开启/关闭加压飞机机体的飞机电动门的方法与门

摘要

本发明目的是整合围绕一单一电动马达的开启/关闭步骤的启动，包含可能存在的外窗处置。依据本发明的飞机电动门具有一上锁系统提供来上锁一安全扣件，以及系统(200)是用以协调门动作，系统(200)具有单一启动电动马达(2)、具有垂直转轴(Z’Z)的圆柱套管(501)，圆柱套管(501)是由马达(2)所转动，以及一固定套管(91)。圆柱套管(501)具有连接至闸臂(6)的至少一凸轮道(511)，凸轮道(511)至少部份螺旋地沿着圆柱套管(501)的垂直轴(Z’Z)。固定凸轮(9)也同样沿着垂直轴(Z’Z)的圆柱，具有至少一双垂直(91v)与水平(91h)凸轮道，用以连续地将闸臂(6)导引于连接于闸臂(6)的这两方向中，以防止垂直提升并接着转动。

说明书

技术领域

本发明是关于一种用于开启/关闭加压飞机机体的飞机电动门的方法，以及实现该方法的电动门。这扇门可能名义上是一个乘客门、服务门，货物门，或是紧急使用，甚至是紧急出口。

背景技术

开启飞机门大致上是分成几个连续的步骤：将安全扣件解锁并松开、提升、枢转并沿着飞机外部机身解开所述门。特别在于，触发提升的步骤能在继续透过枢转与解开步骤开门之前，破坏出现在飞机外部机身上的冰。要关闭的话，就依据反向的动作学来倒着顺序执行所述步骤。

在紧急情况下，需要能在一个操作中触发开门。因为航空公司的员工有着操作限制，必须于正常使用情况与紧急使用情况下限制对门启动把手的开启或关闭力道。

特别在于，门上的些微结冰(例如，在机体上有2.5公厘厚度的冰)已经造成开启的困难，这样会无法在需要进行疏散的事件中的安全情况下让乘客紧急疏散。门上的厚重结冰(例如，在机体上有6公厘以上厚度的冰)会让门难以开启，这样会需要数个操作者来处理并造成乘客延后登陆。

因此将门装上电动马达会有帮助，能透过适当的供电确保门的开启。这些马达控制着启动器，该启动器会依据预定动作学作动方式来导引门，并透过提升步骤来破除机身外部的冰。

专利文件EP0465785揭露了一飞机电动门，其开启与关闭的动作学作动是由十二个电动马达所实行。这些马达是以数字方法控制，以执行整合的方法中的不同步骤：枢转、关闭与上锁，以及反向的功能。

专利文件US5163639另描述了装有用以控制该些操作的两电动马达的飞机电动乘客门：用以控制门的旋转的马达与用以控制门的开启/关闭的马达。

专利文件EP1090834也装有由控制与管理单元启动的两电动马达。此单元传送控制讯号至第一马达以上锁/解锁与用以提升门以提升与上(解)锁臂，以及传送至第二马达以枢转门并将门带到最后开启位置。

在危险的紧急出口情况-火警、危险降落、严重技术问题-门需要能够在已启动操作后自动从机身松脱。此启动一般是由与气体供应相连的气动千斤顶所提供。

这些解决方式提出了安全相关的主要缺点，特别是在紧急开启的请况下，且更广泛来说，是关于连续动作学作动。这些问题是关于马达之间在执行不同门开启/关闭步骤中的整合复杂度，以及具有用以在紧急事件中启动的气体供应之气动千斤顶。而且，破除外部结冰不是使用马达的解法中任何特殊处理的目标。

