[发明专利]金属紧固件

说明书

本发明涉及一种金属紧固件，所述金属紧固件用于提供待装配的结构元件的整个厚度上的导电表面。由此，紧固件包括头部(12)和沿着旋转轴线延伸的光滑柄部(14)，柄部包括至少一个导电部(24)和至少一个润滑部(22)，所述导电部和所述润滑部沿着紧固件的旋转轴线设置在柄部的至少一段长度上。根据本发明的紧固件提供结构的整个厚度上的导电表面，其中所述紧固件安装在所述结构中。根据本发明的紧固件特别地用于航空应用领域。

技术领域

本发明涉及一种具有局部润滑涂层的金属紧固件。本发明的技术领域总体上是紧固件领域。更具体地，本发明涉及螺钉、锁定槽紧固件以及用于装配结构元件——诸如飞行器的预先钻孔元件——的任何其他金属紧固件。该紧固件通常由金属材料如不锈钢或者钛合金制成。

背景技术

新一代飞机使用复合材料结构，好处是显著减小飞机的质量并且不对疲劳现象敏感。然而，与金属结构不同，复合材料具有导电性差的缺点并且引起雷击抵抗的问题。为了抵抗雷电，必须封闭可能存在于紧固件与钻孔之间的所有空间以防止空气的电击穿。

在现有技术中，文献WO 2011/050040示教了一种套筒紧固件，所述套筒紧固件通过过盈配合安装在复合材料中。过盈配合通过安装下述紧固件限定，所述紧固件的外直径比将接纳所述紧固件的钻孔的直径更大，这导致钻孔在安装紧固件时扩张。紧固件包括杆，所述杆包括在螺纹部以及在直的柄部与螺纹部之间的过渡部上的润滑涂层，以便于将杆插入套筒中。

该紧固系统的缺点在于，所述紧固系统在柄部上包括非常少的润滑涂层，这可能需要非常大的力来安装紧固件。

此外，待装配的结构越厚，则需要越大的力来插入过盈紧固件。该力可能超过用于安装紧固件的最大力，其中紧固件在所述最大力以上会在螺纹或在牵引槽或在安装工具中破损。

还已知的是，文献GB 2 212 580示教了一种安装在复合材料结构中的非套筒式金属紧固件。该紧固件包括在紧固件的柄部的一部分上的TEFLON^TM或者MoS₂类型的介电润滑涂层，这允许紧固件插入钻孔中。柄部的连接到头部的由可能遭受雷击的飞行器的结构的外表面支承的部分为裸露的，以允许电流从紧固件的头部经由导电的裸露的金属柄部传递到飞行器的结构。该紧固件的缺点在于，所述紧固件具有随意地布置成靠近头部的单个导电部，这要求相邻的结构是相对导电的或者包括导电的金属网。

发明内容

本申请的一个目的是解决上述现有技术的紧固件的问题。本发明的一个目的是获得一种紧固件，所述紧固件在不需要过大的安装力的情况下能够在元件遭受雷击时将电传导到结构的所有层——包括至少一个低导电层——中。

因此，本发明的主题是一种金属紧固件，所述金属紧固件包括扩大的头部和沿着旋转轴线延伸的光滑柄部，所述柄部包括至少一个导电部和至少一个润滑部，所述柄部和所述润滑部沿着紧固件的旋转轴线连续地设置。

本发明的紧固件实现了：无论结构的成分如何，都能够基于导电带条的尺寸而确保待装配的所有结构元件上的电接触表面，其中不论所述结构元件是良好导体还是不良导体。因此，该紧固件可以安装在任意结构中，而不需要在特定位置中的导电涂层。

根据本发明的紧固件可以安装在例如完全由复合材料组成的结构中或者安装在混合结构——指的是使用复合材料和金属材料如铝合金或者钛合金的结构——中。在这两种情况下，根据本发明的紧固件的插入可以是在先前设置在结构的钻孔中的金属套筒中的过盈配合，以避免在安装紧固件时复合材料剥离的所有风险并且填充可能存在于结构与紧固件之间的所有气穴。

本发明的紧固件还可以安装在单独金属结构中，诸如由铝或者钛制成的金属结构。

本发明的紧固件可以包括一个或者多个以下特征：

-导电部和润滑部平行于紧固件的旋转轴线设置，