CN102326004B - 用于航空器中模块元件的紧固设备 - Google Patents
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Abstract
提供一种用于将模块元件附接到航空器中支撑结构(300)的紧固设备(100)。所述紧固设备(100)包括轴(110)，其具有区段(114)和位于第一端用于接合在所述支撑结构(300)的支撑凹部(302)中的加宽头部(112)，所述区段(114)邻接所述头部(112)并具有第一侧向尺寸(L1)和第二侧向尺寸(L2)，所述第二侧向尺寸(L2)被设置为至少基本垂直于所述第一侧向尺寸(L1)并大于所述第一侧向尺寸(L1)。在相反的第二端，所述轴(110)被提供有操纵杆(150)，该操纵杆(150)连接到所述轴(110)用于进行旋转并被构造成移动到打开位置和闭合位置。被提供在所述轴(110)上以能纵向移动的轴衬(120)被设计为支撑所述模块元件的外壁(200)并支撑导电板簧(130)，该导电板簧(130)用于一方面接触所述外壁(200)的外部，另一方面接触所述支撑结构(300)。能够通过所述操纵杆(150)被致动的偏心部(158)在所述操纵杆(150)移动到所述操纵杆(150)的所述闭合位置期间沿着所述轴(110)朝向所述头部(112)移动所述轴衬(120)。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于运输装置内模块的紧固设备，特别是一种用于航空器中模块元件的紧固设备，和一种包含这种紧固设备的紧固系统。
背景技术
航空器内部受制于特殊要求。模块构造经常是希望的，以通过安装子组件而加快最后装配并简化未来的维护。为了精确适应，必须无论如何在最后装配期间可以补偿公差。例如，当模块不得不装配到凹部中时，即使模块的可视表面并不与凹部的邻接边缘平齐而终结，也会发生不希望的装配定位。
而且，模块会包括沉重的供给单元，例如用于长途飞行时空气调节或水供给及处理的那些供给单元。紧固设备必须能够将沉重模块的惯性力传递到航空器结构，即使在诸如航空器的硬着陆的极端状况下亦如此。如果紧固设备例如在硬着陆时将要断裂，则伤害的风险由于接近乘客或使用该模块的人员而将会相当大。为此，用于模块的紧固设备例如被设计成传递高达10,000N的力。
即使在正常的飞行状况中，携带模块的航空器结构承受因旋转的发动机以及相当小的空气湍流造成的振动。将这些振动传递给模块会降低其使用寿命，由此增大维护成本或者甚至危及飞行安全。
模块会包含电气设备，在此情况下，与航空器的(电)地线相关的电位均衡有利于其操作可靠性。未提供用于电操作的模块也会需要电位均衡。例如，由于材料边界处的上述振动，静电荷可能累积，这增大着火的风险，妨碍其他设备的性能或者削弱模块的使用便利性。
另一特征是用于航空器中模块的紧固设备的简单完善的操作性。例如，可能需要在定期的维护间隔外替换模块。在此情形下，对于紧固设备将会有利的是优选地不使用工具以及尽可能迅速地进行操作，可能的话由机组人员操作。
随后公开的文献DE 10 2008 015 648 A1描述了一种用于临时固定到基本平滑的气密紧固表面的抽真空装置。该抽真空装置可用于提升物体，由此用于保持操作可靠性，真空显示器可检测抽真空装置的吸板与紧固表面之间的最小负压什么时候未达到。由于使用肘节杆或铰接杆改变吸板在某些区域中的位置而导致负压累积。
出版的文献DE 200 04 718 U1公开了用于将两个部件连接在这两个部件中的贯穿开口中的推入轴，其中贯穿开口一致。通过向外引导的肘节杆或铰接杆，能径向移位地安装的闭锁装置可移动到径向延伸位置。
传统的紧固系统仅在一定程度上满足航空器中的上述需求。例如，现有的紧固系统仅沿个别方向传递力，这即为为什么对于每个模块需要多个不同定向的附件。尽管更复杂的紧固系统能够减少振动的传递，但它们因其复杂性而不允许在不使用专用工具的情况下进行装配或拆卸。而且，已知紧固系统对于各个部件规定了电位均衡，除了紧固系统之外，各个部件必须连接到航空器的地线，因此需要额外的装配步骤。
发明内容
本发明的目的是对此进行改正。
