技术简介:
本专利针对传统门机构难以适应复杂机身结构的问题,提出一种融合滑动与摆动的多轴联动门移动机构。通过设置球面轴承与铰接接头,使门可绕滑动轴线实现轨道滑动,同时绕摆动轴线进行折叠展开,突破了传统单轴运动的局限性。该设计无需增大部件尺寸即可适配不同几何形状的机身,显著提升了空间利用率与操作灵活性。
关键词:门移动机构,滑动轴线,摆动轴线
本发明涉及使门移动的机构,其允许门以滑动和摆动方式移动。
背景技术:在现有技术中已知用于打开门,特别地用于飞行器的门的若干类型的机构。一种类型的机构的特征在于滑动门。该门安装于轨道上,轨道沿着机身或其它结构引导门从闭合位置到打开位置。通常,这需要以特定方式机构的至少三个导轨,这限制了机身或上面可安装该机构的结构的特定表面几何形状和门开口的几何形状。US8146864描述了用于直升机的滑动门。计划用于摆动门的另一类型的机构包括两个或更多个铰链,铰链限定一轴线,门绕该轴线打开。尽管这种机构简单并且可适应若干几何形状,门可以从机身或结构较远地突伸,这需要较宽的面积来打开门。不同的机构包括支承臂,支承臂使门向外移动并且然后沿着机身或结构以圆形方式移动。利用一个或多个引导臂来保持门平行于机身或结构。由于门的整个重量必须由支承臂提起到离门开口较远距离处,这需要在支承臂上较大的荷载力矩,这种机构通常较重并且庞大。一示例可以见于US20020139897中。
技术实现要素:本发明的目的在于提供一种有利地以摆动和滑动方式来移动门的机构,其适合于安装到具有不同的、复杂几何形状的机身或结构上,而无需较大或较重的部件。本发明的机构包括:-枢转器件,其可附连到该结构和门的第一附连点,枢转器件适合于允许门绕枢转器件的多个旋转轴线旋转,所述多个旋转轴线包括滑动轴线和至少一个摆动轴线,-导轨,其可附连到该结构上,-引导器件,其可附连到门的第二附连点上并且包括用于沿着导轨移动的滑块,引导器件适合于允许门在绕滑动轴线枢转的同时在导轨上滑动,并且允许门绕所述至少一个摆动轴线摆动,所述至少一个摆动轴线经过引导器件的摆动点。枢转器件是用于将该机构附连到门上的至少两个连接件之一。这种器件允许门绕多个轴线枢转,这些轴线在本申请中被称作滑动轴线和至少一个摆动轴线。至少一个摆动轴线是当处于摆动移动时门旋转所围绕的轴线。这个移动是可能的,因为引导器件包括摆动点,起到铰链的作用,摆动轴线经过该摆动点。引导器件将用于成为该机构与门之间的至少两个连接件中的另一个,并且此外,其包括用于沿着导轨移动的滑块,导轨再附连到该结构上。摆动点可以位于引导器件的不同位置。在一实施例中,摆动点位于滑块上,使得门绕摆动轴线摆动,摆动轴线经过滑块并且经过枢转器件的至少一点,并且在摆动移动期间,引导器件的其余部分保持与门一体。替代地,摆动点可以位于适合于附连到门上的引导器件的点。由于至少一个摆动轴线经过引导器件的摆动点,并且引导器件包括用于沿着导轨移动的滑块,这造成摆动点在滑动移动期间改变其位置,至少一个摆动轴线也在这种滑动移动期间移动。这种机构适合于允许门在该结构上滑动,因为枢转器件还包括滑动轴线,当引导器件沿着导轨移动时,门能绕滑动轴线枢转。机构允许门绕多个旋转轴线旋转的枢转器件可由不同实施例实现。在一实施例中,枢转器件包括球面轴承,球面轴承适合于允许门绕球面轴承的旋转中心自由旋转。因此,滑动轴线和至少一个摆动轴线经过球面轴承的旋转中心。这种配置是有利的,因为一个简单、轻质并且价廉的结构元件足以允许门以摆动和滑动移动的方式旋转。在替代实施例中,枢转器件包括铰接接头,铰接接头再包括至少一第一接头延伸部和一第二接头延伸部,第一接头延伸部沿着滑动轴线延伸并且第二接头延伸部沿着至少一个摆动轴线延伸。与球面轴承的示例不同,绕两个铰接地连接的轴线而不绕单个点发生旋转。在此实施例的一特定示例中,提供纵向轴线使得铰接接头适合于允许绕三个轴线移动。在任何情况下,这个实施例的机构也是简单的、价廉的并且轻质的替代机构以允许门以摆动和滑动移动方式旋转。