发明内容

本发明目的在通过整合松开门与使用单一电动马达来协调其动作的不同步骤的启动，包含外部结冰的处理，来改善先前技术的这些缺点。

更精确地说，本发明的目的是用以开启/关闭加压飞机机体的飞机电动门的方法，飞机电动门是乘客门或服务门，由门计算机所控制的单一电动马达所驱动：

-为了开启所述门，在解除输送滑道后，通过以下步骤连续的解锁、提升、以及枢转所述门

-通过松开一上锁系统的上锁装置来松开所述门的复数个安全扣件；

-使用铰接于所述门上方的一垂直铰链上并由所述电动马达所驱动的一门臂，且通过避免沿着垂直轴的一水平转动驱动而有的沿着所述垂直轴的机 械强制导引，来电动提升所述门；

-当一垂直滑轨到底时，松开一水平滑轨，接着在沿着旋转的所述垂直轴的一圆柱面的一水平滑轨上枢转所述门臂，以沿着飞机外部机身解开所述门；

-为了关闭所述门，通过沿着所述圆柱面的水平导引，来将所述门臂与所述门向着开启的反方向旋转，以停止水平导引，当此导引停止时旋转所述门臂，接着通过避免所述旋转驱动，以沿着所述垂直轴的机械强制导引，来降低所述门臂与所述门。

在通过用门臂提升门接着旋转门臂，解除输送滑道与解锁安全扣件后，门可以从外部开启如同从机身的内部。

依据较佳的实作：

-提升是通过使用一杠杆的加速步骤来起始，所述杠杆是用以加乘，从几公厘至10公厘，产生一足够高的力去破坏飞机上形成于所述门周边与所述机身之间的冰。

-所述门计算机依据配置于具有承载霍尔效应轨道的滚轮的旋转部对向的全部位置传感器所传送的信息，来管理所述门的动作；

-在紧急事件中，所述门的安全扣件的解锁能通过启动一内部把手在一单一操作中触发，并且通过对所述扣件动作的侦测，来传送一解锁讯号给所述门计算机。

本发明也关于一种用于一加压飞机机体的飞机电子门，称为乘客门或服务门，包含一上锁系统，用以将一安全扣件上锁，与一系统，用以协调具有驱动一具有一垂直旋转轴的可动圆柱支撑的单一电动马达的门动作，由一门计算机所管理，以及一固定导引，所述可动支撑与固定导引是用于控制与协调门臂的动作。所述支撑具有至少一滑轨与所述臂相连，此滑轨至少部分会沿着所述支撑的所述垂直旋转轴呈螺旋状。所述门臂可以绕着一垂直铰链转动，并与位于所述安全扣件与所述臂之间的门提升装置相连，且所述固定 导引，像是具有一垂直轴的圆柱体，具有至少一双重的，垂直与水平的凸轮道，所述凸轮道会在这两方向中连续地分别导引所述臂(6)，以防止垂直提升并接着转动。

依据较佳实施例：

-至少一至少一提升滑件与所述门(1)的一提升坡道相连，以形成至少一杠杆，用以加乘，从几公厘至10公厘，产生一足够高的力去破坏飞机上形成于所述门周边与所述机身之间的冰。

-一触发装置，在飞机的内部或外部，可以触发所述安全扣件的解锁，被选择于与用于侦测所述把手的行程末端的一传感器相连的一把手与用于触发与所述门计算机连接的一讯号的一按钮之间；

-位置传感器是配置于具有搭载霍尔效应轨道的滚轮的旋转部对向，并与所述门计算机连接以传送这些部分的位置信息；

-在紧急开启的事件中，只有内部把手可以在紧急开启时直接启用所述安全扣件的解锁，此触发由来自放置于把手行程末端的传感器的讯号所引发；

-加乘提升杠杆是配置于所述安全扣件轴的每个末端；

-固定凸轮(9)的所述水平凸轮道(9h)会被选择于一槽、一支撑的一升起边缘与一水平轨道之中，以保持所述门被提升并避免下降；

-用以将安全扣件上锁的装置包含设置于一锁枢上并与设置于一安全扣件枢上的计数锁相连的锁，且所述触发装置能松开的所述锁与所述计数之间的所述锁连接；

-圆柱支撑是一套管，旋转地可动，包含从一螺旋部形成的一凸轮道，球形倾斜，与从所述门臂而来的一导引滑件相连，且所述套管被一圆柱凸轮支撑所环绕，形成具有一双重、垂直与水平，与一相同导引滑件组相连的凸轮道的所述固定导引；

