CN103492728A - 用于轻型部件的力导入装配件 - Google Patents
用于轻型部件的力导入装配件 Download PDFInfo
- Publication number
- CN103492728A CN103492728A CN201280020444.0A CN201280020444A CN103492728A CN 103492728 A CN103492728 A CN 103492728A CN 201280020444 A CN201280020444 A CN 201280020444A CN 103492728 A CN103492728 A CN 103492728A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- power
- assembly parts
- parts
- approaching face
- face
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 21
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 19
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims abstract description 4
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims abstract description 4
- 230000008676 import Effects 0.000 claims description 117
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 22
- 238000004873 anchoring Methods 0.000 claims description 10
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 claims description 10
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims description 8
- 238000010276 construction Methods 0.000 claims description 7
- 238000005452 bending Methods 0.000 claims description 5
- 238000005304 joining Methods 0.000 claims description 3
- 230000008859 change Effects 0.000 claims description 2
- 238000013517 stratification Methods 0.000 claims 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 17
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 11
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 7
- 238000013461 design Methods 0.000 description 6
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 4
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 4
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 4
- 229910001069 Ti alloy Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 3
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 3
- 239000003562 lightweight material Substances 0.000 description 3
- 239000003550 marker Substances 0.000 description 3
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000004411 aluminium Substances 0.000 description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 2
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 2
- 230000002708 enhancing effect Effects 0.000 description 2
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 2
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 2
- 238000010008 shearing Methods 0.000 description 2
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 2
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 2
- 229910000990 Ni alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001315 Tool steel Inorganic materials 0.000 description 1
- KGWWEXORQXHJJQ-UHFFFAOYSA-N [Fe].[Co].[Ni] Chemical compound [Fe].[Co].[Ni] KGWWEXORQXHJJQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 230000001413 cellular effect Effects 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 description 1
- 239000000806 elastomer Substances 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 1
