Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к поддерживающему устройству для создания поддерживающего усилия, зависящего от нагрузки. В частности, изобретение относится к поддерживающему устройству указанного типа для применения на пассажирском воздушном судне в опускаемой багажной полке для ручной клади.
Уровень техники
Известны опускаемые багажные полки для хранения ручной клади пассажиров воздушного судна (в дальнейшем «опускаемая багажная полка»). Так, например, в патенте Германии 4130644 С2 описана опускаемая багажная полка пассажирского самолета с направляющими системами в виде четырехзвенных механизмов, установленными с каждой стороны на ее боковых стенках, и пневмоупругими опорами (в дальнейшем «пневматическими пружинами») для каждой направляющей системы, которые при отведении багажной полки наверх обеспечивают поддерживающее усилие, соответствующее весу полки. При нагружении подающее устройство определяет вес багажной полки и воздействует на точку приложения усилия пневматической пружины через соединительный элемент подачи, чтобы отрегулировать механизм на соответствие весу нагруженной багажной полки.
Известна опускаемая багажная полка, описанная в патенте Германии 4335151 С2, которая также содержит с двух боковых сторон на своих стенках соответствующие направляющие системы и связанные с ними пневматические пружины. Пневматические пружины активно подключены к поддерживающему устройству, которое при отведении багажной полки наверх обеспечивает поддерживающее усилие, которое отрегулировано под вес багажной полки. Механизм блокировки позволяет заблокировать поддерживающее устройство.
Наконец, в патенте Германии 4446772 С1 описано устройство, задающее направление движения опускаемой багажной полки и содержащее два четырехзвенных механизма, смонтированные с каждой боковой стороны на стенках багажной полки, а также по одной пружинной системе на каждый четырехзвенный механизм для поддержания багажной полки при ее отведении наверх. Панель взвешивания, установленная внутри багажной полки, воздействует на установленные под ней датчики давления, которые, в свою очередь, соединены, по меньшей мере, через один соединительный элемент подачи с цилиндром подачи, который воздействует на механизм подачи для смещения точки приложения усилия пневматической пружины, при этом указанное смещение зависит от веса багажной полки, за счет чего создается регулируемый момент сопротивления, противодействующий моменту нагрузки, возникающему при нагружении багажной полки.
В принципе, в случае опускаемой багажной полки требуется, чтобы независимо от состояния загрузки багажной полки ручные усилия, необходимые для ее открывания и закрывания, оставались, по меньшей мере, приблизительно одинаковыми, и имели такую величину, какую мог бы легко приложить даже физически слабый пассажир. Известные в данной области техники устройства такого назначения имеют сравнительно сложные конструкции и поэтому потенциально подвержены отказам.
Раскрытие изобретения
Задача настоящего изобретения заключается в создании усовершенствованного устройства, которое в числе прочего, применительно к опускаемой багажной полке, обладало бы способностью создавать поддерживающую силу, зависящую от состояния загруженности багажной полки.
В соответствии с настоящим изобретением указанная задача решается посредством поддерживающего устройства, содержащего признаки пункта 1 формулы изобретения. Согласно изобретению поддерживающее устройство позволяет осуществить чисто механическое управление поддерживающим усилием, без необходимости применения электрических или электронных элементов, или исполнительных механизмов. Однако, как вариант, в приводном устройстве и устройстве для измерения нагрузки поддерживающего устройства согласно изобретению могут быть использованы электрические или электронные компоненты. Соответствующее изобретению поддерживающее устройство отличается компактностью, его самые важные элементы имеют механическую конструкцию, и поэтому устройство может быть надежно приведено в действие независимо от наличия электропитания. Помимо прочего, поддерживающее устройство имеет малый вес, что предопределяет сферу его применения, в частности на воздушных судах. В соответствии с изобретением пространство, необходимое для монтажа поддерживающего устройства, определяется диапазоном углов поворота его кронштейна и диапазоном углов поворота качающегося рычага. Если соответствующее изобретению поддерживающее устройство использовать, например, в самолете, совместно с опускаемой багажной полкой, то в соответствии с одним вариантом осуществления диапазон углов поворота качающегося рычага составляет приблизительно 45 градусов. Однако понятно, что если это необходимо для конкретного случая применения или является выгодным, то может быть обеспечен более узкий или более широкий диапазон углов поворота. Аналогично, если это необходимо и/или выгодно, то можно использовать совместно несколько соответствующих изобретению поддерживающих устройств с объектом, к которому должно быть приложено поддерживающее усилие. В случае опускаемой багажной полки самолета традиционно используют два соответствующих изобретению поддерживающих устройства. Поддерживающее устройство согласно изобретению шарнирно крепится одним концом своего кронштейна к любой несущей конструкции, в то время как другой конец кронштейна используется для присоединения к тому объекту, к которому должно быть приложено поддерживающее усилие.
