CN101848836A - 用于飞行器的货舱门的锁定机构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于飞行器机身单元(3)的货舱门(1，27)的锁定机构。货舱门(1，27)通过铰链连接在凹进处(2)的区域内以向外打开。该锁定机构尤其包括多个设置在货舱门(1，27)的负载边缘(8)区域内的机身单元配件(9，41)，以及相应数量的固定在货舱门(1，27)的下缘(6)区域内的货舱门配件(7，28，61)。根据本发明，货舱门配件(7，28，61)可在至少一些区域内与机身单元配件(9，41)进行正锁定接合，并且在机身单元(3)内出现的周边负载导致锁定机构上的主要应力并因而形成尺寸依据，该周边负载优选地通过平坦的负载传递表面(15，48)充分传递，同时仅通过滑动元件(17，31，55)充分吸收通常较小的径向负载。货舱门(1，27)的锁定由可移动的滑动元件(17，31，55)实现，该滑动元件能够通过可选的安全杆(38)防止意外位移。甚至在滑动元件(17，31，55)发生断裂的情况下，货舱门(1，27)保持完全防止不受控制的打开。

Description

用于飞行器的货舱门的锁定机构

技术领域

本发明涉及一种锁定机构，其用于飞行器机身单元的货舱门，该锁定机构具有多个设置在货舱门的负载边缘区域的机身单元配件，以及相应数量的固定于货舱门的下缘区域的货舱门配件。

背景技术

飞行器机身单元的货舱门必须传递相当大的周边负载。机身单元的直径越大，机身单元结构内产生的周边负载就越高。根据飞行器的类型，边缘力能够达到高于150000N。

直到现在，货舱门与机身单元结构之间的负载传递都是通过旋转安装于轴上的多个钩子来实现，该轴围绕基本水平的固定轴部分接合至机身单元区域内。由于所需传递的较高的力，钩子与轴部件(shaft section)被制成实心结构并且因此较重。

为了防止钩子从其安全位置自动旋转脱出，用于旋转钩子的杠杆机构具有至少一个死点，其防止钩子自动转回，即使在负载作用下。为了进一步确保锁定机构的安全性，提供单独操作的凸轮，该凸轮与轴以及安装于轴上的钩子相互作用并且限制钩子的旋转运动。

已知的包括杠杆机构的用于飞行器货舱门的锁定装置都是复杂且笨重的。而且利用钩子和轴部件进行力的传递并不最适合的，因为产生额外的力矩。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于飞行器货舱门的锁定机构，其能够具有较轻的重量并改进力的传递。

该目的通过具有权利要求1的特征的装置来实现。

由于货舱门的锁定是由滑动元件实现，并且货舱门配件能够至少在一些区域内通过锁闭接合(keyed engagement)被引入机身单元配件，其中机身单元的周边负载通过负载传递表面被充分传递，而径向负载则被滑动元件充分吸收，由此产生了先是结构简单并且因此减少了结构重量的新型货舱门锁定机构。更具体地，锁定机构被构造为具有最少的移动部件，因为货舱门配件相对于货舱门就地固定并且机身单元配件与机身单元固定地连接。而且，优选地被平坦构造的负载传递表面传递了几乎全部的来自于机身单元周边负载，根据飞行器类型，这些周边负载占锁定机构需传递的总负载的90％以上。理想情况下边缘力矢量以70°至90°之间的角度冲击负载传递表面并且被负载传递表面以此角度在货舱门配件与机身单元配件之间传递，因此不会产生明显的额外的力矩。此外空气气压与机身内部压力之间的压力差导致的相当小的径向力因此被滑动元件充分吸收。

锁定机构的进一步改进是货舱门配件呈基本T型并且每个货舱门配件都具有手柄(handle)，在手柄末端具有肘节(toggle)。

将货舱门配件设计为更具体的T型保持杆提供了对称的并且因此适合的向机身配件的有效力传递，该机身配件呈基本T型，即被设计为对应于T型保持杆。货舱门配件和T型(肘节型)保持杆基本具有相同的对称面，并且在它们之间、至少一些区域内能够产生正锁定接合。

因此相较于先前已知的用于货舱门的旋转钩型锁定机构(其导致多个力分散以及较高的重量)，由于在主力流(main force flow)方向上的最低可能的变化，固定在货舱门上的货舱门配件的肘节和固定在机身单元的侧部的基本叉型的机身配件能够获得最佳的力传递。

T型保持杆固定在货舱门的下缘区域内并且完成货舱门的开启和关闭运动。T型保持杆的固定通过支架板来实现，该支架板铆接在货舱门的框板(former)上，例如其中货舱门配件之间的距离通常对应于框板的标准间距。一般而言，锁定机构使用5至12个货舱门配件以及相应数量的机身单元配件。货舱门通过铰链(更具体地是多节铰链(multi-part hinge))固定在飞行器机身单元内的凹进处的上部区域，并且在开启运动期间向外旋转。

在安装于货舱门上的肘节与机身单元侧部上的基本叉型配件之间的力传递基本对称地并且无力矩地实现。通过货舱门配件的肘节的力传递仅以较小的力矩实现，因为力的流动相对于飞行器的框板系统对称地实现并且在直接通路内实现。

