CN1997549A - 飞机铰链的盖罩装置 - Google Patents

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Abstract

铰链，特别是在飞机舱门上的铰链，具有较差的空气动力学性能。根据本发明一个实施例，一种用于飞机铰链的盖罩装置具有柔性盖罩(4)，例如对于闭合的铰链，该柔性盖罩拉伸覆盖在铰链的外轮廓上。有利地，这可以罩住第一铰链部分(1)和第二铰链部分(2)之间的开口，从而可以获得改善的空气动力学特性。

Description

飞机铰链的盖罩装置
本申请要求2004年7月19提交的美国临时专利申请No 60/589,284和2004年7月19日提交的德国专利申请No 10 2004 034903.7的优先权，其全部内容作为参考结合于此。
技术领域
本发明涉及一种用于例如飞机舱门铰链的铰链的盖罩。具体地，本发明涉及一种用于飞机铰链及飞机舱门铰链的盖罩装置。
背景技术
在飞机结构中，为了保护铰链不受雨水侵入机身以及保护飞机外部区域的舱门，在平行于舱门铰链的两侧上铆接铝型材。这些铝型材将铰链上的雨水导走。具体地，这种装置用于货机的货舱门。
但不利的是，这些外部铆接的铝型材会产生空气阻力，在飞机运行中，其会导致额外的燃油消耗，与此同时还会增加飞行重量。
另外，在飞机结构中，在飞机内的铰链下设有薄膜，这是本领域公知的，其连接到舱门和机身上并在舱门上侧向引导渗漏的雨水。
不利的是，对于这些技术方案，在舱门和飞机机身外壳之间留有间隙，这会产生紊流，同样不利于飞机的燃油消耗，还会影响飞机的飞行重量。
发明内容
本发明的目的是提供一种具有改善的空气动力学性能的铰链元件。
根据本发明一个实施例，如权利要求1所述，提供了一种用于飞机铰链的盖罩装置，其中该铰链具有外轮廓、第一铰链部分和第二铰链部分。第一铰链部分可以相对于第二铰链部分在第一位置和第二位置之间移动。该盖罩装置包括柔性盖罩，其包括第一区域和第二区域。该第一区域可以安装在第一铰链部分上，该第二区域可以安装在第二铰链部分上。在未拉伸状态下，该柔性盖罩在第一和第二区域之间具有第一尺寸。当第一区域安装在第一铰链部分上以及第二区域安装在第二铰链部分上时，在铰链处于第一位置时，例如处于闭合位置——用在飞机中时飞机舱门关闭的位置时，第一区域和第二区域之间的第二尺寸大于第一尺寸，其中当闭合铰链时该柔性盖罩例如可以被拉伸覆盖在铰链外轮廓的区域上。
有利地，该盖罩可以有效地紧密搁置在铰链上或者铰链壳体上，因为当铰链闭合时，该柔性铰链拉伸覆盖在铰链的外轮廓上，例如铰链轴的壳体上。优选地，通过这种方式，该柔性盖罩在外部力的作用下只产生非常小的变形，因为柔性盖罩紧密搁置在铰链外轮廓上。
有利地，在第一第二铰链部分之间通过铰链轴连接两铰链部分处的开口由柔性盖罩从外侧封闭从而可以保护其不受外部影响。
如上文所述，先前已知的铰链具有由空气紊流所产生的气动阻力，其在铰链齿接处的外开口上或者门与飞机机身之间的缝隙处进一步发展。通过使用根据本发明的柔性盖罩，这些开口被封闭或被罩住，从而改善了空气动力学性能，因而无论是打开的或关闭的飞机舱门(当该盖罩装置用于飞机舱门时)都能不让雨水进入。这样，有利地，不再使用铝型材作为防水保护件，从而可以减轻重量及降低成本。
另外，该盖罩优选可以保护铰链不受外部影响，从而在某些情况下，可以减少维护成本。另外，根据该实施例的盖罩装置设计简单且结构简单，因为无需附加的闭合机构。该盖罩的功能只通过铰链的闭合角度就可实现。
根据本发明的优选示例性实施例，如权利要求2所述，该柔性盖罩是薄片。这使得该盖罩装置可以用简单且低成本的材料实现。
根据本发明进一步的优选示例性实施例，该柔性盖罩是弹性材料。有利地，这使得其可以通过低成本、简单且耐久的方式实现。
根据本发明的另一优选示例性实施例，该柔性盖罩具有轮廓，例如在边缘区域，以与相应铰链部分的相应轮廓相接合。通过这种方式，可以保证该盖罩装置与铰链部件的简单连接。
