紧固装置 |
|||||||
| 申请号 | CN201610368455.8 | 申请日 | 2016-05-30 | 公开(公告)号 | CN106194927A | 公开(公告)日 | 2016-12-07 |
| 申请人 | 空中客车营运有限公司; | 发明人 | 理查德·克里斯滕森; 哈里什·阿加迪; 利·兰德尔; | ||||
| 摘要 | 本 发明 涉及一种 飞行器 结构，该飞行器结构包括第一部件和第二部件。紧固装置将第一部件紧固至第二部件，其中，该紧固装置包括夹紧构件和紧固构件。紧固构件具有纵向轴线，并且夹紧构件与第一部件相关联，使得该夹紧构件能够沿第一方向运动并且在第二方向上固定就位，该第一方向平行于 紧 固件 的纵向轴线，其中，紧固件延伸穿过第二部件而与夹紧构件接合并且保持该夹紧构件抵靠第二部件。该紧固装置可以在不向第一部件与第二部件之间施加夹紧 力 的情况下在至少一个方向上使第一部件和第二部件相对于彼此保持处于固定 位置 。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种飞行器结构，所述飞行器结构包括第一部件和第二部件以及将所述第一部件紧固至所述第二部件的紧固装置，其中，所述紧固装置包括夹紧构件和紧固构件，所述紧固构件具有纵向轴线，所述夹紧构件与所述第一部件相关联，使得所述夹紧构件能够沿第一方向运动并且在第二方向上固定就位，所述第一方向平行于所述紧固构件的所述纵向轴线，其中，所述紧固构件延伸穿过所述第二部件而与所述夹紧构件接合并且保持所述夹紧构件抵靠所述第二部件。 |
||||||
| 说明书全文 | 紧固装置技术领域[0001] 本发明涉及一种紧固装置。更具体地但非排他地，本发明涉及一种用于将第一部件紧固至第二部件的紧固装置。本发明还涉及第一部件至第二部件的紧固，其中，第一部件和第二部件中的至少一个部件包括制造公差，并且该紧固装置至少部分地适应这种公差。 背景技术[0002] 飞行器中的许多部件由复合材料——例如碳纤维增强塑料或玻璃纤维增强塑料——制成。飞行器还经常包括由金属制成的部件。当将复合材料制成的部件连接至金属制成的部件时，期望的是所述两个部件之间的任何联接使得联接应力减小。这对于在某些方向上被加载或承受应力时可能易于损坏或失效的复合材料部件是特别有利的。此外，复合材料部件通常被制成具有至少一个基准面和非基准面，其中，该基准面具有精密控制的轮廓，在该非基准面中可能存在制造公差。当复合材料部件连接至金属部件时，非基准面可能与金属部件接触，这意味着在复合材料部件与金属部件之间的至少一部分接触表面之间可能存在间隙。简单地拧紧穿过复合材料部件和金属部件的螺栓可以用于闭合该间隙，从而可能使复合材料部件的基准面变形，并且还向复合材料部件施加应力。这可能导致复合材料部件的损坏或失效，从而需要更换或修理该复合材料部件，并且增大了飞行器维护的时间和成本。 [0003] 以上段落描述了复合材料部件至金属部件的连接。然而，在将两个复合材料部件连接在一起的情况下，由制造公差引起的问题甚至可能会更加明显。 [0004] 本发明的目的是缓解上述问题。替代性地或另外地，本发明的目的是提供一种改进的紧固装置。 发明内容[0005] 根据第一方面，本发明提供了一种飞行器结构，该飞行器结构包括第一部件和第二部件以及将第一部件紧固至第二部件的紧固装置，其中，该紧固装置包括夹紧构件和紧固构件，该紧固构件具有纵向轴线，该夹紧构件与第一部件相关联，使得该夹紧构件能够沿第一方向运动并且在第二方向上固定就位，第一方向平行于紧固件的纵向轴线，其中，该紧固件延伸穿过第二部件而与夹紧构件接合并且保持夹紧构件抵靠第二部件。 [0006] 该紧固装置可以用于在不向第一部件与第二部件之间施加夹紧力的情况下在至少一个方向上使第一部件和第二部件相对于彼此牢固地保持处于固定位置。 [0007] 第一部件可以包括夹紧构件接纳部，该夹紧构件接纳部构造成至少部分地接纳夹紧构件。这种布置可以在夹紧件不阻碍第二部件的情况下允许第一部件和第二部件彼此紧密地靠近以便连接在一起。该夹紧构件接纳部可以用于限制夹紧构件沿不同于第一方向的方向的运动。 [0008] 该夹紧构件可以与锚固螺母(anchor nut)相关联。该夹紧构件可以与第一部件的第一侧相关联，并且该锚固螺母与第一部件的相反的第二侧相关联。该夹紧构件可以铆接或螺栓连接至锚固螺母，或者通过如将由本领域技术人员所理解的任何其他适合的方法进行连接。夹紧构件和锚固螺母能够相对于第一部件滑动，使得夹紧构件可以滑入到靠近第一部件的第一位置——例如，完全地接纳在夹紧件接纳部内——和远离第一位置的第二位置中，使得该夹紧构件至少部分地从夹紧件接纳部伸出。 [0009] 夹紧构件可以布置成使得该夹紧构件仅能够相对于第一部件沿一个方向运动，并且沿其他方向——特别是在不同平面上——的运动被限制。该夹紧构件可以通过至少两个连接点固定至锚固螺母，这种连接点相对于彼此隔开。所述连接点可以与穿过第一部件的不同孔口相关联，所述孔口定位成使得旋转运动或夹紧件的在第一部件的平面上的运动被阻止。 [0011] 紧固件可以是带螺纹的螺栓。该紧固件可以构造成延伸穿过第一部件、穿过滑动夹紧件并且与锚固螺母接合。第二部件可以包括用于接纳紧固件的沉头螺栓端部的沉头孔口。因此，该紧固件可以与第二部件形成齐平的表面。 [0012] 该紧固件可以将夹紧件拉动成与第二部件接合，使得锚固螺母不会沿紧固件延伸的方向接触第一部件或者沿紧固件延伸的方向在第一部件上施加任何力。然而，该紧固装置可以构造成使得该紧固装置阻止第一部件和第二部件沿与紧固件延伸的方向垂直的方向的运动。这种布置可以抵抗施加至紧固装置的剪切载荷，从而使第一部件和第二部件相对于彼此保持处于固定位置。 [0013] 第一部件可以是金属部件。替代性地，第一部件也可以是复合材料部件。第二部件可以是复合材料部件。第二部件可以是包括意在与第一部件接触的表面的任何部件，其中，所述表面包括制造公差，这意味着可能阻止该表面被安置成与第一部件齐平。 [0014] 该飞行器结构可以包括多个紧固装置，所述紧固装置中的每个紧固装置均包括紧固夹紧件，该紧固夹紧件能够沿与其他紧固夹紧件不同的方向运动并且在与其他紧固夹紧件不同的方向上固定。这种布置可以提供一种下述的飞行器结构：该飞行器结构通过紧固装置牢固地紧固在一起，从而在多个不同方向上阻止两个部件相对于彼此运动。 [0015] 根据本发明的第二方面，还提供了一种飞行器，该飞行器包括如参照本发明的第一方面所描述的飞行器结构。 [0016] 根据本发明的第三方面，提供了一种紧固装置，该紧固装置包括夹紧构件、锚固螺母和紧固件，其中，夹紧构件固定地附接至锚固螺母，并且紧固件以可移除的方式与夹紧构件接合。 [0017] 根据本发明的第四方面，提供了一种将第一部件与第二部件连接起来的方法，该方法包括以下步骤：将夹紧构件定位在第一部件与第二部件之间，将锚固螺母附接至夹紧构件，使得该夹紧构件能够相对于第一部件沿第一方向运动并且在不同的第二方向上相对于第一部件固定，以及使紧固件穿过第二部件与夹紧构件接合，使得该夹紧构件移动成与第二部件接触。 [0018] 当然，将要理解的是，参照本发明的一个方面所描述的特征可以并入到本发明的其他方面中。例如，本发明的方法可以并入参照本发明的设备所描述的特征中的任何特征，本发明的设备也可以并入参照本发明的方法所描述的特征中的任何特征。附图说明 [0019] 现在将参照示意性附图仅以示例的方式描述本发明的实施方式，在附图中： [0020] 图1示出了根据本发明的第一实施方式的紧固装置的分解图； [0021] 图2示出了根据本发明的第一实施方式的紧固件的截面图； [0022] 图3示出了根据本发明的第一实施方式的紧固装置的各个元件的分解图； [0023] 图4示出了一个结构构件中的紧固件的截面图； [0024] 图5示出了第二结构构件中的紧固件的截面图，该第二结构构件比图4中示出的结构构件具有更大的制造公差； [0025] 图6示出了包括根据本发明的第二实施方式的紧固件的飞行器； [0026] 图7示出了包括根据本发明的第三实施方式的多个紧固件的飞行器部件； [0027] 图8示出了图7中示出的飞行器部件的截面图；以及 [0028] 图9示出了根据本发明的第一实施方式的紧固装置的各个部件之间的连结路径。 具体实施方式[0029] 图1示出了用于将第一部件12和第二部件14紧固在一起的紧固装置10。