用于增强拔出强度的模制嵌件的制作方法

在飞机中，将应急疏散滑梯存储在被称为安装板的复合结构中。因为安装板由复合材料形成，所以通过直接螺栓或螺旋进入复合安装板壁无法将疏散滑梯或任何其它组件附接到安装板。必须将嵌件放置在用于使螺钉或螺栓螺旋通过的安装板中。

这些嵌件经受高偏航和拉伸负荷。例如，当部署应急疏散滑梯时，风可作用于滑梯，从而导致其移动，这使嵌件经受偏航和拉伸负荷。此外，当乘客和机组人员跳到滑梯上离开飞机时，嵌件经受高偏航和拉伸负荷。因为这些嵌件嵌在安装板内，所以它们可承受允许嵌件很好地忍耐偏航加载的安装板结构。然而，承担拉伸负荷的情况下，当前使用的嵌件可在提供良好拔出强度中面临挑战。因此，存在对提高经受拉伸负荷的嵌件的拔出强度的需要。

技术实现要素：

根据本公开的一个实施方案，嵌件包括轴。所述轴包括第一端、第二端、和在第一端与第二端之间延伸的外表面和内表面。内表面定义通过轴的通道。嵌件进一步包括底座凸缘，其位于圆柱轴的第一端处，并具有第一直径。嵌件还包括第一圆盘构件，其具有小于第一直径的第二直径，并位于圆柱轴的第二端处。嵌件仍包括第二圆盘构件，其具有小于第一直径的第三直径，并位于底座凸缘与第一圆盘构件之间的圆柱轴上。

根据本公开的进一步实施方案，结构包括复合面板。复合面板包括第一表面、第二表面、和在第一表面与第二表面之间延伸的钻孔。 将嵌件实质上定位在复合面板的第一表面与第二表面之间。嵌件包括轴。轴包括第一端、第二端、和在第一端与第二端之间延伸的外部轴表面和内部轴表面。内部轴表面定义通过轴的通道。底座凸缘位于圆柱轴的第一端上并定位在复合面板的第一表面或第二表面中的一个上，且具有第一直径。嵌件还包括第一圆盘构件，其位于轴的第二端处，并具有小于第一直径的第二直径。嵌件还包括第二圆盘构件，其位于底座凸缘与第一圆盘构件之间的轴上，并具有小于第一直径的第三直径。

根据本公开的进一步实施方案，用于飞机的应急疏散滑梯总成包括安装板隔室，其包括具有外表面和内表面的后面板和附接到后面板的多个横向面板。横向面板中的每一个具有外表面和内表面。钻孔在面板中的一个的内表面和外表面之间延伸。织物盖附接到多个横向面板，并形成安装板隔室的前表面。将嵌件实质上定位在钻孔内。嵌件包括具有第一端、第二端的轴。嵌件进一步包括在第一端与第二端之间延伸的外部轴表面和内部轴表面。内部轴表面定义通过轴的通道。嵌件进一步包括底座，其位于圆柱轴的第一端上，并定位在安装板面板中的一个上。底座凸缘具有第一直径。嵌件进一步包括第一圆盘构件，其位于轴的第二端处。第一圆盘构件具有小于第一直径的第二直径。嵌件还包括第二圆盘构件，其位于底座凸缘与第一圆盘构件之间的轴上。第二圆盘构件具有小于第一直径的第三直径。总成还包括可膨胀的疏散滑梯，其被放置在安装板内。总成还包括螺纹紧固件，其啮合嵌件的螺纹通道并延伸通过织物盖和疏散滑梯，以将盖和滑梯固定到安装板。

附图说明

图1是包含本公开的特征的疏散滑梯系统的透视图。

图2A是具有底座凸缘的嵌件的透视图。

图2B是图2A的嵌件的侧视图。

图2C是图2B的嵌件的底视图。

图3A是具有外部底座凸缘和被配置来容纳埋头螺钉头的第一内部环构件的嵌件的透视图。

图3B是图3A的嵌件的侧视图。

图4是安装在复合安装板中的嵌件的截面透视图。

具体实施方式

图1是疏散滑梯系统10的透视图。图1图示机身12、隔室14、安装板16、后面板18、横向面板20、前端22、嵌件24、织物盖26和疏散滑梯28。

飞机的机身12包括隔室14，以包含安装板16。安装板16由多个面板形成。面板可由复合材料形成。在形成安装板16的那些面板中，横向面板20从后面板18延伸，并定义前端22。后面板18和横向面板20各自具有外表面和内表面。嵌件24被示出为放置在安装板16的横向面板20。疏散滑梯28位于安装板16内。织物盖26覆盖前端22。

