[发明专利]单面紧固件

说明书

本发明涉及单面紧固件。具体而言，公开了一种紧固件，其包括带有螺纹开孔的螺母，螺母包括在一端的头部、圆柱形外表面和在另一端的渐缩斜面；螺栓，其包括头部、与螺纹开孔接合的螺纹部分、螺纹头部旁边的凹部，以及螺纹与凹部之间的扩大的柄部，其中凹部的外径小于螺母的螺纹开孔的大径，且其中柄部的外径大于螺栓螺纹的大径；以及套筒，其带有定位在渐缩斜面与螺栓头部之间的无螺纹开孔，其中一端卷曲到凹部中，使得卷曲的套筒开孔的内径小于螺栓上的螺纹的大径。

技术领域

本公开内容涉及在安装之后在结构的盲侧上具有大的承受表面的单面紧固件。

背景技术

由Monogram Aerospace Fasteners(申请人)销售的Composi-Lok ®紧固件已经使用了超过30年。Composi-Lok ®紧固件是单面紧固件，其提供在较大面积上分配承受负载的大盲侧膨径，这在广泛利用复合叠层的现代飞行器制造中证明是有用的。复合叠层能够经得住高负载，但在利用不充分地分配承受负载的一些常规紧固件紧固时会经历分层。通过提供大盲侧膨径，Composi-Lok ®紧固件将承受负载分配在大的面积上，克服了对复合物的破坏。特征性的大盲侧承载区域或足迹允许紧固件将很高的夹持负载给予结构，而不会破坏复合叠层。这还便于保持紧固的接头上的高预载的安装的紧固件。原来的Composi-Lok ®紧固件在1984年7月3日授予John D. Pratt的美国专利第4457652号中描述。

由于Composi-Lok ®紧固件的引入，该紧固件已被改造以改变不同性能特征。原来的Composi-Lok ®紧固件并未使用驱动螺母，且适应高达0.050''的层叠范围。安装的折断容限(break-off tolerance)为-0.00''/+0.103''。第一个改变是增加六角驱动螺母的Composi-Lok II ®紧固件。接下来，开发出了Composi-Lok IIa ®紧固件来提供增大的有效作用抓持范围。尽管层叠范围仍为0.050''，但IIa紧固件提供了所需的机械性质，即使层叠在抓持部分上方超过0.025''或在抓持部分下方超过0.025''(假设有效的0.100''的操作范围)。Composi-Lok IIa ®紧固件包括对螺母的鼻角的改变且还改变了套筒的长度，这两者增大了盲侧凸起，其也增大了紧固件重量。

接下来的发展是Composi-Lok 3 ®紧固件，其增加了对螺杆旋转的更好的摩擦控制以实现窄折断容限：+0.000''/ -0.030''。Composi-Lok 3 ®紧固件也称为齐平断裂(Flush Break)Composi-Lok紧固件。Composi-Lok 3 ®紧固件基于延长的Composi-LokIIa ®紧固件，其带有增加重量和增大盲侧凸起的相同后果。这后面是Composi-Lite ®紧固件，其以用于节省安装重量的钛螺杆替换了齐平断裂Composi-Lok紧固件中的标准A286SS螺杆。

发明内容

本文公开的改善的紧固件的目的在于改善Composi-Lok ®家族的紧固件的若干特征，同时保持特征性的大盲侧膨径、安装的预载和所得的特征性能。尽管这些改善针对Composi-Lok ®家族的紧固件，但应当理解的是，这些改善可应用于其它类型的紧固件，且不期望下文提出的权利要求限于Composi-Lok ®类型的紧固件。

本公开内容的一个目的是一种单面紧固件，其在安装之后一致地提供齐平到下方齐平折断以消除二次刨平、铣削或磨削操作来满足空气动力学齐平性要求。

本公开内容的另一个目的在于提供一种减轻重量的单面紧固件，其提供与原来的齐平断裂Composi-Lok ®紧固件相同的性能。

本公开内容的又一个目的在于提供一种单面紧固件，其相比于原来的齐平断裂Composi-Lok ®在盲侧上凸出较少。

本公开内容的另一个目的在于提供一种具有钛螺母和螺栓的单面紧固件，其具有与由A286不锈钢制成的螺栓相当的折断容限。