阅读说明：本技术 用于燃料传输的快速联接器 (Quick coupling for fuel transfer ) 是由 M·伊万努克 S·古埃尔 P·比拉尔 C·孟戴斯 于 2020-02-12 设计创作，主要内容包括：用于在飞行器中传输液体的快速联接器装置,包括：连接到第一储器的凹形构件,其形成通道且包括圆柱形部分和径向部分；连接到第二储器的凸形构件,其形成通道,以液密方式可滑动地安装在凹形构件中并包括圆柱形部分和径向部分；及用于将凸形构件锁定在凹形构件中的构件,其设置在凹形构件的径向部分和凸形构件的径向部分之间,锁定构件围绕凸形构件且为凸形构件留下相对于凹形构件的有限滑动范围,在锁定位置下与凹形构件接合并在解锁位置下释放凹形构件,锁定构件包括轴向锁止锁件和旋转制动器,锁止锁件可通过轴向的然后旋转的运动锁定并且可通过轴向的然后旋转的运动来释放,锁件和制动器在锁定位置下起作用。(Quick coupler device for transferring liquids in an aircraft, comprising: a female member connected to the first reservoir, forming a channel and comprising a cylindrical portion and a radial portion; a male member connected to the second reservoir, forming a channel, slidably mounted in the female member in a fluid-tight manner and comprising a cylindrical portion and a radial portion; and means for locking the male member in the female member, arranged between a radial portion of the female member and a radial portion of the male member, the locking means surrounding the male member and leaving a limited sliding range for the male member with respect to the female member, engaging the female member in the locked position and releasing the female member in the unlocked position, the locking means comprising an axial locking latch and a rotational brake, the locking latch being lockable by an axial then rotational movement and releasable by an axial then rotational movement, the latch and the brake acting in the locked position.)

用于燃料传输的快速联接器

技术领域

本发明涉及向飞行器供应燃料的领域。

背景技术

液体燃料飞行器(Aircraft)、飞机(Plane)、直升机或类似物包括至少一个永久安装的储器。储器可位于用于运送乘客的飞行器座椅的下方。当需要扩展的自主性时，使用附加的储器。附加的储器可以安装在事先移除的乘客座椅的地方。

需要将附加的储器和永久安装的储器流体地和机械地连接。流体连接使得可以在机动化操作期间将燃料从永久安装的储器传输到用于补给燃料的附加储器以及从附加储器传输到永久安装的储器。因此在存在和不存在附加储器的情况下，填充操作都是相同的。填充操作可以通过飞行器的外部天窗(louver)进行。换言之，流体连接使得可以在补给燃料期间使得附加储器就像不存在一样，同时仍提供更大量的机载燃料。如现有技术中已知的那样，附加的储器可以被拆卸。拆卸是通过打开面板以进入储器的内部、然后通过松开储器内部的紧固构件来进行的。

发明内容

因此，本发明的目的是提供一种重量轻、尺寸有限、安装和拆卸快速的耐用装置。

本发明提出一种用于在飞行器中传输液体的快速联接器装置，其包括：配置成连接到第一储器的凹形构件，所述凹形构件形成通道并且包括圆柱形部分和径向部分；配置成连接到第二储器的凸形构件，所述凸形构件形成通道，所述凸形构件以液密方式可滑动地安装在凹形构件中并包括圆柱形部分和径向部分；以及用于将凸形构件锁定在凹形构件中的构件，锁定构件设置在凹形构件的径向部分和凸形构件的径向部分之间，锁定构件围绕凸形构件并且为凸形构件留下相对于凹形构件的有限滑动范围，在锁定位置下与凹形构件接合并在解锁位置下释放凹形构件，锁定构件包括轴向锁止锁件和旋转制动器，该锁止锁件可通过轴向的然后旋转的运动锁定并且可通过轴向的然后旋转的运动来释放，锁件和制动器在锁定位置下起作用。

