ES3049835T3 - Multi-piece fastener comprising a tapered threaded portion and method of fastening - Google Patents

Abstract

Un sujetador que comprende un pasador y un collar. El pasador comprende un vástago con un perfil de rosca cónico de ranura de bloqueo y una cabeza configurada para recibir un par de torsión. El collar está configurado para deformarse sobre el vástago y fijarse a él, y comprende una superficie externa configurada para recibir un par de torsión, de modo que el collar pueda retirarse del vástago después de la deformación. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

[0001] DESCRIPCION

[0002] Sujetador de múltiples piezas que comprende una porción roscada ahusada y método de sujeción

[0003] Campo de uso

[0004] La presente descripción se refiere a sujetadores de múltiples piezas y métodos de sujeción mediante el uso de un sujetador de múltiples piezas. Más particularmente, la presente descripción se refiere a un sujetador de múltiples piezas que comprende una porción roscada ahusada y un método de instalación relacionado.

[0005] Antecedentes

[0006] Un perno de máquina convencional incluye una región macho roscada helicoidalmente convencional y puede usarse para ensamblar dos componentes no roscados con el uso de una tuerca roscada. Un acoplamiento roscado convencional entre un perno de máquina y una tuerca puede aflojarse indeseablemente, tal como, por ejemplo, en condiciones de vibración transversal y aplicaciones de pivote donde se experimenta una carga de torsión repetida. Las roscas convencionales también pueden estar roscadas cruzadas durante el ensamble y/o pueden requerir un par controlado para lograr una precarga conveniente. Además, las roscas convencionales pueden tener una carga de sujeción significativamente variable si se aprietan con medios convencionales debido a la variabilidad relacionada con la fricción.

[0007] Un perno de hombro convencional incluye un vástago con una sección sin roscar que abarca una porción de “distancia” o espaciador de mayor diámetro además de una sección roscada. El soporte se orienta hacia la pieza de trabajo y está destinado a proporcionar un movimiento giratorio libre o control de una abrazadera instalada en las piezas ensambladas. Un tornillo de hombro puede incluir una sección roscada helicoidal macho convencional y, por lo tanto, puede presentar algunos de los inconvenientes analizados anteriormente.

[0008] Un perno de bloqueo convencional es un sujetador estructural de dos piezas que utiliza un pasador y un collar de sujeción. Se crea una junta permanente entre el pasador y el collar de sujeción cuando el collar de sujeción se forja en el pasador. El collar de sujeción puede deformarse sobre los anillos anulares del pasador y puede extruirse hacia atrás durante la instalación, lo que da como resultado una carga de sujeción o precarga conveniente. Sin embargo, un perno de bloqueo puede ser difícil de desensamblar para que la estructura subyacente en la que se instala el perno de bloqueo pueda ser reparada o modificada. Un perno de bloqueo de hombro convencional puede experimentar problemas similares a los de un perno de bloqueo convencional.

[0009] Proporcionar un diseño de sujetador que mantenga una carga de sujeción deseada repetible, resista el enrosque cruzado, sea eficiente de ensamblar y se pueda desensamblar eficientemente presenta desafíos. El documento US 2542376 A describe un remache y un método de remachado. El documento CN 110145525 A describe un sujetador de remache.

[0010] Sumario

[0011] La invención se expone en el conjunto de reivindicaciones adjunto.

[0012] Un aspecto de acuerdo con la presente descripción se dirige a un sujetador de múltiples piezas que comprende un collar de sujeción y un pasador. El collar de sujeción comprende un primer extremo de collar, un segundo extremo de collar, una superficie de collar interno que se extiende desde el primer extremo de collar hasta el segundo extremo de collar y que define una cavidad de collar, y una superficie de collar externo configurada para recibir un par. El pasador comprende un primer extremo del pasador, un segundo extremo del pasador y un vástago que se extiende entre el primer extremo del pasador y el segundo extremo del pasador. El vástago comprende una porción roscada ahusada. El pasador está configurado para recibirse al menos parcialmente en la cavidad del collar. La superficie del collar interno del collar de sujeción se configura para deformarse sobre la porción roscada ahusada y asegurarse al vástago. El collar de sujeción se configura para que sea desmontable del vástago del pasador después de la deformación mediante la aplicación de un par de torsión a la superficie del collar externo.

[0013] Otro aspecto de acuerdo con la presente descripción se dirige a un método para sujetar mediante el uso de un sujetador de múltiples piezas. El sujetador de múltiples piezas comprende un collar de sujeción y un pasador. El collar de sujeción comprende un primer extremo de collar, un segundo extremo de collar, una superficie de collar interno que se extiende desde el primer extremo de collar hasta el segundo extremo de collar y que define una cavidad de collar, y una superficie de collar externo. El pasador comprende un primer extremo del pasador, un segundo extremo del pasador y un vástago que se extiende entre el primer extremo del pasador y el segundo extremo del pasador. El vástago comprende una porción roscada ahusada. El pasador está configurado para recibirse al menos parcialmente en la cavidad del collar. El método comprende insertar el primer extremo de pasador del pasador de un sujetador de múltiples piezas en un orificio en una estructura. El método comprende además deformar la superficie del collar interno del collar de sujeción sobre la porción roscada ahusada del pasador, de esta manera asegurar el collar de sujeción al pasador.

