專利名稱：具有與負(fù)載相關(guān)的力支撐件的力支撐裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于提供與負(fù)載相關(guān)(load-dependent)的支撐力的力支撐裝置。本發(fā)明特別涉及用于客機(jī)上的可降低頭頂行李柜的這種力支撐裝置。
背景技術(shù)：
飛機(jī)上的可降低頭頂行李柜是公知的。例如DE4130644C2介紹了一種客機(jī)上的可降低頭頂行李柜，具有在頭頂行李柜的每個(gè)側(cè)壁上的四連桿形式的導(dǎo)向系統(tǒng)和用于每個(gè)導(dǎo)向系統(tǒng)的充氣彈簧，充氣彈簧提供支撐力以根據(jù)頭頂行李柜的重量來(lái)回轉(zhuǎn)該頭頂行李柜。在加載過(guò)程中，移位裝置檢測(cè)頭頂行李柜的重量并通過(guò)移位連接件作用在充氣彈簧的施力點(diǎn)上，以獲得對(duì)應(yīng)于頭頂行李柜的相應(yīng)加載重量的調(diào)節(jié)。
從DE4335151C2中可知一種能降低的頭頂行李柜，其也包括在兩側(cè)壁上的具有相連的氣壓彈簧的導(dǎo)向系統(tǒng)。該氣壓彈簧與支撐裝置活動(dòng)相連，該氣壓彈簧提供可以根據(jù)頭頂行李柜重量而進(jìn)行調(diào)節(jié)的用于回轉(zhuǎn)頭頂行李柜的力。鎖定裝置使得支撐裝置可以被鎖住。
最后DE4446772C1介紹了一種用布置在頭頂行李柜兩側(cè)側(cè)壁上的四連桿來(lái)引導(dǎo)可降低的頭頂行李柜的裝置，以及每個(gè)四連桿具有的一個(gè)彈簧系統(tǒng)，其用來(lái)支撐該頭頂行李柜的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。布置在頭頂行李柜內(nèi)側(cè)的稱重板作用在布置在該稱重板下方的壓力傳感器上，稱重板通過(guò)至少一個(gè)移位連接件連接到移動(dòng)氣缸，移動(dòng)氣缸作用在移位裝置上以移動(dòng)彈簧系統(tǒng)的力作用點(diǎn)，以便作為頭頂行李柜重量的函數(shù)來(lái)移動(dòng)它，從而可以獲得根據(jù)頭頂行李柜重量得出的、用以抵抗負(fù)載轉(zhuǎn)矩的調(diào)整轉(zhuǎn)矩。
大體上在可降低的頭頂行李柜的情況中，希望可以不考慮頭頂行李柜的負(fù)載情況，打開(kāi)和閉合頭頂行李柜所需的手動(dòng)力能至少保持大致相同，且力的大小還能讓體弱的人也能輕松操作?，F(xiàn)有技術(shù)中用于該目的的裝置結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜從而具有潛在缺陷。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是公開(kāi)一種改進(jìn)的裝置，其能夠針對(duì)可降低的頭頂行李柜根據(jù)頭頂行李柜負(fù)載狀態(tài)來(lái)提供支撐力。
該目的通過(guò)根據(jù)本發(fā)明的力支撐裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)，其包括如權(quán)利要求1中公開(kāi)的特征。根據(jù)本發(fā)明的力支撐裝置使得可對(duì)力支撐裝置進(jìn)行純機(jī)械控制，而無(wú)須利用電或電子組件或致動(dòng)器。然而根據(jù)可替換的實(shí)施例，電或電子組件可以用在根據(jù)本發(fā)明的力支撐裝置的移位裝置以及負(fù)載測(cè)定裝置中。根據(jù)本發(fā)明的力支撐裝置結(jié)構(gòu)緊湊，主要組件機(jī)械地構(gòu)造，因此可以獨(dú)立于電流而可靠操作，此外重量輕，這使得其特別適于用在飛機(jī)上。根據(jù)本發(fā)明的力支撐裝置所需的空間大致由其支架的轉(zhuǎn)動(dòng)范圍和擺動(dòng)桿的轉(zhuǎn)動(dòng)范圍確定。如果根據(jù)本發(fā)明的力支撐裝置用在例如飛機(jī)上的可降低頭頂行李柜上，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，擺動(dòng)桿的轉(zhuǎn)動(dòng)范圍約為45度。然而，可以理解能有更小或更大的轉(zhuǎn)動(dòng)范圍，如果這對(duì)于特定應(yīng)用情況是必須的或者是更有利的話。同樣，如果必需的和/或有利的話，可以將多個(gè)根據(jù)本發(fā)明的力支撐裝置一起用在所要施加支撐力的物體上。在飛機(jī)的可降低頭頂行李柜中，常規(guī)使用了兩個(gè)根據(jù)本發(fā)明的力支撐裝置。根據(jù)本發(fā)明的力支撐裝置通過(guò)其支架的一端來(lái)轉(zhuǎn)動(dòng)固定在任意所需的支撐結(jié)構(gòu)上，同時(shí)支架的另一端用于連接在支撐力所要施加的物體上。