- 230000001788 irregular Effects 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012856 packing Methods 0.000 description 1
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 description 1
- 238000007634 remodeling Methods 0.000 description 1
- 239000012858 resilient material Substances 0.000 description 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000013585 weight reducing agent Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16B—DEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
- F16B5/00—Joining sheets or plates, e.g. panels, to one another or to strips or bars parallel to them
- F16B5/01—Joining sheets or plates, e.g. panels, to one another or to strips or bars parallel to them by means of fastening elements specially adapted for honeycomb panels
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
- B64C—AEROPLANES; HELICOPTERS
- B64C1/00—Fuselages; Constructional features common to fuselages, wings, stabilising surfaces or the like
- B64C1/06—Frames; Stringers; Longerons ; Fuselage sections
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T403/00—Joints and connections
- Y10T403/70—Interfitted members
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
- Connection Of Plates (AREA)
- Joining Of Building Structures In Genera (AREA)
- Wind Motors (AREA)
Abstract
一种用于轻型部件的力导入装配件(2、42),包括两个径向力导入面(6、8)、至少一个轴向力导入面(4)以及用于力导入装配件的安装和力导入的至少一个容纳装置。该径向力导入面(6、8)和轴向力导入面(4)围成腔。该径向力导入面和轴向力导入面形成单件式部件。该容纳装置形成为径向力导入面与轴向力导入面之间的壁,至少部分地与该轴向力导入面不平行地延伸,并且包括用于配装锚定部的保持面的支承面(12)。这种类型的力导入装配件能够通过利用选择性激光熔融方法制成。因此,该力导入装配件能够特别灵活地适于载荷条件并且具有特别有利的材料性能和轻的重量。
Description
相关申请的交叉引用
本申请要求于2011年4月26日提交的德国专利申请No.102011018526.7以及于2011年4月26日提交的美国临时专利申请No.61/479,252的优先权,所述申请的公开内容通过引用并入本文中。
技术领域
本发明涉及一种用于轻型部件的力导入装配件、一种包括这种类型的力导入装配件的轻型部件、一种用于制造这种类型的力导入装配件的方法、这种类型的力导入装配件的用于将力导入夹层部件的用途以及一种包括由装备有这种类型的力导入装配件的轻型部件构成的固定装置的飞行器。
背景技术
在现代交通工具中,轻型材料用于固定装置、附加装置以及空气动力辅助面的宽广范围,该轻型材料除重量轻之外,还具有足够的或高的强度。特别是在现代商用飞行器中,机身内的大量机构利用包括至少一个芯层以及一个、两个或更多个护面的夹层材料而制成。示例包括乘客舱的地板、机务人员休息舱以及储柜。在由夹层结构形式的轻型材料制成的承载相对较重载荷的结构部件中,有必要设置专门的力导入点,结构部件能够固定至该专门的力导入点,以使得可以可靠地传递力。
现有技术未提供这样一种选择,该选择用于将集中的力例如通过螺钉连接而导入轻型蜂窝夹芯板中的足够可靠且同时节省重量,而无需在在力导入点处局部地提供实心增强。这种增强通常通过在由复合材料或铝制成的实心部件中进行粘合来提供。替代性地,较小的力可以传递到具有蜂窝芯的轻型板中,该蜂窝芯的蜂窝单元填充有蜂窝芯填充物。
DE3827279A1和EP0354403B1公开了一种用于吸收车辆运输仓中的负载的防护壁,该防护壁构造为轻型部件,所述壁通过装配件保持在飞行器机身的上部结构上。该装配件各自具有支撑相关轻型部件的相对较大的面。
尽管对于技术实施来说,仅朝向接合元件突出的面足以将力导入轻型部件中,但由于一个或多个常规的、实心的力导入部件的一体化导致轻型部件的重量显著增加,因此在不包括用于这种类型的轻型部件的轻型构造的情况下,这些已知的选择不能构成一个优选的解决方案。对于连接到成角度地设置到机舱地板的支杆的装配件的情况而言也是如此。
发明内容
因此,可以认为本发明的一个目的是提出一种力导入装配件以及一种用于制造这种力导入装配件的方法,其中,该力导入装配件使得可以将力尽可能协调地导入轻型部件中,同时该力导入装配件具有轻的重量并且其制造成本低。
本发明的另一目的是提出一种该类型的力导入装配件,其中,能够通过改进力导入装配件来调节可传递的力,这种类型的改型能够尽可能低成本地或以无额外成本的方式执行。
本发明的另一目的在于,可以提出一种包括固定装置的飞行器,该固定装置由轻型部件构成,该轻型部件能够以特别小的额外重量安装在飞行器结构内。
上述目的通过独立权利要求的特征得以实现。从相应的从属权利要求中获得有利的改进方案。
根据本发明的第一方面,根据本发明的力导入装配件包括至少一个轴向力导入面,两个径向力导入面以及用于安装轻型部件的至少一个容纳装置,轴向力导入面和径向力导入面围成腔,并且根据本发明的力导入装配件形成没有接合部的单件式部件。所述至少一个容纳装置形成为位于径向力导入面之间的壁并由所述轴向力导入面围住,所述容纳装置至少在一些部分中与轴向力导入面不平行地延伸以及包括用于配装锚定装置的保持面的支承面。在力导入面的区域中,根据本发明的力导入装配件包括可以具有预先限定的壁厚并由力导入面向外地限制的壁状结构。
