CN107355465A - 包括配件和部分球形垫圈的连接器组件 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及连接器组件，特别是包括用于连接垂直布置的构件的配件的连接器。

Description

包括配件和部分球形垫圈的连接器组件
技术领域
本发明涉及连接器组件，特别是包括用于连接垂直布置的构件的配件的连接器。
背景技术
用于连接两个或更多个构件的配件或支架是公知的。当旨在连接到彼此大致垂直的表面时，这种配件/支架通常大致为L形。在其中重量是重要考虑因素的某些应用中，例如飞机工业，配件可以由嵌入树脂中的纤维的复合材料制成。这种配件从EP2379313B1已知。然而，由于这样的材料通常在压缩与拉伸方面更强，所以设计者必须确保这种配件不经受导致配件失效的大小的拉伸载荷。
发明内容
本发明是用于连接至少第一和第二构件的组件，每个构件具有相对于另一个构件的表面大致倾斜地延伸的表面。连接器组件包括大致L形配件，包括具有大致平坦的内表面和外表面的第一安装部以及在内表面和外表面之间延伸用于与第一构件连接的至少一个安装孔。第二安装部相对于第一安装部大致倾斜地延伸并且具有大致平坦的内表面和外表面。至少一个安装孔在内表面和外表面之间延伸，用于与第二构件连接，第二部安装孔具有中心轴线。接头部整体地连接第一和第二安装部分，接头部具有限定在在第一和第二安装部的内表面之间延伸的凹表面部分与在第一和第二安装部的外表面之间延伸的凸表面部分之间的负载部分，所述负载部分凹表面部分具有曲率半径。至少一个垫圈可设置在第二安装部内表面上，以便大致以第二部安装孔的中心轴线为中心。垫圈具有相对的第一和第二大致平坦的表面以及具有至少具有部分球形轮廓的截面的外周表面。部分球形表面部分具有大约等于接头部凹表面的第一半径的半径，并且垫圈的尺寸设置成使得垫圈球形表面部分抵靠接头负载部分凹表面设置。因此，当垫圈被夹紧到第二安装部时，垫圈大致对接头部负载部分施加力。
附图说明
当结合附图阅读时，将更好地理解前述发明内容以及本发明的优选实施例的详细描述。为了说明本发明的目的，在作为示意图的附图中示出了目前优选的实施例。然而，应当理解的是，本发明不限于所示的精确布置和手段。在附图中：
图1是根据本发明的连接器组件的透视图；
图2是连接器组件的前视图；
图3是连接器组件的俯视图；
图4是连接器组件的侧视图；
图5是通过图2的线5-5的视图；
图6是图3的一部分的剖开放大视图；
图7是通过图6的线7-7的视图；
图8是局部球形垫圈的放大侧视图；
图9是连接器组件的剖视侧视横截面图，示出了将配件与第二构件连接的紧固件；
图10是根据本发明的连接器组件的第二结构的配件的前视图，示出了向下倾斜的第二安装部；
图11是第二结构连接器组件的配件的俯视图，示出了向下倾斜的第二安装部；
图12是第二结构连接器组件的另一前视图，示出了向后倾斜的第一安装部以及垫圈；
图13是第二结构连接器组件的另一俯视图，示出了向后倾斜的第一安装部以及垫圈；
图14是第二结构连接器组件的剖开局部放大透视图，示出了第二安装部上的垫圈；以及
图15是通过图12的线15-15的视图。
具体实施方式
在下面的描述中使用某些术语仅仅是为了方便，而不是限制。词语“内”、“向内”和“外”、“向外”分别指朝向和远离所描述的元件的指定中心线或几何中心的方向，特定含义从说明书的上下文中是显而易见的。此外，如本文所用，词语“连接”和“联接”各自旨在包括两个构件之间的直接连接，其间没有任何其他构件，以及其间插入一个或多个其它构件的构件之间的间接连接。术语包括上面特别提及的词语、其派生词以及类似含义的词语。
