交叉引用

本申請依據(jù)35U.S.C§119(e)要求2012年10月17日提交的美國臨時(shí)專利申請No.61/714916的優(yōu)先權(quán)。在上述引用的申請中闡述的公開內(nèi)容通過引用其整體結(jié)合到本文中。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及鉸鏈組件，尤其是具有球面軸承組件的鎖定鉸鏈。

背景技術(shù)：

本公開包含鉸鏈組件，所述鉸鏈組件用于面板相對于框架的鉸接式附接并且提供面板相對于框架的運(yùn)動。在鉸鏈組件中設(shè)置連桿，以促進(jìn)鉸鏈組件的擴(kuò)展的運(yùn)動范圍，所述連桿提供組件的延伸(延展)或擴(kuò)展(伸出)運(yùn)動以及定位，其中為了圖解的目的并且不局限于此，所述連桿以鵝頸臂的形式示出。第一球面軸承組件和第二球面軸承組件與連桿的軸承端可操作地相(關(guān))聯(lián)，以提供多種運(yùn)動度(degree of motion)，同時(shí)相對于框架可靠(穩(wěn)固)地保持面板。所述鉸鏈預(yù)定用于提供單一形式鉸鏈的普遍應(yīng)用，所述單一形式鉸鏈由于連桿的軸承端提供的多種運(yùn)動度的促進(jìn)可用于多種位置。

作為背景技術(shù)，已經(jīng)研發(fā)出將面板或者門附接至框架的多種鵝頸(式)鉸鏈。所述鵝頸組件提供附接至框架的板和凸緣，其中鵝頸臂可樞轉(zhuǎn)地附接至所述凸緣。旋轉(zhuǎn)點(diǎn)允許所述臂相對于所述凸緣運(yùn)動。臂通常沿著預(yù)定路徑延伸并且包含附接點(diǎn)，所述附接點(diǎn)例如為在遠(yuǎn)離附接至凸緣的框架端部的端部上的相應(yīng)板和凸緣組件。臂的遠(yuǎn)端在特定位置附接至面板，以使得當(dāng)面板相對于框架蓋上時(shí)鵝頸可以保持面板的鉸接端。通常與鉸鏈相間隔地定位閂鎖組件，以提供鎖定特征來將面板保持在由框架限定的開口上方的關(guān)閉位置。

一些鵝頸鉸鏈設(shè)有鎖定機(jī)構(gòu)，以允許一旦面板相對于框架移動，鉸鏈便鎖定在開啟位置。這允許面板被鉸鏈保持在開啟位置。鵝頸鉸鏈的鎖定特征可有助于進(jìn)一步減少組件中所需的部件數(shù)量。因?yàn)槠淇梢詼p少初始安裝時(shí)間并且可以減少與鉸鏈組件的維護(hù)和修理相關(guān)聯(lián)的成本，所以其可有助于減少部件數(shù)量。舉例來說，現(xiàn)有技術(shù)的設(shè)計(jì)可能使用了單獨(dú)的保持開啟桿，一旦所述面板移動到開啟位置，所述單獨(dú)的保持開啟桿便將面板維持在相對于框架的開啟位置。與鉸鏈相關(guān)聯(lián)的鎖定機(jī)構(gòu)的使用幫助消除所述保持開啟桿組件的空間使用、安裝、成本、重量和維護(hù)。

附加的問題是，一些現(xiàn)有技術(shù)的鉸鏈組件是用戶定制設(shè)計(jì)的，以用于各種特定應(yīng)用。在這方面，多種鉸鏈組件可能被設(shè)計(jì)以保持和鉸接單個(gè)面板。其它鉸鏈組件可能被設(shè)計(jì)用于其它面板。然而，通過提供可用于多種面板和框架組件的單一更通用的鉸鏈組件來減少管理的部件數(shù)量、維護(hù)的部件庫存數(shù)量以及增加購買的部件數(shù)量將是有用的。在這方面，提供增加運(yùn)動度以促進(jìn)面板相對于框架的運(yùn)動從而促進(jìn)單一類型的鉸鏈用于多種應(yīng)用的鉸鏈組件將是有用的。在所述應(yīng)用中使用鵝頸鉸鏈可能是有用的，因?yàn)槠淇商峁┟姘逑鄬τ诳蚣艿臄U(kuò)展(延伸)的移動。

所述背景信息被提供，以提供申請人認(rèn)為與本公開可能相關(guān)的一些信息。其既不意指、也不應(yīng)推斷或者解釋為承認(rèn)任何先前信息構(gòu)成抵觸本公開的現(xiàn)有技術(shù)。在閱讀了僅參考附圖以實(shí)例的方式給出的其具體實(shí)施例的以下非限制性描述后，本公開的其它目標(biāo)、目的、優(yōu)點(diǎn)和特征將變得更明顯。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為至少部分地克服上述現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，本發(fā)明提出一種鉸鏈組件，其用于面板相對于框架的鉸接式附接并且提供所述面板相對于所述框架的運(yùn)動以關(guān)閉或開啟框架的開口，所述鉸鏈組件包括：

框架安裝部，配置為聯(lián)接至框架并包括一對間隔開的框架支座，每個(gè)框架支座形成為包括貫穿框架支座的孔口和弓形通道，所述弓形通道與所述孔口間隔開；

包括軸承端和間隔開的遠(yuǎn)端的連桿，所述軸承端包括第一孔和間隔開的第二孔，所述遠(yuǎn)端配置為聯(lián)接至所述面板；

第一軸，配置為沿著第一軸線延伸通過框架支座的孔口；

第二軸，配置為沿著第二軸線延伸通過框架支座的弓形通道并沿著弓形通道繞第一軸線運(yùn)動；

定位在連桿的軸承端的第一孔中的第一球面軸承，第一球面軸承沿著第一軸線對齊以接收穿過其中的第一軸；

定位在連桿的軸承端的第二孔中的第二球面軸承，第二球面軸承沿著第二軸線對齊以接收穿過其中的第二軸；

其中，所述第一和第二球面軸承被配置為在所述鉸鏈組件中提供多種運(yùn)動度，同時(shí)相對于所述框架保持所述面板，并且允許所述連桿相對于框架安裝部繞著至少第一軸線在其中所述面板在所述框架的開口上方關(guān)閉的關(guān)閉位置與其中所述面板與框架的開口間隔開的開啟位置之間旋轉(zhuǎn)。

有利的是，每個(gè)所述弓形通道包括第一端和與第一端間隔開的第二端，并且其中，所述連桿能繞著第一軸線在其中第二軸在所述弓形通道的第一端處定位的關(guān)閉位置與其中第二軸在所述弓形通道的第二端處定位的開啟位置之間運(yùn)動。

有利的是，所述鉸鏈組件進(jìn)一步包括聯(lián)接到框架安裝部的閂鎖件，所述閂鎖件被配置為當(dāng)所述連桿處于開啟位置時(shí)基于用戶的選擇夾緊第二軸以阻止第二軸繞第一軸線旋轉(zhuǎn)。

有利的是，所述第一軸線與第二軸線基本平行并間隔開。

有利的是，所述第一和第二球面軸承進(jìn)一步被配置為提供連桿相對于框架安裝部的側(cè)向角運(yùn)動度。

有利的是，所述連桿的在所述軸承端與所述遠(yuǎn)端之間延伸的中心部分形成為呈鵝頸臂式構(gòu)造。

有利的是，所述鉸鏈組件進(jìn)一步包括面板安裝部，其聯(lián)接于所述連桿的遠(yuǎn)端并被配置為聯(lián)接至所述面板。

附圖說明

以下將參考僅作為非限制性實(shí)例給出的附圖來描述本公開，其中：

圖1是圖解在由相應(yīng)本體部分限定的開口上方的關(guān)閉位置的面板的透視圖，本體部分是航空器的一部分(部段)，其中面板在本文所公開的鉸鏈組件上可移動，以便于出入航空器本體內(nèi)的區(qū)域；