安装板16还可称为槽区(tub)或滑梯隔室。如上所述，安装板16由多个面板18和面板20形成。面板18和面板20通常由固体层压材料的堆叠板层形成。固体层压材料可选自许多材料。合适材料的实例包括石墨纤维、玻璃纤维、硼纤维、碳化硅纤维、环氧复合材料、聚酰亚胺复合材料、铝复合材料、钛复合材料、氧化铝复合材料。通常，板层将夹入金属或复合蜂窝核心材料，诸如酚醛包覆芳纶纸。织物盖26可由防火剂包覆尼龙织物制成。织物盖26帮助将疏散滑梯28保持在安装板16内。如果启动疏散滑梯28，则空气将快速供应到滑梯28。当疏散滑梯28扩展时，其将突进通过织物盖26，并继续膨胀，直到其充分膨胀为止。嵌件24帮助将织物盖26和疏散滑梯28附接到安装板16。下文更详细地讨论嵌件24。

图2A是嵌件24的透视图。嵌件24包括轴30、第一端32、第二端34、轴外表面36、轴内表面38、通道40、底座凸缘42、第一圆盘构件44、第二圆盘构件46和排气口48。

轴30为圆柱形，其从第一端32延伸到第二端34。轴外表面36和轴内表面38在第一端32与第二端34之间跨越。轴内表面38定义延伸通过轴30的通道40。通道40可具有螺纹，以接受螺纹连接头，诸如螺钉。螺纹可符合许多行业标准。作为非限制性实例，通道40的螺纹可符合10-32螺纹(5mm×0.8mm)或1/4-28螺纹(6mm×1mm)。替代地，通道40可能不具有容纳螺栓的螺纹。

底座凸缘42为圆形，且位于轴30的第一端32上。第一圆盘构件44为圆形，且位于轴30的第二端34上。第二圆盘构件46也为圆形，且位于底座凸缘42与第一圆盘构件44之间的轴30上。在图2A中，第二圆盘构件46被示出为邻接底座凸缘42。在替代实施方案中，第二圆盘构件46可位于沿底座凸缘42与第一圆盘构件44之间的轴30的某处。排气口48延伸通过底座凸缘42和第二圆盘构件46。如示出，排气口48朝平行于通道40的方向延伸，但在其它实施方案中，排气口48可朝其它方向延伸通过底座凸缘42。

图2B是嵌件24的侧视图。图2B图示底座凸缘42、第一圆盘构件44、和第二圆盘构件46。底座凸缘42包括第一表面50和第二表面52。第一圆盘构件44包括第一表面54和第二表面56。第二圆盘构件46包括第一表面58。

底座凸缘42具有厚度t₁，第一圆盘构件44具有厚度t₂，以及第二圆盘构件46具有厚度t₃。如描绘，厚度t₂和t₃实质上彼此相等，且大约为厚度t₁的三倍。在嵌件24的其它实施方案中，厚度t₂和t₃的范围可从t₁的大约一倍半至大约五倍之间。替代地，t₁的范围可从t₂或t₃的大约一倍半至大约五倍之间。厚度t₁、t₂和t₃实质上还可彼此相等。

如描绘，底座凸缘42具有直径d₁，其为第一圆盘构件44的直径d₂的大约两倍。在其它实施方案中，d₁的范围可从d₂的大约一倍半至d₂的大约五倍之间。如进一步描绘，第一圆盘构件44的直径d₂大约等于第二圆盘构件46的直径d₃。轴30具有小于直径d₁、d₂或d₃中的任何一个的直径d₄。

图2C是嵌件24的底视图。如图2C中示出，排气口48延伸通过底座凸缘42。排气口48朝平行于通道40的方向延伸。排气口48还可朝平行于通道40的方向延伸通过第二圆盘构件46。在嵌件24的其它实施方案中，排气口48可朝不平行于通道40的方向延伸通过底座凸缘42或第二圆盘构件46。

