阅读说明：本技术 具有偏心轴线和偏心套筒的双剪切附接装置、包括这种装置的机械组件和组装过程 (Dual shear attachment device with eccentric axis and eccentric sleeve, mechanical assembly and assembly process comprising such a device ) 是由 J-M.布兰多 A.阿奎拉 B.鲁斯卡西 于 2019-09-12 设计创作，主要内容包括：本发明公开了具有偏心轴线和偏心套筒的双剪切附接装置、包括这种装置的机械组件和组装过程。附接装置(1)包括偏心轴线(2)和两个偏心套筒(10A,10B),所述两个偏心套筒旨在安装在偏心轴线(2)上,以便通过偏心套筒(10A,10B)在偏心轴线(2)上的旋转的适当定位来校正机械部件(P1,P2)的叠加圆形孔(T1,T2,T3)之间的可能间隙,该机械部件必须通过附接装置(1)连结在一起,附接装置(1)还包括阻挡装置(16,27),该阻挡装置被构造成能够阻挡偏心套筒(10A,10B)旋转,所述附接装置(1)因此允许产生快速且干净的附接,该附接能够局部校正间隙。(The invention discloses a double shear attachment device having an eccentric axis and an eccentric sleeve, a mechanical assembly and an assembly process including such a device. The attachment device (1) comprises an eccentric axis (2) and two eccentric sleeves (10A,10B) intended to be mounted on the eccentric axis (2) so as to correct possible clearances between superimposed circular holes (T1, T2, T3) of mechanical parts (P1, P2) which must be joined together by the attachment device (1), by means of a suitable positioning of the rotation of the eccentric sleeves (10A,10B) on the eccentric axis (2), the attachment device (1) also comprising blocking means (16,27) configured so as to block the rotation of the eccentric sleeves (10A,10B), said attachment device (1) thus allowing the creation of a quick and clean attachment which is able to correct the clearances locally.)

具有偏心轴线和偏心套筒的双剪切附接装置、包括这种装置 的机械组件和组装过程

技术领域

本发明涉及一种旨在将两个独立的机械部件连结在一起的连接装置。

在本发明的上下文中，所述机械部件中的第一个设置有具有两个分支的叉，所述分支中的每一个设置有至少一个圆形孔，并且所述机械部件中的第二个包括设置有至少一个圆形孔的端部，该端部旨在***所述叉中。

现有技术

这种连接装置可以用于任何领域，尤其是但非排他地航空领域，这些领域需要在具有一定游隙的这种类型的两个机械部件(或结构)之间进行结构组装操作。

尽管不是排他的，但是本发明可以更具体地应用于飞行器上的机械部件的附接，特别是运输飞机上的机械部件的附接，特别是飞行器的机身中的地板模块的附接。

为了减少飞行器的制造时间，设想并行执行操作，尤其是通过开发模块。为此，在制造过程的后期，模块在被结合到飞行器的机身的结构之前被预制和预组装。这种组装方法可能尤其涉及一个或多个地板模块。为此，每个地板模块可以装配水管、电气线路、通风管道、地板面板等。

为了将这种完全装配的地板模块有效地结合到机身中，模块和机身之间的接口(或连接点)必须借助于连接装置尽可能快地连接。附接也必须干净，并能够补偿可能的游隙。实际上，由于不完美的几何形状和/或零件或孔的不对准，游隙通常出现在各个连接点处。

有利的是能够具有能够产生这样的组件的连接装置，该组件使得有可能补偿通常几毫米的游隙，并且这不需要为了在最终组装阶段获得干净的组件而不得不执行调整操作或钻孔，最终组装阶段可以快速地执行。

发明内容

本发明提供一种连接装置，其使得有可能执行能够有效地补偿游隙的快速、干净的连接。为此，本发明涉及一种旨在将两个机械部件连结在一起的连接装置，所述机械部件中的第一个设置有具有两个分支的叉，所述分支中的每一个设置有圆形孔，并且所述机械部件中的第二个设置有圆形孔。

