可注射帽的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及用于圍繞緊固件的一個端部形成密封腔的帽、包括這種帽的接合部、部件套件、以及用于安裝這種帽的方法。
【背景技術】
[0002]EP-A-0334011中描述了圍繞緊固件提供火花抑制的已知方法。一定體積的氣體由圍繞緊固件的帽圍封。氣體針對在任何雷擊期間可能發(fā)生于復合結構與金屬緊固件之間的電弧放電提供火花抑制。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的第一方面提供了一種用于圍繞緊固件的一個端部形成密封腔的帽，該帽包括:內(nèi)帽構件，該內(nèi)帽構件具有環(huán)形基部，環(huán)形基部終止于環(huán)繞通向空氣腔的開口的邊緣處以用于圍封緊固件的一個端部；外帽構件，該外帽構件具有可選地遠離環(huán)形基部徑向向外延伸的環(huán)形裙部或凸緣，在環(huán)形裙部或凸緣與環(huán)形基部之間限定有環(huán)形密封腔；以及密封材料入口，該密封材料入口包括外帽構件中的與環(huán)形密封腔流體連通的開口，該開口布置成與密封材料注射裝置相互連接，以提供從密封材料入口進入環(huán)形密封腔的可固化密封材料流。外帽構件具有形成有第一鎖定特征的內(nèi)表面，并且內(nèi)帽構件具有形成有第二鎖定特征的外表面，第二鎖定特征與第一鎖定特征形成卡扣配合接合部。
[0004]內(nèi)帽構件和外帽構件通過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體并在密封材料的注射和固化期間保持外帽構件就位。
[0005]在一個實施方式中，第一鎖定特征為外帽構件的內(nèi)表面中的環(huán)形突出部，而第二鎖定特征為內(nèi)帽構件的外表面中的凹部，凹部接納環(huán)形突出部以形成卡扣配合接合部。
[0006]優(yōu)選地，內(nèi)帽構件形成有多個鎖定特征，所述多個鎖定特征中的每個鎖定特征均與外帽構件中的鎖定特征形成相應的卡扣配合接合部?？叟浜辖雍喜恐g設置多個流道以使得可固化密封材料能夠在卡扣配合接合部之間流入到環(huán)形密封腔中。
[0007]可選地，內(nèi)帽構件的外表面形成有多個第二鎖定特征，所述多個第二鎖定特征中的每個第二鎖定特征均形成相應的卡扣配合接合部。在一些實施方式中，內(nèi)帽構件的外表面中形成有多個通道，所述多個通道中的每個通道均與密封材料入口的開口以及環(huán)形密封腔流體連通。通道被抵接外帽構件的內(nèi)表面的脊部隔開，并且所述多個第二鎖定特征中的每個第二鎖定特征均形成在脊部中的相應的一個脊部中。
[0008]第一鎖定特征可以圍繞外帽構件的內(nèi)表面的整個圓周延伸。在內(nèi)帽構件的外表面形成有多個第二鎖定特征一一每個第二鎖定特征均形成相應的卡扣配合接合部一一的情況下，這些卡扣配合接合部可以形成有圍繞外帽構件的內(nèi)表面的整個圓周延伸的共同的第一鎖定特征。
[0009]優(yōu)選地，第一鎖定特征和/或第二鎖定特征為不對稱的鎖定特征，例如包括成角度的斜坡以及在拐角處與斜坡相接的底切部。通常，第一鎖定特征的底切部與第二鎖定特征的底切部匹配以形成卡扣配合接合部。
[0010]內(nèi)帽構件的環(huán)形基部通常具有筒狀外表面。
[0011]內(nèi)帽通常包括圓頂部、以及位于環(huán)形基部與圓頂部之間的肩部，內(nèi)帽的外徑在此肩部處減小。
[0012]肩部和圓頂部通常具有在凹拐角處相接的外表面，并且肩部和環(huán)形基部通常具有在凸拐角處相接的外表面。
[0013]第二鎖定特征可以形成在圓頂部中。
[0014]內(nèi)帽構件優(yōu)選地包括從環(huán)形基部延伸的大致圓頂狀部，并且外帽構件優(yōu)選地包括從環(huán)形裙部或凸緣延伸的對應的大致圓頂狀部。外帽構件的圓頂形狀減小了例如由組裝工人的意外撞擊對帽造成損害的可能性，并且使應力集中最小化。內(nèi)帽構件的圓頂形狀使空氣腔的容積最小化，并且因此使帽的總體尺寸和質量最小化。因此，對于給定的重量和空間封罩而言，圓頂形狀使空氣腔容積最大化。
[0015]由于密封材料能夠在將帽定位到緊固件的端部上之后經(jīng)由密封材料入口被注射，因此可以使用具有較短處理時間和固化時間的密封材料。密封材料可以在密封材料注射裝置中根據(jù)應用而混合，因此確保了材料在其工作壽命期間以及在其已經(jīng)開始固化之前施加?？焖俟袒芊獠牧暇哂刑峁┓浅？斓胤€(wěn)定結合的優(yōu)點。也就是說，安裝的帽將能夠在短時間范圍內(nèi)承受來自組裝工作者的意外撞擊等。
