CN104613061A - 承弯接头和飞行器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种承弯接头（100）以及包括该承弯接头的飞行器。该承弯接头包括：用于附接到支撑结构（3）的本体（110），本体的第一端（110A）具有第一孔（112），第一孔包括内螺纹部分（1121）和非螺纹部分（1122）；套筒（130），套筒包括能够配合在第一孔的非螺纹部分中的配合部分（132）和用于支承被支承构件（10）的支承部分（134），并且套筒包括通孔（131）；以及螺栓构件（120），螺栓构件包括螺纹区段（121）以及能够抵靠所述套筒的端面的螺栓头（123），螺栓构件的螺纹区段能够穿过套筒的通孔并且拧入所述第一孔的内螺纹部分（1121）中以将套筒（130）紧固到本体（110）。

Description

承弯接头和飞行器

技术领域

本发明涉及一种承弯接头以及一种飞行器。

背景技术

本部分的内容仅提供了与本公开相关的背景信息，其可能并不构成现有技术。

采用螺纹进行连接的接头由于其安装方便在工程技术领域中被广泛使用。这种包括螺纹的接头（下文也称之为螺纹接头）通常用来承受轴向负荷。当这种螺纹接头承受径向负荷或弯矩时，螺纹容易被破坏从而导致整个螺纹接头被破坏。

特别是在飞行器领域中，经常会使用这种螺纹接头连接两个需要同步运动的控制翼面。例如，当控制翼面为扰流板时，扰流板在运动过程中会向螺纹接头施加径向负荷，因此有可能导致这种螺纹接头的可靠性降低甚至破坏。另一方面，当两个扰流板使用螺纹接头互相连接时，螺纹接头往往只能从一侧安装，导致整个装配过程不便。而且，对于飞行器这种对安全性和装配精度要求较高的应用领域，现有的螺纹接头也存在许多改进的空间。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种能够承受径向负荷的接头（下文中也称之为承弯接头）。

本发明的另一个目的是提供一种装配方便的承弯接头。

本发明的又一个目的是提供一种安全性和装配精度改善的承弯接头。

上述目的中的一个或多个可以通过下述方案实现：一种承弯接头，其可包括：用于附接到支撑结构的本体，所述本体的第一端具有第一孔，所述第一孔包括内螺纹部分和非螺纹部分；套筒，所述套筒包括能够配合在所述第一孔的非螺纹部分中的配合部分和用于支承被支承构件的支承部分，并且所述套筒包括通孔；以及螺栓构件，所述螺栓构件包括螺纹区段以及能够抵靠所述套筒的端面的螺栓头，所述螺栓构件的螺纹区段能够穿过所述套筒的通孔并且拧入所述第一孔的内螺纹部分中以将所述套筒紧固到所述本体。

在上述技术方案中，被支承构件支承在套筒的支承部分上并且套筒经由套筒的配合部分与附接到支撑结构的本体的非螺纹部分之间的配合以及经由螺栓构件可靠地紧固在本体中，因此被支承构件施加在套筒上的径向负荷（或者说，负荷的径向分量）直接经由套筒的配合部分与本体的非螺纹部分之间的配合传递到本体。亦即，在本发明的承弯接头中，套筒和本体承受径向负荷而螺栓构件的螺纹仅承受轴向负荷（即，用于将套筒在轴向方向上紧固在本体中的轴向力）。因此，本发明的承弯接头能够承受径向负荷而没有损坏螺纹的风险。

优选地，所述套筒可进一步包括外螺纹部分，并且所述承弯接头还可以包括紧固组件，所述紧固组件能够配合在所述套筒的外螺纹部分上以将所述被支承构件保持在所述紧固组件与所述本体的第一端的端面之间。由此，被支承构件能够被可靠地保持在套筒（即承弯接头）上。

优选地，所述套筒的配合部分可以以形状配合的方式配合在所述本体的第一孔的非螺纹部分中。在此，形状配合意味着套筒的配合部分和本体的第一孔的非螺纹部分具有相匹配的截面形状，优选地为非圆形的截面形状，例如椭圆形、四边形、六边形、十二边形等，例如二者之间还可以是花键配合等，由此允许二者之间可靠地传递径向负荷而且还能够防止二者之间相互旋转。

