本發明涉及旋轉接頭，采用旋轉接頭的框架構造套件和用來制造待用于框架中的旋轉接頭的方法。

背景技術：

用于結構工程，例如航空、土木工程或建筑的梁、托梁和框架被設計用來耐受垂直于相應梁的延伸方向而作用的彎曲力。常規梁可能實施為在邊緣處的整體部分和跨越于凸緣之間的腹板。替代地，作為腹板的替代，銑刀銑削的支柱可以實施于平行伸展的縱向支承條之間，因此由于較少的材料用來形成梁而導致梁的減輕的重量。這種支柱可以運用于三維桁架結構中，例如在文獻EP 0 986 685 B1或EP 1 358 392 B1中所公開。

然而，向這些梁或框架內引入局部負荷導致了扭轉力矩，扭轉力矩被引入到支柱與縱向支承條的附連接頭內。這種扭轉力矩繼而可導致在縱向支承條內的額外力矩，這種額外力矩將會被局部加強器件補償，從而取消已經得到的某些或全部重量優點。

文獻US 6,622,447 B1公開了一種模塊式結構系統，其用來建造模型和結構，使用多個具備球形對稱性的連接器轂構件，和多個具備縱向對稱性的支柱構件，其中，支柱構件與連接器轂構件能夠可移除地接合，連接器轂構件將支柱構件放置于相對于連接器轂構件的相對應徑向和切向位置。

文獻CA 2 237 020 A1和DE 38 00 547 A1各自公開了用來產生支承結構的結構元件的集合，使用支承條和圓柱形連接元件用于設置于支承條端側上的插入頭。

文獻DE 37 36 784 A1公開了一種具有桿形元件的節點桁架系統，桿形元件樞轉地連接到節點主體。文獻US 4,161,088 A公開了一種管和球桁架陣列，其中，桁架陣列的外弦桿包括外中空管元件，外中空管元件在與臺面表面待支承于桁架陣列上的平面相垂直的平面中具有從其外表面在徑向向外延伸的結構T形元件，和沿著其縱向軸線穿過管延伸的內桿。設置了一種中空基本上球狀構件，諸如中空球形構件，其為多個桁架構件共用的，桁架構件通過栓接而聯結到球形構件。

技術實現要素：

本發明的一目的在于提供一種用于構造框架的方案，其以高效并且節省重量的方式補償了聯接到框架接頭內的額外扭轉力矩，并且其允許利用最少量的待安裝和固定的單獨零件而進行的快速安裝。

由具有權利要求1的特征的旋轉接頭，具有權利要求7的特征的框架構造套件，具有權利要求12的特征的框架和具有權利要求13的特征的用于制造旋轉接頭的方法來實現這個目的。

本公開的第一方面涉及一種旋轉接頭，包括：套接桿，其具有套接桿凸緣，套接桿凸緣在第一端具有至少部分球狀體凹承載表面；殼體螺母，其環繞套接桿并且具有螺紋扳擰頭；以及，球頭桿，其具有至少部分球狀體凸承載表面和繞承載表面的螺紋側壁。球頭桿的螺紋側壁的直徑對應于殼體螺母的螺紋扳擰頭的直徑。

根據本公開的第二方面，一種框架構造套件包括：根據本公開的第一方面的至少一個旋轉接頭；以及至少一個互連支柱，其連接到至少一個旋轉接頭的套接桿的第二端。

根據本公開的第三方面，一種框架包括：根據本公開的第一方面的多個旋轉接頭；以及，多個互連支柱，每個連接到所述多個旋轉接頭的套接桿。

根據本公開的第四方面，一種制造旋轉接頭的方法包括：使用3D打印或者添加制造AM技術，一體地形成套接桿與殼體螺母，套接桿具有套接桿凸緣，套接桿凸緣在第一端具有至少部分球狀體凹承載表面；殼體螺母環繞套接桿并且具有螺紋扳擰頭；使用3D打印或者添加制造AM技術形成球頭桿，球頭桿具有至少部分球狀體凸承載表面和繞承載表面的螺紋側壁。殼體螺母的螺紋扳擰頭然后與球頭桿的螺紋側壁螺紋接合，從而將套接桿凸緣容納于殼體螺母與球頭桿之間。

