專利名稱：用于飛行器起落架的緊湊式減擺阻尼器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本公開(kāi)大致涉及用于減少飛行器起落架中的擺振的阻尼器。更具體地，本公開(kāi)涉及可與電驅(qū)動(dòng)的飛行器起落架轉(zhuǎn)向系統(tǒng)一起使用的用于飛行器起落架的緊湊式減擺阻尼
O

背景技術(shù)：
對(duì)于許多應(yīng)用而言機(jī)械式阻尼器是公知且常用的。然而，安裝至大多數(shù)飛行器的懸臂式起落架類型在起飛和著陸滾動(dòng)期間易于擺振。這些振動(dòng)由作用于跑道表面上輪胎的接觸面積的橫向力和縱向力的結(jié)合所引起，且可能由若干方式啟動(dòng)，比方說(shuō)，例如失去平衡的一個(gè)或更多輪胎、物體撞擊、軸承/接頭等中的過(guò)量間隙等。在傳統(tǒng)的飛行器系統(tǒng)中，擺振振動(dòng)通常借助液壓操作的致動(dòng)器內(nèi)的控制孔來(lái)減弱，致動(dòng)器被用來(lái)向起落架提供轉(zhuǎn)向輸入。備選地，單獨(dú)的專用液壓減擺阻尼器或阻尼系統(tǒng)可被設(shè)置在主起落架結(jié)構(gòu)的外部。然而，朝向使用電操作的飛行器(采用用于轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的電氣致動(dòng))的增加的進(jìn)展意味著此類解決方案不再是最佳的。另外，如果失去電功率，由于阻尼器需要繼續(xù)起作用， 使用任何完全動(dòng)力驅(qū)動(dòng)的主動(dòng)式阻尼系統(tǒng)因而將未必滿足嚴(yán)格的航空認(rèn)證要求。不過(guò)，盡管已知用于飛行器轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的各種被動(dòng)式減擺阻尼器，但它們?nèi)匀痪哂懈鞣N缺點(diǎn)，例如，比方說(shuō)它們可能機(jī)械上復(fù)雜、沉重、具有低的服務(wù)操作壽命和/或本質(zhì)上不適合用于除了輕型飛行器外的任何飛行器。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于以上所述，提供了一種用于飛行器起落架的減擺阻尼器，其中，減擺阻尼器包括外殼、轉(zhuǎn)子以及第一和第二流體室，轉(zhuǎn)子具有設(shè)置在外殼內(nèi)的導(dǎo)葉，第一和第二流體室通過(guò)控制孔連接且通過(guò)導(dǎo)葉彼此隔開(kāi)。根據(jù)另一個(gè)方面，提供了一種用于飛行器的可轉(zhuǎn)向的起落架輪系單元，其包括減擺阻尼器，其中，減擺阻尼器包括外殼、轉(zhuǎn)子以及第一和第二流體室，轉(zhuǎn)子具有設(shè)置在外殼內(nèi)的導(dǎo)葉，第一和第二流體室通過(guò)控制孔連接且通過(guò)導(dǎo)葉彼此隔開(kāi)。根據(jù)又一個(gè)方面，提供了一種將減擺阻尼器安裝至飛行器起落架的方法，其中，減擺阻尼器包括外殼、轉(zhuǎn)子以及第一和第二流體室，轉(zhuǎn)子具有設(shè)置在外殼內(nèi)的導(dǎo)葉，第一和第二流體室通過(guò)控制孔連接且通過(guò)導(dǎo)葉彼此隔開(kāi)。由所附權(quán)利要求書、說(shuō)明書和附圖，本發(fā)明的實(shí)施例的其他方面、優(yōu)點(diǎn)和特征是顯而易見(jiàn)的。本發(fā)明的各種方面和實(shí)施例的優(yōu)點(diǎn)是使得能夠移除或減少各種液壓系統(tǒng)，以及具有相關(guān)的重量減輕以及操作可靠性增強(qiáng)的構(gòu)件。


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在說(shuō)明書的剩余部分中(包括參考附圖)，向本領(lǐng)域技術(shù)人員更具體地闡述了完整且能夠?qū)嵭械墓_(kāi)，包括它們的最佳模式，其中圖1顯示了穿過(guò)根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的飛行器起落架油減震器(oleo)的豎直橫截面；圖2顯示了穿過(guò)根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的減擺阻尼器的水平橫截面；以及圖3顯示了穿過(guò)根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的減擺阻尼器的豎直橫截面。