[0014] Se debe entender que las invenciones descritas y divulgadas en esta descripción no se limitan a los aspectos resumidos en este Resumen. El lector apreciará los detalles anteriores, así como también otros, al considerar la siguiente descripción detallada de diversos aspectos no limitantes y no exhaustivos de acuerdo con esta descripción. Breve descripción de los dibujos

[0015] Las elementos y ventajas de los ejemplos que se presentan en la presente descripción, y la manera de lograrlos, serán más evidentes, y los ejemplos se entenderán mejor, por referencia a la siguiente descripción que se toma junto con los dibujos adjuntos, en donde:

[0016] La Figura 1A es una vista en elevación lateral en sección transversal parcial que muestra aspectos de una modalidad no limitante de un sujetador de múltiples piezas de acuerdo con la presente descripción;

[0017] La Figura 1B es una vista detallada del área 1B en la Figura 1A;

[0018] La Figura 2 es una vista en perspectiva que muestra aspectos de una modalidad no limitante de un sujetador de múltiples piezas de acuerdo con la presente descripción;

[0019] La Figura 3 es una vista lateral en elevación en sección transversal parcial que muestra aspectos de una modalidad no limitante de un sujetador de múltiples piezas de acuerdo con la presente descripción, mostrada en una segunda posición, antes de la deformación del collar de sujeción sobre el pasador;

[0020] La Figura 4 es una vista en elevación lateral en sección transversal parcial del sujetador de múltiples piezas de la Figura 3, mostrada después de la deformación del collar de sujeción sobre el pasador;

[0021] La Figura 5 es una vista lateral en elevación en sección transversal parcial del sujetador de múltiples piezas de la Figura 4, mostrada después de retirar el collar de sujeción deformado del pasador; y

[0022] La Figura 6 es un diagrama de flujo que ilustra una modalidad no limitante de un método para sujetar de acuerdo con la presente descripción.

[0023] Los caracteres de referencia correspondientes indican las partes correspondientes a lo largo de las varias vistas. Las ejemplificaciones establecidas en la presente descripción ilustran ciertas modalidades, de una forma, y tales ejemplificaciones no deben interpretarse como limitantes del alcance de las reivindicaciones adjuntas de ninguna manera.

[0024] Descripción

[0025] En la presente descripción se describen e ilustran varios ejemplos para proporcionar una comprensión general de la estructura, función y uso de los sujetadores de múltiples piezas, anillos de sujeción, pasadores y métodos de sujeción. Los varios ejemplos descritos e ilustrados en la presente descripción son no limitantes y no exhaustivos. Por lo tanto, la invención no se limita por la descripción de los diversos ejemplos no limitantes y no exhaustivos descritos en la presente descripción. Más bien, la invención se define únicamente por las reivindicaciones. Los rasgos y características ilustrados y/o descritos en relación con varios ejemplos pueden combinarse con los rasgos y características de otros ejemplos. Tales modificaciones y variaciones pretenden incluirse dentro del alcance de esta descripción. Las diversas modalidades divulgadas y descritas en esta descripción pueden comprender, consistir en, o consistir esencialmente en los elementos y características como se describe de manera diversa en la presente descripción.

[0026] Cualquier referencia en la presente descripción a “varias modalidades”, “algunas modalidades”, “una modalidad”, “modalidad no limitativa”, o frases similares significan que una característica, estructura o rasgo particular descrito en relación con el ejemplo se incluye en al menos una modalidad.

[0027] Por lo tanto, las apariciones de las frases “en varias modalidades”, “en algunas modalidades”, “en una modalidad”, “en un modalidad”, “en una modalidad no limitante”, o frases similares en la descripción no se refieren necesariamente a la misma modalidad. Además, los elementos, estructuras o características descritas en particular pueden combinarse de cualquier manera adecuada en una o más modalidades. Por lo tanto, los elementos, estructuras o características particulares que se ilustran o describen en relación con una modalidad pueden combinarse, en su totalidad o en parte, con los elementos, estructuras o características de una o más modalidades sin limitación. Tales modificaciones y variaciones pretenden incluirse dentro del alcance de las presentes modalidades.

[0028] En esta descripción, a menos que se indique de otra forma, todos los parámetros numéricos deben entenderse como precedidos y modificados en todos los casos por el término “aproximadamente,” en el que los parámetros numéricos poseen la variabilidad inherente característica de las técnicas de medición subyacentes usadas para determinar el valor numérico del parámetro. Al menos, y no como un intento de limitar la aplicación de la doctrina de equivalentes al alcance de las reivindicaciones, cada parámetro numérico descrito en la presente descripción debe interpretarse al menos a la luz del número de dígitos significativos notificados y mediante la aplicación de técnicas de redondeo ordinarias.

[0029] Además, cualquier intervalo numérico citado en la presente descripción incluye todos los subintervalos subsumidos dentro del intervalo citado. Por ejemplo, un intervalo de “1 a 10” incluye todos los subintervalos entre (y que incluyen) el valor mínimo enumerado de 1 y el valor máximo enumerado de 10, es decir, que tienen un valor mínimo igual a o mayor que 1 y un valor máximo igual a o menor que 10. Cualquier limitación numérica máxima citada en esta descripción pretende incluir todas las limitaciones numéricas inferiores subsumidas en ella y cualquier limitación numérica mínima citada en esta descripción pretende incluir todas las limitaciones numéricas más altas subsumidas en ella. En consecuencia, el Solicitante se reserva el derecho a modificar esta descripción, incluidas las reivindicaciones, para citar expresamente cualquier subintervalo subsumido dentro de los intervalos expresamente citados. Todos estos intervalos se describen inherentemente en esta descripción.