根据本发明，该目的通过具有权利要求1特征的用于将模块元件附接到航空器中的支撑结构的紧固设备而实现。相应地，提供轴，其具有区段和位于第一端用于接合在所述支撑结构的支撑凹部中的加宽头部，所述区段邻接所述头部并具有第一侧向尺寸和第二侧向尺寸，所述第二侧向尺寸被设置为至少基本垂直于所述第一侧向尺寸并大于所述第一侧向尺寸。所述轴在相反的第二端提供有操纵杆，该操纵杆连接到所述轴用于进行旋转并能移动到打开位置和闭合位置。轴衬被提供在所述轴上以能纵向移动，该轴衬被设计为支撑所述模块元件的外壁并支撑导电板簧，该导电板簧用于一方面接触所述外壁的外部，另一方面接触所述支撑结构。能够通过所述操纵杆被致动的偏心部在所述操纵杆移动到所述操纵杆的所述闭合位置期间沿着所述轴朝向所述头部移动所述轴衬。
所述轴上的所述加宽头部能接合在所述支撑结构的所述支撑凹部中。通过连接到所述轴用于进行旋转的所述操纵杆，所述轴于是能移动到第一旋转位置，在该第一旋转位置，所述轴的具有较小的第一侧向尺寸和所述第二侧向尺寸的区段被设置为使得，其能够通过狭窄的引导或连接区段在无实际阻力的情况下移动到所述支撑结构的支撑凹部中。在所述支撑凹部的第二区域(其紧跟所述引导区段并被扩大至所述第二侧向尺寸)中，所述轴通过所述操纵杆的进一步旋转能移动到第二旋转位置(锁定位置)，在该第二旋转位置，所述轴的所述区段然后利用径向形状配合而被制动。在锁定位置，所述第二侧向尺寸优选基本垂直于所述引导区段。同时，所述轴上的加宽头部形成轴向形状配合，这防止所述轴沿第二端的方向的运动，即，所述轴以抗张力(tension-resistant)的方式锚定在所述支撑结构的支撑凹部中。
在所述操纵杆的闭合位置，以纵向可动方式附接到所述轴的所述轴衬的弹性支承能在所述支撑结构的部件上的轴向公差或阻尼振动传递到所述模块元件的外壁之前对其进行补偿。同时，由于在闭合位置所述支撑结构与板簧之间的电接触，因板簧的电导率以及由于板簧与外壁之间的电接触，可以实现所述模块元件相对于所述航空器的地线的电位均衡。
为了进一步改善电位均衡，所述轴衬还能导电，用于改善由所述轴衬支撑的板簧与同样由所述轴衬支撑的外壁之间的电接触，并用于在所述轴衬沿所述头部的方向沿着所述轴移动时通过所述轴衬与所述支撑结构之间产生接触实现电位均衡。为此目的，一个或更多突出部可附接到所述轴衬，用于在一个或更多支承点接触所述支撑结构。
所述板簧能被成形为使得在闭合位置时与所述支撑结构发生表面接触。所述板簧的平行于所述支撑结构的至少一端可被设计用于表面接触。可替代地，所述板簧可具有用于接触所述支撑结构的至少一个支承点。所述支承点可通过例如所述板簧的局部、例如半球状变形而实现，用于局部增大表面压力，从而改善电接触。而且，所述支承点在所述支撑结构的部件上发生振动期间可释放接触点，因此防止电接触的可能损害，这种损害可能由表面氧化造成。
所述目的可替代地通过具有权利要求4特征的用于将模块元件附接到航空器中的支撑结构的紧固设备而实现。相应地，提供轴，其具有区段和位于第一端用于接合在所述支撑结构的支撑凹部中的加宽头部，所述区段邻接所述头部并具有第一侧向尺寸和第二侧向尺寸，所述第二侧向尺寸被设置为至少基本垂直于所述第一侧向尺寸并大于所述第一侧向尺寸。所述轴在相反的第二端提供有操纵杆，该操纵杆连接到所述轴用于进行旋转并能移动到打开位置和闭合位置。在所述轴上提供导电轴衬，该导电轴衬以纵向能移动的方式被附接，并被设计为支撑所述模块元件的外壁并接触所述支撑结构。能够通过所述操纵杆被致动的偏心部在所述操纵杆移动到所述操纵杆的所述闭合位置期间沿着所述轴朝向所述头部移动所述轴衬。
所述紧固设备通过所述操纵杆的致动如上所述发生。再次，所述轴的加宽头部的接合在所述支撑结构的支撑凹部中产生轴向形状配合，该形状配合防止所述轴沿第二端的方向的移动。而且，在锁定位置，由于所述轴的所述区段的加大的第二侧向尺寸，实现径向形状配合。同时，在所述操纵杆的闭合位置所述支撑结构与所述轴衬之间的电接触以及支撑所述外壁的所述轴衬的电导率实现所述模块元件相对于所述航空器的地线的电位均衡。通过省略板簧，所述紧固设备能更有利地进行制造，并有更少的单个部件进行装配。
两个实施例可通过以下特征有利地进行进一步的改进。
