【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种用于将机械元件与支撑结构紧固在一起的紧固装置。本专利技术还涉及包含这种紧固装置的紧固系统。
技术介绍
1、比如飞行器和航天器等现代运载工具是分区段制造的，这些区段是预先组装的。为了将另外的部件附接至这些区段，需要附接系统。尤其是在飞行器和航天器的领域，高精度的制造十分重要。
2、进一步，飞行器的内衬通常由单独的元件构成，其中，在给定的框架或支撑结构中，板或面板基本上邻近彼此放置。这些板或面板例如用作机舱装配元件。
3、然而，飞行器的每个区段和部件或板/面板具有不同的制造公差，这些制造公差在组装过程期间需要匹配。
4、例如，文件us2015/0125235 a1描述了一种用于将至少一个元件附接至部件的区段的附接装置。此外，在文件us11,060,545b2中描述了一种用于固定部件的紧固系统。
技术实现思路
1、本专利技术的各方面可以为用于将机械元件紧固至支撑结构的替代性紧固装置提供解决方案。
2、根据本专利技术，此问题在各自情况下通过紧固装置和紧固系统而得以解决。
3、根据本专利技术的第一方面，提供了一种用于将机械元件与支撑结构紧固在一起的紧固装置。特别地，提供了一种用于将机舱装配元件紧固至飞行器的框架的紧固装置。紧固装置包括外壳和定位器衬套，该外壳可安装至支撑结构，该定位器衬套容纳在外壳中，其中，在紧固装置处于解锁位置时，定位器衬套可沿着紧固装置的纵向轴线相对于外壳滑动。此外，紧固装置包括固位元件，该固位
4、根据本专利技术的第二方面，提供了一种紧固系统。紧固系统包括支撑结构和根据本专利技术的紧固装置，其中，外壳安装至支撑结构。此外，紧固系统包括机械元件，该机械元件与紧固装置强制锁定连接。
5、本专利技术的基本概念是在支撑结构的有限空间上附接用以高负载引入的单面紧固装置。紧固系统通过将锁定螺栓推入外壳中来安装，其中，外壳安装在支撑结构上的预定位置处。锁定螺栓穿过机械元件的开口以实现强制锁定连接，其中，螺栓头具有比机械元件的开口更大的外尺寸，使得强制锁定连接在螺栓头与外壳之间起作用。在紧固装置处于锁定位置时，固位元件限制锁定螺栓在紧固装置的纵向轴线上相对于外壳的可移动性。由此，紧固装置用作卡扣与搭扣机构。
6、根据本专利技术的一方面的解决方案的特定优点是，减少了将机舱装配元件与飞行器的框架组装的制造工作量。此外，紧固装置可以用于将主要结构接触面附接至支撑结构，同时结合支撑结构的制造公差的平面内公差补偿。因此，可以将对公差敏感的另外的附接件附接至主要结构接触面。对机械元件进行引导安装可以在用紧固装置安装时实现自动的公差补偿。
7、有利的实施例和另外的发展从参考附图的描述中显现出来。
8、根据本专利技术的紧固装置的一些方面，固位元件沿着纵向轴线相对于外壳固定并且可垂直于纵向轴线移动。这意味着固位元件具有固定的取向，同时它可以相对于纵向轴线横向地移动。因此，例如，固位元件在锁定螺栓最终固定之前都可以用作固定元件。此外，可以改善机械元件向支撑结构中(特别是在纵向轴线上)的直接负载传递。
9、根据本专利技术的紧固装置的一些另外的方面，定位器衬套被配置成在紧固装置处于锁定位置时使固位元件与锁定螺栓的凹部接合。因此，一旦到达锁定位置，锁定螺栓就机械地连接至外壳/支撑结构。由此，只有在紧固装置处于锁定位置时，锁定螺栓才会正确地连接。在解锁位置，可以没有机械阻力地插入锁定螺栓。因此，例如，向回拉动锁定螺栓可以测试紧固装置是否处于锁定位置。
10、根据本专利技术的紧固装置的一些另外的方面，锁定螺栓的凹部围绕锁定螺栓的壳体表面是周向的。周向的凹部不仅适于圆柱形锁定螺栓，而且适于立方形或混合形式的锁定螺栓。由此，不论锁定螺栓的形状如何，周向的凹部都在外周方向上围绕锁定螺栓的壳体表面延伸。替代性地或附加地，锁定螺栓的凹部具有矩形截面形状、三角形截面形状、弯曲的截面形状、或其组合的截面形状。固位元件具有相互适配的形状。
11、根据一些另外的方面，紧固装置进一步包括定位元件，该定位元件固定至外壳并且被配置成阻挡固位元件沿着纵向轴线相对于外壳移动。因此，可以简化制备用以安装至支撑结构的外壳或紧固装置。