對(duì)于有閉合位置和打開(kāi)位置的物體來(lái)說(shuō)，根據(jù)該力支撐裝置的一個(gè)實(shí)施例，該支架可以繞著其回轉(zhuǎn)軸線在第一位置和第二位置之間轉(zhuǎn)動(dòng)，第一位置對(duì)應(yīng)于該物體的閉合位置，第二位置對(duì)應(yīng)于該物體的打開(kāi)位置。移位裝置的擺動(dòng)桿優(yōu)選地只能在支架的第二位置即物體的打開(kāi)位置由止動(dòng)裝置釋放，以便在移位裝置的該狀態(tài)下允許轉(zhuǎn)動(dòng)擺動(dòng)桿，從而對(duì)不同重量的負(fù)載進(jìn)行調(diào)整。對(duì)于這種實(shí)施例，在該物體打開(kāi)位置到閉合位置之間以及包括閉合位置的所有位置上，擺動(dòng)桿可以止動(dòng)在從第一端部位置到第二端部位置之間的樞轉(zhuǎn)范圍的點(diǎn)上，該點(diǎn)對(duì)應(yīng)于測(cè)定的負(fù)載，因此可以施加相應(yīng)于測(cè)定負(fù)載而調(diào)節(jié)的支撐力。
根據(jù)上述實(shí)施例的一個(gè)特別優(yōu)選的改進(jìn)方案，在支架的第二位置上，優(yōu)選通過(guò)位于支撐板定中凹部?jī)?nèi)的固定到支架的致動(dòng)和/或定中銷的鄰接支撐，充氣彈簧連接到支架的一端的回轉(zhuǎn)軸線與擺動(dòng)桿連接到支撐板的端部的回轉(zhuǎn)軸線對(duì)齊。當(dāng)擺動(dòng)桿從止動(dòng)位置解鎖時(shí)，這樣可以防止物體可能產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩，其連接到支架上以施加作用在擺動(dòng)桿上的支撐力。因此擺動(dòng)桿保持其現(xiàn)有位置而取消止動(dòng)。該位置只有在通過(guò)移位裝置傳送給擺動(dòng)桿改變的負(fù)載時(shí)才變化。
在根據(jù)本發(fā)明的力支撐裝置的一個(gè)實(shí)施例中，止動(dòng)裝置包括連接到擺動(dòng)桿自由端的棘爪，所述棘爪與一段圓形齒相互作用。在該實(shí)施例中，棘爪優(yōu)選轉(zhuǎn)動(dòng)連接到擺動(dòng)桿的一端，并且在與一段圓形齒嚙合方向上彈性預(yù)張緊。因此必須能主動(dòng)取消止動(dòng)，從安全角度考慮這是有利的，因?yàn)榱χ窝b置在有缺陷時(shí)保持在止動(dòng)位置上。為了取消止動(dòng)，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，棘爪連接到釋放桿，該釋放桿在支架的第二位置上被致動(dòng)，優(yōu)選地通過(guò)固定于其上的致動(dòng)及定中銷，使得棘爪從與齒嚙合中脫離。釋放桿優(yōu)選轉(zhuǎn)動(dòng)地連接到擺動(dòng)桿的固定端，并且該釋放桿的轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)通過(guò)纜索或者桿系傳送給棘爪。為了致動(dòng)釋放桿，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，該支架包括至少一個(gè)前面提到過(guò)的致動(dòng)及定中銷，該銷在支架的第二位置上致動(dòng)釋放桿?；蛘弋a(chǎn)生支撐力的充氣彈簧具有帽，該帽在支架的第二位置上致動(dòng)釋放桿。在這些實(shí)施例中已經(jīng)提到過(guò)的一段圓形齒優(yōu)選通過(guò)一段圓形橋形件連接到支撐板，支撐板轉(zhuǎn)動(dòng)地連接到支撐結(jié)構(gòu)以調(diào)節(jié)該致動(dòng)位置。支撐板優(yōu)選可以繞支架轉(zhuǎn)動(dòng)的軸線轉(zhuǎn)動(dòng)。
對(duì)于根據(jù)說(shuō)明書提及的本發(fā)明的純機(jī)械設(shè)計(jì)的力支撐裝置，在一優(yōu)選實(shí)施例中，預(yù)張緊力作用在擺動(dòng)桿上，所述預(yù)張緊力與在負(fù)載增加時(shí)移位裝置作用在擺動(dòng)桿上的力的方向相反，并且所述預(yù)張緊力在無(wú)負(fù)載狀態(tài)下將擺動(dòng)桿壓入到第一端部位置。在該實(shí)施例中，第一端部位置就是如果與移位裝置相互作用的負(fù)載測(cè)定裝置測(cè)定出沒(méi)有負(fù)載時(shí)擺動(dòng)桿的位置。擺動(dòng)桿的第二端部位置就是力支撐裝置要施加最大支撐力時(shí)擺動(dòng)桿的位置。這發(fā)生在如果負(fù)載測(cè)定裝置測(cè)定出存在相當(dāng)大的負(fù)載的情況下。
在根據(jù)本發(fā)明的力支撐裝置的優(yōu)選實(shí)施例中，擺動(dòng)桿的移位運(yùn)動(dòng)被抑制。因此防止在擺動(dòng)桿解除鎖定后以及其移位操作時(shí)的擺動(dòng)桿的不受控制的回轉(zhuǎn)。
根據(jù)本發(fā)明力支撐裝置的純機(jī)械結(jié)構(gòu)實(shí)施例的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，作用在擺動(dòng)桿上的預(yù)張緊力由阻尼充氣彈簧單元產(chǎn)生，其同時(shí)抑制擺動(dòng)桿的上述運(yùn)動(dòng)。這種實(shí)施例緊湊、便宜且可靠。
