聚合物托盘桌臂及其制造方法与流程

在运输工具(例如，飞机、火车、直升飞机和公共汽车)中，跨越运输区段期间采用多个托盘臂。例如，飞机配备有在飞行期间供乘客使用的托盘桌。托盘桌通常在非操作位置装载在大多数乘客座椅的座椅靠背中，并且在飞行期间降低到操作位置。托盘桌通常连接到一组支撑臂(也称为托盘桌臂)，支撑臂在乘客前方从座椅靠背立即向下枢转到操作位置。支撑臂通常附接到座椅框架的侧面，以便不干扰任一乘客的活动空间，并且围绕托盘桌的每一端支撑托盘桌。同样地，托盘桌可以由单个支撑臂支撑。

托盘桌臂通常由各向同性金属例如铝制成，这是由于它们优异的各向同性机械性能以及由于它们与金属例如钢相比更低的重量。然而，金属臂被机加工并经受其它二次操作，这增加了制造成本和时间。

在大型运输工具中，托盘桌臂通常安装到座椅之间的适配器上，其中臂使用诸如紧固件之类的各种硬件固定到适配器上。硬件增加了组件的重量和复杂性。在托盘桌臂损坏或失效的情况下更换也可能是耗时的。在一些设计中，硬件布置可能牺牲臂的承载区域中的几何形状。

航空航天部件的重量减轻提供了在由于节省燃料而导致的成本降低和/或增加运输工具的范围方面的显著益处。因此，在本领域中仍然需要一种较轻重量的支撑臂，该支撑臂不会过早失效并且能够提供制造成本和时间方面的效率。

技术实现要素：

本文公开了支撑臂、托盘桌臂和组件，包括支撑臂、托盘桌臂和组件的物品，以及制造支撑臂、托盘桌臂和组件的方法。本文公开的支撑臂包括卡扣配合连接器。

支撑臂包括设置在座椅端与桌端之间的主体部分；其中支撑臂包括组合物，组合物包括聚合物材料、金属材料、热固性材料、弹性体材料、或者包括前述中的至少一种和填充剂的组合；并且其中座椅端包括卡扣配合连接器，该卡扣配合连接器配置成用于与座椅端中的开口相接合。

托盘桌包括支撑臂，支撑臂包括设置在座椅端和桌端之间的主体部分，其中支撑臂包括一组合物，该组合物包括聚合物材料、金属材料、热固性材料、弹性体材料，或者包括前述中的至少一种和填充剂的组合，并且其中座椅端包括卡扣配合连接器，该卡扣配合连接器配置成用于与座椅端中的开口相接合；扭矩杆；枢轴块；止动销；桌；以及用于将托盘桌保持在可操作位置的装置。

上述和其他特征通过以下附图和具体实施方式来举例说明。

附图说明

现在参见附图，这些附图是示范性实施例，并且其中相同的元件被相同地编号，并且出于说明在此公开的示范性实施例的目的而呈现这些附图，而不是出于限制这些示范性实施例的目的。

图1是托盘桌的示意图。

图2a是支撑臂的描绘。

图2b是图2a的支撑臂的桌端的特写视图。

图2c是图2a的支撑臂的座椅端的特写视图。

图2d是图2a的支撑臂的座椅端、主体部分和桌端的视图。图3a是支撑臂的等距视图。

图3b是图3a的支撑臂的座椅端的等距视图。

图3c是图3a的支撑臂的座椅端的等距视图。

图4a是支撑臂的等距视图。

图4b是图4a的支撑臂的分解视图。

图5a是图3a的支撑臂的座椅端的等距视图。

图5b是图3a的支撑臂的座椅端的等距视图。

图6是卡扣配合连接器的等距视图。

图7a-图7e是图6的卡扣配合连接器的不同设计的等距视图。

图8是支撑臂的等距视图。

图9是支撑臂的等距视图。

图10a是具有肋的支撑臂的双侧视图。

图10b是具有肋的支撑臂的双侧视图。

图11a是支撑臂的等距视图。

图11b是图11a的支撑臂的桌端的等距视图。

图11c是具有90度角的插入件的前视图。

图11d是具有45度角的插入件的前视图。

图12是附接有卡扣配合连接器的支撑臂的等距视图。

图13是具有斜对卡扣的卡扣配合连接器的等距视图。

图14a是具有组装杆的支撑臂和卡扣配合连接器的等距视图。

图14b是图14a的支撑臂和卡扣配合连接器的前视图。.

图14c是附接有卡扣配合连接器的支撑臂的座椅端的前视图。

图15是在实例1中测试的支撑臂的等距视图。

图16a是支撑臂和卡扣配合连接器的等距视图。

图16b和图16c是图16a的支撑臂和卡扣配合连接器的侧视图。

图17a是支撑臂的等距视图。

图17b是沿着线a-a截取的图17a的支撑臂的截面视图。

图18a至图18d是支撑臂和卡扣配合连接器的等距视图。

图19a是支撑臂和卡扣配合连接器的等距视图。

图19b是图19a的卡扣配合连接器的等距视图。

图20a至图20c是支撑臂的等距视图。

图21是支撑臂的等距视图。

图22是测试的样品相对于在具有图21中的设计的支撑臂在断裂之前经受的力的示意图。

具体实施方式

在此公开的是支撑臂，在此也称为铰接臂、托盘桌臂，以及托盘桌组件。支撑臂可以包括设置在座椅端和桌端之间的主体部分。支撑臂可由聚合物材料、金属材料、热固性材料或者包括前述中的至少一种和填充剂的组合制成。卡扣配合连接器可以与支撑臂的座椅端中的开口接合。座椅端可以包括卡扣配合连接器接合部分，该卡扣配合连接器接合部分配置成用于与卡扣配合连接器上的对应接合部分接合。支撑臂可以通过多种方法形成，包括但不限于注射成型，并且可以用于支撑航空航天应用中的食物托盘桌。卡扣配合连接器可用于将食物桌组件组装到座椅组件的其余部分。卡扣配合连接器可以提供优于现有系统的优点，其中消除了诸如螺栓和螺纹件之类的各种组装机构。卡扣配合连接器还可以通过增加凸缘和肋提供支撑臂的改进的结构性能，所述凸缘和肋可以存在于支撑臂的弯曲部分上，这可以提高承载能力。