优选地，所述套筒的配合部分具有平面部，所述本体的第一孔的非螺纹部分具有匹配的平面部。进一步优选地，所述套筒的配合部分的平面部可以大致垂直于所述被支承构件作用于所述套筒的支承部分上的负荷的径向分量。由于套筒和本体之间的径向负荷的传递是经由面积相对较大的平面部进行的，所以能够较好地防止局部破坏。另外，由于负荷垂直于平面部，所以平面部能够更加有效地承受负荷并且能够承受更大的负荷。

优选地，所述套筒与所述螺栓构件之间可以具有预定的径向间隙。由此，即使套筒在径向负荷的作用下产生变形，套筒也不会向螺栓构件传递径向负荷，由此能够避免螺栓构件的螺纹承受径向负荷。

优选地，在所述被支承构件与所述本体的第一端之间可以设置调节垫圈。通过采用不同尺寸的调节垫圈，可以有效地弥补各部件的制造误差和/或安装误差，由此各部件的加工精度的要求可以被降低，从而降低了承弯接头的整体制造成本。

优选地，在所述螺栓构件的螺栓头与所述套筒的端面之间可以设置锁定板，所述螺栓头经由所述锁定板相对于所述套筒锁定。通过采用上述锁定手段，螺栓构件不会由于其他构件的运动、振动等而松动，从而确保了连接的可靠性和安全性。

优选地，所述锁定板可以经由第一锁定机构锁定至所述套筒，所述螺栓头可以经由第二锁定机构锁定至所述锁定板。进一步优选地，所述第一锁定机构可以包括设置在所述锁定板上的突起/凹槽以及对应地设置在所述套筒上的凹槽/突起。进一步优选地，所述第二锁定机构可以包括设置在所述螺栓头上的第一锁定孔、设置在所述锁定板上的第二锁定孔以及穿过所述第一锁定孔和所述第二锁定孔的线构件。上述锁定机构在具有简单构造的同时确保了螺栓构件、套筒和本体之间的可靠和安全地锁定，进一步降低了承弯接头的成本并且提高了承弯接头的可靠性和安全性。

优选地，所述紧固组件可以包括锁紧螺母和锁紧垫圈。进一步优选地，所述锁紧垫圈可以包括能够配合在所述套筒的外周面上形成的凹槽中的第一凸片以及能够配合在所述锁紧螺母的外周面上形成的凹槽中的第二凸片。通过所述紧固组件能够将被支承构件可靠地保持在承弯接头上，并且能够防止紧固组件意外松动。

优选地，所述套筒包括用于与所述本体的第一端的端面抵接的台阶部。通过所述台阶部能够更加精确地限定套筒的位于台阶部两侧的尺寸，而能够容易地实现装配的高精度。

优选地，所述本体的第二端可以具有第二孔，所述第二孔具有与所述第一孔对称的构造；并且在所述本体的第二端设置有构造分别与所述套筒、所述螺栓构件、所述紧固组件相同的第二套筒、第二螺栓构件、第二紧固组件。通过上述构造，两个被支承构件能够容易地分别从承弯接头的两侧安装，之后通过紧固组件实现紧固。因此，使得诸如扰流板之类的控制翼面的装配过程更加优化和容易。

优选地，所述本体可以经由如下方式中的一种附接到所述支撑结构：i）一体形成在所述本体上的凸缘构件抵靠所述支撑结构的第一侧，配合在所述本体的外周面的外螺纹部分上的紧固组件抵靠所述支撑结构的第二侧；以及ii）配合在所述本体的外周面的外螺纹部分上的两个紧固组件分别抵靠所述支撑结构的第一侧和第二侧。从而，本体以及整个承弯接头能够更加可靠且方便地附接到支撑结构。

