CN105752341A - 具有整体的系紧件的共形手动操作的航空器货物约束机构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种具有整体的系紧件的共形手动操作的航空器货物约束机构，更具体地公开了一种根据各种实施例的用于约束货物相对于底板的运动的货物约束机构。该货物约束机构包括具有上端和下端的纵向约束杆。该货物约束机构还包括连接到纵向约束杆上端的竖直约束表面。该竖直约束表面构造成位于与底板齐平或低于底板的位置，同时货物约束机构处在装载位置且高于底板，同时货物约束机构处在部署位置。

Description

具有整体的系紧件的共形手动操作的航空器货物约束机构

技术领域

本公开大体上涉及货物管理系统。

背景技术

常规的航空器货物系统通常包括跨越航空器长度的各种轨道和滚子。动力驱动单元（PDU）在附接到航空器地面结构的运送滚子上沿着航空器而向前和向后输送货物。可从航空器上的后部位置加载货物并且由货物系统将货物传送至前部位置，并且/或者根据航空器构造可以从航空器上的前部位置加载货物并且由货物系统将货物传送至后部位置。常规的货物系统通常被设计成适应特定的集装架尺寸。常规的货物系统通常是由在安装、更换和维护过程中需耗费时间的许多部件所组成。

发明内容

可不排他地将前述的特征和要素在各种组合中组合到一起，除非另有明确规定。基于以下的描述和附图，这些特征和要素以及其操作将变得更加清楚。然而，应当理解的是，以下的描述和附图意图在本质上是示例性的而并非限制性的。

本文中公开了根据各种实施例的一种用于约束货物相对于底板的运动的货物约束机构。该货物约束机构包括具有上端和下端的纵向约束杆。该货物约束机构还包括联接到纵向约束杆上端的竖直约束表面。该竖直约束表面构造成位于与底板相邻、与底板齐平或者低于底板中的至少一种位置，同时货物约束机构处在装载位置且高于底板同时货物约束机构处在部署位置。

本文中还公开了根据各种实施例的一种用于约束货物相对于底板的运动的系统。该系统包括构造成支撑货物的支撑结构。该系统还包括联接到支撑结构的货物约束机构。货物约束机构包括具有上端和下端的纵向约束杆。货物约束机构还包括联接到纵向约束杆上端的竖直约束表面。该竖直约束表面构造成位于与底板相邻、与底板齐平或者低于底板中的至少一种位置同时货物约束机构处在装载位置且高于底板同时货物约束机构处在部署位置。

附图说明

在本说明书的结束部分，具体地指出了本公开的主题并且明确地提出权利要求。然而，通过参考详细说明和权利要求并结合附图，可获得对本公开的更全面的了解。

图1图示说明了根据各种实施例的航空器货物系统；

图2图示说明了根据各种实施例的、包括处在部署位置和装载位置的多个货物约束机构的货物系统的一部分；

图3图示说明了根据各种实施例的货物系统的一部分；

图4图示说明了根据各种实施例的包括用于部署和/或装载货物约束机构的释放棒的货物系统的一部分；

图5图示说明了根据各种实施例的其中底板和支撑结构为透明的货物系统的一部分；

图6图示说明了根据各种实施例的其中货物约束机构处在部署位置的图5中所示货物系统的部分；

图7图示说明了根据各种实施例的货物系统的一部分，其中示出了部署导轨和部署导销；

图8图示说明了根据各种实施例的货物系统的一部分；

图9图示说明了根据各种实施例的货物约束机构。

具体实施方式

本文中对各种实施例的详细说明参考了附图，这些附图通过图示说明而揭示了各种实施例。虽然足够详细地描述了这些各种实施例以便使本领域技术人员能够实施本公开，但应当理解的是可采用其它实施例并且在不背离本公开的精神和范围的前提下可作出逻辑、化学和机械变化。因此，本文中所给出的详细说明是只是为了说明的目的，而并非是限制性的。例如，在任何方法或过程描述中所陈述的步骤可按任意顺序执行，并且不一定局限于所给出的顺序。此外，单数形式的任何引述包括复数的实施例，并且对多于一个的部件或步骤的任何引述可包括单数的实施例或步骤。另外，对附接、固定、连接等的任何引述可包括永久的、可拆除的、暂时的、部分的、全部的和/或任何其它可行的附接选择。