Если у объекта имеется закрытое положение и открытое положение, то в соответствии с одним вариантом осуществления поддерживающего устройства кронштейн может поворачиваться вокруг оси своего шарнира между первым положением, которое соответствует закрытому положению объекта, и вторым положением, которое соответствует открытому положению объекта. Желательно, чтобы освобождение качающегося рычага приводного устройства посредством стопорного устройства могло происходить только во втором положении кронштейна, т.е. при открытом положении объекта, чтобы в этом состоянии приводное устройство могло поворачивать качающийся рычаг и, следовательно, осуществлять регулировку под различный вес нагрузки. При таком варианте осуществления во всех остальных положениях объекта - от открытого положения до закрытого, включая закрытое положение - качающийся рычаг застопорен в определенной точке внутри диапазона своего поворота, от первого конечного положения до второго конечного положения, причем указанная точка соответствует измеренной нагрузке, а прикладываемое поддерживающее усилие отрегулировано в соответствии с измеренной нагрузкой.
В соответствии с особо предпочтительным вариантом осуществления, который является развитием ранее описанного варианта, во втором положении кронштейна желательно, чтобы кронштейн поддерживался за счет контакта закрепленного на нем приводного и/или центрирующего шипа с центрирующим углублением несущей пластины. При таком контакте ось шарнира одного конца пневматической пружины, прикрепленной к кронштейну, совпадает с осью шарнира конца качающегося рычага, шарнирно прикрепленного к несущей пластине. Когда качающийся рычаг будет снят со стопора, указанное совпадение осей будет препятствовать передаче вращающего момента от объекта, соединенного с кронштейном, на качающийся рычаг. Качающийся рычаг, таким образом, остается в своем текущем положении, несмотря на то, что он снят со стопора. Его положение изменяется только в том случае, если при изменении нагрузки происходит передача воздействия на качающийся рычаг через приводное устройство.
В одном варианте осуществления поддерживающего устройства в соответствии с настоящим изобретением стопорное устройство содержит фиксирующий зуб, закрепленный на свободном конце качающегося рычага, причем этот зуб взаимодействует с круговым зубчатым сегментом. В данном варианте осуществления желательно, чтобы фиксирующий зуб был шарнирно закреплен на конце качающегося рычага и был упругим образом предварительно напряжен в направлении зацепления с круговым зубчатым сегментом. Поэтому обязательно должна быть предусмотрена возможность активного снятия со стопора. Такая возможность, с точки зрения надежности, должна рассматриваться как преимущество, поскольку поддерживающее устройство в случае дефекта остается в застопоренном состоянии. Чтобы снять механизм со стопора, в соответствии с одним вариантом осуществления фиксирующий зуб соединен с отпускающим рычагом, на который во втором положении кронштейна производится нажатие, желательно посредством прикрепленного к кронштейну приводного и центрирующего шипа таким образом, что фиксирующий зуб выходит из зацепления с зубчатым сегментом. Желательно, чтобы отпускающий рычаг был шарнирно закреплен на неподвижном конце качающегося рычага, а вращательное движение отпускающего рычага передавалось на фиксирующий зуб посредством троса или системы тяг. Чтобы привести отпускающий рычаг в действие, в соответствии с одним вариантом осуществления кронштейн содержит, по меньшей мере, один уже ранее упоминавшийся приводной и центрирующий шип, который во втором положении кронштейна приводит в действие отпускающий рычаг. В качестве варианта приведение в действие отпускающего рычага во втором положении кронштейна производит крышка, которой оснащена пневматическая пружина, создающая поддерживающее усилие. В рассматриваемых вариантах осуществления желательно, чтобы ранее упомянутый круговой зубчатый сегмент соединялся с несущей пластиной посредством участка круговой дуги, а сама несущая пластина была шарнирно прикреплена к несущей конструкции с целью регулирования указанного положения активации отпускающего рычага. Желательно, чтобы несущая пластина имела возможность поворота вокруг той же оси, вокруг которой вращается сам кронштейн.
Как упоминалось вначале, в соответствии с изобретением, при чисто механической конструкции поддерживающего устройства в одном варианте осуществления на качающийся рычаг действует сила предварительного напряжения, причем данная сила действует в направлении, противоположном силе, которая в случае увеличения нагрузки прикладывается к качающемуся рычагу со стороны приводного устройства. Указанная сила имеет такую величину, что в случае отсутствия нагрузки она выталкивает качающийся рычаг в его первое конечное положение. В данном варианте осуществления первым конечным положением соответственно является положение, которое занимает качающийся рычаг, когда устройство измерения нагрузки, взаимодействующее с приводным устройством, определило отсутствие нагрузки. Вторым конечным положением качающегося рычага соответственно является положение, которое он занимает, когда поддерживающее устройство должно создать максимальное поддерживающее усилие. Это происходит, когда устройство измерения нагрузки определяет присутствие груза соответственно большой величины.
В предпочтительных вариантах осуществления поддерживающего устройства согласно настоящему изобретению, осуществляется демпфирование движения качающегося рычага при его перемещении. Таким образом, предотвращаются неконтролируемые колебания качающегося рычага при его перемещении, после того как он оказывается снятым со стопора.
В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления чисто механического варианта поддерживающего устройства согласно изобретению сила предварительного напряжения, воздействующая на качающийся рычаг, создается узлом пневматической пружины, который одновременно осуществляет демпфирование перемещения качающегося рычага. Такой вариант осуществления является компактным, недорогим и надежным.
В соответствии с еще одним предпочтительным вариантом осуществления сила предварительного напряжения, воздействующая на качающийся рычаг, создается, по меньшей мере, одной пружиной растяжения, один конец которой прикреплен к несущей пластине, а другой - к качающемуся рычагу.