现在详细参考附图，其中相同的附图标记用于表示相同的元件。在图1-15中示出了用于连接至少第一和第二构件1和2或三个或更多个构件(图9仅示出两个)的连接器组件10，其中每个构件1、2具有表面1a、2a，它们分别相对于另一构件2、1的表面2a、1a大致倾斜地延伸。连接器组件10基本上包括配件12、至少一个且优选多个垫圈14以及至少一个且优选多个紧固件16(图9)，每个紧固件将配件12与构件1、2中的一个连接并且将一个垫圈14夹紧到配件12，如下面详细描述。配件12优选地由包括嵌入树脂中的纤维的复合材料形成，通常为L形，并且分别包括第一和第二安装部18、20和连接这两个安装部18、20的接头部22。在某些实施例中，配件10还包括通过另一个接头26连接到第一安装部18的第三安装部24，如下所述，并且甚至可以包括第四安装部(未示出)。
优选地，第一安装部18具有大致平坦的内表面和外表面28、30、相对的侧边缘18a、18b以及在内表面和外表面之间延伸用于与第一构件1连接的至少一个且优选多个安装孔32，每个安装孔32具有中心轴线33。第二安装部20相对于第一安装部18大致倾斜地延伸，并且具有大致平坦的内表面和外表面34、36、相对的侧边缘20a、20b和在内表面34和外表面36之间延伸用于与第二构件2连接的至少一个安装孔38。更具体地，第二安装部20相对于第一安装部18定向，以便限定在安装部内表面28、34之间的角度θ(图4和图5)，其大约为九十度(90°)以形成如图1-9所示的直角、如图10-14所示的钝角(未指示角度)或甚至锐角(未示出)。在某些结构中，如图1-9所示，第一安装部18的表面积基本上大于第二安装部20和接头部22的表面积。然而，第一安装部18可以形成为具有比第二安装部20更小的表面积和/或接头区域22的表面积可以大于安装部18、20中的任一个或两个的表面积，如图10-14所示。此外，每个第二部安装孔38具有中心轴线39，并且每个第二轴线39大致垂直于每个第一部安装孔32的轴线33。
此外，接头部22配置成一体地连接第一和第二安装部18、20，并且具有至少一个且优选多个负载部分40，用于将力从垫圈14传递到配件12。在图1-9所示的第一结构中，每个接头负载部分40被限定在分别在第一和第二安装部18、20的内表面28、34之间延伸的凹表面部分42与在第一和第二安装部18、20的外表面30、36之间延伸的凸表面部分44之间。特别参照图6和7，负载部分凹表面部分42具有第一曲率半径R1，并且通常以第二部安装孔38中的一个的安装孔中心轴线39为中心，以便限定第二半径R2。每个接头负载部分40围绕相邻的安装孔轴线39部分地周向延伸，优选地通过绕轴线39至少120度(120°)的角度α，如图6所示，并终止于相对的圆周端部40a、40b。
在图10-15所示的第二结构中，接头部22的负载部分41被限定在在第二安装部20的内表面34和接头部22的内表面21之间延伸的凹表面部分43与在第二安装部20的外表面36和接头部22的外表面23之间延伸的凸表面部分45之间。负载部分凹表面部分43具有曲率半径R1(图15)，负载部分41布置成与至少一个第二部安装孔38间隔开并且与至少一个安装孔38相邻地大致线性地延伸(与负载部分40沿周向那样相反)。此外，负载部分41可以通过以下描述的单个多边形垫圈53或者两个或更多个多边形垫圈53提供用于“装载”配件12的表面。
此外，垫圈14各自具有相对的第一和第二大致平坦的表面50、52、在表面50、52之间延伸的中心孔54和具有至少部分球形的外圆周表面部分56的外周表面55，最好如图8和15所示。每个垫圈14可设置在第二安装部20的内表面34上，以便大致以第二部安装孔38中的一个的中心轴线39为中心，从而轴向对准垫圈孔54和安装孔38。此外，垫圈球形表面部分56具有大约等于每个接头部凹表面部分42或43的第一曲率半径R1的半径Rw(图8和15)。