优选地，所述支撑结构是形成在飞行器的机翼中的支架，所述被支承构件是用于连接到飞行器的控制翼面的连接件。进一步优选地，所述控制翼面可以包括襟翼、缝翼或扰流板。由此，本发明的承弯接头能够在飞行器领域中具有广阔的应用前景。

优选地，本发明还涉及一种包括上述承弯接头的飞行器。

附图说明

通过以下参照附图的描述，本发明的一个或几个实施方式的特征和优点将变得更加容易理解，其中：

图1是由根据本发明实施方式的承弯接头连接的两个扰流板的立体图；

图2是图1所示组件的仰视图；

图3是与图1类似的视图，其中去除了一个扰流板；

图4是图1的局部放大图；

图5是与图4类似的视图，其中去除了一个扰流板；

图6是根据本发明实施方式的承弯接头与扰流板的连接件装配在一起时的示意图；

图7是图6所示部件的仰视图；

图8是根据本发明实施方式的承弯接头与扰流板的连接件装配在一起时的剖视图；

图9是根据本发明实施方式的承弯接头与扰流板的连接件的分解立体图；

图10是图8的局部放大图；

图11是套筒和本体的局部立体图；

图12示出了螺栓构件、锁定板和套筒之间的锁定构造；

图13示出了锁紧垫圈的立体图；以及

图14示出了锁紧螺母的立体图。

具体实施方式

下面对优选实施方式的描述仅仅是示范性的，而绝不是对本发明及其应用或用法的限制。在各个附图中采用相同的附图标记来表示相同的部件，因此相同部件的构造将不再重复描述。

首先将参照图1-5描述本发明的承弯接头的应用情景。在飞行器领域中，诸如扰流板、襟翼或缝翼的控制翼面通常需要使用接头连接在一起以同步运动，例如转动。在图1-5中以扰流板1和2为例描述了本发明实施方式的承弯接头100的应用。但是，本领域技术人员应该理解，本发明并不局限于此，相反，本发明的承弯接头可以应用于任何需要承受径向负荷的合适场合。

如图1-5所示，扰流板1和2通过承弯接头100连接并且支撑在飞行器的诸如支架的支撑结构3上，从而能够在致动器（未示出）的驱动下围绕承弯接头100同步转动。通常，扰流板1和2可以经由各自的连接件10附接到承弯接头100。如图6所示，连接件10可以包括配合在承弯接头100上的连接孔12以及连接到扰流板或扰流板的其他连接结构上的连接孔14和/或连接孔16。在一种优选方式中，在连接孔12中设置有诸如滚珠轴承的轴承装置18，轴承装置18的内圈配合在下文将要描述的承弯接头100的套筒130的支承部分134上，而轴承装置18的外圈配合在连接孔12中，从而连接件10能够围绕承弯接头100（更准确地，套筒130）转动。本领域技术人员应该理解，连接件10的构造和形状并不局限于图中所示，而是可以根据实际应用来合适确定。值得注意的是，连接件10可对应于权利要求中的被支承构件。

下面将参照图6-14描述根据本发明的承弯接头100的具体构造。

根据本发明一种实施方式的承弯接头100为分体式构造，并且包括用于附接到支撑结构3的本体110。本体110可以为大致圆柱形或其他合适形状。在图中所示的示例中，本体110可以穿过支撑结构3中形成的通孔3a并且经由合适的紧固组件相对于支撑结构3固定。例如，如图8所示，本体110可以经由如下方式附接到支撑结构3：一体形成在本体110上的凸缘构件180抵靠支撑结构3的第一侧3b，配合在本体110的外周面的外螺纹部分114上的紧固组件150抵靠支撑结构3的第二侧3c。例如，紧固组件150可以包括如图12所示的锁紧螺母140B以及如图11所示的锁紧垫圈140A。更具体地，锁紧垫圈140A可以包括大致环形的基部1410、从基部1410径向向内突出的一个或多个第一凸片1420以及从基部1410径向向外突出的一个或多个第二凸片1420。锁紧螺母140B可以包括大致环形的基部1440，基部1440的内周面上形成有螺纹，基部1440的外周面上形成有多个凹槽1450。在一种优选构造中，多个凹槽1450可以沿周向方向等间距地隔开。在安装时，锁紧垫圈140A的第一凸片1420可以配合在本体110的凹槽116中以防止锁紧垫圈140A相对于本体110周向转动，然后锁紧螺母140B可以拧在本体110外周的外螺纹部分114上。当旋转锁紧螺母140B达到预定的紧固力时，将锁紧垫圈140A的第二凸片1420弯曲以配合在锁紧螺母140B的凹槽1450中从而防止锁紧螺母140B相对于锁紧垫圈140A周向转动。由此，能够防止锁紧螺母140B相对于本体110转动，从而实现了二者之间的牢固的紧固。

