可注射帽的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及用于围绕紧固件的一个端部形成密封腔的帽、包括这种帽的接合部、部件套件、以及用于安装这种帽的方法。
【背景技术】
[0002]EP-A-0334011中描述了围绕紧固件提供火花抑制的已知方法。一定体积的气体由围绕紧固件的帽围封。气体针对在任何雷击期间可能发生于复合结构与金属紧固件之间的电弧放电提供火花抑制。
【发明内容】
[0003]本发明的第一方面提供了一种用于围绕紧固件的一个端部形成密封腔的帽，该帽包括:内帽构件，该内帽构件具有环形基部，环形基部终止于环绕通向空气腔的开口的边缘处以用于围封紧固件的一个端部；外帽构件，该外帽构件具有可选地远离环形基部径向向外延伸的环形裙部或凸缘，在环形裙部或凸缘与环形基部之间限定有环形密封腔；以及密封材料入口，该密封材料入口包括外帽构件中的与环形密封腔流体连通的开口，该开口布置成与密封材料注射装置相互连接，以提供从密封材料入口进入环形密封腔的可固化密封材料流。外帽构件具有形成有第一锁定特征的内表面，并且内帽构件具有形成有第二锁定特征的外表面，第二锁定特征与第一锁定特征形成卡扣配合接合部。
[0004]内帽构件和外帽构件通过卡扣配合接合部接合在一起，卡扣配合接合部防止意外的解体并在密封材料的注射和固化期间保持外帽构件就位。
[0005]在一个实施方式中，第一锁定特征为外帽构件的内表面中的环形突出部，而第二锁定特征为内帽构件的外表面中的凹部，凹部接纳环形突出部以形成卡扣配合接合部。
[0006]优选地，内帽构件形成有多个锁定特征，所述多个锁定特征中的每个锁定特征均与外帽构件中的锁定特征形成相应的卡扣配合接合部。卡扣配合接合部之间设置多个流道以使得可固化密封材料能够在卡扣配合接合部之间流入到环形密封腔中。
[0007]可选地，内帽构件的外表面形成有多个第二锁定特征，所述多个第二锁定特征中的每个第二锁定特征均形成相应的卡扣配合接合部。在一些实施方式中，内帽构件的外表面中形成有多个通道，所述多个通道中的每个通道均与密封材料入口的开口以及环形密封腔流体连通。通道被抵接外帽构件的内表面的脊部隔开，并且所述多个第二锁定特征中的每个第二锁定特征均形成在脊部中的相应的一个脊部中。
[0008]第一锁定特征可以围绕外帽构件的内表面的整个圆周延伸。在内帽构件的外表面形成有多个第二锁定特征一一每个第二锁定特征均形成相应的卡扣配合接合部一一的情况下，这些卡扣配合接合部可以形成有围绕外帽构件的内表面的整个圆周延伸的共同的第一锁定特征。
[0009]优选地，第一锁定特征和/或第二锁定特征为不对称的锁定特征，例如包括成角度的斜坡以及在拐角处与斜坡相接的底切部。通常，第一锁定特征的底切部与第二锁定特征的底切部匹配以形成卡扣配合接合部。
[0010]内帽构件的环形基部通常具有筒状外表面。
[0011]内帽通常包括圆顶部、以及位于环形基部与圆顶部之间的肩部，内帽的外径在此肩部处减小。
[0012]肩部和圆顶部通常具有在凹拐角处相接的外表面，并且肩部和环形基部通常具有在凸拐角处相接的外表面。
[0013]第二锁定特征可以形成在圆顶部中。
[0014]内帽构件优选地包括从环形基部延伸的大致圆顶状部，并且外帽构件优选地包括从环形裙部或凸缘延伸的对应的大致圆顶状部。外帽构件的圆顶形状减小了例如由组装工人的意外撞击对帽造成损害的可能性，并且使应力集中最小化。内帽构件的圆顶形状使空气腔的容积最小化，并且因此使帽的总体尺寸和质量最小化。因此，对于给定的重量和空间封罩而言，圆顶形状使空气腔容积最大化。
[0015]由于密封材料能够在将帽定位到紧固件的端部上之后经由密封材料入口被注射，因此可以使用具有较短处理时间和固化时间的密封材料。密封材料可以在密封材料注射装置中根据应用而混合，因此确保了材料在其工作寿命期间以及在其已经开始固化之前施加。快速固化密封材料具有提供非常快地稳定结合的优点。也就是说，安装的帽将能够在短时间范围内承受来自组装工作者的意外撞击等。
[0016]环形密封腔提供了用于密封的较大接触面积，这又在相对较小的占用区域中提供了帽与结构体之间的牢固且可靠的结合。帽与结构体之间的良好的密封是至关重要的，既要保持空气腔内的空气的密封体积以使得空气腔可以安全地容受雷击期间造成的渗气和放火花，又要防止燃料泄漏到空气腔中。
[0017]本发明的帽还防止固化的密封内的气隙，并提供了干净且一致的施加过程。特别重要的是防止密封材料中的气隙，是因为这种气隙损害密封(结合线)并因此使得燃料漏入空气腔中。
[0018]环形密封腔内的密封材料具有在螺帽安装在穿过结构体的紧固件上方时密封空气腔的主要功能，但还可以具有将帽结合至结构体的功能。因此，密封材料可以包括密封及结合材料。类似地，环形密封腔可以包括环形密封及结合腔。
[0019]密封材料入口的开口优选地在外帽构件的中央轴线上定中心。这种中央位置确保了至环形密封腔的整个圆周的均匀流动。替代性地，该开口在一些实施方式中可以偏离中央轴线以使得帽能够安装在有限空间中。在这些情况下可能有必要将附加的限制特征或其他特征并入到帽中来确保密封材料流能够提供均匀密封(结合线)。
[0020]该帽还可以包括储存器，储存器设置成接纳来自开口的可固化密封材料并将其分布至环形密封腔。储存器可以包括与开口轴向对准(即，直接定位在开口下方)的顶部敞开的腔室。储存器在填充有密封材料的情况下可以设置成经由周围边缘(即上边缘)溢流，以便在所有径向方向上提供密封材料的均匀流动。
[0021]该帽可以包括多个通道，所述多个通道形成在内帽构件的外表面中或者外帽构件的内表面中，每个通道均与密封材料入口的开口以及环形密封腔流体连通。
[0022]通道可以是延伸经过内帽构件与外帽构件之间的间隙的仅一部分的浅的通道，间隙的剩余部分提供连续的接合区域。更优选地:通道形成在内帽构件的外表面中并被抵接外帽构件的内表面的脊部隔开；或者通道形成在外帽构件的内表面中并且被抵接内帽构件的外表面的脊部隔开。因此，在这种情况下，脊部将内帽构件与外帽构件之间的间隙分成多个通道并且不允许密封材料在通道之间流动。
[0023]通常，每个通道均具有通道入口和出口，通道入口设置成接纳来自密封材料入口的可固化密封材料流，出口设置成将可固化密封材料流供给到环形密封腔中。通道可以始终延伸至内帽构件的环形基部的边缘，但更优选地，通道的出口从内帽构件的环形基部的边缘沿轴向方向向后设置。
[0024]内帽构件可以包括将环形基部接合至较小直径外侧部的肩部，并且通道的出口可以从肩部沿轴向方向向后设置或邻近肩部。
[0025]内帽构件和外帽构件可以仅在一侧上形成有通道，但更优选地，内帽构件或外帽构件具有瓦楞形状。也就是说，或者通道形成在内帽构件的外表面中并且多个对应的通道形成在内帽构件的内表面中；或者通道形成在外帽构件的内表面中并且多个对应的通道形成在外帽构件的外表面中。形成具有这种瓦楞形状的内帽构件或外帽构件使得能够形成相对较窄的通道而不会造成大量额外重量。
[0026]内帽构件或外帽构件通常具有形成通道的侧壁，侧壁具有基本一致的壁厚。这使帽的重量最小化。
[0027]每个通道均可以具有随着其朝向环形密封腔延伸而增大的宽度。这促使来自不同通道的分开的密封材料流在它们离开通道时汇合。
[0028]每个通道均可以具有随着其朝向环形密封腔延伸而减小的深度。
[0029]优选地，外帽构件的环形裙部或凸缘终止于边缘处，环形裙部或凸缘的边缘沿轴向方向偏离内帽构件的环形基部的边缘。也就是说，当帽就位时，即当紧固件的端部围封在空气腔内并且内帽构件的边缘抵接紧固件所穿过的结构体时，通常将在环形裙部或凸缘的边缘与结构体之间存在间隙。该间隙使密封材料能够从环形密封腔流出，使得密封材料围绕帽