CN105644797B - 带有载荷和位置指示器的航空器组件 - Google Patents
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Abstract
一种具有指示器(20)的航空器组件(10),该指示器构造成提供当航空器组件的元件已接收到预定载荷或行进到预定位置时的指示。
Description
背景技术
航空器组件可能需要可视的指示器来确定载荷或位置是否已经超出。例如,易碎的载荷和位置指示器已经在起落架组件中使用,当载荷或位置超过预定值时指示器会碎裂为多个件。当易碎的指示器破碎时,零件会成为外来物并且会对航空器带来外物损伤(FOD)。而且,一旦破碎,易碎的指示器可能不会重置,而是零件必须被替换从而引起维护费用的增加。另一个替代的示例是用于测量惯性或物理载荷的电子系统。
发明内容
本发明的实施例涉及一种航空器组件,其具有响应于施加的载荷而运动的可动元件。可动元件还联接至可再回复的指示器,该可再回复的指示器响应于可动元件运动到活动范围内的预定位置而在非原位和原位之间机械地运动。
本发明的第一方案提出了一种航空器组件,包括:可动元件,其响应于施加的载荷在活动范围内是可动的;可再回复的指示器,其在非原位和原位之间是机械可动的;其中,可再回复的指示器与可动元件可操作地联接,使得可再回复的指示器响应于可动元件运动到活动范围内的预定位置而从原位运动到非原位。
本发明的第二方案是在第一方案中,预定位置对应于操作范围极限。
本发明的第三方案是在第一方案中,预定位置对应于可动元件响应于预定载荷的位置。
本发明的第四方案是在第三方案中,预定载荷包括操作载荷极限。
本发明的第五方案是在第一方案中,可再回复的指示器包括双稳态弹簧箍,其具有对应于非原位的第一稳定状态和对应于原位的第二稳定状态。
本发明的第六方案是在第五方案中,双稳态弹簧箍具有位于可动元件的运动路径内的一个部分,使得当可动元件接触一个部分时,双稳态弹簧箍在第二和第一状态之间运动。
本发明的第七方案是在第五方案中,一个部分包括双稳态弹簧箍的一端。
本发明的第八方案是在第七方案中,双稳态弹簧箍具有可操作地联接至可动元件的第二端。
本发明的第九方案是在第五方案中,双稳态弹簧箍包括相对的第一和第二端,且一个部分处于第一和第二端之间。
本发明的第十方案是在第五方案中,双稳态弹簧箍构造成响应于预定力的施加在第一和第二状态之间改变。
本发明的第十一方案是在第十方案中,预定力对应于作用在可动元件上的预定载荷。
本发明的第十二方案是在第十一方案中,预定载荷对应于操作载荷极限。
本发明的第十三方案是在第十二方案中,操作载荷极限对应于来自航空器着陆的惯性载荷。
本发明的第十四方案是在第一方案中,可动元件包括用于航空器的起落架的一部分。
本发明的第十五方案是在第一方案中,可再回复的指示器在原位和非原位之间运动时是不易碎的。
本发明的第十六方案是在第一方案中,可再回复的指示器可手动地从非原位运动到原位。
本发明的第十七方案是在第一方案中,可再回复的指示器在非原位和原位之间是可重复地、可重置的而没有损坏。
附图说明
在附图中:
图1是具有可再回复的指示器的航空器起落架组件的示意性前视图。
图2是起落架组件上在原位的指示器的图1的局部放大透视图。
图3是起落架组件上在非原位的指示器的局部放大图。
图4是在原位的指示器的第二实施例。
图5是在非原位的指示器的第二实施例。
图6是在原位的指示器的第三实施例。
图7是在非原位的指示器的第三实施例。
图8是在原位的指示器的第四实施例。
图9是在非原位的指示器的第四实施例。
零件列表
10 航空器组件
12 可动元件
14 静止元件
20 指示器
22 指示器原位
24 指示器非原位
26 凹面
28 凸面
32 第二状态
34 第一状态
40 双稳态弹簧箍
42 第一端
44 第二端
46 一个部分
50 力
110 航空器组件
112 可动元件
114 静止元件
120 指示器
122 指示器原位
124 指示器非原位
126 凹面
128 凸面
130 块体
132 第二状态
134 第一状态
140 双稳态弹簧箍
142 第一端