本领域技术人员应该理解，也可以采用两个紧固组件150从支撑结构3的两侧来紧固本体110。例如，可以在本体110的外周面的位于支撑结构3两侧的区段设置外螺纹部分114，并且将两个紧固组件150分别拧在该两个外螺纹部分上以抵靠支撑结构3的第一侧3b和第二侧3c。

本体110还可以包括具有第一孔112的第一端110A和具有第二孔112’的第二端110B。在图中所示的示例中，由于本体110的第一端110A和第二端110B具有相同的或对称的构造并且在第一端110A和第二端110B上分别设置有后面将要描述的具有相同构造的套筒130、130’、螺栓构件120、120’、以及紧固组件140、140’，所以下面将仅以本体110的第一端110A的构造为例描述本发明的实施方式。

更具体地，本体110的第一端110A的第一孔112可以包括内螺纹部分1121和非螺纹部分1122。套筒130可以包括能够配合在第一孔112的非螺纹部分1122中的配合部分132和用于支承连接件（被支承构件）10的支承部分134。套筒130还可以包括通孔131。螺栓构件120可以包括螺纹区段121以及能够抵靠套筒130的端面139的螺栓头123。螺栓构件120的螺纹区段121能够穿过套筒130的通孔131并且拧入本体110的第一孔112的内螺纹部分1121中以将套筒130紧固到本体110。

进一步地，套筒130还可以包括外螺纹部分136。外螺纹部分136可以形成在支承部分134的外侧，即支承部分134位于外螺纹部分136和配合部分132之间。紧固组件140能够配合在套筒130的外螺纹部分136上以将连接件10保持在紧固组件140与本体110的第一端110A的端面111之间。紧固组件140可以具有与上述紧固组件150相同的构造，即，紧固组件140可以包括如图12所示的锁紧螺母140B以及如图11所示的锁紧垫圈140A。在安装时，锁紧垫圈140A的第一凸片1420可以配合在套筒130的外周面上形成的凹槽137（见图11）中以防止锁紧垫圈140A相对于套筒130周向转动，而锁紧螺母140B可以拧在套筒130外周的外螺纹部分136上。由此，防止紧固组件140相对于套筒130意外松动。

优选地，套筒130的配合部分132以形状配合的方式配合在本体110的第一孔112的非螺纹部分1122中。更优选地，套筒130的配合部分132具有一个或多个平面部133，对应地，本体110的第一孔112的非螺纹部分1122具有匹配的平面部113。平面部133或平面部113的定向可以确定为使得平面部133或113大致垂直于连接件10作用于套筒130的支承部分134上的负荷的径向分量。由此，套筒130能够更加可靠地向本体110传递径向负荷并且能够传递更大的径向负荷而不会产生局部破坏。

优选地，套筒130与螺栓构件120之间具有预定的径向间隙t（见图10）。更具体地，套筒130的通孔131的内径大于螺栓构件120的杆部122的外径。应当指出，杆部122可以为光面部，也可以为螺纹部。由此，即使套筒130在径向负荷的作用而产生变形，由于该径向间隙，套筒的变形（即径向负荷）也不会传递到螺栓构件120。因此，可以确保螺栓构件120仅承受轴向力而不会承受径向力。

