相關申請的交叉引用

本申請涉及并要求于2016年1月21日提交的、名稱為“pawllatchsystem(棘爪閂鎖系統)”的、共同擁有、共同未決的美國臨時專利申請序列號62/281,335的權益，其全部內容通過引用并入本文。

本發明涉及閂鎖，更具體地，涉及棘爪閂鎖。

背景技術：

在航天飛行器的外表面上安裝有可拆卸且可移動的元件，例如，艙口、門、檢修面板、發動機罩、機艙和天線罩使用閂鎖。

技術實現要素：

本發明要解決的技術問題是提供一種具有銷組件和接收器組件的閂鎖，所述銷組件和接收器組件彼此牢固地互鎖，同時具有提供閂鎖未完全固定的指示的安全特征。

在一個實施例中，棘爪閂鎖包括：

銷組件，包括具有第一端和與第一端相對的第二端的銷外殼，以及從銷外殼的第一端延伸出并具有銷頭部的銷；和

接收器組件，包括：

接收器外殼，具有第一端、與接收器外殼的第一端相對的第二端、從接收器外殼的第一端延伸到接收器外殼的第一端和第二端中間的位置的腔體，

滑動件，可滑動地定位在接收器外殼上，使得滑動件能夠沿著接收器外殼的縱向軸線在第一位置和第二位置之間移動，其中，在第一位置，滑動件靠近接收器外殼的第二端定位，在第二位置，滑動件靠近接收器外殼的第一端定位，

具有臂的凸輪，以及將凸輪和滑動件彼此連接的連桿，凸輪可旋轉地定位在接收器外殼的第二端，使得凸輪能夠從第一位置可旋轉地移動到第二位置，其中，在第一位置，凸輪的臂向外并遠離接收器外殼的第二端延伸，此時，滑動件處于其第一位置，在第二位置，凸輪的臂朝向接收器外殼的第二端向內延伸，此時滑動件處于其第二位置，

棘爪，靠近接收器外殼的第一端定位在接收器外殼內，棘爪包括多個臂，多個臂中的每一個臂能夠從第一位置可旋轉地移動到第二位置，其中在第一位置，臂的一部分從外殼向外延伸，在第二位置，臂的該部分位于外殼內，

在接收器外殼的第一端和第二端中間定位在接收器外殼內的止動件，止動件包括多個臂，止動件的多個臂中的每一個臂能夠從第一位置可旋轉地移動到第二位置，其中，在第一位置，臂定位在外殼內，在第二位置，臂的一端從外殼向外延伸，

其中，接收器組件適于接收銷組件，使得接收器組件的接收器外殼的腔體的尺寸和形狀設定成接收和配合銷組件的銷，

其中，當接收器組件接收銷組件時，銷的銷頭部接觸接收器組件的止動件的多個臂并且促進止動件的多個臂從它們的第一位置旋轉到它們的第二位置，凸輪能夠從其第一位置旋轉到其第二位置，這繼而促進滑動件從其第一位置移動到其第二位置，并且棘爪的臂從它們的第一位置旋轉到它們的第二位置以便將銷組件的銷頭部鎖定在接收器組件內。在一個實施例中，當接收器組件的止動件的多個臂中的至少一個臂處于其第一位置時，滑動件被阻止從其第一位置移動到其第二位置。

在一個實施例中，銷組件包括星形輪，星形輪與銷可旋轉地配合以調節銷沿著銷組件的縱向軸線的軸向行程。在一個實施例中，銷外殼包括用于接入(access)星形輪的槽，并且星形輪包括周邊，該周邊具有多個孔以接收用于旋轉星形輪的外部工具。在一個實施例中，銷外殼包括與星形輪接合的多個球以及與多個球接合以彈簧加載星形輪的多個彈簧。

在一個實施例中，棘爪包括第一多個彈簧，每個彈簧與棘爪的多個臂中的對應一個臂接合，并且將棘爪的多個臂中的該對應的一個臂保持在其第一位置，并且促進該臂從其第二位置旋轉到其第一位置。在一個實施例中，止動件包括第二多個彈簧，每個彈簧與止動件的多個臂中的對應的一個臂接合，并且將止動件的多個臂中的該對應的一個臂保持在其第一位置，并且促進該臂從其第二位置旋轉到其第一位置。在一個實施例中，接收器外殼包括位于其第一端處的錐體。

在一個實施例中，接收器外殼包括彼此間隔開的多對梁，并且其中棘爪的多個臂中的每一個臂定位在所述多對梁中的對應的一對梁之間，并且其中止動件的所述多個臂中的一個臂定位在所述多對梁中的該對應的一對梁之間。在一個實施例中，接收器外殼包括位于其第二端處的軸承，并且凸輪能夠圍繞軸承可旋轉地移動。在一個實施例中，銷外殼包括位于其第二端處的軸承，并且適于接收外部關閉機構。

