具有可旋轉鎖的折疊的機翼末梢裝置的制作方法

本發明特別地涉及飛行器機翼中的具有可旋轉鎖的折疊的機翼末梢裝置。

背景技術：

目前的趨勢是載客飛行器越來越大，為此需要具有相應的大的機翼跨距。然而，最大飛行器跨距被機場操作規則有效地限制，所述機場操作規則管理當在機場附近操縱時各種所需間隙(比如用于登機口和安全滑行道的使用的所需跨距和/或離地間隙)。

因此，折疊機翼末梢裝置已經被引入載客飛行器，其中機翼末梢裝置可以在飛行期間使用的飛行構型與基于地面的操作期間使用的地面構型之間移動。在地面構型中，機翼末梢裝置移動離開飛行構型，使得飛行器機翼的跨距減小，從而允許使用現有的門和安全滑行道的使用。

為了將折疊機翼末梢裝置牢固地緊固于飛行構型，必須使用一個或更多個鎖定機構。然而，常規的鎖定機構可能不能提供折疊機翼末梢所需的牢固的緊固。特別地，鎖定機構中的磨損可能導致當處于飛行構型時飛行器的機翼末梢裝置與固定機翼之間的間隙(游隙)。間隙會增加機翼末梢裝置與固定機翼之間的連接中的磨損。替代性地或附加地，機翼末梢裝置中的間隙可導致振動，該振動沿著固定機翼傳遞至飛行器機身。還會期望的是能夠在機翼末梢裝置與固定機翼之間沿各個不同的方向傳遞載荷。常規的鎖定機構——例如凸耳和銷或鉤——無法提供期望的承載能力。

本發明力圖緩解上述問題。替代性地或附加地，本發明力圖提供改進的機翼末梢裝置和鎖定機構。

技術實現要素：

根據本發明的第一方面，提供了一種包括飛行器機翼的飛行器，飛行器機翼包括固定機翼和位于固定機翼的末梢處的機翼末梢裝置，其中，機翼末梢裝置能夠在下述構型之間設置：(i)用于在飛行期間使用的鎖定的飛行構型，以及(ii)用于在基于地面的操作期間使用的地面構型，在地面構型中，使機翼末梢裝置移動離開鎖定的飛行構型使得飛行器機翼的跨距減小，飛行器機翼還包括用于將折疊的機翼末梢裝置鎖定于鎖定的飛行構型的鎖定機構，鎖定機構具有縱向軸線并且包括與固定機翼和機翼末梢裝置中的一者相關聯的第一部件以及與固定機翼和機翼末梢裝置中的另一者相關聯的第二部件，鎖定機構具有鎖定構型和解鎖構型，在鎖定構型中，第一部件接納在第二部件中使得第一部件被阻止沿著鎖定機構的縱向軸線從第二部件退出，在解鎖構型中，第一部件接納在第二部件中使得第一部件沿著鎖定機構的縱向軸線從第二部件自由地退出，其中，鎖定機構通過第一部件和第二部件中的至少一者繞鎖定機構的縱向軸線的旋轉而在鎖定構型與解鎖構型之間移動。

當鎖定機構處于鎖定構型時，第一部件和第二部件構造成使得第一部件的元件阻擋第二部件的元件沿縱向方向的運動，從而意味著第一部件不可以從第二部件退出。如上，本發明可以提供鎖定機構，該鎖定機構在處于鎖定構型時能夠承載各個不同方向上的載荷，例如，剪切載荷以及用于試圖沿鎖定機構的縱向軸線的方向牽拉鎖定機構的所施加的端部載荷。

本領域技術人員將理解的是，鎖定機構的縱向軸線是第一部件和第二部件移動成以使鎖定機構結合以及分開的方向。本領域技術人員將理解的是，鎖定機構的縱向軸線并不一定沿著與鎖定機構的最長部分相同的方向。例如，當處于鎖定構型時，鎖定機構的與鎖定機構的縱向軸線垂直的寬度可以大于鎖定機構的在與縱向軸線相同的方向上的長度。

第一部件可以是陽鎖定銷，陽鎖定銷的縱向軸線與鎖定機構的共用，陽鎖定銷具有沿與鎖定銷的縱向軸線垂直的方向延伸的一個或更 多個凸緣。第二部件可以是陰接納部，陰接納部具有定形狀成在鎖定機構處于解鎖構型時允許陽鎖定銷沿縱向方向穿過的開口孔口。陰接納部可以包括至少一個內部接納室，該接納室設置成在鎖定機構處于鎖定構型時接納陽鎖定銷的凸緣并阻止陽鎖定銷的縱向運動。陽鎖定銷的凸緣可以通過陽鎖定銷和陰接納構件中的至少一者繞鎖定機構的縱向軸線的旋轉運動而移入及移出內部接納室。

