CN104507806A - 飞行器立体空间集成型附接装置 - Google Patents

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Abstract

公开了用于飞行器立体空间的附接装置，其具有一对隔开的平行板，所述隔开的平行板具有竖直侧边和限定弓形的圆形上表面。面板沿内径附接隔开的平行板，并且包括竖直沟槽的一对凸耳被设置在板的下方，用于接纳紧固件以将附接装置连接到轨或平面区域。

Description

飞行器立体空间集成型附接装置
相关申请的交叉引用
本申请要求美国申请No.61/616,952的优先权，该申请提交于2012年3月28日，并且要求美国申请No.13/851,838的优先权，该申请提交于2013年3月27日，其内容在此以其全文引入作为参考。
背景技术
飞行器内部空间由各种隔舱构成，如厨房、乘务员舱、贮藏室、壁橱、厕所、乘务人员休息室，以及其他设施和存储立体空间/建造物(monument)。这些隔舱通常通过隔板单元或结构单元形成，该隔板单元或结构单元把一个隔舱和另一个隔舱分开。为了满足在商业载客飞机上用于保留隔舱的适航要求，如厨房附接或连接装置必须被用于将他们固定到飞行器的机架结构。通常情况下，这采取两种形式：类型一将立体空间的下面部分固定至地板；和类型二将上面部分固定至天花板。常见的做法是从铝、不锈钢和钛的组合制造这些部件。这些附件可以借助于座椅导轨、横拉条、地板梁和飞行器结构的其他附属部件最终将立体空间固定到机身(或机架)。
地板附接件通常连接至在舱内的固定位置或“硬点”。这些配件/固定装置不允许将立体空间重新定位至新位置，除非座椅导轨配件被用于允许沿取决于轨道的方向的轨道或者前后移动，或者横向移动。然而，全运动范围对于飞行器中的立体空间附接通常是不能用的。地板附接件，或承载地板附接件的低载荷的颤振点通常在制造立体空间的结构复合面板之后用胶粘物粘合和/或被螺栓固定到立体空间作为二次处理。这样的组件通常使用粘稠液体黏合剂，并形成基本立体空间结构的一部分。由于仅限于允许突起超过立体空间的外蒙皮的事实，地板配件通常偏移至立体空间的内部，并且安装在复合面板的表面上或通过面板至较大或较小的程度，这取决于设计。在变化存在于立体空间的位置，或硬点附接件或座椅轨道的位置的情况下，地板配件在制造期间不得不被安装在指定位置，并且重新安置或重新定位被限制且每个方向、立体空间位置的变化或占用空间大小的变化需要地板附接件的新位置作为结构的一部分。
现有立体空间附接件设计导致加载到复合面板的一层蒙皮上的偏置应力，这往往不能优化到结构内的载荷路径并且可能导致以金属板或“倍增件/覆板(doubler)”的形式的附加增强要求以帮助更有效地分散应力贯穿立体空间并且避免应力集中。不幸地，这不仅增加飞行器的重量，而且针对分配载荷是低效率方式。更近的地板附接件设计在安装到飞行器上期间为了对齐已经需要在Z方向的调整以及X平面和Y平面的调整，这增加了向内突起。
在诸如厨房的立体空间上，这已经导致在隔舱的宽度上的变化以便服务车或手推车的轮子避免与地板配件的向内突起接触。进而，这不允车舱门的标准化，除了尽可能宽的尺寸。这也影响在冷冻隔舱中的车周围空气流通的效率，并且产生在标准导向件或保护部件(如摩擦/碰撞带状物)的宽度的变化，以便补偿不同的偏移量。
此外，在冷冻或制冷的厨房存在突出通过车舱壁的相当大的金属部件的情况下产生显著不期望的冷桥，该冷桥可以损害冷冻隔舱的完整性，从耐热性的角度来看，则结果是在正常飞行器运行期间不能维持用于维持易腐食品原料的指定的隔舱温度。
发明内容
本发明是维持地板附接件的适航性同时消除与目前设计相关联的一些问题的飞行器立体空间附接装置。即，公开了一种地板附接件，其在最初制造过程(热粘合)期间或作为后处理(冷粘合)被集成到立体空间的结构面板的内部并且可以被安装。这种设计提供优于当前常规地板配件的若干优势。举例来说，该配件消除了对偏移的需求并且提供通过配件且进入飞行器机架内的更直接的载荷路径。此外，配件的突起显著减少，允许车舱门和/或标准导向件/保护部件的标准化。这是因为配件完全或几乎完全被定位于立体空间的复合面板内，节约一小部分套管或安装环。该配件将载荷应力传递到复合面板的两个蒙皮内，显著改善载荷路径的有效性。需要附加的局部硬化的情况下，UD(单向)纤维的附加层可以被添加到复合材料夹层作为面板本身的组成部分，或冷粘合非金属倍增件可以被添加到一层或两层蒙皮。
地板配件可以从铝、钛、钢筋、硬塑料或碳纤维被预先制造，并且取决于计算的强度要求和/或材料性能的改进被机加工、浇铸或注射成型。本发明的优点是配件在立体空间安装时仍然允许X、Y和Z的调整，但没有显著增加向内地板配件突起且在厨房蒙皮的外侧没有附加的突起。
