安全钩式闭锁的制作方法

本申请是2015年6月8日提交的名称为“肘节连接闭锁(togglelinklatch)”的美国申请第14/733,412号的部分继续申请，该申请是2015年3月13日提交的名称为“肘节连接闭锁(togglelinklatch)”的美国专利申请第14/657,373号的部分继续申请，该申请是2014年3月13日提交的名称为“肘节连接闭锁(togglelinklatch)”的临时申请第61/952,521号的非临时专利申请，在此要求保护所有上述权利要求的优先权。

发明领域

本发明涉及一种收紧(cinch)闭锁，其将第一结构元件连接到位于第二结构元件上的保持件。更具体地，本发明涉及具有钩部和偏心(over-center)锁定连结件的飞行器面板闭锁。

发明背景

现有技术中存在多种用于飞行器的闭锁机构，这是因为飞行器具有必须极为牢固地打开和闭合的许多部件，诸如包括的整流罩等的机身面板。例如，安装在一个面板上的张紧闭锁收紧到位于第二面板上的保持件，以保持可动面板闭合。其它闭锁包括滑动肘节连结件以最大程度地减小闭锁的运动包络。这些连结件围绕安装销转动以形成闭锁伸展。优质飞行器闭锁的复杂性使它们相对较大且较重。由于飞行器的每个部件应尽可能轻，因此期望提供一种与现有技术相比具有减小的尺寸和重量的高质量闭锁。

为了减轻重量，飞行器面板相对较薄，这意味着坚固性降低。其结果是，飞行器面板以及附接有上述闭锁的其它结构是精密的且易损的。例如，对于一些现有技术的闭锁，打开的闭锁的自由端可能阻塞由可动面板所限定的开口，上述闭锁是为该可动面板提供的。因此，当在闭合可动面板时，如果闭锁未适当地缩回，则该可动面板可能撞击闭锁并损坏。这种问题在开放式顶置面板中经常遇到，其中重力将闭锁组件沿闭合方向偏置，由此使钩部定向成指向上方的伸出位置。如果闭锁的重心位于面板安装销的枢转点的“后面”(在远离钩部的方向上)，则会形成这种构造。如果这发生了，倘若在试图闭合面板之前没有首先拉开闭锁，则闭锁的钩端部可能会卡在配合子结构的边缘上。这种重量分布问题通常通过向闭锁的钩端部添加“净(dead)”重来解决，使其向下悬挂、远离开口并且脱离铰接板的路径。然而，这种方案与显著的飞行器减重设计相矛盾。因此，期望提供一种降低与其所附接的周围的飞行器结构的意外损坏的风险的闭锁。

现有技术的闭锁的另一个限制是可能由于意外接触而无意中打开该闭锁。上述闭锁最常采用推入式、触发器致动的释放机构以便于使用。诸如在飞行的时候被物体撞击之类的与触发器的意外接触可能会打开闭锁。此外，闭锁的位置不容易让检查人员看到，因而可能未检测到未正确闭合的闭锁。

许多上述钩式闭锁(hooklatch)不具有能使检查员在视觉上确认该闭锁正确闭合的安全措施。许多现有技术的钩式闭锁也不具有拒绝接触闭锁的触发器释放机构以防止在飞行期间由维护人员或可能撞击飞行器的物体意外地释放闭锁的安全措施。因此，期望提供一种具有上述安全措施的闭锁。

发明概述

本发明包括一种具有将机构的重心放置在安装销的前面的部件布置的闭锁机构。因此，在闭锁在垂直平面内摆动的应用中，当闭锁打开时，钩部必须向下悬挂远离保持件而不需要增加净重。该功能通过将安装销槽定位在闭锁臂的最末端并且布置肘节连结件以使得连结件至钩部的枢转接头位于安装销前面的闭锁臂的主体上而部分地实现。

