基本和复杂的联接设备及其应用的制作方法
专利名称：基本和复杂的联接设备及其应用的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种基本和复杂的联接设备。具体地说，这种联结设备可以被用于支承雷达或天线或光学探测设备，特别是在船舶上。
这种联结设备的第一目的是相对于另一个物体调整一个物体。从而首先使用的是彼此没有相互联结的直线调整装置。
由于这种直线性，不可能对于另一个物体调整一个物体，同时给予收缩、延伸、横向和倾斜运动。
背景技术：
1975年3月18日授权的美国专利US3,871,778介绍了一种现有联结设备，其被设计的允许物体共同直移运动和阻止物体共同转动。
这种被授权的连接机构通过弹性装置以及利用至少三个联结设备连接物体。三个联结设备中每个包括两个系统。每个系统包括利用铰链接合而由四个杆联结而形成的封闭闭合环路。两个系统有一个公用杆。
这种联结设备机构主要被过度约束(过分固定，包含冗余的约束)，导致高的内部应力，甚至断裂。从而在实践中，仅能适当地工作，联结设备的公用杆被有意地制造的不耐扭转。
此外，通常符合现有技术的联结设备由相对较多的元件和铰链组成，使用允许围绕一条轴线转动的简单的铰链。当应用于天线、雷达和光学检测器支承时，这种简单的铰链不适于支架元件。
发明内容
通过提供一种联结设备，本发明解决了上述缺陷，所述联结设备允许被连接后的物体相对平移运动，但是阻止这些物体围绕任何轴线相对转动。由于包含较少的铰链，本发明的联结设备包含较少的元件，并可以具有较好的刚性。
本发明的目的是提供一种基本联结设备，其包括用于增强基本联结设备抗扭矩的装置；两个用于将所述增强装置与要被连接的第二物体相连的装置；在两个分开点，两个直接或间接地使所述每个连接装置与要被连接的第二物体铰接的第一铰接装置；在两个分开点，两个用于将增强装置与每个连接装置和铰接的第二铰接装置；在两个分开点，两个直接或间接地使增强装置与要被连接的第一物体铰接的第三铰接装置。
本发明的另一个目的是提供一种包括三个基本联结设备的复杂的联结设备。
本发明的另一个实施例是一种复杂联结设备，其中三个基本联结设备彼此相互被安装，从而所有基本联结设备的轴线相互垂直，所述基本轴线是垂直于由每个基本联结设备的两个连接装置所确定的平面的轴线。
此外，本发明的另一个目的是使用这样一种复杂联结设备，其中，支承装置分别用于支承雷达、天线或光学检测设备。
通过下文结合详细显示本发明的附图对本发明的优选实施例和权利要求书所进行的描述，本发明的进一步特征和优点将变得更加清楚。每个细节在本发明中可以分开应用或与其它细节组合使用。
图1是一个符合本发明的基本联结设备的示例；图2a和2b分别是两个不同示例的示意性部分俯视图，图2c、2d、2e、2f、2g、2h、2i和2j分别是用符合本发明的连接装置集成的复杂联结设备的8个不同示例的示意性部分侧视图；图3a、3b、3c和3d分别是本发明复杂联结设备第一实施例的三维正视图、三维前视图、三维俯视图和三维侧视图；图4a、4b、4c和4d分别是本发明复杂联结设备第二实施例的三维正视图、三维前视图、三维俯视图和三维侧视图；
图5a、5b、5c和5d分别是本发明复杂联结设备第三实施例的俯视图、侧视图、三维视图和前视图；图6a和6b分别是第三实施例扩展的横截面视图和三维视图，也就是第三实施例的复杂联结设备与用于覆盖的装置的组合。
具体实施例方式
图1显示了一个符合本发明的联结设备的示例。该基本联结设备包括用于增强基本联结设备抗扭矩能力的装置1以及两个用于将所述增强装置1连接到要被连接的第一物体30上的装置2’和2”。
两个第一铰接装置2/4’和2/4”被设置在两个分开的点上；如果直接铰接，分别位于每个连接装置2’和2”与要被连接的第二物体40上的两个分开点之间。如果连接装置2和2’以及要被连接的第二物体40被间接铰接，两个第一铰接装置2/4’和2/4”例如可以被设置在两个分开点上，分别位于每个连接装置2和2’和第二连接装置4的两个分开点之间，所述第二连接装置4与要被连接的第二物体40刚性连接，例如静止(resting)装置。于是，连接装置2和2’被铰接到静止装置4上。所述静止装置4可以被固定在要被连接的第二物体40上。
两个第二铰接装置1/2’和1/2”在两个分开点被设置在增强装置1和每个连接装置2’和2”之间。
如果直接铰接，两个第三铰接装置1/3’和1/3”被设置在两个分开点，也就是增强装置1上的两个分开点与第一被连接物体30上的两个分开点之间。如果增强装置1与第一被连接物体30被间接铰接，两个第三铰接装置1/3’和1/3”被设置在两个分开点，也就是增强装置1上的两个分开点与例如第一连接装置3上的两个分开点之间，所述第一连接装置3与第一被连接物体30相连，例如是一种支承装置。
如图1所示，增强装置1可以是一个盒子。具体地说，增强装置1可以是一个中空盒子，物体可以被设置在该盒子内。此外连接装置2可以是杆。
第一、第二和第三铰接装置1/2’、1/2”、1/3’、1/3”、2/4’和2/4”可以是允许围绕任何轴线转动的铰链。所以如图1所示，第一、第二和第三铰接装置1/2’、1/2”、1/3’、1/3”、2/4’和2/4”可以是万向铰链(universal hinge)或万向接头或球窝节。此外，两个第三铰接装置1/3’和1/3”中至少一个可以允许在穿过铰接装置1/3’和1/3”中心的直线方向上相对平移运动。所以两个第三铰接装置1/3’和1/3”中一个可以是组合有诸如轴向游动(axial play)的线性导向(linear guidance)的万向铰链。
在另一种情况下，两个第三铰接装置1/3’和1/3”都可以是简单的铰链，其仅允许围绕通过第三铰接装置1/3’和1/3”中心的轴线转动。再次，两个第三铰接装置1/3’和1/3”中至少一个可以允许在穿过铰接装置1/3’和1/3”中心的直线方向上相对平移运动。这种平移运动的可能性可以再次例如通过轴向游动被实现。
这种基本联结设备阻止围绕垂直于平面1/2’-1/2”-2/4'-2/4”的轴线转动，没有内部应力以及产生诸如断裂的失效的缺陷。此外，与现有技术相比，图1所示的基本联结设备具有较少的元件和较少的铰链，因此，这种联结设备在没有简单铰链的情况下可以工作。
这种基本联结设备提供围绕一条轴线的高转动刚性，该轴线垂直于连接装置2’和2”的轴线所确定的平面，或该轴线垂直于铰接装置1/2’、1/2”、2/4’和2/4’的四个中心中三个中心所确定的平面。
图3a、3b、3c、3d以及图4a、4b、4c和4d表示本发明复杂联结设备的第一和第二实施例。所示复杂联结设备包括图1所示的三个基本联结设备。在更有利的形式下，为了阻止所述复杂结构围绕任何轴线转动，采用下述方式，将三个基本联结设备彼此相互安装，也就是三个基本联结设备的能够提供高转动刚性的轴线不在同一平面内。