所述轴衬可被设计为当所述轴位于其第一旋转位置时阻挡所述操纵杆移动到其闭合位置。通过阻挡所述操纵杆的移动，可以防止所述紧固设备的误操作或所述模块元件到所述支撑结构的不充分紧固，这是因为当所述轴处于不能进行所述轴的径向锁定的旋转位置时使用者能够意识到。
所述偏心部可与所述操纵杆一体构造，这减少所述紧固设备的制造成本并增大可靠性。
为了将所述紧固设备锁定在其闭合状态，所述轴衬可在其外周界上具有用于与所述操纵杆的锁定突出部协作的扁平锁定部分，从而在所述操纵杆的所述闭合位置以旋转固定的方式将所述操纵杆联接到所述轴衬。所述操纵杆因而被锁定以防止旋转。所述轴衬上的扁平锁定部分可被设置在对应于所述操纵杆的锁定位置的位置。这还导致所述轴被锁定以防止相对于所述轴衬的旋转，这是因为用于旋转所述轴的操纵杆被连接到所述轴衬。
所述轴衬可进一步被设计为利用形状配合接纳所述外壁和/或所述板簧。特别地，偏离圆形轮廓的扇段可被构造为用于旋转固定在所述轴衬上。所述扇段可被例如设计为凹槽(特别地为T状凹槽)或为所述轴衬的外周界上的扁平部分。在结构上有利的构造中，所述模块元件的外壁和/或所述板簧具有以旋转固定方式接纳所述轴衬的贯穿凹部。例如，所述轴衬以旋转固定方式接合于其中的贯穿凹部可被形成为基本上与所述轴衬的周界互补。另外，所述轴衬可具有突出部，例如凸缘，使得所述外壁和/或所述板簧可被稳固在夹紧盘与所述突出部之间。所述外壁或所述板簧还可单独地，例如被稳固在两个夹紧盘之间。
根据优选实施例，提供用于与所述操纵杆的锁定突出部协作的扁平锁定部分同时在所述轴衬与所述模块元件的外壁和/或所述板簧之间产生形状配合。这实现了所述紧固设备极为简单的制造，并导致所述轴在所述操纵杆呈现其闭合位置时也被锁定以防止相对于所述模块元件的外壁旋转。
根据本发明的另一拓展，为了使所述操纵杆在其打开位置也被制动，径向凹槽形成在所述轴衬的面向所述偏心部或所述操纵杆的端面中，从所述偏心部突出的相应突出部在所述偏心部或与其连接的所述操纵杆的打开位置接合在径向凹槽中。同时，这还导致所述轴被锁定，以防止在所述操纵杆的打开位置相对于所述轴衬旋转。根据该实施例的有利的另一改进，第二径向凹槽存在于所述轴衬的端面中，并被设置为使得两个径向凹槽在其间形成90°的角度。根据本发明的紧固设备的装配被简化，这是因为，通过上述布置的两个径向凹槽，所述轴的解锁位置和锁定位置也可被限定在所述操纵杆的打开位置并由使用者可识别地确定。例如，如果使用者打开处于闭合位置的操纵杆来释放紧固设备并由此移除紧固的模块元件，使用者于是需要仅旋转操纵杆通过90度远离第一闭锁凹槽并旋转到第二闭锁凹槽中，并且使用者于是知晓，轴，更精确为轴的具有两个不同侧向尺寸的区段，已呈现其解锁位置，轴在该解锁位置可从支撑凹部中移除。
所述轴通过加宽头部接合在所述支撑结构的支撑凹部可通过朝向第一端渐缩的头部形式而便利。被构造成圆锥体或截头圆锥体的头部在装配期间有利地用作引导辅助物。
为了便于紧固设备插入到支撑结构的凹部，作用在所述轴衬与所述轴的头部之间的压缩弹簧可在装配/拆卸位置对所述轴施加预紧力。所述轴衬可在所述压缩弹簧的作用下移动与所述偏心部接触。装配和拆卸位置因此可对应于所述操纵杆的闭合和打开位置。通过所述偏心部，所述压缩弹簧的力还可作用于使所述偏心部致动的所述操纵杆上。由于该反作用力，所述操纵杆的运动可具有规定的死点，当超过死点时，所述操纵杆自动弹到闭合位置。所述操纵杆因而可被另外锁定，以防止无意打开或由振动造成的打开。而且，这种类型的卡合机构可清楚地对使用者确认是否已达到闭合位置。而且，沿轴向方向的公差可通过压缩弹簧进行补偿。
所述压缩弹簧有利地被支撑在所述轴的区段上。借助于所述区段的合适的轴向尺寸，因而可以防止所述压缩弹簧对所述支撑结构施加压力和在装配期间造成不利的摩擦力。而且，所述压缩弹簧可导电，因而能够通过所述轴衬和所述轴实现从所述外壁到所述航空器上的所述支撑结构的另一导电路径。
为了进一步改善电导率，所述轴衬可具有导电涂层。所述外壁与所述轴衬之间、所述板簧与所述轴衬之间或所述支撑结构与所述轴衬之间的电接触通过该涂层可被改善。