內部接納室的尺寸可以沿陽鎖定銷在移動成鎖定構型時的旋轉方向減小。這種尺寸減小可以導致陽鎖定銷的凸緣在鎖定機構處于鎖定構型時約束于限定內部接納室的一個或更多個表面。這種布置可以提供下述鎖定機構，該鎖定機構可靠地緊固于鎖定構型而在處于鎖定構型時很少或不能夠沿著縱向方向移動。

陽鎖定銷可以包括沿與鎖定銷的縱向軸線垂直的方向延伸的兩個、三個、四個或五個凸緣。陰接納部可以包括對應數目的內部接納室，每個室均設置成在鎖定機構處于鎖定構型時接納凸緣中的一個凸緣。陰接納部可以包括開口孔口，該開口孔口具有定形狀成與從陽鎖定銷延伸的凸緣對應并允許所述凸緣穿過的兩個、三個、四個或五個部段。

陰接納部可以包括具有至少部分螺紋(呈至少部分螺旋狀)的一個或更多個內部接納室。該螺紋可以對從陽鎖定銷延伸的對應的一個凸緣或多個凸緣進行作用以使得陽鎖定銷或陰接納部達到鎖定構型的旋轉將陽鎖定銷和陰接納部沿縱向方向拉到彼此中，由此收緊鎖定機構并且在處于鎖定構型時對鎖定機構預加載。這種布置可以補償第一部件和/或第二部件中的磨損。

第一部件和/或第二部件可以包括適合于通過類似地帶齒的驅動單元來驅動的帶齒表面。這種布置可以用于使第一部件和/或第二部件旋轉，并且可以用于使鎖定機構在鎖定構型與解鎖構型之間移動。鎖定機構在鎖定構型與解鎖構型之間的運動可以由控制單元控制。

第一部件可以包括陽鎖定銷，該陽鎖定銷包括一個或更多個鎖定通道。第二部件可以包括設置成與對應的鎖定通道接合的一個或更多個內部銷。所述一個或更多個鎖定通道可以最初沿縱向方向延 伸然后沿與縱向方向垂直的方向延伸。為了將鎖定機構鎖定在鎖定構型中，陽鎖定銷可以移動到第二部件中以使得鎖定銷沿著鎖定通道滑動。一旦鎖定銷到達鎖定通道的縱向部段的端部，陽鎖定銷或第二部件就可以旋轉成使得鎖定銷沿著鎖定通道以垂直于通道的縱向部段的方式移動。當陽鎖定銷或第二部件以這種方式旋轉時，與銷接合的鎖定通道垂直于縱向軸線延伸的事實意味著陽鎖定銷不可以從第二部件沿縱向方向退出。為了使鎖定機構從鎖定構型移動至解鎖構型，陽鎖定銷和/或第二部件沿與鎖定旋轉相反的方向旋轉，從而使鎖定銷從鎖定通道的垂直部分移動至鎖定通道的縱向部分。陽鎖定銷然后可以通過使陽鎖定銷沿縱向方向退出而從第二部件退出。

機翼末梢裝置可以是機翼末梢延伸部；例如，機翼末梢裝置可以是平面狀末梢延伸部。在其他實施方式中，機翼末梢裝置可以包括例如小翼之類的非平面狀裝置或者由例如小翼之類的非平面狀裝置構成。在飛行構型中，機翼末梢裝置的后緣優選地是固定機翼的后緣的延續部分。機翼末梢裝置的前緣優選地是固定機翼的前緣的延續部分。從固定機翼至機翼末梢裝置優選地存在平順的過渡部。應當理解的是，即使在固定機翼與機翼末梢裝置之間的接合部處存在扭曲或掃掠變化的情況下仍可存在平順的過渡部。然而，在固定機翼與機翼末梢裝置之間的接合部處優選地不存在間斷點。機翼末梢裝置的上表面和下表面可以是固定機翼的上表面和下表面的延續部分。

當機翼末梢裝置處于地面構型時，飛行器可能不適于飛行。例如，處于地面構型的機翼末梢裝置可能在空氣動力學上和/或在結構上不適于飛行。飛行器優選地構造成使得機翼末梢裝置在飛行期間不能夠移動至地面構型。飛行器可以包括用于感測飛行器何時處于飛行狀態的傳感器。當傳感器感測到飛行器處于飛行狀態時，控制系統優選地布置成使機翼末梢裝置移動至地面構型的可行性喪失。

