用于待固定在飞行器内部的地板结构的轨道上的部件的固定装置的制作方法

文档序号:14956029发布日期:2018-07-17 23:34阅读:103来源:国知局

该类型的部件能够是例如固定在轨道系统的轨道上的飞行器座椅,对它们来说,其轨道布置在飞行器内部的地板结构上。

为了在航空运输业务中安全使用飞行器座椅,相关部门起草了关于航空条例的各种要求,遵守该条例的要求是为了确保飞行器座椅中的乘客在各种情况或可能的事故场景下的安全。

在发生碰撞时,要求坐在飞行器座椅上的乘客在限定的条件下不会承受超过特定限值的动态力。为了该目的,飞行器座椅必须能够吸收动能以便限制施加在乘客上的力。传统飞行器座椅的座椅下部结构因此包括金属结构,在发生碰撞时,该金属结构塑性变形,因此吸收动能并从而限制施加在乘客上的力。

在该情况下塑性变形以分布的方式发生在整个座椅下部结构上。这意味着,承受载荷的机械结构变形并且从而限制施加在乘客上的力。变形还会导致改变的几何形状和对力的导向,在飞行器座椅的设计中,必须通过相对应的结构预留来考虑这一事实。这对飞行器座椅的重量具有不利影响。

在发生平移碰撞事件的情况下,变形尤其导致座椅的大部分绕靠近机舱地板的虚拟转动点的转动移动。由于产生的虚拟转动点的位置,这导致座椅的上部区域中的显著的平移移动,除了吸收能量所需的平移移动之外,该移动发生。在发生碰撞时,这因此会导致飞行器座椅的大的运动包络,并且由此导致乘员的大的运动包络,该包络必须保持空闲作为移动空间,以用于进一步的安装。

要满足对乘客的受力限制的安全要求,使用对座椅下部结构的简单的结构加强来降低发生平移碰撞事件的情况下的转动是一个障碍。

特别地,官方的飞行器座椅要求,在发生碰撞时,飞行器地板应承担必须由座椅下部结构承担或承受的预变形。因此,座椅下部结构(特别是在下区域中)必须有机械柔性,以便能够跟随飞行器地板结构的偏转。这与飞行器座椅的小的转动移动和期望的小的运动包络相反。因此,现有技术中已知的解决方案不能实现具有仅允许很少变形的刚性结构的座椅下部结构。

此外,地板结构的预变形引起座椅下部结构的变形以及大的应变和改变的几何形状,并且这导致对座椅底下部结构的弱化,仅在其后发生具有高动态载荷的实际的碰撞事件。

wo2013/174518a1已经提出了一种作为固定装置的地板连接组件,其包括飞行器的地板结构的轨道中的至少三个固定点,用于机械地连接飞行器座椅,在各种情况下,地板连接组件能够在至少三个固定点处固定到地板结构上的固定元件。地板连接组件还包括适配板,该适配板具有适配板与固定元件之间的机械连接,该板以基本无转矩的方式围绕至少一个轴线安装。

所使用的适配板还具有优点:飞行器座椅或部件通常能够独立于轨道的走向和布置而设置在飞行器内部中,因此,飞行器能够相应地配备有飞行器座椅和部件的单独布置。所提出的适配板的安装还能够在一定程度上防止地板结构的变形被传递到适配板和部件。

此外,当飞行器上升或下降时,在飞行器内部与环境之间出现压差,这导致飞行器机身横向相对于在飞行器机身的纵向方向上延伸的轨道的横向膨胀,以及之后的横向收缩。由于通过地板连接组件的适配器零件固定到地板结构的部件,所述膨胀导致地板结构中的约束力,在大量上升和下降的情况下,该力继而能够导致地板结构、轨道以及适配板的材料疲劳,因此继而降低了部件的静态承载能力。

在该背景下,本发明的目的是提供一种固定装置,该固定装置旨在用于能够固定在飞行器的地板结构的轨道上的部件,并且在发生变形时,该固定装置能够减小上述约束力和发生损坏的可能性。