-可动圆柱支撑是由所述马达透过一垂直柱所转动的一套管，此套管包含从一螺旋部形成的一凸轮道，球形倾斜，与从所述门臂而来的一导引滑件相连，且所述固定导引是由与所述第一套管同轴的一第二套管所构成，形成所述双重、垂直与水平，与经由具有所述马达垂直柱通过其中的一枢臂从所述门而来的一第二导引滑件组相连的凸轮道；

-垂直柱是被与所述电动马达相连的一减齿轮所驱动；

-所述圆柱支撑是形成一螺旋杆的一杆，由一背齿轮马达透过设置于所述杆上方的一螺帽所旋转而成，此螺纹杆会形成一螺旋滑轨，其中所述固定导引是由与来自一机身配件的所述杆与一枢盘同轴的一滑轨套管所构成，此套管会形成一垂直凸轮道，与来自所述杆的一导引滑件相连，且形成一水平凸轮道的所述枢盘与来自所述杆的至少一另一滑件相连；

-所述螺纹杆为具有球体的一杆，且所述螺帽为具有球体的一螺帽。

在本文中，名词「滑件」同时代表承载部分，像是滚轮，当移动在凸轮道中或滑动时是旋转地可动，以及在转换中移动于凸轮道或滑道中的不旋转指状物。名词「马达」或电动马达包含本领域中使用的驱动马达，所述马达与减齿轮与背齿轮马达相连。

附图说明

本发明在本文中的描述仅作为示例，并参照附图所示，其中：

图1为使用一组门移动滑轮的本发明的配备了协调门动作的系统例子的飞机门内部的整体外观图；

图2为前述例子中安全扣件的上锁系统的透视图；

图3a至3c为前述例子中的提升门臂操作的透视图；

图4a至4c为破除覆盖于外部机身与门相连处周边的结冰的起始门提升步骤期间的门提升杠杆与安全扣件轴的侧视图；

图5a至5c为依据前述例子通过水平导引的门臂枢转操作，以及图示滚 轮组的安装的部分剖面图(图5c)；

图6a与6b为沿着在关闭位置的门的两互补视角的两透视图，所述门配备有协调具有两门移动滚轮的移动的系统的第二例子；

图7a与7b为沿着在中段提升位置的门的两互补视角的两透视图，所述门配备有协调移动的系统的第二例子；

图8至10为门分别在已提升位置、水平枢转期间的中段位置、以及水平枢转后的最后开启位置的透视图，所述门配备了协调移动的系统的所述第二例子；

图11为依据本发明的用以协调具有两滚轮与一球头杆的飞机门的动作的第三例子的透视图，所述门是在关闭位置；

图12a到12c为对称的用以协调动作的系统的第三例子的飞机中的整体图与详细透视图、以及垂直剖面图，在起始的门关闭位置；

图13a与13b，分别与图14a与14b为对称的第三例子的飞机中的透视图与垂直剖面图，分别为在准备要提升的位置与已被提升至较高位置的门，以及

图15a与15b，分别为对称的第三例子的飞机中的透视图与剖面图，绕着垂直轴旋转，以将门枢转到开启位置。

具体实施方式

在本文中，相似字「垂直」和「水平」(及其衍生字)，是关于在使用中的物品位置，参考地球的重力方向，相对于陆地或水，以及对于垂直该方向的一平面。另外，在图标中相同的参考符号是指具有相同功能的相同的项目，以及描述它们的段落。

请参照图1，图示了依据本发明的乘客的飞机门1的例子的内部1a的整体图，一单个启动电动马达2是由数字控制数据处理单元3，名为「门计算机」所管理。内部上锁把手4让上锁系统S4被解开。传感器C1被放置 在把手4的行程的末端，以直接触发马达2在紧急开启的事件中开始。在正常情况下，此开始是通过「开/关」(开启/关闭)型的双按钮B4所触发。

电动门同样包含一种系统，用于协调动作110，垂直提升动作和水平门的枢转动作。此系统110包含单一的启动电动马达2，具有垂直旋转轴线Z'Z的圆柱套管50，以由电动马达2与固定凸轮9旋转。

