CN107849880A - 肘节连杆闭锁 - Google Patents

Abstract

一种具有独特的嵌套肘节连杆组的闭锁，所述闭锁经致动手柄的移动将钩延伸和缩回。所述连杆组的连杆具有带有中心通道的U形横截面，当闭锁关闭时，相应的连杆嵌套到所述中心通道中，使闭锁的总体积最小化。在关闭时，连杆朝向彼此相互折叠，以减小所述闭锁在完全关闭时的总长。闭锁的部件被设置成使闭锁的重心定位在安装销的前面；因此，在闭锁于垂直平面内摆动的应用中，当闭锁打开时，钩必然下垂远离保持件。任选地，如果保持件尚未第一时间占据钩的嘴部，则保持件检测器防止致动手柄关闭。可在钩主体和安装销之间使用杆‑筒滑动机构。

Description

肘节连杆闭锁

引证的相关申请

本发明是2015年3月13提交的、题为“肘节连杆闭锁”(Toggle Link Latch)的美国专利申请第14/657,373号的部分延续申请案，在此要求其优先权。

技术领域

本发明涉及一种锁紧闭锁(cinch latch)，其将第一结构元件连接至第二结构元件的保持件上。更具体地，本发明涉及飞机面板锁，该面板锁的一端具有钩，另一端则具有过中心(over-center)锁定连杆组。

背景技术

由于飞机具有许多部件，例如包括飞机引擎罩及类似物的机身面板，其必须非常稳固地打开和关闭，因此现有技术存在各种各样用于飞机的闭锁机构。例如，被安装在一块面板上的弹力锁锁紧在第二面板上的保持件，从而保持其中一块可移动的面板关闭。其他闭锁包括滑动肘节连杆组，从而使闭锁的动态包络线最小化。这些连杆围绕安装销旋转，从而完成锁定。高质量飞机闭锁的复杂性使得它们相对大型和笨重。由于飞机的每个部件必须尽可能的轻，最好能提供与现有技术相比具有较小尺寸和重量的高质量闭锁。

为了减轻重量，飞机面板相对较薄，其进而导致相应地在强度上的减弱。结果，与上述闭锁连接的飞机面板和其他结构是脆弱的，并且容易损坏。例如，在一些现有技术的闭锁中，开口闭锁的自由端可能阻挡由可移动的面板限定的开口。因此，当关闭可移动的面板时，它会撞击闭锁，并且，如果闭锁不是完全地缩回时会被损坏。在开式头顶面板中因重力在闭合方向上偏压该闭锁组件而经常会遇到这种问题，因此使钩定向成在延伸位置向上指。如果闭锁的重心是在面板安装销的枢转点“后面”(在远离钩的方向上)，会出现这样的结构。如果出现这样的结构，若该闭锁在试图关闭该面板之前未被首先拉出，该闭锁的钩端可能被卡在啮合子结构的边缘。这种重量分布问题通常是通过在该闭锁的钩端增加不必要的或者“静止”重量来解决，从而使该闭锁的钩端下垂并远离负载平面。然而，这样的解决方案明显与减轻重量这重要的飞机设计考虑相矛盾。因此，最好能提供一种高质量闭锁，该高质量闭锁降低了与其附接的附近飞机结构受意外损坏的风险。

发明内容

本发明包括闭锁机构，该闭锁机构的部件被布置为使该机构的重心定位在安装销前面。因此，在闭锁在垂直平面中摆动的应用中，当该闭锁在不需要增加静止重量而被打开时，该钩将必然下垂离开保持件。通过在闭锁臂的最末尾处设置安装销狭槽，并且设置肘节连杆组，使得连杆组和钩的枢转接头位于安装销前面的闭锁臂的主体上，功能得以部分实现。在本发明的一个实施例中，钩主体的对齐功能采用杆-筒滑动机构来代替钩主体狭槽。

