真空动力升降机构的制作方法

本专利申请要求2014年4月2日提交的美国申请No.61/974,095和2015年3月30提交的美国申请No.14/672,570的优先权，其全部内容以引用方式并入本文。

背景技术：

本发明整体涉及升降(lift)辅助机构，且更具体地，涉及用于移动诸如飞行器储物箱或容器的可移动部件的真空动力升降系统。

枢转飞行器高架的(overhead)储物箱或容器通常依赖于由操作者(诸如乘客或空中乘务员)提供的力，例如用来关闭和固定储物容器，并且通常不具有操作者辅助。设计成辅助移动储物容器或装置的弹簧或其它简单机构通常迫使使用者在容器或装置为空的或仅仅被少量装载时向下拉动容器或装置以用于装载，并且当其满载时向上推动容器或装置。

已经使用动力辅助的储物箱系统来尝试解决这个问题。例如，已知一种动力储物箱系统，其包括动力储物箱升降系统，其将储物箱解锁，并提供由机舱管理系统控制的动力提升力。此外，动力系统已经被用作在其它飞行器相关应用中的手动力的替代形式，诸如打开和关闭盥洗室门和机组人员休息室以及压实垃圾。例如，已知一种垃圾管理系统，其包括适于在垃圾容器内压实垃圾的活塞，以及连接到真空垃圾处理的通道，其中用于活塞压碎力的动力由真空源提供。

然而，通常这种系统使用电动马达，这会是不利的。例如，在电气故障或电功率降低的情况下，乘客或空中乘务员可能被困在盥洗室中，或者被降低的储物箱伤害，引起安全问题。此外，从降低储物箱和打开盥洗室到部署视频监视器和压实垃圾，不断使用电力以将动力提供到飞行器中的每个机动化的特征部(增加在机舱压力监测和其它控制系统顶部上)对于维护飞行器能够是昂贵的。因此，期望提供一种升降辅助机构，其是安全的以提供具有最小电力消耗并且其是成本低的以维护具有最小电力消耗。还期望提供一种升降辅助机构，以提供用于打开和关闭储物容器和飞行器厨房和壁橱高架箱的动力，以在存在人可被困住或受伤的风险时提供动力，以提供用于飞行器座椅、腿支托等等的联接/接合(articulation)的动力，以在辅助展开诸如机组人员休息室或盥洗室的可扩展隔间时提供动力，以在辅助从厨房的后部取回厨房推车或标准单元时提供动力，以提供动力以压实垃圾，以提供动力部署高架视频监视器，以提供动力辅助来打开和关闭门和其他面板，诸如可展开的餐具橱等等，以对飞行器机舱内的底垫和其它坐垫提供可变的舒适性控制，以提供用于可变几何形状座椅的动力辅助以辅助重新配置机舱，等等。

因此，可期望提供真空动力升降辅助机构，其能够与飞行器高架储物箱或其它类型的储物容器或装置一起使用，能够结合现有的飞行器高架储物箱进行改装。可期望提供真空动力高架壁橱系统，其利用用于升降机构的真空致动，需要最小的电力消耗。本发明满足这些和其它需要。

技术实现要素：

简而言之，概括地，本发明提供一种用于移动可移动部件的真空动力系统，该可移动部件相对于固定结构在第一位置和第二位置之间沿相反的第一方向和第二方向可移动。真空动力系统能够与飞行器高架储物箱或其它类型的储物容器和装置一起使用，用于飞行器座椅、腿支托等等的联接，展开诸如机组人员休息室或盥洗室的可扩展隔间，从厨房的后部取回厨房推车或标准单元，压实垃圾，部署高架视频监视器，打开和关闭门和其他面板，底垫和其它坐垫的可变的舒适性控制，重新配置机舱中的座椅，等等。真空动力系统利用真空动力升降系统或升降辅助机构，其能够在现有的飞行器中进行改装，并且利用用于升降的真空致动，需要最小的电力消耗。

因此，本发明提供一种真空动力系统，其包括可移动部件，安装到固定结构的真空致动器，以及连接到可移动部件的真空致动器的一部分。真空致动器被配置成相对于固定结构在第一位置和第二位置之间移动可移动部件。真空动力系统的一个或更多个进气端口被配置成与真空源流体连通连接，用于将可移动部件在第一方向上移动到第一位置，且真空致动器包括一个或更多个放气阀端口，其被配置成使真空致动器通气(vent)，以允许可移动部件在第二方向上移动到第二位置。

