Выполненный в виде модуля силовой вспомогательный механизм для создания зависящего от нагрузки вспомогательного усилия
Силовой вспомогательный механизм (СВМ) в виде модуля (10) предназначен прежде всего для верхней опускной багажной секции в виде ящика или полки в салоне самолета. СВМ имеет корпус (18), пружинящую систему для создания вспомогательного усилия, одним концом шарнирно закрепленную в корпусе (18), с возможностью поворота вокруг оси Z, а другим концом которой задается точка Р приложения вспомогательного усилия. В точке Р или вблизи нее закреплено звено для передачи вспомогательного усилия, создаваемого СВМ, в удаленную от него точку. В корпус (18) установлена с возможностью поворота опора (36) с дорожкой (40) для перемещения вдоль нее во взаимно противоположных направлениях точки Р между конечными точками А и В. С опорой (36) и датчиком нагрузки взаимодействует перестановочный механизм (52), который в зависимости от зафиксированной датчиком нагрузки от багажа позволяет поворачивать опору (36) для изменения угла между направлением действия вспомогательного усилия в точке Р и звеном для его передачи и для согласования величины вспомогательного усилия, действующего на звено для его передачи, с величиной зафиксированной нагрузки от помещенного багажа. Изобретение направлено на облегчение закрывания ящика багажной секции. 20 з.п. ф-лы, 7 ил.
Настоящее изобретение относится к выполненному в виде модуля силовому вспомогательному механизму для создания зависящего от нагрузки вспомогательного усилия. Изобретение относится прежде всего к применению подобного выполненного в виде модуля силового вспомогательного механизма в сочетании с верхней опускной багажной секцией в виде ящика или полки для хранения ручной клади в салоне пассажирского самолета.
Опускные багажные секции, используемые в качестве верхних полок для размещения и хранения ручной клади в салонах самолетов, известны из уровня техники. Так, например, в DE 4130644 С2 описана верхняя опускная багажная секция, предназначенная для размещения ручной клади в пассажирском самолете и снабженная направляющими системами, которые выполнены в виде шарнирных четырехзвенников, расположенных на каждой из боковых стенок багажной секции, и для каждой из которых предусмотрено по газонаполненному упору, который создает вспомогательное усилие, величина которого зависит от веса багажной секции и помещенного в нее багажа и которое облегчает закрывание багажной секции путем ее поворота вверх. При помещении багажа в багажную секцию перестановочный механизм фиксирует вес багажной секции вместе с помещенным в нее багажом и через исполнительное соединительное звено смещает точку приложения развиваемой газонаполненным упором силы в положение, в котором ее момент оптимально согласован с фактическим весом помещенного в багажную секцию багажа.
Из DE 4335151 С2 известна верхняя опускная багажная секция, на каждой из обеих боковых стенок которой также предусмотрено по направляющей системе со взаимодействующим с ней газонаполненным упором. Газонаполненный упор кинематически связан со вспомогательным механизмом, который создает согласованное с весом багажной секции вспомогательное усилие, облегчающее при закрывании багажной секции ее поворот вверх. Стопорение вспомогательного механизма в определенном положении обеспечивается блокиратором.
Помимо этого в DE 4446772 С1 описано устройство для направленного перемещения верхней опускной багажной секции, состоящее из двух шарнирных четырехзвенников, расположенных с обеих сторон багажной секции на ее боковых стенках, и пружинящих систем, по одной из расчета на каждый шарнирный четырехзвенник, облегчающих при закрывании багажной секции ее поворот вверх. Внутри багажной секции расположена весовая пластина, которая воздействует на расположенные под ней датчики давления, которые в свою очередь по меньшей мере одним исполнительным соединительным звеном соединены с регулировочным цилиндром, который воздействует на перестановочный механизм для смещения точки приложения развиваемой пружинящей системой силы в положение, зависящее от фактического веса багажной секции, в результате чего к багажной секции прикладывается вращающий момент, противодействующий грузовому моменту, создаваемому под действием веса багажной секции, и согласованный с ним по величине.
В принципе при конструировании верхней опускной багажной секции следует стремиться к тому, чтобы для ее открывания и закрывания человеку требовалось прикладывать к ней усилие, которое вне зависимости от веса помещенного в нее багажа по меньшей мере примерно оставалось бы на постоянном уровне и которое вполне было бы по силам развивать даже физически сравнительно слабому человеку. Известные из уровня техники и применяемые в подобных целях силовые вспомогательные механизмы имеют сравнительно сложную конструкцию и поэтому потенциально ненадежны в эксплуатации.
