阅读说明：本技术 螺栓压缩限制器 (Bolt compression limiter ) 是由 L·格里菲思 S·M·欧文 D·A·乌尔布雷希特 于 2019-05-20 设计创作，主要内容包括：一种螺栓压缩限制器,其包括贝氏盘和部件,该贝氏盘将负载施加于螺栓组件的凸缘,且该部件将负载施加于定位在凸缘内的限制器,该限制器避开凸缘的顶部表面。施加于凸缘的负载是拧紧螺栓组件的螺栓时施加的总负载的第一占比部分,而施加于限制器的负载是第二占比部分。(A bolt compression limiter comprising a belleville disk which applies a load to a flange of a bolt assembly and a component which applies a load to a limiter positioned within the flange, the limiter avoiding a top surface of the flange. The load applied to the flange is a first fraction of the total load applied when tightening the bolts of the bolt assembly, and the load applied to the restraint is a second fraction.)

螺栓压缩限制器

背景技术

本发明涉及一种螺栓压缩限制器。更确切地说，本发明涉及一种双弹簧螺栓压缩限制器。

在各种螺栓组件中，两个部件用螺栓结合在一起。例如，一个部件可以是凸缘。在一些布置中，限制器放置在凸缘内，以为凸缘提供结构支承。如果限制器的顶部避开凸缘的顶部表面，则螺栓头部将凸缘压到限制器的顶部上，以通过防止螺栓松动来稳定螺栓组件。

因此，虽然当前的螺栓组件实现了其预期目的，仍需要一种新的和改进的组件，最小化或防止对凸缘的损坏。

发明内容

根据若干方面，螺栓压缩限制器包括贝氏盘和部件，该贝氏盘将负载施加于螺栓组件的凸缘，且该部件将负载施加于定位在凸缘内的限制器，该限制器避开凸缘的顶部表面。施加于凸缘的负载是拧紧螺栓组件的螺栓时施加的总负载的第一占比部分，而施加于限制器的负载是第二占比部分。

在本发明的附加方面中，该部件是第二贝氏盘。

在本发明的另一方面中，施加于限制器的负载是施加于限制器和凸缘的总负载的约25％至约75％。

在本发明的另一方面中，凸缘由金属材料制成。

在本发明的另一方面中，凸缘由复合材料制成。

在本发明的另一方面中，限制器压配合到凸缘中或通过保持特征件保持就位。

在本发明的另一方面中，该部件是多个柄脚。

在本发明的另一方面中，每个柄脚具有矩形形状。

在本发明的另一方面中，每个柄脚具有第一弯曲基部、小于第一弯曲基部的第二弯曲基部以及两个直边。

在本发明的另一方面中，该部件是螺旋弹簧。

根据若干方面，螺栓压缩限制器包括贝氏盘和偏置机构，该贝氏盘将负载施加于螺栓组件的凸缘，且该偏置机构将负载施加于定位在凸缘内的限制器。施加于凸缘的负载是拧紧螺栓时施加的总负载的第一占比部分，而施加于限制器的负载是第二占比部分。

在本发明的另一方面中，该偏置机构是第二贝氏盘。

在本发明的另一方面中，施加于限制器的负载是施加于限制器和凸缘的总负载的约25％至约75％。

在本发明的另一方面中，限制器压配合到凸缘中。

在本发明的另一方面中，该偏置机构是多个柄脚。

在本发明的另一方面中，每个柄脚具有矩形形状。

在本发明的另一方面中，每个柄脚具有第一弯曲基部、小于第一弯曲基部的第二弯曲基部以及两个直边。

在本发明的另一方面中，该部件是螺旋弹簧。

根据若干方面，螺栓组件包括螺栓、贝氏盘以及限制器，该螺栓将总负载施加于螺栓组件，该贝氏盘将第一占比部分的总负载施加于螺栓组件的凸缘，且该限制器定位在凸缘内，第二占比部分的总负载施加于限制器。