当三个所述基本轴线在复杂联结设备不受干扰状态下相互垂直时，可以获得最有利的形势。这种不受干扰状态是指这种条件，也就是第一被连接物体30和第二被连接物体40之间的相对平移是0。如果这些基本轴线相互垂直时，复杂联结设备围绕任何任意朝向的轴线的转动刚性相同。所述这些轴线中的每条轴线是垂直于不同基本联结设备的两个连接装置2’和2”所确定的平面。
对这三个基本联结设备来说支承装置3和/或静止装置4可以是公用的。
于是，静止装置4是复杂联结设备的底座(base)。如图3a、3b、3c、3d和4a、4b、4c、4d所示，这个底座4可以是下六侧环。例如该底座可以被安装在船上。
下六侧环底座4的每个角通过连接装置2’1-2”1、2’2’2-2”2和2’3-2”3(每一端配备有各自第一或第二铰接装置1/2’1-1/2”1、2/4’1-2/4”1、1/2’2-1/2”2、2/4’2-2/4”2或1/2’3-1/2”3、2/4’3-2/4”3)中的一个与各自不同的增强装置11、12和13相连。
此外，每个增强装置11、12和13可以通过各自两个第三铰接装置1/3’1-1/3”1、1/3’2-1/3”2和1/3’3-1/3”3与包含在公用支承装置3内的上六侧环相连。两个第三铰接装置1/3’1-1/3”1、1/3’2-1/3”2和1/3’3-1/3”3中的一个可以是万向铰链。两个第三铰接装置1/3’1-1/3”1、1/3’2-1/3”2和1/3’3-1/3”3中的另一个是具有沿增强装置11、12和13和支承装置3之间的转动轴线方向平移运动的附加可能性的万向铰链。
此外，所述复杂联结设备可以包括至少一个吸收振动和冲击装置51、52和53。每个吸收振动和冲击装置51、52和53在其第一末端通过不同铰接装置5/31、5/32和5/33被安装在支承装置3上，在其第二末端，通过不同铰接装置5/41、5/42和5/42被安装在静止装置4上。如图3a、3b、3c、3d以及图4a、4b、4c和4d所示，这些铰接装置5/31、5/32、5/33和5/41、5/42、5/42可以是万向铰链、万向接头或球窝节。例如如图3a、3b、3c、3d以及图4a、4b、4c和4d所示，在每两个基本联结设备之间，复杂联结设备可以包括一种吸收振动和冲击装置51、52和53。
这种吸收振动和冲击装置51、52和53限制了平移运动。这三个吸收振动和冲击装置51、52和53可以确保复杂联结设备的共振频率在2～10Hz之间。所述共振频率应该低于主冲击频率(＞10Hz)，从而隔绝例如水下爆炸所导致的冲击。但是所述共振频率应该大于通常船舶运动和冲击抖动的频率(＜2Hz)，从而限制最大行程(maximum travel)，特别是弹性行程(spring travel)。从而，该复杂联结设备也为支承装置3和被设置在顶部的第一被连接物体30提供冲击和/或振动隔离。
如果复杂联结设备处于不受干扰状态，存在一种有利的形势，吸收振动和冲击装置51、52和53所施加的力大约通过增强装置11、12和13、支承装置3和第一被连接物体30的组合的重心。在此情况下，例如由船舶运动的线性加速度所导致的令人烦恼的倾斜力矩可以被减少到最小程度，增加角度准确性。
通过改变每个吸收振动和冲击装置51、52和53的中心轴线和垂直方向之间的额定角，水平和垂直平移模式的共振频率之比可以变化。
在图3a、3b、3c、3d以及图4a、4b、4c和4d中被显示为螺旋弹簧的弹簧减震器可以被用作所述复杂联结设备的吸收振动和冲击装置51、52和53。吸收振动和冲击装置51、52和53也可以是贝氏弹簧堆垛、钢索隔离器/缆防振垫(cable mounts)和/或其它类型的弹簧减震器。
复杂联结设备的结构可以被静态地确定，由于它包含适合的组合增强装置11、12和13；被连接物体30和40；连接装置2’1-2”1、2’2-2”2和2’3-2”3；铰接装置1/2’1-1/2”1、1/3’1-1/3”1、2/4’1-2/4”1、1/2’2-1/2”2、1/3’2-1/3”2、2/4’2-2/4”2和1/2’3-1/2”3、1/3’3-1/3”3和2/4’3-2/4”3，它们以特定自由程度连接。
这意味着所有元件的实际几何形状并不是理想的确保所有元件的安装。例如连接装置2’1、2”1、2’2、2”2、2’3、2”3中的任一个或多个的长度可以改变，而同时没有产生内力和应力。然而仅仅为一理想几何形状，复杂联结设备将提供纯平移运动，没有任何相对转动运动发生。
当每个基本联结设备满足下述两个条件时，所述理想几何形状被获得，所述条件是连接装置2’和2”的轴是平行的；通过第一铰接装置2/4’和2/4”中心的直线、通过第二铰接装置1/2’和1/2”中心的直线以及通过第三铰接装置1/3’和1/3”中心的直线彼此平行。
例如这两个条件暗示连接装置2’和2”的长度相同。三个基本联结设备中的每个可以使用不同的长度。只要每个基本联结设备满足上述两个条件，基本联结设备中的每个的所有其它尺寸和角度可以改变或可以不同。
如上所述，如果三个基本联结设备的轴线也就是围绕其可以阻止转动的轴线相互垂直，可以存在非常有利的形势。如果三个基本联结设备具有相同尺寸，相对于垂直方向，高度对称地装配，可以获得上述非常有利的形势，在复杂联结设备不受干扰状态下，连接装置2’1、2”1和垂直方向之间的夹角α1、连接装置2’2、2”2和垂直方向之间的夹角α2以及连接装置2’3、2”3和垂直方向之间的夹角α3等于反余弦(平方根(2/3))，其接近35度。
另一种方案是由于上述两个条件，如果连接装置2’的轴线以及通过铰接装置1/2’和1/3’的中心的轴线之间的夹角β等于连接装置2”的轴线以及通过铰接装置1/2”和1/3”的中心的轴线之间的夹角，在复杂联结设备不受干扰状态下，对于所有基本联结设备，它们可以被任意选择是90°。
最后，因为对称的原因，在复杂联结设备不受干扰状态下，对于所有三个基本联结设备，连接装置2’的轴线以及通过铰接装置1/2’和1/2”的中心的轴线之间的夹角γ以及连接装置2”的轴线以及通过铰接装置1/2’和1/2”的中心的轴线之间的夹角γ被选择为90度。
为了这种几何形状，也就是支承装置3相对于静止装置4的平移运动是0的不受干扰状态被获得-每个连接装置2’1、2”1、2’2、2”2和2’3、2”3与垂直方向之间的夹角α大约是35°；-每个连接装置2’1、2”1、2’2、2”2和2’3、2”3与通过第二铰接装置1/2’1、1/2”1、1/2’2、1/2”2和1/2’3、1/2”3以及第三铰接装置1/3’1、1/3”1、1/3’2、1/3”2和1/3’3、1/3”3的轴线之间的夹角β是90°；-弹簧轴线与增强装置11、12和13、支承装置3和要被连接物体30的组合的重心交叉；-弹簧与垂直方向的夹角取决于所希望的质量分布和共振频率。
