本发明涉及一种设计成连接至飞行器的支撑元件的连接部件，还涉及包括这种连接部件的飞行器的机械组件和模块。本发明还涉及包括这种机械组件或模块的飞行器。本发明另外还涉及一种用于将所述连接部件连接至支撑元件的方法。
背景技术：
这种连接部件用于航空领域，以进行所述连接部件与另一个机械部件(或者结构)的结构性组装操作。
更具体地，本发明可以应用于将机械部件紧固至飞行器、尤其运输机，并且尤其应用于将鼻锥模块紧固至飞行器的机身。
为了减少飞行器的制造时间，设想特别是通过发展模块化来并行地进行操作。为此，预制并且预组装模块，之后在制造过程后期将其集成到飞行器的机身的结构中。这个组装模式可以尤其涉及鼻锥模块。为此目的，鼻锥模块可以装配有地板、系统(线路、设备)、驾驶舱、以及商业元件(厨房、盥洗室、舱壁)。
为了将这种装备齐全的鼻锥模块高效地集成到机身的空的结构性包络件中，必须尽可能简单地连接鼻锥模块与机身之间的接口(或连接点或紧固点)，使得在随后要进行的附加工作最少。
某些元件极其接近结构(盥洗室、厨房、舱壁、驾驶舱的部件)就要求在模块的自始至终的移动期间模块既水平又直线的集成路径。
对于为了将模块结构性地对接在机身中而必须在模块与机身结构之间进行的、包括从模块上突出的凸起元件的某些结构性连接，这种水平直线路径产生了困难。
这种特定的集成需要能够使模块毫无困难地向前移动、然后使用最少的工具来简单且快速地执行一种或多种连接操作，并且没有破坏环境(预装配有系统)的任何风险。
技术实现要素：
本发明涉及一种连接部件，该连接部件被设计成连接至飞行器的支撑元件，并且该连接部件在其安装过程中不会构成障碍，同时使得能够简单且快速地进行连接。
根据本发明，所述连接部件具有至少一个空心长形部段，所述长形部段具有内部纵向座体，并且所述连接部件还具有榫接件，所述榫接件在自由纵向端部处具有连接元件，所述榫接件安装在所述座体中并且能够采用以下两个纵向位置中的一者或另一者：
-缩回位置，在所述缩回位置中，所述榫接件完全插入在所述座体中，以及
-展开位置，在所述展开位置中，所述榫接件从所述座体部分地撤出，具有所述连接元件的所述自由纵向端部处于所述座体之外、并且能够借助于所述连接元件连接至所述支撑元件。
因此，凭借本发明，将用于进行连接的榫接件固持在缩回位置防止了榫接件构成障碍，并且使得连接部件能够更容易地朝向支撑元件移动、尤其是在与长形部段的纵向方向正交的方向上移动。另外，一旦已经到达在与所述纵向方向正交的平面中的所期望的位置，就可以通过在所述纵向方向上将榫接件从缩回位置移动至展开位置而到达所期望的纵向位置，这使得榫接件能够移动至榫接件可以直接连接至支撑元件的位置。
因此，连接部件使得能够简单且快速地进行连接(或者组装)，而在定位该连接部件的过程中不会构成障碍。
有利地，所述榫接件具有纵向长圆形孔，所述纵向长圆形孔被设计成被至少一个紧固螺钉穿过。
另外，在第一实施例中，所述榫接件被设计成通过摩擦固持在所述缩回位置中，并且在第二实施例中，所述连接部件具有至少一个螺钉，所述至少一个螺钉被设计成将所述榫接件固持在所述缩回位置中。
另外并且有利地，所述榫接件设有槽口面，所述连接部件还具有楔形件，所述楔形件也设有槽口面，所述楔形件在所述座体内刚性连接至所述连接部件的长形部段，并且所述榫接件的槽口面和所述楔形件的槽口面被设计成是互补的，以使得一旦这些槽口面彼此发生接触就能够将这些槽口面固持在一起。优选地，所述连接部件包括至少一个螺钉，所述至少一个螺钉能够使这些槽口面在夹紧位置中保持彼此接触。
另外并且有利地，所述连接部件还包括压力分布楔形件，所述压力分布楔形件被设计成借助于多个螺钉紧固至所述榫接件。