径向力导入面优选地构造成以平面的有结合力的方式连接到轻型部件,粘合连接是特别有利的。能够被传递到力导入装配件的力能够通过径向力导入面的尺寸和形状预先限定。
根据本发明的力导入装配件可以具有任何所需的形状,该所需的形状设置有径向力导入面和轴向力导入面,所述径向力导入面和轴向力导入面能够将支承力从容纳装置传递到轻型部件并且将所述力导入到力导入装配件中。如果轻型部件为例如平坦的夹层面板,那么根据本发明的力导入装配件的外部尺寸可以适应于夹层板的厚度或夹层板中的芯层的厚度,从而能够实现根据本发明的力导入装配件的协调的一体化。轴向力导入面也可以优选地构造成将要被垂直于轻型部件施加的力转变成轴向力导入面与轻型部件的剪力芯之间的剪切力,而径向力导入面构造成将压力或拉力定向为平行于夹层板的延伸方向协调地传递到所述板。
由于封闭的腔,根据本发明的力导入装配件以如下方式具有一定的可变形性:即,能够提供力导入装配件与轻型部件之间刚性的相对较小的变化。同时,该腔以如下方式将该力导入装配件的重量减小到较小量:即,根据本发明的力导入装配件尽可能少的增加轻型部件的重量。
容纳装置的设计使得力导入装配件可以特别容易地吸收倾斜于径向力导入面延伸的拉力。由于包括有倾斜于轴向力导入面延伸的一体壁的协调设计,力能够通过整个力导入装配件被导入到轻型部件中。
除了通过致动器的引导功能之外,径向力导入面中的开口还产生了与围绕力导入装配件的介质的连接,所述开口对相关的锚定部从力导入装配件的外部到力导入装配件的腔中的延伸是必要的。因此,例如空气的该介质能够渗透到腔中并且确保压力补偿,从而使得对在高海拔或深水中使用是合适的。
能够抵靠支承面配装的锚定部能够在形成为保持面的外表面上包括钟状端部。通过该钟状端部,能够导入拉力的棒状本体能够从力导入装配件向外延伸。
同样如上所述,多个容纳装置可以结合到力导入装配件中以例如用于分别沿力导入装配件和轻型部件的不同方向延伸的多个锚定装置的使用。因此,所述径向力导入面中的一者或两者具有用于引导锚定部穿过的开口。
根据本发明的力导入装配件的有利的实施方式,容纳装置的壁包括以如下方式通向开口中的狭缝:即,锚定装置能够从包括保持面的一侧延伸到壁的相对侧。因此,锚定装置的保持面可以齐平的、紧密配合的方式在间隙的每一侧上接触容纳装置的支承面,同时用于吸收拉力的棒状本体延伸穿过该狭缝。
根据本发明的有利的实施方式,支承面是以如下方式弯曲的:即,支承面处的切向梯度从壁的根部向与轴向力导入面相对的壁端部持续地变化。在锚定部上相应形状的保持面的情况下,这允许球窝接头部的制造,最终导致具有相对于径向力导入面的可变方向的力的吸收。因此,根据本发明的力导入装配件能够被用于具有不同撑角的多个应用并且不必要为每个载荷情况设计单独的力导入装配件。
拉力的最佳吸收在力垂直导入支承面的情况下实现。为了克服角度区域以便吸收来自多个不同方向的拉力,建议将支承面构造成球形表面的一部分,因为在这种情况下能够容易地满足对垂直力导入的需要。
在本发明的有利的实施方式中,容纳装置的壁在根部区域连接到径向力导入面。这导致了根据本发明的力导入装配件的特别高的稳定性和刚度水平。
替代性地或此外,在本发明的另一有利的实施方式中,容纳装置的壁端部以如下方式连接到相对的径向力导入面:即,壁从一个径向力导入面向与其间隔开的径向力导入面延伸,以及,实现了要被容纳的锚定装置的特别高的强度。
在本发明的有利的实施方式中,力导入装配件包括相对面,该相对面与容纳装置的壁在与所述径向力导入面中的至少一个径向力导入面平行的径向方向上分隔开,并且向支承面弯曲。锚定装置的一端可以位于支承面与相对面之间的区域中,并且通过合适的装置压靠支承面从而不释放连接。所述合适的装置可以是弹簧或回弹本体或其组合,这些在锚定装置的插入之前或之后被插入。如果使用由例如弹性体或另外的合适的材料制成的回弹本体,则可以同时执行止动件的用于通过关闭径向力导入面的开口来防止锚定装置滑出的功能。
在本发明的有利的实施方式中,该相对面至少部分地相对于轴向力导入面倾斜。该倾斜优选地至少在一部分中定向为朝向支承面。在相应成形的锚定部的情况下,被插入的锚定装置与相对面之间的横截面积因此能够被减小,因此回弹本体被略微压紧并且防止掉出。
本发明的有利的实施方式中,径向力导入面包括切口,该切口通向径向力导入面中的开口中,并且从容纳装置的与支承面所位于的侧部相反的一侧径向向外延伸。切口随着距容纳装置的距离的增加而变宽。这允许锚定部以关于竖直于包括开口的径向力导入面不同的角度位置被引导穿过而不损坏力导入装配件。
在有利的改进方案中,根据本发明的力导入装配件是盘状或盒状。如上所述,根据本发明的力导入装配件的高度可以以如下方式适应轻型部件的厚度:即,力导入装配件可以例如以齐平的方式结合到例如构造为夹层板的轻型部件中。由于盘状或盒状的设计,轴向力导入面可以构造为圆筒形表面,而径向力导入可以各自构造为设置在圆筒形表面的上侧和下侧上的圆盘。径向力导入面能够在其整个表面上以没有接合部的一体的构造连接到轴向力导入面。由于这种类型的构造,腔在可能屈曲的位置处的横截面在加载有弯曲力的情况下被完全地或至少尽可能完全地保持。因此,相比于包括单个部件的构造的情况下的其他可能,在根据本发明的力导入装配件中可以导入明显更大的弯曲力、拉力以及横向力。
更有利地,根据本发明的力导入装配件可以具有对称的构造。纵向轴线可以与容纳装置同心地设置。径向力导入面的形状和轴向力导入面的形状可以根据需要选择;都可以使用圆形形状和有角的形状,即,具有或不具有圆化边的多边形形状。轴向力导入面应当具有由径向力导入面之间的延伸而形成的形状。
因此,盒状设计可以基于圆筒形形状(例如,类似于罐状)、立方形形状或任何其他规则或不规则的三维形状。此外,根据要装备的轻型部件,径向力导入面可以彼此平行或成角度关系。
根据有利的改进方案,根据本发明的力导入装配件可以具有粗糙表面。这允许轻型部件的例如在轻型部件的芯层与轴向力导入表面之间或在轻型部件表面与径向力导入面之间的有利粘合。
在根据本发明的力导入装配件的有利的改进方案中,根据本发明的力导入装配件的壁厚在所述至少一个径向力导入面的区域中从纵向轴线观察径向向外减小。因此,根据本发明的力导入装配件的弹性/塑性可变形性以如下方式增大:即,增大的拉力和压力能够导入轻型部件中,例如导入到夹层板的护面中。出现的导入到芯元件中的横向推力减少,这对复合结构中的整体强度具有有利的效果。
在根据本发明的力导入装配件的有利的改进方案中,加固元件设置在腔内并且连接到所述至少一个轴向力导入面和/或所述至少一个径向力导入面。该加固元件可以具有不同的形状并且沿轴向方向延伸以及形成为实心的中间肋状件或形成为棒状加固元件,该棒状加固元件形成腔内的框架结构。这些加固元件的目的是改进容纳装置与径向力导入面和轴向力导入面之间的力传递。通过调整加固元件的类型、形状以及数量,能够至少部分地影响根据本发明的力导入装配件的可变形性。
