技术领域
[0001] 本
发明涉及一种浮动螺母或者笼式螺母装置。
背景技术
[0002] 笼式螺母用在例如
汽车或者航空领域中。这种类型的装置特别地包括在钻孔的
水平处紧固到结构件的支承件。支承件接纳紧固元件，诸如螺母。螺母可以与
螺纹杆一起作用，以将结构件接合至另一元件。在螺母与螺母的支承件之间存在间隙，以对组装的元件的轴线与在包含螺母的结构件中的钻孔的轴线之间的对准的任何偏差进行校正。
[0003] 在文献WO2008/157265中描述了笼式螺母的若干示例。螺母支承件由特别地非金属材料、模压塑料制成，以降低装置的总重量。尤其是在航空领域通常寻求这种重量减轻。
[0004] 文献WO2008/157265的螺母支承件通过诸如，实心或者
盲孔铆钉或者小尺寸的销/螺母系统之类的
紧固件安装到结构件上。这些紧固件——通常是金属的——增加整个组件的重量并且需要另外穿透结构件的孔，这降低了结构件的机械弹性和抗
腐蚀性。这种组装螺母支承件的模式还导致长且复杂的装配范围，并且，在铆钉的情况下，需要使用专
门的安装工具。在复合结构件的情况下，通过铆钉的组装模式也具有问题，其不能够很好地承受铆钉的压接。类似地，在厚的结构件的情况下，孔的长度-直径比产生关于穿刺的问题，以及有时带来关于合适的铆钉的可用性的问题。
发明内容
[0005] 因此，有利的是，提出一种用于将螺母支承件安装在结构件上的简化的、替代性的方案，该方案与厚的结构件兼容、在确保保留组件的坚固性的同时节省重量以及安装时间。
[0006] 本发明提供一种对于这些问题的解决方案。本发明涉及一种笼式螺母装置，该装置包括：螺母，所述螺母包括设置有内攻螺纹(taraudage)的管状的本体，所述管状的本体沿着第一纵向轴线延伸，所述本体的一个轴向末端连接到凸缘，所述凸缘基本上是平坦的并且
定位在
正交于纵向轴线的平面中；所述装置还包括螺母支承件，所述支承件包括螺母笼，所述笼形成能够容纳螺母的内部壳体。螺母支承件还包括管状部分，所述管状部分从螺母笼的基部的开口沿着第二纵向轴线延伸，位于与内部壳体相对的侧部上，以使得螺母的凸缘能够在安装
位置中插入所述内部壳体中，从而使得第一纵向轴线和第二纵向轴线对准。螺母支承件的管状部分的外表面包括：纵向
花键，所述纵向花键具有小于钻孔直径的第二直径；以及至少两个纵向肋，所述至少两个纵向肋具有大于钻孔直径的第三直径。
[0007] 以此方式，螺母支承件能够通过使管状部分
过盈配合在所述结构件的钻孔中而安装在结构件上。“过盈配合”指的是具有负间隙的配合。该过盈配合优选地限定为使得螺母支承件能够手动地插入结构件中。
[0008] 然后，管状部分通过在组装前涂覆在所述管状部分上的
粘合剂而永久地紧固到结构件。与花键的存在相结合的过盈配合允许支承件在粘合剂
固化阶段期间保持在
接触结构件的位置。纵向花键允许粘合剂的更好的分配，以及因此在粘合剂已经固化时组件的更大的坚固性。
[0009] 管状部分与钻孔之间的过盈配合通过具有大于钻孔直径的第三直径的纵向肋而产生。管状部分的外表面的其余部分与粘合剂接触。
[0010] 根据本发明的优选形式，笼包括基本上平行的基部和上壁，所述基部和所述
侧壁彼此间隔开并且通过在至少一个侧部上敞开的侧壁相连接，上壁包括敞开到侧壁的至少一个敞开的侧部上的切口，所述切口能够径向地包围螺母的管状的本体。因此，笼形成能够容纳螺母的内部壳体。
[0011] 根据本发明的一个优选形式，螺母笼的内部开口和上壁的切口的尺寸加工成使得：在正交于纵向轴线的平面中，在所述内部壳体与凸缘之间以及在所述切口与螺母本体之间保留有间隙，以便修正当螺母与螺纹杆组装时对准方面的任何偏差。
[0012] 优选地，笼包括用于将螺母在安装位置中保持在螺母支承件中的夹持器件，以便尽管存在有间隙也将螺母保持在笼中。
[0013] 根据本发明的另一优选形式，该装置包括用于使螺母在安装位置中沿着纵向轴线旋转地
锁定在支承件中的器件。优选地，螺母的凸缘包括定位在近侧边缘上的至少两个止动部，并且螺母笼包括与至少一个敞开的侧部相对的侧壁，所述侧壁包括能够容纳止动部的开口。这些开口以及这些止动部使螺母旋转地锁定在支承件中。
