CN105584634B - 用于飞机上支撑座椅的座椅导轨以及制造座椅导轨的方法 - Google Patents
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Abstract
一种用于飞机上支撑座椅的座椅导轨，所述座椅导轨包括：支撑部，其用于连接机舱地板；以及座椅接纳部，其具有用于接纳连接元件的端部的槽，所述连接元件与所述座椅的支撑架相结合。所述支撑部包括型材构件，其由纤维增强聚合物，优选为碳纤维增强聚合物构成，且具有中央主体部以及凸缘，其中，所述凸缘从所述主体部向外延伸且垂直于所述主体部，从而形成所述座椅导轨的支撑面。所述主体部包括狭槽，其至少在远离所述凸缘的端部有开口。至少一个金属元件，其包括用于接纳所述连接元件的端部的所述槽，且具有腿部，所述腿部插入且固定于所述主体部的狭槽。所述座椅导轨可以在一个连续工艺过程中制造。
Description
技术领域
本发明涉及于一种用于飞机上支撑座椅的座椅导轨，所述座椅导轨包括：支撑部，其用于连接机舱地板；以及座椅接纳部，其具有用于接纳连接元件的端部的槽，所述连接元件与所述座椅的支撑架相结合。
背景技术
这种座椅导轨通常由一整块金属，例如铝合金或者钛合金构成，从而获得充分的结构强度与稳定性。主要在座椅接纳部中要求这种强度与稳定性，这是因为作用在收纳连接元件的端部(例如螺丝的头部之类)的槽的区域内的外力是相当大的，这也是因为它们只作用在材料上的很小区域上的缘故。
发明内容
本发明的目的在于提供一种座椅导轨，其在座椅接纳部的区域，具有所要求的结构强度，但是与现有的座椅导轨相对比，其具有减少的总重，且允许降低制造费用。
为了达到这个目的，提供了一种座椅导轨，其中所述支撑部包括型材构件，其由纤维增强聚合物，优选为碳纤维增强聚合物(CFRP)构成，且具有中央主体部以及凸缘，其中，所述凸缘从所述主体部向外延伸且垂直于所述主体部，从而形成所述座椅导轨的支撑面，其中，所述主体部包括狭槽，其至少在远离所述凸缘的端部有开口，以及其中至少一个金属元件包括用于接纳所述连接元件的端部的所述槽，金属元件具有腿部，所述腿部插入且固定于所述主体部的所述狭槽中。
因此，根据本发明的座椅导轨包括两个元件，支撑部，其用于连接机舱地板，其中所述支撑部是由纤维增强聚合物，优选为碳纤维增强聚合物CFRP构成；以及与座椅相结合的部分，其由金属构成。与座椅相结合的部分提供了用于固定座椅的支撑架的结构强度以及稳定性，其中，与金属座椅导轨相对比，导轨支撑部的重量整体降低，且具有用于连接座椅导轨到机舱地板的足够强度。此外，这种多组分的座椅导轨，与全部由金属制成的座椅导轨相比较，可以具有更低的制造成本。
优选地，所述至少一个金属元件包括侧凸缘，其由所述型材构件所支撑，并且远离形成所述支撑面的所述凸缘，使得从金属元件传送到型材构件的作用力能够得到充分分布从而避免型材构件的主体部过载。
为了让座椅基本自由地定位在连接于机舱地板的座椅导轨上，多个金属元件固定于所述型材构件从而形成连续轨道，这与传统的金属座椅导轨是同样的情况。
虽然根据本发明的座椅导轨的支撑部可由带有狭槽的单一件组成，该狭槽的一端封闭，而远离凸缘的相对另一端有开口，但是本发明优选为，所述型材构件包括两个型材构件导轨，其横截面为U字形，且在其基部之间的空间形成所述狭槽；或者其横截面为L字形，且在其两者之间的空间形成所述狭槽。这种型材导轨比单一件的支撑部更易于制造，且提供充分的强度与稳定性。
为了提供金属元件与型材构件之间的连接，金属元件的腿部上与型材构件相配合的区域包括突肋或者凹槽，型材构件的材料被按压在其中。
为了制造根据本发明的座椅导轨，使用用于制造纤维增强塑料型材元件，优选为CFRP型材元件的制造方法，例如，形成座椅导轨的支撑部的型材构件在一个连续工艺过程中被制造，这个连续的工艺过程是将干纤维材料的构件制成所期望的型材的横截面，其中，提供有中央主体部和凸缘，该凸缘从所述主体部向外延伸且垂直于所述主体部，从而形成所述座椅导轨的支撑面，以及其中所述主体部包括狭槽，其至少在远离所述凸缘的端部有开口。在对用于浸渍所述纤维材料的塑料实施固化之前，至少一个金属元件被插入于所述狭槽中，所述至少一个金属元件包括用于接纳所述连接元件的端部的所述槽。在所述型材构件的固化期间所述主体部的材料被按压以与所述金属元件相配合。应当注意到所使用的塑料可以是例如环氧树脂之类的热固性材料或者是聚醚醚酮(PEEK)之类的热塑性材料。
