航空器隔间挡板的可调锁定的制作方法

本发明涉及航空器环境，尤其涉及航空器隔间的挡板。

背景技术：

各种类型的航空器在空气环境中操作，这可能导致飞行期间机载物品(例如，人和货物)的移动(例如，移位和滑动)。航空器的指定区域(例如，驾驶舱、客舱、盥洗室等)中的松散物品可以包含或封闭在各种类型的挡板(例如，滑动门或铰链门等)中。可以使用各种锁定机构(例如，闩、锁和其它常见机构)以使挡板处于关闭方位时保持稳固，以及将挡板保持在打开方位。

技术实现要素：

本发明为航空器的各种隔间的挡板系统提供一种改进的锁定机构。

在一个方面，本发明提供一种用于航空器挡板的可调锁定装置。该锁定装置具有安装基座，该安装基座可安装于该挡板或者可安装在该航空器的紧邻该挡板的区域中。该安装基座至少部分沿着安装轴线延伸。保持元件被安装为用于沿着安装轴线移动并且被配置为至少部分实现保持力。调节器被安装于该安装基座和保持元件中的至少一个，并且被配置和布置为实现该保持元件相对于该安装基座的沿着安装轴线的位置的变化。当该锁定装置被安装于该挡板或者被安装在该航空器的紧邻该挡板的区域中时，该保持力将该挡板偏置在打开方位和关闭方位中的一个。

在另一个方面，本发明提供一种用于航空器隔间的挡板系统，该挡板系统具有安装于框架以在打开方位和关闭方位之间移动的挡板和安装于该挡板的锁定装置。该锁定装置包括安装基座，该安装基座具有被配置为接合该挡板的第一端和至少部分沿着安装轴线延伸的第二端。保持元件被安装为用于沿着安装轴线移动并且被配置为至少部分实现保持力。调节器被安装于该安装基座和该保持元件中的至少一个，并且被配置和布置为实现该保持元件相对于该安装基座的沿着安装轴线的位置的变化。该保持力将该挡板偏置到打开方位和关闭方位中的一个。

在附图和下面的描述中给出一个或多个实施例的细节。其他特征和优点将从说明书、附图和权利要求变得显而易见。

附图说明

图1是其中可以包含根据本发明的挡板系统的示例性航空器的侧视图；

图2a是图1的航空器的示例性隔间的局部透视图，所述示例性隔间具有示出为处于关闭方位的示例性挡板系统；

图2b是其局部透视图，其中挡板系统被示出为处于打开方位；

图3是图2中所示的挡板系统的示例性锁定装置的透视图；

图4是其分解组装图；

图5是组装后的示例性锁定装置的透视图，其中示出了某些内部部件；以及

图6a和图6b是沿图3的a-a平面截取的轴向剖视图，其示出了处于第一和第二调节方位的锁定装置。

各图中相同附图标记指示相同元件。

具体实施方式

下面描述如上面简要描述的附图中所示的所公开的航空器隔间挡板和锁定装置的一个或多个示例性实施例。本领域技术人员可以想到对这些示例性实施例的各种修改。

如本文所使用的，除非另有限制或修饰，否则列出由连接词(例如，“和”)分开的并且前面还有短语“一个或多个”或“至少一个”的元件的列表表示潜在地包括列表的各个元件或其任何组合的配置或布置。例如，“a、b和c中的至少一个”或“a、b和c中的一个或多个”表示可能只有a、只有b、只有c或者可能有a、b和c中的两个或更多个的任何组合(例如，a和b；b和c；a和c；或a、b和c)。

如本文所使用的，术语“轴向”是指大体上平行于一个或多个部件的旋转轴线、对称轴线或中心线的方向。例如，在具有中心线和相对的圆形端部的圆柱体中，“轴向”方向可以指大体上平行于相对端部之间的中心线延伸的方向。在某些情况下，术语“轴向”可以关于不是圆柱形的(或者不是径向对称的)部件使用。例如，包含旋转轴的矩形壳体的“轴向”方向可以被视为大体上平行于该轴的旋转轴线的方向。此外，如本文所使用的术语“径向地”可以指部件关于从共享中心线、轴线或类似的基准垂直向外延伸的线的方向或关系。例如，两个同心的并且轴向重叠的圆柱形部件在部件的轴向重叠的部分上可被视为“径向”对齐，但是在部件的轴向不重叠的部分上不被视为“径向”对齐。在某些情况下，即使部件中的一个或二者可能不是圆柱形(或者不是径向对称)，这种组件也可被视为“径向”对齐。此外，术语“轴向”和“径向”(以及任何派生词)可以包括与真实轴向和径向维度不是精确对准(例如，倾斜)的方向关系，只要这种关系主要在相应的标称轴向或径向方向上即可。