В основу настоящего изобретения была положена задача усовершенствовать силовой вспомогательный механизм, который при его применении, помимо прочего, в сочетании с верхней опускной багажной секцией, выполненной в виде верхнего ящика или полки для хранения ручной клади или багажа в салоне самолета, позволял бы создавать облегчающее открывание и/или закрывание багажной секции вспомогательное усилие величиной, согласованной с фактическим весом самой багажной секции и помещенного в нее багажа.
Указанная задача решается согласно изобретению с помощью выполненного в виде отдельного модуля силового вспомогательного механизма, отличительные признаки которого указаны в п.1 формулы изобретения. Предлагаемый в изобретении выполненный в виде модуля силовой вспомогательный механизм имеет корпус, в котором размещена пружинящая система для создания вспомогательного усилия, которая одним своим концом шарнирно закреплена в корпусе с возможностью поворота вокруг соответствующей оси и другим, противоположным, концом которой задается точка приложения вспомогательного усилия. В точке приложения вспомогательного усилия или вблизи нее закреплено звено для передачи вспомогательного усилия, создаваемого выполненным в виде модуля силовым вспомогательным механизмом, в удаленную от него точку. В корпусе установлена с возможностью поворота опора, на которой имеется дорожка для возможности перемещения вдоль нее во взаимно противоположных направлениях точки приложения вспомогательного усилия между первой конечной точкой и второй конечной точкой. С опорой и предусмотренным датчиком нагрузки взаимодействует перестановочный механизм, который в зависимости от зафиксированной датчиком нагрузки позволяет поворачивать опору и изменять тем самым угол между направлением действия вспомогательного усилия в точке его приложения и звеном для его передачи для согласования таким путем величины вспомогательного усилия, действующего на звено для его передачи, с величиной зафиксированной нагрузки. Иными словами, с увеличением угла поворота поворотной опоры из исходного положения уменьшается угол между направлением действия вспомогательного усилия в точке его приложения и звеном для его передачи, в результате чего увеличивается вектор силы, действующей в направлении звена для передачи вспомогательного усилия, а тем самым увеличивается и вспомогательное усилие, действующее на звено для его передачи. Преимущество, связанное с бесступенчатым (плавным) поворотом опоры, состоит в возможности бесступенчатого (плавного) согласования вспомогательного усилия, действующего на звено для его передачи, с величиной зафиксированной датчиком нагрузки.
В качестве датчика нагрузки можно использовать механический датчик, более предпочтительно, однако, использовать электрический датчик, например датчик, работа которого основана на принципе работы тензометрического измерительного преобразователя.
В предпочтительных вариантах выполнения предлагаемого в изобретении силового вспомогательного механизма, выполненного в виде отдельного модуля, в качестве создающей вспомогательное усилие пружинящей системы предлагается использовать газонаполненный упор. В качестве такого газонаполненного упора можно использовать неподвижно блокируемый газонаполненный упор, позволяющий блокировать, т.е. стопорить, выполненный в виде модуля силовой вспомогательный механизм в любом рабочем положении. В гидросистеме подобного неподвижно блокируемого газонаполненного упора имеется позволяющий перекрывать ее управляемый извне клапан. Неподвижно заблокированный таким путем газонаполненный упор способен противостоять усилию, достигающему 10000 Н, без изменения положения, т.е. величины выдвижения, его штока. Преимущество, связанное с применением подобного газонаполненного упора, состоит в возможности надежно фиксировать с его помощью выполненный в виде модуля силовой вспомогательный механизм в положении, соответствующем закрытому положению багажной секции.
В одном из предпочтительных вариантов выполнения силового вспомогательного механизма, выполненного в виде отдельного модуля, с приводным концом его пружинящей системы соединена каретка, которая имеет возможность перемещения по имеющейся у опоры дорожке во взаимно противоположных направлениях. К каретке крепится звено для передачи вспомогательного усилия. В предпочтительном варианте каретка выполнена с возможностью качения по дорожке. С этой целью у каретки можно предусмотреть, например, один или несколько роликов. Преимущество, связанное с наличием каретки в предлагаемом в изобретении силовом вспомогательном механизме, состоит в возможности размещения точки приложения вспомогательного усилия и точки крепления звена для передачи вспомогательного усилия близко друг к другу. В предпочтительном варианте точка приложения вспомогательного усилия и точка крепления звена для передачи вспомогательного усилия лежат на одной общей, проходящей сквозь каретку оси, которая пересекается с направлением действия вспомогательного усилия под прямым углом. Каретку, которая обычно перемещается только в том случае, когда пользователь силового вспомогательного механизма, выполненного в виде модуля, перемещает соединенный со звеном для передачи вспомогательного усилия груз, согласно одному из вариантов можно также приводить в движение от электродвигателя, т.е. передвигать ее вдоль дорожки с помощью электродвигателя. В этом варианте пользователю силового вспомогательного механизма, выполненного в виде модуля, вообще не требуется прикладывать никакого усилия при необходимости переместить соединенный со звеном для передачи вспомогательного усилия груз. Вместо этого каретка автоматически приводится в движение вдоль дорожки в зависимости от управляющих сигналов, подаваемых на нее, соответственно на приводящий ее в движение двигатель системой управления. Если соединенный со звеном для передачи вспомогательного усилия груз представляет собой, например, опускную багажную секцию, то предусмотренный на ручке багажной секции переключатель может фиксировать ее движение в направлении ее открывания и подавать в систему управления команду на перемещение каретки вдоль дорожки в положение, соответствующее открытому положению багажной секции. Аналогичным путем система управления по сигналу от датчика, указывающему на начало перемещения багажной секции в закрытое положение, может выдавать соответствующий сигнал на перемещение каретки вдоль дорожки в положение, соответствующее закрытому положению багажной секции.
