CN102741120A - 一种复摆运动结构 - Google Patents

Abstract

一种用于两个表面之间连接的复摆运动结构(3)，包括通过第一铰链连接部(13)摆动结合在一起的第一臂(5)与第二臂(7)、通过第二铰链连接部结合到第一臂的另一端的第一表面(35)、通过第三铰链连接部结合到第二臂的另一端的第二表面(39)，所述第一臂(5)与所述第二臂(7)可移动，从而引起一个或者两个表面的复摆运动。

Description

一种复摆运动结构

技术领域

本发明涉及一种复摆运动引发与支撑结构。本发明可以应用于其中两个表面需要相对支撑并需要具有在其间引发的复合相对运动的所有领域。本发明在一个实施例中涉及用于飞行器中展开机翼襟翼(增升设备)。本发明的实施例还可以适用于飞行器模拟器、太阳能电池阵、机器人及类似应用中。

背景技术

在飞行器工艺中，采用复杂的系统来展开诸如福勒襟翼(Fowler flaps)的机翼襟翼(wing flaps)。通常地，此类系统具有庞大的支撑机构，其支撑襟翼以使得襟翼在由诸如电动或者液压发动机的发动机或者诸如电缆的其他装置启动时，襟翼可加以伸展及/或缩进。一般已知的机构占用比主机翼的高度轮廓空间更多的实体高度空间。因此，在这些情况下，支撑机构的一部分在机翼下方延伸。反过来，这要求在所述支撑机构的该部分上提供减阻装置以改善飞行器的空气动力性能。已知即使在有效设计的情况下减阻装置也极大地有助于寄生阻力。

应意识到，减阻装置所引起的寄生阻力在飞行器发动机需要使用额外功率以克服阻力问题时还极大地引起温室气体排放的增加，如果没有减阻装置所引起的阻力，在正常巡航期间将另外需要所述阻力问题。一般而言，此还意指飞行器必须运载比可以避免减阻装置所引起的寄生阻力的情况更高的燃料荷重。因此，不仅需要提供额外的燃料以克服寄生阻力，而且接着还需要额外的燃料以使得带有所需要的额外燃料负载的飞行器的推进剂能够被承载以克服这种寄生阻力。因此，温室气体排放与碳排放要比寄生阻力不存在的情况下高。

存在许多针对用于飞行器襟翼的支撑结构的先前专利。在以下专利说明书中示出了一些范例：

i.1998年6月4日公开的Carlos Paez的题为“用于顺气流方向福勒襟翼展开的机构(MECHANISM FOR STREAMWISE FOWLER FLAP DEPLOYMENT)”的WO/1998/023483；

ii.1994年4月12日公开的Franklin Gerald的题为“用于机翼后缘襟翼的折叠桁架机构(FOLDING TRUSS MECHANISM FOR TRAILING EDGE FLAPS)”的WO/1984/001343；

iii.2008年5月2日公开的Fox等人的题为“用于有缺口的刚性克鲁格襟翼的链接机构以及相关系统与方法(LINK MECHANISMS FOR GAPPED RIGID KRUEGERFLAPS，AND ASSOCIATED SYSTEMS AND METHODS)”的WO/2008/051286；

iv.1958年5月27日发布的Raymond E.Pearson的题为“带有开槽襟翼、湾唇门以及扰流板的飞行机翼(AIRPLANE WING WITH SLOTTED FLAP，COVE LIPDOOR，AND SPOILER)”US 2,836,380；

v.1987年7月29日公开的Martin Stephencon的题为“机翼后缘襟翼(TRAILING EDGE FLAPS)”的EP 0230061(B1)。

在以上说明书中，WO/1998/023483显示未从机翼的高度轮廓过度突出的福勒襟翼展开系统。EP 0230061(B1)显示未从机翼的高度轮廓过度突出的类似系统。然而，反过来，在这两种情况下，要求制造、安装以及服务均较昂贵的复杂机构。

直升机动叶片传统上由具有特定轮廓的机翼叶片构成。已知该轮廓对于直升机运行的所有状态并不理想，且在一些情况下需要能够针对所要求的运行环境改变叶片轮廓。特别地，已知在直升机起飞与降落时，叶片在由直升机叶片本身所创造的受扰空气内移动。此系因为来自降落表面的所得反射空气流。此与其中直升机自由飞行且直升机叶片穿透的空气一般不受任何反射空气干扰的情况不同。因此，需要为发动机增加功率以驱动动叶片在被称为过渡飞行的起飞与降落过程期间适应减小升程。需要在直升机的运行期间改变直升机叶片的轮廓以提供增大升程，而无需直升机的发动机增加燃料与功率消耗。

因此，需要一种用于飞行器机翼襟翼的改良的支撑结构，其可被包含在机翼的高度轮廓的界限内以避免对提供减阻装置的需要。

在非飞行器环境下，还需要以复摆运动相对彼此移动两个表面，并通过使用紧凑以及使用、制造、安装以及服务简单的结构对所述两个表面提供支撑。

发明内容

根据本发明的一个实施例，提供一种用于两个表面之间连接的复摆运动结构，其可操作以在两个表面间具有相对运动，其中在移动至伸展摆动状态时，第二表面相对于第一表面存在复摆运动摆动。在一些实施例中，第一铰链连接部与第二铰链连接部的摆轴共用在所有摆动状态与其相交的公共平面。

