金屬緊固件的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種具有局部潤滑涂層的金屬緊固件。本發(fā)明的技術(shù)領(lǐng)域總體上是緊固件領(lǐng)域。更具體地，本發(fā)明涉及螺釘、鎖定槽緊固件以及用于裝配結(jié)構(gòu)元件一一諸如飛行器的預(yù)先鉆孔元件一一的任何其他金屬緊固件。該緊固件通常由金屬材料如不銹鋼或者鈦合金制成。
【背景技術(shù)】
[0002]新一代飛機(jī)使用復(fù)合材料結(jié)構(gòu)，好處是顯著減小飛機(jī)的質(zhì)量并且不對(duì)疲勞現(xiàn)象敏感。然而，與金屬結(jié)構(gòu)不同，復(fù)合材料具有導(dǎo)電性差的缺點(diǎn)并且引起雷擊抵抗的問題。為了抵抗雷電，必須封閉可能存在于緊固件與鉆孔之間的所有空間以防止空氣的電擊穿。
[0003]在現(xiàn)有技術(shù)中，文獻(xiàn)WO2011/050040示教了一種套筒緊固件，所述套筒緊固件通過過盈配合安裝在復(fù)合材料中。過盈配合通過安裝下述緊固件限定，所述緊固件的外直徑比將接納所述緊固件的鉆孔的直徑更大，這導(dǎo)致鉆孔在安裝緊固件時(shí)擴(kuò)張。緊固件包括桿，所述桿包括在螺紋部以及在直的柄部與螺紋部之間的過渡部上的潤滑涂層，以便于將桿插入套筒中。
[0004]該緊固系統(tǒng)的缺點(diǎn)在于，所述緊固系統(tǒng)在柄部上包括非常少的潤滑涂層，這可能需要非常大的力來安裝緊固件。
[0005]此外，待裝配的結(jié)構(gòu)越厚，則需要越大的力來插入過盈緊固件。該力可能超過用于安裝緊固件的最大力，其中緊固件在所述最大力以上會(huì)在螺紋或在牽引槽或在安裝工具中破損。
[0006]還已知的是，文獻(xiàn)GB2 212 580示教了一種安裝在復(fù)合材料結(jié)構(gòu)中的非套筒式金屬緊固件。該緊固件包括在緊固件的柄部的一部分上的TEFLON?或者M(jìn)oS2類型的介電潤滑涂層，這允許緊固件插入鉆孔中。柄部的連接到頭部的由可能遭受雷擊的飛行器的結(jié)構(gòu)的外表面支承的部分為裸露的，以允許電流從緊固件的頭部經(jīng)由導(dǎo)電的裸露的金屬柄部傳遞到飛行器的結(jié)構(gòu)。該緊固件的缺點(diǎn)在于，所述緊固件具有隨意地布置成靠近頭部的單個(gè)導(dǎo)電部，這要求相鄰的結(jié)構(gòu)是相對(duì)導(dǎo)電的或者包括導(dǎo)電的金屬網(wǎng)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本申請(qǐng)的一個(gè)目的是解決上述現(xiàn)有技術(shù)的緊固件的問題。本發(fā)明的一個(gè)目的是獲得一種緊固件，所述緊固件在不需要過大的安裝力的情況下能夠在元件遭受雷擊時(shí)將電傳導(dǎo)到結(jié)構(gòu)的所有層一一包括至少一個(gè)低導(dǎo)電層一一中。
[0008]因此，本發(fā)明的主題是一種金屬緊固件，所述金屬緊固件包括擴(kuò)大的頭部和沿著旋轉(zhuǎn)軸線延伸的光滑柄部，所述柄部包括至少一個(gè)導(dǎo)電部和至少一個(gè)潤滑部，所述柄部和所述潤滑部沿著緊固件的旋轉(zhuǎn)軸線連續(xù)地設(shè)置。
[0009]本發(fā)明的緊固件實(shí)現(xiàn)了:無論結(jié)構(gòu)的成分如何，都能夠基于導(dǎo)電帶條的尺寸而確保待裝配的所有結(jié)構(gòu)元件上的電接觸表面，其中不論所述結(jié)構(gòu)元件是良好導(dǎo)體還是不良導(dǎo)體。因此，該緊固件可以安裝在任意結(jié)構(gòu)中，而不需要在特定位置中的導(dǎo)電涂層。
