面板组件及其制作方法
【专利摘要】在本公开的实施例中，提供用于连接于结构的面板组件及其制作方法。所述组件具有第一面板元件（102a）并具有第二面板元件（102b），第一面板元件（102a）具有至少一个第一面板非线性边缘（122a），第二面板元件（102b）具有至少一个第二面板非线性边缘（122b），其中第二面板非线性边缘被设计成与第一面板非线性边缘交错，从而形成带有交错的面板封边条（108a，108b）的面板组件以用于连接于结构。相比于由具有线性边缘的相邻的面板元件形成的相邻的面板封边条的宽度，交错的面板封边条的宽度减小，并且减小的宽度导致面板组件和面板组件所连接的结构的整体重量减轻。
【专利说明】面板组件及其制作方法
【技术领域】
[0001]本公开大体涉及用于附接于结构的面板组件，并且更具体地，具有用于附接于交通工具例如飞机的结构框架和其它结构的独特的封边条的面板组件。
【背景技术】
[0002]在许多应用中，面板的组装可通过将面板与一排或多排紧固件，例如铆钉、螺栓、螺钉或其它紧固件一起机械固定、将面板与粘结剂或其它化学结合元件一起化学结合或本领域已知的其它连接或固定方式进行组装。此类面板组件可附接于结构框架或其它结构，或附接于各种运输交通工具，例如飞机、飞船、卫星、旋翼飞机、船舶、汽车、卡车、公共汽车或其它运输交通工具的部件，或附接于建筑结构，例如建筑、桥或其它结构的部件。
[0003]具体地，飞机机身或机体可通过多个蒙皮壁板与多排紧固件(例如金属铆钉)同时周向并纵向地机械固定在一起进行制造。此类蒙皮面板可用于形成整流罩，即减小飞机阻力并产生平滑轮廓和外观的结构。整流罩，例如机翼-机身整流罩，提供飞机的机翼和机身或机体间的空气动力型外壳，从而形成飞机的外部蒙皮。已知的机翼-机身整流罩通常具有带有线性或直边缘的面板，所述线性或直边缘在附接于飞机结构框架的两个相邻的面板间。
[0004]已知的机翼-机身整流罩面板组件的说明图在图2A-2C和图3-4中示出。图2A已知的飞机机翼-机身整流罩面板组件30的内侧透视图，所述飞机机翼-机身整流罩面板组件30分别由具有线性或直边缘34a、34b (也见图2C)的面板元件32a，32b形成。如图2A-2C所示，面板元件32a、32b可以分别具有:侧面36a、36b，可以或者不可以附接于其它面板元件；具有封边条宽度54 (见图2B)的封边条38a、38b，且封边条38a、38b各自具有一排或多排面板开孔44a，44b (见图2B);蜂窝结构芯部40a、40b，带有倾斜部41a、41b (见图2A);内表面50a、50b和，外表面52a、52b (见图2C)。面板元件32a、32b通常可由复合材料和/或金属材料制成，尽管封边条38a、38b比蜂窝结构芯部40a，40b薄，但由于蜂窝结构芯部40a、40b中使用重量较轻的材料，封边条38a，38b中使用重量较重的材料，所以通常封边条38a、38b比蜂窝结构芯部40a、40b重。
[0005]图2B是图2A的已知的飞机机翼-机身整流罩面板组件30的内部前透视图。图2C是图2A的已知的飞机机翼-机身整流罩面板组件30的外部透视图。如图2B所示，面板元件32a，32b可通过与面板元件32a、32b的面板开孔44a，44b对应的框架开孔58a、58b连接于飞机结构框架元件46的第一端边缘42a、42b，所述第一端边缘42a、42b具有J型轮廓。通过将紧固件56(见图2C，3)插入通过面板开孔44a、44b和对应的框架开孔58a、58b，面板元件32a、32b连接于飞机结构框架元件46，并且进而互相连接。
[0006]图3是连接于飞机结构框架元件46的图2A的已知的飞机机翼-机身整流罩面板组件30的面板元件32a外部的近距离透视图。如图3所示，飞机结构框架元件46还具有第二端边缘60和带有开孔64的主体62。
[0007]图4是图2A的已知的飞机机翼-机身整流罩面板组件30的两个相邻的面板元件32a、32b之间的界面66的内部透视图。界面66在线性或直边缘34a、34b之间形成。封边条宽度54在封边条38a的端部68和封边条38b的端部70之间形成。
[0008]在图2A-2C和图3-4示出的此类面板组件的封边条的宽度中使用双排紧固件或多排紧固件，可增加封边条宽度，并且进而可增加可使用在封边条中的较重材料的量。这可以导致面板组件和该面板组件所附接的结构的整体重量增加。另外，在封边条的宽度中使用双排紧固件或多排紧固件，可增加组装面板组件所需要的紧固件的数量。这可以进一步导致面板组件和该面板组件所附接的结构的整体重量增加。最终，由于使用的紧固件的数量增加，使得需要更多时间和劳力来安装紧固件，从而导致面板组件的制造成本增加。
[0009]因此，有需要在本领域中提出改进的面板组件及其制作方法，提供已知的组件和方法所不具有的优势。
【发明内容】
