CN212776504U - 带有位置传感器的吊装hud组合镜转轴锁定装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及HUD组合镜安装机构技术领域，具体为一种带有位置传感器的吊装HUD组合镜转轴锁定装置。所述带有位置传感器的吊装HUD组合镜转轴锁定装置，限位轮与转轴能在支座内一起在两个限位块之间转动；曲柄滑块机构安装于基体内，手柄与曲柄顶端固定到一起，转动手柄实现曲柄的转动，从而带动滑块在基体内滑动，使滑块V型端部能够进入/离开限位轮的限位槽；位置传感器部件安装有霍尔器件，曲柄安装有磁珠，曲柄转动时带动磁珠旋转，当磁珠与霍尔器件满足一定位置关系时，霍尔器件触发发出位置信号，从而监控锁定装置的状态。本实用新型实现在径向对转轴的可靠锁定及位置监控，适用于有高精度锁定的转轴机构领域。

Description

带有位置传感器的吊装HUD组合镜转轴锁定装置

技术领域

本实用新型涉及HUD组合镜安装机构技术领域，具体为一种带有位置传感器的吊装HUD组合镜转轴锁定装置。

背景技术

目前在军用战斗机、民航客机、运输机等飞机上安装的平视显示器(HUD)越来越多的采用吊装形式安装，HUD的组合镜组件位于飞行员正前方，为了满足使用时打开，不使用时收起的功能通常求HUD的组合镜组件必须具备收放功能。

组合镜组件绕转轴收起和展开时需要高精度、高可靠性的转轴锁定装置，现有的组合镜组件转轴锁定装置都只是通过机械结构提供给使用者触感，以判断是否到位。但在新一代飞机可靠性设计中，为了避免因未进行转轴锁定或锁定不到位而引发事故，对于组合镜组件的使用状态提出了监控需求，但现有的组合镜组件转轴无法与与机上综合控制系统关联，无法对组合镜组件的使用状态进行监控，无法将组合镜组件的相关使用状态数据记录到飞机数据记录仪中。

此外，现有组合镜组件在解锁时，都需要飞行员双手同时操作，即一只手控制手柄，一只手扳动组合镜组件，这样飞行员会暂时失去对飞机控制杆的操纵，紧急情况下会带来危险。

发明内容

为解决现有技术存在的问题，本实用新型提出一种带有位置传感器的吊装HUD 组合镜转轴锁定装置，从转轴的径向实现对转轴的锁定，其锁定状态可以监控，锁定效果稳定可靠，锁定精度非常高；且飞行员可单手操作。

本实用新型的技术方案为：

所述一种带有位置传感器的吊装HUD组合镜转轴锁定装置，包括固定不动的支座、第一限位块、限位轮、转轴、第二限位块、基体、位置传感器部件、弹簧、曲柄滑块机构、端盖、衬套以及手柄；

所述限位轮与转轴能够在支座内一起转动；所述限位轮外圆周具有两个径向的V型限位槽，分别对应组合镜收起和展开位置；在限位轮外圆周上还具有径向的限位台，限位台能够与第一限位块和第二限位块接触，使限位轮只能在第一限位块和第二限位块约束的角度范围内转动；

所述基体固定安装在支座侧壁，且位于限位轮径向外侧，并通过端盖封装；所述基体上具有滑槽，滑槽方向沿限位轮径向；所述基体内安装有位置传感器部件，位置传感器部件布置有两个霍尔器件，分别对应手柄的锁定位和解锁位；所述基体上还具有与曲柄滑块机构中的曲柄转动配合的安装孔；在基体上还具有基体限位台，用于将手柄保持在解锁位；

所述曲柄滑块机构包括滑块、连杆和曲柄；所述滑块布置在基体上的滑槽内，且滑块内端与滑槽末端之间安装有压缩弹簧，滑块外端为V型端部，在压缩弹簧作用下，滑块的V型端部能够插入限位轮的V型限位槽中；

曲柄由一个异形板以及异形板两侧的同轴连接部位组成，其中异形板一侧的连接部位能够伸入基体中的所述安装孔内，且与所述安装孔转动配合；异形板另一侧的连接部位包括内侧的圆柱段和外侧的圆缺段，所述圆柱段能够穿过端盖，并与端盖转动配合，圆缺段与处于端盖外侧的手柄固定连接，通过手柄能够带动曲柄转动；