另外并且有利地，所述连接元件具有球形联结器，所述球形联结器安装在所述榫接件的所述自由纵向端部中所形成的开口中。
本发明还涉及一种飞行器的机械组件，该机械组件包括如前所述的连接部件，并且包括所述连接部件所连接的支撑元件。
有利地，所述支撑元件设有u形夹，所述连接部件的榫接件的球形联结器连接至所述u形夹。
本发明还涉及一种飞行器模块、优选地是鼻锥模块，该飞行器模块包括如前所述的连接部件。
本发明还涉及一种飞行器，所述飞行器包括至少一个这种机械组件和/或至少一个这种模块。
在优选的实施例中，所述飞行器包括具有至少一个结构性包络件的机身，至少一个模块紧固在所述至少一个结构性包络件中，所述模块至少通过多个机械组件紧固在所述结构性包络件中。
本发明还涉及一种用于将如前所述的连接部件连接(或者组装)至支撑元件的方法。
根据本发明，所述连接方法包括相继的步骤，所述相继的步骤至少包括：
-在一方面是其中所述榫接件处于所述缩回位置的连接部件与另一方面是所述支撑元件之间产生相对运动，以便在与由所述连接部件的榫接件限定的纵向方向正交的平面内将所述连接部件带到能够在这个正交的平面中形成连接的位置，
-将所述榫接件带到所述展开位置中，使得所述榫接件的连接元件位于其能够连接至所述支撑元件的互补连接元件的末端位置(在空间中)，并且
-将所述连接元件连接至所述互补连接元件，以便将所述连接部件连接至所述支撑元件。
附图说明
附图将有助于理解可以如何进行本发明。在这些图中，相同附图标记指代相似要素。
-图1是连接部件的具体实施例在连接之前的截面视图。
-图2是与图1中的视图相类似的、在连接之后的截面视图。
-图3是连接部件的元件的具体实施例在连接之前的局部分解透视图，图3是取自一侧的视图。
-图4是与图3中的视图相类似的、取自第二侧的视图。
-图5是与图2中的视图相类似的、在连接之后的透视图，图5中的视图取自第一侧。
-图6是与图5中的视图相类似的、取自第二侧的透视图。
-图7是与图1中的视图相类似的、在连接之前的透视图，示出了连接部件接近支撑元件的互补连接元件。
-图8是用于连接所述连接部件的方法的主要步骤的示意图。
-图9是飞行器的机身的一部分的局部透视图，使用紧固点将模块附接在这个部分中。
具体实施方式
图1和图2的具体实施例中示意性示出的连接部件1被设计成连接至飞行器的支撑元件2、例如框架或横向构件。
为此，如图1和图2所示，所述连接部件1具有至少一个长形部段3。
连接部件1可以与被设计成用于连接并且具有至少一个这样的长形部段(或部分)3的任何形状的任何机械部件相对应。
所述长形部段3在纵向方向l上是长形的。另外，所述长形部段3至少是部分空心的，以便具有内部纵向座体4。
连接部件1还具有榫接件5。榫接件5与例如具有矩形截面的板件的形式的长形杆相对应。如以下所指明的，榫接件5安装在座体4中。
在本发明的背景下，长形部段3(例如栓柱(peg))可以具有尤其根据预期用途的任何形状(正方形、矩形、圆形、椭圆形等)的截面。这个截面通常限定了座体4的截面。类似地，榫接件5也可以具有尤其根据预期用途的任何形状(正方形、矩形、圆形、椭圆形等)的截面，该截面具有使该榫接件能够组装在座体4中的截面尺寸。
在图1至图7的实例中，长形部段3具有矩形截面，以便具有(平行于纵向轴线l布置的)四个纵向壁3a、3b、3c和3d。如图4所示，壁3a和3b沿所述矩形截面的长度限定，并且壁3c和3d横过所述矩形截面的宽度限定。
在本发明的背景下，相对于纵向方向l来限定形容词“顶部”和“底部”，具体地“底部”指代从连接部件1到支撑元件2的方向(如图1中由箭头f所示)，并且“顶部”指代与由箭头f所示的方向相反的方向。