根據(jù)另一優(yōu)選實(shí)施例，作用在擺動(dòng)桿上的預(yù)張緊力由至少一個(gè)拉伸彈簧產(chǎn)生，該彈簧的一端固定到支撐板，另一端固定到擺動(dòng)桿。
在根據(jù)本發(fā)明的純機(jī)械力支撐結(jié)構(gòu)實(shí)施例中，該負(fù)載測(cè)定裝置包括用于承載負(fù)載的可轉(zhuǎn)動(dòng)稱重板，所述稱重板通過(guò)傳送裝置將它的作為負(fù)載大小的函數(shù)的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)傳送給擺動(dòng)桿。該傳送裝置可以例如是鮑登纜索(Bowden wire)或者桿系。對(duì)于這種類型的實(shí)施例，改變的負(fù)載大小因此可以通過(guò)稱重板相應(yīng)的轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)直接傳送給擺動(dòng)桿，擺動(dòng)桿隨之移動(dòng)—止動(dòng)裝置解鎖—到相應(yīng)于新負(fù)載大小的位置。
在根據(jù)本發(fā)明的力支撐裝置的可替換的實(shí)施例中，其不必完全是機(jī)械的，負(fù)載測(cè)定裝置包括用于承載負(fù)載的稱重板，其中該稱重板與上述實(shí)施例相反，安裝在多個(gè)負(fù)載傳感器上以測(cè)定負(fù)載的大小，所測(cè)定的負(fù)載大小提供給致動(dòng)器，該致動(dòng)器根據(jù)所測(cè)定負(fù)載的大小在擺動(dòng)桿的第一端部位置和第二端部位置之間移動(dòng)擺動(dòng)桿。該致動(dòng)器優(yōu)選包括電機(jī)，該電機(jī)能通過(guò)自鎖主軸驅(qū)動(dòng)器在擺動(dòng)桿上施加移位運(yùn)動(dòng)。如果主軸驅(qū)動(dòng)器是自鎖的，關(guān)于力支撐裝置純機(jī)械實(shí)施例中所述的棘爪和齒的組合就可以省略。自鎖主軸驅(qū)動(dòng)器構(gòu)成了用于擺動(dòng)桿的止動(dòng)裝置。由于在該實(shí)施例中負(fù)載測(cè)定裝置可以從移位裝置上機(jī)械地分離，不必提供對(duì)擺動(dòng)桿的移位運(yùn)動(dòng)的抑制。稱重板的轉(zhuǎn)動(dòng)鉸接也可以省略，而是將稱重板浮動(dòng)安裝在負(fù)載傳感器(例如四個(gè)負(fù)載傳感器)上來(lái)替代。這在如果稱重板位于例如頭頂行李柜的容器的底部上是有利的，因?yàn)椴粫?huì)發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)鉸接的稱重板卡住的危險(xiǎn)。
根據(jù)本發(fā)明的力支撐裝置可以用在負(fù)載必須主要通過(guò)人力從一個(gè)位置移動(dòng)到另一位置并且不能超過(guò)規(guī)定或合理的最大致動(dòng)力的場(chǎng)合。


下面參考附圖詳細(xì)介紹用在飛機(jī)客艙的可降低頭頂行李柜上的根據(jù)本發(fā)明的力支撐裝置的兩個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，附圖中圖1示出了用于飛機(jī)上可降低頭頂行李柜的力支撐裝置的側(cè)視圖，為了清楚起見(jiàn)示出了局部拆分視圖，圖2示出了圖1力支撐裝置的主要部件的三維視圖，圖3示出了圖1的力支撐裝置在空頭頂行李柜處于完全降低即打開(kāi)位置的狀態(tài)，圖4示出了圖1的力支撐裝置在空頭頂行李柜從圖3到非降低即閉合位置的狀態(tài)，圖5示出了圖1的力支撐裝置在最大負(fù)載的頭頂行李柜處于完全降低即打開(kāi)位置的狀態(tài)，圖6示出了圖1的力支撐裝置在最大負(fù)載的頭頂行李柜處于非降低即閉合位置的狀態(tài)，圖7示出了飛機(jī)上可降低頭頂行李柜的力支撐裝置的改型實(shí)施例，其中該頭頂行李柜是空的且處于完全降低即打開(kāi)位置，圖8示出了圖7的力支撐裝置在空頭頂行李柜處于非降低即閉合位置的狀態(tài)，圖9示出了圖7的力支撐裝置在最大負(fù)載的頭頂行李柜處于完全降低即打開(kāi)位置的狀態(tài)，以及圖10示出了圖7的力支撐裝置在最大負(fù)載的頭頂行李柜處于非降低即閉合位置的狀態(tài)。
具體實(shí)施例方式
圖1示出了力支撐裝置的側(cè)視圖，該裝置總體用10表示，以給飛機(jī)上可降低頭頂行李柜12提供與負(fù)載相關(guān)的支撐力，該頭頂行李柜只示出了一部分。圖2示出了力支撐裝置10的主要部件的三維視圖，以能更好的進(jìn)行理解。
該力支撐裝置10緊固在支撐結(jié)構(gòu)上，這里該支撐結(jié)構(gòu)由未示出的機(jī)身的橫梁14形成。該力支撐裝置10通過(guò)銷16緊固到橫梁14，一方面兩個(gè)支撐板18a、18b以及另一方面支架20的一端鉸接于銷。銷16確定軸線P，支撐板18a、18b以及特別是支架20可以繞該軸線轉(zhuǎn)動(dòng)。
