专利名称：具有相对于被动控制杆的手动激活复位件的主动控制杆的制作方法
技术领域：
本发明通常涉及用于飞机的控制杆，更具体地，用于飞机的线传飞控控制杆。
背景技术：
随着对民用和军用飞机的性能要求的提高，传统的使用机械连接的控制技术不能缓解飞行员的更高的脑力和体力的控制行为。这样，现今的高性能飞机以及一些运输机使用“线传飞控”的侧杆和中心杆，它们也被称为“控制杆”。这些线传飞控的控制杆模拟有关飞机操纵面的触觉反馈给控制杆。在“被动的”控制杆中，根据控制杆的杆相对于机械基准所施加的偏离，飞行员会感到弹簧力或阻尼力。杆的偏离是从飞行员到飞行控制电脑(FCC)的有关预定的俯仰和/ 或滚转的控制输入。触觉力由作用在杆上的弹簧阻尼箱实现。在这种被动的控制杆中，飞行员的控制器的力(即，触觉)通常是固定的。与传统的控制器相反，这种被动控制概念的弊端在于飞行员失去了与飞机的操纵面的联系，在驾驶舱中也失去了与第二飞行员的联系。这样，飞行员失去了触觉信息，只能使用视觉线索来告知自己实际的飞行状态和可用的平稳控制动力以及另外一个飞行员做什么。其他不足之处涉及这样的事实反馈表现(反馈资料，feedback profile)不能被调整以弥补飞机在飞行状态中或操纵面的其他的变化，例如因海拔高度、天气、或机械故障产生的变化。在“直接驱动的主动”控制杆中，飞行员通过单独使用精密的伺服系统而感受到模拟的控制力。在直接驱动的主动控制器中，马达、驱动器、高带宽闭环力和阻尼控制算法被用来直接给杆提供触觉反馈，以便模拟飞机的操纵面的触觉反馈。通过使用该高带宽系统， 由于增加了多个传感器，以及控制系统的复杂性，该系统既昂贵又笨重。此外，考虑到了，在这些直接驱动的主动系统中，如果马达故障或被锁定，那么杆被锁定，从而阻止飞行员控制飞机。为了纠正这个问题，必须把不必要的冗余建立这个系统中，以避免机械和/或电子故障。希望提供一种用于控制杆的可调整的触觉反馈系统，其具有主动系统的优点，但也能在控制杆的主动部分发生故障的情况下，转换到被动系统。
发明内容
在一个方面，本发明提供控制杆，该控制杆具有改进的性能，以便手动地将控制杆从主动控制杆转化成被动控制杆，在控制杆的主动杆故障的情况下，被动控制杆提供触觉反馈。在更具体的实施例中，控制杆能从主动间接控制杆复位成完全被动控制杆。在一个实施例中，提供用于飞机的控制杆，其包括被动反馈装置、杆和基准锁定机构。被动反馈装置相对于机械基准可移动，以便调整提供给杆的反馈表现。杆能相对于机械基准和基准锁定机构移动。基准锁定机构具有锁定状态，在锁定状态中，被动反馈装置被保持在相对于机械基准的固定位置中。这是控制杆处于完全比洞状态中。基准锁定机构还具有正常状态，在正常状态中，被动反馈装置被允许相对于机械基准移动。在一个实施例中，控制杆还包括致动器，当基准锁定机构处于正常状态，以便相对于机械基准移动被动反馈装置时，致动器可操作地连接至被动反馈装置。另外，基准锁定机构不是在正常操作期间配置成相对于机械基准移动被动反馈装置的致动器。在另外的实施例中，当基准锁定机构处于锁定状态，以便致动器不阻止被动反馈装置相对于机械基准移动时，致动器可操作地与被动反馈装置分离。在另外的实施例中，基准锁定机构还包括中间转换状态，在中间转换状态中，被动反馈装置被允许相对于机械基准移动，并且致动器可操作地与被动反馈装置分离，使得被动反馈装置能相对于机械基准独立于致动器移动。这使得被动反馈装置在致动器机械故障的情况下相对于机械基准移动并且致动器被锁定。因此，如果发生这种故障，基准锁定机构能被移动到锁定状态。在一个实施例中，基准锁定机构和被动反馈装置包括在它们之间的挂钩装置，在正常状态和中间状态中挂钩装置被分离，以便基准锁定机构不阻止被动反馈装置的移动， 在锁定状态中，挂钩机构被连接，以便基准锁定机构固定反馈装置相对于机械基准的位置。在一个实施例中，挂钩装置包括锁定件和包括接收腔的配合的接收件。在正常状态和中间状态中，锁定件保持为在接收腔之外。在将被动反馈装置相对于机械基准的位置固定的锁定状态中，锁定件插入接收腔。在一个实施例中，控制杆还包括作用在锁定件上的偏压机构。偏压件向接收件偏压锁定件；阻塞机构防止偏压机构在正常状态中将锁定件偏压入接收腔。操作阻塞件以允许在锁定状态中偏压件将锁定件偏压入接收腔。