用于起落架舱门的连杆机构和包含该连杆机构的打开、关闭和锁定舱门的装置

技术领域

本发明涉及一种飞行器领域中用于舱门、特别是容纳前起落架的前舱的舱门的连杆机构以及包含该连杆机构的用于打开、关闭和锁定舱门装置。

背景技术

在目前的飞行器中，对于实现起落架舱门运动的机构，除了需要在收回和放出起落架时实现对应地打开和关闭舱门的功能之外，还需要能实现在舱门已经到达打开和关闭位置时，对舱门进行锁定，避免舱门不期望的运动与起落架的运动发生干涉。

在现有技术中，要实现对起落架前舱的舱门的关闭后的锁定一般通过锁钩组件或内部包含机械锁的致动筒组件进行。

图1示出了一种现有的用于打开和关闭前起落架前舱门的致动筒组件的结构，其中，图1上部的a部分和下部的b部分分别示出了致动筒组件的活塞杆收入和放出的过程。

在这类结构中，致动筒与舱门摇臂组件连接。致动筒运动带动舱门摇臂一起运动，进而带动舱门拉杆将舱门拉至关闭位。致动筒内部设有机械锁，用于锁定前舱门。然而，由于机械锁在致动筒内部的定位，其从外部是不可见的。因此，如果需要对机械锁进行检查或维修，就需要对致动筒进行拆卸。这导致这类致动筒组件的日常维修效率低，维护成本高，同时该致动筒组件的可靠性也低。

图2则示出了现有的用于在前起落架舱门打开之后锁定舱门的锁钩组件，其中，图2左边的a部分示出了处于开锁状态下的锁钩组件，而右边的b部分示出了处于闭锁状态下的锁钩组件。这类锁钩组件通过将与舱门拉杆连接的摇臂机构钩住从而将前起落架前舱门锁定。这样的锁钩组件通常需要额外的控制，结构相对复杂，可靠性较低且由于控制系统的设置，增加了组件重量。

此外，从WO 2010063110A1(公开日期：2010年6月10日)已知一种具有双钩机构的起落架舱门。在该舱门连接机构中，通过起落架收放时阻力撑杆的位置变化，碰撞机构的钩子，从而带动机构运动，控制舱门的打开和关闭。通过弹簧来提供舱门机构锁定力矩，从而维持舱门的锁定。然而，该机构为单侧舱门机构，需要根据左右舱门对称布置，并且舱门的运动需依靠起落架运动进行带动，且舱门的锁定同样需依靠起落架的位置锁定进行锁定。

从WO 2011000971A2(公开日期：2011年1月6日)已知一种用于控制关闭飞行器起落架舱的活板门的装置。在该装置中，舱门的运动同样由起落架带动，且对舱门机构的位置锁定需要依靠起落架进行锁定。

在业界希望能相对于上述现有技术提出一种改善的、能对起落架舱的舱门进行锁定的装置。

发明内容

本发明是鉴于上述技术问题而完成的，其目的在于提供一种结构简单的用于飞行器的起落架的舱门连杆机构。该机构结构简单，可靠性高且易于维护。

为了解决上述技术问题，本发明提出了一种用于起落架舱的舱门连杆机构，包括：

锁定连杆部，锁定连杆部能连接有致动器和至少一个弹簧，

至少一个舱门拉杆，舱门拉杆在第一端处能转动地连接于锁定连杆部，而在第二端处连接到容纳起落架的前舱的舱门，并且，舱门拉杆的第一端和连杆锁定部均连接到能在滑轨中滑动的滑动件，

其中，

借助致动器的致动，连杆机构在打开位与锁定位之间运动，

在打开位中，舱门被打开；

在锁定位中，舱门被关闭且通过锁定连杆部锁定。在锁定位中，至少一个弹簧提供的锁定力矩保持了舱门关闭且锁定的状态。

由此，本申请所提出的舱门连杆机构能通过致动器的致动来直接使舱门的开和关闭且借助连杆机构所包括的连杆锁定部能在舱门关闭的同时对舱门进行锁定。

不同于开头所述的现有技术，本发明能够独立与起落架的运动来控制起落架舱门的运动，这具体是通过舱门连杆机构借助致动器的致动控制舱门的打开和关闭来实现的。换言之，借助本发明的舱门连杆机构，起落架舱门的锁定不在需要借助起落架的运动来实现，也因此独立于起落架的运动，而与该运动不再存在有固定的先后顺序。