根据另一有利改进，本发明提出，机身单元配件呈基本叉型并且具有凹进处以容纳肘节。因此确保了最佳的力被引入T型肘节与叉型机身单元配件之间，在货舱门关闭状态下，在它们之间形成有优选地构造平坦的负载传递面。由于所要传递的高负载，机身单元配件和货舱门配件都由铣削过的坚固材料制造，更具体地由铝、不锈钢或钛制成。可替代地，货舱门配件和机身单元配件还可以通过例如作为本地环形框板的整体组成部分的方式而制造，其中环形框板和配件由复合材料制造。

根据本发明的另一改进，其提出手柄的横截面更具体地是圆形或矩形。因此，在应对机身凹进处和货舱门的可能的扭曲运动和变形方面，锁定机构的挠性得到加强，这些运动和变形例如由操纵控制引起的飞行负载、外部的空气动力学效应或机身单元的内部压力所产生。如果保持杆的手柄末端的横截面例如具有矩形形状，并且该矩形的截面形状的纵向轴线指向飞行方向，那么锁定机构对于在该方向上的变形具有较高的强度。在另一方面如果保持杆的纵向轴线相对于飞行方向横向布置，那么对于径向负载将具有较高的强度，该径向负载例如通过机身单元的内部压力产生。而且保持杆的手柄能够更有效地适应(follow)处于飞行方向或逆着飞行方向的运动。选择圆形截面几何形状提供了在所有方向上的均匀的负载承载能力。

根据另一改进，货舱门配件的肘节是自我定心的，更具体地具有燕尾型形状。因此随着货舱门的关闭，肘节自动地在机身单元配件内对齐或集中(centre)。

锁定机构的又一改进提出货舱门在关闭状态的锁定通过使滑动元件基本平行于飞行器纵向轴线滑动而实现。根据飞行器的类型和货舱门的安装点，锁定滑块的位移轴线可以平行于飞行器纵向轴线(坐标系的x轴)或在空间中相对于飞行器纵向轴线倾斜。

在其它的权利要求中说明了锁定机构的其它有利改进。

附图说明

图1示出了飞行器机身单元内的货舱门的示意图；

图2示出了沿着图1中截面线II-II穿过处于关闭但未锁状态的货舱门的机身单元配件和货舱门配件的截面图；

图3示出了装有货舱门配件的机身单元配件的平面图；

图4示出了穿过装有货舱门配件的机身单元配件的截面图，其中货舱门处于关闭并锁定状态；

图5是示出了安装有安全杆的货舱门配件的透视图；

图6是示出了容纳在机身单元配件内的货舱门配件的透视图；

图7是示出了装有货舱门配件的机身单元配件的局部截面透视图；

图8示出了用于货舱门配件的保持杆的替代实施例；

图9、10示出了带有货舱门配件的滑动元件的替代设计；

图11示出了锁定机构的替代实施例的透视图；

图12示出了沿着图11中截面线A-A的处于关闭及锁定位置的截面图；

图13示出了沿着图1中截面线A-A的处于关闭及未锁位置的截面图；

图14示出了沿着图12的线B-B的截面图；

图15示出了处于完全开启和未锁位置的另一替代设计的透视图；

图16示出了处于完全关闭和锁定位置的货舱门锁定机构的自下而看的透视图；

图17示出了沿着线C-C处于未锁位置的截面图；

图18示出了沿着线C-C处于锁定位置的截面图；以及

图19是沿着线D-D的处于锁定位置的截面图。

具体实施方式

在图中，每个相同的结构元件使用相同的标记数字。图中示出了不同的实施例，除非有另外声明。

图1示出了飞行器(未示出)的机身单元3内的凹进处2中的货舱门1或门。在凹进处2和货舱门1之间具有用于实际压力密闭密封(pressure-tight seal)的元件(未示出)。

货舱门1具有多个竖直排列的框板，其中一个框板4作为其余框板的代表设置有标记数字。货舱门1通过铰链5在顶部连接于机身单元3以便铰接和旋转运动。在货舱门1的下缘6处具有多个货舱门配件，所述货舱门配件优选地相对于彼此均匀间隔(框板间距)安装，其中仅有一个货舱门配件7设置有标记数字来代表所有其它货舱门配件。在负载边缘8的区域内具有多个固定的机身单元配件，机身单元配件的数量对应于货舱门配件的数量，其中为了更好地观察，仅有一个机身单元配件9提供有标记数字。利用至少在一些区域彼此通过锁闭连接而接合的货舱门配件和机身单元配件，货舱门1固定地锁定在关闭位置。机身单元配件和货舱门配件都通过支架板(未示出)分别与货舱门1的框板4和机身单元3的框板相连接。可替代地，机身单元配件与货舱门配件可以作为框板的整体组成部分。

坐标系10示出了组件的空间位置。飞行器的飞行方向及其纵向轴线基本平行于坐标系10的X轴方向，同样地，货舱门1的旋转轴线基本平行于X轴并且货舱门1优选地在Y轴排列的方向上向外开启。因此，应该注意的是由于机身单元3的曲率，其外壳并不总是平行于坐标系10的Z轴。

