直升机负载钩的制作方法

本发明描述了一种直升机负载钩，包括可以安装在壳体中的固定位置中的释放机构，其目的是可控地识别和释放钩围绕钩旋转轴线的旋转运动，其中，该释放机构包括磁性开关和可以旋转的滚筒。

背景技术：

为了使直升机也可以用于带负载飞行，已知技术存在直升机负载钩，其可以附接到直升机的机舱结构的下侧。一般而言，可以获得这种直升机负载钩配备有可以远程控制的各种驱动器。

us3575459中描述了一种具有壳体的直升机负载钩，其通过致动机构允许直升机负载钩的可旋转运动和自动释放，使得不需要人员来打开直升机负载钩。直升机负载钩的壳体中设有可旋转的钩，该钩与偏心布置的释放机构相互作用。

为了使钩可以保持在关闭位置，设有弹簧或平衡物，其迫使钩进入关闭位置。钩的从壳体突出的端部与可旋转的安全闩锁相互作用。安全闩锁也借助于弹簧压在钩上，以使钩不会意外地释放负载。

使用了多个制动臂，这些制动臂通过弹簧以夹紧方式被保持，其中制动臂与制动板相互作用，从而可以实现钩的打开。可围绕另一旋转轴线旋转的多部件触发机构是必要的。触发机构包括磁性开关(也称为螺线管)，通过该触发机构可以电磁地触发磁性开关，通过驱动杆和触发臂的致动，释放机构与触发机构一同被触发。触发机构具有能够与制动板的相应装置相互作用的装置。

总体而言，直升机负载钩，特别是释放机构，配备有多个部件，其中通过利用许多弹簧和精心配置的杆和臂，得到复杂且不是非常牢固的(robust)释放机构。释放机构可以被电致动，但是由于其设计，其以不稳定的方式操作。在us3575459中，在另一形式的实施方式中，所描述的两个直升机负载钩实际上各自与释放机构结合。然而，由于所使用的部件，该构造似乎也不是非常机械性地牢固，并且因此需要更复杂的维护和控制，并且由于部件数量而引起复杂的生产。此外，没有提供能允许飞行员从驾驶舱检测直升机负载钩的瞬时位置的装置。

us2006175851中描述了另一种直升机负载钩。钩被安装在壳体中，使得其可以旋转，并且借助释放机构，钩能够从关闭位置进入到打开位置。此处，螺线管形式的磁性开关直接在释放机构的两个臂上操作。来自钩的力直接作用在磁性开关上是不利的，并且导致严重磨损。因此，有必要对直升机负载钩以及释放机构进行大量定期维护。us2006175851的直升机负载钩实际上具有传感器，其通过电子装置控制led，使得地面人员借助于led可以确认钩是否位于其正确的关闭位置。然而，飞行员不可能从直升机驾驶舱看到直升机负载钩的关闭状态。

技术实现要素：

本发明将其自身的任务设定为设计具有释放机构的直升机负载钩，其中直升机负载钩和释放机构均具有部件数量减少且机械稳定性增加的紧凑构建，其中作用在磁性开关上的力和力矩减小。由于磨损最小化，所以可以增加必要的维护间隔。

所述任务通过一种直升机负载钩的释放机构来解决，该直升机负载钩包括能够安装在壳体中的固定位置中的释放机构，用以能控制地识别和释放钩围绕钩旋转轴线的旋转运动，其中释放机构包括磁性开关和能够旋转的滚筒。其中，释放机构包括：至少一个闩锁件，其能够围绕闩锁件旋转轴线旋转；以及力接收器，其能够与销一起围绕一旋转轴线旋转，其中销能够与滚筒上的锁定凸耳以及钩上的钩跟随部可操作地连接，从而能够实现钩与滚筒之间的间接连接，或更具体来说，实现钩与磁性开关之间的间接连接，且消除钩与磁性开关之间的任何直接接触，其中在钩的关闭位置中，销使得钩的任何旋转运动都不可行。

此外，飞行员被给予容易从直升机驾驶舱检测直升机负载钩的钩的关闭位置和打开位置的机会。

附图说明

以下结合附图描述本发明的主题的实施例的优选示例。

图1a示出直升机负载钩的侧视图，同时

图1b示出钩处于关闭位置时的直升机负载钩的平面图。

图2示出具有部分打开的壳体的直升机负载钩的立体图。

图3示出力接收器的立体图，同时

图4以立体图示出其上设有力接收器的钩。

图5示出具有部分移除的壳体的直升机负载钩的示图，其中表示了在关闭位置中起作用的力。

图6示出从关闭位置到打开位置的各种状态下的钩的示图，同时

图7示出从打开位置到关闭位置的顺序。

附图标记列表

1直升机负载钩

10壳体(呈两个部件)

100壳体眼

101指示器开口

102附接装置

11钩

110钩尖

1100凹部

111钩跟随部(hookfollower)

112凹入止挡部

h钩旋转轴线

12安全闩锁(刚性，固定)

