本发明涉及紧固件托架，该紧固件托架用于安装在飞行器的结构的诸如加强件(例如，框架、纵梁、肋或翼梁)的保持结构上。本发明还涉及相应地包括这样的紧固件托架的紧固件套件和飞行器结构。此外，本发明涉及将这样的紧固件托架安装在飞行器结构的加强件上的安装方法，以及将物体紧固到飞行器结构的加强件的紧固方法。
背景技术：
1、为了将物体紧固到保持结构，已知适于安装在保持结构上并且也适于保持相应物体的紧固件托架。特别地，在飞行器工业中，电缆和机舱绝缘材料典型地通过将这样的紧固件托架固定到框架而紧固到飞行器的机身的框架。其中，紧固件托架的安装常规地利用延伸穿过紧固件托架中和框架中的相应孔的钛螺栓来实现，其中施加到螺栓的相应衬套防止螺栓滑出相应的孔。
技术实现思路
1、本发明的目的是提供一种用于将物体紧固到保持结构的简化且节省时间、重量和成本的技术。另一个目的是提供一种实施所述技术的飞行器的结构。
2、该目的通过根据权利要求1所述的紧固件托架、根据权利要求6所述的紧固件套件、根据权利要求12所述的飞行器结构、根据权利要求14所述的安装方法和根据权利要求15所述的紧固方法来实现。在从属权利要求、描述和附图中公开了有利的实施例。
3、根据本发明的紧固件托架构造成安装在保持结构上，诸如在加强件上，特别是相应地安装在飞行器的或用于飞行器的机身或机翼或尾翼或其它结构的框架、纵梁、肋或翼梁上。紧固件托架是单个件，其包括板部分和从板部分的第一表面平行地突出的至少两个销。其中，销至少部分地由可成形材料、特别是可重塑材料制成。因此，每个销的至少一部分是可变形的，以便具有指定的修改的稳定形状。例如，可重塑材料可为可重塑塑料(诸如热塑性塑料，特别是pa、pa6、pa66、pei、pps、peek、pekk或paek)，其可包括增强纤维(特别是短纤维或连续纤维)，或者可重塑材料可包括金属和/或合金，其相应地可为未增强的或用纤维或颗粒增强的。
4、特别地，紧固件托架有利地适于通过将销插入穿过保持结构中的相应孔来安装在保持结构上，使得板部分定位在保持结构的第一侧上，并且销的相应末端在与第一侧相对的其第二侧上伸出超过保持结构。
5、通过施加热量，也可能是通过施加压力，包含在销中的可重塑材料可变形，以防止销可能向后滑出孔，并且由此确保将紧固件托架安装在保持结构上。特别地，销的相应自由端部(特别是相应末端)的至少一部分优选地包括所述可重塑材料，使得它可相应地变形，例如，以形成球状突起，该球状突起的直径大于销插入以延伸穿过其中的相应孔的直径。特别地，根据本发明的紧固件托架有利地适于通过热铆接(heat hot riveting)(也称为“热熔接”)固定到保持结构。
6、附加地或备选地，紧固件托架可构造成通过在保持结构的背对板部分的一侧上将至少一个互锁元件机械地安装在销中的至少一个上来固定到保持结构。
7、由于根据本发明的紧固件托架形成为单个件，与通过单独的螺栓和分配的衬套安装在相应的保持结构上的常规紧固件托架相比，其与保持结构的固定被简化并显著地加快完成。此外，包含在销中的塑料材料允许重量减轻，如果使用多个所述紧固件托架例如将电缆和热绝缘材料紧固到诸如机身、机翼或尾翼的飞行器结构，则重量减轻可总计几公斤。
8、根据本发明的有利实施例，紧固件托架还包括从其板部分的第二表面突出的安装部分，该第二表面与所述第一表面相对。其中，安装部分构造成与用于紧固到保持结构的元件连接。例如，安装部分可包括所述元件可旋拧到其上的螺纹，和/或相应地适于保持所述元件的固持夹子和/或套环。该元件可特别地是诸如例如热绝缘材料(其可形成为垫子)或电缆的物体，或者本身适于连接到这样的物体的固定结构(诸如夹子和/或螺钉)；在后一种情况下，固定结构因此充当中间件。
9、优选地，板部分也至少部分地由可重塑材料制成，该重塑材料可与销至少部分地由其制成的材料相同或不同。有利地，板部分至少部分地由塑料制成。由此，可实现紧固件托架的特别轻的重量。