[0030] Los artículos gramaticales “un”, “una” y “el/la”, como se usan en la presente, pretenden incluir “al menos uno” o “uno o más”, a menos que se indique de cualquier otra manera, incluso si “al menos uno” o “uno o más” se usa expresamente en ciertos casos. Por lo tanto, los artículos gramaticales anteriores se usan en la presente descripción para referirse a uno o más de uno (es decir, a “al menos uno”) de los elementos identificados particulares. Además, el uso de un sustantivo singular incluye el plural, y el uso de un sustantivo plural incluye el singular, a menos que el contexto del uso lo requiera de cualquier otra manera.

[0031] Como se usa en la presente descripción, “intermedio” significa que el elemento referenciado se dispone entre dos elementos, pero no está necesariamente en contacto con esos elementos. En consecuencia, a menos que se indique de cualquier otra manera en la presente descripción, un elemento que es “intermedio” un primer elemento y un segundo elemento pueden o no estar adyacentes o en contacto con el primer y/o segundo elementos, y otros elementos pueden disponerse entre el elemento intermedio y el primer y/o segundo elementos.

[0032] Proporcionar un diseño de sujetador que mantenga una carga de sujeción deseada repetible, resista el enrosque cruzado, sea eficiente de ensamblar y se pueda desensamblar eficientemente presenta desafíos. La presente descripción proporciona un sujetador de múltiples piezas que puede configurarse para lograr una carga de sujeción conveniente repetible, resiste el enrosque cruzado y puede instalarse y desensamblarse fácilmente. Varias modalidades de un sujetador de múltiples piezas de acuerdo con la presente descripción permiten que el sujetador de múltiples piezas se instale en una estructura de manera eficiente y se desmonte y desinstale para permitir el acceso a, y permitir la reparación y/o modificación de, la estructura.

[0033] Las Figuras 1A y 2 ilustran una modalidad no limitante de un sujetador de múltiples piezas 100 de acuerdo con la presente descripción. El sujetador de múltiples piezas 100 puede ser configurado para instalarse en un agujero en una estructura (por ejemplo, como se muestra y describe con respecto a las Figuras 3-5). El sujetador de múltiples piezas 100 puede incluir al menos dos componentes, por ejemplo a collar de sujeción 102 y un pasador 120, como se ilustra en FIG. 1A. En otras modalidades no limitantes (no mostradas), un sujetador de múltiples piezas de acuerdo con la presente descripción puede comprender tres o más componentes. En varias modalidades no limitantes, el sujetador de múltiples piezas 100 puede consistir en un ensamble de dos piezas que incluye, por ejemplo, el collar de sujeción 102 y el pasador 120. En determinadas modalidades no limitativas, el sujeción 100 puede comprender un perno de bloqueo. En ciertas modalidades no limitativas que incluyen un perno de bloqueo, el perno de bloqueo puede ser un sujetador de perno de bloqueo estructural, tal como, por ejemplo, un remache estructural, un perno estructural o un montante estructural.

[0034] De nuevo con referencia a la Figura 1A, el collar de sujeción 102 del sujetador de piezas múltiples 100 puede comprender una primera extremo del collar 104, un segundo extremo de collar 106, una porción alargada 108 intermedio del primer extremo del collar 104 y el segundo extremo del collar 106, una superficie del collar externo 114 y una superficie del collar interno 116. La porción alargada 108 puede definir un eje longitudinal, Al, del collar de sujeción 102 y/o el sujetador de múltiples piezas 100. La superficie del collar interno 116 se extiende desde el primer extremo del collar 104 hasta el segundo extremo del collar 106. La superficie interna del collar puede definir una cavidad del collar 110 que se extiende a través de la porción alargada 108, desde el primer extremo del collar 104 hasta el segundo extremo del collar 106.

[0035] La superficie del collar externo 114 se configura para recibir un par de manera que el collar de sujeción 102 pueda girarse alrededor del eje longitudinal, Al, al contactar a la fuerza la superficie del collar externo 114 y girar el collar de sujeción 102. Por ejemplo, la superficie del collar externo 114 puede comprender una primera región de superficie 114a que comprende al menos uno de un lado sustancialmente plano, una nervadura, una ranura, una muesca, un moleteado, un lóbulo, un orificio, una lengüeta, o una característica estructural similar. Por ejemplo, en varias modalidades no limitantes, la primera región de superficie 114a puede seleccionarse de una porción de tuerca cuadrada, una porción de tuerca hexagonal, una porción de tuerca estriada y una porción de tuerca estriada.

[0036] En varias modalidades no limitantes, la superficie del collar externo 114 comprende además una segunda región superficial 114b adyacente a la primera región superficial 114a, y la segunda región superficial 114b puede comprender una forma sustancialmente cilíndrica o una forma alternativa adecuada para deformarse por un yunque de una herramienta de instalación de sujetadores de múltiples piezas. En ciertas modalidades no limitantes, la superficie del collar externo 114 consiste en la primera región superficial 114a y la segunda región superficial 114b. En varias modalidades no limitantes, la superficie del collar externo 114 comprende una tercera región superficial (no mostrada).

[0037] De nuevo con referencia a la Figura 1A, en varias modalidades no limitantes el pasador 120 del sujetador de piezas múltiples 100 puede comprender un primer extremo de pasador 128, un segundo extremo de pasador 130, y un vástago 122. El vástago 122 puede comprender una forma adecuada a recibir dentro de la cavidad del collar 110 del collar de sujeción 102. En varias modalidades no limitantes, el vástago 122 tiene una forma generalmente cilíndrica. El vástago 122 puede ser intermedio el primer extremo de clavija 128 y el segundo extremo de pasador 130 y lata tener dimensiones de manera que pueda insertarse y extenderse al menos parcialmente a través de la cavidad del collar 110. Cuando el vástago 122 se inserta en la cavidad 110, el primer extremo del pasador 128 puede disponerse adyacente al segundo extremo del collar 106, y el segundo extremo de pasador 130 puede disponerse adyacente al primer extremo de collar 104.