为了实现该目的,根据本发明,提出了具有权利要求1的特征的固定装置。进一步优选的进展能够在从属权利要求、附图和所附的描述中找到。

根据本发明的基本思想,固定装置包括至少两个彼此分离并且能够固定在轨道上的适配板,具有相互间隔的固定附件的部件能够固定在该板上。

因此,所提出的解决方案的优点明显在于,部件的固定与地板结构分离这一事实。由于使用至少两个适配板,所以与现有技术中已知的使用单个适配板的解决方案的情况相比,飞行器的地板结构被加强的程度小得多,这意味着由于飞行器地板的不可避免的变形,不仅能在地板结构中,而且能在固定装置和待固定的部件中,大大降低产生的约束力。以这种方式,能够选择和设置至少两个适配板、适配板在轨道上的安装点以及最后还有部件的固定附件在适配板上的布置,使得考虑特别是对应的主变形方向。因此,能够特别有效地降低施加在地板结构中的部件上、适配板中和部件本身中的最大约束力和产生的最大应力。此外,通过将适配板之间的间隔和部件上的固定附件之间的间隔选择为相对应地大,特别大的部件(例如多件设施)能够被特别简单地固定在地板结构的轨道上并且具有很高的稳定性。在该情况下,能够将相同的适配板用于此目的,而不考虑部件的形状和尺寸,是特别有利的。通过对轨道上的适配器零件的单独成形、取向和固定,能够以这种方式实现部件在飞行器内部中的单独取向和定位。

此外还提出了将适配板中的每个固定到两个不同的轨道上,每个适配板在第一安装点处被安装到轨道中的一个上,并且在两个第二安装点处被安装到另一轨道上。因此,适配板在三个安装点处被保持就位在轨道上,因此,适配板能够以不倾斜的方式固定在轨道上。由于不论其位置如何,三个安装点总能张成一个平面,因此适配板能够被保持就位在约束力尽可能低(特别是在发生轨道变形时)的安装点处。

通过将适配板安装在第一安装点处以便能够相对于轨道滑动,能够实现特别有效的安装,在发生变形时具有尽可能低的约束力。通过这些有意创建的浮动轴承能够避免地板结构的横向固化。支承点(在支承点处,适配板仅由一个支承点支撑)被有意地设计为可滑动的,因此,能够特别简单地并且不费力地实现可滑动性。在该情况下,支承点的可滑动性优选横向于相关的轨道。由于轨道在飞行器机身的纵向方向上延伸,因此产生了自由度,通过该自由度,能够补偿飞行器的上升期间由于增加的压差而导致的飞行器机身的轻微横向膨胀。因此,在地板结构变形的情况下,轨道能够相对于彼此轻微地移动,而不会在该过程中在适配板或地板结构中产生约束力。

此外提出了,适配板的侧面中的至少一个的轮廓被形成为使得设置用于固定不同部件的至少两个适配板能够被布置为在共同的轨道上彼此相邻。通过所提出的解决方案,能够布置相邻部件的适配板以便节省尽可能多的安装空间。

根据另一个优选的改进,两个适配板中的一个的侧面是在各种情况下与其相邻布置的适配板的相对侧面的相对面,并且两个适配板通过相对的侧面相互接合。通过所提出的解决方案,能够通过侧面的合适的重叠来以特别节省空间的方式布置不同部件的适配板。能够例如通过在各种情况下小于凹入部分的适配板的侧面中的一个上的突出部或者相对于另一适配板的相邻侧面的凹入部分的偏移,来在侧面之间有意地设置间隙,使得适配板能够相对于彼此轻微移动并且在发生变形时不相互抵靠支撑。

