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包括连接件和至少两个承载件的连接组件

阅读：499发布：2021-06-07

专利汇可以提供包括连接件和至少两个承载件的连接组件专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且一种连接组件，包括：由复合材料制成的连接件(2)，其包括基部(6)和主壁，所述基部包括孔(10)来接收第二固定元件；至少两个承载件(20)，每个承载件设有贯通开口，每个承载件用于与第二固定元件之一相关联，承载件定位成在主壁的每一侧有一个；主壁和基部通过在主壁每一侧一个的弯曲形状的延伸部(18)连接，每个延伸部限定承载件接收区域，用于接收第二固定元件的孔部分地穿过弯曲延伸部形成。，下面是包括连接件和至少两个承载件的连接组件专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种连接组件，其特征在于，包括：
-由复合材料制成的连接件(2；2’；2”；50；80)，其包括基部(6；54；84)和在第一几何平面(P1)中从基部的上表面伸出的主壁(4；52；82)，所述基部在基本上垂直于第一几何平面的第二几何平面(P2)中延伸，所述基部限定两个相反的分支，在所述主壁的每一侧有一个分支，所述主壁包括接收第一固定元件的开口(8；56；92)，所述基部包括接收第二固定元件的孔(10；70；90)；
-至少两个承载件(20；30；68；88)，每个承载件设有贯通开口，每个承载件用于与第二固定元件之一相关联，承载件定位成在主壁的每一侧有一个；
所述主壁和所述基部通过在主壁的每一侧一个的弯曲形状的延伸部(18；60；86)连接，每个延伸部限定承载件接收区域，用于接收第二固定元件的孔部分地穿过弯曲的延伸部形成。
2.根据权利要求1所述的组件，其特征在于，将所述主壁连接到所述基部的每个延伸部(18；60；86)的曲率半径在5cm和30cm之间。
3.根据权利要求1或2所述的组件，其特征在于，每个接收区域的形状适于接收圆柱形或部分圆柱形形状的承载件(20；30；88)。
4.根据前述权利要求中任一项所述的组件，其特征在于，所述接收区域由形成在所述连接件(50)的基部(54)中并且至少部分地由弯曲的延伸部(60)形成的中空容置部(62)形成，每个中空容置部具有圆形和凹形的形状并且用于接收半球形状的承载件(68)。
5.根据权利要求4所述的组件，其特征在于，位于主壁(54)的同一侧上的中空容置部(62)通过凸形的凸台(64)与每个相邻的容置部分开。
6.根据权利要求4或5所述的组件，其特征在于，主壁(54)在其每个主面上包括竖直凸台(66)。
7.根据权利要求5和6所述的组件，其特征在于，每个竖直凸台(66)延伸至分开中空容置部的凸形凸台(64)。
8.根据前述权利要求中任一项所述的组件，其特征在于，每个接收区域由弯曲边缘(40)延伸，所述弯曲边缘形成止挡件(42)，防止所述承载件滑动。
9.根据前述权利要求中任一项所述的组件，其特征在于，所述连接件(80)包括辅助壁(96)，该辅助壁结合到所述主壁(82)的自由端并垂直于所述第一几何平面延伸。
10.根据前述权利要求中任一项所述的组件，其特征在于，所述连接件(80)包括多个类似的主壁(82)，每个主壁通过弯曲的延伸部(86)连接到所述基部(84)。

说明书全文

包括连接件和至少两个承载件的连接组件

技术领域

[0001] 本发明涉及包括连接件和至少两个承载件的连接组件。

背景技术

[0002] FR 2970432A1公开了一种T形连接件，其用于将两个元件固定在一起，例如用于组装航空设备内的机械部件。该连接件由复合材料制成，复合材料包含嵌入树脂基体中的增强纤维。

[0003] 复合材料的使用使得可以获得良好的结构性能，同时限制部件的质量，这在航空应用中是重要的，但是具有引起某些机械故障模式的缺点。特别是，当部件在竖直主体部分上在张力下装载时，树脂基体同样局部地在张力下装载，特别是在与基部结合的位置，这促使部件过早破裂。