10、特别地，板部分和销可优选地一体地成形。例如，板部分的和销的至少相应部分可一起形成整体本体，特别是具有从板部分到销的连续材料过渡的本体；这样的整体本体可包括(例如，嵌入其中)一个或多个部件，诸如如以下详述的至少一个防火构件和/或至少一个防火元件。
11、根据有利的实施例，本发明的紧固件托架包括一个或多个防火构件。该构件中的至少一个可至少部分地在销中的至少一个中延伸。附加地或备选地，在包括如上文所提及的安装部分的实施例中，防火构件中的至少一个可至少部分地在安装部分中延伸。
12、可形成为棒或条带的(一个或多个)防火构件可有利地用于保持紧固件托架的功能，即使可重塑材料由于异常(即，计划外的)热而软化。特别地，紧固件托架的这样的实施例具有提高的耐火性，因为(一个或多个)防火构件可防止紧固件托架在火灾的情况下失效。
13、至少一个这样的防火构件可有利地锚固在紧固件托架的板部分中，从而特别地在板部分和至少一个销二者中都延伸。
14、根据有利的实施例，防火构件中的至少一个(即，如果仅包括一个防火构件，则为该一个防火构件，并且如果包括多个防火构件，则为多个防火构件中的至少一个)至少部分地由诸如例如钛、铝、合金和/或不锈钢的金属材料和/或由诸如陶瓷的至少一种非金属材料制成。附加地或备选地，防火构件或防火构件中的至少一个可至少部分地嵌入由紧固件托架包括的可重塑材料中，特别是销中的相应一个的可重塑材料和/或——在相应的实施例中——板部分的可重塑材料中。
15、防火构件中的至少一个可优选地由包括在板部分中的至少一个防火元件来稳定。由此，进一步确保了在异常热的情况下如由该至少一个防火构件保证的紧固件托架的功能的维持。特别地，防火元件可为防火环，相应的防火构件可优选地在板部分内延伸穿过该防火环。
16、在这样的实施例中，至少一个防火元件可至少部分地由诸如钛、铝、合金和/或不锈钢的金属材料或者由诸如陶瓷的非金属材料制成。在其中板部分包括如上文所提及的可重塑材料的实施例中，该至少一个防火元件可嵌入所述可重塑材料中。
17、根据有利的实施例，防火构件中的至少一个可在其自由端部处具有从相应销的可重塑材料突出的螺纹部分。这有利于进一步确保紧固件托架的功能，因为实施为螺母的互锁元件可被旋拧到销上，以将紧固件托架固定到保持结构；这样的互锁元件可形成下面进一步详述的紧固件套件的部分。
18、根据本发明的紧固件套件包括根据本发明的实施例的紧固件托架以及另外一个或多个抵对(counter)部件，该抵对部件具有孔，并且构造成被滑动到或旋拧到销中的至少一个上。
19、因此，当紧固件托架安装成使得其销延伸穿过保持结构中的相应孔时，(一个或多个)抵对部件可有利地放置(滑动或旋拧)在延伸穿过保持结构的相应销的自由端部上。此后，通过使由销包括的可重塑材料变形和/或——在相应的实施例中——通过在销中的至少一个上机械地安装至少一个互锁元件，抵对部件可然后固定到紧固件托架，并且随之在与紧固件托架的板部分所定位在的一侧相对的一侧处固定到保持结构。
20、一个或多个抵对部件中的至少一个(即，该抵对部件或其中的至少一个(如果紧固件套件包括多个抵对部件))可包括抵对板，该抵对板具有至少两个孔，并且构造成在紧固件托架的该至少两个销上滑动。特别地，紧固件套件因此可为或至少包括由紧固件托架和所述抵对板组成的托架对。因此，这样的紧固件套件可固定到保持结构，其中紧固件托架的板部分定位在保持结构的第一侧上，并且抵对板定位在保持结构的第二侧上，该第二侧与第一侧相对，其中板部分和抵对板通过延伸穿过保持结构中的相应孔的销连接到彼此。