在开始提及的目的进一步通过包括至少一个如上所述构造的紧固设备和支撑结构的紧固系统而实现。所述支撑结构具有至少一个支撑凹部，该至少一个支撑凹部具有第一区域、第二区域和将所述第一区域连接到所述第二区域的引导区段。所述第一区域使紧固设备的轴上的头部通过。所述第二区域具有的直径对应于所述紧固设备的轴上的所述区段的所述第二侧向尺寸。除正常公差外，所述引导区段的侧向尺寸可对应于所述紧固设备的轴上的所述区段的所述第一侧向尺寸。
在所述轴的第一旋转位置，所述引导区段使所述轴从所述支撑凹部的所述第一区段移位到第二区域。所述引导区段的侧向尺寸(其对应于所述第一侧向尺寸)，可基本等于所述轴的所述第一侧向尺寸，或者可在所述第一侧向尺寸与所述第二侧向尺寸之间。例如，所述引导区段的侧向尺寸可以比所述轴的所述第一侧向尺寸大5％。例如，所述第二侧向尺寸可以是所述第一侧向尺寸的大小的两倍。
所述支撑凹部的所述第一区域有利地被设置在所述第二区域上方。因此，在所述模块元件的装配期间，在所述轴的头部已被插入到所述支撑凹部的上部第一区域之后，所述轴上的所述区段可借助于重力滑动到所述第二区域中。
附图说明
现在参照附图更详细解释本发明的优选实施例，附图显示：
图1为根据本发明的紧固设备的实施例的分解三维图示；
图2为图1的实施例处于开放状态时的侧视图；
图3为处于开放状态的实施例的三维图示；
图4为处于闭合状态的实施例的三维图示；
图5为处于闭合状态的实施例的剖视图；
图6为处于闭合状态的实施例的透明三维图示；以及
图7为实施例的另一拓展的三维图示。
具体实施方式
图1显示用于将模块元件紧固到航空器结构的紧固设备的实施例(总体由100表示)。模块侧上的各特征由附图标记2xx表示，航空器侧上的各特征由3xx表示。
紧固设备100包括轴110，其在图1左侧显示的端部处具有加宽头部112和沿轴向位于其后的区段114。具有圆柱形基本形式的区段114具有两个互相平行的扁平部分116，扁平部分116在其间限定第一侧向尺寸L1。垂直于第一侧向尺寸L1，区段114具有第二侧向尺寸L2，该第二侧向尺寸L2大于第一侧向尺寸L1并对应于区段114的圆柱形基本形式的直径。区段114的两个圆形扇段因此位于与轴110同轴的假想侧向圆柱表面上。在所示的紧固设备110的实施例中，轴110在区段114之后的直径对应于第一侧向尺寸L1。两个互相平行的扁平部分118和径向通孔119被构造在轴110的相反端(显示在图1的右侧)。
紧固设备100进一步包括轴衬120，其圆柱周界被扁平的锁定部分122中断。轴衬120具有轴向贯穿凹部124，用于以可滑动的方式接纳轴110。轴衬120面对轴110的区段114的端部具有径向向外突出的凸缘126，凸缘126具有从其沿着头部112的方向轴向突出的两个圆扇形突出部128。
容纳在突出部径向内部区域中的是螺旋弹簧129，该螺旋弹簧129被构造成压缩弹簧并被支撑在贯穿凹部124中的台阶(图1中未显示)上。如果轴110被插入到轴衬120的贯穿凹部124中，则螺旋弹簧129的另一端被支撑在轴110的区段114上。
紧固设备进一步包括由弹性和导电材料，优选为不锈钢制成的板簧130。板簧130具有贯穿凹部132，用于以旋转固定的方式利用位于对应于扁平锁定部分122位置处的扁平部分134接纳轴衬120。贯穿凹部132的形式因而对应于轴衬120的轮廓，使得板簧130当定位在轴衬120上时关于旋转以形状配合的方式连接到轴衬120。对于单个扁平锁定部分122和对应的单个扁平部分134替代的是，还可以在每种情况下在轴衬120和板簧130上构造多个扁平部分。例如，轴衬120和贯穿凹部132的轮廓可为多边形轮廓。还可以通过锯齿实现板簧130在轴衬120上的旋转固定安装。一般而言，可通过偏离圆形轮廓的锚状扇段来实现旋转固定锚定。
板簧130具有带两个臂135的近似板状横截面，其端部136形成基本平行表面，该平行表面上圆顶状的接触突出部在每种情况下被提供作为支承点138。
夹紧盘140具有两个薄片142，其在圆周上具有切割边缘，该圆周略微小于轴110的第一侧向尺寸L1。夹紧盘140可以被不可逆地推动到轴110上，使得夹紧盘140被稳固于此，通过薄片142切入轴110的表面中而防止夹紧盘140的移除。
