符合人体工程学的铆钉托杆

摘要

本文公开一种符合人体工程学的铆钉托杆。该符合人体工程学的铆钉托杆包括具有近端和远端的杆体。近端包括形成在其中的多个孔，用于减小杆体在近端处的重量。该符合人体工程学的铆钉托杆包括位于杆体的近端上的柔性手柄，用于减少在使用该铆钉托杆进行铆接操作期间通过杆体传递的振动。可选地，远端包括形成在其中的至少一个孔，用于接收插入件以增加杆体在远端处的重量。

说明书

相技术领域

本发明总体上涉及与铆接操作结合使用的铆钉托杆(bucking bar)，更具体地涉及一种便于铆接操作且减轻操作者疲劳的人体工程学铆钉托杆。

背景技术

当代商务航空器使用数十万个铆钉进行组装。通常，由于铝合金的焊接与钢焊接相比是复杂的，并且焊接可能削弱焊接接头处的铝材料，所以在航空器建造中铆接优于焊接。此外，铆接连接更容易检查和修理。

在典型的铆接操作中，将铆钉安装在穿过待连接在一起的两件或更多件材料的开口中。如本领域技术人员将理解的那样，技术人员根据待形成的接头选择铆钉尺寸、柄长度和铆钉类型(例如齐平或按钮头铆钉)。将铆钉托杆置于铆钉柄部，并且在铆钉头部使用铆钉枪(或锤子)，从而传递使柄部变形并固定接头的能量。

传统的铆钉托杆典型地由实心钢制成并且以各种方式成形以便于将铆钉托杆置于铆钉柄部(例如，绕过障碍物或在弯曲表面上铆接)。对于技术人员来说，铆钉托杆可能很沉重，难以保持在位，并且它们将来自高冲击铆接操作的反复振动传递到操作者的手。这会导致在组装航空器时必须重复进行铆接操作的技术人员产生不适和疲劳。

因此，希望提供一种符合人体工程学的铆钉托杆。进一步期望该符合人体工程学的铆钉托杆具有减轻的重量并且比传统的铆钉托杆传递更少的振动。此外，结合附图和前述技术领域和背景技术，通过以下详细描述和所附权利要求，其他期望的特点和特征将变得显而易见。

发明内容

本文公开了符合人体工程学的铆钉托杆的示例性实施例。在第一非限制性实施例中，一种符合人体工程学的铆钉托杆包括具有近端和远端的杆体。该符合人体工程学的铆钉托杆包括但不限于其中形成有多个孔的近端，用于减小杆体在近端处的重量。该符合人体工程学的铆钉托杆包括但不限于位于杆体的近端上的柔性手柄，用于减少在使用该铆钉托杆进行铆接操作期间通过杆体传递的振动。

在第二非限制性实施例中，一种符合人体工程学的铆钉托杆包括具有近端和远端的杆体。该符合人体工程学的铆钉托杆包括但不限于形成在远端中的一个或多个孔，用于接收插入件以增加杆体在远端处的重量或质量。该符合人体工程学的铆钉托杆包括但不限于位于杆体的近端上的柔性手柄，用于减少在使用该铆钉托杆进行铆接操作期间通过杆体传递的振动。

在第三非限制性实施例中，提供一种用于形成符合人体工程学的铆钉托杆的方法。该方法包括但不限于在杆体的近端中形成多个孔，以减轻杆体在近端处的重量，以及将柔性手柄定位在杆体的近端上以形成该铆钉托杆。

在第四非限制性实施例中，提供一种用于形成符合人体工程学的铆钉托杆的方法。该方法包括但不限于形成至少一个插入件以增加杆体在远端处的重量，以及将柔性手柄定位在杆体的近端上以形成该铆钉托杆。

在第五非限制性实施例中，一种用于生产符合人体工程学的铆钉托杆的非暂时性计算机可读介质包括指令，该指令在由处理器执行时使三维打印机连续地沉积刚性材料以产生杆体，在该杆体的近端中形成有多个孔。

在第六非限制性实施例中，一种用于生产符合人体工程学的铆钉托杆的非暂时性计算机可读介质包括指令，该指令在由处理器执行时使三维打印机连续地沉积刚性材料以生产出在杆体的远端中形成有至少一个孔的杆体，以接收插入件以增加该符合人体工程学的铆钉托杆的远端处的重量。