根据本发明的一个实施例，提供一种复摆运动引发与支撑结构，用于连接在两个表面之间，该两个表面需要相对支撑并需要具有其间引发的复合相对运动，所述结构包括臂总成，所述臂总成包括第一摆臂和第二摆臂，所述第一摆臂与所述第二摆臂通过位于其间的第一铰链连接部在各自的一端彼此摆动连接，且其中在所述第一摆臂的另一端提供第二铰链连接部用于与第一表面连接，且其中在所述第二摆臂的另一端提供第三铰链连接部用于与第二表面连接，所述臂总成系如此以使得所述第三铰链连接部的摆轴以相对于所述第二铰链连接部的摆轴的镜像配置并以相对于所述第一铰链连接部的摆轴的复合角度而倾斜，所述第一摆臂与所述第二摆臂可移动以引起绕所有摆轴的摆动至缩进或者伸展摆动状态，其中所述第一摆臂与所述第二摆臂相对于彼此各自缩进或者伸展，且其中在从缩进摆动状态移动至伸展摆动状态时，存在所述第二表面相对于所述第一表面的复摆运动摆动且所述第二铰链连接部与所述第三铰链连接部的所述摆轴跟踪一路径，在该路径中，存在在所有摆动状态均与所述摆轴相交的公共平面。

根据另一实施例，提供一种机翼，其中第一铰链连接部与第二铰链连接部的摆轴跟踪一路径，在该路径中会具有在所有移动角均与摆轴相交的公共平面。

在另一实施例中，提供一种包括复摆运动结构并包括第一位置以及缩进状态的机翼，其中在缩进状态，所述结构被包含在所述机翼的翼型内。

根据本发明的另一实施例，提供一种包括主机翼与辅助机翼的机翼，且其中所述辅助机翼可以相对于所述主机翼伸展并缩进以改变所述机翼的空气动力特性；一种用于所述主机翼与所述辅助机翼之间的连接以允许之间的支撑和伸展以及缩进的复摆运动引发与支撑结构，所述结构包括臂总成，所述臂总成包括第一摆臂和第二摆臂，所述第一摆臂与所述第二摆臂通过位于其间的第一铰链连接部在各自的一端彼此摆动连接，且其中在所述第一摆臂的另一端提供第二铰链连接部并使其与所述主机翼连接，且其中在所述第二摆臂的另一端提供第三铰链连接部并使其与所述辅助机翼连接，所述结构系如此以使得所述第三铰链连接部的摆轴以相对于所述第二铰链连接部的摆轴的镜像配置并以相对于所述第一铰链连接部的摆轴的复合角度而倾斜，所述结构的所述第一摆臂与所述第二摆臂可移动以引起绕所有摆轴的摆动，且复摆运动被赋予所述辅助机翼以引起至缩进或者伸展状态的移动，且其中在所述缩进状态所述结构包含在所述机翼的所述翼型内，且其中所述第二铰链连接部与所述第三铰链连接部的所述摆轴跟踪一路径，在该路径中具有在所有移动角均与所述摆轴相交的公共平面。

根据本发明的另一实施例，提供一种复摆运动引起与支撑结构，其连接在两个表面之间，该两个表面需要相对支撑并需要具有其间引起的复合相对运动，所述结构包括至少两个臂总成，各臂总成包括第一摆臂和第二摆臂，所述第一摆臂与所述第二摆臂通过位于其间的第一铰链连接部在各自的一端彼此摆动连接，且其中在所述第一摆臂的另一端提供第二铰链连接部用于与第一表面连接，且其中在所述第二摆臂的另一端提供第三铰链连接部用于与第二表面连接，且其中所述第二铰链连接部与第三铰链连接部的摆轴相对于所述第一铰链连接部而倾斜，所述至少两个臂总成的每一个臂总成被安装至具有间隔开关系的所述第一表面与所述第二表面，所述第一摆臂与所述第二摆臂经安装以允许绕所有轴摆动至缩进摆动状态，其中所述第一摆臂与第二摆臂总成的另一端彼此相对最近或者至伸展摆动状态，其中各臂总成的所述第一摆臂与第二摆臂的另一端彼此相对较远，且其中在从所述缩进摆动状态移动至所述伸展摆动状态时，将存在所述第二表面相对于所述第一表面的复摆运动摆动，且所述第二铰链连接部与第三铰链连接部的所述摆轴跟踪一路径，在该路径中存在在所有摆动状态均与所述摆轴相交的公共平面。

根据本发明的另一实施例，提供一种包括主机翼与辅助机翼的机翼，且其中所述辅助机翼可以相对于所述主机翼伸展并缩进以改变所述机翼的空气动力特性，一种连接所述主机翼与所述辅助机翼以允许其间的支撑和伸展以及缩进的复摆运动引起与支撑结构，所述结构包括至少两个臂总成，各臂总成包括第一摆臂和第二摆臂，所述第一摆臂与所述第二摆臂通过位于其间的第一铰链连接部在各自的一端彼此摆动连接，且其中在所述第一摆臂的另一端提供第二铰链连接部并使其与所述主机翼连接，且其中在所述第二摆臂的另一端提供第三铰链连接部并使其与所述辅助机翼连接，且其中所述第二铰链连接部与第三铰链连接部的摆轴相对于所述第一铰链连接部而倾斜；至少两个臂总成的每一个臂总成被安装至有间隔开关系的各自主机翼与辅助机翼，所述第一摆臂与所述第二摆臂经安装以允许绕所有摆轴摆动且赋予所述辅助机翼复摆运动以引起所述臂摆动移动至伸展或者缩进状态，且因此各臂总成的所述第二铰链连接部与所述第三铰链连接部的所述摆轴跟踪一路径，在所述路径中存在在所有摆动移动位置均与其相交的各自公共平面，且其中在所述缩进状态，所述结构包含进所述机翼的所述翼型内。