本文中使用的“向后”是指与航空器尾部相关的方向，或者通常是指燃气涡轮发动机的排期方向。本文中使用的“向前”是指与航空器机首相关的方向，或者通常是指飞行或运动的方向。

本文中所公开的航空器货物管理系统允许以简单、巧妙的方式将货物加载进入航空器并且使其位于航空器内部。在这方面，本文中所公开的航空器货物管理系统可减小零件数量及随时间推移的相关的更换/磨损成本。

参照图1，图中示出了航空器货物系统100。为了便于说明，在全部的附图中示出了X-Y-Z轴。货物系统100包括联接到向后推进带104A的向后穿梭机驱动单元106A。向后推进带104A联接到气垫货物穿梭机102。货物系统100还包括联接到向前推进带104B的向前穿梭机驱动单元106B。向前推进带104B也联接到气垫货物穿梭机102。货物系统100还包括底板112。

气垫货物穿梭机102可包括控制器和鼓风机。鼓风机可构造成将流体（例如空气）引导进入在气垫货物穿梭机102下方的空间中。被引导进入的空气可导致在气垫货物穿梭机102下方的空间中产生相对较高的压力（例如，高于周围空气压力的空气压力）。该空气压力会导致气垫货物穿梭机102升高到高于底板112（即，使气垫货物穿梭机102在正的Z方向上位移）。因此，理想的是底板112是相对地平直，因此在气垫货物穿梭机102下方的空间中的空气不被释放到大气中。控制器可控制利用鼓风机而发生位移的空气的量以改变在气垫货物穿梭机102下方的压力，从而改变气垫货物穿梭机102被提升到高于底板112的距离，或者使气垫货物穿梭机能够提升货物108。

气垫货物穿梭机102可联接到向后推进带104A和/或向前推进带104B。可将力施加到向后推进带104A和/或向前推进带104B。响应于施加到任一推进带的充分的拉力，可使气垫货物穿梭机102向前和/或向后位移。

推进带可缠绕在一部分的向后穿梭机驱动单元106A或向前穿梭机驱动单元106B的周围。在这方面，穿梭机驱动单元可包括穿梭机带所附着的圆柱形结构（例如，筒管）。穿梭机驱动单元包括驱动装置（例如电动机），以便使筒管在期望的方向上旋转。穿梭机驱动单元也可与电动机分离或者以这种方式用齿轮连接，以便使筒管能够自由旋转。因此，当向前穿梭机驱动单元106B可使其筒管旋转从而向前拉动向前推进带104B时，向后穿梭机驱动单元106A可允许其筒管响应于由向前推进带104B经过气垫货物穿梭机102所施加的力而自由地旋转。同样地，当向后穿梭机驱动单元106A可使其筒管旋转从而向后拉动向后推进带104A时，向前穿梭机驱动单元106B可允许其筒管响应于由向后推进带104A经过气垫货物穿梭机102所施加的预定水平的拉力而旋转。

为了使货物108在货物系统100的内部重新定位，气垫货物穿梭机102的鼓风机可使第一量的空气发生位移，从而导致垫货物穿梭机102升高到高于底板112。在各种实施例中，气垫货物穿梭机102在其位于货物108下方之前不被提升到高于底板112。虽然气垫货物穿梭机102被鼓风机提升，但向前穿梭机驱动单元106B可变为接合状态并且利用施加到向前推进带104B的拉力而将压力施加于气垫货物穿梭机102上。然后，可使气垫货物穿梭机102向前位移，使得货物穿梭机102位于货物108的下方。响应于气垫货物穿梭机102变为位于货物108的下方，可减小由向前穿梭机驱动单元106B所施加的力，并且/或者可通过向后穿梭机驱动单元106A而施加力从而导致气垫货物穿梭机102仍然位于货物108的下方。