飛行器優選地為載客飛行器。載客飛行器優選地包括客艙，該客艙包括用于容置多名乘客的多行和多列座椅單元。飛行器的容納量可以為至少20名、更優選地為至少50名乘客，并且更優選地為多于50名的乘客。飛行器優選地為動力飛行器。飛行器優選地包括 用于推進飛行器的發動機。飛行器可以包括裝于機翼的并且優選地裝在機翼下的發動機。

根據本發明的第二方面，還提供了一種飛行器機翼，該飛行器機翼包括固定機翼和位于固定機翼的末梢處的機翼末梢裝置，其中，機翼末梢裝置能夠在下述構型之間設置：(i)用于在飛行期間使用的鎖定的飛行構型，以及(ii)用于在基于地面的操作期間使用的地面構型，在地面構型中，使機翼末梢裝置移動離開鎖定的飛行構型使得飛行器機翼的跨距減小，飛行器機翼還包括用于將折疊的機翼末梢裝置鎖定于鎖定的飛行構型的鎖定機構，鎖定機構具有縱向軸線并且包括與固定機翼和機翼末梢裝置中的一者相關聯的第一部件以及與固定機翼和機翼末梢裝置中的另一者相關聯的第二部件，鎖定機構具有鎖定構型和解鎖構型，在鎖定構型中，第一部件接納在第二部件中使得第一部件被阻止沿著鎖定機構的縱向軸線從第二部件退出，在解鎖構型中，第一部件接納在第二部件中使得第一部件沿著鎖定機構的縱向軸線從第二部件自由地退出，其中，鎖定機構通過第一部件和第二部件中的至少一者繞鎖定機構的縱向軸線的旋轉而在鎖定構型與解鎖構型之間移動。

根據第三方面，本發明提供了一種鎖定根據本發明的第一方面的飛行器上的機翼末梢裝置的方法，該方法包括下述步驟：使機翼末梢裝置移動成飛行構型，使得第一部件接納在鎖定機構的第二部件內；以及使第一部件和/或第二部件相對于鎖定機構的縱向軸線旋轉，使得第一部件和第二部件的對應元件彼此阻擋，由此阻止第一部件和第二部件沿縱向方向的相對運動。

根據第四方面，本發明提供了一種解鎖根據本發明的第一方面的飛行器上的機翼末梢裝置的方法，該方法包括下述步驟：使第一部件和/或第二部件相對于鎖定機構的縱向軸線旋轉，使得第一部件和第二部件的對應元件不彼此阻擋，由此允許第一部件和第二部件沿縱向方向的相對運動。

根據本發明的第五實施方式，提供了一種鎖定機構，該鎖定機構包括第一部件和第二部件，該鎖定機構具有鎖定構型和解鎖構型，在鎖定構型中，第一部件接納在第二部件中使得第一部件被阻止沿著鎖定機構的縱向軸線從第二部件退出，在解鎖構型中，第一部件接納在 第二部件中使得第一部件沿著鎖定機構的縱向軸線從第二部件自由地退出，其中，鎖定機構通過第一部件和第二部件中的至少一者繞鎖定機構的縱向軸線的旋轉而在鎖定構型與解鎖構型之間移動。

當然，應理解的是，參照本發明的一個方面所描述的特征可以并入到本發明的其他方面中。例如，本發明的方法可以結合參照本發明的設備所描述的任何特征，并且本發明的設備可以結合參照本發明的方法所描述的任何特征。

附圖說明

現在將參照示意性附圖僅出于示例目的對本發明的實施方式進行描述，在附圖中：

圖1A示出了根據本發明的第一實施方式的機翼的示意圖；

圖1B示出了包括如圖1A中所示的機翼的飛行器的示意圖；

圖2示出了根據本發明的第一實施方式的鎖定機構的第一部件的示意圖；

圖3示出了根據本發明的第一實施方式的鎖定機構的第二部件的示意圖；以及

圖4示出了根據本發明的第一實施方式的鎖定機構處于鎖定構型的截面圖；

圖5示出了根據本發明的第一實施方式的鎖定機構處于解鎖構型的截面圖；

圖6示出了根據本發明的第一實施方式的鎖定機構處于鎖定構型的截面圖；

圖7示出了本發明的具有帶螺紋的陰接納部的第二實施方式；

圖8示出了根據本發明的第三實施方式的陽鎖定銷；以及

圖9示出了根據本發明的第三實施方式的陰接納部。

具體實施方式

圖1A示出了包括機翼末梢裝置12和固定機翼14的機翼10。圖1B示出了包括機翼10的飛行器100。機翼末梢裝置12能夠在下述構型之間設置：(i)用于在飛行期間使用的鎖定的飛行構型和(ii)用于在基于地面的操作期間使用的地面構型，在地面構型中，機翼末梢裝置12移動離開飛行構型以使得飛行器機翼10的跨距減小。圖1A示出了處于地面構型的機翼末梢裝置12并且圖1B示出了處于鎖定的飛行構型的機翼末梢裝置。