В варианте осуществления поддерживающего устройства чисто механического типа согласно изобретению устройство для измерения нагрузки содержит поворотную панель взвешивания, которая предназначена для приема нагрузки и передает свое вращательное движение, зависящее от величины нагрузки, на качающийся рычаг посредством передающего устройства. В качестве указанного передающего устройства может выступать, например, трос или система тяг. В таком варианте осуществления изменение величины нагрузки, вызывающее соответствующий поворот панели взвешивания, передается непосредственно на качающийся рычаг, который затем перемещается (при отпущенном стопоре) в положение, соответствующее новой величине нагрузки.
Согласно настоящему изобретению в другом варианте осуществления поддерживающего устройства, которое не обязательно должно быть целиком механическим, устройство для измерения нагрузки также содержит панель взвешивания, которая предназначена для приема нагрузки, однако при этом в отличие от вышеописанного варианта осуществления данная панель взвешивания смонтирована на нескольких датчиках нагрузки с целью определения веса груза, а измеренная величина нагрузки также передается на исполнительный механизм, который осуществляет перемещение качающегося рычага в интервале между его первым конечным положением и вторым конечным положением, соответственно измеренной величине нагрузки. Желательно, чтобы указанный исполнительный механизм содержал электрический двигатель, который мог бы задавать качающемуся рычагу перемещение через самотормозящий шпиндельный привод. Если привод выполнен самотормозящим, то можно также опустить и комбинацию механизмов, упомянутых в описании поддерживающего устройства чисто механического типа: фиксирующего зуба и зубчатого сегмента. Самотормозящий привод заключает в себе стопорное устройство для качающегося рычага. Поскольку в данном варианте устройство для измерения величины нагрузки механически развязано с устройством перемещения рычага, нет никакой необходимости обеспечивать демпфирование перемещения качающегося рычага. Шарнирное крепление панели взвешивания также исключено, а вместо этого панель взвешивания свободным образом установлена на датчиках нагрузки, например на четырех датчиках нагрузки. Это является преимуществом, например, если панель взвешивания расположена в основании контейнера, например, багажной полки, так как исключается опасность заклинивания шарнирно закрепленной панели взвешивания.
В соответствии с изобретением поддерживающее устройство может быть использовано везде, где требуется перемещать груз из одного положения в другое положение, в основном, за счет мускульной силы без превышения максимально допустимой или обоснованной величины усилия.
Краткое описание чертежей
Далее, со ссылками на прилагаемые чертежи будут подробнее описаны два предпочтительных варианта осуществления поддерживающего устройства применительно к опускаемой багажной полке для хранения ручной клади в пассажирском салоне воздушного судна.
На фиг.1 представлен вид сбоку поддерживающего устройства для опускаемой багажной полки самолета, для наглядности в частично разобранном виде.
Фиг.2 представляет собой трехмерное изображение существенно важных элементов поддерживающего устройства по фиг.1.
На фиг.3 показано поддерживающее устройство по фиг.1 при полностью опущенном, т.е. открытом, положении пустой багажной полки.
На фиг.4 показано поддерживающее устройство по фиг.1 при поднятом, т.е. закрытом, положении пустой багажной полки фиг.3.
На фиг.5 показано поддерживающее устройство по фиг.1 при полностью опущенном, т.е. открытом, положении максимально загруженной багажной полки.
На фиг.6 показано поддерживающее устройство по фиг.1 при поднятом, т.е. закрытом, положении максимально загруженной багажной полки.
На фиг.7 представлен вид сбоку модифицированного варианта осуществления поддерживающего устройства для опускаемой багажной полки самолета, при этом багажная полка пуста и находится в полностью опущенном, т.е. открытом положении.
На фиг.8 показано поддерживающее устройство по фиг.7 при поднятом, т.е. закрытом, положении пустой багажной полки.
На фиг.9 показано поддерживающее устройство по фиг.7 при полностью опущенном, т.е. открытом, положении максимально загруженной багажной полки.
На фиг.10 показано поддерживающее устройство по фиг.7 при поднятом, т.е. закрытом, положении максимально загруженной багажной полки.
Осуществление изобретения
На фиг.1 представлен вид сбоку поддерживающего устройства, обозначенного в целом индексом 10 и предназначенного для создания поддерживающего усилия, зависящего от нагрузки для опускаемой багажной полки 12 в самолете, которая показана только частично. Для лучшего понимания на фиг.2 показаны существенно важные элементы поддерживающего устройства 10 в трехмерном изображении.
Поддерживающее устройство 10 крепится к несущей конструкции, которая в данном случае образована поперечной балкой 14. Крепление осуществляется посредством оси 16, к которой шарнирно прикреплены несущие пластины 18а, 18b с одной стороны и один конец кронштейна 20 с другой стороны. Ось 16 определяет геометрическую ось Р, относительно которой могут поворачиваться несущие пластины 18а, 18b и, в частности, кронштейн 20.