所述异形板具有伸出臂和一段；所述伸出臂端部与滑块通过连杆连接，连杆两端均为铰接；异形板上固定有磁珠，当曲柄转动时，所述磁珠能够将位置传感器部件的霍尔器件触发从而发出位置信号，进而能够监控锁定装置的状态。

进一步的，所述支座固定飞机驾驶舱中，支座下部通过双耳转动连接组合镜支架，其中组合镜支架固定连接转轴，转轴与支座下部双耳转动配合；在转轴上同轴固定连接有限位轮，限位轮位于组合镜支架的一侧，能够随组合镜支架同步转动。

进一步的，所述第一限位块和第二限位块固定在支座上，且通过设置限位台与第一限位块和第二限位块的相对位置，使第一限位块2以及第二限位块5的约束位置恰好分别对应组合镜收起和展开位置。

进一步的，所述异形板还具有一段侧弧面，侧弧面的弧面圆心处于异形板两侧同轴连接部位的转轴上，所述磁珠安装在所述侧弧面上。

进一步的，通过转动手柄能够实现曲柄的转动，从而带动滑块在基体内滑动，使得滑块的V型端部能够进入或离开限位轮的V型限位槽，当滑块的V型端部进入V 型限位槽时，V型面只有一侧接触，并在弹簧压力作用下使限位轮的限位台压紧第一限位块或第二限位块，以满足转轴的到位精度，实现对转轴的径向锁定。

进一步的，手柄具有锁止位和解锁位；当连杆与伸出臂的顶角方向与压缩弹簧的压力方向夹角小于90°时，此时手柄顺着所述顶角方向转动，压缩弹簧能够推动滑块沿滑槽向外伸入限位轮的V型限位槽中，实现锁定；当在锁止位状态下，将手柄逆着所述顶角方向转动，能够克服压缩弹簧压力将滑块向滑槽内滑动，从限位轮的V型限位槽中离开，当越过连杆与伸出臂成直线的死点位置后，到达解锁位，此时手柄在基体上的基体限位台以及压缩弹簧压力作用下，保持在解锁位。

有益效果

本实用新型的有益效果是：

从转轴的径向实现了对转轴的锁定，其锁定状态可以监控，锁定效果稳定可靠，锁定精度非常高。

通过限位块设计保证了组合镜组件在收起和展开位置的高精度定位，适用于精密光机结构设计。

巧妙利用了曲柄滑块和弹簧，只要手柄稍微转动一个角度，越过了曲柄滑块机构的死点，机构就能在弹簧力的作用下快速到位，提升了人机功效；而且能够实现解锁位的保持，所以可以实现单手操作手柄和转动组合镜组件，即可以单手先将手柄转至解锁位，再单手转动组合镜组件至收起或展开位置，而后再单手将手柄转至锁定位。

采用了位置传感器部件，能够发出的位置信号能准确的反应锁定装置是否锁定，可以及时提醒飞行员进行相应操作。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为本发明实施例的总装爆炸图；

图2为本发明实施例的曲柄滑块机构及位置传感器部件示意图；

图中：1、支座；2、第一限位块；3、限位轮；4、转轴；5、第二限位块；6、基体；7、位置传感器部件；71、霍尔器件；8、压缩弹簧；9、曲柄滑块机构；91、滑块； 92、连杆；93、曲柄；94、磁珠；10、端盖；11、衬套；12、手柄；13、V型限位槽； 14、限位轮限位台；15、基体限位台；16、V型端部。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外、术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。因此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

本实施例中的带有位置传感器的机载吊装HUD组合镜转轴锁定装置如图1所示，包括固定不动的支座1、第一限位块2、限位轮3、转轴4、第二限位块5、基体6、位置传感器部件7、弹簧8、曲柄滑块机构9、端盖10、衬套11以及手柄12。

所述固定不动的支座1固定飞机驾驶舱中，支座1下部通过双耳转动连接组合镜支架，其中组合镜支架固定连接转轴4，转轴4与支座1下部双耳转动配合。在转轴4 上还同轴固定连接有限位轮3，限位轮3位于组合镜支架的一侧，能够随组合镜支架同步转动。

所述限位轮外圆周具有两个径向的V型限位槽13，分别对应组合镜收起和展开位置；在限位轮外圆周上还具有径向的限位台14，限位台14能够与固定在支座1上的第一限位块2和第二限位块5接触，使限位轮3只能在第一限位块2和第二限位块5 约束的角度范围内转动。而且通过设置限位台14的位置，或者可以在限位轮外圆周上设置多个限位台，使得第一限位块2以及第二限位块5的约束位置恰好分别对应组合镜收起和展开位置。

