用于将机舱装配件紧固至飞机的支撑结构上的紧固系统

摘要

本发明涉及一种用于将具有至少一个电设备的飞机装配件(1)紧固到飞机的支撑结构(2)上的紧固系统。安装到支撑结构(2)中的机舱装配件(1)相继通过至少一个不固定支承件(13)在至少一个平移自由度上固定并随后通过至少一个固定支承件(3)在至少又一个平移自由度上固定。为了确保改进具有电设备的机舱覆板的安装和拆卸并为了减小由于零件而带来的重量以及所需的安装空间，根据本发明，具有衬套装置(17、21)和插塞装置(18、23)的接触装置被结合到至少一个不固定支承件(13)中和/或结合在至少一个固定支承件(3)中，由此在固定至少一个平移自由度时，支撑结构(2)与机舱装配件(1)的电设备之间形成电连接。

权利要求

1.一种用于将具有至少一个电设备的机舱装配件(1)紧固到飞机的支撑结构(2)上的紧固系统，其中，安装到所述支撑结构(2)中的所述机舱装配件(1)相继通过至少一个不固定支承件(13)在至少一个平移自由度上固定并且随后通过至少一个固定支承件(3)在至少又一个平移自由度上固定，其特征在于，具有衬套装置(17、21)和插塞装置(18、23)的接触装置被结合到所述至少一个不固定支承件(13)中，由此在固定至少一个平移自由度的过程中，在所述支撑结构(2)与所述机舱装配件(1)的电设备之间形成电连接，并且所述衬套装置和/或所述插塞装置能够沿插入方向在所述不固定支承件中的第一止挡件与第二止挡件之间移动。

2.根据权利要求1所述的紧固系统，其特征在于，

所述衬套装置(17、21)和/或所述插塞装置(18、23)在所述不固定支承件(13)中可围绕垂直于插入方向直立的至少一根轴线(x、y)旋转。

3.根据权利要求2所述的紧固系统，其特征在于，

在固定一个平移自由度时，所述衬套装置(21)与所述插塞装置(23)通过成圆锥形逐渐变细的导向开口(24)和互补的急剧变细的导向销(25)相对于彼此自动对准。

4.根据权利要求2所述的紧固系统，其特征在于，

在固定一个平移自由度时，所述衬套装置(21)与所述插塞装置(23)通过互补的大致成圆锥形逐渐变细的外形相对于彼此自动对准。

5.根据权利要求1所述的紧固系统，其特征在于，

所述固定支承件(3)包括连接销(4、4a)和通道开口(5、5a)，衬套装置(17)和插塞装置(18)分别关于所述连接销和所述通道开口对称地布置，从而在组装所述固定支承件(3)时，在所述衬套装置(17)与所述插塞装置(18)形成电连接。

6.根据权利要求5所述的紧固系统，其特征在于，

所述衬套装置(17)和/或所述插塞装置(18)可围绕其对称轴线旋转，并且设置有对准辅助件，当所述固定支承件的两个半部彼此靠近时，所述衬套装置(17)与所述插塞装置(18)通过所述对准辅助件相对于彼此自动对准。

7.根据前述权利要求中任一项所述的紧固系统，其特征在于，

当所述衬套装置(17)与所述插塞装置(18)已彼此相连时产生可见信号和/或声响信号。

8.根据权利要求1所述的紧固系统，其特征在于，

设置一机械制动机构，以便所述衬套装置(17)与所述插塞装置(18)的永久性连接。

9.根据权利要求1所述的紧固系统，其特征在于，

设置一磁闭合系统，以便所述衬套装置(17)与所述插塞装置(18)的永久性连接。

说明书

用于将机舱装配件紧固至飞机的支撑结构上的紧固系统

技术领域

[0001] 本发明涉及一种根据权利要求1前序部分的用于将机舱装配件紧固至飞机的支撑结构上的紧固系统。具体地，但非排他地，本发明涉及具有至少一个电设备(electrical installation)的机舱装配件。