本發明的棘爪閂鎖相對于現有技術中的閂鎖的優點在于棘爪的臂被旋轉以便將銷組件的銷頭部牢固地鎖定在接收器組件內，而止動件的臂提供了安全特征使得如果銷未與接收器組件的止動件完全接合，它們防止滑動件的軸向運動，并因此防止凸輪的旋轉。這些特征提供了附接到棘爪閂鎖的外部結構的相關聯的門未關閉的指示。

在一個實施例中，當門系統的任意一半被旋轉時，使得銷組件與接收器組件接觸，并且因此引導并繼續滑動到接收器中，直到銷被完全保持住時，棘爪閂鎖由外部機構遠程關閉。在一個實施例中，棘爪閂鎖適用于航空航天領域，例如航空航天門，機艙等。在其他實施例中，棘爪閂鎖能夠用于其他領域和應用。

附圖說明

圖1是根據一個實施例的棘爪閂鎖的前視、頂視立體圖；

圖2是圖1所示的棘爪閂鎖的后視、底視立體圖；

圖3是圖1所示的棘爪閂鎖采用的銷組件的前視立體圖；

圖4a和4b分別是圖3所示的銷組件的側視橫截面圖和頂視橫截面圖；

圖5是圖1所示的棘爪閂鎖采用的接收器組件的前視立體圖；

圖6是圖5所示的接收器組件的側視橫截面圖；

圖7至圖12是圖1所示的棘爪閂鎖的側視橫截面圖，其示出了關閉序列的步驟；以及

圖13是圖1所示的棘爪閂鎖的側視橫截面圖，其示出了系統的安全特征。

具體實施方式

參照圖1和圖2，在一個實施例中，棘爪閂鎖10包括銷組件12和接收器組件14，接收器組件14可滑動地接收銷組件12。如下面將進一步詳細討論的，當銷組件12與接收器組件14接觸時，棘爪閂鎖10可以遠程地關閉。在一個實施例中，銷組件12被引導并滑動到接收器組件14中，直到銷組件12的銷完全保持在接收器組件14中。

參考圖3、圖4a和4b，在一個實施例中，銷組件12包括具有第一端18和與第一端18相對的第二端20的銷外殼16、從第一端18延伸出的銷22和嵌入銷外殼16的第二端20內的軸承24。在一個實施例中，銷22包括第一暴露端26和與第一暴露端26相對的第二遠端28。在一個實施例中，銷22包括位于第一端26的頭部27和位于第一端26與第二端28中間的截頭圓錐形基部29。在一個實施例中，星形輪30定位在銷外殼16內，并且與銷22在第二端28可旋轉地配合。在一個實施例中，星形輪30的周邊31的一部分通過形成在銷外殼16內的槽32暴露。在一個實施例中，槽32在形狀上是矩形的，但可以由其他形狀和尺寸構成。在一個實施例中，星形輪30的周邊31包括多個孔33，每個孔33在周邊上彼此間隔開。在一個實施例中，銷22與星形輪30螺紋配合，并且由定位和插入通過銷22的第二端28的引導銷34引導。在一個實施例中，星形輪30由多個球36和多個彈簧38加載，所述多個球36和多個彈簧38被包含在銷外殼16中，從而為星形輪30提供防旋轉特征(參見圖4b)。在一個實施例中，銷22沿著縱向軸線a-a的軸向行程可通過沿順時針或逆時針方向旋轉星形輪30來調節。在一個實施例中，星形輪30的旋轉通過插入穿過槽32并接合孔33的標準工具實施。

參照圖5和圖6，在一個實施例中，接收器組件14包括：具有第一端42和與第一端42相對的第二端44的接收器外殼40；從第一端42延伸到第一和第二端42、44中間的位置并且具有靠近第一端42定位的開口45的腔體43；凹形錐體46，其安裝在第一端42上并具有與接收器外殼40的腔體43的開口45對準的圓形孔47(在圖5和圖6中未示出，但參見圖1)；以及嵌入在第二端44內的軸承48。在一個實施例中，開口45包括截頭圓錐形部分49(見圖6)。在一個實施例中，開口45的部分49的尺寸和形狀設置成與銷組件12的銷22的基部29配合。在一個實施例中，管狀滑動件50可滑動地定位并且浮動在接收器外殼40的位于第一和第二端42、44中間的裙部52上以及裙部52周圍。在一個實施例中，裙部52包括多對梁53，對應的一對梁53中的每一個彼此間隔開以在它們之間形成空間55。在一個實施例中，所述多對梁53包括四對梁53，其彼此等距和徑向地定位，使得形成十字形橫截面。在一個實施例中，其中一對梁53中的一個梁53鄰近并垂直于相鄰的另一對梁53中的另一個梁53。在一個實施例中，軸承48包括凸輪54，凸輪54具有細長臂56，凸輪54通過連桿58連接到滑動件50。在一個實施例中，滑動件50可沿著接收器外殼40的縱向軸線b-b在第一位置和第二位置之間移動，其中，在第一位置，滑動件50靠近接收器外殼40的第二端44定位，在第二位置，滑動件50靠近接收器外殼40的第一端42定位。繼而，凸輪54可圍繞軸承48可旋轉地從第一位置移動到第二位置，其中，在第一位置，凸輪54的臂56向外并遠離接收器外殼40的第二端44延伸，此時，滑動件50處在其第一位置；在第二位置，凸輪54的臂56在接收器外殼40的第二端44處向內延伸，此時滑動件50處于其第二位置。