[0010]一种改进的面板组件及其制作方法的需要被满足。如在下面的详细说明书中讨论的，改进的面板组件和方法的实施例提供已知的组件和方法所不具有的显著优势。
[0011]在本公开的实施例中，提供用于连接于结构的面板组件。组件包括具有至少一个第一面板非线性边缘的第一面板元件。组件还包括具有至少一个第二面板非线性边缘的第二面板元件。第二面板非线性边缘被设计成与第一面板非线性边缘交错，从而形成带有交错的面板封边条的面板组件以用于连接于结构。相比于由具有线性边缘的相邻的面板元件形成的相邻的面板封边条的宽度，交错的面板封边条的宽度减小，并且减小的宽度导致面板组件和该面板组件所连接的结构的整体重量减轻。
[0012]在本公开的另一个实施例中，提供制作用于连接于结构的面板组件的方法。方法包括制造具有至少一个第一面板非线性边缘的第一面板元件。方法还包括制造具有至少一个第二面板非线性边缘的第二面板元件，其中第二面板非线性边缘被设计成与所述第一面板非线性边缘交错。方法还包括使第一面板非线性边缘与第二面板非线性边缘交错，从而形成带有交错的面板封边条的面板组件。方法还包括将面板组件的交错的面板封边条连接于结构。相比于由具有线性边缘的相邻的面板元件形成的相邻的面板封边条的宽度，交错的面板封边条的宽度减小。减小的宽度导致面板组件和该面板组件所连接的结构的整体重量减轻。
[0013]在本公开的另一个实施例中，提供制作用于连接于飞机的圆齿面板组件的方法。方法包括制造多个各自具有至少一个圆齿边缘的面板组件，所述圆齿边缘包括多个圆化圆齿突出部，其中每个圆化圆齿突出部具有面板开孔。方法还包括将面板元件交错在一起，使得每个面板元件的至少一个圆齿边缘，与一个或多个相邻的面板元件的至少一个相邻的圆齿边缘交错并对应，从而形成带有交错的圆齿封边条的圆齿面板组件。方法还包括将圆齿面板组件的一个或多个交错的圆齿封边条，连接于一个或多个飞机结构框架元件。方法还包括插入紧固元件，使其通过每个面板开孔并通过设在飞机结构框架元件中的对应的框架开孔，从而将一个或多个交错的圆齿封边条固定于一个或多个飞机结构框架元件。相比于由具有线性边缘的相邻的面板元件形成的相邻的面板封边条的宽度，交错的圆齿封边条的宽度减小。减小的宽度导致圆齿面板组件和该圆齿面板组件所连接的一个或多个飞机结构框架元件的整体重量减轻。[0014]已讨论的特征，功能，和优势能够在本公开的各个实施例中独立实现，或在其它实施例中组合，其进一步的细节可以参照下面的说明书和附图看到。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]通过结合附图参照下面的详细说明书，能够更好地理解本公开，附图示出优选和示例性的实施例，但不一定按比例绘制，其中:
[0016]图1是可结合一个或多个本公开的面板组件的有利实施例的示例性飞机的透视图；
[0017]图2A是已知的飞机机翼-机身整流罩面板组件的内侧透视图；
[0018]图2B是图2A的已知飞机机翼-机身整流罩面板组件的内部前透视图；
[0019]图2C是图2A的已知飞机机翼-机身整流罩面板组件的外部透视图；
[0020]图3是连接于飞机结构框架元件的图2A的一个已知的飞机元件外部的近距离透视图；
[0021]图4是图2A的已知飞机机翼-机身整流罩面板组件的面板元件的界面的内部透视图；
[0022]图5是本公开的一个面板组件实施例的面板元件的界面的内部透视图；
[0023]图6是本公开的一个面板组件实施例的外部透视图；
[0024]图7是本公开的一个附接于结构框架元件的面板组件实施例的分解透视图；
[0025]图8是本公开的一个附接于结构框架元件的面板组件实施例的剖面图；
[0026]图9A是本公开的一个面板组件实施例的内侧透视图；
[0027]图9B是图9A的面板组件的内部前透视图；
[0028]图9C是图9A的面板组件的外部透视图；
[0029]图10是一个附接于结构框架元件的图9A的面板元件的外部的近距离透视图；
[0030]图1lA是本公开的另一个面板组件实施例的外部透视图，示出四个交错的面板元件；
[0031]图1lB是图1lA的面板组件拆开一个面板元件的外部透视图；
[0032]图1lC是图1lA的面板组件的内部透视图；
[0033]图12是本公开的示例性方法实施例的流程图；以及
[0034]图13是本公开的另一个示例性方法实施例的流程图。
【具体实施方式】
[0035]将参考附图在下文中对所公开的实施例进行更详细地描述，其中示出一些，而非所有的公开实施例。实际上，若干不同的实施例可以被提供，并且不应该被解释为限制本文所列出的实施例。相反，提供这些实施例使得本公开将是彻底的和完整的，并将全面地向本领域技术人员传达本公开的范围。