用于飞机上的托盘桌的支撑臂由于铝优异的机械特性而典型地由其制成。试图减轻托盘桌支撑臂的重量以实现由节省燃料引起的成本降低，这导致试图使用较轻重量的聚合物材料来代替铝。为此，已经尝试用更轻的聚合物材料代替航空级铝。然而，在这种聚合物支撑臂的结构完整性和过早失效方面存在问题，其中过早失效经常发生在聚合物材料不能适应的高应力区域中。利用在此公开的支撑臂也可以实现在支撑臂中接纳固定螺纹件的插入件的期望定位和定向。最佳取向可以在支撑臂的桌端处为支撑臂提供最佳的载荷分布，这意味着可以使用较轻重量的聚合物材料，而不会遭受其它聚合物支撑件所遭受的结构完整性失效和过早失效。

支撑臂可以包括具有齿轮齿的开口，该齿轮齿配置成用于与卡扣配合连接器中的对应凹部相接合。卡扣配合连接器可以包括卡扣配合连接器的顶部部分和底部部分上的卡扣特征件(例如，卡扣)。卡扣配合连接器可以包括在顶部部分中的左部分和右部分上的卡扣特征件。卡扣配合连接器可以包括卡扣配合连接器的底部部分上的卡扣特征件。位于卡扣配合连接器的顶部部分和底部部分上的卡扣特征件可以位于卡扣配合连接器的相对侧上或者可以位于卡扣配合连接器的相同侧上。卡扣特征件可以具有卡扣配合连接器的整个宽度的一半的宽度。卡扣配合连接器的宽度的一半可以包括实心部分，该实心部分配置成用于传递施加到支撑臂的主体部分上的载荷。

卡扣配合连接器可以任选地包括在卡扣特征件中的每一个上的拆卸开口，拆卸开口配置成用于接纳实现将卡扣配合连接器从主体部分拆卸的工具。

支撑臂的主体部分可以包括沿着主体部分的长度分布的凸缘。凸缘沿着主体部分的外边缘定位。支撑臂的主体部分可以包括靠近支撑臂的桌端的弯曲部分。肋可以分布在弯曲部分中。肋可以是斜肋、竖直肋或横向肋，或者包括前述中的至少一种的组合。

桌端可以包括插入件，该插入件位于支撑臂的高应力区域中。固定螺纹件(例如，平头螺纹件)可以位于插入件中。固定螺纹件可以帮助托盘桌从静止位置移动到可操作位置。固定螺纹件可以相对于附接到支撑臂的托盘桌以小于90度的角度设置，例如，该角度可以小于或等于45度。

托盘桌可以包括支撑臂，该支撑臂包括设置在座椅端与桌端之间的主体部分。支撑臂可由组合物制成，该组合物包括聚合物材料、金属材料、热固性材料、弹性体材料，或者包括前述中的至少一种和填充剂的组合。托盘桌可以包括卡扣配合连接器，该卡扣配合连接器配置成用于与支撑臂的座椅端中的开口相接合。托盘桌可以包括扭矩杆、枢轴块、止动销、桌；以及用于将托盘桌保持在可操作位置的装置。用于可操作位置的装置可包括设置在支撑臂的桌端的插入件中的固定螺纹件。当托盘桌处于可操作位置时，固定螺纹件可防止止动销的进一步旋转运动。固定螺纹件可以相对于附接到支撑臂的托盘桌以小于90度的角度设置，例如，该角度可以小于或等于45度。

基于支撑臂的组合物的总重量，存在于支撑臂的组合物中的填充剂可以以小于或等于80重量％(wt％)的量出现，例如小于或等于40wt％，例如小于或等于20wt％。一种将卡扣配合连接器附接到支撑臂的方法可以包括将组装杆卡扣配合到卡扣配合连接器中；以及将卡扣配合连接器卡扣配合到支撑臂，如本文所述。

支撑臂和/或卡扣配合连接器可以包括聚合物材料，例如聚合物材料，或聚合物材料与热固性材料的组合。聚合物材料可包括聚碳酸酯，聚酯(例如，聚(对苯二甲酸乙二醇酯)、聚(对苯二甲酸丁二醇酯)和聚(乳酸))，聚酰胺(例如，包括尼龙6的脂族聚酰胺、半芳族聚邻苯二甲酰胺，以及芳族聚酰胺)，聚酰亚胺(例如，聚醚酰亚胺)，聚酮(例如，聚(醚醚酮)(peek)、聚(醚酮)和聚(芳基醚酮))，聚硫化物(例如，聚(苯硫醚))、聚砜(例如，聚(醚砜))，聚丙烯酸酯(例如，聚(甲基丙烯酸甲酯))，聚缩醛(例如，聚(甲醛))，聚乙酸酯(例如，聚(乙酸乙烯酯))，氟塑料(例如，聚四氟乙烯)，氯塑料(例如，聚(氯乙烯)和聚(偏二氯乙烯))，聚乙烯(例如，高密度聚乙烯、低密度聚乙烯和超高分子量聚乙烯)，聚氨酯，聚丙烯，丙烯腈丁二烯苯乙烯共聚物，苯乙烯丙烯腈共聚物，聚亚苯基，聚乙烯醇，聚苯乙烯，聚己内酯，聚丁烯，聚丁二烯，包括前述中的至少一种或多种的共聚物，或者包括前述中的至少一种或多种的共混物。

支撑臂可以包括聚合物材料，该聚合物材料是聚碳酸酯、聚酯、聚酰胺、聚酰亚胺、聚酮、聚硫化物、聚砜、聚丙烯酸酯、聚缩醛、聚乙酸酯、氟塑料、氯塑料、聚乙烯、聚氨酯、聚丙烯、丙烯腈丁二烯苯乙烯共聚物、苯乙烯丙烯腈共聚物、聚亚苯基、聚乙烯醇、聚苯乙烯、聚己内酯、聚丁烯、聚丁二烯、包括前述中的至少一种或多种的共聚物，或者包括前述中的至少一种或多种的共混物，例如，聚醚酰亚胺。卡扣配合连接器可以由包括聚合物材料的组合物制成。

例如，聚合物材料可以包括聚碳酸酯/abs共混物(购自sabic的innovativeplasticsbusiness的cycoloy^tm树脂)，共聚碳酸酯-聚酯，丙烯酸-苯乙烯-丙烯腈(asa)(购自sabic的innovativeplasticsbusiness的geloy^tm树脂)，聚苯醚/聚酰胺的共混物(购自sabic的innovativeplasticsbusiness的norylgtx^tm树脂)，聚碳酸酯/聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)/聚对苯二甲酸丁二醇酯(pbt)的共混物，聚对苯二甲酸丁二醇酯和抗冲改性剂(购自sabic的innovativeplasticsbusiness的xenoy^tm树脂)，聚碳酸酯(购自sabic的innovativeplasticsbusiness的lexan^tm和lexan^tmexl树脂)，聚(甲基)丙烯酸甲酯(pmma)封端的聚碳酸酯，聚醚酰亚胺(ultem^tm聚醚酰亚胺树脂(例如，ec006pxq^tm和/或ec008pxq^tm)或siltme^tm，二者购自sabic的innovativeplasticsbusiness)。支撑臂可包括填充的聚合物材料。卡扣配合连接器可以包括未填充的聚合物材料。

支撑臂可以包括填充物。支撑臂可包括填充剂的混合物。填充剂的非限制性实例包括二氧化硅粉末，例如，熔融二氧化硅、结晶二氧化硅、天然硅砂和各种硅烷涂覆的二氧化硅；氮化硼粉末和硼硅酸盐粉末；氧化铝和氧化镁；硅灰石，包括经表面处理的硅灰石；硫酸钙(例如，其酸酐、二水合物或三水合物)；碳酸钙，包括白垩、石灰石、大理石和合成的沉淀碳酸钙，通常为研磨颗粒的形式，其通常包含98+％caco3，其余为其它无机物，例如，碳酸镁、氧化铁和铝硅酸盐；经表面处理的碳酸钙；滑石，包括纤维状滑石、标准滑石、针状滑石和层状滑石；中空和实心的玻璃球，以及通常具有偶联剂例如硅烷偶联剂和/或含有导电涂层的经表面处理的玻璃球；高岭土，包括硬、软、煅烧高岭土和包含本领域已知的各种涂层的高岭土，以促进在热固性树脂中的分散以及与热固性树脂的相容性；云母，包括金属处理的云母和用氨基硅烷或丙烯酰基硅烷涂层表面处理以赋予配混的共混物良好的物理特性的云母表面；长石和霞石正长岩；硅酸盐球；烟尘；煤胞(cenosphere)；铝硅酸镁盐；铝硅酸盐(armospheres)，包括硅烷化的和金属化的铝硅酸盐；石英；石英岩；珍珠岩；硅藻岩；硅藻土；碳化硅；硫化钼；硫化锌；硅酸铝(莫来石)；合成硅酸钙；硅酸锆；钛酸钡；钡铁氧体；硫酸钡和重晶石；颗粒状或纤维状的铝、青铜、锌、铜和镍；炭黑，包括导电炭黑；石墨，例如，石墨粉。

填充剂可包含高宽比大于1的填充剂。这样的填充剂可以以薄片、晶须、纤维、针、棒、管、束、细长薄片、层状薄片、椭圆体、微纤维、纳米纤维、纳米管、细长富勒烯等的形式存在。当这种填充剂以聚集体形式存在时，高宽比大于1的聚集体也是足够的。本领域公知的这种填充剂的实例包括在“塑料添加剂手册，第五版(plasticadditiveshandbook，5thedition)”，hanszweifel，ed，carlhanserverlagpublishers，munich，2001中描述的那些。

高宽比大于1，例如大于2的薄片的非限制性实例包括玻璃薄片、薄片状碳化硅、二硼化铝，铝薄片和钢薄片。纤维填充剂的非限制性实例包括加工矿物纤维，例如，衍生自包括硅酸铝、氧化铝、氧化镁、半水合硫酸钙、硼纤维、陶瓷纤维(例如，碳化硅)中的至少一种的共混物的那些，以及由3mco.，st.paul，mn，usa以商品名nextel^tm销售的铝、硼和硅的混合氧化物的纤维；以及天然纤维，包括木粉，纤维素，棉，剑麻，黄麻，淀粉，软木粉，木质素，磨碎的坚果壳，玉米，稻谷壳，布，麻布，毡，和天然纤维素织物，例如牛皮纸，棉纸，和含玻璃纤维的纸。如果合成纤维的玻璃化转变温度高于聚合物材料的玻璃化转变温度，则可以使用合成增强纤维。合适的合成纤维包括聚酯纤维，例如聚(对苯二甲酸乙二醇酯)和聚(对苯二甲酸丁二醇酯)，聚(乙烯醇)纤维，聚芳酯，聚乙烯，芳族聚酰胺纤维，聚苯并咪唑纤维，聚(苯硫醚)纤维，聚(醚醚酮)纤维，聚四氟乙烯纤维，丙烯酸类树脂纤维，具有高热稳定性的高韧度纤维，包括芳族聚酰胺，聚芳酰胺纤维，例如kevlar(dupont的产品)，聚酰亚胺纤维，例如聚酰亚胺2080和pbz纤维(都是dowchemicalcompany的产品)和聚醚酰亚胺纤维；聚(醚醚酮)纤维，聚苯并噁唑纤维等。还考虑了纤维填充剂，例如玄武岩纤维，包括纺织玻璃纤维和石英。

填充剂可包括玻璃纤维。有用的玻璃纤维可以由本领域技术人员已知的任何类型的可纤维化玻璃组合物形成。并且包括由通常称为“e-玻璃”、“a-玻璃”、“c-玻璃”、“d-玻璃”、“r-玻璃”、“s-玻璃”的可纤维化玻璃组合物以及无氟和/或无硼的e-玻璃衍生物制备的那些。这些组合物和由其制备玻璃长丝的方法是本领域技术人员公知的，并且不需要更详细的描述。

填充剂可以包含碳纤维。碳纤维可具有3.5纳米至5微米，具体地4至100纳米，更具体地5至10纳米的平均直径。碳纤维可以是气相生长碳纤维。碳纤维可包括碳纳米管。碳纳米管可以具有高达132,000,000:1的长度直径比。碳纳米管可以包括单壁纳米管和/或多壁纳米管。

填充剂可以与各种涂层一起使用，包括，例如金属涂层和硅烷涂层。

通常，基于组合物的总重量，存在于聚合物组合物中的任选的纤维填充剂的量可以为至多80重量％(wt％)(例如，大于0至80wt％)，例如10至80wt％，并且更具体地20至40wt％。

该撑臂可以具有阻燃特性，使得它符合联邦航空条例(far)。支撑臂可满足一个或多个far对低热低烟密度和低毒燃烧副产物的要求。具体地，支撑臂可以具有以下中的一个或多个：通过far25.853(osu测试)测量的小于65kw/m²的峰值热释放；通过far25.853(osu测试)测量的2分钟时的总放热小于或等于65kw*min/m²，；和基于astme-662(far/jar25.853)在4分钟测量时小于200的nbs光学烟密度。

支撑臂和/或卡扣配合连接器可以包括阻燃添加剂。有用的阻燃剂包括含有磷、溴或氯的有机化合物。出于管理原因，在某些应用中可以优选非溴化和非氯化含磷阻燃剂，例如，有机磷酸酯和含有磷-氮键的有机化合物。

阻燃芳族磷酸酯包括磷酸三苯酯、磷酸三甲苯酯、异丙基化三苯基磷酸酯、苯基双(十二烷基)磷酸酯、苯基双(新戊基)磷酸酯、苯基双(3,5,5'-三甲基己基)磷酸酯、乙基二苯基磷酸酯、2-乙基己基二(对甲苯基)磷酸酯、双(2-乙基己基)对甲苯基磷酸酯、三甲苯基磷酸酯、双(2-乙基己基)苯基磷酸酯、三(壬基苯基)磷酸酯、双(十二烷基)对甲苯基磷酸酯、二丁基苯基磷酸酯、2-氯乙基二苯基磷酸酯、对甲苯基双(2,5,5'-三甲基己基)磷酸酯，和2-乙基己基二苯基磷酸酯。二或多官能芳族含磷化合物也是有用的，例如，间苯二酚四苯基二磷酸酯(rdp)、氢醌的双(二苯基)磷酸酯和双酚a的双(二苯基)磷酸酯，以及它们的低聚和聚合对应物。含有磷-氮键的阻燃化合物包括氯化磷腈、磷酯酰胺、磷酸酰胺、膦酸酰胺、次膦酸酰胺和三(氮丙啶基)氧化膦。当使用时，基于100重量份的总组合物(不包括任何填充剂)，含磷阻燃剂以0.1至30重量份，更具体地1至20重量份的量存在。

卤化材料也可以用作阻燃剂，例如双酚，其具有以下代表：2,2-双-(3,5-二氯苯基)-丙烷；双-(2-氯苯基)-甲烷；双(2,6-二溴苯基)-甲烷；1,1-双-(4-碘苯基)-乙烷；1,2-双-(2,6-二氯苯基)-乙烷；1,1-双-(2-氯-4-碘苯基)乙烷；1,1-双-(2-氯-4-甲基苯基)-乙烷；1,1-双-(3,5-二氯苯基)-乙烷；2,2-双-(3-苯基-4-溴苯基)-乙烷；2,6-双-(4,6-二氯萘基)-丙烷；和2,2-双-(3,5-二氯-4-羟基苯基)-丙烷2,2-双-(3-溴-4-羟基苯基)-丙烷。其它卤代物质包括1,3-二氯苯，1,4-二溴苯，1,3-二氯-4-羟基苯，以及联苯，例如2,2'-二氯联苯，多溴化1,4-二苯氧基苯，2,4'-二溴联苯和2,4'-二氯联苯以及十溴二苯醚，以及低聚和聚合的卤代芳香族化合物，例如双酚a和四溴双酚a和碳酸酯前体的共聚碳酸酯，例如碳酰氯。金属增效剂，例如氧化锑，也可以与阻燃剂一起使用。当存在时，基于100重量份的总组合物(不包括任何填充剂)，含卤素阻燃剂以1至25重量份、更具体地2至20重量份的量存在。

或者，聚合物组合物可以基本上不含氯和溴。“基本上不含氯和溴”定义为基于总重量份的组合物(不包括任何填充剂)，溴或氯含量小于或等于100ppm(重量)，小于或等于75ppm，或小于或等于50ppm。

也可以使用无机阻燃剂，例如c1-16烷基磺酸盐的盐，诸如全氟丁基磺酸钾(rimar盐)、全氟辛基磺酸钾、全氟己基磺酸四乙基铵和二苯基砜磺酸钾；例如na2co3、k2co3、mgco3、caco3和baco3之类的盐，或者氟阴离子络合物，例如li3alf6、basif6、kbf4、k3alf6、kalf4、k2sif6或na3alf6。当存在时，基于100重量份的总组合物(不包括任何填充剂)，无机阻燃盐以0.01至10重量份，更具体地0.02至1重量份的量存在。

通过参考附图可以获得对在此公开的部件、过程和装置的更完整的理解。这些附图(在此也称为“图”)仅仅是基于说明本公开的便利性和容易性的示意性表示，并且因此不旨在指示设备或其部件的相对大小和尺寸和/或定义或限制示例性实施例的范围。尽管为了清楚起见，在下面的描述中使用了特定术语，但是这些术语旨在仅指代为了在附图中说明而选择的实施例的特定结构，并且不旨在限定或限制本公开的范围。在附图和下面的描述中，应当理解，相同的附图标记表示相同功能的部件。

图1示出了具有附接到其上的支撑臂12的托盘桌组件10的图。在座椅端20处的每个支撑臂12可以看到开口22。托盘桌11从支撑臂12的桌端18延伸。图2a-图2d更详细地示出了支撑臂12以及卡扣配合连接器14。在图2a中，示出了支撑臂12，其中卡扣配合连接器14插入座椅端20处的开口22中。图2a还示出了托盘桌11的框架13，其支撑托盘桌11并将其保持在位。图2b是图2a中的箱形截面“a”的分解图。在图2b中，示出了配置成用于接纳托盘桌11的框架13的扭矩杆17的枢轴块15。枢轴块15连接到支撑臂12的主体部分16。托盘桌11连接到框架13。图2c是图2a中的箱形截面“b”的分解图，示出了支撑臂12的座椅端20。在图2c中，示出了在支撑臂12的座椅端20处附接到支撑件12的卡扣配合连接器14。卡扣配合连接器14放置在支撑臂12的开口22中，并且通过卡扣配合连接器14上的卡扣配合突出部和支撑臂12的开口20中的相应凹部卡扣配合到位。图2d示出了位于支撑臂12的座椅端20中的开口22。卡扣配合连接器14配置成用于与位于开口22中的凹部接合。支撑件12的主体16也在图2d中示出，并且将在此进一步详细描述。

现在参见图3a-图3c，更详细地示出了支撑臂12和卡扣配合连接器14。图3a、图3b和图3c示出了在支撑臂12的座椅端20处的卡扣配合连接器14。如图3a中所示，支撑臂20中的开口22包含齿轮齿32，齿轮齿32配置成用于接纳卡扣配合连接器14上的对应凹部34。卡扣配合连接器14可以通过位于卡扣配合连接器14的顶部部分80和底部部分82上的卡扣24卡扣到支撑臂12的座椅端20上的开口22中。卡扣配合连接器14的使用可以消除诸如螺栓之类的各种组装机构的使用，由此消除了支撑臂12中用于容纳组装机构的孔，并且因此消除了支撑臂12中潜在的弱点。图3b示出了彼此附接的支撑臂12和卡扣配合连接器14的外部视图，而图3c示出了彼此附接的支撑臂12和卡扣配合连接器14的内部视图(例如，面向乘客的视图)。

图4a示出了在座椅端20处具有开口22的支撑臂12。在图4a中，示出了配置成用于与卡扣配合连接器14的凹部24接合的齿轮齿32。图4b是图4a中箱形截面“c”的分解图，更详细地示出了直接位于开口22上方的支撑臂12的截面。如图4b所示，截面26可以具有凹口27，与截面26的其余部分相比，凹口27可以具有增加的高度。凹口27中增加的高度可以配置成用于容纳位于卡扣配合连接器14的顶部部分80处的卡扣24(见图3a)。

现在转向图5a和图5b，示出了组装之前和之后的支撑臂12和卡扣配合连接器14的视图。在图5a中，卡扣配合连接器14组装到支撑臂12上。在图5a中，卡扣配合连接器14已经在座椅端20处配合到支撑臂12的开口22中。在图5b中，支撑臂12的开口22中的齿轮齿特征件32可以与卡扣配合连接器14中的凹部34相接合。卡扣配合连接器具有位于卡扣配合连接器14的顶部部分80和底部部分82处的卡扣24。如图5a所示，卡扣配合连接器具有宽度w。卡扣24的宽度w1可以等于卡扣部分28中卡扣配合连接器14的总宽度w的一半。卡扣配合连接器的不包含卡扣的部分可以包括实心部分30。实心部分30可配置成用于传递支撑臂12承受的载荷，而不会使卡扣24拉紧或受力或断裂。支撑臂12中的开口22可包含从支撑臂12延伸的突起38，突起38配置成用于与卡扣配合连接器14上的对应凹部36相接合以阻止其间的轴向相对运动。突起38可以从开口支撑臂22的基部部分37竖直向上延伸。

图6示出了卡扣配合连接器14，其中孔25位于卡扣配合连接器14的与包含凹部34的端部相对的端部处。孔25可配置成用于有助于卡扣配合连接器14从支撑臂12拆卸。例如，可以将例如夹钳、钳子等工具插入孔25中，可以按压该工具以将卡扣24推向彼此。此时，可以拉动工具以从卡扣配合连接器14上拆卸支撑臂12。支撑臂12从卡扣配合连接器14上的拆卸可以在不损坏任一部件的情况下发生。这种无损坏的组装和拆卸可以允许重新使用卡扣配合连接器或组装新的卡扣配合连接器，而不必更换整个支撑臂。

图7a至图7e分别示出了卡扣配合连接器42、44、46、48、49的不同配置。例如，在图7a中，卡扣24沿长度方向沿同一平面a-a定位，例如在卡扣配合连接器的同一侧的顶部和底部。在图7b中，卡扣24沿着横跨卡扣配合连接器24的长度的相同平面b-b定位，但是不连续的，意味着间隔件39设置在每个卡扣24之间。图7c示出了在横跨长度的相同平面b-b上连续的卡扣24，即在它们之间没有如图7b所示的间隔件39。图7d示出了在卡扣配合连接器14的顶部部分80和底部部分82处相邻的卡扣24，其中卡扣沿着卡扣配合连接器14的长度位于平面a-a的相对侧上。图7e示出了存在单个卡扣24。尽管在附图中以特定的配置示出，但是应当理解，卡扣可以以任何可能的配置呈现，并且不限于在附图中示出的那些。

图8是支撑臂12的详细等距视图。如图12所示，支撑臂12的座椅端20包括开口22，该开口22配置成用于接纳卡扣配合连接器14。在图8中，多个凸缘50可以沿着支撑臂12的主体16存在。凸缘50可以提高承载能力。这意味着凸缘50可以改善支撑臂12的结构能力，以在支撑臂的应力开裂或断裂之前允许更重的载荷。凸缘50可以帮助将载荷分布在支撑臂12的整个主体16上。凸缘也可以任选地存在于支撑臂12的座椅端20处，以进一步增加和改善支撑臂12的承载能力。

现在转向图9，图8的支撑臂12被示出为在主体16的弯曲区域53中具有额外的肋52。肋52可以增加支撑臂12的结构刚度。肋52可以为托盘桌组件10和支撑臂12提供额外的结构增强。肋52可以具有有助于实现支撑臂12和托盘桌10的期望机械特性的任何配置。肋52可以垂直地、成角度地、斜对地设置，或者可以具有“x”形。

图10a和图10b示出了在支撑臂12的主体16中分别具有不同设计的支撑臂2、3的额外配置。例如，如图10a所示，竖直肋56可以沿着支撑臂2的主体16存在。图10a中的竖直肋56可以通过具有单侧型芯拉伸方向54的工艺成形。图10b示出了具有沿支撑臂3的主体16存在的斜肋58的支撑臂3。图10b中的斜肋58使用具有两个侧型芯的工艺成形。如图10b所示，支撑臂3的开口截面具有第一侧型芯拉伸方向60和第二侧型芯拉伸部分62，以在支撑臂3的主体16上形成斜肋58。

现在参见图11a-图11d，更详细地示出了支撑臂12的桌端18。支撑臂12中可以包括插入件65，如图11c所示。插入件65可以利用固定螺纹件68(在此也称为平头螺纹件)位于支撑臂12的桌端18，该固定螺纹件68配置成沿着图11c中所示的线d-d位于插入件65。固定螺纹件68用于调节托盘桌11的位置。沿线d-d的位置是支撑臂12上应力最大的区域之一。插入件65可配置成任何形状，使得其填充支撑臂12中的腔67的至少一部分。插入件65可以位于支撑臂12的桌端18的不同位置。例如，在托盘桌臂改变方向的位置(即，托盘桌臂弯曲的位置)，在最大弯曲力矩的区域中，以及沿着内边缘的高压缩应力的长度或在高压缩应力的区域中，插入件65可以位于围绕销或枢轴的一个或多个区域中。固定螺纹件68的位置和取向可以改善从固定螺纹件68到支撑臂12的载荷传递。在金属支撑臂中，固定螺纹件68设置成与托盘桌面成90度的角度。令人惊讶地发现，通过将固定螺纹件的角度改变到小于90度，例如小于或等于45度，可以减小插入件所经受的轴向力。如本文所述的角度的改变还可以增加载荷分布的面积，从而减小支撑臂中的总应力。

插入件65可以包括金属(例如，铝、铝合金、黄铜、青铜和钢)，泡沫(例如，聚氨酯泡沫，聚酰亚胺泡沫(例如，聚醚酰亚胺泡沫，例如ultem^tm树脂，聚苯乙烯泡沫，例如styrofoam^tm，有机硅泡沫或聚氯乙烯泡沫)，不同于支撑臂的聚合物材料，或者插入件65可以是空隙空间。插入件65可以包括贯穿支撑臂12的相同材料，或者可以在不同位置由不同材料制成。例如，插入件65可以在高应力区域中包括比支撑臂12的聚合物材料(例如，铝或高度填充的聚合物材料)更高模量的材料，并且可以在低应力区域中包括比支撑臂12的聚合物材料(例如，聚醚酰亚胺泡沫或仅是空隙空间)更低模量的材料，以减小所述支撑臂12的重量。

现在参见图12和图13，示出了另外的卡扣设计。在图12中，卡扣24设置在卡扣配合连接器23的左侧和右侧的顶部，并且实心支撑件76位于卡扣配合连接器23的顶部80和底部82之间。图13示出了卡扣配合连接器33的顶部-底部斜对地相对的设计，其中卡扣24位于卡扣配合连接器33的顶部80和底部82处，但是位于卡扣配合连接器14的相对侧上。卡扣配合连接器23、33可以包括开口40，该开口配置成接纳用于组装到托盘桌11上的组装杆。

图14a、图14b和图14c示出了双卡扣配合接头。如可以看到的，卡扣配合连接器21可以首先卡扣配合到组装杆78中，此后具有附接的组装杆78的卡扣配合连接器21可以卡扣配合到支撑臂19的开口22中。图14a是分解的卡扣配合连接器21的分解视图，该连接器具有卡扣24和卡扣24中的孔25。卡扣配合连接器21包括大致“c”形横截面，c形横截面的开口截面84指向组装杆78。开口截面84可配置成用于接纳组装杆78。组装杆78可以具有如图所示的中空横截面86。任选地，组装杆78可具有实心(例如，填充的)横截面(未示出)。支撑臂19可以包含从支撑臂中的开口22延伸的实心部分31，该实心部分31配置成用于接纳组装杆78。支撑臂19的实心部分31连同卡扣配合连接器21中的c形截面可以提供支撑臂和卡扣配合连接器围绕杆78的平滑旋转。图14b示出了彼此连接的支撑臂19和卡扣配合连接器21，其中组装杆78已经插入到支撑臂19的实心部分31中并且与支撑臂19的实心部分31机械连通。图14c是图14b中的箱形截面3的分解图。

支撑臂和/或卡扣配合连接器可以通过注射模制来成形。注射模制工艺可以是一次注射或二次注射模制工艺，或者可以包括注射压缩模制。注射模制工艺可使用加热和冷却技术，其中在聚合物材料的注射和包装阶段期间快速加热模具并将其保持在所述升高的温度下，且随后冷却到所需模具温度。这种加热和冷却技术方法是有益的，因为它令人惊讶地允许减小最小厚度的支撑臂厚度，甚至减小几分之一毫米。使用该方法，根据聚合物材料的粘度，可以获得小至1毫米(mm)的最小厚度。另外，这种加热和冷却过程也可以提高部件的结合线强度，这可以提高整个部件的结构性能。

例如，使用加热和冷却技术的注射模制可以包括以10至40摄氏度每秒(℃/秒)，例如12至25℃/秒的速率将模具快速加热至大于或等于聚合物材料的玻璃化转变温度。可以将模具加热至大于或等于180℃，具体地大于或等于200℃的温度。一旦模具达到其加热的模具温度，就可以将聚合物材料注射(填充)并挤压到模具中。聚合物材料可以在大于或等于材料的熔融温度的温度下注射。聚合物材料可以在大于或等于350℃，例如大于或等于390℃，例如大于或等于400℃的温度下注射。随后，可以冷却模具(例如，快速冷却，例如以5-20℃/秒，例如10-12℃/秒的速率)。可以冷却模具，使得聚合物材料冷却到低于其排出温度的温度。然后可以将聚合物材料从模具中排出。然后可以重复该过程以生产随后的支撑臂。

支撑臂可以在二次注射模制工艺中被包覆模制，其中在如上所述模制第一材料之后，可以在第一材料上模制第二材料。可以添加第二材料以增强托盘桌臂的几何刚度，以便补偿与金属托盘桌臂相比聚合物的较低刚度。因此，第二材料可用于形成插入件或可用于填充加强区域。应当理解，加强区域可以采取各种形状，可以位于凸缘的一侧或两侧，或者可以位于托盘桌臂的区域中或沿着托盘桌臂的长度。第二材料可以是如对于插入物所述的泡沫，或者可以是与支撑臂相同或不同的聚合物材料。