电动马达2同样地与移动凸轮5相连并形成在具有垂直旋转轴Z'Z圆柱套管50中。此移动凸轮5的目的是执行门1的提升及其枢转。其具有门臂6的滑轨，称为凸轮道51。臂6被铰接在安装于门1上的垂直铰链61，以绕机身(参照图5a和5b)枢转门1。门臂6因而在沿轴线Z'Z的垂直平移中自由移动。特别是，在飞行当中，臂6不会承载门1的重量。

此臂6进一步与中央杠杆8相连，沿轴线X'X轴向旋转，，中央杠杆8本身在轴向旋转中连上一安全扣件轴43。

固定凸轮9装配在围绕可动凸轮5的套管50的圆筒形套管中，同样旨在将门臂6导引在两个方向上。图3a至3c和图5a至5c将会更精确地在两个方向上图示这些滑轨。

此外，一组导引连接102被设置在门1的上部，以便确保门打开时的圆形转移。

图2的透视图，是上锁系统S4的安全扣件的详细示意图。

在此系统中，透过内部安全把手4(或图1中的按钮B4的启动)的180度的提升动作(箭头F1)，解锁安全扣件紧密接触的锁组成的安全扣件，形式是相对于安全扣件轴43的计数锁44的一个上锁轴42的上锁末端41。然后通过上锁轴42的转动，轴43会从末端41被电释放，的，由门计算机3所启动的电动马达2所驱动(见图1)。

轴42和43的旋转被位置传感器C2和C3(图1)侦测到并且电监控，位置传感器C2和C3分别相对于轴42和43的末端配置。这些传感器接收由 霍尔效应轨道发出的整合在轴承载中的可变电感。传感器C3发送轴42和43的角度位置给门计算机。

更一般地，计算机依据由所有相对旋转部配置的位置传感器所传送的信息来管理的门的动作，特别是-在所示的例子–相对于轴42和43的传感器以及马达柱的传感器(见下文)。

此图也示出了配置的连接杠杆8，用以在配置于与门臂6连接的配件62中的杠杆滚轮81上轴向旋转。 

开始开启门的门臂提升操作，图示在图3a至3c的透视图中。在这些图(以及图5a至5c中)时，门臂6以透明表示，以避免盖住位于后面的零件。

解锁安全扣件步骤的最后，如上所述，会经由门计算机3，传送一个命令到电动马达2去旋转的旋转垂直轴Z'Z的移动凸轮5。要做到这一点，上锁轴42的角度位置会被检测，例如通过上锁轴42的霍尔效应传感器。

对此提升操作，一移动子，在此例子中呈现为一组共轴的滚轮63(如图5c所示)来自于门臂6，被放置在形成于套管50上的螺旋和球状倾斜凸轮道51。滚轮63同样刻在垂直滑轨中，且被称为固定凸轮9的凸轮道9v。

请参考图3a，其中安全扣件被解锁，但安全扣件轴43保留在「门关闭」位置，滚轮63被同时放置在倾斜凸轮道51和垂直凸轮道9v的低末端。 

在凸轮5的转动(箭头F2)由电动马达2启动之后和安全扣件轴43解锁之后(如后段参照图4b所述)，该滚轮63在移动凸轮5的倾斜凸轮道51以及在固定的凸轮9的垂直凸轮道9v中上升(参见图3b)。这垂直凸轮道9v是固定的，所述滚轮63在方向Z'Z中垂直上升，并在上升之中，驱动门臂6，门臂6因此也垂直上升。连接杠杆8接着会沿着轴向由门臂6所转动，并从其上锁位置释放安全扣件轴43。