待与货舱门配件进行接合的机身单元配件总体上构成机身单元3内或机身单元3的凹进处2内的货舱门1的锁定机构。根据本发明的锁定机构并不被限制用于水平连接的货舱门1。

通过货舱门配件7和机身单元配件9，存在于边缘侧的主要负载被定向在机身单元3内(基本平行于Z轴)，此外径向向外方向的负载被定向为超过货舱门1(基本平行于Y轴)。这意味着货舱门1被加载了全结构负载，同样地将机身单元3保持在货舱门外。边缘侧的负载可以根据飞行器类型构成货舱门配件和机身单元配件的全部机械负载的90％以上的负载。此外全部负载的剩余的10％来自于径向负载，这是由于机身单元3的内部压力与相关环境的空气压力之间的气压的落差而努力促使货舱门1向外而形成的。

图2示出了沿着截面线II-II的图解截面图。

货舱门7具有手柄11以及肘节12。手柄11能够具有矩形、正方形或圆形几何形状的截面。通过适当地改变手柄11的截面几何形状，可调整货舱门锁定机构的挠性，特别是相对于基本平行于X轴的切向运动(shear movement)。凹进处2的切向运动以及因此的货舱门1的这种方式的运动例如通过机动导致的负载(manoeuvre-induced)、外部骤风负载或机身单元的内部压力导致。具有基本圆形、正方形、多边形或大致梯形的截面几何形状的肘节12在手柄11的两侧上的手柄末端13的区域内横向设置，并与手柄一起形成保持杆13a。保持杆13a的肘节12能够至少在一些区域被形成与机身单元配件9的对应形状的凹进处14的正锁定接合从而产生大致平坦的负载传递表面15。接合于负载传递表面15上的周边负载的单个力矢量(未示出)相对于负载传递表面大致呈60°至90°的角度。而且，周边负载几乎无力矩地(moment-free)接合于机身单元配件9的中性纤维(neutral fibre)的区域内。

当货舱门1被开启和关闭时，货舱门配件7以及随其运动整个货舱门1在黑色双箭头16的方向旋转，同时机身单元配件9相对于此运动在原地保持固定。利用滑动元件17，货舱门配件7在图2所示的位置被锁定，其中滑动元件17在垂直于附图的平面上可移动，即平行于X轴(见图4)。通过平坦的负载传递表面15可以充分实现机身3的周边负载FU的传递，同时利用滑动元件17可以充分吸收处于锁定状态的货舱门1的相当小的径向负载FR。这些分离的负载流使得能够简化结构并减小重量。滑动元件17由水平导向装置18引导着在机身单元配件9内进行滑动运动，其中水平导向装置18主要由两个凹槽19、20构成。与所示实施例不同，滑动元件17还可以在货舱门配件7的区域内被引导(见图5-7)。机身单元配件9连接于机身单元3。

图3示出了连接于机身单元3的机身单元配件9的视图，该机身单元配件9中装有货舱门配件7，其中坐标系10示出了空间方向。

货舱门配件7包括手柄11以及具有(change into)肘节12的手柄末端13。肘节12容纳在机身单元配件9的凹进处14内，至少在一些区域形成正锁定接合。机身单元配件9还包括两个臂21、22，其被设计为彼此镜像对称并且每个都具有包缝型末端(overlockingend)23、24，其中每个包缝型末端23、24都相对于臂21、22倾斜大致+/-90°。包缝型末端23、24确保肘节12不会在Z轴方向被拔出，因此确保不会在接合外围负载的主要作用方向被拔出，周边负载通过负载传递表面15从货舱门配件7传递至机身单元配件9。在包缝型末端23、24之间具有细长的开口25，通过该开口25，货舱门配件7的手柄11能够被插入机身单元配件9或是在其中旋转而关闭货舱门1。

白色双箭头所示的滑动元件17被容纳在水平导向装置18内进行滑动运动。滑动元件17具有梯形凹进处26，其以规则间距设置，该间距基本对应于货舱门配件7和机身单元配件9的间距(平行于X轴)。如果梯形凹进处26位于机身单元配件9的区域内，如图3的图解所示，货舱门配件7能够从机身单元配件9旋转出来并且货舱门1可以被打开。在另一方面，如果滑动元件17在水平方向移动使得梯形凹进处26位于机身单元配件9外部，那么货舱门配件7和机身单元配件9被锁定在一起并且不再可能将货舱门1打开。

图4示出了机身单元配件9的截面视图，其中货舱门配件7被容纳并锁定于机身单元配件中。相对于图2中的图解，通过在凹进处14与肘节12之间的至少一些区域内产生正锁定接合以形成负载传递表面15，货舱门配件7完全容纳在机身单元配件9内，并且货舱门配件7还通过滑动元件17被锁定。为了锁定作用的目的，滑动元件17的位移因此基本平行于坐标系10的X轴实现，即平行于飞行器的飞行方向。相当大的周边负载FU的传递通过负载传递表面15实现，同时径向负载FR被基本从滑动元件17引导至结构。