该闭锁包括独特的嵌套肘节连杆组，其使整个闭锁的体积最小化。该连杆组的每个连杆具有U形横截面，所述横截面具有中心通道，当闭锁被关闭时，该中心通道接纳其他连杆。此外，在关闭过程中，该连杆朝向彼此相互折叠而不是彼此远离，这在闭锁被完全关闭时减小闭锁的总长。该闭锁可包括保持件检测器，如果该保持件未被该钩抓住，所述检测器防止致动手柄关闭。当面板被关闭但是保持件未被啮合时，该保持件检测器有助于防止不成功的锁定并提供可视的指示。

在详细解释本发明的至少一个具体实施例之前，应该理解的是，本发明并不仅限于其应用或者下面描述的或者在附图中示出的具体结构。本发明包括许多其他的实施例，并且能够以多种方式实现。

附图说明

图1是本发明的一个实施例的俯视右侧前立体图；

图2是图1所示实施例的剖面图；

图3是图1所示实施例的仰视平面图；

图4是图1所示实施例的分解组件图；

图5A到图5E描绘了一系列成对的相应的立体图和正视图，示出了本发明各种操作结构的另一个实施例；

图6A是采用杆-筒滑动机构的本发明的另一个实施例的仰视左侧后立体图；以及

图6B是图6A所示的实施例的左侧正视图。

具体实施方式

图1至图4示出及描述了根据本发明的一个优选实施例的闭锁。首先参照图1和图2，该闭锁具有绕纵向轴线大致对称的构造，因而在一侧被示出的特征与另一侧是相同的。该闭锁一般包括上部连杆1、下部连杆10、手柄3、钩4和可操作地将手柄3连接到钩4上的附加的连接部件。如下文更详细地描述，手柄3的移动使得钩4在打开位置和关闭位置之间延伸和缩回。

上部连杆1由金属薄片构成，并且具有环绕闭锁的其他内部部件的侧壁，以使闭锁的总体积和重量最小化。上部连杆1绕安装销8可操作地枢转，所述安装销将闭锁连接至相关联的固定结构上，例如飞机的一部分(未示出)。铆钉7横跨在所述上部连杆的前壁上，并且将所述上部连杆铰接到下部连杆10的前部，下部连杆10的前部嵌套在上部连杆1的中心通道中。下部连杆10通过销5同样也可枢转地连接到细长闭锁臂6上。该闭锁臂6的后壁包括一对狭槽6b，安装销8能够在该狭槽内平移。每个连杆包括构成U形横截面的相对薄侧壁之间的中心通道。当装配时，闭锁臂6的主体嵌套进该下部连杆10之中，下部连杆10然后嵌套进上部连杆1之中。正如在图3中更好地观察到的，这样的嵌套结构提供了非常紧凑的装置。元件的这种组合形成了闭锁的肘节连杆组。

手柄3通过载有弹簧22的销17可旋转地连接至下部连杆10和上部连杆1，该弹簧朝向闭锁的打开位置向上偏压手柄远离下部连杆10。该销17的位置允许手柄少许自由移动。类似地，另一个弹簧18向上偏压下部连杆远离闭锁臂6，从而使闭锁保持打开。手柄3在打开位置和关闭位置之间致动闭锁。在由邻接下部连杆10的手柄的后端部所限制的有限的自由移动之后，手柄3的持续提升将会向上提升所述下部连杆，使钩延伸并释放闭锁，从图5D和图5E中可以清楚地看到。

现参照图6A和图6B，图中描绘了本发明的另一个实施例。在这实施例中，用一杆-筒滑动机构代替之前附图所示的提供钩的对齐的钩主体狭槽滑动机构。在图6A中，该实施例的闭锁被示出为处于关闭位置。固定到钩主体6的是滑筒25，所述滑筒紧密地接纳杆24。该杆刚性地固定到固定块26，该固定块可旋转地固定到安装销8。在图6B中，我们看到闭锁处于打开位置，其中筒体25围绕杆24延伸。通过这些关系可以认识到，所述杆-筒滑动机构为钩主体提供侧向稳定性，能保持钩主体在连杆1和10内的对齐。

