可注射帽的制作方法_3

文档序号:9400553阅读:来源:国知局
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;以及密封材料入口,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,该方法包括:将帽安装在紧固件的一个端部上方,使得紧固件的一个端部被围封在内帽构件的空气腔内并且环形基部的边缘抵接结构体;将可固化密封材料经由密封材料入口注射到环形密封腔中,使得可固化密封材料接触结构体;以及固化可固化密封材料以密封空气腔。因此,固化的密封材料可以形成围绕空气腔的连续的无空隙密封部(结合部)。
[0052]固化可固化密封材料的步骤还可以包括将帽粘结至结构体。
[0053]该帽可以包括根据第一方面的帽,并且该方法可以导致根据第二方面的接合部。该方法可以利用根据第三方面的部件套件。
[0054]结构体优选地包括飞行器的结构部件,更优选地包括飞行器机翼的结构部件,并且最优选地包括飞行器机翼的形成燃料罐的边界壁的结构部件。结构体优选地包括复合材料结构部件或混合组装的复合材料结构部件和金属结构部件,并且紧固件包括金属紧固件。在这种情况下,雷击尤其可能发生在紧固件处或紧邻紧固件的周围区域中。结构体通常包括通过紧固件接合在一起的一对结构部件。在这种飞行器应用中,帽的空气腔提供了气囊,该气囊将安全地容受发生在雷击的情况下的渗气事件或放火花事件。密封材料还提供了围绕紧固件的端部的流体密封,从而防止了燃料泄漏到内部空气腔中。
[0055]可固化密封材料优选地包括上面相对于第三方面描述的环氧树脂基粘结剂。
[0056]本发明的另一方面提供了一种组装第一方面的帽的方法,该方法包括将外帽构件配合在内帽构件上方,在外帽构件配合在内帽构件上方时内帽构件和外帽构件沿配合方向一起移动,其中,内帽构件将凸轮力施加在第一锁定特征上,从而使第一锁定特征背离配合方向横向移动并且然后向回扣合以与第二锁定特征形成卡扣配合接合部。
[0057]上文或下文所讨论的与本发明的各方面中的任何方面相关的可选的或所需的特征中的任何特征可以或者单独地或者以任何组合应用到任何其他方面。
【附图说明】
[0058]现在将参照附图对本发明的实施方式进行描述,在附图中:
[0059]图1为根据本发明的第一实施方式的螺帽的平面图;
[0060]图2为沿着线D-D截取的图1的螺帽的截面图;
[0061]图3为沿着线F-F截取的图1的螺帽的截面图;
[0062]图3a为示出了通过喷嘴注入的密封材料的图1的螺帽的截面图;
[0063]图4为图1的帽的内帽构件的等距视图;
[0064]图5为沿着图6中的线A-A截取的图4的内帽构件的截面图;
[0065]图6为图4的内帽构件的平面图;
[0066]图7为沿着图8中的线B-B截取的图8的外帽构件的截面图;
[0067]图8为图9的外帽构件的平面图;
[0068]图9为图1的帽的外帽构件的等距视图;
[0069]图10为根据本发明的第二实施方式的螺帽的内帽构件的等距视图;
[0070]图11为图10的内帽构件的仰视图;
[0071]图12为根据本发明的第二实施方式的螺帽的外帽构件的等距视图;
[0072]图13为图12的外帽构件的截面图;
[0073]图14a为处于与结构体相接的安装状态的本发明的第二实施方式的螺帽的一部分的放大截面图。
[0074]图14b为示出了内帽构件中的环形卡扣配合凹槽的替代性结构的本发明的第二实施方式的螺帽的一部分的放大截面图;以及
[0075]图14c为示出了具有非对称锁定特征的替代性卡扣配合接合部的本发明的第二实施方式的螺帽的一部分的放大截面图。
【具体实施方式】
