本發(fā)明涉及鉸鏈組件的領(lǐng)域，并且更具體地涉及一種可以例如用作用于直升機(jī)的旋翼的一部分的鉸鏈銷組件。

背景技術(shù)：

領(lǐng)先-滯后鉸鏈(lead-laghinge，領(lǐng)先-滯后鉸)或者擺振鉸鏈(draghinge，擺振鉸)用在直升機(jī)旋翼槳葉上，以補(bǔ)償在旋轉(zhuǎn)期間由科里奧利效應(yīng)引起的槳葉加速和減速。領(lǐng)先-滯后鉸鏈包括在領(lǐng)先-滯后鉸鏈銷的相對(duì)端部之上延伸的一對(duì)領(lǐng)先-滯后軸承。每個(gè)領(lǐng)先-滯后軸承用單獨(dú)的軸承保持器固定到位，并且領(lǐng)先-滯后軸承將領(lǐng)先-滯后鉸鏈銷保持在位。領(lǐng)先-滯后鉸鏈穿過(guò)領(lǐng)先-滯后連桿、捆扎包裝(strappack)和槳距殼體凸耳(pitchhousinglug)中的開(kāi)口延伸。因此，領(lǐng)先-滯后鉸鏈將旋翼槳葉附接到旋翼組件，同時(shí)在旋翼槳葉圍繞旋翼組件旋轉(zhuǎn)時(shí)允許旋翼槳葉在旋轉(zhuǎn)中領(lǐng)先或滯后旋翼組件。

在使用期間，領(lǐng)先-滯后鉸鏈?zhǔn)艿礁邞?yīng)力并且可能經(jīng)受微動(dòng)腐蝕開(kāi)裂以及疲勞中的裂紋生長(zhǎng)。領(lǐng)先-滯后鉸鏈銷的故障可需要在飛行中緊急著陸而發(fā)生災(zāi)難性故障。因此，領(lǐng)先-滯后鉸鏈需要在維護(hù)和可能的更換期間進(jìn)行檢查，以防止旋翼組件在使用期間的災(zāi)難性故障。

具有比在前設(shè)計(jì)更高的強(qiáng)度和更堅(jiān)固的設(shè)計(jì)的領(lǐng)先-滯后鉸鏈將是本領(lǐng)域的受歡迎的添加物。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

下面給出簡(jiǎn)化概述，以便提供對(duì)本教導(dǎo)的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例的一些方面的基本理解。該概述不是廣泛的概要，也并非旨在確定本教導(dǎo)的關(guān)鍵或重要要素，也并非旨在敘述本公開(kāi)的范圍。相反，其主要目的僅僅是以簡(jiǎn)化形式呈現(xiàn)一個(gè)或多個(gè)概念而作為稍后呈現(xiàn)的具體實(shí)施方式的前序。

根據(jù)本教導(dǎo)的抗斷裂雙剪切接頭包括：u形夾，具有限定第一孔的第一端部和限定第二孔的第二端部；限定第三孔的反作用負(fù)載構(gòu)件，其中，第一孔、第二孔和第三孔是共線的；定位在第一孔內(nèi)的第一間隔件和定位在第二孔內(nèi)的第二間隔件；以及定位在第一孔、第二孔和第三孔內(nèi)的剪切銷，其中，第一間隔件和第二間隔件構(gòu)造成將剪切銷與限定第三孔的反作用負(fù)載構(gòu)件間隔開(kāi)。

第一間隔件和第二間隔件可以各自包括具有金屬和酚醛材料中的至少一種的基板，并且還包括包含聚四氟乙烯的襯里。在一個(gè)實(shí)施例中，第一間隔件是物理地接觸u形夾的第一端部和剪切銷的第一端部的第一襯里，第二間隔件是物理地接觸u形夾的第二端部和剪切銷的第二端部的第二襯里，并且剪切銷構(gòu)造成將負(fù)載從反作用負(fù)載構(gòu)件傳遞到第一襯里和第二襯里。

抗斷裂雙剪切接頭能還包括定位在第一孔內(nèi)的第一軸承和定位在第二孔內(nèi)的第二軸承。在一個(gè)實(shí)施例中，第一間隔件是第一軸承的階梯狀突起，并且第二間隔件是第二軸承的階梯狀突起。剪切銷能包括：剪切螺栓，具有螺紋第一端部和螺紋第二端部；外圓柱體，其中，剪切螺栓穿過(guò)外圓柱體中的開(kāi)口延伸；第一螺母，旋擰到剪切螺栓的螺紋第一端部上；以及第二螺母，旋擰到剪切螺栓的螺紋第二端部上，其中，第一螺母和第二螺母之間的反作用力將壓縮應(yīng)力施加到外圓柱體。

在將壓縮應(yīng)力施加到外圓柱體的過(guò)程中，第一螺母和第二螺母之間的反作用力將拉伸力施加到剪切螺栓。在一個(gè)實(shí)施例中，第一銷延伸件物理地接觸外圓柱體的第一端部和第一螺母，并且第二銷延伸件物理地接觸外圓柱體的第二端部和第二螺母。

抗斷裂雙剪切接頭可以可選地包括：位于外圓柱體的第一端部處的第一成角度臺(tái)肩；以及位于外圓柱體的第二端部處的第二成角度臺(tái)肩，其中，第一螺母物理地接觸第一成角度臺(tái)肩，并且第二螺母物理地接觸第二成角度臺(tái)肩。