[0036]现在参照附图，图1是示例性飞机10的透视图，可结合本公开的一个或多个面板组件100 (见图9A-9C)或圆齿面板组件150 (见图11A-11B)的有利实施例。如图1所示，飞机10包括机身或机体12、机头14、驾驶舱16、可操作地联接于机身或机体12的机翼18、一个或多个推进单元20、机尾垂直稳定器22、一个或多个机尾水平稳定器24和带有紧固件28的机翼-机身整流罩26。图1示出包含在机翼-机身整流罩26中的面板组件100。虽然在图1中示出的飞机10 —般代表商用客机，但是面板组件100，以及面板组件150，还可应用在其它类型的飞机中。更具体地，所公开的实施例的教导可应用到其它客机、货运飞机、军用飞机、旋翼机以及其他类型的飞机或飞行器，以及航空航天飞行器、卫星、太空运载火箭、火箭和其它航空航天器上。还应该理解，根据本公开的组件、方法和系统的实施例可被使用在其它运输交通工具，例如船和其他船舶、火车、汽车、卡车、公共汽车或其它合适的运输车辆中。还应该理解，根据本公开的组件、方法和系统的实施例可被使用在各种结构中，其中面板可以附接于结构元件，例如建筑、桥或其它合适的结构。
[0037]如图9A-9C所示，在一个实施例中，提供用于连接于结构115，例如结构框架元件116的面板组件100。结构框架元件116可包括飞机结构框架元件46(见图2A)。结构115优选具有至少一个拼板构造部101(见图1)。结构115可包括飞机10(见图1)、飞船、卫星、旋翼机、船舶、船只、火车、汽车、卡车、公共汽车、拖拉机拖车、建筑或其它建筑结构，或其它合适的结构。
[0038]图9A是面板组件100的内侧透视图。图9B是图9A的面板组件100的内部前侧透视图。图9C是图9A的面板组件100的外部透视图。如图9A所示，面板组件100包括第一面板元件102a，其具有至少一个第一面板非线性边缘122a (见图9C)。面板组件100还包括第二面板元件102b，其具有至少一个第二面板非线性边缘122b(见图9C)。如图9C所示，第一面板非线性边缘122a和第二面板非线性边缘122b优选分别具有圆齿或拉链式边缘配置123a、123b，包括多个圆化圆齿突出部125a、125b。每个圆化圆齿突出部125a、125b可分别具有面板开孔114a、114b。
[0039]如图9A所示，第一和第二面板元件102a、102b分别包括侧面106a、106b，侧面106a、106b可以附接或者可以不附接于具有非线性边缘的额外的面板元件。第一和第二面板元件102a、102b各自还包括封边条108a、108b (见图9A)。当第一面板非线性边缘122a和第二面板非线性边缘122b交错并且第一和第二面板元件102a、102b彼此相邻时，封边条108a、108b形成封边条宽度124(见图9B，5)。如图9A所示，第一和第二面板元件102a、102b各自还包括芯部110a、110b，芯部110a、IlOb具有倾斜部104a、104b。第一和第二面板元件102a、102b分别还包括内表面118a、118b (见图9A)和外表面120a、120b (见图9C)。
[0040]第一和第二面板元件102a、102b优选可由复合材料和/或金属材料制成。优选地，封边条108a，108b各自具有比芯部IlOaUlOb更薄或更小的宽度，芯部IlOaUlOb各自具有更厚或更大的宽度。另外，优选地，封边条108a、108b各自具有比芯部IlOaUlOb更大或更重的重量，芯部110a、IIOb各自具有更小或更轻的重量。优选地，芯部IlOaUlOb由比封边条108a、108b重量更轻的材料组成。优选地，封边条108a、108b由比芯部110a、IlOb重量更轻的材料组成。
[0041]如图9C所不,优选地,第一面板兀件102a的封边条108a具有多个沿着第一面板非线性边缘122a隔开的面板开孔114a。优选地，第二面板元件102b的封边条108b具有多个沿着第二面板非线性边缘122b隔开的面板开孔114b。当第一面板非线性边缘122a与第二面板122b非线性边缘交错并连接时，面板开孔114a，114b优选以基本线性型的图案117对齐(见图6)。
[0042]如图9A-9B和图10所示，第一和第二面板元件102a、102b可连接于结构115，如结构框架元件116。结构115，例如结构框架元件116，可包括第一端边缘126(见图10)，其具有C型轮廓112 (见图9A)并具有多个框架开孔128。结构115，例如结构框架元件116，还可包括第二端边缘130和具有开孔132的主体134。优选地，框架开孔128对应于面板组件102a、102b 的面板开孔 114a、114b。