根据本发明，所述连接装置至少包括：

- 偏心销，其至少包括具有第一旋转轴线的第一和第二同轴圆柱形部段，以及在这些第一和第二圆柱形部段之间的具有第二旋转轴线的第三圆柱形部段，所述第一和第二旋转轴线不同，所述第三圆柱形部段旨在穿过所述第二机械部件的圆形孔；

- 第一偏心套筒，其包括至少一个中空圆柱体，该中空圆柱体设置有外部圆柱形表面和内部圆柱形表面，该外部圆柱形表面旨在***叉的所述分支之一的圆形孔中，并且内部圆柱形表面旨在用于接收偏心销的第一圆柱形部段，第一偏心套筒的所述内部圆柱形表面和外部圆柱形表面具有不同的旋转轴线；和

- 第二偏心套筒，其包括至少一个中空圆柱体，该中空圆柱体设置有外部圆柱形表面和内部圆柱形表面，该外部圆柱形表面旨在***叉的所述分支中的第二个的圆形孔中，并且内部圆柱形表面旨在用于接收偏心销的第二圆柱形部段，第二偏心套筒的所述内部圆柱形表面和外部圆柱形表面具有不同的旋转轴线。

优选地，尽管不是排他地，所述连接装置还包括：

- 第一阻挡元件，其能够在旋转上阻挡第一偏心套筒；和

- 第二阻挡元件，其能够在旋转上阻挡第二偏心套筒。

因此，由于由偏心销和接合偏心套筒(旨在安装在偏心销上)产生的三重偏心特征，在偏心销的第三部段(旨在***第二机械部件的圆形孔中)和包括偏心套筒的外部圆柱形表面(旨在***第一机械部件的圆形孔中)的圆柱形部段之间具有可调整的公差。该公差可通过偏心套筒在偏心销上的旋转来调整。因此，通过偏心套筒在偏心销上的适当旋转定位，有可能补偿待连结在一起的机械部件的圆形(叠加)孔之间的任何可能的游隙。这种旋转定位一旦被调整，就由第一和第二阻挡元件固定。

因此，连接装置使得有可能进行能够补偿任何可能的游隙的连接(或组装)，并且这不需要执行调整操作或钻孔，这使得有可能获得干净的连接并快速地执行组装。

有利地，连接装置包括球形接头，该球形接头旨在布置在所述第三圆柱形部段和第二机械部件的所述圆形孔之间。

在一个优选实施例中，第一阻挡元件包括第一板，该第一板设置有带有内部凹口边缘的圆形开口，该内部凹口边缘旨在夹持所述第一偏心套筒的互补形状的凹口周边边缘，所述第一板能够被附接。

此外，在一个优选实施例中，第二阻挡元件包括第二板，该第二板设置有带有内部凹口边缘的圆形开口，该内部凹口边缘旨在夹持所述第二偏心套筒的互补形状的凹口周边边缘，所述第二板能够被附接。

有利地，偏心销的第一、第二和第三圆柱形部段纵向地彼此直接连接。

此外，有利地，所述偏心销在其每个端部处设置有旨在接收螺母的螺纹部段。

本发明还涉及一种机械组件，其包括如上所述的第一机械部件、第二机械部件和连接装置，该连接装置将所述第一和第二机械部件连接在一起。

有利地，第一阻挡元件和第二阻挡元件附接到第一机械部件上。

本发明还涉及一种借助于如上所述的连接装置组装两个机械部件的方法，所述机械部件中的第一个设置有具有两个分支的叉，所述分支中的每一个设置有圆形孔，并且所述机械部件中的第二个设置有圆形孔。