紧固装置10包括夹紧构件16、锚固螺母18和紧固件20。第一部件12是大致平坦的金属部件，其具有接纳部22，该接纳部22布置成至少部分地接纳夹紧构件16。第一部件12包括接合表面24，该接合表面24布置成靠近第二部件14上的对应的接合表面26并且可能部分地与第二部件14上的对应的接合表面26接触。第二部件14是大致平坦的复合材料部件，并且接合表面26是该部件的非基准表面。因此，第二部件14的接合表面26与第一部件12的接合表面24在彼此紧密靠近时可能不在整个接合表面24、26上处于齐平的接触。 [0030] 为了在不将第一部件12和第二部件14挤压在一起并且不会潜在地损坏第一部件12和/或第二部件14的情况下将第一部件12固定至第二部件14，紧固件20的螺纹部延伸穿过第二部件14中的孔口、夹紧构件16中的对应孔口并且与锚固螺母18的对应的螺纹部接合。紧固件20具有纵向轴线，该纵向轴线是紧固件延伸穿过第二部件14、夹紧构件16和锚固螺母18的方向。锚固螺母18经由铆钉通过第一部件中的对应的孔口连接至夹紧构件16的两个连接部28和30。锚固螺母18与夹紧构件16之间的连接使得允许夹紧构件16与接纳部22之间沿与紧固件20的纵向轴线相同的方向的有限运动，但是阻止了旋转运动或者大致平坦的第一部件12的平面中的运动。紧固件20与锚固螺母18的接合将夹紧构件16拉动成与第二部件14接触。只要两个部件中的制造公差不太大，则可以在不需要将锚固螺栓按压在第一部件12上的情况下使夹紧构件16与第二部件14接触。因此，在第一部件12与第二部件14之间不存在夹紧力的情况下，第二部件14被固定以防止相对于第一部件的旋转运动以及相对于第一部件的平面内运动。 [0031] 图2示出了参照图1描述的紧固装置10的截面图。夹紧构件16位于第一部件12的接纳部22内。锚固螺母18位于第一部件12的另一侧并且通过连接部28和30铆接至夹紧构件16。第二部件14借助于延伸穿过沉头孔口32的紧固件20而靠近第二部件14。随后，通过使紧固件20延伸穿过夹紧构件16并且与锚固螺母18接合而将第一部件12和第二部件14连接在一起。随后，夹紧构件16通过紧固件20被拉动而抵靠于第二部件14，这在图2中示出。 [0032] 图3示出了夹紧构件16、具有接纳部22的第一部件12以及锚固螺母18的分解图。 [0033] 图4示出了在其间具有小的制造公差(MIN)的第一部件12和第二部件14。图5示出了在其间具有较大的制造公差(MAX)的第一部件12和第二部件14。所述附图示出了夹紧构件相对于第一部件的运动如何顾及到待补偿的制造公差的变化。 [0034] 图6示出了飞行器50，该飞行器50包括飞行器结构40，该飞行器结构40包括如上所述的紧固装置10。 [0035] 图7示出了飞行器结构40，该飞行器结构40包括具有冠状投弃燃料出口的复合整流罩44。紧固装置10将复合整流罩结构固定至燃料出口的金属部件42。图8示出了如图7中所示的飞行器结构的截面图，其中具有多个紧固件10。多个紧固装置10位于飞行器结构40上的不同点处，以将金属部件42与复合材料部件44固定在一起。由于存在制造公差，两个部件42、44的配合表面之间例如可以具有2mm的间隙，并且根据本发明的紧固装置10允许在不将两个部件迫压在一起的情况下将两个部件紧固在一起，将所述两个部件迫压在一起可能以不期望的方式对所述两个部件中的一个部件或两个部件进行加载。为了将金属部件42和复合材料部件在所有自由度中固定，所述多个紧固装置10必须如所示的那样位于跨经两个部件的若干不同的方位中。 [0036] 图9示出了位于飞行器结构40中的紧固装置10。为了遵守飞行器上的金属结构的电气连结要求，紧固装置10必须与金属飞行器结构的其余部分电连结。图9中突出显示的部段B示出了从紧固件20穿过夹紧构件16和锚固螺母18的连结要求是如何满足的。所述连结要求可以通过向如图9中所示的部段B施用金属表面来满足。 [0037] 尽管已经参照特定的实施方式描述和图示了本发明，但是本领域的技术人员将理解的是，本发明可以使其本身成为未在本文中具体图示的许多不同变型。 |
||||||