圖2示出了鎖定機構的第一部件20，該鎖定機構設置于如圖1中所示的機翼10上。第一部件包括具有三個凸緣24、26和28的陽鎖定銷22，所述三個凸緣24、26和28從陽鎖定銷22的外表面沿與由字母L-L表示的縱向軸線垂直的方向延伸。圖3示出了鎖定機構的第二部件30。第二部件30包括具有中心孔口32的開口，中心孔口32定形狀成允許陽鎖定銷22沿縱向方向穿過。開口還包括外孔口34、36和38，外孔口34、36和38的尺寸和相對于中心孔口32的位置與凸緣24、26和28的尺寸和相對于鎖定銷22的位置大致對應。第二部件30包括三個內部室40、42和44，如圖4、圖5和圖6中所示。

第一部件20與機翼末梢裝置12相關聯，并且第二部件30與固定機翼14相關聯。當機翼末梢裝置12從地面構型移動至飛行構型時，第一部件20從遠離第二部件30的位置移動至第一部件20插入到第二部件30中的位置，使得包括凸緣24、26和28的陽鎖定銷22沿縱向方向穿過中心孔口32和外孔口34、36和38。在該位置中，鎖定機構的第一部件和第二部件接合，但鎖定機構處于解鎖構型，如圖5中所示。在該位置中，第一部件20仍然可以通過使所述兩個部件沿縱向方向移動離開彼此而從第二部件30移除。為了使鎖定機構移動成鎖定構型，第一部件20和第二部件30中的至少一者旋轉成使得凸緣24、26、28移動到對應的內部室40、42、44中。在圖4和圖6兩者中都示出了鎖定構型。一旦鎖定機構處于鎖定構型，內部室40、42和44就阻擋從第二部件沿縱向方向移除第一部件。因此，機翼末梢裝置12于是處于鎖定的飛行構型并且適合于飛行。 為了使鎖定機構移動至解鎖構型，使得機翼末梢裝置12可以移動至地面構型，第一部件和第二部件中的至少一者旋轉成使得凸緣24、26和28不被內部室40、42、44阻擋，并且可以通過沿著外孔口34、36、38的縱向運動而退出。

第一部件和第二部件中的至少一者可以包括帶齒的外表面。帶齒的外表面可以由帶齒的驅動單元來驅動，以使第一部件或第二部件旋轉，由此使鎖定機構在鎖定構型與解鎖構型之間移動。

圖7示出了本發明的第二實施方式，其中第二部件70包括內部室72、74和第三內部室(未示出)——具有螺紋(螺旋狀)定向。第一部件與如關于本發明的第一實施方式所描述的第一部件對應，因此將不被再次單獨地描述。室72、74內的螺紋意味著，當第一部件或第二部件旋轉以使鎖定機構移動成鎖定構型時，該螺紋對第一部件進行作用以沿縱向方向向里拉，由此收緊第一部件20與第二部件70之間的連接。這可以提供更牢固的鎖定機構。該螺紋還可以在第一部件20和第二部件70收緊在一起時通過對鎖定機構預加載來補償第一部件和第二部件中的任何磨損。

圖8示出了具有鎖定通道82、84、86的陽鎖定銷80，鎖定通道82、84、86位于陽鎖定銷的外表面中。圖9示出了陰接納部90的橫截面，陰接納部90包括與對應的鎖定通道接合的若干個銷92、94、96。

盡管已經參照特定的實施方式描述和圖示了本發明，但是本領域技術人員將理解的是，本發明可以將其本身引向未在本文中具體圖示的許多不同變型。現在將僅出于示例目的描述某些可能的變型。

從陽鎖定構件延伸的凸緣可以是漸縮的。漸縮的凸緣可以定向成使得：使陽鎖定構件旋轉成鎖定構型收緊了陽鎖定構件與陰接納部之間的接合。

在前面的描述中提到具有已知的、明顯的或可預見的等同物的整體件或元件時，那么這些等同物如同單獨列出那樣被并入在本文中。應當對權利要求進行參照以確定本發明的真實范圍，權利要求應該被理解為包括任何這些等同物。讀者也將理解的是，被描述為優選、有利、方便等的本發明的整體件或特征是可選的并且不限制獨立權利要 求的范圍。此外，應當理解的是，這樣的可選的整體件或特征雖然在本發明的一些實施方案中可能是有益的，但是在其他實施方式中可能是不期望的，并且因此可以缺省。