榫接件5具有两个纵向端部6a和6b，具体地是底部纵向端部6a和顶部纵向端部6b(图1)。还如图3和图4所示，榫接件5在所谓的自由纵向端部6a处具有连接元件7。此连接元件7可以与使得能够与作为支撑元件2的一部分的互补连接元件10(如以下所指明的)进行连接的任何类型的元件相对应。
在优选的实施例中，如图3和图4所示，连接元件7具有球形联结器8，该球形联结器安装在榫接件5的所述自由纵向端部6a中形成的开口9中。由于球形联结器8的移动能力，此类连接元件7有助于在连接部件1与互补连接元件10之间进行连接。
如图1和图2所示，如上所述的榫接件5因此安装在座体4中。
另外，所述榫接件5能够采用以下两个纵向位置(沿纵向轴线l)中的一者或另一者：
-缩回位置p1，如图1所示，在该缩回位置中榫接件完全插入(或者缩回)在座体4内，以及
-展开位置p2，在该展开位置中，榫接件从座体4通过开口26(设置在长形部段3的底部端部处)部分地移出(或撤出)。
如图2所示，在此展开位置p2中，至少榫接件5的设有连接元件7的自由纵向端部6a处于座体4之外，并且可以借助于所述连接元件7连接至支撑元件2的互补连接元件10。
为了从缩回位置p1切换成展开位置p2，榫接件5可以沿纵向轴线l在由图1中箭头f所示的方向上纵向向下移动。移动的长度被例如针对长形部段3的底部与支撑部件2之间的空间加以调整从而使得连接元件7能够移动至所述元件可以连接至互补连接元件10的位置。
在缩回位置p1中，榫接件5固持在座体4的内部，尤其是在连接部件1的移动过程中(例如使所述部件移动靠近支撑元件2)。可以设想多种不同的解决方案来固持榫接件。
在第一实施例中，连接部件1具有至少一个具有螺钉9a和螺母9b的螺栓9，如图1所示，该至少一个螺栓被设计成通过将榫接件紧固至长形部段3的壁3d而将榫接件5固持在缩回位置p1中。
因此，为了使得榫接件5移动至展开位置p2，应当松开螺栓9。
另外，在第二实施例(未示出)中，榫接件被设计成通过摩擦固持在缩回位置p1中。为此，可以设置被设计成用于将榫接件5固持在座体4中的附加的固持部件(未示出)或简单地设置所述榫接件5的略微加宽的部分来通过接触固持该榫接件。此类固持件必须使得榫接件5能够(通过作用在榫接件上)移动到展开位置p2中。
在图3和图4中特别示出的实例中，榫接件5被设置成板件11的形式，该板件在平面视图中是大致矩形的，所述板件的长度平行于纵向轴线l。板件11具有沿纵向轴线l形成的长圆形孔12。如以下所指明的，此长圆形孔12被设计成被至少一个紧固螺钉、例如螺钉9a穿过。
榫接件5具有在顶部纵向端部6b处的直线边缘和在底部纵向端部6a处的圆形边缘。另外，形成榫接件5的板件11具有两个相反的面、具体地是光滑面13(图3)和槽口面14(图4)。如以下所指明的，槽口面14具有多个突出槽口。
连接部件1还具有楔形件15。这个楔形件15是具有两个面16和17的板件的形式。面16(图5)是光滑的并且面17(图4)是带槽口的。如以下所指明的，槽口面17也具有多个突出槽口。
楔形件15经由其光滑面16紧固至长形部段3的壁3d、在连接部件1的座体4的内部。在图1、图2和图4中特别示出的实例中，楔形件15通过例如与胶粘相组合的螺钉18和19紧固至壁3d。
例如图2所示，榫接件5的槽口面14以及楔形件15的槽口面17被设计成是互补的，以便当所述槽口面14和17抵靠彼此发生接触并且保持接触时能够配合在一起并且在纵向方向l上固持在一起。