特别地，这使得根据本发明的舱门连杆机构允许起落架正常收放并能满足应急情况下放下起落架的需求，最大可能避免起落架放下过程中，起落架舱的舱门的运动与起落架的运动发生干涉。

具体地，舱门拉杆包括第一舱门拉杆和第二舱门拉杆，第一舱门拉杆的第二端和第二舱门拉杆的第二端分别连接到一个舱门。

由此，通过根据本发明的舱门连杆机构可以同时控制起落架舱的左右两个舱门的运动，使得舱门运动速度具有良好的同步性。

进一步优选地，第一舱门拉杆、第二舱门拉杆关于舱门连杆机构的中间轴线对称设置，并且滑轨的轴线与中间轴线重合。这对于气动载荷分配及应急放下舱门拉杆所产生的疲劳性能均有所改善。

具体地，在所要求保护的舱门连杆机构中，锁定连杆部包括第一锁定连杆和第二锁定连杆，第一锁定连杆的第一端与第一舱门拉杆的第一端以及第二舱门拉杆的第一端一起可转动地连接到滑动件，第一锁定连杆的第二端可转动地连接到第二锁定连杆的第一端，第二锁定连杆的第二端可转动地连接到机身。

优选地，锁定连杆部的锁定连杆均具有止动块。在舱门连杆机构从打开位运动到锁定位的过程中，止动块的相互接触阻止了第一锁定连杆和第二锁定连杆进一步转动偏离舱门连杆机构的中间轴线。

止动块可选地是与第一锁定连杆和第二锁定连杆一体形成的部分。

可选地，第一锁定连杆的止动块和第二锁定连杆的止动块均设置为靠近与第一锁定连杆与第二锁定连杆之间的枢转连接部。

优选地，对于本发明的舱门连杆机构的运动轨迹规定，在锁定位中，第一锁定连杆的中心轴线与第二锁定连杆的中心轴线以及中间轴线均不在同一直线上，两者均在所述中间轴线的同一侧上。在打开位中，两者均在所述中间轴线的另一侧上。

进一步地，对于舱门连杆机构的运动轨迹规定，在打开位与锁定位之间还存在中立位，在中立位中，第一锁定连杆的中心轴线与第二锁定连杆的中心轴线以及中间轴线共线。应注意的是，中立位并不是一个稳定位置，而只是舱门连杆机构运动过程中的一个瞬间的位置。

由此，借助所提出的舱门连杆机构能直接实现对舱门的打开、关闭和锁定，而无需其它机械锁定结构或外部控制系统，简化了结构，并提升了装置的可靠性。

此外，本发明还提出了一种用于打开、关闭和锁定舱门的装置，其包括如上所述的舱门连杆机构和连接到动力源的致动筒组件，其中，致动筒组件包括：外筒，以及活塞，活塞能往复移动地设置在外筒中。活塞的一端能枢转地连接于第一锁定连杆的第二端与第二锁定连杆的第一端之间的连接部。此外，该至少一个弹簧的一端连接于第二锁定拉杆，而另一端固定于机身。

替代地，该用于打开、关闭和锁定舱门的装置也可以包括两个弹簧。

在舱门连杆机从打开位运行到锁定位的过程中，弹簧所施加的作用力能够实现换向。即，当连杆锁定机构在打开位与锁定位之间运动时，弹簧的作用力存在方向的转换，该转换可能在中立位附近发生。具体地，当从打开位向锁定位运动时，弹簧所施加的作用力从阻止第一、第二舱门拉杆带动两个舱门朝向彼此转动反向成为促进第一、第二舱门拉杆带动两个舱门朝向彼此转动。相反，当舱门连杆机构从锁定为位向打开位运动时，弹簧所施加的作用力从阻止第一、第二舱门拉杆带动两个舱门远离彼此反向成为促进第一、第二舱门拉杆带动两个舱门远离彼此转动，从而促使舱门打开。