在一个目前优选的方面中，真空致动器包括空气波纹管，其具有附接到可移动部件的顶部部分的下端，以及安装到固定结构的上端。在另一个目前优选的方面中，空气波纹管的上端与空气歧管流体连通连接，所述空气歧管被配置成提供真空源到空气波纹管和使空气波纹管通气。在另一个目前优选的方面中，空气歧管包括一个或更多个进气端口和一个或更多个放气阀端口，所述一个或更多个进气端口用于将真空提供到空气波纹管，从而将可移动部件在第一方向上移动到第一位置，所述一个或更多个放气阀端口用于使空气波纹管通气，从而将可移动部件在第二方向上移动到第二位置。

在另一个目前优选的方面中，真空致动器包括线性真空致动器。在一个目前优选的变体中，真空致动器包括单作用线性真空致动器，其具有活塞，以及具有第一端部和第二端部的气缸。活塞被设置在气缸中，用于活塞在气缸内的滑动往复移动，并且连接到活塞的致动器杆延伸穿过在气缸的第二端部的密封件，并且连接到可移动部件。真空连接部被提供与气缸的第一端部流体连通，用于将真空提供到单作用线性真空致动器，从而将可移动部件在第一方向上移动到第一位置，并且放气阀与气缸的第一端部流体连通连接，用于使单作用线性真空致动器通气，从而允许可移动部件在第二方向上移动到第二位置。

在目前优选的变体中，真空致动器包括双作用线性真空致动器，其具有活塞，以及具有第一端部和第二端部的气缸。活塞被设置在气缸中，用于活塞在气缸内的滑动往复移动，并且连接到活塞的致动器杆延伸穿过在气缸的第二端部的密封件，并且连接到可移动部件。第一真空连接部被提供与气缸的第一端部流体连通，用于将真空提供到双作用线性真空致动器，从而将可移动部件在第一方向上移动到第一位置，并且第一放气阀被提供与气缸的第一端部流体连通，以使双作用线性真空致动器通气，从而允许可移动部件在第二方向上移动到第二位置。此外，第二真空连接部被提供与气缸的第二端部流体连通，用于将真空提供到双作用线性真空致动器，从而将活塞且进而将可移动部件在第二方向上移动到第二位置，并且第二放气阀被提供与气缸的第二端部流体连通，以使双作用线性真空致动器通气，从而允许可移动部件在第一方向上移动到第一位置。

在目前优选的方面中，可移动部件包括储物容器。在另一个优选的方面中，固定结构包括容纳真空致动器的固定的储物容器外壳。在另一个优选的方面中，固定的储物容器外壳是顶隔板壁橱护箱(above ceiling closet box)。

在另一个优选的方面中，具有第一端部和第二端部的一个或更多个细长的轨道被提供在固定的储物容器外壳中，并且一个或更多个对应的引导元件被提供在可移动部件上。对应的引导元件与第一端部和第二端部之间的一个或更多个细长的轨道可移动地接合，从而在第一位置和第二位置之间移动可移动部件。在另一个优选的方面中，一个或更多个细长的轨道包括固定的储物容器外壳的相对的内侧壁上的第一组线性轨道，并且一个或更多个对应的引导元件包括储物容器的相对的外侧壁上的第二组线性轨道。第二组线性轨道可滑动地连接到第一组线性轨道，用于在第一位置和第二位置之间引导储物容器的移动。

在目前优选的方面中，真空动力系统被配置成在升起位置和降低位置之间移动或升降可移动部件。在另一个目前优选的方面中，真空动力系统被配置成在收起位置和展开位置之间移动储物容器。

在另外的目前优选的方面中，本发明提供一种用于移动可移动部件的方法，该可移动部件相对于固定结构在第一位置和第二位置之间沿相反的第一方向和第二方向可移动。根据目前优选的方面，方法包括：将可移动部件连接到真空致动器；通过与真空致动器流体连通的一个或更多个进气端口将真空源施加到真空致动器，从而将可移动部件在第一方向上移动到第一位置；以及通过与真空致动器流体连通的一个或更多个放气端口使真空致动器通气，从而将可移动部件在第二方向上移动到第二位置。在另一个目前优选的方面中，方法还包括在将真空源施加到真空致动器之后，将可移动部件闩锁在第一位置，以及在使真空致动器通气之后，将可移动部件闩锁在第二位置。

根据以举例的方式示出本发明的特征的下面的具体实施方式和附图，本发明的这些和其它方面以及优点将变得显而易见。

附图说明

图1是示出根据本发明的真空动力升降系统的在全方位服务飞行器厨房中容纳储物容器的顶隔板壁橱护箱的前透视图，其中储物容器中的两个在顶隔板壁橱护箱内侧的升起或收起位置，并且储物容器中的一个在降低或展开位置，为了清楚起见，移除了顶隔板壁橱护箱的侧面板。

