CN101273207B - 将轻质板体固定在支座上的固定装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及固定装置，其用于把轻质板体固定在支座上。该装置包括插入件(18)，该插入件至少一凸缘(20)，该插入件包括用于接收螺栓类固定构件(16)。根据本发明，该凸缘(20)其有一包括齿形元件(23)的外表面，并且该装置包括一具有使所述固定构件(16)通过的开口的可延展材料零件(24)。齿形元件(23)用于在将所述板体固定在支座上时与所述可延展零件(24)配合，以便可以进行该固定，并且不造成所述板体变形。
Description
技术领域
本发明涉及固定装置，其用于将轻质板体如夹层结构板体固定在支座上。本发明的另一目标是包括该固定装置的旅客运输工具如飞行器。
背景技术
复合材料的夹层结构具有一些特性，特别是机械特性，尤其用于最小质量块。因此这些结构大量用于航空工业(舱门、地板、机翼前缘、副翼、内隔板等)。
图1示意表示现有技术舱室地板的局部剖面图。地面板由夹层结构的地板板体1构成。每个板体1包括至少两个壁2、3，所述壁分别位于蜂窝状芯体4的相对的外表面上。这些板体1具有较小的厚度，一般约为10mm，所述板体1通过螺栓固定在座位安装轨道的侧凸缘5、6上。
板体1还包括一些局部加固件7，用于形成螺栓与夹层结构的界面连接。为了形成这种加固，可以使用板体的局部填充或安装插入件。为了将该插入件放到板体中，一般借助一切割工具在其中一壁2、3中和芯体4的大部分厚度上形成一凹腔。包括本体8和凸缘9或大头部的金属插入件7位于该凹腔中，使凸缘9覆盖壁2的、包括孔眼的外表面。一粘合层可以位于凸缘9与壁3的外表面之间，以保证夹层结构1的密封性。该大头部9还可把螺栓产生的局部应力分配在壁2、3的一个比较大的区域上。
当然，凹腔可以是贯通的，在每个壁2、3中形成一孔眼，使插入件7的主体穿过芯体4的整个厚度。
已经知道在用于接受螺栓的板体支座的钻孔处留出足够的间隙，以便可以按带有制造公差的方式将板体组装在支座上，但也可以进行可能的互换。另外，可以在板体与例如两个板体连接处的支座之间放置一密封垫，因此使插入件7与支座隔开。因此当板体组装在支座上时，螺栓杆的很大一部分未被约束，并且会在插入件7上导致应力。施加在插入件7上的应力可能使夹层结构的芯体变脆弱，这可能导致板体的机械特性严重损坏。
发明内容
因此，本发明的目的是提出用于固定轻质板体的装置，该装置的设计和操作方式简单、经济，具有很高的耐腐蚀性，同时质量最小，并且可以实现轻质板体在支座上的安装，而不损坏该板体或固定构件。
为此，本发明涉及用于把轻质板体如夹层结构板体固定在支座上的装置，该装置与制造公差相容，并保证可能的互换性，同时又可以把板体平面中的强负荷转移到该板体与支座之间。
所述固定装置包括插入件，该插入件包括空心主体和至少一凸缘，该凸缘用于至少部分贴靠所述板体的表面，所述插入件用于接受固定构件。
根据本发明，所述凸缘有一外表面，所述外表面包括齿形元件，并且该固定装置包括可延展材料零件，所述可延展材料零件具有用于所述固定构件通过的开口。所述可延展材料零件被设置位于所述凸缘的外表面与所述板体应固定在其上的支座之间。在将所述板体固定在所述支座上时，所述齿形元件被用于与所述可延展材料零件配合，以实现该固定，且不造成所述板体变形。
这里“可延展材料”是指一种能够在力的作用下以不可逆的方式塑性变形的柔软材料。因此齿通过把固定板体的力转移给该零件而使可延展材料零件变形，因此不会造成板体的变形。
拆卸板体时，有利地使用者可以非常容易地以最小成本更换该可延展材料零件。
轻质板体一般为包括泡沫材料芯体或蜂窝状芯体的夹层结构。
在该地板板体不同的特殊实施例中，每个实施例有它特定的优点，这些优点可以有许多可能的技术组合：
-至少所述凸缘由硬质的金属材料制成；
-所述插入件是硬质的金属材料的单块零件；
-所述硬质的金属材料在包括钢、钛、因瓦合金、铝合金的组类中选择。
本发明还涉及旅客运输工具，如飞行器，其包括板体，所述板体与板体支座连在一起。根据本发明，该运输工具包括用于固定如上所述的板体的固定装置，从而实现至少一所述板体在至少一所述支座上的组装。
附图说明
现在参照以下附图更详细地描述本发明：
-图1示意表示一现有技术的舱室地板的局部剖面图；
-图2示意表示一旅客运输工具用的地板的板体的局部剖面图，该运输工具包括一用于固定符合本发明一实施例的板体的固定装置。
-图3示意表示一地板板体与图2所示的支座连接的放大剖面图。
具体实施方式
图2表示符合本发明一实施例的用于旅客运输工具的地板板体。地板板体10包括一中心夹层结构，该结构包括至少两个壁11、12，所述壁分别位于蜂窝状芯体13的相对的外表面上。
这些壁11、12是一些纤维骨架。纤维可以在作为非限定性方式给出的组类中选择，所述组类包括：碳纤维、石墨纤维、玻璃纤维、二氧化硅纤维、碳化硅纤维，或具有所需硬度同时又满足与航空领域有关的轻质量限定的任何其它纤维。
蜂窝状芯体13例如由芳族聚酸胺(aramide)形成。芳族聚酸胺纤维实际上具有低的可燃性、大的抗断裂性和高的弹性模量。
例如是一地毯的地面覆盖物14位于地板板体10上。该覆盖物14用于保护地板板体10，防止与移动有关的侵蚀或其它与占据运输工具的舱室有关的侵蚀。