虽然气垫货物穿梭机102位于货物108的下方，但气垫货物穿梭机102的控制器可命令鼓风机增加在气垫货物穿梭机102下方的空气的位移，从而导致气垫货物穿梭机102远离底板112的进一步位移，因此提升货物108。当货物108被提升到高于底板112时，可基于施加到向后推进带104A和/或向前推进带104B的拉力而在没有约束气垫货物穿梭机102移动的摩擦力的情况下使气垫货物穿梭机102向前和/或向后移动。

当航空器在运动中时，可由例如在任意方向上的加速度的变化而向货物108施加力。为了防止由这些力所导致的货物108的损坏，理想的是能够将货物108固定到底板112。图2中图示说明了处在部署和装载位置的、包括多个货物约束机构的货物系统100的一部分。这些货物约束机构使货物系统100能够约束货物。

在图2中，货物约束机构202被图示为处在部署位置，并且货物约束机构200被图示为处在装载位置。参照图1和图2，当货物约束机构200处在装载位置时，气垫货物穿梭机102可在不被货物约束机构200约束的情况下在货物约束机构200上方向前或向后移动，或者允许大量的空气从在气垫货物穿梭机102下方的空间中逸出。当货物约束机构200处在装载位置时，气垫货物穿梭机102可将货物108在货物约束机构200上方输送至底板112上的期望位置。当货物108处在期望位置时，气垫货物穿梭机102的鼓风机可减小功率，使得气垫货物穿梭机102和货物108朝向底板112（即，在负的Z方向上）移动。响应于气垫货物穿梭机102到达与底板112间隔预定的距离，货物108可接触并搁在底板112上或者接触或搁在货物系统100的支撑梁上。在货物108处在静止位置时，可使气垫货物穿梭机102向前或向后移动而远离货物108。然后，可部署货物约束机构202从而约束货物108。

图3中图示说明了沿Y轴所看到的货物系统100的一部分。如图中所示，货物系统100包括支撑结构304，该支撑结构304可包括支撑梁。支撑结构304可位于低于底板112（即，从底板112的负的Z方向上）的位置、高于底板112的位置、或者位于与底板112相同的平面中。支撑结构304可被设计用于支撑货物108的重量（即，抵抗由货物108所施加的力）。

货物约束机构202A可包括竖直约束表面300A和纵向约束杆302A。在货物约束机构202A被装载时，纵向约束杆302A可位于低于底板112的位置或者位于与底板112相同的平面中，并且竖直约束表面300A可大致地位于与底板112相同的平面上，因而货物约束机构202A将不会影响气垫货物穿梭机102的移动或导致空气从气垫货物穿梭机下方的空间中大量地泄漏。

在货物约束机构202A处在部署状态中时，竖直约束表面300A可在向前方向和向后方向（即，负的X和正的X方向）上从纵向约束杆302A中延伸出。在各种实施例中，竖直约束表面300A可仅在向前方向上或者仅在向后方向上从纵向约束杆302A中延伸出。

在各种实施例中，货物108可包括凹口110。在各种实施例中，由包括凹口的货物集装架支撑货物。竖直约束表面300A可适合于被货物108的凹口110所接纳。响应于货物约束机构202A被部署并且竖直约束表面300A被凹口110接纳，货物约束机构202A可约束货物108的运动，例如约束货物在向后（负的X）方向和垂直（正的Z）方向上的运动。