[0039] En varias modalidades no limitantes, el segundo extremo del pasador 130 puede comprender además un porción de cabeza 136 configurada para inhibir el pasador 120 de atravesar un agujero en una estructura (como se describe con respecto a la Figura 3-5 en la presente descripción) más allá de una distancia predeterminada. La porción de cabeza 130 puede configurarse para recibir un par de manera que el pasador 120 pueda girarse alrededor del eje longitudinal, Al, mediante el contacto forzado de la porción de cabeza 136 y la rotación del pasador 120. Por ejemplo, la porción de cabeza 136 puede comprender al menos uno de un lado sustancialmente plano, una nervadura, una ranura, una muesca, un moleteado, un lóbulo, un orificio, un casquillo empotrado, una lengüeta y una característica estructural similar. Por ejemplo, la porción de cabeza 136 puede comprender una porción de cabeza cuadrada, una porción de cabeza hexagonal, una porción de cabeza estriada, una porción de cabeza estriada y una porción de cabeza empotrada.

[0041] El vástago 122 comprende una porción roscada ahusada 126 y, en varias modalidades no limitantes, opcionalmente comprende además una región de tracción 124 y/o una primera región 132, como se analiza más adelante. La porción roscada ahusada 126 puede estar entre la región de tracción 124 y el segundo extremo del pasador 130. En varias modalidades no limitantes, la porción roscada ahusada 126 puede estar entre la primera región de vástago 132 y la región de tracción 124. En ciertas modalidades no limitantes, la primera región de vástago 132 puede comprender una forma sustancialmente cilíndrica.

[0043] La porción roscada ahusada 126 comprende las roscas 138. Las roscas 138 pueden ser roscas de mano derecha o roscas de mano izquierda. Los roscados 138 pueden ser, por ejemplo, roscados cuadrados, roscados trapezoidales, roscas de contrafuerte, otro tipo de roscado o una combinación de tipos de roscado.

[0045] Las roscas 138 se forman en el vástago 122 en una trayectoria helicoidal alrededor del eje longitudinal, Ai. La trayectoria helicoidal puede tener una forma cónica de manera que el radio de la hélice transversal al eje longitudinal, Ai, varía a lo largo de una longitud axial del vástago 122. De esta manera, el collar de sujeción 102 puede retenerse en el pasador 120 después de la deformación del collar de sujeción 102 en el pasador 120 debido al contacto de la superficie interior del collar 116 con las roscas 138. El contacto entre la superficie del collar interno 116 y las roscas 138 puede reducirse a medida que el collar de sujeción 102 se retira del pasador 120 mediante rotación. La porción roscada ahusada 126 puede comprender un cono que se extiende a lo largo del eje longitudinal, Ai, de manera que una dimensión de la porción roscada ahusada 126 disminuye gradualmente o de manera incremental a lo largo de la porción roscada ahusada 126 en una dirección axial hacia el primer extremo del pasador 128. Por ejemplo, con referencia a la Figura 1B, la porción roscada ahusada 126 puede definir un ángulo de convergencia, X, no mayor de 15 grados con relación al eje longitudinal, Ai, tal como, por ejemplo, no mayor que 10 grados, no mayor que 9 grados, no mayor que 8 grados, no mayor que 7 grados o no mayor que 6 grados. En varias modalidades no limitantes, la porción roscada ahusada 126 puede definir un ángulo de ahusamiento, X, de al menos 0,005 grados con relación al eje longitudinal, Ai, tal como, por ejemplo, al menos 0,1 grados, al menos 0,5 grados, al menos 1 grado, al menos 2 grados, al menos 5 grados, al menos 6 grados o al menos 7 grados. En ciertas modalidades no limitantes, la porción roscada ahusada 126 puede definir un ángulo de ahusamiento, X, en un intervalo de 0,005 grados a 15 grados con relación al eje longitudinal, A a tal como por ejemplo, en un intervalo de 0,1 grados a 15 grados con relación al eje longitudinal, A1, en un intervalo de 0,5 grados a 15 grados con relación al eje longitudinal, A1, en un intervalo de 5 grados a 10 grados con relación al eje longitudinal, Ai, o en un intervalo de 5 grados a 7 grados con relación al eje longitudinal, Ai. En varias modalidades no limitantes, una cresta de rosca de las roscas 138 de la porción roscada ahusada 126 disminuye a lo largo de la porción roscada ahusada 126 en una dirección axial hacia el primer extremo del pasador 128. En ciertas modalidades no limitantes, un diámetro, 92, del vástago 122 en la porción roscada ahusada 126 proximal al primer extremo del pasador 128 es menor que un diámetro, 91, del vástago 122 en la porción roscada ahusada 126 proximal al segundo extremo del pasador 130. En varias modalidades no limitantes, un diámetro, 93, del vástago 122 en la región de tracción 124 es menor que el diámetro, 92, del vástago 122. En ciertas modalidades no limitantes, el diámetro, 91, del vástago 122 está en un intervalo de 0,15 cm a 10,16 cm (0,06 pulgadas a 4 pulgadas). En varias modalidades no limitantes, el diámetro, 91, del vástago 122 es un diámetro exterior convencional de un perno de bloqueo convencional.

[0047] En ciertas modalidades no limitantes, la dimensión de la porción roscada ahusada 126 disminuye gradualmente o de manera incremental a lo largo de al menos 50 % de la longitud, l, de la porción roscada ahusada 126 en la dirección axial hacia el primer extremo del pasador 128, tal como por ejemplo, al menos el 60 % de la longitud, l, al menos el 70 % de la longitud, l, al menos el 80 % de la longitud, l, o al menos 90 % de la longitud,l .