在一个实施例中，接收件包括围绕接收腔的邻接表面。在中间状态中，锁定件偏压抵邻接表面。当基准锁定机构从中间状态转换到锁定状态时，锁定件沿邻接表面滑动。在一个实施例中，杆通过被动反馈装置被间接连接至致动器，以便在正常状态和锁定状态中杆通过被动反馈装置被允许相对于致动器和/或机械基准移动。在一个实施例中，被动反馈装置包括提供凸轮表面的凸轮和作用在凸轮上的阻力装置。杆包括与凸轮表面相互作用的凸轮从动件。凸轮从动件沿凸轮表面的移动通过阻力装置改变施加至杆的偏压力。在一个实施例中，被动反馈装置还包括能相对于机械基准移动的万向节装置。杆和万向节装置围绕共同的轴线转动。凸轮件被万向节装置承载并且相对于其能移动。当杆沿凸轮表面移动时阻力装置作用在万向节和凸轮件之间。在一个实施例中，当基准锁定机构处于锁定状态时，被动反馈组件被固定在基准中间位置处。但是，杆能保持相对于机械基准和被动反馈机构的反馈中间位置移动。在一个实施例中，当基准锁定机构处于中间状态中时，被动反馈组件从基准中间位置移动。本发明的实施例提供通常手动地将控制杆从主动控制杆转变到被动控制杆(通常被动控制杆只给控制杆的杆提供被动反馈)的方法。该方法包括将控制杆的基准锁定机构在正常状态和锁定状态之间转换，在正常状态中，被动反馈装置被允许相对于机械基准移动，在锁定状态中，被动反馈装置被保持在相对于机械基准的固定位置中。杆被允许通过被动反馈装置在正常状态和锁定状态中相对于机械基准和被动反馈装置移动。在具体的方法中，该方法还包括如下步骤，S卩，将分离致动器从被动反馈装置分离，以便被动反馈装置能相对机械基准独立于致动器被转换；当基准锁定机构处于正常状态时，致动器可操作地连接至被动反馈装置，以便相对于机械基准将移动被动反馈装置。在一个实施例中，该方法还包括如下的步骤，接合由反馈装置和基准锁定机构提供的挂钩装置，以便将基准锁定机构转换进入锁定状态。在一个实施例中，挂钩装置包括第一挂构件和第二挂构件。在正常状态和锁定状态之间转换基准锁定机构的步骤包括中间状态，其中，致动器从致动器分离，并且被动反馈装置被允许相对于机械基准移动。在另一实施例中，第一挂构件和第二挂构件在中间状态中彼此邻接。所述方法还包括如下的步骤，以邻接接触的方式将第一挂构件和第二挂构件相对于彼此滑动，直到挂钩装置被接合并且基准锁定机构处于锁定状态。在一个实施例中，接合挂钩装置的步骤包括将锁定件插入接收件的接受腔。当锁定件插入接收腔时，锁定件防止被动反馈装置相对于机械基准移动。在一个实施例中，该方法还包括如下的步骤，利用偏压件将锁定件向接收腔偏压； 并且，当处于正常状态时，利用阻塞件阻塞锁定件向接收腔的运动；并且，当处于锁定状态时，通过转换阻塞件到新的状态对锁定件向接收腔的运动解除阻塞。当结合附图根据如下的详细说明，本发明的其他方面、目的和有点将变得更清楚。
并入并形成说明书的一部分的附图示出了本发明的几个方面，并与说明书一起以便解释本发明的原理。在图中图1是根据本发明的实施例的包括一对控制杆的控制系统的示意图，其中，控制杆处于正常状态，在这种正常状态中，被动反馈和主动反馈被提供给控制杆的杆。图2是图1的控制系统的示意图，其中控制杆之一处于锁定状态，使得控制杆之一给控制杆的杆只提供被动反馈。虽然本发明将会结合特定优选的实施例进行说明，但不是把它局限于这些实施例。相反，目的是为了覆盖所有由附加的权利要求限定的、包含在本发明的精神和范围内的所有的替代、改变和等效物。
具体实施例方式图1是用于控制飞机的俯仰、滚转或俯仰和滚转的飞机控制系统100的简化的示意图。飞机控制系统100通常包括第一和第二控制杆102，104(统称为“控制杆102，104”)。 飞行员(例如飞行员和副驾驶)使用控制杆102，104来控制不同的飞机操作，例如俯仰、 滚转和/或俯仰和滚转。控制杆102，104被视为线传飞控控制杆，因为操纵控制杆以调整飞机的俯仰和/ 或滚转状态，并不是直接通过机械设备传递到飞机的操纵面上的。相反，控制杆从中间位置的偏离被感知后，转化为电子信号。这些信号接着被传递给致动器，致动器用这些电子信号，在飞机的操纵面中进行按比例的变化。