根据进一步地优选的改进,第一适配板的两个第二安装点布置在指状的、间隔开的突出部上,并且第二适配板在各种情况下包括布置在单独的指状突出部上的第一安装点,第一安装点被支撑在第一适配板的第二安装点的突出部之间的单独的指状突出部上的相同轨道上。两个适配板以实际上类似齿的方式彼此接合,第二适配板的可滑动安装点布置在第一适配板的两个固定安装点之间。除了特别节省空间的布置之外,还创建了一个连接处,用于限制适配板相对于彼此的任何可能的移动。理想地,适配板被设计为相同的并且与两个突出部之间的在其上布置浮动支承件的突出部接合,在这两个突出部上,适配板支撑在轨道上的固定支承件上。因此,其上支撑部件的多个适配板能够以特别节省空间的方式布置成一行。

此外提出,在部件和轨道之间的每个连接中,优选地,在适配器零件和轨道之间的每个连接中,设置球窝接头。以转动移动的形式,通过球窝接头,有意地将自由度引入到部件和轨道之间的连接中,并且优选地引入到适配器零件和轨道之间的连接中,以便部件和优选地适配器零件能够相对于轨道和地板结构进行一定的枢转移动,反之亦然,而不会在该过程中在部件、适配板或地板结构中产生约束力。该转动移动尤其允许轨道围绕其纵向轴线的轻微转动移动,而在地板结构、轨道、适配板和部件本身中仅有非常少的或没有约束力和应力。通过浮动支承件与转动移动的结合,地板结构的膨胀和地板结构的额外扭曲能够在特定限度内被补偿。

尽管具有可枢转性,但可以通过由尺寸稳定的球和尺寸稳定的球窝形成的每个球窝接头将支承点设计为足够刚性的,球和球窝可以被设计为具有使得它们能够在没有机械损伤和变形的情况下传递力的程度的刚性和不可弯曲性。为了使所述适当尺寸稳定的支承零件易于组装,每个球窝由两个尺寸稳定的球窝半部形成。通过所提出的解决方案,可以由先放置在尺寸稳定的球窝半部之一中的球,以及然后附接以完成球窝的另一球窝半部,来容易的组装由尺寸稳定的零件形成的球窝接头。以这种方式,尺寸稳定的支承零件都不会变形,这意味着所述零件能够被设计为机械地对应于待吸收的支承力,而不必在该过程中考虑组装。球窝半部的尺寸优选地被设置为使得球窝半部仅从插入开口开始变窄,并且因此在安装位置中的球窝半部仅包围球的最大一半。

球窝接头的球优选与轨道相关联,并且球窝半部优选与适配板相关联。

此外,球窝接头的两个球窝半部中的每一个布置在支撑板上,两个球窝半部在组装位置中彼此互补以形成球窝,并且包括至少一个固定附件。因此,两个支撑板通过组装形成球窝,固定附件用于连接两个支撑板。

通过两个支撑板,能够以特别简单的方式来实现第一安装点的浮动支承件,在组装位置,这两个支撑板的每个通过舌部和凹槽接头连接到适配板,舌部和凹槽接头取向为横向于,优选垂直于相关适配板通过第一安装点被固定到的轨道。通过舌部和凹槽接头,适配板在浮动支承件上在相对于两个支撑板的横向自由移动的方向上被引导。此外,舌部和凹槽接头还能够被有意地设计成摩擦连接,其仅在超过由设计预定的横向力时被释放。因此,当超过预定的横向力时,适配板只能相对于轨道横向滑动,这意味着引入地板结构和相反地引入适配板中的可能的约束力和应力仅限于在特定横向力之上。

如果舌部布置在适配板上,并且凹槽由在组装位置彼此互补以形成凹槽的两个肩部形成,每个肩部布置在支撑板中的一个上,则能够以特别简单的方式实现和安装舌部和凹槽接头。具有球窝半部的支撑板能够被安装成使得它们在任一侧上被附接到适配板,并且随后彼此连接,球在中间步骤中被插入。附接后,两个肩部彼此互补以形成凹槽,同时包围在任一侧上的适配板上设置的舌部。

此外提出,两个支撑板通过布置在支撑板的相对的横向侧(优选彼此平行延伸的横向侧)上的两个舌部和凹槽接头支撑在适配板上。通过所提出的解决方案并且为了调整的目的,在两个支撑板的最终固定过程之前,在它们最终被固定之前,支撑板或适配板能够以横向的方式轻微移动。此外,适配板垂直于轨道的横向移动方向同时由所提出的舌部和凹槽接头的取向来预定义。