支架20由兩個(gè)相互隔開(kāi)的板19a、19b構(gòu)成，具有飛旋標(biāo)的外形并且另一端固定到頭頂行李柜12的背面。大約在支架20的中心處，即，在大致V形的支架20尖端區(qū)域，充氣彈簧22的一端可樞轉(zhuǎn)地鉸接到回轉(zhuǎn)軸線F，充氣彈簧22用來(lái)提供該力支撐裝置10所要施加的支撐力。充氣彈簧22的另一端轉(zhuǎn)動(dòng)鉸接到擺動(dòng)桿24的一端——即圖1中的下端，擺動(dòng)桿的另一端——即圖1中的上端可轉(zhuǎn)動(dòng)安裝在從支撐板18突起的軸頸26，并確定回轉(zhuǎn)軸線S1。在圖示的實(shí)施例中，擺動(dòng)桿24具有U形截面(參見(jiàn)圖2)。
從圖1中可以看出，支撐板18a、18b具有扇形外形，在其徑向外邊緣橋接件28連接在兩個(gè)相同形狀和大小的支撐板18a、18b之間。支撐板18a與支撐板18b相同布置從而未在圖1中示出，以更好地分辨出力支撐裝置10的各組件。圖1中示出的后支撐板18b與未在圖1中示出的前支撐板18a以及橋接件28構(gòu)成了可以容納力支撐裝置10所有運(yùn)動(dòng)的殼體。
為了改變從力支撐裝置10傳送給頭頂行李柜12的支撐力，擺動(dòng)桿24可以在支撐板18a、18b的扇形限定的角度范圍內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，該范圍可以大致為繞軸頸26以及回轉(zhuǎn)軸線S1的45度，在力支撐裝置10未施加或者幾乎未施加支撐力的第一端部位置到力支撐裝置10施加最大支撐力的第二端部位置之間轉(zhuǎn)動(dòng)。圖1示出了擺動(dòng)桿24的第二端部位置。在該位置上，杠桿臂L為從軸線P到回轉(zhuǎn)軸線S2之間的最大值，回轉(zhuǎn)軸線S2由充氣彈簧22下端的轉(zhuǎn)動(dòng)連接件確定，從而充氣彈簧22在支架20上產(chǎn)生最大效果。在圖1中，擺動(dòng)桿24的第一端部位置位于支撐板18a、18b的順時(shí)針?lè)较蛳鄬?duì)的邊緣處。在該第一端部位置上軸線P和S2的轉(zhuǎn)動(dòng)點(diǎn)位置和充氣彈簧22的上端轉(zhuǎn)動(dòng)點(diǎn)F基本在一條直線上，即杠桿臂L為零或者幾乎為零，所以在第一端部位置上實(shí)際沒(méi)有支撐力矩通過(guò)充氣彈簧22作用在支架20上。
為了能夠?qū)[動(dòng)桿24固定在第一端部位置和第二端部位置之間的多個(gè)位置上，設(shè)置了止動(dòng)裝置。該止動(dòng)裝置基本包括一段布置在橋接件28上的圓形的齒30和棘爪32，棘爪32轉(zhuǎn)動(dòng)地連接到擺動(dòng)桿24的自由端，與齒30通過(guò)支撐在擺動(dòng)桿24上的壓力彈簧34以預(yù)張緊方式嚙合。在圖示實(shí)施例中棘爪32可繞軸線S2轉(zhuǎn)動(dòng)。擺動(dòng)桿24可以通過(guò)止動(dòng)裝置固定的中間位置的數(shù)目可以根據(jù)齒30的適當(dāng)設(shè)計(jì)來(lái)調(diào)節(jié)，齒30可以根據(jù)需要或所要滿足的希望來(lái)在較寬范圍內(nèi)設(shè)置較多或較少的齒。當(dāng)然擺動(dòng)桿24可以通過(guò)該止動(dòng)裝置停止在其兩個(gè)端部位置上。
為了能夠打開(kāi)和關(guān)閉該頭頂行李柜12，支架20可以繞著軸線P在第一位置—其對(duì)應(yīng)于頭頂行李柜12的關(guān)閉位置—和第二位置—其對(duì)應(yīng)于頭頂行李柜12的打開(kāi)位置—之間轉(zhuǎn)動(dòng)。在支架20在兩個(gè)所述位置之間轉(zhuǎn)動(dòng)操作過(guò)程中，充氣彈簧22在支架20并且因此頭頂行李柜12上施加相應(yīng)的支撐轉(zhuǎn)矩，作為擺動(dòng)桿24位置的函數(shù)。
在圖示實(shí)施例中，僅在頭頂行李柜12的打開(kāi)位置，即支架20的第二位置，擺動(dòng)桿24才可能移動(dòng)。如前所述，棘爪32彈性預(yù)張緊以與齒30嚙合，即擺動(dòng)桿24被正常止動(dòng)。為了使擺動(dòng)桿24在頭頂行李柜12的打開(kāi)位置上移動(dòng)，要取消其止動(dòng)狀態(tài)。為此，在圖1中，棘爪32的右端通過(guò)桿系36連接到釋放桿38的一端，釋放桿繞軸線E轉(zhuǎn)動(dòng)地設(shè)置在圖1中擺動(dòng)桿24的上端。釋放桿38的與固定桿系36的一端相對(duì)的另一端是弧形的，且用來(lái)與致動(dòng)及定中銷40相互作用，該銷40緊固到支架20上充氣彈簧22的鉸接點(diǎn)附近。在圖示實(shí)施例中設(shè)在板19a、19b的外側(cè)即在支架20的兩個(gè)外側(cè)邊上的該致動(dòng)及定中銷40，在每種情況下，都擱置在支架20的第二位置即頭頂行李柜22的打開(kāi)位置上，在支撐板18a、18b上形成的定中凹部42內(nèi)，在壓下釋放桿38的弧形臂的過(guò)程中，從而逆時(shí)針繞軸線E轉(zhuǎn)動(dòng)。釋放桿38的這種轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)通過(guò)桿系36傳送給棘爪32，從而棘爪32從其與齒30嚙合的位置被拉起。