在优选改进方案中,根据本发明的力导入装配件包括两个径向力导入面,所述两个径向力导入面形成为盘形元件并且由轴向力导入面补充以形成根据本发明的力导入装配件的封闭表面。因此,实现了具有结合到现有轻型部件中的特别有利的、简单的可能性的极其简单的构造。通过预先限定根据本发明的力导入装配件的各个壁厚,能够确定能够由设置在所述壁上的力导入面吸收的力的大小。
在根据本发明的力导入装配件的有利的改进方案中,所述装配件由可熔化材料制成,这使得可以以彼此层叠设置的相互连接的层来制造力导入装配件,如在下文与根据本发明的制造方法相关联地描述。为此,任何可熔化材料,例如塑料材料或金属,都是合适的。
在完成制造方法之后,制造力导入装配件所需的颗粒状可熔化性材料能通过开口从腔中移除,锚定部通过该开口延伸到根据本发明的力导入装配件中。如上所述,力导入装配件能够以生成层构造方法制成。在这种情况下,粉末或颗粒的可熔化材料被施加在层中,激光优选地完全熔化力导入装配件的轮廓。由于,作为该制造方法的结果,未熔化的颗粒材料残留在基板上,直到力导入装配件制成为止,因此当制造腔时,该颗粒材料被封入该腔中并且通过开口被移除以使重量最小化。
可熔化材料可以设置为包括工具钢、不锈钢、钢、钛、铝以及铁钴镍合金,或这些材料的混合物的合金,例如锻造铝合金(AlZnCu等)、高强度铝合金,例如AlMgSc,或类似合金的组中的材料。通过使用这些优选在不添加粘合剂的情况下使用的材料,可以将粉末形式的可用的材料完全地熔化。因此,能够以力导入装配件的方式得到大约100%的部件密度,该力导入装配件的机械参数对应于材料的规格的最大可能程度。这意味着,例如当由钛合金制成力导入装配件时,基于相应的钛合金的参数,例如回弹性,也能够基于力导入装配件。
根据本发明的另一方面,力导入装配件通过生成层结构方法,特别是通过选择性激光熔融方法(也可缩写成“SLM”)来制造。在这种情况下,形成至少部分地围绕该力导入装配件的腔的壁。此外,多个加固元件可以以如下方式形成在腔内并横向于力导入装配件的延伸方向:即,所述加固元件能够吸收作用在力导入装配件上的弯曲力、轴向力以及径向力的至少一部分。加固元件与壁形成为单件,壁和加固元件均由可熔化材料通过层构造方法制成。
在这种情况下,力导入装配件能够逐层地构造,在每种情况下,一层粉末材料可以以如下方式被施于力导入装配件的已处理的部分上并随后被局部地熔化:即,所述层能够在随后的硬化期间粘结在已处理的部分上。例如,能够通过激光束产生包括底切部的任意期望的三维几何形状。因此,可以制造出这样的有利的力导入装配件,该力导入装配件不能以常规机械或铸造制造方法制造。
为了制造这种类型的产品,通常有必要以三维的形式提供并作为层数据来处理的所述产品的几何形状数据。从部件的可用的CAD数据,通过所谓的“分片层”(slicing)而制成大量的层。由此制成根据本发明的力导入装配件,其关于强度和轻重量的机械性能超过所有已知的力导入装配件。
为了获得最优的表面支撑,根据本发明的力导入装配件由激光以倾斜的方式构造。相应地,在盘状或盒状设计的情况下,轴向力导入面和径向力导入面都没有位于基板上。
替代性地,为了减少制造成本以及该制造方法的持续时间,水平制造也应该是可以的,其中力导入装配件不是以倾斜的方式构造而是以平面方式置于基板上。
包括至少一个根据本发明的力导入装配件的轻型部件满足本发明的上述目的中至少一个目的。
包括至少一个内置机构的飞行器也实现本发明的上述目的中的一个目的,该内置机构包括至少一个包括至少一个根据本发明的力导入装配件的轻型部件。在现代商用飞行器中,例如,机腹整流装置的护面可以通过多个根据本发明的力导入装配件固定到飞行器的结构上。此外,飞行器机舱内的多个轻型部件能够通过根据本发明的力导入装配件固定到机身结构,所述多个轻型部件例如为底板、机舱天花板护面、标志物或标志物部件、间隔壁以及大量不同的内部修整部件。
附图说明
本发明的其他特征、优势以及可能的应用从对实施方式和附图的以下描述中得以显现。附图中所描述和/或示出的所有特征自身或以任意所需组合的方式形成本发明的主题,与这些特征在各个权利要求或该各个权利要求的向后(back)引用中的构型无关。在附图中,相似的附图标记再次表明相似或类似的物体。
图1a至图1d示出了根据本发明的力导入装配件的第一实施方式。
图2a和图2b示出了根据本发明的在轻型部件中的力导入装配件的另一实施方式。
图3为根据本发明的方法的示意图。
图4示出了包括至少一个内置机构的飞行器,所述内置机构包括至少一个轻型部件,所述轻型部件包括至少一个根据本发明的力导入装配件。
具体实施方式
图1a为根据本发明的力导入装配件2的截面图,该力导入装配件2具有盒状构型,该盒状构型包括轴向力导入面4以及相互同心地设置并沿轴向方向彼此分隔开的两个径向力导入面6和8。径向力导入面6和8与轴向力导入面4一起形成呈根据本发明的力导入装配件2的形式的一体的、封闭的、单件式本体。所示出的根据本发明的力导入装配件的单件式构造能够通过SLM方法特别有利地实现。
力导入面4、6和8围成腔,在该腔的中央设置有容纳装置10,该容纳装置10包括壁11,该壁11包括具有曲率的支承面12,该曲率的切向梯度从下径向力导入面向上径向力导入面持续地减小。锚定部14具有钟状端部16和棒状力导入本体18。锚定部14穿过壁11中的狭缝50向外延伸。棒状力导入本体18包括根据支承面12形成的保持面20。由于支承面12的曲率和保持面20的曲率,力导入本体18和上径向力导入面6能够以可以将根据本发明的力导入装配件2以关于不同撑角可变的方式用于安装机舱标志物等的方式一起形成角α。
壁21与支承面12间隔开设置,并且与支承面12一起封入锚定部14的钟状端部,该壁21包括略微弯曲的相对面22,该相对面22弯曲成更靠近区域中的支承面12。在示出的实施方式中,由回弹材料制成的止动件24设置在所述锚定部与相对面22之间,以将钟状端部16朝向支承面12推动并且因此防止钟状端部16滑出。弹簧同样也可以用作对这种回弹本体38的替代物;为此,可能有必要将相对面22与锚定部30略微进一步地分隔开。
在图1a中略偏左侧可见轻型部件26的一部分,该轻型部件包括芯层28,该芯层28例如包括蜂窝芯,以及向外覆盖芯层28的两个护面30和32。该轻型部件26还包括容纳面34,该容纳面34具有与力导入装配件2的轴向力导入面4对应的形状。因此,根据本发明的力导入装配件2能够抵靠轻型部件26紧密地配合并且通过例如粘合的合适的连接手段刚性地连接到轻型部件2。这种类型的连接的强度主要通过轻型部件26的轴向力导入面4以及与其相应的容纳面的尺寸来预先限定。因此,根据本发明的力导入装配件可以适应于要通过确定轴向力导入面4的尺寸而吸收的力。因此,对制造根据本发明的力导入装配件2的SLM方法的使用几乎不产生明显的附加费用。