闭锁包括最大限度地减少总体闭锁体积的独特的嵌套肘节连结件。连结件的每个连接件均具有u形横截面，其中具有当闭锁闭合时接纳另一个连接件的中央通道。此外，上述连接件在闭合的时候朝向彼此折叠而不是彼此远离，这在完全闭合时缩短了闭锁的总长度。闭锁可包括保持件检测器，其在保持件未被钩部捕获时防止致动手柄闭合。保持件检测器有助于防止闭锁失败，并且在面板闭合但保持件未接合时提供视觉指示。

在一个优选实施例中，本发明包括在诸如由从闭锁的一端延伸的钩部接合的闭锁安装销和保持件之类的两个物体之间施加闭合张力的张紧钩式闭锁。这种类型的闭锁通常被称为“收紧闭锁”或“拉入式闭锁”。在一个实施例中，本发明包括具有将机构的重心放置在安装销的前面的部件布置的肘节连接闭锁机构。因此，在闭锁在垂直平面内摆动的顶置应用中，当闭锁打开时，钩部必须向下悬挂远离保持件而不需要增加净重。该功能通过将安装销槽定位在闭锁臂的最末端并且布置肘节连结件以使得连结件至钩部的枢转接头位于安装销前面的锁臂的主体上而部分地实现。

本发明还可包括手柄安全罩部，该手柄安全罩部的一端固定到延长手柄的长度的手柄的前部。罩部的另一端可释放地附接到肘节连结件。安全罩部防止接触使闭锁手柄从锁定的闭合位置释放的触发机构。本发明还可包括传感器，当钩部未被保持件占据时，该传感器检测为钩部中不存在保持件以禁止手柄锁定在闭合位置。

更具体地，新型的张紧闭锁具有可在接合位置与释放位置之间操作的、用于可释放地连接两个元件的闭锁机构。细长手柄的后端围绕第一旋转轴线可枢转地固定到闭锁机构，并且在手柄从闭合位置移动到打开位置时可操作以将闭锁机构从接合位置移动到释放位置。闭锁手柄通过手动可操作的手柄卡扣可锁定在闭合位置。当闭锁顶置安装、并且闭锁脱离且手柄打开时，该手柄籍由重力远离闭锁机构向下延伸，并且罩部也籍由重力远离手柄的第一端向下延伸。手柄弹性偏置成朝向打开位置。

闭锁机构包括框架构件，该框架构件在一端具有用于接合诸如保持销之类的物体的钩部，该保持销占据钩部的嘴部。手柄卡扣是弹性偏置且可转动地固定到传感器臂，该传感器臂又可转动地固定到框架。传感器臂由放置到钩嘴中的物体移动，并且弹性偏置成朝向钩部未占据位置。当钩部未被占据时，传感器臂的一部分横向地覆盖钩部的嘴部并且禁止手柄卡扣的操作，由此防止手柄被锁定在闭合位置，除非钩部被占据。

在一个优选实施例中，手柄罩部在一端铰接地固定到手柄的前端，并且可在打开位置和闭合位置之间移动。该罩部的相对端上的罩部卡扣与闭锁机构可接合以用于可释放地保持罩部闭合。当罩部处于其闭合位置时，该罩部基本上与手柄共同延伸并与手柄紧密邻抵。罩部具有弹性偏置的触发器以用于将罩部从其闭合位置释放。罩部围绕平行于手柄接头的轴线的第二旋转轴线可转动，并且当罩部闭合时防止接触手柄卡扣。罩部卡扣是弹性偏置的并且可与闭锁机构的肘节连结件的肘节连接件接合。罩部卡扣、手柄以及框架构件构造和布置成使得当手柄未被首先闭合时罩部不能被闭合，并且使得闭锁机构完全接合。当闭锁通过闭锁机构肘节连结件的偏心状态完全接合时，该闭锁稳定。

新型的闭锁提供了不安全时的高度可见性。闭锁的一个主要用途是紧固飞行器发动机整流罩。现代飞行器发动机非常大并且具有最小的离地间隙。其结果是，在检查安装在发动机底部上的闭锁期间，可能不容易看到未闭锁状态或不完全锁定状态。如果新型的闭锁安装在发动机底部上并且未正确地闭合，则手柄会向下悬挂，且手柄罩部会更加向下悬挂。这种结构使得检测闭锁是否未正确闭合变得更加得容易。