在复杂联结设备内使用中空盒作为增强装置11、12和13为诸如电子单元的其它物体提供局部冲击和振动隔绝壳体。
图2a和2b分别是两个将基本联结设备集成为复杂联结设备的不同示例的示意性局部俯视图。图2c、2d、2e、2f、2g、2f、2i和2j分别是8个将基本联结设备集成为复杂联结设备的不同示例的示意性部分侧视图。图2a是图2c所示设备的俯视图，图2b是图2d所示设备的俯视图。
在图2a、2b、2c、2d、2e、2f所示的第一四个不同示例中，利用在下侧的连接装置2’-2”使基本联结设备为一体，复杂联结设备包括邻近波动折线的(在图中的右侧)两或多个基本联结设备(未示)。
在图2a和2c所示的第一不同示例中，连接装置2’和2”与增强装置1的外下边缘Eol的端部相连。此外，在此情况下也是支承装置3的第一连接装置3在增强装置1的内上边缘Eiu的端部与增强装置1相连。
在图2b和2d所示的第二不同示例中，连接装置2’和2”与增强装置1的内下边缘Eil的端部相连。此外，在此情况下也是支承装置3的第一连接装置3在增强装置1的外上边缘Eou的端部与增强装置1相连。
其它的变型也是可能的。例如在两个这种变型中，如图2e和2f所示，连接装置2’和2”分别在增强装置的外上边缘Eou的端部和内上边缘Eiu的端部与增强装置1的上边缘端部相连。
上述变动都可以颠倒，也就是如图2g、2h、2i和2j所示，与上侧相连。在图2g、2h、2i和2j所示的第二的四个不同示例中，利用在上侧的连接装置2’和2”，将基本连接装置集成为复杂连接装置。此外，在此情况下，第一连接装置3也就是第一物体30不是一种支承装置，而是一种静止装置，第二连接装置4也就是第二物体40是一种支承装置。复杂联结设备包括邻近波动折线的(在图中的右侧)两或多个基本联结设备(未示)。
在这些第二的四个不同示例中，第一连接装置3在下侧，这种第一连接装置例如可以被安装在船舶上。第二连接装置4在上侧，可以用于支承雷达、天线或光学检测设备。
图3a、3b、3c和3d显示本发明的复杂联结设备的第一实施例。在这种第一实施例中，连接装置2’1、2”1、2’2、2”2、2’3、2”3在增强装置的外下边缘Eol的端部与不同的增强装置11、12和13相连，此外支承装置3在增强装置的内上边缘Eiu的端部与增强装置11、12和13相连。
如图3a所示，支承装置3可以是一种颠倒的锥体部分，包括上六侧环，所述锥体的两侧中的一侧被铰接到三个基本联结设备中一个基本联结设备的增强装置11、12和13上。中央颠倒锥体3的下圆环可以提供一种用于雷达天线系统或其它提供(准确的)角坐标的检测器的底座。通过使用颠倒锥体代替支承装置3的可能的平板底座，被支承的第一要被连接物体30的重心下降。
利用图3a、3b、3c和3d所示的不同铰接装置5/31、5/32和5/33，三个吸收振动和冲击装置51、52和53中的每个使其第一末端与中央颠倒锥体3的下圆环相连。
如图3d所示，复杂联结设备的第一实施例的设计包括在三个基本联结设备的连接装置2’1、2”1、2’2、2”2和2’3、2”3的轴线与垂线之间的反余弦(平方根(2/3))的理想夹角α，约等于35°。这些夹角α是外部的，意味着三个基本联结设备的连接装置2’1、2”1、2’2、2”2和2’3、2”3在虚构的无限长的圆柱体10的外部，所述圆柱体的中心轴线平行于垂直方向，铰接装置2/4’1、2/4”1、2/4’2、2/4”2、2/4’3和2/4”3的中心在该圆柱体的表面上。
图4a、4b、4c和4d显示了复杂联结设备的第二实施例，其在水平安装平面上占据了更多的空间，但是导致要被连接物体30的下支承装置3。
在该第二实施例中，连接装置2’1、2”1、2’2、2”2、2’3、2”3在增强装置的外上边缘Eou的端部与不同的增强装置11、12和13相连，此外支承装置3在增强装置的内下边缘Eil的端部与增强装置11、12和13相连。
如图4d所示，复杂联结设备的第二实施例的设计包括在三个基本联结设备的连接装置2’1、2”1、2’2、2”2和2’3、2”3的轴线与垂线之间的反余弦(平方根(2/3))的理想夹角α，约等于35°。这些夹角α是内部的，意味着三个基本联结设备的连接装置2’1、2”1、2’2、2”2和2’3、2”3在虚构的无限长的圆柱体10的内部，所述圆柱体的中心轴线平行于垂直方向，铰接装置2/4’1、2/4”1、2/4’2、2/4”2、2/4’3和2/4”3的中心在该圆柱体的表面上。
其它未示变型也是可能的，也就是增强装置11、12和13被设置在复杂联结设备的下侧，连接装置2’1、2”1、2’2、2”2和2’3、2”3被设置在复杂联结设备的上侧。于是，通过铰接装置，增强装置11、12和13被连接到静止装置3。此外，通过铰接装置，连接装置2’1、2”1、2’2、2”2和2’3、2”3被连接到支承装置4。
在这些变型中，如果一些物体被设置在被用作增强装置11、12和13的一个或多个中空盒内，采用复杂联结设备的第一和第二实施例的方式，阻止这些物体受到冲击和振动。从而，当将敏感电子元件设置在中空盒11、12和13内时，由于较好的冲击和振动隔绝，在这些变型中，最好选用第一和第二实施例的复杂联结设备。
与连接装置2’1、2”1、2’2、2”2和2’3、2”3相比，当使用相对较重的增强装置11、12和13时，这些变型比第一和第二实施例的复杂联结设备更好。由于增强装置11、12和13被设置在下侧，弹性体可以被降低，达到与平移模式相同的共振频率。
图5a、5b、5c和5d表示复杂联结设备的第三实施例。该实施例包括三个非转动盒形天线61、62和63，采用高度集成方式，它们被连接到支承装置31、32和33上。
第三实施例的复杂联结设备提出连接装置2’1、2”1、2’2、2”2、2’3、2”3在增强装置的外下边缘Eol的端部与不同的增强装置11、12和13相连，此外支承装置3在增强装置的内上边缘Eiu的端部与增强装置11、12和13相连。
如图5a、5b、5c和5d所示，第三实施例的复杂联结设备包括6个例如由钢索隔离器(缆防振垫)制成的吸收振动和冲击装置5’1、5”1、5’2、5”2、5’3和5”3。
吸收振动和冲击装置51、52和53被设置在盒形天线61、62和63的下方并间接地与不同盒形天线61、62和63刚性相连。使用被分别安装在吸收振动和冲击装置51、52和53内上侧的安装装置5/6’1、5/6’2和5/6’3，实现所述刚性连接。利用安装装置5/4’1、5/4’2和5/4’3，吸收振动和冲击装置51、52和53的外下侧间接地但是刚性地与下六侧环4相连。
吸收振动和冲击装置5”1、5”2和5”3被设置在互联装置(例如增强板)7”1、7”2和7”3的上方并间接地与各自互联装置7”1、7”2和7”3刚性相连。使用被分别安装在吸收振动和冲击装置51、52和53内下侧的安装装置5/7”1、5/7”2和5/7”3，实现所述间接但刚性连接。利用安装装置5/8”1、5/8”2和5/8”3，吸收振动和冲击装置51、52和53的外上侧可以间接地但是刚性地与由桅杆(如图6a和6b所示)诸如覆盖装置8相连。