Кронштейн 20 в данном случае образован двумя пластинами 19а, 19b, которые отстоят друг от друга, имеют форму бумеранга и другим концом прикреплены к задней стороне багажной полки 12. Приблизительно в середине кронштейна 20, т.е. в области его выступающей части, которая образована за счет V-образной формы кронштейна, к оси F вращения шарнирно прикреплен один конец пневматической пружины 22, которая используется для создания поддерживающего усилия, которое и должно прикладывать поддерживающее устройство 10. Другой конец пневматической пружины 22 шарнирно прикреплен к одному концу (на фиг.1 нижнему) качающегося рычага 24, другой конец которого (на фиг.1 верхний) шарнирно прикреплен к цапфе 26, выступающей от несущей пластины 18 и определяющей геометрическую ось S1 шарнира. В рассматриваемом варианте осуществления изобретения качающийся рычаг 24 имеет U-образное поперечное сечение (см. фиг.2).
Как видно из фиг.1, несущие пластины 18а, 18b с наружной стороны имеют форму сектора круга, и на этой их наружной (в радиальном направлении) кромке дуга 28 осуществляет соединение двух несущих пластин 18а, 18b, форма и размер которых идентичны. По форме и расположению несущая пластина 18а совпадает с несущей пластиной 18b, и поэтому на фиг.1 не показана для лучшей различимости отдельных элементов поддерживающего устройства 10. Показанная на фиг.1 задняя несущая пластина 18b вместе с непоказанной передней несущей пластиной 18а и дугой 28 образуют подобие корпуса, в котором размещена вся кинематика поддерживающего устройства 10.
Чтобы изменять величину поддерживающего усилия, передаваемого от поддерживающего устройства 10 к багажной полке 12, можно поворачивать качающийся рычаг 24 вокруг цапфы 26 и, следовательно, вокруг оси S1 шарнира в интервале углов, который определяется круговым сектором несущих пластин 18а, 18b, причем в рассматриваемом случае указанный интервал составляет приблизительно 45 градусов. Поворот качающегося рычага 24 может происходить между первым конечным положением, в котором поддерживающее устройство 10 не создает никакого, или почти никакого, поддерживающего усилия, и вторым конечным положением, в котором поддерживающее устройство 10 создает максимальное поддерживающее усилие. На фиг.1 качающийся рычаг 24 показан во втором конечном положении. В этом положении плечо L рычага между осью Р и осью вращения S2, которая определяется шарниром крепления нижнего конца пневматической пружины 22, максимально, так что сила, создаваемая пневматической пружиной 22, оказывает наибольшее воздействие на кронштейн 20. На фиг.1 первое конечное положение качающегося рычага 24 находится на противоположном краю несущих пластин 18а, 18b, если смотреть по часовой стрелке. В первом концевом положении точки поворота на осях Р и S2, а также точка F поворота верхнего конца пневматической пружины 22 находятся приблизительно на одной линии, т.е. плечо L рычага равно нулю или почти нулю, поэтому в указанном первом концевом положении на кронштейне 20 не создается практически никакого поддерживающего момента со стороны пневматической пружины 22.
Чтобы иметь возможность фиксировать качающийся рычаг 24 в большом числе точек между его первым конечным положением и вторым конечным положением, имеется стопорное устройство. Указанное стопорное устройство по существу содержит круговой зубчатый сегмент 30, который выполнен на дуге 28, и фиксирующий зуб 32, который закреплен на свободном конце качающегося рычага 24, может на нем поворачиваться, и который сцепляется с зубчатым сегментом 30, будучи предварительно нагруженным пружиной 34, закрепленной на качающемся рычаге 24. В представленном варианте осуществления фиксирующий зуб 32 может поворачиваться вокруг оси S2. Число промежуточных положений, в которых посредством стопорного устройства может быть зафиксирован качающийся рычаг 24, можно изменять за счет соответствующей конструкции зубчатого сегмента 30, задавая большее или меньшее число зубьев в широком интервале в соответствии с поставленными требованиями. Естественно, что с помощью стопорного устройства качающийся рычаг 24 можно останавливать и в его двух конечных положениях.
Чтобы можно было открывать и закрывать багажную полку 12, кронштейн 20 можно поворачивать вокруг оси Р между первым положением, которое показано на фиг.1 и соответствует закрытому положению багажной полки 12, и вторым положением, которое соответствует открытому положению багажной полки 12. Во время поворота кронштейна 20 между двумя указанными положениями пневматическая пружина 22 создает на кронштейне 20, а следовательно, и на багажной полке 12, соответствующий поддерживающий момент, зависящий от положения качающегося рычага 24.
В представленном варианте осуществления перемещение качающегося рычага 24 должно иметь место только при открытом положении багажной полки 12, т.е. во втором положении кронштейна 20. Как уже упоминалось, фиксирующий зуб 32 предварительно упруго нагружен для зацепления с зубчатым сегментом 30, т.е. в нормальном состоянии качающийся рычаг 24 застопорен. Чтобы дать возможность качающемуся рычагу 24 смещаться при открытом положении багажной полки 12, необходимо разблокировать указанный стопор. С этой целью (на фиг.1 справа) конец фиксирующего зуба 32 соединен с одним концом отпускающего рычага 38 через систему 36 тяг, при этом отпускающий рычаг закреплен шарнирно и может поворачиваться вокруг оси Е (в верхней части фиг.1) на конце качающегося рычага 24. Конец отпускающего рычага 38, противоположный тому концу, к которому прикреплена система 36 тяг, выполнен в форме дуги, и предназначен для взаимодействия с приводным центрирующим шипом 40, который прикреплен к кронштейну 20 вблизи точки шарнирного крепления пневматической пружины 22. Приводной центрирующий шип 40, который в рассматриваемом варианте осуществления находится с наружной стороны пластин 19а, 19b, т.е. с обеих наружных сторон кронштейна 20, всякий раз во втором положении кронштейна 20, т.е. при открытом положении багажной полки 12, садится в центрирующую впадину 42, которая сформирована на каждой из несущих пластин 18а, 18b, и при этом давит на дугообразное плечо отпускающего рычага 38, в силу чего последний поворачивается против часовой стрелки вокруг оси Е. Данный поворот отпускающего рычаги 38 передается через систему 36 тяг на фиксирующий зуб 32, который тем самым принудительно выводится из зацепления с зубчатым сегментом 30.
