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具有球面轴承组件的锁定铰链
申请号	CN201380062616.5	申请日	2013-10-17	公开(公告)号	CN104919123B	公开(公告)日	2017-09-29
申请人	哈特韦尔公司;			发明人	D·S·尼尔森; T·S·罗斯玛;
摘要	本公开包含用于面板相对于框架的铰接式附接并且提供面板相对于框架的运动的铰链组件。连杆设置在铰链组件中，以促进铰链组件的扩展的运动范围，所述连杆提供所述组件的延伸或扩展运动和定位，其中为了图解目的示出并且不限于此，所述连杆以鹅颈臂的形式示出。第一球面轴承组件和第二球面轴承组件与连杆的轴承端可操作地相联，以提供多种运动度，同时相对于框架可靠地保持面板。所述铰链预定用于提供单一形式铰链的普遍应用，所述单一形式铰链由于连杆的轴承端提供的多种运动度的促进可用于多种位置。
权利要求	1.一种铰链组件，其用于面板相对于框架的铰接式附接并且提供所述面板相对于所述框架的运动，所述铰链组件包括：框架安装部，其包括一对间隔开的框架支座，每个框架支座形成为包括贯穿框架支座的孔口和弓形通道，所述弓形通道与所述孔口间隔开；包括轴承端和间隔开的远端的连杆，轴承端包括第一孔和间隔开的第二孔；第一轴，配置为沿着第一轴线延伸通过框架支座的孔口；第二轴，配置为沿着第二轴线延伸通过框架支座的弓形通道并沿着弓形通道绕第一轴线运动；定位在连杆的轴承端的第一孔中的第一球面轴承，第一球面轴承沿着第一轴线对齐以接收穿过其中的第一轴；定位在连杆的轴承端的第二孔中的第二球面轴承，第二球面轴承沿着第二轴线对齐以接收穿过其中的第二轴；其中，所述第一和第二球面轴承被配置为在所述铰链组件中提供多种运动度，同时相对于所述框架保持所述面板。 2.如权利要求1所述的铰链组件，其特征在于，所述连杆的在轴承端与远端之间延伸的中心部分形成为呈鹅颈臂式构造。
说明书全文	具有球面轴承组件的锁定铰链 [0001] 交叉引用 [0002] 本申请依据35U.S.C§119(e)要求2012年10月17日提交的美国临时专利申请No.61/714916的优先权。在上述引用的申请中阐述的公开内容通过引用其整体结合到本文中。背景技术 [0003] 本公开包含铰链组件，所述铰链组件用于面板相对于框架的铰接式附接并且提供面板相对于框架的运动。在铰链组件中设置连杆，以促进铰链组件的扩展的运动范围，所述连杆提供组件的延伸(延展)或扩展(伸出)运动以及定位，其中为了图解的目的并且不局限于此，所述连杆以鹅颈臂的形式示出。第一球面轴承组件和第二球面轴承组件与连杆的轴承端可操作地相(关)联，以提供多种运动度(degree of motion)，同时相对于框架可靠(稳固)地保持面板。所述铰链预定用于提供单一形式铰链的普遍应用，所述单一形式铰链由于连杆的轴承端提供的多种运动度的促进可用于多种位置。 [0004] 作为背景技术，已经研发出将面板或者门附接至框架的多种鹅颈(式)铰链。所述鹅颈组件提供附接至框架的板和凸缘，其中鹅颈臂可枢转地附接至所述凸缘。旋转点允许所述臂相对于所述凸缘运动。臂通常沿着预定路径延伸并且包含附接点，所述附接点例如为在远离附接至凸缘的框架端部的端部上的相应板和凸缘组件。臂的远端在特定位置附接至面板，以使得当面板相对于框架关闭时鹅颈可以保持面板的铰接端。通常与铰链相间隔地定位闩锁组件，以提供锁定特征来将面板保持在由框架限定的开口上方的关闭位置。 [0005] 一些鹅颈铰链设有锁定机构，以允许一旦面板相对于框架移动，铰链便锁定在开启位置。这允许面板被铰链保持在开启位置。鹅颈铰链的锁定特征可有助于进一步减少组件中所需的部件数量。因为其可以减少初始安装时间并且可以减少与铰链组件的维护和修理相关联的成本，所以其可有助于减少部件数量。举例来说，现有技术的设计可能使用了单独的保持开启杆，一旦所述面板移动到开启位置，所述单独的保持开启杆便将面板维持在相对于框架的开启位置。与铰链相关联的锁定机构的使用帮助消除所述保持开启杆组件的空间使用、安装、成本、重量和维护。 [0006] 附加的问题是，一些现有技术的铰链组件是用户定制设计的，以用于各种特定应用。在这方面，多种铰链组件可能被设计以保持和铰接单个面板。