上下打开式应急出口外手柄机构的制作方法

本发明涉及飞机应急出口打开方式技术领域，具体涉及一种上下打开式应急出口外手柄机构。

背景技术：

上下打开式应急出口的外手柄是一个功能高度集中的区域，从目前已有的国内外机型来看，上下打开式的外手柄主要有空客系列和庞巴迪的C系列飞机。这些外手柄具有基本相同的功能，空间布局都非常紧凑，设计难度较高。还有一些机型的外手柄较为简单，如Q400登机门的外手柄，但其上未集成多个功能，而是把各功能通过一系列单独的机构来实现，这增加了舱门整体的重量和设计难度，增加了设计成本。

技术实现要素：

针对现有技术不足，本发明提供一种上下打开式应急出口外手柄机构，是一种上下翻转打开式的舱门外手柄机构，其上集成了多个机构功能，用于实现舱门的安全打开和可靠关闭。其主要包括：内外手柄离合功能，用来实现内外手柄之间能够相对独立地操作；关闭后的外手柄锁定功能，用来保证外手柄不会由于飞机的震动或气流的影响而转动；以及解除预位的功能，如果飞机采用了应急逃生装置，那么当使用外手柄开门时，不允许触发应急逃生装置，这时就需要解除预位功能。克服了在外手柄这个相对较小的区域内设置以上功能构件，且具有足够高的安全性可靠性的难度，且本发明外手柄机构在各功能中，成对采用构件，保证机构在发生单一失效时仍然安全可靠，同时失效易被发现。

本发明采用的技术方案为：

上下打开式应急出口外手柄机构，具有外手柄主结构件(1)，手柄轴(2)，曲柄锁钩机构，连杆(5)，曲柄(6)，插耳连杆(7)，次级翻板(9)和初级翻版(10)；

所述手柄轴(2)与外手柄主结构件(1)铰接；所述曲柄锁钩机构包括驱动曲柄(3)和曲柄锁钩(4)，所述驱动曲柄(3)固接在手柄轴(2)上；曲柄锁钩(4)与外手柄主结构(1)铰接，驱动曲柄(3)与曲柄锁钩(4)相互作用；连杆(5)一端与曲柄锁钩(4)连接，连杆(5)另一端与曲柄(6)一端连接；曲柄(6)铰接在外手柄主结构件(1)上，曲柄(6)另一端通过插耳连杆(7)与次级翻板(9)的内侧相连；

次级翻板(9)与初级翻板(10)铰接，在铰接位置处通过两个扭簧Ⅰ(11)使初级翻板(10)和次级翻板(9)保持相对固定的位置；次级翻板(9)与外手柄主结构件(1)之间用两根拉伸弹簧(8)相连；初级翻版(10)铰接在外手柄主结构(1)上，并在铰接位置处通过两个扭簧Ⅱ(12)与外手柄主结构件(1)保持相对固定的位置关系。

所述的上下打开式应急出口外手柄机构，所述外手柄主结构件(1)的中部沿长度方向具有两个相对设置的支撑侧板(1.1)，支撑侧板上依次设有第一铰接位(1.2)，第二铰接位(1.3)，第三铰接位(1.4)，第四铰接位(1.5)和翻板安装位(1.6)；手柄轴(2)与外手柄主结构件(1)铰接在第一铰接位上，曲柄锁钩(4)与外手柄主结构(1)铰接在第二铰接位上，曲柄(6)与外手柄主结构件(1)铰接在第三铰接位上，初级翻版(10)与外手柄主结构(1)铰接在第四铰接位上，次级翻板(9)和初级翻版(10)安装在翻板安装位(1.6)上。

所述的上下打开式应急出口外手柄机构，所述插耳连杆(7)具有杆部(7.1)和插耳部(7.2)，曲柄(6)另一端与杆部(7.1)铰接，插耳部(7.2)与次级翻板(9)的内侧相连。

所述的上下打开式应急出口外手柄机构，所述次级翻板(9)内侧的中部具有安装板(9.2)，插耳连杆(7)与安装板(9.2)铰接；所述次级翻板(9)内侧位于安装板(9.2)的两侧还分别设有安装侧板(9.3)，次级翻板(9)通过两个安装侧板(9.3)铰接在初级翻板(10)的内侧。