所述基体6固定安装在支座1侧壁，且位于限位轮3径向外侧，并通过端盖10 封装。所述基体6上具有滑槽，滑槽方向沿限位轮3径向。所述基体6内安装有位置传感器部件7，位置传感器部件7上具有一段圆弧槽，圆弧槽上布置有两个霍尔器件，分别对应手柄12的锁定位和解锁位。所述基体6上还具有与曲柄滑块机构9中的曲柄93转动配合的安装孔。在基体6上还具有基体限位台15，用于解锁时，对解锁位进行保持。

所述曲柄滑块机构9包括滑块91、连杆92和曲柄93；所述滑块91布置在基体6 上的滑槽内，且滑块91内端与滑槽末端之间安装有压缩弹簧8，滑块91外端为V型端部16，压缩弹簧8作用下，滑块91的V型端部能够插入限位轮3的V型限位槽中。曲柄93由一个异形板以及异形板两侧的同轴连接部位组成，其中异形板一侧的连接部位能够伸入基体6中的所述安装孔内，且与所述安装孔转动配合；异形板另一侧的连接部位包括内侧的圆柱段和外侧的圆缺段，所述圆柱段能够伸入安装在端盖10上的衬套11中，并与衬套11转动配合，圆缺段与处于端盖10外侧的手柄12固定连接，通过手柄能够带动曲柄转动。所述异形板具有伸出臂和一段侧弧面，侧弧面的弧面圆心处于异形板两侧同轴连接部位的转轴上；所述伸出臂端部与滑块91通过连杆92连接，连杆92两端均为铰接；异形板侧弧面上具有磁珠94，当曲柄93转动时，所述磁珠94能够将位置传感器部件7的霍尔器件触发从而发出位置信号，进而能够监控锁定装置的状态。

转动手柄12可以实现曲柄93的转动，从而带动滑块91在基体6内滑动，使得滑块91的V型端部能够进入/离开限位轮3的V型限位槽，当滑块91的V型端部进入 V型限位槽时，V型面只有一侧接触，由于弹簧力的挤压，使得限位轮3上的限位台压紧第一限位块或第二限位块，以满足转轴4的到位精度，且实现对转轴4的径向锁定。

组合镜收起和展开位置是限位轮3上的限位台与第一限位块2、第二限位块5分别接触的位置，唯一且可靠，具有较高的精度。

曲柄滑块机构9的的滑块91的V型端部只有一侧与限位轮3的V限位槽接触，同时受到弹簧8挤压力的作用，从而保证限位轮3的限位台贴紧第一限位块2或第二限位块5。

手柄12有两个位置：锁止位、解锁位。如图2所示，连杆92与伸出臂的顶角方向与压缩弹簧的压力方向大致相近，或者说顶角方向与压缩弹簧的压力方向夹角小于 90°，此时手柄12逆时针转动时，压缩弹簧能够推动滑块91沿滑槽向外伸入限位轮 3的V型限位槽中，实现锁定，在这一过程中，磁珠94将位置传感器部件7的霍尔器件触发，从而指示出锁定状态。

在锁止位状态下，顺时针转动手柄12，能够克服压缩弹簧压力将滑块91向滑槽内滑动，从限位轮3的V型限位槽中离开，当越过死点位置，即连杆92与伸出臂成直线的位置后，即可到达解锁位，此时连杆92与伸出臂的顶角方向与压缩弹簧的压力方向大致相反，或者说顶角方向与压缩弹簧的压力方向夹角大于90°，此时弹簧压力会驱动手柄12继续顺时针转动，而基体6上的基体限位台15此时与异形板接触，阻止手柄12继续顺时针转动，从而将手柄12保持在解锁位。而从解锁状态下，逆时针转动手柄12使得曲柄滑块机构9越过其死点位置，那么在压缩弹簧8作用下，滑块 91又快速进入限位轮3的V型限位槽，从而再次锁定转轴3。

本发明从转轴4的径向实现了对转轴4的锁定，其锁定状态可以监控，锁定效果稳定可靠，锁定精度非常高。本巧妙利用了曲柄滑块机构9和弹簧8，只要稍微转动一个角度使得越过曲柄滑块机构9的死点，机构就能在弹簧力的作用下快速到位，提升了人机功效；位置传感器部件9发出的位置信号能准确的反应锁定装置是否锁定，可以及时提醒飞行员为飞行安全保驾护航。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (6)