图5a澄清了钢索隔离器5”3的“剪切方向”。图5b再次澄清了钢索隔离器5”3的“压缩压力方向”和“滚动方向”。
钢索隔离器5’1、5”1、5’2、5”2、5’3和5”3的压缩压力方向与垂直方向的夹角是45°。此外所有钢索隔离器5’1、5”1、5’2、5”2、5’3和5”3采用下述朝向，从而它们的压缩压力方向大致通过三个增强装置11、12和13、三个天线61、62和63、支承装置31、32和33和互联装置7’1、7”1、7’2、7”2、7’3和7”3的组合重心。最后，钢索隔离器5’1、5”1相对于天线61的朝向与钢索隔离器5’2、5”2相对于天线62的朝向以及钢索隔离器5’3、5”3相对于天线63的朝向相似。
这些措施确保尽管所述钢索隔离器在前述滚动、剪切和压缩压力方向上的刚度值显著地不同，但在被悬挂在6个钢索隔离器5’1、5”1、5’2、5”2、5’3和5”3上的整个复杂联结设备中的所有方向上，可以获得相同的刚度值。从而在被悬挂在6个钢索隔离器5’1、5”1、5’2、5”2、5’3和5”3上的整个复杂联结设备的三种主要平移模式在所有方向上的冲击性能和共振频率几乎相同。
图6a和6b显示第三实施例的复杂联结设备的一种扩充。其包含在上述第三实施例中所述的覆盖装置8。
覆盖装置8可以是一种在侧面和顶部覆盖所述复杂联结设备的桅杆覆盖(mast covering)。这种桅杆提高了使用被设置在底座和天线顶部的弹簧将第一要被连接物体30与非隔绝环境相连的可能性，所述第一要被连接物体30例如是天线61、62和63、支承装置31、32和33以及互联装置7’1、7”1、7’2、7”2、7’3和7”3的组合。这减少了由于船舶运动引起的烦扰的倾斜力矩。
此外，每个天线61、62和63的前侧可以分别由被安装在图6a和6b所示的桅杆8上的雷达的天线罩91、92和93覆盖。
在应用于非转动天线时，吸收振动和冲击装置5(5’1、5”1、5’2、5”2、5’3和5”3)可以被设置在天线6(61、62和63)的底侧和頂侧以及/或刚性板互联天线7(7’1、7”1、7’2、7”2、7’3和7”3)上，以便降低烦扰的倾斜力矩并增加角度准确性。
为了在特殊应用中使用复杂联结设备，支承装置可以被用于支承雷达、天线或光学检测设备。具体地说，在诸如船舶、陆地交通工具、飞机、火箭…的任何运动交通工具上，可以使用复杂联结设备。
符合本发明的复杂联结设备可以是与诸如在振动活跃环境或由于核动力引起的冲击的地面振动和/或冲击隔绝的电子箱。
这种复杂联结设备可以更经常被用于支承任何所有转动轴线应该被阻碍且所有平移是自由的物体。
权利要求
1.一种基本联结设备，包括用于使基本联结设备抵抗扭矩的增强装置；两个用于将所述增强装置与要被连接的第二物体相连的连接装置；在两个分开点，直接或间接地使所述每个连接装置与要被连接的第二物体铰接的两个第一铰接装置；在两个分开点，用于将增强装置与每个连接装置铰接的两个第二铰接装置；在两个分开点，个直接或间接地使所述增强装置与要被连接的第一物体铰接的两个第三铰接装置。
2.如权利要求1所述基本联结设备，其特征在于所述增强装置是盒子。
3.如权利要求2所述基本联结设备，其特征在于所述增强装置是中空盒子。
4.如权利要求1所述基本联结设备，其特征在于所有所述铰接装置允许围绕任何轴线转动。
5.如权利要求1所述基本联结设备，其特征在于所述两个第三铰接装置中的至少一个允许围绕通过两个第三铰接装置中心的一条轴线转动。
6.如权利要求1所述基本联结设备，其特征在于所述两个第三铰接装置中的至少一个允许平移。
7.如权利要求1所述基本联结设备，其特征在于还包括与所述连接装置相连的第二连接装置，通过所述两个第一铰接装置，所述第二连接装置与所述两个连接装置铰接，并被固定在要被连接的第二物体上。
8.如权利要求1所述基本联结设备，其特征在于还包括用于连接要被连接的第一物体的第一连接装置，在两个分开点，所述第一连接装置被两个第三铰接装置绞接在所述增强装置上。
9.如权利要求7所述基本联结设备，其特征在于还包括用于连接要被连接的第一物体的第一连接装置，在两个分开点，所述第一连接装置被两个第三铰接装置绞接在所述增强装置上。
10.如权利要求9所述基本联结设备，其特征在于所述靠在所述第一连接装置上或所述第二连接装置上的连接装置，被称作静止装置，以及所述第一连接装置或所述第二连接装置分别是用于支承所述第一物体或第二物体的装置。
11.一种包括权利要求1所述三个基本联结设备的复杂联结设备。
12.如权利要求11所述复杂联结设备，其特征在于所述三个基本联结设备被彼此相互安装，从而所有基本联结设备的轴线相互垂直，所述基本轴线是垂直于每个基本联结设备的两个连接装置所确定的平面的轴线。
13. 如权利要求12所述复杂联结设备，其特征在于所述三个基本联结设备的连接装置的轴线与垂直方向的夹角(α)等于平方根(2/3)的反余弦。
14.如权利要求11所述复杂联结设备，其特征在于还包括与所述支承装置和静止装置相连的吸收振动和冲击的装置。
15.如权利要求14所述复杂联结设备，其特征在于还包括在由两个基本联结设备为一组的各组之间的一个吸收振动和冲击的装置。
16.如权利要求11所述复杂联结设备，其特征在于还包括在侧面和/或顶面覆盖所述复杂联结设备的装置。
17.一种包括权利要求10所述三个基本联结设备的复杂联结设备。
18.如权利要求17所述复杂联结设备，其特征在于对于所述三个基本联结设备，所述支承装置是公用的。
19.如权利要求18所述复杂联结设备，其特征在于所述支承装置是包括上六侧环的颠倒锥体，所述锥体的两侧中的一侧与三个基本联结设备的一个基本联结设备的增强装置铰接。
20.如权利要求17所述复杂联结设备，其特征在于还包括与所述支承装置和静止装置相连的吸收振动和冲击的装置。
21.如权利要求20所述复杂联结设备，其特征在于还包括在由两个基本联结设备为一组的各组之间的一个吸收振动和冲击的装置。
22.如权利要求17所述复杂联结设备，其特征在于还包括在侧面和/或顶面覆盖所述复杂联结设备的装置。
23.一种如权利要求11所述复杂联结设备的用途，其特征在于所述支承装置适用于支承雷达或天线或光学检测仪器。
全文摘要
本发明涉及一种基本和复杂的联接设备。具体地说，这种联结设备可以被用于支承雷达或天线或光学检测仪器，特别是在船舶上。本发明的目的是提供一种基本联结设备，其包括用于增强基本联结设备抗扭矩的装置；两个用于将所述增强装置(1)与要被连接的第二物体(文档编号F16F15/02GK1514160SQ20031011579
公开日2004年7月21日 申请日期2003年11月28日 优先权日2002年11月29日