在本发明的另一方面中，施加于凸缘的负载是由螺栓施加于组件的总负载的约25％至约75％。

根据本文提供的描述，其他适用领域将变得显而易见。应该理解的是，描述和特定示例仅旨在用于说明的目的，而并不旨在限制本发明的范围。

附图说明

本文描述的附图仅用于说明目的，并不旨在以任何方式限制本发明的范围。

图1是根据本发明原理的螺栓压缩限制器的立体图；

图2A是在加载螺栓组件之前的图1中示出的螺栓压缩限制器的侧剖视图；

图2B是在加载螺栓组件之后的图1中示出的螺栓压缩限制器的侧剖视图；

图3A是根据本发明原理的替代螺栓压缩限制器的立体图；

图3B是图3A中示出的螺栓压缩限制器的俯视图；

图4是根据本发明原理的另一替代螺栓压缩限制器的俯视图；

图5是根据本发明原理的另一替代螺栓压缩限制器的立体图；以及

图6A和6B是根据本发明原理的又一替代螺栓压缩限制器的剖视图。

具体实施方式

以下描述本质上仅是示例性的，并不旨在限制本发明、应用或用途。

参照图1，示出了根据本发明原理的螺栓压缩限制器10。螺栓压缩限制器10包括第一贝氏盘24和第二贝氏盘26。第二贝氏盘26的直径小于第一贝氏盘24的直径，并定位在第一贝氏盘24的下面。第一贝氏盘24和第二贝氏盘26限定开口28。

进一步参照图2A，示出了具有螺栓12的螺栓组件，该螺栓包括螺栓头部16和带螺纹部分18，该带螺纹部分通过螺栓压缩限制器10的开口28。螺栓组件进一步包括定位在凸缘14内的限制器20。限制器20压配合到凸缘14中，以为凸缘14提供结构支承。替代地，限制器20松散地保持在凸缘14中并通过保持特征件保持就位。限制器20大体由金属材料制成，而凸缘14由金属材料或复合材料制成。

限制器20在形状上大体是圆柱形的且具有开口22，并且定位成避开凸缘14的顶部表面，也就是说，限制器20的顶部定位在凸缘14的顶部表面下方，例如图2A中清楚指示地那样。螺栓12的带螺纹部分18通过开口22并拧入另一部件中，以将螺栓组件结合于部件。

在加载螺栓12之前(图2A)，将螺栓12拧紧到另一部件中，第一贝氏盘24的外边缘驻留在凸缘14的顶部上，而第二贝氏盘26的外边缘驻留在限制器20的顶部上。当螺栓拧入另一部件时，螺栓头部16将负载施加于第一贝氏盘24。由于第二贝氏盘26定位在第一贝氏盘24和限制器20之间，因此施加于第一贝氏盘24的一些负载传递至第二贝氏盘26，该第二贝氏盘进而将部分负载传递至限制器20。在图2B中示出的另一布置中，第二贝氏盘26的内部部分与限制器20接触，使得第一贝氏盘24的外边缘将负载施加于凸缘14，并且第二贝氏盘的内部部分将部分负载施加于限制器20。在某些布置中，当螺栓12进一步拧紧到另一部件中时，第二贝氏盘26(图2A中所示)的边缘向上卡扣以与第一贝氏盘24接触，而第二贝氏盘26的内部部分与限制器20接触，如图2B中所示。因此，第一贝氏盘24的外边缘将负载施加于凸缘14，第二贝氏盘26的内部部分将部分负载施加于限制器20。

在没有图2A和2B中所示的两个弹簧布置的情形下，螺栓12必须挤压凸缘14以在限制器20上施加负载来稳定螺栓组件，从而防止螺栓12从螺栓组件松开。然而，图2B中所示的第一贝氏盘24和第二贝氏盘26的两个弹簧布置将负载施加于凸缘14和限制器20两者，而不对凸缘14施加过大负载，该过大负载否则会将凸缘14压到限制器20上。在一些布置中，施加于限制器20的负载大于施加于凸缘14的负载，而在其他布置中，施加于限制器20的负载小于施加于凸缘14的负载。例如，在各种布置中，施加于限制器20的负载是用螺栓12施加于螺栓组件的总负载的约75％，而在其他布置中，施加于限制器20的负载是施加于螺栓组件的总负载的约25％。这样，最小化或消除对凸缘14的损坏，尤其是对由复合材料制成的凸缘的损坏。