根据本发明的另一实施例，提供一种装置，其包括摆动结合在一起的第一臂与第二臂、结合至所述第一臂的另一端的第一表面以及结合至所述第二臂的另一端的第二表面，且第三臂与第二臂可移动从而引起一个或者两个表面的复摆运动。

附图说明

为了更清楚地确定本发明，现参看附图来描述实施例的范例，其中：

图1为构成支撑结构的臂总成的部分的第一摆臂的透视图。

图2显示未连接的第一摆臂(图1中显示)与第二摆臂。

图3为在第一摆臂与第二摆臂展平并位于共同平面内且彼此互连时的两个摆臂的平面图。

图4为在第一摆臂与第二摆臂连接在一起并部分位于闭合状态时的两个摆臂的透视图。

图5为与图4类似的视图，其显示处于部分闭合位置并在以与图4中显示的角度不同的角度观看时的第一摆臂与第二摆臂。

图6为类似于图5的视图，但显示处于比图5中显示的位置更完全打开的位置的第一摆臂与第二摆臂。

图7为显示具有飞行器襟翼的飞行器机翼的示意图，所述飞行器襟翼通过使用图3至6的范例中显示的两个支撑结构来支撑。

图8为图7中显示的配置的平面图。

图9为类似于图7的透视图的透视图，但其显示机翼襟翼的展开。

图10为显示安装支撑结构的视图，所述安装支撑结构与飞行器机翼并与机翼襟翼连接并为支撑结构的第一摆臂与第二摆臂提供摆轴。

图11为通过飞行器叶片的侧截面图，所述飞行器叶片显示处于典型飞行航行状态的叶片。

图12为类似于图11中显示的视图的视图，并显示使用支撑结构的叶片轮廓的变形以及本发明的实施例的预防空气泄漏密封条。

图13为显示并入本发明的实施例的支撑结构的多槽机翼襟翼的配置的平面图。

图14为具有处于未伸展且未变形状态的机翼襟翼的图13中显示的配置的侧视图。

图15为类似于图14的视图的视图，其显示处于伸展状态并具有包括变形轮廓的机翼的多个机翼襟翼。

图16为显示使用先前所描述的该类型的单个支撑结构的另一配置的平面图。

图17为显示应用到飞行器机翼以及机翼襟翼的图16的配置的侧视图解截面图，且其中机翼襟翼处于未展开状态。

图18为类似于图17的视图，其显示处于展开状态的襟翼。

图19为显示三维支撑结构及安装(如在典型实施例中所构想)的部分图解截面图。

图20为使得第一摆臂能够以均衡的方式相对于第二摆臂受控移动的第一摆臂与第二摆臂之间的第一铰链连接部的全貌详细视图。

图21为显示构成支撑结构的两个臂总成的配置的图解视图，其中各臂总成彼此具有不同的长度，且

图22显示对图10中显示的结构进行替代的替代安装支撑结构。

图23显示允许第二结构在线性方向上伸展的折叠及伸展支撑结构以及多个臂总成。

图24显示提供六个自由度(x、y、z、俯仰、滚动、偏航)的协同运动平台。

具体实施方式

参考图1至6，显示用于需要相对支撑并具有其间引起的复合相对运动的两个表面之间连接的支撑结构1的组件。该支撑结构一般由数字1(图3中所示)来指示并包括臂总成3。在图2至6中显示臂总成3的组件。图1仅显示第一摆臂5，而图2至6显示第一摆臂5与第二摆臂7。在图1至6中，第一摆臂5与第二摆臂7显示为如同部件的薄板。此系为了帮助理解与摆臂5和7的摆轴有关的特定倾斜角。如在整个此说明书以及特定地在图19及其描述中所描述，摆臂5与第二摆臂7可以具有三维臂状配置并不需要薄板状。

图1显示具有伸展侧边9和11的第一摆臂5。这些侧边可以彼此平行或者彼此向对方倾斜而伸展。第一摆臂5在一端具有第一铰链连接部13，而在相对端具有第二铰链连接部15。因此，第一铰链连接部13具有第一铰链摆轴17，而第二铰链连接部15具有第二摆轴19。第一摆臂5可以具有弯管21。第一摆臂5的第一摆轴17可以自顶部向前以及向外倾斜。第二摆轴19可以相对于侧边9倾斜或者可以与侧边9相互垂直。

图2描述第一摆臂5与几乎为第一摆臂5的镜像的第二摆臂7。因此，第二摆臂7具有伸展侧边25和27并具有各自的第一铰链连接部13与第三铰链连接部29。第二摆臂7因此具有第一摆轴17和第三摆轴31。

图3至6显示连接在一起构成臂总成3的第一摆臂5与第二摆臂7。所述连接在第一铰链连接部13处为可摆动连接，此处第一摆臂5与第二摆臂7的各自的第一摆轴17重合。在其他实施例中，此第一摆轴17可以间隔开但例如在中间连接臂上实体互连。应注意，第一摆臂5与第二摆臂7的每一个摆臂的第一摆轴17彼此相互平行，且第二摆轴与第三摆轴的倾斜角对齐以使得在第一摆臂5与第二摆臂7摆开时，存在沿第二铰链连接部15与第三铰链连接部29伸展的公共平面。换言之，不管第一摆臂5相对于第二摆臂7摆开的角度如何，绕第一铰链连接部13，可以始终以第二铰链连接部15与第三铰链连接部29的铰链连接部建立假想的公共平面。