因为控制杆102，104不是机械地连接至操纵面，所以控制系统100结合有应用到控制杆102，104的触觉反馈，以便模拟如果控制杆102，104实际上是机械地连接至操纵面时，飞行员可能会有的感觉。例如，如果飞行员需要大幅度地俯仰或滚转，触觉反馈会增加飞行员必须施加给控制杆的力，以便执行在操纵面中的改变。这样，通过飞行员向相应的控制杆施加大的力，将实现在飞机的现有控制中的很大程度的偏离。控制杆102，104基本包括第一和第二杆108，110 (即飞行员和副驾驶的杆)，飞行员通过它们输入有关期望的俯仰和/或滚转的控制信号。第一和第二杆108，110与第一和第二反馈组件112，114相互作用，以提供触觉反馈。杆102，104连接至用来控制反馈组件 112. 114的动态调整的电子控制装置106。每个反馈组件112，114向其相应的杆108，110提供触觉反馈。在一些实施例中， 此触觉反馈有两个分量，被动分量和主动分量。通常，被动分量，即触觉反馈的第一部分，涉及飞行状态，即由杆从中间位置偏移的量而产生的飞行员所需要的俯仰或滚转的量。在一个实施例中，主动分量，即触觉反馈的第二部分，涉及两个不同控制杆102，104之间的矛盾。更具体地说，当两个杆108，110相对于机械基准(mechanical ground)不处于相同的位置时，即，飞行员正向飞机提出冲突的控制命令时，反馈组件112，114提供触觉反馈。但，其他系统能根据其他的输入，例如，飞机特性的改变，如海拔、操纵面的结冰情况、控制操纵面的致动器的功能的故障或降低等，提供主动触觉反馈。本实施例的控制杆102，104基本上是相同的。杆108基本包括第一手柄部116，杆 110包括第二手柄部118。飞行员手动地操作手柄部116，118，以控制向要的俯仰和/或滚转的量。手柄部116可操作地连接至第一连接棒120，手柄部118可操作地连接至第二连接棒122。连接棒120，122分别可操作地连接至或包括第一和第二凸轮从动件124，126中的一个(在本实施例中为滚轴)。凸轮从动件124，126与相应的反馈组件112，114相互作用，以便向杆108，110提供不同的触觉反馈表现。相对于相应的第一和第二基准中间位置132，134，杆108，110绕相应的第一或第二共同的枢转点128，130中之一枢转。杆108，110相对于相应的基准中间位置132，134的角位移是与飞行员要求的俯仰或滚转的量成比例的，即，与飞机相应的操纵面的位置的变化量成比例。通常，反馈组件112，114通过向杆108，110从基准(ground)中间位置132，134的移动提供主力，向飞行员提供触觉反馈。在一个实施例中，反馈组件112，114是间接驱动的主动反馈组件。这允许系统提供主动反馈和被动反馈。反馈组件112，114使用被动的反馈作为触觉反馈的第一形式，如上所述，触觉反馈的第一形式通常涉及杆108，110的控制状态。这涉及要求的俯仰和/或滚转的量，并模拟与飞机的操纵面的连接。此被动反馈由阻力装置136，138 (即，弹簧阻尼箱)，通过使用一个或多个弹簧和/或阻尼器或其他偏压装置提供，阻力装置136，138抵抗杆108，110从反馈中间位置的旋转运动。在典型的实施例中，阻力装置的阻力表现(阻力资料，resistance profile)增加了杆108，110从反馈中间位置的角位移或偏离的更大的量，反馈中间位置在图示的实施例中为中间位置132，134。阻力向飞行员提供了反馈，使得当飞行员要求一定量的俯仰或滚转时，他的肌肉记忆会用一定量的推力或拉力，来克服阻力装置136，138的弹簧和阻尼器的力。因此，飞行员会“学会”需要用多大的力来控制飞机，即，使用多大的力来调整杆108， 110相对于基准中间132，134的位置，来实现俯仰和/或滚转的量。在附图的实施例中，反馈组件112，114包括成形的(profiled)第一或第二凸轮 144，146，第一或第二凸轮分别具有与凸轮从动件124,1 相互作用的第一和第二 V形凸轮表面148，150。当凸轮从动件124，126从凸轮表面148，150的中心，即，“V”的底部，离开 (transition away)，阻力装置136，138增加作用于相应杆108，110的角向力，以便向飞行员提供触觉反馈。凸轮表面148，150的中点也可以被称作“反馈中间位置”或“万向节中间位置”，因为在这个位置，反馈组件112，114没有施加任何旋转力给杆108，110。