现参照图3A和3B，示出根据本发明原理的另一螺栓压缩限制器100。应该注意的是，螺栓压缩限制器100以及下面描述的其他螺栓压缩限制器与包括前述螺栓12、凸缘14和限制器20的螺栓组件结合使用。螺栓压缩限制器100包括成组矩形柄脚126，而非螺栓压缩10的第二贝氏盘26。每个柄脚126具有附连于第一贝氏盘24的基部127。在用螺栓12加载螺栓组件之前，柄脚126的内部部分在向上位置中预加载。当螺栓12定位到开口28中并拧紧到另一部件中时，初始负载施加于柄脚126的内部部分，直到它们向下卡合到限制器20上为止。在其他布置中，柄脚126最初向下倾斜到限制器20上，而不会卡合到向下位置中。因此，在任何这些布置中，螺栓12的头部向第一贝氏盘24施加负载，该第一贝氏盘进而将负载施加于凸缘14。在一些布置中，施加于限制器20的负载大于施加于凸缘14的负载，而在其他布置中，施加于限制器20的负载小于施加于凸缘14的负载。例如，在一些布置中，柄脚126将约75％的总负载施加于限制器20。在其它布置中，柄脚126将约25％的总负载施加于限制器20。

柄脚在形状上无需是矩形的。例如，如图4中所示，螺栓压缩限制器102包括成组柄脚136，其具有第一弯曲基部137、第二弯曲基部以及两个直边，该第一弯曲基部附连于第一贝氏盘24，且该第二弯曲基部小于第一弯曲基部，并与第一贝氏盘24一起限定开口28，且两个直边连接两个弯曲基部。在用螺栓12加载螺栓组件之前，柄脚136的内部部分在向上位置中预加载。当螺栓12定位到开口28中并拧紧到螺栓组件中时，初始负载施加于柄脚136的内部部分，直到它们向下卡合到限制器20上为止。在其他布置中，柄脚136最初向下倾斜到限制器20上，而不会卡合到向下位置中。因此，在任何这些布置中，螺栓12的头部将负载施加于第一贝氏盘24，该第一贝氏盘进而将负载施加于凸缘14。在一些布置中，施加于限制器20的负载大于施加于凸缘14的负载，而在其他布置中，施加于限制器20的负载小于施加于凸缘14的负载。例如，在一些布置中，柄脚136将约75％的总负载的负载施加于限制器20，而在其他布置中，柄脚136将约25％的负载施加于限制器20。

现转向图5，示出了根据本发明原理的另一螺栓压缩限制器200。螺栓压缩限制器200包括位于第一贝氏盘24下面的螺旋弹簧226。当螺栓12定位到开口28中并拧紧到螺栓组件中时，负载施加于第一贝氏盘24，该第一贝氏盘将负载施加于凸缘14。由于螺旋弹簧226定位在第一贝氏盘24和限制器20之间，因此施加于第一贝氏盘24的一部分负载传递至螺旋弹簧226，该螺旋弹簧进而将约75％的总负载的负载施加于限制器20，而在其他布置中，螺旋弹簧226将约25％的负载施加于限制器20。因此，在一些布置中，施加于限制器20的负载大于施加于凸缘14的负载，而在其他布置中，施加于限制器20的负载小于施加于凸缘14的负载。

参照图6A和6B，示出了根据本发明原理的另一螺栓压缩限制器300。螺栓压缩限制器300包括驻留在凸缘14的顶部上的贝氏盘304和定位在凸缘14内的限制器308。如图6A所示，限制器308的顶部与凸缘14的顶部表面齐平。在其他布置中，限制器308的顶部突出凸缘14的顶部表面，或者避开凸缘14的顶部表面。螺栓12延伸穿过由贝氏盘304限定的开口328，并且限制器308拧入到部件302中。当螺栓12拧紧时(图6B)，凸缘14和部件302结合在一起，使得贝氏盘将第一占比部分的总负载施加于凸缘14，同时将第二占比部分的总负载施加于限制器308。在一些布置中，施加于表面308的负载大于施加于凸缘14的负载，而在其他布置中，施加于表面308的负载小于施加于凸缘14的负载。例如，在一些布置中，施加于凸缘14的负载是总负载的约25％，而在其他布置中，施加于凸缘14的负载是总负载的约75％。这样，最小化或消除对凸缘14的损坏，尤其是对由复合材料制成的凸缘的损坏。

本发明的描述在本质上仅是示例性的，并且不脱离本发明主旨的变型旨在落入本发明的范围内。不应将这些变型视为偏离本发明的精神和范围。