专利名称：用于插入在飞行器外蒙皮内的窗户开口中的窗户构件的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于插入在飞行器外蒙皮内的窗户开口中的窗户构件，其 具有容纳窗户组件的窗框和压合框。
背景技术：
客机窗户构件的现有实施例以相对复杂的方式构造。特别地，容纳 窗户组件的窗框包括复杂的具有倾斜腹板的大致T形横截面，该横截面由于复杂的几何形状而通常例如用铝通过锻造工艺形成单体构件。另 外，使用现有窗框在机身框架的外蒙皮上产生了至少两个气动干扰边 缘，从而增加空气阻力或拖曳力。另外，通过压合框在窗框上固定窗户 组件需要所谓的有眼螺栓，其在另外的制造步骤中铆接到窗框上，其中 有眼螺栓由于生产工艺的问题而不可避免的无法均匀对齐，这使得接下 来的通过压合框来安装窗户组件变得困难。此外，窗框复杂的几何形状 使得难以用纤维增强型复合材料来制造窗框。发明内容首先，本发明的一个目的是制造一种飞行器用的窗户构件，其中可 以很大地避免上述缺陷。该目的可以通过具有权利要求1的特征的窗户构件来达到。由于窗框可以在窗户开口的区域中连接到外蒙皮的内侧，特别是可 以铆接到外蒙皮上，其中为了附连压合框，至少一个压合框装配件连接 到窗框和外蒙皮上，特别是铆接到窗框和外蒙皮上，窗框具有简单的横 截面几何形状、特别为大致L形或矩形的横截面几何形状，因此可以根据本发明获得在构造上设计简单的窗户构件、尤其是窗框。与之前已知的技术方案相比，以同样的尺寸，根据本发明的窗户构 件的窗户开口可以产生更大的窗户面积，因为窗框不再或者几乎仅仅很 少地突出到窗户开口内而减小窗面积。另外，如果需要也用纤维增强复合材料制造，具有L形或矩形横截 面几何形状的窗框的简单几何形状可以使得整个窗户构件更经济地制 造。此外，根据本发明的窗户构件可以进行简单的材料测试，并与之前 已知技术方案相比获得更轻的重量。此外，窗户组件的窗户密封件设计 被筒化了，因为需要更少的密封唇。类似地，安装窗户构件也更方便了， 因为在安装工序期间，为了能够将压合框滑入正确位置以固定窗户组 件，不再需要如前地对齐安装窗户组件或压合框的有眼螺栓，即使之处 于垂直位置。根据本发明，压合框装配件的拉杆螺栓总是与窗框垂直地 设置，从而，将窗户组件上紧到窗框上的压合框可以不麻烦地置于拉杆 螺栓上并例如通过带螺紋的螺母附连。最后，根据本发明的窗户构件意 味着现在在飞行器外蒙皮上只有一个气动干扰边缘，因此减小了气流阻 力或拖曳力。在压合框装配件的区域中，所述压合框装配件以及窗框被牢牢地连 接特别是铆接到外蒙皮上。窗框或者压合框装配件优选呈相互错开的两 个沿周向的排来铆接到飞行器的外蒙皮上，在这种情况下，铆钉在窗户 开口的边缘区域上相互之间均匀地间隔开。根据本发明的另 一个示例实施例，至少一个压合框装配件包括用于 窗户组件的止挡面。通过这种方式，窗户组件可以在安装期间引导或对 齐到窗框内。根据本发明的另 一个示例实施例，至少一个压合框装配件被制成单 体部件并包括至少一个连接构件，特别是至少一个带螺紋的拉杆螺栓， 其中该至少一个连接构件设置成大致垂直于窗框。压合框装配件的单体部件设计首先可以通过现有的自动化生产机 器来方便并经济地进行制造。连接构件优选呈带螺紋的拉杆螺栓形状、 布置成垂直于压合框装配件，这便于安装窗户组件，因为为了上紧窗户 组件，其中设置有相应钻孔的压合框可以不用进一步对齐就能滑到带螺紋的拉杆螺栓上。根据本发明的另一个示例实施例，在任一情形下，至少一个压合框 装配件通过至少两个连接构件 一 一特别是至少两个铆钉一 一连接到窗 框和外蒙皮上。这种方式形成的铆接连接保证了压合框装配件可以防歪斜地附连 到窗框或飞行器外蒙皮上。