同样以图5至7进一步提供参考。

图5示出了一种形式的处于锁定状态的货舱门的透视图，其中货舱门中装有安全杆，没有机身单元配件。

安装于货舱门27上的大致T型货舱门配件28具有支架板29，该支架板用于固定在框板30上。不同于图1至4和图9、10所示的实施例，用于锁定机构的滑动元件31容纳在水平导向装置32内并可在白色双箭头方向移动，水平导向装置32具有大致矩形的截面几何形状，其安装在货舱门28内而不是机身单元配件内。滑动元件31因此随着货舱门27的开启运动而运动。水平导向装置32的结构设计与第一实施例的水平导向装置18一致。依次地，对应于货舱门配件7的货舱门配件28具有保持杆32a，该保持杆具有手柄33和安装于手柄末端35区域内的肘节34。滑动元件31具有几个彼此均匀间隔布置的梯形凹进处，其中梯形凹进处36代表其它的梯形凹进处而被提供有标记数字。图5-7中，仅可见到带有过渡斜面的梯形凹进处36的左段或右段。梯形凹进处36之间的间距优选地对应于机身单元3的框板间距。

进一步不同于货舱门配件7(见图2-4)，货舱门配件28具有孔37，其中容纳有带安全凸轮39的附加的或可选的安全杆38，以便用于旋转运动。通过旋转安全杆38，安全凸轮39能够被带进滑动元件31内的较小的安全凹进处40。该安全机构防止了滑动元件31的水平位移，并且因此防止了由于滑动元件31的意外位移导致的货舱门27的意外开启。安全杆38的旋转由机构(未示出)实现。

图6在透视图中示出了其中装有货舱门配件28(见图5)的机身单元配件41，其中货舱门27处于关闭和锁定状态。

大致叉型机身配件41具有包括包缝型末端44、45的两个臂42、43。在臂42、43间具有细长开口46。带有安全凸轮39的安全杆38随着旋转运动容纳在货舱门配件28的孔37内。而且，滑动元件31随着滑动运动容纳在基本矩形的水平导向装置32内，水平导向装置32同样地位于货舱门配件28内。为安全起见，滑动元件31在白色双箭头方向的位移仅当安全凸轮39位于安全凹进处40之外时才可能发生。货舱门配件28的保持杆32a容纳于机身配件41的凹进处47(见图7)内并至少在一些区域内形成正锁定接合，因此形成用于货舱门27的锁定机构。

图7对应于图6的图示，但是机身配件41的右手部分被切去。

保持杆32a的肘节34容纳在凹进处47内并在一些区域内形成正锁定接合，同时在机身配件41内提供了负载传递表面48。在需要的地方可以在凹进处47内放进补偿板(所谓的“垫”板)以调整锁定机构。作为锁定机构的机械负载的主要部分，机身单元的周边负载被定向在负载传递表面48上方。在该负载传递表面48与肘节34之间，薄“垫”板(未示出)被插入在需要的地方以调整或补偿锁定机构的公差。确保在货舱门27处于关闭状态时肘节34位于机身单元配件41内是通过装配在相对臂42、43内的两个凹槽49、50内的滑动元件31实现的。如果滑动元件31在白色双箭头的方向上移动，那么肘节34能够从机身单元配件41中旋转出来，因为滑动元件31的凹进处36移进机身单元配件41的区域并且因此不再装在两个凹槽49、50内。在该位置中，肘节34能够从凹进处47旋转出来并且货舱门27能够被打开。不过，滑动元件31的这种水平位移仅当安全机构(安全凸轮39和安全凹进处40的形式)未被激活或是通过轻微旋转安全杆38使安全凸轮39从滑动元件31的安全凹进处40转出的情形下才有可能发生。为了在径向上调整锁定机构，可以在滑动元件31与表面50a之间插入微小材料厚度的“垫”板(未示出)。

图8示出了安装于手柄52的手柄末端53的区域内的肘节的保持杆51的替代实施例。不同于前面描述的肘节，肘节54呈燕尾形，稍微呈V型，因此随着货舱门关闭，机身单元配件发生自我定心运动。

图9和图10示出了滑动元件54的实施例的一部分的图解示图。坐标系10依次示出组件的空间位置。

滑动元件55具有梯形凹进处56，该凹进处56优选地具有两个相同倾斜度的直线斜坡57、58。而且，滑动元件55在梯形凹进处56的两侧设置有两个加厚区域59、60，该加厚区域具有过渡斜面(未示出)，由此与斜坡57、58共同作用，通过在箭头62的方向上水平滑动滑动元件55，货舱门配件61在平行于箭头63的垂直方向被引入或“拉入”机身单元配件(未示出)。