附图简介

图1是本发明一个实施例的俯视右视前视立体图；

图2是图1所示实施例的剖视图；

图3是图1所示实施例的仰视平面图；

图4是图1所示实施例的分解组装图；

图5a至5e以各种操作构造描绘了本发明另一实施例的一系列成对的对应立体图和正视图；

图6是根据本发明优选实施例的闭锁的俯视右视前视立体图；

图7是图6所示闭锁的右视仰视剖面立体图；

图8是示出为处于打开位置的图6所示闭锁的俯视右视立体图，；

图9是图6所示闭锁的钩部传感器组件和手柄闭锁的俯视后视立体图。

图10是图6所示闭锁的分解组装图；并且

图11是示出处于打开位置且固定到邻近风扇整流罩外壳的飞行器的一部分的图6所示闭锁的左侧视图。

较佳实施例描述

图1－4示出和描述了根据本发明一优选实施例的闭锁。首先参照图1和图2，该闭锁具有围绕纵向轴线基本对称的结构，因而在一侧示出的特征同样适用于相对侧。闭锁总地包括上连接件1、下连接件10、手柄3、钩部4、以及将手柄3可操作地连接到钩部4的附加连接部件。如以下详细描述的，手柄3的移动使钩部4在打开位置与闭合位置之间延伸和缩回。

上连接件1由薄金属板构成，并且具有围绕闭锁的其它内部部件的侧壁，以便最大程度地减小闭锁的总体积和重量。上连接件1围绕安装销8可操作地枢转，该安装销8将闭锁连接到诸如飞行器的一部分(未示出)之类的相关的固定结构。铆钉7横跨上连接件的前壁并且将其铰接地连接到下连接件10的前部，该下连接件10嵌套在上连接件1的中央通道内。下连接件10还通过销5可枢转地连接到细长的闭锁臂6。闭锁臂6的后壁包括成对的槽6b，安装销8可在该成对的槽中平移。每个连接件包括位于相对的薄侧壁之间的、形成为u形横截面的中心通道。当组装时，闭锁臂6的主体嵌套在下连接件10内，下连接件10又嵌套在上连接件1内。从图3中可以清楚地看到，这种嵌套构造提供了一种极为紧凑的装置。这种元件的组合形成闭锁肘节连结件。

手柄3通过销17可转动地连接到下连接件10和上连接件1，该销17承载将手柄从下连接件10朝向闭锁的打开位置向上偏置的弹簧22。销17的位置允许手柄的小幅自由行进。同样，另一个弹簧18将下连接件远离闭锁臂6向上偏置以便保持闭锁打开。手柄3在打开位置与闭合位置之间使闭锁致动。如图5d和5e中最佳所示，在由邻抵下连接件10的手柄的后端所限制的有限的自由运动之后，手柄3的连续抬高将使下连接件向上抬高，延伸钩部并释放闭锁。

如上所述，手柄在前端处延伸和缩回具有钩部4的闭锁臂6。钩部4在闭合位置接合并抓住保持件(未示出)，并在保持件与闭锁安装销8之间施加拉伸收紧载荷。

手柄3包括将手柄3可释放地锁定在闭合位置的触发器2。触发器2通过销20可枢转地附接到手柄3，销20包括同心套筒21，手柄可围绕该同心套筒21进行有限的枢转。当闭锁被锁定时，触发器2将手柄3可释放地保持在图1和5a所示的构造中。如图4中最佳所示，触发器2具有大致平面状的基部2b和两个侧臂2a，两个侧臂2a在它们的近端处固定到基部2b的相对侧并且从基部2b的相对侧横向延伸。每个臂2a的远端均包括横向槽2c，其折出(crease)带倒钩的端部。槽2c的成形且定位成与闭锁臂6的相对侧上的卡扣6a接合。在该实施例中，卡扣6a包括从闭锁臂6的侧壁延伸的小隆起。触发器2是弹簧加载的，并且侧臂2a包括在手柄3闭合时抵靠在卡扣6a上的带倒钩的端部。该动作确保槽2c捕获卡扣6a，以便当手柄3被推动成完全闭合时提供自致动效果。