21、抵对板可至少部分地由金属和/或合金和/或塑料(诸如热塑性塑料，特别是pa、pa6、pa66、pei、pps、peek、pekk或paek)制成，该塑料可包括增强纤维；因此，可实现紧固件套件的特别轻的重量。特别地，抵对板可至少部分地由与紧固件托架的销至少部分地由其制成的可重塑材料相同的材料制成，或者由与该可重塑材料不同的材料制成。
22、包括这样的抵对板的该至少一个抵对部件可有利地还包括固定部分，该固定部分从抵对板突出并构造成与用于紧固到保持结构的物件连接。因此，这样的实施例有利于使这样的物件可与紧固件托架的板部分相对地紧固到保持结构。固定部分可优选地至少部分地由可重塑材料制成，特别是由金属和/或合金和/或由可包括增强纤维的塑料(诸如热塑性塑料，特别是pa、pa6、pa66、pei、pps、peek、pekk或paek)制成。特别地，固定部分可至少部分地由与由抵对板包括的材料相同的材料或另一种材料制成。
23、固定部分可包括所述物件可旋拧到其上的螺纹，和/或相应地适于保持所述物件的固持夹子和/或套环。该物件可特别地为物体，诸如例如热绝缘材料(其可形成为垫子)或电缆，或者本身适于连接到这样的物体的固定结构(诸如夹子和/或螺钉)；在后一种情况下，固定结构因此充当中间件。
24、如上文所提及的，在紧固件托架包括从板部分的第二表面突出的安装部分的实施例中，所述固定部分可成形为与所述安装部分不同或相同。特别地，安装部分可构造成连接到与固定部分构造成连接到的元件不同类型的物件，和/或连接到与所述元件相同类型的物件。作为特定示例，安装部分可构造成连接到电缆或固定结构，并且固定部分可构造成连接到热绝缘材料或固定结构，或者反之亦然，或者安装部分和固定部分两者可构造成连接到电缆和/或热绝缘材料和/或固定结构。
25、根据其中该至少一个抵对部件包括如上文所提及的抵对板的有利实施例，所述至少一个抵对部件可有利地包括一个或多个防火部。特别地，在其中固定部分从抵对板突出的实施例中，这样的防火部可有利地至少部分地包括在固定部分中。因此，即使固定部分进一步由如上文所提及的可重塑材料制成，固定部分的功能也可在异常(计划外的)热(诸如火灾)的情况下得以维持。特别地，防火部可形成棒或条带。至少部分地包括在固定部分中的这样的防火部可为第一防火部，该第一防火部可通过另外的防火部稳定在抵对板中。例如，另外的防火部可为第一防火部在抵对板内延伸穿过的防火环。
26、该至少一个(第一和/或第二)防火部可特别地由诸如例如钛、铝、合金和/或不锈钢的金属材料和/或由诸如陶瓷的至少一种非金属材料制成。
27、根据依照本发明的紧固件套件的有利实施例，所包括的(一个或多个)抵对部件中的至少一个可为环，特别是垫环；这样的环可用于(进一步)防止紧固件套件在导致可重塑材料软化/熔融的异常热(诸如火灾)的情况下失效。环可至少部分地由诸如例如钛、铝、合金和/或不锈钢的金属材料和/或由诸如陶瓷的至少一种非金属材料制成。
28、在其中紧固件套件包括作为抵对部件的这样的环和包括抵对板(优选地至少部分地由可重塑材料、特别是如上文所提及的热塑性塑料制成)的抵对部件的实施例中，环可用于防止抵对板在使销变形的步骤中软化或甚至损坏，以便确保如上文所提及的紧固件托架在保持结构上的安装。
29、根据本发明的飞行器结构包括一个或多个保持结构，其上(相应地)安装有根据本发明的实施例的紧固件托架，该紧固件托架的该至少两个销延伸穿过相应保持结构中的相应孔。优选地，飞行器结构还包括通过(特别是)该至少一个紧固件托架直接或经由中间件(如上文所解释的)紧固到保持结构的至少一个物体。
30、飞行器结构特别地可包括(特别地：为)机身、机翼和/或尾翼。该一个或多个保持结构可包括至少一个加强件，特别是至少一个框架、至少一个纵梁、至少一个肋和/或至少一个翼梁。