背景技术

[0002] 飞机的内衬(lining)通常由单独的构件组成，其中大量的板(plate)或板条(panel)彼此邻近地设置在特定的框架或支撑结构中。这些板例如用作顶罩或侧罩。在养护工作中，例如为了能够在板的后面(即，在飞机的外蒙皮与内衬之间)执行养护工作，必须能够不费力地将这些覆板再次单独取下，并且随后必须能够毫无困难地将这些板再次插入。对于结合有电元件的板条，这意味着不得不打开并再次关闭板条彼此之间或者板条与支撑结构之间的机械连接以及电连接。在已经提及的当前的机舱装配零件中，为此设置了分开的机械连接件和电连接件。因此，例如，顶壁板条通过三个或四个机械紧固件来固定，其中两个紧固件被构造成不固定支承件(loose bearing)而另外一个或两个紧固件被构造成固定支承件。这种顶壁板条的电连接通常通过插塞式连接实现，其中一个插塞固定地安装在板条上，而一个插塞不固定地安装在飞机的支撑结构上。

[0003] 为了保持电插塞连接的机械应力较低并因此避免在将板条从其支撑结构上松开并取下时对电连接的损坏，在现有技术中必须另外设置安全索(check cable)，该安全索将已从其锚定(anchoring)中松开的板条保持于悬挂状态，直到与两个零件的机械锚定无关地实现或分离电插塞连接。因此，在相反的操作中，即当安装板条时，安全索还有助于此操作。

[0004] 在进行安装/拆卸而放下板条的过程中(取决于安全索的长度)，为了确保适当的游隙(play)，现有技术中的电缆必须以具有多余长度的方式来安装。这样做的结果就是不得不使用仅是组装所需的材料。因此，不必要地增加了飞机的重量。此外，过长的缆线没有被固定，并且它们可以随着飞机的运动以不受控的方式运动，这可能导致噪音并且导致通过摩擦对缆线的损坏。

发明内容

[0005] 本发明的目的是确保改进具有电配件的机舱覆板的安装和拆卸，并且减少由于零件而造成的重量，并且还减少所需的安装空间。

[0006] 此目的通过根据权利要求1的紧固系统来实现。本发明的优选实施例是从属权利要求的主题。

[0007] 本发明基于以下构思，即，将所需的电接触结合到至少一个机械支承件中，以使得在接合到不固定支承件中或接合到固定支承件中的过程中，在支撑结构与安装件之间形成具有多个触点的电连接。

[0008] 根据本发明的、用于将具有至少一个电设备的机舱装配件紧固至飞机的支撑结构的紧固系统，其中，安装到支撑结构中的机舱装配件相继通过至少一个不固定支承件在至少一个平移自由度上固定并随后通过至少一个固定支承件在至少又一个平移自由度上固定，其特征在于，具有衬套(bush)装置和插塞装置的接触装置(device)被结合到至少一个不固定支承件中和/或至少一个固定支承件中，由此，在至少一个平移自由度的固定过程中，在支撑结构与机舱装配件的电设备之间形成电连接。

[0009] 具体地，本发明的优选实施例具有一个或多个如下特征(这些特征就技术方面而言是适合的且可行的)：

[0010] 衬套装置和/或插塞装置可在支承件中围绕垂直于插入方向的至少一根轴线旋转；

[0011] 衬套装置和/或插塞装置可沿插塞方向在支承件中的第一止挡件与第二止挡件之间移动；

[0012] 在平移自由度的固定过程中，衬套装置和插塞装置通过成圆锥形逐渐变细的导向开口和互补的急剧变细的导向销相对于彼此自动对准；

[0013] 在平移自由度的固定过程中，衬套装置和插塞装置通过互补的大致成圆锥形逐渐变细的外形相对于彼此自动对准；

[0014] 固定支承件包括连接销和通道开口，衬套装置和插塞装置分别对称地布置于该连接销和通道开口，以使得在组装该固定支承件时，衬套装置与插塞装置形成电连接；

[0015] 衬套装置和/或插塞装置可绕其对称轴旋转，并且设置有对准辅助件，当支承件的两个半部被相对于彼此引导时，衬套装置与插塞装置通过该对准辅助件相对于彼此自动对准；