在一個(gè)實(shí)施例中，剪切螺栓具有從4.0英寸至10.0英寸的長(zhǎng)度和從0.5英寸至2.5英寸的直徑。剪切螺栓、外圓柱體、第一螺母和第二螺母可以各自包括鋼、有色合金、鎳-鈷-鉻-鉬合金及其組合中的至少一種?？箶嗔央p剪切接頭能還包括：蓋，具有穿過(guò)其中的開(kāi)口，其中，剪切螺栓的螺紋第一端部穿過(guò)蓋中的開(kāi)口延伸；以及緊固件，其中，緊固件穿過(guò)剪切螺栓的螺紋第一端部中的側(cè)向孔延伸。密封劑可以定位在蓋的基座周圍。

在一個(gè)實(shí)施例中，第一間隔件完全定位在u形夾的第一端部的上延伸部和下延伸部之間，并且第二間隔件完全定位在u形夾的第二端部的上延伸部和下延伸部之間。在一個(gè)實(shí)施例中，剪切銷的斷裂導(dǎo)致剪切銷物理地接觸u形夾的第一端部和第二端部中的至少一個(gè)并由其支撐。

附圖說(shuō)明

結(jié)合在本說(shuō)明書(shū)中并且構(gòu)成本說(shuō)明書(shū)的一部分的附圖示出了本教導(dǎo)的實(shí)施例，并且與該描述一起用于解釋本公開(kāi)的原理。在附圖中：

圖1是根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的鉸鏈銷組件的分解側(cè)視圖。

圖2是根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的圖1的鉸鏈銷組件的組裝側(cè)視圖。

圖3是包括圖2的鉸鏈銷組件的領(lǐng)先-滯后鉸鏈的拆卸側(cè)視圖。

圖4是包括圖2的鉸鏈銷組件的領(lǐng)先-滯后鉸鏈的組裝側(cè)視圖。

圖5是包括圖4的鉸鏈銷組件的直升機(jī)旋翼系統(tǒng)的一部分的立體圖。

圖6是包括圖5的直升機(jī)旋翼系統(tǒng)的直升機(jī)的側(cè)視圖。

圖7是根據(jù)本教導(dǎo)的一個(gè)實(shí)施例的外圓柱體的橫截面。

圖8是包括根據(jù)本教導(dǎo)的鉸鏈銷組件的另一個(gè)領(lǐng)先-滯后鉸鏈的組裝側(cè)視圖。

圖9是包括根據(jù)本教導(dǎo)的鉸鏈銷組件的另一個(gè)領(lǐng)先-滯后鉸鏈的組裝側(cè)視圖。

圖10是根據(jù)本教導(dǎo)的u形夾、反作用負(fù)載構(gòu)件和鉸鏈銷組件的立體圖。

圖11是根據(jù)本教導(dǎo)的鉸鏈組件的剖面立體圖。

圖12是包括根據(jù)本教導(dǎo)的鉸鏈銷組件的另一個(gè)領(lǐng)先-滯后鉸鏈的組裝側(cè)視圖。

應(yīng)當(dāng)注意，附圖的一些細(xì)節(jié)已經(jīng)被簡(jiǎn)化并且被繪制以便于對(duì)本教導(dǎo)的理解，而不是保持嚴(yán)格的結(jié)構(gòu)精度、細(xì)節(jié)和比例。

具體實(shí)施方式

現(xiàn)在將詳細(xì)參照本教導(dǎo)的示例性實(shí)施例，其示例在附圖中示出。盡可能地，將在整個(gè)附圖中使用相同的附圖標(biāo)記來(lái)表示相同或相似的部件。

本教導(dǎo)的一個(gè)實(shí)施例可以包括領(lǐng)先-滯后鉸鏈，其包括具有外圓柱體或外殼(sheath)和穿過(guò)外圓柱體延伸的內(nèi)螺栓的鉸鏈銷(即，剪切銷)。在使用期間，外圓柱體處于壓縮應(yīng)力下，而內(nèi)螺栓處于拉伸力下。下面參照用于在直升機(jī)旋翼中使用的領(lǐng)先-滯后鉸鏈描述本教導(dǎo)，但是應(yīng)當(dāng)理解，可以設(shè)想其它用途，特別是其它高應(yīng)力用途。

圖1是根據(jù)本教導(dǎo)的一個(gè)實(shí)施例的鉸鏈銷組件100的分解側(cè)視圖，并且圖2是其組裝側(cè)視圖。組裝好的鉸鏈銷組件總體上用附圖標(biāo)記200表示。圖1和圖2示出了外圓柱體或套筒102、剪切螺栓104、第一銷延伸件106、第二銷延伸件108、第一螺母110和第二螺母112。

在一個(gè)實(shí)施例中，外圓柱體102由能夠保持大壓縮預(yù)載的高強(qiáng)度材料制成。在一個(gè)實(shí)施例中，外圓柱體102可以由諸如鈦和高強(qiáng)度鋼的材料制造或者包括該材料。外圓柱體102可以是或者包括有色高性能合金，例如其是可從美國(guó)賓夕法尼亞州懷奧米辛市的卡朋特科技有限公司獲得的鎳-鈷-鉻-鉬合金。外圓柱體102可以是或者包括高性能合金，例如鎳合金、鈷合金、鉻合金、鉬合金以及任何上述的組合。設(shè)想了其它足夠的材料。并且，外圓柱體102可以具有從約0.75英寸至約3.0英寸的外徑、從約0.5英寸至約2.5英寸的內(nèi)徑以及從約4.0英寸至約10.0英寸的長(zhǎng)度。應(yīng)當(dāng)理解，本文中所述的材料和尺寸可以根據(jù)鉸鏈銷組件100的具體設(shè)計(jì)和用途改變。