图4中图示说明了包括用于部署和/或装载货物约束机构202A的释放棒402的货物系统100的一部分，图5中图示说明了其中底板112和支撑结构304为透明的货物系统100的一部分。参照图4和图5，为了从装载位置部署货物约束机构202A，可向释放棒402施加压力，例如在负的Z方向上。释放棒402联接到释放棒枢轴404，该枢轴404联接到释放棒连杆406。释放棒连杆406可联接到锁销502，该锁销502可适合于被第一闩锁插孔500接纳。在装载时，锁销502可被第一闩锁插孔500接纳。当锁销502在第一闩锁插孔500的内部时，可约束货物约束机构202A的运动。

响应于施加到释放棒402的压力，释放棒枢轴404可施加压力于释放棒连杆406，从而与释放棒连杆406接合。相应地，释放棒连杆406可导致锁销502变得从第一闩锁插孔500移出，从而使货物约束机构202A能够在正的Z方向上运动。

图6中图示说明了图5中所示货物系统100的相同部分，其中货物约束机构202A处在部署位置。如图中所示，货物约束机构202A已围绕Z轴旋转90°。下面将参考图7对该旋转进行描述。

如图6中所示，部署弹簧602位于货物约束机构202A的下方。参照图5和图6，部署弹簧602在Z方向上施加力于货物约束机构202A上。响应于锁销502从第一闩锁插孔500中被移出，这个力导致货物约束机构202A在正的Z方向上移动。

如图中所示，纵向约束杆302包括第二闩锁插孔600。响应于货物约束机构202A在Z方向上从其装载位置位移达预定的量，锁销502可与第二闩锁插孔600对准。联接到锁销502的闩锁弹簧604可在Y方向上施加力于锁销502上，从而导致锁销502被第二闩锁插孔600接纳。响应于锁销502插入第二闩锁插孔600中，可将货物约束机构202A约束到其部署位置，从而约束其在所有方向上的移动。

为了装载货物约束机构202A，可在负的Z方向上施加力于竖直约束表面300。在施加这个力的同时，可施加力于释放棒402从而驱动释放棒402。响应于该驱动，释放棒连杆406可导致锁销502变为从第二闩锁插孔600中移出。这相应地允许货物约束机构202A响应于施加于竖直约束表面300的力而在负的Z方向上移动。当货物约束机构202A已返回到装载位置时，可从释放棒402中除去压力使得闩锁弹簧604导致锁销502被第一闩锁插孔500接纳。响应于锁销502被第一闩锁插孔500接纳，货物约束机构202A可处在装载位置，从而约束货物约束机构202A的运动。

再次简要地参照图2，每个货物约束机构202可包括释放棒，例如释放棒402。在各种实施例中，可利用单个释放棒装载和部署货物约束机构202。

图7中图示说明了货物系统100的一部分，图中示出了部署导轨400和部署导销700。如图中所示，部署导轨400包括平直部400A和弯曲部400B。部署导销700可联接到图4的支撑结构304，从而约束部署导销700的移动。在货物约束机构202A处在装载位置时，部署导销700可被平直部400A接纳。响应于施加压力于释放棒402以便释放锁销502从而使货物约束机构202A能够移动，部署导销700可继续被部署导轨400接纳。

当货物约束机构202A在Z方向上位移时，部署导销700可防止货物约束机构202A响应于部署导销700被平直部400A接纳而围绕Z的轴旋转。响应于部署导销700被弯曲部400B接纳，当货物约束机构202A在Z方向上进一步位移时，部署导销700可导致货物约束机构202A围绕Z轴旋转。因为部署导销700联接到支撑结构304，所以部署导销700相对于底板112的位置不变化。因为部署导轨400包括弯曲部400B，所以货物约束机构202A可围绕Z轴旋转达由弯曲部400B所限定的量。

平直部400A可具有在Z方向上的距离704。部署导轨400可具有在Z方向上的距离702。在各种实施例中，距离704可以是距离702的大约75%，例如在距离702的70%和80%之间、60和90%之间等。