发明内容

[0004] 因此，本发明通过提出一种包括连接件和至少两个承载件的连接组件来寻求进一步减少这些缺点。

[0005] 为此目的，本发明涉及一种连接组件，其特征在于，它包括：

[0006] -由复合材料制成的连接件，其包括基部和在第一几何平面中从基部的上表面伸出的主壁，该基部在基本垂直于第一几何平面的第二几何平面中延伸，该基部限定两个相反的分支，在主壁的每一侧有一个分支，主壁包括用于接收第一固定元件的开口，该基部包括用于接收第二固定元件的孔；

[0007] -至少两个承载件，每个承载件设有贯通孔口，并且每个承载件与第二固定元件之一相关联，承载件定位成在主壁的每一侧有一个；

[0008] 主壁和基部通过在主壁每一侧一个的弯曲形状的延伸部连接，每个延伸部限定承载件接收区域，用于接收第二固定元件的孔形成为部分地穿过弯曲延伸部。

[0009] 借助于本发明，承载件的使用使得可以将连接件施加在基部上的载荷分散，特别是在连接件在张力下在其主壁上装载的情况下。因此，位于结合处的树脂基体随之在压缩下装载而不是在张力下装载，这是一种能够更好地受力的装载形式。

[0010] 根据本发明的有利但非强制性的方面，这样的连接组件可以包含以下特征中的一个或多个，单独考虑或以任何技术上允许的组合考虑：

[0011] -连接主壁与基部的每个延伸部的曲率半径在5cm至30cm的范围内。

[0012] -每个接收区域的形状适于接收圆柱形或部分圆柱形的承载件。

[0013] -接收区域由形成在连接件的基部中并且至少部分地由弯曲延伸部形成的中空容置部形成，每个中空容置部具有圆形和凹形形状并且旨在接收半球形的承载件。

[0014] -位于主壁同一侧的中空容置部通过凸形的凸台与每个相邻容置部分开。

[0015] -主壁在其每个主面上包括竖直凸台。

[0016] -每个竖直凸台一直延伸到分开中空容置部的凸形凸台。

[0017] -每个接收区域通过形成端部止挡件的弯曲边缘延伸，以防止承载件滑动。

[0018] -连接件包括辅助壁，该辅助壁结合到主壁的自由端并垂直于第一几何平面延伸。

[0019] -连接件包括多个类似的主壁，每个主壁通过弯曲的延伸部连接到基部。附图说明

[0020] 根据以下对仅通过示例并参考附图给出的连接组件的一个实施例的描述，本发明将被更好地理解并且其进一步的优点将变得更加清楚，在附图中：

[0021] -图1是根据本发明的第一实施例的连接组件的示意图；

[0022] -图2是根据本发明的第二实施例的连接组件的示意图；

[0023] -图3是根据本发明的第三实施例的连接组件的示意图；

[0024] -图4和5是根据本发明的第四实施例的连接组件的示意图；

[0025] -图6是根据本发明的第五实施例的连接组件的示意图。

具体实施方式

[0026] 图1描绘了连接组件的一个实施例，该连接组件包括连接件2，或支架，连接件2或支架包括主壁4和基部6。

[0027] 例如，连接件2用于将两个元件固定在一起，在此情况下可用于在航空设备内组装机械部件。

[0028] 主壁4(也称为腹板)在第一几何平面P1中从基部6的上表面伸出，其在第一端和第二端之间，所述第一端锚固到基部6，所述第二端称为“自由”端，该第二端形成组件2的上部部分。

[0029] 基部6在基本上垂直于第一平面P1的第二几何平面P2中延伸，其在每一侧限定一个延伸超出主壁4的两个相反的分支或部分。例如，这里的基部6具有实心的单件部件的形式。

[0030] 在此“基本上垂直”的意思是平面P1和P2之间的锐角介于30°至90°的范围内，优选地介于45°和90°之间，更优选地介于60°至90°的范围内。

[0031] 因此，连接件2具有倒T形的整体形状的横截面，主壁4形成T的主分支。

[0032] 在所示的示例中，主壁4竖直地延伸并且基部6水平地延伸，使得在此情况下平面P1形成部件2的对称平面。

[0033] 与壁4的主面邻接的上边角在此情况下平行于基部6的边角。

[0034] 主壁包括至少一个贯通开口8，每个贯通开口8接收第一固定元件。在此具有四个开口8，但是作为替代方案，开口8的数量可以不同。所述(多个)开口8优选地形成在壁4的自由部分中。

