用于改進(jìn)螺栓連接的系統(tǒng)和方法
【專利說(shuō)明】用于改進(jìn)螺栓連接的系統(tǒng)和方法
[0001]相關(guān)申請(qǐng)
[0002]本申請(qǐng)要求享有2013年3月15日提交的美國(guó)非臨時(shí)專利申請(qǐng)序列號(hào)13/834，318和2013年8月6日提交的美國(guó)非臨時(shí)專利申請(qǐng)序列號(hào)13/959，810的權(quán)益和優(yōu)先權(quán)，這兩篇專利申請(qǐng)通過(guò)引入結(jié)合在本文中。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003]本主題涉及螺栓連接。更特別而言，本主題涉及用于強(qiáng)化螺栓連接的方法和系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0004]眾所周知的是，通過(guò)使用機(jī)械緊固件將組件的兩個(gè)或更多個(gè)部件固定在一起。螺栓和鉚釘是取決于若干因素而被使用的典型機(jī)械緊固件中的緊固件。每種機(jī)械緊固件都具有優(yōu)缺點(diǎn)。與鉚釘相比，螺栓通常更易維修，因?yàn)槠涓鶕?jù)需要通常容易被插入和拆卸掉，而鉚釘通常不用于被拆卸掉和被維修。相比之下，鉚釘連接通常比螺栓連接更牢固，因?yàn)槁菟ㄔ诒贿B接的部件之間僅形成摩擦來(lái)固定這種連接，而鉚釘產(chǎn)生更牢固的剪切連接。同樣地，必須使用較大數(shù)量的螺栓和/或較重的螺栓才能形成與使用較少和/或較輕的鉚釘固定的連接相當(dāng)?shù)倪B接。
[0005]由于螺栓和鉚釘均具有其缺點(diǎn)，因此，有利的是，能提供一種機(jī)械緊固件，該機(jī)械緊固件能形成可維修性與螺栓相當(dāng)、強(qiáng)度與鉚釘相當(dāng)?shù)倪B接。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]提供了本主題的幾個(gè)方面，這些方面可單獨(dú)或一起被實(shí)施在下面描述和請(qǐng)求保護(hù)的裝置和系統(tǒng)中。這些方面可單獨(dú)使用或與本文中所述的主題的其它方面組合使用，并且對(duì)這些方面的一起描述不意在排除單獨(dú)使用這些方面或在所附的權(quán)利要求書中單獨(dú)請(qǐng)求保護(hù)這些方面或以不同的組合方式請(qǐng)求保護(hù)它們。
[0007]在一個(gè)方面中，提供了一種用于固定具有對(duì)準(zhǔn)孔的第一和第二工件的機(jī)械緊固組件。該機(jī)械緊固組件包括機(jī)械緊固件和帶槽插入件。該機(jī)械緊固件具有配置成被至少部分地接收在第一和第二工件的對(duì)準(zhǔn)孔內(nèi)的軸。該帶槽插入件包圍機(jī)械緊固件的軸的至少一部分并且具有主體部分和擴(kuò)大的頭部部分。主體部分配置成被至少部分地接收在第一和第二工件的對(duì)準(zhǔn)孔內(nèi)，而頭部部分配置成被定位在對(duì)準(zhǔn)孔外部。帶槽插入件的內(nèi)表面配置成接合機(jī)械緊固件的軸的至少一部分，帶槽插入件的主體部分的外表面配置成接合第一和第二工件的對(duì)準(zhǔn)孔的至少一部分。
[0008]在另一個(gè)方面中，一種接頭包括第一和第二工件、機(jī)械緊固件和帶槽插入件。第一工件具有第一孔，第二工件具有與第一孔對(duì)準(zhǔn)的第二孔。機(jī)械緊固件具有被至少部分地接收在第一和第二工件的對(duì)準(zhǔn)的第一和第二孔內(nèi)的軸。帶槽插入件包圍機(jī)械緊固件的軸的至少一部分并且具有主體部分和擴(kuò)大的頭部部分。主體部分被至少部分地接收在第一和第二工件的對(duì)準(zhǔn)的第一和第二孔內(nèi)，而頭部部分被定位在第一和第二孔外部。帶槽插入件的內(nèi)表面接合機(jī)械緊固件的軸的至少一部分，帶槽插入件的主體部分的外表面接合第一和第二工件的對(duì)準(zhǔn)的第一和第二孔的至少一部分。