在图4中以仰视立体图示出了闭锁臂6及其它闭锁部件的分解图。闭锁臂6布置成在前端固定连接到钩部4并且在后端处平移连接到安装销。安装销8由衬套9围绕，该衬套9为位于闭锁臂6的侧壁中的成对的纵向延伸的槽6b接纳。钩部组件4由钩形头部4a和圆筒形安装件4b组成，其构造成可配合地接合并连接到位于闭锁臂6前部的轭部。螺母14、螺母板13、弹簧15及止动销16将钩部4连接到该轭部上。

触发器2通过销20连接到手柄3。如图1所示，另一个弹簧12将触发器2向上偏置，使得当闭锁闭合并锁定时，其顶面与手柄3的顶部齐平。如图1所示且如上所述，触发器2的每个侧臂2a均具有接合从锁臂6的侧面突出的锁定卡扣6a的槽。

在图2中，从侧面和顶部示出以上讨论的各种部件为已组装的并且处于锁定位置。在优选实施例中，钩部4包括用于检测钩部是否与保持件接合的装置。在一个实施例中，如图4中最佳所示，检测装置11固定到头部4a。检测装置包括具有一个臂的传感器杆11c，该臂向下偏置到钩部4的嘴部中。当保持件(未示出)正确地占据钩部4时，第一杆臂克服弹簧11b的偏置而向上推动到图2所示的位置。否则，当钩部4的嘴部未被占据时，第一杆臂将会指向下方，然后第二杆臂将会指向上方并与手柄3接触以阻止手柄3完全闭合。因此，如果挂钩未与保持件正确接合，则检测装置防止闭锁3闭合。

在图3中最佳地示出闭锁的紧凑设计。当闭锁闭合时，包括上连接件1、下连接件10、闭锁臂6及手柄3的主要部件都或多或少地彼此嵌套。如图4所示，上连接件1具有围绕下连接件10以及手柄3的部分的带有侧壁的u形中央通道。下连接件10同样具有围绕闭锁臂6的一部分的通道。另外，上连接件1围绕手柄3的一部分。如图3所描绘的，上述连接件的相对薄的侧壁提供了闭锁的最小横向尺寸。闭锁的长度也通过肘节连结件而最大限度地被减少，因为在钩部被闭合时杠杆被施加到钩部，所以肘节连接件折叠在一起而不是展开。该特征在图5a至5e的打开顺序中以相反的顺序示出。肘节连结件的结构提供了连接接头的偏心对准，使得施加的载荷的一部分通过连结件传递以强制地将闭锁保持在稳定的闭合状态。

图5a至5e描绘了当闭锁从完全闭合转变为完全打开时闭锁的一系列构造。闭锁的顶部立体图显示在每个图的左侧。在每个图的右侧，闭锁以与在左侧的闭锁相同的构造示但是以倒置的、侧视图示出，这是在其中闭锁在垂直平面中摆动的飞行器应用中的典型。由于此处未示出相关的配合保持件，因而未示出保持件检测装置11的操作。

在图5a中，示出了闭锁适当地闭合和固定。在钩部与安装销8之间施加的一部分载荷通过连结件接头的偏心对准保持闭锁闭合。在图5b中，闭锁示出为在按下触发器2后立即将手柄从锁定位置释放。触发器的初始按压使侧臂2a转动脱离与闭锁臂6上的卡扣6a的接合。

在图5c中，闭锁示出为在受重力后并且弹簧已将手柄3向外推动到其在下连接件上的自由行进的程度。在该位置中，手柄的后端接触下连接件的顶部。在手柄向外弹出的这种结构中，能够轻易地抓住手柄以打开闭锁。

在图5d中，闭锁示出为在手柄被拉成打开后，其将钩部延伸到其最大伸展或拾取位置。图5d示出了连接件1、10和手柄3的嵌套以及侧臂2a与卡扣6a的脱离。

图5e描绘了钩部4的最大伸展位置，其对应于钩部4从保持件的释放位置。弹簧将下连接件远离钩部4偏置以保持闭锁完全打开。在保持件释放的情况下，闭锁臂围绕安装销8转动，这允许钩部4向下悬挂而远离保持件(到周围结构允许的程度)，因为闭锁的重心位于安装销8的前面。