圖2是顯示相對于本體移動以提供為了多種目的而便于出入航空器內(nèi)部的開口的面板的圖解，所述多種目的包含諸如維護(hù)保持在航空器內(nèi)部的部件的作業(yè)；

圖3是鉸鏈組件的透視圖，顯示了框架安裝部分、呈鵝頸臂部分的形式的連桿(聯(lián)接件)和面板安裝部分，其中相對于框架安裝部分保持閂鎖件，以促進(jìn)(便利于)將鉸鏈保持在開啟位置；

圖4是如圖3中所示的閂鎖件的圖解，所述閂鎖件已移動，以相對于框架安裝部旋轉(zhuǎn)鵝頸臂的軸承端，并且顯示了面板遠(yuǎn)離由框架限定的開口的移動，其中閂鎖組件保持軸承端的一部分；

圖5是鉸鏈組件的部件的分解透視圖，顯示了包括框架安裝部、承載在鵝頸臂的軸承端上的軸承組件、面板安裝部分和閂鎖組件的多種特定部件；

圖6是沿著圖3中的線6-6截取的橫截面?zhèn)纫晥D，顯示了鉸鏈組件的多種結(jié)構(gòu)的關(guān)系；以及

圖7是沿著圖3中的線7-7截取的橫截面視圖，提供了關(guān)于第一球面軸承與第二球面軸承的關(guān)系的附加信息，其幫助促進(jìn)軸承端的多種運(yùn)動度，以促進(jìn)附接至鵝頸臂的安裝端的面板的運(yùn)動。

本文闡述的示例圖解了本公開的實(shí)施例，這些實(shí)施例不應(yīng)被解釋為以任何方式限制本公開的范圍。在考慮了以下圖解實(shí)施例的具體描述后，本公開的附加特征對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說將變得顯而易見，其中所述圖解實(shí)施例舉例示出了當(dāng)前所認(rèn)識到的實(shí)施本公開的最佳模式。

具體實(shí)施方式

雖然本公開可能會受到不同形式的實(shí)施例的影響，在基于本描述將被認(rèn)為是本公開原理的示例的理解的情況下，一些實(shí)施例在附圖中示出并且將在本文中具體描述。本公開在其應(yīng)用方面不限于在以下說明書中所闡述或者在附圖中所圖解的部件的結(jié)構(gòu)、功能、構(gòu)成或者布置的細(xì)節(jié)。本公開能夠具有其它實(shí)施例并且能以多種方式實(shí)踐或者實(shí)施。同樣，將會理解的是，本文所使用的措辭和術(shù)語以說明為目的并且不應(yīng)將其認(rèn)為是限制。多種字句和術(shù)語的使用意味著涵蓋確定的事項(xiàng)(物件)或功能及其等同物以及附加事項(xiàng)或功能。除非另外限制，多種字句、術(shù)語及其變化在本文中被寬泛地使用并且涵蓋這些字句和術(shù)語的所有變化。此外，并且如隨后的段落中所描述，附圖中圖解的特定構(gòu)造意在例示本公開的實(shí)施例。然而，被認(rèn)為是在本公開的教導(dǎo)內(nèi)的其它備選結(jié)構(gòu)、功能和構(gòu)造是可能的。此外，除非另有指出，否則術(shù)語“或者”將被認(rèn)為是包括在內(nèi)。