[0035] 第一固定元件允许主壁4固定到第一机械元件(未示出)。例如，第一固定元件是螺钉或螺栓，并且在此情况下包括柄部，特别是带螺纹的柄部。每个柄部容纳在开口8中。或者，(多个)第一固定元件是机械紧固件，例如球。

[0036] 基部6包括孔10以接收第二固定元件。在该示例中，两个孔10形成在基部6的每一侧向部分上。第二固定元件允许主壁4固定到第二机械元件(未示出)。例如，第二固定元件是螺钉或螺栓，并且在此包括容纳在开口10中的柄部，特别是带螺纹的柄部。

[0037] 部件2由复合材料制成，该复合材料包含嵌入聚合物基体(特别是树脂基体)中的增强纤维。

[0038] 在所示的示例中，主壁4包括形成壁4的相反主面的两个展开部(expanse)12和14。展开部12和14在壁4的自由上部部分中连接，并且在此形成壁4的相反的平行平面。展开部
12和14朝向基部6下降并彼此分开，直到它们与基部6接触。

[0039] 例如，壁4由两个柔性片形成，所述两个柔性片包括堆叠的多个叠层的堆层(pile)或树脂浸渍的纤维预制件，优选地，其是具有各向异性或单向取向的纤维预制件，每个片形成展开部12，14之一。在展开部12和14之间的空间填充部件2的芯部16，该芯部16同样由复合材料制成并且部分地形成基部6。因此，部件2在展开部12和14之间没有空腔。

[0040] 主壁4和基部6通过弯曲延伸部18连接，弯曲延伸部18也称为结合部，每个结合部限定用于承载件20的接收区域。用于接收第二固定元件的孔10部分地穿过延伸部18形成。

[0041] 在此的延伸部18具有弯曲的轮廓和凹形的外表面。

[0042] 例如，延伸部18在垂直于平面P1和P2的几何平面中的几何投影具有圆弧的形状，其中心定位成朝向部件2的外侧。

[0043] 在所示的示例中，延伸部18在壁4的每侧上由扩展部12和14的分开部分形成。

[0044] 有利地，每个延伸部18的曲率半径在5cm至30cm的范围内，优选地在10cm至25cm的范围内。例如，在垂直于平面P1和P2的平面中测量曲率半径。

[0045] 例如，根据承载件20的接触面的曲率选择曲率半径。特别地，在此情况下，对于每个延伸部18，承载件20的弯曲部分与接收区域接触，并且与壁4的相应面延伸的方向相切。

[0046] 连接组件还包括至少一个承载件20，在此是两个，每个承载件容纳在部件2的相应的接收区域中。承载件20在此是相同的，这意味着仅详细描述它们中的一个。

[0047] 通常，承载件20(也称为“垫片”)在此指的是用于与第二固定元件之一协作的机械元件，例如通过插入在接收区域和相应的第二固定元件的头部之间，以便分散所述部件2所经受的机械载荷，特别是当该部件在张力下在其壁4上装载且同时被固定到第二元件上时。承载件20在此形成连接组件的一部分。

[0048] 承载件20设有通孔，该通孔在承载件20安装在部件2上时与孔10对准并且在此垂直于承载件20的纵向轴线。然而，实际上，未对准的水平是可以是容忍的以补偿潜在的装配间隙。钻出所述孔10的直径可以与钻在承载件20中形成的相应孔的直径不同。

[0049] 在该示例中，承载件20是圆柱形的或至少部分圆柱形的形状，例如具有圆柱体的一部分的形状，特别是中空的四分之一圆柱体。

[0050] 术语“圆柱体的一部分”可以例如是指沿其纵向平面已被切割的圆柱体，例如沿其母线的弦线截断，特别是形成四分之一圆柱体或半圆柱体，使得承载件20的基部具有盘的一部分的形状，特别是在承载件是四分之一圆柱体并且母线具有圆形形状的情况下为四分之一圆盘的形状。作为替代，母线可以具有椭圆形或长圆形的形状。