12、根据本专利技术的紧固装置的一些另外的方面，锁定螺栓在其前部区域中进一步包括螺纹，其中，在紧固装置处于锁定位置时，螺纹前部区域的至少一个区段穿过定位器衬套和外壳。特别地，锁定螺栓的前部区域中的螺纹被配置为外螺纹。因此，当借助于螺纹前部区域安装这些其他附接件时，能够在螺栓头的相对于外壳的另一侧进行其他附接件的联接。
13、根据一些另外的方面，紧固装置进一步包括螺母，该螺母安装在锁定螺栓的螺纹前部区域上，使得在紧固装置处于锁定位置时，螺栓头、机械元件、支撑结构和外壳被压在一起。因此，紧固装置可以是预张紧的。此外，螺母可以在被外壳支撑时特别是在纵向轴线上比固位元件承受更大的负载。因此，因为在安装了螺母时，固位元件不会处于负载状态，所以固位元件的大小可以更小、或者可以由较轻的材料制成。
14、根据本专利技术的紧固装置的一些另外的方面，固位元件被配置为固位环，该固位环通过定位器衬套保持处于预张紧状态以使固位环在紧固装置处于解锁位置时安装在锁定螺栓上，并且该固位环在紧固装置处于锁定位置时与锁定螺栓的凹部接合。因此，在解锁位置，可以没有机械阻力地插入锁定螺栓并使之滑动穿过固位环。因此，紧固装置可以易于安装，特别是可以单手插入锁定螺栓并且可以单手锁定紧固装置。固位环可以被配置为外固位环或内固位环。
15、根据本专利技术的紧固装置的一些另外的方面，固位元件被配置为滑动块，当锁定螺栓在纵向轴线上相对于外壳推动定位器衬套时，该滑动块朝向锁定螺栓的凹部受引导地滑动。因此，因为固位元件可以连续不断地滑动到凹部中，所以紧固装置可以具有自锁定功能，特别是在紧固装置处于锁定位置之前，其中，在中间位置存在自锁定功能，在该中间位置，固位元件至少部分地突出到锁定螺栓的凹部中。
16、根据本专利技术的紧固装置的一些另外的方面，固位元件包括预张紧弹簧，用以当定位器衬套在紧固装置处于锁定位置时滑动并由此释放弹簧时，使固位元件与锁定螺栓的凹部接合。
17、根据本专利技术的紧固装置的一些另外的方面，定位器衬套被配置为枢转夹持件，该枢转夹持件固持固位元件并且伸入外壳的用以插入锁定螺栓的插入区域中，使得当锁定螺栓在紧固装置处于锁定位置时插入到外壳中时，锁定螺栓触发夹持件而使固位元件与锁定螺栓的凹部接合。
18、根据本专利技术的紧固系统的一些方面，支撑结构被配置为飞行器的框架，并且其中，机械元件被配置为机舱本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种紧固装置(1)，用于将机械元件(2)与支撑结构(3)紧固在一起、特别是用于将机舱装配元件紧固至飞行器的框架，所述紧固装置(1)包括：
2.根据权利要求1所述的紧固装置(1)，其中，所述固位元件(6)沿着所述纵向轴线(X)相对于所述外壳(4)固定并且能够垂直于所述纵向轴线(X)移动。
3.根据权利要求1或2所述的紧固装置(1)，其中，所述定位器衬套(5)被配置成在所述紧固装置(1)处于锁定位置时使所述固位元件(6)与所述锁定螺栓(7)的凹部(9)接合。
4.根据前述权利要求之一所述的紧固装置(1)，其中，所述锁定螺栓(7)的凹部(9)围绕所述锁定螺栓的壳体表面是周向的，和/或具有矩形截面形状、三角形截面形状、或弯曲的截面形状。
5.根据前述权利要求之一所述的紧固装置(1)，进一步包括定位元件(10)，所述定位元件固定至所述外壳(4)并且配置成阻挡所述固位元件(6)沿着所述纵向轴线(X)相对于所述外壳(4)移动。
6.根据前述权利要求之一所述的紧固装置(1)，其中，所述锁定螺栓(7)在其前部区域(11)中进一步包括螺
7.根据权利要求6所述的紧固装置(1)，进一步包括螺母(12)，所述螺母安装在所述锁定螺栓(7)的螺纹前部区域(11)上，使得在所述紧固装置(1)处于所述锁定位置时，所述螺栓头(8)、所述机械元件(2)、所述支撑结构(3)和所述外壳(4)被压在一起。