图3A是嵌件24A的透视图。嵌件24A实质上类似于嵌件24。嵌件24与嵌件24A的一个区别是第一圆盘构件44A的形状。如图3A中描绘，第一圆盘构件44A具有截头圆锥形状，并朝第二圆盘构件46渐缩。

图3B是嵌件24A的部分截面侧视图。如图示，通道40的一部分延伸通过第一圆盘构件44A，并且还具有截头圆锥形状。如在图3B中示出，第一圆盘构件44A朝第二圆盘构件46以大约135度的角度θ渐缩。在图24A的其它实施方案中，第一圆盘构件44A可以范围在约100度到约150度之间的角度渐缩。该角度通常取决于所使用的埋头螺钉的截头圆锥形角度。第一圆盘构件44A的截头圆锥形状允许第一圆盘构件44A容纳埋头螺钉头。

嵌件24或24A具有单一结构。嵌件24或24A可由许多不同类型的材料形成。合适材料的非限制性实例包括不锈钢、铝、复合材料或塑料。嵌件24或24A还可以多种不同的方式构建。例如，嵌件24或24A可被机器加工、碾压或铸型模制。嵌件24或24A还可通过添加剂制造方法来构建。

图4是图示具有在其中安装有嵌件24A的安装板16的横向面板 20的截面图。横向面板20包括第一板层60、核心62和第二板层64。图4还图示了钻孔66、空隙68和铸封材料70。

第一板层60还可为单个板层或板层堆叠。类似地，第二板层64可为单个板层或板层堆叠。第一板层60定义横向面板20的外表面，并由如上关于图1描述的固体层压材料形成。核心62定义横向面板20的中心，并由上文关于图1描述的具有蜂窝结构的材料形成。第二板层64定义横向面板20的内表面，并由固体层压材料形成。

如下文进一步详细描述，钻孔66通过横向面板20形成。如描绘，将嵌件24A定位在钻孔66内。还可将嵌件24定位在钻孔66内。第一圆盘构件的第一表面54与第一板层60的外部表面齐平，以及第二圆盘构件46与第二板层64齐平。也如所描绘，将底座凸缘的第二表面52定位成与第二板层64的外部表面相邻。空隙68形成于轴外表面36、第一圆盘构件的第二表面56、第二圆盘构件的第一表面58与钻孔65的外周之间。空隙68使用铸封材料70填充。

为了将嵌件24A安装在横向面板20中(或安装板16的任何其它位置，诸如后面板18)，钻孔66在横向面板20中形成。钻孔66被设定尺寸以紧密地配合第一圆盘构件44A的直径d₂和分别在第一板层60和第二板层64内的第二圆盘构件46的直径d₃。通过核心62，钻孔66被加宽至大于d₁或d₂的任一个的直径。在形成钻孔66之后，将嵌件24A定位于其中。在将嵌件24A定位在钻孔66内使得底座凸缘42搁置成与第二板层64的外部表面相邻之后，铸封材料70通过排气口48中的一个注入。铸封材料70为环氧浆料等粘合剂。铸封材料70填充空隙68。将铸封材料70馈送到排气口48中的一个中，直到铸封材料70离开其它排气口48为止；这指示空隙68是满的。铸封材料70粘附到嵌件24A和核心62。这有助于将嵌件24锚定在钻孔66内。加宽通过核心62的钻孔66增加了铸封材料70粘附到的可用表面积，这可进一步有助于将嵌件24A锚定在横向面板20内。

在将铸封材料70注入空隙68之后，留下铸封材料70以被固化。一旦铸封材料70已固化，则嵌件24A可用于将组件附接到安装板16。通过使螺钉螺旋通过组件并随后使螺钉螺旋通过嵌件24A而将组件附接到安装板16。