Во всех вариантах выполнения предлагаемого в изобретении силового вспомогательного механизма, выполненного в виде отдельного модуля, первая конечная точка на имеющейся у опоры дорожке предпочтительно должна соответствовать открытому положению багажной секции, а вторая конечная точка - ее закрытому положению. При использовании предлагаемого в изобретении силового вспомогательного механизма, выполненного в виде отдельного модуля, в сочетании с верхней опускной багажной секцией она в соответствии со сказанным выше будет находиться в своем опущенном, открытом положении при совпадении точки приложения вспомогательного усилия в выполненном в виде модуля силовом вспомогательном механизме с первой конечной точкой. Аналогичным образом багажная секция будет находиться в своем поднятом, закрытом положении при совпадении точки приложения вспомогательного усилия в выполненном в виде модуля силовом вспомогательном механизме со второй конечной точкой.
В предпочтительном варианте поворот опоры в выполненном в виде модуля силовом вспомогательном механизме перестановочным механизмом возможен только при совпадении точки приложения вспомогательного усилия с первой конечной точкой, т.е. поворот опоры возможен только при нахождении выполненного в виде модуля силового вспомогательного механизма в положении, которое соответствует открытому положению багажной секции. Для соблюдения этого условия исходно предполагается, что вес секции может изменяться только в ее открытом положении, в котором в нее помещается багаж, соответственно в котором из нее извлекается багаж. Очевидно, что при использовании силового вспомогательного механизма с иной целью опору можно поворачивать также в любом месте между первой и второй конечными точками.
В наиболее предпочтительном варианте выполнения предлагаемого в изобретении выполненного в виде модуля силового вспомогательного механизма точка приложения вспомогательного усилия и первая конечная точка лежат на общей оси. Для варианта, в котором опора поворачивается лишь в первой конечной точке, сказанное означает, что эта опора может поворачиваться без сжатия или растяжения пружинящей системы. Поэтому поворот опоры требует приложения лишь очень небольшого усилия и, следовательно, потребления лишь небольшого количества энергии.
В частном варианте выполнения предлагаемого в изобретении выполненного в виде модуля силового вспомогательного механизма дорожка на поворотной опоре представляет собой часть круговой траектории. В еще одном варианте форма дорожки изменяется в зависимости от угла поворота опоры.
Предпочтительно, чтобы в отсутствие нагрузки или при малой нагрузке дорожка имела форму сектора кругового кольца, а с увеличением нагрузки постепенно приближалась к прямолинейной. Тогда при максимальной нагрузке эта дорожка предпочтительно является прямой.
Если форма дорожки изменяется в зависимости от характеристик поворота опоры, то в предпочтительном варианте дорожка состоит из нескольких шарнирно соединенных между собой участков, положение которых друг относительно друга изменяется в зависимости от угла поворота опоры подвижной относительно нее и соединенной с этими участками дорожки управляющей пластиной. В предпочтительном варианте управляющая пластина принудительно перемещается по опоре, например, с помощью штифтов, выступающих из опоры и входящих в соответствующие кулисы управляющей пластины. Принудительное перемещение приводит к тому, что при повороте опоры происходит смещение управляющей пластины относительно опоры, благодаря чему форма дорожки изменяется требуемым образом. Согласно описанному выше варианту управляющая пластина сама может образовывать участок дорожки.