根据本发明的另 一个示例实施例，至少两个压合框装配件大致相互 等间距地布置在窗框上。这可使得窗户组件通过压合框静力地均匀上紧 到窗框上。在窗户构件的一个特定实施例中，在窗框周围布置了六个压 合框装配件，其彼此之间相互等间距地隔开。根据窗户构件的另 一个示例实施例，窗户组件包括内窗玻璃和外窗 玻璃，其中内窗玻璃和外窗玻璃由窗户密封件限界或包绕。通过这种方 式，可以极大地避免在窗玻璃区域上形成冷凝。另外，改善了窗户构件 的隔热性能。另一实施例建议至少一个压合框装配件的止挡面大致平行于窗户 密封件的外表面，并大致垂直于窗框地延伸。这使得窗户组件在安装期 间可以被安全地引导。根据一特定实施例，在窗户密封件外表面和压合 框装配件相应的止挡面之间具有很小的距离，从而可以在安装和操作期 间平衡公差。根据另一示例实施例，窗框包括用于窗户组件的周向支撑面。通过 这种方式，窗户组件在上紧期间通过压合框在窗框内自动对中。在从属权利要求中公开了该结构的其它示例实施例。
下面参考附图详细介绍本发明。附图中图l示出了从安装方向(机身内部)观察的窗户构件俯视图，图2示出了从方向B观察的压合框装配件，图3示出了窗户构件第一实施例的横截面，图4示出了窗户构件第二实施例的横截面，和 图5示出了窗户构件第三实施例的横截面。在所有附图中，相同或类似的部件用相同的附图标记指代。附图示 出了示意图而非真实比例。
具体实施方式
图1示出了根据本发明的窗户构件从安装方向、换句话说>^身内部 观察的俯视图。窗户构件1首先包括窗框2，窗框包绕在飞行器机身外蒙皮4上的窗 户开口3。窗框2搁置于外蒙皮4的内侧5。为了完成窗户构件l，在窗框 2内容纳一个窗户组件6。在图示实施例中，窗框2通过多个例如铆钉的附 连构件连接到飞行器的外蒙皮4，为了附图的简洁，示出了铆钉7至13来 代表所有铆钉。在这种结构中，铆钉7至13例如布置成两个相互平行地延 伸的排，其中成排铆钉7至13在每种情况下都定位成围绕窗框2的周边， 从而相互大约等间距。同时， 一压合框装配件14通过铆钉11至13连接到窗框2和外蒙皮4 上。围绕窗框2的周边总共布置了五个其它的压合框装配件(未示出)，压 合框装配件优选相互等间距地隔开，这些压合框装配件与压合框装配件14 相同方式地设计，通过铆钉连接到窗框2和外蒙皮4。与包括总数为6个 的压合框装配件的窗户构件l实施例不同的，也可以设置2、 3、 4、 5或7 个以及更多的压合框装配件。除了铆钉之外，也可以例如通过粘合连接等将窗框2和压合框装配件 14以及其余的压合框装配件连接到外蒙皮4的内侧5上。图2示出了从方向B (参见图1)观察的压合框装配件14。其中，压合框装配件14包括作为压合框的连接构件的带螺紋拉杆螺栓 15、以及止挡面16。止挡面16特别用于将窗户组件6引导入窗框2内。 压合框装配件14优选被设计成单体部件，且可以由例如固体材料通过金属 切削生产工艺来制造。例如铝、铝合金、钛、钬合金、钢或钢合金都可以 用作压合框装配件14的材料。可选地，压合框装配件14也可以用纤维增 强塑料材料制造，例如用注塑工艺或者树脂传递模塑(RTM)工艺制造。在带螺紋拉杆螺栓15的端部区域17中包括螺紋部分18,其适于连接例如 螺母或类似部件的附连构件。压合框装配件14搁置于窗框2的顶部，窗框 又搁置于飞行器机身外蒙皮4的内侧5。与其它铆钉(未在图2中示出)不同，铆钉ll、 13主要用于将压合框 装配件14和窗框2牢固连接到飞行器机身的外蒙皮4上。图3示出了沿剖面线A-A的窗户构件l的横截面图，其中为了简洁 起见省略了铆钉13。窗框2搁置于机身外蒙皮4的内侧5。窗框2或者压合框装配件14通 过铆钉11和12以及铆钉13 (未示出)连接到机身外蒙皮4上。窗框2包 括简单的大致L形的横截面几何形状，具有第一边19和第二边20。第一 边19大致垂直于飞行器外蒙皮4，其特别用于增加窗户构件l的刚度。另 外，窗框2包括周向支撑面21,周向支撑面用于搁置窗户组件6并4吏其居 中。为此，该支撑面21沿窗户开口3的方向倾斜，即设计成锥形，从而窗 户组件6自动对中。窗户组件6包括由窗户密封件24包绕的内窗玻璃22和外窗玻璃23， 从而提供不透气的密封。另外，为了将窗户组件6附连到窗框2上，设置 了一个压合框25。压合框25的第一部分26包括钻孔27,至少是带有螺紋 部分18的带螺紋4Mf螺栓15的端部区域17可以穿过该孔。通过将带螺紋 的螺母28作为附连构件，压合框25可连接到压合框装配件14上。压合框 25包括另外五个钻孔，其余五个压合框装配件的带螺紋拉杆螺栓可以相应 地穿过这些钻孔，从而压合框25可以上紧在窗框2上，以将窗户组件6 通过另外五个螺母紧固在压合框25和窗框2之间。因此，该压合框25的 第二部分29通过窗框2的第一边19支撑。该压合框装配件优选分布在窗 框2的周边上，从而其大致相互等间距布置。尽管压合框的第一部分26和第二部分29在图3实施例中没对齐，但 是两部分26、 29是可以相互对齐的。在这种情况下，可能需要缩短窗框2 第一边19的长度。带螺紋的拉杆螺栓15设置成大致垂直于窗框2的第二边20或者机身 的外蒙皮4。在安装根据本发明的窗户构件l的期间，首先窗框2通过多 个铆钉连接到外蒙皮4上。在铆接过程中，压合框装配件同时铆接于其上。接下来将窗户组件6放置到窗框2的支撑面21上并对齐。在这种布置中， 窗户组件6的对齐大致通it^合框装配件的止挡面来实现，其止挡面大致 是垂直的。由于这些始终设置成大致垂直的带螺紋4^f螺栓，为了完成安 装工序，压合框25可以不需要预先对齐M置到带螺紋的拉杆螺栓15上， 并且，为了在压合框25和窗框2之间上紧窗户组件6，所i^合框25可 以通过螺母28简单地柠紧。通过这种方式，根据本发明的窗户构件可以以 筒单和省时的方式安装到飞行器、特别是客机的机身外蒙皮4的窗户开口3中。另外，在窗户密封件24中结合有至少一个通风管30。压合框25结合 窗户密封件24和窗框2构成了闭合的周向的中空空间31 ，该中空空间31 与通风管30 —起用于为外窗玻璃23实现通风。为了排出最终形成于中空空间31中的冷凝水，压合框25可以在其最 下部设置一个排水口 (未示出)，通过该口可以排出冷凝水。此外，图3示出了在外蒙皮4和外窗玻璃之间只有一个外(气动)扰 动缘32，从而根据本发明的窗户构件对飞行器机身外蒙皮的气动特性几乎 没有不良影响。止挡面16或者其它五个止挡面主要用于在安装和操作期间在窗户构 件1内引导或对齐窗户组件6以及包绕所述窗户组件6的窗户密封件24。 在这种结构中，止挡面16和窗户密封件24的外周面33之间存在很小的空 间，从而提供平衡公差的选择。在一可选实施例中，该距离的值可以减小 到零。另外，可以i殳计成在压合框装配件的支撑面或止挡面16与窗户组件 6的窗户密封件24之间提供轻微的压配合。图4示出了根据本发明的窗户构件第二实施例的横截面图。与图3所示实施例的窗框2的情况不同，窗框34的横截面几何形状现 在例为呈大致矩形，因此可以进一步简化窗户构件的制造。由于省略了窗 框34的垂直边，所获得的机械刚度小于窗户构件第一实施变例中的刚度。 窗框34也包括周向支撑面35，其为了使窗户组件6居中也是锥形设计， 其中窗框34搁置于机身外蒙皮4的内侧。压合框装配件14设计成和第一 实施变例一样，通过铆钉11至13连接到外蒙皮4上，从而在这点上参见 对图3内容的描述。