操纵杆150具有通孔152，其可通过扁平部分118而被移动成与轴110中的通孔119一致。操纵杆150通过销154被可枢转地紧固到轴110。扭矩可通过操纵杆150进行传递，用于使轴110围绕其中心纵向轴线旋转。而且，操纵杆150具有锁定突出部156，其高度对应于轴衬120上的扁平锁定部分122的高度。操纵杆150还具有相对于围绕销154的枢转轴线被构造成偏心部158的两个突出部。
模块元件的外壁200在图1中被显示为模块的载板。在改进实施例中，具有曲状外壁(未显示)的模块元件也可被附接到航空器结构。在两个实施例中，贯穿凹部202在模块侧上存在于外壁200中，用于通过紧固设备100进行附接。类似于板簧130上的贯穿凹部132，外壁200的贯穿凹部202也具有扁平部分204。外壁200因此可与板簧130一起以旋转固定方式定位在轴衬120上。在装配状态，轴衬120上的凸缘126和夹紧盘140用于稳固位于其间的板簧130和外壁200，如在下文中更详细的解释。
具有支撑凹部302的支撑结构300被提供在航空器侧上。支撑凹部302被分成第一区域304、引导区段306和圆形的第二区域308。近似矩形的第一区域304在其长度和宽度方面的尺寸被形成为足以能够使轴110的加宽头部112通过。引导区段306具有两个平行的引导面310，其间具有基本上等于第一侧向尺寸L1的间距，包括用于可动地接纳区段114的微小游隙。
被引导到第一区域304中的轴110的区段114相对于图1所示旋转位置可旋转通过90度而到达第一旋转位置(解锁位置)。扁平部分116然后可沿着平行引导面310向下滑动。轴110的区段114因而移动到支撑结构300的支撑凹部302的圆形第二区域308中。在此，轴110可通过操纵杆150而进一步旋转通过90度到达第二旋转位置(锁定位置)。这导致轴110相对于支撑结构300的平面形状配合在支撑凹部302中。同时，由于加宽头部112，轴110不能够沿着轴向方向从支撑结构300的支撑凹部302逃离通过圆形的第二区域308。
在图2中，紧固设备100的实施例被显示为处于解锁位置。图2的侧视图显示朝向图1所示的Z轴的视图。轴110位于第一旋转位置，从而，区段114的扁平部分116在图2的侧视图中被显示为位于第一侧向尺寸L1的间距。轴110在该第一旋转位置可被插入到支撑结构300。
在轴110插入到支撑结构300期间，操纵杆150呈现其在图2所示的打开位置。在螺旋弹簧129的作用下，轴衬120通过其环形端面邻接抵靠偏心部158的第一扁平偏心部分159。同时，在打开位置中可滑动地布置在轴110上的轴衬120呈现远离的支撑结构300的位置。连接到轴衬120的板簧130因而从支撑结构300被提升，并且两个表面136上的支承点138不接触支撑结构300，或者仅通过微小的接触压力而与其接触。因而，在操纵杆150的打开位置，扁平部分116沿着支撑结构300的引导区段306中的引导面310的低摩擦滑动是可能的。同时，通过很少的努力可校正外壁200的对齐。
板簧130邻接抵靠轴衬120的凸缘126，而外壁200又邻接抵靠板簧130。因而在外壁200与板簧130之间实现电接触。通过将板簧130和外壁200稳固在凸缘126与夹紧盘140之间，确保了电接触的持续存在。在所示实施例中，轴衬120因镍涂层而导电。由于同样导电的夹紧盘140，通过夹紧盘140及其切入轴衬120的镍涂层的薄片142，从外壁200到轴衬120存在另一导电路径。
在图2所示的操纵杆150的解锁位置，操纵杆150到其闭合位置的移动是不可能的，这是因为操纵杆150上的锁定突出部156比轴衬120的外径更深。如果操纵杆150在图2所示的解锁位置围绕销154枢转，则锁定突出部156将碰撞轴衬120的面向操纵杆150的端部，并因而防止达到闭合位置。
图3从不同的透视图显示处于与图2相同状态的紧固设备的实施例。轴110的解锁位置被显示位于轴区段114的与引导面310平行的扁平部分116上。如参照图2的解释，操纵杆150到达闭合位置的移动通过操纵杆150上的锁定突出部156与轴衬120的面向操纵杆的端部的早期协作(prematurecooperation)而被防止。起始于打开的操纵杆150，沿箭头400所示的方向旋转移动通过90度导致形成操纵杆150的枢转轴线的销154以及轴110旋转。在此锁定位置，操纵杆150围绕销154的枢转运动500使锁定突出部156接触轴衬120上的扁平锁定部分122。该闭合位置在下文中进行更详细解释。