通过图5a至5e的操作说明以及图1至4的说明，机械领域的技术人员将完全理解本发明。显而易见的是，本发明的目的是通过提供带有极小运动包络的轻质闭锁、同时允许足够的伸展和闭合杠杆来实现本的。此外，还实现了提供保护周围结构的杆式闭锁的目的。

图6至11中示出和描述了根据本发明另一个优选实施例的闭锁111。闭锁111具有围绕纵向轴线基本对称的结构，因此在一侧示出的特征同样适用于相对侧。

参考图6，闭锁111显示为处于闭合位置。闭锁111一般包括总地由附图标记170表示的张紧闭锁机构、连接闭锁机构170的手柄123以及连接到手柄123的罩部121。在优选实施例中，闭锁机构170包括框架构件115、连接到该框架的第一(后)端的肘节连结件113以及连接到框架的第二(前)端的钩部117。手柄123的第一(后)端可枢转地连接到连结件113。手柄123的第二(前)端可枢转地连接到罩部121。如以下详细描述的，手柄123的移动使钩部117在打开位置与闭合位置之间延伸和缩回。连结件113在结构上和功能上类似于上述关于图1－6的闭锁的连结件。

如图12中最佳所示，闭锁111通过安装销162连接到飞行器52的固定部分，安装销162延伸穿过安装销衬套127。闭锁111在安装销162与诸如保持件153之类的第二元件之间提供张紧接合，保持件153固定到飞行器的可移动部分151。在优选实施例中，保持件153接合并且位于钩部117的嘴部119中。

如图8中最佳所示，手柄罩部121可枢转地连接到手柄123的前端。如图6所示，当闭锁111闭合时，罩部121与手柄123紧密抵靠地嵌套。在一个优选实施例中，罩部121由位于手柄123后端附近的罩部卡扣125保持闭合。罩部卡扣125通过枢转销138可枢转地连接到罩部121。如图8中最佳所示，卡扣125包括带倒钩的钩部135，该带倒钩的钩部135在肘节连结件113的内侧上可释放地接合卡扣销128。如图6所示，卡扣125的顶部包括触发器部分126，当闭锁111闭合时，该触发器部分126基本上与罩部121的顶部齐平。

图7示出了位于闭锁111后部处的罩部卡扣125的下侧。卡扣触发器126通过弹簧136朝向其原始位置偏置。柱塞弹簧组件133使罩部偏置离开肘节连结件113。橡胶缓冲件134附接到枢转销138。当闭锁111摆动打开时，缓冲件134保护周围物体和卡扣125免受冲击。

参照图7，闭锁111通过延伸穿过安装衬套149的安装销162(如图12所示)连接到静态结构。框架115相对于安装销162的线性轴向移动和由此钩部117相对于安装销162的线性轴向移动通过框架115后部的槽160来得以实现。手柄123的一端固定到连结件113，该连结件113在接头148处固定到框架。手柄123的另一端固定到罩部121。连结件113包括主弹簧142，该主弹簧142将连结件113朝向释放位置偏置。手柄123通过弹簧40朝向打开位置偏置。闭锁111通过肘节连结件113的偏心状态稳定在闭合且接合位置。

参考图7，框架115包括钩部长度调节机构129，其调节在伸出位置的钩部的摆度(throw)、即钩部117从框架115突出的长度。调节机构129还调节在缩回位置的钩部117从框架115突出的长度。因此，调节机构129能使闭锁用于其中安装销151与保持件153之间的距离不同的各种应用中。此外，通过在安装销151与保持件153之间以给定距离调节闭锁的摆度，由闭锁施加的拉伸载荷也可以根据应用增大或减小。