31、如上文所详述，飞行器结构还可包括根据本发明的实施例的紧固件套件的一个或多个抵对部件。在这种情况下，紧固件托架的销中的至少一个延伸穿过由紧固件套件包括的该一个或多个抵对部件中的至少一个的相应孔，其中保持结构布置在抵对部件和紧固件托架的板部分之间。然后，飞行器结构还可包括至少一个物体，该物体通过(特别是)紧固件套件的该一个或多个抵对部件直接地或经由中间件(如上文所解释的)紧固到保持结构。
32、优选地，由根据本发明的飞行器结构包括的紧固件托架的该至少两个销成形为在保持结构的背对紧固件托架的板部分的一侧处形成球状物，从而防止该至少一个紧固件托架滑出孔，从而将紧固件托架固定到(相应的)保持结构，并且如果飞行器结构还包括该一个或多个抵对部件，则也将(一个或多个)抵对部件固定到保持结构。所述球状物可由热压缩产生。附加地或备选地，至少一个互锁元件可在保持结构的背对板部分的一侧上安装在销中的至少一个上。
33、根据本发明的安装方法用于将根据本发明的实施例的至少一个紧固件托架安装在飞行器结构(即，飞行器的结构或用于飞行器的结构)的保持结构上。例如，飞行器结构可包括(特别地：为)机身、机翼和/或尾翼。该安装方法包括将紧固件托架的销插入穿过保持结构中的相应孔，以及将紧固件托架固定到保持结构，从而防止销可从孔中滑出。其中，固定可通过在保持结构的背对紧固件托架的板部分的一侧上通过对其施加热量使销中的至少一个变形来实现。特别地，变形可包括通过执行销的相应部分的超声波熔融和/或通过将红外线和压力施加到销而将热量和压力施加(特别是，热冲压、热传导紧固和/或加热气体紧固)到销。
34、附加地或备选地，固定可通过在保持结构的背对板部分的一侧上将至少一个互锁元件机械地安装在销中的至少一个上来执行。例如，这样的互锁元件可为平头钉，并且安装可包括用平头钉刺穿该至少一个销。附加地或备选地，该至少一个销可包括螺纹，并且所述安装可包括将螺母(即所述互锁元件)旋拧在所述螺纹上。在这样的实施例中，螺母可优选地由金属材料(诸如钛、铝、合金和/或不锈钢)和/或诸如陶瓷或塑料(特别是热塑性塑料)的至少一种非金属材料制成。
35、根据优选实施例，该安装方法甚至用于将根据本发明的实施例的紧固件套件安装到保持结构。在这种情况下，该方法可包括将紧固件套件的该至少一个抵对部件滑动到或旋拧到销中的至少一个上。其中，滑动或旋拧可在将紧固件托架固定到保持结构之前完成，或者它可形成所述固定的部分。
36、为了始终实现高质量的安装，当销提供公差补偿时是优选的。这意味着，如果所有零件都制造成没有任何公差，则销比需要的长。因此，在施加抵对部件(头部)之前，关于其最终长度调整销。这里，销的不需要用于形成抵对元件的端部被切掉。销的不需要用于变形的端部在变形之前被切掉。
37、根据本发明的紧固方法用于将一个或多个物体(直接或经由中间件)紧固到飞行器结构的至少一个保持结构(诸如机身、机翼和/或尾翼)。紧固方法包括通过应用上述安装方法的实施例来安装紧固件托架(或者甚至紧固件套件)。紧固方法还包括通过紧固件托架将一个或多个物体紧固到保持结构。
38、例如，如果紧固件托架包括如上文所提及的安装部分，则紧固可包括将(一个或多个)物体和/或固定结构(连接或能够连接到该至少一个物体)中的至少一个连接到安装部分。如果该方法包括将紧固件套件安装到保持结构，并且如果紧固件套件的至少一个抵对元件包括如上文所提及的固定部分，则紧固可(附加地或备选地)包括将(一个或多个)物体和/或固定结构(连接或能够连接到该至少一个物体)中的至少一个连接到固定部分。
1.用于安装在保持结构(1)上的紧固件托架(10,102 103,104,105,106,107,108)，所述紧固件托架形成为包括板部分(11,112,115)和从所述板部分(11,112,115)的第一表面(s)平行地突出的至少两个销(12,122,123,124,125,127)的单个件，
2.根据权利要求1所述的紧固件托架，还包括安装部分(13,132,137)，所述安装部分(13,132,137)从与所述第一表面(s)相对的所述板部分的第二表面(s’)突出并构造成与用于紧固到所述保持结构(1)的元件连接。