在一非限制性的实施例中，滑轨是开设在机身中的沟槽，而滑动件为能在沟槽中滑动的滑动销。在此情况下，第一舱门拉杆的第一端和第二舱门拉杆的第一端与第一锁定拉杆的第一端一同可转动地连接于该滑动销，随着滑动销在滑轨中的滑动，三根杆均可以滑动销为枢轴进行枢转。

替代地，滑动件也可以是固定连接于机身的其它引导件，而滑动件则为可在该引导件上沿着引导件运动的滑块。

由此，本发明提出了一种实现结构简单、可靠性高、可维修性好的用于打开、关闭和锁定舱门的装置。

附图说明

参考以上目的，本发明的技术特征在下面的权利要求中清楚地描述，并且其优点从以下参照附图的详细描述中显而易见，附图以示例方式示出了本发明的优选实施方式，而不限制本发明构思的范围。

图1示出了现有技术中一种用于打开、关闭和锁定舱门的致动筒组件；

图2示出了现有技术中另一种用于打开、关闭和锁定舱门的锁钩组件；

图3示出了本发明的舱门连杆机构的示意性运动机构简图；

图4示出了本发明的用于打开、关闭和锁定舱门的装置的一实施例的正视图，其中，装置处于锁定位置中；

图5示出了处于锁定位中的舱门连杆机构的运动机构简图；

图6示出了图4所示的用于打开、关闭和锁定舱门的装置的正视图，其中，该装置处于打开位中；

图7示出了处于打开位中的舱门连杆机构的运动机构简图；

图8示出了图4所示的用于打开、关闭和锁定舱门的装置的正视图，其中，该装置处于中立位中；以及

图9示出了处于中立位中的舱门连杆机构的运动机构简图。

附图标记列表：

1用于打开、关闭和锁定舱门的装置

M舱门连杆机构

10第一舱门拉杆

101第一舱门拉杆的第一端

102第一舱门拉杆的第二端

20第二舱门拉杆

201第二舱门拉杆的第一端

202第二舱门拉杆的第二端

30滑轨

31滑动销

40第一锁定连杆

401第一锁定连杆的第一端

402第一锁定连杆的第二端

403第一锁定连杆的止动块

50第二锁定连杆

501第二锁定连杆的第一端

502第二锁定连杆的第二端

503第二锁定连杆的止动块

60弹簧

61弹簧连杆

70致动筒组件

71外筒

72活塞

A滑轨的轴线

H1、H2舱门组件

F机体接头。

具体实施方式

现在将详细地参考本发明的各个实施例，这些实施例的示例示出在附图中并描述如下。尽管本发明将与示例性实施例相结合进行描述，但是应当意识到，本说明书并非旨在将本发明限制为那些示例性实施例。相反，本发明旨在不但覆盖这些示例性实施例，而且覆盖可以被包括在由所附权利要求所限定的本发明的精神和范围之内的各种选择形式、修改形式、等效形式及其它实施方案。为了便于在所附权利要求中解释和精确定义，术语“上”、“下”、“内”和“外”用于参考在图中所示的示例性实施方案的特征的位置来对这些特征进行描述。