图3描述在第一摆臂5与第二摆臂7的主要部分23放平在公共平面上时的两摆臂。第一摆臂5与第二摆臂7相对于图1与2中显示的摆臂反转。此由各自的弯管21的倾斜角来显示。图3中显示的臂总成3已被翻转以使得第一摆轴13自侧边11与侧边27的交点从页面向上倾斜。因此，通过第一摆臂5与第二摆臂7的主要部分23放平在公共平面上，可见从平行伸展轴线31倾斜的角度向内近似20°且实质上彼此镜像。此角可以为零度或者甚至为负数(即，向外)，然而，仍存在镜像配置。因此，如果通过向上移动第一摆轴13提升臂总成3，同时将第二摆轴19与第三摆轴31维持在与第二摆轴和第三摆轴相交的假想公共平面上，那么第二铰链连接部15与第三铰链连接部29将彼此拉近并保持在公共平面上。

图4描述在第一铰链连接部13处互连的第一摆臂5与第二摆臂7的顶部透视图。图5为图4中显示的配置(但从不同的角度截取)的顶部透视图。

图6为类似于图5的视图的视图，但其显示处于比图4与5中显示的位置更完全打开位置的第一摆臂5与第二摆臂7。

在图4至6中，臂总成3具有带有其各自倾斜的摆轴的第一铰链连接部13、第二铰链连接部15以及第三铰链连接部29。因此，在移动臂总成3以使得第一摆臂5与第二摆臂7相对于彼此移动(在第一摆臂5与第二摆臂打开以及关闭时)时，在第一铰链连接部13与第二铰链连接部15之间存在复合相对运动。换言之，在此实施例中，第三摆轴以镜像配置并以相对于第一铰链连接部的摆轴的复合角向第二摆轴倾斜。

在图4至6中，摆臂5与7内的肘部21可以有助于臂在打开与关闭期间的相对摇动。所述肘部还有助于赋予两个表面的复合移动的程度。

图7至9描述用于需要相对支撑并在其间引起复合相对运动的两个表面之间连接的配置。在这些视图中，飞行器机翼与飞行器机翼襟翼显示为各自两个表面。在图7中，飞行器机翼35具有切去部37以接收机翼襟翼39。在裁切部(cut-out)37的侧边缘提供直立面41。机翼襟翼39的侧面也包含直立面43。

在图8中，一对臂总成3(图1至6中显示的类型)用各自直立面41与43互连以使得第二铰链连接部15与直立面41连接，且因此第三铰链连接部29与直立面43连接。在此范例中，该配置系如此以使得两个臂总成3的第一铰链连接部13彼此相距最远，且第二铰链连接部15与第三铰链连接部29彼此最近。可以调换所述配置以使得第一铰链连接部13彼此最近，且第二铰链连接部15与第三铰链连接部29彼此最远。

在图7至9的实施例中，第二摆轴19与第三摆轴31相对于直立面41与43以三维偏置而倾斜。换言之，其未直接连接至直立面41与43，但通过安装支撑结构连接以具有所描绘的倾斜角度关系。下文将提及所述安装支撑结构。该配置系如此以使得两个臂总成3在需要相对支撑并引起其间复合相对运动的两个表面之间提供支撑结构。相对于机翼35来支撑机翼襟翼39用于复摆运动。

图8显示其中第一摆臂5与第二摆臂7实质上处于关闭位置以使得襟翼39在裁切部37内的配置。图9显示其中第一摆臂5与第二摆臂7相对打开且机翼襟翼39在机翼35内自裁切部37展开并向外以及向下伸展的配置。机翼襟翼39自其中其表面一般与机翼35的表面共面的位置移动至其中机翼襟翼39向外并向下伸展展开的位置。机翼襟翼39因此在其自缩进位置伸展至伸展位置时以复摆运动移动。机翼襟翼39可以通过将力直接施加至机翼襟翼39以将其自直立面41向外推动而加以伸展。或者，可以将力施加在第一摆臂5或者第二摆臂7。在一范例中，可以将摆动力自保持在机翼35内部的驱动构件施加至各自第一摆臂5。在图16中描述另一范例。在另一范例中，一推杆可自机翼35伸展并直接与机翼襟翼39连接以使得在推杆伸展并缩进时，机翼襟翼39可以相应地伸展并缩进。包括两个臂总成的支撑结构1将引起机翼襟翼39以复合移动向外并向下伸展。

在图7至9中显示的实施例中，摆臂5与7的高度轮廓在机翼35的高度轮廓内并在机翼襟翼39位于图8中显示的缩进位置时未向下突出或者在机翼35的轮廓以上。

第一摆臂5的侧边9与11可以彼此不平行。因此，这将给第一摆臂5提供较大的横截面积，在此处第一摆臂5与机翼35连接。反过来，此意味着第一摆臂5在最接近机翼的直立面41处具有其最大强度，且在直到第三铰链连接部29处第二摆臂7的末端，第一摆臂5的高度具有一个坡度，在所述末端处，第三铰链连接部29与在机翼襟翼39处的直立面43连接。该提议允许摆臂5与7的材料厚度减小并因此提供一些成本与重量节省效益。不是必需提供此类型的坡度。

现参看图10，显示两个安装支撑结构45，其允许臂总成3之一的第一摆臂5与第二摆臂7各自安装至机翼35与机翼襟翼39的直立面41与43以使得第二铰链连接部15与第三铰链连接部29可以具有以倾斜关系安装的其各自摆轴。对另一臂总成复制该配置。图10显示用于与机翼襟翼39连接的安装支撑结构47，以及用于与机翼35连接的安装支撑结构49。在各情况中，存在带有两个安装用法兰53与55的安装板51。安装用法兰53在其中具有开口57，且安装用法兰55在其中具有开口59。由于法兰53与55的长度不同，所以因此在比开口59更接近安装板51的表面处安置开口57。开口57与59接收枢轴销，所述枢轴销分别在第二铰链连接部15与第三铰链连接部29处与各自第一摆臂5与第二摆臂7互连。因此，可见，因为法兰53与55以倾斜关系安装在角θ表示的水平面上，并因为法兰53相对于法兰55的垂直偏移以及因为沿各自法兰53与55的长度的开口57与59的间隔不同，第二摆轴19与第三摆轴31将具有复合角定向。通过所显示的配置，机翼襟翼39将以复摆运动向外并向下伸展并将以类似反向方式缩进。