[0051] 每个承载件20在接收区域中放下，承载件20的纵向轴线沿第二平面P2对齐。因此，每个承载件20的圆柱形外表面与接收区域接触。

[0052] 承载件20在此由金属材料制成，但是作为替代，可以由塑料材料或复合材料制成。

[0053] 承载件20使得可以传播施加在基部6上的载荷，特别是当部件2在张力下在其主壁4上装载时。因此，当部件2在张力下在其主体部分4上装载时，位于结合部18处的树脂在压缩下装载而不是在张力下装载，这是一种能够更好地承力的装载模式。因此，改善了部件2的机械完整性。

[0054] 可选地，可以使用附加的承载件22来补充每个承载件20。

[0055] 图2描绘了根据第二实施例的连接组件2’。该连接组件的与第一实施例类似的那些元件具有相同的附图标记并且不再详细描述，因为可以将上述描述重新应用于它们。

[0056] 组件2’与图1的连接组件明显不同之处在于，承载件20由实心圆柱形承载件30代替，在此呈实心四分之一圆柱形。标记32指的是由弯曲延伸部18形成的接触区域的上端。借助于该布置，由承载件30施加的压力增加。

[0057] 图3描绘了根据本发明的第三实施例的连接组件的连接件2”。该连接组件的与部件2类似的那些元件具有相同的附图标记，并且不再详细描述，因为以上描述可以重新应用于它们。

[0058] 部件2”与部件2的明显不同之处在于，弯曲延伸部18终止于翻起弯曲部分40，其形成远离主体部分4的端部止挡件42。

[0059] 这一布置防止承载件20或30在连接组件的组装阶段期间以及当部件2被装载时滑出接收区域。具体地，在壁4上装载的情况下，展开部12和14具有在承载件20处远离基部6移动的趋势，如果存在组装间隙，这可能导致承载件20的不期望的移动。因此，端部止挡件42允许垫片保持就位，从而改善了载荷通过基部6的反作用力。

[0060] 图4和5描绘了根据本发明的第四实施例的连接组件，其包括由复合材料制成的连接件50，其类似于部件2，对其可以重新应用上述描述，除了形状不同之外。

[0061] 特别地，部件50包括主壁52，也称为腹板，其在第一几何平面P1中从部件50的基部54的上表面延伸出来，在锚固到基部54的第一端和形成部件50的上部部分的自由端之间。
壁52的自由端在此具有圆弧形状，或者更一般地，具有弯曲形状。

[0062] 基部54在基本垂直于第一平面P1的第二几何平面P2中延伸，并且限定两个分支，在主壁的每一侧上具有一个分支。部件50在此也具有T形的横截面。在此竖直的平面P1形成部件50的对称平面。

[0063] 壁52包括单个贯通开口56，在此形成为接收球转体型的第一固定元件，但是作为替代，开口56的数量可以不同。

[0064] 主壁52包括两个基本上平面形状的相反的主面58，在此情况下，它们在壁52的上部部分平行，并且在壁52的下部部分，例如从壁52的中间向下，朝向部件50外侧彼此分开直到它们与基部54接触。例如，壁52由柔性片形成，该柔性片包括堆叠的多个叠层的堆层或树脂浸渍的纤维预制件，方式与展开部12和14的方式类似。

[0065] 主壁52和基部54通过弯曲延伸部60连接，每个弯曲延伸部限定用于半球形承载件68的接收区域，所述半球形承载件68执行与承载件20或30类似的功能。一个或多个未示出的孔形成为通过每个接收区域中的基部54，以接收第二固定元件。

[0066] 在所示的示例中，面58在它们彼此分开时具有直线斜坡，并且延伸部60形成在容置部62的区域中，例如当在垂直于平面P1和P2的平面中观察时形成V形轮廓。壁52的部分以及因此位于分开面58之间的部件50的部分由部件50的芯填充，芯部同样由复合材料制成并且结合到基部54的上表面。由此，部件50在面58之间没有空腔。