与第一实施变例(参见图3)具有两个相互错开的大致平面部分的情 况不同，压合框36包括第一部分37，第一部分结合在第二弯曲部分38上。 当拧紧带螺紋的螺母28时，窗户组件6的窗户密封件24通it^合框36 压靠支撑面35,并从而紧固密封地上紧在窗框34上。压合框36的第一部 分37主要由窗户密封件24支撑，而第二部分38直接由平的窗框34支撑， 其中窗框34除了锥形支撑面35之外横截面形状呈矩形。压合框36和窗户密封件24以及窗框34再次构成了与通风管30相连 的中空空间39，通风管30用于对窗户构件的外窗玻璃23或内窗玻璃22 进行通风。图5示出了才艮据本发明窗户构件1的另一实施例。与根据图3、 4的窗户构件1的窗框2和34不同，窗框40包括位于用 于窗户组件6的倾斜(锥形)支撑面41下方的向下或向外突出的加厚部分 42。大致为L形横截面几何形状的窗框40的第一边43设计成和根据图3 的窗框2实施例相对应，并大致垂直于机身外蒙皮4地延伸。窗框40的第 二边44搁置于外蒙皮4的内侧5，比根据图3的窗框2实施例要长，从而， 一个具有加厚部分42的端部区域45 8Mt地突入窗户开口 3内。因此，具有sWl减小的窗面积的窗户组件6可以容纳在窗框40内，因 为具有支撑面41的第二边44的端部区域45或者加厚部分42 8Wfc突入 窗户开口3内。在这种结构中，窗框40的加厚部分42的具有加厚部分的 面46加工成与窗户组件6和机身外蒙皮4大致齐平。除了两个干扰边缘 47、 48之外，形成大致平滑的外蒙皮4，没有任何明显的凸起或凹进，因 此可以极大地避免形成气体动力学上的不利紊流。其中，该实施例的窗框40便于飞行器机身外蒙皮4的喷涂、涂覆等， 因为原则上具有加厚部分的面46在工厂时就已经设置有涂层以及防护箔， 从而在进行外蒙皮4喷漆t前无需遮蔽窗户组件6。此夕卜，加厚部分42提高了窗框40从而是整个窗户构件1的机械性能， 特别是扭转刚度。与对图3内容的描述类似，窗户组件6再次通it^合框25、压合框装 配件14、以及带螺紋的螺母(为了附图简洁而未示出)压靠或抵靠窗框40。窗框40自身通过多个铆钉紧固连接到机身外蒙皮4上，其中只示出了 铆钉ll、 12以代表图5中的其余铆钉。
在另一实施例中(未具体示出)，对应于图4的窗框34实施例，窗框 的横截面几何形状可大致呈矩形，同时保留图5所示的加厚部分42。在这 种情况下，窗户组件6通过横截面几何形状与图4所示的压合框36相同的 压合框来进行附连。
附图标记列表
1窗户构件
2窗框
3窗户开口
4 (机身)外蒙皮
5内侧
6窗户组件
7铆钉
8铆钉
9铆钉
10铆钉
11铆钉
12铆钉
13铆钉
14压合4医装配件 15带螺紋拉杆螺栓 16止挡面17端部区域 18螺紋部分
19 (窗框)第一边
20 (窗框)第二边 21支撑面
22内窗玻璃 23外窗玻璃 24窗户密封件 25压合框
26 (压合框)第一部分 27钻孔 28螺母
29 (压合框)第二部分 30通风管 31中空空间 32干扰边缘
33 (窗户密封件)外表面
34窗框
35支撑面
36压合框
37第一部分
38第二部分
39中空空间40窗框
41支撑面
42加厚部分
43第一边
44第二边
45端部区域
46带有加厚部分的面
47干扰边缘
48干扰边缘
权利要求
1.一种用于插入在飞行器外蒙皮(4)内的窗户开口(3)中的窗户构件(1)，所述窗户构件具有用于容纳窗户组件(6)的窗框(2、34、40)和压合框(25、36)，其中所述窗框(2、34、40)能够在所述窗户开口(3)区域连接到所述外蒙皮(4)的内侧(5)，特别是能够铆接到所述外蒙皮(4)，其中，为了附连所述压合框(25、36)，至少一个压合框装配件(14)连接到所述窗框(2、34、40)和外蒙皮(4)，特别是铆接到所述窗框(2、34、40)和外蒙皮(4)，且所述窗框(2、34、40)的横截面几何形状为大致L形或矩形。