在优选实施例中，闭锁111包括用于检测钩部117是否与保持件153接合的装置。框架115具有对保持件153是否占据钩部117的嘴部119进行检测的钩部感测装置。在一个优选实施例中，检测装置包括通常通过游丝144向下偏置到钩部131的嘴部119中的传感器臂131。游丝144抵靠框架115起作用。传感器臂131通过如图9和10中最佳示出的支架43可转动地安装到框架115。支架143在接头145处可转动地安装在框架115上。当保持件(未示出)正确地占据钩部117的嘴部119时，传感器臂131克服弹簧144的偏置而向上推动到图7所示的位置。在图7中，传感器臂131示出为处于缩回位置，就好像保持件153占据了嘴部119；然而，未示出保持件153。通常，保持件153接触并迫使臂131进到图7所示的位置中。否则，当钩部117未被占据时，上述传感器臂被偏置到钩部117的嘴部119中。

图7和8示出了罩部121紧密地邻抵并覆盖手柄123。手柄触发器组件137将手柄121可释放地保持在该方向上。在图9和10中更详细地示出了手柄触发器组件137。触发器组件137通常包括触发器147，触发器147可转动地安装在支架143上。触发器147通过手柄123中的窗口可见并可接触。游丝139将触发器向上偏置到原始位置。触发器147构造和布置成(在后边缘处)可释放地接合手柄123下侧上的唇缘141。当与唇缘141接合时，触发器组件保持手柄123闭合。当按下触发器147时，它与唇缘141脱离并释放罩部121。

参考图8，闭锁111当未顶置安装时显示为处于打开位置。闭锁111通过主弹簧142偏置到该位置，主弹簧142作用在框架115与肘节连结件113之间。罩部的自由端通过卡扣125可释放地连接到连结件113。由于罩部121随手柄123移动，当手柄打开时，罩部121无法抵靠手柄闭合，这是因为卡扣钩部135向后移动且无法接合卡扣销128的缘故。其结果是，当手柄123打开时，罩部121也必须打开。该特征有利于闭锁的高可见度功能，尤其是当闭锁如图6所示顶置安装时。

在一个实施例中，如图4中最佳所示，检测装置11固定到头部4a。否则，当钩部4的嘴部未被占据时，第一杆臂将会指向下方，然后第二杆臂将会指向上方并与手柄3接触以阻止手柄3完全闭合。因此，如果挂钩未与保持件正确接合，则检测装置防止闭锁3闭合。

闭锁的元件被构造和布置成使得当钩部17未被占据时手柄121不能闭合，因为手柄触发器由于安装在传感器支架143上而与传感器一起移动。当传感器臂131通过弹簧144转动到钩嘴中时，触发器147的接合边缘与其一起向前移动远离其与手柄卡舌141的接合位置。该移动禁止手柄卡扣，然后该手柄通过手柄弹簧140的作用自由地移离闭锁机构。当顶置安装时，闭锁具有图6中所示的方向，这非常明显地警告检查员保持件未被接合并且存在不安全状况。

现在参考图10，分解组装图示出了一个优选实施例的所有单独部件，以完整地说明如何构造本发明的该实施例。对于本领域技术人员来说，该图中的部件与图7至10中所示的部件之间的对应关系将是显而易见的，而不需要重复编号。

现在参考图6，优选实施例描绘成在飞行器上的顶置安装，用于在闭锁释放的情况下接合面板51、52。可动板51可以是例如包括保持件53的可动的发动机风扇整流罩外壳，并且固定板52可以是该发动机的固定部分。闭锁通过延伸穿过衬套27的安装销162固定到固定板52。因为安装销162位于闭锁的后端，所以框架115和钩部117籍由重力向下悬挂而安全地远离发动机部件。在这种取向中，手柄123和罩部121一起向下悬挂，甚至比闭锁的端部处的钩部117更向下。这种结构使的当发动机底部靠近地面时，维修人员更容易看到打开的闭锁。

前述附图和说明应被视为仅说明本发明的原理和可能的实施例。此外，由于本领域技术人员将容易想到许多修改和变化，因此不期望将本发明限制于所示和所述的确切结构和操作。因此，可采用适当的修改和等同物，所有这些都落入本发明的范围内，本发明的范围仅由所附权利要求及其合法等同物确定。