槽口面14和17上的槽口可以具有不同的可能形状、尤其是三角形。在优选的实施例中，在两个槽口面14和17上的槽口完全相同并且截面是例如具有略微圆化的尖端的等腰三角形。
连接部件1还具有螺栓9和20(包括螺钉9a和20a以及螺母9b和20b)，在展开位置p2中，这些螺栓能够使槽口面14和17在夹紧位置(图2)中保持抵靠彼此接触。
使用互补的槽口面的这种连接提供可靠的紧固并且对由不是穿过具有合适直径的圆形孔而是穿过长圆形孔12的螺钉9a和20a来紧固榫接件5的事实加以补偿。
榫接件5因此优选地是可缩回的球形联结器榫接件。榫接件5(由于长圆形孔12)具有显著的纵向移动性，并且在非常靠近地定位在所需要的位置(由于优选地具有非常精细的节距的槽口)之后，该榫接件能够吸收长形部段3的牵引/压缩方向上显著的应力(在通过上紧螺钉来对楔形件15增压之后)。
另外，连接部件1还具有压力分布楔形件21。这个压力分布楔形件21被设计成使用螺栓9和20紧固至榫接件5。
如图3所示，压力分布楔形件21例如具有u形截面、具有接触板21a和两个侧向分支21b和21c。接触板21a具有用于螺钉9a和20a穿过的两个开口22和23。压力分布楔形件21使得由螺钉9a和20a产生的压力能够经由该压力分布楔形件的接触板21a分布在榫接件5的板件11上。
在图1至图7示出的实例中，支撑元件2具有作为互补连接元件10的u形夹24。u形夹24是大致u形的部件，从而使得可以接纳轴以形成枢转连接(即具有自由度的连接)。连接部件1的榫接件5的球形联结器8使用由螺钉25a和螺母25b形成的螺栓25(图1和图3)连接至这个u形夹24。
因此，在图2、图5和图6的展开位置p1中，连接部件1通过榫接件5的连接元件7(即球形联结器8)连接至支撑元件2的互补连接元件10(即u形夹24)。
另外，在此展开位置p2中榫接件5紧固在座体4的内部，并且通过压力分布楔形件21压靠配合的楔形件15。如图2所示，榫接件5、楔形件15、以及压力分布楔形件21使用长形部段3的壁3c和3d上的螺栓9和20而一起紧固在座体4的内部。
在本发明的背景下，连接部件1可以由多种不同的材料制成。特别地并且通过举例的方式，连接部件可以由钛、钢、或铝制成。
如上所述，连接部件1具有许多优点。特别地，连接部件提供：
-在所有方向(尤其是竖直向下或竖直向上、或在另一个方向)都可以使用的连接，
-相对容易形成的简单的连接，这是因为缩回的榫接件5不会妨碍安装连接部件1，
-快速连接，这是因为连接部件1可以快速地安装，其原因是所述连接部件尤其是不需要任何调整操作或钻孔，以及
-干净的连接，这是因为不需要钻孔并且安装连接部件1不会产生任何废物。
图5和图6示出了机械组件27，展示了所形成的连接。这个机械组件27包括组件，该组件包括连接部件1(例如上述的连接部件)以及所述连接部件1所连接至的支撑元件2。支撑元件2设有连接部件1的榫接件5的球形联结器8所连接至的u形夹24。
使用图8所示的连接(或者组装)方法将如上所述的连接部件1与支撑元件2组装在一起以形成图5和图6中的机械组件27。
这个连接(或者组装)方法尤其包括以下步骤：
-步骤e1，该步骤包括在一方面是连接部件1(其中榫接件5处于缩回位置p1)与另一方面是支撑元件2之间产生相对运动，以便在与由连接部件1的榫接件5限定的纵向方向l正交的平面(图7)内将连接部件1带到可以在这个平面p中形成连接的位置。在图7的实例中，连接部件1在平面p内如箭头h所示地移动至例如图1中示出的位置，从而使得连接部件1能够连接至支撑元件2，假定该支撑元件是静止的，
-步骤e2，该步骤包括将榫接件5(从图1的缩回位置p1)带到展开位置p2中，使得榫接件5的连接元件7位于(在空间中)其可以连接至支撑元件2的互补连接元件10的末端位置，以及