在支架20的第二位置上，支架上充氣彈簧22端部的回轉(zhuǎn)軸線F與擺動(dòng)桿24的回轉(zhuǎn)軸線S1對(duì)齊。如果如上文所述取消擺動(dòng)桿24的止動(dòng)狀態(tài)，那么頭頂行李柜12通過(guò)支架20就不再對(duì)擺動(dòng)桿24施加轉(zhuǎn)矩。因此防止擺動(dòng)桿在擺脫止動(dòng)狀態(tài)而可以自由移動(dòng)時(shí)產(chǎn)生突然的、不期望的運(yùn)動(dòng)。
從前述說(shuō)明中可以看出，如果支架20實(shí)際處于其第二位置，換句話說(shuō)頭頂行李柜12完全打開(kāi)時(shí)，擺動(dòng)桿24的止動(dòng)狀態(tài)只能在圖示實(shí)施例中取消。為此，支撐板18可以通過(guò)固定螺釘44繞著軸線P在有限范圍內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)頭頂行李柜12打開(kāi)時(shí)，力支撐裝置10可以被調(diào)節(jié)，從而使該致動(dòng)及定中銷40精確地位于定中凹部42內(nèi)。
下面參考圖3至6更具體地介紹力支撐裝置10的與負(fù)載相關(guān)的移動(dòng)。如上文介紹過(guò)的，該力支撐裝置10所提供的支撐力作為擺動(dòng)桿24位置的函數(shù)來(lái)改變。為了轉(zhuǎn)動(dòng)擺動(dòng)桿24，設(shè)有移位裝置，總體用46指代，其中阻尼充氣彈簧單元48構(gòu)成了其一部分，其一端轉(zhuǎn)動(dòng)地連接到擺動(dòng)桿24，另一端轉(zhuǎn)動(dòng)地連接到支架20的固定到頭頂行李柜12的端部。該充氣彈簧單元48主要用于在擺動(dòng)桿24上施加預(yù)張緊力，在未加載狀態(tài)，該充氣彈簧單元推動(dòng)擺動(dòng)桿24到擺動(dòng)桿的第一端部位置，其中力支撐單元10提供的支撐力呈現(xiàn)為其最小值。充氣彈簧單元48其次用來(lái)抑制擺動(dòng)桿24的樞轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，以避免擺動(dòng)桿24產(chǎn)生意外“撞擊”。在圖示實(shí)施例中，上述兩個(gè)功能—在擺動(dòng)桿上提供預(yù)張緊力以及抑制擺動(dòng)桿的樞轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)—組合在阻尼充氣彈簧單元48中，盡管這種功能也可以通過(guò)結(jié)構(gòu)分離的方式用單獨(dú)的組件來(lái)實(shí)現(xiàn)。
移位裝置46與負(fù)載測(cè)定裝置50相互作用，以確定擺動(dòng)桿24所需的移動(dòng)程度。該負(fù)載測(cè)定裝置50包括稱重板54，具有側(cè)向限位擋板56，其在52處轉(zhuǎn)動(dòng)鉸接到頭頂行李柜12的底部前緣。在稱重板54的相對(duì)后緣處設(shè)有保持裝置58，其連接到鮑登纜索形式的傳送裝置60，該傳送裝置在頭頂行李柜12上緣通過(guò)偏移輥?zhàn)?2引導(dǎo)且在孔眼64處連接擺動(dòng)桿24。稱重板54繞著位于52處的回轉(zhuǎn)軸線所進(jìn)行的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)作為在其上的重量的函數(shù)，該運(yùn)動(dòng)被傳送給擺動(dòng)桿24。在此過(guò)程中通過(guò)鮑登纜索60作用在擺動(dòng)桿24上的力沿與充氣彈簧單元48作用在擺動(dòng)桿24上的預(yù)張緊力方向相反的方向作用。在力支撐裝置10工作過(guò)程中，當(dāng)擺動(dòng)桿24未鎖定時(shí)，在擺動(dòng)桿24上建立了充氣彈簧單元48施加的預(yù)張緊力和稱重板54上的負(fù)載重量之間的力平衡狀態(tài)，其中負(fù)載通過(guò)鮑登纜索60作用在擺動(dòng)桿24上。當(dāng)負(fù)載增加時(shí)，擺動(dòng)桿24的平衡位置從其第一端部位置向其第二端部位置方向一點(diǎn)一點(diǎn)地移動(dòng)，直到最后達(dá)到最大允許負(fù)載的第二端部位置。
為了更好地理解本發(fā)明，圖3至6示出了在打開(kāi)和關(guān)閉位置上的頭頂行李柜12，未加負(fù)載以及施加最大允許負(fù)載的狀態(tài)。
圖3示出了頭頂行李柜12處于打開(kāi)狀態(tài)，即，處于最低位置。支架20位于第二位置。稱重板54上沒(méi)有負(fù)載，所以擺動(dòng)桿24處于其第一端部位置上，在該實(shí)施例的該位置上不提供或者提供一個(gè)非常小的支撐力。
圖4示出了圖3中頭頂行李柜12處于閉合位置的狀態(tài)。支架20處于其第一位置，而擺動(dòng)桿24的位置是圖3中頭頂行李柜打開(kāi)時(shí)已經(jīng)確定的位置上，這里是第一端部位置。
圖5示出了頭頂行李柜12再次處于其打開(kāi)位置，即，支架20再次在其第二位置上，盡管現(xiàn)在在稱重板54上施加了最大允許負(fù)載(未示出)。稱重板54與圖3所示狀態(tài)相比向下轉(zhuǎn)動(dòng)了，該轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)使得擺動(dòng)桿24移動(dòng)到其第二端部位置。