具體實(shí)施例方式現(xiàn)在將詳細(xì)地參考各種實(shí)施例，在各個(gè)附圖中圖示了它們中的一個(gè)或多個(gè)示例。 各個(gè)示例作為解釋而提供且不意味著成為限制。例如，作為一個(gè)實(shí)施例的部分而被圖示或描述的特征可在另外的實(shí)施例上使用或與另外的實(shí)施例結(jié)合而產(chǎn)生又另外的實(shí)施例。本公開(kāi)意圖包括此類改型和變型。圖1顯示了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的飛行器起落架油減震器120。該起落架油減震器120包括可滑動(dòng)地安裝在油減震器柱30中的油減震器活塞10。油減震器活塞10可通過(guò)連接器裝置12連接至飛行器機(jī)身(未顯示)。起落架序列(landing gear train)(未顯示)可連接至油減震器柱30。在各種實(shí)施例中，油減震器活塞10和油減震器柱30可相對(duì)于彼此旋轉(zhuǎn)，以提供可轉(zhuǎn)向的起落架序列。此類轉(zhuǎn)向例如可使用電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)致動(dòng)的馬達(dá)而提供。油減震器活塞10包括活塞室14。該活塞室14可充滿惰性氣體，例如，比方說(shuō)氮?dú)?(N2)。油減震器柱30具有軸向中央滑動(dòng)軸承安裝件112，該安裝件具有上方六角形狀的引導(dǎo)軸部分116，盡管還可使用各種其它非圓形的形狀。在滑動(dòng)軸承安裝件112和油減震器柱 30的內(nèi)壁42之間限定了液壓流體室32。液壓流體40被密封在起落架油減震器120內(nèi)，且在使用中充滿液壓流體室32。在使用中，當(dāng)起落架序列處于其操作性向下且鎖止位置時(shí)，起落架油減震器120 被朝向地面定向。液壓流體40因而在液壓流體室32中匯聚，同時(shí)填充氣體積聚在接近連接器裝置12的活塞室14的上方部分中。徑向隔開(kāi)的第一和第二通道16、18設(shè)置在油減震器活塞10的下方部分中，以允許液壓流體40在液壓流體室32和活塞室14之間流動(dòng)。取決于可變化直徑的致動(dòng)器軸(未顯示)穿過(guò)橫截面的位置，第一通道16提供了可變化的橫截面，以便在行程的盡頭附近提供增加的阻尼。第二通道18具有固定的橫截面區(qū)域。當(dāng)起落架油減震器120沿軸向方向被壓縮時(shí)，在液壓流體室32和活塞室14之間的流體流提供了縱向阻尼作用。油減震器柱30的內(nèi)壁42和油減震器活塞10的下方部分成形成協(xié)作以便當(dāng)油減震器活塞10處在上方完全延伸的位置36和下方完全壓縮的位置38時(shí)提供停止位置。停止位置使得起落架油減震器120能夠在這兩個(gè)盡頭位置36、38之間操作，并防止因過(guò)度延伸或過(guò)度壓縮對(duì)其的損害。減擺阻尼器100也設(shè)置在起落架油減震器120內(nèi)。減擺阻尼器100的外殼被固定至油減震器活塞10的下方部分，在第一和第二通道16、18的附近。另外，減擺阻尼器100 以鍵接合方式被同軸設(shè)置在引導(dǎo)軸部分116周圍，使得減擺阻尼器100和油減震器活塞10 沿縱向軸向方向自由移動(dòng)，但使得油減震器柱30和油減震器活塞10之間的任何相對(duì)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)促使引導(dǎo)軸部分116驅(qū)動(dòng)減擺阻尼器100。在圖示的實(shí)施例中，起落架油減震器120是密封單元，且減擺阻尼器100用來(lái)自起落架油減震器120的液壓流體室32的液壓流體40填充。從而，對(duì)于減擺阻尼器100不需要單獨(dú)的或外部的液壓流體源來(lái)操作。圖2顯示了穿過(guò)根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的減擺阻尼器100的水平橫截面。減擺阻尼器100用于飛行器起落架中。例如，減擺阻尼器100可用在圖1中所示的起落架油減震器120中。此類減擺阻尼器100是緊湊式的并且操作可靠的。