В указанном втором положении кронштейна 20 ось F шарнира, предусмотренная на кронштейне, на конце пневматической пружины 22, совпадает с осью S1 шарнира качающегося рычага 24. Если качающийся рычаг 24 снимается со стопора, как это было описано выше, то далее становится невозможным действие момента, прикладываемого к качающемуся рычагу 24 со стороны багажной полки 12 через кронштейн 20. Таким образом, предотвращается внезапное, нежелательное движение качающегося рычага 24, после того как он снят со стопора.
Из вышеприведенного описания видно, что в рассматриваемом варианте осуществления снятие качающегося рычага 24 со стопора должно происходить, только если кронштейн 20 фактически находится в своем втором положении, иными словами, если багажная полка 12 полностью открыта. Чтобы это обеспечить, предусмотрена возможность поворота несущей пластины 18 в ограниченных пределах вокруг оси Р посредством установочного винта 44. Таким образом, когда багажная полка 12 открыта, поддерживающее устройство 10 можно отрегулировать так, чтобы приводной центрирующий шип 40 находился точно в центрирующей впадине 42.
Далее, со ссылками на фиг.3-6, будет более подробно описано движение поддерживающего устройства 10 при создании усилий, зависящих от нагрузки. Как уже упоминалось, поддерживающее усилие, создаваемое поддерживающим устройством 10, изменяется в зависимости от положения качающегося рычага 24. Чтобы осуществить поворот качающегося рычага 24, имеется приводное устройство, в целом обозначенное индексом 46, частью которого является амортизирующая пневматическая пружина 48, при этом один конец пневматической пружины 48 шарнирно соединен с качающимся рычагом 24, а другой конец шарнирно соединен с концом кронштейна 20, закрепленного на багажной полке 12. Указанная пневматическая пружина 48 в первую очередь используется для создания силы предварительного напряжения на качающемся рычаге 24, которое при отсутствии нагрузки на полку выталкивает качающийся рычаг 24 в его первое конечное положение, при котором поддерживающее усилие, создаваемое поддерживающим устройством 10, принимает свое минимальное значение. Во-вторых, пневматическая пружина 48 используется для амортизации качающегося рычага 24 при его вращательном движении, чтобы избежать нежелательного «стука» качающегося рычага 24. В рассматриваемом варианте осуществления выполнение указанных двух функций - обеспечения предварительного напряжения качающегося рычага и демпфирования вращательного движения качающегося рычага - совмещено в амортизирующей пневматической пружине 48, несмотря на то, что данные функции могут также быть выполнены конструктивно отдельными элементами.
Для определения величины необходимого смещения качающегося рычага 24 приводное устройство 46 взаимодействует с устройством 50 для измерения нагрузки. Устройство 50 для измерения нагрузки содержит панель 54 взвешивания с боковыми концевыми упорами 56, которая своей передней кромкой в точке 52 шарнирно прикреплена к основанию багажной полки 12. На противоположной, задней кромке панели 54 взвешивания расположено устройство 58 крепления, которое соединено с передающим механизмом в виде троса 60 Боудена, который на верхнем краю багажной полки 12 пропущен через отклоняющий, направляющий ролик 62 и присоединен к качающемуся рычагу 24 через проушину 64. Таким образом, движение поворота, который совершает панель 54 взвешивания вокруг оси шарнира, расположенной в точке 52, в зависимости от веса, помещенного на панель, передается на качающийся рычаг 24. При этом сила, воздействующая на качающийся рычаг 24 через трос 60, действует в направлении, противоположном направлению силы предварительного напряжения, приложенной к качающемуся рычагу 24 со стороны пневматической пружины 48. В процессе работы поддерживающего устройства 10, когда качающийся рычаг 24 разблокирован, на нем устанавливается равновесие сил - силы предварительного напряжения, создаваемой пневматической пружиной 48, и веса груза, который помещен на панель 54 взвешивания, и через трос 60 воздействует на качающийся рычаг 24. Поэтому по мере увеличения нагрузки (веса груза) положение равновесия качающегося рычага 24 смещается, начиная от его первого конечного положения, и далее в направлении его второго конечного положения, пока, наконец, при максимально допустимой нагрузке не будет достигнуто указанное второе конечное положение.
Для большей ясности на фиг.3-6 багажная полка 12 показана в открытом и закрытом положениях при отсутствии нагрузки и при максимально допустимой нагрузке.