[0043]面板组件100还可包括多个紧固元件138 (见图9C、10)。紧固元件138可包括已知的紧固元件，例如铆钉、螺母和螺栓、螺钉或其它合适的紧固元件。每个紧固元件138经配置用于插入，使其分别通过第一和第二面板元件102a、102b的面板开孔114a、114b(见图9C、10)。每个紧固元件138经配置用于进一步的插入，使其通过设置在结构115，例如结构框架元件116的第一端边缘126中的对应的框架开孔128(见图10)。图10是图9A的第一面板元件102a的外部的近距离透视图，所述第一面板元件102a在附接界面136a被附接于结构115，例如结构框架元件116的第一端边缘126。通过插入紧固元件138，使其通过面板开孔114a，114b和对应的框架开孔128，第一和第二面板元件102a、102b连接于结构115。如图9C所示，当第一个第二面板元件102a、102b的封边条108a、108b分别交错在一起时，可插入紧固元件138，使其通过面板开孔114a、114b并通过框架开孔128，从而将第一和第二面板元件102a、102b连接或附接于结构115，例如结构框架元件116，并且进而连接或附接第一和第二面板元件102a，102b，使其相互连接。或者，代替紧固元件138的使用，面板组件100可通过粘结剂或其它化学结合元件或其它合适的紧固机构连接于结构115。
[0044]图7是本公开的一个附接于结构115例如结构框架元件116的面板组件100的实施例的分解透视图。如图7所示，第二面板元件102b被示出为与第一面板元件102a分离，第一面板元件102a被示出为附接于结构115，例如结构框架元件116。图8是结构框架元件116的截面图，所述结构框架元件116分别在附接界面136a、136b分别附接于第一和第二面板元件102a、102b的封边条108a、108b。如图8所示，第一面板元件102a的封边条108a在附接界面136a附接于结构115 (例如结构框架元件116)的第一端边缘126，并且第二面板元件102b的封边条108b在附接界面136b附接于结构115 (例如结构框架元件116)的第一端边缘126。
[0045]相比于可用于固定相邻的面板封边条38a、38b (见图4)的全部紧固元件的数目，所述面板封边条38a，38b由具有线性边缘34a、34b (见图4)的相邻的面板元件32a、32b形成，本文公开的面板组件100优选具有的可用于将第一和第二面板元件102a、102b的交错的面板封边条108a、108b固定于结构115的全部紧固元件138的数目减小。面板组件100的减少的紧固元件数目优选导致面板组件100和面板组件200所连接的结构115的整体重量减轻。
[0046]图5是界面140的内部透视图，所述界面140在第一面板元件102a的第一面板非线性边缘122a和第二面板元件102b的第二面板非线性边缘122b之间形成。第二面板非线性边缘122b被设计成与第一面板非线性边缘122a交错，从而形成带有交错的封边条108a、108b的面板组件100，以用于连接于结构115(见图9A)。图5示出封边条108a、108b交错在一起以形成封边条宽度124，当第一和第二面板元件102a、102b由复合材料组成时，封边条宽度124可包括实体层界面。封边条宽度124在封边条108a的端部142和封边条108b的端部144之间形成。相比于已知的相邻的封边条38a，38b (见图4)的封边条宽度54 (见图4)，所述封边条38a、38b由具有线性边缘34a、34b (见图4)的已知的相邻的面板元件32a、32b (见图4)形成，交错在一起的封边条108a、108b的封边条宽度124优选减小。减小的封边条宽度124优选导致面板组件100的整体重量减轻，并且当面板组件100连接或附接于结构115 (见图9A)时，优选导致连接或附接的面板组件100和结构115的整体重
量减轻。
[0047]图6是本公开的一个面板组件实施例100的外部视图，示出在第一面板元件102a的第一面板非线性边缘122a和第二面板元件102b的第二面板非线性边缘122b之间形成的交错的面板封边条轮廓119。图6进一步示出当第一面板非线性边缘122a与第二面板非线性边缘122b交错并连接时基本呈线性型图案117的面板开孔114a、114b。
[0048]如图11A-11C所示，在本公开的另一个实施例中，提供圆齿面板组件150，包括四个面板元件152a、152b、152c、152d，各自具有至少一个非线性边缘154a_154h。如图1IA所示，面板元件152a包括非线性边缘154a和非线性边缘154b。面板元件152b包括非线性边缘154c和非线性边缘154d。面板元件152c包括非线性边缘154e和非线性边缘154f。面板元件152d包括非线性边缘154g和非线性边缘154h。优选地，非线性边缘154a_154h分别具有圆齿或拉链式边缘配置 155a、155b、155c、155d、155e、155f、155g、155h。