代替球窝接头,可替选地,也能够使用包括齐平对齐的两对枢转销的耦接件。耦接件通过该两对枢转销中的一对连接到适配板中的一个,并且通过另一对枢转销直接连接到轨道或者相对于轨道固定的中间件。枢转销在该情况下也能够由一个连续的、完整的枢转销而不是两对来形成。

适配板能够被安装为可在每个安装点处通过耦接件绕由枢转销限定的枢转轴线枢转,由此能够实现在性能方面与球窝接头相当的安装件。为了该目的,枢转销优选相对于彼此正交取向,使得由此限定的枢转轴线同样相对于彼此正交取向。然而,球窝接头的使用具有在安装点处的安装件相当平坦的优点,这意味着能够使用相应的平坦或薄的适配板,并且能够实现整个固定装置的相应低的总体高度。另外,球窝接头具有优于耦接件与两个枢转轴线一起使用的优点,该优点是球能够在一定限制内在球窝半部中自由枢转和转动,然而,当使用耦接件时,适配板的移动仅通过围绕两个枢转轴线的两个枢转移动的结合来产生。

因此,出于总体高度和移动性的原因,优选使用球窝接头。

耦接件能够在其下侧上包括两个切口,通过这两个切口使面对轨道的枢转销暴露。此外,配合零件能够包括两个直立的圆顶,每个圆顶具有一个通口(未示出)。为了组装耦接件,所述耦接件附接到配合零件,使得圆顶接合在切口中,并且被取向为使得圆顶中的通口与耦接件中相应的通口齐平。随后,枢转销被插入穿过耦接件的齐平开口和圆顶中的开口,由此,耦接件可枢转地连接到配合零件和轨道。一个枢转销相对于另一个枢转销正交取向,使得支撑在耦接件上的部件以常平架的方式安装,以便可围绕枢转销的纵向轴线枢转。

在下面将参照附图基于优选实施例解释本发明,其中:

图1示出从上方看具有两个适配板和两个轨道的固定装置;

图2示出具有两个轨道的适配板;

图3示出了具有球窝接头的适配板的放大细节;

图4示出了通过球窝接头的横截面的截面示图;以及

图5示出具有两个枢转销的替代耦接件;以及

图6示出了具有来自图5的耦接件的常平架。

在图1中能够看到根据本发明的具有两个适配板4的固定装置,该两个适配板支撑在两个轨道6上,轨道6被取向为彼此平行并且在飞行器机身的纵向上。轨道6是布置在飞行器机身的地板结构中的飞行器内部的轨道系统的一部分,可以在该系统中固定各种部件(未示出),例如飞行器座椅、桌子、多件普通设施、隔离墙等。为了固定部件,根据本发明的固定装置包括两个适配板4,这两个适配板4被支撑在轨道6上以便彼此间隔开。如果要在轨道6上固定更大的部件,不言而喻,还能够设置固定到所述轨道或轨道系统的其他轨道6的其他适配板4。

在图2中能够以斜视图的方式看到放大的适配板4。轨道6中的每个被设计为具有锁定轮廓的u形,锁定轮廓由均匀布置的突出部分形成,突出部分被形成为使得它们引起u形的开口侧变窄,以形成具有中心槽的均匀的圆形开口。每个适配板4被安装在第一安装点b1和d1处,以便可相对于图1的右手侧上所示的轨道6横向滑动。此外,每个适配板4以不可滑动的方式在两个第二安装点a1、a2和c1、c2处连接到相邻的轨道6,使得每个适配板4被支撑在具有两个不能滑动的支承件和一个能够滑动的支承件的无倾斜的三点支承件上。由于第一安装点b1和d1的可滑动性横向于轨道6定向,如也能够在图1中看到,两个轨道6能够相对于彼此移动,而在该过程中不会在轨道6上、地板结构上、适配板4上或固定在其上的部件上产生约束力。