[0010]根據(jù)本發(fā)明的緊固件可以安裝在例如完全由復(fù)合材料組成的結(jié)構(gòu)中或者安裝在混合結(jié)構(gòu)一一指的是使用復(fù)合材料和金屬材料如鋁合金或者鈦合金的結(jié)構(gòu)一一中。在這兩種情況下，根據(jù)本發(fā)明的緊固件的插入可以是在先前設(shè)置在結(jié)構(gòu)的鉆孔中的金屬套筒中的過盈配合，以避免在安裝緊固件時(shí)復(fù)合材料剝離的所有風(fēng)險(xiǎn)并且填充可能存在于結(jié)構(gòu)與緊固件之間的所有氣穴。
[0011]本發(fā)明的緊固件還可以安裝在單獨(dú)金屬結(jié)構(gòu)中，諸如由鋁或者鈦制成的金屬結(jié)構(gòu)。
[0012]本發(fā)明的緊固件可以包括一個(gè)或者多個(gè)以下特征:
[0013]-導(dǎo)電部和潤滑部平行于緊固件的旋轉(zhuǎn)軸線設(shè)置，
[0014]-至少兩個(gè)潤滑帶條關(guān)于緊固件的旋轉(zhuǎn)軸線以徑向相對(duì)的方式設(shè)置，
[0015]-導(dǎo)電部和潤滑部處于圍繞緊固件的旋轉(zhuǎn)軸線的螺旋方式，
[0016]-導(dǎo)電部是裸露金屬部或者是由導(dǎo)電層覆蓋的裸露金屬部，
[0017]-潤滑部是固體潤滑膜或者包含鋁顏料的有機(jī)樹脂涂層，
[0018]-緊固件的柄部是筒形或者錐形，
[0019]-緊固件還包括金屬套筒，所述金屬套筒的內(nèi)直徑比緊固件的柄部的外直徑更小，
[0020]-鎖定部是螺紋或者多個(gè)鎖定槽。
【附圖說明】
[0021]通過閱讀下面的說明以及查看附圖，將更好地理解本發(fā)明及其各種應(yīng)用。這些附圖僅僅作為示例示出，并且絕不限制本發(fā)明。附圖示出:
[0022]圖1A:根據(jù)本發(fā)明的第一示例性緊固件的端視圖的示意性圖示；
[0023]圖1B:根據(jù)本發(fā)明的第一示例性緊固件的側(cè)視圖的示意性圖示；
[0024]圖2A:根據(jù)本發(fā)明的第二示例性緊固件的端視圖的示意性圖示；
[0025]圖2B:根據(jù)本發(fā)明的第二示例性緊固件的側(cè)視圖的示意性圖示；
[0026]圖3A:根據(jù)本發(fā)明的第三示例性緊固件的端視圖的示意性圖示；
[0027]圖3B:根據(jù)本發(fā)明的第三示例性緊固件的側(cè)視圖的示意性圖示；
[0028]圖4:根據(jù)本發(fā)明的第四示例性緊固件的側(cè)視圖的示意性圖示。
【具體實(shí)施方式】
[0029]圖1A和圖1B示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明的第一示例性緊固件。圖1B示出金屬緊固件10，諸如由鈦合金TiA6V制成的金屬緊固件10，所述金屬緊固件10包括凸出的擴(kuò)大頭部
12、筒形光滑柄部14以及鎖定部16，所述鎖定部16為螺紋的形式，螺母(未示出)可以緊固到所述鎖定部16上。緊固件另外包括牽拉莖部18，所述牽拉莖部18使得能夠?qū)U進(jìn)行牽拉以將桿插入預(yù)先鉆孔的結(jié)構(gòu)中。該莖部18可以是桿10的一體部分或者可以通過插入攻有螺紋的端部中的螺紋端部移除，所述攻有螺紋的端部在螺紋部16內(nèi)形成。該牽拉莖部是可選的并且可以被省卻。
[0030]用于接觸由一種或多種材料所述材料是金屬或者由復(fù)合材料構(gòu)成制成的結(jié)構(gòu)的光滑柄部14是裸露的。優(yōu)選地，所述光滑柄部通過硫酸陽極氧化而氧化以提高抗電化學(xué)腐蝕性。螺紋部16完全由潤滑劑層20涂覆，以防止在安裝螺母的同時(shí)螺母的磨損。光滑柄部還包括兩部分潤滑涂層22，所述兩部分潤滑涂層22以平行于緊固件的旋轉(zhuǎn)軸線A的帶條的形式設(shè)置。每個(gè)潤滑部22延伸到光滑柄部14以及頭部12之下的部