[0048] Con referencia nuevamente a la Figura 1A, en varias modalidades no limitantes de un sujetador de múltiples piezas de acuerdo con la presente descripción, el primer extremo del pasador 128 puede comprenden una región de tracción 124, que se configura para acoplarse mediante una herramienta de instalación de sujetadores de múltiples piezas (no mostrada) cuando se instala el sujetador de múltiples piezas 100 en un orificio en una estructura. La región de tracción 124 puede comprender una longitud axial, y en varias modalidades no limitantes la región de tracción 124 puede comprender un conicidad. En varias modalidades no limitativas, la región 124 puede comprender al menos uno de una región generalmente lisa, un hombro anular, una ranura, y un orificio, y/o puede comprender una o más características adicionales configurado para acoplarse mediante una herramienta de instalación de sujetadores de múltiples piezas. Por ejemplo, y sin limitación, la región de tracción 124 puede comprenden ranuras 148, como se ilustra en Figuras 1A-1B y 2-5, que puede acoplarse mediante una herramienta de instalación de sujetadores de múltiples piezas. En ciertas modalidades no limitantes, la herramienta de instalación de sujetadores de múltiples piezas puede ser una herramienta de extracción o una herramienta de compresión.

[0050] Con referencia nuevamente a la Figura 1A, el vástago 122 del pasador 120 puede definir el eje longitudinal, Al, de la pasador 120 y/o el sujetador de múltiples piezas 100. El vástago 122 puede configurarse para acoplarse al collar de sujeción 102 para retener el vástago 122 al collar de sujeción 102. Tras el acoplamiento entre el vástago 122 y el collar de sujeción 102, el eje longitudinal del pasador 120 y el eje longitudinal del collar de sujeción 102 puede alinearse sustancialmente a lo largo de un eje longitudinal, Al, del sujetador de múltiples piezas 100.

[0052] La cavidad del collar 110 del collar de sujeción 102 puede configurarse para recibir al menos parcialmente el vástago 122 del pasador 120 en el mismo. Por ejemplo, la cavidad de collar 110 puede comprender una forma adecuada para recibir el vástago 122 del pasador 120. El collar de sujeción 102, que incluye la superficie interna del collar 116, puede configurarse para que se deforme al menos parcialmente sobre el vástago 122, que incluye la porción roscada ahusada 126. Por ejemplo, durante y/o después de la introducción del vástago 122 en la cavidad del collar 110, la porción alargada 108, que incluye al menos una porción de la superficie del collar interno 116, puede ser al menos parcialmente deformado (por ejemplo, deformado) sobre la porción roscada ahusada 126 en respuesta al contacto forzado entre el collar de sujeción 102 y una herramienta de instalación de sujetadores de múltiples piezas. Deformación de la porción alargada 108 puede asegurar el collar de sujeción 102 al vástago 122 del pasador 120, asegurando el sujetador de múltiples piezas dentro de un orificio de una estructura. El collar de sujeción 102 puede retirarse del vástago 122 después de la deformación mediante la aplicación de un par de torsión a la superficie externa del collar 118, de esta manera se hace girar el collar de sujeción 102 alrededor del eje longitudinal, Al, de manera que el collar de sujeción 102 se aleja de las roscas 138.

[0054] En varias modalidades no limitantes, el pasador 120 puede comprender una ranura de ruptura rápida (no mostrada) configurada para fracturarse para separar toda o una porción de la región de tracción 124 del pasador 120 tras la instalación del sujetador de múltiples piezas 100 en una estructura. En ciertas otras modalidades no limitantes, el pasador 120 no comprende una ranura de ruptura rápida, pero se configura para incluir una o más características adicionales de manera que la región de tracción 124 del pasador 120 se fracture durante la instalación del sujetador de múltiples piezas 100. En varias modalidades no limitativas del sujetador de múltiples piezas 100, el pasador 120 no comprende una ranura de ruptura rápida u otra característica configurada para fracturarse tras la instalación del sujetador de múltiples piezas 100, y la región de tracción 124 permanece intacto después de la instalación. Por lo tanto, de acuerdo con varias modalidades no limitantes, sujetadores de múltiples piezas de acuerdo con la presente descripción puede instalarse en una estructura sin fracturar una ranura de ruptura rápida u otra característica, o los sujetadores puede incluir una ranura de ruptura rápida u otra característica que se fractura tras la instalación del sujetador en la estructura.

[0056] El sujetador de múltiples piezas 100 puede comprender al menos uno de un metal, una aleación de metal, un material compuesto u otro material adecuado. Por ejemplo, en diversas modalidades no limitantes, el sujetador de múltiples piezas 100 puede comprender al menos uno de aluminio, una aleación de aluminio, titanio, una aleación de titanio, níquel, una aleación de níquel, hierro, una aleación de hierro y un material compuesto de fibra de carbono.

[0057] Como se ilustra en las modalidades no limitantes mostradas en las Figuras. 3-5, el sujetador de múltiples piezas 100 puede instalarse en un orificio 346 de una estructura 344. Como se ilustra, el agujero 346 puede extenderse a través de la estructura 344 desde un primer lado 358 hasta un segundo lado 360. La estructura 344 puede comprender, por ejemplo, al menos uno de un metal, una aleación de metal, un material compuesto u otro material adecuado. Por ejemplo, en determinadas modalidades no limitativas, la estructura 344 puede comprender una o más de aluminio, una aleación de aluminio, titanio, una aleación de titanio, níquel, una aleación de níquel, hierro, un hierro aleación y un material compuesto de fibra de carbono. En varias modalidades no limitantes, la estructura 344 en la que se instala el sujetador de múltiples piezas 100 comprende aluminio y/o una aleación de aluminio, tal como, por ejemplo, aleación de aluminio 7075. En varias modalidades, la estructura en la que puede instalarse un sujetador de acuerdo con la presente descripción puede configurarse como al menos uno de una industria aeroespacial componente o estructura, un componente o estructura de automóvil, un componente o estructura de transporte componente o estructura, un edificio y la construcción componente o estructura, u otro componente o estructura.