根据本发明盖罩装置的另一优选示例性实施例，如权利要求5所述，该柔性盖罩具有加厚部分，其可以被引导入铰链部分的相应凹部，从而该柔性盖罩可以保持在该铰链部分上。
根据本发明的另一优选示例性实施例，如权利要求6所述，该柔性盖罩具有至少一个拉条，其被设成将柔性盖罩连接到铰链部分上。有利地，这使得可以牢固连接该柔性盖罩。特别地，这可以将柔性盖罩连接到铰链轴的一侧，该侧与铰链轴的布置有柔性盖罩的另一侧相对。
根据本发明的另一优选示例性实施例，如权利要求7所述，提供了一种用于飞机舱门的铰链，其中该铰链具有柔性盖罩，在铰链的一个位置上，例如当铰链闭合时，该柔性盖罩被拉伸覆盖在铰链的外轮廓上。
有利地，提供了一种用于飞机舱门的铰链，其可以改善空气动力学性能并降低飞机重量。
在权利要求8至12中给出了本发明铰链的进一步优选实施例。
根据本发明的另一优选示例性实施例，如权利要求13所述，该铰链是飞机舱门的一部分，例如货机的货舱门。然而，应当指出本发明的铰链可以设在飞机的舱口或者舷窗上。同样，本发明的铰链还可以用于例如机动车工业。
附图说明
下面参考附图说明本发明的优选实施例。附图中：
图1示出根据本发明的铰链实例处于打开状态的剖视图；
图2示出图1铰链处于闭合状态的剖视图；
图3示出根据本发明铰链的另一实施例的三维视图；
图4示出根据本发明实施例的铰链部分的三维视图；
图5示出根据本发明铰链的另一实施例处于闭合状态的剖视图；
图6示出图5铰链的三维视图；
图7示出图5铰链的铰链部分实施例的平面视图；
图8示出根据本发明铰链的另一实施例处于闭合状态的剖视图；
图9示出图8铰链的三维视图；
图10示出图8铰链的铰链部分的实施例的平面视图；
图11示出根据本发明铰链的另一实施例处于闭合状态的剖视图；以及
图12示出图1铰链的铰链部分的实施例的平面视图。
具体实施方式
在下文对图1至12的说明中，相同或相应的元件用相同的附图标记表示。
图1示出根据本发明铰链的实施例处于打开状态的剖视图，该铰链带有根据本发明示例性实施例的盖罩装置。
图1中附图标记1表示第一铰链部分，其通过铰链轴3与第二铰链部分2相连，从而使第一和第二铰链部分1、2二者或者仅二者之一都能绕着铰链轴2进行转动运动。无论在哪种情况下，第一和第二铰链部分1、2中至少一个可以绕着铰链轴3转动，从而可以在图1所示的打开状态和图2所示的闭合状态之间移动该铰链。附图标记4表示柔性盖罩。柔性盖罩4例如可以是塑料薄膜或者可以用弹性材料制成，在一个区域上具有加厚部分20。在另一区域上，柔性盖罩4同样也具有加厚部分20。该加厚部分20设置在第一铰链部分1和第二铰链部分2上相应的容纳部分22中。
如图1所示，打开状态的铰链具有缝隙6，当没有柔性盖罩4罩住时，可能会渗进例如雨水。图1中的附图标记12和14表示铰链的第一和第二型部(profile)。附图标记8表示第一铰链部分1的第一突起，附图标记10表示第二铰链部分的第二突起。如图1所示，铰链部分1、2具有大致L形形状，其中L的拐角处为容纳铰链轴3的区域。
同样从图1中可以看到，当铰链处于打开状态时，处于未拉伸位置时的柔性盖罩4的大小大于两容纳部分22之间的间距。因此，该盖罩呈弧形外凸，从图1中可以看出。然而，由于缝隙6仍然被柔性盖罩4盖住，所以可以防止例如雨水进入缝隙6。优选地，柔性盖罩4设置在铰链朝向外侧的侧面。例如，当铰链设置在飞机舱门上时，该柔性盖罩4设置在飞机机身的外侧。
图2示出了图1所示铰链处于闭合状态的剖视图。如图2所示，在闭合状态该柔性盖罩4被拉伸覆盖住了铰链区域的外轮廓。就此而言，需要指出的是该外轮廓不是指铰链的整个外轮廓，而是指铰链外轮廓的一部分或一区域。具体地，图2示出了铰链上设置铰链轴3的区域由柔性盖罩4覆盖。特别地，第一铰链部分和第二铰链部分之间的缝隙6被盖住了。
有利地，闭合状态下铰链外轮廓上容纳部分22之间的路径尺寸大于未拉伸状态的柔性盖罩4的相应展长。通过这种方式，可以使柔性盖罩4在铰链壳体轮廓上被拉伸从而紧密地罩在铰链壳体上。有利地，柔性盖罩4保护铰链特别是铰链的活动部分不受外界的影响，这可以减少铰链的维修成本。另外，如图2所示，得到了一种封闭的铰链外表面，从而改善了铰链的空气动力学特性。