該減擺阻尼器100包括外殼108、轉(zhuǎn)子102以及第一和第二流體室124，126，轉(zhuǎn)子 102具有設(shè)置在外殼108內(nèi)的導(dǎo)葉104，第一和第二流體室124，126通過(guò)控制孔110連接。 第一和第二流體室124，126還通過(guò)導(dǎo)葉104彼此隔開(kāi)且可用液壓流體40填充。導(dǎo)葉104 優(yōu)選設(shè)有密封溝槽106和設(shè)置在密封溝槽106中的彈性體密封件，以幫助分隔第一和第二流體室124，126。支承在轉(zhuǎn)子102上的轉(zhuǎn)子密封件122也被設(shè)置成鄰近外殼108內(nèi)的控制孔 110。液壓流體40可在飛行器起落架油減震器120中提供，或可從單獨(dú)的減擺阻尼器專用儲(chǔ)器提供。在使用了傳統(tǒng)的油減震器液壓流體處，本發(fā)明的各種實(shí)施例提供了如下優(yōu)點(diǎn)， 即不需要單獨(dú)的液壓流體源及其相關(guān)的儲(chǔ)器、管道等，且獲得了因而引起的重量和可靠性改進(jìn)。在圖示的實(shí)施例中，轉(zhuǎn)子102的沿直徑相對(duì)的部分被用來(lái)形成相應(yīng)的第一和第二流體室124，126的一部分，使得將液壓流體40容納在外殼108以及兩個(gè)流體室中的轉(zhuǎn)子 102以及導(dǎo)葉104之間。然而，本領(lǐng)域技術(shù)人員將意識(shí)到外殼108的延伸部分也可用來(lái)部分限定此類流體室?？刂瓶?10具有聯(lián)接至液壓流體儲(chǔ)器的第一通路111和第二通路113。例如，如在圖2中示意性地略示，此類液壓流體儲(chǔ)器可通過(guò)至少部分地由油減震器柱的內(nèi)壁42限定的液壓流體室32提供。第一通路111和第二通路113還通過(guò)第一單向節(jié)流器115連接至第一流體室124， 且通過(guò)第二單向節(jié)流器117連接至第二流體室126。此類單向節(jié)流器115，117可使用標(biāo)準(zhǔn)的傳統(tǒng)止回閥而提供，而這些使得減擺阻尼器100 —旦被安裝即能夠自我填充。這是有利的，因?yàn)槠涫沟么祟悳p擺阻尼器100更容易制造、運(yùn)輸和安裝。第一通路111、第二通路113以及第一和第二單向節(jié)流器115，117 —起限定了大致 X形的通道，借此液壓流體40可從第一流體室IM流過(guò)該通道并進(jìn)入第二流體室126，且反之亦然。該實(shí)施例的通道的直徑是固定的。然而，在各種備選的實(shí)施例中，可提供可變化橫截面的通道，例如通過(guò)使用伺服閥。這使得能夠在大范圍的輸入?yún)?shù)上優(yōu)化阻尼性能，同時(shí)還在總功率損耗的情況下維持足夠的控制。同心地安裝在轉(zhuǎn)子102內(nèi)的是滑動(dòng)軸承接觸面114，其形成了滑動(dòng)軸承118的一部分。該滑動(dòng)軸承接觸面114可作為單獨(dú)的構(gòu)件提供或可與轉(zhuǎn)子102—體形成?；瑒?dòng)軸承接觸面114具有六角形狀的孔，六角形狀的引導(dǎo)軸部分116可被設(shè)置在該孔中。配合的六角形狀幫助防止轉(zhuǎn)子102與設(shè)置在孔中的任何引導(dǎo)軸部分116之間的滑動(dòng)，滑動(dòng)軸承接觸面 114固定在轉(zhuǎn)子102上。引導(dǎo)軸部分116上的任何擺振振動(dòng)還通過(guò)滑動(dòng)軸承118傳遞至減擺阻尼器。
圖3顯示了沿著線A-A穿過(guò)圖2的減擺阻尼器100的豎直橫截面。注意減擺阻尼器100被描繪成相對(duì)于在圖1中所示處于倒置位置上。轉(zhuǎn)子102(其可例如由鋁青銅合金材料制成)被插入形成在外殼108中的腔140 中。轉(zhuǎn)子102的下方部分設(shè)置有第一環(huán)形旋轉(zhuǎn)密封件130，該密封件在轉(zhuǎn)子102和外殼108 之間形成了不透流體的密封。提供了環(huán)形外殼聯(lián)接凸緣142將轉(zhuǎn)子102保持在腔140內(nèi)。使用螺栓134，138將該外殼聯(lián)接凸緣142緊固至外殼108。盡管僅顯示了兩個(gè)此類螺栓134，138，但本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到可使用更多此類螺栓。該外殼聯(lián)接凸緣142在其頸部分周圍設(shè)置有環(huán)形靜態(tài)密封件128。