[0059] La estructura 344 puede comprender una sola capa de material o dos o más capas de material. Por ejemplo, como se ilustra en Las Figuras. 3-5, la estructura 344 puede comprender un capa primera 344a y una capa segunda 344b, que pueden ser el mismo material o materiales diferentes. La primera capa 344a puede colocarse entre la segunda capa 344b y el collar de sujeción 102 cuando se instala el sujetador de múltiples piezas 100. En varias modalidades no limitantes, la primera capa 344a es adyacente a o contacta con el collar de sujeción 102.

[0060] Adicionalmente, en varias modalidades no limitantes, el primer extremo del pasador 128 puede dimensionarse y configurarse para facilitar la alineación del pasador 120 con el agujero 346, lo que permite de esta manera que el primer extremo del pasador 128 se mueva fácilmente dentro y a través del agujero 346. En varias modalidades no limitantes, la porción de cabeza 136 puede dimensionarse y configurarse para impedir que el pasador 120 atraviese el agujero 346 más allá de una distancia predeterminada.

[0061] Como se ilustra en la Figura. 3, el primer extremo de clavija 128 del pin 120 se colocó en alineación con el segundo lado 360 del agujero 146 y se insertó a través del agujero 346. El collar de sujeción 102 se colocó sobre el primer extremo del pasador 128, y el primer extremo del pasador 128 se ha insertado en la cavidad del cuello 110 del collar de sujeción 102. En la disposición mostrada en la Figura 3, el collar de sujeción 102 aún no se ha deformado alrededor del pasador 120.

[0062] Con referencia a las Figuras 3 y 4, y como se entenderá por los expertos en la técnica de los sujetadores de múltiples piezas, las abrazaderas del el engarce de una herramienta de instalación de sujetadores de múltiples piezas (por ejemplo, una herramienta de instalación de collar de sujeción) puede cerrarse alrededor y acoplarse a la fuerza a la región de tracción 124 del pasador 120. Al acoplarse, el engarce puede aplicar una fuerza axial a la región de extracción 124 del pasador 120. El engarce puede retraerse en una carcasa de la herramienta de instalación de sujetadores de múltiples piezas, y el pasador 120 también se mueve a medida que el engarce se retrae debido a al acoplamiento entre la región de tracción 124 y el engarce. A medida que el pasador 120 se mueve de esta manera, un yunque de la herramienta de instalación puede entrar en contacto forzadamente con el collar de sujeción 102 con una fuerza axial y empujar el collar de sujeción 102 a lo largo del pasador 120 en una dirección alejada del primer extremo del pasador 128. El movimiento del collar de sujeción 102 puede disminuir un espacio, si está presente, entre la primera capa 344a y la segunda capa 344b de la estructura 344 y contactar a la fuerza con el collar de sujeción 102 con la estructura 344.

[0063] Cuando el yunque de la herramienta de instalación de sujetadores de múltiples piezas imparte una fuerza suficiente al collar de sujeción 102, la porción alargada 108 puede ser al menos parcialmente deformado en el pasador 102. Por ejemplo, la superficie del collar interno 116 puede deformarse sobre la porción roscada ahusada 126 del vástago 122 del pasador 102 entre la primera capa 344a y el primer extremo del pasador 128. La deformación de la superficie del collar interno 116 sobre la porción roscada ahusada 126 puede formar roscas 350 en la superficie del collar interno 116 del collar de sujeción 102. Dado que las roscas 350 se forman en la superficie del collar interno 116 durante el proceso de instalación mediante el contacto con las roscas 138 de la porción roscada ahusada 126, las roscas 350 y las roscas 138 pueden alinearse sustancialmente de manera que no se crucen. En varias modalidades no limitativas, dado que el collar de sujeción 102 se deforma sobre el pasador 120, el sujetador de múltiples piezas 100 es resistente a la vibración, similar a un perno de bloqueo convencional.

[0064] La deformación de la porción alargada 108 puede asegurar el collar de sujeción 102 al pasador 120 y de esta manera asegurar el sujetador de múltiples piezas 100 a al menos una porción de la estructura 344. De esa manera, por ejemplo, la primera capa 344a y la segunda capa 344b de la estructura 344 se aseguran juntos. Después de la instalación del sujetador de múltiples piezas 100 en la estructura 344, el collar de sujeción 102 y la porción de cabeza 136 del pasador 120 están aplicando una fuerza de sujeción a la estructura 344. En la disposición mostrada en la Figura 4, el collar de sujeción 102 se deformó sobre la porción roscada ahusada 126 y los filetes 350 se formaron como un resultado de la deformación, de esta manera el collar de sujeción 102 se asegura al pasador 120. El espacio entre la primera capa 344a y la segunda capa 344b de la estructura 344 en la Figura 3 se ha reducido como se muestra en la Figura 4.

[0065] Como se ilustra en la Figura. 4, el pasador 120 puede no se fractura después de la instalación en la estructura 344. Alternativamente, el pasador 120 puede rotura (no mostrada) después de la instalación en la estructura 344 como resultado de la fuerza aplicada al pasador 102 por la herramienta de instalación de sujetadores de múltiples piezas. Por ejemplo, el pasador 120 puede fractura a lo largo de una ranura de ruptura rápida, si está presente, después de la instalación en la estructura 344.