通过滑动滑动元件，已经处于几乎关闭状态的货舱门1因此能够被移入完全关闭和锁定状态。

为了容易地拉出，可选地货舱门配件61可以设置有位于其两侧的过渡上升面(run-up face)64、65，并且在这种情况下优选地是弯曲球形面或成形加工平面。

滑动元件55在两侧周期性地连续，如图中点线或虚线所示，因此凹进处的数量优选地对应于待锁定的货舱门配件的数量。

图11示出了处于完全关闭状态的锁定机构的实施例的等距视图。

坐标系66示出了各个组件的空间位置。锁定机构特别包括机身单元配件67、货舱门配件68和滑动元件70，货舱门配件连接于货舱门(未示出)，并且在该实施例版本中不同于第一实施例的肘形货舱门配件7，货舱门配件被构造为叉型配件69。机身单元配件67在飞行器的负载边缘71区域中连接于机身单元(未示出)，并且为了防止货舱门的意外开启，滑动元件70容纳于叉型配件69内可平行于坐标系67的X轴方向移动，如白色双箭头所示。货舱门配件68或叉型配件69固定在货舱门的下缘(未示出)区域中。叉型配件69具有两个臂72、73(叉型配件臂)，其彼此间隔并且基本平行布置，臂的铆接端(未示出)连接于货舱门的框板74。两个臂72、73在下部区域连接于在臂72、73之间水平设置的连结板75，其中在货舱门处于关闭状态下，连结板75至少在一此区域与大致钩形的机身单元配件67形成正锁定接合状态。不同于锁定机构的第一实施例，滑动元件70的截面几何形状基本为圆形截面。可替代地，滑动元件70也可以具有大致矩形的截面几何形状(例如见图2)。

在叉型配件69的下部区域，有旋转式安装的空心圆柱型安全杆76，其平行于坐标系66的X轴和滑动元件70，并且其作用与第一实施例中的安全杆作用相同。安全杆76因此能够围绕X轴旋转。在安全杆76上有安全凸轮77，当货舱门处于锁定状态时，安全凸轮77可以被带进滑动元件70的安全凹进处78以阻止滑动元件在锁定状态的水平滑动。为了构成根据本发明设计的货舱门锁定机构，通常有四至九个机身单元配件以及相应数量的货舱门配件。基本上在每一叉型配件69的区域内的安全杆全长上设置有一个安全凸轮。基本上最低保障是在安全杆76上具有一个安全凸轮77，同时在滑动元件70上具有一个安全凹进处78。

参照图12和图13，其示出了沿着图11的截面线A-A穿过货舱门配件68的截面图。图12示出了与滑动元件70锁定在关闭位置的货舱门配件68，同时图13示出了处于未锁定但也未打开位置的货舱门配件。

为了补偿公差，在叉型配件69内设有两个垫板79、80。在叉型配件69的连结板75或其臂72和臂73(未示出)与机身单元配件67的钩形部分81之间，机身单元配件67与固定在货舱门上的叉型配件69之间的力传递发生在由上垫板79与钩形部分81形成的负载传递表面82上。不同于所示出的实施例，负载传递表面82还可以在空间的一个方向或两个方向上构造为曲面。

通过滑动元件70的稍凸起的加厚区域84与连结板75在该位置对应形成的凹进处(轻微凹进)85之间的相互作用，叉型配件69被防止从机身单元配件67的大致三角形开口83中旋转出来，如图13的虚线箭头所示。

滑动元件70对下垫板80或机身单元配件67的接触支承臂86施加压力。用于滑动元件70的导向装置设置在叉型配件69的臂72、73的下部区域的凹进处内，在图12、13中仅可见一个凹进处87。

在图12的图示位置，通过围绕坐标系66的X轴旋转，安全杆76被选择性地带进锁定或非锁定位置。

滑动元件70和安全杆76均在臂72、73的下部区域88的对应形状的凹进处内被引导和容纳。

在图13中，滑动元件70所在的位置相对于图12中的位置在平行于S轴的方向上有一定位移，因此滑动元件70(见图14)的凹进处89被带入接触支承臂86的区域。货舱门(包括带有连结板75的货舱门配件69和滑动元件70)因此能够被打开超过接触支承臂86和垫板80，如开启曲线90简单所示。

图14示出了沿图12(锁定状态)的截面线B-B的穿过货舱门配件68的截面图。

滑动元件70具有梯形(凸起)加厚区域84，其与连结板75的对应形成(凹进)的凹进处85相互作用。作为前面所述的加厚区域84和凹进处85的设计的结果，滑动元件70被作用在两个垂直箭头91方向的力(其中该力主要由飞行期间在机身单元内存在的过多压力导致)施压而形成与叉型配件69的凹进处85的压力配合(force fit)，当压力上升时这种压力配合变得更强，因此滑动元件70在平行于水平箭头91的方向上的位移运动的倾向(例如通过平行于X轴在滑动元件70上施加负载产生)使得利用安全杆76确保防止了锁定机构的意外活动。这种作用于滑动元件70上的力可以是例如由在正常飞行操作期间已经存在的机身单元的切向运动而引起。加厚区域84与凹进处85的几何结构可以是在宽度限制范围内的任何结构，只要至少在一些区域，正锁定接合防止滑动元件70在箭头92(平行于X轴)的方向上移动的倾向。

滑动元件70和带有安全凸轮77的安全杆76都在叉型配件69的两臂72、73的下部区域内的合适形状的凹进处(未示出)中被引导。滑动元件70上的加厚区域84和凹进处85的数量优选地对应于用于锁定机构的机身单元配件和货舱门配件或叉型配件的数量。为了尽量减小摩擦损失和磨损，滑动元件70优选地以青铜合金制造。可替代地，滑动元件70还可以用涂覆有特氟纶以使摩擦和磨损最小化的高延展性铝合金、钛合金或不锈钢合金制成。

