用于飞行器推进系统的挠性连结设备的制作方法
【专利摘要】本发明提出了一种连结设备，该连结设备包括两个铰接销（132a、132b）并且具有允许过滤这两个轴之间的振动的挠性。为此，该设备包括通过弹性体材料层（134）彼此连接的层叠的板（136a、136a’、136b）。第一类型的板（136a、136a’）与平行于板的运动相关地联接至其中一个轴，同时第二类型的板（136b）与平行于板的运动相关地联接至另一个轴，以允许轴的与板平行的相对运动。该连结设备可以特别是用作在例如飞机的飞行器的推进系统中将涡轮发动机连接至外挂架时使用的连杆、分布梁或三点式吊耳。
【专利说明】用于飞行器推进系统的挠性连结设备
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种连结设备，该连结设备包括用于两个元件的相互铰接的至少两个轴并且该连结设备允许过滤两个轴之间的振动。
[0002]所提出的连结设备特别地用于飞行器发动机附件。
[0003]该装置用于例如形成连杆或三点式吊耳(three-point shackle)、又或者用于形成用于传递推力的分布梁，以将涡轮发动机连接至外挂架，该装置还被称为EMS (发动机安装系统)。一般来说，这种外挂架允许发动机悬置在飞行器的机翼表面下方，或允许该发动机安装在该同样的机翼表面的上方，又或者允许该发动机安装在飞行器的机身的后部上。
[0004]所提出的连结设备不限于应用在航空领域，并且可以在任何其它类型的应用中用于连接两个元件。
[0005]本发明还涉及一种用于飞行器的包括至少一个这种类型的连结设备的推进系统，以及涉及一种配装有至少一个这种推进系统的飞行器。
【背景技术】
[0006]飞机的涡轮发动机习惯性地通过外挂架附接至机翼表面或机身，涡轮发动机通过发动机附件和推力传递连杆连接至外挂架。
[0007]图1示出了意在侧向地附接至飞机机身的后部的这种类型的推进系统8的示例。该推进系统8包括:涡轮发动机10，该类型的涡轮发动机10例如具有定位在后部处的通常称为开放式旋翼推动器的开式风扇；以及外挂架12，该外挂架12部分可见并且涡轮发动机连接至该外挂架12。图1中未表示涡轮发动机10的风扇、短舱和空气入口，使得仅可以看见涡轮发动机的主要结构外壳。涡轮发动机10具有纵向轴11。
[0008]涡轮发动机10主要通过前发动机附件14、后发动机附件16、以及两个推力传递连杆18而附接至外挂架12，在图1中仅能看到两个推力传递连杆18中的一者。
[0009]图2以较大比例图示了前发动机附件14，并且示出了连杆18与外挂架12的刚性结构的连接。
[0010]前发动机附件14包括支架20，该支架20附接至外挂架12，并且连杆22和也称为回旋吊耳的三点式吊耳24连接至支架20。连杆22借助于第一轴连接至支架20并且连杆22意在借助于第二轴而连接至涡轮发动机10。吊耳24借助于两个轴连接至支架20并且意在借助于第三轴连接至涡轮发动机10。连杆22的轴和吊耳24的轴与可以在图1中观察到的涡轮发动机的纵向轴11平行地延伸。最后，每个推力传递连杆18连接至分布梁26，该分布梁26自身借助于两个轴连接至支架20。应当指出的是，为清楚起见，图2中未表示上述元件的轴。
[0011]然而，借助于上述元件将涡轮发动机10连接至外挂架20导致涡轮发动机的振动将被传递至外挂架12。
[0012]这在如上文描述的附接至机身的推进系统的情况下是特别不利的，因为振动在那种情况下被直接传递至飞机的机身结构。因而，这些振动很可能增加机身结构的磨损和戳破并且很可能有损乘客的舒适性。
[0013]附接在飞机的机翼表面上方或下方的推进系统通常包括发动机附件和推力传递连杆构造，该推力传递连杆构型相当于上面所描述的推力传递连杆构造。
[0014]在后面的这些推进系统中，由涡轮发动机引起的振动理论上通过机翼表面的挠性被抑制。
[0015]然而，当这些振动的强度特别高时，特别是在涡轮发动机操作故障的情况下，该涡轮发动机的振动也可以被传递至飞机的机身结构。
【发明内容】
[0016]本发明的一个目的尤其是针对该问题提供一种简单、经济、且高效的解决方案。
[0017]因而，本发明的一个目标是一种具有一定挠性并且允许借助于轴连接两个元件的连结设备。
[0018]本发明的一个特别的目的是一种用于飞行器的连结设备，该连结设备能够将涡轮发动机连接至推进系统外挂架，同时过滤由涡轮发动机引起的振动的至少一部分。
[0019]本发明的一个目的尤其是一种能够在飞行器推进系统中充当连杆、或三点式吊耳、又或者分布梁的连结设备。
[0020]为此，本发明提出了一种连结设备，其包括:
[0021]-至少一个包括第一轴的第一连接单元；
[0022]-至少一个包括平行于所述第一轴延伸的第二轴的第二连接单元；以及
[0023]-用于将所述连接单元彼此连接的连接装置。
[0024]根据本发明:
[0025]-所述连接装置包括弹性体材料层和由刚性更大的材料制成的板的层叠，所述弹性体材料层和所述板以交替的方式放置使得每个所述弹性体材料层粘附至所述层叠的两个连续的板，其中，所述板彼此平行地延伸；
[0026]-所述弹性体材料层和所述板包括所述第一连接单元延伸通过的相应的第一孔以及所述第二连接单元延伸通过的相应的第二孔；
[0027]-每个所述弹性体材料层的所述第一孔在所述第一轴的方向上的投影完全地封围每个所述板的所述第一孔；
[0028]-每个所述弹性体材料层的所述第二孔在所述第二轴的方向上的投影完全地封围每个所述板的所述第二孔；
[0029]-所述板包括以交替的方式定位的两种不同类型的板；
[0030]-所述两种不同类型的板中的每个第一类型的板的所述第一孔的形状构造为使得所述第一连接单元无任何游隙地横穿所述孔；
[0031]-所述两种不同类型的板中的每个第二类型的板的所述第二孔的形状构造为使得所述第二连接单元无任何游隙地横穿所述孔；