当由第一附连点附连到该机构时,枢转器件的多个旋转轴线允许门绕这多个轴线旋转。而这种旋转使得能使用可附连到该结构上的仅一个导轨来实现门的滑动移动。因此,本发明的机构可以用于复杂的结构几何形状上。如在上文中已经解释的那样,该机构还有利地在于其由轻质、简单的部件形成。这由于以下事实造成:该机构起作用的方式并不给该机构的部件施加过量荷载,并且例如由部件重量生成的力矩较小,因为杠杆臂也被配置成较小尽管其零件较为简单,该机构的确表现出现有技术的摆动门和滑动门的优点,即,容易地并且快速地从交通工具或另一结构外部接近,因为该机构允许门常规地以摆动方式打开。然而,一旦门摆出,其能滑动远离该结构的开口并且然后往回折叠到更靠近该结构的位置,因此使得其适合于绕着该结构活动而没有阻碍并且适合于其中例如交通工具的该结构储存在较小空间内的情况。在一实施例中,引导器件包括在第一末端与第二末端之间延伸的臂,第一末端可附连到门的第二附连点,并且第二末端包括滑块。在其中摆动点位于滑块上的实施例中,门、第一末端和引导器件的臂适合于一体地移动。在一替代实施例中,摆动点位于该臂的第一末端。在另一实施例中,导轨是在球上的曲线。导轨的这种几何形状适合于使门绕滑动轴线移动。在其中枢转器件包括球面轴承的实施例中,球心通常是球面轴承的中心,而在其中枢转器件包括铰接接头的实施例中,球心通常位于铰接接头的滑动轴线的点。在又一实施例中,该机构还包括可铰接地附连到该结构和门的第三附连点上的引导杆。这个引导杆适合于提供对门的引导使得门能遵循预定路径。在此实施例的示例中,引导杆在第一端与第二端之间延伸,第一端可利用第一枢转连杆铰接地附连到该结构上,并且第二端由第二枢转连杆铰接地附连到门的第三附连点上。在铰接中的枢转连杆允许引导杆相对于该结构和相对于门相对旋转,这在门摆动或滑动时允许引导杆充分移动。在此实施例的又一更特定示例中,第一枢转连杆和第二枢转连杆包括辅助球面轴承以允许引导杆相对于该结构和门相对旋转。在另一实施例中,至少一个止挡件机构于导轨的至少一个点以阻碍滑块沿着导轨的进一步移动。例如,可以机构两个止挡件,导轨的每一端各一个,以避免滑块从导轨出来。在另一实施例中,机构锁定器件以将门的位置固定在任何具体位置。本发明的目的还在于提供一种门组件,其包括门和上文所描述的机构中的任何机构。本发明的门组件的机构包括:-枢转器件,其可附连到该结构和门的所述第一附连点,枢转器件适合于允许门绕枢转器件的多个旋转轴线旋转,所述多个旋转轴线包括滑动轴线和至少一个摆动轴线,-导轨,其可附连到该结构上,-引导器件,其附连到门的第二附连点上并且包括用于沿着导轨移动的滑块,引导器件适合于允许门在绕滑动轴线枢转的同时在导轨上滑动,并且允许门绕至少一个摆动轴线摆动,所述至少一个摆动轴线经过引导器件的摆动点。由于本发明的门组件包括本发明的门机构,所有解释的技术优点也与该组件相关。在门组件的特定实施例中,门包括门边缘,门边缘具有至少一第一拐角和第二拐角,门的第一附连点位于所述第一拐角并且门的第二附连点位于所述第二拐角。以此方式,能以简单的方式来执行门的摆动移动,因为充当铰链的点附连到门的连续拐角上。在此实施例的示例中,该门组件还包括:引导杆,其可铰接地附连到该结构并且铰接地附连到门的第三附连点,引导杆适合于提供对门的引导,其中门的第三附连点位于由门边缘限定的区域内侧。本发明的再一目的在于提供一种交通工具,其包括所公开的本发明的门组件。这种交通工具包括门组件,而门组件包括被配置成闭合交通工具的结构的开口的门和包括下列部件的机构:-枢转器件,其附连到该结构并且附件到门的第一附连点,枢转器件适合于允许门绕枢转器件的多个旋转轴线旋转,所述多个旋转轴线包括滑动轴线和至少一个摆动轴线,-导轨,其附连到所述结构上,-引导器件,其可附连到门的第二附连点上并且包括用于沿着导轨移动的滑块,引导器件适合于允许门在绕滑动轴线枢转的同时在导轨上滑动,并且允许门绕至少一个摆动轴线摆动,所述至少一个摆动轴线经过引导器件的摆动点。