ЗАМОК КРЕПЛЕНИЯ НОСОВОГО ОБТЕКАТЕЛЯ САМОЛЕТА Российский патент 2014 года по МПК B64C1/14 E05C19/14 

Изобретение относится к замкам и предназначено для использования в качестве запирающих устройств повышенной надежности, в частности, в самолетостроении, например, для соединения носового обтекателя с конструктивными элементами фюзеляжа самолета, а также для использования в других отраслях промышленности.

Известны замки (см. патент ФРГ 2502438 (МПК F16B 2/18, B62D 33/02, опубл. 16.06.76), патент ЕПВ 0618374 (МПК F16B 2/18, опубл. 05.10.1994), заявка DE102008017 (МПК B65D 45/34, опубл. 08.10.2009)). В частности, в патенте ФРГ 2502438 описан замок, механизм которого содержит рукоятку с резьбой и поворотный зажимной рычаг, связанный с рукояткой, длина которого может дискретно регулироваться.

Известен замок для соединения двух элементов конструкции, содержащий шарнирно закрепленную на одном из соединяемых элементов рукоятку, распорное звено, шарнирно закрепленное на рукоятке, и крюк-упор, жестко закрепленный на другом соединяемом элементе (см. патент США 2382635, НКИ США 296-107, опубл. 14.08.1945).

К недостаткам известных из уровня техники замков относится возможность их самопроизвольного открывания при перекосе соединяемых элементов.

Известен замок, состоящий из ответной части и собственно замка, содержащего основание, соединенный с ним через ось вращения рычага, расположенную на основании, рычаг, имеющий в поперечном сечении П-образную форму, фиксатор рычага, винт и захват, при этом ось вращения рычага выполнена в виде двух полуосей, рычаг выполнен с отверстием под фиксатор, винт выполняет функцию регулирующего винта и закреплен с помощью резьбы в резьбовом отверстии на оси, размещенной на рычаге за осью вращения рычага в стороне, противоположной от захвата, выполненного заодно с регулирующим винтом в виде треугольной петли, основание которой направлено в сторону ответной части (см. патент РФ на полезную модель №50627, МПК F16L 59/00, опубл. 20,01.2006).

Известен также замок, содержащий основание, шарнирно установленный на основании откидной рычаг, шарнирно размещенную на откидном рычаге поворотную петлю, крючок, взаимодействующий с поворотной петлей, фиксатор, включающий установленную на откидном рычаге подпружиненную защелку, а также рукоятку, установленную на откидном рычаге с возможностью поступательного перемещения и имеющую штифт и отверстие, при этом в основании выполнено отверстие, соосное отверстию рукоятки, защелка расположена в отверстиях основания и рукоятки и имеет на одном конце продольный паз для размещения штифта рукоятки, а на другом - хвостовик со скосом, причем в основании выполнено углубление для размещения хвостовика защелки, а крючок закреплен на основании ответной части замка с возможностью возвратно-поступательного перемещения относительно основания основной части замка с помощью винтовой пары винт-гайка, и фиксацией его положения дополнительно гайкой (см. авт.свидетельство 1585483, МПК Е05В 65/52, опубл. 15.08.1990).

Ближайшим аналогом к заявленному изобретению является замок, механизм которого закреплен на одной из соединяемых деталей, а ответная петля - на второй детали, при этом механизм замка содержит поворотную рукоятку с резьбой и поворотный зажимной рычаг, имеющий на дальнем от оси вращения конце крючок, входящий в зацепление с петлей при закрытом положении замка. На резьбовой части поворотной рукоятки установлена резьбовая втулка с цапфами, на которых с возможностью вращения закреплен зажимной рычаг с крючком. Механизм замка имеет неподвижный упор, взаимодействующий с подпружиненным фиксатором, образованным на части поворотной рукоятки, при этом поворотный зажимной рычаг укреплен на цапфах резьбовой втулки (см. авт. свид. СССР 857581 А1, МПК F16B 2/18, опубл. 23.08.191).

В описанных выше замках регулировка взаимного расположения механизма замка и ответной части возможна только элементами, находящимися в механизме замка. Кроме того, отсутствует возможность тонкой регулировки взаимного расположения механизма замка и ответной части в двух плоскостях. При этом конструкция известных замков такова, что при сильных вибрациях может произойти самопроизвольное их открытие, что недопустимо в случае использования замков для соединения элементов конструкции самолета. Все это снижает эксплуатационные возможности известных замков, область их применения и надежность работы.