根据本发明，所述组装方法包括相继地由至少以下步骤组成的步骤：

- 提供第二机械部件，使得其设置有圆形孔的一个端部被引入第一机械部件的叉的分支(设置有两个圆形孔)之间,从而叠加三个圆形孔；

- 将偏心销和偏心套筒***这些叠加的圆形孔中，并使它们进入旋转相对位置，该位置允许在适当情况下补偿任何游隙；和

- 使用阻挡元件在旋转上阻挡偏心套筒和偏心销。

附图说明

附图将阐明如何可以实现本发明。在这些图中，相同的附图标记表示相似的元件。更具体地：

图1是将两个机械部件连结在一起的连接装置的特定实施例的略微透视的示意性截面图；

图2是两个机械部件和旨在将这两个机械部件连结在一起的连接装置的各种元件的分解透视图；

图3是偏心销的透视图；

图4是偏心套筒的透视图；

图5和图6是机械组件的透视图，该机械组件包括两个部分叠加的机械部件和将它们连结在一起的连接装置，分别从连接装置的每一侧观察；和

图7示意性地示出了组装这种机械组件的方法的主要步骤。

具体实施方式

在图1的特定实施例中示意性示出的连接装置1旨在在两个独立的机械部件P1和P2之间进行连接。

如图2所示，机械部件P1设置有具有两个分支F1和F2的叉F。所述分支F1和F2中的每一个都设置有圆形孔T1A、T1B，这两个圆形孔T1A、T1B彼此面对。机械部件P2设置有圆形孔T2。为了组装，机械部件P2被布置成使得其设置有圆形孔T2的一个端部(或部分)6被引入机械部件P1的叉F的分支F1和F2之间，从而叠加优选地具有相同直径的三个圆形孔T1A、T1B和T2，借此连接装置1将所述机械部件P1和P2连结在一起。

为此，如图1和图2所示，连接装置1包括实心偏心销2。

如图3所描绘，偏心销2尤其包括：

- 圆柱形部段3A和3B，每个圆柱形部段均制造成直圆柱体的形式，并且具有相同的(中心)旋转轴线A1；和

- 在这些圆柱形部段3A和3B之间的圆柱形部段4，其制造成具有(中心)旋转轴线A2的直圆柱体的形式。

圆柱形部段3A、3B和4纵向地(即在所述旋转轴线A1和A2的方向上)彼此直接连接。圆柱形部段3A和3B沿着旋转轴线A1呈现基本相同的长度。圆柱形部段3A和3B相对于旋转轴线A1也呈现基本相同的直径。圆柱形部段3A、4和3B形成偏心销2，偏心销2相对于机械部件P1的对称平面对称。

销2被称为偏心的，因为两个旋转轴线A1和A2是不同的，即不同轴的，同时彼此平行。换句话说，圆柱形部段3A和3B以及圆柱形部段4的圆形横截面的中心是不同的，即相对于彼此偏移一间距(或偏移量)E1(在垂直于所述平行旋转轴线A1和A2的平面中)，如图3所示。因此，在偏心销2上，具有在圆柱形部段3A和4之间的第一偏移量和在圆柱形部段3B和4之间的第二偏移量。

偏心销2的圆柱形部段4旨在通过经由球形接头9与圆形孔T2的内表面S2接触而***到要连结在一起的所述机械部件P1和P2中的一个的圆形孔中，即在图1和图2的示例中的机械部件P2的圆形孔T2中。

该球形接头9旨在布置在偏心销2的所述圆柱形部段4和机械部件P2的所述圆形孔T2之间。球形接头9补偿机械部件P2和圆柱形部段4之间的一些游隙。

如图3所示，偏心销2在其两个纵向端部5A和5B中的每一个处都设置有旨在接收螺母8A、8B(图2)的螺纹部段7A、7B。

连接装置1还包括两个偏心套筒10A和10B。如图4所示，每个偏心套筒10A、10B是中空圆柱体。每个偏心套筒10A、10B包括圆柱形部段11，圆柱形部段11设置有外部(或周边)圆柱形表面12和内部圆柱形开口13。内部圆柱形开口13界定了内部圆柱形表面14。