图4显示在操纵杆150处已执行相应的旋转400和枢转运动500之后，处于轴110的锁定位置和操纵杆150的闭合位置中的紧固设备100实施例。区段114利用其较大的第二侧向尺寸L2横贯于引导区段306而定位，锁定突出部156邻接抵靠扁平锁定部分122。
在螺旋弹簧129(图4中未显示)的作用下，轴衬120受压抵靠偏心部158的第二扁平偏心部分159’。该接触压力确保操纵杆150的闭合位置。同时，偏心部158上的接触压力产生操纵杆的卡和效应，该卡和效应为操纵杆提供死点，超过该死点操纵杆将自动弹到其打开或闭合位置。而且，由于锁定突出部156支承在扁平锁定部分122上，操纵杆150被锁定而防止与轴衬120一起旋转。由于操纵杆150与轴110之间的通过销154的旋转固定连接，扁平锁定部分122与锁定突出部156之间的协作也锁定轴110以防止旋转。
图5显示处于与图4相同的闭合状态的紧固设备100的实施例沿着轴110的纵向轴线的剖视图。该图示清晰地显示了邻接抵靠扁平锁定部分122的锁定突出部156。图5还显示了操纵杆150到达图示闭合位置的移动如何使第二扁平偏心部分159’接触轴衬120的面向操纵杆的端部，从而邻接抵靠台阶121的螺旋弹簧129被压缩。同时，操纵杆150沿着操纵杆150的方向将轴110拉出轴衬120，结果，通过夹紧盘140和板簧130而稳固在轴衬120上的外壁200朝向支撑结构300移动。
图6显示与支撑结构300的电、机械接触，这在该朝向支撑结构300的移动期间产生。轴衬120沿着支撑结构300方向的移动克服了支承点138与支撑结构300之间的较小间距(图2所示)。根据轴衬120沿着轴110完全覆盖的路径以及根据板簧130的弹簧常数，在支承点138与支撑结构300之间产生限定的接触压力。根据总的摩擦力并根据支承点138与轴110的轴线之间的间距，进一步产生限定的扭矩，该扭矩抵抗紧固设备100的旋转。
在图6所示的紧固设备100的实施例中，轴衬120的凸缘126上的圆扇状突出部128的高度的尺寸被设定为使得，在闭合位置，突出部128邻接抵靠支撑结构300。该布置因轴衬120的镍涂层而在外壁200与支撑结构300之间形成了另一导电路径。而且，紧固设备100的接触压力可通过突出部128而增大。同样在该实施例中，通过邻接的突出部128，导电路径通过导电的板簧130有利地补充了外壁200的电位均衡，这是由于板簧130因支撑结构300的部件的振动而与支承点138摩擦。结果，支承点138与支撑结构300之间的氧化或污染被防止或去除。
在可替代实施例中，多个突出部，例如点状突出部可替代所示的圆扇状突出部128。此外，突出部128可以是弹性的，以实现轴向振动阻尼与较高的接触压力之间的折衷。在没有邻接抵靠支撑结构300的突出部128的实施例中，由于只有板簧130用于软阻尼，因而可实现支撑结构300的部件上的相对较高的轴向振动阻尼。
另外，在凸缘126上可提供另一轴向突出部，用于优选地接合在支撑结构300的支撑凹部302的第一区域304(未图示)中。该接合突出部具有的高度的尺寸被设定为使得，在操纵杆的打开位置，接合突出部并不妨碍头部112插入到支撑凹部302中，并且，在操纵杆的闭合位置，接合突出部接合在支撑凹部302中，使得紧固设备100相对于支撑结构300的旋转由于形状配合而被防止。
图7显示了在操纵杆150与轴衬120之间的协作方面已进一步拓展的紧固设备100的实施例。为了更清楚，只有轴衬120的面向操纵杆的端部以及邻接抵靠该端部的处于闭合位置的操纵杆150在图7详细显示。径向突出的凸缘123被构造在轴衬120的面向操纵杆的端部上。沿直径延伸通过轴衬的纵向轴并与扁平部分122平行的第一V状凹槽125并入凸缘123。同样，沿直径延伸到凸缘123的第二V状凹槽127基本垂直于第一V状凹槽125。