在一个实施例中，在反馈中间位置中，凸轮从动件124，126将接触相应的V形凸轮表面148，150的两侧，使得反馈组件112，114没有施加旋转力给杆108，110。图1中，反馈中间位置图示为与基准中间位置132，134对齐。第一和第二凸轮144，146与第一和第二阻力装置136，138可被称为被动定心机构，因为由此产生的力总是试图向凸轮144，146的中心驱动杆108，110，凸轮144，146的中心对应于反馈中间位置。在一些实施例中，飞机控制系统100也被构造成当两个不同杆108，110之间的控制输入不一致时，向飞行员提供主动触觉反馈。当一个飞行员相对于另一个飞行员试着要求不同程度的俯仰和/或滚转时，就产生了不一致。这能利用前述的第二种形式的触觉反馈，即，主动触觉反馈来表示。在一个实施例中，当一个飞行员的动作引起两个杆108，110之间位置不一致时， 反馈组件112，114被构造成试图将第一和第二杆108，110维持在相对于机械基准159相同的位置。为了向一个杆108，110提供有关另一个杆110，108的操作的主动触觉反馈，反馈组件112，114包括由第一和第二致动器156，158中的相应的一个驱动的、可移动的第一和第二万向节152，154中的一个，以便调整第一和第二凸轮144，146相对于机械基准159的位置。凸轮144，146相对于机械基准159的位置的调整会主动地调整相对于机械基准159 的力反馈表现。因此，当杆108，110相对于机械基准移动时，相应的反馈组件108，110能将不同的力施加至相应的杆108，110。在所示的实施例中，致动器156，158被示意为线性致动器，其被枢转地连接至机械基准159，并且枢转地连接至万向节152，154。但是，其它致动器可被用作，例如(定位在， 比如，枢转点128，130处的)旋转式致动器，或用作具有齿轮的马达，齿轮用作万向节152， 154的相应的齿轮传动。其它种类的驱动机构可用于调整万向节152，154相对于机械基准 159的位置。此外，因为被动反馈部分，S卩，阻力装置136，138，相应的万向节152，154，凸轮 144，146，被设置在致动器156，158和杆108，110之间，这提供的是间接驱动，因为致动器 156，158不是直接连接至杆108，110。因此，杆108，110至少在一定程度上可以独立于致动器156，158移动。因此，至少在杆108，110和其相应的反馈组件112，114之间有受限制的自由度或偏压程度的自由度(a limited or biased degree of freedom)。这样，如果致动器156，158被锁定或被控制成固定状态，杆108，110仍然可以相对于机械基准159运动，使飞行员在飞机处于控制状态中时，仍然能够进行调整。万向节152，154旋转地安装在机械基准159上，以便分别绕第一和第二共同的枢转点128，130转动。这样，指定的控制杆102，104的杆108，110和万向节152，154被允许绕着由各自的共同的枢转点128，130提供的相应的共同的轴转动。在图示的实施例中，万向节152，巧4包含万向节架160，162。万向节架160，162可移动地承载第一和第二凸轮144，146。在图示的实施例中，第一和第二凸轮144，146包括凸轮连接臂164，166，凸轮连接臂枢转地连接于第一和第二万向节架臂168，170。第一和第二凸轮144，146和万向节架160，162通过在它们之间的枢转连接部172，174相对于彼此旋转，以便由于在阻力装置136，138内调整偏压机构的压缩或扩张，来调整实施于第一和第二杆108，110的力的量。然而，还可以提供允许凸轮144，146相对于万向节框架160，162移动的其他装置。 例如，凸轮144，146可以自由地浮动并只连接到阻力装置136，138的端部。替代地，凸轮 144，146可以沿着万向节框架160，162线性地滑动。阻力装置136，138提供的阻尼器174，176增加了系统的阻尼。在图示的实施例中， 阻力装置136，138，特别是其中的阻尼器，设置在杆108，110和万向节152，IM之间。当其它的实施例将阻力装置136，138，特别是阻尼器174，176，设置在机械基准159和杆108，110 之间，而本实施例并没有这么做，因为将阻尼器174，176的作用从致动器156，158中隔离出来，会增加其优势。