在本发明的上下文中，形容词“内部”和“外部”针对圆柱形部段或圆柱体限定，分别相对于该圆柱形部段或该圆柱体的(中心)旋转轴线径向地朝向该旋转轴线(对于“内部”)和远离该旋转轴线(对于“外部”)。

每个套筒10A、10B被称为偏心的，因为外部圆柱形表面12和内部圆柱形表面14具有旋转轴线A3和A4，旋转轴线A3和A4也不同，即不同轴，同时彼此平行。换句话说，外部圆柱形部段12和内部圆柱形部段14的圆形横截面的中心是不同的，即相对于彼此偏移间距(或偏移量)E2(在垂直于所述平行旋转轴线A3和A4的平面中)，如图4所示。

偏心套筒10A的圆柱形部段11旨在***机械部件P1的圆形孔中，即在图1和图2的示例中的机械部件P1的圆形孔T1A中，且外部圆柱形表面12与圆形孔T1A的内表面S1A接触。

类似地，偏心套筒10B的圆柱形部段11旨在***机械部件P1的圆形孔中，即在图1和图2的示例中的机械部件P1的圆形孔T1B中，且外部圆柱形表面12接触圆形孔T1B的内表面S1B。

此外，偏心套筒10A和10B的内部圆柱形开口13旨在分别接收偏心销2的圆柱形部段3A和3B。偏心套筒10A和10B呈现基本相同的长度。偏心套筒10A和10B也呈现基本相同的直径。

因此，由于该偏心销2和这些偏心套筒10A和10B(它们旨在安装在偏心销2上)，在连接装置1上存在具有间距E1和两个间距E2的三重偏心。因此，在偏心销2的部段4(旨在***机械部件P2的圆形孔T2中)和偏心套筒10A和10B的圆柱形部段11(具有外部圆柱形表面12)(旨在分别***机械部件P1的圆形孔T1A和T1B中)之间具有可调整的公差。该公差可通过偏心套筒10A和10B在偏心销2上的一个或另一个方向(如图4中的双箭头R所示)上的旋转来调整。因此，通过偏心套筒10A和10B与偏心销2之间合适的相对旋转定位，有可能补偿待连结在一起的机械部件P1和P2的三个(叠加的)圆形孔T1A、T1B和T2之间的任何可能的游隙，从而在剪切时相对于彼此阻挡机械部件P1和P2。

因此，连接装置1使得有可能进行连接(或组装)，该连接(或组装)能够补偿任何可能的游隙(高达几毫米)，该游隙尤其是由于圆形孔T1A、T1B和T2的几何形状不完美和/或这些圆形孔T1A、T1B和T2在它们叠加时的未对准导致，并且这不需要执行调整操作或钻孔，这使得有可能获得干净的连接并快速地执行组装。

当获得适当的旋转定位(在偏心套筒10A和10B与偏心销2之间)时，组件被阻挡旋转。

为此，连接装置1包括旨在用于在旋转上阻挡偏心套筒10A的阻挡元件16。

在一个优选实施例中，如图2所示，阻挡元件16包括板17。该板17设置有圆形开口18，该开口18具有凹口内部边缘19。此外，偏心套筒10A包括布置在圆柱形部段11和端部部段15之间的周边环20，如图4所示。该周边环20包括形状与圆形开口18的内部凹口边缘19互补的周边(或外部)凹口边缘21。

为了执行阻挡，板17被定位成使得圆形开口18的内部凹口边缘19紧密配合在偏心套筒10A的周边环20的互补形状的凹口周边边缘21周围。然后，借助于常规的附接装置，板17附接到机械部件P1。在图1和图2的示例中，板17借助于螺钉22附接，螺钉22具有螺纹杆23和头部24，该螺钉拧入螺纹钻孔25中与机械部件P1接合。此外，垫圈26布置在头部24和板17之间。

为了执行偏心套筒10A和10B与偏心销2之间的旋转阻挡，连接装置1还包括阻挡元件27，该阻挡元件27旨在在旋转上阻挡偏心套筒10B。阻挡元件27的形状与阻挡元件16的形状基本相同。