圖6重復(fù)了圖5中完全加載的頭頂行李柜12處于其閉合位置的狀態(tài)，其中支架20處于第一位置，而擺動(dòng)桿24止動(dòng)在圖5中頭頂行李柜12已經(jīng)位于的位置上，這里是第二端部位置。
圖3至6示出了可能的極限位置。可以理解，擺動(dòng)桿24也可以作為稱重板54上負(fù)載的函數(shù)而位于在其兩個(gè)端部位置之間的任意位置上。
圖7至10示出了力支撐裝置110的第二實(shí)施例，用于向可降低頭頂行李柜112提供與負(fù)載相關(guān)的支撐力，其中頭頂行李柜112具有多個(gè)加載狀態(tài)和位置。對(duì)于圖1至6所示的實(shí)施例，具有相同功能的部件采用和第一實(shí)施例相應(yīng)的附圖標(biāo)記，但是加上了100?；窘Y(jié)構(gòu)和功能與第一實(shí)施例的相應(yīng)部件相同，為此下面僅介紹與第一實(shí)施例結(jié)構(gòu)和功能的區(qū)別。
與第一實(shí)施例的力支撐裝置10相比，第二實(shí)施例110具有更小的安裝高度和更小的重量。為了降低安裝高度，回轉(zhuǎn)軸線F再定位在略微靠下的位置，并且充氣彈簧122具有帽123，同時(shí)釋放桿138的緊固點(diǎn)重新定位在圖中右側(cè)。帽123可以致動(dòng)釋放桿138。第一實(shí)施例的致動(dòng)及定中銷40因此在第二實(shí)施例中可以只作為定中銷140，在第二實(shí)施例中其任務(wù)只是將回轉(zhuǎn)軸線F和S1帶到一個(gè)位置上——即頭頂行李柜112的打開(kāi)位置上，從而使其能夠處于完全降低狀態(tài)。如果設(shè)在支架120兩側(cè)上的定中銷140容納在支撐板118a、118b的定中凹部142內(nèi)，則可實(shí)現(xiàn)兩回轉(zhuǎn)軸線F和S1的對(duì)齊布置。為了使摩擦最小化且實(shí)現(xiàn)釋放桿138端部順暢地、平穩(wěn)地運(yùn)動(dòng)，設(shè)置輥?zhàn)?39，其中釋放桿138端部與帽123連接。
在第二實(shí)施例中用桿系160取代纜索60以將稱重板154的運(yùn)動(dòng)傳送給回動(dòng)桿162，該回動(dòng)桿轉(zhuǎn)而通過(guò)帶有孔164的拉桿系統(tǒng)166鉸接于擺動(dòng)桿124。
設(shè)置兩個(gè)拉伸彈簧168來(lái)取代阻尼充氣彈簧單元48，在圖7至10中只示出了拉伸彈簧中的一個(gè)。在圖中，其一端即下端固定到支撐板118b，其另一端固定到擺動(dòng)桿124。另一拉伸彈簧168的一端固定到支撐板118a，另一端同樣固定到擺動(dòng)桿124。在兩拉伸彈簧168的上固定點(diǎn)和回轉(zhuǎn)軸線S1之間存在杠桿臂，從而在無(wú)負(fù)載狀態(tài)下，兩拉伸彈簧168的力將擺動(dòng)桿124預(yù)拉緊到圖1至6中所述的第一端部位置上。在第二實(shí)施例中未設(shè)置阻尼器，相反設(shè)置齒形式的齒130和棘爪132，從而當(dāng)釋放桿138被致動(dòng)時(shí)可以方便地鎖定和解鎖擺動(dòng)桿124。
最后，第二實(shí)施例包括兩個(gè)支撐彈簧170，它們被設(shè)計(jì)為偏心彈簧(over-centre springs)，在圖7至10中示出了其中一個(gè)。這些支撐彈簧170的一端轉(zhuǎn)動(dòng)地連接到支撐板118a、118b，另一端鉸接到支架120的板119a或119b。通過(guò)這些支撐彈簧170，一方面可以在頭頂行李柜112閉合之前增加支撐力，便于頭頂行李柜112的最終閉合，另一方面，在頭頂行李柜112的打開(kāi)狀態(tài)下，支撐彈簧170施加力，其能夠可靠地將特別是空的頭頂行李柜112保持在打開(kāi)位置上并且防止打開(kāi)的頭頂行李柜回轉(zhuǎn)。
如在第一實(shí)施例中用于調(diào)節(jié)頭頂行李柜112的打開(kāi)位置的定位螺釘144，在第二實(shí)施例中可以還用作運(yùn)輸固定機(jī)構(gòu)。為此，當(dāng)頭頂行李柜112打開(kāi)時(shí)，它旋入到臂174的螺紋孔172內(nèi)，臂174緊固到頭頂行李柜112中。因此包括力支撐裝置110和頭頂行李柜112的單元可以有效地被例如頭頂行李柜的制造商運(yùn)輸?shù)斤w機(jī)工廠中。
圖7示出了在打開(kāi)位置未加載的頭頂行李柜112。擺動(dòng)桿124處于第一端部位置，棘爪132如圖所示從齒130中釋放出來(lái)。
圖8示出了圖7中空的頭頂行李柜112處于閉合位置。棘爪132與齒130嚙合，擺動(dòng)桿124止動(dòng)在第一端部位置上。
圖9，與圖7和8相反，示出了最大加載的頭頂行李柜112的打開(kāi)位置狀態(tài)。棘爪132已經(jīng)從齒130中抬起，擺動(dòng)桿124移動(dòng)到其第二端部位置。
圖10示出了最大加載的頭頂行李柜112的閉合位置狀態(tài)。在這種情況下，擺動(dòng)桿124通過(guò)棘爪132和齒130止動(dòng)在它的第二端部位置。