因此，在本实施例中，当致动器156，158调整万向节152，154相对于机械基准159的位置时，阻力装置136，138，特别是阻尼器174，176由此没有妨碍致动器156， 158操作。通过将阻力装置设置在杆108，110和万向节152，154之间，致动器156，158通过反馈组件112，114的被动反馈部分来驱动杆108，110，但是，没有飞行员的输入，阻力装置 136，138和特别是阻尼器174，176不会抵抗致动器156，158的运动。阻尼器174，176可为可旋转式流体阻尼模块。替代地，它也可以为线型的流体阻尼器。也可以结合其他阻尼器，例如电子阻尼器。更具体地，关于控制凸轮144，146相对于机械基准的位置的描述，记载在转让给本申请(instant application)的受让人的同时待决的申请文件中，其代理人案卷号为 RBVD 507843，名称为《用于线传飞控的控制杆的交叉耦合操作的位置控制系统》(Cross Coupled Operation of Fly-By-Wire Control Columns)，申请号 12/844，867，申请日期 2010年7月观日，其中的教导和披露的内容在此作为参考被并入。在一个实施例中，通过主动调整万向节152，154的位置，以及相应的凸轮144，146 绕共同的枢转点128，130的位置，相对于中间位置132，134和机械基准159、施加于相应杆 108，110的阻力或反馈表现被主动地改变，以便向飞行员提供已修改的触觉反馈。主动可调整性能可用来指示出两根杆108，110之间接受到的不一致的指令。当一个飞行员通过向已移动的杆提供矫正力(该矫正力补偿了飞行员试图偏离另一个杆而施加的增加的力)来输入控制差异时，力的表现的可调整性也可用于试图将两个杆108，110 维持在共同的位置。此外，阻力或反馈表现的主动可调整性也可以用来模拟飞机的其它变化，比如操纵面的变化，控制操纵面的致动器的变化或故障，操纵面的结冰情况，海拔高度的变化等。
图1和2所示的实施例示出另外的特征。所示的控制杆102、104配置成能从提供主动反馈和被动反馈转变成指提供被动反馈。如上所述的提供主动反馈，万向节152，巧4 相对于机械基准159移动，以便调整由凸轮144，146提供的反馈表现。在只提供被动反馈的完全被动配置中，基准锁定机构180，182锁定万向节的位置，从而相对于机械基准159锁定反馈组件112，114。在对万向节152，154的位置控制失败的情况下，允许被动抵抗施加至杆108，110。 通常，这些系统配置成在故障之间的平均时间基于对电子元件首先故障的确定。在这种情况下，如果电子元件，例如控制系统106首先发生故障，就没有能量被提供给致动器156， 158，从而万向节153，IM不相对于基准固定。替代地，当致动器给万向节152，154的运动提供基本为零的阻力时，杆108，110的移动基本不受阻止。万向节152，巧4不接地(grounded) 的情况下，杆108，110的移动不被阻力装置136，138抵抗，但会简单地导致万向节152，154 随着杆运动。这样，飞行员很难控制俯仰和/或滚转，因为他们没有“学会”的抵抗或触感， 抵抗或触感反作用于杆108，110相对于机械基准159的位置调整。替代地，如果致动器发生机械故障，致动器将万向节152，154的位置锁定在不期望的位置中。如果致动器156，158停止工作，基准锁定机构180，182能配置成可操作地将致动器156，158与万向节152，154分离，使得连接至故障的致动器156，158的万向节152， 154能转换到预定的位置，通常，反馈中间位置与基准中间位置132，134对齐，并且接着，万向节152，154能被锁定在该位置。在正常状态中，基准锁定机构180，182脱离接合，使得万向节152，IM相对于机械基准自由地运动，例如由致动器156，158操作的情况下。但是，当发生故障时，基准锁定机构180，182 —起或单独地被转换到锁定状态，在锁定状态中，基准锁定机构180，182锁定万向节152，154相对于机械基准的位置(参见图2中的控制杆102)。