如上所述，手柄使在前端部具有钩4的闭锁臂6延伸和缩回。钩4在关闭位置啮合并抓住保持件(未示出)，并且在所述保持件与闭锁安装销8之间施加拉伸锁紧负载。

手柄3包括触发器2，该触发器在关闭位置上可释放地锁定手柄3。触发器2通过销20可枢转地附接到手柄3，所述销包括同心的套筒21，所述手柄可以在有限范围内围绕所述套筒枢转。在图1和图5a所示的结构中，当闭锁被锁定时，触发器2可释放地保持手柄3向下。从图4中可以清楚地看到，触发器2具有大体上平面状的基底2b以及两个侧臂2a，该两个侧臂在近端被固定在基底2b上，并且从基底2b的相对侧横向地延伸。每个侧臂2a的远端包括横向狭槽2c，所述狭槽折出了尖端。狭槽2c被成形和定位为与在闭锁臂6的相对侧上的擎子6a啮合。在该实施例中，擎子6a包括从闭锁臂6的侧壁延伸出来的小的凸起。触发器2被弹簧加载，并且侧臂2a包括尖端，当手柄3被关闭时，该尖端抵靠在擎子6a上。当手柄3被推动至完全地关闭时，该动作确保狭槽2c抓住擎子6a，从而提供自动致动效应。

在图4中通过底视角示出了闭锁臂6和其他闭锁部件的分解视图。闭锁臂6被设置为在前端部固定连接到钩4，并在后端部平移连接到安装销。安装销8被轴套9所围绕，该轴套由一对在闭锁臂6的侧壁中纵向延伸的狭槽6b接纳。钩组件4由钩形的头部4a和圆柱形的底座4b组成，所述底座被构造成相配合地啮合并连接到闭锁臂6的前部的轭状物上。螺母14、螺母垫片13、弹簧15和止动销16将钩4连接到轭状物上。

触发器2通过销20连接到手柄3。如图1中所示，另一个弹簧12向上偏压触发器2，由此当闭锁被关闭和锁定时，触发器2的顶面与手柄3的顶部齐平。正如图1中所示的和以上描述的一样，触发器2的每个侧臂2a具有狭槽，该狭槽与从闭锁臂6的侧面凸出的锁定擎子6a相啮合。

在图2中，从侧面和顶部示出了上面讨论的各种部件被组装并处于锁定位置。在优选的实施例中，钩4包括用于检测该钩是否与该保持件相啮合的检测装置。在一实施例中，从图4中可以清楚地看到检测装置11被固定到钩的头部4a。该检测装置包括传感器杠杆11c，该传感器杠杆具有一个向下偏压进入钩4的嘴部的臂。当该保持件(未示出)完全地占据钩4时，第一杠杆臂紧靠着弹簧11b的偏压被向上推动进入图2所示的位置。除此以外，当钩4的嘴部未被占据时，该第一杠杆臂将向下指，然后第二杠杆臂将向上指并且与手柄3接触，从而阻止手柄3完全地关闭。因此，如果钩未正确地与保持件相啮合，该检测装置防止闭锁3关闭。

图3最好地示出了该闭锁的紧凑设计。主要部件包括上部连杆1、下部连杆10、闭锁臂6以及手柄3，当闭锁关闭时，所有的部件差不多都是相互嵌合。如图4所示，上部连杆1具有U形中心通道，所述U形中心通道的侧壁围绕下部连杆10和手柄3的一部分。下部连杆10同样也具有通道，所述通道围绕闭锁臂6的一部分。另外，上部连杆1围绕手柄3的一部分。如图3所描绘的，连杆的相对薄的侧壁提供了闭锁的最小横向尺寸。还通过肘节连杆组使该闭锁的长度最小化，因为当该闭锁被关闭时，肘节连杆折叠在一起，而不是像被施加到该钩的杠杆作用一样分别展开。这个特征与在图5A到图5E示出的打开的顺序相反。该肘节连杆组的结构提供了连杆接头的过中心对齐，因此，所施加的负载的一部分通过连杆组被传递，从而强制地将闭锁保持在稳定的关闭状态。