該靜態(tài)密封件1 在外殼聯(lián)接凸緣142和外殼108的上方部分之間提供了不透流體的密封。轉(zhuǎn)子102的上方部分設(shè)置有第二環(huán)形旋轉(zhuǎn)密封件132，該密封件在轉(zhuǎn)子102和外殼聯(lián)接凸緣142之間形成了不透流體的密封。第一和第二流體室124，126因而與腔140隔離，以防止液壓流體泄漏。滑動(dòng)軸承118在滑動(dòng)軸承接觸面114和引導(dǎo)軸部分116(當(dāng)被插入其中時(shí))之間形成。該引導(dǎo)軸部分116因而能夠相對(duì)于減擺阻尼器100沿縱向方向150在腔140內(nèi)自由移動(dòng)。這使得滑動(dòng)起落架部件能夠相對(duì)于減擺阻尼器100大致無(wú)障礙地沿大致平行于其中央軸線的方向移動(dòng)(例如，當(dāng)被安裝在其中時(shí)，相對(duì)于飛行器沿豎直方向)。然而，相對(duì)于通過(guò)滑動(dòng)軸承118連接的滑動(dòng)起落架部件的減擺阻尼器100的任何轉(zhuǎn)動(dòng)(例如，沿箭頭152的方向)將導(dǎo)致轉(zhuǎn)子102在外殼108內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，迫使流體從流體室 124，126中的其中之一經(jīng)由控制孔110至另一個(gè)。該受迫的流體移動(dòng)對(duì)任何因擺振產(chǎn)生的振動(dòng)提供了阻尼力。本發(fā)明的各種方面和實(shí)施例已經(jīng)在文中描述。然而，本領(lǐng)域技術(shù)人員將意識(shí)到減擺阻尼器的許多不同實(shí)施例都是可能的。例如，本發(fā)明的各種方面和實(shí)施例的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是使得能夠移除或減少各種液壓系統(tǒng)以及具有相關(guān)的重量減少和操作可靠性增強(qiáng)的構(gòu)件。在某些實(shí)施例中，除了在某些飛行器起落架的油減震器中的阻尼器元件之外，可避免使用各種外部流體管道連接，從而使得能夠在減少重量的同時(shí)提供了可能的腐蝕、液壓流體泄漏的降低的風(fēng)險(xiǎn)。本發(fā)明的各種實(shí)施例可被設(shè)置于例如在起落架構(gòu)件內(nèi)的同心安裝的裝置中，例如油減震器。本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到可例如通過(guò)使用以下中的一個(gè)或多個(gè)焊接、螺栓連接、鉚接、以互相配合/互相接合的非圓形橫截面輪廓鍵接合等來(lái)將減擺阻尼器外殼的部件連接至起落架油減震器部件而提供此類裝置，使得在其間的旋轉(zhuǎn)大致被消除。有利的是，本發(fā)明的各種實(shí)施例還可通過(guò)將根據(jù)本發(fā)明的各種實(shí)施例的減擺阻尼器改型翻新至現(xiàn)有的飛行器起落架部件而提供。例如，外殼的外表面可被成形成順應(yīng)起落架油減震器的內(nèi)表面以提供非圓柱形的相應(yīng)內(nèi)配合表面形狀和外配合表面形狀，使得在外殼和起落架油減震器之間提供鍵配合，以便防止在其間的相對(duì)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。此外，如在文中所示，可提供本發(fā)明的各種方面和實(shí)施例，其中使得能夠在減弱在其間的任何旋轉(zhuǎn)振動(dòng)的同時(shí)進(jìn)行部件的相對(duì)縱向運(yùn)動(dòng)。本書面描述使用示例，包括最佳模式，使得本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠制作和使用所述的主題。盡管在前文中已經(jīng)公開(kāi)了各種具體實(shí)施例，但本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到權(quán)利要求書的精神和范圍允許等同有效的改型。特別是，以上所述的實(shí)施例的互相非排他性特征可彼此結(jié)合?？杀皇谟鑼＠姆秶蓹?quán)利要求書限定，且可包括本領(lǐng)域技術(shù)人員想到的此類改型和其它示例。