В следующем предпочтительном варианте перестановочный механизм выполненного в виде модуля силового вспомогательного механизма имеет винтовой привод, ходовой винт которого при приведении его во вращение обеспечивает поворот опоры в одном из взаимно противоположных направлений. В предпочтительном варианте для приведения ходового винта во вращение предлагается применять электродвигатель, предпочтительной формой которого является шаговый электродвигатель. Электродвигатель, прежде всего шаговый электродвигатель, отличается точностью и воспроизводимостью его регулирования, благодаря чему в течение длительных промежутков времени обеспечивается заданная зависящая от нагрузки характеристика модуля, в виде которого выполнен силовой вспомогательный механизм. Помимо этого электродвигатели отличаются надежностью и быстротой срабатывания, а также идеально пригодны для управления с помощью сигналов, получаемых от электрического датчика, при необходимости при промежуточном подключении соответствующего управляющего устройства. Кроме того, можно использовать небольшие, а, следовательно, легкие электродвигатели, поскольку в предпочтительных вариантах необходимое для поворота опоры или опорной пластины усилие имеет небольшое значение. Звено для передачи создаваемого силовым вспомогательным механизмом вспомогательного усилия может представлять собой, например, рычажный механизм, а также цепь. В предпочтительном же варианте звено для передачи вспомогательного усилия представляет собой трос. Один конец звена для передачи создаваемого силовым вспомогательным механизмом вспомогательного усилия прикреплен в выполненном в виде модуля силовом вспомогательном механизме в точке приложения вспомогательного усилия или вблизи нее, а другой конец этого звена прикреплен к объекту, на который должно воздействовать вспомогательное усилие. В качестве такого объекта может служить, например, опускная верхняя багажная секция самолета.
В некоторых вариантах предлагаемого в изобретении выполненного в виде модуля силового вспомогательного механизма величина вспомогательного усилия, действующего на звено для его передачи, остается неизменной при перемещении точки приложения вспомогательного усилия между первой конечной точкой и второй конечной точкой. Таким образом, неизменность приводного усилия, необходимого для перемещения объекта, соединенного с силовым вспомогательным механизмом, обеспечивается на протяжении всего времени перемещения объекта из закрытого положения в открытое положение и наоборот. В других вариантах величина вспомогательного усилия, действующего на звено для его передачи, возрастает при перемещении точки приложения вспомогательного усилия от первой конечной точки ко второй конечной точке. Тем самым при приближении к положению закрытой багажной секции обеспечивается постепенное уменьшение приводного усилия, необходимого для перемещения объекта, соединенного с выполненным в виде модуля силовым вспомогательным механизмом. Согласование усилий можно выполнить таким образом, чтобы величина вспомогательного усилия, действующего на звено для его передачи, незадолго до достижения второй конечной точки становилась равной величине зафиксированной нагрузки или становилась незначительно больше нее. В результате объект, соединенный с выполненным в виде модуля силовым вспомогательным механизмом, автоматически занимает свое конечное положение, т.е., например, багажная секция автоматически закрывается после того, как пользователь переместит ее в положение, близкое к закрытому положению.
Очевидно, что за счет выбора соответствующей конструкции пружинящей системы можно обеспечить создание практически любого по величине вспомогательного усилия. Сказанное означает, что на практике приводное усилие, необходимое для перемещения объекта, соединенного с выполненным в виде модуля силовым вспомогательным механизмом, можно выбирать свободно, для чего соответственно задается величина вспомогательного усилия, передаваемого с помощью звена для его передачи объекту от выполненного в виде модуля силового вспомогательного механизма.
Корпус предлагаемого в изобретении выполненного в виде модуля силового вспомогательного механизма предпочтительно имеет две расположенные на расстоянии друг от друга пластинчатые крышки, между которыми расположены пружинящая система, поворотная опора и перестановочный механизм как важнейшие конструктивные элементы модуля. Таким образом можно получить модуль, имеющий плоскую конфигурацию и тем не менее хорошо защищенный, что позволяет использовать такой модуль во многих конструкциях как встроенный элемент.
Предлагаемый в изобретении выполненный в виде модуля силовой вспомогательный механизм наиболее пригоден для применения с опускной верхней багажной секцией в салоне самолета, но, помимо этого, он пригоден также для применения во многих других областях техники, в которых требуется обеспечивать силовую поддержку для необходимого перемещения объекта из одного конечного положения в другое конечное положение.