[0009]在又一個(gè)方面中，提供了一種用于固定第一和第二工件的保持套筒，第一和第二工件具有直徑不同的對(duì)準(zhǔn)孔。保持套筒包括基本管狀的中間部段和擴(kuò)大的端部部段。中間部段限定軸向延伸的間隙，并配置成被至少部分地接收在具有較小直徑的孔內(nèi)。端部部段具有比中間部段更大的直徑，并配置成被至少部分地接收在具有較大直徑的孔內(nèi)。
【附圖說(shuō)明】
[0010]圖1是通過(guò)根據(jù)本發(fā)明一方面的機(jī)械緊固組件固定在一起的兩個(gè)工件的透視圖，所述兩個(gè)工件被示出為車橋和懸掛系統(tǒng)部件；
[0011]圖2是圖1中的車橋、懸掛系統(tǒng)部件和機(jī)械緊固組件的側(cè)視圖；
[0012]圖3是圖1中的車橋、懸掛系統(tǒng)部件和機(jī)械緊固組件的橫截面圖；
[0013]圖4-9是側(cè)視圖，示出了使用圖1中的機(jī)械緊固組件連接圖1中的車橋和懸掛系統(tǒng)部件的過(guò)程；
[0014]圖10和圖11是圖1中的機(jī)械緊固組件的帶槽軸環(huán)的透視圖；
[0015]圖12是圖10中的帶槽軸環(huán)的俯視圖；
[0016]圖13是圖10中的帶槽軸環(huán)沿圖12中的線13-13截取的橫截面圖；
[0017]圖14是圖1中的車橋、懸掛系統(tǒng)部件和機(jī)械緊固組件的透視圖，示出了懸掛系統(tǒng)的另外的部件；
[0018]圖15是圖14中的車橋、懸掛系統(tǒng)部件和機(jī)械緊固組件的側(cè)視圖；
[0019]圖16是圖1中的車橋和懸掛系統(tǒng)部件的分解圖，示出了帶有根據(jù)本發(fā)明的機(jī)械緊固組件的替換實(shí)施例；
[0020]圖17是通過(guò)根據(jù)本發(fā)明一方面的機(jī)械緊固組件固定在一起的兩個(gè)不同工件的前透視圖，這兩個(gè)工件被示出為車輛懸掛系統(tǒng)的D銷襯套和底蓋；
[0021]圖18是圖17中的底蓋、D銷襯套和機(jī)械緊固組件的后透視圖；
[0022]圖19和圖20是圖17中的底蓋、D銷襯套和機(jī)械緊固組件的橫截面圖；
[0023]圖21是圖17中的底蓋、D銷襯套和機(jī)械緊固組件的橫截面分解圖；
[0024]圖22是通過(guò)根據(jù)本發(fā)明一方面的機(jī)械緊固組件固定在一起的另兩個(gè)不同工件的前透視圖，這兩個(gè)工件被示出為車輛懸掛系統(tǒng)的吊架(frame hanger)和車架；
[0025]圖23是圖22中的吊架、車架和機(jī)械緊固組件的后透視圖；
[0026]圖24和圖25是圖22中的吊架、車架和機(jī)械緊固組件的橫截面圖；
[0027]圖26是圖22中的吊架、車架和機(jī)械緊固組件的橫截面分解圖；
[0028]圖27是通過(guò)根據(jù)本發(fā)明一方面的機(jī)械緊固組件固定在一起的兩個(gè)更不同的工件的前透視圖，這兩個(gè)工件被示出為車輛轉(zhuǎn)向和制動(dòng)系統(tǒng)的轉(zhuǎn)向節(jié)和制動(dòng)部件；
[0029]圖28是圖27中的轉(zhuǎn)向節(jié)、制動(dòng)部件和機(jī)械緊固組件的后透視圖；
[0030]圖29和圖30是圖27中的轉(zhuǎn)向節(jié)、制動(dòng)部件和機(jī)械緊固組件的橫截面圖；
[0031]圖31是圖27中的轉(zhuǎn)向節(jié)、制動(dòng)部件和機(jī)械緊固組件的橫截面分解圖；
[0032]圖32是圖1中的車橋和懸掛系統(tǒng)部件的分解圖，示出了帶有根據(jù)本發(fā)明的機(jī)械緊固組件的替換實(shí)施例；