1.一种带有位置传感器的吊装HUD组合镜转轴锁定装置，其特征在于：包括固定不动的支座、第一限位块、限位轮、转轴、第二限位块、基体、位置传感器部件、弹簧、曲柄滑块机构、端盖、衬套以及手柄；

所述限位轮与转轴能够在支座内一起转动；所述限位轮外圆周具有两个径向的V型限位槽，分别对应组合镜收起和展开位置；在限位轮外圆周上还具有径向的限位台，限位台能够与第一限位块和第二限位块接触，使限位轮只能在第一限位块和第二限位块约束的角度范围内转动；

所述基体固定安装在支座侧壁，且位于限位轮径向外侧，并通过端盖封装；所述基体上具有滑槽，滑槽方向沿限位轮径向；所述基体内安装有位置传感器部件，位置传感器部件布置有两个霍尔器件，分别对应手柄的锁定位和解锁位；所述基体上还具有与曲柄滑块机构中的曲柄转动配合的安装孔；在基体上还具有基体限位台，用于将手柄保持在解锁位；

所述曲柄滑块机构包括滑块、连杆和曲柄；所述滑块布置在基体上的滑槽内，且滑块内端与滑槽末端之间安装有压缩弹簧，滑块外端为V型端部，在压缩弹簧作用下，滑块的V型端部能够插入限位轮的V型限位槽中；

曲柄由一个异形板以及异形板两侧的同轴连接部位组成，其中异形板一侧的连接部位能够伸入基体中的所述安装孔内，且与所述安装孔转动配合；异形板另一侧的连接部位包括内侧的圆柱段和外侧的圆缺段，所述圆柱段能够穿过端盖，并与端盖转动配合，圆缺段与处于端盖外侧的手柄固定连接，通过手柄能够带动曲柄转动；

所述异形板具有伸出臂和一段；所述伸出臂端部与滑块通过连杆连接，连杆两端均为铰接；异形板上固定有磁珠，当曲柄转动时，所述磁珠能够将位置传感器部件的霍尔器件触发从而发出位置信号，进而能够监控锁定装置的状态。

2.根据权利要求1所述一种带有位置传感器的吊装HUD组合镜转轴锁定装置，其特征在于：所述支座固定飞机驾驶舱中，支座下部通过双耳转动连接组合镜支架，其中组合镜支架固定连接转轴，转轴与支座下部双耳转动配合；在转轴上同轴固定连接有限位轮，限位轮位于组合镜支架的一侧，能够随组合镜支架同步转动。

3.根据权利要求1所述一种带有位置传感器的吊装HUD组合镜转轴锁定装置，其特征在于：所述第一限位块和第二限位块固定在支座上，且通过设置限位台与第一限位块和第二限位块的相对位置，使第一限位块(2)以及第二限位块(5)的约束位置恰好分别对应组合镜收起和展开位置。

4.根据权利要求1所述一种带有位置传感器的吊装HUD组合镜转轴锁定装置，其特征在于：所述异形板还具有一段侧弧面，侧弧面的弧面圆心处于异形板两侧同轴连接部位的转轴上，所述磁珠安装在所述侧弧面上。

5.根据权利要求1所述一种带有位置传感器的吊装HUD组合镜转轴锁定装置，其特征在于：通过转动手柄能够实现曲柄的转动，从而带动滑块在基体内滑动，使得滑块的V型端部能够进入或离开限位轮的V型限位槽，当滑块的V型端部进入V型限位槽时，V型面只有一侧接触，并在弹簧压力作用下使限位轮的限位台压紧第一限位块或第二限位块，以满足转轴的到位精度，实现对转轴的径向锁定。

6.根据权利要求1所述一种带有位置传感器的吊装HUD组合镜转轴锁定装置，其特征在于：手柄具有锁止位和解锁位；当连杆与伸出臂的顶角方向与压缩弹簧的压力方向夹角小于90°时，此时手柄顺着所述顶角方向转动，压缩弹簧能够推动滑块沿滑槽向外伸入限位轮的V型限位槽中，实现锁定；当在锁止位状态下，将手柄逆着所述顶角方向转动，能够克服压缩弹簧压力将滑块向滑槽内滑动，从限位轮的V型限位槽中离开，当越过连杆与伸出臂成直线的死点位置后，到达解锁位，此时手柄在基体上的基体限位台以及压缩弹簧压力作用下，保持在解锁位。

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