空間合葉的製作方法
2023-10-23 20:04:02
專利名稱：空間合葉的製作方法
技術領域：
空間合葉，是一類還沒被認識和使用的合葉。合葉，俗稱鉸鏈，也稱「合頁」，一般定義是由兩片金屬構成的鉸鏈，或者，一種用於連接或轉動的裝置。與普通合葉(見《說明書附圖》之
圖1，略為「圖I」，下同)相比，它有如下特點
I,有2個或2個以上轉軸，葉扇數等於軸數(首葉扇和尾葉扇重合時)或為軸數加I ;
2，軸與軸之間都不平行；
3，首葉扇和尾葉扇可以重合也可以不重合；
4，軸間不平行關係包括平面內不平行和空間不平行；
5，軸間夾角可以在同側也可以在兩側；
6，軸間夾角可以相等也可以不相等；
7，在平面內不平行且軸間夾角在同側情況下，軸可以延長到實體相交也可以實體不相
交；
8，它的葉可以由剛性材料也可以由非柔軟材料製成。圖2是空間合葉的一般形式，它的軸間夾角方向隨機地分布在兩側，且角度不等
於O度。人們已經認識和正在使用的合葉,如圖I所示,通常只有一個轉軸和兩個旋轉葉扇，偶爾也有雙軸合葉，常用在既能向裡開也能向外開的門以及一些多聯門上。這類合葉的最大結構特點是，它的軸與軸之間，如果它有兩個或兩個以上的軸的話，是平行關係。也就是說，如果是多軸，這類常規合葉的軸間夾角都是O度。以下表格說明空間合葉與常規合葉的本質差別與聯繫。
合葉類I軸數I葉數 I軸空間不平行I軸間夾角 I夾角方向I夾角角度~I軸實體相I葉扇剛柔I始末葉重 _______^__±_
空間合^~軸數+1或等軸數 O~" < C!同側或對相等或不等HiIijl可重合
葉< 180°偵
常規合多I軸數+1或等軸數I 無或α=0° I 相等且為I 1 1 可重合Pf__________無論什麼合葉，常規合葉也好，空間合葉也罷，在所有葉扇完全閉合起來時，在葉扇上任意位置打一個孔，並且把所有葉扇都打穿，把這個孔抽象成一個幾何點，並且把這個點叫做「同位點」。過一個同位點可以做兩個平面(兩端的葉扇就只能做一個)，使這兩個平面分別垂直於該點所在葉扇的兩個軸，不妨把這樣的面叫做「同位面」。那麼，在葉扇打開後，幾何真理告訴我們，在多軸的常規合葉上，所有的同位面都是重合的。即，所有同位點，在葉扇打開過程中，都在一個平面內運動(圖3)。所以，這種以軸的平行關係為結構特點，以產生平面內運動為功能特徵的普通合葉，就可以被稱作是平面合葉。平面合葉，即所說的常規合葉，無論是在設計、製造，還是安裝施工過程中，一個最關鍵的問題就是，要使合葉的軸(如果是多軸的話)儘量保持相互平行狀態，否則，要麼合葉質量不合格，要麼所安裝的門之類的設施與它們的框架之間，將要產生別勁，開合不暢，甚至導致無法開合等問題。也就是說，常規合葉的軸的不平行情況，在目前的任何應用場合裡，都是被完全忌諱、排斥和禁止的。
但本發明的「空間合葉」，卻恰恰是相反的一類合葉，它具有不平行的多軸，所以，幾何學的基本原理告訴我們，它的同位面都不重疊，它的同位點之間，都在作空間運動(圖4)。從這個意義上說，本發明的「空間合葉」，它的無論是結構特點還是功能特點，都是完全新穎的，新穎到人們平素都避之而不及的程度。
背景技術：
空間合葉，是本發明人在設計和製造超輕型飛機過程中，為設計一種新型襟翼機構而想到的。飛機襟翼(圖5、6)，是安裝在飛機主翼前、後緣上，一種可伸縮的附加翼面結構。拿後緣襟翼(圖6)為例，它首先能夠向機翼的後方伸出一段距離X (圖7)，同時，它的幾何中心還要降低一個高度y (圖7);但是，襟翼在這兩維位移的同時，還能像飛機的方向舵和升降舵那樣，以自身前緣為軸向下擺動角度α (圖7)。經幾何分析可知，如此複雜的襟翼運動，其實可以轉化為，襟翼以ο點為圓心，以R為半徑，作圓周運動旋轉α角(圖8)。襟翼的這個圓周運動恰恰可以用本發明的「空間合葉」來實現(圖9)。本人用「3軸4葉同側等夾角開放(始末葉不重合)空間合葉」，實現了襟翼機構(圖10、11、12、13)。 還有一個應用實例，早早就被人們所知，這個實例就是中國古代就有的摺疊扇子。摺疊扇子，其實就是一個多軸、多葉、同側、等夾角、實體相交且開放的空間合葉。