锁紧螺母以及相关的紧固件的制作方法

1.本发明涉及一种锁紧螺母，这种类型的锁紧螺母包括本体以及沿主轴线穿过所述本体的内孔，所述本体包括：大致垂直于所述主轴线的支承面；驱动表面；以及至少一个通孔，所述至少一个通孔从径向的驱动表面大致垂直于所述主轴线延伸。
2.本发明特别适用于航空紧固件中使用的螺母。


背景技术：

3.将螺钉/螺母型的紧固件锁紧的目的是防止紧固件安装后螺母不合时宜地松脱。已知几种锁紧方法。第一种称为“锁紧布线”的方法利用金属丝的缠绕来连接多个紧固件，所述金属丝穿过每个螺母的孔，所述孔穿过相邻的两个驱动表面。因此，螺母相互依次锁紧。
4.另一种锁紧方法包括在两个或三个点上对螺母的驱动表面进行变形，以便使螺纹形成椭圆形形状，如文件us2686546或者us2754871中所示。
5.配置锁紧螺母有利于在安装/拆卸紧固件的几个循环之后保持足够的锁紧力矩。为此，已知的是为螺母提供圆柱形的锁紧套环，该锁紧套环的截面比螺母的本体的截面小。在多个点上对锁紧套环进行锁紧以使锁紧套环具有椭圆形形状，如文件fr1183581中所示。与相对更为刚硬的螺母的本体不同，该锁紧套环比螺母的本体更加柔韧并且弹性地变形多次。
6.然而，这样的解决方案需要使螺母具有更大的高度，或者甚至需要减小六角形部分的高度，六角形部分的高度即螺母的驱动表面的高度。适用于该螺母的锁紧力矩因此可能不足。