根据图11至14的锁定机构的第二变型使得能够具有防止货舱门不受控制的开启的附加安全性，这可以通过滑动元件70在叉型配件69的(横向)连结板75内的压力配合实现，当压力增加时这种压力配合自动加强。

可以选择滑动元件70的几何结构使得在非安装状态的滑动元件的几何形状通过弹性变形偏离其在装配状态下的几何形状，从而使滑动元件70在平行于坐标系66的X轴方向上的潜在的位移倾向立即被消除，即使在机身单元的非加压状态下。在该设计版本中，滑动元件70能够仅通过克服这种几何条件的要求被移进或被插入叉型配件的叉型配件臂的凹进处内。

图15至19示出了根据本发明的货舱门锁定机构的另一替代实施例。不同于根据图11至14的版本，叉型配件的连结板不再用于自动防止滑动元件在机身单元具有压力负载的情况下的水平位移。

而且辊元件使滑动元件在叉型配件的凹进处内的滑动或滚动更加容易。坐标系93示出了所有组件的空间位置。

在图15和16中的不同的图中透视地示出货舱门锁定机构，参照图15和16，货舱门锁定机构还特别包括：机身单元配件94；连接于货舱门(未示出)的货舱门配件95，对应于前述设计版本，其又被设计为叉型配件96；以及用于锁定货舱门的滑动元件97。机身单元配件94安装于飞行器机身单元的负载边缘98的区域内。滑动元件97被容纳在叉型配件96(在图15、16中未示出)的臂99、100内的凹进处内，可平行于坐标系93的X轴位移。叉型配件96的臂99、100的上端均与货舱门的框板101相连。滑动元件97的截面几何形状至少对应于梯形凹进处的外部，大致对应于带有圆角区域的矩形，这使得叉型配件96能够从货舱单元配件94旋转出来。基本地，滑动元件97还可以具有不同于此的截面几何形状。

臂99、100均与图15、16中未示出的连结板的区域相连接。在臂99、100的下部区域具有安全杆102，其平行于滑动元件97并能够围绕X轴旋转且具有安全凸轮103，凸轮103与滑动元件97的安全凹进处104相互作用，从而防止了滑动元件97的水平(平行于X轴)滑动。

不同于前述实施例，至少有一个辊元件105安装在叉型配件96上，并在滑动元件97的表面106上滚动以保证滑动元件97在飞行器所有操作条件下的平滑驱动，尤其是在货舱门配件94结冰时。而且辊元件105减少了滑动元件97在臂99、100的下部区域内的凹进处被导引时的过分磨损，因为在滑动元件97的驱动期间，随着它的水平滑动，它被辊元件105从臂99、100内的凹进处边缘稍稍抬起。而且，关闭凹进处(closing recess)107位于滑动元件97的表面106内，其表面几何形状被设计地基本与辊元件105相对应。在达到锁定状态时，辊元件105滚进关闭凹进处107并且因此在同时赋予滑动元件97一个切实的且明确的结束点(closing point)。为了在货舱门的开启或解锁过程中使辊元件105滚出关闭凹进处，因此需要克服轻微的对抗力。关闭凹进处107优选地被设计为具有大致半环形截面几何形状的空心槽，其半径大致与辊元件105的半径相同。辊元件105可以是例如通过叉型支架108固定在臂99上的滚针轴承(needle bearing)的形式。滚针轴承有利地是小半径尺寸的辊元件105，从而紧凑的结构是可能的。做为替代，辊元件105还可以位于臂99、100之间。在第三个设计版本中新增加的关闭凹进处107构造在滑动元件97的梯形加厚区域109的斜侧面(图15、16中未示出)的区域内。滑动元件97内部的大致梯形凹进处110(其在图15、16中被隐去(见图17、18特别示出的))具有与前述设计版本的货舱门锁定机构相一致的深度与宽度，使得当凹进处110位于货舱门配件95的臂99、100之间的未锁状态位置时，货舱门配件95从机身单元配件94释放并且能够从机身单元配件94中旋转出来。

图17示出了沿图15的虚线标示的截面线C-C的货舱门锁定机构的截面图，同时图18示出了同样的截面图，但其中货舱门锁定机构位于关闭和锁定位置。图17、18通过虚线示出的带圆角矩形以图解形式示出了辊元件105的位置。图19示出了沿图17、18中由实线标出的截面线D-D的处于关闭及锁定状态的截面图。参照图17至19进行下面的描述。

机身单元配件94具有钩状部分111。在钩状部分111的区域内具有用于补偿公差的第一垫板。货舱门配件95的臂99、100和叉型配件96都通过(横向)连结板113在货舱门配件95的下部区域连接。连结板113与钩状部分111形成负载传递表面115，在该表面上基本仅有机身单元内的周边负载被定向(directed)，不过这些负载通常占货舱门配件95的全部负载的90％，因此理想情况下在那里在本实施例的力矢量几乎垂直于负载传递表面115。而且每个臂99、100都具有大致矩形的凹进处116、117，其中每个凹进处116、117的截面几何形状都构造得与滑动元件97的非锥形部分相对应(如凹进处110的外侧或凹进处)，其间需要稍有空隙，其中滑动元件97被容纳并可平行于X轴位移。此外还可从图17中看出，滑动元件97的凹进处110占滑动元件97的(全部)可用截面积的50％以上。而且机身单元配件94具有下接触支承臂118，其上安装并固定有第二垫板119。如果凹进处110位于接触支承臂118的区域内，货舱门配件95能够从机身单元配件94中旋出，并且整个货舱门能被打开。不过如果滑动元件97平行于X轴移动使得凹进处110完全处于机身单元配件94或货舱门配件95的外侧(具体见图18)，那么货舱门配件95以及因此货舱门(未示出)将不能再从机身单元配件94中旋出，并且货舱门被关闭并锁定。