该装置提供了轴向间隙，该轴向间隙很大并且与锁定无关，因为相同的锁定构件可以用不同滑动长度的凹形构件和凸形构件来实施。在强大的垂直加速度超过根据当前标准选择的阈值的情况下，该装置无需力的传递。在一个实施例中，凹形构件包括与凹形构件的径向部分成一体的两个同心环。第一环设置有配置成与锁件协作的多个L形凹槽。第二环设置有：第一凹部，该第一凹部在所述第二环的高度上轴向延伸，以用于接合制动器；以及第二凹部，该第二凹部相对于第一凹部成角度地偏移，并且配置成在锁定位置下与制动器协作。凹形构件是紧凑的。

在一个实施例中，每个L形凹槽包括：布置在第一环的厚度的一部分上的轴向部分；布置在第一环的有限角形扇区上的角形部分；以及指向凹形构件的径向部分的突起，所述突起在轴向部分附近并界定锁件的锁定位置。角形行程低，提供快速操纵。

在一个实施例中，L形凹槽以不规则的方式成角度地设置。创建单个环形锁定位置。

在一个实施例中，所述环之一在外部并且在凹形构件的径向部分附近设置有径向开口。获得冷凝水的移除。

在一个实施例中，在所述同心环之间设置大体环形的轴向作用弹簧，以在锁定位置下将轴向预应力施加到锁定构件上。锁定是稳定的。

在一个实施例中，所述弹簧是波浪形的并且包括多个绕组。所述弹簧是紧凑的。

在一个实施例中，锁定构件包括支撑轴向锁止锁件的轴向裙部。轴向锁止锁件包括指向凹形构件的多个齿。齿是同心的。每个齿形成一个角形扇区。每个齿具有边缘，该边缘为平行平面的一部分。

在一个实施例中，锁定构件由至少两个部分制成。

在一个实施例中，制动器包括环形的或圆弧的弹簧，该弹簧具有凸台(boss)，该凸台径向向外指向且配置成与凹形构件抵触，更具体地，与布置在凹形构件中的凹部抵触。获得双重安全性。

本发明还提出一种燃料储器，该燃料储器设置有用于在飞行器中传输液体的快速联接器装置的凸形部分或凹形部分。

因此，根据本发明的一个方面，储器设置有用于在飞行器中传输液体的快速联接器装置，快速联接器装置包括：配置成连接到所述储器的凹形构件，所述凹形构件形成通道并且包括圆柱形部分和径向部分；配置成连接到第二储器的凸形构件，所述凸形构件形成通道，所述凸形构件配置成以液密方式可滑动地安装在凹形构件中并包括圆柱形部分和径向部分；以及用于将凸形构件锁定在凹形构件中的构件，锁定构件配置成设置在凹形构件的径向部分和凸形构件的径向部分之间，锁定构件配置成围绕凸形构件并且为凸形构件留下相对于凹形构件的有限滑动范围，在锁定位置下与凹形构件接合，并在解锁位置下释放凹形构件，锁定构件包括轴向锁止锁件和旋转制动器，该锁止锁件可通过轴向的然后旋转的运动锁定并且可通过轴向的然后旋转的运动来释放，锁件和制动器在锁定位置下起作用。

因此，根据本发明的一个方面，储器设置有用于在飞行器中传输液体的快速联接器装置，快速联接器装置包括：配置成连接到另一储器的凹形构件，所述凹形构件形成通道并且包括圆柱形部分和径向部分；配置成连接到所述储器的凸形构件，所述凸形构件形成通道，配置成以液密方式可滑动地安装在凹形构件中并包括圆柱形部分和径向部分；以及用于将凸形构件锁定在凹形构件中的构件，锁定构件配置成设置在凹形构件的径向部分和凸形构件的径向部分之间，锁定构件配置成围绕凸形构件并且为凸形构件留下相对于凹形构件的有限滑动范围，在锁定位置下与凹形构件接合，并在解锁位置下释放凹形构件，锁定构件包括轴向锁止锁件和旋转制动器，该锁止锁件可通过轴向的然后旋转的运动锁定并且可通过轴向的然后旋转的运动来释放，锁件和制动器在锁定位置下起作用。