在所示的实施例中，基准锁定机构180，182和万向节152，154包括挂钩机构184， 186，挂钩机构可操作地连接和分离以便在锁定状态(参见图2中的控制杆102)和正常状态(参见图1)之间转换。挂钩机构184，186包括第一和第二挂构件，第一和第二挂构件采取如图所示的锁定件188，190和接收件192，194的形式，接收件包括接收腔196，198。在锁定状态中，相应的锁定件188，190接合相应的接收腔196，198，无论哪个杆102，104发生故障。当锁定件 188，190结合接收件192，194时，万向节152，154接地并且被阻止相对于基准159移动，无论致动器156，158是什么操作状态。是在故障的情况下，当万向节152，154从基准中间位置132，134偏离或以其他方式使得锁定件188，190不与接收腔196，198对齐时，在故障的情况下，基准锁定机构180，182配置成致动器156，158能与万向节152，154分离。这使得飞行员通过使用控制杆108，110手动地定位万向节，以便将锁定件188，190与接收腔196， 198对齐，即使致动器156，158机械地停顿。对于控制杆102，图2中的断开部199表示分离。当断开部示出为完全致动器156 与万向节152弯曲断开时，能够操作其他机构。例如，机械基准159和致动器156之间的连接可以被去除，使得致动器156自身能相对于机械基准移动。但是，这将被视为致动器与万向节分离，因为这通过使万向节以机械基准为基准分离了马达具有的基准作用。替代地，使万向节152从致动器156的分离能导致致动器的驱动轴与致动器156分离。这样，通过致动器156，去除万向节和机械基准之间的链接的任何方式都被视为，使致动器156与万向节 152分离。一旦致动器156从万向节152分离，飞行员能通过移动杆108将万向节操作至基准中间位置。发生这种情况是因为凸轮从动件124与凸轮144的凸轮表面148相互作用。 当飞行员偏移杆108时，负载被施加至凸轮144，使得万向节152也发生转换。一旦接收腔 196和锁定件188对齐，二者将在预定位置接合锁定万向节152，并且在只能获得由可阻力装置136和凸轮144提供的被动反馈。在一些实施例中，基准锁定机构180，182可具有中间状态(万向节152，154相对于机械基准159自由地移动并且从致动器156，158分离)。在这种中间状态，万向节152， 154向锁定状态转换。在一些实施例中，挂构件可彼此偏压。在这种中间状态中，在所示实施例中，锁定构件188，190可抵靠接收件192，194并且横跨其邻接表面202，204滑动。这允许飞行员来回移动杆108，110直到锁定件188，190确实地插入接收腔196，198。基准锁定机构180，182包括偏压件206，208,偏压件构造成将两个挂构件彼此偏压，即，锁定件188，190和接收件192，194彼此面对。在所示的实施例中，偏压件206，208 以张紧的卷簧的形式示出。但是，也能使用张紧或压缩的其他弹簧或偏压件。为了在正常操作期间防止锁定件188，190和接收件192，194之间的不期望的接合，并为了将基准锁定机构保持在正常状态中，锁定件210，212干扰接收件192，194通过偏压件206向锁定件188，190移动。为了使控制杆102，104在主动状态和完全被动状态之间转换，飞行员能手动地移动锁定件210，212，使得接收件192，194不再被阻止在由偏压件206，208提供的负载下向锁定件188,190移动。如上所述，如果锁定件188，190不与接收腔196，198对齐，那么偏压件将把接收件 192，194偏压成与锁定件188，190邻接。飞行员围绕公共轴线1 ，130来回偏移杆108， 110，以便对齐元件。邻接的元件相对于彼此滑动，并且当锁定件188，190与接收腔196，198 对齐时，偏压件206，208将导致元件接合并锁定万向节152，154的位置。一旦接合，杆108， 110将只受到被动反馈并且反馈表现不能被调整。当示出万向节152，154包括销或钩状的锁定件188，190时，挂钩装置184，186能被转换成万向节152，154是接收件并包括接收腔。另外，接收件192，194，在邻近接收腔196，198处是锥形的，以便有助于将锁定件 188，190偏压或引入接收腔196，198。