根据本发明的力导入装配件2优选地以如下方式构造:即,轴向力导入面4在根据本发明的力导入装配件2的纵向方向上延伸越过与芯层28相等的高度,使得根据本发明的力导入装配件2与芯层28一起能够由所述两个护面30和32以齐平的方式覆盖。因此,根据本发明的力导入装配件2和轻型部件26形成一体的部件。为此,力导入面4、6和8中的每个力导入面均优选地设置有粗糙表面,使得能够通过合适的连接手段来实现对芯层28和护面30及32的特别好的粘合。
力导入面2、4和6的侧部处的加载箭头作为示例示出了力导入装配件2导入轻型部件26中的载荷或应力的类型。
图1b中的平面图示出延伸到具有切口角度β的变宽切口38中的开口36设置在上径向力导入面6中。锚定部14能够穿过该开口36插入根据本发明的力导入装配件2中并且通过该切口而允许平行于上径向力导入面6的平面的可变载荷导入角。由于角度偏差,根据本发明的力导入元件2不仅能够用于不同载荷的情况,而且能够可靠地免于由于不精确的线性力导入而造成的损坏。
如图1c所示,锚定部14的钟状端部区域16优选地成为部分中空的,从而实现锚定部14的有利重量。棒状本体18无缝地延伸到钟状端部,拉力能够通过棒状本体18借助螺栓装置等被导入。
为了减轻重量,如图1d所示,在钟状端部区域16中以能够减小所需壁厚的方式设置多个加强肋状件40。锚定部14或至少钟状端部区域16也可以通过SLM方法或替代性地通过铸造方法来制造。
力导入装配件2的所有壁厚也能够为了适应产生载荷的情况而变化,从而例如径向力导入面4和6的厚度径向向外减小。壁厚的平均值例如可以处于根据本发明的力导入装配件2的总高度的2%至10%的范围内。因此,使用SLM方法以制造根据本发明的力导入装配件2几乎不产生明显的附加费用。
图2a示出了根据本发明的力导入装配件42的另一实施方式,在该实施方式中,止动件24由压缩弹簧44取代。在这种情况下,锚定部14能够穿过插入开口46插入到力导入装配件42中并且移位至支承面12。锚定部14的钟状端部16与插入开口46之间的空间随后被用于容纳压缩弹簧44。这种布置的优势在于用于吸收棒状力导入本体18上的推动力的锚定部的相对较强的移位能力。
图2b为压缩弹簧44在插入穿过插入开口46时将被设置于其中的容纳空间48的截面图。由于狭缝50以在中央的方式设置在支承面12中以引导穿过棒状载荷引入本体18,因此支承面12在该视图中是不可见的,并且图2b所示的截面同样沿着力导入本体42以在中央的方式延伸。因此,仅锚定部14的一个保持面20是可见的。
图3示出了根据本发明的制造方法的主要步骤。根据本发明的力导入装配件通过选择性激光熔融方法(SLM)制造。在这种情况下,力导入装配件基于可用的CAD数据通过被称为“分片层”的许多层来制造,从而产生单件式部件。
在52处,粉末或颗粒材料例如通过刀片在构造平台的整个表面上施加大约0.001mm至大约0.2mm并且优选地为10μm至80μm的厚度。在54处,所述层通过激发合适的激光束,根据支承件的“已分片层的”轮廓逐步熔化成粉末床。随后,在56处,基底平台略微地下降并且随后放置新的粉末层。该粉末通过升高粉末平台或作为刀片中的供应物来提供。该层构型竖直地形成。由激光提供的能量由粉末吸收并且导致粉末颗粒的局部有限的熔化。
由于SLM方法涉及通过激发激光束而被熔化成粉末床的各个层,在58处,粉末残留在腔内并且在完成之后通过相应的开口移除。
例如,铝合金AlZn6MgCu、AlZn5、5MgCu或AlZn6CuMgZr、基于AlMgSc合金,高强度钢或不锈钢,例如Al7Cr-4Ni-3Cu或其他钛合金TiAl6V4可以用作用于制造根据本发明的力导入装配件的材料。
最后,图4示出了飞行器60,其机身中包括通过轻型部件26提供的多个内置机构62,这些轻型部件例如各自配备有至少一个根据本发明的力导入装配件2、32。
此外,应该注意的是,术语“包括”并不排除其他元件或步骤,术语“一个”并不排除多个。还应该注意的是,已经参照上述实施方式中的一个实施方式描述的特征同样可以与上述公开的其他实施方式的其他特征组合使用。权利要求中的附图标记不应当被视为限制。
Claims (16)
1.一种用于轻型部件的力导入装配件(2、42),其中,所述力导入装配件(2、42)为盒状并且包括:
-两个盘状的径向力导入面(6、8);
-至少一个轴向力导入面(4),所述至少一个轴向力导入面(4)构造为圆筒形表面,以及
-至少一个容纳装置,所述至少一个容纳装置用于安装锚定部(14);
其中,所述径向力导入面(6、8)和所述轴向力导入面(4)围成腔;
其中,所述力导入装配件(2、42)形成为没有接合部的单件式部件,以及
其中,所述容纳装置形成为位于所述径向力导入面(6、8)之间的壁(11)并由所述轴向力导入面(4)围住,所述容纳装置至少在一些部分中与所述轴向力导入面(4)不平行地延伸以及包括用于配装锚定装置(14)的保持面(20)的支承面(12)。
2.根据权利要求1所述的力导入装配件(2、42),还包括位于径向力导入面(6、8)中的开口(36、46),所述开口是能够从外部被触及的并且从所述力导入装配件的外部延伸到所述力导入装配件(2、42)的所述腔中。
3.根据权利要求1或者权利要求2所述的力导入装配件(2、42),其中,所述锚定部(14)包括钟状端部(16),在所述钟状端部(16)的外表面上形成有保持面(20)。
4.根据前述权利要求中的任一项所述的力导入装配件(2、42),其中,所述容纳装置的所述壁(11)包括狭缝(50)。
5.根据权利要求4和权利要求2所述的力导入装配件(2、42),其中,所述狭缝(50)通向所述开口(36)中。
6.根据前述权利要求中的任一项所述的力导入装配件(2、42),其中,所述支承面(12)是弯曲的并且所述支承面(12)处的切向梯度从所述壁(11)的根部区域向所述壁(11)的相对端持续变化。
7.根据前述权利要求中的任一项所述的力导入装配件(2、42),其中,所述支承面(12)为球形表面的一部分。
8.根据前述权利要求中的任一项所述的力导入装配件(2、42),其中,所述壁(11)的根部区域连接到径向力导入面(6、8)。
9.根据前述权利要求中的任一项所述的力导入装配件(2、42),还包括相对面(22),所述相对面(22)与所述容纳装置的所述壁(11)在与所述径向力导入面(6、8)中的至少一个径向力导入面平行的径向方向上分隔开,并且向所述支承面(12)弯曲。
10.根据权利要求9所述的力导入装配件(2、42),其中,所述相对面(22)至少在一些部分中相对于所述轴向力导入面(4)倾斜。
11.根据权利要求2所述的力导入装配件(2、42),其中,径向力导入面(6、8)包括切口(38),所述切口(38)通向所述径向力导入面(6、8)中的所述开口(36)中,并且从所述容纳装置的与所述支承面(12)所位于的侧部相反的侧部径向向外延伸。
12.根据前述权利要求中的任一项所述的力导入装配件(2、42),所述力导入装配件(2、42)通过生成层构造方法制成。
13.一种轻型部件(26),包括:
-至少一个芯层(28),
-至少一个护面(30、32),以及