机身单元配件94与机身单元的负载边缘98连接，同时货舱门配件固定于货舱门的框板101。独立于在机身单元处于压力负荷状态下滑动元件97的自我保护功能，安全杆102作为附加的安全措施防止滑动元件97平行于X轴的水平位移，其中滑动元件97的附加保护通过围绕坐标系93的X轴旋转安全杆102实现。

不同于根据图11-14的设计版本，滑动元件97的防止水平位移的自我保护作用不再通过安装在叉型配件96的臂99、100之间的连结板113实现。更确切地，如图19所示，与安全杆102的功能相分离的滑动元件97的自我保护功能，通过带有稍微倾斜侧面(未进一步标示出)的滑动元件97的表面106的区域内的大致梯形加厚区域109在机身单元处于过度加压情况下实现，其中侧面与加厚区域109在两侧以镜像对称方式连接。

根据本发明，随着机身单元上的压力增大，加厚区域109被越来越压在叉型配件96的臂99、100之间，其中加厚区域109的侧面与臂99、100内的凹进处116、117的边缘120、121相互作用而提供了较轻的压力配合接合，使得在机身单元处于压力负荷的情况下滑动元件97的位移不可能独立于安全杆102。第二垫板119至少在一侧具有轻微的斜面使得滑动元件97的滑动运动更加容易。

在具体情况中，加厚区域与凹进处的数量与用于实现根据本发明的货舱门锁定机构的货舱门配件和机身单元配件的数量相对应。

而且可以看出，在图19所示的货舱门锁定机构的完全关闭和锁定位置中，在货舱门的关闭与锁定状态内辊元件105至少在一些区域整齐地与关闭凹进处107形成正锁定接合，以提供明确的“切实的”结束点，仅通过施加明确的对抗力才能越过该结束点。而且，在通过水平滑动滑动元件97来解锁期间，通过在白色双箭头123方向上的微小纵向位移(即零点几毫米)，即向外压，滑动元件97以及因此货舱门配件95和货舱门被从边缘120、121抬离，由此防止了滑动元件97与叉型配件96的凹进处116、117内的边缘120、121的接触区域的磨损，并且确保了在飞行器所有运行条件下滑动元件97的平滑、容易、无干扰的运转动作，尤其是在低温和结冰条件下。

反之，在锁定过程中，通过较小量的位移，货舱门被自动压回进入机身单元的货舱门凹进处以再次达到全锁状态下的明确的关闭位置。

参考标号清单

1  货舱门

2  凹进处(机身单元)

3  机身单元

4  框板(货舱门)

5  铰链

6  下缘(货舱门)

7  货舱门配件

8  负载边缘(机身单元)

9  机身单元配件

10 坐标系

11 手柄

12 肘节

13 手柄末端

13a 保持杆

14 凹进处(机身单元配件)

15 负载传递表面

16 箭头

17 滑动元件

18 水平导向装置(滑动元件)

19 凹槽

20 凹槽

21 臂(机身单元配件)

22 臂(机身单元配件)

23 包缝型末端(机身单元配件)

24 包缝型末端(机身单元配件)

25 纵向开口

26 梯形凹进处(滑动元件)

27 货舱门

28 货舱门配件

29 支架板

30 框板

31 滑动元件

32 水平导向装置(在货舱门配件内)

32a 保持杆

33 手柄

34 肘节

35 手柄末端

36 梯形凹进处(滑动元件)

37 孔

38 安全杆

39 安全凸轮

40 安全凹进处(滑动元件)

41 机身单元配件

42 臂

43 臂

44 包缝型末端

45 包缝型末端

46 纵向开口(机身单元配件)

47 凹进处(机身单元配件)

48 负载传递表面

49 凹槽

50 凹槽

50a 表面

51 保持杆

52 手柄

53 手柄末端

54 肘节

55 滑动元件

56 梯形凹进处(滑动元件)

57 斜坡(直的)

58 斜坡(直的)

59 加厚区域

60 加厚区域

61 货舱门配件

62 箭头

63 箭头

64 传递表面(曲面)

65 传递表面(曲面)

66 坐标系

67 机身单元配件

68 货舱门配件

69 叉型配件(货舱门)

70 滑动元件

71 负载边缘(机身单元)

72 臂(叉型配件)

73 臂(叉型配件)

74 框板(货舱门)

75 连结板(叉型配件)

76 安全杆

77 安全凸轮

78 安全凹进处

79 垫板

80 垫板

81 钩状部分(机身单元配件)

82 负载传递表面

83 开口(机身单元配件)

84 加厚区域(滑动元件)

85 凹进处(连结板)

86 接触支承臂(机身单元配件)