Ниже особенности конструкции предлагаемого в изобретении силового вспомогательного механизма, выполненного в виде отдельного модуля, более подробно рассмотрены на примере предпочтительного варианта его выполнения со ссылкой на прилагаемые схематичные чертежи, на которых показано:
на фиг.1 - предлагаемый в изобретении силовой вспомогательный механизм, который в виде самостоятельного модуля смонтирован с тыльной стороны верхней опускной багажной секции в салоне самолета и создаваемое которым вспомогательное усилие передается на багажную секцию через предназначенное для этого звено в виде троса,
на фиг.2 - вид в плане выполненного в виде модуля силового вспомогательного механизма при открытом корпусе в положении, которое соответствует открытому положению верхней багажной секции в отсутствие в ней багажа,
на фиг.3 - аналогичный показанному на фиг.2 вид выполненного в виде модуля силового вспомогательного механизма в положении, которое соответствует закрытому положению верхней багажной секции в отсутствие в ней багажа,
на фиг.4 - аналогичный показанному на фиг.2 вид выполненного в виде модуля силового вспомогательного механизма в положении, которое соответствует открытому положению верхней багажной секции с полной ее загрузкой,
на фиг.5 - аналогичный показанному на фиг.2 вид выполненного в виде модуля силового вспомогательного механизма в положении, которое соответствует закрытому положению верхней багажной секции с полной ее загрузкой,
на фиг.6 - вид в плане управляющей пластины предлагаемого в изобретении силового вспомогательного механизма, выполненного в виде самостоятельного модуля, и
на фиг.7 - вид сбоку управляющей пластины, показанной на фиг.6.
На фиг.1 показан обозначенный общей позицией 10 и выполненный в виде отдельного модуля силовой вспомогательный механизм, смонтированный с тыльной стороны корпуса верхней опускной багажной секции 12, представляющей собой верхний ящик или верхнюю полку для хранения ручной клади в салоне не показанного на чертеже самолета. Выполненный в виде отдельного модуля 10 силовой вспомогательный механизм связан с багажной секцией 12 тросом 14, который служит гибким звеном для передачи на нее создаваемого силовым вспомогательным механизмом вспомогательного усилия, позволяющего поддерживать на минимальном уровне усилие, которое человеку требуется прикладывать к багажной секции 12 для ее открывания и закрывания вне зависимости от того, помещен ли в нее багаж или нет. Трос 14 одним своим концом крепится к модулю 10, в виде которого выполнен силовой вспомогательный механизм, а другим концом - к багажной секции 12 и огибает два направляющих блока 16, 16', которые показаны на чертеже лишь условно.
Выполненный в виде модуля 10 силовой вспомогательный механизм имеет корпус 18 с двумя параллельными друг другу пластинчатыми крышками 20, 22, которые соединены между собой распорками 24 (см. фиг.2) и удерживаются ими на определенном расстоянии друг от друга. Крышки 20, 22 могут быть выполнены сплошными либо, как показано на фиг.1, могут иметь сквозные отверстия для уменьшения веса модуля.
На фиг.2 показан вид модуля по стрелкам II-II по фиг.1 со снятой крышкой 22. Служащий пружинящей системой для создания вспомогательного усилия газонаполненный упор 26 одним своим концом шарнирно закреплен в корпусе 18 (см. фиг.1) вблизи одного его угла с возможностью поворота вокруг оси Z, пересекающей обе крышки 20 и 22 под прямым углом. Другим, свободным, концом газонаполненного упора 26, являющимся его приводным концом, задается точка Р приложения вспомогательного усилия. К свободному, приводному, концу газонаполненного упора 26 крепится ориентированная к нему под прямым углом в плоскости чертежа по фиг.2 каретка 28 с возможностью поворота вокруг оси W, которая параллельна оси Z и включает точку Р приложения силы. Каретка 28 на каждом из своих концов имеет по ролику 30. К каретке 28 посредством соединительного элемента 32 крепится трос 14. Соединительный элемент 32 в свою очередь крепится к каретке 28 с возможностью поворота вокруг оси W. Соединительное звено 32 и трос 14, который на выходе из корпуса 18 пропущен между двумя направляющими роликами 34, 34', совместно образуют звено для передачи вспомогательного усилия на багажную секцию.
В корпусе 18 модуля 10, в виде которого выполнен силовой вспомогательный механизм, расположена опора 36, которая в данном случае выполнена в виде пластины и которая может поворачиваться вокруг оси W. На опоре 36 расположена подвижная относительно нее управляющая пластина 38, которая более детально показана на фиг.6 и 7.
Обращенная к каретке 28 узкая сторона управляющей пластины 38 образует дорожку 40, по которой каретка 28 может ездить в двух взаимно противоположных направлениях между первой А и второй В конечными точками. В показанном на чертежах варианте дорожка 40 состоит из трех участков. Средний участок дорожки 40 образован той узкой стороной центральной части управляющей пластины 38, которая обращена к каретке 28 и в которой выполнен паз 42, в котором могут располагаться и направленно перемещаться ролики 30 каретки 28. Каждый из двух концевых участков дорожки 40 образован рычагом 48, соответственно 50 (см. прежде всего фиг.6 и 7), шарнирно соединенным в точке 44, соответственно 46 с управляющей пластиной 38. Паз 42 продолжается на обращенных к каретке 28 сторонах рычагов 48 и 50 (фиг.7).