-至少一个根据权利要求1至12中的任一项所述的力导入装配件(2、42),
其中,所述轻型部件(26)包括容纳面(34),所述容纳面(34)沿轴向力导入面(4)形成,用于抵靠所述力导入装配件(2)的所述轴向力导入面(4)配装,以及
其中,所述力导入装配件(2、42)的延伸范围构造成对所述芯层(28)以及对抵靠所述芯层配装的所述力导入装配件(2、32)进行齐平覆盖。
14.根据权利要求13所述的轻型部件(26)在飞行器中的用途。
15.一种方法,所述方法用于通过生成层构造方法,特别是通过选择性层熔融方法来制造根据权利要求1至12中的任一项所述的力导入装配件(2、42),在所述方法中,所述力导入装配件由可熔化材料制成,所述可熔化材料通过所述层构造方法成层地熔化。
16.一种飞行器(60),所述飞行器(60)包括至少一个内置机构(62),所述内置机构(62)包括至少一个轻型部件(26),所述至少一个轻型部件(26)包括根据权利要求1至12中的任一项所述的用于安装轻型部件(26)的至少一个力导入装配件(2、42)。
Applications Claiming Priority (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US201161479252P | 2011-04-26 | 2011-04-26 | |
DE102011018526.7 | 2011-04-26 | ||
US61/479,252 | 2011-04-26 | ||
DE102011018526A DE102011018526A1 (de) | 2011-04-26 | 2011-04-26 | Krafteinleitungsbeschlag für Leichtbaukomponenten |
PCT/EP2012/057622 WO2012146648A1 (en) | 2011-04-26 | 2012-04-26 | Force introduction fitting for lightweight components |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN103492728A true CN103492728A (zh) | 2014-01-01 |
CN103492728B CN103492728B (zh) | 2015-07-22 |
Family
ID=47007598
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201280020444.0A Active CN103492728B (zh) | 2011-04-26 | 2012-04-26 | 用于轻型部件的力导入装配件 |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US9377039B2 (zh) |
EP (1) | EP2702278B1 (zh) |
CN (1) | CN103492728B (zh) |
CA (1) | CA2833925A1 (zh) |
DE (1) | DE102011018526A1 (zh) |
WO (1) | WO2012146648A1 (zh) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109223009A (zh) * | 2017-07-10 | 2019-01-18 | 西门子医疗有限公司 | 用于医学检查设备或治疗设备的c形臂 |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9981446B2 (en) * | 2013-09-03 | 2018-05-29 | The Boeing Company | Structural inserts for honeycomb structures |
EP2873620B1 (en) * | 2013-11-14 | 2018-05-16 | Airbus Operations GmbH | Repair method for fuselage components of aircraft or spacecraft |
DE102017130126A1 (de) | 2017-12-15 | 2019-06-19 | Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. | Gyroskopie-Trägerstruktur, inertiale Raumflugkörper-Messeinheit und Raumflugkörper |
CN109139639B (zh) * | 2018-08-24 | 2020-10-16 | 上海宇航系统工程研究所 | 一种快速锁定的轻量化位姿可调连接机构 |
CN109850117B (zh) * | 2018-12-05 | 2022-11-22 | 中国航空工业集团公司成都飞机设计研究所 | 一种具有行走功能的多旋翼飞行器 |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3786611A (en) * | 1972-01-14 | 1974-01-22 | Ordeco Inc | Fastening system for joining structural members |
US4035875A (en) * | 1974-06-05 | 1977-07-19 | Volkmar Kobelt | Fastener arrangements for joining or separating material edges or surfaces |
EP1197669A1 (fr) * | 2000-10-12 | 2002-04-17 | Atmostat Etudes et Recherches | Insert destiné à la fixation d'un dispositif et procédés de réalisation et de fixation de cet insert |
CN2596090Y (zh) * | 2001-09-17 | 2003-12-31 | 亚翔工程股份有限公司 | 蜂巢板接合结构改进 |
JP2008534353A (ja) * | 2005-03-23 | 2008-08-28 | ザ・ボーイング・カンパニー | 一体化された航空機構造用床材 |
CN101273207A (zh) * | 2005-09-28 | 2008-09-24 | 空中客车法国公司 | 将轻质板体固定在支座上的固定装置 |