На фиг.3 багажная полка 12 показана в открытом, т.е. полностью опущенном положении. Следовательно, кронштейн 20 находится в своем втором положении. На панели 54 взвешивания нагрузка отсутствует, поэтому качающийся рычаг 24 находится в своем первом конечном положении, при котором согласно рассматриваемому варианту осуществления изобретения не создается никакого поддерживающего усилия, или, в лучшем случае, очень небольшое поддерживающее усилие.
На фиг.4 показана багажная полка 12 (фиг.3) в закрытом положении. Кронштейн 20 занимает свое первое положение, в то время как положение качающегося рычага 24 застопорено - в данном случае, в его первом положении, которое установилось, когда багажная полка 12 была открыта согласно фиг.3.
На фиг.5 снова показана багажная полка 12 в открытом положении, т.е. кронштейн 20 опять находится в своем втором положении, несмотря на то, что на панели 54 взвешивания сейчас находится максимально допустимый груз (не показан). По сравнению с состоянием, которое показано на фиг.3, панель 54 взвешивания повернута вниз, и это вращательное движение отвело качающийся рычаг 24 в его второе конечное положение.
Фиг.6 показывает полностью нагруженную багажную полку 12 (фиг.5) в ее закрытом положении, при котором кронштейн 20 занимает свое первое положение, в то время как качающийся рычаг 24 застопорен в своем втором конечном положении, которое установилось, когда багажная полка 12 была открыта согласно фиг.5.
На фиг.3-6 показаны возможные крайние ситуации. Понятно, что качающийся рычаг 24 может принимать любое положение между двумя конечными положениями в зависимости от нагрузки на панели 54 взвешивания.
На фиг.7-10 показан второй вариант осуществления поддерживающего устройства 110 для создания на опускаемой багажной полке 112 поддерживающего усилия, зависящего от нагрузки, для нескольких состояний загруженности и нескольких положений багажной полки 112. Элементы, которые выполняют функции, идентичные функциям элементов в первом варианте осуществления, представленном на фиг.1-6, соответственно имеют идентичные индексы, но увеличенные на 100. Основная структура конструкции и ее функции совпадают с конструкцией и функциями первого варианта осуществления, поэтому далее будут описаны только конструктивные и функциональные отличия второго варианта осуществления от первого.
По сравнению с первым вариантом осуществления поддерживающего устройства 10 второй вариант осуществления 110 имеет уменьшенную монтажную высоту и уменьшенный вес. Для уменьшения монтажной высоты согласно чертежам ось F шарнира перенесена немного вниз, а пневматическая пружина 122 снабжена крышкой 123, в то время как точка крепления отпускающего рычага 138 перенесена немного вправо. Таким образом, крышка 123 может воздействовать на отпускающий рычаг 138. Поэтому приводной и центрирующий шип 40 первого варианта осуществления во втором варианте превратился в чисто центрирующий шип 140, задача которого состоит только в приведении шарнирных осей F и S1 в положение совпадения, когда багажная полка 112 находится в полностью опущенном, т.е. открытом положении. Такое совмещенное положение двух шарнирных осей F и S1 достигается, если центрирующие шипы 140, находящиеся с обеих сторон кронштейна 120, садятся в центрирующие впадины 142 несущих пластин 118а, 118b. Чтобы уменьшить трение и дать возможность механизму двигаться мягко и без рывков, тот конец отпускающего рычага 138, который входит в соединение с крышкой 123, оснащен роликом 139.
Вместо троса 60 во втором варианте осуществления система 160 тяг передает движение панели 154 взвешивания на качалку 162, которая, в свою очередь, шарнирно соединена с качающимся рычагом 124 посредством тяги 166 и проушины 164.
Вместо амортизирующей пневматической пружины 48 имеются две пружины растяжения 168, из которых на фиг.7-10 показана только одна. Их один (согласно чертежу, нижний конец) прикреплен к несущей пластине 118b, в то время как другой, противоположный конец прикреплен к качающемуся рычагу 124. Другая пружина 168 растяжения одним концом прикреплена к несущей пластине 118а, а другим концом, аналогично, к качающемуся рычагу 124. Между верхними точками крепления двух указанных пружин 168 растяжения и осью S1 шарнира имеется плечо рычага, так что в состоянии без нагрузки усилие двух пружин 168 растяжения производит предварительное напряжение качающегося рычага 124 с его поджатием к первому конечному положению, как это было описано в отношении фиг.1-6. Во втором варианте осуществления не предусмотрено никакого демпфирования, вместо этого форме зубьев зубчатого сегмента 130 и фиксирующего зуба 132 придана такая конфигурация, что при срабатывании отпускающего рычага 138 происходит легкая и надежная постановка качающегося рычага 124 на стопор и снятие со стопора.
Наконец, второй вариант осуществления изобретения содержит две поддерживающие пружины 170, конструктивно обеспечивающие кинематический замок с отрицательной стрелой прогиба, при этом из двух пружин на фиг.7-10 показана только одна. Один конец этих поддерживающих пружин 170 шарнирно прикреплен к несущей пластине 118а, 118b, в то время как другой, противоположный конец шарнирно прикреплен к пластине 119а, 119b кронштейна 120. За счет поддерживающих пружин 170, с одной стороны, происходит увеличение поддерживающего усилия непосредственно перед закрыванием багажной полки 112, что облегчает окончательное ее закрытие, а с другой стороны, при открытом положении багажной полки 112 поддерживающие пружины 170 прикладывают усилие, которое надежно удерживает, в частности, пустую багажную полку в открытом положении, и не дает открытой полке отойти вверх.