[0076]图1至图3示出了根据本发明的第一实施方式的可注射螺帽100。螺帽包括内帽构件10 (图4至图6中所示)和外帽构件20 (图7至图9中所示)。内帽构件10和外帽构件20由诸如玻璃填充聚醚酰亚胺(PEI)之类的热塑性材料注塑模制而成。一种合适的玻璃填充PEI为Ultem?2400,其包括按体积计为40%的玻璃纤维。内帽构件和外帽构件可以替代性地通过模制、通过添加制造工艺或者通过任何其他适当的工艺来制成。
[0077]内帽构件10为大致薄壁圆顶状构件,其具有围封从结构元件突出的紧固件的尾端的对应的圆顶状内部空气腔12,该结构元件在该实施方式中为复合材料飞行器结构部件50,但是也可以为混合的复合材料-金属部件。
[0078]参照图4至图6,内帽构件10总体上由环形基部11和圆顶部15构成。基部11具有带有筒状外表面的筒状部13。截头圆锥形肩部14将筒状部13接合至从肩部延伸至顶端的圆顶部15。内帽的外径在肩部14处减小,因此圆顶部15具有比环形基部11小的外径。肩部14和圆顶部15的外表面在凹拐角25(图4中标记)处相接,并且肩部14和环形基部11的外表面在凸拐角26处相接。
[0079]在图2和图3的安装状态下,筒状部13的外露的内侧边缘18抵接结构元件50,以将紧固件的尾部完全封装在空气腔12内。紧固件包括拧到螺栓2上的螺母3和垫圈4。基部的筒状部13具有用于提供内帽构件10与紧固件之间的机械连接的机械锁定特征。在本示例中,垫圈4具有与螺母3相比减小的直径,使得螺母的垂悬部与从筒状部13的内表面突出的三个卡扣配合突伸钩部19配合。这些钩部19防止帽在注射密封剂材料时受密封剂材料的压力所迫而远离结构体50。内帽构件还具有如图2中所示夹持螺母3的侧部的三个轴向延伸的肋部17。
[0080]参照图7至图9,外帽构件20也为大致薄壁圆顶状构件,并且外帽构件20定形成配合在内帽构件10上方。外帽构件20总体上由环形裙部40和较小直径的圆顶状外侧部43构成。环形裙部40具有筒状部41、肩部42以及位于环形裙部40的自由边缘处的喇叭状唇缘26。在圆顶状外侧部43的顶端处的锥形凸台44包括开口 22。凸台44的外径定尺寸成被接纳在如图3a中所示的密封材料注射器枪的喷嘴80内。将喷嘴80配合在凸台44上是优选的(而不是将凸台44配合在喷嘴80上),这是由于将喷嘴80配合在凸台44上不限制密封材料的流动并且导致密封剂不太定向地流到帽中。可选地,喷嘴可以经由卡口式配合件或类似物与凸台相互连接。
[0081]内帽构件具有侧壁,该侧壁具有基本一致的壁厚。侧壁呈瓦楞形状以在内帽构件的外表面中形成六个面向外的脊部51和通道或槽50以及在内帽构件的内表面中形成相同数目的对应的面向内的脊部52和通道53。脊部51如图2中所示抵接外帽构件的圆顶部43的内表面,使得密封材料不能在通道50之间流动。
[0082]在圆顶状外侧部43与肩部42之间,外帽构件20在其外表面中绕其圆周还形成有波状部90 (帽20在此向外凸起),并且外帽构件20在其内表面中形成有环形凹部91。在该波状部90与肩部42相接的位置处,外帽构件20的内表面还形成有绕其圆周延伸的环形凸边。该环形凸边具有斜坡95以及在拐角处与斜坡相接的底切部96。
[0083]锁定特征97在其中三个脊部51的基部处形成在圆顶部15中,这些锁定特征中的两个锁定特征能够在图4中观察到。每个锁定特征97均包括如图5中所示的在拐角处与底切部99相接的成角度的斜坡98。
[0084]帽100通过将外帽构件20沿与帽轴线70平行的配合方向向下推到内帽构件上来进行组装。斜坡95接合斜坡98,这将凸轮力施加在斜坡95上,从而使外帽远离配合方向横向变形,直到环形凸边95、96越过拐角并向回扣合以形成三个卡扣配合接合部为止。在组装的帽中,外帽中的环形凸边95、96与内帽中的三个锁定特征97配合,以形成将外帽构件20固定就位的三个卡扣配合接合部。三个卡扣配合接合部中的一者被示出在图2的左侧。
[0085]内帽构件10与外帽构件20之间的密封体积
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