144 第二端
150 力
210 航空器组件
212 可动元件
216 支撑元件
220 指示器
222 指示器原位
224 指示器非原位
226 凹面
228 凸面
232 第二状态
234 第一状态
240 双稳态弹簧箍
242 第一端
244 第二端
246 一个部分
250 力
310 航空器组件
312 可动元件
316 支撑元件
320 指示器
322 指示器原位
324 指示器非原位
326 凹面
328 凸面
330 块体
332 第二状态
334 第一状态
340 双稳态弹簧箍
342 第一端
344 第二端
346 一个部分
350 力。
具体实施方式
图1显示了航空器组件10的第一实施例,其一个示例是起落架组件。航空器组件10包括可动元件12、静止元件14,以及可再回复的载荷和位置指示器20。可动元件12包括用于航空器的起落架的一部分,其一个示例是致动器。可动元件12响应于施加的载荷在一个活动范围内是可动的,该施加的载荷诸如致动器由于内气压装置或者对着陆力的反应的伸出或缩回。
可再回复的指示器20可操作地连接至可动元件12,使得可再回复的指示器20响应于可动元件12运动到活动范围内的预定位置而从原位22运动到非原位24。例如,当致动器缩回时,指示器20将在原位22启动。当致动器在预定的正常延伸范围内时,指示器20将保持在原位22。当致动器延伸超出预定延伸范围时,指示器20突然进入到非原位24。一旦致动器再次缩回,指示器20保持在非原位24。
预定位置可对应于响应于操作载荷极限范围内的预定载荷的操作范围极限。该操作载荷极限可以是任何预定极限,其中如果所述载荷超出则需要进行检查。该载荷极限不需要是该零件的最大极限载荷。
尽管航空器组件10示出为起落架组件,但对于可在回复的指示器20的环境不限于特定的航空器组件。其他航空器组件也是考虑的,诸如传动梁、发动机架、支杆、机翼、尾翼、主装配或其他主要结构元件。航空器组件10不限于上述示例。
如图2、3所示,载荷和位置指示器20可以在原位22和非原位24之间机械运动。在图1和2中示出了在原位22中,在该位置指示器20垂直于可动元件12和静止元件14而伸出。指示器20的第一端42是自由端,而第二端44在适当位置以悬臂形式联接至可动元件12。原位22对应于视觉上表示指示器20所联接的航空器组件10没有受到任何过大的力或位移的位置。如在图3中所示,非原位24视觉上表示航空器组件10受到了过大的力或位移。非原位24显示为卷曲或盘绕的,但是也可以具有其他位置,只要非原位24与原位22看上去明显不同。当在原位22和非原位24之间运动时,可再回复的指示器20是不易碎的,反之亦然。
本文中所描述的用语“不易碎”被限定为不易被打碎、裂开或破裂。该零件将贯穿位置的变化而保持完整,无论位置改变多少次。
本文中所描述的术语“可再回复的”被限定为具有重新定位到另一个半永久位置的能力。如果没有力施加到该物体上,则该物体将停留在当前位置。
指示器20包括凹面26和凸面28。指示器20包括双稳态弹簧箍40,其具有对应于非原位24的第一稳定状态34和对应于原位22的第二稳定状态32。双稳态弹簧箍40构造成在第一状态34和第二状态32之间响应于预定力50的施加而改变,以上未示出。预定力50对应于作用在可动元件12上的预定载荷。双稳态弹簧箍40具有位于可动元件12的运动路径内的一个部分46,使得当可动元件12接触该一个部分46时,双稳态弹簧箍40在第二状态32和第一状态34之间运动。第二端44可操作地联接至可动元件12。双稳态弹簧箍40包括相对的第一端42和第二端44,且该一个部分46位于第二端44和第一端42之间。
指示器20是由薄的矩形材料制造,该矩形材料可以轻微弯曲以形成凹面26和相对的凸面28。如果力或者位移施加到凸面28,则指示器20将不会运动到非原位24。如果力或者位移施加到凹面26,则指示器将运动到非原位24。
第一实施例中的指示器20是由金属制造,且可具有纤维或者塑料覆盖层,但是其也可以是能够从一个稳定位置重复运动到另一个看上去不同的稳定位置的任意材料。指示器20可以包括多层不同材料或者具有统一的材料。