CN101292089A (zh) * | 2005-10-19 | 2008-10-22 | 空中客车德国有限公司 | 用于具有蜂窝芯部的夹层组件的插件 |
CN101563544A (zh) * | 2006-10-20 | 2009-10-21 | 费希尔厂有限责任两合公司 | 带有空心板和连接配件的组件 |
Family Cites Families (18)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3137887A (en) * | 1962-06-15 | 1964-06-23 | Republic Aviat Corp | Bushing |
US3339609A (en) * | 1965-08-02 | 1967-09-05 | Delron Company Inc | Floating nut insert |
US3766636A (en) * | 1970-05-19 | 1973-10-23 | Illinois Tool Works | Method of installing panel insert device |
US3892099A (en) * | 1970-07-16 | 1975-07-01 | Rolls Royce | Means for fastening of sandwich panels to supports |
US3977146A (en) * | 1974-12-18 | 1976-08-31 | Standard Pressed Steel Co. | Fastener bushing |
FR2440485A1 (fr) * | 1978-11-06 | 1980-05-30 | Shur Lok International Sa | Dispositif d'assemblage pour panneau en nid d'abeilles utilise notamment dans la construction aeronautique |
DD210727A1 (de) * | 1982-10-05 | 1984-06-20 | Willi Kuntze | Verbindungsbeschlag fuer flaechige teile aus wabenplattenmaterial |
US4717612A (en) * | 1986-10-20 | 1988-01-05 | The B. F. Goodrich Company | Fasteners for honeycomb structures |
US4800643A (en) * | 1987-02-02 | 1989-01-31 | Atr International, Inc. | Method of mounting a bolt in lightweight panels |
DE3827279A1 (de) | 1988-08-11 | 1990-02-15 | Messerschmitt Boelkow Blohm | Vorrichtung zum abfangen von lasten |
US4981735A (en) * | 1989-09-05 | 1991-01-01 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army | Two piece threaded mounting insert with adhesive for use with honeycomb composite |
US5171099A (en) * | 1990-11-01 | 1992-12-15 | The Boeing Company | Apparatus to attach a sandwich panel |
US5168735A (en) * | 1991-11-29 | 1992-12-08 | Philip Wang | Key holder |
US5536344A (en) * | 1994-09-13 | 1996-07-16 | Shur-Lok Corporation | Method of installing a plastic composite fastener in a panel |
US6129311A (en) * | 1997-07-30 | 2000-10-10 | The Boeing Company | Engine nacelle outer cowl panel with integral track fairings |
US6055790A (en) * | 1998-05-18 | 2000-05-02 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force | Thermal conductive insert for sandwich structures |
DE19903436C2 (de) * | 1999-01-29 | 2001-02-08 | Fraunhofer Ges Forschung | Verfahren zur Herstellung dreidimensionaler Formkörper |
DE102009058359A1 (de) | 2009-12-15 | 2011-06-16 | Airbus Operations Gmbh | Krafteinleitungsbeschlag für Leichtbaukomponenten |
-
2011
- 2011-04-26 DE DE102011018526A patent/DE102011018526A1/de not_active Ceased
-
2012
- 2012-04-26 CN CN201280020444.0A patent/CN103492728B/zh active Active
- 2012-04-26 CA CA2833925A patent/CA2833925A1/en not_active Abandoned
- 2012-04-26 WO PCT/EP2012/057622 patent/WO2012146648A1/en active Application Filing
- 2012-04-26 EP EP12716464.8A patent/EP2702278B1/en active Active
-
2013
- 2013-10-18 US US14/057,090 patent/US9377039B2/en active Active
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3786611A (en) * | 1972-01-14 | 1974-01-22 | Ordeco Inc | Fastening system for joining structural members |