图8中图示说明了货物系统820的一部分。货物系统820可包括类似于图2的货物约束机构202A的货物约束机构800。货物约束机构800可包括竖直约束表面801、纵向约束杆803、具有弯曲部804B和平直部804A的部署导轨805、部署导销814、联接到释放棒枢轴808和释放棒连杆810的释放棒806。货物约束机构800与货物约束机构202A的不同之处在于货物约束机构800包括系紧U形件（tieoffclevis）802。否则，货物约束机构800可以与货物约束机构202A同样的方式操作。

系紧U形件802和货物约束机构800可采用叠加制造、蚀刻、铸造、锻造或任何其它制造方法而制造。系紧U形件802可允许用带、线缆等来约束货物。参照图1和图8，当货物处在底板112上的位置时，除了竖直约束表面801外，理想的是对货物有附加的约束。在各种实施例中，操作者会希望使用绳子等来约束货物。系紧U形件802提供用于被附接到货物约束机构800的钩或一根绳子等的位置，从而允许对货物产生附加的约束。

图9中图示说明了沿Y轴所看到的货物约束机构800的另一个视图。如图中所示，系紧U形件802是由纵向约束杆803所限定。系紧U形件802包括上突起部900和下突起部902，这两个突起部限定区域904。该区域904可接纳货物钩。上突起部900和下突起部902可约束货物钩的运动，使得货物钩保持在相对于系紧U形件802的相同位置。

本文中已通过具体实施例描述了益处、其它优点和问题的解决方案。此外，本文中所包括的各种附图中的连接线意图是表示各种要素之间的示例性功能关系和/或物理联接。应当指出的是，许多替代的或额外的功能关系或物理连接可存在于实际的系统中。然而，益处、优点、问题的解决方案，以及可导致任何益处、优点或解决方案出现或者变得更加明显的任何要素不应被理解成是本公开的重要的、必需的或基本的特征或要素。因此，本公开的范围仅仅是由所附权利要求所限定，其中以单数形式所提及的要素并非意图表示“一个和仅有一个”，除非明确地如此陈述，相反地表示“一个或多个”。此外，如果在权利要求中使用类似于“A、B、或C中的至少一个”的短语，意图是该短语被解释成表示A可单独地存在于一个实施例中、B可单独地存在于一个实施例中、C可单独的存在于一个实施例中、或者要素A、B和C的任意组合可存在于单个实施例中；例如，A与B、A与C、B与C、或者A与B与C。在所有附图中用不同的交叉影线来表示不同的部件，但不一定表示相同或不同的材料。

本文中提供了系统、方法和装置。在本文中的详细说明中，“一个实施例”、“一实施例”、“各种实施例”等表明所描述的实施例可包括特定的特征、结构、或特性，但每个实施例可以不一定包括该特定的特征、结构、或特性。此外，上述短语不一定针对相同的实施例。此外，当在实施例中描述特定的特征、结构、或特性时，一般认为在本领域技术人员的知识范围内，无论是否明确地描述，可在其它实施例中采用上述特征、结构、或特性。在阅读本说明之后，相关领域的技术人员将会理解如何在替代实施例中实施本公开。

此外，本公开中的要素、部件、或方法步骤并非意图专用于所有情况，无论在权利要求中是否明确地陈述该要素、部件、或方法步骤。本文中的权利要求要素均不是依据35U.S.C.112(f)的条款而解释，除非利用短语“用于---的手段”来明确地陈述该要素。本文中使用的术语“包括”、“包括了”、或其任何其它变体意图是涵盖非排他性的包括，因而包括一系列要素的过程、方法、物件、或装置不仅仅包括这些要素，但也可包括未明确列出的或者该过程、方法、物件、或装置所固有的其它要素。

Claims (15)