如圖1和2中所示，多種航空器及其它裝置具有外部或者本體，根據(jù)設(shè)計(jì)需要，其可能被截?cái)啵蕴峁┩ㄏ蛭挥诒倔w20內(nèi)部的設(shè)備及其它系統(tǒng)的入口。在這些情況下，本體形成有開口22，所述開口22通?？捎删哂杏糜陉P(guān)閉開口22的面板26的框架元件24限定。圖1顯示了在開口22上方的大體上關(guān)閉位置的面板26。圖2顯示了從開口24(22)移動的面板26，顯示出在開啟位置定向的面板。在關(guān)閉位置，閂鎖件或者其它鎖定裝置28單獨(dú)或與其它類似系統(tǒng)相結(jié)合地用于將面板保持在關(guān)閉位置。如圖2中所示，一個(gè)或多個(gè)鉸鏈組件30可附接至面板，以相對于框架24保持所述面板。鉸鏈組件30促進(jìn)面板26相對于框架24的可移動的保持和運(yùn)動。進(jìn)一步參考圖3和4，鉸鏈組件30在關(guān)閉位置(圖3，類似于圖1)和開啟位置(圖4，類似于圖2)示出。下面，鉸鏈組件30的這些結(jié)構(gòu)和功能將在本文中更具體地描述。

如圖3和4中所示，鉸鏈組件30包含框架安裝部分34和面板安裝部分38。連桿42以鵝頸臂的形式圖解。廣義地參考連桿42，以使得可以在本說明書中限定可運(yùn)動地附接至框架安裝部34和附接至面板安裝部38的結(jié)構(gòu)的最廣義的可能解釋。雖然可以使用“鵝頸”結(jié)構(gòu)，但是當(dāng)前已知的或者今后研發(fā)的多種其它構(gòu)造也認(rèn)為是適于連桿42的。雖然連桿42圖解為單一部件，但是可以使用固定的或者可活節(jié)式連接的多件(組件)式連桿。雖然以下說明將參考為鵝頸式構(gòu)造的連桿42，但是所述結(jié)構(gòu)意在以最廣義的可能方式解釋并且以本發(fā)明的圖解而非限制提供。

類似地，雖然面板安裝部分38一般是附接至連桿42的遠(yuǎn)端50的一對支座46，但是可以想象到面板安裝部38的其它變化。因而，面板安裝部分雖然顯示為固定元件，但是其可以是實(shí)現(xiàn)鉸鏈組件30的結(jié)構(gòu)和功能目標(biāo)所需的任何元件方案。因而，如本文所示的面板安裝部分38以圖解而非限制的方式提供。

框架安裝部分34包含由相應(yīng)的成對的板片58和延伸的凸緣60限定的一對框架支座54。凸緣包含用于軸64的安裝通道63，所述軸64從一個(gè)凸緣延伸至另一個(gè)凸緣，其提供相對于框架支座54的附接和運(yùn)動軸線68。如以下將更具體地描述的那樣，第一球面軸承組件70承載在軸64上并且相對于軸64沿著附接和運(yùn)動軸線運(yùn)動。球面軸承組件70包含軸承端74處的連桿的端部，其提供容納和保持球面軸承78的結(jié)構(gòu)。

在連桿42的部分84上的第二球面軸承組件82與第一球面軸承組件70相間隔。第二球面軸承組件82包含延伸通過軸承組件82的軸88。一對大體上拱形(弓形)的通道90在相應(yīng)的框架支座54、54的相應(yīng)凸緣60、60中限定。軸88幫助保持連桿42相對于框架安裝組件34的位置。

如上所述，沿著附接和運(yùn)動軸線68保持第一球面軸承組件70。因而，軸承組件70促進(jìn)了連桿42的側(cè)向運(yùn)動度或者角運(yùn)動度。這有助于允許附接至面板26的鉸鏈相對于框架24可靠地保持，但是允許其提供面板26相對于框架24的直線(線性)移動運(yùn)動度以及角移動運(yùn)動度。

類似地，第二球面軸承組件82提供運(yùn)動度，但是大體上限制沿著軸線94的平移運(yùn)動的運(yùn)動(或者大體上將運(yùn)動限制于沿著軸線94的平移運(yùn)動)，所述軸線94延伸通過與第二球面軸承組件82相(關(guān))聯(lián)的軸88。第一和第二球面軸承組件的結(jié)合提供鉸鏈的運(yùn)動度或者活動連接度，其補(bǔ)償面板相對于框架組件的輪廓。例如，如果面板提供多種輪廓，則鉸鏈的運(yùn)動可能不僅沿著直線(線性)路徑。確切地說，使用鉸鏈的面板相對于框架的運(yùn)動在面板相對于框架的開啟和關(guān)閉期間可能需要更復(fù)雜的可調(diào)整的運(yùn)動。如本文所公開的鉸鏈組件適應(yīng)與面板和框架相關(guān)聯(lián)的變化。同樣，所公開的鉸鏈的使用促進(jìn)在具有多種輪廓的多種面板下的單一類型鉸鏈的使用。