图5A到图5E描述了闭锁的结构从完全关闭转变为完全打开的顺序。该闭锁的顶部透视图在每个附图的左边被示出。在每个附图的右边，以颠倒的侧视图示出与左边结构相同的闭锁，附图所示的是在飞机应用中典型的闭锁，其中该闭锁在垂直平面中摆动。保持件检测装置11的操作并未示出，因为，相关配合的保持件在这里未描述。

在图5A中，该闭锁被示出为完全地关闭和固定。由于连杆组接头的过中心对齐，施加在钩和安装销8之间的一部分负载使闭锁保持关闭。在图5B中，该闭锁被示出为紧接在触发器2已经被压下以从锁定位置释放手柄之后。该触发器的初始按压使侧臂2a旋转而脱离与闭锁臂6上的擎子6a的啮合。

在图5C中，该闭锁被示出为在重力和弹簧已经向外推动手柄3至该手柄在下部连杆上的自由移动的范围之后的情况。在这个位置，该手柄的后端部接触下部连杆的顶部。在这个手柄向外被捕捉的结构中，该手柄能被容易地抓住，从而打开闭锁。

在图5D中，该闭锁被示出为手柄被拉开之后，所述手柄延伸该钩到其能够到达的最大范围或拉紧的位置。图5D图示出了连杆1和10共同与手柄3嵌套在一起，同时，侧臂2a从擎子6a脱离。

图5E描绘了钩4最大的到达位置，该位置与钩4从保持件释放的位置对应。弹簧偏压下部连杆离开钩4从而保持该闭锁完全打开。由于闭锁的重心位于安装销8的前面，因此，随着保持件的释放，该闭锁臂围绕安装销8旋转，允许钩4下垂离开该保持件(达到由所围绕的结构限定的范围)。

图6A和图6B示出了本发明的另一个优选实施例。在这实施例中，用一杆-筒滑动机构代替之前附图所示的提供钩的对齐的钩主体狭槽滑动机构。在图6A中，该实施例的闭锁被示出为处于关闭位置。滑筒25固定到钩主体6。所述滑筒紧密地接纳杆24。杆24刚性地固定到保持块26，保持块26旋转地固定到安装销8。在图6B中，所述闭锁被示出为处于打开位置。在所述打开位置中，筒体25围绕杆24延伸。通过这些关系可以认识到，所述杆-筒滑动机构为钩主体提供横向稳定性，能保持钩主体在连杆1和10内的对齐。

通过将图5A到图5E和图6A到图6B描绘的操作与图1到图4所描绘的相联系，本机械领域技术人员将完全理解本发明。显而易见的是，本发明的目的通过提供具有极小的动态包络线、同时允许有足够的到达范围以及关闭杠杆作用的轻重量闭锁而得以实现。此外，也实现了提供由周围结构来保护的连杆闭锁的目的。

以上描述被认为仅仅是本发明的原则。更进一步地，因为很多的修改和变化对于本领域技术人员来说是很容易想到的，因此，不希望将本发明限定为附图所示的和描述的确切的结构和操作，从而将所有适当的改进和等同物看作为包括在本发明的保护范围内。

Claims (21)

1.一种用于在安装销和保持件之间提供锁紧负载的闭锁，所述闭锁包括：

细长的闭锁臂，所述闭锁臂具有通过横向的安装销可滑动地固定到上部肘节连杆的主体部分，所述安装销可旋转地且可滑动地固定到所述闭锁臂的第一端部，而所述闭锁臂在其与所述第一端部相对的第二端部处具有用于啮合所述保持件的钩；

下部连杆，所述下部连杆的一端铰接至所述闭锁臂，而所述下部连杆的另一端铰接至上部连杆，所述上部连杆和下部连杆提供用于使所述闭锁臂在打开位置和关闭位置之间延伸和缩回的肘节连杆组；

其中，当所述闭锁位于所述关闭位置时，所述肘节连杆组和所述闭锁臂被嵌套，所述下部连杆被嵌套在所述上部连杆的第一通道中，并且所述闭锁臂的一部分被嵌套在所述下部连杆的第二通道中。