技术实现要素：

7.本发明的主题是克服这些问题。为此，本发明涉及一种上述类型的锁紧螺母，其中：所述本体还包括椭圆形形状的锁紧裙部，所述锁紧裙部相对于所述驱动表面沿所述主轴线以远离所述支承面的方式延伸；以及所述驱动表面包括：沿所述主轴线相邻的上部区域和下部区域，所述下部区域位于所述上部区域和所述支承面之间；所述下部区域的围绕所述主轴线的周长大于所述上部区域的周长；所述至少一个通孔从所述上部区域延伸。
8.在本发明的其他有益方面中，所述锁紧螺母包括以下单独地或根据所有技术上可能的组合而使用的特征中的一个或多个：
[0009]-所述驱动表面包括：平行于所述主轴线的一系列第一平坦部以及平行于所述主轴线的一系列第二平坦部；所述第一平坦部在所述上部区域和所述下部区域上延伸，所述第二平坦部仅在所述下部区域上延伸；
[0010]-所述下部区域包括：相邻的平坦部之间的第一相交部和第二相交部，每个第一相交部形成凸面，并且，每个第二相交部形成凹面；
[0011]-所述至少一个通孔在两个相邻的第一平坦部之间延伸到所述上部区域中；
[0012]-所述螺母还包括：设置在所述支承面以及所述驱动表面的所述下部区域之间的扩大的基部。
[0013]
本发明还涉及一种紧固件，包括：如上所述的螺母；以及螺纹杆，所述螺纹杆适于与所述螺母的所述内孔的内螺纹组装。
[0014]
本发明还涉及一种组件，包括如上所述的紧固件以及金属丝，所述金属丝适于穿过所述螺母的所述至少一个通孔。
附图说明
[0015]
通过阅读以下仅通过非限制性的示例提供的描述并参考附图，将更好地理解本发明，其中：
[0016]
图1是根据本发明的一实施例的螺母的正视图；
[0017]
图2是图1的螺母的俯视图；
[0018]
图3是图1和图2的螺母的截面图；和
[0019]
图4是包括图1至图3的螺母的组件的局部剖面图。
具体实施方式
[0020]
图1至图4示出了根据本发明一实施例的螺母10。所述螺母用于组装到螺纹杆12(参见图4)上以形成紧固件14。
[0021]
螺母10包括本体20以及沿主轴线24穿过本体的内孔22。
[0022]
螺母的本体20包括：支承面30；驱动表面32；基部34；锁紧套环36；以及通孔38。
[0023]
支承面30用于支承在组装到紧固件14的结构40(图4)的表面上。支承面30大致是平坦的并且垂直于主轴线24。
[0024]
驱动表面32(或者旋拧部分)围绕主轴线24延伸，并且驱动表面用于通过工具拧紧/拧松螺母。下面将更详细地描述驱动表面32。
[0025]
可选的基部34设置在驱动表面32和支承面30之间。基部具有从驱动表面32向外渐扩的大致为截头锥形的形状。
[0026]
锁紧套环36以远离基部34或支承面30的方式相对于主轴线24对驱动表面32加以延伸。锁紧套环36的外径44小于或等于(优选地大致等于)驱动表面32的最小径向尺寸。锁紧套环略微呈椭圆形形状。
[0027]
通孔38从驱动表面32大致垂直于主轴线24延伸。下面将更详细地描述通孔38。
[0028]
内孔22由本体20的内壁46限定。所述内壁大致呈回转圆柱形，并且内壁具有适于与杆12的螺纹配合的内螺纹。
[0029]
现在将描述驱动表面32。驱动表面32包括沿主轴线24相邻的上部区域50和下部区域52。下部区域52位于上部区域50和基部34之间，或者，如果省略基部，则下部区域位于上部区域和支承面30之间。
[0030]
下部区域52的围绕主轴线24的周长54大于上部区域50的周长56。周长54、56以螺母10的垂直于主轴线24的部段表征。
[0031]
上部区域50和下部区域52分别具有沿主轴线24的高度57和高度58。
[0032]
如下所述，通孔38位于上部区域50中。如下所述，具体地选择上部区域50的高度57
以能够设置所述通孔。
[0033]
在所示的实施例中，驱动表面32包括一系列第一侧或平坦部(flat)60以及一系列第二侧或平坦部62。第一平坦部60和第二平坦部平行于主轴线24。
[0034]
更确切地说，驱动表面32包括六个相同尺寸的第一平坦部60，六个第一平坦部围绕主轴线24以规则的方式成角度地分布。驱动表面32还包括将成对的第一平坦部60分开的六个第一边缘64。以已知的方式，在第一边缘64的两侧上的两个第一平坦部60限定出凸面。
[0035]
第一平坦部60和第一边缘64在驱动表面32的上部区域50以及下部区域52上延伸。
[0036]
此外，驱动表面具有十二个相同尺寸的第二平坦部62。第二平坦部62形成围绕主轴线24以规则方式成角度地分布的六个对66。更确切地说，第二平坦部62的每个对66大致设置在第一平坦部60的中部，与限定所述第一平坦部的第一边缘64具有相同距离。第二平坦部62的每个对66相对于对应的第一平坦部60形成径向的突起。
[0037]
第二平坦部62仅在驱动表面32的下部区域52上延伸，并且第二平坦部的高度小于第一平坦部的高度。
[0038]
驱动表面32还包括六个第二边缘70。每个第二边缘70将同一个对66中的限定出凸面的两个第二平坦部62分隔开。
[0039]
第一边缘64和第二边缘70与具有圆形基部的同一包络圆柱体72相切，该包络圆柱体72以主轴线24为中心。
[0040]
驱动表面32还包括十二个第三边缘74。每个第三边缘74将相邻的限定出凹面的第一平坦部60和第二平坦部62分隔开。
[0041]
第二边缘70和第三边缘74仅延伸到驱动表面32的下部区域52中。
[0042]
换句话说，驱动表面32的上部区域50是六角形表面(hexagonal surface)，而所述驱动表面的下部区域52是双六角形表面(bi-hexagonal surface)。
[0043]
在所示的实施例中，通孔38在相邻的两个第一平坦部60之间延伸。更确切地说，通孔38在两个端部76之间延伸，每个端部在相邻的所述第一平坦部60中的一个上开口。
[0044]
因此，通孔38与内孔22分开设置，并且通孔没有通至所述内孔。
[0045]
通孔38在两个端部76之间基本上是直线型的，并且通孔沿垂直于主轴线24的平面延伸。
[0046]
通过由上部区域50形成的六角形表面可以实现这种配置。实际上，下部区域52的双六角形表面无法设置通孔38的端部76。
[0047]
对上部区域50的高度57进行选择以能够设置通孔38。例如，对于螺纹直径为10/16英寸、两个相对的平坦部之间的距离为18.82mm的1100mpa的不锈钢螺母，该高度57为2.2mm。这种高度57使得能够针对直径为1.2mm的通孔38进行钻孔，并且能够使得下部区域52的高度58为5.4mm。这种螺母可以施加320n.m的力矩。
[0048]
优选地，本体20包括多个通孔38，这些通孔大致相同并且围绕主轴线24成角度地分布。在所示的实施例中，本体20包括三个相同的通孔38，这三个通孔分别大致布置在以主轴线24为中心的等边三角形的顶点处。
[0049]
现在将描述使用这种螺母10和螺纹杆12的方法。螺纹杆12插入到结构40的内孔中，借助于与驱动表面32配合的适当的工具(未示出)将螺母10旋拧到所述杆的一端上。
[0050]
具体地，下部区域52的表面对应于与上述工具的较大接触表面，以便传递大的拧
紧力矩。
[0051]
在所示的实施例中，下部区域52的双六角形表面与具有和该表面互补的形状的工具(未示出)配合。该工具还靠近第一边缘64在上部区域50处与第一平坦部60配合，这有助于增加拧紧力矩。
[0052]
由此，紧固件14被安装，锁紧布线(例如)如下进行：将金属丝82(图4)的第一端部80插入到这些通孔38中或这些通孔38中的一个中。金属丝82可以缠绕在结构40的表面上的连接点上(例如另一紧固件14，未示出)。随后，金属丝82的第二端部可以与第一端部80扭合在一起，或者，金属丝的第二端部可以连接到另一连接点。
[0053]
因此，螺母10相对于结构40的表面通过金属丝82锁紧而不能旋转。
[0054]
因此，螺母10提供优化的拧紧力矩、提供能够实现多个组装/拆卸循环的有效锁紧，同时，将螺母的高度减少到最小，并且能够在所述螺母的驱动表面32上设置用于金属丝82的通孔38。