图3示出了在非原位24的指示器20的放大图。第一端42是卷曲的且视觉上指出载荷或位置已超出。指示器20是可再回复的,并因此可以由用户重置为原位。指示器20可以手动操作从非原位24运动到原位22,且在非原位24和原位22之间是可重复的和可重置的而没有损坏。指示器20可以通过直接或穿过指示器20所联接的航空器组件10间接作用在指示器20上的力或位移而从原位22运动到非原位24。一旦指示器20位于非原位24,只有用户可以手动将指示器20移回原位22。
图4示出了位于原位122的指示器120的第二实施例。第二实施例与第一实施例类似,主要差异在于第二实施例在第一端142处包括块体130。通过调整块体重量并且在端部142具有更重的尖端,该块体可以被调节到由于加速度或减速度而期望的惯性载荷范围。备选的实施例可以在第一端142处具有增加的厚度而不是单独增加的块体130。对于大部分零件,在两个实施例之间的相似的零件用相似的数字识别,其中第二实施例中的数字增加100。
图5显示了在非原位124的指示器120的第二实施例,其以与图3所述的相同的方式起作用。在惯性载荷超出预定范围后,第一端142位于卷曲位置。增加的厚度或者块体130将不能阻止指示器120运动到非原位124和卷曲,但是有助于经由惯性载荷而不是需要物理的、施加的力来改变位置。
图6示出了在原位222的指示器220的第三实施例。指示器220是长条材料,具有任何适用的横截面,例如平坦的、圆的、正方的,以向上弯的构造夹持在各个端部242和244。指示器220示出为在三个侧面由支撑元件216围绕,其中指示器220跨越支撑元件210两端之间的距离。力250可通过直接接触、惯性力、或穿过指示器220所联接的航空器组件210间接地施加给指示器220。材料和形状可以是任意的,其将允许指示器220从原位222移动到非原位224,并保持在非原位224直到用户手动将位置改回到原位222。图7示出了至施加力250之后处于向下弯的位置的非原位224的指示器220的第三实施例。
图8示出了在原位的指示器320的第四实施例。第四实施例与第三实施例类似,其中主要差异在于第四实施例在中心包括块体330。通过具有更重的区段,块体可调节到由于加速度而期望的惯性载荷范围。备选的实施例可以在中心具有增加的厚度,而不是增加的块体330。对于大多数零件来说,两个实施例之间的相似的零件将用相似的数字来识别,其中第四实施例的数字增加100。
图9示出了在非原位的指示器320,其与前述图7中在施加惯性力之后位于向下弯的位置的相类似。
关于图1-5,指示器20、120的第一和第二实施例分别从可动元件12、112水平伸出。在备选的实施例中,指示器20、120可竖直地定向并设置在可动元件12、112的内部。当物理载荷、惯性载荷或位置超出时,指示器20、120突然进入非原位24、124。施加到凹面26、126的力促使指示器20、120在凸面28下方卷曲,从而凹面26由于形状和设计的厚度而变为外侧。该材料厚度可制成对应于操作载荷范围,以便当施加很轻的力时不会突然进入非原位。使指示器20突然进入非原位的力将基于本发明的实施方式而不同。
当指示器20、120在非原位24、124时,这警告用户检查由超出的载荷或位移(例如硬着陆)而引起损伤的区域。硬着陆引起高减速度,其对于起落架组件是有害的。如果指示器20、120位于各个起落架组件上,指示器20、120独立工作,因此允许用户迅速查看是否存在不平衡的硬着陆。当完成了区域检查后,用户可以展开指示器20、120以便重置回原位22、122。以这种方式,指示器20、120可以尽可能多次地触发和重置。
存在至少三种方法来激活指示器20、120以从原位22、122突然进入非原位22、124。第一种方法是物理力50、150直接或间接施加给指示器20、120的凹面26、126的任何部分。第二种方法是惯性力在凹面26、126上直接或间接施加给指示器20、120。块体130或者加厚的区段将反抗导致指示器120突然进入非原位的惯性力。当整个航空器组件100或者航空器组件100的单独零件(如可动元件112)受到强力的施加(例如硬着陆时的震动力)时,惯性力典型地间接地施加给指示器120。第三种方法是零件的位置超出。例如,致动器过度延伸。这将推动指示器20、120从原位22、122进入非原位24、124。