图2是示出图1的真空动力升降系统的顶隔板壁橱护箱和储物容器的前视图，为了清楚起见，移除了顶隔板壁橱护箱的一部分的侧面板。

图3是图1的降低的储物容器的前透视图。

图4是图1的顶隔板壁橱护箱的前透视图。

图5是图1的顶隔板壁橱护箱和储物容器的前透视图，为了清楚起见，移除了顶隔板壁橱护箱的侧面板。

图6是图1的顶隔板壁橱护箱和储物容器的前透视图，为了清楚起见，移除了顶隔板壁橱护箱的上部分的侧面板。

图7是图1的顶隔板壁橱护箱和储物容器的后透视图。

图8是具有空气波纹管的根据本发明的真空动力升降系统的实施例的分解图。

图9是具有用于图8的真空动力升降系统的单作用线性真空致动器的根据本发明的真空动力升降系统的透视图。

图10是沿线10-10截取的图9的真空动力升降系统的剖视图，其示出当真空被提供到单作用线性真空致动器时，在第一方向致动储物容器(未示出)的活塞，诸如为了升起或收起储物容器。

图11是类似于图10的剖视图，其示出当使单作用线性真空致动器通气时，在第二方向被释放的活塞，诸如为了降低或展开储物容器。

图12是具有用于图8的真空动力升降系统的双作用线性真空致动器的根据本发明的真空动力升降系统的透视图。

图13是沿线13-13截取的图12的真空动力升降系统的剖视图，其示出当真空被提供到双作用线性真空致动器时，以及当使双作用线性真空致动器通气时，在第一方向致动储物容器(未示出)的活塞，诸如为了升起或收起储物容器。

图14是类似于图13的剖视图，其中当真空被提供到双作用线性真空致动器时，以及当使双作用线性真空致动器通气时，活塞在第二方向致动储物容器(未示出)，诸如为了降低或展开储物容器。

具体实施方式

参考以图示和举例的方式而不是以限制的方式提供的附图，本发明提供一种真空动力系统20，其用于在第一位置和第二位置之间移动或升降一个或更多个可移动部件，例如，储物容器22a、22b和22c。如图1-7中所示，真空动力系统提供提升力，其用于在用于接近储物容器而装载或卸载物体的降低或展开位置24和用于储存储物容器的升起或收起位置26之间移动飞行器中的储物容器。

参考图1和图2，根据目前优选的方面，真空动力系统在全方位服务飞行器厨房28中实施，其通常包括饮料中心，一个或更多个烤箱和/或冷却器单元，一个或更多个厨房车舱(cart bay)等等。飞行器厨房通常包括顶棚面板30，其中顶棚面板上的储存空间32用于多个储物容器的高架储物。在示例性方面中，储存空间32包括三个并排的储物容器，其包括示出为处于用于从储物容器装载或卸载物品的降低或展开位置的中心单元22b，以及示出为处于用于储存储物容器的升起或收起的位置的两个侧面单元22a和22c。在另一个示例性方面中，每个储物容器可移除地接收和储存一个或更多个标准储存单元52，在标准存储单元中装载或卸载物品。

图3示出飞行器厨房中的降低的储物容器22b。在示例性方面中，飞行器厨房中的空中乘务员使用真空动力系统来将具有一个或更多个标准的储存单元的储物容器降低到展开位置中。空中乘务员然后着手将物品装载或卸载到标准储存单元中。当空中乘务员完成将物品装载或卸载到储物容器中时，空中乘务员使用真空动力系统，以将储物容器提升回到顶棚面板上方的收起位置。

图4-图7示出可移动部件或储物容器被包含在固定结构54中，并且相对于固定结构54移动。如图5和图6中可见，根据一个方面，固定结构是容纳储物容器的固定的储物容器外壳或顶隔板壁橱护箱。每个可移动部件连接到真空致动器34，其进而安装到如图6中所示的固定结构。关于图7，每个储物容器外壳包括被配置成与真空源流体连通连接以用于升起储物容器的一个或更多个进气端口48，以及被配置成使真空致动器通气以用于降低储物容器的一个或更多个放气阀端口50。

参考图8，在目前优选的方面中，真空致动器34包括具有下端38和上端40的空气波纹管36。空气波纹管的下端通常附接到可移动部件或储物容器44的顶部部分42，并且空气波纹管的上端通常附接到固定结构。在优选的方面中，固定结构包括空气歧管46，其与空气波纹管的上端流体连通连接，并且提供真空源到空气波纹管或使空气波纹管通气。在示例性方面中，如图7中所示，空气歧管通常包括用于将真空提供到空气波纹管以升起储物容器的一个或更多个进气端口48，以及用于使空气波纹管通气以降低储物容器的一个或更多个放气阀端口50。在另一个方面中，真空动力系统的固定结构包括容纳真空致动器的固定的储物容器结构或外壳，诸如顶隔板壁橱护箱54。