Установочный винт 144, который в первом варианте осуществления использовался для регулировки открытого положения багажной полки 112, может также быть использован во втором варианте осуществления в качестве фиксирующего механизма для транспортировки. С этой целью, когда багажная полка 112 открыта, его завертывают в резьбовое отверстие 172 в рычаге 174, который прикреплен к багажной полке 112. Тем самым может быть осуществлена эффективная транспортировка всего узла, содержащего поддерживающее устройство 110 и багажную полку 112, например, производителем багажных полок на авиационный завод.
На фиг.7 показана багажная полка 112 без нагрузки в открытом положении. Качающийся рычаг 124 находится в своем первом конечном положении, а фиксирующий зуб 132, как видно, выведен из зацепления с зубчатым сегментом 130.
На фиг.8 показана пустая багажная полка 112 (фиг.7) в закрытом положении. Фиксирующий зуб 132 находится в зацеплении с зубчатым сегментом 130 и стопорит качающийся рычаг 124 в его первом конечном положении.
На фиг.9, в отличие от фиг.7 и 8, показана максимально загруженная багажная полка 112 в открытом положении. Фиксирующий зуб 132 был поднят и выведен из зацепления с зубчатым сегментом 130, а качающийся рычаг 124 перемещен в свое второе конечное положение.
На фиг.10 показана максимально загруженная багажная полка 112 в закрытом положении. В этом случае качающийся рычаг 124 посредством фиксирующего зуба 132 и зубчатого сегмента 130 застопорен в своем втором конечном положении.
Изобретение относится к поддерживающему устройству (10) для создания поддерживающего усилия, зависящего от нагрузки, в частности для применения на пассажирском воздушном судне в опускаемой багажной полке (12). Устройство (10) содержит кронштейн (20), один конец которого прикреплен к несущей конструкции с возможностью поворота вокруг оси (Р), а другой конец выполнен с возможностью присоединения к объекту, к которому должно быть приложено поддерживающее усилие. Предусмотрена пневматическая пружина (22), один конец которой шарнирно присоединен к кронштейну (20), а другой - шарнирно присоединен к одному концу качающегося рычага (24), другой конец которого шарнирно присоединен к несущей пластине (18), при этом качающийся рычаг выполнен с возможностью поворота относительно несущей пластины (18). Приводное устройство (46) служит для поворота качающегося рычага (24) между его первым конечным положением и вторым конечным положением в зависимости от нагрузки, измеренной при помощи устройства для измерения нагрузки, которое взаимодействует с приводным устройством (46). Изобретение направлено на создание устройства, обладающего способностью создавать поддерживающую силу, зависящую от состояния загруженности багажной полки. 20 з.п. ф-лы, 10 ил.
1. Поддерживающее устройство (10; 110) для создания поддерживающего усилия, зависящего от нагрузки, в особенности для опускаемой багажной полки (12, 112) в воздушном судне, содержащее кронштейн (20; 120), один конец которого прикреплен к несущей конструкции с возможностью поворота вокруг оси (Р), а другой конец выполнен с возможностью присоединения к объекту, к которому должно быть приложено поддерживающее усилие, пневматическую пружину (22; 122), один конец которой шарнирно присоединен к кронштейну (20; 120), а другой конец шарнирно присоединен к одному концу качающегося рычага (24; 124), другой конец которого шарнирно присоединен, по меньшей мере, к одной несущей пластине (18а, 18b, 118a, 118b), при этом качающийся рычаг (24; 124) выполнен с возможностью поворота относительно несущей пластины (18а, 18b, 118a, 118b) между первым конечным положением и вторым конечным положением; стопорное устройство для фиксации качающегося рычага (24; 124) в ряде положений в интервале между его первым конечным положением и вторым конечным положением и приводное устройство (46; 146) для поворота качающегося рычага (24; 124) между его первым конечным положением и вторым конечным положением в зависимости от нагрузки, измеряемой устройством (50; 150) для измерения нагрузки, которое выполнено с возможностью взаимодействия с приводным устройством (46; 146).
2. Поддерживающее устройство по п.1, отличающееся тем, что кронштейн (20; 120) установлен с возможностью поворота вокруг оси (Р) между первым положением, соответствующим закрытому положению объекта, к которому должно быть приложено поддерживающее усилие, и вторым положением, соответствующим открытому положению объекта, к которому должно быть приложено поддерживающее усилие, при этом стопорное устройство выполнено с возможностью освобождения качающегося рычага (24; 124) только во втором положении кронштейна (20; 120) для обеспечения возможности осуществления приводным устройством (46; 146) поворота качающегося рычага (24; 124).
3. Поддерживающее устройство по п.2, отличающееся тем, что во втором положении кронштейна (20; 120) шарнирная ось (F) одного конца пневматической пружины (22; 122), закрепленная на кронштейне (20; 120), совпадает с шарнирной осью (S1) конца качающегося рычага (24; 124), шарнирно прикрепленного к несущей пластине (18а, 18b, 118а, 118b).
4. Поддерживающее устройство по п.1, отличающееся тем, что стопорное устройство содержит фиксирующий зуб (32; 132), который прикреплен к свободному концу качающегося рычага (24; 124) и выполнен с возможностью взаимодействия с круговым зубчатым сегментом (30; 130).