所述的上下打开式应急出口外手柄机构，次级翻板(9)外侧中间部位具有凸出部位(9.1)，初级翻版(10)上设有次级翻板(9)凸出部位相对应的凹陷部位(10.1)，通过凸出部位(9.1)与凹陷部位(10.1)相互配合，实现次级翻板(9)的止动功能。

所述的上下打开式应急出口外手柄机构，初级翻板(10)的内侧还设有滚轮(13)；所述滚轮(13)一个作用是当手柄完全关闭后，滚轮(13)被应急出口门体结构上的凸轮卡阻在关闭位置，并且当手柄受到打开的力越大时，初级翻板(10)关闭的越紧，手柄越不能被打开，这就起到了防止其自由翻转的作用，是一种飞行安全保护设计；另一个作用是当应急出口设置有应急逃生辅助设备时，可通过滚轮(13)与相关的机构配合实现解除预位的功能。

本发明具有以下有益效果：

本发明解决了现有技术中存在的“机构复杂程度高、重量大、可靠性相对低”等问题，在满足各项功能要求的前提下，实现机构占用空间小，零件利用率高，重量轻，操作简便的上下翻转式应急出口外手柄机构。本发明外手柄机构的特点主要体现在满足最新版的FAR25部以及《SAE ARP 488》等适航文件对应急出口外手柄的要求，具有很高的通用性，适合用于多种类型舱门，并且具有设计简单巧妙重量轻成本低、可靠性安全性高等特点。飞机应急出口的外手柄采用上下翻转打开式，这种形式相对更容易操作，由于外手柄轴与其它机构轴平行，使得轴之间的连接更方便更节省空间。所以本发明外手柄机构基于上下翻转的手柄结构，手柄内部机构的空间利用率大，功能齐全，适合于多种应急出口如登机门、服务门、应急门等，某些机型的货舱门亦可使用。

本发明外手柄机构功能齐全，通用性强，针对不同类型的应急出口及应急逃生装备的应用与否，可以很容易地增/减解除预位的功能。在将来的舱门同类型外手柄设计中可随时使用，缩短设计工时，降低设计成本。

本发明的外手柄机构占用空间小，重量轻，功能集成度较高，提高了外手柄区域的空间利用率，同时也就降低了外手柄的总重，如C系列飞机的应急出口外手柄机构，与本发明相比显得格外笨重。

本发明的外手柄机构可靠性高，本发明中的关键部件和关键功能都有成对的弹簧起作用，如果其中一根弹簧失效，另一个相同功能的弹簧仍然能够保证功能的正常实现，同时失效的弹簧也容易通过目视检查以及对手柄翻板的操作力的大小来判断出来。

本发明的外手柄机构操作简便，对于打开和关闭外手柄以及控制内外手柄的离合状态的操作而言，本发明可实现单手操作。

附图说明

图1为外手柄主结构件的结构示意图。

图2为次级翻板的结构示意图。

图3为初级翻版的结构示意图。

图4为本发明处于完全关闭状态的示意图。

图5为本发明处于初级翻版被打开状态的示意图。

图6为本发明处于次级翻板被打开状态的示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明机构进行详细地说明。

如图1-6所示上下打开式应急出口外手柄机构，包括：

外手柄主结构件如图1所示，外手柄主结构件的中部沿长度方向具有两个相对设置的支撑侧板1.1，支撑侧板上依次设有第一铰接位1.2，第二铰接位1.3，第三铰接位1.4，第四铰接位1.5和翻板安装位1.6。

手柄轴2，与外手柄主结构件1铰接在第一铰接位上，

曲柄锁钩机构，包括驱动曲柄3和曲柄锁钩4，驱动曲柄3固接在手柄轴2上；曲柄锁钩4与外手柄主结构1铰接在第二铰接位上，驱动曲柄3与曲柄锁钩4相互作用。

连杆5，连杆5一端与曲柄锁钩4连接，连杆5另一端与曲柄6一端连接。

曲柄6，与外手柄主结构件1铰接在第三铰接位上，曲柄6另一端与插耳连杆7的杆部7.1铰接。

插耳连杆7具有杆部7.1和插耳部7.2，插耳连杆7的插耳部7.2与次级翻板9的内侧相连。

次级翻板9，如图2所示次级翻板9内侧的中部具有安装板9.2，插耳连杆7的插耳部7.2与安装板9.2铰接。次级翻板9内侧位于安装板9.2的两侧还分别设有安装侧板9.3，次级翻板9通过两个安装侧板9.3铰接在初级翻板10的内侧，通过两个扭簧Ⅰ11使初级翻板10和次级翻板9保持相对固定的位置，且次级翻板9外侧中间部位具有凸出部位9.1；次级翻板9与外手柄主结构件1之间用两根拉伸弹簧8相连；