在操纵杆150上，突出部151从与接纳销154的通孔152平行的第一扁平偏心部分159突出。突出部151具有互补的横截面轮廓，用于形状配合地接合在第一V状凹槽125或第二V状凹槽127中。因而，在打开位置，通过操纵杆150的旋转，突出部151在螺旋弹簧129的弹力作用下可随意地闭锁在第一V状凹槽125中或第二V中凹槽127中。
由于该闭锁作用，操纵杆150和轴衬120以旋转固定的方法联接。在此，第一V状凹槽125中的闭锁对应于轴110的锁定位置，第二V状凹槽127中的闭锁对应于轴110的解锁位置。这两种闭锁相应地在操纵杆150的打开位置确定轴110的锁定和解锁位置，因而便于紧固设备的装配，这是因为，由于第二V状凹槽127中的闭锁接合，在轴110插入到支撑凹部302期间已确保轴110的解锁位置。而且，由于第一V状凹槽125中的闭锁接合，锁定位置在操纵杆150闭合之前已向使用者表明。
紧固设备100可用于将模块元件紧固在任意空间方位。例如，支撑结构300的支撑凹部302可竖直延伸(重力沿所示坐标系的Z方向)。而且，紧固设备100可将模块元件紧固到航空器的地板或天花板(重力沿所示坐标系的Y方向)。
模块元件200的外壁可通过单个紧固设备100连接到航空器的支撑结构300。为了更好的负载分布或为了进一步将外壁200紧固以防止旋转，多个结构类似的紧固设备110可一个挨着一个和/或一个在一个下方设置在外壁200上。为了简化和加快模块元件与外壁200的装配，优选提供四个附接点(未显示)。设置在外壁200的上部区域中的两个紧固设备100通过操纵杆150到达闭合位置的移动实现主动稳固。下方区域中的两个另外被动附接点不具有操纵杆150，并且替代纵向可动和可调节的轴110，具有刚性连接到外壁200的轴。在装配期间，被动附件同时接合相应地定位的支撑结构300中的支撑凹部302中的主动附接点。主动附接点在此确保刚性轴在相应的支撑凹部302中的定位。
紧固设备100实现模块元件到航空器中的支撑结构300的简单、快速和可靠的紧固。除了模块元件的外壁200到支撑结构300的机械附接之外，紧固设备100同时产生可靠的电连接，用于模块元件相对于航空器的地线的电位均衡。而且，用于突出部128和板簧130的材料可被选择为实现沿轴向的限定阻尼。
由于轴110的形状配合的锁定位置与操纵杆150的旋转锁定闭合位置之间的协作，紧固设备是可靠的、用户友好和安全防止误操作的。模块元件，特别是航空器中的电气设备，因而可易于替换或更新。
Claims (16)
1.一种用于将模块元件附接到航空器中的支撑结构(300)的紧固设备(100)，其中所述紧固设备(100)包括：
轴(110)，具有区段(114)和位于第一端用于接合在所述支撑结构(300)的支撑凹部(302)中的加宽头部(112)，所述区段(114)邻接所述头部(112)并具有第一侧向尺寸(L1)和第二侧向尺寸(L2)，所述第二侧向尺寸(L2)被设置为垂直于所述第一侧向尺寸(L1)并大于所述第一侧向尺寸(L1)，并且，所述轴(110)在相反的第二端提供有操纵杆(150)，该操纵杆(150)连接到所述轴(110)用于进行旋转并被构造成移动到打开位置和闭合位置，
轴衬(120)，该轴衬(120)被提供在所述轴(110)上以能纵向移动，且被设计为支撑所述模块元件的外壁(200)并支撑导电板簧(130)，该导电板簧(130)用于一方面接触所述外壁(200)的外部，另一方面接触所述支撑结构(300)，其中，在所述轴衬(120)的外部，所述板簧(130)具有用于接触所述支撑结构(300)的表面接触装置或至少一个支承点(138)，其中所述轴衬(120)被设计成以形状配合的方式接纳所述模块元件的所述外壁(200)，以及
偏心部(158)，该偏心部(158)能够通过所述操纵杆(150)被致动，并在所述操纵杆(150)移动到所述操纵杆(150)的所述闭合位置期间沿着所述轴(110)朝向所述头部(112)移动所述轴衬(120)。
2.根据权利要求1所述的紧固设备，其中所述轴衬(120)导电。
3.一种用于将模块元件附接到航空器中的支撑结构(300)的紧固设备，其中所述紧固设备(100)包括