Для поворота опоры 36 вокруг оси W в корпусе 18 модуля 10, в виде которого выполнен силовой вспомогательный механизм, предусмотрен перестановочный механизм 52, основными компонентами которого являются электродвигатель 54 и ходовой винт 56, приводимый во вращение электродвигателем 54. Ходовой винт 56 взаимодействует с маточной гайкой 58, которая закреплена на плече 60 опоры 36 с возможностью поворота вокруг оси, параллельной оси W. Ходовой винт 56 и маточная гайка 58 совместно образуют винтовой привод. Вращение ходового винта 56 сопровождается в зависимости от направления такого вращения свинчиванием с него или навинчиванием на него маточной гайки 58 и тем самым поворотом опоры 36 вокруг оси W.
Ниже более подробно описан принцип работы выполненного в виде модуля 10 силового вспомогательного механизма. На фиг.2 силовой вспомогательный механизм показан в исходном положении, в котором точка Р приложения вспомогательного усилия совпадает с первой конечной точкой А дорожки 40. В исходном положении силового вспомогательного механизма опора 36 находится в показанном на фиг.2 не повернутом положении. Показанное на фиг.2 состояние соответствует открытому положению верхней багажной секции 12 в отсутствие помещенного в нее багажа. В этом открытом положении багажной секции точка Р приложения вспомогательного усилия и первая конечная точка А лежат на оси W поворота опоры 36 и каретки 28. В открытом положении багажной секции не показанным на чертеже датчиком силы определяется разность между силой тяжести пустой багажной секции 12 и вспомогательным усилием, создаваемым выполненным в виде модуля 10 силовым вспомогательным механизмом, и по результатам определения этой разницы блоком управления (не показан) на перестановочный механизм 52 выдается соответствующий управляющий сигнал. При пустой верхней багажной секции 12 опора 36 не поворачивается и остается в показанном на фиг.2 положении.
При закрывании верхней багажной секции 12 каретка 28 переезжает по дорожке 40 из первой конечной точки А во вторую конечную точку В (см. фиг.3), которая соответствует закрытому положению верхней багажной секции 12. При закрывании багажной секции действующее на нее, облегчающее ее закрывание вспомогательное усилие соответствует действующей вдоль троса 14 составляющей усилия, развиваемого газонаполненным упором. Это вспомогательное усилие благодаря показанной на фиг.2 и 3 изогнутой примерно в виде сектора кругового кольца форме дорожки 40 остается практически постоянным на всем пути перемещения каретки от первой конечной точки А ко второй конечной точке В.
При наличии же в открытой верхней багажной секции 12 помещенного в нее багажа, что определяется датчиком силы, опора 36 еще при нахождении багажной секции в открытом положении поворачивается перестановочным механизмом 52 по часовой стрелке на угол, который зависит от зафиксированного веса помещенного в багажную секцию 12 багажа. На фиг.4 показано состояние, соответствующее открытому положению полностью загруженной багажной секции 12. В этом состоянии маточная гайка 58 практически полностью свинчена с ходового винта, а опора 36, следовательно, повернута на максимально возможный угол.
Как показано на фиг.4, в результате поворота опоры 36 уменьшается угол между направлением действия приложенного в точке Р вспомогательного усилия, создаваемого газонаполненным упором 26, и направлением троса 14. В результате соответственно увеличивается действующая вдоль направления троса составляющая создаваемого газонаполненным упором усилия, что означает ни что иное, как соответствующее увеличение вспомогательного усилия, передаваемого через трос 14 на багажную секцию 12 в процессе последующего ее закрывания. Тем самым пользователю для закрывания багажной секции 12 несмотря на наличие в ней утяжеляющего ее багажа требуется приложить к ней такое же усилие, что и при закрывании пустой багажной секции 12. Состояние, соответствующее закрытому положению полностью загруженной багажной секции, показано на фиг.5, при этом точка Р приложения вспомогательного усилия совпадает со второй конечной точкой В дорожки 40 (см. фиг.3). В процессе закрывания багажной секции вспомогательное усилие благодаря изогнутой примерно в виде сектора кругового кольца форме дорожки 40 не изменяется.