如本文描述的鉸鏈組件30還包含閂鎖特征，其允許鉸鏈閂鎖在開啟位置(見圖2和4)，從而消除對將面板26保持在相對于框架24的開啟位置的附加結(jié)構(gòu)的需求。在這方面，軸88包含延伸越過相應(yīng)凸緣60的外側(cè)表面的端部98。這些端部提供可由閂鎖凹口100捕獲的結(jié)構(gòu)，所述閂鎖凹口100由承載在閂鎖組件108上的閂鎖臂104限定。閂鎖組件包含閂鎖臂、延伸通過閂鎖臂104的桿112、相應(yīng)的凸緣60。桿112限定旋轉(zhuǎn)軸線114，以促進(jìn)閂鎖臂104相對于凸緣60的運(yùn)動。

在解鎖位置，彈簧118將閂鎖組件108偏壓到“鎖定”位置。在所述位置，閂鎖臂104沿著朝向框架24的彈簧偏壓的定向定位。隨著軸88朝向閂鎖臂104的頭部120轉(zhuǎn)動，其抵靠所述臂和抵抗彈簧力拉拽，以接合在閂鎖凹口100中。軸88在拱形通道90中運(yùn)動的范圍被設(shè)計(jì)成使得其與閂鎖凹口100處于大致相同的位置。

因而，軸88可以完全停止在弧部90中并且由閂鎖臂104可保持地閂鎖在鎖定的“開啟”位置。

當(dāng)需要使閂鎖組件108脫離時(shí)，操作者按壓閂鎖件上的臂122，以克服彈簧力并且使軸88從閂鎖凹口100脫離。閂鎖組件108圍繞旋轉(zhuǎn)軸線114的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動導(dǎo)致凹口100從相應(yīng)的軸88的端部98脫離。閂鎖組件108從第二球面軸承組件82的軸88的脫離允許面板被重新定位在開口22的上方以關(guān)閉所述開口。

現(xiàn)在轉(zhuǎn)向在所描述的操作中使用的個(gè)別部件的更具體的論述，其中參考如圖5中所示的鉸鏈組件30的分解透視圖并結(jié)合如圖6和7中所示的橫截面圖解。

關(guān)于圖5，分解透視圖顯示了相對于其它相應(yīng)部件所確定的閂鎖組件的許多部件。例如，可以看到，鵝頸臂42具有軸承端74和遠(yuǎn)端50。軸承端包含第一軸承組件70和第二軸承組件82。兩個(gè)軸承組件都包含定位在相應(yīng)圓形軸承的每側(cè)的相應(yīng)套筒130，所述圓形軸承包含座圈132和保持在座圈132內(nèi)部的相應(yīng)滾球134。組裝的套筒和軸承被保持在相應(yīng)的孔138、140中。第一軸承組件70還包含定位在軸承組件78的每側(cè)的相應(yīng)隔離件142，以促進(jìn)限制平移運(yùn)動的角運(yùn)動。關(guān)于第二軸承組件82未設(shè)置隔離件142，以便提供相對于軸86的一些平移運(yùn)動度。

遠(yuǎn)端50包含具有相應(yīng)緊固件144(以鉚釘?shù)男问绞境?的支座46，所述緊固件144將支座46保持在遠(yuǎn)端50上。通道146已在遠(yuǎn)端中形成，以提供附加的總體組件的重量減少。類似地，鵝頸42的中心拱形部分150形成凹槽區(qū)域148。所述區(qū)域也已被制造(設(shè)計(jì))，以減小組件的質(zhì)量而不損害組件的結(jié)構(gòu)功能和完整性。