本发明还提出一种飞行器，其设置有用于在飞行器中传输液体的快速联接器装置，快速联接器装置包括：配置成连接到飞行器的第一储器的凹形构件，所述凹形构件形成通道并且包括圆柱形部分和径向部分；配置成连接到飞行器的第二储器的凸形构件，所述凸形构件形成通道，以液密方式可滑动地安装在凹形构件中并包括圆柱形部分和径向部分；以及用于将凸形构件锁定在凹形构件中的构件，锁定构件配置成设置在凹形构件的径向部分和凸形构件的径向部分之间，锁定构件围绕凸形构件并且为凸形构件留下相对于凹形构件的有限滑动范围，在锁定位置下与凹形构件接合，并在解锁位置下释放凹形构件，锁定构件包括轴向锁止锁件和旋转制动器，该锁止锁件可通过轴向的然后旋转的运动锁定并且可通过轴向的然后旋转的运动来释放，锁件和制动器在锁定位置下起作用。

附图说明

当审视下文的详细描述和附图时，本发明的其他特征和优点将显现，其中：

图1示意性地示出两个燃料储器之间的联接器的示例；

图2以立视正视图示意性地示出根据本发明的一方面的联接器；

图3以轴向剖视图示意性地示出图2的联接器；

图4以透视图示意性地示出图2的联接器的凹形部分，外环被拆卸；

图5以透视图示意性地示出图2的联接器的凹形部分，外环被安装；

图6以立视俯视图示意性地示出图2的联接器；

图7以透视图示意性地示出图2的联接器。

在适用的情况下，附图不仅可以用来补充本发明，而且可以对其定义做出贡献。

具体实施方式

本发明的目的是允许在飞行器、特别是直升机中安装和移除附加的储器。飞行器包括一个或几个固定的流体储器，用于储存燃料、油或水。对于飞行器的某些任务，期望增加流体之一的机载量。这种需求对于其飞行自主性或可穿越距离明显低于固定翼飞行器的旋转翼飞行器的情况尤其如此。因此，空闲的座位或闲置的货运空间可用于附加的储器。这对于长度长的任务(例如海上监视)或长距离任务(例如零负载或部分负载的过境)非常有用。需要快速安装和拆卸附加的可移动储器，并且在附加的可移动储器的外部进行拆卸。

机械连接将由附加储器施加的力特别是重量和由飞行器加速产生的力传递到永久安装的储器。特别是在飞行器因碰撞在地面上而降落的情况下，附加储器的机械连接承受很大的力。希望在严重应力下流体连接保持完好无损。

如在图中可见，联接器1被设置成在一侧被组装到固定储器100或流体导管，而在另一侧被组装到可移动储器200。为此目的，联接器1包括永久性地紧固至固定储器或流体导管的部分和永久性地紧固至可移除储器的部分。在此，永久紧固是指可以拆卸以进行维护的紧固，并且在飞行器的正常使用下，特别是在其准备执行增加或移除可移动储器的任务的过程期间，保持紧固状态。提供联接器1的两个部分以在安装状态下一起形成用于流体从联接器1的一端到另一端的通道，该通道是密封的。联接器1具有对称轴线。

联接器1包括具有大致回转形状的凸形构件2。凸形构件2包括圆柱形部分3和径向部分4。凸形构件2的轴向横截面具有L形的形状。径向部分4形成从圆柱形部分3的端部向外延伸的套环(collar)。提供径向部分4以紧固至储器之一(固定储器或可移除储器)。径向部分4可以设置有孔，孔用于通过丝杠螺母紧固到所述储器。圆柱形部分3具有环形孔。圆柱形部分3在其外表面上具有在与径向部分4相对的自由端附近形成的凸出部5。凸出部5向外突出。至少一个环形凹槽6布置在所述凸出部5中。凸出部5带有容纳在每个凹槽6中的至少一个O形环。O形环配置成与联接器的另一部分的孔或凹形构件协作。

凸形构件2形成流体通道。凸形构件2配置成以液密方式可滑动地安装在凹形构件中。凸出部5用作在一个方向上的轴向防分离抵接部。径向部分4用作在另一个方向上的轴向防沉抵接部。