[0049]图1lA是圆齿面板组件150的外部透视图，示出交错在一起的四个面板元件152a、152b、152c、152d。如图1lA所示，非线性边缘154a与非线性边缘154h交错，非线性边缘154b与非线性边缘154c交错，非线性边缘154d与非线性边缘154e交错，且非线性边缘154f与非线性边缘154g交错。四个面板元件152a-152d在界面170 (见图11A)交错在一起。当非线性边缘154a-154h交错且面板元件152a_152d彼此相邻时，相邻的面板元件152a-152d的封边条160形成封边条宽度172 (见图11C)。
[0050]每个面板兀件152a_152d分别还包括多个面板开孔156a、156b、156c、156d,经配置接收紧固元件138 (见图11A)。如上面讨论的，紧固元件138可包括已知的紧固元件，例如铆钉、螺母和螺栓、螺钉或其它合适的紧固元件。或者，代替紧固元件138的使用，面板组件100可通过粘结剂或其它化学结合元件或其它合适的紧固机制连接于架构115。每个面板元件152a-152d还包括具有倾斜部159 (见图11B)和封边条160的芯部158。每个面板元件152a-152d还包括外表面162a、162b、162c和162d (见图11A-11B)和内表面163a、163b、163c 和 163d (见图 11C)。
[0051]如图1lA所示，圆齿面板组件150优选在附接界面136连接或附接于结构115。如图11A-11B所示,结构115可包括一个或多个结构框架元件116,各自包括第一端边缘126、第二端边缘130和具有开孔132的主体134。
[0052]图1lB是图1lA的圆齿面板组件150的外表面162a_162d的外部透视图，在所述圆齿面板组件150中，一个面板元件152与其它面板元件152b、152c、152d分离。包括结构框架元件116的结构115被示出。每个结构框架元件116包括第一端边缘126、第二端边缘130和具有开孔132的主体134。
[0053]图1lC是图1lA的圆齿面板组件150的内表面163a_163d的内部透视图。如图1lC所示，圆齿面板组件150优选在附接界面136连接或附接于结构115。如图1lC所示，结构115包括多个结构框架元件116，结构框架元件116可通过多个紧固元件138 (见图11A)附接于面板元件152a-152d的封边条160。紧固元件138可以与附接元件164固定。优选地，附接元件164包括配件166，其经配置抵靠结构框架元件116的第一端边缘126固定并保持紧固元件138就位。进一步如图1lC所示，一个或多个结构框架元件116可以沿着面板元件的封边条160连续分布或未分开地分布。或者，如图1lC所示，一个或多个结构框架元件116可以被划分或分割成两个或更多个框架元件块168，可附接在连续的结构框架元件116的每一侧。
[0054]在其它实施例中，面板组件可包括四个以上的面板元件，其中每个面板元件可具有一个或多个非线性边缘，其经配置与相邻的面板元件的非线性边缘交错并连接。
[0055]在本公开的另一个实施例中，提供制作用于连接于结构115 (见图9A)例如结构框架元件116 (见图9A)的面板组件100 (见图9A)的方法200。结构框架元件116可包括飞机结构框架元件46(见图2A)。图12是本公开的方法200的示例性实施例的流程图。结构115优选具有至少一个拼板构造部101 (见图1)，并且可包括飞机10 (见图1)，飞船、卫星、旋翼飞行器、船舶、船只、火车、汽车、卡车、公共汽车、拖拉机拖车、建筑和建筑结构，或其它合适的结构。
[0056]如图12所示，方法200包括步骤202，制造具有至少一个第一面板非线性边缘122a (见图9C)的第一面板元件102a (见图9A)。方法200还包括步骤204，制造具有至少一个第二面板非线性边缘122b的第二面板元件102b。第二面板非线性边缘122b优选被设计成与第一面板非线性边缘122a交错。第一和第二面板元件102a，102b是利用本领域已知的面板制造工艺制造的。
[0057]如图12所示，方法200还包括步骤206，将第一面板非线性边缘122a与第二面板非线性边缘122b交错，从而形成带有交错的面板封边条108a、108b (见图6)的面板组件100 (见图 9C)。
[0058]如图12所示，方法200还包括步骤208，将面板组件100的交错的面板封边条108a、108b连接于结构115，例如结构框架元件116(见图9B)。相比于由具有线性边缘34a、34b的相邻的面板元件32a、32b形成的相邻的面板封边条38a、38b (见图4)的宽度54 (见图4)，交错的面板封边条108a，108b的封边条宽度124 (见图5)优选减小。减小的封边条宽度124优选导致面板组件100的整体重量减轻，并且当面板组件100附接于结构115时，优选导致面板组件100和结构115的整体重量减轻。