5. Поддерживающее устройство по п.4, отличающееся тем, что фиксирующий зуб (32; 132) шарнирно закреплен на конце качающегося рычага (24; 124) и упругим образом предварительно напряжен в направлении зацепления с круговым зубчатым сегментом (30; 130).
6. Поддерживающее устройство по п.5, отличающееся тем, что фиксирующий зуб (32; 132) соединен с отпускающим рычагом (38; 138), который во втором положении кронштейна (20; 120) приводится в действие таким образом, что фиксирующий зуб (32; 132) выходит из зацепления с зубчатым сегментом (30; 130).
7. Поддерживающее устройство по п.6, отличающееся тем, что отпускающий рычаг (38; 138) шарнирно прикреплен к неподвижному концу качающегося рычага (24; 124), при этом поворот отпускающего рычага передается на фиксирующий зуб (32; 132) при помощи тросовой системы или системы (36; 136) тяг.
8. Поддерживающее устройство по п.6 или 7, отличающееся тем, что кронштейн (20) содержит, по меньшей мере, один приводной и центрирующий шип (40), выполненный с возможностью приведения в действие отпускающего рычага (38) во втором положении кронштейна (20), при этом круговой зубчатый сегмент (30) соединен с несущей пластиной (18а, 18b), а несущая пластина (18а, 18b) шарнирно прикреплена к несущей конструкции для регулирования положения приведения отпускающего рычага в действие.
9. Поддерживающее устройство по п.6 или 7, отличающееся тем, что пневматическая пружина (122) имеет крышку (123), выполненную с возможностью приведения в действие отпускающего рычага (138) во втором положении кронштейна (120), при этом круговой зубчатый сегмент (130) соединен с несущей пластиной (118а, 118b), а несущая пластина (118а, 118b) шарнирно прикреплена к несущей конструкции для регулирования положения приведения отпускающего рычага в действие.
10. Поддерживающее устройство по п.8, отличающееся тем, что несущая пластина (18а, 18b, 118а, 118b) выполнена с возможностью вращения вокруг оси (Р).
11. Поддерживающее устройство по п.9, отличающееся тем, что несущая пластина (18а, 18b, 118а, 118b) выполнена с возможностью вращения вокруг оси (Р).
12. Поддерживающее устройство по п.1, отличающееся тем, что на качающийся рычаг (24; 124) действует сила предварительного напряжения, причем указанная сила действует в направлении, противоположном силе, которая в случае увеличения нагрузки воздействует на качающийся рычаг (24; 124) со стороны приводного устройства (46; 146), и которая в случае отсутствия нагрузки давит на качающийся рычаг (24; 124), приводя его в первое конечное положение.
13. Поддерживающее устройство по п.1, отличающееся тем, что выполнено с возможностью демпфирования движения качающегося рычага (24).
14. Поддерживающее устройство по п.12 или 13, отличающееся тем, что предусмотрена амортизирующая пневматическая пружина (48) для создания силы предварительного напряжения, действующей на качающийся рычаг (24), и демпфирования движения качающегося рычага.
15. Поддерживающее устройство по п.12, отличающееся тем, что предусмотрена, по меньшей мере, одна пружина (168) растяжения для создания силы предварительного напряжения, действующей на качающийся рычаг (124), один конец которой прикреплен к несущей пластине (118а, 118b), а другой конец прикреплен к качающемуся рычагу (124).
16. Поддерживающее устройство по п.1, отличающееся тем, что устройство (50; 150) для измерения нагрузки содержит поворотную панель (54; 154) взвешивания, которая предназначена для приема нагрузки, и которая выполнена с возможностью передачи своего поворотного движения, зависящего от величины нагрузки, через передающее устройство на качающийся рычаг (24; 124).
17. Поддерживающее устройство по п.16, отличающееся тем, что передающее устройство выполнено в виде троса (60) Боудена или системы (160) тяг.
18. Поддерживающее устройство по п.1, отличающееся тем, что устройство для измерения нагрузки содержит панель взвешивания, которая предназначена для приема нагрузки и установлена на нескольких датчиках нагрузки с целью определения величины нагрузки, при этом величина измеренной нагрузки служит указанием для исполнительного механизма, который выполнен с возможностью перемещения качающегося рычага (24; 124) между его первым конечным положением и вторым конечным положением в соответствии с величиной измеренной нагрузки.
19. Поддерживающее устройство по п.18, отличающееся тем, что исполнительный механизм содержит электрический двигатель для перемещения качающегося рычага (24; 124) через самотормозящий шпиндельный привод.
20. Поддерживающее устройство по любому из пп.1-7, 12 и 13, 15-19, отличающееся тем, что объект, к которому должно прикладываться поддерживающее усилие, представляет собой опускаемую багажную полку (12; 112) в воздушном судне.
21. Поддерживающее устройство по п.20, отличающееся тем, что панель (54; 154) взвешивания установлена в области основания багажной полки (12; 112).
| DE 4446772 C1, 15.05.1996 | |||
| DE 69422425 A, 04.05.2000 | |||
| DE 4335151 C2, 20.04.1995 | |||
| Направляющее приспособление для ящика шкафа | 1976 |
|
SU626762A1 |