-步骤e3，该步骤包括使用螺栓25将连接元件7连接至互补连接元件10，以便如图2、图5和图6所示地将连接部件1连接至支撑元件2。
因此，在实施步骤e1的过程中，将榫接件5(旨在形成连接)固持在缩回位置p1中防止了榫接件构成障碍，并且使得连接部件1能够更容易朝地向支撑元件2移动、尤其是在与纵向方向l正交的平面p中的任何方向上移动。另外，一旦已经到达平面p中的位置，在步骤e2中，通过将榫接件5在所述纵向方向l上从缩回位置p1移动至展开位置p2以将所述榫接件带到榫接件可以直接连接至支撑元件2的位置可以容易地形成连接。
在步骤e1中，在与纵向轴线l正交的平面p中进行的相对运动(或接近)可以包括：
-移动连接部件1，支撑元件2(例如框架或横向构件)是静止的，
-移动支撑元件2，连接部件1是静止的，或者
-同时移动连接部件1和支撑元件2。
另外，为了实施步骤e3，可以尤其执行以下相继的操作：
-安装螺钉20a和相关的螺母20b(未上紧)，
-将螺钉25a与相关的螺母25b(未上紧)的安装在u形夹24和置于u形夹24中的球形联结器8中，
-略微预上紧螺栓9和20的螺母9b和20b以将槽口面14和17的互补的槽口移动到位，
-完全上紧螺栓9和20的螺母9b和20b，并且
-完全上紧螺栓25的螺母25b。
如图9所示，所述连接部件1的优选的应用是将模块紧固到飞行器、尤其运输机上，并且尤其是将鼻锥模块28紧固至飞行器30的机身29。为此目的，鼻锥模块28可以装配有地板、系统(线路、设备)、驾驶舱、以及商业元件(厨房、盥洗室、舱壁)。
在这种情况下，鼻锥模块28在多个紧固(或连接)点32处紧固至飞行器30的机身29的空的结构性包络件31，这些点中的一些点(或可能所有点)使用连接部件1、例如上述的连接部件来形成机械组件27。
为此，在机身29中例如在检测器的引导下箭头i示出的方向上移动装配好的鼻锥模块28，并且将其带到在机身29的内部的相关的最终位置。所述模块然后在所述多个紧固点32处紧固至所述机身29。
在此应用中，在包括机械组件27的每个紧固点32处，支撑元件2是机身29的一部分或与紧固至所述机身29的部件相对应，并且连接部件1是鼻锥模块28的一部分或与紧固至所述鼻锥模块28的部件(例如栓柱)相对应，或反之亦然。
在此特定应用中，在模块28移动期间，连接部件1(在缩回位置中)在两侧与框架空出足够的空间，以使得模块28在将其集成到机身29的结构性包络件31中的过程中能够水平移动，这个移动在最终高度执行。优选地自动执行的这个移动包括初始的快速阶段，这是因为远离结构性障碍(由于鼻锥的尖顶式形状特征)，然后是当模块到达位置(接近结构)时的低速阶段。这使得物体能够以有限风险非常接近结构。一旦位于理论位置，尤其是使用前述到紧固点32的连接来使模块28与机身29的结构性包络件31部分地对接。
1.一种连接部件，所述连接部件被设计成连接至飞行器的支撑元件，所述连接部件(1)具有至少一个长形部段(3)，所述长形部段(3)设有内部纵向的座体(4)，并且所述连接部件(1)具有以板件(11)的形式制成的榫接件(5)，所述榫接件(5)在自由纵向端部(6a)处具有连接元件(7)，所述榫接件(5)安装在所述座体(4)中并且能够采用以下两个纵向位置中的一者或另一者：
-缩回位置(p1)，在所述缩回位置中，所述榫接件完全插入在所述座体(4)中，以及
-展开位置(p2)，在所述展开位置中，所述榫接件从所述座体(4)部分地撤出，具有所述连接元件(7)的所述自由纵向端部(6a)处于所述座体(4)之外并且能够借助于所述连接元件(7)连接至所述支撑元件(2)。
