专利名称：接合件的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于两个对接部件之间的接合件。本发明还涉及一种形成这种接合件的方法。
背景技术：
传统的飞行器机翼包括具有前梁和后梁的翼盒。上机翼盖与下机翼盖附接到梁并且在它们之间延伸以形成翼盒的上边界和下边界。诸如面板或者D-鼻盖(D-nose cover) 的前缘结构和后缘结构通常通过对接带被附接到上盖和下盖。图1和图2示出了传统的对接带布置。上机翼盖1通过对接带3、一对螺栓4、5和螺母9、10被附接到固定的前缘结构2。 对接带3包括通过竖直部分8接合的水平的下部6和水平的上部7。下部6与盖1的内表面相接合，而上部7与固定的前缘结构2的内表面相接合。为了获得平滑的空气动力学表面，结构2的外表面与盖1的外表面必须在严格的公差范围内彼此对齐。在该范围以外，横跨接合点形成在外表面中的台阶导致阻力以及燃料燃烧的增加，并且还造成结构2的边缘发生腐蚀。如图1所示，为了确保满足对齐标准， 可以在结构2的内表面与对接带的上部7之间添加填料11。可选地，如图2所示，填料11 可以添加在盖1的内表面与对接带的下部6之间。然而，由于对接带3通常被装配在横跨机翼的整个跨度的各种条带中，因此该过程可能会困难且耗时。还可能必须在装配过程中手动修理结构2以与盖1相匹配。这使过程增加了更多的复杂性。由于复合材料部件通常具有比它们的金属对应件高的尺寸公差，因此传统的对接带在被应用于接合复合材料部件时，所具有的问题尤其明显。
发明内容
本发明的第一方面提供了一种接合件，该接合件包括第一对接部件与第二对接部件以及桥接对接部件的可调节的带组件，带组件包括附接到所述部件中的一个的第一带部，以及附接到所述部件中的另一个的第二带部，第一带部与第二带部具有配合的倾斜面以便相对于第一带部调节第二带部，使得能沿着倾斜方向相对于第一带部调节第二带部的位置。本发明的第二方面提供了一种形成根据第一方面的接合件的方法，该方法包括 将第一带部附接到第一部件；设置第二带部，使得第一带部和第二带部的倾斜面配合地接合；沿着倾斜方向相对于第一带部调节第二带部，使得相对于第一带部以期望的关系定位第二带部；以及将第二带部附接到第二部件。本发明的优势在于，两件式带组件是可调节的，以使其可以被用于桥接多种对接部件，而不需要带组件是定制件或者不需要任何附加的填充材料或者垫片等等。这减少了部件数量并且能够减少组装时间。第二带部可以在其相对位置被调节之前或者之后附接到第二部件。
配合的倾斜面可以是平坦且光滑的以使得能够沿着倾斜方向相对于第一带部以可滑动的方式调节第二带部。然而，该配合的倾斜面可以不必是光滑的，而是可以具有经处理的表面以增大它们的表面粗糙度，从而确保第一带部与第二带部之间的主动接合以防止调节之后的滑动。然后，可以容易地设定第一带部与第二带部的相对位置。表面粗糙度可以通过例如喷丸实现。配合的倾斜面可以不必是平坦的，而是可以具有相互配合的锯齿。锯齿可以具有较小的高度，从而具有与上述例如通过喷丸形成的表面粗糙度相似的尺寸。在配合面的上述各个构造中，实际上带部可以可滑动地沿着倾斜面调节到任何相对位置。然而，在期望仅在几个离散的位置之间调节带部的位置的情况下，倾斜面可具有非常高的配合的锯齿。于是，带部将不是以可滑动地方式进行调节，而是在离散的位置中在带部之间提供有效的接合。通过使配合的锯齿脱离接合、使带部沿着倾斜方向进行相对位移并使配合的锯齿重新接合来实现调节。实际上锯齿可以采取任何形式。例如，锯齿可以具有阶梯型的或者锯齿型的构造。 不管高度如何，锯齿可以被一体地形成在第一带部和第二带部上，或者可以形成在与第一带部和第二带部接合的分离部件上。后一种情况将会简化带部的生产并且降低成本，并且能够允许制造通用件。具有锯齿的分离部件可以通过铆接、粘接或者其它固定装置接合到带部。可调节的带组件可以包括用于设定第一带部和第二带部的相对位置的设定装置。 