在如图1-9所示的某些结构中，垫圈14具有大致圆形的主体51，其中部分球形的外表面56优选地围绕主体51完全地周向延伸。圆形的垫圈主体51优选具有大约为接头凹表面部分42的第二半径R2的两倍的外径Dw。在如图12-15所示的其他结构中，垫圈14具有大致多边形的主体53，优选地是大致正方形或矩形，但还可以是三角形、六边形等，其中至少一个侧面57具有沿着整个边缘57线性延伸的部分球形轮廓，如最好在图15中所示。利用多边形垫圈14，垫圈主体53的尺寸设计成使得当垫圈14安装在配件第二安装部20上时具有部分球形表面/轮廓56的侧面57设置成抵靠着负载部分凹表面部分43。
利用任一个垫圈主体51、53，垫圈14配置成当设置在第二安装部20上时紧密地装配到相邻的接头部负载部分40上，使得当垫圈14被夹紧到第二安装部20时，垫圈14大致对接头部负载部分40施加力FW。具体地，当紧固件16插入通过垫圈14和第二安装部孔38并与第二构件2接合时，紧固件16将垫圈14夹紧在第二安装部内表面34上，如图9所示。垫圈14的夹紧导致垫圈球形外表面56的一部分推压或压靠相邻的接头负载部分40，以便压缩配件12的局部材料。特别是当拉伸力FT施加到配件第一安装部18时，如图9所示，力FW响应于压靠垫圈外表面56的接头负载部分40而增加。该垫圈力FW压缩负载部分40中的树脂材料，这对于增加由复合材料制成的配件的寿命特别重要，这种材料通常在压缩方面比在拉伸方面更强。
现在参见图1-4，配件接头部22还包括至少两个弯曲过渡部分60，其将接头负载部分圆周端部40a、40b中的至少一个与第一安装部18连接。每个过渡部分60优选地限定在分别在第一和第二安装部18、20的内表面28、34之间延伸的大致凸表面部分62与在第一和第二安装部18、20的外表面30、36之间延伸的大致凹表面部分64(图4)之间。优选地，每个凸表面62的端部通过单独的凹表面部分63“混合”到两个内表面28、34中，并且每个凸表面64的端部通过单独的凸表面部分65混合到两个外表面30、36中，如图1、2、4所示。此外，当第二安装部20具有至少两个安装孔38时，接头部22具有至少两个负载部分40，每个围绕单独的一个安装孔38的中心轴线39部分地延伸38，以及至少三个过渡部分60。在这种情况下，每个过渡部分60设置在至少两个负载部分40的单独的圆周端部40a、40b，一个过渡部分60设置在至少两个安装孔38之间并且将两个负载部分40的圆周端部40a、40b与第一安装部18连接。
仍然参考图1-4，在如上所述的某些结构中，配件12还包括第三安装部24，其大致垂直于第一和第二安装部18、20中的每一个且沿着第一安装部18的一个侧边缘18a延伸。第三安装部24具有大致平坦的内表面和外表面70、72以及用于与在表面70、72之间延伸的第三构件(未示出)连接的至少一个安装孔74，孔74具有中心轴线75。此外，配件12还包括将第三安装部24一体地连接到第一安装部20的另一或第二接头部26，第三部24具有与第二安装部20的端部20a一体形成的端部24a。第二接头部26具有限定在分别在第一和第三安装部18、24的内表面28、70之间延伸的凹表面部分77与在第一和第三安装部18、24的外表面30、72之间延伸的凸表面部分78之间的负载部分76。接头凹表面部分77具有第三曲率半径R3(图3)，其优选地等于第一接头负载部分40的半径R1，并且通常以第三部安装孔74的中心轴线75为中心，以便限定第四半径R4(图4)，其优选地等于R2。
利用上述结构，优选地形成为并且尺寸基本上与垫圈14相同的垫圈80可设置在第三安装部内表面70上，以便大致以第三部安装孔74的中心轴线75为中心。与垫圈14一样，垫圈80各自具有相对的第一和第二大致平坦的表面81、82和部分球形的外圆周表面84，如图1中最佳所示。球形的圆周表面84具有大约等于接头部凹表面77的第三半径R3的半径RW2，并且垫圈80具有大约为接头凹表面部分77的第四半径R4的两倍的外径DW2。因此，当垫圈80被夹紧到第三安装部24时，每个垫圈80通常以与上面详细讨论的垫圈14在第一接头部22的负载部分40上施加力FW相同的方式大致对接头部负载部分76施加力(未示出)。此外，每个接头负载部分76的圆周端部76a、76b优选地通过第二接头部26的过渡部分86与第一安装部18连接，过渡部分86优选地形成为上面详细描述的第一接头部22的过渡部分60。