本發明所根據的構思是為了通過采用球窩型旋轉接頭改進由支柱構成的框架的連接點。由單個突伸球頭桿形成靜止連接部分，單個突伸球頭桿具有至少部分球狀體凸外表面。繞凸外表面的球頭桿的側壁設有圓柱形螺紋接合表面以與殼體螺母接合。由套接桿形成可移動連接部分，套接桿具有至少部分球狀體凹外表面，凹外表面的形狀對應于靜止連接部分的凸外表面的形狀使得兩個連接部分可以彼此接觸并且觸摸的凸外表面和凹外表面可以相對于彼此以滑動方式移動，類似于球窩連接。

為了限制可移動連接部分不脫離靜止連接部分的凸外表面，殼體螺母滑移到套接桿上。殼體螺母在其內壁上具有內螺紋，內螺紋對應于靜止連接部分的圓柱形螺紋接合表面。可移動連接部分大體上為錐形，即，帶有凹外表面的端部相對于延伸方向帶有凸緣。殼體螺母的開口的直徑大于延伸桿部的直徑，但是小于凸緣端部的直徑。因此，當殼體螺母與靜止連接部分的螺紋接合表面螺紋接合時，殼體螺母將凸緣端部夾持在殼體螺母開口的邊沿與靜止連接部分之間使得可移動連接部分將被固定防止脫離靜止連接部分，即，可移動連接部分在延伸桿部遠離靜止連接部分的線性移動將受到機械地限制。

沿著靜止連接部分(“球”部分)和可移動連接部分(“窩”部分)，可以實現套接桿相對于靜止連接部分的附連結構的回轉運動。相對于旋轉接頭的接觸表面，在聯接到套接桿上的支柱上的側向力矩將導致套接桿沿著靜止連接部分的外表面的轉移移動。因此，由于可移動連接部分相對于靜止連接部分的補償滑動移動，垂直于支柱/套接桿的取向作用的任何彎曲力矩相對于旋轉接頭將消失。而這意味著旋轉接頭將基本上沒有任何彎曲力矩，任何彎曲力矩原本會出現在旋轉接頭內。聯接到這個旋轉接頭的支柱的軸將總是朝向旋轉接頭的中心定向，從而抵消最佳地在支柱上任何荷載情形下的旋轉接頭。

另外，特別有利地，當設計框架構造套件的部件具體地旋轉接頭時，采用任何類型的層制造技術，可以降低成本、減輕重量、縮短提前期、減少零件計數并且降低制造復雜性。

根據旋轉接頭的一實施例，殼體螺母可以具有在螺紋扳擰頭的相對側上的螺母孔，螺母孔的直徑大于套接桿的直徑，但是小于套接桿凸緣的直徑。以此方式，給予套接桿凸緣足夠的余地沿著球頭桿承載表面回轉，但是不能垂直于其表面脫離球頭桿。

根據旋轉接頭的另一實施例，套接桿凸緣的凹承載表面的曲率對應于球頭桿的凸承載表面的曲率。這允許在兩個移動零件之間實施平順接觸，從而減小了在接頭內的內摩擦。

根據旋轉接頭的另一實施例，套接桿在與第一端相對的第二端處包括螺紋柄部。在一實施例中，套接桿可以額外地包括扳擰輪廓，扳擰輪廓布置于套接桿的圓周上在套接桿凸緣與螺紋柄部之間。利用螺紋柄部，套接桿可以連接到互連支柱并且可以相對于互連支柱，持續地調整套接桿的突伸部分的長度。這有利地導致使用標準化長度的支柱來構造框架的更大的靈活性。

根據旋轉接頭的另一實施例，旋轉接頭還可以包括：滑動墊圈，其布置于套接桿凸緣與螺紋扳擰頭的內壁之間。滑動墊圈可以具有小于套接桿凸緣直徑的直徑，從而允許在套接桿與球頭桿之間更大的最大移位角。

根據框架構造套件的一實施例，互連支柱可以包括桁架式梁，桁架式梁具有基本上縱向伸展的弦桿構件和跨越在弦桿構件之間的多個腹板構件。桁架式梁，例如由網格框架構件的等距框架形成的梁，在重量和負載平衡方面優化，從而對于航空應用特別有利。

如果旋轉接頭的套接桿形成有螺紋柄部，在另一實施例中，至少一個互連支柱在第一支柱端部包括陰螺紋套接桿管，陰螺紋套接桿管與套接桿的螺紋柄部接合。

根據框架構造套件的一實施例，至少一個互連支柱可在第二支柱端部處包括插座，作為陰螺紋套接桿管的補充或替代，插座接合成與旋轉接頭的套接桿的端部成扣合接合。扣合接合的套接桿允許框架和旋轉接頭的快速構造和解構。

根據框架構造套件的一實施例，至少一個互連支柱可以由環形夾持支架在第二支柱端部與球頭桿聯鎖。夾持支架可以至少部分地套在第二支柱端部和球頭桿上并且以夾持方式將它們保持在一起。

現將參考在附圖中描繪的示例性實施例來解釋本發明。

包括附圖以提供對本發明的進一步理解并且附圖合并于本說明書中并且構成本說明書的部分。附圖示出了本發明的各種實施例并且與描述一起用于解釋本發明的原理。本發明的其它實施例和本發明的許多預期的優點將更易于理解，因為通過參考下文的詳細描述，它們可能變得更好地理解。附圖的元件未必相對于彼此按照比例繪制。相同的附圖標記表示相對應的相似零件。

附圖說明

圖1示意性地示出了根據本發明的一實施例的具有旋轉接頭的框架組件。

圖2示意性地示出了根據本發明的另一實施例的具有旋轉接頭的連接支柱的正視圖。

圖3示意性地示出了處于基線位置，沿著圖2中的線B-B所截取的截面圖。

圖4示意性地示出了沿著圖2的線B-B所截取的截面圖，其中支柱從其基線位置而回轉出。

圖5示意性地示出了根據本發明的另一實施例的連接支柱和旋轉接頭的連接部分的正視圖。

圖6示意性地示出了沿著圖5的線A-A所截取的截面圖。

圖7示意性地示出了根據本發明的又一實施例的連接支柱和旋轉接頭的連接部分的正視圖。

圖8示意性地示出了沿著圖7的線B-B所截取的截面圖。

圖9示意性地示出了根據本發明的再一實施例的旋轉接頭的截面圖，其中支柱從其基線位置而回轉出。

附圖標記列表

1 殼體螺母

1a 殼體螺母扳擰頭

1b 內螺母螺紋

1c 殼體螺母孔

2 套接桿

3 套接桿扳擰輪廓

4 套接桿螺紋

5 套接桿凸緣

5a 套接桿承載表面

6 扣合端部

7 滑動墊圈

8 夾持支架

10 旋轉接頭

11 承載結構

12 支架

13 球頭桿

13a 球頭桿承載表面

13b 球頭桿螺紋

20 互連支柱

21 跨越弦桿構件

22 錐形弦桿構件

22a 套接桿管

23 腹板構件

24 支柱扳擰頭

30 旋轉接頭區域

100 框架

A-A 截面線

B-B 截面線

D 螺母孔直徑

H 殼體高度

L 螺母移動

S 回轉運動

θ 回轉角

具體實施方式

在附圖中，相同的附圖標記表示相似或功能相似部件，除非指示為其它情況。任何方向術語如“頂部”、“底部”、“左”、“右”、“上方”、“下方”、“水平”、“豎直”、“后”、“前”和類似術語只是用于解釋目的并且預期并不限制附圖中示出的具體布置的實施例。

盡管在本文中示出和描述了具體實施例，本領域普通技術人員應意識到多種替代和/或等效實施方式可以代替示出和描述的具體實施例而不偏離本發明的范圍。一般而言，本申請預期涵蓋本文所討論的任何適應或變型。

如本文中所公開的部件、元件和組件中的某些可以使用自由形態制造(FFF)、直接制造(DM)、熔融淀積成型(FDM)、粉末床打印(PBP)、分層實體制造(LOM)、立體光刻(SL)、選擇性激光燒結(SLS)、選擇性激光熔化(SLM)、選擇性熱燒結(SHS)、電子束熔化(EBM)、直接供墨書寫或直寫成型(DIW)、數字光處理(DLP)和/或添加層制造(DLP)。那些技術屬于添加制造(AM)方法的一般體系。常常被稱作3D打印，那些系統通過以下步驟來生成三維物體：創建待形成的物體的截面圖案，并且隨后累積材料層而形成三維實體物體。這些工序中的任何工序將在下面的描述中被稱作AM或3D打印，而不失去一般性。AM或3D打印技術通常包括逐層選擇性地沉積材料，選擇性地融合或固化材料并且移除過量材料，若需要。

3D或AM技術可以用于基于數字模型數據來累積三維實體物體的工序中。3D/AM采用添加工藝，其中材料層隨后以不同形狀累積。3D/AM目前用來進行原型設計并且進行分布式制造，在工程、結構、工業設計、汽車工業和航天工業中具有多種應用。

圖1示出框架100的示意圖。框架100包括許多側向和對角伸展的支柱20，支柱20可以在接頭區域30處彼此互連。接頭區域30中每一個可以具有旋轉接頭10，旋轉接頭10與到達特定接頭區域30內的支柱20的端部中每一個連接。框架20可以具有總體上二維布局，即，支柱20和接頭10基本上在一個延伸平面中，延伸平面可以是平坦的或弓形的。在圖1的示例性情況下，框架100呈現如下框架形狀，即其具有由互連支柱20的第一子集所形成的兩個基本上平行梁(在附圖中從底部左邊向頂部右邊延伸)和由互連支柱20的第二子集所形成的兩個基本上平行的梁之間的對角交錯的橫梁。

框架20也可以具有大體上三維布局，即，用于由支柱20的子集所限定的每個第一延伸平面，支柱20的另一子集連接到旋轉接頭10使得限定至少一個另外的第二延伸平面，第二延伸平面相對于第一延伸平面以非零角度布置。如本文所公開的旋轉接頭通常表示球狀體接頭或窩型接頭，其中，靜止零件具有大體上球狀體的或者至少部分球狀體的凸出外承載表面，所述靜止零件與鉸接部分的大體上球狀體的或至少部分球狀體的凹入相配承載表面成滑動接觸。靜止零件可以是接頭構件，諸如支架、固定件或保持器，而鉸接和可移動零件可以是支柱、桿或其它桁架元件，諸如圖1所示的支柱20。

在每個接頭區域30中互連的支柱20的數量可以不同并且可以特別地不限于圖1中示例性地示出的明確的兩個、三個或五個的數量。具體而言，在每個接頭區域30處互連支柱20的數量可以呈現大于一個的任何數量。為此目的，在每個接頭區域30處采用的旋轉接頭10可以具有至少等于或大于互連支柱20數量的互連組件的數量。此外，旋轉接頭10的種類、類型和具體設計可以根據它們所運用于的特定接頭區域30而不同。

一般而言，旋轉接頭10的集合和互連支柱20的集合可以形成框架構造套件，框架構造套件可以用來構造不同延伸部、大小、形狀和復雜性的不同框架。因此，雖然可以有利地使用盡可能少的不同類型的旋轉接頭10和盡可能少的不同類型的互連支柱20來保證框架設計的高靈活性和低實施工作，也能使用更多不同類型的旋轉接頭10和/或互連支柱20以便能夠具體地定制框架構造套件來適應框架的特定需要和約束及其預期的應用領域。

如在本文中所公開的框架構造套件可以用于多種應用中，包括(但不限于)飛行器中的框架、縱梁和橫梁的構造，室內設計、橋梁建筑、車輛車廂、土木工程、兒童玩具應用和類似應用。特定應用涉及飛行器中的框架的構造。這種框架包括連接桿用來支撐飛行器的機身結構，在結構上加強機身結構和/或將部件緊固到機身結構上。那些連接桿常常被稱作“Samer桿”或“Samer型桿”并且通常具有在兩個端部之間的中心支柱部分，中心支柱部分用來使兩個接頭或支架之間的連接桿互連。

常規Samer桿通常具有中空圓柱形中心部分，中空圓柱形中心部分可以朝向端部區域呈錐形。端部區域可以具有柄部和布置于柄部端部處在兩側的眼以用于將Samer桿連接到機身結構。為了將Samer桿聯結到飛行器的結構，夾具或分叉支架附連到該結構上。夾具(或支架)具有內孔，內孔可以與柄部端部的眼對準從而使得穿過內孔和眼而引入的螺栓將Samer桿樞轉地聯接到夾具(或支架)。

與常規Samer桿(如本文中附圖所示的支柱20的聯結機構)形成對照，用來通過旋轉接頭10將支柱20機械地聯結到框架結構諸如框架100的單獨零件數量顯著減少。此外，將更少的單獨零件用于支柱20和旋轉接頭10需要更少的工作來相對于支柱待緊固到的支架或夾具來定位支柱。這繼而導致構造框架的更低制造成本和更高處理量。

下面的圖2至圖6示例性地示出了可用于圖1的框架100中的單個支柱20或連接桿的示意圖。在圖2至圖6中示例性地示出的支柱20可以具有不同端部，取決于所用的旋轉接頭10的類型和取決于兩個或更多個支柱20用來互連還是單個支柱被緊固到夾具或者支架上。在圖7、圖8和圖9中，還示出了可以用于圖1的框架100中的單個支柱20或連接桿的另一視圖。與圖2至圖6的支柱形成對照，圖7、圖8和圖9的支柱20連接到旋轉接頭10的球頭桿13而不是套接桿2。

圖2示出了連接支柱20的正視圖，連接支柱20在兩個支柱端部處具有旋轉接頭區域30。圖3示意性地示出了在基線位置沿著圖2中的線B-B的截面圖，而圖4示意性地示出了沿著圖2的線B-B的截面圖，其中支柱20從其基線位置轉出。結合圖2、圖3和圖4，支柱20的左側旋轉接頭區域30更詳細地解釋和示出。

圖5示意性地是出于了連接支柱20的正視圖，其中旋轉接頭10的連接部分在其右側旋轉接頭區域30處。與之相對應的是，圖6示意性地示出了沿著圖5的線A-A所截取的截面圖。結合圖5和圖6，更詳細地解釋和示出了支柱20的右側旋轉接頭區域30。

支柱20的左側旋轉接頭區域30包括套接桿，套接桿具有螺紋調整棒，螺紋調整棒可以與支柱主體的相對應螺紋安裝柄部成螺紋接合。相反，支柱20的右側旋轉接頭區域30包括套接桿，套接桿具有鎖定棒，可以引入鎖定棒以與支柱主體成力配合或形式配合接合。然而應了解在附圖中示例性地示出的支柱20無需在兩個端部上具有不同類型的接合機構。在支柱主體的兩端處提供具有螺紋接合的調整棒的支柱、或者替代地在支柱主體的兩端處提供具有成力配合或形式配合接合的鎖定棒的支柱也同樣是可能的。

旋轉接頭10包括套接桿2，套接桿2例如為具有錐形中部的大體上圓柱形套接桿。在套接桿2的第一端處，在圖3和圖4中的左側，套接桿2具有附連于其上的套接桿凸緣5。套接桿凸緣5可以與套接桿2的中部一體地制成。套接桿凸緣5在第一端處具有至少部分球狀體凹入承載表面5a，即，承載表面5a具有一定曲率，其中曲率半徑在套接桿2外側。

大體上圓柱形的殼體螺母1環繞所述套接桿2并且具有螺紋扳擰頭1a。螺紋扳擰頭1a可以具有成角度的輪廓，例如六角形輪廓用來使扳擰工具夾持于其上并且向殼體螺母1施加扭矩。殼體螺母1在套接桿2凸緣側上具有開口，其直徑超過殼體螺母1的相對側上的開口直徑。換言之，殼體螺母1在螺紋扳擰頭1a的相對側上具有螺母孔1c，其直徑D小于螺紋扳擰頭1a的開口的直徑。螺紋扳擰頭1a具有形成于其內壁上的陰螺紋內螺紋1b。

螺母孔1c的直徑大于套接桿2的直徑使得殼體螺母1能沿著套接桿2的延伸軸線沿著滑移路徑L移動。然而，套接桿凸緣5形成有比螺母孔1c的直徑D更大的直徑從而使得殼體螺母1可能不從套接桿2上的套接桿凸緣5滑下。

旋轉接頭10還包括球頭桿13，球頭桿13具有球頭桿頭部，球頭桿頭部具有螺紋側壁13b和至少部分球狀體凸出承載表面13a，即，承載表面13a具有一定曲率，其中曲率半徑在球頭桿13內側。球頭桿13的螺紋側壁13b的直徑對應于殼體螺母1的螺紋扳擰頭1a的直徑。套接桿凸緣5的凹入承載表面5a的曲率特別地對應于球頭桿13的凸出承載表面13a的曲率，使得確保了在套接桿2與球頭桿13之間的平順接觸區。為了組裝所述旋轉接頭10，套接桿2和球頭桿13的承載表面5a和13a分別接觸。然后，將殼體螺母1在套接桿凸緣5上引導并且與球頭桿13的螺紋側壁13b螺紋接合。這提供在殼體螺母1的內中空部與球頭桿13之間的套接桿凸緣5的殼體。

殼體螺母1然后被擰緊到其中套接桿凸緣5在相應接觸表面5a和13a處與球頭桿13牢固地保持接觸的點。然而，選擇擰緊所述殼體螺母1使得套接桿凸緣5和球頭桿頭部仍能相對于彼此以滑動或回轉運動S移動，如圖4所示。回轉運動S將使套接桿5以回轉角度θ從球頭桿13的軸線移出。最大可能的回轉角θ將由螺母孔直徑D與殼體螺母1的高度H之間的比例來確定。

球頭桿13通常可以附連到任何承載結構11，諸如支架12、保持器、支承梁或任何其它合適器件。也能向相同承載結構11提供具有不同延伸方向的多于一個球頭桿13以便提供多個支柱20的互連節點。

圖3和圖4的套接桿2并且如圖2左側所公開，可以具有螺紋柄部，螺紋柄部具有套接桿螺紋4。螺紋柄部可以位于與具有套接桿凸緣5的端部相對的端部處。在套接桿5的中部，扳擰輪廓3可以布置于套接桿2的圓周上。扳擰輪廓3可以例如是一系列成角度的表面，諸如六角，用于扳擰工具夾持到套接桿2上并且向套接桿2上繞其主要延伸軸線施加扭矩。

螺紋柄部可以用來將套接桿2連接到互連支柱20例如Samer桿。為此目的，支柱20可以具有位于第一支柱端部處的相對應的陰螺紋套接桿管22a。陰螺紋套接桿管22a可以與套接桿2的螺紋柄部螺紋接合。此外，支柱扳擰頭24可以設置于支柱20的端部上以便具有一種當套接桿2與支柱20相接合時用于施加向套接桿扳擰輪廓3上所施加的扭矩的反力的器件。

套接桿20的螺紋柄部有利地允許調整套接桿2從支柱20突伸的距離，從而允許構造出具有旋轉接頭10和互連支柱的框架諸如圖1的框架100在不同互連節點之間的支柱長度方面具有靈活設計。

互連支柱20本身可以包括桁架式梁，例如與等距框架建置在一起。那些桁架式梁可以例如包括繞中心軸線分布的多個基本上縱向伸展的弦桿構件21。可以設置多個腹板構件23，其以之字形、對角或以其它形式呈網格狀的方式跨越在弦桿構件21之間。桁架式梁的中心直徑可以特別地大于套接桿2的直徑。因此，可能將支柱20的端部設置為錐形區域，其中弦桿構件22從中心部分朝向支柱20的端部呈錐形。

如結合圖5和圖6所示，互連支柱20也可以包括用來與套接桿2相連接的不同機構。例如，在第二支柱端部處，即在圖5和圖6的右側，支柱20可以具有插座，例如插座位于弦桿構件22內。在此情況下，套接桿2可以具有扣合端部6，諸如略微分叉和彈性接合構件，其可以用扣合接合方式與支柱20接合。

圖7示意性地示出了連接支柱20的正視圖，其中旋轉接頭10的連接部分處于其左側和右側旋轉接頭區域30。與之相對應的是圖8示意性地示出了沿著圖7的線B-B所截取的截面圖。結合圖7和圖8，更詳細地解釋和示出了支柱20的左側旋轉接頭區域30。

類似于圖3和圖4的旋轉接頭10，圖8的旋轉接頭10包括套接桿2，例如具有錐形中部的大體上圓柱形套接桿。在套接桿2的第一端處，在圖8中的右側，套接桿2具有附連于其上的套接桿凸緣5。套接桿凸緣5可以與套接桿2的中部一體地制成。套接桿凸緣5在第一端處具有至少部分球狀體凹入承載表面5a，即，承載表面5a具有一定曲率，其中曲率半徑在套接桿2外側。

圖8的旋轉接頭10還包括球頭桿13，球頭桿13具有球頭桿頭部，球頭桿頭部具有螺紋側壁13b和至少部分球狀體凸出承載表面13a，即，承載表面13a具有一定曲率，其中曲率半徑在球頭桿13內側。球頭桿13的螺紋側壁13b的直徑對應于殼體螺母1的螺紋扳擰頭1a的直徑。套接桿凸緣5的凹入承載表面5a的曲率特別地對應于球頭桿13的凸出承載表面13a的曲率，從而保證在套接桿2與球頭桿13之間的平順接觸面積。為了組裝圖8中的旋轉接頭10，使套接桿2和球頭桿13的承載表面5a和13a分別接觸。然后，殼體螺母1在套接桿凸緣5上受引導并且與球頭桿13的螺紋側壁13b螺紋接合。這提供在殼體螺母1的內中空部與球頭桿13之間的套接桿凸緣5的殼體。

然而，與圖3和圖4的旋轉接頭10相對照，圖8的旋轉接頭10的球頭桿13連接到互連支柱20。例如，球頭桿13可以一體地形成于支柱20的端部處。當殼體螺母1與球頭桿13的螺紋側壁13b螺紋接合時，夾持支架8，例如，至少部分地套住所述球頭桿13和支柱20端部的環形夾持支架，可以被固結到旋轉接頭10上。這還牢固固定了殼體螺母1相對于支柱20的定位并且防止殼體螺母10由于振動或其它機械應變而意外松動。

圖9示出了旋轉接頭10，其類似于圖8的旋轉接頭10，其中，額外的滑動墊圈7，諸如具有與所述套接桿凸緣5的曲率匹配的球狀體曲率的環形盤被引入到介于套接桿凸緣5與球頭桿13的螺紋側壁13b的內壁之間的空間中。滑動墊圈7可以具有小于套接桿凸緣5但是大于殼體螺母1的套接桿側的直徑。以此方式，滑動墊圈7將允許套接桿凸緣5更大的余地沿著球頭桿表面13a移動，但是將防止套接桿凸緣5從殼體螺母1滑出。這種滑動墊圈7可以增加介于套接桿2與球頭桿13之間的回轉錐的最大回轉角θ。

如結合圖2至圖9所示和解釋的旋轉接頭10的功能是為了轉移在支柱20的主軸線側向作用于支柱20上的扭轉力矩。由于支柱能沿著球窩軸承的接觸表面5a和13a轉向或后退/后撤，支柱20的這種回轉運動將總是能補償作用于支柱20上的任何側向力矩。因此，沿著支柱20的主軸線伸展的力線將總是在旋轉接頭10的中心在相同的力線交點處相交，從而并不總體上在旋轉接頭10上造成任何凈力矩。因此，旋轉接頭10無扭轉應力，導致更大的機械穩定性。

如上文所描述解釋的框架構造套件是廉價的，極輕并且靈活的系統，其允許不同外輪廓的多個結構的快速構造和解構。框架構造套件可以例如用來建置彎曲梁，這種彎曲梁在互連接頭中基本上沒有扭轉力矩，其允許對諸如飛行器襟翼或機翼的柔性表面進行公差補償和調整。

所公開的框架構造套件和特別地旋轉接頭10的特定優點是能使用3D打印或者增加制造(AM)技術來制造所有零件。特別地，接頭10可以是3D打印的，殼體螺母1已經無縫地圍繞套接桿2制造。這導致旋轉接頭10的有利的機械穩定性。

用于制造旋轉接頭諸如結合圖2至圖9所描述的旋轉接頭10的方法在第一步驟中包括一體地形成套接桿2與殼體螺母1，套接桿2具有套接桿凸緣5，套接桿凸緣5在第一端處具有至少部分球狀體凹入承載表面5a，殼體螺母1環繞所述套接桿2并且具有螺紋扳擰頭1a。這個第一步驟特別地使用3D打印或增加制造AM技術來完成。然后，在第二步驟中，也使用3D打印或增加制造AM技術，形成了具有至少部分球狀體凸出承載表面13a和繞承載表面13a的螺紋側壁的球頭桿13。

最后，在第三步驟中，殼體螺母1的螺紋扳擰頭1a與球頭桿13的螺紋側壁螺紋接合。以此方式，套接桿凸緣5被容納于殼體螺母1與球頭桿13之間并且受到限制防止除了相對于接觸表面5a和13a的回轉錐中的回轉運動之外的任何其它運動。可選地，滑動墊圈7可以被引入于套接桿凸緣5與螺紋扳擰頭1a內壁之間，之后使殼體螺母1的螺紋扳擰頭1a與球頭桿13的螺紋側壁接合。滑動墊圈7可以具有小于套接桿凸緣5、但大于殼體螺母1的套接桿側的直徑。以此方式，滑動墊圈7將允許套接桿凸緣5沿著球頭桿表面13a移動的更多余地，但是將防止套接桿凸緣5從殼體螺母1滑出。這種滑動墊圈7可以增加套接桿2與球頭桿13之間回轉錐的最大回轉角。

旋轉接頭10，使用這種旋轉接頭10的框架100，和用于制造這些旋轉接頭10的方法使得用于旋轉接頭10的形成和功能所必需的單獨零件的數量減小到最低。一方面，使這種接頭的安裝工作最小化，另一方面，單獨零件對準的設計精度有利地隨著零件數量的減少而減小。

在前文的詳細描述中，在一個或多個示例中，各種特征可以組合在一起以精簡本公開。應了解上文的描述預期是說明性的，而不是限制性的。其預期涵蓋所有替代、修改和等效物。參閱上述說明書，許多其它示例將對于本領有技術人員顯然。

選擇并且描述這些實施例以便最佳地解釋本發明的原理和其實際應用，從而能使本領域技術人員最佳地利用本發明并且設想到適合于特定用途的各種修改的各種實施例。在權利要求和說明書中，術語“包括”和“其中”分別用作相應術語“包含”和“在其中”的通俗英文等效物。而且“一”在本發明的情況下并不排除復數。