当例如借助真空泵或其它真空装置，真空通过空气歧管的一个或更多个进气口被提供至空气波纹管时，真空产生拉力，该拉力使空气波纹管压缩并且进而相对于固定的储物容器外壳升起储物容器，直到储物容器到达升起或收起位置。当不再施加真空时，通过空气歧管的一个或更多个排气阀排放压力，使得空波纹管扩展，并且进而相对于固定的储物容器外壳降低储物容器，直到储物容器到达降低或展开位置。

在另一个目前优选的方面中，固定的储物容器外壳包括固定的储物容器外壳或顶隔板壁橱护箱的相对的内侧壁58上的一个或更多个细长的轨道，即第一组线性轨道56，以及储物容器的相对的外侧壁62上的对应的导向元件，即第二组线性轨道或导向件60。在一个方面中，可移动部件或储物容器上的一个或更多个对应的导向元件与固定的储物容器外壳中的一个或更多个细长的轨道可移动地接合，使得储物容器能够在升起位置和降低位置之间移动。在优选的方面中，第二组线性轨道可滑动地连接到固定的储物容器外壳或顶隔板壁橱护箱中的第一组线性轨道，以提供用于一个或更多个储物容器在降低或展开位置和升起或收起位置之间的滑动移动的导向系统。在优选的方面中，真空动力系统包括闩锁系统，例如一个或更多个闩锁，用于将储物容器可释放地闩锁在降低或展开位置，以及升起或收起位置。

参考图9-图14，在目前优选的方面中，诸如用于的高架储物的本发明的真空动力系统包括单作用线性真空致动器或双作用线性真空致动器，其类似于气动致动器运行，但是由负压或真空致动，而不是由正压致动。

如图9-11中所示，单作用线性真空致动器70包括具有多个密封件的活塞72，其被封装或安排为用于在具有第一端部76和第二端部78的气缸74内的滑动往复移动。单作用线性真空致动器70利用通过在气缸的第一端部处的真空接管或真空连接部80提供的真空来提供提升力或拉力，用于活塞在第一方向82的移动。致动器杆84连接到活塞，延伸穿过在气缸的第二端部的密封件86，并且连接到要被升降或移动的物体，诸如可移动部件或储物容器。

当真空通过真空连接部被提供到单作用线性真空致动器时，活塞相对于气缸在第一方向上移动和拉动可移动部件，直到可移动部件如前所述到达升起或收起位置。放气阀88也被提供在气缸的第一端部处，以允许单作用线性真空致动器的受控通气，从而允许将致动器杆，且进而可移动部件相对于气缸在相反的方向90移动到降低或展开位置，如先前所述。在一个方面中，真空动力系统包括闩锁系统，用于将储物容器可释放地闩锁在降低或展开位置，以及升起或收起位置。

在目前的优选变体中，线性真空致动器包括被容纳用于气缸中的往复移动的活塞，并且是双作用的，即，利用真空交替地在相反的方向提供提升力或拉力。参考图12-图14，双作用线性真空致动器170包括具有多个密封件的活塞172，其被容纳以用于在具有第一端部176和第二端部178的气缸174内的滑动往复移动。双作用线性真空致动器170利用通过在气缸的第一端部处的第一真空连接部180提供的真空来提供提升力或拉动力，用于活塞在第一方向182的移动。致动器杆184连接到活塞，延伸穿过在气缸的第二端部处的密封件186，并且连接到要被升降或移动的物体，诸如可移动部件或储物容器。

当真空通过第一真空连接部被提供到双作用线性真空致动器时，活塞相对于气缸在第一方向上移动和拉动可移动部件，直到可移动部件如前所述到达升起或收起位置。第一放气阀188被提供在气缸的第一端部处，以允许双作用线性真空致动器的受控通气，从而允许将致动器杆，且进而可移动部件相对于气缸在相反的第二方向192移动到降低或展开位置，如先前所述。

但是，不像单作用真空致动器，双作用真空致动器还包括被有利地提供在气缸的第二端部178处的第二真空连接部190和第二放气阀194。双作用线性真空致动器利用通过在气缸的第二端部处的第二真空连接部190提供的真空来提供用于活塞，且进而可移动部件相对于气缸在第二方向192的移动的提升力或拉力，直到其到达降低或展开位置。第二放气阀194也被提供在气缸的第二端部，以允许双作用线性真空致动器的受控通气，从而允许将致动器杆，且进而可移动部件相对于气缸在第一方向182移回，直到其到达升起或收起位置。在一个方面中，真空动力系统包括闩锁系统，用于将储物容器可释放地闩锁在降低或展开位置，以及升起或收起位置。

根据前述内容应当理解，虽然已经图示和描述本发明的具体形式，但是在不偏离本发明的精神和范围的情况下，能够进行各种修改。因此，除随附权利要求外，不旨在限制本发明。