优选地，如上所述，第二接头部26和垫圈80的尺寸基本上与第一接头部22和垫圈14相同，使得垫圈14和80可以与第二或第三安装部20、24一起使用。然而，配件14可以构造成用于某些应用，其中接头部26和垫圈80形成为尺寸大于或小于第一接头部24和垫圈14的对应尺寸。
此外，虽然未示出，但配件12还可以形成有与第一安装部18的侧边缘18b一体形成的第四安装部。
本领域技术人员要了解的是，在不脱离本发明的广义概念的情况下，可以对上述实施例进行改变。因此，应当理解的是，本发明不限于所公开的特定实施例，而是旨在涵盖如在所附权利要求中一般限定的本发明的精神和范围内的修改。

Claims (11)

1.一种用于连接至少第一构件(1)和第二构件(2)的连接器组件(10)，每个构件(1、2)具有的表面(1a、2a)大致垂直于另一构件(2、1)的表面(2a、1a)延伸，所述连接器组件(10)包括：
-大致L形的配件(12)，包括具有大致平坦的内表面(28)和外表面(30)的第一安装部(18)和在所述内表面(28)与外表面(30)之间延伸用于与所述第一构件(1)连接的至少一个安装孔(32)、相对于所述第一安装部(18)大致倾斜地延伸并且具有内平坦表面(34)和外平坦表面的第二安装部(20)和在所述内表面(34)和外表面(36)之间延伸用于与所述第二构件(2)连接的至少一个安装孔(38)，所述第二部安装孔(38)具有中心轴线(39)，以及一体地连接所述第一安装部(18)和第二安装部(20)的接头部(22)；和
-至少一个垫圈(14)，其可设置在所述第二安装部内表面(34)上，以便大致以所述第二部安装孔(38)的中心轴线(39)为中心，
其特征在于，所述接头部(22)具有限定在在所述第一安装部(18)和第二安装部(20)的内表面(28、34)之间延伸的凹表面部分(42)与在所述第一安装部(18)和第二安装部(20)的外表面(30、36)之间延伸的凸表面部分(44)之间的负载部分(40)，所述接头凹表面部分(42)具有第一曲率半径(R1)，并且大致以第二部安装孔(38)的中心轴线(39)为中心，从而限定第二半径(R2)，
并且，所述垫圈(14)具有相对的第一大致平坦的表面(50)和第二大致平坦的表面(52)以及部分球形的外圆周表面(56)，所述球形圆周表面(56)具有大约等于所述接头部凹表面(42)的第一半径(R1)的半径(RW)，且所述垫圈(14)具有大约为所述接头凹表面部分(42)的第二半径(R2)的两倍的外径(DW)，使得当所述垫圈(14)被夹紧到所述第二安装部(20)时，垫圈(14)大致对所述接头部负载部分(40)施加力(FW)。
2.根据权利要求1所述的连接器组件(10)，其特征在于，所述配件(12)由包括嵌入树脂中的纤维的复合材料形成，并且所述垫圈(14)对所述接头部负载部分(40)施加力(FW)，以便当拉伸力FT或扭矩施加到所述配件第一安装部(18)时压缩所述负载部分(40)中的树脂。
3.根据权利要求1所述的连接器组件，其特征在于，所述接头负载部分凹表面部分(42)沿周向围绕所述至少一个第二部安装孔(38)的中心轴线(39)部分地延伸并且大致定心于该中心轴线上，以便限定第二半径(R2)，并且所述垫圈(14)大致是圆形的，其中整个外圆周表面(56)是部分球形的，且所述垫圈具有大约为所述接头负载部分凹表面部分(42)的第二半径(R2)的两倍的外径(DW)；
并且，所述接头负载部分凹表面部分(43)与所述至少一个第二部安装孔间隔开并且邻接其线性地延伸，所述垫圈(53)是大致多边形的，具有至少一个带有部分球形轮廓(56)的侧面，并且其尺寸使得当所述垫圈(53)被夹紧到所述第二安装部(20)时，至少一个带有部分球形轮廓(56)的侧面(57)设置成抵靠着所述负载部分凹表面部分(43)。