[0016] 当衬套装置与插塞装置已彼此相连时产生可见信号和/或声响信号；

[0017] 设置一机械制动机构，以便衬套装置与插塞装置的永久性连接；

[0018] 设置一磁闭合系统，以便衬套装置与插塞装置的永久性连接。

[0019] 因此，本发明尤其具有以下优点，即，对于已安装的板条，限定的缆线导向件被固定，因而避免了缆线的运动，因为对于安装而言缆线的多余长度不再是必需的了。

附图说明

[0020] 从以下参照附图对优选实施例的描述中，本发明的其他优点和特征将显而易见。

[0021] 图1示出了根据现有技术的板条和具有独立的电接触装置的支撑件的机械连接。

[0022] 图2A和图2B示出了根据本发明的固定支撑件的实施例，其中所结合的电接触装置处于分离状态和组装状态。

[0023] 图3以俯视图示出了根据图2的根据本发明的固定支承件的实施例的元件。

[0024] 图4示出了根据本发明的、用于不固定支承件的电接触装置的实施例。

[0025] 图5示出了根据本发明的、用于不固定支承件的电接触装置的又一实施例。

[0026] 图6示出了根据图5的处于组装状态的根据本发明的固定支承件的实施例。

具体实施方式

[0027] 图1中示出了作为机舱装配件的板条1的一部分，该部分与飞机的支撑结构2机械连接且电连接。通常，这些板条通过一个或多个不固定支承件和一个或多个固定支承件与飞机的相应支撑结构连接。固定支承件限定板条在支撑结构中的位置，即，在飞机中的位置，与此同时例如由温度的波动或由振动引起的机械公差和位置的动态变化可以通过不固定支承件来平衡掉。为了在安装和拆卸直到最终的紧固过程中都支承板条，此外设置了中间安装件(intermediate mounting)。尽管通过不固定支承件来连接板条与支撑结构，但该板条在至少一个平移自由度中被限制。在第二阶段中，板条仅相对于其他自由度被固定。两个阶段的紧固提供了相对于其他平移自由度进一步对准板条的可能性，尤其是还提供了执行进一步的连接操作的可能性，比如形成这样的电接触，即，在将板条最终紧固在支撑结构上之后，由于此时某些元件不再可接近就不再能执行的这些电接触。

[0028] 根据图1的板条在一侧上通过具有安装装置和锚定装置的不固定支承件保持。下面进一步描述该不固定支承件。在另一侧上，通过固定支承件3将板条限制在飞机的支撑结构2上的其最终位置中。根据现有技术的固定支承件3包括位于板条1一侧上的具有锁定凹槽或锁定沟槽4a的连接销4以及位于支撑结构2一侧上的通道开口5和连接夹5a。在连接固定支承件3时，连接夹5a接合到支撑侧上的锁定沟槽4a中，并因此将板条1固定在支撑结构2上。

[0029] 在关闭固定支承件3并且将板条1固定在支撑结构2上的其最终位置中之前，通过安全索6将板条1松散地保持在飞机的支撑结构2上，以使得仍存在中间间隙，从而能够在板条1与支撑结构2之间形成电插塞连接。安全索6通过连接件7与支撑结构2连接，并通过连接件8与板条1连接。安全索6的连接件7和8可以是永久性的，或者可以根据情况而形成。

[0030] 板条1通过安全索6与支撑结构2的暂时性连接允许支撑侧上的缆线9与板条侧上的缆线10通过与两个元件11和12的插塞接触而电连接。这样，在所示的现有技术中，插塞接触件12与位于支撑侧上且从支撑结构2松散地悬垂的缆线9连接，缆线9很长以使得存在充分的游隙以用于安装。另一方面，板条侧上的插塞接触件11与板条1固定地连接。因此，插塞接触件12被插入到插塞接触件11中或者从其中取出，如由双箭头所示出的。因此，在通过不固定支承件固定板条1与通过固定支承件3固定该板条之间，接触件12可以与接触件11连接。固定支承件3随后被接合，且板条处于其最终位置中，并且电接触被连接。对于本领域技术人员而言显而易见的是，一方面，固定连接的缆线与松散的缆线是同等的，且另一方面，支撑结构与机舱装配件也可以选择成与在此所示的实施例中的不同。