该地板板体10包括至少一安装轨道15，所述安装轨道15特别用于安装布置零件和座位，所述安装轨道15具有一纵向轴线，该安装轨道15至少部分插在所述板体的厚度中。但是，同一板体10可以包括两个或几个位于不同位置的轨道15，以便可以根据使用者的需要进行不同的布置。
安装轨道15具有剖面形状为倒T形或Q形的下轨道部分。它还可以具有剖面形状为C形的上轨道部分，用于接收布置零件的连接和固定部件，且特别是座位轨道。
地板板体10的上表面具有沿安装轨道15的纵轴布置的长形开口，以便可以固定布置零件。
地板板体10通过固定构件16固定在支座上，该支座在所示的情况下为地板支撑横梁17。固定构件16是一钢或钛制螺栓。地板与支座17之间可以设有一个或多个层体，如密封垫27。该密封垫27可以是金属的、复合材料的或者也可以是橡胶的。
板体10包括一些插入件18，以形成螺栓类固定构件与夹层结构的界面连接。每个插入件18包括用于使固定构件16通过的空心主体19和至少一凸缘20，该凸缘20要贴靠在地板的、用于与支座接触的表面12上。一粘贴层有利地可以位于凸缘与地板壁12的外表面之间，以保证夹层结构的密封性。
插入件18组装在夹层结构上，使空心柱形本体19的主轴线在座位安装轨道的侧凸缘21、22的相应孔眼上对中。该插入件18是硬质的金属材料的单块零件(pièce monobloc)。该插入件最好由钛、钢、因瓦合金(Invar)或铝合金制成。
在另一实施例中，插入件不是由单块零件构成，而是包括至少一凸缘20，所述凸缘由硬质的金属材料制成，固定在复合材料或由碳纤维增强的塑料材料制成的空心主体19上。可以通过粘合层、例如环氧类型的粘合层使凸缘20固定在空心主体19上。
该凸缘具有包括齿形元件23的外表面。齿形最好在凸缘20的外表面上成环状地实施，以便与一可延展的材料、例如铝制成的垫片24配合。
该垫片24包括使固定构件16通过的开口，并位于凸缘20的外表面与板体支座17之间。
图3表示图2的轻质板体固定在它的支座上的放大剖面图。图3中带有与图2中描述的相同参考数字的零件表示相同的对象。为了保证施加在轻质板体的平面中的力转移到支撑结构中，可延展材料零件24位于板体支座26中形成的凹腔25中。例如该板体支座26是一横梁。安装固定构件16时，该可延展材料零件24通过该可延展材料的、与空心主体19接触的表面的变形与空心主体19配合。
为了保证该连接，空心主体19可以有一柱形外表面，所述柱形外表面具有一些浮突元件。这些浮突元件提供向夹层结构的芯体转移力的附加面积。作为实例，这些浮突元件包括螺旋形。另外，也可是凹空体和凸状体的交错，这些凸状体的截面为方形、矩形或任何其它适当形状。
一旦实现连接，本发明的固定装置可以有利地将施加在板体平面中的力转移到支撑结构中，而不扰动固定构件。该力的转移可以在支撑结构中形成直径明显大于固定构件直径的钻孔，以便与制造公差相适应，并且有可能地，使轻质板体有互换性。
Claims (11)
1.固定装置，其用于把轻质的板体固定在板体支座上，所述固定装置包括插入件(18)，该插入件(18)包括空心主体(19)和至少一凸缘(20)，所述凸缘(20)用于至少部分贴靠所述板体的表面，所述插入件(18)用于接收固定构件(16)，该固定装置的特征在于，
-所述凸缘(20)有一外表面，所述外表面包括齿形元件(23)；
-该固定装置包括可延展材料零件(24)，所述可延展材料零件(24)具有用于所述固定构件(16)通过的开口，所述可延展材料零件用于被设置在所述凸缘的外表面与所述板体支座之间；
并且，在将所述板体固定在所述板体支座上时，所述齿形元件(23)被用于与所述可延展材料零件(24)配合，以实现该固定，且不造成所述板体变形。
2.如权利要求1所述的固定装置，其特征在于，至少所述凸缘(20)由硬质的金属材料制成，并且所述硬质的金属材料在包括钢、钛、因瓦合金、铝合金的组类中选择之一。
3.如权利要求2所述的固定装置，其特征在于，所述插入件(18)是硬质的金属材料制成的单块零件。
4.如权利要求1所述的固定装置，其特征在于，所述空心主体(19)具有柱形外表面，所述柱形外表面具有浮突元件。
5.如权利要求1所述的固定装置，其特征在于，所述可延展材料零件(24)是垫片。
6.如权利要求6所述的固定装置，其特征在于，所述垫片由铝制成。
7.如权利要求1所述的固定装置，所述轻质的板体是具有夹层结构的板体。
8.旅客运输工具，其包括板体，所述板体与板体支座连在一起，
其特征在于，该旅客运输工具包括如权利要求1至7中任一项所述的固定装置，所述固定装置用于固定所述板体，从而实现至少一所述板体在至少一所述板体支座(17、26)上的组装。
9.如权利要求8所述的运输工具，其特征在于，所述板体支座(17、26)是横梁。
10.如权利要求8或9所述的运输工具，其特征在于，所述板体包括地板板体(10)，每个地板板体包括至少一个具有纵向轴线的安装轨道(15)，所述安装轨道至少部分插在所述板体(10)的厚度中。
11.如权利要求9所述的运输工具，其特征在于，所述旅客运输工具是飞行器。
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