图1和图2的比较以简单的方式给出了根据本发明的盖罩装置即特别是柔性盖罩4的工作方式。如果铰链处于打开状态(图1)，柔性盖罩4的柔性使其可以弯曲。如果铰链闭合，柔性盖罩4在铰链的外轮廓上被拉伸，从而可以封闭住缝隙6从而改善铰链的空气动力学特性，即不会产生缝隙6上可能会存在的空气紊流。
图3示出了闭合状态的铰链实施例的三维视图。如图3所示，型部12和14的主轴线基本平行。仅仅形成隆起的柔性盖罩处于型部12和14之间。然而，在型部12和14之间形成了平滑的过渡，其反作用于气流，只产生较小的阻力并且只产生少量的紊流。
图4示出了根据本发明实施例的铰链部分的平面图。具体地，图4示出，对于该实施例的铰链，如长条铰链(piano hinge)那样，各条形铰链交替地沿着铰链轴具有齿。如果第一半铰链，如图4所示，与相应的第二半铰链相组合，则齿相互接合。
参考图5至12说明的本发明优选示例性实施例分别具有类似于图4平面图的结构。在图7、10和12中，示出了相应铰链部分的各剖视图，其对应于图4中AA’处的剖视图。
图5示出了根据本发明铰链的另一示例性实施例的剖视图。图5中附图标记24表示飞机结构。图5中附图标记26表示门结构，例如飞机舱门，附图标记28表示例如飞机外壳。从而，如图5所示，该铰链设置在飞机舱门和飞机外壳之间，能够连接于例如飞机机身上的加强结构的飞机结构24。
图6示出了图5铰链的三维视图。从图6中可以看出，柔性盖罩4大致平行于铰链轴3延伸。铰链部分1和2分别具有加厚部分，铰链部分的加厚部分中设置有用于柔性盖罩加厚部分20的容纳部分22。容纳部分22具有大致圆形的横截面，具有直径小于容纳部分22直径的凹部。通过这种方式，加厚部分20可以装入到容纳部分22内。这使得可以通过简单且牢固的方式将柔性盖罩4固持在第一第二铰链部分上。
图7示出了图5实施例的第二铰链部分2的剖视图。从图7中可以看出，第二铰链部分2具有大致L形形状，在L形的拐角处设有用于铰链轴3的容纳部分。L形的短边由突起10形成，L形的长边由型部14形成，其可以是一阶梯状厚度递减的部分，如图7所示。
图8示出了根据本发明铰链的优选示例性实施例的剖视图。从图8中可以看出，柔性盖罩4通过两个拉条38安装到各铰链部分1、2的齿间间隙中。拉条38例如可以熔合到柔性盖罩4中。在每种情况下，拉条38都连接在柔性盖罩4的侧部区域上。例如，拉条38的端部可以设计成加厚部分，其设置在柔性盖罩4上相应的容纳部分中。拉条的另一端分别穿过相应的缝隙6延伸到相应的第一或第二突起8或10。
突起8和10各具有相应的螺纹36。通过这种方式，相应的拉条38可以由螺钉螺纹连接到相应的突起8、10。
有利地，凸肩44形成在第一第二铰链部分上，从而相应形成的柔性盖罩侧部区域分别被保持在位。有利地，柔性盖罩的这种连接使其可以从后面保持住。这意味着布置在铰链轴3的一侧上的柔性盖罩4在铰链轴3的相对侧由拉条38连接到突起8和10。有利地，例如可以从内部进行安装。
图9示出了图8铰链的三维视图，其中拉条38由旋入孔34的螺纹36上的螺钉而螺纹连接。
图10是图8铰链的第二铰链部分2的剖视图。
图11示出了根据本发明铰链的另一示例性实施例的剖视图。在图11所示的示例性实施例中，第一铰链部分1和第二铰链部分2都具有螺纹孔。这些孔用附图标记42指代。盖罩4由螺钉44在铰链两侧螺纹连接于相应的铰链部分。
图12示出了图11的第一铰链部分的剖视图。图11和图12所示本发明的示例性实施例可以用一种简单的方式来随后安装柔性盖罩。事实上，与图1至10所示的实施例相比，在螺钉间隙处会产生小的紊流，这会轻微地损害空气动力学特性。
另外，需要指出“包括”并不排除其它元件或步骤，“一”或“一个”并不排除多个的情况。另外，需要指出参考上述示例性实施例之一所描述的特征或步骤可以与上述其它示例性实施例的其它特征或步骤组合使用。权利要求的附图标记不应被看作是对权利要求的限制。