另外，术语“环形”(及其派生词)本文中被用于指环的径向侧面或表面，例如，环形体的向外和向内的侧面或表面。在关于中心基准轴线或中心线对称的环形体的情况下，这些环形侧面和表面可以对应于其周向侧面或表面，其也可以被认为是内径和外径侧面或表面。

飞行运载工具中常见的姿态波动可能导致机载货物和人在空运时移位。航空器的各种柜和隔间在关闭时可以被紧固或闩锁，以束缚或限制移位的物品或人。即使在打开时，柜和隔间门也可以紧固或以其它方式固定，以防止门由于航空器的运动而被非故意地移动。可以使用各种类型的锁定机构将这些门保持在位，直到被手动移动。

传统的锁定机构可能具有各种缺点。例如，需要由人手动闩锁的锁定装置可能被未使用或被不正确地使用，使得该装置无效。通过门的打开或关闭运动操作的锁定装置(例如，闩锁或搭扣)避免了这种情况。磁性锁定装置是这种可内在操作的锁定的例子。然而，传统的磁性锁定也可能具有某些缺点，包括，例如，对于某些应用提供不足的保持力，从而使门易于非故意地移动，或者刚好相反，提供太大的保持力，使得门难以解除或脱离锁定，因此需要用户额外的或集中的努力来打开和关闭门。即使选择磁体提供设定的保持力也不解决该问题，因为不同身高和强壮度的用户对于脱离锁定所需的努力量具有不同的感觉。

本发明为航空器隔间的挡板系统提供一种可调锁定装置。该锁定装置包括保持元件，该保持元件至少部分地提供用于保持挡板系统打开或关闭的保持力。在某些实施例中，该保持力是实现对耦合元件的极性吸引的磁场或磁通，该耦合元件被配置为接收磁场并与磁场相互作用，例如一个或多个附加磁体或导磁元件。应当理解，保持元件和耦合元件可以是相互协作或相互作用以提供相互结合或连接力的任何相同或不同的部件。这些元件可以根据挡板系统的构造以类似的方式起作用。在一种配置中，该锁定装置的保持元件可以是产生与导磁耦合元件相互作用的磁场的磁体。在另一种配置中，该保持元件可以是与由不是该锁定装置的一部分的磁元件产生的磁场相互作用的导磁元件。另外或替代地，保持和耦合元件二者都可以是场生成元件，但是是亲和的(例如，相反的)极性。

该挡板系统可以被配置为安装于任何合适的隔间，例如，包括人占用的隔间(例如，驾驶舱、盥洗室等)和货物或其他东西的隔间(例如，舱顶行李箱、电子柜、检修板等)。不考虑隔间的类型，挡板系统可以包括挡板构件(例如，门、盖或其它面板)和框架构件(例如，门、柜或其它进出开口)。锁定装置可以直接或间接地安装于挡板构件、框架构件或位于挡板构件附近的另一构件。例如，航空器的邻近挡板构件在打开方位和关闭方位之间移动时的路径的固定柜或壁结构。在一个例子中，挡板构件可以是盥洗隔间的直立的(例如，垂直的)铰链门，并且该锁定装置可以安装于该门并且与定位成在该门打开时物理接触该锁定装置的该航空器的壁结构相互作用。如上所述，可以通过该锁定装置中的磁体、该壁结构中的磁体或者该锁定装置和该壁结构二者中的磁体之间的磁场力来实现所述保持力。

在某些实施例中，保持元件(例如，磁体，金属件等)被安装用于调节到锁定装置内的不同位置。例如，保持元件可以被安装为用于沿着该保持元件安装所沿着的轴线连续可变定位或者在预定位置处的不同的非连续定位，以便改变其相对于挡板并由此关于耦合元件的相对位置。物理安装调节允许将锁定装置提供的保持力调节到期望值，以使保持元件和耦合元件之间的连接较强或较弱。从而保持力的调节允许保持装置可针对给定的用户进行优先设置。因此，以单个锁定装置提供具有用户特定的锁定配置的挡板系统，而不需要多个机构或部件更换。