联接器1包括凹形构件7。凹形构件7包括圆柱形部分13、径向部分14和保持部分15。圆柱形部分13和径向部分14的轴向横截面为L的形状。径向部分14形成从圆柱形部分13的端部向外延伸的套环。提供径向部分14以紧固至储器中的另一个(可移动储器或固定储器)。径向部分14可以设置有用于丝杠螺母紧固至所述另一储器的孔。圆柱形部分13具有环形孔。圆柱形部分13具有在与径向部分14相对的自由端附近形成的凸出部12。凸出部12向内突出。凸出部12可形成轴向抵接部。凸出部12强化圆柱形部分13的自由端。在所示的实施例中，凸出部12是环形的。凹形构件7在正常使用期间连接到另一储器。凹形构件7形成流体通道。

保持部分15形成为从径向部分14相对于圆柱形部分13的轴向突起。保持部分15具有矩形截面的环形几何形状的封壳，与圆柱形部分13的孔齐平。圆柱形部分13的孔和凹形构件7的孔是混淆的。

保持部分15包括内环16和外环17。内环16和外环17的形式和功能可以互换。

在所示的实施例中，外环17是与径向部分14分开的部件。外环17以可移除的方式紧固到径向部分14，例如通过螺纹旋拧。外环17形成有径向环形环11，该环形环11为具有倒T形的环形部件。外环17和径向环形环11是一体的。径向环形环11与径向部分14的径向表面接触。径向环形环11以可移除的方式紧固至径向部分14，例如通过螺纹旋拧。径向环形环11具有的直径小于径向部分14的直径。径向部分14可设置有用于密封的环形凹槽。环形凹槽从径向部分14的位于径向环形环11一侧上的表面布置，并且位于径向环形环11与径向部分14的自由边缘之间。

内环16具有内表面(由凹形构件7的孔形成)、外表面18和前表面19。前表面19垂直于轴线。倒角可布置在前表面19和内表面之间。在前表面19中布置有多个(在所示的实施例中为四个)凹口20。凹口20占据角形扇区，其中至少一个角形扇区与其他的角形扇区不同或者其中分布不等同。凹口20由穿过内环16的轴线(通常也是联接器1的轴线)的表面界定。

凹口20分为两个内部部分和外部部分。内部部分21布置在内环16的高度的一小部分上，例如20％至30％上。外部部分22布置在内环16的高度的主要部分上，例如80％至90％上。内部部分21具有的径向尺寸小于外部部分22的径向尺寸。换言之，内环16具有的截面为与凹口20成一直线的轴向截面，为阶梯形。内环16从径向部分14开始具有全厚度的区域，然后是具有厚度减小的区域，该厚度减小的区域通过平面的径向台阶部23与全厚度的区域分开。厚度减小的区域由上表面终止，该上表面结合由凹形构件7的孔形成的内表面。

从外表面18开始，布置有凹槽24。每个凹槽24结合凹口20之一。凹槽24全部设置在凹口20的相同侧上，在左侧上或右侧上。凹槽24的为轴向截面的截面为矩形。凹槽24的内表面25是共面的并且在台阶部23的延伸范围内。凹槽24的上表面26大致平行于内表面25。凹槽24的上表面26具有在相应凹口20附近的向下指向的突起27。每个凹槽24在角度上在一端开口到一个凹口20内，而在相对端在另一个凹口20附近封闭。凹槽24的底部是环形的，与凹口20的厚度减小区域的边缘同轴且半径相同。凹槽24和凹口20具有L形的形状。

外环17具有内表面28(面对内环16的外表面18设置)、外表面29和前表面30。前表面30垂直于轴线。外表面29是回转的圆柱形。内环28具有两个凹部31和32，其在外环17的高度上轴向地延伸并且在两个相邻且分开的角形扇区上成角度地延伸。凹部31和凹部32可以分开大约3°至10°。除了凹部31和32，内表面28是回转的圆柱形。

在外环17上布置有多个槽33。这些槽33从外环17的自由端轴向延伸至径向部分14。这些槽33是直的。槽33设置有平行于联接器1的轴线的边缘。水在内环16和外环17之间冷凝或渗透的情况下，槽33提供水的移除。替代性地，槽33由在径向部分14附近穿过外环17的孔代替。