Опору 36 можно поворачивать с помощью перестановочного механизма 52 в любое промежуточное положение между ее не повернутым положением, показанным на фиг.2 и 3, и повернутым на максимальный угол положением, показанным на фиг.4 и 5. Таким путем можно бесступенчато регулировать прикладываемое к багажной секции 12 вспомогательное усилие, изменяя его в соответствии с фактическим весом помещенного в багажную секцию багажа.
Необходимо отметить, что угловое положение опоры 36 регулируется ее поворотом только в открытом положении багажной секции, в котором точка Р приложения вспомогательного усилия совпадает с первой конечной точкой А дорожки 40. Поскольку в рассматриваемом варианте в открытом положении багажной секции точка Р приложения вспомогательного усилия и первая конечная точка А лежат на оси W поворота опоры 36 и каретки 28, поворот опоры 36 не сопровождается сжатием (укорачиванием) или растяжением (удлинением) газонаполненного упора 26 и поэтому требует лишь небольших затрат энергии.
В приведенном выше описании принципа работы выполненного в виде модуля силового вспомогательного механизма исходно предполагалось, что форма дорожки 40 остается неизменной. Однако в другом варианте предусмотрена возможность изменения формы дорожки 40 в зависимости от угла поворота опоры 36. Для обеспечения такой возможности управляющую пластину 38 выполняют принудительно перемещаемой по опоре 36, для чего, во-первых, на плече 60 опоры 36 закрепляют штифт 62, вставляемый в кулису 64 управляющей пластины 38, а на рычаге 50 предусматривают штифт 66 (см. фиг.7), вставляемый в соответствующую, не видимую на чертежах кулису опоры 36, и, во-вторых, предусматривают неподвижный относительно корпуса силового вспомогательного механизма штифт 68, пропускаемый сквозь опору 36 и вставляемый еще в одну кулису 70 управляющей пластины 38. В такой конструкции поворот опоры 36 из показанного на фиг.2 исходного положения сопровождается смещением управляющей пластины 38 относительно опоры 36, а тем самым и выпрямлением дорожки 40. Для этого в обоих рычагах 48 и 50 предусмотрено по прорези 72 (см. фиг.6). В выполненную в рычаге 50 прорезь 72 входит закрепленный на опоре 36 направляющий выступ 74 (см. фиг.2). В выполненную в рычаге 48 прорезь 72 входит по пальцу 76, закрепленному на каждой половине 20 и 22 корпуса (см. фиг.3). В соответствии с этим рычаги 48, 50 могут по мере относительного смещения управляющей пластины 38 в направлении к каретке 28 поворачиваться вокруг своих осей, постепенно приближая форму дорожки 40 к прямолинейной, до полного ее выпрямления при повороте опоры 36 на максимальный угол. Это состояние показано на фиг.4 и 5.
По мере приближения формы дорожки 40 к прямолинейной возрастает степень изменения воздействующего на трос 14 вспомогательного усилия в процессе перемещения точки Р его приложения от первой конечной точки А ко второй В конечной точке, поскольку в процессе такого перемещения угол между тросом 14 и направлением действия вспомогательного усилия в точке Р его приложения становится меньше. В соответствии с этим приложенное к багажной секции 12 вспомогательное усилие по мере ее закрывания возрастает, при этом величину этого усилия можно задать с таким расчетом, чтобы незадолго перед достижением багажной секции 12 полностью закрытого положения оно с избытком компенсировало ее силу тяжести и обеспечивало тем самым автоматическое закрывание багажной секции 12.
1. Выполненный в виде модуля (10) силовой вспомогательный механизм для создания зависящего от нагрузки вспомогательного усилия, прежде всего для верхней опускной багажной секции в виде ящика или полки в салоне самолета, имеющий корпус (18), пружинящую систему для создания вспомогательного усилия, которая одним своим концом шарнирно закреплена в корпусе (18) с возможностью поворота вокруг соответствующей оси (Z) и другим противоположным концом которой задается точка (Р) приложения вспомогательного усилия, закрепленное в точке (Р) приложения вспомогательного усилия или вблизи нее звено для передачи вспомогательного усилия, создаваемого выполненным в виде модуля силовым вспомогательным механизмом, в удаленную от него точку, установленную в корпусе (18) с возможностью поворота опору (36) с имеющейся у нее дорожкой (40) для возможности перемещения вдоль нее во взаимно противоположных направлениях точки (Р) приложения вспомогательного усилия между первой конечной точкой (А) и второй конечной точкой (В) и взаимодействующий с опорой (36) и датчиком нагрузки перестановочный механизм (52), который в зависимости от зафиксированной датчиком нагрузки позволяет поворачивать опору (36) для изменения угла между направлением действия вспомогательного усилия в точке (Р) его приложения и звеном для его передачи и для согласования таким путем величины вспомогательного усилия, действующего на звено для его передачи, с величиной зафиксированной нагрузки.