[0014] 本发明的另一方面涉及一种用于安装笼式螺母装置的组件，所述组件包括上述的笼式螺母装置，以及待沉积在螺母支承件的管状部分的花键中的可聚合的粘性粘合剂
流体。优选地，粘合剂是双组份产品，其仅在涂覆到螺母支承件上之前被混合并且能够在环境
温度下或者在烘箱中聚合。
[0015] 本发明的另一方面涉及一种用于将上述的笼式螺母装置安装在结构件中的方法。所述方法包括下述步骤：
[0016] -使钻孔穿透结构件的表面，所述钻孔被设计用于螺母支承件的管状部分的过盈安装；
[0017] -将可聚合的粘合剂流体分配在管状本体的外表面上以及笼的基部的定位成邻近所述管状部分的一个表面上；
[0018] -将管状部分按压到的钻孔中以用于过盈安装，直到笼的基部与结构件的表面接触为止；
[0019] -使粘合剂聚合。
[0020] 根据该方法安装的笼式螺母装置被紧固地附接至结构件，并且组件比
现有技术中描述的使用铆钉紧固的组件重量轻。
[0021] 本发明的另一方面涉及一种与根据本发明的笼式螺母装置配合的结构件，所述结构件包括：钻孔，该钻孔的壁具有的直径大于螺母支承件的管状部分的纵向花键的第二直径并且小于螺母支承件的管状部分的纵向肋的第三直径，螺母支承件的管状部分插入钻孔中；以及设置在所述纵向花键与钻孔的壁之间的聚合性粘合剂。
附图说明
[0022] 通过阅读下面的描述并查看与其相关的附图，将更好地理解本发明。这些描述以及附图仅仅为了提供信息的目的而被提供并且不详尽地限定本发明。附图示出了：
[0023] 图1：根据本发明的一个实施方式的装置在分离状态下的立体图；
[0024] 图2：图1中描绘的元件的另一立体图；
[0025] 图3：图1中的装置在组装状态下的立体图；
[0026] 图4：组装至结构件的图3中的装置的横截面图；
[0027] 图5：图4中的装置和结构件的横截面图。
具体实施方式
[0028] 图1描绘根据本发明的一个实施方式的笼式螺母装置10的分解图。
[0029] 装置10包括金属螺母11，所述螺母11包括设置有内攻螺纹13的管状本体12。管状本体12沿着第一轴线14延伸。
[0030] 本体12的一个轴向末端连接到基本上定位在正交于轴线14的平面中的凸缘15。在本发明的实施方式中，凸缘15具有大致矩形或者方形形状。凸缘15特别地包括两个大致平坦的边缘16，所述大致平坦的边缘16平行于轴线14，并且凸缘15平行于第二轴线17、垂直于轴线14延伸。边缘16的每个末端由止动部18终止。
[0031] 装置10还包括螺母支承件20。支承件20优选由非金属材料、特别是诸如的塑料材料制成。
[0032] 支承件20包括沿着第三轴线14’延伸的管状部分21。还可以在按照另一等距投影的图2中看到支承件20。部分21的一个外侧表面包括平行于轴线14’的花键22。
[0033] 管状部分21的一个轴向末端连接到螺母笼23。笼23包括正交于轴线14’的基本上平坦的基部24。在本发明的实施方式中，基部24具有大致矩形或者方形的形状。所述基部由开口25穿过，管状部分21从所述开口25延伸。
[0034] 笼23还包括基本上平行于基部24并且在形状上与所述基部类似的上壁26。基部24通过两个基本上平坦的侧壁27连接到上壁26，基部24平行于第四轴线17’、垂直于轴线14’延伸。
[0035] 基部24和壁(26、27)形成内部壳体28，所述内部壳体尺寸加工成能够接纳凸缘15以及螺母11的管状本体12的一部分。图3示出处于所谓的安装位置中的安装在螺母支承件20上的螺母11。在该位置，轴线14和轴线14’重合。
[0036] 笼23的上壁26包括大致Ω形状的切口29。如能够在图1看到的，切口29的Ω形状包括不平行的直线边缘291。边缘291在笼23的一侧30处开始、不具有侧壁并且在轴线14’的方向上更靠近彼此，行迹为大致梯形形状。每个边缘291连接到另一边缘292的末端，其中，另一边缘292具有半圆形形状并且以轴线14’为中心。半圆形边缘292能够径向地包围螺母11的管状本体12。
[0037] 为了组装螺母11和螺母支承件20，将凸缘15放置在笼23的侧部30处，使得轴线17和轴线17’重合。然后使凸缘15沿着轴线17平移，在基部24上滑动，从而使得凸缘的边缘16和笼23的壁27大致平行。