在其他实施例中，第二摆轴19与第三摆轴31的倾斜角可以与上文所描述的角度不同进行倾斜。此在之前有所提及，例如在图1至9中，其中所提及的轴相互垂直于第一摆臂5与第二摆臂7的侧边缘9与11或者甚至可以相对于先前范例中显示的角度负倾斜或者正倾斜。如果为负倾斜，那么机翼襟翼39将以不同的角度向下摆动。如果倾斜角为零度倾斜，即，垂直于侧边缘9与11(或者摆臂5与7的每一臂的中央纵轴)，那么机翼襟翼39将直接向外并向下伸展。此当然还可以假定第一摆轴17以所要求的关系倾斜以允许在伸展机翼襟翼时向下摆动。因此，第一摆轴17的倾斜角还可以以不同的角定向倾斜。

在变更中，第二摆轴19与第三摆轴31可以相对于彼此正倾斜或者负倾斜(但以镜像角度倾斜)，且因此第一摆轴17相互垂直于侧边9与11以及25与27。换言之，第一摆轴17将相互垂直于第一摆臂5与第二摆臂7的每一摆臂的中央纵轴。在此配置中，直立面41与43将以复摆运动移动开，但向下位移的程度将相对小于图7至9中的实施例的情况。

安装用法兰51具有中央开口61以允许运动引发力自杆被施加至结构1以引起臂5与7的必要摆动以及机翼襟翼39相对于机翼35的伸展以及缩进。

现参考图11与12，显示类似于部件的叶片的截面图，其实际上可以为直升机、风力涡轮机或者其他类型的叶片。这些视图中所揭示的概念一般可以应用于任何物品并不应限于直升机叶片或者风力涡轮机叶片或者类似叶片。图11显示带有主叶片体63以及后缘襟翼65以及前缘襟翼67的配置。主体63通常为中空并包含致动器轴69用于各后缘襟翼65以及前缘襟翼67的展开及缩进。主体63的上表面与下表面的表面轮廓可以具有如所显示的类型的配置。此处，在叶片的后缘存在上覆表面71以及另外的上覆表面73，且在叶片的前缘存在上覆表面75以及另外的上覆表面77。后缘襟翼65由一个或者多个臂总成3以先前描述的方式加以支撑，且前缘襟翼67由一个或者多个臂总成3以类似的方式加以支撑，也是以先前描述的方式。在尖端带有密封条的前缘与后缘上覆表面71、73、75以及77与下面的表面79重叠以提供用于密封条的表面以防止叶片表面之间的泄露。杆臂80通常通过螺杆螺纹配置可操作地与致动器轴69连接，以使得致动器轴69的旋转引起杆臂80在依赖于旋转方向的方向上沿致动器轴69的长度来回移动，然后该旋转方向依次将使得通过杆臂80赋予摆动运动，以引起臂总成3的打开和/或关闭。在图10中，提供开口61以允许类似杆臂80穿过以与臂总成30的各摆臂嵌合以影响该摆动运动。

图12显示这样一个配置，其中臂总成3完全打开且上覆表面71、73、75以及79即使处于伸展状态时也为叶片提供实质上连续的上表面。此提高了叶片的空气动力特性。在已经提供单个致动器轴69时，可以存在用于后缘襟翼65以及前缘襟翼67的每一个的独立的致动器轴。另外，可以利用其他形式的致动。致动器轴69可以通过电动或者液压发动机或者其他装置自叶片的径向最内层的位置(即，在叶片的旋转中心)进行旋转。应了解，图11与12中所描绘的配置提供了在使用时改变叶片机翼轮廓的支撑结构。改变叶片的形状的臂总成3的引发移动的另外方法包含使用由致动器轴69承载的凸轮或者通过使用沿致动器轴69的长度来回移动的滚珠丝杆架。也不排除其他方法。在图11与12的每个图中，可见，在后缘襟翼65与前缘襟翼67处于图11中所描绘的关闭撤回状态时，臂总成3的高度轮廓在主机翼的高度轮廓内。此外，通过观察图12，可见臂总成3的高度轮廓也在如此形成的变形机翼的总高度轮廓内。

图13至15描述了一个平面图和两个截面图，描绘包括多个开槽襟翼81的机翼。该配置类似于图7至9中显示的配置。最里面的臂总成3比最外面的臂总成3具有更大的高度轮廓。然而，在各情况下，各自臂总成3在襟翼81处于缩进位置时在机翼的相对高度轮廓部分内。图13显示传动杆轴83，其可以是带有万向接头的可旋转螺纹轴，以允许最里面的襟翼81与最外面的襟翼81之间所赋予的复合移动的方向的改变。所述传动杆轴83可以通过熟悉该项技术的人所明了的适当驱动装置进行旋转。