13电气端子

2释放机构

20磁性开关

d磁性开关旋转轴线

21滚筒

210锁定凸耳

211缺口

212指示标志

22闩锁件

220滚筒保持器突起部

221跟随突起部(followerprojection)

222闩锁件弹簧

a闩锁件旋转轴线

23力接收器

230轴

w旋转轴线

231缓冲止挡部

232弹簧(至少一个，将钩推入打开位置)

233连接板

2330连接板中的弹簧保持器

2331连接板中的闩锁件保持器

234销

235滚针轴承(通过该滚针轴承，锁定凸耳210可以滚动)

3负载缆绳

具体实施方式

直升机负载钩1包括壳体10，壳体10在本文中被实施为两个部分，并且配备有至少一个壳体眼100，壳体10可以直接或间接地附接到直升机的机舱结构上。在壳体10的远离壳体眼100的端部处定位有可旋转的钩11，该钩11被保持在关闭位置中，与固定的安全闩锁12可操作地连接。负载可以借助于悬挂负载缆绳3被附接到钩11。此处未示出机舱结构和负载。

在直升机负载钩1的中心，释放机构2位于壳体10内；释放机构2确定钩11的位置，也就是说，其将钩11固定在关闭位置，并且可以以受控的方式释放钩11。通过可由释放机构2移动的至少一个指示标志212，显示直升机负载钩1的钩11的当前位置，使得直升机飞行员从驾驶舱检测到该当前位置。在壳体10中，或者更具体来说，在壳体的一部分中，指示器开口101被切出，指示标志212可以通过该指示器开口101移动，并且通过该指示器开口101从壳体10突出。

此处，直升机负载钩1，也就是说，释放机构2，可以通过控制电子装置(未示出)来致动。控制电子装置通过至少一个电气端子13与释放机构2连接。然而，释放机构2的其他致动装置选择性地可行，例如，其可以被机械地或液压地释放，也可以实施这些致动装置的组合。然而，在下文中，描述了纯电动的致动装置。

此处，钩11具有带有凹部1100的钩尖110。在钩11的关闭位置中，安全闩锁12的一部分被容纳在凹部1100中，其结果是，附加地防止钩11的任何意外的打开。

图2示出了壳体10，其中已经移除了壳体的一个半部。壳体的两个半部容纳下文描述的部件，并且可以通过附接件102连接以形成封闭的壳体10。由于壳体10为了维护目的必须能够被打开，壳体的两个半部的螺纹连接、以及因此的可拆卸连接为其自身提供选择。

如由虚线圆所突出显示的，释放机构2居中地设置在壳体10中，设置在至少一个壳体眼100与可移动钩11之间。释放机构2包括至少一个磁性开关20、滚筒21、闩锁件22和力接收器23。

磁性开关被设计为螺线管的形式，其中可以产生磁场，其通过控制电子装置来控制。磁性开关20因此能够通过电磁驱动来使旋转滚筒21围绕磁性开关的旋转轴线d进行旋转。滚筒21上设置或形成有锁定凸耳210和指示标志212；在致动期间，这些部件可以与滚筒21一起旋转。

力接收器23可以围绕旋转轴线w旋转，闩锁件22可以围绕闩锁件旋转轴线a旋转，且钩11可以围绕钩旋转轴线h旋转，其中所有的轴线w、a、h排列为彼此平行，与钩11可以移动的平面大致成直角。

图3中详细示出力接收器23。具有旋转轴线w的轴230以及销234被两个连接板233保持在一起。轴230上设有至少一个缓冲止挡部231和至少一个弹簧232。连接板233中形成弹簧保持器2330，其中弹簧232可以以预加载方式附接在力接收器23中。闩锁件22可以附接在连接板233中的闩锁件保持器2331中。

此处，销234设有多个滚针轴承235，且可以围绕其中心轴线旋转。如虚线箭头所示，力接收器23可以围绕旋转轴线w旋转，其中销234在壳体10内的位置可以改变。

如图4中所示，力接收器23和钩11可以被可操作地连接。为了更好地展示，图4中已经移除了一个连接板233，从而能够看到力接收器23。钩11在其远离钩尖110的一侧上具有钩跟随部111，该钩跟随部可被安装为使其与销234相互作用，或更具体地与至少一个滚针轴承235和闩锁件22相互作用。在钩11的轮廓中，在与钩动件111相对的位置，还设有凹入止挡部112。钩11可以沿一个方向进行围绕钩旋转轴线h的旋转，直至凹入止挡部112与缓冲止挡部231形成接触。

闩锁件22设置在力接收器23的连接板233之间，并且包括滚筒保持器突起部220和与后者相对布置的跟随突起部221。闩锁件22通过闩锁件弹簧222被预加载并且被安装为使其可以围绕闩锁件旋转轴线a旋转。作为示例，闩锁件弹簧222的预加载在此处沿逆时针方向执行，其被释放时试图沿图4中的逆时针方向旋转。