仍然參考圖5和圖6，在一個實施例中，接收器組件14包括靠近接收器外殼40的第一端42定位的棘爪60。在一個實施例中，棘爪60包括多個臂61，每個臂定位在對應的一對梁53之間的對應的空間55內。在一個實施例中，所述多個臂61中的每一個臂通過鉚釘57附接到對應的一對梁53。在一個實施例中，如下面描述的，棘爪60的多個臂61中的每一個臂可旋轉地從第一位置移動到第二位置，在第一位置，臂61的一部分從對應的一對梁53向外延伸，在第二位置，臂61的這一部分定位在對應的空間55內并且在對應的一對梁53之間。在一個實施例中，棘爪60的臂61由相應的彈簧64彈簧加載。

仍然參照圖5和圖6，在一個實施例中，止動件62在接收器外殼40的第一和第二端42、44中間可樞轉地安裝在接收器外殼40內。在一個實施例中，止動件62位于棘爪60中間。在一個實施例中，止動件62包括多個臂63，每個臂63定位在對應的一對梁53中的對應的空間55內。在一個實施例中，多個臂63中的每一個臂通過鉚釘59附接到對應的一對梁53。在一個實施例中，并且如下所述，止動件62的多個臂63中的每一個臂可從第一位置可旋轉地移動到第二位置，在第一位置，臂63的一端從對應的一對梁53向外延伸，在第二位置，臂62的這一端定位在對應的空間55內并且在對應的一對梁53之間。在一個實施例中，止動件62的臂63通過對應的彈簧66來彈簧加載。

圖7至圖12示出了關閉棘爪閂鎖10的順序。圖7示出了棘爪閂鎖10的打開位置，其中接收器組件14通過外部機構(圖中未示出)處于打開位置。當接收器組件14處于其打開位置時，接收器組件14的滑動件50和凸輪54均處于其第一位置。在一個實施例中，銷組件12與接收器組件14對準并且準備彼此配合。更具體地，銷組件12的銷22與錐體46的孔47和接收器外殼40的腔體43的開口45對準。此外，棘爪60的多個臂61中的每一個臂都在其第一位置，而止動件62的多個臂63中的每一個臂都在其第一位置。

參照圖8，銷組件12與接收器組件14配合，使得銷組件12的銷22軸向滑入錐體46的孔47中并進入接收器外殼40的腔體43的開口45中。錐體46促進在銷組件12和接收器組件14之間發生任何不對準的情況下引導銷組件12的銷22。參照圖9，銷22的頭部27接觸接收器外殼40的止動件62的臂63，并且銷22抵靠止動件62的臂63的軸向運動導致止動件62的臂63從它們的第一位置旋轉到它們的第二位置，以使臂63脫離滑動件50。參照圖10，銷22進一步滑動到接收器外殼40的接收器腔體43中，直到銷22的頭部27脫離棘爪60，并且銷22被接收器外殼40阻擋并定位在接收器外殼40內。

參照圖11，當外部機構順時針旋轉到關閉位置時，其將凸輪54的臂56從其第一位置推動并旋轉到其第二位置，這繼而推動連桿58以使滑動件50從其第一位置移動到其第二位置。結果，滑動件50接觸棘爪60的臂61并迫使它們從其第一位置向內旋轉到接收器外殼40中到達它們的第二位置，直到棘爪60的臂61停止旋轉。參照圖12，棘爪60的臂61被滑動件50阻止向外旋轉回到它們的第一位置，并且銷22的頭部27被棘爪60的臂61阻止滑出接收器外殼40。棘爪閂鎖10關閉并準備承受壓縮負載或拉伸負載，如圖11和12所示。

參考圖13，從棘爪閂鎖10的打開位置，如果銷22沒有完全與止動件62接合，當外部機構順時針旋轉以關閉時，滑動件50將被止動件62的臂63阻擋。這是指示相關聯的門未關閉的安全特征。

為了打開棘爪閂鎖10，進行與關于圖7至圖12描述的步驟順序相反的步驟。

應當理解，本文描述的實施例僅僅是示例性的，并且本領域技術人員可以在不脫離本發明的精神和范圍的情況下進行許多變化和修改。所有這些變化和修改旨在包括在權利要求的范圍內。