门臂6同样驱动门1的垂直提升，而这种提升会一直持续到滚轮63 (图3c)到达所述倾斜凸轮道51和垂直凸轮道9v的上末端为止。

图4a至4c分别更精确地在同时图示图3a到3c中的视点，门1的框架100的侧视点中，安全扣件杠杆4a的旋转是被放置在安全扣件轴43的末端目的是解锁安全扣件轴43。在图4a中，安全扣件轴43处于相对于安全扣件斜面4b与装配在安全扣件杠杆4a上的解锁滚轮40的上锁位置。解锁滚轮40被松开时，会在同一时间松开安全扣件轴43(图4b)。连接杠杆8的旋转接着会旋转安全扣件杠杆4a。在图4c中，门被提升到上部位置，此提升对应于连接配件62的提升。

在此旋转期间，提升滚轮7a，安装在安全扣件轴43的末端，承载着提升坡道7b，这让重要的提升力变强，为了在必要时破除覆盖飞机的外表(图4b和4c)的结冰。这时候由滚轮7a和7b供给的一较大力量发挥功效，由提升坡道7b所引导，增加了提升力：通过足以破坏，主要通过剪切，门与机身的周边之间的结冰，来将门提升几公厘。门的力足以破坏提出几毫米：由，其中，，增加了提升力斜面之间形成的短杆臂所施加的力矩主要通过剪切，冰本地化门与机身的周边之间。

参照图5a与5b，图示了门1的枢转操作，当门1处于提升操作结束时的上位置时(如图3c所示)，凸轮5继续转动(箭头F2)。所述组同轴滚轮63，其抵接在倾斜凸轮道51的末端，不再由垂直凸轮道9所导引。由套管50所驱动，其围绕垂直轴Z'Z与后者转动，同时仍置于一水平滑轨，称为凸轮9的凸轮道9h中。此转动会带动门臂6，围绕门1的铰链61(见图1)枢转，并因此使门1沿着飞机机身向前移动。

图5c的部分剖面图更具体地图示了滚轮子63a和63b的安装构成的组63。滚轮63a和63b被同轴配置于单轴6x上。

对于门关闭、门枢转的操作、门下降，安全扣件的上定和固定，以反向的顺序通过反向旋转的电动马达2，以及通过关闭所述内部安全 把手4(图1)所控制。

图6a～10为用以协调具有两分开滚轮的门动作的示意图。图6a和6b图标了在门关闭位置的此系统200。这些互补的观点6a和6b，以及下述的观点7a和7b，图示了可能的滚轮之相对位置。

在第二实施例中，凸轮道套管是分开的：协调系统200包含可动圆柱形套管501，安装在垂直柱20上，其通过电动马达2经由减齿轮21所旋转，以及沿轴线Z'Z与可动套管501同轴的固定圆柱套管91。柱20的旋转是由霍尔效应传感器C4(图1)所监视，如同上锁轴42和安全扣件轴43。

可动套管501包含从螺旋部分形成的凸轮道511，球形倾斜在轴Z'Z上，具有来自门臂6的第一门移动的导引滚轮631相连。

固定套管91，与第一套管501同轴，另形成了一个双凸轮道91h和91v，分别为垂直和水平，与第二门移动导引滚轮632相连。此第二滚轮632来自门臂6，通过一个下轭，其中孔601已经制成，使得马达的垂直柱20可以穿过孔601。

图7a和图7b互补的透视图7b图示出了门臂6(飞机门上的)的中段提升位置。在图7a中，第一滚轮631在倾斜凸轮道511中向前移动，此凸轮道绕垂直轴Z'Z旋转。因为第二滚轮632被垂直导引于凸轮道91v(图7b)中，当行进于倾斜凸轮道511时，第一滚轮631只能同样地垂直移动。

参照图8的透视图中，滚轮631和632都处于凸轮道s 511与91v的上尾端。门臂6(飞机门上的)，然后在上部提升位置中。

如图9的透视图所示，第一滚轮631接着会通过经由可动套管501的减齿轮21来绕着轴Z’Z驱动旋转。事实上，第二滚轮同时通过水平凸轮道91h被导引，其延伸为垂直凸轮道91v的延续。

在此转动期间，门臂6枢转且图9图示了在中间枢转位置的臂6。当第二滚轮632已经达到了水平凸轮道91h(图10)的尾端时，门臂6已经 完全枢转，且门会沿机身外表完全解开。