另外，作为误差调整手段，可以在套筒130的外周面上设置用于与本体110的第一端110A的端面111抵接的台阶部135。通过台阶部135可以精确控制套筒130的位于台阶部135两侧的部分的尺寸，从而提高装配精度。此外，还可以在连接件10与本体110的第一端110A之间设置调节垫圈160以进一步弥补制造误差和/或安装误差。

为了可靠地锁定螺栓构件120，在螺栓构件120的螺栓头123与套筒130的端面之间设置有锁定板170，螺栓头123经由锁定板170相对于套筒130锁定。更具体地，锁定板170可以经由第一锁定机构锁定至套筒130，螺栓头123可以经由第二锁定机构锁定至锁定板170。例如，如图12所示，第一锁定机构可以包括设置在锁定板170上的突起178/凹槽以及对应地设置在套筒130上的凹槽138/突起，而第二锁定机构可以包括设置在螺栓头123上的第一锁定孔125、设置在锁定板170上的第二锁定孔172以及穿过第一锁定孔125和第二锁定孔172的线构件173。本领域技术人员应该理解，第一锁定机构和第二锁定机构还可以采用其他构造来实现相同的效果。

下面参照图8和9描述使用本发明实施方式的承弯接头100装配扰流板的连接件10的过程。第一步，将本体110插入支撑结构3的通孔3a中并且通过紧固组件150紧固到位。第二步，将连接件10上的连接孔12与本体110的第一端的第一孔112大致对齐。第三步，将套筒130穿过连接件10的连接孔12并且配合在本体110的第一孔112的非螺纹部分1122中。在第三步中，如果需要可以在连接件10与本体110之间设置调节垫圈160。第四步，在紧固组件140配合在套筒130的外螺纹部分136的情况下，将螺栓构件120插入穿过锁定板170的中央孔171、套筒130的通孔131并且拧入本体110的第一孔112的内螺纹部分1121中以达到预定的紧固力。在第四步中，可以使锁定板170的突起178/凹槽配合在套筒130上的凹槽138/突起上。第五步，通过线构件173锁定螺栓头123和锁定板170以及将紧固组件140紧固到位。与上述第一步至第五步同时地或者在第五步之后，利用套筒130’、螺栓构件120’、紧固组件140’等装配另一侧的连接件10。

尽管上文参照了承弯接头100在两侧支承连接件10的构造，但是本领域技术人员应该理解本发明的承弯接头100可以应用于单侧支承连接件10的构造。在后一种情况下，可以省略承弯接头100的第二端110B侧的构造。

尽管在此已详细描述本发明的各种实施方式，但是应该理解本发明并不局限于这里详细描述和示出的具体实施方式，在不偏离本发明的实质和范围的情况下可由本领域的技术人员实现其它的变型和变体。所有这些变型和变体都落入本发明的范围内。而且，所有在此描述的构件都可以由其他技术性上等同的构件来代替。

Claims (19)

1.一种承弯接头（100），包括：

用于附接到支撑结构（3）的本体（110），所述本体（110）的第一端（110A）具有第一孔（112），所述第一孔（112）包括内螺纹部分（1121）和非螺纹部分（1122）；

套筒（130），所述套筒（130）包括能够配合在所述第一孔（112）的非螺纹部分（1122）中的配合部分（132）和用于支承被支承构件（10）的支承部分（134），并且所述套筒（130）包括通孔（131）；以及

螺栓构件（120），所述螺栓构件（120）包括螺纹区段（121）以及能够抵靠所述套筒（130）的端面的螺栓头（123），所述螺栓构件（120）的螺纹区段（121）能够穿过所述套筒（130）的通孔（131）并且拧入所述第一孔（112）的内螺纹部分（1121）中以将所述套筒（130）紧固到所述本体（110）。

2.如权利要求1所述的承弯接头，其中所述套筒（130）进一步包括外螺纹部分（136），并且

所述承弯接头（100）还包括紧固组件（140），所述紧固组件（140）能够配合在所述套筒（130）的外螺纹部分（136）上以将所述被支承构件（10）保持在所述紧固组件（140）与所述本体（110）的第一端的端面（111）之间。