通常，阻塞件210，212将被手动地去除，以防止对挂构件之间的接合发生干扰。通过推-推型线缆件可提供手动致动。在一个实施例中，推-推线缆的手柄能包括指示装置， 以便向飞行员清楚地示出单独的杆102，104已经被张紧进入完全被动状态。这可通过使飞行员以90度转动推-推线缆的手柄来实现，以便其具有不同的外观。而且，该转动能导致手柄在指示器处被观察，该指示器表面杆102，104处于完全被动模式。通常，阻塞件210，212被手动地去除，同时阻塞件210，212也能自动地被去除。另外，接收件192，194，S卩，用于锁定万向节152，154的元件被图示为枢转地连接至机械基准159，万向节相对于机械基准能线性地滑动。例如，基准锁定机构的可移动机构能由线性移动的销提供，线性移动的销接合形成在万向节152，154的接收腔。在更特别的实施例中，偏压件可是围绕销向万向节152，IM偏压销的压缩弹簧。在这种实施方式中，阻塞件被设计成C形夹，C形夹是围绕销部分地延伸的基本叉形并且干扰偏压销的压缩弹簧的动作。所有的参考文献，包括出版物、专利申请和在此引用的专利，均特此合并到同样的范围，就好像独立地和明确地表明每份参考文献均已被合并，并且在此被阐明其全部内容。除非在此另有说明或与文章内容明显矛盾，本申请的说明书正文中(特别是以下的权利要求书正文中)使用术语“一个(a)”和“一个(an)”和“这(the)”和类似的指示对象均理解为包括单数和复数。除非有另外的批注，术语“包括，(comprising)”、“有， (having)”、“含有，(including)”和“包含(containing) ”均理解为开放式术语(S卩，意思为“含有，却不局限为”)。除非另有说明，在此列举的范围值仅仅意欲作为一种速记法，单独地记录涉及落在此范围内的每个单独的值，并且好像在此把它单独地列举一样地将每个单独的值合并入本说明书。除非另有说明或与文章内容明显矛盾，在此描述的所有方法能以任意合适的顺序实施。除非另有说明，对任何和所有例子或的使用示范语言(即“例如”) 的使用仅仅意欲更好地说明本发明，其没有对本发明的范围提出限制。不可把本发明的语言理解为将任何没有说明过的元素暗示为对本发明的实践不可或缺的。本申请优选实施例包括了发明者所知道的最好的用来实施本发明的模式。通过阅读前述说明书，那些优选实施例的变化形式对本领域的专业人士是显而易见的。发明者期望专业人士适当地使用变化形式，并且，除了在文中详细描述的内容之外，发明者打算将本发明用于更多的实践中。因此，由适用法批准的、附加权利要求书中所引用的、本主题的所有的修正和等价方案都包括在本申请中。而且，除非在此另有说明或与文章内容明显矛盾， 本发明包含了以所有可能的变化形式对上述元素进行的任何的结合方式。
权利要求
1.一种用于飞机的控制杆，其包括被动反馈装置，其能相对于机械基准移动；杆，其能相对于机械基准移动；以及基准锁定机构，其具有锁定状态和正常状态，其中，在锁定状态中，被动反馈装置被保持在相对于机械基准的固定位置中，在正常状态中，被动反馈装置被允许相对于机械基准移动。
2.如权利要求1所述的控制杆，其还包括致动器，当基准锁定机构处于正常状态，以便相对于机械基准移动被动反馈装置时，致动器可操作地连接至被动反馈装置。
3.如权利要求2所述的控制杆，其中，当基准锁定机构处于锁定状态，以便致动器不阻止被动反馈装置相对于机械基准移动时，致动器可操作地与被动反馈装置分离。
4.如权利要求2所述的控制杆，其中，基准锁定机构还包括中间转换状态，在中间转换状态中，被动反馈装置被允许相对于机械基准移动，并且致动器可操作地与被动反馈装置分离，使得被动反馈装置能相对于机械基准独立于致动器移动。
5.如权利要求4所述的控制杆，其中，基准锁定机构和被动反馈装置包括在它们之间的挂钩装置，在正常状态和中间状态中挂钩装置被分离，以便基准锁定机构不阻止被动反馈装置的移动，在锁定状态中，挂钩机构被连接，以便基准锁定机构固定反馈装置相对于机械基准的位置。
6.如权利要求5所述的控制杆，其中，挂钩装置包括锁定件和包括接收腔的相配合的接收件，其中，在正常状态和中间状态中，锁定件保持为在接收腔之外，在将被动反馈装置相对于机械基准的位置固定的锁定状态中，锁定件插入接收腔。