关于图6-9,指示器220、320的第三和第四实施例也分别对前述至少三种方法中的任一个做出反应。端部242、342和244、344两者是固定的并且中心在原位222、322和非原位224、324之间运动,而不是如第一和第二实施例中所示的卷曲。
本书面描述使用示例公开了包括最佳模式的本发明,并且使本领域任何技术人员能够实践本发明,包括制造和使用任何装置或系统并且实施任何并入的方法。本发明的专利保护范围由权利要求限定,且可以包括其他本领域技术人员可想到的示例。如果这样的其他示例包括没有不同于权利要求的文字表达的结构元件,或者如果它们包括带有与权利要求的文字表达无实质区别的等同结构元件,则它们意图在权利要求的范围内。
Claims (16)
1.一种航空器组件(10),包括:
可动元件(12),其响应于施加的载荷(50)在活动范围内是可动的;
可再回复的指示器(20),其在非原位(24)和原位(22)之间是机械可动的;
其中,所述可再回复的指示器(20)与所述可动元件(12)可操作地联接,使得所述可再回复的指示器(20)响应于所述可动元件(12)运动到所述活动范围内的预定位置而从所述原位(22)运动到所述非原位(24);
其中,所述可再回复的指示器(20)包括双稳态弹簧箍(40),其具有对应于所述非原位(24)的第一稳定状态(34)和对应于所述原位(22)的第二稳定状态(32)。
2.根据权利要求1所述的航空器组件(10),其特征在于,所述预定位置对应于操作范围极限。
3.根据权利要求1所述的航空器组件(10),其特征在于,所述预定位置对应于所述可动元件(12)响应于预定载荷的位置。
4.根据权利要求3所述的航空器组件(10),其特征在于,所述预定载荷包括操作载荷极限。
5.根据权利要求1所述的航空器组件(10),其特征在于,所述双稳态弹簧箍(40)具有位于所述可动元件(12)的运动路径内的一个部分(46),使得当所述可动元件(12)接触所述一个部分(46)时,所述双稳态弹簧箍(40)在第二稳定状态(32)和第一稳定状态(34)之间运动。
6.根据权利要求5所述的航空器组件(10),其特征在于,所述一个部分(46)包括所述双稳态弹簧箍的一端。
7.根据权利要求6所述的航空器组件(10),其特征在于,所述双稳态弹簧箍(40)具有可操作地联接至所述可动元件(12)的第二端(44)。
8.根据权利要求5所述的航空器组件(10),其特征在于,所述双稳态弹簧箍(40)包括相对的第一端(42)和第二端(44),且所述一个部分(46)处于所述第一端(42)和第二端(44)之间。
9.根据权利要求1所述的航空器组件(10),其特征在于,所述双稳态弹簧箍(40)构造成响应于预定力(50)的施加在第一稳定状态(34)和第二稳定状态(32)之间改变。
10.根据权利要求9所述的航空器组件(10),其特征在于,所述预定力(50)对应于作用在所述可动元件(12)上的预定载荷。
11.根据权利要求10所述的航空器组件(10),其特征在于,所述预定载荷(50)对应于操作载荷极限。
12.根据权利要求11所述的航空器组件(10),其特征在于,所述操作载荷极限对应于来自航空器着陆的惯性载荷。
13.根据权利要求1所述的航空器组件(10),其特征在于,所述可动元件(12)包括用于所述航空器的起落架的一部分。
14.根据权利要求1所述的航空器组件(10),其特征在于,所述可再回复的指示器(20)在所述原位(22)和非原位(24)之间运动时是不易碎的。
15.根据权利要求1所述的航空器组件(10),其特征在于,所述可再回复的指示器(20)可手动地从所述非原位(24)运动到所述原位(22)。
16.根据权利要求1所述的航空器组件(10),其特征在于,所述可再回复的指示器(20)在所述非原位(24)和原位(22)之间是可重复地、可重置的而没有损坏。
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