2.如权利要求1所述的闭锁，其特征在于，所述闭锁还包括被固定到所述下部连杆的手柄，所述手柄用于在所述打开位置和所述关闭位置之间致动闭锁，其中所述手柄在锁定位置和未锁定位置之间、在相对所述下部连杆的有限的旋转运动范围内是可移动的。

3.如权利要求2所述的闭锁，其特征在于，所述闭锁还包括锁定组件，所述锁定组件包括触发器，所述触发器可枢转地连接到所述手柄，并且将所述手柄可释放地保持在所述锁定位置中。

4.如权利要求3所述的闭锁，其特征在于，所述触发器包括基底和一对侧臂，所述一对侧臂固定到所述基底并且从所述基底的相对侧上延伸，所述锁定组件包括从所述闭锁臂延伸的一对擎子，所述擎子可释放地啮合所述侧臂以将所述手柄保持在所述锁定位置中，其中当所述手柄被保持在所述锁定位置时，所述触发器的所述基底与所述手柄大致齐平。

5.如权利要求4所述的闭锁，其特征在于，所述手柄包括将所述手柄压向所述未锁定位置的偏压装置。

6.如权利要求5所述的闭锁，其特征在于，当所述手柄处于所述锁定位置时，所述手柄与所述上部连杆大致齐平。

7.如权利要求1所述的闭锁，其特征在于，当所述闭锁被关闭时，所述连杆的接头形成所述肘节连杆组的过中心位置，由此施加在所述安装销和所述闭锁臂之间的负载的一部分将所述连杆组推向所述关闭位置。

8.如权利要求7所述的闭锁，其特征在于，所述触发器包括偏压装置，所述偏压装置将所述触发器弹性地压向所述锁定位置。

9.如权利要求1所述的闭锁，其特征在于，所述上部连杆和下部连杆中的每一个均具有U形横截面。

10.如权利要求9所述的闭锁，其特征在于，所述下部连杆包括偏压装置，所述偏压装置将所述下部连杆压离所述钩。

11.如权利要求1所述的闭锁，其特征在于，所述闭锁臂包括保持件检测器机构，如果所述钩的嘴部未被所述保持件占据，所述保持件检测器机构防止所述手柄关闭。

12.如权利要求11所述的闭锁，其特征在于，所述保持件检测器机构包括具有两个臂的可旋转的杠杆，第一臂与所述手柄接触并且当所述杠杆的第二臂占据所述钩的嘴部表示所述保持件缺失时防止所述手柄关闭。

13.如权利要求12所述的闭锁，其特征在于，所述保持件机构包括将所述第二杠杆臂压向所述钩的嘴部的偏压装置。

14.如权利要求1所述的闭锁，其特征在于，所述肘节连杆组是这样一种肘节连杆组，即随着所述手柄移向所述锁定位置，所述肘节连杆折叠在一起。

15.如权利要求14所述的闭锁，其特征在于，所述安装销被构造和设置为将所述闭锁连接至支撑结构。

16.如权利要求15所述的闭锁，其特征在于，所述闭锁连接至支撑结构。

17.如权利要求16所述的闭锁，其特征在于，所述支撑结构是飞机的一部分。

18.如权利要求2所述的闭锁，其特征在于，所述手柄的一部分嵌套在所述上部连杆的所述第一通道中。

19.如权利要求4所述的闭锁，其特征在于，所述侧臂具有尖端，当所述手柄移动至所述锁定位置时，所述尖端抵靠所述擎子。

20.如权利要求1所述的闭锁，其特征在于，所述闭锁还包括在所述钩主体中的纵向延伸狭槽，所述狭槽接纳所述横向的安装销。

21.如权利要求1所述的闭锁，其特征在于，所述闭锁还包括杆-筒滑动机构，所述杆-筒滑动机构包括在所述钩主体上的筒体和可滑动地接纳在所述体筒内并且可旋转地固定到所述安装销的杆。