[0016]環(huán)形密封腔提供了用于密封的較大接觸面積，這又在相對較小的占用區(qū)域中提供了帽與結構體之間的牢固且可靠的結合。帽與結構體之間的良好的密封是至關重要的，既要保持空氣腔內(nèi)的空氣的密封體積以使得空氣腔可以安全地容受雷擊期間造成的滲氣和放火花，又要防止燃料泄漏到空氣腔中。
[0017]本發(fā)明的帽還防止固化的密封內(nèi)的氣隙，并提供了干凈且一致的施加過程。特別重要的是防止密封材料中的氣隙，是因為這種氣隙損害密封(結合線)并因此使得燃料漏入空氣腔中。
[0018]環(huán)形密封腔內(nèi)的密封材料具有在螺帽安裝在穿過結構體的緊固件上方時密封空氣腔的主要功能，但還可以具有將帽結合至結構體的功能。因此，密封材料可以包括密封及結合材料。類似地，環(huán)形密封腔可以包括環(huán)形密封及結合腔。
[0019]密封材料入口的開口優(yōu)選地在外帽構件的中央軸線上定中心。這種中央位置確保了至環(huán)形密封腔的整個圓周的均勻流動。替代性地，該開口在一些實施方式中可以偏離中央軸線以使得帽能夠安裝在有限空間中。在這些情況下可能有必要將附加的限制特征或其他特征并入到帽中來確保密封材料流能夠提供均勻密封(結合線)。
[0020]該帽還可以包括儲存器，儲存器設置成接納來自開口的可固化密封材料并將其分布至環(huán)形密封腔。儲存器可以包括與開口軸向對準(即，直接定位在開口下方)的頂部敞開的腔室。儲存器在填充有密封材料的情況下可以設置成經(jīng)由周圍邊緣(即上邊緣)溢流，以便在所有徑向方向上提供密封材料的均勻流動。
[0021]該帽可以包括多個通道，所述多個通道形成在內(nèi)帽構件的外表面中或者外帽構件的內(nèi)表面中，每個通道均與密封材料入口的開口以及環(huán)形密封腔流體連通。
[0022]通道可以是延伸經(jīng)過內(nèi)帽構件與外帽構件之間的間隙的僅一部分的淺的通道，間隙的剩余部分提供連續(xù)的接合區(qū)域。更優(yōu)選地:通道形成在內(nèi)帽構件的外表面中并被抵接外帽構件的內(nèi)表面的脊部隔開；或者通道形成在外帽構件的內(nèi)表面中并且被抵接內(nèi)帽構件的外表面的脊部隔開。因此，在這種情況下，脊部將內(nèi)帽構件與外帽構件之間的間隙分成多個通道并且不允許密封材料在通道之間流動。
[0023]通常，每個通道均具有通道入口和出口，通道入口設置成接納來自密封材料入口的可固化密封材料流，出口設置成將可固化密封材料流供給到環(huán)形密封腔中。通道可以始終延伸至內(nèi)帽構件的環(huán)形基部的邊緣，但更優(yōu)選地，通道的出口從內(nèi)帽構件的環(huán)形基部的邊緣沿軸向方向向后設置。
[0024]內(nèi)帽構件可以包括將環(huán)形基部接合至較小直徑外側部的肩部，并且通道的出口可以從肩部沿軸向方向向后設置或鄰近肩部。
[0025]內(nèi)帽構件和外帽構件可以僅在一側上形成有通道，但更優(yōu)選地，內(nèi)帽構件或外帽構件具有瓦楞形狀。也就是說，或者通道形成在內(nèi)帽構件的外表面中并且多個對應的通道形成在內(nèi)帽構件的內(nèi)表面中；或者通道形成在外帽構件的內(nèi)表面中并且多個對應的通道形成在外帽構件的外表面中。形成具有這種瓦楞形狀的內(nèi)帽構件或外帽構件使得能夠形成相對較窄的通道而不會造成大量額外重量。
[0026]內(nèi)帽構件或外帽構件通常具有形成通道的側壁，側壁具有基本一致的壁厚。這使帽的重量最小化。
[0027]每個通道均可以具有隨著其朝向環(huán)形密封腔延伸而增大的寬度。這促使來自不同通道的分開的密封材料流在它們離開通道時匯合。
[0028]每個通道均可以具有隨著其朝向環(huán)形密封腔延伸而減小的深度。
[0029]優(yōu)選地，外帽構件的環(huán)形裙部或凸緣終止于邊緣處，環(huán)形裙部或凸緣的邊緣沿軸向方向偏離內(nèi)帽構件的環(huán)形基部的邊緣。也就是說，當帽就位時，即當緊固件的端部圍封在空氣腔內(nèi)并且內(nèi)帽構件的邊緣抵接緊固件所穿過的結構體時，通常將在環(huán)形裙部或凸緣的邊緣與結構體之間存在間隙。該間隙使密封材料能夠從環(huán)形密封腔流出，使得密封材料圍繞帽