[0032]-所述第二类型的板的相应的所述第一孔的截面与所述第一类型的板的相应的所述第一孔的截面相比是加宽的，并且所述第一类型的板的相应的所述第二孔的截面与所述第二类型的板的相应的所述第二孔的截面相比是加宽的，使得所述第一轴和所述第二轴能够通过所述弹性体材料层的剪切变形以与所述板平行的方式相对于彼此运动。[0033]术语“加宽截面”应理解为指的是，每个第二类型的板的第一孔在第一轴的方向上的投影以使得所述投影的周长的至少一部分延伸离开每个第一类型的板的第一孔的周长一定距离的方式封围了每个第一类型的板的整个第一孔。类似地，每个第一类型的板的第二孔在第二轴的方向上的投影以使得所述投影的周长的至少一部分延伸离开每个第二类型的板的第二孔的周长一定距离的方式封围了每个第二类型的板的整个第二孔。
[0034]弹性体材料层提供整个设备的结合。由于该弹性体材料层的弹性变形的能力，因此这些弹性体材料层允许轴的相对运动并且施加将每个轴朝向与这些弹性体材料层的非变形状态对应的中立位置推动的回复力。
[0035]由于两个轴可以相对于彼此运动的事实，因此根据本发明的连结设备允许将来自两个轴中的一个轴的适度的振动以衰减的形式传递至另一轴。因而，连结设备实现了这种振动的过滤。
[0036]使得其通过剪切而引起弹性体材料层的变形的力确切地使第一类型的板相对于第二类型的板运动。这种运动导致其中一个轴相对于另一轴的运动。因而，这些力通过连结设备被过滤。因此，连结设备关于这些力在挠性操作模式下操作。
[0037]相反，当力的水平超过预定阈值时，这些力使第一轴移动直到第一轴抵靠至少一个第二类型的板停止为止以及使第二轴移动直到第二轴抵靠至少一个第一类型的板停止为止。在这种状态下，高于上述阈值的额外的力通过板从其中一个轴直接传递至另一个轴。因此，不过滤额外的力。连结设备之后在刚性操作模式下操作。
[0038]上述板优选地由金属材料制成。
[0039]轴优选地垂直于板延伸。
[0040]作为一种变型，每个轴可以相对于板沿倾斜的方向延伸，而不超出本发明的范围。
[0041]每个连接单元优选地包括轴衬，其中，所述连接单元的轴安装在轴衬中使得连接单元的轴能够旋转。
[0042]作为一种变型，至少其中一个连接单元的轴可被直接安装，使得该轴能够在板的对应的孔中旋转。在这种情况下，连接单元没有轴衬，并且连接单元可以完全地由上述轴形成。
[0043]连结设备有利地包括:用于在所述第一连接单元的两个相反的极限位置之间沿着预定的运动路径相对于所述第二类型的板导引所述第一连接单元的装置；以及用于在所述第二连接单元的两个相反的极限位置之间沿预定的运动路径相对于所述第一类型的板导引所述第二连接单元的装置。
[0044]这些导引装置使两个轴的可能运动能够被限制。因此，振动的过滤可以仅涉及沿特定方向发生的振动而不涉及沿其它方向发生的振动。
[0045]每个连接单元的极限位置优选地限定在连接单元的与弹性体材料层的非变形状态对应的中立位置的两侧。
[0046]优选地:
[0047]-所述第一类型的板和/或所述第二类型的板中的至少一个板比所述第一类型的板和所述第二类型的板中的其它板具有更大的刚性，在下文中被称为“刚性更大的板”;
[0048]-所述刚性更大的板的具有加宽截面的所述孔的一个边缘对延伸通过所述孔的所述连接单元的所述相反的极限位置进行限界；以及[0049]-当该同一连接单元位于其两个相反的极限位置中的一个极限位置时，其它由该连接单元所横穿的具有加宽截面的孔沿与所述两个相反的极限位置中的另一个极限位置相反的方向延伸超过所述一个极限位置。
[0050]由于所述刚性更大的板的其它孔被对应的连接单元无游隙地横穿，因此该对应的连接单元的极限位置也由所述刚性更大的板限定。
[0051]当每个连接单元在比上述阈值更高水平的力的作用下占据其极限位置中的一个极限位置时，这些连接单元因而将载荷施加至所述刚性更大的板，而非其它板，使得所有力通过该刚性更大的板传递。
[0052]该特性特别是允许在连结设备受到高水平的力时对连结设备的机械性能的改进的控制，并且特别地有利于设备的尺寸构造以用于给定的应用。
[0053]此外，每个具有加宽截面的所述孔优选地呈伸长形状，从而允许对应的所述连接单元通过该连接单元与所述孔的边缘的在该连接单元的两侧延伸的两个部分的接触而沿所述预定的路径被导引。
[0054]因而，每个具有加宽截面的孔的边缘形成了导引对应的连接单元的所述装置的一部分。
[0055]第一类型的所述板和第二类型的所述板的具有加宽截面的所述孔有利地具有沿给定方向伸长的形状，使得每个所述连接单元的所述路径在所述方向上是直的。
[0056]在本发明的第一优选实施方式中，每个板具有单一的第一孔和单一的第二孔，并且连结设备包括延伸通过每个板的第一孔的单一的第一连接单元以及延伸通过每个板的
第二孔的单一的第二连接单元。
[0057]因而，根据该第一实施方式的连结设备可以用作连杆，如下文中将更清楚地呈现的。
[0058]在本发明的第二优选实施方式中，每个板具有两个第一孔和两个第二孔，并且连结设备包括分别延伸通过每个板的两个第一孔的两个第一连接单元以及分别延伸通过每个板的两个第二孔的两个第二连接单元。
[0059]在这种情况下，两个第一连接单元优选地相对于与板正交并且与每个连接单元的上述路径方向平行的平面对称地设置。两个第二连接单元也优选地相对于所述平面对称设置。
[0060]因而，根据该第二实施方式的连结设备可以用作分布梁，如下文中将更清楚地呈现的。
[0061]为此，两个第二连接单元优选地比两个第一连接单元之间的距离更远地分离开。
[0062]在本发明的第三优选实施方式中:
[0063]-所述连结设备包括单个第一连接单元和单个第二连接单元；
[0064]-所述连结设备还包括第三连接单元，所述第三连接单元包括平行于所述第一轴和所述第二轴延伸的第三轴；
[0065]-所述弹性体材料层和所述板包括所述第三连接单元延伸通过的相应的第三孔；
[0066]-在每个所述弹性体材料层中和在每个所述板中，所述第一孔、所述第二孔和所述第三孔布置成三角形；以及
[0067]-所述第三连接单元无游隙地横穿所述板的所述第三孔，使得所述第三轴形成用于每个所述板的枢轴。
[0068]由于板围绕第三轴铰接的事实，因此第一连接单元和第二连接单元被推动而划出以由第三轴限定的枢转轴线为中心的圆形路径。
[0069]通过这种方式，第三轴以及板的第三孔形成将第一连接单元和第二连接单元沿着其相对应的路径导引的所述装置。