US4035875A (en) * | 1974-06-05 | 1977-07-19 | Volkmar Kobelt | Fastener arrangements for joining or separating material edges or surfaces |
EP1197669A1 (fr) * | 2000-10-12 | 2002-04-17 | Atmostat Etudes et Recherches | Insert destiné à la fixation d'un dispositif et procédés de réalisation et de fixation de cet insert |
CN2596090Y (zh) * | 2001-09-17 | 2003-12-31 | 亚翔工程股份有限公司 | 蜂巢板接合结构改进 |
JP2008534353A (ja) * | 2005-03-23 | 2008-08-28 | ザ・ボーイング・カンパニー | 一体化された航空機構造用床材 |
CN101273207A (zh) * | 2005-09-28 | 2008-09-24 | 空中客车法国公司 | 将轻质板体固定在支座上的固定装置 |
CN101292089A (zh) * | 2005-10-19 | 2008-10-22 | 空中客车德国有限公司 | 用于具有蜂窝芯部的夹层组件的插件 |
CN101563544A (zh) * | 2006-10-20 | 2009-10-21 | 费希尔厂有限责任两合公司 | 带有空心板和连接配件的组件 |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109223009A (zh) * | 2017-07-10 | 2019-01-18 | 西门子医疗有限公司 | 用于医学检查设备或治疗设备的c形臂 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CA2833925A1 (en) | 2012-11-01 |
DE102011018526A1 (de) | 2012-10-31 |
US20140079479A1 (en) | 2014-03-20 |
WO2012146648A1 (en) | 2012-11-01 |
US9377039B2 (en) | 2016-06-28 |
EP2702278B1 (en) | 2016-05-25 |
CN103492728B (zh) | 2015-07-22 |
EP2702278A1 (en) | 2014-03-05 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN103492728B (zh) | 用于轻型部件的力导入装配件 | |
US8950969B2 (en) | Force transmission fitting for lightweight components | |
CN102806989B (zh) | 整体加强面板 | |
JP6286109B1 (ja) | 組み立てられる2つの構成要素の緩衝取付装置、該装置の製造方法、該装置を用いて組み立てられた2つの構成要素のセット、および、組み立て方法 | |
EP3055604B1 (en) | Additively grown enhanced impact resistance features for improved structure and joint protection | |
EP2496906B1 (en) | Improvements relating to armour | |
US20180057062A1 (en) | Motor Vehicle | |
RU2576647C2 (ru) | Конструктивный узел воздушного судна | |
CN101952166A (zh) | 具有肋及横置部单元的结构组件 | |
RU2513082C2 (ru) | Опорная стойка для конструктивного элемента воздушного судна, изготовленная при помощи процесса избирательного лазерного плавления | |
JP2008543651A (ja) | 航空機内部モジュール | |
US8919376B2 (en) | Hydrodynamic ram mitigating fuel cell structure | |
US20150273787A1 (en) | System and Method for Reducing Core of a Metallic Honeycomb Panel Structure | |
CN105228885A (zh) | 复合地板和包括此地板的机动车辆 | |
EP3124375A1 (en) | Panel member | |
CN104520175B (zh) | 用于机动车的支承装置和轴支座 | |
US20160052625A1 (en) | Impact absorber device, particularly for aircraft | |
CN102555753B (zh) | 用于将蓄电池保持在汽车车身内的装置 | |
US20070108340A1 (en) | Vibration isolation system | |
JP2016530152A (ja) | 鉄道車シャーシのための複合材料構造体 | |
US10926808B2 (en) | Structural component for a motor vehicle | |
KR20140147931A (ko) | 무인항공기용 날개 및 그 제조방법 | |
US10562650B2 (en) | Corrugated payload adaptor structure | |
US20240336355A1 (en) | Method for manufacturing a diaphragm holder for an oleo-pneumatic shock absorber | |
Khaleelullah et al. | Design and analysis of propellant tanks support structure for an advanced spacecraft |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant |