具有致动器的转动接头、框架构造套件和具有转动接头的框架制造技术

转动接头(10)包括在第一端部处具有包括基本球形的凹形支承表面的承窝棒凸缘(5)的承窝棒(2)、环绕承窝棒(2)并且具有螺纹扳拧头部的壳体螺母(1)、具有基本球形的凸形支承表面和围绕凸形支承表面的螺纹侧壁的球棒(6)、和被构造成用于致动承窝棒凸缘(5)和球棒(6)的相对运动的接头致动器(11)。球棒(6)的螺纹侧壁的直径对应于壳体螺母(1)的螺纹扳拧头部的直径。

Swivel joint with actuator, frame construction kit and frame with swivel joint

A rotary joint (10) includes a concave bearing surface includes a substantially spherical at a first end of the rod socket flange (5) socket rod (2), surrounded by the socket rod (2) and has a threaded housing nut wrench head (1), with a basically spherical convex bearing surface and around the convex surface of the support thread side wall of the bat (6), and is configured for actuating rod socket flange (5) and (6) a joint actuator relative movement (11). The diameter of the thread side wall of the bat (6) corresponds to the diameter of the screw head of the shell nut (1).

【技术实现步骤摘要】
具有致动器的转动接头、框架构造套件和具有转动接头的框架
本专利技术涉及转动接头、使用转动接头的框架构造套件和具有转动接头的框架。
技术介绍
在航空、土木工程或建筑领域，用于建筑工作的横梁、托梁和构架被设计成经受弯曲力，弯曲力垂直于相应横梁的延伸方向而作用。常规的横梁可以被用作一体式部件，所述一体式部件具有位于边缘处的凸缘和在凸缘之间跨越的连结板。可选地，取代连结板，切割器研磨支柱可以用于平行行进的纵向支撑杆之间，因而由于更少的材料用于形成横梁而导致横梁的重量减少。该支柱可以用于三维桁架结构，如文件EP0986685B1或EP1358392B1中所述。然而，在该横梁或构架中引入局部负荷可以导致扭转力矩，扭转力矩利用纵向支撑杆被引导至支柱的附接接头。该扭转力矩又可以在纵向支撑杆中导致额外力矩，所述额外力矩将必须通过局部加固装置被补偿，从而抵消获得的一些或所有重量优势。文件US6,622,447B1中公开了用于建筑模型和结构的模块化结构系统，模块化结构系统使用具有球形对称性的多个连接毂构件和具有纵向对称性的多个支柱构件，其中支柱构件能够可移除地接合连接毂构件，相对于连接毂构件，将支柱构件放置在对应的径向和切向位置处。每个文件CA2237020A1和DE3800547A1都公开了一组结构元件，所述一组结构元件使用支撑杆和用于插入头部的圆柱形连接元件从而生成支撑结构，插入头部设置在支撑杆的端侧。文件DE3736784A1公开了具有棒状元件的节点桁架系统，棒状元件可枢转地连接到节点主体。文件US4,161,088A公开了管和球式桁架阵列，其中桁架阵列的外桁弦包括外中空管元件，外中空管元件具有结构T形元件和内棒，结构T形元件在与其中层板表面被支撑在桁架阵列上的平面垂直的平面中从其外表面向外径向地延伸，内棒沿着其纵向轴线行进通过管。大致球状中空构件，诸如球形中空构件，被提供，大致球状中空构件为多个桁架构件所共用，所述多个桁架构件通过螺栓连接而连结到球形构件。根据特定应用，有利的可以是，经由框架内侧的接头安装棒或支柱，使得棒或支柱在相应接头中的定向和/或长度可以主动地被改变和/或调整。例如，有利的可以是，为框架设置长度可调节的棒或支柱状连接件。可选地或另外地，有利的可以是，提供其中可以调节棒或支柱状连接件的对准或定向的框架。该可调节的连接件例如可以用于常规框架结构的公差补偿或，例如，用于相对于飞行器的其它部件移动飞行器的某些部件，其它部件例如为飞机襟翼。特别在航空领域中的依靠可调节框架连接件的其它应用例如利用可适应结构，所谓的变形结构，例如具有可变几何构造和形状的由可调节构架工件组成的可适应飞机翼部。其它变形飞机结构包括翼部盖、襟翼、机头需帽等。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供用于构建框架的简单的和轻质的解决方案，该解决方案补偿连接进入框架的接头中的额外扭转力矩并且可以主动地适应。通过具有根据权利要求1所述的特征的转动接头、具有根据权利要求14所述的特征的框架构造套件和具有根据权利要求15所述的特征的框架以实现该目的。根据本专利技术的第一方面，转动接头包括在第一端部处具有包括基本球形的凹形支承表面的承窝棒凸缘的承窝棒、环绕承窝棒并且具有螺纹扳拧头部的壳体螺母、具有基本球形的凸形支承表面和围绕凸形支承表面的螺纹侧壁的球棒、和被构造成用于致动承窝棒凸缘和球棒的相对运动的接头致动器。球棒的螺纹侧壁的直径对应于壳体螺母的螺纹扳拧头部的直径。根据本专利技术的第二方面，框架构造套件包括根据本专利技术的第一方面的至少一个转动接头和至少一个互连支柱，所述至少一个互连支柱连接到至少一个转动接头的承窝棒的第二端部或连接到至少一个转动接头的球棒。根据本专利技术的第三方面，框架包括多个互连支柱和根据本专利技术的第一方面的附接到多个支承结构的多个转动接头，多个互连支柱中的每个都连接到所述多个转动接头的承窝棒或球棒。本专利技术基于的第一目的是通过使用球窝式转动接头来改善由支柱或棒组成的框架的连接点。固定连接部件由单个突出球棒形成，单个突出球棒具有基本(至少部分地)球形的凸形外表面。球棒的围绕凸形外表面的侧壁设置有与壳体螺母接合的(圆柱形)螺纹接合表面。可移动连接部件由承窝棒形成，承窝棒具有基本(至少部分地)球形的凹形外表面。凹形外表面的基本形状主要地可以对应于固定连接部件的凸形外表面的形状，使得两个连接部件都可以与彼此接触，并且类似于球窝式连接件，接触的凸形和凹形外表面可以相对于彼此以滑动方式移动。为了抑制可移动连接部件以不从固定连接部件的凸形外表面分离，壳体螺母在承窝棒上滑动。壳体螺母在其内壁上具有与固定连接部件的(圆柱形)螺纹接合表面对应的内螺纹。可移动连接部件可以具有大致锥形形状，即具有凹形外表面的端部相对于延伸棒部具有凸缘。壳体螺母的开口可以具有如下的直径，所述直径大于延伸棒部的直径但是小于凸缘式端部的直径。因此，当壳体螺母以螺纹接合固定连接部件的螺纹接合表面时，壳体螺母将凸缘式端部夹紧在壳体螺母开口的边缘和固定连接部件之间，使得可移动连接部件将被固定以防止从固定连接部件分离，即可移动连接部件在延伸棒部的方向上远离固定连接部件的线性运动将被机械地抑制。沿着固定连接部件(“球”部件)和可移动连接部件(“承窝”部件)的接触表面，承窝棒相对于固定连接部件的附接结构的转动可以被实现。相对于转动接头的接触表面连接到承窝棒的支柱上的侧向力矩将导致承窝棒沿着固定连接部件的外表面的移位。因而，由于可移动连接部件相对于固定连接部件的补偿滑动，垂直于支柱/承窝棒的定向作用的任何弯曲力矩将相对于转动接头消失。这又表示转动接头将基本免于否则可以作用于转动接头的任何弯曲力矩。连接到该转动接头的支柱的轴线将总是朝转动接头的中心定向，从而在支柱的任何负载状态下最优地平衡转动接头。本专利技术基于的第二目的是通过为转动接头提供致动器来改善由支柱或棒组成的框架的连接点，所述致动器可以用于主动地调节框架或框架的至少部分。为此，接头致动器被构造成用于致动承窝棒凸缘以及因而承窝棒自身和球棒的相对运动。常规的转动接头经常仅提供一维转动自由度。相反，根据本专利技术的转动接头主要地可以提供二维的自由运动。因此，转动接头的数量可以减少一半。进一步地，本专利技术提供机会以相对于(转动的)旋转中心的较短距离执行致动。致动可以特别直接地被提供至壳体螺母中的承窝棒凸缘。通过在框架的至少一些转动接头中应用致动器，可以设计能够被主动地(再)调节的框架。例如，安装至该转动接头的棒或支柱可以在定向上移位而不依赖于彼此。在二维或三维的框架中连接多个棒或支柱与该转动接头提供了以下可能性，即生成具有可变几何构造和形状的复杂的完全可适应(变形)结构。在以下权利要求中发现本专利技术的有利实施例和改进。根据转动接头的实施例，接头致动器被布置在壳体螺母和承窝棒凸缘之间。因此，在相对于转动接头的中心的较短距离处，致动器的负载可以直接地引入壳体螺母中。接头致动器因此可以一体形成至转动接头中并且被容纳在壳体螺母中。根据转动接头的实施例，接头致动器被构造成用于致动承窝棒和承窝棒凸缘相对于球棒的转动。因而，承窝棒可以主动地转动到其基线位置外。接头致动器可以被构造成类似于线性致动器，使得承窝棒和承窝棒凸缘可以转动进入一个固定转动方向。然而，接头致动器还可以被构本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种转动接头(10)，包括：承窝棒(2)，所述承窝棒在第一端部处具有包括基本球形的凹形支承表面(5a)的承窝棒凸缘(5)；壳体螺母(1)，所述壳体螺母环绕承窝棒(2)并且具有螺纹扳拧头部(1a)；球棒(6)，所述球棒具有基本球形的凸形支承表面(6a)和围绕凸形支承表面(6a)的螺纹侧壁(6c)；和接头致动器(11)，所述接头致动器被构造成用于致动承窝棒凸缘(5)和球棒(6)的相对运动；其中，球棒(6)的螺纹侧壁(6c)的直径对应于壳体螺母(1)的螺纹扳拧头部(1a)的直径。

【技术特征摘要】
2015.10.21 EP 15190861.31.一种转动接头(10)，包括：承窝棒(2)，所述承窝棒在第一端部处具有包括基本球形的凹形支承表面(5a)的承窝棒凸缘(5)；壳体螺母(1)，所述壳体螺母环绕承窝棒(2)并且具有螺纹扳拧头部(1a)；球棒(6)，所述球棒具有基本球形的凸形支承表面(6a)和围绕凸形支承表面(6a)的螺纹侧壁(6c)；和接头致动器(11)，所述接头致动器被构造成用于致动承窝棒凸缘(5)和球棒(6)的相对运动；其中，球棒(6)的螺纹侧壁(6c)的直径对应于壳体螺母(1)的螺纹扳拧头部(1a)的直径。2.根据权利要求1所述的转动接头(10)，其中：接头致动器(11)被布置在壳体螺母(1)和承窝棒凸缘(5)之间。3.根据前述权利要求中任一项所述的转动接头(10)，其中：所述接头致动器(11)被构造成用于致动承窝棒(2)和承窝棒凸缘(5)相对于球棒(6)的转动。4.根据权利要求1所述的转动接头(10)，其中：接头致动器(11)被构造成，通过在承窝棒凸缘(5)的凹形支承表面(5a)在球棒(6)的凸形支承表面(6a)上的情况下使承窝棒凸缘(5)滑动来致动承窝棒凸缘(5)和球棒(6)的相对运动。5.根据前述权利要求中任一项所述的转动接头(10)，其中：接头致动器(11)被构造成，在承窝棒凸缘(5)的凹形支承表面(5a)在球棒(6)的凸形支承表面(6a)上的部分球形表面内的情况下，使承窝棒凸缘(5)自由地移动。6.根据权利要求1至5中任一项所述的转动接头(10)，其中：接头致动器(11)被构造为环绕承窝棒...

【专利技术属性】
技术研发人员：马提亚·哈根巴特，赫尔曼·本廷，安德鲁斯·波佩，
申请(专利权)人：空中客车德国运营有限责任公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE