專利名稱：鎖具的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種鎖具，例如用以將諸如飛行器伸縮起落架或艙門 之類的可伸縮構件鎖定在收縮位置。當未使用時，伸縮起落架需要牢 固地保持在飛行器中形狀合適的收藏區域中處于收縮的"上鎖"狀態。
背景技術：
用于將伸縮起落架保持在收上位置鎖狀態的鎖具通常包括樞轉 地安裝在飛行器上且可與附接到伸縮起落架的一部分上的銷或類似 物協同操作的掛鉤或類似部件。當起落架收縮時，掛鉤自動地鎖定到 銷上。為了隨后釋放銷以容許起落架再次伸出，掛鉤通過適合的流體 壓力操作的或大功率電性操作的致動器經由閉鎖件而圍繞其樞軸安 裝架旋轉。
GB-A-2 161 202描述了安裝在飛行器上的這樣一種鎖具，其可與 安裝在可釋放的起落架上的銷協同操作。該鎖具包括用以接合銷的可 樞轉的掛鉤。為了松開銷，液壓千斤頂通過在壓力下施加于其上的流 體而伸出，使其活塞桿引起閉鎖件在順時針方向上移動，從而釋放與 凹部相接合的滾軸(roller)。這就容許可樞轉的掛鉤在可釋放起落架的 重量作用下在銷上旋轉，使得銷從掛鉤上釋放并釋放起落架。
由于由可釋放起落架的重量所引起的銷作用在掛鉤上的高壓，故 需要高功率的液壓千斤頂來釋放鎖具。然而，通常期望的是避免使用 液壓系統，因為它們的4吏用涉及由飛行器發動才幾產生流體壓力，因而 會降低發動機的效率。此外，液壓系統需要定期檢修，并且可能會遭 受泄漏。
作為備選，在再次伸出起落架之前，可升起起落架以釋放由銷施加在掛鉤上的壓力。然而，銷的預先提升使其經受附加的疲勞循環， 從而需要較強且較重的銷和起落架。此外，預先提升致使起落架的釋 放延遲。
發明內容
根據本發明的第 一方面，提供了 一種用于將可伸縮的飛行器起落 架鎖定在收縮位置的鎖具。該鎖具包括樞轉安裝的掛鉤部件，該掛鉤
部件具有設置成用以在鎖定時將鎖位銷(capture pin)保持在預定位置 的掛鉤部分。提供了樞轉安裝的第一級閉鎖組件，其具有設置成用以 與樞轉安裝的掛鉤部件的對應部分相接合的部分。還提供了樞轉安裝 的第二級閉鎖部件組件，其具有設置成用以接合第一級閉鎖組件的對 應部分以將第一級閉鎖組件和掛鉤部件保持在預定鎖定位置的部分。 解鎖裝置設置成用以使第二級閉鎖部件組件圍繞其樞軸旋轉，使其不 再與第一級閉鎖部件接合，且因此第一級閉鎖組件和掛鉤部件圍繞它 們的樞軸旋轉到解鎖位置以釋放鎖位銷。
通過使用兩個閉鎖部件，可在不必抬升起落架的情況下，使用需 要很小功率的解鎖裝置來卸下掛鉤部件。因此，小功率裝置如螺線管 可用作解鎖裝置，從而減小致動器的尺寸、使用期間消耗的能量以及 降低裝置的成本。仍可使用常規的解鎖裝置，例如液壓致動器、電動 機械致動器等，但可將其設計成更小且與常規鎖具相比^f吏用的功率小 得多。 一旦第二級閉鎖部件組件已通過解鎖裝置而圍繞其樞軸進行-走
下作用力可引起掛鉤部件旋轉。
現在，僅以舉例方式參照附圖來描述本發明的實施例，在附圖中 圖1示出了飛行器伸縮起落架以及用于將起落架保持在其收縮狀 態的相關的收上位置鎖；圖2示出了實施本發明的鎖具的實例；
圖3示出了處于鎖定位置的鎖具的更為詳細的實例；
圖4示出了解鎖的鎖具；
圖5示出了處于解鎖狀態下的鎖具；以及
圖6示出了鎖具協同作用的構件之間的作用力的方向。
具體實施例方式
在圖1中所示的伸縮起落架包括支腿1,其帶有輪2并且樞轉地 安裝到固定的飛行器結構4上。起落架通過適合的由流體壓力操作的 收放機構6而圍繞可樞轉的安裝架3收縮進入收藏區域5。當收縮時， 起落架在區域5中達到其收藏狀態，并且附接到支腿1上的銷7接合 設置在區域5中附接到固定的飛行器結構上的收上位置鎖8。
圖2示出了鎖具8的主要部分。鎖具8包括具有在鎖定位置接觸 銷7的掛鉤11的掛鉤部件10。如圖2中所示，當處于鎖定位置時， 掛鉤11反作用于來自銷7所施加的向下負載。掛鉤部件IO設置成用 以圍繞樞軸12旋轉。第一級閉鎖組件20具有部分21,其設置成用以 接合樞轉安裝的掛鉤部件10的部分13。第一級閉鎖組件20設置成用 以圍繞樞軸22旋轉。第二級閉鎖部件組件30具有部分31,其設置成 用以接合第一級閉鎖組件20的部分23。第二級閉鎖組件30與第一級 閉鎖組件20之間的接合將第一級閉鎖組件20和掛鉤部件10保持在 預定的鎖定位置上。第二級閉鎖組件30設置成用以圍繞樞軸32旋轉。 如圖2中所示，解鎖裝置40設置成用以使第二級閉鎖組件30圍繞其 樞軸32順時針旋轉，使得第一級閉鎖部件組件20和掛鉤部件10圍 繞其樞軸22、 12旋轉至解鎖位置以釋放銷7。在該實例中，如圖2中 所示，當由銷7施加的向下負載偏離掛鉤部件樞軸12時，掛鉤部件 10趨于圍繞其樞軸12順時針旋轉，從而釋放銷7。在該實例中，如 圖2中所示，掛鉤部件10的順時針旋轉迫使第一級閉鎖組件20在其 不再由第二級閉鎖組件30鎖定就位時圍繞樞軸22逆時針旋轉。提供兩個閉鎖組件20、 30使得鎖具8能夠由解鎖裝置40利用顯 著減小的輸出作用力解鎖。此外，解鎖裝置40所需的行程長度相比 常規鎖具顯著地減小。
圖3至圖5示出了鎖具8更為詳細的實例。在圖3至圖5中所示 的實例中，鎖具設置在機架結構IOO上，機架結構100具有使機架結 構100能夠連接到固定的飛行器結構4上的許多螺栓孔101。在使用 中，蓋板(未示出)將會設置在鎖具8上方并連接到機架結構100上， 以便提供樞軸點12,22和32。在圖3至圖5中所示的實例中，兩個可 選的引導部件102設置成用以在起落架收縮期間將銷7引入鎖具8中。 在該實例中，引導部件102具有用以在將銷7引入鎖具8時防止破壞 銷7或引導部件102的保護層103。
當處于圖3中所示的鎖定位置時，掛鉤部件IO反作用于由銷7 所施加的向下負載，銷7抵靠推壓掛鉤部件10的內表面14。由于來 自銷7的向下負載是以一定的水平偏移而施加到掛鉤部件樞軸12上 的，故掛鉤部件IO趨于沿順時針方向圍繞掛鉤部件樞軸12旋轉，如 圖2至圖5中所示。
由銷7施加到掛鉤部件10上的向下負載促使掛鉤部件的接觸部 分13與第一級閉鎖組件20的部分21相接觸。在該實例中，設置成 用以接觸掛鉤部件10的第一級閉鎖組件的部分是用以提供增強接觸 的滾軸24。在掛鉤部件10與第一級閉鎖滾軸24之間的接觸點13處， 掛鉤部件10的幾何結構構造成用以確保在釋放時第一級閉鎖組件20 趨于圍繞第一級閉鎖組件樞軸22而遠離掛鉤部件10旋轉。'
促使第一級閉鎖組件20圍繞其樞軸22逆時針旋轉，直到其與第 二級閉鎖組件30的部分31相接觸。在該實例中，與第一級閉鎖部件 20接合的第二級閉鎖部件30的部分31為滾軸33。在第一級閉鎖組 件20與第二級閉鎖滾軸33之間的接觸點23處，第一級閉鎖組件20 的幾何結構特定地構造成用以確保第二級閉鎖組件30趨于圍繞其樞 軸32朝向第一級閉鎖組件20逆時針地旋轉，以保持裝置處于鎖定狀
7態。
利用上文所述構造中及如圖3中所示的鎖具，從銷7所施加的負 載趨于使第二級閉鎖組件30保持與第一級閉鎖組件20相接合，從而 將掛鉤部件IO鎖定在鎖定位置。
在圖3至圖5中所示的實例中，存在一個或多個可選的掛鉤張緊 部件或彈性部件，例如彈簧15。這些一個或多個張緊部件提供趨于使 掛鉤部件10在順時針方向上旋轉的作用力，從而即使在沒有施加到 掛鉤部件10上的向下負載時也對第二級閉鎖組件30加載并將鎖具8 保持在鎖定狀態。如稍后參照圖5所描述，當第二級閉鎖組件并非處 于鎖定位置時，張緊部件15還提供趨于使掛鉤部件10旋轉至開啟位 置準備接收收縮起落架的銷7的作用力，從而容許將鎖具8保持在解 鎖位置而沒有外力施加到掛鉤部件10上。
在圖3至圖5中所示的實例中，存在一個或多個可選的閉鎖部件 組件的張緊或彈性部件，例如彈簧16。這些張緊部件提供用以保持第 二級閉鎖組件30與第一級閉鎖組件20相接觸并將第二級閉鎖組件30 保持在鎖定位置的作用力。
現在將描述鎖具8的解鎖。
如圖3中所示，隨著銷7將向下負載施加到掛鉤部件10上時， 解鎖裝置40受到控制裝置的指示而收縮。解鎖裝置40使致動器41 收縮，直到其接觸設置在第二級閉鎖部件30上的銷34。解鎖裝置通 常暫時在該點停止，直到其產生足夠的作用力來克服由施加的負載以 及掛鉤部件10、第一級閉鎖組件20和第二級閉鎖組件30的幾何結構 所產生的作用力。在一些情形中，解鎖裝置40設置成使其在向下負 載經由銷7而施加到掛鉤部件10上時，不能產生足夠的負載來使桂 鉤部件IO、第一級閉鎖組件20和第二級閉鎖組件30解鎖。在這些情 形中，伸縮起落架構造成用以確保在解鎖裝置接到指示而移動之前銷 7產生向上的負載。
如圖4中所示， 一旦解鎖裝置40產生足夠的作用力，它將開始使第二級閉鎖組件30圍繞其樞軸32順時針旋轉，直到第二級閉鎖滾 軸33與第一級閉鎖組件20脫離接合。
如圖5中所示， 一旦第二級閉鎖部件30脫離接合，則來自于由 銷7所提供的向下負載的作用力或來自于掛鉤部件的張緊部件15的 作用力或兩者，使掛鉤部件10圍繞其樞軸12順時針旋轉，并且使第 一級閉鎖組件20圍繞其樞軸逆時針地旋轉。
鎖具8現在處于其解鎖狀態，并且掛鉤部件10將旋轉，直到其 與掛鉤止動銷17相4^觸。
已經發現，在本發明的實施例中，需要解鎖裝置40具有顯著減 小的輸出作用力，并且可提供比現有系統明顯更短的運動4亍程。因此， 必須由飛行器的發動機產生的高壓流體從而降低發動機效率的強有 力的液壓裝置就并不需要。作為替代的小功率致動器，例如舉例來說 螺線管或電動4;i4成致動器，就可用作解鎖裝置40。
已經發現，選擇接觸第一級閉鎖組件20的掛鉤部件10的適合幾 何結構，將會影響傳遞到第二級閉鎖組件30上的負載量，且因此影 響解鎖裝置需要產生多大負載來使鎖具8解鎖。
如圖6中所示，已經發現，用于將負載轉移到第二級閉鎖部件30 上的向量在接觸點處垂直于掛鉤部件接觸面13穿過第一級閉鎖滾軸 中心點25，如圖6中的箭頭A所示。通過減小圖6中所示的箭頭A 與在樞軸22和第一級閉鎖滾軸中心點25之間的直線B之間的角a ， 減小了趨于使第一級閉鎖件IO(圖6中所示的作用力C)旋轉的作用力。 因此，也就減小了解鎖裝置40所需的功率。
角a可設置成處于5。到80°之間的任何適合的角度，例如取決 于特定應用。
具有兩級閉鎖組件的該鎖具8的另外的優點在于，掛鉤部件10 與第一級閉鎖組件20之間的接觸點處的幾何形狀可構造成用以傳遞 與特定構造所需的或多或少的負載。將鎖具的幾何結構構造成使得只 有很少一部分負載傳遞到第二閉鎖組件30上將會導致需要使用較低水平的功率來工作的較小的解鎖裝置。
兩級閉鎖組件的鎖具的另外的優點在于，由于傳遞到第二級閉鎖 組件30上的負載較小，故可使得第二級閉鎖組件的構件更小。較小 的第二級閉鎖組件的構件導致從鎖定位置移動到解鎖位置所需的移
動距離減小(反之亦然)，從而導致行程的減小。
當與具有相等尺寸的更為常用的單級鎖具相比，已經發現，所需
的解鎖裝置輸出作用力從超過3001bs減少到大約1801bs,并且行程要 求從0.310英寸減小到0.060英寸至0.080英寸。
可在不脫離本發明范圍的情況下對上文所述的實例作出許多改 變。例如，掛鉤部件10、第一級閉鎖組件以及第二級閉鎖組件可設置 成在鎖定或解鎖時，在特定布置中所適合的任一方向上進行樞轉。此 外，鎖具可用于任何適合的應用場合。
權利要求
1.一種用于將可伸縮的飛行器構件鎖定在收縮位置的鎖具，所述鎖具包括樞轉安裝的掛鉤部件，其具有設置成用以在鎖定時將鎖位銷保持在預定位置的掛鉤部分；樞轉安裝的第一級閉鎖組件，其具有設置成用以與所述樞轉安裝的掛鉤部件的部分相接合的部分；樞轉安裝的第二級閉鎖組件，其具有設置成用以接合所述第一級閉鎖組件的部分以將所述第一級閉鎖組件和所述掛鉤部件保持在預定鎖定位置的部分，以及解鎖裝置，其設置成用以使所述第二級閉鎖組件圍繞它的樞軸旋轉，致使所述第一級閉鎖組件和所述掛鉤部件圍繞它們的樞軸旋轉至解鎖位置以釋放鎖位銷。
2. 根據權利要求1所述的鎖具，其特征在于，當在使用時，所述 掛鉤部件的樞軸水平地偏離由在處于鎖定位置時與所述掛鉤部件相 接合的所述銷提供的向下負載，致使在解鎖時，由所述銷提供的所述 向下負載使所述掛鉤部件圍繞它的樞軸旋轉至所述解鎖位置以釋放 所述鎖位銷。
3. 根據權利要求1或權利要求2所述的鎖具，其特征在于， 一個 或多個掛鉤張緊部件提供趨于使所述掛鉤部件旋轉至解鎖位置的作 用力。
4. 根據前述權利要求中任一項所述的鎖具，其特征在于，所述第 一級閉鎖組件具有設置成用以與所述樞轉安裝的掛鉤部件的對應部 分相接合的滾軸。
5. 根據權利要求4所述的鎖具，其特征在于，負載在所述掛鉤部 件與所述第一級閉鎖組件的滾軸之間的接觸點處傳遞，以及在所述掛 鉤部件與所述第 一級閉鎖滾軸中心點(A)之間的接觸面的法線與在所迷第一級閉鎖組件樞軸與所迷滾軸中心點之間的直線之間的角度在5 °至80°之間。
6. 根據前述權利要求中任一項所述的鎖具，其特征在于，所述第 二級閉鎖組件具有設置成用以接合所述第一級閉鎖組件的對應部分 的滾軸。
7. 根據前述權利要求中任一項所述的鎖具，其特征在于， 一個或 多個張緊部件設置成用以促使所述第二級閉鎖組件與所述第一級閉 鎖組件相接觸，以將它們保持在鎖定位置。
8. 根據前述權利要求中任一項所述的鎖具，其特征在于，所述解 鎖裝置為螺線管。
9. 根據權利要求1至權利要求7中任一項所述的鎖具，其特征在 于，所述解鎖裝置為電動機械致動器或液壓致動器。
10. —種包括才艮據前述權利要求中任一項所迷的鎖具的飛行器。
11. 一種大致如上文參照所述附圖進^f亍描迷的鎖具。
全文摘要
本發明涉及一種鎖具，例如用以將諸如飛行器伸縮起落架的可伸縮裝置鎖定在收縮位置。該鎖具包括樞轉安裝的掛鉤部件，其具有設置成用以在鎖定時將附接到例如伸縮起落架上的鎖位銷保持在預定位置的掛鉤部分。提供了樞轉安裝的第一級閉鎖組件，其具有設置成用以與樞轉安裝的掛鉤部件上的對應部分相接合的部分。也提供了樞轉安裝的第二級閉鎖組件，其具有設置成用以接合第一級閉鎖組件的對應部分，以將第一級閉鎖組件和掛鉤部件保持在預定鎖定位置的部分。解鎖裝置設置成用以使第二級閉鎖組件圍繞其樞軸旋轉，使其不再與第一級閉鎖部件接合，且因此第一級閉鎖組件和掛鉤部件圍繞它們的樞軸旋轉至解鎖位置以釋放鎖位銷。
文檔編號B64C25/26GK101596936SQ20091014561
公開日2009年12月9日 申請日期2009年5月15日 優先權日2008年5月16日
發明者A·P·薩爾坎布 申請人:通用電氣航空系統有限公司