2. Выполненный в виде модуля силовой вспомогательный механизм по п.1, отличающийся тем, что пружинящая система представляет собой газонаполненный упор (26).
3. Выполненный в виде модуля силовой вспомогательный механизм по п.1, отличающийся тем, что с приводным концом пружинящей системы, на котором закреплено звено для передачи вспомогательного усилия, соединена каретка (28), которая имеет возможность перемещения по дорожке (40) во взаимно противоположных направлениях.
4. Выполненный в виде модуля силовой вспомогательный механизм по п.3, отличающийся тем, что каретка (28) выполнена с возможностью качения по дорожке (40).
5. Выполненный в виде модуля силовой вспомогательный механизм по п.1, отличающийся тем, что первая конечная точка (А) соответствует открытому положению багажной секции, а вторая конечная точка (В) соответствует ее закрытому положению.
6. Выполненный в виде модуля силовой вспомогательный механизм по п.5, отличающийся тем, что поворот опоры (36) перестановочным механизмом (52) возможен только при совпадении точки (Р) приложения вспомогательного усилия с первой конечной точкой (А).
7. Выполненный в виде модуля силовой вспомогательный механизм по п.6, отличающийся тем, что точка (Р) приложения вспомогательного усилия и первая конечная точка (А) лежат на оси (W) поворота опоры (36).
8. Выполненный в виде модуля силовой вспомогательный механизм по п.1, отличающийся тем, что дорожка (40) представляет собой часть круговой траектории.
9. Выполненный в виде модуля силовой вспомогательный механизм по п.1, отличающийся тем, что форма дорожки (40) изменяется в зависимости от угла поворота опоры (36).
10. Выполненный в виде модуля силовой вспомогательный механизм по п.9, отличающийся тем, что дорожка (40) состоит из нескольких шарнирно соединенных между собой участков, положение которых относительно друг друга изменяется в зависимости от угла поворота опоры (36) подвижной относительно нее и соединенной с этими участками дорожки управляющей пластиной (38).
11. Выполненный в виде модуля силовой вспомогательный механизм по п.10, отличающийся тем, что управляющая пластина (38) принудительно перемещается по опоре (36).
12. Выполненный в виде модуля силовой вспомогательный механизм по п.10, отличающийся тем, что управляющая пластина (38) образует участок дорожки (40).
13. Выполненный в виде модуля силовой вспомогательный механизм по п.9, отличающийся тем, что в отсутствие нагрузки или при малой нагрузке дорожка (40) имеет форму сектора кругового кольца, а с увеличением нагрузки постепенно приближается к прямолинейной.
14. Выполненный в виде модуля силовой вспомогательный механизм по п.1, отличающийся тем, что перестановочный механизм (52) имеет винтовой привод, ходовой винт (56) которого при приведении его во вращение обеспечивает поворот опоры (36) в одном из взаимно противоположных направлений.
15. Выполненный в виде модуля силовой вспомогательный механизм по п.14, отличающийся тем, что ходовой винт (56) приводится во вращение от электродвигателя (54).
16. Выполненный в виде модуля силовой вспомогательный механизм по п.15, отличающийся тем, что электродвигатель (54) представляет собой шаговый электродвигатель.
17. Выполненный в виде модуля силовой вспомогательный механизм по п.1, отличающийся тем, что звено для передачи вспомогательного усилия представляет собой трос (14).
18. Выполненный в виде модуля силовой вспомогательный механизм по п.1, отличающийся тем, что величина вспомогательного усилия, действующего на звено для его передачи, остается неизменной при перемещении точки (Р) приложения вспомогательного усилия между первой конечной точкой (А) и второй конечной точкой (В).
19. Выполненный в виде модуля силовой вспомогательный механизм по п.1, отличающийся тем, что величина вспомогательного усилия, действующего на звено для его передачи, возрастает при перемещении точки (Р) приложения вспомогательного усилия от первой конечной точки (А) ко второй конечной точке (В).
20. Выполненный в виде модуля силовой вспомогательный механизм по п.19, отличающийся тем, что величина вспомогательного усилия, действующего на звено для его передачи, незадолго до достижения второй конечной точки (В) становится равна величине зафиксированной нагрузки или становится незначительно больше нее.
21. Выполненный в виде модуля силовой вспомогательный механизм по одному из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что корпус (18) имеет две расположенные на расстоянии друг от друга пластинчатые крышки (20, 22), между которыми расположены пружинящая система, поворотная опора (36) и перестановочный механизм (52).