如在图4中图示，将嵌件24A的底座凸缘42定位成与横向面板20的第二板层64的外部表面相邻。因为底座凸缘42与第二板层64的外部表面相邻，所以底座凸缘42位于横向面板20的内表面上，且因此位于安装板16的内表面上。将底座凸缘42定位在安装板16的内表面上可对将某些组件附接到安装板16有用。例如，将安装板16安装到隔室14可能需要将安装板16附接到抬升装置。将嵌件24或24A定位在安装板16中允许安装板16与抬升装置之间的稳固连接。稳固连接是需要的，因为当安装板16被抬升时，张力将被施加到嵌件24或24A。张力对嵌件24或24A施加拔出张力。张力由图4中的箭头F_t表示。箭头F_t示出朝从第二板层64到第一板层60的方向施加张力。因此，张力促使底座凸缘42抵靠第二板层64，因为朝张力的方向拉动嵌件24或24A。在抵靠第二板层64的情况下，底座凸缘42通过阻止嵌件24或24A被拉动通过钻孔66而增加嵌件24或24A的拔出强度。

嵌件24或24A还将暴露于偏航力。偏航力促使嵌件24抵靠第一板层60和第二板层64的内部。具体而言，第一圆盘构件44或44A抵靠第一板层60的内部，且第二圆盘构件46抵靠第二板层64的内部。偏航力由图4中的箭头F_s表示。

在另一实施方案中，第一板层60和第二板层64的定向与上述定向相反，使得第一板层60定义横向面板20的内表面，以及第二板层64定义横向面板20的外表面。在该定向中，将底座凸缘42定位在横向面板20的外表面上。嵌件24或24B的该定向可用于安装应急疏散滑梯28。

为了将疏散滑梯28安装在安装板16中，如上所述沿横向面板20并在前端22附近安装一排嵌件24或24A。将疏散滑梯28的一部分定位在第一圆盘构件44或44A上方，以及将织物盖26的一部分定位在疏散滑梯28的一部分上方。使螺钉或螺栓螺旋通过织物盖26、疏散滑梯28和通道40。当部署疏散滑梯时，嵌件24或24A将如上所述经受偏航力和张力。这些力可由跳上滑梯以疏散飞机的乘客或机组人员、作用于所部署的滑梯上的风或膨胀的应急滑梯28的力引起。在这些条件下，底座凸缘42将类似地增加嵌件24或24A的拔出强度，如上所述。

虽然嵌件24和24A已被描述为安装在安装板16中，但是本领域的技术人员将理解，嵌件24和24A具有更宽泛的适用性。也就是说，这些嵌件可用于需要嵌件的任何应用中。本领域的技术人员还将意识到，虽然嵌件24A被示出为位于横向面板20内，但是嵌件24A还可位于后面板18中。

如上文展示，使用复合面板(诸如形成安装板16的那些面板)中的嵌件24或24A的非限制性原因是增加嵌件24和24A的拔出强度。额外地，嵌件24或24A的单一构造还可简化生产，因此节省时间和成本。还可将底座凸缘42的厚度t₁设计成足够薄以具有低剖面，以便不干扰将滑梯28定位在安装板16内，或不干扰将安装板16定位在隔室14内。

对可能实施方案的讨论

以下是本发明的可能实施方案的非详尽描述。

根据本公开的示例性实施方案的嵌件除此之外还包括轴，其包括第一端；第二端；以及外表面和内表面，其在第一端与第二端之间延伸，所述内表面定义通过轴的通道；底座凸缘，其位于圆柱轴的第一端处，并具有第一直径；第一圆盘构件，其具有小于第一直径的第二直径，并位于圆柱轴的第二端处；和第二圆盘构件，其具有小于第一 直径的第三直径，并位于底座凸缘与第一圆盘构件之间的圆柱轴上。

