摩擦電介質(zhì)涂層不同。
14.一種用于控制電荷通過(guò)適于安裝在結(jié)構(gòu)的孔中的過(guò)盈緊固件的方法，所述方法包 括以下步驟a)提供套管，所述套管具有在一端的頭部，并且具有管狀部分，所述管狀部分具有內(nèi)徑 和外徑，其中，所述管狀部分的外徑小于所述結(jié)構(gòu)的孔的內(nèi)徑；b)提供銷構(gòu)件，所述銷構(gòu)件具有在一端的銷頭部、在相對(duì)端的鎖定部分和在所述銷頭 部與所述鎖定部分中間的柄部，i)其中設(shè)置在所述銷頭部下方的所述柄部的直徑大于所述套管的所述管狀部分的內(nèi)徑， )其中所述銷構(gòu)件在所述柄部和所述鎖定部分之間具有過(guò)渡區(qū)域，并且iii)其中所述銷構(gòu)件的一部分包括低摩擦電介質(zhì)涂層；c)提供鎖定構(gòu)件，所述鎖定構(gòu)件適于裝配在所述銷構(gòu)件的鎖定部分上；d)其中，所述套管適于在所述銷構(gòu)件的柄部上沿徑向膨脹，以在所述套管的外徑和所 述結(jié)構(gòu)的孔之間形成過(guò)盈配合，從而提供安裝位置；e)其中，在所述安裝位置中，所述銷構(gòu)件的柄部和所述套管的內(nèi)徑之間的第一接合部 基本上沒(méi)有低摩擦電介質(zhì)涂層；f)其中，在所述安裝位置中，所述銷構(gòu)件的過(guò)渡區(qū)域和在所述銷構(gòu)件的鎖定部分與所 述鎖定構(gòu)件之間的第二接合部基本上覆蓋有低摩擦電介質(zhì)涂層；并且g)其中，在所述安裝位置中，使用緊固件的具有和不具有低摩擦電介質(zhì)涂層的部分來(lái) 引導(dǎo)電荷通過(guò)。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中，所述銷構(gòu)件和所述套管構(gòu)件充分適配以使得(i)所述套管的內(nèi)徑表面的柄接觸表面與所述銷構(gòu)件的柄部之間的摩擦系數(shù)為X，( )所述套管的外徑表面和所述結(jié)構(gòu)的孔的內(nèi)徑之間的摩擦系數(shù)為Y ；并且(iii)其中，當(dāng)所述柄部在所述套管內(nèi)運(yùn)動(dòng)時(shí)，X始終保持小于Y。
16.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中，所述鎖定構(gòu)件為套環(huán)。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其中，所述鎖定構(gòu)件包括沉頭孔部分，其中，所述沉 頭孔部分適于裝配在所述銷構(gòu)件的鎖定部分上并且圍繞所述銷構(gòu)件壓縮所述套管。
18.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中，所述緊固件與所述結(jié)構(gòu)的過(guò)盈配合為0.0005 英寸到0.0100英寸。
19.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中，所述銷構(gòu)件的柄部是圓柱狀的。
20.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中，所述結(jié)構(gòu)為金屬-復(fù)合材料結(jié)構(gòu)。
21.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中，所述緊固件由選自由鋁、鈦和鋼構(gòu)成的組的至 少一種材料制成。
22.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中，所述低摩擦電介質(zhì)涂層的表面電阻率為 IX IO10 Ω/Sq 至Ij IX IO12 Ω/Sq0
23.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中，所述銷構(gòu)件的過(guò)渡區(qū)域和所述第二接合部中 的低摩擦電介質(zhì)涂層的厚度在0. 0003英寸到0. 0006英寸范圍內(nèi)。
24.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中，所述低摩擦電介質(zhì)涂層的摩擦系數(shù)在0.25到 0. 44范圍內(nèi)。
25.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中，所述低摩擦電介質(zhì)涂層包括金屬材料。
26.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中，所述銷構(gòu)件的柄部涂覆有至少一種其它涂層， 所述其它涂層的至少一種性能與所述低摩擦電介質(zhì)涂層不同。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種適于安裝在結(jié)構(gòu)的孔中的套管過(guò)盈緊固件，其包括套管；銷構(gòu)件，其中所述銷構(gòu)件在柄部和鎖定部分之間具有過(guò)渡區(qū)域并且其中所述銷構(gòu)件的一部分包括低摩擦電介質(zhì)涂層；鎖定構(gòu)件；其中，在安裝位置中，所述銷構(gòu)件的柄部和所述套管之間的第一接合部基本上沒(méi)有低摩擦電介質(zhì)涂層；并且其中，在所述安裝位置中，所述銷構(gòu)件的過(guò)渡區(qū)域和在所述銷構(gòu)件的鎖定部分與所述鎖定構(gòu)件之間的第二接合部基本上覆蓋有低摩擦電介質(zhì)涂層。本發(fā)明的套管過(guò)盈緊固件能防止電損傷，特別是由于雷擊造成的電損傷。
文檔編號(hào)H01R4/60GK102042288SQ201010515648
公開(kāi)日2011年5月4日 申請(qǐng)日期2010年10月22日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月22日
發(fā)明者H·穆拉茲莫格魯, L·海洛克, M·馬奇, R·平海羅 申請(qǐng)人:美鋁公司