这在带部能以可滑动的方式进行调节的情况下特别地有利。设定装置优选地是可释放的， 以允许相对于第一带部调节第二带部。在一个优选的实施方式中，设定装置是容纳于第一带部中形成的相应的细长槽中的一个或多个螺栓。可以将螺栓松开以允许进行滑动调节。 滑动调节是通过在槽中移动螺栓来实现的。在带部不能以可滑动的方式进行调节的情况下，配合的锯齿之间的接合可足以设定带部的位置而不需要其它设定装置。对接部件优选地具有相应的外表面。这些外表面可以是例如飞行器部件的空气动力学表面。对接部件可以是面板构件。在优选的实施方式中，第一部件是机翼后缘面板，并且第二部件是机翼盖。如果期望，本发明的接合件使得对接部件的这些外表面能够被设定为基本平齐。可调节的带组件可以附接到第一部件和第二部件的内表面。在这种情形中， 带部的倾斜面的倾角将是相对于对接部件的外表面的角度。在第二带部是在其位置已经被调节之后附接到第二部件的情况下，第一带部与第二带部的相对位置可以在将第二带部附接到第二部件之前设定。通过这种方式，在完成的接合件中，设定装置可以被隐藏在第二部件下面。任选地，第一带部和第二带部的相对位置可以被永久地设定，以使得在完成的接合件中不能进行进一步的调节。当对接部件中的一个或全部均由复合材料制成时，本发明特别地有利。例如，在飞行器中使用的复合材料面板的厚度公差可以高达士5%。这样的面板具有约5毫米的厚度。 通过对比，在飞行器上的对接面板的空气动力学表面之间的台阶公差可能需要约为士0. 5 毫米(取决于空气动力学要求)。通过沿着面板厚度的方向引入对带组件的调节，能够吸收在复合材料盖上看到的较大的公差，从而满足空气动力学台阶公差的严格要求。第一带部和第二带部通常都是细长的，它们的长度沿着对接边缘延伸，尽管这不是必须的。也就是说，带部可以不是细长的，或者可以使它们的长度横交于对接边缘延伸。
现在将要参照附图来描述本发明的实施方式，在附图中图1和图2示出了传统的对接带布置；图3示出了包括带组件的接合件的立体图；图4示出了从底部观察的图3中的接合件；图5示出了图3的接合件的侧视图；图6示出了沿着图4中的A-A的剖视图；图7示出了沿着图4中的B-B的剖视图；图8示出了与图6相类似的通过可选的接合件的剖视图；以及图9示出了与图7相类似的通过可选的接合件的剖视图。
具体实施例方式现在转向图3至图7，示出了位于飞行器机翼后缘面板21(第一部件)与飞行器翼盒盖22 (第二部件)之间的接合件。接合件可以位于上机翼表面上或者位于下机翼表面上。面板21和盖22通过可调节的带组件23接合在一起。带组件23包括均沿着面板21 和盖22的对接边缘延伸的第一带部M和第二带部25。第一带部M和第二带部25具有配合的倾斜面沈、27。倾斜的配合面沈、27具有较小尺寸(大约0.1毫米到2毫米)的锯齿，这些锯齿一体地机加工到第一带部M与第二带部25中。锯齿的尺寸与接合件的期望空气动力学公差近似地匹配。第一带部对具有大致楔形的横截面。第二带部25的横截面具有大致楔形的部分以及延伸的凸缘部分。倾斜的配合面沈、27与面板21的外表面34形成约30度的角，但是该角可以通过设计而改变以便如所需要的提供更高或更低的角度范围。面板21还具有内表面观。面板21在接合件附近具有锥形部分，因此第一带部M 和第二带部25可以容纳在该锥形部分中。面板21具有夹层结构，该夹层结构具有由碳纤维加强的塑料制成的层压的复合外部叠层，该复合外部叠层夹持芯层。盖22具有内表面四和外表面35。盖22由诸如碳纤维加强的塑料之类的复合材料制成。第二带部25的凸缘部分通过螺栓(未示出)固定到盖22的内表面四。第一带部M与第二带部25通过从螺栓(slave bolt) 30而被设定在适当位置处。各个从螺栓30 均被容纳在第一带部M的埋头孔31以及第二带部25的细长的槽孔32中。第一带部M 的上表面抵靠面板21的内表面28。