附图说明

下面将结合附图来描述本发明，其中相同的附图标记表示相同的元件，并且

图1是示出传统铆钉托杆的侧视图；

图2是示出根据本公开的教导的符合人体工程学的铆钉托杆的非限制性实施例的侧视图；

图3是根据本公开的教导的图2的符合人体工程学的铆钉托杆的立体局部透视图；

图4是根据本公开的教导的图2的符合人体工程学的铆钉托杆的立体图；

图5是根据本公开的教导的图2的符合人体工程学的铆钉托杆的立体透视图；

图6是示出根据本公开的教导的图2的符合人体工程学的铆钉托杆的示意图；

图7是示出根据本公开的教导的符合人体工程学的铆钉托杆的另一个非限制性实施例的立体图；

图8是根据本公开的教导的图7的符合人体工程学的铆钉托杆的立体透视图；

图9是根据本公开的教导的图7的符合人体工程学的铆钉托杆的立体分解图；

图10是示出根据本公开的教导的方法的流程图；

图11是示出根据本公开的教导的方法的流程图；和

图12是示出根据本公开的教导的方法的流程图。

具体实施方式

如本文所使用的，词语“示例性”意指“用作示例，实例或说明”。以下详细描述本质上仅是示例性的，并不意图限制应用和用途。在此描述为“示例性”的任何实施例不一定被解释为优于或好于其他实施例。本具体实施方式中描述的所有实施例都是示例性实施例，用来使本领域技术人员能够制作或使用实施例，而不是限制由权利要求限定的范围。此外，不意图受到在前面的技术领域、背景技术、附图说明或以下详细描述中给出的任何明示或暗示的理论的束缚。

本文描述了用于铆接操作的符合人体工程学的铆钉托杆。本公开的符合人体工程学的铆钉托杆具有近(把手)端和远(工作)端。为了减小近(把手)端的重量，在近端中形成多个孔并且这些孔延伸到杆体内。为了减少在铆接操作期间传递的振动，可以将柔性(例如橡胶状)手柄放置在近端上。在一些实施例中，可以通过在远端中形成至少一个孔并且将具有比该铆钉托杆的材料更高密度的插入件置于该孔中来增加远(工作)端的重量或质量。虽然本公开的符合人体工程学的铆钉托杆被描述为在航空器组装应用中提供优点，但应理解，本公开可有利地用于其他应用，包括但不限于用于地面车辆、船只和航天器的铆接操作，而不偏离本公开的教导。此外，本公开的符合人体工程学的铆钉托杆的使用不限于在运载工具的组装中的使用，而是可以用于需要铆接操作的任何组装过程。

通过浏览本申请的附图连同以下详细描述，可以获得对上述符合人体工程学的铆钉托杆的更多理解。

图1是示出传统铆钉托杆100的侧视图。传统铆钉托杆100具有包括端102和远端104的杆体101，并且可以沿着杆体101形成有成角度部分106。在图1的传统铆钉托杆中，近端102或远端104可以是工作端，其中近端102具有与远端104(H2)不同的厚度(H1)。典型地，图1的传统铆钉托杆100由实心的铁或钢制成，因此对于技术人员来说可能会很沉重，在长时间的重复铆接操作期间难以保持在位。另外，由于由实心钢制成，在铆接操作期间来自铆钉枪的振动能量通过传统铆钉托杆100传递到握着铆钉托杆的技术人员的手中。

现在参照图2，示出了说明符合人体工程学的铆钉托杆200的非限制性实施例的侧视图。符合人体工程学的铆钉托杆200具有杆体201，杆体201具有近(把手)端202和远(工作)端204。近(把手)端202插入到橡胶状手柄208中，以便于技术人员抓握并且吸收沿着符合人体工程学的铆钉托杆200传递的一些振动。本领域技术人员将会理解，符合人体工程学的铆钉托杆200可以形成为各种形状和尺寸，并且在一些实施例中，包括沿着杆体201成角度的部分206。在一个非限制性实施例中，符合人体工程学的铆钉托杆200通过三维打印，例如通过在直接金属激光烧结(direct metal laser sintering,DMLS)机上沉积并熔化马氏体时效钢(maraging steel,MS1)而形成。类似地，手柄208可以通过沉积紫外线固化的橡胶状材料而使用三维打印来形成。

继续参考图2，图3-5提供了说明本公开的符合人体工程学的铆钉托杆200的非限制性实施例的其他视图。这些不同的立体图提供了符合人体工程学的铆钉托杆200的人体工程学特征的进一步说明。在图3中，手柄208被示出为透明的，以暴露出形成在近端中并且延伸到杆体201中以减轻重量的多个孔210。根据任何特定的实施方式，孔210的数量和尺寸可以变化，并且孔210沿着杆体201延伸的长度可以改变，以根据需要减小近(把手)端的重量。图4示出没有手柄208的符合人体工程学的铆钉托杆200。在一些实施例中，可以通过在实心材料的铆钉托杆体上进行钻孔操作(参见图10)来形成多个孔210，以减小近(把手)端202的重量。如上所述，在其他实施例中，符合人体工程学的铆钉托杆200可以通过三维打印形成并且在三维打印过程期间形成孔210(参见图11)。图5示出符合人体工程学的铆钉托杆200的非限制性示例，其是透明的，示出了基本上沿着杆体201的长度延伸的多个孔210。这允许远(工作)端204保持实心材料，从而来自铆钉枪的振动能量可被用来抵住铆钉托杆，使铆钉柄变形。