[0066] La configuración de ciertas modalidades de un sujetador de múltiples piezas de acuerdo con la presente descripción permite que el sujetador se desmonte y se retire de la estructura para proporcionar acceso a la estructura. Por ejemplo, con referencia al sujetador de múltiples piezas 100 mostrado en las Figuras 3-5, posterior a la instalación del sujetador de múltiples piezas 100 en la estructura 344, se puede aplicar un par a la superficie del collar externo 114 del collar de sujeción 102 para girar el collar de sujeción 102 alrededor del eje longitudinal, A<i>. Al girar el collar de sujeción 102 en una dirección giratoria adecuada, el collar de sujeción 102 se empuja para que se mueva a lo largo de la porción roscada ahusada 126 del pasador 120 en una dirección axial alejándose del segundo extremo del pasador 130. Este movimiento del collar de sujeción 102 a lo largo del pasador 120 reduce la interferencia de los filetes 350 en la superficie interna del collar 116 con los filetes 138 de la porción roscada ahusada 126 del pasador 120 debido al desacoplamiento relativo de los estrechamientos entre los filetes 350 y 128. Cuando la interferencia entre las roscas 350 del collar de sujeción 102 y las roscas 128 del pasador 120 se reduce a un grado adecuado, el collar de sujeción 102 puede girarse adicionalmente alrededor del pasador 120 de una manera similar a una tuerca convencional, y retirarse del pasador 120, como se muestra en la Figura 5. La fuerza de sujeción aplicada a la estructura 344 por el sujetador de múltiples piezas 100 puede aliviarse mediante la eliminación del collar de sujeción 102, y el pasador 120 puede eliminarse después del orificio 346 en la estructura 344.

[0068] Modalidades de múltiples piezas los sujetadores de acuerdo con la presente descripción pueden usarse en un método para sujetar una estructura. La Figura 6 ilustra las etapas de una modalidad no limitante de tal procedimiento. El método ilustrado en la Figura 6 puede comprender insertar el primer extremo de pasador 128 de un sujetador de piezas múltiples 100 de acuerdo con la presente descripción en un orificio 346 en una estructura 344 (en la etapa 602). Después de insertar el primer extremo de pasador 128 en la estructura 344, el primer extremo de pasador 128 puede insertarse en la cavidad del collar 110 del collar de sujeción 102 (en la etapa 604). Después de insertar el primer extremo del pasador 128 en la cavidad del collar 110, en ciertas modalidades no limitativas, el collar de sujeción 102 puede entrar en contacto forzado con un yunque de un aparato de instalación de sujetadores de múltiples piezas, lo que empuja el collar de sujeción 102 a moverse a lo largo del pasador 120 en una dirección alejada del primer extremo del pasador 128 (en la etapa 606). En varias modalidades no limitantes, la región de tracción 124 del pasador 120 puede entrar en contacto forzado con las abrazaderas del engarce del aparato de instalación de sujetadores de múltiples piezas (en el paso 608). En varias modalidades no limitantes, las etapas 606 y 608 pueden ocurrir simultáneamente. TLa superficie del collar interno 116 del collar de sujeción 102 puede ser deformado en la porción roscada ahusada 126 del vástago 122 del pasador 120, de esta manera asegurar el pasador 120 al collar de sujeción 102 y retener al menos una porción del sujetador de múltiples piezas 100 en la estructura 144 (en la etapa 610). Después de deformar la superficie del collar interno 116, el collar de sujeción 102 puede retirarse del pasador 120 mediante la aplicación de un par a la superficie del collar externo 116 (en la etapa 612).

[0070] Un experto en la técnica reconocerá que los sujetadores, estructuras, operaciones/acciones y objetos descritos en la presente descripción, y la discusión que los acompaña, se usan como ejemplos en aras de la claridad conceptual y que se contemplan varias modificaciones de configuración. En consecuencia, como se usa en la presente descripción, los ejemplos/modalidades específicos establecidos y la discusión adjunta pretenden ser representativos de sus clases más generales. En general, el uso de cualquier ejemplar específico pretende ser representativo de su clase, y la no inclusión de componentes, dispositivos, aparatos, operaciones/acciones, y objetos específicos no debe tomarse como limitante. Aunque la presente descripción proporciona descripciones de diversos aspectos específicos con el propósito de ilustrar diversos aspectos de la presente descripción y/o sus aplicaciones potenciales, se entiende que para los expertos en la técnica tendrán lugar variaciones y modificaciones. En consecuencia, la invención o las invenciones que se describen en la presente descripción deben entenderse como al menos tan amplias como se reivindican, y no tan estrechamente definidas por los aspectos ilustrativos particulares que se proporcionan en la presente descripción.

Claims (14)

1. REIVINDICACIONES

1. Un sujetador de múltiples piezas (100) que comprende:

un collar de sujeción (102) que comprende

un primer extremo de collar (104),

un segundo extremo del collar (106),

una superficie de collar interno (116) que se extiende desde el primer extremo del collar (104) hasta el segundo extremo del collar (106) y que define una cavidad del collar (110), y

una superficie de collar externo (114) configurada para recibir un par; y

un pasador (120) configurado para recibirse al menos parcialmente en la cavidad del collar (110), el pasador (120) que comprende

un primer extremo de pasador (128),

un segundo extremo de pasador (130), y

un vástago (122) que se extiende entre el primer extremo del pasador (128) y el segundo extremo del pasador (130), en donde el vástago (122) comprende una porción roscada ahusada (126), y en donde la superficie del collar interno (116) se configura para deformarse sobre la porción roscada ahusada (126) y asegurarse al vástago (122), y el collar de sujeción (102) se configura para retirarse del vástago (122) después de la deformación mediante la aplicación de un par a la superficie del collar externo (114).