轴(110)，具有区段(114)和位于第一端用于接合在所述支撑结构(300)的支撑凹部(302)中的加宽头部(112)，所述区段(114)邻接所述头部(112)并具有第一侧向尺寸(L1)和第二侧向尺寸(L2)，所述第二侧向尺寸(L2)被设置为垂直于所述第一侧向尺寸(L1)并大于所述第一侧向尺寸(L1)，并且，所述轴(110)在相反的第二端提供有操纵杆(150)，该操纵杆(150)连接到所述轴(110)用于进行旋转并被构造成移动到打开位置和闭合位置，
导电轴衬(120)，该导电轴衬(120)被提供在所述轴(110)上以能纵向移动，且被设计为支撑所述模块元件的外壁(200)并接触所述支撑结构(300)，其中所述轴衬(120)被设计成以形状配合的方式接纳所述模块元件的所述外壁(200)，以及
偏心部(158)，该偏心部(158)能够通过所述操纵杆(150)被致动，并在所述操纵杆(150)移动到所述操纵杆(150)的所述闭合位置期间沿着所述轴(110)朝向所述头部(112)移动所述轴衬(120)。
4.根据权利要求1或3中任一项所述的紧固设备，其中在所述轴(110)的第一旋转位置所述轴衬(120)阻挡所述操纵杆(150)移动到所述操纵杆(150)的所述闭合位置。
5.根据权利要求1或3中任一项所述的紧固设备，其中所述偏心部(158)与所述操纵杆(150)一体构造。
6.根据权利要求1或3中任一项所述的紧固设备，其中所述轴衬(120)在所述轴衬(120)的外周界上具有扁平锁定部分(122)，该扁平锁定部分(122)用于与所述操纵杆(150)的锁定突出部(156)协作，从而在所述操纵杆的所述闭合位置以旋转固定的方式将所述操纵杆(150)联接到所述轴衬(120)。
7.根据权利要求1或3中任一项所述的紧固设备，其中所述轴衬(120)被设计成以形状配合的方式接纳所述板簧(130)。
8.根据权利要求6所述的紧固设备，其中所述轴衬(120))被设计成以形状配合的方式接纳所述模块元件的所述外壁(200)和／或所述板簧(130)，并且
所述扁平锁定部分(122)产生所述轴衬(120)与所述模块元件的所述外壁(200)和／或所述板簧(130)之间的所述形状配合。
9.根据权利要求1或3中任一项所述的紧固设备，其中所述模块元件的所述外壁(200)和／或所述板簧(130)具有以旋转固定的方式接纳所述轴衬(120)的贯穿凹部(132、202)，并在夹紧盘(140)与所述轴衬(120)的凸缘(126)之间稳固在所述轴衬(120)上。
10.根据权利要求1或3中任一项所述的紧固设备，其中至少一个第一径向凹槽(125)被提供在所述轴衬(120)的面向所述操纵杆(150)的端面上，并被设计用于接合在对应于所述打开位置的位置处从所述偏心部(158)突出的突出部(151)。
11.根据权利要求1或3中任一项所述的紧固设备，其中所述头部(112)被设计成圆锥体或截头圆锥体。
12.根据权利要求1或3中任一项所述的紧固设备，其中作用在所述轴(110)的所述头部(112)与所述轴衬(120)之间的压缩弹簧(129)在装配／拆卸位置对所述轴(110)施加预紧力。
13.根据权利要求12所述的紧固设备，其中所述压缩弹簧(129)被支撑在所述轴(110)的所述区段(114)上。
14.根据权利要求1或3中任一项所述的紧固设备，其中所述轴衬(120)具有导电涂层。
15.一种紧固系统，包括支撑结构(300)和至少一个根据权利要求1至14中任一项所述的紧固设备，其中所述支撑结构(300)具有至少一个支撑凹部(302)，该至少一个支撑凹部(302)包括：
第一区域(304)，该第一区域(304)的尺寸被设计用于紧固设备(100)的头部(112)通过；
第二区域(308)，具有对应于所述轴(110)的所述区段(114)的所述第二侧向尺寸(L2)的直径；以及
引导区段(306)，该引导区段(306)将所述第一区域(304)连接到所述第二区域(308)，并且该引导区段(306)的侧向尺寸对应于所述轴(110)的所述区段(114)的所述第一侧向尺寸(L1)。
16.根据权利要求15所述的紧固系统，其中所述支撑凹部(302)的所述第一区域(304)被设置在所述第二区域(308)上方。
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