[0070]根据本发明的该第三实施方式的连结设备可以用作有时也称为“回旋吊耳”的三点式吊耳，如下文中将更清楚地呈现的。
[0071]在本发明的第三优选实施形式中，具有加宽截面的所述第一孔和所述第二孔优选地定形状为使所述第一连接单元和所述第二连接单元通过与每个对应的具有加宽截面的孔的边缘接触而沿着其相应的路径受导引。
[0072]如上所述，由于每个连接单元由第三轴导引的事实，因此该特性并不要求限定所述路径。然而，该特性使得能够更好地控制通过第三轴传递的力。
[0073]本发明还涉及一种用于飞行器的推进系统，该推进系统包括涡轮发动机和将涡轮发动机附接至飞行器的外挂架，其特征在于，该推进系统包括至少一个上述类型的连结设备。
[0074]这种推进系统特别地可以被添加到飞行器比如飞机的机身上，例如添加到后机身部的一侧上。
[0075]作为一种变型，在不超出本发明的范围的情况下，推进系统可以安装在飞行器机翼表面下方或飞行器机翼表面上。
[0076]特别地，推进系统有利地包括至少一个作为根据本发明的第一优选实施方式的连结设备的连杆，在连杆中，第一轴连接至所述外挂架，并且所述第二轴连接至所述涡轮发动机。
[0077]因而，该连结设备可以在发动机附件中充当连杆。
[0078]作为一种变型，或附加地，推进系统可以包括:两个推力传递连杆，所述两个推力传递连杆将所述涡轮发动机连接至所述外挂架；以及至少一个分布梁，所述分布梁为根据本发明的第二优选实施方式的连结设备，在分布梁中，所述第一轴连接至所述外挂架并且所述第二轴分别连接至所述两个推力传递连杆。
[0079]因此，该连结设备可以充当用于传递推力的分布梁。
[0080]作为一种变型或附加地，推进系统可以包括至少一个作为根据第三实施方式的连结设备的三点式吊耳，该至少一个三点式吊耳的第一轴和第三轴连接至所述外挂架，并且该至少一个三点式吊耳的第二轴连接至所述涡轮发动机。
[0081]因此，该连结设备在发动机附件中可以充当三点式吊耳。
[0082]最后，本发明涉及一种包括至少一个上述类型的推进系统的飞行器。
【专利附图】
【附图说明】
[0083]当参照附图阅读作为非限制性示例给出的下列描述时，将更好地理解本发明，并且本发明的其他细节、优点和特征将变得明显，在附图中:
[0084]-先前已经描述的图1为用于已知类型的飞行器的推进系统的部分立体示意图，该推进系统包括涡轮发动机、外挂架、以及将涡轮发动机连接至外挂架的发动机附件；[0085]-先前已经描述的图2为图1的没有其涡轮发动机的推进系统的发动机附件和外挂架的部分立体示意图；
[0086]-图3为与图2类似的视图，图示了根据本发明的优选实施方式的用于飞行器的推进系统；
[0087]-图4为连杆类型的具有两个轴的连结设备的部分纵向截面示意图，该连结设备形成图3的推进系统的前发动机附件的一部分；
[0088]-图5为图4的连结设备的沿图4的平面V-V截取的纵向示意截面图；
[0089]-图6至图8为图示了分别在备用状态时、在受到压缩力时、以及在受到牵拉力时的图4的连结设备的示意图；
[0090]-图9为用于传递推力的分布梁类型的具有四个轴的连结设备的立体示意图，该连结设备形成了图3的推进系统的一部分，但在图9中单独被示出；
[0091]-图10为与图6类似的示意图，作为图11的平面X-X的截面图示了图9的连结设备;
[0092]-图11为图3的推进系统的部分示意图，图示了从正面观察到的图9的连结设备；
[0093]-图12为三点式吊耳类型的具有三个轴的连结设备的立体示意图，该连结设备形成了图3的推进系统的前发动机附件的一部分，但在图12中被单独示出；
[0094]-图13和图14为图12的连结设备的示意图，其为形成该连结设备的一部分的分别为第一类型的板和第二类型的板的相对应的正中面的截面。
[0095]在所有这些附图中，相同的附图标记可以表示相同或类似的元件。
【具体实施方式】
[0096]图3图示了用于飞行器的推进系统108，该推进系统108与图1和图2的推进系统8类似，但是该推进系统108包括允许过滤涡轮发动机的振动的连结设备。为清楚起见，在图3中不能观察到该涡轮发动机。
[0097]如此，前发动机附件114包括两个连杆122和两个三点式吊耳124，它们具有用于这种振动过滤的合适的挠性。这同样适用于连接推力传递连杆18的分布梁126。
[0098]两个连杆122类似并且彼此平行地安装，S卩，两个连杆122具有相同的轴线，使得两个连杆提供固有的安全功能，即所谓的失效保护功能，如下文中将更清楚地呈现的。这同样适用于两个三点式吊耳124。
[0099]连杆122、分布梁126以及吊耳124为根据本发明的三个连结设备，将接连地对该三个连结设备进行描述。
[0100]图4和图5图示了连杆122中的一个连杆122，该连杆122呈如下连结设备的形式:该连结设备包括第一连接单元128a、第二连接单元128b以及将这些连接单元128a和128b彼此相连的连接装置。
[0101]在下文中，连杆122的纵向方向——其最大尺寸，即，其长度——称为X，连杆122的横向方向即其宽度称为Y，连杆122的厚度的方向称为Z。
[0102]第一连接单元128a由具有旋转滚筒形状的第一轴衬130a和第一轴132a形成，该第一轴132a安装成围绕第一枢转轴线133a (图4)在第一轴衬130a中枢转并且例如借助于球形接头(不可见)而连接至外挂架12的支架20 (图3)。[0103]第二连接单元128b由具有旋转滚筒形状的第二轴衬130b和第二轴132b形成，该第二轴132b安装成围绕第二枢转轴线133b (图4)在第二轴衬130b中枢转并且意在同样优选地借助于球形接头(不可见)而连接至推进系统的涡轮发动机。
[0104]枢转轴线133a和枢转轴线133b限定了与纵向方向X和连杆122的厚度方向Z平行的平面。应当指出的是，如在上文中参照图1和图2描述的已知类型的推进系统中，这些枢转轴线平行于涡轮发动机的纵向轴线延伸。
[0105]用于将连接单元彼此连接的装置包括层叠的弹性体材料层134和由金属材料制成的板136a、136a’、136b，弹性体材料层134和板136a、136a’、136b以交替方式放置，使得每个弹性体材料层134粘附至两个连续的板(图4)。这些板136a、136a’、136b彼此平行地延伸。