在一個(gè)實(shí)施例中，剪切螺栓104可以由諸如鈦和高強(qiáng)度鋼、有色高性能合金(例如)的材料或者一種或多種其它足夠的材料制造或包括該材料。并且，剪切螺栓104可以具有從約0.5英寸至約2.5英寸的外徑和從約4.0英寸至約10.0英寸的長(zhǎng)度。

銷延伸件106、108以及螺母110、112可以由諸如鈦和高強(qiáng)度鋼、有色高性能合金(例如)的材料或者一種或多種其它足夠的材料制成。銷延伸件106、108和螺母110、112的尺寸將取決于外圓柱體102和剪切螺栓104的設(shè)計(jì)以及下面描述的壓縮力和拉伸力。

為了組裝鉸鏈銷組件100，穿過(guò)外圓柱體102的中心插入剪切螺栓104，將第一銷延伸件106放置在剪切螺栓104的第一端部之上，并且將第一螺母110的螺紋旋擰到位于剪切螺栓104的螺紋第一端部處的螺紋114上。隨后，將第二銷延伸件108放置在剪切螺栓104的第二端部之上，并且將第二螺母112的螺紋旋擰到位于剪切螺栓104的螺紋第二端部處的螺紋116上。

在圖2的鉸鏈銷組件100的組裝期間，第一螺母110和第二螺母112可以利用以壓縮應(yīng)力(壓縮)202預(yù)加載外圓柱體102、并且還以拉伸力(拉伸)204預(yù)加載剪切螺栓104的反作用力來(lái)張緊。設(shè)置在外圓柱體102上的允許壓縮應(yīng)力的量和設(shè)置在剪切螺栓104上的拉伸力將取決于例如結(jié)構(gòu)102-112中的每個(gè)的材料、尺寸和設(shè)計(jì)。在一個(gè)實(shí)施例中，在組裝和使用期間可以將從約50千磅每平方英寸(ksi)至約100ksi的壓縮應(yīng)力設(shè)置并保持(即，預(yù)加載)在外圓柱體102上。此外，在組裝和使用期間可以將從約25ksi至約140ksi的拉伸力設(shè)置并保持(即，預(yù)加載)在剪切螺栓104上。預(yù)加載在外圓柱體102上的壓縮應(yīng)力和預(yù)加載在剪切螺栓上的拉伸力可以根據(jù)結(jié)構(gòu)的材料和尺寸改變。

圖3是在用作領(lǐng)先-滯后鉸鏈300的一部分期間的圖1和圖2的鉸鏈銷組件100的拆卸側(cè)視圖，并且圖4是其組裝側(cè)視圖。所示的領(lǐng)先-滯后鉸鏈300包括組裝好的鉸鏈銷組件200、槳距殼體凸耳302、領(lǐng)先-滯后連桿304、捆扎包裝306、第一領(lǐng)先-滯后軸承308、第二領(lǐng)先-滯后軸承310、第一軸承保持器312和第二軸承保持器314。領(lǐng)先-滯后鉸鏈設(shè)計(jì)(諸如在波音ah-64阿帕奇直升機(jī)中使用的那些)在本領(lǐng)域中是已知的。組裝好的領(lǐng)先-滯后鉸鏈300在圖4中示出并且總體上由附圖標(biāo)記400標(biāo)識(shí)。

為了組裝圖3的結(jié)構(gòu)，將捆扎包裝306插入到領(lǐng)先-滯后連桿304中的捆扎包裝室316中，然后將捆扎包裝306和領(lǐng)先-滯后連桿304的一部分插入到槳距殼體凸耳302中的槽317中。穿過(guò)槳距殼體凸耳302將第一領(lǐng)先-滯后軸承308放置到第一開(kāi)口320中，并且還延伸到領(lǐng)先-滯后連桿304中的第一開(kāi)口322中?？梢噪S后通過(guò)第一軸承保持器312將第一領(lǐng)先-滯后軸承308固定到位。

接下來(lái)，將組裝好的鉸鏈銷組件200插入到槳距殼體凸耳302中的第二開(kāi)口324中，穿過(guò)領(lǐng)先-滯后連桿304中的第二開(kāi)口326、穿過(guò)捆扎包裝306中的開(kāi)口328、穿過(guò)槳距殼體凸耳302中的第一開(kāi)口320，并且插入到第一領(lǐng)先-滯后軸承308中的鉸鏈銷組件接收器334中。第一銷延伸件106的臺(tái)肩330不應(yīng)物理地接觸第一領(lǐng)先-滯后軸承308的臺(tái)肩332，然而在使用期間可以發(fā)生接觸，從而防止鉸鏈銷組件200從第一領(lǐng)先-滯后軸承308內(nèi)脫離。