87 凹进处(臂叉型配件)

88 下部区域(臂叉型配件)

89 凹进处(滑动元件)

90 开口曲线

91 箭头

92 箭头

93 坐标系

94 机身单元配件

95 货舱门配件

96 叉型配件(货舱门)

97 滑动元件

98 负载边缘(机身单元)

99 臂(叉型配件)

100 臂(叉型配件)

101 框板(货舱门)

102 安全杆

103 安全凸轮

104 安全凹进处

105 辊元件

106 表面(滑动元件)

107 关闭凹进处(滑动元件)

108 叉型支架

109 加厚区域(滑动元件)

110 梯形凹进处(滑动元件)

111 钩状部分

112 垫板(第一)

113 连结板

114 下部区域(臂货舱门配件)

115 负载传递表面

116 凹进处(臂货舱门配件)

117 凹进处(臂货舱门配件)

118 接触支承臂

119 垫板(第二)

120 边缘(凹进处臂货舱门配件)

121 边缘(凹进处臂货舱门配件)

122 斜坡(第二垫板)

123 箭头

Claims (14)

1.一种用于飞行器机身单元(3)内的货舱门(1，27)或门的锁定机构，所述锁定机构包括：

多个机身单元配件(9，41，67)，其设置在所述货舱门(1，27)的负载边缘(8，71)的区域内；以及

相应数量的货舱门配件(7，28，61，68)，其固定在所述货舱门(1，27)的下缘(6)的区域内，

其特征在于，所述货舱门(1，27)的锁定通过滑动元件(17，31，55，70)实现，并且所述货舱门配件(7，28，61，68)至少在一些区域中与机身单元配件(9，41，67)进行正锁定接合，其中所述机身单元(3)的周边负载通过负载传递表面(15，48，82)充分传递，并且径向负载通过所述滑动元件(17，31，55，70)充分吸收。

2.根据权利要求1所述的锁定机构，其特征在于，所述货舱门配件(7，28，61)被设计为基本T型并且每个所述货舱门配件都具有手柄(11，33，52)，在所述手柄末端区域(13，35，53)内设置有肘节(12，34，54)。

3.根据权利要求1或2所述的锁定机构，其特征在于，所述机身单元配件(9，41)被设计为基本叉型并且具有用于容纳所述肘节(12，34，54)的凹进处(14，47)。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的锁定机构，其特征在于，所述手柄(11，33，52)的横截面更具体地被设计为圆形或矩形以便所述机身单元(3)的变形更加灵活。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的锁定机构，其特征在于，所述肘节(12，34，54)被设计为可自我定心，更具体地是燕尾型。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的锁定机构，其特征在于，所述货舱门(1，27)在关闭状态的锁定通过滑动基本平行于飞行器纵向轴线的所述滑动元件(17，31，55)来实现。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的锁定机构，其特征在于，所述滑动元件(17，31，55)具有凹进处(26，36，56)，所述凹进处相对于彼此均匀间隔开以便在打开所述货舱门(1，27)时使所述货舱门配件(7，28，61)能够从所述机身单元配件(9，41)旋转而出。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的锁定机构，其特征在于，当所述货舱门(1，27)基本处于关闭状态时，通过滑动所述滑动元件(17，31，55)能够使所述货舱门处于完全关闭状态。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的锁定机构，其特征在于，安全杆(38)被提供，在所述安全杆上设置有至少一个安全凸轮(39)，其中，通过旋转所述安全杆(38)，所述至少一个安全凸轮(39)能够被带进所述滑动元件(17，31，55)内的至少一个安全凹进处(40)中，以防止所述滑动元件(17，31，55)的意外位移。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的锁定机构，其特征在于，通过所述货舱门配件(7，28，61)的所述肘节(12，34，54)，力的传递基本对称地并且无力矩地实现。

11.根据权利要求1所述的锁定机构，其特征在于，至少一个所述货舱门配件(68)被设计为叉型配件(69)，所述叉型配件具有通过水平连结板(75)连接的两个臂(72，73)，其中，在所述机身单元(3)上的压力负载上升的情况下，所述滑动元件(70)的加厚区域(84)能够被逐渐地压进所述连结板(75)的凹进处(85)以提供额外的自我保护而防止意外打开。

12.根据权利要求11所述的锁定机构，其特征在于，随着所述机身单元(3)上的压力负载上升，所述加厚区域(84)能够被额外地压进所述臂(72、73)的所述凹进处(87)中。

13.根据权利要求1所述的锁定机构，其特征在于，至少一个所述货舱门配件(95)设计为叉型配件(96)，所述叉型配件具有通过水平连结板(113)连接的两个臂(99，100)，其中，在所述机身单元(3)上的压力负载上升的情况下，所述滑动元件(97)的加厚区域(109)被逐渐地压进所述叉型配件(96)的所述臂(99，100)的凹进处(116，117)以提供额外的自我保护而防止意外打开。

14.根据权利要求13所述的锁定机构，其特征在于，提供了至少一个辊元件(105)，所述辊元件在所述滑动元件(97)的表面(106)上滚动，并且在所述锁定机构处于关闭状态时所述辊元件能够至少在一些区域中与关闭凹进处(107)进行正锁定接合。

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