[0059]方法200还可包括通过多个紧固元件138将交错的面板封边条108a、108b固定于结构115。相比于可用于固定相邻的面板封边条38a，38b(见图4)的全部紧固元件的数目，所述面板封边条38a，38b由具有线性边缘34a，34b (见图4)的相邻的面板元件32a，32b形成，本文公开的面板组件100优选具有的可用于将第一和第二面板元件102a，102b的交错的面板封边条108a，108b固定于结构115，例如结构框架元件116，的全部紧固元件138的数目减少。面板组件100的减少的紧固元件数目优选导致面板组件100和结构115的整体重量进一步减轻。或者，代替紧固元件138的使用，面板组件100可通过粘结剂或其它化学结合元件或其它合适的紧固机制连接于结构115。
[0060]在本公开的另一个实施例中，提供制作用于连接于飞机10 (见图1)的圆齿面板组件150 (见图11A-11B)的方法250。图13是本公开的方法300的示例性实施例的流程图。方法250包括步骤252，制造多个面板元件152a-152d(见图11A)，每个面板元件152a_152d具有至少一个非线性边缘154a-154h (见图11A)。优选地，非线性边缘154a_154h分别包括圆齿或拉链式边缘155a-155h (见图11A)，每个包括多个圆化圆齿突出部157。每个圆化圆齿突出部157优选具有多个紧固开孔156a-156d (见图11B)。面板元件152a_152d是利用本领域已知的面板制造工艺制造的。
[0061]方法250还包括步骤254，将面板元件152a_152d交错在一起，使得面板元件152a-152d的至少一个圆齿或拉链式边缘155a_155h交错并对应一个或多个相邻的面板元件152s-152d的至少一个相邻的圆齿或拉链式边缘155a-155h，从而形成带有交错的圆齿封边条160 (见图11B)的圆齿面板组件150。
[0062]方法250还包括步骤256，将圆齿面板组件150的一个或多个交错的圆齿封边条160连接于一个或多个结构115，例如结构框架元件116(见图11B)，其中结构框架元件116优选包括飞机结构框架元件46 (见图2B)。
[0063]方法250还包括步骤258，插入紧固元件138 (见图11A)，使其通过每个面板开孔156a-156d (见图11A)，并通过设置在结构框架元件116，例如飞机结构框架元件46 (见图2B)中的对应的框架开孔126，例如，飞机框架开孔，从而将一个或多个交错的圆齿封边条160固定于一个或多个结构框架元件116,例如飞机结构框架元件46。或者,代替紧固元件138的使用，圆齿面板组件100可通过粘结剂或其它化学结合元件或其它合适的紧固机构连接于结构115。
[0064]相比于由具有线性边缘34a、34b (见图4)的相邻的面板元件32a、32b (见图4)形成的相邻的面板封边条38a，38b (见图4)的封边条宽度54(见图4)，交错的圆齿封边条160的封边条宽度172 (见图11B)优选减小。减小的封边条宽度172优选导致面板组件100和结构115,例如结构框架元件116的整体重量减轻,所述结构框架元件116优选包括一个或多个飞机结构框架元件46。
[0065]当面板圆齿边缘与结构框架元件116交错并连接时，所述结构框架元件116优选包括一个或多个飞机结构框架元件46，在圆化圆齿突出部157中的面板开孔156a-156d优选以基本线性型的图案117对齐(见图6)。相比于固定相邻的面板封边条38a、38b (见图4)的紧固元件的数目，所述面板封边条38a、38b由具有线性边缘34a，34b (见图4)的相邻的面板元件32a、32b (见图4)形成，圆齿面板组件150优选具有的将一个或多个交错的面板封边条160固定于一个或多个结构框架元件116，例如飞机结构框架元件46，的紧固元件的数目减少。减少的紧固元件数目优选导致圆齿面板组件150和结构115，例如结构框架元件116的整体重量进一步减轻，所述结构框架元件116优选包括一个或多个飞机结构框架元件46。
[0066]所公开的面板组件100、150和方法200、300的实施例提供第一和第二面板元件102a、102b (见图9A)或面板元件152a_152d (见图11A)，其分别具有封边条108a、108b (见图9B)或具有封边条160 (见图11B)，封边条108a、108b (见图9B)或具有封边条160 (见图11B)分别具有圆齿或拉链式边缘配置123a、123b (见图9C)或155a_155h (见图11A)。优选地，面板组件100、150可用在具有至少一个拼板构造部101 (见图1)的结构中。更优选地，面板组件100、150可用于飞机10 (见图1)上的机翼-机身整流罩26 (见图1)。通过使第一和第二面板元件102a，102b (见图9A)或面板元件152a_152d (见图11A)各自的封边条108a，108b (见图9B)或封边条160 (见图11B)呈圆齿并交错，可以实现面板组件和所连接或附接的结构的重量同时减轻，这是已知的具有线性或直边缘面板元件的机翼-机身整流罩面板配置所不能实现的。