[0106]弹性体材料层134和板136a、136a’、136b与纵向方向X和横向方向Y平行地延伸。
[0107]弹性体材料层134和板136a、136a’、136b包括第一连接单元128a延伸通过的相对应的第一孔138aa、138ab、138ac以及第二连接单元128b延伸通过的相对应的第二孔138ba、138bb、138bc。
[0108]板被分成以交替方式设置的第一类型的板136a、136a’和第二类型的板136b。
[0109]第一类型的板136a、136a’的相对应的第一孔138aa为圆形形状。第一轴衬130a被紧固地安装通过这些第一孔138aa。因此，第一轴衬130a联接至每个第一类型的板136a、136a’。因而，第一连接单元128a无游隙地横穿第一类型板的这些第一孔138aa。
[0110]第二类型板136b的相对应的第二孔138bb为圆形形状。第二轴衬130b被紧固地安装通过这些第二孔138bb。因此，第二轴衬130b联接至每个第二类型的板136b。因而，第二连接单元128b无游隙地横穿第二类型板的这些第二孔138bb。
[0111]在下文中所有上述孔138aa、138bb将用术语“调节孔”表示。
[0112]第二类型板136b的相对应的第一孔138ab以及第一类型板136a、136a’的相对应的第二孔138ba具有沿纵向方向X伸长的形状的相应截面。因而，第二类型板136b的相对应的第一孔138ab的截面与第一类型板136a的第一孔138aa的截面相比较被加宽。类似地，第一类型板136a、136a’的相对应的第二孔138ba的截面与第二类型板136b的第二孔138bb的截面相比较被加宽。
[0113]在下文中所有这些孔138ab和138ba将用术语“具有加宽截面的孔”表示。
[0114]应当理解的是，当该设备处于与弹性体材料层134的非变形状态相应的中立位置时，具有加宽截面的这些孔138ab、138ba中的每个孔的边缘的一部分延伸至离对应的连接单元128a、128b —定距离处。
[0115]更精确地，具有加宽截面的这些孔例如具有以对应的枢转轴线133a、133b为中心的伸长圈的形状(图5)。这种形状可以通过用与两个同样的凹形半圆的中轴线平行的两个相同的线段连接这两个相同的凹形半圆而获得。
[0116]对于具有加宽截面的这些孔138ab、138ba中的每个孔，所讨论的两个半圆具有与由相同的连接单元128a、128b所横穿的调节孔138aa、138bb的曲率半径相同的曲率半径。
[0117]因而，两个上述线段彼此分离了与对应的调节孔的直径相等的距离。因而，这两个线段形成孔的边缘的与相对应的连接单元128a、128b接触的两个部分。
[0118]在图示的示例中，应当指出的是，两个连接单元128a、128b是类似的，使得第一调节孔和第二调节孔彼此类似，并且使得具有加宽截面的第一孔和第二孔也彼此类似。这显然不是两个连接单元128a、128b具有不同构造时的情况。
[0119]另外，与板136a、136a’、136b的所有对应的孔相比较，弹性体材料层134的孔138ac、138bc具有相应的被加宽的截面，如图4和图5中所示。
[0120]因而，每个弹性体材料层134的第一孔138ac在第一枢转轴线133a的方向上的投影完全地封围板136a、136a’、136b中的每个板的第一孔138aa、138ab。类似地，因而，每个弹性体材料层134的第一孔138bc在第二枢转轴线133b的方向上的投影完全地封围板136a、136a’、136b 中的每个板的第二孔 138ba、138bb。
[0121]在图示的示例中，第一类型板之中的一个板136a’包括第二孔138ba，该第二孔138ba具有比其它第一类型板136a的具有加宽截面的相应第二孔138ba短的伸长截面(图4)。
[0122]另外，上述板136a’比其它板136a、136b厚。因而，板136a’比其它板具有更大刚性。
[0123]另外，在图4和图5中，连杆122被示出为处于备用状态中，在该备用状态中，没有载荷施加至弹性体材料层134。
[0124]在该备用状态下，每一个具有加宽截面的孔138ab、138ba是以相应的轴线133a、133b为中心的(图4)。
[0125]因此,每一个连接单元128a、128b在离每一个由该连接单元所横穿的具有加宽截面的孔138ab、138ba的相对的两个纵向末端一定距离处且在中立位置。例如，该中立位置限定为在离每一个由连接单元所横穿的具有加宽截面的孔138ab、138ba的相反的两个纵向末端相等的距离处。
[0126]图6至图8示意性示出了连杆122的操作。
[0127]图6示出了连杆122的挠性操作模式，并且表示了同样在图4中表示的处于其备用状态的该连杆122。
[0128]由涡轮发动机的振动导致的并且沿连杆122的纵向方向X指向的力将载荷施加至该连杆的第二轴132b。
[0129]该第二轴132b将这些力传递至联接至第二轴衬130b的第二类型的板136b。
[0130]该第二类型的板136b将这些力传递至弹性体材料层134，如图6的双箭头140所指示的。
[0131]按其顺序，弹性体材料层134将这些力传递至第一类型的板136a。
[0132]按其顺序，第一类型的板136a将这些力传递至第一轴衬130a，并且因而传递至第一轴132a (双箭头142)。
[0133]至弹性体材料层134的力的传递导致了这些层的剪切变形，这些层的剪切变形的幅度取决于力的强度。
[0134]根据力的方向，这种弹性体材料层134的变形导致连接单元128a、128b从其相应的与连杆122的中立位置对应的位置靠近在一起或移动远离。具有加宽截面的孔138ab、138ba的构造确实允许了两个连接单元128a、128b借助于第二类型的板136b相对于第一类型的板136a、136a’的对应运动而相对于彼此沿连杆122的纵向方向X移动。
[0135]因此，力随后以衰减的形式传递至第一类型的板136a并且传递至第一轴132a。[0136]因此，连杆122完成了这些力的过滤。