先前段落的嵌件可可操作地包括，额外和/或替代地，以下特征、配置和/或额外组件中的任何一个或多个：

嵌件的进一步实施方案，其中底座凸缘和第二圆盘构件可彼此邻接。

嵌件的进一步实施方案，其中排气口可朝大致平行于通道的方向延伸底座凸缘。

嵌件的进一步实施方案，其中第二直径可实质上等于第三直径。

嵌件的进一步实施方案，其中第一圆盘构件可具有截头圆锥形状，其可朝向第二圆盘构件渐缩。

嵌件的进一步实施方案，其中轴的第一通道可具有螺纹。

嵌件的进一步实施方案，其中第一直径可为第二直径的大约二倍至五倍之间。

根据本公开的示例性实施方案的结构除此之外还包括复合面板，其包括第一表面；第二表面；和钻孔，其在第一表面与第二表面之间延伸；嵌件，其实质上定位在钻孔内，并包括轴，所述轴包括第一端；第二端；和外部轴表面和内部轴表面，其在第一端与第二端之间延伸，内部轴表面定义通过轴的通道；底座凸缘，其位于圆柱轴的第一端上，并定位在复合面板的第一或第二表面中的一个上，且具有第一直径；第一圆盘构件，其位于轴的第二端处，并具有小于第一直径的第二直径；和第二圆盘构件，其位于底座凸缘与第一圆盘构件之间的轴上，并具有小于第一直径的第三直径。

先前段落的复合结构可可选地包括，额外地和/或替代地，以下特征、配置和/或额外组件中的任何一个或多个：

复合结构的进一步实施方案，其中第二直径可实质上等于第三直径。

复合结构的进一步实施方案，其中复合面板可由可包围核心材料的固体层压板的堆叠板层形成。

复合结构的进一步实施方案，其中固体层压板可由选自由下列项构成的群组的材料形成：石墨纤维、玻璃纤维、硼纤维、碳化硅纤维、环氧复合材料、聚酰亚胺复合材料、铝复合材料、钛复合材料、氧化铝、复合材料及其组合。

复合结构的进一步实施方案，其中结构可进一步包括空隙，其由复合面板的内表面、第一和第二内部圆盘构件、和在第一圆盘构件与第二圆盘构件之间延伸的外部轴表面的外表面的一部分定义；和铸封材料，其被放置在空隙内。

复合结构的进一步实施方案，其中第一内部圆盘构件的外表面可实质上与复合面板的第一表面齐平。

复合结构的进一步实施方案，其中第一圆盘构件可具有截头圆锥形状，并朝向第二圆盘构件渐缩。

根据本公开的示例性实施方案的用于飞机的应急疏散滑梯总成除此之外还包括安装板，其包括：后面板，其具有外表面和内表面；多个横向面板，其附接到后面板，横向面板中的每一个具有外表面和内表面；和织物盖，其附接到形成安装板隔室的前表面的多个横向面板；和钻孔，其在外表面与内表面之间延伸；嵌件，其实质上定位在钻孔内，并包括：轴，其包括：第一端；第二端；和外部轴表面和内部轴表面，其在第一端与第二端之间延伸，内部轴表面定义通过轴的通道；底部凸缘，其位于圆柱轴的第一端上并定位在安装板表面中的一个上，且具有第一直径；第一圆盘构件，其位于轴的第二端处，并具有小于第一直径的第二直径；和第二圆盘构件，其位于底座凸缘与 第一圆盘构件之间的轴上，并具有小于第一直径的第三直径；可膨胀的疏散滑梯，其被放置在安装板内；和螺纹紧固件，其啮合螺纹通道并延伸通过织物盖和疏散滑梯，以将所述盖和滑梯固定到安装板。

先前段落的应急疏散滑梯总成可可选地包括，额外地和/或替代地，以下特征、配置和/或额外组件中的任何一个或多个：

应急疏散滑梯总成的进一步实施方案，其中第一内部圆盘构件的外表面可与安装板的表面齐平。

应急疏散滑梯总成的进一步实施方案，其中第二直径可实质上等于第三直径。

应急疏散滑梯总成的进一步实施方案，其中底座凸缘和第二圆盘构件可彼此邻接。

应急疏散滑梯总成的进一步实施方案，其中第一直径为第二直径的大约二倍至五倍之间。

应急疏散滑梯总成的进一步实施方案，其中螺纹通道具有10－32螺纹或1/4-28螺纹。

虽然已参考示例性实施方案对本发明进行描述，但是本领域的技术人员将理解，在不脱离本发明的范围的情况下，可做出各种变化，并且等同物可替换其元素。此外，在不脱离其实质范围的情况下，可做出许多修改以使特定情况或材料适用于本发明的教导。因此，其意图是，本发明不限于所公开的特定实施方案，但是本发明将包括落在随附权利要求的范围内的全部实施方案。