2.根据权利要求1所述的连接部件，
其特征在于，所述榫接件(5)具有纵向长圆形孔(12)，所述纵向长圆形孔被设计成被至少一个紧固螺钉穿过。
3.根据权利要求1和2之一所述的连接部件，
其特征在于，所述榫接件被设计成通过摩擦固持在所述缩回位置中。
4.根据权利要求1和2之一所述的连接部件，
其特征在于，所述连接部件具有至少一个螺钉，所述至少一个螺钉被设计成将所述榫接件(5)固持在所述缩回位置(p1)中。
5.根据前述权利要求中任一项所述的连接部件，
其特征在于，所述榫接件(5)设有槽口面(14)；所述连接部件(1)还具有楔形件(15)，所述楔形件也设有槽口面(17)，所述楔形件(15)在所述座体(4)内刚性连接至所述连接部件(1)的长形部段(3)；并且，所述榫接件(5)的槽口面(14)和所述楔形件(15)的槽口面(17)被设计成是互补的，以使得一旦使得所述榫接件的槽口面(14)和所述楔形件的槽口面(17)彼此相接触就能够将所述榫接件的槽口面和所述楔形件的槽口面固持在一起。
6.根据权利要求5所述的连接部件，
其特征在于，所述连接部件包括至少一个螺钉，所述至少一个螺钉能够使所述榫接件的槽口面(14)和所述楔形件的槽口面(17)在夹紧位置保持彼此接触。
7.根据前述权利要求中任一项所述的连接部件，
其特征在于，所述连接部件还包括压力分布楔形件(21)，所述压力分布楔形件被设计成借助于多个螺钉紧固至所述榫接件(5)。
8.根据前述权利要求中任一项所述的连接部件，
其特征在于，所述连接元件(7)具有球形联结器(8)，所述球形联结器安装在所述榫接件(5)的所述自由纵向端部(6a)中所形成的开口(9)中。
9.一种飞行器的机械组件，
其特征在于，所述机械组件包括如权利要求1至8中任一项所述的连接部件(1)，并且包括所述连接部件(1)所连接的支撑元件(2)。
10.根据权利要求9所述的机械组件，
其特征在于，所述支撑元件(2)设有u形夹(24)，所述连接部件(2)的榫接件(5)的球形联结器(8)连接至所述u形夹。
11.一种飞行器的模块，
其特征在于，所述模块包括至少一个如权利要求1至8中任一项所述的连接部件(1)。
12.根据权利要求11所述的模块，
其特征在于，所述模块是鼻锥模块。
13.一种飞行器，
其特征在于，所述飞行器包括至少一个根据权利要求9和10之一所述的机械组件(27)或至少一个根据权利要求11和12之一所述的模块(28)。
14.根据权利要求13所述的飞行器，
其特征在于，所述飞行器包括具有至少一个结构性包络件(31)的机身(29)，至少一个模块(28)紧固在所述至少一个结构性包络件中，所述模块(28)至少通过多个机械组件(27)紧固在所述结构性包络件(31)中。
15.一种用于将如权利要求1至8中任一项所述的连接部件连接至支撑元件的方法，
其特征在于，所述方法包括相继的步骤(e1，e2，e3)，所述相继的步骤至少包括：
-在一方面是其中所述榫接件(5)处于所述缩回位置(p1)的连接部件(1)与另一方面是所述支撑元件(2)之间产生相对运动，以便在与由所述连接部件(1)的榫接件(5)限定的纵向方向(l)正交的平面(p)内将所述连接部件(1)带到能够在正交的平面(p)中形成连接的位置，
-将所述榫接件(5)带到所述展开位置(p2)中，使得所述榫接件(5)的连接元件(7)位于能够被连接至所述支撑元件(2)的互补连接元件(10)的末端位置，并且
-将所述连接元件(7)连接至所述互补连接元件(10)，以便将所述连接部件(1)连接至所述支撑元件(2)。
技术总结