首先参考图3和图4，图3示意性地示出了用于打开、关闭和锁定舱门的装置1所包含的舱门连杆机构M。图4则示出了装置1的一个实施例。

连杆机构M包括：

滑动组件，包括：

－滑轨30，所述滑轨为固定地设置在机体中的沟槽；

－滑动销31，所述滑动销可滑动地设置在所述滑轨30中；

－第一锁定连杆40；

－第二锁定连杆50；

－第一舱门拉杆10；

—第二舱门拉杆20；

－致动筒组件70，包括：

外筒71，外筒71通过机体接头F可转动地连接于机体；

活塞72，活塞72被容纳在外筒71中可作往复运动，其一端可枢转地连接到第一锁定连杆40与第二锁定连杆50之间的连接部处，以及

－弹簧60，

其中，第一锁定连杆40的第一端401、第一舱门拉杆10的第一端101以及第二舱门拉杆20的第一端201可枢转地连接于滑动销31，

其中，第一锁定连杆40的第二端402可转动地连接到第二锁定连杆50的第一端501，

其中，第二锁定连杆的第二端502可转动地通过机体接头F连接到机体；

其中，第一舱门拉杆10的第二端102和第二舱门拉杆20的第二端201分别可转动地连接到起落架舱左右两个舱门H1、H2；

其中，弹簧60一端可以通过弹簧连杆61可转动地在机体接头F处连接于机体，而另一端可转动地连接到第二锁定连杆50。替代地，弹簧60的的一端也可以是直接在机体接头F处可转动地连接于机体的。

舱门连杆机构M具有中间轴线，该中间轴线与滑槽30的轴线A重合。第一舱门拉杆10和第二舱门拉杆20及其与舱门的连接部关于该轴线A对称地布置。

舱门连杆机构M为平面运动机构，该运动机构所在的平面垂直于舱门的旋转轴线。

经计算可知，图3所示的平面运动机构的自由度为1，因此舱门连杆机构M的整个平面运动机构的运动关系是唯一确定的。

应注意的是，机体接头F的枢转连接可通过各种已知的方式来实现。

下面结合图4至图9详细阐释舱门连杆机构M及包含其的用于打开、关闭和锁定舱门的装置1。

图4和图5中，舱门连杆机构M处于锁定位，在锁定位中，前起落架舱的舱门H1、H2被关闭并且通过舱门连杆机构M借助弹簧60被锁定。

致动筒组件70的一端可连接于动力源，例如是一个液压源，其在图中未示出。替代地，动力源也可能是电源。液压源与致动筒组件70之间还可设有电控液压阀，通过逻辑控制改变阀芯位置从而改变液压流体的流通方向，进而实现反向供压，从而使得活塞72在外筒71中伸出或缩回。

在所示实施例中，伸出即意味着活塞向右运动，而缩回意味着活塞想做运动。

如从图中可见的，在锁定位中，第一锁定连杆40与第二锁定连杆50的中间轴线不在同一直线上，而是都位于中间轴线的右侧。它们具体偏离中间轴线的程度受第一锁定连杆40上一体形成的止动块403与第二锁定锁定连杆50上一体形成的止动块503的限制。具体地，如图中可见，止动块403可以呈第一锁定连杆40的第二端402附近凸起的形式，而止动块503可以呈第二锁定连杆50的第一端附近的叉耳的形式。

活塞72从外筒71中所处，并推动第一锁定连杆40的第二端402与第二锁定连杆50的第一端部51之间的枢转连接部向右。随着该枢转连接部的运动，第一锁定连杆40的止动块403和第二锁定连杆50的止动块503会相互抵接，并通过阻止第一锁定连杆40和第二锁定连杆50相对于彼此的进一步转动来阻止该枢转连接部被继续向右推。

此时，相对于中间轴线位于另一侧的弹簧60所提供的锁定力确保了施加在舱门连杆机构M的连杆锁定部上的锁定力矩，防止舱门H1、H2不期望的打开。

下面转到图6至图7，其中，舱门连杆机构M处于打开位，左右舱门H1、H2被打开。在该位置中，通过切换所述阀，提供给所述活塞的动力反向，使得活塞72缩回到外筒71中。

随着活塞72从图4至图5所示的位置运动到图6至图7所示的位置，第一锁定连杆40与第二锁定连杆50之间的枢转连接部被从中间轴线的右侧拉回到中间轴线的左侧。同时，随着第一锁定连杆40的第一端401向下运动，带动滑销31在滑轨30中向下运动，第一舱门拉杆10的第一端101和第二舱门拉杆20的第一端201随之运动，拉起左右舱门H1、H2使得前起落架舱的舱门H1、H2打开。