在内环16和外环17之间，凹形构件7具有垂直于联接器1的轴线的环形表面34。环形表面34是径向的。环形表面34由径向环形环11形成。弹簧35位于环形表面34上。弹簧35是波浪形的。弹簧35具有许多绕组。弹簧35由内环16和外环17维持。

围绕凸形构件2的圆柱形部分3，安装有用于将凸形构件2锁定在凹形构件3中的锁定构件40。锁定构件40具有包含在圆柱形部分3的外径与凸出部5的外径之间的较小的内径。因此，在安装状态下，锁定构件40以有限的角度自由度和轴向自由度经受凸形构件2。锁定构件40在通过螺纹旋拧而组装的若干角形部分中进行，以便允许安装在圆柱形部分3上。

锁定构件40具有径向套环41和从径向套环41的内侧边缘从径向套环41的一侧延伸的圆柱形裙部42。锁定构件40具有T形截面，其中径向套环41从圆柱形裙部42向内略微过度延伸。径向套环41设置有凸起，以便于操作者抓握其。径向套环41可以抵靠凸形构件2的径向部分4。径向套环41的内边缘可以抵靠凸形构件2的凸出部5。

锁定构件40在若干角形部分中进行。每个角形部分可包括径向套环41的一部分和圆柱形裙部42的一部分。每个角形部分具有横向开口，该横向开口足以围绕圆柱形部分3或凸形构件2的裙部安装。角形部分以可移除的方式例如通过螺纹旋拧叠加的径向扇形被紧固在一起，参考图2、图3、图6和图7。

圆柱形裙部42配置成在锁定期间容纳在内环16和外环17之间。圆柱形裙部42具有内表面43、外表面44和终端表面45。内表面43具有回转圆柱形的形状。终端表面45是平坦的。终端表面45平行于径向套环41。终端表面45垂直于联接器1的轴线。终端表面45与环形表面34相对。终端表面45在所述弹簧35的与环形表面34相对的端部处接收弹簧35的轴承。弹簧35趋向于将终端表面45和环形表面34分开，因此将锁定构件40和凹形构件7从彼此分开。

外表面44形成有布置在有限的角形扇区上的凹槽46。凹槽46具有平行的边缘，例如垂直于联接器1的轴线。凹槽46具有底部，该底部具有浅的深度。在凹槽46中容纳板弹簧(leaf spring)47。弹簧47通过其端部被保持。弹簧47具有径向突出到凹槽46外部的凸台(boss)48。凸台48占据的角形扇区小于由每个凹部31、32所占据的角形扇区。凸台48相对于外表面44具有的轴向尺寸小于每个凹部31，32的深度。因此，凸台48配置成在轴向运动期间进入凹部31和32中的一个，然后在旋转之后突出到凹部32和31中的另一个中。在所示的实施例中，弹簧47形成一个与凹部协作的角形制动器。替代性地，弹簧47可以与在它们之间形成凹部的隆起协作。

锁定构件40包括以从内表面43向内突出的多个齿49为形式的锁件。齿49具有与终端表面45共面的边缘。齿49具有面对径向套环41定位的相对边缘。所述相对边缘位于平行于径向套环41的平面中。处于锁定状态在弹簧35的应力下，所述相对边缘与凹槽24的上边缘抵触。

齿49具有内表面，该内表面为具有相同中心和半径的圆弧。所述内表面的直径大于径向套环41的内径。所述内表面的直径大于凹槽24的底部的直径。齿49具有的端面位于穿过联接器1的轴线的平面中。

齿49占据分开的角形扇区。齿49占据与凹口20的角形扇区相对应的角形扇区。因此，每个齿49以使得每个齿49能够经由轴向运动进入到相应凹口20内的方式以最接近的公差与凹口20相对应。

在齿49穿入凹口20内的同时，弹簧47的凸台48进入凹部31和凹部32中的一个。在锁定构件相对于凹形构件7的相对轴向运动期间，弹簧35被压缩。然后，通过保持克服弹簧35的轴向力来施加旋转。每个齿49通过在突起27下方滚动而从相应的凹口20穿过到达凹槽24之一。凸台48被外环17的内表面28径向向内压缩。