图16至18使用一个平面图和两个截面图来说明带有一个或者多个机翼襟翼85的飞行器机翼35的配置。在此情况下，各襟翼85仅由先前所描述类型的单个臂总成3来支撑。在臂总成3的各侧边提供螺纹传动杆87。诸如电动或者液压电动机的驱动装置89可以与传动杆87相关联并被安置于所示的机翼35与机翼襟翼85之间的空间内。因此，驱动装置89的操作将引起传动杆87的相对伸展(如图18中显示)，且如果两个发动机同步操作，那么存在机翼襟翼85自机翼35的受控移动以改变机翼的轮廓。可以包含并且不排除其他形式的驱动装置。在此实施例中，可见，安装传动杆87用于绕可摆动的联接器91摆动移动以允许机翼襟翼85在伸展或者缩进时机翼襟翼85的适当角偏转。

图19为用于先前揭示的实施例的任何一个实施例中的臂总成3的工程图配置。臂总成3包括管状圆形第一摆臂5与第二摆臂7。第一铰链连接部13具有对准在一起并由连接销93结合的各自第一摆轴17。包括如图10中所描绘的安装支撑结构47与49的安装支撑结构45分别连接至机翼35和机翼襟翼39。因此，第二摆轴19与第三摆轴31具有由图10中所描绘的各自安装支撑结构47与49提供的倾斜角。图19显示传动杆87，其是与支撑架95嵌合以沿传动杆87向后并向前来回移动的螺纹杆。支撑架95依次承载杆97，其具有轭部分99以允许通过连接销101回转连接。杆97横跨轴103，其依次相对于安装支撑结构45为第一摆臂5提供摆轴。所述杆97穿过先前描述的开口61。因此，如果支撑架95沿螺纹传动杆87来回移动，那么其将引起轴103的摆动，所述轴103依次将摆动运动赋予第一摆臂5。然后将有臂总成3的摆动以使得在先前描述的方向上能够有机翼襟翼39的展开与缩进。

图20详细说明在第一摆轴17的机构，其在第一摆臂5与第二摆臂7之间以确保在第一摆臂存在移动时，在向外或者向内摆动的方向上以相对于第一摆臂以及其摆动的镜像位移存在第二摆臂7的对应移动。此处，可见，第一摆臂5具有臂伸展部分105且第二摆臂7具有安装在臂伸展部分105之间的臂伸展部分107。第一摆臂5与第二摆臂7通过滑动轴承109相互结合。滑动轴承109依次承载可旋转连接在一起的两个间隔开的伞齿轮111。伞齿轮111由轴113支撑用于附近的旋转。第一摆臂5承载分别位于各自伞齿轮111的正好对侧的伞齿轮115。在此情况下，图20中显示的最低伞齿轮115与第二摆臂7连接，且上部伞齿轮115直接与第一摆臂5连接。因此，在第一摆臂5存在摆动运动时，将存在伞齿轮115相对于自由旋转伞齿轮111的相对运动。然后，依次伞齿轮111绕所述轴113旋转并将驱动力传于伞齿轮115以使得第二摆臂7相对于摆臂5摆动打开和/或摆动关闭。

以上配置可以与先前描述的实施例的任何一个实施例的臂总成3合并以确保第一摆臂5与第二摆臂7存在相等的摆动路径位移。

图21描述其中两个臂总成3与各自表面连接的实施例，其中，要求一个表面相对于另一个表面的支撑，且在两个表面之间施加引发的复合摆动运动。在所示的最高臂总成3内的第一摆臂5与第二摆臂7的长度相对小于在最低所描绘臂总成3内的第一摆臂5与第二摆臂7的相应长度。在此配置中，两个表面将摆开并经受复合角运动。摆开对于各自臂总成3将以不同的速度进行。此类型的配置可以在对门或者类似关闭装置使用支撑结构时而适用。在一些实例中，其在需要门提起以及开口的鸥翼型门的车辆中具有特定的应用。因此，一个表面可以代表车体及环绕门开口的车体部分，而另一表面可以代表实际的门。

图22显示针于图10中所示的安装支撑结构的替代安装支撑结构45。在此配置中，此概念与图10的相同，因此使用安装用法兰53与55的偏移配置的概念，但此处，将安装用法兰53与55安装至可绕中心轴119旋转的可旋转板117。因此，在臂总成3在运动引发力的影响下移动以打开并关闭臂总成3时，存在绕中心轴119的角旋转以促进第一表面相对于第二表面的预定移动。此在飞行器后掠翼配置中特别有用。因此，如果飞行器要求襟翼平行于飞行器的中央纵向轴伸展，那么应了解，各第二与第三摆轴具有设置于不同位置的不同的展开轴。这反过来又要求必须存在所要求的回转连接。因此，图22中的配置允许此操作。

图23描述了八个臂总成3，所述总成的一个引发的复合摆动运动，其中要求支撑臂总成以在线性方向上将提升力赋予各表面。在此情况下，第一铰链连接部相对于先前范例中所示的铰链连接部负倾斜。应注意，摆臂5与7具有在第一摆轴17处的负倾斜，所述表面将在相同的线性轴上移动开。此类型的配置可以适用于提升结构且在一些实例中可以如模块一样彼此堆叠连接。在一些实例中，这些模块化的总成用于屋顶吊装千斤顶、诸如太阳能电池阵板的空间展开结构以及诸如照明的临时或者永久结构。采用链接将力仅施加于一个模块(所述链接将力传送至其他模块用于组合提升以及伸展)，或者将力施加于所有或部分模块。

现参考图24中所示的实施例，可见存在两个臂总成3。与各表面121与122连接的可旋转臂总成赋予在提供六个自由度的两个表面之间施加的协同引发的复合摆动运动，以所要求的姿态安置平台121。在此情况下，绕轴119旋转的臂总成可经受复合角运动。因此，图22中的配置允许旋转。摆开以及旋转将以获得所要求的姿态的速度加以进行。在此情况下，轴120允许平台旋转以适应所要求的姿态。此类型的配置可以适用于飞行器模拟器、太阳能电池阵、机器人及类似应用中。平台121可以通过以不同的速度将力施加至各臂总成3上的第一铰链连接部以及中心轴119而加以安置以达到平台121姿态要求或连续运动。