在适配板4中的每个上设置两个短的固定件8,其由具有相同锁定轮廓的轨道6的缩短件形成。现在,部件通过布置在其上的固定附件(未示出)直接固定在适配板4的固定件8上,而不是在轨道6上。因此,部件的位置和取向能够由固定件8的位置和取向单独地预定义,并且固定件8的位置和取向也能够单独适于部件的固定附件的位置和取向。适配板4实际上在部件和轨道6之间形成结构上的接口,这允许部件相对于轨道系统的轨道6被单独布置和取向。因为本发明提供了彼此分离并且固定在轨道6上以间隔开的两个适配板4,所以大的部件也能够固定到地板结构,而不必像现有技术中已知的解决方案那样,为此通过相对大的单个适配器零件4来加强地板结构。事实上,通过使用相同的适配器零件4并且通过单独的布置,尤其是单独选择两个适配器零件4之间的距离,能够使用相同的适配器零件4将不同大小的部件固定在轨道6上。

每个适配器零件4本身通过在第一和第二安装点a1、a2、b1、c1、c2和d1处的球窝接头15连接到轨道6。每个球窝接头15包括球1,球1通过固定螺钉5连接到锁定在轨道6中的配合部7。此外,在安装点a1、a2、b1、c1、c2和d1中的每个处,在每个适配板4上设置两个支撑板2和3,每个支撑板具有孔形式的四个固定附件19,孔具有或不具有内螺纹,通过该内螺纹,支撑板2和3通过合适的固定螺钉相互连接。支撑板2和3分别包括球窝半部17和18,其被成形和布置为使得当支撑板2和3被定位以彼此固定时,彼此互补以形成球窝16,当组装时该窝是球1的相反形式。球窝半部17和18分别成形为使得其宽度在支撑板2和3中仅从组装位置中彼此面对的开口横截面开始减小。此外,球窝半部17和18的尺寸被设置为覆盖球1的最大一半。因此,球1能够被插入球窝半部17或18中以及随后放置在其上的另一球窝半部17或18中,而不必为了该目的而使零件中的任一个变形。因此,零件可以像安装所需的那样不灵活和刚性,而不必为了该目的而考虑组装。

此外,支撑板2和3在其两个横向相对的侧面上包括后缩(set-back)肩部21和22,后缩肩部21和22在支撑板2和3的组装位置彼此互补以形成凹槽23。此外,在适配板4中的第一安装点b1和d1的区域中设置直角凹部24,该凹部在其相对的横向侧处包含在各自情况下突出到凹部24中的舌部20,该舌部平行于凹部24的侧边缘延伸。舌部20的厚度和高度尺寸被设置为使得在组装位置的支撑板2和3与凹槽23一起以很小的间隙包围舌部20,由此支撑板2和3能够与舌部20平行移动。凹部24在舌部20的方向上的长度的尺寸被设置为在所述方向上比支撑板2和3的长度更长,这意味着适配板4能够在舌部20的方向上移动。如能够通过图1中的箭头看到,舌部20和凹槽23的接头被取向使得适配板4能够相对于第一安装点b1和d1横向移动,并且优选相对于轨道6垂直移动。

相反,在第二安装点a1、a2、c1和c2的凹部24的尺寸被设置为使得支撑板2和3不可移动地支撑在其中,并且因此,适配板4在第二安装点a1、a2、c1和c2处不能相对于轨道6进行任何横向或纵向的移动。然而,通过球窝接头15(其以与在第一安装点b1和d1处的球窝接头15相同的方式来设计)也在第二安装点a1、a2、c1和c2处实现到适配板4的连接。因此,轨道6也能够在第二安装点a1、a2、c1和c2处围绕其纵向轴线进行轻微的枢转运动,而不会在第二安装点a1、a2、c1和c2处、在轨道6本身、在适配板4中以及最终也不会在待固定在其上的部件中产生约束力。