[0033]圖33是圖32中的車橋、懸掛系統(tǒng)部件和機(jī)械緊固組件的前透視圖；
[0034]圖34是圖33中的車橋、懸掛系統(tǒng)部件和機(jī)械緊固組件的橫截面圖；
[0035]圖35和圖36是圖32中的機(jī)械緊固組件的帶槽插入件的透視圖；
[0036]圖37是第一帶槽插入件的替換實(shí)施例的俯視圖；
[0037]圖38是圖35中的帶槽插入件的前視圖；
[0038]圖39是圖35中的帶槽插入件沿圖37中的線39_39截取的橫截面圖；
[0039]圖40是第二帶槽插入件的替換實(shí)施例的俯視圖；
[0040]圖41是圖40中的帶槽插入件沿圖40中的線41_41截取的橫截面圖；
[0041]圖42是保持套筒的透視圖；
[0042]圖43是圖42中的保持套筒的前視圖；
[0043]圖44是圖42中的保持套筒的端視圖；
[0044]圖45是用于形成圖42中的保持套筒的材料塊的俯視圖；
[0045]圖46是圖45中的材料塊的透視圖，其被形成為基本管狀的構(gòu)造；
[0046]圖47是圖1中的車橋的橫截面透視圖，其中圖42中的保持套筒被接收在車橋的孔內(nèi)；
[0047]圖48是擴(kuò)張構(gòu)件的俯視圖；
[0048]圖49是圖48中的擴(kuò)張構(gòu)件沿圖48中的線49_49截取的橫截面圖；和
[0049]圖50是圖42中的保持套筒以及帶槽插入件的橫截面詳圖，所述帶槽插入件被接收在圖1中的車橋和懸掛系統(tǒng)部件的孔內(nèi)。
【具體實(shí)施方式】
[0050]在此公開(kāi)的實(shí)施例的目的是提供對(duì)本主題的描述，并且應(yīng)該明白，本主題可以以未被詳細(xì)示出的各種其它形式和組合來(lái)實(shí)施。因此，在此公開(kāi)的特定實(shí)施例和特征不應(yīng)解釋為限制所附的權(quán)利要求書中所限定的主題。
[0051]圖1-3示出了通過(guò)根據(jù)本發(fā)明一方面的機(jī)械緊固組件14連接的第一工件10和第二工件12。圖4-9示出了使用機(jī)械緊固組件14連接工件10和12的示例性方法。在所示的實(shí)施例中，第一工件10包括車橋，第二工件12包括車橋外殼(axle wrap)或懸掛系統(tǒng)部件，但是根據(jù)本發(fā)明的機(jī)械緊固組件可用來(lái)將各種合適工件中的任何工件連接在一起。因此，應(yīng)該理解，在此所述和所示的工件僅是示例性的，在此所述的組件和方法可與其它工件組合使用而不脫離本發(fā)明的范圍。
[0052]每個(gè)工件10和12設(shè)置有孔或通孔或開(kāi)口，用于接收機(jī)械緊固組件14的至少一部分，這可從圖4-9中看出。在所示的實(shí)施例中，工件10和12在多個(gè)位置處被連接在一起，這樣每個(gè)工件10、12包括多個(gè)孔，其中使用多個(gè)機(jī)械緊固組件14 ;但是，每個(gè)工件僅包括一個(gè)孔或通孔或開(kāi)口并使用單個(gè)機(jī)械緊固組件來(lái)連接工件也落入本發(fā)明的范圍內(nèi)。
[0053]更特別地，在所示的實(shí)施例中，車橋或第一工件10包括一對(duì)基本平行的豎向壁16a和16b，每一個(gè)豎向壁16a、16b包括與另一壁的孔大體對(duì)準(zhǔn)的孔18a、18b。如在圖16中清楚地看到的那樣，每個(gè)豎向壁16a、16b可包括多個(gè)孔，每個(gè)孔與被限定在另一豎向壁上的孔大體對(duì)準(zhǔn)。如圖2-9所示，每對(duì)孔可包括剛性支架20，該剛性支架在豎向壁16a和16b之間延伸，用于當(dāng)在連接過(guò)程期間通過(guò)機(jī)械緊固組件14對(duì)豎向壁施加力時(shí)，防止豎向壁16a和16b發(fā)生變形，正如在此更詳細(xì)地描述的那樣。
[0054]類似于第一工件10，車橋外殼或第二工件12也包括一對(duì)基本平行的豎向壁22a和22b，每一