1.一种用于约束货物相对于底板的运动的货物约束机构，其包括：

纵向约束杆，其具有上端和下端；和

竖直约束表面，其联接到所述纵向约束杆的所述上端并且构造成位于与所述底板相邻、与所述底板齐平、或者低于所述底板中的至少一种位置，同时所述货物约束机构处在装载位置且高于所述底板，同时所述货物约束机构处在部署位置。

2.如权利要求1所述的货物约束机构，还包括第一闩锁插孔，所述第一闩锁插孔构造成接纳锁销，以便响应于所述第一闩锁插孔接纳所述锁销而将所述货物约束机构保持在装载位置。

3.如权利要求2所述的货物约束机构，还包括第二闩锁插孔，所述第二闩锁插孔构造成接纳所述锁销，以便响应于所述第二闩锁插孔接纳所述锁销而将所述货物约束机构保持在部署位置。

4.如权利要求1所述的货物约束机构，还包括部署导轨，所述部署导轨构造成接纳部署导销，所述部署导轨具有在所述纵向约束杆的纵向轴线周围的角度，以便响应于所述货物约束机构将其位置从部署位置改变为装载位置而使得所述货物约束机构基于所述部署导轨和所述部署导销围绕所述纵向轴线旋转达一定量的角度。

5.如权利要求1所述的货物约束机构，还包括位于靠近所述纵向约束杆的所述上端的位置的系紧U形件。

6.如权利要求1的所述的货物约束机构，其中，所述竖直约束表面构造成被所述货物的凹口所接纳。

7.一种用于约束货物相对于底板的运动的系统，其包括：

支撑结构，其构造成支撑所述货物；和

货物约束机构，其联接到所述支撑结构并且包括：

纵向约束杆，其具有上端和下端；和

竖直约束表面，其联接到所述纵向约束杆的所述上端并且构造成位于与所述底板相邻、与所述底板齐平、或者低于所述底板中至少一种位置，同时所述货物约束机构处在装载位置且高于所述底板，同时所述货物约束机构处在部署位置。

8.如权利要求7所述的系统，还包括联接到所述支撑结构的锁销，其中所述货物约束机构还包括第一闩锁插孔，所述第一闩锁插孔构造成接纳所述锁销以便响应于所述第一闩锁插孔接纳所述锁销而将所述货物约束机构保持在装载位置。

9.如权利要求8所述的系统，其中，所述货物约束机构还包括第二闩锁插孔，所述第二闩锁插孔构造成接纳所述锁销以便响应于所述第二闩锁插孔接纳所述锁销而将所述货物约束机构保持在装载位置。

10.如权利要求9所述的系统，还包括释放棒，所述释放棒联接到所述锁销并且构造成响应于所述释放棒被驱动而将锁述锁销从所述第一闩锁插孔或所述第二闩锁插孔中的至少一个中移出。

11.如权利要求10所述的系统，还包括释放棒连杆，所述释放棒连杆构造成将所述释放棒联接到所述锁销。

12.如权利要求10所述的系统，还包括部署弹簧，所述部署弹簧位于与所述纵向约束杆的下端相邻的位置并且构造成在从所述下端到所述上端的方向上施加力于所述纵向约束杆上，从而导致所述货物约束机构响应于所述释放棒被驱动而从部署位置移动到装载位置。

13.如权利要求7所述的系统，还包括联接到所述支撑结构的部署导销，其中所述货物约束机构还包括构造成接纳所述部署导销的部署导轨，所述部署导轨具有在所述纵向约束杆的纵向轴线周围的角度，以便响应于所述货物约束机构将其位置从部署位置改变为装载位置而使得所述货物约束机构基于所述部署导轨和所述部署导销围绕所述纵向轴线旋转达一定量的角度。

14.如权利要求7所述的系统，其中，所述货物约束机构还包括位于靠近所述纵向约束杆的所述上端的位置的系紧U形件。

15.如权利要求7所述的系统，其中，所述竖直约束表面构造成被所述货物中的凹口所接纳。