[0137]只要施加至连杆的力的水平保持低于或等于预定阈值，则连杆122根据该挠性操作模式操作，该预定阈值限定为使第二轴衬130b抵靠第一类型的刚性更大的板136b’的第二孔138ba的其中一个纵向末端停止的力的水平。
[0138]因此，图7示出了由连杆122的压缩力一即施加至第二轴132b并且沿第一轴132a的方向(箭头144)发生的力——所导致的两个连接单元128a、128b的最大化紧密度。
[0139]相反，图8示出了由连杆122的牵拉力一即施加至第二轴132b并且沿与第一轴相反的方向(箭头146)发生的力——所导致的两个连接单元128a、128b的最大化分离度。
[0140]在这两种情况下，超过上述阈值的额外的力被传递至刚性更大的板136b’，并且因而传递至与刚性更大的板136b’联接的第一轴衬130a。确定地，当第二轴衬130b抵靠刚性更大的板136b’的第二孔138ba的纵向末端而停止时，该第二轴衬130b保持与其它第一类型的板136a的第二孔138ba的对应的纵向末端分离。因此，连杆122在高于上述阈值的情况下不实现任何过滤。因此，连杆122在高于该阈值的情况下以刚性操作模式操作。
[0141]应当指出的是，在图7示出的状态下，第二连接单元128b相对于第一类型的板136a、136a’处于第一极限位置中，而第一连接单元128a相对于第二类型的板136b处于第一极限位置中。
[0142]以类比的方式，在图8示出的状态下，第二连接单元128b相对于第一类型的板136a、136a’处于第二极限位置中，而第一连接单元128a相对于第二类型136b的板处于第二极限位置中。
[0143]因此，连接单元的第一极限位置和第二极限位置通过刚性更大的板136a’来确定。
[0144]在挠性操作模式下，每一个连接单元128a、128b沿着由被该连接单元横穿的具有加宽截面的孔138ab、138ba的形状所限定的路径被导引，而在其两个极限位置之间移动但不到达这两个极限位置。事实上，每一个连接单元通过该连接单元的轴衬130a、130b与每个被该连接单元所横穿的具有加宽截面的孔138ab、138ba的边缘的所述线段部分的接触而被导引。
[0145]图9至图11示出了分布梁126。该分布梁126包括两个第一连接单元128a、两个第二连接单元128b、以及用于使这些连接单元128a、128b彼此连接的装置。
[0146]在下文中，纵向方向称为X，横向方向称为Y，并且分布梁126的厚度方向称为Z。
[0147]分布梁126的第一连接单元128a与上文描述的连杆122的第一连接单元类似。第一连接单元的相应的第一轴132a连接至刚性第二分布梁26’，刚性第二分布梁26’自身连接至外挂架12的支架20 (图3)。
[0148]分布梁126的第二连接单元128b与上文描述的连杆122的第二连接单元类似。第二连接单元的相应的第二轴132b分别连接至两个推力传递连杆18 (图3、图10和图11)。
[0149]枢转轴线133a和枢转轴线133b与分布梁126的厚度方向Z平行地延伸(图9和图10)。两个第一枢转轴线133a限定了与横向方向Y和厚度方向Z平行的第一平面，同时两个第二枢转轴线133a限定了与横向方向Y和厚度方向Z平行的第二平面。
[0150]两个第一连接单元128a相对于分布梁126的正中面P对称地定位(图11)。两个第二连接单元128b同样相对于分布梁126的正中面P对称地定位。正中面P与分布梁126的纵向方向X和厚度方向Z平行地延伸。[0151]另外，相较于隔开两个第一连接单元128a的距离，两个第二连接单元128b更远地彼此分开。
[0152]将连接单元彼此连接的连接装置与上文描述的连杆122的那些连接装置类似，因此，包括弹性体材料层134和金属材料制成的板136a、136b、136b’的层叠，弹性体材料层134和板136a、136b、136b’以交替的方式放置，使得每一个弹性体材料层134粘附至两个连续的板(图9)。
[0153]弹性体材料层134和板136a、136b、136b’与纵向方向X和横向方向Y平行地延伸，并且弹性体材料层134和板136a、136b、136b’各自包括两个第一连接单元128a延伸通过的两个相对应的第一孔138aa、138ab、138ac和两个第二连接单元128b延伸通过的两个相对应的第二孔 138ba、138bb、138bc。
[0154]板被划分为以交替的方式设置的第一类型的板136a和第二类型的板136b、136b，。
[0155]第一类型的板136a的相对应的第一孔138aa呈圆形形状(图11)。每一个第一轴衬130a紧固地安装通过对应的第一孔138aa (图10)。因此，每一个第一连接单元128a无游隙地横穿第一类型的板的对应的第一孔138aa。
[0156]类比地，第二类型的板136b、136b’的相应的第二孔138bb呈圆形形状。每一个第二轴衬130b紧固地安装通过对应的第二孔138bb。因此，每一个第二连接单元128b无游隙地横穿第二类型的板的对应的第二孔138bb。
[0157]第二类型的板136b的相对应的第一孔138ab和第一类型的板136a的相对应的第二孔138ba具有沿纵向方向X的伸长形状的相对应的截面(图11)，该伸长形状的相对应的截面与上文描述的连杆122的具有加宽截面的孔的截面类似。
[0158]此外，与板136a、136b、136b’的所有对应的孔相比较，弹性体材料层134的孔138ac和138bc具有相应的被加宽的截面(图10)，和连杆122的情况一样。
[0159]在示出的示例中，第二类型的板中的一个板136b’没有第一孔，并且板136b’未到达两个第一连接单元128a(图9和图10)。这使得刚性第二分布梁26’安装为上述板136b’的延伸部，从而经由第二刚性分布梁26’的对应的孔穿过两个第一连接单元128a。
[0160]作为一种变型，分布梁126在推进系统108不具有刚性第二分布梁26’的情况下可以直接连接至前发动机附件114的支架20 (图3)。在这种情况下，所有第二类型的板可以是类似的。具有地，所有这些板都可以具有两个第一孔138ba。
