与紧固件头32的厚度相当以适应期望的角位移角。如先前描述的，SASS垫圈214上的齿槽底面256与套筒16上的凸缘60对接。密封缺口 258围绕齿槽底面256以容纳密封件231。密封件231围绕套筒16的凸缘60的周边。缺口 258在脚264的内侧以便于密封件231的接合，这将关于图1OA和图1OB更详细地描述。该构造进一步增强了密封以阻止存在于紧固件头部和结构或紧固件头部和套筒之间的任何气体逸散。对于示例性实施例，SASS垫圈214由A286耐蚀钢(CRES)制造且也具有电介质涂层。SASS垫圈的外部部分上的电介质涂层在垫圈的底部和结构或套筒之间提供电介质屏障。电介质涂层防止配合的SAH紧固件头部和SASS垫圈以及结构和/套筒的边缘处的电弧。可以遮掩齿槽底面256以消除涂层或可以移除涂层以提供裸露的金属表面。类似地，可以遮掩接合表面36和配合表面250以消除涂层或可以移除涂层以提供裸露的金属表面。
[0042]图1OA和图1OB详细示出用于图8的实施例的密封件231。密封件31是具有直径266的改进的O形环，该直径266被设置大小以便密封件被容纳在的缺口 258中。顶部矩形焊道268和底部矩形焊道270是材料的加工固有的分型线。
[0043]本文公开的实施例用于如图11描述的方法中的紧固件EME保护。在步骤1102中，识别用于紧固件插入的复合结构中的孔。在步骤1104中，套筒的主体被插入到孔中，其中凸缘接触结构的表面。在步骤1105中，密封件被插入SASS垫圈中的密封缺口中，且在步骤1106中，SASS垫圈在孔和套筒凸缘上方定位，其中齿槽底面与套筒凸缘接触，且在步骤1107中，通过由套筒的凸缘和套筒的主体之间的倒角形连接件和SAH紧固件的柄上的锥形部分引导，SAH紧固件被插入套筒，在步骤1108中，套筒被膨胀以便于套筒主体和SAH紧固件柄以及套筒主体和复合孔两者之间的过盈配合。在步骤1110中，SAH紧固件的头部上的球形接合表面与SASS垫圈上的球形配合表面对接，以适应由于孔的非正交性产生的在SAH紧固件中的角偏差。在步骤1112中，采用紧固件的柄中的多切面或多叶片的可扳动埋头孔(诸如，六角头埋头孔)在SAH紧固件的末端中的螺纹上扭转内螺纹紧固件(诸如，螺母或易碎的衬圈)。
[0044]可以如图12所示地完成具有EME保护的紧固件系统的制造。在步骤1202中，SAH紧固件柄被提供，且在步骤1204中，拔销被提供在柄上。在步骤1206中，螺纹在柄的第一末端上产生，且在步骤1208中，具有球形接合表面的头部被提供在柄的第二末端上。在步骤1210中，多切面或多叶片的可扳动埋头孔30 (诸如，六角头埋头孔)被提供在柄中，用于反抗转矩且阻止SAH紧固件的旋转。在步骤1212中，SAH紧固件被提供电介质涂层。在步骤1214中，SASS垫圈被提供喉部以容纳SAH紧固件的柄，且在步骤1216中被提供球形配合表面以容纳SAH紧固件头部的接合表面。在步骤1218中，在喉部中提供喇叭口以适应柄的角位移。在步骤1220中提供密封缺口以容纳密封件。在步骤1222中，齿槽底面被提供在密封缺口内侧的SASS垫圈上，用于接触套筒凸缘。在步骤1224中，电介质涂层被提供在不含齿槽底面的SASS垫圈上。在步骤1226中提供具有凸缘以接触SASS垫圈的齿槽底面并具有用于插入到结构孔中的主体以便插入结构孔的主体并容纳SAH紧固件的柄。
[0045]现已经根据专利法规详细描述本公开的各种实施例，本领域技术人员将认识到本文公开的具体实施例的修改和替换物。这种修改在如随附权利要求限定的本公开的范围和目的之内。
【主权项】