3.根据权利要求1或2中的一项所述的紧固件托架，其中，所述板部分(11,112,115)至少部分地由相同的或另一种可重塑材料制成。
4.根据前述权利要求中的一项所述的紧固件托架，还包括一个或多个防火构件(145,147)，所述一个或多个防火构件(145,147)至少部分地在所述销(12)中的相应的一个中延伸，和/或如果所述紧固件托架是根据权利要求2所述的那样，则在所述紧固件托架的所述安装部分中延伸。
5.根据权利要求4所述的紧固件托架，其中，所述防火构件(145,147)中的至少一个通过包括在所述板部分(115)中的至少一个防火元件(155)稳定在所述板部分中。
6.紧固件套件(1002,1003,1004,1005,1007)，包括
7.根据权利要求6所述的紧固件套件，其中，所述一个或多个抵对部件(202,204,205,206,208)中的至少一个包括抵对板(212,215,216,218)，所述抵对板(212,215,216,218)具有两个孔(l)并且构造成在所述两个销(12,122,123,124,125,127)上滑动。
8.根据权利要求7所述的紧固件套件，其中，所述至少一个抵对部件包括固定部分(222,225,226,228)，所述固定部分(222,225,226,228)从所述抵对板(212,215,216,218)突出并且构造成与用于紧固到所述保持结构(1)的物件连接。
9.根据权利要求7或8所述的紧固件套件，其中，所述抵对板(212,215,216,218)
10.根据权利要求9所述的紧固件套件，其中，所述至少一个抵对部件(205,206,303,507)包括至少一个防火部(235,236,246)。
11.飞行器结构(1000)，包括安装在所述飞行器结构的至少一个保持结构(1)上的根据权利要求1至5中的一项所述的至少一个紧固件托架(10,102 103,104,105,106,107,108)，其中，所述紧固件托架的所述至少两个销(12,122,123,124,125,127)延伸穿过所述至少一个保持结构(1)中的相应孔(h)。
12.飞行器结构(1000)，包括根据权利要求6至10中的一项所述的至少一个紧固件套件(1002,1003,1004,1007)，其中，所述紧固件套件的紧固件托架(10,102 103,104,105,106,107,108)的所述至少两个销(12,122,123,124,125,127)延伸穿过所述飞行器结构的至少一个保持结构中的相应孔(h)，并穿过所述紧固件套件的一个或多个抵对部件(202,204,205,206,208,303,507)中的至少一个的相应孔(l)，所述保持结构(1)布置在所述抵对部件和所述紧固件托架的板部分(11,112,115)之间。
13.根据权利要求11或12中的一项所述的飞行器结构，其中，所述至少两个销(12,122,123,124,125)在所述保持结构的背对所述板部分(11,112,115)的一侧上具有球状物，从而将所述紧固件托架(10,102103,104,105,106,107,108)固定到所述至少一个保持结构(1)。
14.将根据权利要求1至5中的一项所述的至少一个紧固件托架(10,102 103,104,105,106,107,108)安装在飞行器结构(1000)的保持结构(1)上的安装方法，所述方法包括：
15.将物体紧固到飞行器结构(1000)的至少一个保持结构(1)的紧固方法，所述紧固方法包括：应用根据权利要求14所述的方法以将紧固件托架(10,102 103,104,105,106,107,108)安装在所述保持结构上；以及通过所述紧固件托架将所述物体紧固到所述保持结构。