2. El sujetador de múltiples piezas (100) de acuerdo con la reivindicación 1, en donde el segundo extremo del pasador (130) comprende una porción de cabeza (136) configurada para recibir un par, preferentemente en donde la porción de cabeza (136) comprende al menos uno de un lado sustancialmente plano, una nervadura, una estría, una muesca, un moleteado, un lóbulo, un orificio, un casquillo empotrado y una lengüeta.

3. El sujetador de múltiples piezas (100) de acuerdo con la reivindicación 1 o la reivindicación 2, en donde una dimensión de la porción roscada ahusada (126) disminuye a lo largo de una porción de filete de la ranura de bloqueo helicoidal en una dirección axial hacia el primer extremo del pasador (128), preferentemente en donde: la dimensión es una cresta de filete de la porción roscada ahusada (126); y/o

la dimensión disminuye a lo largo de al menos 50 % de la longitud de la porción roscada ahusada (126) en la dirección axial hacia el primer extremo del pasador (128); y/o

la porción roscada ahusada (126) disminuye en diámetro hacia el primer extremo del pasador (128) en un ángulo en un intervalo de 0,005 grados a 15 grados.

4. El sujetador de múltiples piezas (100) de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en donde el vástago (122) del pasador comprende una región de tracción (124), en donde la porción roscada ahusada (126) está intermedia entre la región de tracción (124) y el segundo extremo del pasador (130).

5. El sujetador de múltiples piezas (100) de acuerdo con la reivindicación 4, en donde el vástago (122) del pasador comprende una primera región (132), en donde la porción roscada ahusada está intermedia entre la primera región del vástago (132) y la región de tracción (124), y en donde la primera región del vástago (132) comprende una forma sustancialmente cilíndrica.

6. El sujetador de múltiples piezas (100) de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en donde la superficie del collar externo (118) comprende una primera región superficial (114a) que comprende al menos uno de un lado sustancialmente plano, una nervadura, una ranura, una muesca, un moleteado, un lóbulo, un orificio y una lengüeta, preferentemente en donde la superficie del collar externo (118) comprende una segunda región superficial (114b) adyacente a la primera región superficial (114a) y la segunda región superficial (114b) comprende una forma sustancialmente cilíndrica.

7. El sujetador de múltiples piezas (100) de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en donde el sujetador de múltiples piezas (100) se configura para instalarse en un orificio (346) en una estructura (344) y en donde la estructura se configura como al menos una de una pieza o componente aeroespacial, una pieza o componente de automóvil, una pieza o componente de transporte, y una pieza o componente de construcción y edificación.

8. El sujetador de múltiples piezas (100) de acuerdo con la reivindicación 1, en donde un diámetro del vástago (122) está en un intervalo de 0,15 cm a 10,16 cm (0,06 pulgadas a 4 pulgadas).

9. Un perno de bloqueo que comprende el sujetador de múltiples piezas (100) de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8.

10. Un método para sujetar, el método que comprende:

insertar un primer extremo de pasador (128) de un sujetador de múltiples piezas (100) en un orificio (346) en una estructura (344), el sujetador de múltiples piezas (100) que comprende

un collar de sujeción (102) que comprende

un primer extremo de collar (104),

un segundo extremo del collar (106),

una superficie de collar interno (116) que se extiende desde el primer extremo del collar (104) hasta el segundo extremo del collar (106) y que define una cavidad del collar (110), y

una superficie de collar externo (114), y

un pasador (120) configurado para recibirse al menos parcialmente en la cavidad del collar (110), el pasador (120) que comprende

un primer extremo de pasador (128),

un segundo extremo de pasador (130), y

un vástago (122) que se extiende entre el primer extremo del pasador (128) y el segundo extremo del pasador (130), en donde el vástago (122) comprende una porción roscada ahusada (126);

deformar la superficie del collar interno (116) sobre la porción roscada ahusada (126) de esta manera asegurar el pasador (120) al collar de sujeción (102); y

subsecuente a la deformación de la superficie del collar interno (116), retirar el collar de sujeción (102) del pasador (120) mediante la aplicación de un par a la superficie del collar externo (114).

11. El método de la reivindicación 10, en donde el primer extremo del pasador (128) comprende una región de tracción (124) y el método comprende además:

poner en contacto a la fuerza la región de tracción (124) con las abrazaderas de un engarce de un aparato de instalación de collar de sujeción; y

poner en contacto a la fuerza el collar de sujeción (102) con un yunque del aparato de instalación del collar de sujeción deformando de esta manera la superficie interna del collar (116) sobre la porción roscada ahusada (126).

12. El método de las reivindicaciones 10 a 11, en donde una dimensión de la porción roscada ahusada (126) disminuye a lo largo de la porción roscada ahusada (126) en una dirección axial hacia el primer extremo del pasador (128).

13. El método de cualquiera de las reivindicaciones 10 a 12, en donde la dimensión disminuye a lo largo de al menos 50 % de la longitud de la porción roscada ahusada (126) en la dirección axial hacia el primer extremo del pasador (128).

14. El método de cualquiera de las reivindicaciones 10 a 13, en donde la porción de filete de la ranura de bloqueo ahusada disminuye en diámetro hacia el primer extremo del pasador (128) en un ángulo en un intervalo de 0,005 grados a 15 grados.