[0038] 切口29的边缘291和292的接合部293彼此分开如下的距离，所述距离等于或者略微小于螺母本体12的对应横截面的直径。在螺母11的平移
力下，切口29的壁
变形以围绕本体12夹持。因此，所述本体12由切口29的边缘292包围并且由夹持部293保持。
[0039] 在轴线14和轴线14’重合——即，螺母的本体12与支承件的管状部分21对准——以能够接纳诸如销之类的凸的紧固元件时，实现安装位置。
[0040] 在正交于轴线14的平面中的凸缘15的尺寸略微小于在同一平面中的壳体28的尺寸。类似地，对应于边缘292的圆的直径略微大于螺母本体12的对应横截面的直径。为此，在垂直于轴线14的所有方向上，螺母11与支承件20之间存在间隙。该间隙使得能够补偿在销插入螺母的本体12以及支承件的管状部分21中时的未对准。
[0041] 当螺母11安装在支承件20中时，位于近边缘19上的凸缘15的两个止动部18定位在开口31中，开口31设置在笼23的第三侧壁32中，所述侧壁32与边缘30相对。这些开口以及这些止动部使得能够限制螺母11在支承件20中的旋转。然而，在开口与止动部之间存在微小的间隙，以用于平移调节。
[0042] 图4示出了组装到结构板40的装置的横截面图。装置10使得能够使用与螺母11的攻螺纹13配合的诸如螺纹销之类的凸的紧固元件将板40连接到另一结构元件。
[0043] 结构板40具有沿着轴线14定位的钻孔41。钻孔41的尺寸适合于螺母支承件20的管状部分21的过盈配合。
[0044] 更具体地，图5示出了板40和管状部分21的沿着图4示出的平面A-A并正交于轴线14的横截面图。直径为D的钻孔41的壁通过虚线示出。
[0045] 在图5的示例中，管状部分21的纵向花键22包括凸出边缘42和凹入边缘43。凸出边缘42位于单个如下的筒形上，该筒形具有圆形基部、以轴线14为中心、并且直径D’略微小于钻孔41的直径。另外，管状部分21的外表面包括大致平行于边缘42和边缘43的三个纵向肋44。在图2中也可以看到肋44。
[0046] 肋44相对于由边缘42所形成的筒形件形成微小突起。肋44自身设置在第二筒形上，所述第二筒形具有圆形基部、以轴线14为中心并且直径D”略微大于钻孔41的直径。肋44与钻孔41的壁的相互作用允许管状部分21设置成与所述钻孔41过盈配合。肋44的末端被
倒角以允许居中以及便于管状部分插入结构件中。
[0047] 根据本发明，能够通过设置优选围绕轴线14均匀分布的仅仅两个肋或者四个或五个肋而改变肋44的数目。
[0048] 一旦部分21过盈配合到钻孔41中，则在花键22与所述钻孔的壁之间留出剩余空间45。该空间45接纳设计成将螺母支承件20紧固到板40的粘合剂。例如，其为可聚合的粘合剂，特别地为具有仅在涂覆之前被混合的双组份。
[0049] 用于将装置10安装在板40上的方法包括例如下述步骤：钻孔41穿过板40，所述钻孔的直径大于花键22的直径并且小于肋44的直径。然后，将可聚合的粘合剂沉积在管状部分21的外表面的花键22中。粘合剂还被沉积在笼的基部24的一个表面46上，表面46定位成邻近管状部分21。
[0050] 然后，管状部分21被压入到钻孔中以用于由于肋44与钻孔的直径D之间的负间隙而进行过盈安装，直到基部24的表面46与板40的表面47接触为止。因而通过设定与结构件的过盈配合，确保了在粘合剂的硬化阶段期间保持就位。
[0051] 为了优化放置接触，钻孔41可以在表面47的水平处具有倒角。然后，使粘合剂通过在开放空气中聚合或通过固化而
凝固。
[0052] 以此方式，得到与笼式螺母装置10配合的结构件40，该结构件40包括：钻孔41，其中，螺母支承件的管状部分21插入该钻孔中；以及设置在所述纵向花键22与钻孔的壁之间的聚合的粘合剂。
[0053] 然后，与笼式螺母装置10配合的板40能够通过利用沿着轴线14设置的销组装到另一结构件或者板，轴线14穿过该板或者另一结构元件，销具有与攻螺纹13配合的螺纹。螺母11与支承件20之间的间隙48允许补偿对准的偏差。