[0161]分布梁126的操作总体上类似于与连杆122的操作。因此，分布梁126使得能够过滤由两个推力传递连杆18所施加的力的纵向分力。
[0162]这种过滤引起了每个第二连接单元128b的相对于第一类型的板136a并因此相对于刚性第二分布梁26’和联接至外挂架12的支架20的沿路径148b (图11)的运动。
[0163]第二连接单元128b的运动引起了每一个第一连接单元128a的相对于联接至连杆18的第二类型的板136b、136b’的沿路径148a的运动。
[0164]力的沿横向方向Y的分力直接传递至第一轴衬130a，因而该分力通过第二类型的板136b、136b’传递至第一轴132a。这导致了第一轴衬130a与每一个具有加宽截面的第一孔138ab的边缘的线段部分的接触，并且导致了第二轴衬130b与每一个具有加宽截面的第二孔138ba的边缘的线段部分的接触。[0165]与连杆122的操作模式类似，分布梁具有挠性操作模式和刚性操作模式。
[0166]然而，分布梁126的操作与连杆122的操作的不同在于，每一个连接单元128a、128b的两个极限位置通过所有板136a、136b来限定。
[0167]但是，作为一种变型，分布梁126可以包括与连杆122的限定连接单元的极限位置的刚性更大的板136a’类似的刚性更大的板。
[0168]图12至图14示出了两个三点式吊耳124中的一个。该三点式吊耳124包括第一连接单元128a、第二连接单元128b、第三连接单元128c以及用于使这些连接单元128a、128b、128c彼此连接的连接装置。
[0169]在下文中，从第一连接单元128a指向第二连接单元128b的方向称为纵向方向X，吊耳124的厚度方向称为方向Z，并且与先前两个方向正交的方向称为横向方向Y。
[0170]吊耳124的第一连接单元128a与上文描述的连杆122的第一连接单元类似。第一轴132a安装在外挂架12的支架20中(图3)。
[0171]吊耳124的第二连接单元128b (图12)与连杆122的第二连接单元类似。第二轴132b用于连接至推进系统的涡轮发动机。
[0172]吊耳124的第三连接单元128c与其第一连接单元128a类似，因此，第三连接单元128c包括呈旋转滚筒形状的第三轴衬130c和安装成绕第三枢转轴线133c在第三轴衬130c中枢转的第三轴132c，并且该第三连接单元128c也安装在外挂架12的支架20中(图3)。
[0173]枢转轴线133a、133b、133c与吊耳124的厚度方向Z平行地延伸(图12)。纵向方向X限定为使得第一枢转轴线133a和第二枢转轴线133b限定了与所述纵向方向X平行的平面。第三枢转轴线133c与上述平面分离。因此，三个连接单元布置成三角形。
[0174]将连接单元彼此连接的连接装置包括弹性体材料层134和由金属材料制成的板136a、136a’、136b的层叠，弹性体材料层134和板136a、136a’、136b以交替的方式放置，使得每一个弹性体材料层134粘附至两个连续的板(图12)。
[0175]弹性体材料层134和板136a、136a’、136b与纵向方向X和横向方向Y平行地延伸，以与上文关于连杆122描述的方式类比的方式，弹性体材料层134和板136a、136a’、136b包括第一连接单元128a延伸通过的相对应的第一孔138aa、138ab (图13和图14)以及第二连接单元128b延伸通过的相对应的第二孔138ba、138bb。
[0176]板136a、136a’、136b的大致形状具有形成了钝角的两个部分。
[0177]弹性体材料层134未到达第三连接单元128c，例如如图12中所示，该弹性体材料层134大致止于第一轴线133a与第三轴线133c之间的半途中。
[0178]板136a、136a’、136b还包括相对应的第三孔138c，第三连接单元128c延伸通过该第三孔138c。该设备的轴衬130c紧固地安装通过这些第三孔138c。因此，该轴衬130c联接至板136a、136a’、136b中的每一个板，使得第三轴132c形成了用于这些板中的每一个板的枢轴。
[0179]板划分成以交替的形式设置的第一类型的板136a、136a’和第二类型的板136b。
[0180]第一类型的板136a、136a’的相对应的第一孔138aa呈圆形形状(图13)。第一轴衬130a紧固地安装通过这些第一孔138aa。因此，第一连接单元128a无游隙地横穿所述第一孔 138aa。[0181]第二类型的板136b的相对应的第二孔138bb呈圆形形状(图14)。第二轴衬130b紧固地安装通过这些第二孔138bb。因此，第二连接单元128a无游隙地横穿所述第二孔138aa0
[0182]第一类型的板136a、136a’的两个相对应的孔138ba (图13)具有允许第二连接单元128b相对于这些第一类型的板136a、136a’沿路径148b移动的加宽的截面，该加宽截面的大致形状为以第三轴线133c为中心的圆149b的一部分。作为示例，所述第二孔138ba具有豆荚形状。
[0183]以类比的方式，第二类型的板136b的相对应的第一孔138ab (图14)具有允许第一连接单元128a相对于这些第二类型的板136b沿路径148a移动的加宽的截面，该加宽截面的大致形状为以第三轴线133c为中心的圆149a的一部分。作为示例，所述第一孔138ab也具有豆荚形状。
[0184]这种豆荚形状使得孔的边缘有助于导引对应的连接单元。
[0185]作为一种变型，这些孔可以呈具有足够宽的截面以允许对应的连接单元沿其路径148a、148b移动的任何形状。事实上，对连接单元的导引本质上由两种类型的板136a、136a’、136b中的每一个板与第三轴线133c的枢轴连接来提供。
[0186]此外，与板136a、136a’、136b的所有对应的第一孔和第二孔相比较，弹性体材料层134的孔具有相应的加宽的截面，和连杆122中的情形一样。
[0187]在示出的示例中，第一类型的板中的一个板136a’包括第二孔138ba，该第二孔138ba具有比其它第一类型的板136a的具有加宽截面的相应第二孔138ba短的伸长截面，和连杆122中的情形一样。此外，上述板136a’比其它板136a和136b更厚。因此，板136a’具有比其它板更大的刚性。这种刚性更大的板136a’在此例中也能够限定第一连接单元128a和第二连接单元128b的极限位置。