发明者扬·米尔德, 扬 米尔德 申请人:塔莱斯荷兰公司
技术领域：
本发明涉及一种基本和复杂的联接设备。具体地说，这种联结设备可以被用于支承雷达或天线或光学探测设备，特别是在船舶上。
这种联结设备的第一目的是相对于另一个物体调整一个物体。从而首先使用的是彼此没有相互联结的直线调整装置。
由于这种直线性，不可能对于另一个物体调整一个物体，同时给予收缩、延伸、横向和倾斜运动。
背景技术：
1975年3月18日授权的美国专利US3,871,778介绍了一种现有联结设备，其被设计的允许物体共同直移运动和阻止物体共同转动。
这种被授权的连接机构通过弹性装置以及利用至少三个联结设备连接物体。三个联结设备中每个包括两个系统。每个系统包括利用铰链接合而由四个杆联结而形成的封闭闭合环路。两个系统有一个公用杆。
这种联结设备机构主要被过度约束(过分固定，包含冗余的约束)，导致高的内部应力，甚至断裂。从而在实践中，仅能适当地工作，联结设备的公用杆被有意地制造的不耐扭转。
此外，通常符合现有技术的联结设备由相对较多的元件和铰链组成，使用允许围绕一条轴线转动的简单的铰链。当应用于天线、雷达和光学检测器支承时，这种简单的铰链不适于支架元件。
发明内容
通过提供一种联结设备，本发明解决了上述缺陷，所述联结设备允许被连接后的物体相对平移运动，但是阻止这些物体围绕任何轴线相对转动。由于包含较少的铰链，本发明的联结设备包含较少的元件，并可以具有较好的刚性。
本发明的目的是提供一种基本联结设备，其包括用于增强基本联结设备抗扭矩的装置；两个用于将所述增强装置与要被连接的第二物体相连的装置；在两个分开点，两个直接或间接地使所述每个连接装置与要被连接的第二物体铰接的第一铰接装置；在两个分开点，两个用于将增强装置与每个连接装置和铰接的第二铰接装置；在两个分开点，两个直接或间接地使增强装置与要被连接的第一物体铰接的第三铰接装置。
本发明的另一个目的是提供一种包括三个基本联结设备的复杂的联结设备。
本发明的另一个实施例是一种复杂联结设备，其中三个基本联结设备彼此相互被安装，从而所有基本联结设备的轴线相互垂直，所述基本轴线是垂直于由每个基本联结设备的两个连接装置所确定的平面的轴线。
此外，本发明的另一个目的是使用这样一种复杂联结设备，其中，支承装置分别用于支承雷达、天线或光学检测设备。
通过下文结合详细显示本发明的附图对本发明的优选实施例和权利要求书所进行的描述，本发明的进一步特征和优点将变得更加清楚。每个细节在本发明中可以分开应用或与其它细节组合使用。
图1是一个符合本发明的基本联结设备的示例；图2a和2b分别是两个不同示例的示意性部分俯视图，图2c、2d、2e、2f、2g、2h、2i和2j分别是用符合本发明的连接装置集成的复杂联结设备的8个不同示例的示意性部分侧视图；图3a、3b、3c和3d分别是本发明复杂联结设备第一实施例的三维正视图、三维前视图、三维俯视图和三维侧视图；图4a、4b、4c和4d分别是本发明复杂联结设备第二实施例的三维正视图、三维前视图、三维俯视图和三维侧视图；
图5a、5b、5c和5d分别是本发明复杂联结设备第三实施例的俯视图、侧视图、三维视图和前视图；图6a和6b分别是第三实施例扩展的横截面视图和三维视图，也就是第三实施例的复杂联结设备与用于覆盖的装置的组合。
具体实施例方式
图1显示了一个符合本发明的联结设备的示例。该基本联结设备包括用于增强基本联结设备抗扭矩能力的装置1以及两个用于将所述增强装置1连接到要被连接的第一物体30上的装置2’和2”。
两个第一铰接装置2/4’和2/4”被设置在两个分开的点上；如果直接铰接，分别位于每个连接装置2’和2”与要被连接的第二物体40上的两个分开点之间。如果连接装置2和2’以及要被连接的第二物体40被间接铰接，两个第一铰接装置2/4’和2/4”例如可以被设置在两个分开点上，分别位于每个连接装置2和2’和第二连接装置4的两个分开点之间，所述第二连接装置4与要被连接的第二物体40刚性连接，例如静止(resting)装置。于是，连接装置2和2’被铰接到静止装置4上。所述静止装置4可以被固定在要被连接的第二物体40上。
两个第二铰接装置1/2’和1/2”在两个分开点被设置在增强装置1和每个连接装置2’和2”之间。
如果直接铰接，两个第三铰接装置1/3’和1/3”被设置在两个分开点，也就是增强装置1上的两个分开点与第一被连接物体30上的两个分开点之间。如果增强装置1与第一被连接物体30被间接铰接，两个第三铰接装置1/3’和1/3”被设置在两个分开点，也就是增强装置1上的两个分开点与例如第一连接装置3上的两个分开点之间，所述第一连接装置3与第一被连接物体30相连，例如是一种支承装置。
如图1所示，增强装置1可以是一个盒子。具体地说，增强装置1可以是一个中空盒子，物体可以被设置在该盒子内。此外连接装置2可以是杆。
第一、第二和第三铰接装置1/2’、1/2”、1/3’、1/3”、2/4’和2/4”可以是允许围绕任何轴线转动的铰链。所以如图1所示，第一、第二和第三铰接装置1/2’、1/2”、1/3’、1/3”、2/4’和2/4”可以是万向铰链(universal hinge)或万向接头或球窝节。此外，两个第三铰接装置1/3’和1/3”中至少一个可以允许在穿过铰接装置1/3’和1/3”中心的直线方向上相对平移运动。所以两个第三铰接装置1/3’和1/3”中一个可以是组合有诸如轴向游动(axial play)的线性导向(linear guidance)的万向铰链。
在另一种情况下，两个第三铰接装置1/3’和1/3”都可以是简单的铰链，其仅允许围绕通过第三铰接装置1/3’和1/3”中心的轴线转动。再次，两个第三铰接装置1/3’和1/3”中至少一个可以允许在穿过铰接装置1/3’和1/3”中心的直线方向上相对平移运动。这种平移运动的可能性可以再次例如通过轴向游动被实现。
这种基本联结设备阻止围绕垂直于平面1/2’-1/2”-2/4'-2/4”的轴线转动，没有内部应力以及产生诸如断裂的失效的缺陷。此外，与现有技术相比，图1所示的基本联结设备具有较少的元件和较少的铰链，因此，这种联结设备在没有简单铰链的情况下可以工作。
这种基本联结设备提供围绕一条轴线的高转动刚性，该轴线垂直于连接装置2’和2”的轴线所确定的平面，或该轴线垂直于铰接装置1/2’、1/2”、2/4’和2/4’的四个中心中三个中心所确定的平面。
图3a、3b、3c、3d以及图4a、4b、4c和4d表示本发明复杂联结设备的第一和第二实施例。所示复杂联结设备包括图1所示的三个基本联结设备。在更有利的形式下，为了阻止所述复杂结构围绕任何轴线转动，采用下述方式，将三个基本联结设备彼此相互安装，也就是三个基本联结设备的能够提供高转动刚性的轴线不在同一平面内。