同樣如圖5中所示，軸64沿著軸線68延伸通過相應(yīng)通道152，所述通道152通過凸緣60形成。軸64的中心部分延伸通過相應(yīng)的隔離件142、套筒130、軸承組件78和孔138。在凸緣60的任一端設(shè)置相應(yīng)的墊圈154，其中軸64的螺紋端156接合相應(yīng)的螺母158，以保持組件70接合在軸承端74處。類似地，第二軸承組件82與延伸通過通道90、套筒130、軸承組件78和孔140的軸88組裝。相應(yīng)的墊圈160、軸套162、平墊圈164和接合螺釘166將第二組件82在軸承端74處保持就位。

進(jìn)一步參考圖5，其示出了閂鎖組件108，其中閂鎖臂104從相應(yīng)橫桿168延伸并且臂122從其延伸。樞軸關(guān)節(jié)(部)170包含通過其延伸的通道172，以用于接收桿112。所述桿延伸通過相應(yīng)凸緣160上的相應(yīng)的軸套176和通道178。當(dāng)組裝時(shí)，閂鎖組件108將樞軸關(guān)節(jié)170定位在凸緣60的外側(cè)部分上，其中偏壓彈簧118包含在相應(yīng)凸緣60的內(nèi)部。彈簧118的保持端180、180接合在相應(yīng)凸緣60、60，并且彈簧118在線圈184之間的前端182抵靠橫桿168定位。軸套176定位在樞軸關(guān)節(jié)170和相應(yīng)的凸緣60的外表面之間。

關(guān)于圖6和7，橫截面視圖沿著相應(yīng)的圖3中的線6-6和圖3中的線7-7截取。這些橫截面視圖顯示了軸承組件70的組裝關(guān)系(圖7)和相應(yīng)的閂鎖組件108的組裝關(guān)系。

在使用中，鉸鏈組件30分別通過框架安裝端34和面板安裝端38附接至相應(yīng)的框架24和面板26。一對軸承組件70、82可操作地保持在框架安裝端34上，而面板安裝端38通常固定至面板。鵝頸臂在這些安裝位置之間延伸，以促進(jìn)面板26相對于框架24的運(yùn)動。在開啟位置，閂鎖組件108可以將鉸鏈組件30保持在開啟位置。按照使用者的操控，可以釋放閂鎖組件108，以允許鉸鏈促進(jìn)面板26關(guān)閉在框架元件24中的開口22上。

第一軸承組件70包含球面軸承78，以促進(jìn)相對于安裝部34的角運(yùn)動度。類似地，第二軸承組件82包含第二軸承78，以促進(jìn)附加的角運(yùn)動。然而，部件的可操作相(關(guān))聯(lián)促進(jìn)承載在軸88上的第二軸承組件82沿著軸線94并與其同軸的平移運(yùn)動。軸承組件70、82的結(jié)合促進(jìn)鉸鏈組件30的附加運(yùn)動和控制。

前述術(shù)語以及其它術(shù)語在整個(gè)本申請中應(yīng)當(dāng)廣義地解釋成包含所有已知的以及所有今后發(fā)現(xiàn)的方案、等同物、變化和上述術(shù)語以及其它術(shù)語的其它形式。本公開意在廣義地解釋而非限制。

雖然本公開描述了多個(gè)示例性實(shí)施例，但是所述公開不限于此。相反，所述公開意在覆蓋基于所公開原理的多種變型、使用、改變和等同布置。此外，本申請意在覆蓋如至少在其所屬的技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)的已知的或者慣用的實(shí)踐范圍內(nèi)與本公開的偏離。預(yù)想到，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可不脫離如以下權(quán)利要求所描述的公開的精神和范圍地設(shè)計(jì)多種變型和等同結(jié)構(gòu)與功能。以下權(quán)利要求的范圍按照最廣義的解釋確定，以便包括所有所述變型和等同結(jié)構(gòu)與功能。