进一步地，通过使用圆齿或拉链式边缘配置123a、123b (见图9C)或155a-155h (见图11A)，封边条108a、108b (见图9B)或封边条160 (见图11B)的尺寸，以及在面板元件之间形成的接头的厚度，可以减小，并且因此可导致实体层边缘区域整体减小，还可导致面板组件和所附接的结构的整体重量减轻。使用分别具有圆齿或拉链式边缘配置123a、123b (见图9C)或155a_155h (见图11A)的分别具有封边条108a、108b(见图9B)或封边条160 (图11B)的第一和第二面板元件102a，102b (见图9A)或面板元件152a-152d (见图11A)，可导致重量更轻的面板组件和所连接或附接的结构，例如重量更轻的机翼-机身整流罩和重量更轻的飞机。由于实体层封边条区域整体减小，从而对应地增加了芯部区域，或面板元件与蜂窝结构芯的夹层区域或部分，因为芯部区域或面板元件与蜂窝结构芯的夹层区域或部分的重量，比实体层封边条区域的重量轻。
[0067]本领域技术人员将想到本公开涉及的许多修改和其它实施例，具有在前述描述和关联附图中呈现的教导的利益。本文公开的实施例意在是说明性的，并不旨在是限制或穷尽。尽管本文采用特定的术语，它们被用在通用的和描述性的意义中，而不是为了限制的目的。
[0068]根据本发明的一个方面，提供用于连接于结构的面板组件，所述组件包括:第一面板元件(102a),具有至少一个第一面板非线性边缘(122a);和，第二面板元件(102b),具有至少一个第二面板非线性边缘(122b)，其中第二面板非线性边缘(122b)被设计成与第一面板非线性边缘(122a)交错，从而形成带有交错的面板封边条(108a，108b)的面板组件以用于连接于结构；其中相比于由具有线性边缘的相邻的面板元件形成的相邻的面板封边条的宽度，交错的面板封边条(108a，108b)的宽度减小，并且进一步地，其中减小的宽度导致面板组件和该面板组件所连接的结构的整体重量减轻。
[0069]有利地，结构包括结构框架元件。
[0070]有利地，面板组件包括四个或更多个面板元件，每个具有至少一个非线性边缘。
[0071]根据本发明的方面，提供制作用于连接于飞机的圆齿面板组件的方法，所述方法包括制造多个面板元件，每个具有至少一个圆齿边缘，圆齿边缘包括多个圆化圆齿突出部，其中每个圆化圆齿突出部具有面板开孔；将面板元件交错在一起，使得每个面板元件的至少一个圆齿边缘与一个或多个相邻的面板元件的至少一个相邻的圆齿边缘交错并对应，从而形成带有交错的圆齿封边条的圆齿面板组件；将圆齿面板组件的一个或多个交错的圆齿封边条连接于一个或多个飞机结构框架元件；以及，插入紧固元件，使其通过每个面板开孔并通过设在飞机结构框架元件中的对应的框架开孔，从而将一个或多个交错的圆齿封边条固定于一个或多个飞机结构框架元件，其中相比于由具有线性边缘的相邻的面板元件形成的相邻的面板封边条的宽度，交错的圆齿封边条的宽度减小，并且进一步地，其中减小的宽度导致圆齿面板组件和该圆齿面板组件所连接的一个或多个飞机结构框架元件的整体重量减轻。
[0072]有利地，在制作用于连接于飞机的圆齿面板组件的方法中，面板元件的圆齿边缘与飞机结构框架元件交错并连接，并且在圆化圆齿突出部中的面板开孔以基本线性型的图案对齐。
[0073]有利地，在制作用于连接于飞机的圆齿面板组件的方法中，相比于固定相邻的面板封边条的紧固元件的数目，所述面板封边条由具有线性边缘的相邻的面板元件形成，圆齿面板组件具有的将一个或多个交错的面板封边条固定于一个或多个飞机结构框架元件的紧固元件的数目减少，并且进一步地，其中减少的紧固元件数目导致面板组件和一个或多个飞机结构框架元件的整体重量进一步减轻。
[0074]有利地，在制作用于连接于飞机的圆齿面板组件的方法中，结构具有至少一个拼板构造部，并且选自于飞机、飞船、卫星、旋翼飞行器、船只、火车、汽车、卡车、公共汽车、拖拉机拖车、建筑和建筑结构。
【权利要求】
1.用于连接于结构的面板组件，所述面板组件包括： 第一面板元件（102a)，其具有至少一个第一面板非线性边缘（122a);以及 第二面板元件（102a),其具有至少一个第二面板非线性边缘（122b)，其中所述第二面板非线性边缘（122b)被设计成与所述第一面板非线性边缘（122a)交错，从而形成带有交错的面板封边条（108a、108b)的面板组件以用于连接于结构； 其中相比于由具有线性边缘的相邻的面板元件形成的相邻的面板封边条的宽度，所述交错的面板封边条（108a、108b)的宽度减小，并且进一步地，其中所述减小的宽度导致所述面板组件和所述面板组件所连接的所述结构的整体重量减轻。
2.如权利要求1所述的组件，其中所述第一面板非线性边缘（122a)和所述第二面板非线性边缘（122b)各自具有圆齿边缘配置，所述圆齿边缘配置包括各自具有面板开孔(114a、114b)的 多个圆化圆齿突出部（125a、125b)。