2. 根据权利要求1的窗户构件(1)，其中所述至少一个压合框装 配件(14)包括用于所述窗户组件(6)的止挡面(16)。
3. 根据权利要求1或2的窗户构件(1)，其中所述至少一个压合 框装配件(14)制成单体部件并包括至少一个连接构件，特别是包括至 少一个带螺紋拉杆螺栓(15)，其中所述至少一个连接构件设置成大致 垂直于所述窗框(2、 34、 40)。
4. 根据权利要求1至3中任一项的窗户构件(1)，其中所述至少 一个压合框装配件(14)通过特别是至少两个铆钉(11-13)的至少两 个连接构件连接到所述窗框(2、 34、 40)和外蒙皮(4)。
5. 根据权利要求1至4中任一项的窗户构件(1)，其中在所述窗 框(2、 34、 40 )上大致相互等间距地布置有至少两个压合框装配件(14 )。
6. 根据权利要求1至5中任一项的窗户构件(1),其中所述窗户 组件(6 )包括内窗玻璃(22 )和外窗玻璃(23 ),其中所述内窗玻璃(22 ) 和外窗玻璃(23)由窗户密封件(24)包绕。
7. 根据权利要求1至6中任一项的窗户构件(1 )，其中所述至少 一个压合框装配件(14 )的止挡面(16 )大致平行于所述窗户密封件(24 ) 的外表面(33)，并大致垂直于所述窗框(2、 34、 40)延伸。
8. 根据权利要求1至7中任一项的窗户构件(1)，其中所述窗框 (2、 34、 40)包括用于所述窗户组件(6)的周向支撑面(21、 35、 41)。
9. 根据权利要求1至8中任一项的窗户构件(1)，其中所述支撑面(21、 35、 41)是锥形的。
10. 根据权利要求1至9中任一项的窗户构件(1)，其中所述压合 框(25、 36)包括特别是钻孔(27)的至少一个凹部，用于所述至少一 个连接构件通过。
11. 根据权利要求1至10中任一项的窗户构件(1),其中，通过 能够置于所述至少一个连接构件上的至少一个附连构件，特别是通过至 少一个带螺紋的螺母(28 )，所述窗户组件(6 )能够通过所述压合框(25、 36)上紧到所述窗框(2、 34、 40)。
12. 根据权利要求1至11中任一项的窗户构件(1)，其中所述窗 框(2、 34、 40)和压合框(25、 36)以及窗户密封件(24)构成了用 于对所述窗户组件(6)进行通风的中空空间(31、 39)。
13. 根据权利要求1至12中任一项的窗户构件(1)，其中所述窗 户密封件(24)包括至少一个用于对所述外窗玻璃(23)进行通风的通 风管(30)。
全文摘要
本发明涉及一种用于插入在飞行器外蒙皮(4)内的窗户开口(3)中的窗户构件(1)，其具有用于容纳窗户组件(6)的窗框(2、34、40)和压合框(25、36)。根据本发明，窗框(2、34、40)可以在窗户开口(3)的区域上连接到外蒙皮(4)的内侧(5)，特别是可以铆接到外蒙皮(4)上，其中为了附连压合框(25、36)，至少一个压合框装配件(14)连接到窗框(2、34、40)和外蒙皮(4)上，特别是铆接到窗框(2、34、40)和外蒙皮(4)上，且窗框(2、34、40)的横截面几何形状为大致L形或矩形。
文档编号B64C1/14GK101238030SQ200680028590
公开日2008年8月6日 申请日期2006年4月26日 优先权日2005年8月8日
发明者斯特凡·克拉恩 申请人:空中客车德国有限公司