其它铰链组件可能被设计用于其它面板。然而，通过提供可用于多种面板和框架组件的单一更通用的铰链组件来减少管理的部件数量、维护的部件库存数量以及增加购买的部件数量将是有用的。在这方面，提供增加运动度以促进面板相对于框架的运动从而促进单一类型的铰链用于多种应用的铰链组件将是有用的。在所述应用中使用鹅颈铰链可能是有用的，因为其可提供面板相对于框架的扩展(延伸)的移动。 [0007] 所述背景信息被提供，以提供申请人认为与本公开可能相关的一些信息。其既不意指、也不应推断或者解释为承认任何先前信息构成抵触本公开的现有技术。在阅读了仅参考附图以实例的方式给出的其具体实施例的以下非限制性描述后，本公开的其它目标、目的、优点和特征将变得更明显。附图说明 [0008] 以下将参考仅作为非限制性实例给出的附图来描述本公开，其中： [0009] 图1是图解在由相应本体部分限定的开口上方的关闭位置的面板的透视图，本体部分是航空器的一部分(部段)，其中面板在本文所公开的铰链组件上可移动，以便于出入航空器本体内的区域； [0010] 图2是显示相对于本体移动以提供为了多种目的而便于出入航空器内部的开口的面板的图解，所述多种目的包含诸如维护保持在航空器内部的部件的作业； [0011] 图3是铰链组件的透视图，显示了框架安装部分、呈鹅颈臂部分的形式的连杆(联接件)和面板安装部分，其中相对于框架安装部分保持闩锁件，以促进(便利于)将铰链保持在开启位置； [0012] 图4是如图3中所示的闩锁件的图解，所述闩锁件已移动，以相对于框架安装部旋转鹅颈臂的轴承端，并且显示了面板远离由框架限定的开口的移动，其中闩锁组件保持轴承端的一部分； [0013] 图5是铰链组件的部件的分解透视图，显示了包括框架安装部、承载在鹅颈臂的轴承端上的轴承组件、面板安装部分和闩锁组件的多种特定部件； [0014] 图6是沿着图3中的线6-6截取的横截面侧视图，显示了铰链组件的多种结构的关系；以及 [0015] 图7是沿着图3中的线7-7截取的横截面视图，提供了关于第一球面轴承与第二球面轴承的关系的附加信息，其帮助促进轴承端的多种运动度，以促进附接至鹅颈臂的安装端的面板的运动。 [0016] 本文阐述的示例图解了本公开的实施例，这些实施例不应被解释为以任何方式限制本公开的范围。在考虑了以下图解实施例的具体描述后，本公开的附加特征对于本领域技术人员来说将变得显而易见，其中所述图解实施例举例示出了当前所认识到的实施本公开的最佳模式。具体实施方式 [0017] 虽然本公开可能会受到不同形式的实施例的影响，在基于本描述将被认为是本公开原理的示例的理解的情况下，一些实施例在附图中示出并且将在本文中具体描述。本公开在其应用方面不限于在以下说明书中所阐述或者在附图中所图解的部件的结构、功能、构成或者布置的细节。本公开能够具有其它实施例并且能以多种方式实践或者实施。同样，将会理解的是，本文所使用的措辞和术语以说明为目的并且不应将其认为是限制。多种字句和术语的使用意味着涵盖确定的事项(物件)或功能及其等同物以及附加事项或功能。除非另外限制，多种字句、术语及其变化在本文中被宽泛地使用并且涵盖这些字句和术语的所有变化。此外，并且如随后的段落中所描述，附图中图解的特定构造意在例示本公开的实施例。然而，被认为是在本公开的教导内的其它备选结构、功能和构造是可能的。此外，除非另有指出，否则术语“或者”将被认为是包括在内。 [0018] 如图1和2中所示，多种航空器及其它装置具有外部或者本体，根据设计需要，其可能被截断，以提供通向位于本体20内部的设备及其它系统的入口。在这些情况下，本体形成有开口22，所述开口22通常可由具有用于关闭开口22的面板26的框架元件24限定。图1显示了在开口22上方的大体上关闭位置的面板26。图2显示了从开口22移动的面板26，显示出在开启位置定向的面板。在关闭位置，闩锁件或者其它锁定装置28单独或与其它类似系统相结合地用于将面板保持在关闭位置。如图2中所示，一个或多个铰链组件30可附接至面板，以相对于框架24保持所述面板。铰链组件30促进面板26相对于框架24的可移动的保持和运动。进一步参考图3和4，铰链组件30在关闭位置(图3，类似于图1)和开启位置(图4，类似于图2)示出。