[0188]三点式吊耳124的操作总体上与连杆122的操作类似。
[0189]吊耳124的确使得能够通过弹性体材料层124的剪切变形以及因而第二类型的板136b相对于第一类型的板136a、136a’绕第三轴线133c旋转的运动来过滤由涡轮发动机的振动导致的施加至第二连接单元128b的力。
[0190]因此，与该过滤有关的力的分力与穿过第二轴线133b并且以第三轴线133c为中心的圆149b (图13)相切。
[0191]与连杆122的操作模式类似，吊耳124具有挠性操作模式和刚性操作模式。
[0192]在已示出的示例中，这两个操作模式之间的转换由刚性更大的板136a’决定，如上文关于连杆122所说明的。
[0193]更一般地，在上文描述的分别由连杆122、三点式吊耳124以及分布梁126形成的三个连结设备中，比其它板具有更大刚性的板136a’的存在是可选的。
[0194]在连结设备的刚性操作模式下，这种板能够使所有的力被传递。
[0195]这使得能够在连结设备经受最强大的力时有助于理解和控制连结设备的机械性倉泛。
[0196]此外，在上文描述的连结设备122、124、126中，具有加宽截面的孔以由在连结设备处于备用状态时横穿该孔的连接单元所占据的中立位置为中心。
[0197]然而，当与在相反方向上产生的力相比较需要更大程度地过滤在一个方向上产生的力时，具有加宽截面的孔的形状因而可以被修改，而不再以对应连接单元的中立位置为中心。
[0198]此外，轴衬130a、130b和轴132a、132b、132c由金属材料制造，比如由INC0NEL(注册商标)系列的超合金一例如，被称为“INC0NEL718”(注册商标)的合金——制成。
[0199]板例如由钛或由INC0NEL (注册商标)系列的超合金来制造。
[0200]弹性体材料层134与板的粘附由弹性体的硫化而得到。为此，根据板的材料，有利的是预先使用有助于弹性体的粘附的覆层来覆盖板。
[0201]为了有助于设备的制造，每一个弹性体材料层具有相对于其所粘附的板的边缘凹陷的边缘。
[0202]对于连接单元而言，还可以不具有轴衬，而不超出本发明的范围。
[0203]此外，在根据本发明的连结设备中，在连结设备中的第一轴132a和第二轴132b的截面没有必要是圆形的。确切地，允许第一类型的板和第二类型的板的相对运动的所有类型的截面都是可能的。
[0204]因此，在连接单元的路径是直的特别情况下，如在连接单元122和在分布梁126中那样，该轴可以例如具有多边形的截面。这样的轴于是可以在连结设备外配装有轴衬或轴承以允许连结设备与将要连接至连结设备的元件的枢转连接。
[0205]此外，在根据本发明的连结设备中，连接单元128a和128b的相对运动与板136a、136b平行地产生。
[0206]然而，为此，对于连接单元而言不是一定要与板正交地延伸。因此，在不超出本发明的范围的情况下这些连接单元可以相对于板倾斜地延伸。
[0207]应当指出的是，上文描述的连结设备连接至涡轮发动机的方式可以是常规的，并且不进行详细描述。
[0208]如图3所示出的，两个连杆122具有共用的第一轴132a和第二轴132b。这些轴中的每个轴配装有设置在两个连杆122之间的轴承150以分别提供轴与支架20的枢转连接和轴与涡轮发动机的枢转连接。
[0209]这同样适用于三点式吊耳124，三点式吊耳124的三个轴从而配装有轴承。
[0210]此外，每个连杆122的第一轴衬130a和每个吊耳124的第一轴衬130a包括两个防护垫圈152，两个防护垫圈152分别应用于定位在对应的一叠板的端部处的两个第二类型的板136b的相应的外表面上。
[0211]这些防护垫圈152是充分开阔的，以至于无论第一连接单元128a沿着其路径的位置如何都完全地覆盖对应的具有加宽截面的第一孔138ab。因此，这些防护垫圈152使得能够防止灰尘或水侵入至连杆122和吊耳124中。
[0212]分布梁126的两个第一轴衬130a也配装有这种防护垫圈152 (图11)。
[0213]还应当指出的是，两个连杆122优选地定尺寸为使得每个连杆122能够在另一个连杆122失效的情况下单独操作。因此，两个连杆122形成了通常被称为“失效保护”系统类型的冗余系统。
[0214]这同样适用于三点式吊耳124。
【权利要求】
1.一种连结设备(122、124、126)，包括: -至少一个包括第一轴(132a)的第一连接单元(128a)； -至少一个包括第二轴(132b)的第二连接单元(128b);以及 -用于将所述连接单元彼此连接的连接装置； 其特征在于: -所述连接装置包括弹性体材料层(134)和由刚性更大的材料制成的板(136a、136a’、136b、136b’)的层叠，所述弹性体材料层和所述板以交替的方式放置使得每个所述弹性体材料层粘附至所述层叠的两个连续的板，其中，所述板彼此平行地延伸； -所述弹性体材料层和所述板包括所述第一连接单元(128a)延伸通过的相应的第一孔(138aa、138ab、138ac)以及所述第二连接单元(128b)延伸通过的相应的第二孔(138ba、138bb、138bc)； -每个所述弹性体材料层的所述第一孔(138ac)在所述第一轴(132a)的方向上的投影完全地封围每个所述板的所述第一孔(138aa、138ab)； -每个所述弹性体材料层的所述第二孔(138bc)在所述第二轴(132b)的方向上的投影完全地封围每个所述板的所述第二孔(138ba、138bb)； -所述板包括以交替的方式定位的两种不同类型的板； -所述两种不同类型的板中的每个第一类型的板(136&、136&’)的所述第一孔(138&&)的形状构造为使得所述第一连接单元(128a)无任何游隙地横穿所述孔(138aa)； -所述两种不同类型的板中的每个第二类型的板(13613、13613’)的所述第二孔(1381*)的形状构造为使得所述第二连接单元(128b)无任何游隙地横穿所述孔(138bb)； -所述第二类型的板(136b)的相应的所述第一孔(138ab)的截面与所述第一类型的板(136a、136a’)的相应的所述第一孔(138aa)的截面相比是加宽的，并且所述第一类型的板(136a、136a’)的相应的所述第二孔(138ba)的截面与所述第二类型的板(136b、136b’)的相应的所述第二孔(138bb)的截面相比是加宽的，使得所述第一轴(132a)和所述第二轴(132b)能够通过所述弹性体材料层(134)的剪切变形以与所述板平行的方式相对于彼此运动。