初级翻版10，与外手柄主结构1铰接在第四铰接位上，并通过两个扭簧Ⅱ12与外手柄主结构件1保持相对固定的位置关系；初级翻版10上设有次级翻板9凸出部位相对应的凹陷部位10.1，通过凸出部位9.1与凹陷部位10.1相互配合，实现次级翻板9的止动功能；初级翻板10的内侧还设有滚轮13，一个作用是当手柄完全关闭后，滚轮13被应急出口门体结构上的凸轮卡阻在关闭位置，并且当手柄受到打开的力越大时，初级翻板10关闭的越紧，手柄越不能被打开，防止其自由翻转；另一个作用是当应急出口设置有应急逃生辅助设备时，可通过滚轮13与相关的机构配合实现解除预位的功能；初级翻板10的翻转轴与曲柄6和插耳连杆7的铰接轴同轴。

如图4所示外手柄状态为完全关闭状态，此时在舱门结构上需要有一个固定的挡块，用来与滚轮13配合，防止外手柄自由翻转出舱门结构。在图1所示状态下，两对扭簧Ⅰ11和扭簧Ⅱ12的扭力均趋向于使翻板关闭，同时两根拉簧8处于同时使初级翻板10和次级翻板9趋于关闭的位置状态，也就是说，此时所有的弹簧力都使翻板趋向于关闭状态。

当开始打开外手柄时，如图5所示初级翻板10与次级翻板9在两根扭簧Ⅰ11、两根扭簧Ⅱ12和两根拉簧8的共同作用下，翻板作为一个整体被打开。此时拉簧8的拉力仍然使次级翻板9趋向于关闭，但使初级翻板10趋向于打开。同时，两根扭簧Ⅱ12对初级翻板10的扭力所产生的力矩略大于两根拉簧8所产生的力矩，所以此时的翻板仍然趋向于关闭。

图6所示状态为次级翻板9相对初级翻版10打开的状态。此时两根拉伸弹簧8的拉力同时使初级翻版10和次级翻板9趋向于打开，并且此拉力对初级翻板10所产生的力矩大于两根扭簧Ⅱ12所产生的力矩，所以此时的两级翻板保持在最大的打开位置。

图4和图5中所示驱动曲柄3可随内手柄机构的轴进行顺时针转动，而外手柄则保持不动，换言之，此时内手柄与外手柄之间处于“离”状态。处于此状态时，外手柄能够打开舱门却不能关闭舱门。图6所示驱动曲柄3与曲柄锁钩4之间相互啮合，使得外手柄能够驱动内手柄机构轴逆时针转动，换言之，此时内手柄与外手柄之间处于“合”的状态。处于此状态时，外手柄能够打开和关闭舱门。

当通过打开外手柄来打开舱门之后，外手柄与内手柄之间可以有两个状态——“离”与“合”，当处于“离”状态图4和图5所示状态时，外手柄可直接被关闭，同时保持舱门的打开状态不变；当处于“合”状态图6所示状态时，若只想把外手柄关闭而保持舱门打开，那么需用大拇指按压驱动次级翻板9.1上的凸台部位，以把“合”状态转变为“离”状态，然后直接关闭外手柄即可。

当通过外手柄来关闭舱门时，先将外手柄打开至打开位，其次用手指驱动次级翻板9的下部，次级翻板9与初级翻板10同时被打开，使内外手柄处于“合”状态，此时外手柄与内手柄机构轴啮合，然后关闭外手柄来关舱门，最后用大拇指按压驱动次级翻板9上的凸台部位解除“合”状态，舱门即处于安全关闭状态。