8.根据前述权利要求之一所述的紧固装置(1)，其中，所述固位元件(6)被配置为固位环，所述固位环通过所述定位器衬套(5)保持处于预张紧状态以使所述固位环在所述紧固装置(1)处于所述解锁位置时安装在所述锁定螺栓(7)上，并且所述固位环在所述紧固装置(1)处于锁定位置时与所述锁定螺栓(7)的凹部(9)接合。
9.根据权利要求1至7之一所述的紧固装置(1)，其中，所述固位元件(6)被配置为滑动块，当所述锁定螺栓在所述纵向轴线(X)上相对于所述外壳(4)推动所述定位器衬套(5)时，所述滑动块朝向所述锁定螺栓(7)的凹部(9)受引导地滑动。
10.根据权利要求1至7之一所述的紧固装置(1)，其中，所述固位元件(6)包括预张紧弹簧(13)，用以当所述定位器衬套(5)在所述紧固装置(1)处于所述锁定位置时滑动并由此释放所述弹簧(13)时，使所述固位元件(6)与所述锁定螺栓(7)的凹部(9)接合。
11.根据权利要求1至7之一所述的紧固装置(1)，其中，所述定位器衬套(5)被配置为枢转夹持件，所述枢转夹持件固持所述固位元件(6)并且伸入所述外壳(4)的用以插入所述锁定螺栓(7)的插入区域(14)中，使得当所述锁定螺栓(7)在所述紧固装置(1)处于所述锁定位置时插入到所述外壳(4)中时，所述锁定螺栓触发所述夹持件而使所述固位元件(6)与所述锁定螺栓(7)的凹部(9)接合。
12.一种紧固系统，包括：
13.根据权利要求12所述的紧固系统，其中，所述支撑结构(3)被配置为飞行器的框架，并且其中，所述机械元件(2)被配置为机舱装配元件。
14.根据权利要求12或13所述的紧固系统，其中，所述紧固装置(1)安装在所述框架的开口中。
15.根据权利要求12至14之一所述的紧固系统，进一步包括防滑嵌体(15)，所述防滑嵌体位于所述机械元件(2)与所述支撑结构(3)之间，用以减少在所述紧固装置(1)处于锁定位置时所述机械元件(2)垂直于所述紧固装置(1)的纵向轴线(X)的移动。
...【技术特征摘要】
1.一种紧固装置(1)，用于将机械元件(2)与支撑结构(3)紧固在一起、特别是用于将机舱装配元件紧固至飞行器的框架，所述紧固装置(1)包括：
2.根据权利要求1所述的紧固装置(1)，其中，所述固位元件(6)沿着所述纵向轴线(x)相对于所述外壳(4)固定并且能够垂直于所述纵向轴线(x)移动。
3.根据权利要求1或2所述的紧固装置(1)，其中，所述定位器衬套(5)被配置成在所述紧固装置(1)处于锁定位置时使所述固位元件(6)与所述锁定螺栓(7)的凹部(9)接合。
4.根据前述权利要求之一所述的紧固装置(1)，其中，所述锁定螺栓(7)的凹部(9)围绕所述锁定螺栓的壳体表面是周向的，和/或具有矩形截面形状、三角形截面形状、或弯曲的截面形状。
5.根据前述权利要求之一所述的紧固装置(1)，进一步包括定位元件(10)，所述定位元件固定至所述外壳(4)并且配置成阻挡所述固位元件(6)沿着所述纵向轴线(x)相对于所述外壳(4)移动。
6.根据前述权利要求之一所述的紧固装置(1)，其中，所述锁定螺栓(7)在其前部区域(11)中进一步包括螺纹，其中，在所述紧固装置(1)处于所述锁定位置时，所述螺纹前部区域(11)的至少一个区段穿过所述定位器衬套(5)和所述外壳(4)。
7.根据权利要求6所述的紧固装置(1)，进一步包括螺母(12)，所述螺母安装在所述锁定螺栓(7)的螺纹前部区域(11)上，使得在所述紧固装置(1)处于所述锁定位置时，所述螺栓头(8)、所述机械元件(2)、所述支撑结构(3)和所述外壳(4)被压在一起。
8.根据前述权利要求之一所述的紧固装置(1)，其中，所述固位元件(6)被配置为固位环，所述固位环通过所述定位器衬套(5)保持处于预张紧状态以使所述固位环在所述紧固装置(1)处于所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：赫尔曼·本廷，安德烈亚斯·波佩，斯特凡·本廷，
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：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。