權(quán)利要求
1.一種力支撐裝置(10；110)，用于提供與負(fù)載相關(guān)的支撐力，特別用于飛機(jī)上可降低的頭頂行李柜(12；112)，包括-支架(20；120)，所述支架的一端連接到支撐結(jié)構(gòu)，從而能繞軸線(P)轉(zhuǎn)動(dòng)，所述支架的另一端構(gòu)形為連接到支撐力所施加的物體，-充氣彈簧(22；122)，所述彈簧的一端轉(zhuǎn)動(dòng)鉸接到支架(20；120)，所述彈簧的另一端轉(zhuǎn)動(dòng)鉸接到擺動(dòng)桿(24；124)的一端，所述擺動(dòng)桿的另一端轉(zhuǎn)動(dòng)地連接到至少一個(gè)支撐板(18a，18b；118a，118b)并且所述擺動(dòng)桿能相對(duì)于支撐板(18a，18b；118a，118b)在第一端部位置和第二端部位置之間轉(zhuǎn)動(dòng)，-止動(dòng)裝置，用于將擺動(dòng)桿(24；124)止動(dòng)在第一端部位置到第二端部位置之間的多個(gè)位置上，以及-移位裝置(46；146)，用于作為與移位裝置(46；146)相互作用的負(fù)載測(cè)定裝置(50；150)測(cè)定的負(fù)載的函數(shù)來(lái)在擺動(dòng)桿的第一端部位置和第二端部位置之間樞轉(zhuǎn)擺動(dòng)桿(24；124)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的力支撐裝置，其特征在于，支架(20；120)能繞著軸線(P)在第一位置和第二位置之間轉(zhuǎn)動(dòng)，其中所述第一位置對(duì)應(yīng)于該支撐力所施加的物體的閉合位置，所述第二位置對(duì)應(yīng)于該支撐力所施加的物體的打開(kāi)位置，并且所述止動(dòng)裝置只在支架(20；120)的第二位置上釋放擺動(dòng)桿(24；124)，以允許移位裝置(46；146)轉(zhuǎn)動(dòng)擺動(dòng)桿(24；124)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的力支撐裝置，其特征在于，在支架(20；120)的第二位置上，充氣彈簧(22；122)的連接到支架(20；120)的一端的回轉(zhuǎn)軸線(F)與擺動(dòng)桿(24；124)的連接到支撐板(18a，18b；118a，118b)的端部的回轉(zhuǎn)軸線(S1)對(duì)齊。
4.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的力支撐裝置，其特征在于，所述止動(dòng)裝置包括連接到擺動(dòng)桿(24；124)自由端的棘爪(32；132)，所述棘爪與一段圓形齒(30；130)相互作用。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的力支撐裝置，其特征在于，棘爪(32；132)轉(zhuǎn)動(dòng)地連接到擺動(dòng)桿(24；124)的端部，并且在與所述一段圓形齒(30；130)的嚙合方向上彈性地預(yù)張緊。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的力支撐裝置，其特征在于，棘爪(32；132)連接到釋放桿(38；138)，所述釋放桿在支架(20；120)的第二位置被致動(dòng)使得棘爪(32；132)從與齒(30；130)嚙合中脫離。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的力支撐裝置，其特征在于，釋放桿(38；138)轉(zhuǎn)動(dòng)地連接到擺動(dòng)桿(24；124)的固定端，并且所述釋放桿的轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)通過(guò)纜索或者桿系(36；136)傳送給棘爪(32；132)。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的力支撐裝置，其特征在于，所述支架(20)包括至少一個(gè)致動(dòng)及定中銷(40)，所述銷在支架(20)的第二位置上致動(dòng)釋放桿(38)，所述一段圓形齒(30)連接到支撐板(18a，18b)，并且所述支撐板(18a，18b)轉(zhuǎn)動(dòng)地連接到支撐結(jié)構(gòu)以調(diào)節(jié)該致動(dòng)位置。
9.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的力支撐裝置，其特征在于，充氣彈簧(122)具有帽(123)，所述帽在支架(120)的第二位置上致動(dòng)釋放桿(138)，所述一段圓形齒(130)連接到支撐板(118a，118b)，并且所述支撐板(118a，118b)轉(zhuǎn)動(dòng)地連接到支撐結(jié)構(gòu)以調(diào)節(jié)該致動(dòng)位置。
10.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的力支撐裝置，其特征在于，所述支撐板(18a，18b；118a，118b)能繞軸線(P)轉(zhuǎn)動(dòng)。