图8和图9则示出了处于中立位的舱门连杆机构M和包含机构M的装置1。

中立位是在打开位与锁定位之间运动时，舱门连杆机构M所会经历的一个中间的瞬时位置。事实上，此时装置1处于不稳定状态。

在中立位中，如图9中特别清楚可见的，第一锁定连杆40和第二锁定连杆50的中心轴线与锁定连杆机构的中间轴线在同一直线上。

下面结合图3至图9简述用于打开、关闭和锁定舱门的装置1的基本工作原理。

例如，当舱门H1、H2处于图4所示的关闭状态时，如果要打开舱门，则执行以下动作：

首先，向致动筒组件70供压(压力源在此处未示出)。

此时，致动筒组件70克服弹簧60的拉伸力，使活塞72往左移动，从而带动了第一锁定连杆40和第二锁定连杆50之间的枢转连接部向左运动。

接着，随着第一、第二锁定连杆40和50继续枢转，当第一、第二锁定连杆连杆40和50转动过一定角度之后，弹簧60所提供的弹簧力变换方向。之后，弹簧60提供的弹簧力将不再阻碍舱门H1、H2远离彼此的打开运动，而是帮助舱门H1、H2进一步运动远离彼此，从而最终打开舱门。

在此过程中，第二锁定连杆50的第二端502围绕其在机体接头F处的枢轴枢转，从而使得第一锁定连杆40的第二端402相对于第二锁定连杆50的第一端501旋转。第一锁定连杆40的第一端401也被带动运动，因而使得滑动销31沿着滑轨30沿垂直向下的方向运动。第一锁定连杆50的第一端501随着也向下运动，并且第一舱门拉杆10的第一端101和第二舱门拉杆20的第一端201随之向下运动，则第一舱门拉杆10和第二舱门拉杆20拉起舱门H1、H2，由此实现了前起落架前舱门的打开。

在打开位中，弹簧60所提供的张力与致动筒组件70所提供的拉力相平衡，从而使得舱门H1、H2位置保持稳定。

此后，如果想要再将舱门H1、H2放下并锁定，例如前起落架要收回，则首先向致动筒组件70施加沿相反方向的动力。活塞72向右伸出。活塞72推动第二锁定连杆50的第一端501和第一锁定连杆40的第二端402，由此使第二锁定连杆50围绕机体接头F旋转，同时第一锁定连杆40的第一端401将滑销31向上顶起。

此后，随着第二锁定连杆50的转动，当第二锁定连杆50转过一定角度之后，弹簧60所提供的弹簧力方向反向，从而弹簧力不再阻碍舱门H1、H2朝向彼此运动，而是促进舱门H1、H2运动靠近彼此。这进一步使得可转动地连接于滑动销301的第一舱门拉杆10和第二舱门拉杆20运动带动舱门H1、H2，直到舱门H1、H2关闭。此时，设置在第一锁定连杆40与第二锁定连杆50上的止动块403和503相互接触，并且弹簧60提供的弹簧力保持第一锁定连杆40和第二锁定连杆50构成的锁定连杆部锁定，从而保持舱门H1、H2被锁定。

由此，本发明所提出的舱门连杆机构M和包括舱门连杆机构M能通过上述单自由度平面运动机构实现舱门H1、H2的打开以及关闭且锁定，并且使得舱门H1、H2的打开和关闭独立于起落架的运动，借助弹簧60的换向机制就能满足起落架正常收放及应急放下起落架的需求。

此外，由于连接两个舱门H1、H2的第一舱门拉杆10与第二舱门拉杆20连接到同一滑动销31且两者关于滑轨30的轴线A对称地布置，舱门连杆机构M能够同时控制两个舱门H1、H2的运动，从而保证运动的同步性，这对于改善气动载荷的分配以及应急放下起落架时的疲劳性能都是有益的。

此外，由于舱门H1、H2滑轨30以及各机舱接头F都与机身呈一体，其中，机身接头可移位为简单的双耳单耳连接。这可以增加属于鸟撞区域的前起落架舱的舱门H1、H2的强度，这从机身强度出发也是有利的。

本发明在其范围内，能将各实施方式自由组合，或是将各实施方式适当变形、省略。