4.根据任一前述权利要求所述的连接器组件(10)，其特征在于，所述至少一个垫圈(14)具有与所述第二部安装孔(38)对准的中心孔(54)，并且所述组件(10)还包括至少一个紧固件(16)，其延伸穿过对准的垫圈(14)和安装孔(38)并且可与所述构件(1、2)之一连接，以便将垫圈(14)夹紧在所述第二安装部内表面(34)上。
5.根据任一前述权利要求所述的连接器组件(10)，其特征在于，所述接头负载部分(40)具有与所述第一安装部(18)间隔开的相对的圆周端部(40a、40b)，并且所述接头部(22)还包括至少两个弯曲过渡部分(60)，其将每个负载部分圆周端部(40a、40b)与所述第一安装部(18)连接并且限定在大致凸表面部分(44)与大致凹表面部分(42)之间，所述大致凸表面部分(44)在所述第一安装部(18)和第二安装部(20)的内表面(28、34)之间延伸，所述大致凹表面部分(42)在所述第一安装部(18)和第二安装部(20)的外表面(30、36)之间延伸。
6.根据权利要求5所述的连接器组件(10)，其特征在于，所述第二安装部(20)具有至少两个安装孔(38)，且所述接头部(22)具有至少两个负载部分(40)，每一个部分地围绕所述安装孔(38)中的单独一个的中心轴线(39)延伸，和至少三个过渡部分(60)，每个都设置在所述至少两个负载部分(40)的分离的圆周端部(40a、40b)，以及一个过渡部分(60)，其设置在所述至少两个安装孔(38)之间并且将两个负载部分(40)的圆周端部(40a、40b)与所述第一安装部(18)连接。
7.根据任一前述权利要求所述的连接器组件(10)，其特征在于，所述接头负载部分(40)围绕所述第二安装孔中心轴线(39)延伸至少九十度。
8.根据任一前述权利要求所述的连接器组件(10)，其特征在于，所述配件(12)还包括第三安装部(24)，其大致垂直于所述第一安装部(18)和第二安装部(20)中的每一个延伸，并且具有用于与第三构件(24)连接的至少一个安装孔(74)。
9.根据权利要求8所述的连接器组件(10)，其特征在于，所述配件(12)还包括用于将所述第三安装部(24)一体地连接到所述第一安装部(18)的另一接头部(26)，所述另一接头部(26)具有至少部分地由在所述第一安装部(18)和第三安装部(24)的内表面(28、70)之间延伸的凹表面部分(77)限定的负载部分(76)，所述接头凹表面部分(77)具有第三曲率半径(R3)，并且大致以第二部安装孔(38)的中心轴线(39)为中心，以便限定第四半径(R4)；
并且，至少一个大致圆形的垫圈(80)可设置在所述第三安装部内表面(70)上，以便大致以所述第三部安装孔(74)的中心轴线(75)为中心，所述垫圈(80)具有相对的第一大致平坦的表面(81)和第二大致平坦的表面(82)以及部分球形的外圆周表面(84)，所述球形圆周表面(84)具有大约等于所述接头部凹表面(77)的第三半径(R3)的半径(Rw2)，且所述垫圈(80)具有大约为所述接头凹表面部分(77)的第四半径(R4)的两倍的外径(Dw2)，使得当所述垫圈(80)被夹紧到所述第三安装部(24)时，所述垫圈(80)大致对所述接头部负载部分(76)施加力(Fw)。
10.根据任一前述权利要求所述的连接器组件(10)，其特征在于，所述第一安装部(18)的至少一个安装孔(32)具有中心轴线(33)，所述第一部安装孔(32)的中心轴线(33)大致垂直于所述第二部安装孔(38)的中心轴线(39)延伸。
11.根据任一前述权利要求所述的连接器组件(10)，其特征在于，所述第一安装部(18)具有多个安装孔(32)，且所述第二安装部(20)具有多个安装孔(38)。
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