雨傘是另一個人們古已有之但卻用而不知的空間合葉應用實例。它多軸、多葉、同偵U、等夾角、實體相交，但是首葉扇和尾葉扇重合。而就飛機的襟翼機構而言，它既要安裝和支撐襟翼，又要引導襟翼的複雜運動軌跡。而空間合葉方案，由於它只相當於是割掉了圓心支撐的摺疊扇子所剩下的那一段，並且這一段可以做得足夠短，所以，在能夠完成現有襟翼使命的基礎上，在襟翼完全收起閉合時，合葉機構本身，由於其摺疊的結構，還使其能夠完全掩藏在機翼流線型輪廓之內。這就完全不像目前的各種方案那樣，需要建造一個實際的物理圓心支撐點，從而使襟翼機構突出於主翼型輪廓以外空間、導致機翼背負額外阻力與重量。所以人們將看到，空間合葉的襟翼方案，將是最優襟翼方案。可見，空間運動使空間合葉確實具有其不可替代的特殊功能的。這正本發明所強調的實用性之所在。同時，由於人們長期以來都沒有對空間合葉的本質形成理性認識，對它的共性和個性的結構特點和功能特點進行歸納總結與描述，對它用而不知，所以，就像飛機襟翼這樣的有意識應用，簡單，高效，卻一直無人提出，使得這一大類合葉的商業應用被完全阻礙了。而這也正是本發明所強調的新穎性之所在。那麼，空間合葉的這三個應用實例，就可以表示為如下的表格形式
空間合葉實例 I軸數I葉數I軸不平行I軸間夾角I夾角方向j夾角角度j軸實體相交j葉扇剛柔j始末葉重合
飛機襟翼i~ 4~平面內確定角相等—不相交剛性不重合
摺疊扇子_η_η+1 平面內確定角同側相等相交_柔性不重合
雨傘|m |m I平面內I確定角I同側I相等 I相交I柔性I重合
發明內容空間合葉，一類還沒被認識和使用的合葉，它的特點有
I,有2個或2個以上轉軸，葉數等於軸數(首葉扇和尾葉扇重合時)或為軸數加I ;
2，軸與軸之間不平行，包括平面內不平行和空間不平行；
3，軸間夾角可以在同側也可以在兩側；
4，夾角角度可以相等也可以不相等；5，在平面內不平行且夾角在同側情況下，軸可以延長到實體相交，但也可以實體不相
交；
6，首葉扇和尾葉扇可以重合也可以不重合；
7，它的葉可以由固體材料也可以由非柔軟材料製成。空間合葉是本發明人在設計和製造超輕型飛機襟翼機構新方案過程中發明的，因此，飛機襟翼機構無疑將成為空間合葉的一個非常重要的實
權利要求
1.空間合葉，是這樣一類合葉，它具有多個旋轉軸，且軸與軸之間處於不平行關係。
2.權利要求I中所說空間合葉，其特徵在於它有至少2個旋轉軸。
3.權利要求I中所說空間合葉，其特徵在於，它的相鄰軸之間都不平行。
4.權利要求3中所說空間合葉，其特徵在於，它的首葉扇和尾葉扇通常是不重疊的，但當葉扇數適當多以後，也可以重合。
5.權利要求4中所說空間合葉,其特徵在於，當首、尾葉扇不重疊時,其葉扇數等於轉軸數加I ;當首、尾葉扇重疊時，其葉扇數等於轉軸數。
6.權利要求3中所說的空間合葉，其特徵在於，其不平行的軸之間，既可以是平面內不平行，也可以是空間不平行關係。
7.權利要求6中所說空間合葉之不平行的軸，其軸間夾角可以在同側也可在對側。
8.權利要求7中所說空間合葉之軸間夾角，其特徵在於，角度可以相等也可以不相等。
9.權利要求6中所說空間合葉之不平行的軸，其特徵在於，在平面內不平行且夾角在同側的情況下，任何2個相鄰的軸，都可以通過延長葉扇實體材料，來使軸延長到最終實體相交，但也可以不相交。
10.權利要求I中所說空間合葉，其特徵在於其葉扇必須由剛性材料而非柔軟材料製成。
全文摘要
「空間合葉」是另一類合葉。普通合葉，通常多是一個轉軸兩個旋葉，也有多軸的，比如用在既能向裡開也能向外開的門上的雙軸合葉。這類合葉的特點是，軸與軸之間是平行關係。本發明空間合葉，有至少兩個轉軸，這類合葉的特點是，軸與軸之間是不平行關係，包括平面內不平行和空間不平行，軸間夾角相等或不相等均可。本發明將以「3軸4葉同側等夾角空間合葉」在飛機前、後緣的襟翼上的應用，作為一個應用實例，來說明空間合葉的新穎性和實用性。
文檔編號E05D9/00GK102787772SQ20111022397
公開日2012年11月21日 申請日期2011年8月5日 優先權日2011年8月5日
發明者薛廣振 申請人:薛廣振