在旋转运动结束时，每个齿49都越过突起27。凸台48趋于恢复其初始形状，弹簧47释放凹部32和凹部31中的另一个。克服弹簧35的轴向力被停止。弹簧35的释放将齿49推抵凹槽24的上表面26。通过每个凹槽24的突起27防止反向旋转。

因此，锁定构件40包括轴向锁止锁件和旋转制动器，该轴向锁止锁件可以通过轴向的然后旋转的运动来锁定并且可以通过轴向的然后旋转的运动释放，锁件和制动器在锁定位置中起作用。弹簧35和47形成双重安全性。

联接器1包括安装在凹形构件7中的截止阀50。截止阀50相对于凹形构件7可滑动地安装，根据联接器1的轴线进行滑动。截止阀50包括圆形闸板(circular shutter)51，其配置成与布置在凸出部12附近的座52紧密接触。座52可以具有形成在凸出部12的孔与凹形构件7的圆柱形部分13的自由端之间的倒角的形式。截止阀50包括与圆形闸板51成一体的控制和保持杆53。控制和保持杆53在圆柱形部分13的孔中突出。控制和保持杆53具有紧固至圆形闸板51的一端和为套环58形式的另一端。截止阀50具有关闭位置和打开位置，其中在关闭位置下，凹形构件7的圆柱形部分13的孔是关闭的。

凹形构件7包括用于截止阀50的支撑件54。支撑件54包括至少一个臂55(例如三个臂)和中央管状套筒56。管状套筒56与凹形构件7的圆柱形部分13同轴。臂55在管状套筒56和凸出部12之间径向地延伸，并在轴向方向上留下自由的流体通道。控制和保持杆53的直径适合于在管状套筒56的孔中位移。围绕控制和保持杆53并且围绕管状套筒56安装弹簧57。弹簧57趋于关闭截止阀50。在此，弹簧57在一侧上支承在臂55上或者支承在设置在臂55与管状套筒56之间的套环上，而在另一侧上支承在套环58上。弹簧57在关闭位置和打开位置下在控制和保持杆53上施加永久的力。支撑件54与圆柱形部分13是成单件。

凸形构件2包括作用在截止阀50上的挺杆60。挺杆60具有与支撑件54的结构相似的结构。挺杆60包括至少一个臂61(例如三个臂)和抵接表面62，在此抵接表面62由中心销63形成。抵接表面62垂直于联接器1的轴线。臂61在销63和圆柱形部分3的孔之间径向延伸。挺杆60与圆柱形部分3成单件。

臂61在轴向方向上留下自由的流体通道。挺杆60的抵接表面62以如此的方式轴向定位，使得在图2、图3和图7中所示的对应于连接的固定储器和可移动储器的位置中，截止阀50在套环58的与弹簧57相对的一侧上通过支承在抵接表面62上而打开。然后，圆形闸板51与阀座52分离。

在拆卸可移动储器期间，经由将径向部分4和径向部分14分开的轴向运动将凸形构件2抽出。截止阀50伴随着所述轴向运动，直到截止阀50由座52停止。然后，抵接表面62与套环58分离。截止阀50在凸形构件2从凹形构件7向外离出之前(更确切地，在自凹槽6的O形环从圆柱形部分13的孔向外离开之前)被关闭。弹簧57保持预应力以便提供良好的阻挡。

在相反的方向上，将凸形构件2插入凹形构件7中。凹槽6的O形环进入圆柱部分13的孔中并提供密封。然后，挺杆60与截止阀50接触。更精确地，抵接表面62推动套环58，导致截止阀50与凸形构件2一起位移、弹簧57的压缩和流体通道的打开。在图2、图3和图7中所示的该轴向位置下，锁定构件40可通过朝向锁定位置旋转而被操纵，从而在固定和可移动储器之间提供稳定的连接。

因此，联接器1包括具有操纵装置的截止阀50，该操纵装置在凸形构件和凹形构件的相对位置上机械地分度。截止阀50能够在断开连接时自动关闭储器之一。操作人员不必执行附加的关闭步骤。

本发明不限于仅作为示例的本文上述的方法和装置的示例，而是还涵盖由本领域技术人员在以下权利要求的范围内可以考虑的所有替代方案。