隨后，可以穿過(guò)槳距殼體凸耳302將第二領(lǐng)先-滯后軸承310放置到第二開(kāi)口324中，并且還可以延伸到領(lǐng)先-滯后連桿304中的第二開(kāi)口326中。這將鉸鏈銷組件200定位到第一領(lǐng)先-滯后軸承308中的鉸鏈銷組件接收器334中。可以隨后通過(guò)第二軸承保持器314將第二領(lǐng)先-滯后軸承310固定到位。第二銷延伸件108的可選臺(tái)肩336可以物理地接觸第二領(lǐng)先-滯后軸承310的臺(tái)肩338，如圖4中所示。

應(yīng)當(dāng)理解，槳距殼體凸耳302形成u形夾，該u形夾包括限定第一孔320(即，穿過(guò)槳距殼體凸耳302的開(kāi)口320)的第一端部302a和限定第二孔324(即，槳距殼體凸耳302中的開(kāi)口324)的第二端部302b。捆扎包裝306用作用于u形夾的反作用負(fù)載構(gòu)件并且限定第三孔328(即，捆扎包裝306中的開(kāi)口328)。

類似于圖4的組裝好的領(lǐng)先-滯后鉸鏈400的多個(gè)組裝好的領(lǐng)先-滯后鉸鏈可以定位在如圖5的立體圖所示的直升機(jī)旋翼系統(tǒng)500內(nèi)。圖5的直升機(jī)旋翼系統(tǒng)500包括附接到多個(gè)槳距殼體504的旋翼槳轂502。多個(gè)槳距殼體504利用多個(gè)領(lǐng)先-滯后鉸鏈400附接到多個(gè)槳葉506。在圖5中示出了四個(gè)槳葉506和四個(gè)領(lǐng)先-滯后鉸鏈400。直升機(jī)旋翼系統(tǒng)500可以組裝和定位為諸如在圖6的側(cè)視圖中所示的直升機(jī)600的一部分。

在使用期間，領(lǐng)先-滯后鉸鏈?zhǔn)艿礁邞?yīng)力，并且領(lǐng)先-滯后鉸鏈銷組件經(jīng)受微動(dòng)腐蝕開(kāi)裂以及疲勞中的裂紋生長(zhǎng)。在使用期間，外圓柱體102是主要承載構(gòu)件并且經(jīng)受彎曲和剪切。然而，超前-滯后鉸鏈銷組件200并且更具體地為外圓柱體102處于來(lái)自螺母110、112的恒定壓縮202下，螺母110、112被旋擰并扭轉(zhuǎn)到剪切螺栓104上。如果在外圓柱體102上發(fā)生表面損壞，則外圓柱體102用作裂紋防止機(jī)構(gòu)，并且一旦發(fā)生表面開(kāi)裂，外圓柱體102上的壓縮應(yīng)力就減小進(jìn)一步開(kāi)裂。通過(guò)在使用期間將外圓柱體102保持在壓縮中或者在壓縮應(yīng)力下，外圓柱體102被置于初始?jí)嚎s狀態(tài)，這產(chǎn)生抵抗循環(huán)疲勞的結(jié)構(gòu)優(yōu)點(diǎn)。另外，該初始?jí)嚎s狀態(tài)抑制裂紋通過(guò)外圓柱體102的傳播。外圓柱體102中的裂紋可以從例如在制造期間形成的表面缺陷或者隨著時(shí)間累積的表面磨損或疲勞開(kāi)始形成。

因此，第一螺母和第二螺母之間的反作用力對(duì)外圓柱體施加壓縮應(yīng)力，這增加了鉸鏈銷組件裂紋開(kāi)始和/或傳播的阻力。在使用期間將外圓柱體設(shè)置于壓縮應(yīng)力下產(chǎn)生更堅(jiān)固的鉸鏈銷，與一些現(xiàn)有的鉸鏈銷相比，其具有減少的疲勞并因此不太可能故障。此外，即使外圓柱體在使用期間完全故障的情況下，穿過(guò)外圓柱體的剪切螺栓保持鉸鏈銷的一些結(jié)構(gòu)完整性。因此，鉸鏈銷組件提供故障安全鉸鏈和鉸鏈銷系統(tǒng)，例如領(lǐng)先-滯后鉸鏈。

應(yīng)當(dāng)理解，領(lǐng)先-滯后鉸鏈可以包括為了簡(jiǎn)單起見(jiàn)未示出的其它結(jié)構(gòu)，而示出的結(jié)構(gòu)可以去除或修改。例如，圖7是示出了外圓柱體700的側(cè)視圖，外圓柱體700被制造成使得不使用如所描述的銷延伸件106、108。外圓柱體700可以包括可選的第一臺(tái)肩702和可選的第二臺(tái)肩704，其可以起到類似于以上所述的銷延伸件106、108的臺(tái)肩330、336的作用。因此，外圓柱體700具有與圖2的組合的外圓柱體102和銷延伸件106、108的功能相似的功能，但是為具有較低制造成本的單個(gè)整體式結(jié)構(gòu)。

