[发明专利]可注射螺帽盖

说明书

技术领域

本发明涉及用于围绕紧固件的一个端部形成密封腔室的帽盖、包括所述帽盖的接头以及成套部件和安装所述帽盖的方法。

背景技术

图1是紧固件组件的穿过面板1的一部分的侧视图，该面板1可以是复合材料或者金属面板。该组件包括紧固件，该紧固件包括外螺纹螺栓2、内螺纹螺母3以及垫圈4(所述紧固件可以替代性地包括任何其他已知的紧固件类型，诸如铆钉或者模锻紧固件)。在面板1受到雷击且附接有紧固件的情况下，可能在图1中的附图标记5所指示的位置处出现火花、等离子体或者泄气(out-gassing)。

在EP-A-0334011中描述了一种已知的提供火花抑制的方法。一定体积的气体被围绕紧固件的帽盖封闭。该气体提供了针对在任何雷击期间可能在复合材料结构与金属紧固件之间发生的电弧作用的火花抑制。

发明内容

本发明的第一方面提供了用于围绕紧固件的一个端部形成密封腔室的帽盖，该帽盖包括：内帽盖构件，该内帽盖构件具有环形基底，该环形基底在环绕进入空气腔室的开口的边缘处终止，该空气腔室用于封装紧固件的一个端部；外帽盖构件，该外帽盖构件具有远离环形基底径向向外延伸的环形裙部或者凸缘，在该环形裙部或者凸缘与环形基底之间限定了环形密封腔室；以及密封材料进口，该密封材料进口包括位于外帽盖构件中的与环形密封腔室流体连通的开口，该开口布置成与密封材料注射装置相互连接以提供从密封材料进口进入环形密封腔室的可固化密封材料流。

因为能够在将帽盖定位在紧固件的端部上之后注射密封材料，所以可以使用具有较短的操作和固化时间的密封材料。密封材料能够在应用时在密封材料注射装置中混合，因而确保在其工作寿命期间和在其开始固化之前应用该材料。快速固化密封材料具有的优点在于非常快速地提供稳定的粘接。也就是说，安装后的帽盖将能够在短时间段内经受来自组装工人的意外敲击或者类似动作。

环形密封腔室提供了用于密封的大接触面积，这转而在相对小的坐落区(footprint area)中提供帽盖与结构件之间的牢固可靠的粘接。为了维持空气腔室内的空气的密封体积使得空气腔室能够安全地限制在雷击期间引起的泄气和火花，以及防止燃料渗漏进入空气腔室，帽盖与结构件之间的良好的密封是必要的。

本发明的帽盖还防止固化的密封内出现空气间隙，并且提供了干净和恒定的应用过程。特别重要的是防止密封材料中出现空气间隙，这是因为该空气间隙危害该密封(粘接层)并且因而允许燃料渗漏进入空气腔室。

环形密封腔室内的密封材料具有在将螺帽盖安装在穿过结构件的紧固件上时密封空气腔室的主要功能，但可以还具有将帽盖粘接至结构件的功能。因而，密封材料可以包括密封和粘接材料。类似地，环形密封腔室可以包括环形密封和粘接腔室。

帽盖可以包括与密封材料进口的开口和环形密封腔室流体连通的接合(interfay)腔室。在组装期间，接合腔室承载从密封材料进口进入环形密封腔室的可固化密封材料流。在所注射的密封材料已经在接合腔室内固化之后，该密封材料用作将内帽盖构件粘接至外帽盖构件。该粘接为帽盖提供了额外的强度、柔性和抗震强度，并且提高了对燃料进入的阻力。

密封材料进口的开口优选地定心在外帽盖构件的中央轴线上。该中央位置确保环形密封腔室的整个周向的均匀流动。替代性地，在一些实施方式中，开口可以从中央轴线偏移使得在有限空间中能够安装帽盖。在这种情况下，可能需要将额外的限制特征或者其他的特征并入帽盖以确保密封剂材料流能够提供均匀的密封(粘接层)。

接合腔室可以包括流动限制特征，该流动限制特征布置成限制可固化密封材料从开口至环形密封腔室的流动。所述流动限制特征可以包括接合腔室的截面面积减小的区域。该流动限制特征用作防止密封材料流动进入环形密封腔室直到整个接合腔室填充有密封材料为止。一旦被填满，密封材料内的压力增大到足够大以克服由流动限制特征提供的阻力，并且因而允许密封材料均匀地输送至环形密封腔室的整个周向区域。

该帽盖还可以包括存储区，该存储区布置成接收来自开口的可固化密封材料并且将该可固化密封材料分配至环形密封腔室。该存储区可以包括与开口轴向对准(即，在开口的正下方)的顶部敞开型腔室。一旦被填满密封材料，该存储区可以布置成经由外周边缘(即，上边缘)溢出从而提供密封材料在所有径向方向上的均匀流动。

接合腔室可以具有环形截面形状。因此，存在密封材料围绕接合腔室的整个周向的均匀流动，并且存在进入环形密封腔室的相应的均匀流动。