在某些实施例中，锁定装置可被配置为便于调节保持力而无需工具或对锁定装置的制造、组装或安装进行改造。例如，保持元件可被安装为使得可以通过操纵锁定装置的另一个部件沿着保持元件的安装轴线平移保持元件。在某些实施例中，外壳体或筒状构件的旋转可以使保持元件轴向移位或平移，从而增加或减小保持元件和锁定装置的外端之间(以及由此在保持元件和耦合元件对应物之间)的间隙。如上所述，保持元件的轴向调节可以连续进行(例如通过螺纹或槽连接)或调节到预设位置(例如，通过卡口或销/槽连接)。

参考附图，现在描述挡板系统和锁定装置的一个或多个示例性实施方式。尽管在本文中在特定航空器的背景下示出和描述该示例性挡板系统和锁定装置，但是本领域技术人员将认识到，本文公开的挡板系统和锁定装置的原理可以容易地适于在包括各种空中和太空运载工具的其它类型的航空运载工具以及各种其他陆上和海上运载工具中使用。此外，该示例性挡板系统和锁定装置在本文中结合盥洗室的铰链门示出和描述。然而，该挡板系统和锁定装置可以用于所示出和描述以外的其它类型的门或挡板构件以及其它类型的隔间。此外，该锁定装置被示出和描述为用于将挡板构件保持在打开方位，然而，该锁定装置还可以用于将挡板构件保持在关闭方位。因此，本发明不应限于与航空器相关的应用或限于特定的示例性航空器，也不限于所示出和描述的盥洗室或特定的示例性盥洗室。

现在参考图1，图1示出可以在其中实施所公开的挡板系统和锁定装置的示例性航空器10。航空器10包括承载乘客和货物的机身12、提供航空器10飞行所需升力的两个主翼14、用于使飞行稳定的垂直尾翼16和两个水平尾翼18以及提供将航空器10向前推进所需的推力的两个发动机20。飞行控制表面位于机翼14、垂直尾翼16和水平尾翼18上，以引导航空器10。当航空器10静止时，机翼14的重力的作用对机身12施加向下的力，并且在飞行期间，升力克服重力并且在翼部14上施加向上的力。这导致施加到机身12的力的方向和潜在的大小的变化。另外，湍流或其他大气条件可能在飞行期间对机身12施加变化的力。这些力可引起物品在机身12内的位置或地点的变化。

再参考图2a和图2b，航空器10的客舱具有由包括舱壁22的各种舱壁限定的各种区域(例如，厨房、休息区，盥洗室等)，舱壁22包括用于铰接式挡板构件(例如，门26)的开口框架，以从客舱的相邻区域封闭盥洗室区域。图2a和图2b因此示出了根据本发明的挡板系统28的例子，其中门26在图2a中被示出为处于关闭方位，在图2b中被示出为处于打开方位。在参考图3-5，挡板系统28包括锁定装置30，锁定装置30包括作为主要部件的安装元件、保持元件和调节元件。

安装元件可以是能够将锁定装置30耦合到挡板构件(例如，门26)或耦合到航空器10的靠近挡板构件的区域(例如，舱壁22)的任何适当配置的部件。在所示例子中，锁定装置30包括具有沿安装轴线“a”延伸的心轴42的安装基座40。心轴42具有外端44，外端44物理地安装于挡板构件或靠近挡板构件的固定结构。在所示的例子中，心轴42的外端44安装于门26的合适位置，使得当处于如图2b所示的打开方位时，其能够接触舱壁22的如所示的可以在门26的非铰接侧的下角处或附近的区域。心轴42可以以任何合适的方式物理连接到门26，以实现永久或可移除的连接，包括例如通过焊接、粘结、压合或其他机械紧固技术。此外，心轴42可以直接连接或通过中间装置连接。在所示的例子中，端部44在其外周具有螺纹，这允许心轴42旋入门26中。螺纹端部44可以是自攻丝的，从而当其拧入门26时形成开口和螺纹连接，或者螺纹端部44可以具有传统的机器螺纹，从而可旋入门26中的螺纹孔或者嵌入在门26中的具有螺纹孔的嵌入件(未示出)中。安装基座40还具有大的平面特征46，其将心轴42的外螺纹端部44与内端48分开，内端48限定保持元件的安装柱，如下所述。如图所示，平面特征46可以大体上配置为圆盘。在所示的例子中，圆盘具有在向外方向上直径减小的阶梯状外周。安装基座40可以配置为多个零件的组件，或者配置为单件结构，例如通过利用各种加工操作来铸造或挤压。