下面，铰链组件30的这些结构和功能将在本文中更具体地描述。 [0019] 如图3和4中所示，铰链组件30包含框架安装部分34和面板安装部分38。连杆42以鹅颈臂的形式图解。广义地参考连杆42，以使得可以在本说明书中限定可运动地附接至框架安装部34和附接至面板安装部38的结构的最广义的可能解释。虽然可以使用“鹅颈”结构，但是当前已知的或者今后研发的多种其它构造也认为是适于连杆42的。虽然连杆42图解为单一部件，但是可以使用固定的或者可活节式连接的多件(组件)式连杆。虽然以下说明将参考为鹅颈式构造的连杆42，但是所述结构意在以最广义的可能方式解释并且以本发明的图解而非限制提供。 [0020] 类似地，虽然面板安装部分38一般是附接至连杆42的远端50的一对支座46，但是可以想象到面板安装部38的其它变化。因而，面板安装部分虽然显示为固定元件，但是其可以是实现铰链组件30的结构和功能目标所需的任何元件方案。因而，如本文所示的面板安装部分38以图解而非限制的方式提供。 [0021] 框架安装部分34包含由相应的成对的板片58和延伸的凸缘60限定的一对框架支座54。凸缘包含用于轴64的安装通道152，所述轴64从一个凸缘延伸至另一个凸缘，其提供相对于框架支座54的附接和运动轴线68。如以下将更具体地描述的那样，第一球面轴承组件70承载在轴64上并且相对于轴64沿着附接和运动轴线运动。球面轴承组件70包含轴承端74处的连杆的端部，其提供容纳和保持球面轴承78的结构。 [0022] 第二球面轴承组件82与第一球面轴承组件70相间隔。第二球面轴承组件82包含延伸通过轴承组件82的轴88。一对大体上拱形(弓形)的通道90在相应的框架支座54、54的相应凸缘60、60中限定。轴88帮助保持连杆42相对于框架安装组件34的位置。 [0023] 如上所述，沿着附接和运动轴线68保持第一球面轴承组件70。因而，轴承组件70促进了连杆42的侧向运动度或者角运动度。这有助于允许附接至面板26的铰链相对于框架24可靠地保持，但是允许其提供面板26相对于框架24的直线(线性)移动运动度以及角移动运动度。 [0024] 类似地，第二球面轴承组件82提供运动度，但是大体上限制沿着轴线94的平移运动的运动(或者大体上将运动限制于沿着轴线94的平移运动)，所述轴线94延伸通过与第二球面轴承组件82相(关)联的轴88。第一和第二球面轴承组件的结合提供铰链的运动度或者活动连接度，其补偿面板相对于框架组件的轮廓。例如，如果面板提供多种轮廓，则铰链的运动可能不仅沿着直线(线性)路径。确切地说，使用铰链的面板相对于框架的运动在面板相对于框架的开启和关闭期间可能需要更复杂的可调整的运动。如本文所公开的铰链组件适应与面板和框架相关联的变化。同样，所公开的铰链的使用促进在具有多种轮廓的多种面板下的单一类型铰链的使用。 [0025] 如本文描述的铰链组件30还包含闩锁特征，其允许铰链闩锁在开启位置(见图2和4)，从而消除对将面板26保持在相对于框架24的开启位置的附加结构的需求。在这方面，轴 88包含延伸越过相应凸缘60的外侧表面的端部98。这些端部提供可由闩锁凹口100捕获的结构，所述闩锁凹口100由承载在闩锁组件108上的闩锁臂104限定。闩锁组件包含闩锁臂、延伸通过闩锁臂104的杆112、相应的凸缘60。杆112限定旋转轴线114，以促进闩锁臂104相对于凸缘60的运动。 [0026] 在解锁位置，弹簧118将闩锁组件108 偏压到“锁定”位置。在所述位置，闩锁臂104沿着朝向框架24的弹簧偏压的定向定位。随着轴88朝向闩锁臂104的头部120转动，其抵靠所述臂和抵抗弹簧力拉拽，以接合在闩锁凹口100中。轴88在拱形通道90中运动的范围被设计成使得其与闩锁凹口100处于大致相同的位置。 [0027] 因而，轴88可以完全停止在弧部90中并且由闩锁臂104可保持地闩锁在锁定的“开启”位置。 [0028] 当需要使闩锁组件108脱离时，操作者按压闩锁件上的臂122，以克服弹簧力并且使轴88从闩锁凹口100脱离。闩锁组件108围绕旋转轴线114的旋转运动导致凹口100从相应的轴88的端部98脱离。闩锁组件108从第二球面轴承组件82的轴88的脱离允许面板被重新定位在开口22的上方以关闭所述开口。 [0029] 现在转向在所描述的操作中使用的个别部件的更具体的论述，其中参考如图5中所示的铰链组件30的分解透视图并结合如图6和7中所示的横截面图解。 [0030] 关于图5，分解透视图显示了相对于其它相应部件所确定的闩锁组件的许多部件。例如，可以看到，鹅颈臂42具有轴承端74和远端50。轴承端包含第一轴承组件70和第二轴承组件82。两个轴承组件都包含定位在相应圆形轴承的每侧的相应套筒130，所述圆形轴承包含座圈132和保持在座圈132内部的相应滚球134。组装的套筒和轴承被保持在相应的孔 138、140中。第一轴承组件70还包含定位在轴承组件78的每侧的相应隔离件142，以促进限制平移运动的角运动。关于第二轴承组件82未设置隔离件142，以便提供相对于轴88的一些平移运动度。 [0031] 远端50包含具有相应紧固件144(以铆钉的形式示出)的支座46，所述紧固件144将支座46保持在远端50上。通道146已在远端中形成，以提供附加的总体组件的重量减少。类似地，鹅颈42的中心拱形部分150形成凹槽区域148。所述区域也已被制造(设计)，以减小组件的质量而不损害组件的结构功能和完整性。 [0032] 同样如图5中所示，轴64沿着轴线68延伸通过相应通道152，所述通道152通过凸缘60形成。轴64的中心部分延伸通过相应的隔离件142、套筒130、轴承组件78和孔138。在凸缘 60的任一端设置相应的垫圈154，其中轴64的螺纹端156接合相应的螺母158，以保持组件70接合在轴承端74处。类似地，第二轴承组件82与延伸通过通道90、套筒130、轴承组件78和孔 140的轴88组装。相应的垫圈160、轴套162、平垫圈164和接合螺钉166将第二组件82在轴承端74处保持就位。 [0033] 进一步参考图5，其示出了闩锁组件108，其中闩锁臂104从相应横杆168延伸并且臂122从其延伸。枢轴关节(部)170包含通过其延伸的通道172，以用于接收杆112。所述杆延伸通过相应凸缘60上的相应的轴套176和通道178。当组装时，闩锁组件108将枢轴关节170定位在凸缘60的外侧部分上，其中偏压弹簧118包含在相应凸缘60的内部。弹簧118的保持端180、180接合在相应凸缘60、60，并且弹簧118在线圈184之间的前端182抵靠横杆168定位。轴套176定位在枢轴关节170和相应的凸缘60的外表面之间。 [0034] 关于图6和7，横截面视图沿着相应的图3中的线6-6和图3中的线7-7截取。这些横截面视图显示了轴承组件70的组装关系(图7)和相应的闩锁组件108的组装关系。 [0035] 在使用中，铰链组件30分别通过框架安装端34和面板安装端38附接至相应的框架24和面板26。一对轴承组件70、82可操作地保持在框架安装端34上，而面板安装端38通常固定至面板。鹅颈臂在这些安装位置之间延伸，以促进面板26相对于框架24的运动。在开启位置，闩锁组件108可以将铰链组件30保持在开启位置。按照使用者的操控，可以释放闩锁组件108，以允许铰链促进面板26关闭在框架元件24中的开口22上。 [0036] 第一轴承组件70包含球面轴承78，以促进相对于安装部34的角运动度。类似地，第二轴承组件82包含第二轴承78，以促进附加的角运动。然而，部件的可操作相(关)联促进承载在轴88上的第二轴承组件82沿着轴线94并与其同轴的平移运动。轴承组件70、82的结合促进铰链组件30的附加运动和控制。 [0037] 前述术语以及其它术语在整个本申请中应当广义地解释成包含所有已知的以及所有今后发现的方案、等同物、变化和上述术语以及其它术语的其它形式。本公开意在广义地解释而非限制。 [0038] 虽然本公开描述了多个示例性实施例，但是所述公开不限于此。相反，所述公开意在覆盖基于所公开原理的多种变型、使用、改变和等同布置。此外，本申请意在覆盖如至少在其所属的技术领域内的已知的或者惯用的实践范围内与本公开的偏离。预想到，本领域的技术人员可不脱离如以下权利要求所描述的公开的精神和范围地设计多种变型和等同结构与功能。以下权利要求的范围按照最广义的解释确定，以便包括所有所述变型和等同结构与功能。

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