11.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的力支撐裝置，其特征在于，預(yù)張緊力作用在擺動(dòng)桿(24；124)上，所述預(yù)張緊力與在負(fù)載增加時(shí)由移位裝置(46；146)作用在擺動(dòng)桿(24；124)上的力的方向相反，并且所述預(yù)張緊力在無(wú)負(fù)載狀態(tài)下將擺動(dòng)桿(24；124)壓入到第一端部位置。
12.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的力支撐裝置，其特征在于，擺動(dòng)桿(24)的移位運(yùn)動(dòng)被抑制。
13.根據(jù)權(quán)利要求11和12所述的力支撐裝置，其特征在于，作用在擺動(dòng)桿(24)上的預(yù)張緊力和擺動(dòng)桿運(yùn)動(dòng)的阻尼由阻尼充氣彈簧單元(48)產(chǎn)生或形成。
14.根據(jù)權(quán)利要求11所述的力支撐裝置，其特征在于，作用在擺動(dòng)桿(24)上的預(yù)張緊力由至少一個(gè)拉伸彈簧(168)產(chǎn)生，所述拉伸彈簧的一端固定到支撐板(118a，118b)，另一端固定到擺動(dòng)桿(124)。
15.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的力支撐裝置，其特征在于，負(fù)載測(cè)定裝置(50；150)包括用于承載負(fù)載的可轉(zhuǎn)動(dòng)稱重板(54；154)，所述稱重板通過(guò)傳送裝置將它的作為負(fù)載大小的函數(shù)的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)傳送給擺動(dòng)桿(24；124)。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的力支撐裝置，其特征在于，所述傳送裝置是鮑登纜索(60)或者桿系(160)。
17.根據(jù)前述權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的力支撐裝置，其特征在于，負(fù)載測(cè)定裝置包括用于承載負(fù)載的稱重板，所述稱重板安裝在多個(gè)負(fù)載傳感器上以測(cè)定負(fù)載的大小，并且所測(cè)定的負(fù)載大小提供給致動(dòng)器，所述致動(dòng)器根據(jù)所測(cè)定負(fù)載的大小在擺動(dòng)桿的第一端部位置和第二端部位置之間移動(dòng)擺動(dòng)桿(24；124)。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的力支撐裝置，其特征在于，所述致動(dòng)器包括電機(jī)，所述電機(jī)能通過(guò)自鎖主軸驅(qū)動(dòng)器在擺動(dòng)桿(24；124)上施加移位運(yùn)動(dòng)。
19.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的力支撐裝置，其特征在于，所述支撐力所施加的物體是飛機(jī)上的可降低頭頂行李柜(12；112)。
20.根據(jù)權(quán)利要求19結(jié)合權(quán)利要求15或17所述的力支撐裝置，其特征在于，所述稱重板(54；154)設(shè)置在頭頂行李柜(12；112)的底部區(qū)域內(nèi)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種力支撐裝置(10)，用于提供與負(fù)載相關(guān)的支撐力，特別用于飛機(jī)上可降低的頭頂行李柜(12)。該裝置(10)包括支架(20)，該支架的一端連接到支撐結(jié)構(gòu)，從而可以繞軸線(P)轉(zhuǎn)動(dòng)，該支架的另一端構(gòu)形為連接到該支撐力所施加的物體上。還設(shè)有充氣彈簧(22)，該彈簧的一端轉(zhuǎn)動(dòng)鉸接到支架(20)，另一端轉(zhuǎn)動(dòng)鉸接到擺動(dòng)桿(24)的一端，擺動(dòng)桿的另一端轉(zhuǎn)動(dòng)地連接到至少一個(gè)支撐板(18)并且該擺動(dòng)桿可以相對(duì)于支撐板(18)在第一端部位置和第二端部位置之間轉(zhuǎn)動(dòng)。通過(guò)止動(dòng)裝置，擺動(dòng)桿(24)止動(dòng)在其第一端部位置到第二端部位置之間的多個(gè)位置上。移位裝置(46)用于作為與移位裝置(46)相互作用的負(fù)載測(cè)定裝置的函數(shù)來(lái)在擺動(dòng)桿的第一端部位置和第二端部位置之間樞轉(zhuǎn)擺動(dòng)桿(24)。
文檔編號(hào)B64D11/00GK101039821SQ200580034563
公開(kāi)日2007年9月19日 申請(qǐng)日期2005年10月12日 優(yōu)先權(quán)日2004年10月12日
發(fā)明者赫貝特·施泰因貝克, 奧列格·格拉夫 申請(qǐng)人:空中客車德國(guó)有限公司