继续参考图2-5，图6是符合人体工程学的铆钉托杆200的示意图，其提供适合于一个示例性实施例的非限制性尺寸的示例。

图7-9给出立体图，其示出根据本公开的教导的符合人体工程学的铆钉托杆300的另一个非限制性实施例。符合人体工程学的铆钉托杆300具有包括近(手柄)端302和远(工作)端的杆体301，在远端中形成有至少一个孔308。孔308可以通过钻孔形成或者可以在三维打印操作期间形成，并且尺寸被设置为接收由具有比远端304的周围的钢更高密度的材料制成的插入件。这用于增加远端304的重量或质量，从而增加来自铆钉枪的放大的反射能量，以更有效地使铆钉的柄部变形并固定接头。在一个非限制性示例中，符合人体工程学的铆钉托杆300的远端304由马氏体时效钢(MS1)形成，并且插入件310可由碳化物或钨钢形成，其密度约为常规钢的两倍。插入件310可以通过粘合剂或其他合适的手段被锁定在孔308中。柔性手柄306可以放置在近端302上并且覆盖孔308以减少在使用符合人体工程学的铆钉托杆300期间的振动。

如上所述，并继续参考图2-9，本公开考虑到符合人体工程学的铆钉托杆200/300可以通过图10所示的方法1000由实心(铸造或机加工)的铆钉托杆体形成。在框1002中，在铆钉托杆体的近(把手)端中形成多个孔。接下来，框1004可选地还在铆钉托杆体的远(工作)端中形成一个或多个孔。在一个非限制性实施例中，这些成形操作可以通过连续的钻孔操作完成。然后，可以将柔性手柄放置在近端上(框1006)以形成符合人体工程学的铆钉托杆200或300。

同样如上所述，并继续参考图2-9，本公开考虑到符合人体工程学的铆钉托杆200/300可以通过三维打印形成。因此，本公开考虑了一种非暂时性计算机可读介质，其包含指令，所述指令在由处理器执行时将使三维打印机连续地沉积材料，以形成任何特定应用所需的任何特定形状或尺寸的符合人体工程学的铆钉托杆200/300。作为非限制性示例，图11示出本公开的一个实施例1100，其中非暂时性计算机可读介质将包含指令，所述指令在被加载(框1102)由处理器执行时使直接金属激光烧结(DMLS)三维打印机连续地沉积并熔化马氏体时效钢(MS1)以形成在近端202中形成有多个孔210的符合人体工程学的铆钉托杆200(框1104)和/或在远端中形成有孔308的符合人机工程学的铆钉托杆300(框1104')以如上所述接收插入件310(框1106)。作为一个非限制性示例，这可以在EOS M280 DMLS机上完成。如本领域技术人员将认识到的那样，铆钉托杆200还可以在远端中包括一个或多个孔，并且铆钉托杆300可以在近端中包括多个孔。另外，如图12所示，本公开考虑了一种示例性方法1200，其中非暂时性计算机可读介质包含指令，所述指令在被加载由处理器执行时(框1202)，将使三维打印机连续地沉积紫外线固化橡胶状材料(框1204)以形成柔性手柄208或306。然后可以将三维打印的柔性手柄定位在铆钉托杆体的近(把手)端上(框1206)。作为一个非限制性示例，这可以通过在EDEN 350V三维打印机上沉积POLYJET TANGO BLACK材料来完成。

应该理解，本领域技术人员可以针对每个特定应用以各种方式形成所公开的符合人体工程学的铆钉托杆，但是这样的实施方式变型不应该被解释为导致脱离权利要求中阐述的范围。

在本文中，诸如第一和第二等的关系术语可以仅用于将一个实体或动作区别于另一个实体或动作，而不必要求或暗示这些实体或动作之间的任何实际的这种关系或顺序。数字序号，如第一、第二、第三等，仅表示多个中的不同单体，并不意味着任何序列或顺序，除非由权利要求语言具体定义。任何权利要求中的文本序列并不意味着过程步骤必须按照这样的顺序按照时间或逻辑序列执行，除非它是由权利要求的语言具体定义的。在不脱离本发明的范围的情况下，过程步骤可以以任何顺序互换，只要这样的互换与权利要求语言不矛盾，并且合乎逻辑。

此外，根据上下文，在描述不同元件之间的关系时使用的诸如连接或耦合的词语并不意味着必须在这些元件之间建立直接的物理连接。例如，两个元件可以通过一个或多个附加元件物理地、电子地、逻辑地或以任何其他方式彼此连接。

尽管在本公开的前述详细描述中已经给出至少一个示例性实施例，但应该理解的是存在大量的变型。还应该理解的是，示例性实施例仅是示例，并不意图以任何方式限制本发明的范围、适用性或配置。而是，前面的详细描述将为本领域技术人员提供用于实施本发明的示例性实施例的便利的路线图。应该理解，在不脱离如所附权利要求书中所阐述的本公开的范围的情况下，可以对示例性实施例中描述的元件的功能和布置进行各种改变。