[0031] 如上所指出的，板条1在一侧上通过不固定支承件13保持，在通过固定支承件3最终固定板条之前该板条被悬挂在该不固定支承件中。不固定支承件13包括安装装置14和锚定装置15。安装装置14位于支撑结构2的一侧上并且大体上包括漏斗形装置，该漏斗形装置可以具有截圆锥或截棱锥的形状，其中它的开口宽度和开口角度对于每个方向可以是不同的。锚定装置15位于板条1的一侧上并且大体上包括被压入到安装装置14中的加厚部分(thickening)。对于本领域技术人员而言很清楚的是，一方面，安装装置14是同等的，且另一方面，锚定装置15也可以选择成与在此所示的实施例中的不同。

[0032] 不固定支承件13仅固定一个或两个平移自由度。在图1中，通过不固定支撑件固定了图1中向上的和垂直于该图平面的平移自由度。这在图1中通过不固定支承件13上的直的双箭头指出。图1中从右至左的自由度仅通过固定支承件3固定。旋转运动可以与平移自由度无关；这在图1中通过弯曲的双箭头指出。

[0033] 现有技术中板条的紧固需要两个不同的工作步骤，即，一方面是板条与支撑结构的机械紧固，另一方面是板条与机械结构的电连接。此外，需要采用安全索6形式的中间连接件。

[0034] 另一方面，根据本发明产生了结合有接触装置的不固定支承件或固定支承件。下面参照图2至图6对此进行解释。

[0035] 在图2A和图2B中示出了本发明的实施例，其中接触件被结合到固定支承件中。根据图2A和图2B的固定支承件16具有与根据图1的作为现有技术的实例示出的固定支承件3在机械上相同的结构。然而，与现有技术不同的是，在根据本发明的固定支承件16中，对着用于连接销4的通道开口5的中心将衬套装置17安装在支撑结构2侧上，具体地，所述衬套装置17相对于通道开口5对称地布置。在所示的本发明的实施例中，衬套装置17具有在支撑结构2上的一系列单独的衬套19。

[0036] 互补插塞装置18位于待安装的机舱装配件1的一侧上，该插塞装置设置有单独的插塞20，该插塞又与单独的衬套19互补。同样地，插塞装置18相对于连接销4对称地布置。电缆10从支撑结构2侧上的衬套装置17引出至供应或数据处理单元(未说明)。通过板条1的一侧上的插塞装置18将用于电设备(未示出)的供应的缆线9安装在板条1上，具体地，所述缆线通过缆线夹9a与板条牢固地连接，从而使它在组装固定支承件16的过程中不会到达两个支承半部之间，并且在飞行过程中不会进行不受控的移动。

[0037] 在图2A中，示出了处于分离状态的固定支承件。当该支承件被组装时，具有连接沟槽4a的连接销4穿过支撑结构2的通道开口5插入，并且与连接夹5a锁定。在图2B中，示出了处于组装状态的固定支承件。如图中所示的，在固定支承件16的组装过程中，板条1与支撑结构2之间自动地形成电连接。当将板条1向上拉到支撑结构时，销20接合到衬套19中，并因此确保板条1上的缆线9与支撑结构2上的缆线10之间的电接触。为了确保衬套装置17与插塞装置18的正确对准，两个接触装置17、18中的至少一个可围绕其对称轴(即，连接销4或通道开口5)旋转。为此，可以设置卡扣(bayonet)或螺旋锁合形式的对准辅助件(未示出)，从而在将支承半部聚到一起的同时，使得两个接触装置17、18本身相对于彼此自动地对准。

