[发明专利]复合结构元件和方法

说明书

技术领域和背景

本发明涉及一种飞机结构就坐元件，例如，分布梁和类似的结构部件。典型地，现有技术结构元件由金属(典型地，铝)制造并且由单块坯料机械加工、锻造、冲压或者用其它方法制造而成。传统地，飞机就坐产品的撑板或者支腿部件被机械加工为或者形成为诸如工字梁的开口段，而非闭合段。典型地，当已经制造闭合段结构(诸如，焊接的管状撑板或者支腿)时，结果是通过与基础材料的机械性能显著不同的焊接点或者粘合剂连结多分段部件。为了进一步减轻飞机部件的重量，期望由轻质材料制造尽可能多的部件，而同时保持乃至增强部件的强度。

发明内容

因此，目的是提供一种制造用于航天(特别是飞机就坐元件和座椅部件)的坚固结构元件的成本有效且可重复的方法。

本发明的另一个目的是提供一种由结构元件制成的飞机客椅和飞机座椅部件，所述结构元件由轻质但极其坚固的复合材料制造而成，所述复合材料既减轻重量又提供强度特征。

通过提供结构元件在下文讨论的优选实施例中实现了本发明的这些和其它目的和优势，所述结构元件包括由悬浮在热塑性基体中的纤维性材料形成的中央部件和由悬浮在热塑性基体中的纤维性材料形成的至少一个侧部部件。中央部件和所述至少一个侧部部件在受热的热塑性状态中结合在一起以形成单个一体结构，所述单个一体结构的特征在于在结构的结合平面中不存在中断部。

根据本发明的另一个实施例，所述至少一个侧部部件包括第一侧部部件和第二侧部部件，其中，第一侧部部件结合到中央部件的第一侧部，并且第二侧部部件结合到中央部件的第二侧部。

根据本发明的另一个实施例，中央部件具有连续的外周并且在中央部件中具有一系列减重内部孔洞。

根据本发明的另一个实施例，中央部件、第一侧部部件和第二侧部部件具有相同的外周形状。

根据本发明的另一个实施例，中央部件具有连续的外周和位于中央部件中的一系列减重内部孔洞，并且至少一个侧部部件具有连续的外周和覆盖中央部件的减重内部孔洞的实心体。

根据本发明的另一个实施例，结构元件包括：中央部件，所述中央部件由悬浮在热塑性基体中的纤维性材料形成，并且所述中央部件具有连续的外周和位于中央部件中的一系列减重内部孔洞；和第一侧部部件和第二侧部部件，所述第一侧部部件和第二侧部部件均具有连续的外周和覆盖中央部件的减重内部孔洞的实心体。在受热的热塑性状态中，第一侧部部件结合到中央部件的第一侧部而且第二侧部部件结合到中央部件的第二侧部，以形成单个一体结构，所述单个一体结构的特征在于在结构的结合表平面上不具有中断部。

根据本发明的另一个实施例，第一侧部部件和第二侧部部件的组合厚度小于中央部件的厚度。

根据本发明的另一个实施例，侧部部件包括飞机座椅的分布梁的侧板。

根据本发明的另一个实施例，提供了形成结构元件的方法，所述方法包括以下步骤：形成中央部件，所述中央部件由切短的或者短的纤维填充材料与复合基体材料模制而构成；和形成编织的定向织物材料的至少一个侧部部件，所述编织的定向织物材料嵌入在与中央部件相配类型的、能够就地加热成型或者结合的热塑性树脂中。加热所述中央部件和所述至少一个侧部部件，所述中央部件和所述至少一个侧部部件结合在一起以形成单个一体结构，所述单个一体结构的特征在于在结构的结合平面上不存在中断部。

根据本发明的另一个实施例，形成至少一个侧部部件的步骤包括形成第一侧部部件和第二侧部部件的步骤。

根据本发明的另一个实施例，形成中央部件的步骤包括选自由挤压中央部件、模制中央部件或者拉挤中央部件组成的步骤组中的步骤。

根据本发明的另一个实施例，这种方法包括：形成具有连续的外周的中央部件的步骤，和形成位于中央部件中的一系列减重内部孔洞的步骤。

根据本发明的另一个实施例，这种方法包括形成具有相同外周形状的中央部件、第一侧部部件和第二侧部部件的步骤。

根据本发明的另一个实施例，形成中央部件的步骤包括形成连续的外周和位于中央部件中的一系列减重内部孔洞的步骤，形成所述至少一个侧部部件的步骤包括形成连续的外周和覆盖中央部件的减重内部孔洞的实心体的步骤。

根据本发明的另一个实施例，这种方法包括形成中央部件的步骤，并且形成所述至少一个侧部部件的步骤包括形成座椅的分布梁的步骤。

根据本发明的另一个实施例，这种方法包括形成飞机客椅的步骤，所述飞机客椅包括多根间隔开的分布梁，每根分布梁均由中央部件、第一侧部部件和第二侧部部件形成。

附图说明