3.如权利要求1所述的承弯接头，其中所述套筒（130）的配合部分（132）以形状配合的方式配合在所述本体（110）的第一孔（112）的非螺纹部分（1122）中。

4.如权利要求3所述的承弯接头，其中所述套筒（130）的配合部分（132）具有平面部（133），所述本体（110）的第一孔（112）的非螺纹部分（1122）具有匹配的平面部（113）。

5.如权利要求4所述的承弯接头，其中所述套筒（130）的配合部分（132）的平面部（133）大致垂直于所述被支承构件（10）作用于所述套筒（130）的支承部分（134）上的负荷的径向分量。

6.如权利要求1所述的承弯接头，其中所述套筒（130）与所述螺栓构件（120）之间具有预定的径向间隙（t）。

7.如权利要求2所述的承弯接头，其中在所述被支承构件（10）与所述本体（110）的第一端（110A）之间设置有调节垫圈（160）。

8.如权利要求1所述的承弯接头，其中在所述螺栓构件（120）的螺栓头（123）与所述套筒（130）的端面之间设置有锁定板（170），所述螺栓头（123）经由所述锁定板（170）相对于所述套筒（130）锁定。

9.如权利要求8所述的承弯接头，其中所述锁定板（170）经由第一锁定机构锁定至所述套筒（130），所述螺栓头（123）经由第二锁定机构锁定至所述锁定板（170）。

10.如权利要求9所述的承弯接头，其中所述第一锁定机构包括设置在所述锁定板（170）上的突起（178）/凹槽以及对应地设置在所述套筒（130）上的凹槽（138）/突起。

11.如权利要求9所述的承弯接头，其中所述第二锁定机构包括设置在所述螺栓头（123）上的第一锁定孔（125）、设置在所述锁定板（170）上的第二锁定孔（172）以及穿过所述第一锁定孔（125）和所述第二锁定孔（172）的线构件（173）。

12.如权利要求2所述的承弯接头，其中紧固组件（140）包括锁紧螺母（140B）和锁紧垫圈（140A）。

13.如权利要求12所述的承弯接头，其中所述锁紧垫圈（140A）包括能够配合在所述套筒（130）的外周面上形成的凹槽（137）中的第一凸片（1420）以及能够配合在所述锁紧螺母（140B）的外周面上形成的凹槽（1450）中的第二凸片（1430）。

14.如权利要求1所述的承弯接头，其中所述套筒（130）包括用于与所述本体（110）的第一端的端面（111）抵接的台阶部（135）。

15.如权利要求2-14中任一项所述的承弯接头，其中所述本体（110）的第二端（110B）具有第二孔（112’），所述第二孔（112’）具有与所述第一孔（112）对称的构造；并且在所述本体的第二端（110B）设置有构造分别与所述套筒（130）、所述螺栓构件（120）、所述紧固组件（140）相同的第二套筒（130’）、第二螺栓构件（120’）、第二紧固组件（140’）。

16.如权利要求1-14中任一项所述的承弯接头，其中所述本体（110）经由如下方式中的一种附接到所述支撑结构（3）：

i）一体形成在所述本体（110）上的凸缘构件（180）抵靠所述支撑结构（3）的第一侧（3b），配合在所述本体（110）的外周面的外螺纹部分（114）上的紧固组件（150）抵靠所述支撑结构（3）的第二侧（3c）；以及

ii）配合在所述本体（110）的外周面的外螺纹部分（114）上的两个紧固组件（150）分别抵靠所述支撑结构（3）的第一侧（3b）和第二侧（3c）。

17.如权利要求1-14中任一项所述的承弯接头，其中所述支撑结构（3）是形成在飞行器的机翼中的支架，所述被支承构件是用于连接到飞行器的控制翼面的连接件（10）。

18.如权利要求17所述的承弯接头，其中所述控制翼面包括襟翼、缝翼或扰流板。

19.一种飞行器，包括如权利要求1-18中任一项所述的承弯接头（100）。