当三个所述基本轴线在复杂联结设备不受干扰状态下相互垂直时，可以获得最有利的形势。这种不受干扰状态是指这种条件，也就是第一被连接物体30和第二被连接物体40之间的相对平移是0。如果这些基本轴线相互垂直时，复杂联结设备围绕任何任意朝向的轴线的转动刚性相同。所述这些轴线中的每条轴线是垂直于不同基本联结设备的两个连接装置2’和2”所确定的平面。
对这三个基本联结设备来说支承装置3和/或静止装置4可以是公用的。
于是，静止装置4是复杂联结设备的底座(base)。如图3a、3b、3c、3d和4a、4b、4c、4d所示，这个底座4可以是下六侧环。例如该底座可以被安装在船上。
下六侧环底座4的每个角通过连接装置2’1-2”1、2’2’2-2”2和2’3-2”3(每一端配备有各自第一或第二铰接装置1/2’1-1/2”1、2/4’1-2/4”1、1/2’2-1/2”2、2/4’2-2/4”2或1/2’3-1/2”3、2/4’3-2/4”3)中的一个与各自不同的增强装置11、12和13相连。
此外，每个增强装置11、12和13可以通过各自两个第三铰接装置1/3’1-1/3”1、1/3’2-1/3”2和1/3’3-1/3”3与包含在公用支承装置3内的上六侧环相连。两个第三铰接装置1/3’1-1/3”1、1/3’2-1/3”2和1/3’3-1/3”3中的一个可以是万向铰链。两个第三铰接装置1/3’1-1/3”1、1/3’2-1/3”2和1/3’3-1/3”3中的另一个是具有沿增强装置11、12和13和支承装置3之间的转动轴线方向平移运动的附加可能性的万向铰链。
此外，所述复杂联结设备可以包括至少一个吸收振动和冲击装置51、52和53。每个吸收振动和冲击装置51、52和53在其第一末端通过不同铰接装置5/31、5/32和5/33被安装在支承装置3上，在其第二末端，通过不同铰接装置5/41、5/42和5/42被安装在静止装置4上。如图3a、3b、3c、3d以及图4a、4b、4c和4d所示，这些铰接装置5/31、5/32、5/33和5/41、5/42、5/42可以是万向铰链、万向接头或球窝节。例如如图3a、3b、3c、3d以及图4a、4b、4c和4d所示，在每两个基本联结设备之间，复杂联结设备可以包括一种吸收振动和冲击装置51、52和53。
这种吸收振动和冲击装置51、52和53限制了平移运动。这三个吸收振动和冲击装置51、52和53可以确保复杂联结设备的共振频率在2～10Hz之间。所述共振频率应该低于主冲击频率(＞10Hz)，从而隔绝例如水下爆炸所导致的冲击。但是所述共振频率应该大于通常船舶运动和冲击抖动的频率(＜2Hz)，从而限制最大行程(maximum travel)，特别是弹性行程(spring travel)。从而，该复杂联结设备也为支承装置3和被设置在顶部的第一被连接物体30提供冲击和/或振动隔离。
如果复杂联结设备处于不受干扰状态，存在一种有利的形势，吸收振动和冲击装置51、52和53所施加的力大约通过增强装置11、12和13、支承装置3和第一被连接物体30的组合的重心。在此情况下，例如由船舶运动的线性加速度所导致的令人烦恼的倾斜力矩可以被减少到最小程度，增加角度准确性。
通过改变每个吸收振动和冲击装置51、52和53的中心轴线和垂直方向之间的额定角，水平和垂直平移模式的共振频率之比可以变化。
在图3a、3b、3c、3d以及图4a、4b、4c和4d中被显示为螺旋弹簧的弹簧减震器可以被用作所述复杂联结设备的吸收振动和冲击装置51、52和53。吸收振动和冲击装置51、52和53也可以是贝氏弹簧堆垛、钢索隔离器/缆防振垫(cable mounts)和/或其它类型的弹簧减震器。
复杂联结设备的结构可以被静态地确定，由于它包含适合的组合增强装置11、12和13；被连接物体30和40；连接装置2’1-2”1、2’2-2”2和2’3-2”3；铰接装置1/2’1-1/2”1、1/3’1-1/3”1、2/4’1-2/4”1、1/2’2-1/2”2、1/3’2-1/3”2、2/4’2-2/4”2和1/2’3-1/2”3、1/3’3-1/3”3和2/4’3-2/4”3，它们以特定自由程度连接。
这意味着所有元件的实际几何形状并不是理想的确保所有元件的安装。例如连接装置2’1、2”1、2’2、2”2、2’3、2”3中的任一个或多个的长度可以改变，而同时没有产生内力和应力。然而仅仅为一理想几何形状，复杂联结设备将提供纯平移运动，没有任何相对转动运动发生。
当每个基本联结设备满足下述两个条件时，所述理想几何形状被获得，所述条件是连接装置2’和2”的轴是平行的；通过第一铰接装置2/4’和2/4”中心的直线、通过第二铰接装置1/2’和1/2”中心的直线以及通过第三铰接装置1/3’和1/3”中心的直线彼此平行。
例如这两个条件暗示连接装置2’和2”的长度相同。三个基本联结设备中的每个可以使用不同的长度。只要每个基本联结设备满足上述两个条件，基本联结设备中的每个的所有其它尺寸和角度可以改变或可以不同。
如上所述，如果三个基本联结设备的轴线也就是围绕其可以阻止转动的轴线相互垂直，可以存在非常有利的形势。如果三个基本联结设备具有相同尺寸，相对于垂直方向，高度对称地装配，可以获得上述非常有利的形势，在复杂联结设备不受干扰状态下，连接装置2’1、2”1和垂直方向之间的夹角α1、连接装置2’2、2”2和垂直方向之间的夹角α2以及连接装置2’3、2”3和垂直方向之间的夹角α3等于反余弦(平方根(2/3))，其接近35度。
另一种方案是由于上述两个条件，如果连接装置2’的轴线以及通过铰接装置1/2’和1/3’的中心的轴线之间的夹角β等于连接装置2”的轴线以及通过铰接装置1/2”和1/3”的中心的轴线之间的夹角，在复杂联结设备不受干扰状态下，对于所有基本联结设备，它们可以被任意选择是90°。
最后，因为对称的原因，在复杂联结设备不受干扰状态下，对于所有三个基本联结设备，连接装置2’的轴线以及通过铰接装置1/2’和1/2”的中心的轴线之间的夹角γ以及连接装置2”的轴线以及通过铰接装置1/2’和1/2”的中心的轴线之间的夹角γ被选择为90度。
为了这种几何形状，也就是支承装置3相对于静止装置4的平移运动是0的不受干扰状态被获得-每个连接装置2’1、2”1、2’2、2”2和2’3、2”3与垂直方向之间的夹角α大约是35°；-每个连接装置2’1、2”1、2’2、2”2和2’3、2”3与通过第二铰接装置1/2’1、1/2”1、1/2’2、1/2”2和1/2’3、1/2”3以及第三铰接装置1/3’1、1/3”1、1/3’2、1/3”2和1/3’3、1/3”3的轴线之间的夹角β是90°；-弹簧轴线与增强装置11、12和13、支承装置3和要被连接物体30的组合的重心交叉；-弹簧与垂直方向的夹角取决于所希望的质量分布和共振频率。
在复杂联结设备内使用中空盒作为增强装置11、12和13为诸如电子单元的其它物体提供局部冲击和振动隔绝壳体。