保持元件可以是能够有助于或提供保持力的任何适当配置的部件，当打开或关闭时，该保持力趋于将挡板构件(例如，门26)保持在相对于航空器10的固定方位(例如，舱壁22)。如上所述，在某些实施例中，保持元件可以被配置为有助于或提供场力形式的保持力，例如，提供对另一个耦合元件的吸引力或接收来自耦合元件的吸引力或此两者。此外，在某些实施例中，该场力是实现保持元件对耦合元件的极性吸引的磁场或通量，该耦合元件被配置为接收磁场并与磁场相互作用。在一种配置中，锁定装置的保持元件可以是产生磁场的磁体，该磁场与导磁耦合元件相互作用。在另一种配置中，保持元件可以是导磁元件，以与由磁性元件产生的磁场相互作用。保持元件和耦合元件二者都可以是场产生元件，但是是亲和的(例如，相反的)极性。在磁性挡板系统的情况下，锁定装置可以包括磁体，该磁体与安装于另一结构(或其一部分)的另一磁体或导磁元件合作，或者锁定装置可以具有与安装于另一个结构的磁体合作的导磁元件。

在所示例子中，锁定装置30包括具有中心开口52的环形配置的永磁体50，该中心开口52轴向延伸穿过磁体50并且尺寸设置成容纳心轴42的内端48。开口52的尺寸大于心轴42的内端48的外周以接纳心轴42并允许磁体相对于心轴42的相对轴向移动。因此，开口52的内径尺寸可以设置为紧密地或宽松地贴近心轴内端48的外径，只要不建立不可移动的连接即可。还应当注意，尽管所示的例子将磁体开口52示出为具有圆形横截面的光滑的圆柱形孔，但是开口52可以具有其它非圆形截面配置或者包括各种其他中间特征或突起。

在所示例子中，磁体50产生吸引由导磁材料制成的结构的磁场力。在该例子中，舱壁22至少部分由导磁材料制成，如合适的金属或钢。磁体50的磁场作用在金属舱壁22上，金属舱壁22因此用作磁体50的耦合元件对应物，以产生锁定装置30的保持力。再次，如所指出的，磁体50还可以与一个或多个附加磁体合作，该附加磁体可以嵌入或装配到舱壁22的与锁定装置30的安装位置互补的位置中，以产生保持力。

锁定装置30的调节元件允许调节保持力。锁定装置30的调节元件(以及安装元件和保持元件)可以以各种方式布置和配置，只要调节元件可以被实施为实现保持元件的位置的物理变化即可。在所示的例子中示出了特定的配置，其中安装基座40是具有固定的外端44和内端48的单件结构，磁体50安装于该安装基座并且通过调节元件相对于心轴42轴向移动。在其他实施例中，例如，安装基座可以被配置为组件，并且心轴内端可以被布置为可相对于其外端轴向移动，使得磁体可以相对于心轴内端固定，而不是安装为用于相对轴向运动。然而，在任一种情况下，调节元件都被操作以实现保持元件的轴向移动。

在所示例子中，调节元件包括内调节器构件60和端部开口的筒62形式的外调节器构件，端部开口的筒62还用作壳体以遮蔽和保护磁体50。应当理解，在某些实施例中，可以仅使用内调节器构件60来实现磁体50的轴向移动，或者在提供与安装基座40的合适连接的其他实施例中，可以通过操纵磁体50本身来实现。在所示的例子中，内调节器构件60具有套环配置并且与磁体50形成组件(例如，通过合适的结合或其它连接)。调节器套环60具有比磁体50的外周尺寸更大的外周尺寸(例如直径)。在调节器套环60的外周设置一个或多个凹口64(例如，间隔开180度的两个)，凹口64接收并接合到壳体筒62的内周(例如，直径)上的一个或多个轴向突起66。应当注意，调节器套环60的凹口64和壳体筒62的突起66的凸凹配置可以颠倒。在该示例性配置中，壳体筒62的旋转将通过凹口64和突起66的相互接合而引起调节器套环以及由此磁体50的旋转。此外，调节器套环60的内周被配置为与心轴42的内端48接合(参见图6a和图6b)，以便将对壳体筒62的旋转输入转换成磁体50的轴向移动。如已经提到的，这可以以各种方式实现，包括心轴42的外端42和内端48的相对旋转。然而，在所示的例子中，心轴内端48是固定的，并且在调节器套环60的内周和心轴42的内端48的螺纹部70之间提供螺纹连接。如将理解的，经由壳体筒62和调节器套环60的旋转输入将导致螺纹部70处的螺纹接合调节器套环60和磁体50并且根据旋转方向使之朝向或远离安装基座40轴向移动。螺纹连接因此提供基本上连续且无限的轴向位置调节。然而，如所指出的，可以使用其它接合技术提供其他预定的或非连续的轴向调节。作为一个例子，心轴的内端和调节器套环(或磁体)可以经由销和槽或卡口式连接或其它非螺纹连接，在多个预定位置之一处互连。