在示出了一種類型的雙剪切接頭的圖4的實(shí)施例中，應(yīng)當(dāng)理解，外圓柱體102的位置402在組裝好的領(lǐng)先-滯后鉸鏈400的使用期間遭遇特別高的剪切應(yīng)力。例如，在使用期間，領(lǐng)先-滯后連桿304的橫向運(yùn)動(dòng)從外圓柱體102和領(lǐng)先-滯后軸承308、310之間在位置402處的物理接觸產(chǎn)生集中在外圓柱體102的位置402處的高剪切應(yīng)力。剪切應(yīng)力由在組裝好的領(lǐng)先-滯后鉸鏈400的使用和操作期間與所施加的負(fù)載404相對(duì)的反作用負(fù)載406產(chǎn)生。因此，外圓柱體102特別容易在位置402處發(fā)生斷裂或者其它故障。此外，對(duì)外圓柱體的表面磨損或者損壞會(huì)例如從位置402處的軸承內(nèi)徑發(fā)生。圖8示出了組裝好的領(lǐng)先-滯后鉸鏈800，其包括外圓柱體802、定位在外圓柱體802和第一領(lǐng)先-滯后軸承308之間的第一間隔件804以及定位在外圓柱體802和第二領(lǐng)先-滯后軸承310之間的第二間隔件806。間隔件804、806包括或者提供位于軸承的內(nèi)徑上的低摩擦襯里，其允許由相鄰結(jié)構(gòu)抵靠襯里的微小運(yùn)動(dòng)，同時(shí)減少或消除對(duì)與襯里物理接觸的部件或結(jié)構(gòu)的損壞。

在一個(gè)實(shí)施例中，第一間隔件804和第二間隔件806可以是單獨(dú)的結(jié)構(gòu)，例如，在領(lǐng)先-滯后鉸鏈800的組裝期間圍繞外圓柱體802定位的單獨(dú)的環(huán)形襯里。在本實(shí)施例中，間隔件804、806可以是或者包括金屬或酚醛材料中的至少一種，并且還可以包括諸如聚四氟乙烯(ptfe)或另一種聚合物的材料以提供與相鄰結(jié)構(gòu)的低摩擦接觸。設(shè)想了其它材料。因此，間隔件804、806可以提供以用于更抗斷裂的雙剪切接頭。

圖9示出了組裝好的領(lǐng)先-滯后鉸鏈900的另一個(gè)實(shí)施例，其中，第一間隔件902和第二間隔件904分別形成為第一領(lǐng)先-滯后軸承906和第二領(lǐng)先-滯后軸承908的階梯狀突起。在本實(shí)施例中，最大剪切應(yīng)力設(shè)置在鉸鏈銷上，更具體地在外圓柱體802上，在第一領(lǐng)先-滯后軸承906和第二領(lǐng)先-滯后軸承908的階梯狀突起的邊緣處(例如，類似于如下面參考圖12所描述的區(qū)域1210)。諸如鉸鏈銷的外圓柱體802和剪切螺栓104的斷裂的故障將典型地發(fā)生在該位置處。在本實(shí)施例中，如果發(fā)生故障，則剪切螺栓104和/或外圓柱體能側(cè)向地移動(dòng)，但是將仍然由第一軸承906或第二軸承908支撐，這取決于故障點(diǎn)。雖然這種故障可以導(dǎo)致領(lǐng)先-滯后鉸鏈900在繼續(xù)使用期間的振動(dòng)，但是領(lǐng)先-滯后鉸鏈900將繼續(xù)至少暫時(shí)地起作用，從而避免接頭的立即災(zāi)難性故障。

應(yīng)當(dāng)理解，鉸鏈銷組件的實(shí)施例能與各種類型的雙剪切接頭(例如如上所述的領(lǐng)先-滯后鉸鏈銷組件400、800、900以及圖10中所示的u形夾1000)一起使用。圖10示出了包括間隔件1004的鉸鏈銷1002，間隔件1004將鉸鏈銷1002物理地間隔開(kāi)與u形夾臂1006和反作用負(fù)載構(gòu)件1008的物理接觸。在本實(shí)施例中，鉸鏈銷1002包括穿過(guò)u形夾臂1006中的孔和反作用負(fù)載構(gòu)件1008中的孔延伸的單個(gè)銷。在本實(shí)施例中，鉸鏈銷1002不包括如關(guān)于前述實(shí)施例所述的外圓柱體，不過(guò)還設(shè)想了使用用作鉸鏈銷的包括剪切螺栓和外圓柱體的鉸鏈銷組件。

如所示的，領(lǐng)先-滯后鉸鏈銷組件400(圖4)、800(圖8)、900(圖9)和u形夾1000(圖10)全都包括一對(duì)共線孔(即，第一孔和第二孔)，這對(duì)共線孔由鉸鏈銷組件穿過(guò)其中延伸的一對(duì)端部(即，第一端部和第二端部)限定。反作用負(fù)載構(gòu)件(例如圖10的反作用負(fù)載構(gòu)件1008)限定與這對(duì)孔共線的第三孔。鉸鏈銷組件還穿過(guò)第三孔延伸。如果使用，則一個(gè)或多個(gè)間隔件(例如間隔件804、806(圖8)和間隔件1004(圖10))構(gòu)造成將鉸鏈銷組件與限定第三孔的反作用負(fù)載構(gòu)件物理地間隔開(kāi)，并且可以提供如上所述的低摩擦襯里。此外，當(dāng)鉸鏈銷組件穿過(guò)第一孔、第二孔和第三孔定位時(shí)，間隔件防止鉸鏈銷組件與第一端部和第二端部之間的物理接觸。另外，間隔件將鉸鏈銷組件與限定第三孔的反作用負(fù)載構(gòu)件間隔開(kāi)。