该配件可以被制造以容纳单个或两个螺栓固定作为主要附接件。低载荷颤振点或稳定器配件也可以使用具有提供所需的限制X、Y和Z移动的相同的制造和粘合原理。
本发明的其他特征和优点从优选实施例的以下详细描述与附图相结合将变得更加显而易见，其通过举例的方式示出本发明的操作。
附图说明
图1是本发明的附接装置的立体透视图；
图2是安装在飞行器立体空间中的图1的附接装置；以及
图3是替代实施例的立体透视图。
具体实施方式
图1示出根据本发明的立体空间附接装置的第一实施例。附接装置10包括具有沿周界的外径和沿内边缘的内径的两个马蹄形板20。两个板20通过刚性面板30沿内径被连接在一起，使得在两个板20之间，并且在刚性面板30和两个板20的外径之间存在弓形间隙。例如，两个板连接到刚性面板30(如通过焊接或浇铸或成型为单件)足以将载荷从刚性面板30传递到板20。
在附接装置10的底部是块40，该块包括在块40中形成的以固定配件到飞行器上的附接点的一对凸耳45。每个凸耳45包括用于容纳紧固件的通孔50，该紧固件固定块40和附接件装置10到安装在飞行器的地板或天花板上的横向导向轨62。在凸耳上方，中空的圆柱形凹槽72可以在块中形成以提供间隙从而插入紧固件，使得颈部64沿上表面在块40中产生。块40还包括一对孔66，该孔可用于将板20固定到块40。板20的底部边缘70与块40的底部边缘一致，使得附接装置放置与飞行器的地板齐平。
在图2中，附接装置10被整体地安装到飞行器立体空间100(如储物隔舱、厨房壁等)中。一对复合面板110形成立体空间100的壁，并且夹在在壁110之间的是形成壁结构的内部的复合面板芯材料120。在面板110之间的壁100的底部处是被集成到壁结构内并且用于沿飞行器的地板将壁100安装到轨62的地板配件10。轨62包括一系列的接纳安装杆或紧固件的圆形槽或凹槽66。附接装置10和轨62的配合允许立体空间100沿轨容易地被定位同时在不损害地板或立体空间的情况下也允许立体空间被移动。附接装置10的窗提供在圆柱形凸耳40上方的空间，该圆柱形凸耳可以用于插入和移除紧固件，并且配件的弓形结构有助于配件的总强度。
在优选的实施例中，附接装置10在最初构建阶段期间被集成在立体空间100的壁结构中，从而消除了对二次操作的需求并大大地改善了部件强度和结构应对静态和动态载荷两者的能力。这在不断遭受动态载荷的交通工具(如飞行器)中尤为重要。凸耳40产生小的偏移，允许立体空间结构具有较大比例的标准化部件同时减小组件的重量以及立体空间的占用空间。以非金属的形式(如复合材料或硬化塑料)，可以大量生产非常轻且耐腐蚀的配件10。然而，这并不排除后面板的制造过程(例如，按压面板)的单个或两个螺栓地板配件的冷粘合。
当图1和图2的实施例特别适合于将立体空间横于轨62对齐时，图3的实施例可以用于将立体空间平行轨62对齐。附接装置200具有“D”形的外元件210，该元件包括从边缘220延伸的两个平行板215。边缘220被固定到梁230，该梁具有被竖直地布置通过梁的一对孔。梁230被安装在具有带有圆形端部250的细长体245的平台240上。紧固件260穿过在圆形端部250处的平台240以将附接装置200安装到轨62。另一对紧固件270可以用于将附接装置200固定到平台240，并且也可以用于将平台240固定到轨62。附接装置200可以被嵌入或整体形成于立体空间100中，使得立体空间可以以如图3所示的平行配置被附接到轨62。
本发明的重要考虑是从附接装置10、200均匀地传递静态和动态载荷两者到结构面板110的两层蒙皮中的能力。当静态或动态载荷在配件和地板之间的结合点处产生时，应力来自毗邻紧固件的区域并且被引导向外朝向面板，其中它以大致相等的量移动通过面板。这种分散的载荷有助于保持面板和配件处于易控制的应力水平并且延长在存在的静态和动态载荷中的配件和面板的寿命。需要附加的局部硬化的情况下，UD(单向)纤维140的附加层可以被添加到配件以增加附接装置10的强度。替代地，或附加地，碳纤维倍增件可以用于将压力载荷散布到结构面板蒙皮的更大的区域。
本发明提供优于现有立体空间配件的若干益处和改进。一个是饮料车摆放舱偏移是避免现有配件突起能够被消除所必须的。另一个是隔舱门宽度和其他组件尺寸可以被标准化。厨房或立体空间的总宽或中心线被减小。在冷冻车(手推车)隔舱的实例中，通过地板配件的冷桥几乎被消除。因为组件是标准化的，配件本身可以是成批生产工艺，如注射成型，压缩成型等。另外，由于附接件在很大程度上通过壁面板屏蔽，通过金属配件的腐蚀引起的长期问题几乎被消除。
尽管前面的描述和附图意为阐述发明人的最佳模式，但是应当理解的是，本发明可以以其他形式体现，而不用脱离所描述的和所描绘的利益和特征。因此，所描述的实施例在所有方面被认为是示例性的而不是限制性的。虽然本发明已经关于某些优选实施例进行了描述，但是对于本领域的普通技术人员来说显而易见的其他实施例也在本发明的范围之内。

Claims (14)

1.一种用于飞行器立体空间的附接装置，其包含：
一对隔开的平行板，其具有竖直侧边和限定弓形的圆形上表面；
面板，其沿内径附接所述隔开的平行板；和
一对凸耳，每个所述凸耳均包括用于接纳紧固件以将所述附接装置连接到轨的竖直沟槽。
2.根据权利要求1所述的附接装置，其中所述装置由非金属材料制成。
3.根据权利要求1所述的附接装置，其中所述凸耳从块延伸，并且圆柱形凹槽在所述凸耳上方形成。
4.根据权利要求1所述的附接装置，其中使用单向碳纤维材料增强在所述平行板之间的间隙。
5.根据权利要求1所述的附接装置，其中所述装置由钛制成。
6.根据权利要求1所述的附接装置，其中所述装置由铝制成。
7.一种包括附接配件的飞行器立体空间，其包含：
一对隔开的复合壁；
复合芯，其填充在所述一对复合壁之间的空间；
具有与所述一对隔开的壁匹配的整体配件，用于将力传递至其上，所述配件包括与所述一对隔开的复合壁一致的一对隔开的板，附接所述隔开的板的面板，以及一对凸耳，每个所述凸耳均包括用于接纳紧固件以将所述配件连接到轨的竖直沟槽。
8.一种飞行器立体空间附接装置，其包含：
“D”形构件，其通过从内边缘延伸的平行板形成；
梁，其在竖直方向上安装所述“D”形构件；和
平台，其用于支撑所述梁，所述平台包括用于接纳紧固件以将所述平台安装到轨的一对凸耳。
9.根据权利要求8所述的飞行器立体空间附接装置，其中所述平台是具有圆形端部的细长构件。
10.根据权利要求8所述的飞行器立体空间附接装置，其中所述装置由非金属材料制成。
11.根据权利要求8所述的附接装置，其中使用单向碳纤维材料增强在所述平行板之间的间隙。
12.根据权利要求8所述的附接装置，其中所述装置由钛制成。
13.根据权利要求8所述的附接装置，其中所述装置由铝制成。
14.根据权利要求8所述的附接装置，进一步包括在所述轨中用于接纳所述紧固件的槽，其中所述轨与所述D形构件对齐以沿所述轨安装所述立体空间。
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