为了获得金属元件与型材构件的固定连接，优选为在金属元件被插入到型材构件狭槽里的区域上，或者在金属元件与型材构件两者上设置有突肋或者凹槽。
支撑部可以由两个型材导轨构成，其中，在其两者之间的空间中形成狭槽，例如，两个型材导轨具有U字形的横截面，以及在其基部或者两个型材导轨之间形成狭槽，该型材导轨具有L字形的横截面。
为了获得用于接纳与座椅的支撑架相结合的连接元件的端部的连续轨道，多个金属元件插入于狭槽中。
在连续的工序中制成的座椅导轨可以在后加工处理步骤中被切割成一定的长度。
附图说明
以下参照示出多个实施例的示意图，本发明将以更详细的方式进行描述。
图1是示出连续制造纤维增强聚合物构成的型材元件的生产线概要图。
图2是示出制造座椅导轨的步骤的图示示意图。
图3是示出根据图2的座椅导轨的横截面。
图4是示出座椅导轨变型的横截面。
图5是示出类似于图2的座椅导轨的另一个实施例。
图6是示出图5的座椅导轨的横截面。
图7是示出类似于图6的座椅导轨的横截面。
具体实施方式
图1中所示的加工生产线为主要是传统的生产线，用于连续制造纤维增强聚合物，尤其是由碳纤维增强聚合物(CFRP)构成的型材元件。在步骤1中，干纤维材料的网或类似物从卷轴中抽出，接着送到预成型工位2，在预成型工位2中，进行预成型加工成轮廓形状。接着，该预成型材料被送到浸渍工位3，在浸渍工位3中，纤维材料用塑料进行浸渍，塑料然后会被固化成凝胶相。此后，该材料被送入固化工位4，在该固化工位包含在传送方向上往复运动的压模，如水平箭头所示而允许连续生产。在这个工位中，型材导轨被固化直到其变得坚硬，其中，固化步骤可以通过将压模的模具元件加热而加快。接着，型材元件移送通过后固化工位5，例如为对流烤炉。型材元件的连续移动是通过夹紧工位6来确保的，该夹紧工位6包括两个如箭头所示往复运动的夹持装置，且交替地与型材元件相卡合。在最后一个工位7中，型材元件被切割成一定长度。
如图2所示，这种加工生产线被改进用于制造座椅导轨。在图1的生产线中同时生产U形横截面的型材元件10a,10b，它们设置有相互对向的基部11a,11b，该基部通过狭槽14相互间隔开。当该型材元件在传送方向(箭头A)上被移动时，金属元件20从上方被插入到狭槽14中，这一动作或者在完成浸渍之后在生产线的浸渍工位3中进行，或者在工位3之后但是在进入固化工位4之前进行。这些金属元件包括槽21，其用于接纳与座椅的支撑架相结合的连接元件的端部，以及中央腿部22，其中侧向凸缘23a，23b从中垂直于中央腿部延伸出。标号为24的突肋或者凹槽设置在腿部22的主表面或者侧表面上。为了获得型材元件10a，10b与金属元件20的腿部22之间的固定连接，按压元件17a，17b按压型材元件的基部11a，11b使其与腿部22相结合，从而与标号为24的突肋或者凹槽的紧密结合。因此，一旦固化，将获得金属元件20与型材元件10a,10b之间的固定连接。也正如所示那样，在这种按压步骤中，附加的按压元件(只有元件18b被示出)紧靠着压入元件17a,17b按压型材元件10a,10b的凸缘12a,12b，从而获得紧凑的结构以及座椅导轨成品的平坦支撑面。在按压元件17a,17b,18b的这种结合过程中，包括这些按压元件的单元在型材元件的传送方向上移动，一旦按压元件被释放，该型材元件就返回到开始位置。
如图2所示，多个金属元件20连接于由型材元件10a,10b所构成的支撑部，从而使得金属元件20的槽21形成连续轨道，其用于收纳与座椅的支撑架相结合的连接元件的端部。
图2示出在金属元件被插入前附加的按压元件15a,15b以及16a,16b作用在型材元件10a,10b的上侧凸缘13a,13b上，从而影响优选为在工位2与3之间或者在工位3与按压元件17a,17b,18b之间的凸缘的预压。而且，当与凸缘相结合的时候，这些按压元件在传送方向上被移动，且一旦被释放，将返回到开始位置。
如图3所示，金属元件20的腿部22延伸至由凸缘12a,12b构成的支撑面，从而当凸缘12a,12b被连接到机舱地板时，使腿部22与机舱地板相结合。