2.根据权利要求1所述的连结设备，包括: -用于在所述第一连接单元的两个相反的极限位置之间沿预定的运动路径(148a)相对于所述第二类型的板(136b、136b’)导引所述第一连接单元(128a)的装置，以及 -用于在所述第二连接单元的两个相反的极限位置之间沿预定的运动路径(148b)相对于所述第一类型的板(136a、136a’ )导引所述第二连接单元(128b)的装置。
3.根据权利要求2所述的连结设备，其中: -所述第一类型的板和/或所述第二类型的板中的至少一个板(136a’ )比所述第一类型的板和所述第二类型的板中的其它板(136a、136b )具有更大的刚性，在下文中被称为“刚性更大的板”； -所述刚性更大的板(136a’)的具有加宽截面的所述孔(138ba)的一个边缘对延伸通过所述孔的所述连接单元(128b)的所述相反的极限位置进行限界；以及 -当该同一连接单元(128b)位于其两个相反的极限位置中的一个极限位置时，其它由该连接单元所横穿的具有加宽截面的孔(138ba)沿与所述两个相反的极限位置中的另一个极限位置相反的方向延伸超过所述一个极限位置。
4.根据权利要求2或3所述的连结设备，其中，每个具有加宽截面的所述孔(138ab、138ba)呈伸长形状，从而允许对应的所述连接单元(128a、128b)通过该连接单元的与所述孔的边缘的在该连接单元的两侧延伸的两个部分的接触而沿所述预定的路径(148a、148b)被导引。
5.根据权利要求4所述的连结设备，其中，所述第一类型的板和所述第二类型的板的具有加宽截面的所述孔(138ab、138ba)沿相同方向(X)呈伸长形状，使得每个所述连接单元的所述路径(148a、148b)在所述方向(X)上是直的。
6.根据权利要求2至4中的任一项所述的连结设备，其特征在于: -所述连结设备包括单个第一连接单元(128a)和单个第二连接单元(128b)； -所述连结设备还包括第三连接单元(128c)，所述第三连接单元(128c)包括平行于所述第一轴(132a)和所述第二轴(132b)延伸的第三轴(132c)； -所述弹性体材料层(134)和所述板(136a、136a’、136b)包括所述第三连接单元(128c)延伸通过的相应的第三孔(138ca、138cb、138cc)； -在每个所述弹性体材料层中和在每个所述板中，所述第一孔、所述第二孔和所述第三孔布置成三角形；以及 -所述第三连接单元(128c)无游隙地横穿所述板的所述第三孔(138ca、138cb)，使得所述第三轴(132c)形成用于每个所述板的枢轴。
7.一种用于飞行器的推进系统(108)，所述推进系统(108)包括涡轮发动机以及用于将所述涡轮发动机附接至飞行器的外挂架(12)，其特征在于，所述推进系统(108)包括至少一个根据权利要求1至6中的任一项所述的连结设备(122、124、126)。
8.一种用于飞行器的推进系统(108)，包括涡轮发动机以及用于将所述涡轮发动机附接至飞行器的外挂架(12)，其特征在于，所述推进系统(108)包括至少一个连杆(122)，所述至少一个连杆(122)为根据权利要求1至5中的任一项所述的连结设备，其中，每个所述板(136a、136a，、136b)包括单个第一孔(138aa、138ab)和单个第二孔(138ba、138bb),其中，所述连杆包括: -单个延伸通过每个板的所述第一孔的第一连接单元(128a),其中，所述第一连接单元(128a)的所述第一轴(132a)连接至所述外挂架(12)，以及 -单个延伸通过每个板的所述第二孔的第二连接单元(128b),其中，所述第二连接单元(128b)的所述第二轴(132b)连接至所述涡轮发动机。
9.一种用于飞行器的推进系统(108)，包括涡轮发动机以及将所述涡轮发动机附接至飞行器的外挂架(12)，其特征在于，所述推进系统(108)包括将所述涡轮发动机连接至所述外挂架(12)的两个推力传递连杆(18)，并且所述推进系统(108)还包括至少一个分布梁(126)，所述至少一个分布梁(126)为根据权利要求1至5中的任一项所述的连结设备，其中，每个所述板包括两个第一孔(138aa、138ab)和两个第二孔(138ba、138bb)，其中，所述分布梁包括: -两个第一连接单元(128a)，所述两个第一连接单元(128a)分别延伸通过每个板的所述两个第一孔，其中，所述第一连接单元(128a)的各自的所述第一轴(132a)连接至所述外挂架(12)，以及-两个第二连接单元(128b)，所述两个第二连接单元(128b)分别延伸通过每个板的所述两个第二孔，其中，所述第二连接单元(128b)的各自的所述第二轴(132b)分别连接至所述两个推力传递连杆(18)。
10.一种用于飞行器的推进系统(108)，包括涡轮发动机以及将所述涡轮发动机附接至飞行器的外挂架(12)，其特征在于，所述推进系统(108)包括至少一个三点式吊耳(124)，所述至少一个三点式吊耳(124)为根据权利要求6所述的连结设备，其中，所述三点式吊耳的所述第一轴(132a)和所述第三轴(132c)连接至所述外挂架(12)，并且所述三点式吊耳的所述第二轴(132b)连接至所述涡轮发动机。
11.一种飞行器，其特征在于，所述飞行器包括至少一个根据权利要求7至10中的任一项所述的推进系 统(108)。
【文档编号】B64D29/02GK103910065SQ201310741098
【公开日】2014年7月9日 申请日期:2013年12月27日 优先权日:2012年12月28日
【发明者】沃尔夫冈·布罗沙尔, 罗曼·特拉尔 申请人:空中客车营运有限公司