圖11是包括將鉸鏈銷固定到位的附接組件的鉸鏈組件1100的立體剖面圖。附接組件還密封鉸鏈銷組件以減少可能增加鉸鏈銷組件的磨損的污染物。雖然圖11示出了鉸鏈銷1102的一個(gè)端部，但是鉸鏈銷1102的相對(duì)端部(為了簡(jiǎn)化起見(jiàn)未示出)可以包括類似的結(jié)構(gòu)或不同的結(jié)構(gòu)。在圖11中，鉸鏈銷1102穿過(guò)蓋1104中的開(kāi)口延伸。緊固件(諸如開(kāi)口銷1106)可以穿過(guò)橫向地延伸穿過(guò)鉸鏈銷1102的端部的孔延伸。如本領(lǐng)域中已知的，開(kāi)口銷1106的彈簧作用至少部分地保持開(kāi)口銷1106在穿過(guò)鉸鏈銷1102的孔內(nèi)的位置。緊固件還將蓋1104抵靠如所示的軸承310保持在位。密封劑1108(例如聚合物粘合劑、金屬焊料或者另一種粘合劑或密封劑)可以設(shè)置在蓋的基座周圍和領(lǐng)先-滯后軸承310的表面上。密封劑減少或防止污染物侵入鉸鏈銷1102的區(qū)域中。緊固件1106和蓋1104的附接可以進(jìn)一步防止螺母112在鉸鏈組件1100的使用期間松動(dòng)。

圖12示出了組裝好的領(lǐng)先-滯后鉸鏈1200，其包括與圖8的實(shí)施例的第一間隔件804和第二間隔件806相比修改的第一間隔件1202和第二間隔件1204。在圖8的實(shí)施例中，間隔件804、806與它們物理地接觸的構(gòu)件(更具體地為軸承308、310)的邊緣對(duì)準(zhǔn)。在圖12的實(shí)施例中，間隔件1202、1204定位在鉸鏈銷組件100的表面1206和與鉸鏈銷組件100的該表面相對(duì)的表面之間并與其物理地接觸。鉸鏈銷組件100的表面1206可以例如是如所示的外圓柱體802的表面，如果不使用外圓柱體802則為剪切螺栓104的表面，可以是鉸鏈銷1002或者另一鉸鏈銷組件的表面。與鉸鏈銷組件的該表面相對(duì)的表面可以例如是如所示的領(lǐng)先-滯后軸承308、310的表面、u形夾的表面或者另一表面。在本實(shí)施方式中，間隔件1202、1204具有與圖8的間隔件804、806相比較短的高度。在圖12中，表面1208的一部分未由間隔件1202、1204覆蓋，并且因此表面1208的一部分不與間隔件1202、1204物理接觸。在使用圖12的結(jié)構(gòu)期間，鉸鏈銷組件100、并且更具體地為外圓柱體802的最高剪切應(yīng)力區(qū)域1210位于間隔件1202、1204的邊緣或下延伸部處。換句話說(shuō)，間隔件1202、1204的邊緣限定鉸鏈銷組件在使用期間的最高應(yīng)力區(qū)域1210。在本實(shí)施例中，位于間隔件1202、1204附接于此的構(gòu)件308、310的第一延伸部1212和第二延伸部1214之間的中間位置處的最高應(yīng)力區(qū)域1210不像它在圖4和圖8的實(shí)施例中那樣位于構(gòu)件308、310的邊緣處。在圖8中，如果鉸鏈銷組件100在最高應(yīng)力區(qū)域(例如，間隔件804、806的邊緣)處斷裂，則外圓柱體802會(huì)從領(lǐng)先-滯后軸承308、310滑出。在圖12中，如果鉸鏈銷組件100在最高應(yīng)力區(qū)域(例如，間隔件1202、1204的邊緣)處斷裂，則外圓柱體802將物理地接觸并接合領(lǐng)先-滯后軸承，從而提供更耐故障的鉸鏈銷組件100。換句話說(shuō)，外圓柱體802(或其它鉸鏈銷組件100結(jié)構(gòu))的斷裂導(dǎo)致外圓柱體802的橫向運(yùn)動(dòng)，使得其物理地接觸領(lǐng)先-滯后軸承308、310。雖然這種故障可能導(dǎo)致領(lǐng)先-滯后鉸鏈1200在繼續(xù)使用期間的振動(dòng)，但是領(lǐng)先-滯后鉸鏈1200將至少暫時(shí)繼續(xù)，從而避免接頭的立即災(zāi)難性故障。因此，圖12的領(lǐng)先-滯后鉸鏈1200構(gòu)造成使得，在斷裂之前，外圓柱體802不物理地接觸領(lǐng)先-滯后軸承308、310。在斷裂之后，外圓柱體802與領(lǐng)先-滯后軸承308、310中的一個(gè)物理地接觸并由其支撐，使得領(lǐng)先-滯后軸承1200繼續(xù)起作用而沒(méi)有完全故障。

在將圖12的結(jié)構(gòu)描述為u形夾結(jié)構(gòu)時(shí)，每個(gè)間隔件1202、1204和每個(gè)間隔件1202、1204的邊緣完全定位在u形夾的端部的上延伸部和下延伸部之間。每個(gè)間隔件1202、1204的邊緣不與每個(gè)u形夾的上延伸部或下延伸部對(duì)準(zhǔn)，而是定位在由相應(yīng)端部限定的孔內(nèi)。如果鉸鏈銷組件在最高應(yīng)力區(qū)域(例如，間隔件1202、1204的邊緣)處斷裂，則鉸鏈銷組件將物理地接觸并接合u形夾的相應(yīng)端部，并且由u形夾的相應(yīng)端部支撐，從而提供更耐故障的鉸鏈銷組件。換句話說(shuō)，鉸鏈銷組件的一部分的斷裂可導(dǎo)致鉸鏈銷組件的橫向運(yùn)動(dòng)，使得其物理地接觸u形夾。