Задачей, решаемой изобретением, является повышение надежности работы замка за счет исключения самопроизвольного открытия замка при деформации соединяемых элементов и обеспечение возможности регулировки взаимного расположения корпуса и ответной части в двух плоскостях за счет элементов, расположенных на ответной части замка.

Поставленная задача решается за счет того, что ответная часть замка выполнена в виде корпуса, в центральной части которого имеется отверстие под резьбовой элемент, установленный в корпусе с возможностью поступательного перемещения. С внешней стороны корпуса на резьбовом элементе выполнена вилка под крюк механизма замка, а с внутренней стороны на резьбовой элемент навинчена регулировочная гайка, определяющая при вращении вылет конца резьбового элемента с вилкой под крюк замка относительно корпуса. Замок снабжен накладкой, которая взаимодействует с корпусом ответной части, причем одна плоскость накладки, обращенная к корпусу, выполнена с насечкой, а на плоскости корпуса, контактирующей с насечкой накладки, выполнена ответная насечка. Корпус и накладка выполнены с отверстиями под общие элементы крепления к шпангоуту (болтовые соединения), причем отверстия корпуса имеют вытянутую (овальную) форму для регулировки положения корпуса относительно шпангоута, а в накладке отверстия имеют круглую форму, что обеспечивает ее неподвижное закрепление на шпангоуте и надежную фиксацию корпуса ответной части от перемещения после затягивания элементов крепления (болтовых соединений) за счет взаимодействия насечки накладки и ответной насечки корпуса. Кроме того, резьбовой элемент пропущен через центральное отверстие овальной формы накладки с насечкой и через отверстие овальной формы в шпангоуте, большая ось овальных отверстий в накладке с насечкой и в шпангоуте ориентирована вертикально, т.е. аналогично ориентации овальных отверстий в корпусе. Отверстия овальной формы в накладке с насечкой и шпангоуте необходимы для обеспечения возможности перемещения резьбового элемента при перемещении (регулировке положения) корпуса относительно шпангоута. Для обеспечения герметичности в отверстии корпуса под резьбовой элемент установлено уплотнительное кольцо.

Технический результат, достигаемый при использовании изобретения заключается в повышении надежности работы замка за счет исключения самопроизвольного открытия замка при деформации соединяемых элементов вследствие обеспечения необходимого натяга в соединении крюк-вилка. Конструкция ответной части замка обеспечивает герметичность при проходе через шпангоут, отделяющий герметичную зону самолета от негерметичной (со стороны носового обтекателя). Также достигается удобство сборки замка, упрощение регулировки и улучшение его эксплуатационных качеств. Повышение надежности работы замка и удобство при сборке и установке обусловлено наличием возможности точной регулировки взаимного расположения частей замка в двух плоскостях, а также тем, что элементы регулировки расположены на ответной части, что позволило не усложнять конструкцию механизма замка. Вращение регулировочной гайки изменяет длину части резьбового элемента, выступающей за пределы корпуса ответной части, и тем самым приближает или отодвигает вилку замка от взаимодействующего с ней крюка механизма замка. Этим достигается необходимый натяг при закрытом положении замка. Наличие овальных отверстий позволяет передвигать корпус ответной части по вертикали и, тем самым, регулировать положение резьбового элемента с вилкой относительно крюка в плоскости, перпендикулярной продольной оси резьбового элемента. Это дополнительно повышает надежность работы замка за счет точного взаимного расположения (без перекосов) механизма замка и его ответной части. Накладка с насечками исключает перемещение корпуса ответной части замка относительно шпангоута и за счет этого исключает изменение натяга в системе крюк-вилка и, соответственно исключает несанкционированное открытие замка в полете при возможной деформации обтекателя.

Изобретение поясняется чертежами, на которых изображено:

На фиг.1 - замок крепления носового обтекателя самолета.

На фиг.2 - механизм замка.

На фиг.3 - общий вид ответной части замка.

На фиг.4 - общий вид ответной части замка без крышки корпуса.

На фиг.5 - ответная часть замка, главный вид.

На фиг.6 - ответная часть, разрез А-А с фиг.5.

На фиг.7 - ответная часть замка, вид со стороны шпангоута.

На фиг.8 - корпус ответной части, вид со стороны накладки.

Замок носового обтекателя самолета состоит из двух самостоятельных элементов - механизма замка и ответной части, которые размещаются на смежных, скрепляемых между собой элементах - механизм замка закреплен на носовом обтекателе самолета (не показан), а ответная часть на конструкции самолета - в гермозоне, с внутренней стороны шпангоута 1 самолета.