与现有技术相比，本直升机负载钩1被构造为在机械上更牢固，因为在关闭位置几乎没有任何力或力矩从钩11直接作用到释放机构2的磁性开关20上。图5中清楚示出这一点。钩10位于关闭位置，并且被销234和位于销上的滚针轴承235阻止而不能沿顺时针方向进行任何旋转运动。因此，钩11和安全闩锁12包围负载缆绳3。钩跟随部111压在销234上。销234被滚筒21的锁定凸耳210保持在适当位置。由于力接收器23只能围绕旋转轴线w旋转，因此可以消除任何移动。壳体10和钩11阻止力接收器23的任何线性运动。没有力矩从钩11直接作用到滚筒21上且因而作用到磁性开关20。在直升机负载钩1处于关闭位置且钩11被锁定的状态下，销234简单地压在锁定凸耳210上。滚筒21具有在其外周上的缺口211，缺口211与闩锁件22相互作用，或者更具体来说与闩锁件22的滚筒突起220相互作用。

通过力接收器23、闩锁件22的特定构造，以及钩11的相关布置，被直接引入到磁性开关20中的力更少。借助这种设计，实现了具有较小磨损的直升机负载钩1，其结果是操作可靠性增加。关闭位置由指示标志212指示。指示标志212优选地被构造为使得其可以容易地被视觉检测到，例如设置有信号颜色并且被实施为足够大，使得其可以从几米的距离被检测到。

下文参照图6a)到图6c)描述直升机负载钩1的打开。在根据图6a)的关闭位置中，由于钩跟随部111在抵靠销234的位置，因此钩11被阻止而不能够围绕其旋转轴线h旋转。由于整个力接收器23不能围绕旋转轴线w旋转，因此销234不能围绕旋转轴线w旋转(因为锁定凸耳210压在销234上)，所以钩11保持其与安全闩锁12接触的关闭位置。

如果电压被施加到磁性开关20，则流过螺线管的电流会建立磁场，这引起磁性开关20的旋转(此处沿逆时针方向)。滚筒与锁定凸耳210一起随着磁性开关20旋转。

由闩锁件弹簧222预加载的闩锁件22(此处沿逆时针方向)旋转，使得滚筒保持器突起部220与滚筒21的缺口211接合，从而将滚筒21固定在位置上。闩锁件22防止滚筒21向后旋转。由于锁定凸耳210不再防止销234移动(此处向上移动)，所以整个力接收器23可以围绕旋转轴线w旋转(此处向上旋转)，其中，钩11围绕钩旋转轴线h的旋转运动是可行的。同时，钩跟随部111旋转经过销234，或更具体来说，旋转经过滚针轴承235(此处沿顺时针方向向下旋转)。运动由虚线箭头表示。钩11因此离开固定的安全闩锁12旋转。

当钩11的凹入止挡部112与缓冲止挡部231形成接触时，实现钩11的最大旋转路径。然后实现直升机负载钩1的打开位置，并且负载缆绳3可以被悬挂，并被缠绕(threaded)在钩11与安全闩锁12之间。该打开位置被维持而无需向磁性开关20施加任何电压。没有力或力矩传递到磁性开关20上。

参照图7描述从打开位置到关闭位置的路径，其中没有悬挂负载缆绳3，而是在空载状态下关闭钩11。

钩11围绕钩旋转轴线h沿逆时针方向手动旋转，直至钩跟随部111与销234形成接触、或更具体来说与滚针轴承235形成接触。同时，钩跟随部111推动销234沿朝向滚筒21的方向移动。力接收器23因此围绕旋转轴线w沿朝向滚筒21的方向旋转。由于滚筒21的锁定凸耳210释放了销234，所以力接收器23可以在壳体10中相对于滚筒21和钩11旋转。

一旦钩跟随部旋转经过销234，销234就远离滚筒21移动，其中力接收器23围绕旋转轴线w远离滚筒21旋转。

如在图7c)中可以检测到的，在其旋转经过销234之后，钩跟随部111与闩锁件22形成接触。更准确地说，钩跟随部111与闩锁件22的跟随突起部221形成接触，其中闩锁件从滚筒21的缺口211中旋出。然后，如虚线箭头所示，滚筒21旋转到其初始位置。钩11旋转到其关闭位置，其中，钩跟随部111由销234固定，因此钩被固定而不能旋转打开。锁定凸耳210阻止销234的任何运动，因此阻止力接收器23的任何运动。指示标志212指示钩11的关闭位置。

作为选择，至少一个壳体眼100上可附接称重系统，通过该称重系统可以确定悬挂负载的重量。

在实施例的优选形式中，在壳体10中构建有可以通过控制电子装置来电操作的两个磁性开关20，每个磁性开关均具有滚筒21。两个磁性开关20都可以通过力接收器23和闩锁件22以受控的方式打开钩11。通过这种方式，在任何一个磁性开关20可能失效的情况下提供安全机构。电气端子13可以以各种变体接入到壳体10中。通过释放机构2的构造，或者更具体来说，通过力接收器23和闩锁件22的构造，壳体10中的多于一个磁性开关20可以安装有多于一个滚筒21，并且用于致动钩11。

当然，可以使用附加的驱动器，例如产生机械或液压触发机构的驱动器，或者更具体来说，产生滚筒21的旋转的驱动器。