在一个优选实施例中，如图2所示，阻挡元件27包括板28。该板28设置有圆形开口29，该开口具有凹口内部边缘30。此外，像偏心套筒10A一样，偏心套筒10B包括布置在部段11和15之间的周边环20，如图4所示。该周边环20设置有周边(或外部)凹口边缘21，该凹口边缘21被设计成在形状上与所述圆形开口29的内部凹口边缘30互补。

为了执行阻挡，板28被定位成使得圆形开口29的凹口内部边缘30紧密配合在偏心套筒10B的周边环20的互补形状的凹口周边边缘21周围。然后，借助于常规的附接装置，板28附接到机械部件P2。在图1和图2的示例中，板28借助于螺钉33附接，螺钉33具有螺纹杆34和头部35，该螺钉拧入螺纹钻孔36中与机械部件P1接合。此外，垫圈37布置在头部35和板28之间。

板17被拧到机械部件P1的面31(图1)上，并且板28被拧到与面31相对的面32上。

图5和图6描绘了机械组件38，示出了所产生的机械连接。该机械组件38包括由如上所述的机械部件P1、机械部件P2和连接装置1形成的组件，该组件将这些机械部件P1和P2连结在一起。图5示出了机械组件38的一侧39的视图，尤其描绘了板17(在面31上)，图6示出了机械组件38的另一侧40，尤其描绘了板28(在面32上)。

连接装置1是双剪切装置，剪切是机械组件38的内部应力状态，其中机械部件P1和P2中的每一个在相反方向的力的作用下具有相对于彼此滑动的趋势。

如上所述，借助于图7所示的组装方法，连接装置1与两个机械部件P1和P2组装在一起，以形成图5和图6的机械组件38。

这种组装方法尤其包括以下步骤：

- 步骤E1，使设置有圆形孔T2的机械部件P2的端部6(图2)处于机械部件P1的叉F的两个臂F1和F2之间，以便叠加圆形孔T1A、T1B和T2；

- 步骤E2，将偏心销2和偏心套筒10A和10B***这些叠加的圆形孔T1A、T1B和T2中，偏心套筒10A和10B围绕偏心销2，以使偏心套筒10A和偏心销2进入第一旋转相对位置，并且使偏心套筒10B和偏心销2进入第二旋转相对位置，这些第一和第二相对位置使得有可能在适当的情况下补偿任何游隙；和

- 步骤E3，借助于阻挡元件16和27在旋转上阻挡偏心套筒10A和10B(因此也阻挡偏心销2)，并且通过分别将螺母8A和8B拧到所述偏心销2的螺纹杆7A和7B上来纵向地固定偏心销2(因此也固定偏心套筒10A和10B)。

所述连接装置1的优选应用涉及将组件模块附接到飞行器，特别是运输飞机上，并且尤其是将地板模块附接在飞行器的机身中。为此，地板模块可以装配有水管、电气线路、通风管道、地板等。在这种情况下，地板模块在多个附接点处附接在飞行器的机身中，其中的至少一些(并且优选所有)使用诸如上述那样的连接装置1。为此，装配的地板模块在被机身中的检测器引导的同时移动，并被带到其在机身内部的最终位置。然后，它在所述多个附接点处附接到所述机身。

在本申请中，在包括机械组件38的每个附接点处，机械部件P1形成机身的一部分或者对应于附接到所述机身的部分，并且机械部件P2形成地板模块的一部分或者对应于附接到所述地板模块的部分，反之亦然。

如上所述，连接装置1具有许多优点。特别地，它使得有可能获得：

- 能够局部补偿制造偏差和/或对准偏差而无需执行调整操作的连接；

- 快速连接，因为安装连接装置1可以快速地实现，因为它尤其不需要任何调整操作或钻孔；和

- 干净的连接，因为不需要钻孔，并且连接装置1的安装不会产生任何浪费。