Механизм замка включает в себя основание 2 со средствами крепления его на носовом обтекателе, ось 3, установленную на боковых стенках основания. На оси 3 шарнирно закреплен рычаг 4 с крюком 5 на конце для взаимодействия с вилкой 6 ответной части замка. В средней части рычага 4 с крюком на боковых его сторонах выполнен фиксатор 7-1 запертого положения замка, а на основании закреплены стопоры фиксатора в виде рычагов-захватов 8 для взаимодействия с фиксатором 7.

Ответная часть замка выполнена в виде корпуса 9, в центральной части которого образовано отверстие 10 под резьбовой элемент 11, установленный в указанном отверстии с возможностью поступательного перемещения. Корпус 9 закреплен на шпангоуте 1, по крайней мере, двумя элементами крепления - болтовыми соединениями 12.

Отверстие 10 корпуса 9 герметизировано уплотнительным кольцом 13. С внешней стороны корпуса 9 на конце резьбового элемента 11, обращенного к механизму замка, выполнена вилка 6 под крюк 5 механизма замка. В корпусе 9 расположена регулировочная гайка 14, которая навинчена на резьбовой элемент 11. При вращении регулировочной гайки 14 изменяется вылет резьбового элемента 11 относительно корпуса 9 ответной части замка, при этом соответственно изменяется взаимное расположение вилки 6 и механизма замка. В корпусе 9 со стороны боковой его поверхности выполнено окно 15 для доступа инструмента к боковой поверхности регулировочной гайки 14, который используется при необходимости изменить вылет резьбового элемента 11. Корпус 9 выполнен с отверстиями 16 овальной формы (вытянутыми, практически, по вертикали - по оси У самолета) под болтовые соединения 12 крепления корпуса к шпангоуту 1.

Резьбовой элемент 11 зафиксирован от вращения относительно корпуса стопорным элементом, например винтом 17, ввинченным в резьбовой элемент 11 перпендикулярно его оси. Корпус имеет крышку 18 с центральным отверстием под резьбовой элемент 11 и отверстиями для прохода болтов болтового соединения 12, соответствующими по форме и размерам отверстиям 16 корпуса 9 с боковой прорезью 19 под головку стопорного винта 17, которая позволяет стопорному винту 17 поступательно перемещаться, обеспечивая возможность поступательного перемещения резьбового элемента при вращении регулировочной гайки 14.

Между корпусом 9 и шпангоутом 1 расположена накладка 20 с насечкой, а на плоскости корпуса 9, контактирующей с накладкой 20, выполнена ответная насечка для исключения углового перемещения корпуса 9 в процессе эксплуатации замка.

Накладка 20 выполнена с отверстиями 21 круглого сечения под болтовые соединения 12. Через отверстия 21 круглого сечения в накладке 20 и отверстия 16 овального сечения корпуса 9 пропущены болтовые соединения 12 крепления корпуса 9 к шпангоуту 1.

Кроме того, в накладке 20 выполнено центральное отверстие овальной формы под резьбовой элемент 11.

Овальные отверстия корпуса и накладки используются при регулировке положения корпуса 9 относительно шпангоута 1 при сборке замка и далее в процессе эксплуатации при возникновении необходимости изменения положения по вертикали ответной части относительно механизма замка.

В шпангоуте 1 также выполнено отверстие овальной формы для прохода резьбового элемента 11 шпангоут 1. Отверстие овальной формы в шпангоуте 1 ориентировано аналогично центральному отверстию 10 в корпусе 9 и центральному отверстию 21 овальной формы в накладке 20 и необходимо для обеспечения возможности перемещения по вертикали резьбового элемента 11 при регулировке (изменении) положения корпуса 9 относительно шпангоута.

Сборка замка осуществляется следующим образом.

Механизм замка в сборе жестко закрепляют на носовом обтекателе самолета. Ответную часть замка собирают следующим образом. Пропускают резьбовой элемент 11 через отверстие 10 в центральной части корпуса 9, навинчивают на него регулировочную гайку 14, ввинчивают в боковую поверхность резьбового элемента 11 стопорный элемент - винт 17, закрывают корпус 9 крышкой 18, располагая головку винта 17 в боковой прорези 19 крышки.

Ответную часть замка в сборе располагают с внутренней стороны шпангоута 1, пропускают болты болтовых соединений 12 через овальные отверстия 16 корпуса, овальные отверстия крышки корпуса и отверстия 21 круглой формы накладки 20, перемещая корпус 9 в пределах, допускаемых овальной формой отверстий 16 корпуса и крышки, устанавливают его в требуемой позиции относительно механизма замка, используя возможность перемещения корпуса 9 относительно шпангоута 1. При этом резьбовой элемент 11 имеет возможность перемещаться в овальных отверстиях накладки 20 и шпангоута 1. После этого закрепляют корпус 9 с крышкой 18 и накладку 20 на шпангоуте 1 болтовыми соединениями 12.