[0038] 在图3中，以俯视图示出了具有单独衬套19的衬套装置17。从图3中可以看出，接触装置17中的单独衬套的分布基本上是任意的，并且可以根据需要选择具有单独衬套的密集覆盖层或较不密集的覆盖层。然而，如所示的，这种分布相对于通道开口5是对称的，以使得两个接触装置17、18的临时对准是简单且易于实现的，并且在接触装置朝向彼此移动时形成接触。

[0039] 可以直接看出，可以在单一的工作步骤中实现支承件的组装和电接触的形成，这意味着节省了飞机制造及其养护的时间。此外，省去了诸如安全索的中间安装件(其仅是安装所需的)，从而通过根据本发明的紧固系统可以省去额外的重量。

[0040] 在图4中示出了根据本发明的结合有接触装置的紧固系统的可替换实施例。图4示出了根据本发明的衬套装置21，该衬套装置具有用于不固定支承件的安装装置14的单独衬套19。在所示的实施例中，安装装置14在其入口处具有特定的横截面，该横截面随着深度的增加而减小。插塞零件(未示出)的插入方向在图4中通过“z”指出。由于安装装置14在入口处的较大横截面，插塞零件(未示出)沿“x”和“y”方向(即，垂直于插塞方向“z”)具有一定的游隙。随着插塞零件(未示出)的插入深度增加，其游隙减小，从而插塞零件最终沿“x”和“y”方向被固定并且仅具有沿“z”方向的自由度。这在图4中通过围绕插入方向“z”的圆锥体指出。为了提高插塞零件(未示出)的滑动特性，安装装置14包括设置在安装装置14的至少两个侧面上的对准弹簧22。如所示的，该对准弹簧22可以沿直线延伸，而同样地，它也可以被略微弯曲，以使得其对准效果根据穿入的深度更强和更弱。在该实施例中，插塞零件通过对准弹簧22保持并且被定位在其两个侧元件之间的中心处。在此，除了仅在安装装置14中的左边和右边设置一个对准弹簧22，也可以设置其他的对准弹簧，例如在安装装置14中的上方和下方。

[0041] 可替换地，衬套装置和插塞装置的定心和对准还可以通过中心导向销和中心导向开口而进行。下面参照图5和图6说明本发明这种类型的一个实施例。

[0042] 在图5中示出了具有单独衬套19的对应衬套装置21以及具有单独插塞20的插塞装置23。衬套装置21具有导向开口24，优选地，该导向开口位于中心处。插塞装置23侧上的对应导向销25接合到该导向开口24中，从而使得插塞装置23的插塞20与衬套装置21的衬套19相应地对准。优选地，导向销25大体上比实际的单独插塞20长，以使得该导向销在一个单独插塞20到达一个单独衬套19之前到达导向开口24。以这种方式，防止了单独的衬套19和单独的插塞20承受机械应力。插塞装置23相对于衬套装置21的初始游隙通过交叉的双箭头和虚线的对称轴指出。

[0043] 为了扩大两个接触装置21和23可以朝向彼此移动的角度，导向销25在其尖端处成形为圆锥形，以使得导向销在不利的角度处也可以引入到接触装置21的导向开口24中。随着两个接触装置继续靠近彼此地移动，单独的接触件19和20本身相对于彼此自动地对准。

[0044] 如已经提及的，接触装置21例如布置在不固定支承件的安装装置14中。以类似的方式，接触装置23则布置在锚定装置15中。在本发明的优选实施例中，接触装置21、23中的至少一个可垂直于插入方向“z”旋转。尤其优选地，接触装置可围绕垂直于插入方向的两根轴线旋转。在此，最大旋转角可以高达90°并且大致上取决于接触装置通过机械支承件进行的预对准。因此，接触件在某种程度上与机械支承件无关，并且在形成电连接时确保了接触装置的一定可动性。