在所有实施例中，此处所述结构系如此以使得其相对于已知结构易于制造、安装以及维护。这是因为比已知结构存在较少的所要求的组件。

在整个此说明书中，在用作空气动力机翼的特定应用中使用术语“机翼”。然而，应了解，本文中揭示的概念可以适用于水翼。因此，应在整个说明书以及权力要求书中考虑术语“机翼”包含“水翼”且不应理解为仅限于机翼。还应了解，可以在飞行器中使用本文中揭示的概念以控制诸如机翼襟翼、副翼、诸如克鲁格缝翼的前缘缝翼的控制表面以及升高设备的任何一个。因此，本发明可应用于襟翼、缝翼、襟副翼、叶片、诸如直升机叶片的叶片、风力涡轮机的叶片、固定翼帆船的叶片等。本发明还可以与船舶减摇装置、翼龙骨、潜艇鳍以及减摇装置、鱼雷鳍以及减摇装置及类似物一起使用。

应了解，机翼变形的偏转程度可以由第一摆轴17、第二摆轴19以及第三摆轴31的各自角度来控制。另外，可以调整各自第一摆臂5与第二摆臂7的长度以对展开配置提供进一步的变更。

因此，应了解，可以在不偏离本发明的范围的情况下对上文所描述的发明以及实施例进行许多修改。

在此情况下，可以将支撑结构用作现有飞行器的改进以替换机翼襟翼或者其他襟翼支撑结构，从而能够移除已知的减阻装置。

应了解，如果本文中参考任何先前技术公开物，那么此参考在澳大利亚或任何其他国家并不构成对以下内容的承认：公开物构成该技术中一般普通知识的部分。

除了由于表达语言或必要含义的上下文另有规定外，在跟随本发明先前描述并且在本发明先前描述之中的权利要求中，词“包括”或变体诸如“包括”或“包含”用于包含的意思，即，指定所规定特征的存在，但不排除在本发明的各种实施例中的其他特征的存在或者添加。

Claims (23)

1.一种用于两个表面之间连接的复摆运动结构，其可操作以在两个表面间具有相对运动，其中在移动至伸展摆动状态时，第二表面相对于第一表面存在复摆运动摆动。

2.根据权利要求1所述的复摆运动结构，其中第一铰链连接部与第二铰链连接部的摆轴在所有摆动情况下共用与其相交的公共平面。

3.一种机翼，其中第一铰链连接部与第二铰链连接部的摆轴跟踪一路径，该路径中存在在所有移动角度均与其相交的公共平面。

4.一种机翼，包括复摆运动结构并包括第一位置以及缩进状态，其中在缩进状态，所述结构包含在所述机翼的翼型之内。

5.一种复摆运动引发与支撑结构，用于两个表面之间的连接，所述两个表面需要相对支撑及需要具有其间引发的复摆相对运动，所述结构包括臂总成，所述臂总成包括第一摆臂和第二摆臂，所述第一摆臂与所述第二摆臂通过位于其间的第一铰链连接部在各自的一端彼此摆动连接；且其中在所述第一摆臂的另一端提供第二铰链连接部用于与第一表面连接，且其中在所述第二摆臂的另一端提供第三铰链连接部用于与第二表面连接；所述臂总成系如此以使得所述第三铰链连接部的摆轴以相对于所述第二铰链连接部的摆轴的镜像配置并以相对于所述第一铰链连接部的摆轴的复合角度而倾斜；所述第一摆臂与所述第二摆臂可移动以引起绕所有摆轴的摆动至缩进或者伸展摆动状态，其中所述第一摆臂与所述第二摆臂相对于彼此各自缩进或者伸展；且其中在从缩进摆动状态移动至伸展摆动状态时，存在所述第二表面相对于所述第一表面的复摆运动摆动，并且所述第二铰链连接部与所述第三铰链连接部的所述摆轴共用在所有摆动状态均与其相交的公共平面。

6.一种机翼，包括主机翼与辅助机翼，且其中所述辅助机翼可以相对于所述主机翼伸展并缩进以改变所述机翼的空气动力特性；一种用于所述主机翼与所述辅助机翼之间的连接以允许其间的支撑和伸展以及缩进的复摆运动引发与支撑结构；所述结构包括臂总成，所述臂总成包括第一摆臂和第二摆臂，所述第一摆臂与所述第二摆臂通过位于其间的第一铰链连接部在各自的一端彼此摆动连接；且其中在所述第一摆臂的另一端提供第二铰链连接部并使其与所述主机翼连接，且其中在所述第二摆臂的另一端提供第三铰链连接部并使其与所述辅助机翼连接，所述结构系如此以使得所述第三铰链连接部的摆轴以相对于所述第二铰链连接部的摆轴的镜像配置并以相对于所述第一铰链连接部的摆轴的复合角度而倾斜；且所述结构的所述第一摆臂与所述第二摆臂可移动以引起绕所有摆轴的摆动，且复摆运动被赋予所述辅助机翼以引起至缩进或者伸展状态的移动，且其中在所述缩进状态所述结构包含在所述机翼的所述翼型之内，且其中所述第二铰链连接部与所述第三铰链连接部的所述摆轴跟踪一路径，所述路径中存在在所有移动角均与其相交的公共平面。