Claims (13)

1.用于飞机铰链的盖罩装置，其中铰链具有外轮廓、第一铰链部分(1)和第二铰链部分(2)，其中第一铰链部分(1)可以相对于第二铰链部分(2)在第一位置和第二位置之间移动，其中该盖罩装置包括：
柔性盖罩(4)；
其中该柔性盖罩(4)包括第一区域和第二区域；
其中第一区域可安装在第一铰链部分(1)上；
其中第二区域可安装在第二铰链部分(2)上；
其中在未拉伸状态下，柔性盖罩(4)在第一和第二区域之间具有第一尺寸；
其中当第一区域安装在第一铰链部分(1)上以及第二区域安装在第二铰链部分(2)上时，在铰链的第一位置，第一区域和第二区域之间的第二尺寸大于第一尺寸，从而该柔性盖罩可以被拉伸覆盖在铰链外轮廓的密封区域上。
2.如权利要求1所述的盖罩装置，其中该柔性盖罩(4)是薄片。
3.根据权利要求1至2任意一个所述的盖罩装置，其中该柔性盖罩(4)由弹性材料制成。
4.根据权利要求1至3任意一个所述的盖罩装置，其中该柔性盖罩(4)的第一区域或第二区域包括：
第一轮廓(20)，其与第一铰链部分(1)或第二铰链部分(2)上的相应第二轮廓(22)相接合；
其中第一轮廓(20)适于与第二轮廓(22)共同作用保持至少一部分牵引力，该牵引力是当铰链处于第一位置时该柔性盖罩(4)的扩展所产生的。
5.根据权利要求1至4任意一个所述的盖罩装置，其中该第一区域或者第二区域包括加厚部分(20)；
其中该加厚部分(20)形成为与设在第一铰链部分或第二铰链部分上的相应成形的凹部(22)相接合，以将柔性盖罩(4)保持在第一或第二铰链部分(1、2)上。
6.根据权利要求1至4任意一个所述的盖罩装置，其中该第一或第二铰链部分(1、2)包括沿远离该柔性盖罩的方向的突起(8、10)，其中该盖罩装置包括：
至少一个拉条(38)；
其中该拉条(38)形成为将柔性盖罩(4)连接到第一或第二铰链部分(1、2)上的突起。
7.用于飞机舱门的铰链，其中该铰链具有外轮廓，其中该铰链包括：
第一铰链部分(1)；
第二铰链部分(2)；
其中第一铰链部分(1)可以相对于第二铰链部分(2)在第一位置和第二位置之间移动；
柔性盖罩(4)；
其中该柔性盖罩(4)包括第一区域和第二区域；
其中第一区域连接到第一铰链部分(1)；
其中第二区域连接到第二铰链部分(2)；
其中在未拉伸状态下，柔性盖罩在第一和第二区域之间具有第一尺寸；
其中在铰链的第一位置上，第一区域和第二区域之间的第二尺寸大于第一尺寸，从而该柔性盖罩可以被拉伸覆盖在铰链外轮廓的第三区域上。
8.根据权利要求7所述的铰链，其中柔性盖罩(4)的第一区域或第二区域具有第一轮廓(20)，其与第一铰链部分(1)或第二铰链部分(2)上的相应第二轮廓(22)相接合；
其中第一轮廓(20)适于与第二轮廓(22)共同作用保持至少一部分牵引力，该牵引力是当铰链处于第一位置时该柔性盖罩(4)的扩展所产生的。
9.根据权利要求7或8所述的铰链，其中该第一区域或第二区域包括加厚部分(20)；
其中该加厚部分(20)形成为与设在第一铰链部分(1)或第二铰链部分(2)上的相应凹部(22)相接合，以将柔性盖罩(4)保持在第一或第二铰链部分(1、2)上。
10.根据权利要求7至9任意一个所述的铰链，其中该第一或第二铰链部分(1、2)包括沿远离该柔性盖罩(4)的方向的突起(8、10)；
其中设置有至少一个拉条(38)；
其中该拉条(38)形成为将柔性盖罩(4)连接到第一或第二铰链部分(1、2)上的突起(8、10)。
11.根据权利要求7至10任意一个所述的铰链，其中该柔性盖罩是薄片。
12.根据权利要求7至11任意一个所述的铰链，其中该柔性盖罩(4)由弹性材料制成。
13.根据权利要求7至12任意一个所述的铰链，其中铰链是飞机机舱的一部分。
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