3.如权利要求2所述的组件，还包括多个紧固元件（138)，每个紧固元件经配置用于插入通过所述面板开孔（114a、114b)并通过在所述结构中设置的对应的框架开孔（128)，从而将所述交错的面板封边条（108a、108b)附接于所述结构。
4.如权利要求3所述的组件，其中相比于固定由具有线性边缘的相邻的面板元件形成的所述相邻的面板封边条的紧固元件的数目，所述面板组件具有的将所述交错的面板封边条（108a、108b)固定于所述结构的紧固元件的数目减少，并且进一步地，其中所述减少的紧固元件数目导致所述面板组件和所述结构的整体重量减轻。
5.如权利要求1至4中任一项所述的组件，其中所述第一面板元件（102a)具有多个沿着所述第一面板非线性边缘（122a)的隔开的面板开孔（114a、114b)，并且其中所述第二面板元件（102b)具有多个沿着所述第二面板非线性边缘（122b)的隔开的面板开孔（114a、114b)，使得当所述第一面板非线性边缘（122a)与所述第二面板非线性边缘（122b)交错并连接时，所述第一和第二面板元件（102b)的所述隔开的面板开孔（114a、114b)以基本线性型的图案对齐。
6.如权利要求1至5中任一项所述的组件，其中所述结构包括飞机结构框架元件（46)且所述面板组件包括飞机机翼-机身整流罩面板组件。
7.如权利要求1至6中任一项所述的组件，其中所述第一面板非线性边缘（122a)和所述第二面板非线性边缘（122b)各自具有C形轮廓。
8.如权利要求1至7中任一项所述的组件，其中所述第一面板元件（102a)和所述第二面板元件（102b)各自具有封边条（108a、108b)和芯部（110a、110b)，并且进一步地，其中所述封边条的宽度小于所述芯部的宽度，并且所述封边条的重量大于所述芯部的重量。
9.如权利要求1至8中任一项所述的组件，其中所述结构具有至少一个拼板构造部(101)并且从包括飞机、飞船、卫星、旋翼飞机、船舶、船只、火车、汽车、卡车、公共汽车、拖拉机拖车、建筑物以及建筑结构的组中选择。
10.制作用于连接于结构的面板组件的方法，所述方法包括： 制造具有至少一个第一面板非线性边缘（122a)的第一面板元件（102a)； 制造具有至少一个第二面板非线性边缘（122b)的第二面板元件（102b)，其中所述第二面板非线性边缘（122b)被设计成与所述第一面板非线性边缘（122a)交错； 使所述第一面板非线性边缘（122a)与所述第二面板非线性边缘（122b)交错，从而形成带有交错的面板封边条（108a、108b)的面板组件；以及 将所述面板组件的所述交错的面板封边条（108a、108b)连接于结构， 其中相比于由具有线性边缘的相邻的面板元件形成的相邻的面板封边条的宽度，所述交错的面板封边条（108a、108b)的宽度减小，并且进一步地，其中所述减小的宽度导致所述面板组件和所述面板组件所连接的所述结构的整体重量减轻。
11.如权利要求10所述的方法，其中将所述交错的面板封边条（108a、108b)连接于所述结构包括借助多个紧固元件（138)将所述交错的面板封边条（108a、108b)固定于所述结构。
12.如权利要求10和11所述的方法，其中相比于固定由具有线性边缘的相邻的面板元件形成的所述相邻的面板封边条的紧固元件的数目，所述面板组件具有的将所述交错的面板封边条（108a、108b)固定于所述结构的紧固元件的数目减少，并且进一步地，其中所述减少的紧固元件数目导致所述面板组件和所述结构的整体重量减轻。
13.如权利要求10至12中任一项所述的方法，其中所述第一面板非直线边缘（122a)和所述第二面板非线性边缘（122b)各自具有圆齿边缘配置，所述圆齿边缘配置包括各自具有面板开孔（114a、114b)的多个圆化圆齿突出部（125a、125b)。
14.如权利要求10至13中任一项所述的方法，其中所述第一面板元件（102a)具有沿着第一面板非线性边缘（122a)隔开的面板开孔（114a、114b)，并且其中所述第二面板元件(102b)具有多个沿着所述第二面板非线性边缘（122b)隔开的面板开孔（114a、114b)，使得当所述第一面板非线性边缘（122a)与所述第二面板非线性边缘（122b)交错并连接时，所述第一和第二面板元件（102b)的所述隔开的面板开孔（114a，114b)以基本线性型的图案对齐。
15.如权利要求10至14中任一项所述的方法，其中所述结构包括飞机结构框架元件 (46)并且所述面板组件包括飞机机翼-机身整流罩面板组件。
【文档编号】B64C1/12GK103842247SQ201280048241
【公开日】2014年6月4日 申请日期:2012年8月24日 优先权日:2011年9月30日
【发明者】G·赛博勒, M·A·巴斯查克, R·布劳恩, M·斯托洛祖克 申请人:波音公司