同样,本发明的交通工具呈现出本发明的门组件和本发明的机构的所有优点。在一特定示例中,交通工具是飞行器并且交通工具的结构是飞行器的机身。上文详细描述的优点使得本发明特别适合于飞行器,更特别地旋翼飞行器。飞行器需要轻重量门系统以最小化其总重量和因此飞行所需的功率和燃料,并且也便于最大化有效载荷。本发明实现了这个目的并且此外,一旦打开,门的折叠位置减轻了许多常规门造成的关于绕飞行器移动的不便性。在一更特定示例中,飞行器是旋翼飞行器,并且在又一示例中,旋翼飞行器的门是后门。在此实施例的示例中,枢转器件包括在第一边缘与第二边缘之间延伸的主体,第一边缘附连到门的第一附连点上并且第二边缘附连到机身上。球面轴承位于第二边缘以允许门绕其旋转中心自由旋转,滑动轴线和至少一个摆动轴线经过其旋转中心。在此实施例中,第二边缘是固定旋转点并且主体和第一边缘随着门一体地移动。由于在枢转器件到门和机身的附连部之间机构充分长度的主体,在门绕摆动轴线摆出时通过在门边缘与门开口之间允许空隙,在闭合时与机身齐平的门可以执行所描述的滑动和摆动移动。藉由引导器件形式或导轨形式,也能实现在门边缘与门开口和因此机身之间的空隙,遵循与枢转器件的主体相同的原理。引导器件可以具有适合于在门与机身齐平时将第二附连点与附连到机身上的导轨链接的形式。在一示例中,引导器件的形式还被配置成当发生摆动时允许空隙。替代地,导轨可以具有一定曲率使得始于齐平位置,当存在滑动时,门与机身分开。枢转器件也可以包括辅助导轨,球面轴承能沿着辅助导轨移动,使得随着球面轴承一体地地移动的门的第一附连点可以朝向偏离位置引导。而辅助导轨附连到该结构。此实施例也将用于在门边缘与门开口之间提供空隙,允许执行限定的摆动和枢转移动。在一实施例中,通过将摆动点放置于滑块处并且允许在摆动点绕多个轴线旋转,能增进空隙和移动。发明的又一目的在于提供一种操作所公开的本发明的交通工具的门的方法,该方法至少包括以下步骤:-使门绕至少一个摆动轴线摆动,经过引导器件的摆动点和枢转器件的点,使得门适合于打开和闭合该结构的开口并且相对于该结构折叠和展开,-通过使门绕经过所述枢转器件的滑动轴线枢转和通过引导器件的滑块沿着轨的移动而使门在导轨上滑动,引导器件附连到门上。这种方法呈现出本发明的机构、门组件和交通工具的所有优点。本发明允许在门一旦打开并且引导至摆出位置后,其能通过绕摆动轴线的摆动移动而折叠到更靠近交通工具的结构的位置,在存在空间约束时,这使得该方法有利于绕交通工具活动。能在滑动门之前、期间或之后的任何时刻执行门折叠或随后展开的步骤,无论滑块沿着导轨的位置如何。滑块沿着导轨的移动意味着摆动轴线的相对应移动,因为摆动轴线经过引导器件的摆动点。门折叠和展开的这种多功能性得到所提到的当绕交通工具活动时无阻碍的优点。当滑块位于导轨端部时,该方法也允许门摆回以闭合该结构的开口。附图说明通过仅以说明性而非限制性示例给出的下文优选实施例的详细描述,参考附图,本发明的这些和其它特点将会变得更加清楚:图1是旋翼飞行器的后部透视图,其包括本发明的机构和处于闭合齐平位置的门。图2是旋翼飞行器的后部的透视图,其包括本发明的机构和处于摆出、滑动位置的门。图3是利用球面轴承在该机构的枢转器件与旋翼飞行器的机身之间附连的详细视图。图4是利用铰接接头在该机构的枢转器件与旋翼飞行器的机身之间附连的详细视图。图5是附连到旋翼飞行器的门和机身的引导器件的详细视图。图6是利用辅助球面轴承在引导杆与旋翼飞行器的机身之间附连的详细视图。图7是适合于引导枢转器件的球面轴承的辅助导轨的详细视图。具体实施方式图1示出了旋翼飞行器30的后部,其后门2藉由本发明的机构连接到旋翼飞行器30的机身1。在此图中所描绘的实施例中,在闭合位置,门2与机身1齐平。此实施例的机构包括附连到位于门2的第一拐角上的第一附连点9的枢转器件3和附连到位于门2的相邻第二拐角上的第二附连点10的引导器件4。