图2a和2b分别是两个将基本联结设备集成为复杂联结设备的不同示例的示意性局部俯视图。图2c、2d、2e、2f、2g、2f、2i和2j分别是8个将基本联结设备集成为复杂联结设备的不同示例的示意性部分侧视图。图2a是图2c所示设备的俯视图，图2b是图2d所示设备的俯视图。
在图2a、2b、2c、2d、2e、2f所示的第一四个不同示例中，利用在下侧的连接装置2’-2”使基本联结设备为一体，复杂联结设备包括邻近波动折线的(在图中的右侧)两或多个基本联结设备(未示)。
在图2a和2c所示的第一不同示例中，连接装置2’和2”与增强装置1的外下边缘Eol的端部相连。此外，在此情况下也是支承装置3的第一连接装置3在增强装置1的内上边缘Eiu的端部与增强装置1相连。
在图2b和2d所示的第二不同示例中，连接装置2’和2”与增强装置1的内下边缘Eil的端部相连。此外，在此情况下也是支承装置3的第一连接装置3在增强装置1的外上边缘Eou的端部与增强装置1相连。
其它的变型也是可能的。例如在两个这种变型中，如图2e和2f所示，连接装置2’和2”分别在增强装置的外上边缘Eou的端部和内上边缘Eiu的端部与增强装置1的上边缘端部相连。
上述变动都可以颠倒，也就是如图2g、2h、2i和2j所示，与上侧相连。在图2g、2h、2i和2j所示的第二的四个不同示例中，利用在上侧的连接装置2’和2”，将基本连接装置集成为复杂连接装置。此外，在此情况下，第一连接装置3也就是第一物体30不是一种支承装置，而是一种静止装置，第二连接装置4也就是第二物体40是一种支承装置。复杂联结设备包括邻近波动折线的(在图中的右侧)两或多个基本联结设备(未示)。
在这些第二的四个不同示例中，第一连接装置3在下侧，这种第一连接装置例如可以被安装在船舶上。第二连接装置4在上侧，可以用于支承雷达、天线或光学检测设备。
图3a、3b、3c和3d显示本发明的复杂联结设备的第一实施例。在这种第一实施例中，连接装置2’1、2”1、2’2、2”2、2’3、2”3在增强装置的外下边缘Eol的端部与不同的增强装置11、12和13相连，此外支承装置3在增强装置的内上边缘Eiu的端部与增强装置11、12和13相连。
如图3a所示，支承装置3可以是一种颠倒的锥体部分，包括上六侧环，所述锥体的两侧中的一侧被铰接到三个基本联结设备中一个基本联结设备的增强装置11、12和13上。中央颠倒锥体3的下圆环可以提供一种用于雷达天线系统或其它提供(准确的)角坐标的检测器的底座。通过使用颠倒锥体代替支承装置3的可能的平板底座，被支承的第一要被连接物体30的重心下降。
利用图3a、3b、3c和3d所示的不同铰接装置5/31、5/32和5/33，三个吸收振动和冲击装置51、52和53中的每个使其第一末端与中央颠倒锥体3的下圆环相连。
如图3d所示，复杂联结设备的第一实施例的设计包括在三个基本联结设备的连接装置2’1、2”1、2’2、2”2和2’3、2”3的轴线与垂线之间的反余弦(平方根(2/3))的理想夹角α，约等于35°。这些夹角α是外部的，意味着三个基本联结设备的连接装置2’1、2”1、2’2、2”2和2’3、2”3在虚构的无限长的圆柱体10的外部，所述圆柱体的中心轴线平行于垂直方向，铰接装置2/4’1、2/4”1、2/4’2、2/4”2、2/4’3和2/4”3的中心在该圆柱体的表面上。
图4a、4b、4c和4d显示了复杂联结设备的第二实施例，其在水平安装平面上占据了更多的空间，但是导致要被连接物体30的下支承装置3。
在该第二实施例中，连接装置2’1、2”1、2’2、2”2、2’3、2”3在增强装置的外上边缘Eou的端部与不同的增强装置11、12和13相连，此外支承装置3在增强装置的内下边缘Eil的端部与增强装置11、12和13相连。
如图4d所示，复杂联结设备的第二实施例的设计包括在三个基本联结设备的连接装置2’1、2”1、2’2、2”2和2’3、2”3的轴线与垂线之间的反余弦(平方根(2/3))的理想夹角α，约等于35°。这些夹角α是内部的，意味着三个基本联结设备的连接装置2’1、2”1、2’2、2”2和2’3、2”3在虚构的无限长的圆柱体10的内部，所述圆柱体的中心轴线平行于垂直方向，铰接装置2/4’1、2/4”1、2/4’2、2/4”2、2/4’3和2/4”3的中心在该圆柱体的表面上。
其它未示变型也是可能的，也就是增强装置11、12和13被设置在复杂联结设备的下侧，连接装置2’1、2”1、2’2、2”2和2’3、2”3被设置在复杂联结设备的上侧。于是，通过铰接装置，增强装置11、12和13被连接到静止装置3。此外，通过铰接装置，连接装置2’1、2”1、2’2、2”2和2’3、2”3被连接到支承装置4。
在这些变型中，如果一些物体被设置在被用作增强装置11、12和13的一个或多个中空盒内，采用复杂联结设备的第一和第二实施例的方式，阻止这些物体受到冲击和振动。从而，当将敏感电子元件设置在中空盒11、12和13内时，由于较好的冲击和振动隔绝，在这些变型中，最好选用第一和第二实施例的复杂联结设备。
与连接装置2’1、2”1、2’2、2”2和2’3、2”3相比，当使用相对较重的增强装置11、12和13时，这些变型比第一和第二实施例的复杂联结设备更好。由于增强装置11、12和13被设置在下侧，弹性体可以被降低，达到与平移模式相同的共振频率。
图5a、5b、5c和5d表示复杂联结设备的第三实施例。该实施例包括三个非转动盒形天线61、62和63，采用高度集成方式，它们被连接到支承装置31、32和33上。
第三实施例的复杂联结设备提出连接装置2’1、2”1、2’2、2”2、2’3、2”3在增强装置的外下边缘Eol的端部与不同的增强装置11、12和13相连，此外支承装置3在增强装置的内上边缘Eiu的端部与增强装置11、12和13相连。
如图5a、5b、5c和5d所示，第三实施例的复杂联结设备包括6个例如由钢索隔离器(缆防振垫)制成的吸收振动和冲击装置5’1、5”1、5’2、5”2、5’3和5”3。
吸收振动和冲击装置51、52和53被设置在盒形天线61、62和63的下方并间接地与不同盒形天线61、62和63刚性相连。使用被分别安装在吸收振动和冲击装置51、52和53内上侧的安装装置5/6’1、5/6’2和5/6’3，实现所述刚性连接。利用安装装置5/4’1、5/4’2和5/4’3，吸收振动和冲击装置51、52和53的外下侧间接地但是刚性地与下六侧环4相连。
吸收振动和冲击装置5”1、5”2和5”3被设置在互联装置(例如增强板)7”1、7”2和7”3的上方并间接地与各自互联装置7”1、7”2和7”3刚性相连。使用被分别安装在吸收振动和冲击装置51、52和53内下侧的安装装置5/7”1、5/7”2和5/7”3，实现所述间接但刚性连接。利用安装装置5/8”1、5/8”2和5/8”3，吸收振动和冲击装置51、52和53的外上侧可以间接地但是刚性地与由桅杆(如图6a和6b所示)诸如覆盖装置8相连。