盡管闡述本教導(dǎo)的廣泛范圍的數(shù)值范圍和參數(shù)是近似值，然而在具體實(shí)施例中闡述的數(shù)值盡可能精確地報(bào)告。然而，任何數(shù)值固有地包含必然由在它們相應(yīng)的測(cè)試測(cè)量中發(fā)現(xiàn)的標(biāo)準(zhǔn)偏差導(dǎo)致的某些誤差。此外，本文中公開(kāi)的所有范圍應(yīng)理解為涵蓋本文中包含的任何和所有子范圍。例如，“小于10”的范圍能包括在最小值0和最大值10之間(且包括最小值0和最大值10)的任何和所有子范圍，即，具有等于或大于零的最小值和等于或小于10的最大值的任何和所有子范圍，例如，1至5。在某些情況下，針對(duì)參數(shù)陳述的數(shù)值可以取負(fù)值。在這種情況下，陳述為“小于10”的范圍的實(shí)例值能采用負(fù)值，例如，-1、-2、-3、-10、-20、-30等。

此外，本公開(kāi)包括根據(jù)以下項(xiàng)的實(shí)施例：

項(xiàng)1.一種抗斷裂雙剪切接頭，包括：

u形夾，包括限定第一孔的第一端部和限定第二孔的第二端部；

限定第三孔的反作用負(fù)載構(gòu)件，其中，所述第一孔、所述第二孔和所述第三孔是共線的；

定位在所述第一孔內(nèi)的第一間隔件和定位在所述第二孔內(nèi)的第二間隔件；以及

定位在所述第一孔、所述第二孔和所述第三孔內(nèi)的剪切銷，其中，所述第一間隔件和所述第二間隔件構(gòu)造成將所述剪切銷與限定所述第三孔的所述反作用負(fù)載構(gòu)件間隔開(kāi)。

項(xiàng)2.根據(jù)項(xiàng)1所述的抗斷裂雙剪切接頭，其中，所述第一間隔件和所述第二間隔件各自包括包含金屬和酚醛材料中的至少一種的基板，并且還包括包含聚四氟乙烯的襯里。

項(xiàng)3.根據(jù)項(xiàng)1所述的抗斷裂雙剪切接頭，其中：

所述第一間隔件是物理地接觸所述u形夾的所述第一端部和所述剪切銷的第一端部的第一襯里；

所述第二間隔件是物理地接觸所述u形夾的所述第二端部和所述剪切銷的第二端部的第二襯里；并且

所述剪切銷構(gòu)造成將負(fù)載從所述反作用負(fù)載構(gòu)件傳遞到所述第一襯里和所述第二襯里。

項(xiàng)4.根據(jù)項(xiàng)1所述的抗斷裂雙剪切接頭，還包括定位在所述第一孔內(nèi)的第一軸承和定位在所述第二孔內(nèi)的第二軸承。

項(xiàng)5.根據(jù)項(xiàng)4所述的抗斷裂雙剪切接頭，其中，所述第一間隔件是所述第一軸承的階梯狀突起，并且所述第二間隔件是所述第二軸承的階梯狀突起。

項(xiàng)6.根據(jù)項(xiàng)1所述的抗斷裂雙剪切接頭，其中，所述剪切銷包括：

剪切螺栓，包括螺紋第一端部和螺紋第二端部；

外圓柱體，其中，所述剪切螺栓穿過(guò)所述外圓柱體中的開(kāi)口延伸；

第一螺母，旋擰到所述剪切螺栓的所述螺紋第一端部上；以及

第二螺母，旋擰到所述剪切螺栓的所述螺紋第二端部上，其中，所述第一螺母和所述第二螺母之間的反作用力將壓縮應(yīng)力施加到所述外圓柱體。

項(xiàng)7.根據(jù)項(xiàng)6所述的抗斷裂雙剪切接頭，其中，在將所述壓縮應(yīng)力施加到所述外圓柱體的過(guò)程中，所述第一螺母和所述第二螺母之間的反作用力將拉伸力施加到所述剪切螺栓。

項(xiàng)8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的抗斷裂雙剪切接頭，還包括：

第一銷延伸件，其物理地接觸所述外圓柱體的第一端部和所述第一螺母；以及

第二銷延伸件，其物理地接觸所述外圓柱體的第二端部和所述第二螺母。

項(xiàng)9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的抗斷裂雙剪切接頭，還包括：

位于所述外圓柱體的第一端部處的第一成角度臺(tái)肩；以及

位于所述外圓柱體的第二端部處的第二成角度臺(tái)肩，

其中，所述第一螺母物理地接觸所述第一成角度臺(tái)肩，并且所述第二螺母物理地接觸所述第二成角度臺(tái)肩。

項(xiàng)10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的抗斷裂雙剪切接頭，其中，所述剪切螺栓具有從4.0英寸至10.0英寸的長(zhǎng)度和從0.5英寸至2.5英寸的直徑。

