专利名称：空间合叶的制作方法
技术领域：
空间合叶，是一类还没被认识和使用的合叶。合叶，俗称铰链，也称“合页”，一般定义是由两片金属构成的铰链，或者，一种用于连接或转动的装置。与普通合叶(见《说明书附图》之
图1，略为“图I”，下同)相比，它有如下特点
I,有2个或2个以上转轴，叶扇数等于轴数(首叶扇和尾叶扇重合时)或为轴数加I ;
2，轴与轴之间都不平行；
3，首叶扇和尾叶扇可以重合也可以不重合；
4，轴间不平行关系包括平面内不平行和空间不平行；
5，轴间夹角可以在同侧也可以在两侧；
6，轴间夹角可以相等也可以不相等；
7，在平面内不平行且轴间夹角在同侧情况下，轴可以延长到实体相交也可以实体不相
交；
8，它的叶可以由刚性材料也可以由非柔软材料制成。图2是空间合叶的一般形式，它的轴间夹角方向随机地分布在两侧，且角度不等
于O度。人们已经认识和正在使用的合叶,如图I所示,通常只有一个转轴和两个旋转叶扇，偶尔也有双轴合叶，常用在既能向里开也能向外开的门以及一些多联门上。这类合叶的最大结构特点是，它的轴与轴之间，如果它有两个或两个以上的轴的话，是平行关系。也就是说，如果是多轴，这类常规合叶的轴间夹角都是O度。以下表格说明空间合叶与常规合叶的本质差别与联系。
合叶类I轴数I叶数 I轴空间不平行I轴间夹角 I夹角方向I夹角角度~I轴实体相I叶扇刚柔I始末叶重 _______^__±_
空间合^~轴数+1或等轴数 O~" < C!同侧或对相等或不等HiIijl可重合
叶< 180°侦
常规合多I轴数+1或等轴数I 无或α=0° I 相等且为I 1 1 可重合Pf__________无论什么合叶，常规合叶也好，空间合叶也罢，在所有叶扇完全闭合起来时，在叶扇上任意位置打一个孔，并且把所有叶扇都打穿，把这个孔抽象成一个几何点，并且把这个点叫做“同位点”。过一个同位点可以做两个平面(两端的叶扇就只能做一个)，使这两个平面分别垂直于该点所在叶扇的两个轴，不妨把这样的面叫做“同位面”。那么，在叶扇打开后，几何真理告诉我们，在多轴的常规合叶上，所有的同位面都是重合的。即，所有同位点，在叶扇打开过程中，都在一个平面内运动(图3)。所以，这种以轴的平行关系为结构特点，以产生平面内运动为功能特征的普通合叶，就可以被称作是平面合叶。平面合叶，即所说的常规合叶，无论是在设计、制造，还是安装施工过程中，一个最关键的问题就是，要使合叶的轴(如果是多轴的话)尽量保持相互平行状态，否则，要么合叶质量不合格，要么所安装的门之类的设施与它们的框架之间，将要产生别劲，开合不畅，甚至导致无法开合等问题。也就是说，常规合叶的轴的不平行情况，在目前的任何应用场合里，都是被完全忌讳、排斥和禁止的。
但本发明的“空间合叶”，却恰恰是相反的一类合叶，它具有不平行的多轴，所以，几何学的基本原理告诉我们，它的同位面都不重叠，它的同位点之间，都在作空间运动(图4)。从这个意义上说，本发明的“空间合叶”，它的无论是结构特点还是功能特点，都是完全新颖的，新颖到人们平素都避之而不及的程度。
背景技术：
空间合叶，是本发明人在设计和制造超轻型飞机过程中，为设计一种新型襟翼机构而想到的。飞机襟翼(图5、6)，是安装在飞机主翼前、后缘上，一种可伸缩的附加翼面结构。拿后缘襟翼(图6)为例，它首先能够向机翼的后方伸出一段距离X (图7)，同时，它的几何中心还要降低一个高度y (图7);但是，襟翼在这两维位移的同时，还能像飞机的方向舵和升降舵那样，以自身前缘为轴向下摆动角度α (图7)。经几何分析可知，如此复杂的襟翼运动，其实可以转化为，襟翼以ο点为圆心，以R为半径，作圆周运动旋转α角(图8)。襟翼的这个圆周运动恰恰可以用本发明的“空间合叶”来实现(图9)。本人用“3轴4叶同侧等夹角开放(始末叶不重合)空间合叶”，实现了襟翼机构(图10、11、12、13)。 还有一个应用实例，早早就被人们所知，这个实例就是中国古代就有的折叠扇子。折叠扇子，其实就是一个多轴、多叶、同侧、等夹角、实体相交且开放的空间合叶。雨伞是另一个人们古已有之但却用而不知的空间合叶应用实例。