图5a澄清了钢索隔离器5”3的“剪切方向”。图5b再次澄清了钢索隔离器5”3的“压缩压力方向”和“滚动方向”。
钢索隔离器5’1、5”1、5’2、5”2、5’3和5”3的压缩压力方向与垂直方向的夹角是45°。此外所有钢索隔离器5’1、5”1、5’2、5”2、5’3和5”3采用下述朝向，从而它们的压缩压力方向大致通过三个增强装置11、12和13、三个天线61、62和63、支承装置31、32和33和互联装置7’1、7”1、7’2、7”2、7’3和7”3的组合重心。最后，钢索隔离器5’1、5”1相对于天线61的朝向与钢索隔离器5’2、5”2相对于天线62的朝向以及钢索隔离器5’3、5”3相对于天线63的朝向相似。
这些措施确保尽管所述钢索隔离器在前述滚动、剪切和压缩压力方向上的刚度值显著地不同，但在被悬挂在6个钢索隔离器5’1、5”1、5’2、5”2、5’3和5”3上的整个复杂联结设备中的所有方向上，可以获得相同的刚度值。从而在被悬挂在6个钢索隔离器5’1、5”1、5’2、5”2、5’3和5”3上的整个复杂联结设备的三种主要平移模式在所有方向上的冲击性能和共振频率几乎相同。
图6a和6b显示第三实施例的复杂联结设备的一种扩充。其包含在上述第三实施例中所述的覆盖装置8。
覆盖装置8可以是一种在侧面和顶部覆盖所述复杂联结设备的桅杆覆盖(mast covering)。这种桅杆提高了使用被设置在底座和天线顶部的弹簧将第一要被连接物体30与非隔绝环境相连的可能性，所述第一要被连接物体30例如是天线61、62和63、支承装置31、32和33以及互联装置7’1、7”1、7’2、7”2、7’3和7”3的组合。这减少了由于船舶运动引起的烦扰的倾斜力矩。
此外，每个天线61、62和63的前侧可以分别由被安装在图6a和6b所示的桅杆8上的雷达的天线罩91、92和93覆盖。
在应用于非转动天线时，吸收振动和冲击装置5(5’1、5”1、5’2、5”2、5’3和5”3)可以被设置在天线6(61、62和63)的底侧和頂侧以及/或刚性板互联天线7(7’1、7”1、7’2、7”2、7’3和7”3)上，以便降低烦扰的倾斜力矩并增加角度准确性。
为了在特殊应用中使用复杂联结设备，支承装置可以被用于支承雷达、天线或光学检测设备。具体地说，在诸如船舶、陆地交通工具、飞机、火箭…的任何运动交通工具上，可以使用复杂联结设备。
符合本发明的复杂联结设备可以是与诸如在振动活跃环境或由于核动力引起的冲击的地面振动和/或冲击隔绝的电子箱。
这种复杂联结设备可以更经常被用于支承任何所有转动轴线应该被阻碍且所有平移是自由的物体。
权利要求
1.一种基本联结设备，包括用于使基本联结设备抵抗扭矩的增强装置；两个用于将所述增强装置与要被连接的第二物体相连的连接装置；在两个分开点，直接或间接地使所述每个连接装置与要被连接的第二物体铰接的两个第一铰接装置；在两个分开点，用于将增强装置与每个连接装置铰接的两个第二铰接装置；在两个分开点，个直接或间接地使所述增强装置与要被连接的第一物体铰接的两个第三铰接装置。
2.如权利要求1所述基本联结设备，其特征在于所述增强装置是盒子。
3.如权利要求2所述基本联结设备，其特征在于所述增强装置是中空盒子。
4.如权利要求1所述基本联结设备，其特征在于所有所述铰接装置允许围绕任何轴线转动。
5.如权利要求1所述基本联结设备，其特征在于所述两个第三铰接装置中的至少一个允许围绕通过两个第三铰接装置中心的一条轴线转动。
6.如权利要求1所述基本联结设备，其特征在于所述两个第三铰接装置中的至少一个允许平移。
7.如权利要求1所述基本联结设备，其特征在于还包括与所述连接装置相连的第二连接装置，通过所述两个第一铰接装置，所述第二连接装置与所述两个连接装置铰接，并被固定在要被连接的第二物体上。
8.如权利要求1所述基本联结设备，其特征在于还包括用于连接要被连接的第一物体的第一连接装置，在两个分开点，所述第一连接装置被两个第三铰接装置绞接在所述增强装置上。
9.如权利要求7所述基本联结设备，其特征在于还包括用于连接要被连接的第一物体的第一连接装置，在两个分开点，所述第一连接装置被两个第三铰接装置绞接在所述增强装置上。
10.如权利要求9所述基本联结设备，其特征在于所述靠在所述第一连接装置上或所述第二连接装置上的连接装置，被称作静止装置，以及所述第一连接装置或所述第二连接装置分别是用于支承所述第一物体或第二物体的装置。
11.一种包括权利要求1所述三个基本联结设备的复杂联结设备。
12.如权利要求11所述复杂联结设备，其特征在于所述三个基本联结设备被彼此相互安装，从而所有基本联结设备的轴线相互垂直，所述基本轴线是垂直于每个基本联结设备的两个连接装置所确定的平面的轴线。
13. 如权利要求12所述复杂联结设备，其特征在于所述三个基本联结设备的连接装置的轴线与垂直方向的夹角(α)等于平方根(2/3)的反余弦。
14.如权利要求11所述复杂联结设备，其特征在于还包括与所述支承装置和静止装置相连的吸收振动和冲击的装置。
15.如权利要求14所述复杂联结设备，其特征在于还包括在由两个基本联结设备为一组的各组之间的一个吸收振动和冲击的装置。
16.如权利要求11所述复杂联结设备，其特征在于还包括在侧面和/或顶面覆盖所述复杂联结设备的装置。
17.一种包括权利要求10所述三个基本联结设备的复杂联结设备。
18.如权利要求17所述复杂联结设备，其特征在于对于所述三个基本联结设备，所述支承装置是公用的。
19.如权利要求18所述复杂联结设备，其特征在于所述支承装置是包括上六侧环的颠倒锥体，所述锥体的两侧中的一侧与三个基本联结设备的一个基本联结设备的增强装置铰接。
20.如权利要求17所述复杂联结设备，其特征在于还包括与所述支承装置和静止装置相连的吸收振动和冲击的装置。
21.如权利要求20所述复杂联结设备，其特征在于还包括在由两个基本联结设备为一组的各组之间的一个吸收振动和冲击的装置。
22.如权利要求17所述复杂联结设备，其特征在于还包括在侧面和/或顶面覆盖所述复杂联结设备的装置。
23.一种如权利要求11所述复杂联结设备的用途，其特征在于所述支承装置适用于支承雷达或天线或光学检测仪器。
全文摘要
本发明涉及一种基本和复杂的联接设备。具体地说，这种联结设备可以被用于支承雷达或天线或光学检测仪器，特别是在船舶上。本发明的目的是提供一种基本联结设备，其包括用于增强基本联结设备抗扭矩的装置；两个用于将所述增强装置(1)与要被连接的第二物体(文档编号F16F15/02GK1514160SQ20031011579
公开日2004年7月21日 申请日期2003年11月28日 优先权日2002年11月29日
发明者扬·米尔德, 扬 米尔德 申请人:塔莱斯荷兰公司
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