[0045] 在图6中示出了处于组装状态的结合有接触装置21和23的不固定支承件。在此，不固定支承件13包括结合有两个插塞装置23的安装装置14以及结合有两个衬套装置21的锚定装置15。结合有两个衬套装置21的锚定装置15被引入到结合有两个插塞装置
23的安装装置14中。在形成电接触时，导向销25和导向开口24使得两个装置21、23彼此对准。接触装置21和相应的接触装置23在它们的后侧上分别与缆线26相连，其中在所示的实施例中，用于接触装置21和23的缆线26a、26b、26c和26d分别包括四个单独的引线。
当然，同样可以构想出接触件上的其他引线分布。

[0046] 图5中所示的不固定支承件的游隙根据锚定装置15的被安装装置14所覆盖的区域的长度来限定，所述游隙通过两个弯曲的双箭头指出。

[0047] 在图6中所示本发明的实施例中，插塞装置23被布置在安装装置14中且在两个止挡件27a与27b之间。这些止挡件27a、27b限定出插塞装置23可放入其中的区域。因此，在支承件13的组装过程中，插塞装置23被向后压，并且仅当插塞装置被后止挡件27a阻止而没有进一步后退时，单独的插塞20才穿入到单独的衬套19中并形成可靠的电接触。反之亦然，在松动支承件13时，插塞装置23随着衬套装置21也进一步移动一段距离，并且仅当插塞装置被前止挡件27b阻止而没有进一步跟随时，单独的插塞20才从单独的衬套19中拉出。通过安装和拆卸过程中的这种“滞后现象”，实现了使得电连接真正可靠，并且例如在由于飞行操作而出现振动的情况下不会变成断开的。

[0048] 然而，本发明不限于上述的实施例。在本发明的优选实施例(该实施例未示出)中，机械锁定并且特别是电接触的形成通过可视信号或声响信号来指出。因此，塑料的指示件可以从板条1中的开口或支撑结构2中的开口伸出，该指示件仅在板条1与支撑结构2之间的接触如所说明的那样形成时才变成可见的。这可以通过可听见的接合来实现，该可听见的接合可以通过额外的塑料舌片的卡入来进一步放大。该塑料舌片优选地被成形为使得它们在锁定和解锁的过程中形成小的、可克服的阻力。可替换地，除了用于声响信号之外，该塑料舌片还可以被用作机械制动机构，设置该机构以便接触装置的永久性连接。其他的辅助件也可以用于稳固连接，比如用于接触装置的永久性连接的磁闭合系统。

[0049] 对于本领域技术人员而言显而易见的是，在所描述的实施例中，电构件插塞和衬套同样可以互换，并且机械构件安装装置和锚定装置也可以互换，除非这种情况被明确地排除。

[0050] 参考标号

[0051] 1 机舱装配件

[0052] 2 支撑结构

[0053] 3 固定支承件

[0054] 4 连接销 4a锁定沟槽

[0055] 5 通道开口 5a连接夹

[0056] 6 安全索

[0057] 7 安全索的第一锚定件

[0058] 8 安全索的第二锚定件

[0059] 9 结构侧上的缆线 9a缆线夹

[0060] 10 支撑侧上的缆线

[0061] 11 结构侧上的插塞接触件

[0062] 12 支撑侧上的(不固定)插塞接触件

[0063] 13 不固定支承件

[0064] 14 不固定支承件、安装装置

[0065] 15 不固定支承件、锚定装置

[0066] 16 具有接触装置的不固定支承件

[0067] 17 用于固定支承件的衬套装置

[0068] 18 用于固定支承件的插塞装置

[0069] 19 单独的衬套、中空的导向件

[0070] 20 单独的插塞、销

[0071] 21 用于不固定支承件的衬套装置

[0072] 22 对准弹簧

[0073] 23 用于不固定支承件的插塞装置

[0074] 24 用于不固定支承件的衬套装置中的导向开口

[0075] 25 导向销

[0076] 26 线束， 26a-26d

[0077] 27 制动件， 27a制动件后部， 27b制动件前部

[0078] x、y、z 平移自由度。