第一带部M和第二带部25通过螺栓33 (图7中未示出)而被固定到面板21。各个螺栓33均被容纳在面板21的埋头孔36、第一带部M的通孔37和第二带部25的通孔38中。盖22的外表面35与面板21的外表面34大致平齐。面板21的边缘与盖22的边缘之间的间隙允许面板和/或盖的边缘公差以及带组件23的位置公差。接合件按如下方式进行装配。第一带部M和第二带部25设置成通过位于对齐的、预钻出的埋头孔31和槽孔32中的从螺栓30(在图4中示出了 2个从螺栓的位置)保持在一起。在第一操作中，利用螺栓(未示出)经由第二带部25的凸缘部分中的单排预钻孔(未示出)将第二带部25的凸缘部分紧固到盖22，所述单排预钻孔与盖22中的相同排预钻孔(未示出)相匹配。然后，在第二操作中，将从螺栓30松开。当从螺栓30松开时，第一带部M将相对于第二带部25滑动而使倾斜面沈上下。在该运动期间，由于从螺栓30位于它们的埋头孔 31中，但可在它们的槽孔32中自由移动，因此埋头的从螺栓30将随着第一带部M移动。 通过使第一带部M滑动而使倾斜面26上下，第一带部M在与第一带部M的外表面34和第二带部25的外表面35正交的方向上相对于第二带部的高度得以调节。通过以这种方式调节高度，能够将第一带部M的上表面与盖22的上表面之间的台阶准确地设定为具体的尺寸。尺寸设定是基于配合面板21的已知厚度“t”来进行的，使得当面板被附接到第一带部M时，面板21的外表面34和盖22的外表面35大致平齐。外表面34和35之间的所有台阶都必须在空气动力学台阶公差的要求以内。然后，紧固埋头的从螺栓30，以相对于第二带部25设定第一带部M的高度。注意，即使当被紧固时，从螺栓30也仅仅用以设定带部 24,25的相对位置，并且基本上不支撑载荷。然后，在第三操作即最终操作中，钻出贯通面板21 (埋头孔36)、第一带部M (通孔 37)以及第二带部25 (通孔38)的孔(图3中示出了 3个孔位置)，并且通过螺栓33 (在图 7中未示出)将面板21紧固到第一带部M。螺栓33支撑从面板21传递到带组件23的载荷，而从螺栓30基本上不支撑载荷。在图8和图9中示出了根据可选的实施方式的接合件。与上述实施方式相类似的那些部分由相同的但是具有上撇号的附图标记指示。该可选的接合件的带组件与上述接合件的带组件的不同之处仅在于，配合的倾斜面沈’、27’具有较大尺寸的锯齿，并且省略了从螺栓30、孔31和槽孔32。锯齿在配合面上有效地形成台阶的倾斜的梯形部。台阶的高度可以是几毫米。在图8和图9中示出了六个这种台阶，从而提供了六个离散的位置，可以在这些离散的位置之间调节带组件。然而，也可以提供更多或更少数量的台阶。在该可选的实施方式中，更大尺寸的锯齿确保了带部24’、25’之间更有效的接合，从而不需要设定装置(从螺栓30、孔31 和槽孔32)。然而，必要时也可提供设定装置。可以通过使配合的锯齿脱离接合，使带部对’、25’沿着倾斜方向进行相对位移，并使配合的锯齿重新接合来实现调整。除了调整动作不同并且不存在设定装置以外，该可选的接合件以与前述接合件相同的方式形成。虽然在上述优选的实施方式中，带部的成角度的配合面具有通过机加工一体地形成到带部中的锯齿，但是锯齿可以可选地作为独立部件来生产，以简化生产并降低成本。这可以允许制造通用件。分离的锯齿部可以通过使用铆钉或类似物而被接合到带部。此外， 作为使用小尺寸锯齿提供主动接合的可选方案，两个带部可具有能增加摩擦的经处理的配合表面，例如经“喷丸”处理的配合表面。尽管在上述的实施方式中，连接件位于飞行器机翼盖与后缘面板之间，但是连接件还可以位于飞行器中的任何对接部件或者任何其它结构之间。例如，连接件可以位于建筑结构与面板之间。在后一种情况下，锯齿可以为几毫米高，或者甚至一厘米以上，那里公差要求不那么严格。在上述接合件中使用的紧固件的数量、尺寸和类型将会根据接合件而改变，并且上述的实施方式就此而言不受任何限制。