7.如权利要求6所述的控制杆，其还包括作用在锁定件上的偏压机构，以便向接收件偏压锁定件；并且还包括阻塞机构，以便防止偏压机构在正常状态中将锁定件偏压入接收腔并在锁定状态中允许偏压件将锁定件偏压入接收腔。
8.如权利要求6所述的控制杆，其中，接收件包括围绕接收腔的邻接表面，并且，在中间状态中，锁定件偏压抵靠处于中间状态的邻接表面；当基准锁定机构从中间状态转换到锁定状态时，锁定件沿邻接表面滑动。
9.如权利要求2所述的控制杆，其中，杆通过被动反馈装置间接连接至致动器，以便在正常状态和锁定状态中杆通过被动反馈装置被允许相对于致动器移动。
10.如权利要求9所述的控制杆，其中，被动反馈装置包括提供凸轮表面的凸轮和作用在凸轮上的阻力装置，杆包括与凸轮表面相互作用的凸轮从动件，凸轮从动件沿凸轮表面的移动通过阻力装置改变施加至杆的偏压力。
11.如权利要求10所述的控制杆，其中，被动反馈装置还包括能相对于机械基准移动的万向节装置，杆和万向节装置围绕共同的轴线转动，凸轮件被万向节装置承载并且能相对于其移动，当杆沿凸轮表面移动时阻力装置作用在万向节和凸轮件之间。
12.如权利要求4所述的控制杆，其中，当基准锁定机构处于锁定状态时，被动反馈组件被固定在基准中间位置处。
13.如权利要求12所述的控制杆，其中，当基准锁定机构处于中间状态中时，被动反馈组件从基准中间位置移动。
14.如权利要求1所述的控制杆，其中，基准锁定机构和被动反馈装置包括在它们之间的挂钩装置，在正常状态中，挂钩装置被分离，以便基准锁定机构不阻止被动反馈装置的运动，在锁定状态中，挂钩装置被连接，以便基准锁定机构固定反馈机构相对于机械基准的位置。
15.一种将控制杆从主动控制杆转变成被动控制杆的方法，被动控制杆给控制杆的杆提供被动反馈，所述方法包括如下步骤将控制杆的基准锁定机构在正常状态和锁定状态之间转换，在正常状态中，被动反馈装置被允许相对于机械基准移动，在锁定状态中，被动反馈装置被保持在相对于机械基准的固定位置中，其中，杆被允许通过被动反馈装置在正常状态和锁定状态中相对于机械基准和被动反馈装置移动。
16.如权利要求15所述的方法，其还包括如下步骤，从被动反馈装置分离致动器，以便被动反馈装置能相对机械基准独立于致动器被转换；当基准锁定机构处于正常状态时，致动器可操作地连接至被动反馈装置，以便相对于机械基准将移动被动反馈装置。
17.如权利要求16所述的方法，其还包括如下的步骤，接合由反馈装置和基准锁定机构提供的挂钩装置，以便将基准锁定机构转换入锁定状态。
18.如权利要求17所述的方法，其中，挂钩装置包括第一挂构件和第二挂构件，其中， 在正常状态和锁定状态之间转换基准锁定机构的步骤包括中间状态，其中，致动器从致动器分离，被动反馈装置被允许相对于机械基准移动。
19.如权利要求18所述的方法，其中，第一挂构件和第二挂构件在中间状态中彼此邻接，所述方法还包括如下的步骤，以邻接接触的方式将第一挂构件和第二挂构件相对于彼此滑动，直到挂钩装置被接合并且基准锁定机构处于锁定状态。
20.如权利要求16所述的方法，其中，接合挂钩装置的步骤包括将锁定件插入接收件的接受腔，其中，当锁定件插入接收腔时，锁定件防止被动反馈装置相对于机械基准移动。
21.如权利要求16所述的方法，其还包括如下的步骤，利用偏压件将锁定件向接收腔偏压；并且，当处于正常状态时，利用阻塞件阻塞锁定件向接收腔的运动；并且，当处于锁定状态时，通过转换阻塞件到新的状态对锁定件向接收腔的运动解除阻塞。
全文摘要
提供一种用于飞机的能转换到完全被动状态的主动控制杆和使用其的方法。其包括被动反馈装置、杆和基准锁定机构。被动反馈装置相对于机械基准可移动，以便调整提供给杆的反馈表现。杆能相对于机械基准和基准锁定机构移动。基准锁定机构具有锁定状态，在锁定状态中，被动反馈装置被保持在相对于机械基准的固定位置中。这是控制杆处于完全被动状态中。基准锁定机构具有正常状态，在正常状态中，被动反馈装置被允许相对于机械基准移动，以便主动反馈给杆。
文档编号B64C13/04GK102343977SQ20111021949
公开日2012年2月8日 申请日期2011年7月28日 优先权日2010年7月28日
发明者D·S·斯塔赫尼亚克, T·M·拉萨克 申请人:伍德沃德Mpc股份有限公司