它多轴、多叶、同侦U、等夹角、实体相交，但是首叶扇和尾叶扇重合。而就飞机的襟翼机构而言，它既要安装和支撑襟翼，又要引导襟翼的复杂运动轨迹。而空间合叶方案，由于它只相当于是割掉了圆心支撑的折叠扇子所剩下的那一段，并且这一段可以做得足够短，所以，在能够完成现有襟翼使命的基础上，在襟翼完全收起闭合时，合叶机构本身，由于其折叠的结构，还使其能够完全掩藏在机翼流线型轮廓之内。这就完全不像目前的各种方案那样，需要建造一个实际的物理圆心支撑点，从而使襟翼机构突出于主翼型轮廓以外空间、导致机翼背负额外阻力与重量。所以人们将看到，空间合叶的襟翼方案，将是最优襟翼方案。可见，空间运动使空间合叶确实具有其不可替代的特殊功能的。这正本发明所强调的实用性之所在。同时，由于人们长期以来都没有对空间合叶的本质形成理性认识，对它的共性和个性的结构特点和功能特点进行归纳总结与描述，对它用而不知，所以，就像飞机襟翼这样的有意识应用，简单，高效，却一直无人提出，使得这一大类合叶的商业应用被完全阻碍了。而这也正是本发明所强调的新颖性之所在。那么，空间合叶的这三个应用实例，就可以表示为如下的表格形式
空间合叶实例 I轴数I叶数I轴不平行I轴间夹角I夹角方向j夹角角度j轴实体相交j叶扇刚柔j始末叶重合
飞机襟翼i~ 4~平面内确定角相等—不相交刚性不重合
折叠扇子_η_η+1 平面内确定角同侧相等相交_柔性不重合
雨伞|m |m I平面内I确定角I同侧I相等 I相交I柔性I重合
发明内容空间合叶，一类还没被认识和使用的合叶，它的特点有
I,有2个或2个以上转轴，叶数等于轴数(首叶扇和尾叶扇重合时)或为轴数加I ;
2，轴与轴之间不平行，包括平面内不平行和空间不平行；
3，轴间夹角可以在同侧也可以在两侧；
4，夹角角度可以相等也可以不相等；5，在平面内不平行且夹角在同侧情况下，轴可以延长到实体相交，但也可以实体不相
交；
6，首叶扇和尾叶扇可以重合也可以不重合；
7，它的叶可以由固体材料也可以由非柔软材料制成。空间合叶是本发明人在设计和制造超轻型飞机襟翼机构新方案过程中发明的，因此，飞机襟翼机构无疑将成为空间合叶的一个非常重要的实
权利要求
1.空间合叶，是这样一类合叶，它具有多个旋转轴，且轴与轴之间处于不平行关系。
2.权利要求I中所说空间合叶，其特征在于它有至少2个旋转轴。
3.权利要求I中所说空间合叶，其特征在于，它的相邻轴之间都不平行。
4.权利要求3中所说空间合叶，其特征在于，它的首叶扇和尾叶扇通常是不重叠的，但当叶扇数适当多以后，也可以重合。
5.权利要求4中所说空间合叶,其特征在于，当首、尾叶扇不重叠时,其叶扇数等于转轴数加I ;当首、尾叶扇重叠时，其叶扇数等于转轴数。
6.权利要求3中所说的空间合叶，其特征在于，其不平行的轴之间，既可以是平面内不平行，也可以是空间不平行关系。
7.权利要求6中所说空间合叶之不平行的轴，其轴间夹角可以在同侧也可在对侧。
8.权利要求7中所说空间合叶之轴间夹角，其特征在于，角度可以相等也可以不相等。
9.权利要求6中所说空间合叶之不平行的轴，其特征在于，在平面内不平行且夹角在同侧的情况下，任何2个相邻的轴，都可以通过延长叶扇实体材料，来使轴延长到最终实体相交，但也可以不相交。
10.权利要求I中所说空间合叶，其特征在于其叶扇必须由刚性材料而非柔软材料制成。
全文摘要
“空间合叶”是另一类合叶。普通合叶，通常多是一个转轴两个旋叶，也有多轴的，比如用在既能向里开也能向外开的门上的双轴合叶。这类合叶的特点是，轴与轴之间是平行关系。本发明空间合叶，有至少两个转轴，这类合叶的特点是，轴与轴之间是不平行关系，包括平面内不平行和空间不平行，轴间夹角相等或不相等均可。本发明将以“3轴4叶同侧等夹角空间合叶”在飞机前、后缘的襟翼上的应用，作为一个应用实例，来说明空间合叶的新颖性和实用性。
文档编号E05D9/00GK102787772SQ20111022397
公开日2012年11月21日 申请日期2011年8月5日 优先权日2011年8月5日
发明者薛广振 申请人:薛广振