对接部件的材料可以与上述实施方式的材料不同，并且替代地可以是诸如铝或钛的金属，或者诸如Kevlar(TM)或者玻璃纤维加强塑料的其它复合材料。尽管已经参照一个或多个优选的实施方式描述了本发明，但可以理解的是，在不偏离如所附的权利要求中限定的本发明的范围的情况下可以做出多种改变和更改。
权利要求
1.一种接合件，该接合件包括第一对接部件与第二对接部件以及桥接所述对接部件的可调节的带组件，所述带组件包括附接到所述对接部件中的一个的第一带部，以及附接到所述对接部件中的另一个的第二带部，所述第一带部与所述第二带部具有配合的倾斜面以便相对于所述第一带部调节所述第二带部，使得能沿着倾斜方向相对于所述第一带部调节所述第二带部的位置。
2.根据权利要求1所述的接合件，其中，所述配合的倾斜面具有经处理的表面以增大它们的表面粗糙度。
3.根据权利要求1或2所述的接合件，其中，所述配合的倾斜面具有相互配合的锯齿。
4.根据权利要求3所述的接合件，其中，所述锯齿被一体地形成在所述第一带部和所述第二带部上，或者所述锯齿被形成在与所述第一带部和所述第二带部接合的分离部件上。
5.根据上述权利要求中任一项所述的接合件，其中，所述可调节的带组件还包括用于设定所述第一带部和所述第二带部的相对位置的设定装置。
6.根据权利要求5所述的接合件，其中，所述设定装置是可释放的，以允许相对于所述第一带部调节所述第二带部。
7.根据权利要求6所述的接合件，其中，所述设定装置是一个或更多个螺栓，所述一个或更多个螺栓容纳于所述第一带部中形成的相应的细长槽中。
8.根据上述权利要求中任一项所述的接合件，其中，所述对接部件是面板。
9.根据上述权利要求中任一项所述的接合件，其中，所述对接部件具有相应的外表面。
10.根据权利要求9所述的接合件，其中，所述对接部件是飞行器部件，并且所述外表面形成所述飞行器的空气动力学表面。
11.根据权利要求10所述的接合件，其中，所述第一对接部件是机翼后缘面板，并且所述第二对接部件是机翼盖。
12.根据权利要求9到11中任一项所述的接合件，其中，所述对接部件的所述外表面基本平齐。
13.根据上述权利要求中任一项所述的接合件，其中，所述可调节的带组件被附接到所述第一对接部件和所述第二对接部件二者的内表面。
14.一种形成根据上述权利要求中任一项所述的接合件的方法，该方法包括将所述第一带部附接到所述第一对接部件；设置所述第二带部，使得所述第一带部和所述第二带部的所述倾斜面配合地接合；沿着倾斜方向相对于所述第一带部调节所述第二带部，使得相对于所述第一带部以期望的关系定位所述第二带部；以及将所述第二带部附接到所述第二对接部件。
15.根据权利要求14所述的方法，该方法还包括在将所述第二带部附接到所述第二对接部件之前，设定所述第一带部与所述第二带部的相对位置。
16.根据权利要求15所述的方法，其中，所述第一带部与所述第二带部的相对位置被设定为使得所述对接部件的外表面基本平齐。
全文摘要
一种接合件，该接合件包括第一对接部件(21)与第二对接部件(22)以及桥接所述对接部件的可调节的带组件(23)，所述带组件包括附接到所述部件中的一个的第一带部(24)，以及附接到所述部件中的另一个的第二带部(25)，第一带部与第二带部具有配合的倾斜面(26，27)以便相对于第一带部调节第二带部，以使得能沿着倾斜方向相对于第一带部调节第二带部的位置。此外，形成接合件的方法包括将第一带部附接到第一部件；将第二带部设置为使得第一带部和第二带部的倾斜面配合地接合；相对于第一带部沿着倾斜方向调节第二带部以便相对于第一带部以期望的关系定位第二带部；以及将第二带部附接到第二部件。
文档编号B64C3/28GK102300771SQ201080005662
公开日2011年12月28日 申请日期2010年1月21日 优先权日2009年2月3日
发明者J·麦克阿林登, V·维尔迪格 申请人:空中客车操作有限公司