[0067] 有利地，每个延伸部60的曲率半径在5cm至30cm的范围内，优选地在10cm至25cm的范围内。

[0068] 在所示的示例中，接收区域由形成在部件50的基部54中并且至少部分地由延伸部60形成的中空容置部62形成。每个中空容置部62具有圆形和凹形形状并且旨在接收半球形的承载件68。

[0069] 有利地，位于主壁52的同一侧的中空容置部62通过凸起的凸台64与每个相邻的容置部62分开。更具体地，在主壁52的每一侧上，位于壁62的同一侧上的相邻容置部62通过凸台64彼此分开。

[0070] 在所示的示例中，部件50包括在壁52的每一侧的两个容置部62。作为替代，部件50可以包括在壁52的每个侧面上的不同数量的容置部62，例如三个或四个容置部62。优选地，主壁52在其每个主面上包括从所述主面伸出的竖直凸台66。每个竖直凸台66在此基本上沿相应的主面竖直地延伸。

[0071] 例如，每个竖直凸台66一直延伸到分开中空容置部的凸台64。

[0072] 在所示的示例中，部件50包括两个凸台66，每个凸台形成在壁52的相反主面之一上。每个凸台66的顶点在此情况下位于开口56的下方。

[0073] 每个半球形的承载件68包括呈半球形或球形帽形的圆形接触面，以及基本上平坦的表面。圆形面的曲率与容置部62的曲率互补。

[0074] 每个承载件68穿有通孔70，该通孔在一面基本平坦的表面和另一面圆形表面的顶点之间延伸。当承载件68容纳在相应的容置部62中时，孔70与形成在容置部62中的相应孔对准。

[0075] 承载件68例如由金属材料制成，但是作为替代，可以由塑料材料或复合材料制成。

[0076] 图6描绘了根据第五实施例的连接组件。该连接组件与前述实施例类似的那些元件具有相同的附图标记，并且不再详细描述，因为以上描述可以重新应用于它们。

[0077] 该连接组件包括由如上所述的复合材料制成的连接件80，部件80执行与部件2和50类似的功能，以提供第一和第二元件之间的机械连接。除了第一和第二元件之外，在此的部件80还允许附接第三元件，如下文所述。

[0078] 部件80在此包括两个壁82和平坦基部84，两个壁82在此彼此相同且类似于壁4，壁82从平坦基部84延伸。壁82平行于平面P1延伸，并且基部84基本上平行于平面P2延伸，这些平面类似于以上限定的平面P1和P2。

[0079] 将基部84连接到每个壁82的接合区域由类似于延伸部18或60的弯曲延伸部86形成，并且其限定了用于属于连接组件的承载件88的接收区域。在此的承载件88呈圆柱形或部分圆柱形的形状。

[0080] 在所示的示例中，部件80包括三个接收区域，每个接收区域限定了圆柱形的容置部，该容置部平行于基部84和壁82之一之间的接合处而延伸。每个接收区域接收承载件88，在此为半圆柱体的形式，其纵向轴线平行于平面P2伸长。

[0081] 基部84包括用于接收如以上所限定的第二固定元件的孔。承载件88同样包括通孔90，当承载件88安装在部件80上时，通孔90与基部84中的通孔对准。每个壁82在此包括至少一个孔口92，其执行与孔口8或56相同的功能以接收以上限定的第一固定元件之一。

[0082] 在所示的示例中，部件80还包括辅助壁96，辅助壁96结合到每个主壁82的自由端94并且在此垂直于第一几何平面P1延伸。

[0083] 辅助壁92还包括孔98，以接收第三固定元件，该第三固定元件例如类似于第一或第二固定元件，并允许辅助壁96固定到第三元件。

[0084] 许多其他形式的实施例是可能的。

[0085] 特别地，上述实施例中描述的形状和构造可以适合于适合连接组件所针对的应用，特别是根据当该组件连接到各种机械元件时施加到连接组件的机械载荷的性质和幅度。

[0086] 根据其他示例，辅助壁96可以用在仅包括一个壁82或若干壁82的连接件上。

[0087] 部件50的未示出的替代形式可包括两个独立的基部54，每个基部结合到壁52，壁52的自由端结合到类似于壁96在平面P1中延伸的辅助壁。

[0088] 以上设想的实施例和替代形式可以彼此组合以产生进一步的实施例。

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