1.一种用于复合结构的紧固件系统，所述紧固件系统提供电磁能量保护并包含: 自对准头紧固件即SAH紧固件，其具有带有球形接合表面的头部和从所述头部延伸以便通过复合结构中的孔插入的柄；和 自对准自封闭垫圈即SASS垫圈，其具有容纳所述柄的喉部和与所述头部的所述球形接合表面对接的球形配合表面。2.根据任一前述权利要求所限定的紧固件系统，其中所述SASS垫圈进一步包含所述喉部中的喇叭口以适应所述SAH紧固件柄的角位移。3.根据任一前述权利要求1所限定的紧固件系统，其中所述SASS垫圈进一步包含密封缺口且进一步包含容纳在所述密封缺口中的密封件。4.根据任一前述权利要求所限定的紧固件系统，其进一步包含容纳在所述孔中并容纳所述SAH紧固件的所述柄的套筒，所述套筒具有凸缘和主体，所述主体被设置大小用于插入到所述孔中且在所述柄插入后膨胀以便于过盈配合。5.根据权利要求4所限定的紧固件系统，其中所述SAH紧固件柄具有拔销以便于插入后所述套筒的膨胀。6.根据权利要求5所限定的紧固件系统，其中所述套筒的所述凸缘和所述主体在倒角中相接以便于所述SAH紧固件柄的插入对准。7.根据任一前述权利要求所限定的紧固件系统，其中所述SASS垫圈包含接合所述套筒的所述凸缘的齿槽底面。8.根据任一前述权利要求所限定的紧固件系统，其中所述SAH紧固件头部和SASS垫圈厚度被预先确定以建立用于所述SAH紧固件柄的角偏移限制。9.根据权利要求8所限定的紧固件系统，其中所述SAH紧固件头部的厚度在所述柄的直径的0.17到0.6倍的范围内且所述SASS垫圈厚度在所述柄的直径的0.19到0.67倍的范围中，从而提供+/— 2°到+/— 7°之间的角偏移范围。10.根据任一前述权利要求所限定的紧固件系统，其中所述SASS垫圈包含圆柱形脚内侧的密封缺口且进一步包含容纳在所述密封缺口中的密封件。11.根据权利要求10所限定的紧固件系统，其中所述密封件包含具有顶部矩形焊道和底部矩形焊道的聚合物O形环。12.根据任一前述权利要求所限定的紧固件系统，其中所述SASS垫圈包含从外直径延伸的密封缺口且进一步包含容纳在所述密封缺口中的密封件，其中所述密封缺口具有从夹表面直径向内的成角度的膨胀体积。13.根据权利要求12所限定的紧固件系统，其中所述密封件包含具有容纳在所述成角度的膨胀体积中的角焊道的矩形环。14.一种用于EME保护紧固件系统的安装的方法，其包括: 识别用于插入紧固件的复合结构的表面中的孔； 将套筒的主体插入所述孔中，其中凸缘接触所述结构的所述表面； 将密封件插入SASS垫圈中的密封缺口中； 在所述孔和套筒凸缘上方定位所述SASS垫圈，其中齿槽底面与所述套筒凸缘接触； 将SAH紧固件插入所述套筒中； 使所述套筒膨胀以便于所述套筒主体和SAH紧固件柄之间以及所述套筒主体和复合孔之间的过盈配合； 接合所述SAH紧固件的头部上的球形接合表面与所述SASS垫圈上的球形配合表面以适应由于所述孔的非正交性产生的所述SAH紧固件的角偏差；以及扭转在所述SAH紧固件的末端中的螺纹上的内螺纹紧固件。15.根据权利要求14所述的方法，其中将所述SAH紧固件插入所述套筒中是通过在所述套筒的所述凸缘和所述套筒的所述主体之间的倒角形连接件和所述SAH紧固件的柄的圆锥形部分来引导。
【专利摘要】一种用于复合结构的紧固件系统(10)，其通过包含自对准头(SAH)紧固件(12)和自对准自封闭(SASS)垫圈(14)的电磁能量保护，该SAH紧固件(12)具有带有球形接合表面的头部和从头部延伸以便通过复合结构中的孔插入的柄，该SASS垫圈(14)具有容纳柄的喉部和与头部的球形接合表面对接的球形配合表面。
【IPC分类】F16B43/02, B64D45/02, F16B35/06, F16B19/02
【公开号】CN105008225
【申请号】CN201480009392
【发明人】R·P·怀特洛克, P·A·科罗纳多, S·D·摩登, R·A·罗杰斯, J·M·德雷克斯勒, J·R·博特, J·G·比克福德
【申请人】波音公司
【公开日】2015年10月28日
【申请日】2014年1月8日
【公告号】US9169862, US20140230228, WO2014130167A1