在图4的横截面图中，采用相同的符号标记及上标'来标注图3中所对应的元件。在这个实施例中，腿部22’比图3的实施例短，且型材元件10a’,10b’的基部11a’,11b’在凸缘12a’,12b’的区域中或者这些凸缘的稍微偏上部相连。在这种变型中，腿部22’包括一个楔形的自由端或者具有一个整体的楔形形状，型材基部上与腿部相结合的壁部则相应地倾斜。应当注意，除了由两个分离的型材元件10a’,10b’制成这一结构，该纤维增强构件也可由单一件形成。
图5，6示出类似于图2，3的实施例，其中类似或者相应的元件以及部件被标注同样的符号，但分别加上100。
在图5，6的实施例中，由纤维增强材料构成的型材元件具有L字形的横截面，而不是具有如图2，3所示的U字形的横截面。金属元件120以及金属元件的插入方式及固定方式是与图2，3的实施例相同的。
图7的变型模式是相对于图4的实施例的变型，但是带有根据图5、6所示的L字形横截面的型材元件。相对于图5、6，被使用的附图标记添加了'，然而其说明部分仍采用图4的说明。
Claims (9)
1.一种制造用于飞机上支撑座椅的座椅导轨的方法，所述座椅导轨包括：支撑部，其用于连接机舱地板；以及座椅接纳部，其具有用于接纳连接元件的端部的槽，所述连接元件与所述座椅的支撑架相结合，
其特征在于：
聚合物与纤维材料制成的型材构件被预成型以获得支撑部，所述支撑部具有中央主体部(11a’,11b’；111a,111b；111a’,111b’)以及凸缘(12a,12b；12a’,12b’；112a,112b；112a’,112b’)，其中，所述凸缘从所述中央主体部向外延伸且垂直于所述中央主体部，从而形成所述座椅导轨的支撑面，其中，所述中央主体部包括狭槽(14；114)，其至少在远离所述凸缘的端部有开口，以及在执行所述型材构件的固化之前，至少一个金属元件(20；20’；120；120’)被插入于所述狭槽(14；114)中，所述至少一个金属元件包括用于接纳所述连接元件的端部的所述槽(21；21’；121；121’)，并且在所述型材构件的固化期间所述中央主体部的材料被按压以与所述金属元件相配合。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述金属元件包括侧凸缘(23a,23b；23a’,23b’；123a,123b’123a’；123b’)，其用于与接近所述狭槽(14；114)的型材构件相结合；以及腿部(22；22’；122；122’)，其相对于所述侧凸缘垂直突出，其中，所述腿部插入于所述型材构件的所述狭槽(14；114)。
3.根据权利要求1或者2所述的方法，其特征在于：为了获得所述金属元件与所述型材构件的固定连接，在所述金属元件(20；120)与所述中央主体部相结合的区域中设置有突肋或者凹槽(24；124)。
4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于：所述型材构件由两个型材构件导轨(10a,10b；10a’,10b’；110a；110b；110a’,110b’)构成，且在其两者之间的空间形成所述狭槽(14；114)。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于：所述型材构件导轨(10a,10b；10a’,10b’)，其横截面为U字形，且在其基部(11a；11b)之间形成所述狭槽(14)。
6.据权利要求4所述的方法，其特征在于：所述型材构件导轨(110a,110b；110a’,110b’)，其横截面为L字形。
7.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于：在所述型材构件的预成型期间，所述至少一个金属元件(20；120)被插入。
8.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于：多个金属元件插入于所述狭槽，从而形成连续轨道。
9.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于：在后固化步骤中，所述座椅导轨被切割成一定长度。
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