項(xiàng)11.根據(jù)權(quán)利要求6所述的抗斷裂雙剪切接頭，所述剪切螺栓、所述外圓柱體、所述第一螺母和所述第二螺母各自包括鋼、有色合金、鎳-鈷-鉻-鉬合金及其組合中的至少一種。

項(xiàng)12.根據(jù)權(quán)利要求6所述的抗斷裂雙剪切接頭，還包括：

蓋，具有穿過(guò)其中的開(kāi)口，其中，所述剪切螺栓的所述螺紋第一端部穿過(guò)所述蓋中的所述開(kāi)口延伸；以及

緊固件，其中，所述緊固件穿過(guò)所述剪切螺栓的所述螺紋第一端部中的側(cè)向孔延伸。

項(xiàng)13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的抗斷裂雙剪切接頭，還包括圍繞所述蓋的基座的密封劑。

項(xiàng)14.根據(jù)項(xiàng)1所述的抗斷裂雙剪切接頭，其中：

所述第一間隔件完全定位在所述u形夾的所述第一端部的上延伸部和下延伸部之間；并且

所述第二間隔件完全定位在所述u形夾的所述第二端部的上延伸部和下延伸部之間。

項(xiàng)15.根據(jù)項(xiàng)14所述的抗斷裂雙剪切接頭，其構(gòu)造成使得所述剪切銷的斷裂導(dǎo)致所述剪切銷物理地接觸所述u形夾的所述第一端部和所述第二端部中的至少一個(gè)并由其支撐。

雖然已經(jīng)針對(duì)一個(gè)或多個(gè)實(shí)現(xiàn)方式示出了本教導(dǎo)，但是在不脫離所附權(quán)利要求的精神和范圍的情況下，能對(duì)所示的實(shí)例進(jìn)行改變和/或修改。例如，應(yīng)當(dāng)理解，雖然該過(guò)程被描述為一系列動(dòng)作或事件，但是本教導(dǎo)不受這些動(dòng)作或事件的順序的限制。一些動(dòng)作可以以不同的順序發(fā)生和/或與除本文中所述的那些之外的其它動(dòng)作或事件同時(shí)發(fā)生。而且，根據(jù)本教導(dǎo)的一個(gè)或多個(gè)方面或?qū)嵤├?，可能不需要所有過(guò)程階段來(lái)實(shí)現(xiàn)方法。應(yīng)當(dāng)理解，能添加結(jié)構(gòu)部件和/或處理階段，或者能去除或修改現(xiàn)有的結(jié)構(gòu)部件和/或處理階段。此外，本文中描繪的一個(gè)或多個(gè)動(dòng)作可以在一個(gè)或多個(gè)單獨(dú)的動(dòng)作和/或階段中執(zhí)行。此外，就在具體實(shí)施方式和權(quán)利要求中使用了術(shù)語(yǔ)“包括”，“包含”、“持有”、“具有”、“帶有”或者其變體而言，這樣的術(shù)語(yǔ)旨在以類似于術(shù)語(yǔ)“包括”的方式是包含性的。術(shù)語(yǔ)“至少一個(gè)”用于表示能選擇所列出的項(xiàng)中的一個(gè)或多個(gè)。如本文中所使用的，關(guān)于項(xiàng)的列表(例如a和b)的術(shù)語(yǔ)“一個(gè)或多個(gè)”是指單獨(dú)的a、單獨(dú)的b或者a和b。術(shù)語(yǔ)“至少一個(gè)”用于表示能選擇所列出的項(xiàng)中的一個(gè)或多個(gè)。此外，在本文中的討論和權(quán)利要求中，針對(duì)兩種材料使用的術(shù)語(yǔ)“之上”，一個(gè)在另一個(gè)“之上”，意味著材料之間的至少某種接觸，而“上方”意味著材料接近，但可能具有一種或多種附加的中間材料，使得接觸是可能的但不是必需的?！爸稀被蛘摺吧戏健倍疾灰馕吨绫疚闹兴褂玫娜魏畏较蛐?。術(shù)語(yǔ)“保形”描述了涂層材料，其中底層材料的角度由保形材料保持。術(shù)語(yǔ)“約”表示所列出的值可以稍微改變，只要該改變不導(dǎo)致過(guò)程或結(jié)構(gòu)與所示的實(shí)施例不一致。最后，“示例性的”表示描述用作實(shí)例，而不是暗示其是理想的?？紤]到本說(shuō)明書(shū)和本文中公開(kāi)的實(shí)踐，本教導(dǎo)的其它實(shí)施例對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言將是顯而易見(jiàn)的。旨在使說(shuō)明書(shū)和實(shí)例僅被認(rèn)為是示例性的，本教導(dǎo)的真實(shí)范圍和精神由所附權(quán)利要求指出。

如本申請(qǐng)中使用的相對(duì)位置的術(shù)語(yǔ)是基于平行于工件的常規(guī)平面或工作表面的平面來(lái)定義的，而不管工件的取向如何。如本申請(qǐng)中使用的術(shù)語(yǔ)“水平的”或“橫向的”被定義為平行于工件的常規(guī)平面或工作表面的平面，而不管工件的取向如何。術(shù)語(yǔ)“垂直的”是指垂直于水平面的方向。諸如“之上”、“側(cè)面”(如在“側(cè)壁”中)、“較高”、“較低”、“上方”、“頂部”和“之下”是相對(duì)于位于工件的頂表面上的常規(guī)平面或工作表面來(lái)定義的，而不管工件的取向如何。