图11至15b为用以协调具有滚轮与球头杆的门动作的系统的第三实施例的示意图。

在图11的透视图中，用于协调动作300的系统对应于门臂6在门被关闭时的位置。此协调系统300包含一个垂直杆23，形成了具有球的螺纹杆502，以及与杆23同轴的一固定滑轨套管92。协调系统300经由筒状铰链盘置于配件330s和330i上：两个上铰链盘331a的和331b连接于上配件330s，中间铰链板331c和下铰链板331d连接于下配件330i。套管92，是下配件330i的部分，具有该中间铰链板331c作为其基底。

杆23，是要由背齿轮马达210所旋转，形成一个螺旋形的滑轨512，与球螺帽633连接，用以提升门臂6。

图11也图示了，用以旋转地将门臂6安装在杆23上的上下铰链轭64和65，与中间轭66。这些轭被安装在导引环上(未图示)。

参照图12a至12c的透视图与剖面图中，图示了在起始门关闭位置的门臂6，球螺帽633被安装在杆23的杆502周围。具有球的螺帽与杆组合地形成了杆23周围几乎没有摩擦力的旋转系统。

中间配件331c的固定套管92包含一个垂直凸轮道92v(图12b和12c)。此垂直凸轮道92v是用于安装在横向杆24的一部分24a的导引滚轮634，由两个同轴部分24a和24b，与杆23整合而组成。此横向杆24是用于经由中间轭66来垂直提升门臂6。另一上横向杆25，安装在门臂6的中间轭66上，穿过杆23。上部横向杆25末端是安装以绕着此横杆25转的两个滚轮635和636。

背齿轮马达已通过按钮B4或传感器C1(图1)所触发，杆23在转移中被驱动在沿着轴Z’Z的提升方向中(箭头F3)，经由与螺纹杆502(图12a)相连接的球螺帽633。图13a和13b的透视图与剖面图图示了准备抬起门臂 的杆23的位置。

从起始的门关闭位置(图12a至12c)到，杆23准备提升门(图13a和13b)的位置，杆502通过移动在固定套管92的垂直凸轮道92v中的滚轮634所施加的垂直导引，被用机械方式避免旋转。在准备提升的位置(图13a和13b)中，横向杆24已嵌入中间轭66，以进行垂直提升。横向杆25会与杆23一同提升。

门的这样垂直提升(仍然依据沿轴Z'Z的箭头F3)，通过门臂6的中间轭66，完成在称为上部的门提升位置。14a和14b的透视图与剖视图图标了此位置。在此阶段中，滚轮634已经离开固定套管92的垂直凸轮道92V，且上部横向杆25也已沿着垂直轴Z’Z嵌入上铰链板331b。

参照视角和图15a和15b的透视图与剖面图，动作协调系统300是位于用以枢转臂6与沿着飞机机身外表开启门的转动步骤中。

在此步骤中，滚轮634从垂直凸轮道92v的出口(图14a和14b)会通过螺帽633解开杆23的旋转驱动(箭头F4)。在那之前，垂直凸轮道92v会机械地阻止转动。滚轮635和636接着会在形成在上铰链板331b的水平凸轮道92h中移动(图15b)。铰链板331b接着会阻挡沿着轴Z’Z的垂直转移。另外，下横向杆24同样地被驱动在中间轭66提供的复曲面槽中的水平旋转中。

本发明并不限于所描述和图示的实施例的例子。因此假如车载网络不再能够供给电流，可以由一电池提供供给电能，尤其是在紧急情况下。此外，也可以提供一个替代的手动装置来开门，如果车载网络与电池都不能够供给电流。这样的装置无法直接取得，因此无法反制，并且直接与马达或背齿轮马达连接。

航空飞行器通常是飞机，但可以是运输机以及，更一般地，任何能运送乘客的飞行器。

几个平行的凸轮道可以进一步形成于数个套管上，这些凸轮道和对应滑件会被垂直地排齐在固定凸轮的垂直凸轮道中。