7.一种复摆运动引发与支撑结构，连接在两个表面之间，所述两个表面需要相对支撑并需要具有其间引发的复摆相对运动；所述结构包括至少两个臂总成，各臂总成包括第一摆臂和第二摆臂，所述第一摆臂与所述第二摆臂通过位于其间的第一铰链连接部在各自的一端彼此摆动连接；且其中在所述第一摆臂的另一端提供第二铰链连接部用于与第一表面连接，且其中在所述第二摆臂的另一端提供第三铰链连接部用于与第二表面连接；且其中所述第二铰链连接部与第三铰链连接部的摆轴相对于所述第一铰链连接部而倾斜，所述至少两个臂总成的每一个臂总成被安装至间隔开的所述第一表面与所述第二表面；所述第一摆臂与所述第二摆臂经安装以允许绕所有轴摆动至缩进摆动状态，其中所述第一摆臂与第二摆臂总成的另一端彼此相对最近或者至伸展摆动状态，其中各臂总成的所述第一摆臂与第二摆臂的所述另一端彼此相对较远；且其中在从所述缩进摆动状态移动至所述伸展摆动状态时，将存在所述第二表面相对于所述第一表面的复摆运动摆动，且所述第二铰链连接部与第三铰链连接部的所述摆轴跟踪一路径，所述路径中存在在所有摆动状态均与其相交的公共平面。

8.一种包括主机翼与辅助机翼的机翼，且其中所述辅助机翼能够相对于所述主机翼伸展并缩进以改变所述机翼的空气动力特性；一种连接所述主机翼与所述辅助机翼以允许其间的支撑和伸展以及缩进的复摆运动引发与支撑结构；所述结构包括至少两个臂总成，各臂总成包括第一摆臂和第二摆臂，所述第一摆臂与所述第二摆臂通过位于其间的第一铰链连接部在各自的一端彼此摆动连接；且其中在所述第一摆臂的另一端提供第二铰链连接部并使其与所述主机翼连接，且其中在所述第二摆臂的另一端提供第三铰链连接部并使其与所述辅助机翼连接；其中所述第二铰链连接部与第三铰链连接部的摆轴相对于所述第一铰链连接部而倾斜；至少两个臂总成的每一个臂总成被安装至具有间隔开关系的各自主机翼与辅助机翼；所述第一摆臂与所述第二摆臂经安装以允许绕所有摆轴摆动且赋予所述辅助机翼复摆运动以引起所述臂摆动移动至伸展或者缩进状态，且因此各臂总成的所述第二铰链连接部与所述第三铰链连接部的所述摆轴跟踪一路径，所述路径中存在在所有摆动移动位置均与其相交的各自公共平面；且其中在所述缩进状态，所述结构包含在所述机翼的所述翼型内。

9.根据权利要求8所述的机翼，其包括各自的机构，其在所述第一铰链连接部或者邻近所述第一铰链连接部可操作连接至所述第一臂与所述第二臂，以迫使所述第一臂与所述第二臂在缩进与伸展摆动状态之间摆动期间相对于彼此以镜像位移绕所述各自第一铰链连接部而摆动。

10.根据权利要求9所述的机翼，其中所述机构包括齿轮机构。

11.根据权利要求9所述的机翼，其中所述机构包括螺旋机构。

12.根据权利要求8所述的机翼，其中所述第一铰链连接部包括铰链部件，该铰链部件包括第一边缘与第二边缘，且其中通过各自的铰链连接部所述第一摆臂连接至所述第一边缘且所述第二摆臂连接至所述第二边缘，从而所述第一铰链连接部具有由所述各自的铰链连接部界定的两个铰链轴。

13.根据权利要求8所述的机翼，其中所述第三铰链连接部由一结构来支撑，该结构与所述辅助机翼独立摆动连接以绕垂直于所述第三铰链连接部的所述摆轴而伸展的轴摆动。

14.根据权利要求8所述的机翼，其中两个邻近的臂总成组成一对臂总成，且其中该对臂总成的第一摆动铰链连接部彼此相距最远而设置，且所述第二摆动铰链连接部与所述第三摆动铰链连接部彼此相距最近而设置。

15.一种装置，其包括：

摆动结合在一起的第一臂与第二臂；

结合至所述第一臂的另一端的第一表面；

结合至所述第二臂的另一端的第二表面；以及

所述第一臂与所述第二臂是可移动的从而引起一个或者两个表面的复摆运动。

16.根据权利要求15所述的装置，其进一步包括在所述第一臂与所述第二臂之间的第一连接铰链，所述第一连接铰链倾斜以调节所述臂的摆轴。

17.根据权利要求16所述的装置，其进一步包括：

第二连接铰链，其将所述第一表面结合至所述第一臂，所述第二连接铰链以倾斜角倾斜以调节所述第二臂的摆轴；以及

第三连接铰链，其将所述第二表面结合至所述第二臂，所述第三连接铰链以倾斜角倾斜以调节所述第二臂的摆轴。

18.根据权利要求17所述的装置，其中所述第二连接铰链与第三连接铰链的所述摆轴相对于所述第一连接铰链而倾斜。

19.根据权利要求17所述的装置，其中所述第三连接铰链的所述倾斜角实质上为相对于所述第一连接铰链的摆轴的复合角。

20.根据权利要求17所述的装置，其中所述第三连接铰链的所述倾斜角实质上为所述第二连接铰链的所述倾斜角的镜像。

21.根据权利要求15所述的装置，其中所述第一臂与所述第二臂可移动至缩进摆动状态或者至伸展摆动状态。

22.根据权利要求15所述的装置，其中所述第一臂与所述第二臂可相对于彼此移动。

23.根据权利要求15所述的装置，其中所述第一表面为机翼，且所述第二表面为辅助机翼。

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