在所示例子中，锁定装置30被组装为独立的紧凑包。特别地，如图6a和图6b所示，壳体筒62在形成于壳体筒62的内周中的用于容纳盘46的外周的凹槽80处可旋转地安装于安装基座40。盘46的阶梯状周边与壳体筒62的径向向内突出的端壁82相互配合，以防止壳体筒62相对于安装基座40在一个方向上(在图6a和图6b中向右)轴向滑动。圆形盖板90安装在壳体筒62的另一端处的端部凹槽92中，并且通过适当的机械连接固定，例如拧入心轴52的内端48中的螺纹孔96中固定螺钉94。在盖板90就位的情况下，磁体50、调节器套环60和壳体筒62被捕获并被安装在心轴42的内端48上。该固定螺钉允许接近和移除磁体50，然而，也可以进行其它可移除或不可移除的连接(例如，焊接、粘合、压合等)。诸如由柔顺或可变形材料或高耐磨材料制成的缓冲器100也可通过合适的连接(例如，粘合等)安装于盖板90。

在操作中，如下调整或调节锁定装置30的保持力。以顺时针或逆时针方向手动旋转壳体筒62，通过凹口64和凸起66的接合来旋转调节器套环60。调节器套环60与心轴42的内端48的螺纹部70的接合使得调节器套环60和磁体50从最靠近安装基座40并且实现最小保持力的位置(如图6a所示)到离安装基座40最远并且实现最大保持力的位置(如图6b所示)以及其间的任何位置朝向或远离安装基座40轴向平移。在所示的示例中，壳体筒62的顺时针旋转使磁体50远离安装基座40移动并且因此增加锁定装置30的保持力，而壳体筒62的逆时针旋转使磁体50朝向安装基座40移动并且减小保持力。

作为一个非限制性例子，磁体50在图6a和图6b中所示的位置之间行进大约3/8英寸(10mm)，并且磁体50是由尺寸大约为一英寸(25.4mm)直径和半英寸(12.7mm)厚的钕、铁和硼的合金制成的永磁体，在各个位置中提供大约20至65磅的保持力。锁定装置30的其他部件可以由通常没有或具有低磁导率的材料制成，例如合适的铝合金。

这样，已经描述了所公开的挡板系统和锁定装置的各种实施例，其中锁定装置的保持力可以被调节以提供趋向于将挡板构件保持在打开方位或关闭方位的较大或较小的力，并且因此在打开或关闭挡板构件时对使用者提供较大或较小的阻力。该保持力可以通过锁定装置中的保持元件(磁体或导磁元件)和相对应的耦合元件(也是磁体或导磁元件)的磁耦合来提供。锁定装置可以直接安装于挡板构件或者安装于当处于打开状态或关闭状态时靠近挡板构件的各种结构。已经描述了用于调节锁定装置的保持力的各种布置构造，包括具有接合筒和套环部件的调节器布置，其通过旋转输入向磁体提供轴向平移。

本文所使用的术语仅是为了描述特定实施例的目的，而不意在限制本发明。如本文所使用的，单数形式“一”，“一个”和“该”旨在也包括复数形式，除非上下文另有明确指示。还应当理解，当在本说明书中使用时，术语“包括”和/或“包含”表示所述特征、整体、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但不排除存在或附加一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元件、组件和/或其组合。

已经出于说明和描述的目的给出了本发明的描述，但是并不旨在穷举或限制于所公开的形式的公开内容。在不脱离本发明的范围和精神的情况下，许多修改和变化对于本领域普通技术人员将是显而易见的。为了最好地解释本发明的原理及其实际应用，以及为了使本领域的其他普通技术人员能够理解本发明并且认识到对所描述的例子的许多替代、修改和变化，选择和描述了本文中的明确引用的实施例。因此，除了明确描述的那些之外的各种实施例和实施方式也在所附权利要求的范围内。