为了组装固定装置,首先将配合零件7插入轨道6中。然后,将具有固定螺钉5的球1插入下支撑板3的球窝半部18中并螺旋进入配合零件7中。在随后的步骤中,适配板4被设置和取向,使得通过凹部24其搁置在支撑板3上,或者使得支撑板3从下方延伸入凹部24中。在最后的步骤中,上支撑板2从上方放置,使得其将固定附件19中的开口与下支撑板的固定附件19中的开口对齐,并且球窝半部17从上方覆盖球1。最后,通过将适当的固定螺钉螺旋进入固定附件19来使形成组的两个支撑板互相连接。因此,通过互相连接的支撑板2和3、安装在球窝16中的球以及通过配合零件7,适配板4在安装点处连接到轨道6,通过球1实现了有利的枢转性。

在固定完成之后,部件因此支撑在两个适配板4上,对于他们来说,这两个适配板4各自支撑在可滑动的第一安装点b1、d1处和两个不可滑动或甚至紧固的第二安装点a1、a2、c1、c2处。由于设置在其中的球窝接头15,适配板4还能够在安装点a1、a2、b1、c1、c2和d1中的每个处,相对于轨道6在一定的角度内枢转,反之亦然。此外,适配板4能够彼此分离,即除了通过轨道6和固定在其上的部件之外,不存在会加强地板结构的直接连接。

总体上,通过所提出的适配板4的固定,补偿了由飞行器的地板结构的变形产生的轨道6的相对横向移动和轨道6的枢转移动,而不需要有意地加强地板结构,这对于待固定在其上的部件以及乘员具有相当的优点。此外,地板结构的变形仅是有限地,或者理想地不被传递到适配板、部件和乘员。在任何情况下,通过所提出的固定装置,显著降低了变形的传递和约束力的相互生成,因此,能够更容易地符合航空条例的要求。

图5示出了能够用作球窝接头15的替代的耦接件25,该耦接件包括以齐平对齐布置的两对枢转销26和27。耦接件25在该情况下通过该对枢转销26或27中的一对连接到适配板4之一,并且通过枢转销26或27中的另一对直接连接到轨道6或者相对于轨道6固定的中间件。枢转销26和27在该情况下也能够由一个连续的、完整的枢转销26和27而不是两对来形成。适配板4能够被安装以便在每个安装点a1、a2、b1、c1、c2或d1处可通过耦接件25绕由枢转销26和27限定的枢转轴线28和29枢转,因此,能够实现在性能方面与球窝接头15相当的安装件。为了该目的,枢转销26和27优选相对于彼此正交地取向,使得由此限定的枢转轴线28和29同样相对于彼此正交取向。然而,球窝接头15的使用具有在安装点a1、a2、b1、c1、c2和d1处的安装件显著更平坦的优点,这意味着能够使用相应的平坦或薄的适配板4,并且能够实现整个固定装置的相应低的总体高度。另外,球窝接头15具有优于耦接件25与两个枢转轴28和29一起使用的优点,该优点是球1能够在一定限制内在球窝半部17和18中自由枢转和转动,然而,当使用耦接件25时,适配板4的移动仅通过围绕两个枢转轴线28和29的两个枢转移动的结合来产生。

因此,出于总体高度和移动性的原因,优选使用球窝接头15。

图6示出通过配合零件7将图5中的耦接件25固定在轨道6中。耦接件25在其下侧上包括两个切口31和32,通过这两个切口31和32使面对轨道6的枢转销26暴露。此外,配合零件7包括两个直立的圆顶30,每个圆顶30具有一个通口(未示出)。为了组装耦接件25,所述耦接件附接到配合零件7,使得圆顶30接合在切口31和32中,并且被取向为使得圆顶30中的通口与耦接件25中相应的通口齐平。随后,枢转销26被插入穿过耦接件25的齐平开口和圆顶30中的开口,由此,耦接件25可枢转地连接到配合零件7和轨道6。枢转销27相对于枢转销26正交取向,使得支撑在耦接件25上的部件以常平架的方式安装,以便可围绕枢转销26和27的纵向轴线枢转。

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