如果此類其它示例具有與權(quán)利要求的書面語(yǔ)言并非不同的結(jié)構(gòu)元件或它們包括與權(quán)利要求的書面語(yǔ)言非實(shí)質(zhì)不同的等同結(jié)構(gòu)元件，則它們意圖落在權(quán)利要求的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種用于飛行器起落架的減擺阻尼器，所述減擺阻尼器包括 夕卜殼；轉(zhuǎn)子，其具有設(shè)置在所述外殼內(nèi)的導(dǎo)葉；以及第一流體室和第二流體室，所述第一流體室和第二流體室通過(guò)控制孔連接且通過(guò)所述導(dǎo)葉彼此隔開(kāi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的減擺阻尼器，其特征在于，所述控制孔具有固定橫截面通道。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的減擺阻尼器，其特征在于，所述控制孔具有可變化橫截面通道。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的減擺阻尼器，其特征在于，所述可變化橫截面通道由一個(gè)或更多伺服閥提供。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的減擺阻尼器，其特征在于，所述控制孔還包括一個(gè)或更多單向節(jié)流器閥。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的減擺阻尼器，其特征在于，所述減擺阻尼器還包括至少一個(gè)滑動(dòng)軸承，用于在其間沒(méi)有任何顯著的阻尼作用的情況下使得起落架部件能夠彼此以大致平行的關(guān)系移動(dòng)。
7.一種用于飛行器的可轉(zhuǎn)向的起落架輪系單元，所述可轉(zhuǎn)向的起落架輪系單元包括安裝在起落架油減震器內(nèi)的減擺阻尼器，其中，所述減擺阻尼器包括夕卜殼；轉(zhuǎn)子，其具有設(shè)置在所述外殼內(nèi)的導(dǎo)葉；以及第一流體室和第二流體室，所述第一流體室和第二流體室通過(guò)控制孔連接且通過(guò)所述導(dǎo)葉彼此隔開(kāi)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的可轉(zhuǎn)向的起落架輪系單元，其特征在于，所述起落架油減震器中的液壓流體被用來(lái)供給所述減擺阻尼器。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的可轉(zhuǎn)向的起落架輪系單元，其特征在于，所述外殼成形成安裝在所述起落架油減震器內(nèi)，使得其間的旋轉(zhuǎn)大致被消除。
10.一種將減擺阻尼器安裝至飛行器起落架的方法，所述減擺阻尼器包括外殼、轉(zhuǎn)子以及第一流體室和第二流體室，所述轉(zhuǎn)子具有設(shè)置在所述外殼內(nèi)的導(dǎo)葉，所述第一流體室和第二流體室通過(guò)控制孔連接且通過(guò)所述導(dǎo)葉彼此隔開(kāi)，所述方法包括提供所述減擺阻尼器，使得其完全地位于起落架油減震器內(nèi)。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，所述方法還包括使所述起落架油減震器的內(nèi)表面成形以順應(yīng)所述減擺阻尼器的所述外殼的外表面；以及將所述減擺阻尼器固定在所述起落架油減震器內(nèi)，使得所述減擺阻尼器完全位于其中。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于飛行器起落架的緊湊式減擺阻尼器，具體而言，提供了一種用于飛行器起落架的減擺阻尼器。該減擺阻尼器包括外殼、轉(zhuǎn)子以及第一和第二流體室，轉(zhuǎn)子具有設(shè)置在外殼內(nèi)的導(dǎo)葉，第一和第二流體室通過(guò)控制孔連接且通過(guò)導(dǎo)葉彼此隔開(kāi)。
文檔編號(hào)B64C25/34GK102374260SQ201110217790
公開(kāi)日2012年3月14日 申請(qǐng)日期2011年7月21日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月21日
發(fā)明者D·J·瓊斯, R·A·埃文斯 申請(qǐng)人:通用電氣航空系統(tǒng)有限公司