При необходимости изменения расстояния от вилки 6 ответной части замка до крюка 5 рычага 4 механизма замка в окно 15 боковой поверхности корпуса 9 заводят инструмент и вращают регулировочную гайку 14. При этом резьбовой элемент 11, на который навинчена регулировочная гайка 14, поступательно перемещается в корпусе 9, т.к. его вращению препятствует стопорный элемент - винт 17. Головка винта 17 поступательно перемещается по боковой прорези 19 крышки 18 корпуса, позволяя резьбовому элементу 11 выдвинуться в сторону механизма замка или быть втянутым в корпус 9.

При необходимости более тонкой регулировки взаимного расположения механизма замка и ответной части, после описанных выше действий проводят более тонкую регулировку, для чего крюк 5 набрасывают на вилку 6 резьбового элемента и начинают поворачивать регулировочную гайку 14 на требуемый угол. Можно также подкорректировать положение ответной части замка по вертикали, ослабив гайки болтовых соединений 12 и выводя из зацепления насечки на корпусе 9 и на накладке 20, корпус 9 ответной части при этом получает возможность перемещаться в пределах, допускаемых отверстиями овальной формы, выполненными в корпусе 9, крышке 18 корпуса, в накладке 20 и в шпангоуте 1.

Далее затягивают болтовые соединения, а регулировочную гайку 14 фиксируют любыми известными средствами, например шайбой 22 с отгибаемыми лепестками. Замок готов к работе.

Замок носового обтекателя самолета содержит механизм замка с крюком, предназначенный для закрепления на обтекателе, и ответную часть с вилкой под крюк замка, предназначенную для закрепления на внутренней стороне шпангоута самолета. Ответная часть замка выполнена в виде корпуса, в центральной части которого образовано отверстие под резьбовой элемент, установленный с возможностью поступательного перемещения. Резьбовой элемент зафиксирован от вращения относительно корпуса стопорным элементом, имеющим возможность поступательного перемещения в боковой прорези, выполненной в крышке корпуса. В отверстии центральной части корпуса размещено уплотнительное кольцо, взаимодействующее с резьбовым элементом. С внешней стороны корпуса на резьбовом элементе выполнена вилка под крюк механизма замка, а с внутренней стороны на резьбовой элемент навинчена регулировочная гайка, имеющая возможность вращения. Корпус и его крышка выполнены с отверстиями овальной формы под элементы крепления к шпангоуту с возможностью регулировки положения корпуса. Изобретение направлено на повышение надежности работы замка, улучшение эксплуатационных качеств, удобство сборки и упрощение регулировки. 2 н.п. ф-лы, 8 ил.

1. Замок носового обтекателя самолета, содержащий механизм замка с крюком, предназначенным для закрепления на обтекателе, и ответную часть с вилкой под крюк замка, предназначенной для закрепления на внутренней стороне шпангоута самолета, отличающийся тем, что ответная часть замка выполнена в виде корпуса, в центральной части которого образовано отверстие под резьбовой элемент, установленный с возможностью поступательного перемещения, резьбовой элемент зафиксирован от вращения относительно корпуса стопорным элементом, имеющим возможность поступательного перемещения в боковой прорези, выполненной в крышке корпуса, в отверстии центральной части корпуса размещено уплотнительное кольцо, взаимодействующее с резьбовым элементом, причем с внешней стороны корпуса на резьбовом элементе выполнена вилка под крюк механизма замка, а с внутренней стороны на резьбовой элемент навинчена регулировочная гайка, имеющая возможность вращения и определяющая вылет конца резьбового элемента с вилкой под крюк замка относительно корпуса, при этом корпус и его крышка выполнены с отверстиями овальной формы под элементы крепления к шпангоуту для регулировки положения корпуса относительно шпангоута.

2. Замок по п.1, отличающийся тем, что он снабжен накладкой под корпус, одна плоскость которой, обращенная к корпусу, выполнена с насечкой, а на плоскости корпуса, контактирующей с накладкой, выполнена ответная насечка, при этом накладка выполнена с центральным отверстием овальной формы под резьбовой элемент.

3. Замок по п.1, отличающийся тем, что резьбовой элемент пропущен в шпангоуте через отверстие овальной формы под резьбовой элемент для обеспечения возможности перемещения резьбового элемента при регулировке положения корпуса относительно шпангоута.