此示例的枢转器件3包括在第一边缘3.3与第二边缘3.2之间延伸的主体3.1。第一边缘3.3附连到该门的第一附连点9,并且附连到机身1上的第二边缘3.2包括允许门自由旋转SW、SL的球面轴承19,其中第二边缘3.2作为固定点并且主体3.1和第一边缘3.3能随着门2一体地移动。利用枢转器件3的主体3.1,在第一边缘3.3与第二边缘3.2之间的分隔使得这种机构适合于能与机身1齐平的门2。这种枢转器件3的配置允许其到机身1和到闭合齐平门2的附连。在图3中更详细地描绘了在枢转器件3与机身1之间的附连。在此实施例中,球面轴承19位于第二边缘3.2中部以使得枢转器件3的其余部分和门2可能一体地旋转。图7的实施例也将允许在闭合位置与机身1齐平的门2在打开时处于偏离位置。为了实现这点,机构辅助导轨18,球面轴承19能沿着辅助导轨18移动,因此引导与球面轴承19一体的门2的第一附连点9从齐平位置到偏移、畅通位置。图4表示枢转器件3的替代实施例,枢转器件3的第二边缘3.2包括铰接接头25而不是球面轴承19。铰接接头25再包括至少第一接头延伸部26和第二接头延伸部27,第一接头延伸部26沿着滑动轴线23延伸并且第二接头延伸部27沿着至少一个摆动轴线22延伸。机构纵向轴线28以赋予铰接接头绕三个轴线的移动。应当指出的是具有两个轴线,即至少一个摆动轴线22和滑动轴线23的配置也是完全可能的。门2和枢转器件3的其余部分一体地绕与第一接头延伸部26相关联的滑动轴线23一体地枢转并且绕与第二接头延伸部27相关联的至少一个摆动轴线22旋转,在门2和枢转器件3的其余部分绕滑动轴线23枢转时,摆动轴线改变其位置。在图1的实施例中,引导器件4包括在第一末端17与第二末端16之间延伸的臂12,第一末端17附连到门2的第二附连点10,并且第二末端16包括滑块11。在图5中进一步详细地示出本实施例。滑块11将用于沿着导轨5滑动,在图1中,导轨5附连到机身1并且具有圆弧形状,作为在球上曲线的特定示例,其中心就是球面轴承19的中心。这种配置有利于门2在绕经过球面轴承19中心的滑动轴线23枢转时进行滑动移动。此实施例的机构还包括铰接地附连到机身1和门2的第三附连点13的引导杆7。引导杆7适合于在摆动和滑动移动期间提供对门2的引导。此示例的引导杆7在第一端14与第二端15之间延伸,第一端14利用第一枢转连杆8铰接地附连到机身1,并且第二端15利用第二枢转连杆21铰接地附连到门2的第三附连点13,第一枢转连杆8和第二枢转连杆21允许引导杆7分别相对于机身1和门2的相对旋转。在一实施例中,第一枢转连杆8和第二枢转连杆21包括第一辅助球面轴承第二辅助球面轴承。在图6中示出了此实施例的细节,引导杆7通过第一端14联结到机身1的内壁,第一端14在其中心包括允许引导杆7相对旋转的辅助球面轴承。在图1的实施例中,止挡件6机构于导轨5的端点以阻碍滑块11沿着导轨5的进一步移动。在绕摆动轴线22的摆动旋转SW造成的摆动移动之后,图2的门2处于摆出位置。此外,在门绕滑动轴线23滑动移动一定滑动旋转SL之后,滑块11沿着导轨5滑动一定滑动距离SD。在此图的实施例中,摆动轴线22经过球面轴承19的中心并且经过引导器件4的臂12的第二末端16。因此,臂12的此第二末端16是本发明实施例的引导器件4的摆动点,并且门2随着臂12和引导器件4的第一末端17一体地摆动。附图标记列表1.-结构/机身2.-门3.-枢转器件3.1-主体3.2-第二边缘3.3-第一边缘4.-引导器件5.-导轨6.-止挡件7.-引导杆8.-第一枢转连杆9.-第一附连点10.-第二附连点11.-滑块12.-臂13.-第三附连点14.-第一端15.-第二端16.-第二末端17.-第一末端18.-辅助导轨19.-球面轴承21.-第二枢转连杆22.-摆动轴线23.-滑动轴线25.-铰接接头26.-第一接头延伸部27.-第二接头延伸部28.-纵向轴线30.-旋翼飞行器SW.-摆动旋转SL.-滑动旋转SD.-滑动距离