在此描述的这些支撑臂和连接器可以通过附加的制造工艺来成形。例如，支撑臂和/或连接器可以通过材料挤出、熔融沉积成型(fdm)或熔融丝制造(fff)、选择性激光烧结(sls)、直接金属激光烧结(dmls)、电子束无模成型制造(ebf³)、电子束熔化(ebm)、叠层实体制造(lom)、立体光刻(sla)和数字光处理(dlp)成形。

加成法制造(am)是一种由数字模型制造几乎任何形状的三维(3d)立体物体的生产工艺。通常，这是通过用计算机辅助设计(cad)建模软件创建期望的立体对象的数字蓝图，然后将虚拟蓝图分割成非常小的数字横截面来实现的。这些横截面在am机器中以顺序分层工艺成形或沉积以创建3d对象。

金属托盘桌臂通常在托盘桌端中具有槽缝，在托盘的打开/关闭过程中支撑销在槽缝中移动。螺纹螺纹件可位于支撑臂中的槽缝的至少一端，以防止支撑销在托盘桌处于其可操作位置时进一步旋转。当铝与托盘桌支撑臂中的聚合物材料交换时，支撑销施加在螺纹螺纹件上的高作用力传递到螺纹边缘处的聚合物材料，这可导致裂纹引发和扩展。

使用平头销来消除螺纹螺纹件与聚合物材料的接触可以通过使平头位于用于止动销的这些止动位置中的一个或两个中而实现，其中这些平头销中的一个或两个可以插入模制到支撑臂中。平头销可具有螺纹开口，螺纹螺纹件可通过螺纹开口插入。支撑臂可以设计成使得平头销在厚度增加的区域中横穿支撑臂。平头销可以由金属(例如，铝)制成。如前所述，平头销(即，固定螺纹件)可具有小于90度的角度，例如，小于或等于45度。

图16a展示了另一个支撑臂5和在连接器7中的夹子。支撑臂5可以包括桌端18和座椅端20上的肋90。饰板88可用于支撑臂5中以隐藏加强肋，同时仍允许接近安装特征件。饰板可以由聚合物材料制成，或者可以由冲压钢制成，以便为支撑臂5的桌端18处的安装销上的载荷提供额外的支承表面。支撑臂5以及连接器7中的夹子可以具有配合的榫槽设计。这种榫槽设计有助于防止支撑臂5滑离连接器7中的夹子，以及保持支撑臂5对准。半圆凸台可以可选地添加到支撑臂5的配合表面。连接器7中的夹子允许容易且快速地移除断裂或损坏的支撑臂。适配器中的夹子还可以不使用用于横向对准和保持的对准螺纹件，这可以有助于确保用于在支撑臂的座椅端20处的载荷传递停止的最大材料。图16b和图16c示出了组装的支撑臂5和在连接器7中的夹子的视图。由于左支撑臂和右支撑臂具有对称设计，因此可以使用一种工具，实现成本节约。

图17a和图17b示出了支撑臂100的另一种设计。在支撑臂100的这种设计中，肋102位于桌端18和座椅端20处，开口22位于座椅端20中，配置成用于接纳卡扣配合连接器。支撑臂100包括设置在桌端18和座椅端20之间的主体部分16。图17b是支撑臂100沿图17a中的线a-a的截面视图。通道106可存在于开口22中以及从开口22延伸的延伸部108，该延伸部108配置成用于与卡扣配合连接器相接合。

图18a-图18d示出了支撑臂100和卡扣配合连接器104。卡扣配合连接器104可以包括凹陷110，该凹陷配置成用于接纳来自支撑臂100的延伸部108。卡扣配合连接器104可以包括位于卡扣配合连接器104的顶部部分80处的卡扣112。平台114可以位于卡扣配合连接器104的底部部分82。一旦卡扣配合连接器104已经卡扣就位，除非使用者以向下的运动按压凸耳116以从支撑臂100释放卡扣配合连接器104，否则不能移除卡扣配合连接器104。凹部118可以存在于卡扣配合连接器104中，该卡扣配合连接器配置成用于与支撑臂102的通道106相接合。图19a和图19b示出了支撑臂100，其中连接器120配置成附接到支撑臂100上。凹部122可以存在于连接器120中，该连接器配置成用于与支撑臂102的通道106相接合。

图20a-图20c示出了支撑臂124的另一种设计，该支撑臂具有桌端18、座椅端20，以及设置在它们之间的主体16。如图20b所示，支撑臂124可以包括具有挖芯材料126的区域和具有凸起材料128的区域。挖芯材料区域126可以调整到销的位置并且保持壁并且最小化支撑臂120中的空隙。图20c是支撑臂124的座椅端20的特写视图，示出了另外的挖芯区域126。

图21示出了支撑臂和连接器组件。例如，支撑臂142可包含位于桌端18和座椅端20处的凸缘50，在座椅端20中具有开口22。座椅端20中的开口22可以包括弯曲部分144和凸起部分146，该凸起部分146配置成用于接纳卡扣配合连接器上的相应配合件以附接到其上。在此描述和示出的任何卡扣配合连接器可以被调节以配合在支撑臂142的开口22内。

提供以下实例作为本公开的非限制性实例。

实例

实例1

在该实例中，进行有限元分析(fea)以评估支撑臂的结构性能。该臂保持在如图15所示的虚拟测试夹具中。测试夹具模拟臂在飞行器座椅系统中的实际使用。延伸杆的自由端承受竖直向下的载荷70，臂可绕孔72的轴线自由旋转，但通过支撑销74被限制。使用20％碳纤维填充的聚醚酰亚胺树脂，即可购自sabic的innovativeplasticsbusiness的ultem^tm。用于卡扣配合连接器的材料是未填充的聚醚酰亚胺树脂，即可购自sabic的innovativeplasticsbusiness的ultem^tm。基于不同的飞行器制造商，在任何失效之前，每个臂应当承受施加在延伸杆的端部的75磅(34千克(kg))的最小载荷。在图15所示的设计中，在臂或卡扣配合连接器发生任何失效之前，支撑臂可以承受大约100磅(大约45.3kg)的载荷。

实例2

在该实例中，如表1所示，利用不同材料配置测试了具有图22所示设计的不同支撑臂。测试具有不同碳纤维含量的材料。还测试了具有不同粘度的材料。

在测试之后，注意到用于样品1和2的材料能够承受和超过75磅载荷要求。样品3、4、5和6不满足要求，因为所有样品在施加75磅的载荷之前都失效。样品7、8和9也显示出可接受的承载能力。结果如图22所示。

在此公开的支撑臂、卡扣配合连接器、托盘桌组件，其制造方法以及附接方法包括至少以下方面：

方面1：一种支撑臂，包括：设置在座椅端和桌端之间的主体部分；其中所述支撑臂包括一组合物，该组合物包含聚合物材料、金属材料、热固性材料、弹性体材料，或者包括前述中的至少一种和填充剂的组合；并且其中所述座椅端包括卡扣配合连接器，所述卡扣配合连接器配置成用于与所述座椅端中的开口相接合。

方面2：根据方面1所述的支撑臂，其中，所述开口包括齿轮齿，所述齿轮齿配置成用于与所述卡扣配合连接器中的对应凹部相接合。

方面3：根据以上方面中任一项所述的支撑臂，其中，所述卡扣配合连接器包括在所述卡扣配合连接器的顶部部分和底部部分上的卡扣特征件，或者其中所述卡扣配合连接器包括在所述卡扣配合连接器的顶部部分和/或底部部分中的左侧部分和右侧部分上的卡扣特征件。

方面4：根据方面3所述的支撑臂，其中，位于所述卡扣配合连接器的所述顶部部分和所述底部部分上的所述卡扣特征件位于所述连接器的相对侧上或位于所述连接器的相同侧上。

方面5：根据方面4所述的支撑臂，其中，所述卡扣特征件包括所述卡扣配合连接器的宽度的一半。

方面6：根据以上方面中任一项所述的支撑臂，其中，所述卡扣配合连接器的一半宽度包括实心部分，该实心部分配置成用于传递施加到所述支撑臂的主体部分上的载荷。

方面7：根据以上方面中的任一者所述的支撑臂，其中，所述卡扣配合连接器包括在所述卡扣特征件中的每一个上的拆卸开口，所述拆卸开口配置成用于接纳实现从所述主体部分拆卸的工具。

方面8：根据以上方面中任一项所述的支撑臂，其中，所述主体部分包括沿着所述主体部分的长度分布的凸缘，其中所述凸缘沿着所述主体部分的外边缘定位。

方面9：根据以上方面中任一项所述的支撑臂，其中，所述主体部分包括靠近所述支撑臂的桌端的弯曲部分，其中所述肋分布在所述弯曲部分中。

方面10：根据方面9所述的支撑臂，其中，所述主体部分包括竖直肋，或者其中所述主体部分包括斜肋。

方面11：根据以上方面中任一项所述的支撑臂，其中，所述桌端包括位于所述支撑臂的高应力区域中的插入件。

方面12：根据方面11所述的支撑臂，还包括位于所述插入件中的固定螺纹件。

方面13：根据方面12所述的支撑臂，其中，所述固定螺纹件相对于附接到所述支撑臂的托盘桌以小于90度的角度设置，优选地，其中所述角度小于或等于45度。

方面14：根据以上方面中任一项所述的支撑臂，其中，所述聚合物材料包括聚碳酸酯、聚酯、聚酰胺、聚酰亚胺、聚酮、聚硫化物、聚砜、聚丙烯酸酯、聚缩醛、聚乙酸酯、氟塑料、氯塑料、聚乙烯、聚氨酯、聚丙烯、丙烯腈丁二烯苯乙烯共聚物、苯乙烯丙烯腈共聚物、聚亚苯基、聚乙烯醇、聚苯乙烯、聚己内酯、聚丁烯、聚丁二烯、包括前述中的至少一种或多种的共聚物，或者包括前述中的至少一种或多种的共混物，优选地，其中所述聚合物材料包含聚醚酰亚胺。

方面15：根据以上方面中任一项所述的支撑臂，其中，基于所述支撑臂的组合物的总重量，所述填充剂以小于或等于重量的80％的量存在，优选地，其中所述填充剂以小于或等于的20％的量存在。

方面16：根据以上方面中任一项所述的支撑臂，其中，所述卡扣配合连接器包括聚合物材料。

方面17：一种将卡扣配合连接器附接到支撑臂的方法，包括：将组装杆卡扣配合到卡扣配合连接器中；以及将所述卡扣配合连接器卡扣配合到前述方面中任一项的支撑臂。

方面18：一种托盘桌，包括：支撑臂，所述支撑臂包括设置在座椅端和桌端之间的主体部分，其中所述支撑臂包括组合物，所述组合物包括聚合物材料、金属材料、热固性材料、弹性体材料，或者包括前述中的至少一种和填充剂的组合，并且其中所述座椅端包括卡扣配合连接器，所述卡扣配合连接器配置成用于与所述座椅端中的开口相接合；扭矩杆；枢轴块；止动销；桌；以及用于将所述托盘桌保持在可操作位置的装置。

方面19：根据方面18所述的托盘桌，其中，所述用于可操作位置的装置包括固定螺纹件，所述固定螺纹件设置在所述支撑臂的桌端处的插入件中；其中，当所述托盘桌处于所述可操作位置时，所述固定螺纹件防止所述止动销的进一步旋转运动。

方面20：根据方面19所述的托盘桌，其中，所述固定螺纹件相对于附接到所述支撑臂的托盘桌以小于90度的角度设置，优选地，其中该角度小于或等于45度。

本文公开的所有范围包括端点，并且端点可彼此独立地组合(例如，“至多25wt％，或更具体地5wt％至20wt％的范围”包括“5wt％至25wt％的范围”的端点和所有中间值等)。“组合”包括共混物、混合物、合金、反应产物等。此外，术语“第一”、“第二”等在本文中不表示任何顺序、数量或重要性，而是用于将一种要素与另一种要素区分开。除非本文另有说明或与上下文明显矛盾，否则本文中的术语“一个(a)”和“一(an)”以及“该(the)”不表示数量的限制，并且应解释为涵盖单数和复数。本文所用的后缀“(s)”旨在包括其修饰的术语的单数和复数，由此包括该术语的一个或多个(例如，膜包括一个或多个膜)。在整个说明书中提及“一个实施例”、“另一实施例”，“实施例”等是指结合实施例描述的特定元件(例如，特征件、结构和/或特性)包括在本文描述的至少一个实施例中，并且可以或可以不存在于其它实施例中。此外，应当理解，所描述的元件可以以任何合适的方式组合在各种实施例中。

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