起落架驅(qū)動系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了用于使飛行器起落架(10)的一個或更多個輪(16)旋轉(zhuǎn)以在著陸之前進行自旋加快和/或進行地面滑行的驅(qū)動系統(tǒng)。第一方面提供了一種用于使飛行器起落架(10)的輪(16)旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動系統(tǒng)，該驅(qū)動系統(tǒng)包括能夠操作成經(jīng)由第一驅(qū)動路徑使第一驅(qū)動小齒輪旋轉(zhuǎn)的馬達(52)以及適于固定至輪(16)的從動齒輪(20)。該驅(qū)動系統(tǒng)具有第一構(gòu)型，在第一構(gòu)型中，第一驅(qū)動小齒輪能夠與從動齒輪(20)嚙合以允許馬達(52)經(jīng)由第一驅(qū)動路徑驅(qū)動從動齒輪(20)。第一驅(qū)動小齒輪和從動齒輪(20)中的一者包括第一鏈輪(60)并且第一驅(qū)動小齒輪和從動齒輪中的另一者包括設(shè)置成形成圈的一系列滾子(36)，每個滾子(36)均能夠分別繞距第一驅(qū)動小齒輪或從動齒輪(20)的旋轉(zhuǎn)軸線固定距離的滾子軸線旋轉(zhuǎn)。一些實施方式包括第二驅(qū)動小齒輪并且馬達(52)能夠操作成經(jīng)由第二驅(qū)動路徑使第二驅(qū)動小齒輪旋轉(zhuǎn)。這種驅(qū)動系統(tǒng)能夠在第一構(gòu)型與第二構(gòu)型之間進行切換，在第二構(gòu)型中，第二驅(qū)動小齒輪能夠與從動齒輪(20)嚙合以允許馬達(52)經(jīng)由第二驅(qū)動路徑驅(qū)動從動齒輪。第二驅(qū)動小齒輪和從動齒輪(20)中的一者包括第二鏈輪(62)并且第二驅(qū)動小齒輪和從動齒輪(20)中的另一者包括所述一系列滾子(36)。第一驅(qū)動路徑的傳動比大于第二驅(qū)動路徑的傳動比。
【專利說明】起落架驅(qū)動系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及用于使飛行器起落架的一個或更多個輪旋轉(zhuǎn)以在著陸之前進行自旋加快和/或進行地面滑行的驅(qū)動系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]飛行器需要在飛機場上的各地點之間進行地面滑行。一個示例為跑道與飛行器的乘客上飛行器或下飛行器的位置(例如，登機口)之間的滑行。通常，這種滑行通過使用來自飛行器的發(fā)動機的推力向前推進飛行器使得起落架輪發(fā)生旋轉(zhuǎn)來實現(xiàn)。由于地面滑行速度必需相對較低，因此發(fā)動機必須以非常低的功率運行。這意味著:由于這種低功率下的低推進效率而使得存在相對較高的燃料消耗。這導(dǎo)致了機場周圍局部大氣污染和噪音污染的程度增加。此外，即使當(dāng)發(fā)動機以低功率運行，通常仍需要應(yīng)用輪制動器來限制地面滑行速度，從而導(dǎo)致制動器的高度磨損。
[0003]使用民用飛行器的主發(fā)動機使民用飛行器進行例如遠離登機口的倒行是不被允許的。當(dāng)必需倒行時或者在不能夠?qū)嵤┙?jīng)由主發(fā)動機推力的地面滑行的其他情況下，使用拖吊車來調(diào)動飛行器四處移動。這個過程是費力且成本高昂的。
[0004]因此，需要一種驅(qū)動系統(tǒng)在地面滑行操作期間向飛行器起落架的輪提供動力。還需要在著陸之前使用這種驅(qū)動系統(tǒng)來對輪進行預(yù)自旋，使得輪在著地時已經(jīng)以其初始著陸速度或接近該著陸速度自旋。這種預(yù)著陸自旋加快被認為可以減小著陸時的輪胎磨損，并且可以減小著陸期間傳輸至起落架的載荷。
[0005]近年來，已經(jīng)提出了用于在飛行器處于地面上的同時驅(qū)動輪以及在著陸之前使輪自旋加快的若干個自主的地面滑行系統(tǒng)。US2006/0065779中公開了一個示例，其提出了一種被供以動力的前飛行器輪系統(tǒng)，在該飛行器輪系統(tǒng)中，使用離合器來在輪可以自由地自旋的模式與輪可以由電馬達驅(qū)動的模式之間進行切換。離合器還可以操作成使馬達能夠在著陸之前對輪進行預(yù)自旋。
[0006]這種現(xiàn)有技術(shù)的系統(tǒng)通常被限制于前起落架，因為其占據(jù)太多的空間而不能夠結(jié)合到主起落架中，主起落架中輪周圍的大部分空間被制動系統(tǒng)占據(jù)。然而，前起落架在地面滑行操作期間僅支承整體上由起落架支承的豎向載荷的一小部分載荷(飛行器重量的大約5% )。因此，被驅(qū)動的前起落架輪與地面之間存在的牽引力可能不足以進行可靠的飛行器地面滑行。這在飛行器的重心朝向其尾部極限時以及在地表面光滑時特別緊要。
[0007]W02011/023505中描述了不限于前起落架的現(xiàn)有技術(shù)布置。所公開的系統(tǒng)使用致動器來將從動的帶齒小齒輪移入及移出與輪上的帶齒環(huán)形齒輪的驅(qū)動接合。該系統(tǒng)限于地面滑行操作。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明的第一方面提供了一種用于使飛行器起落架的輪旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動系統(tǒng)，該驅(qū)動系統(tǒng)包括能夠操作成經(jīng)由第一驅(qū)動路徑使第一驅(qū)動小齒輪旋轉(zhuǎn)的馬達以及適于固定至輪的從動齒輪，其中，該驅(qū)動系統(tǒng)具有第一構(gòu)型，在第一構(gòu)型中，第一驅(qū)動小齒輪能夠與從動齒輪嚙合(即，能夠與從動齒輪驅(qū)動接合)以允許馬達經(jīng)由第一驅(qū)動路徑驅(qū)動從動齒輪，并且其中，第一驅(qū)動小齒輪和從動齒輪中的一者包括第一鏈輪，第一驅(qū)動小齒輪和從動齒輪中的另一者包括設(shè)置成形成圈的一系列滾子，每個滾子均能夠分別繞距第一驅(qū)動小齒輪或從動齒輪的旋轉(zhuǎn)軸線固定距離(且大致平行于所述旋轉(zhuǎn)軸線)的滾子軸線旋轉(zhuǎn)。
[0009]經(jīng)由鏈輪和設(shè)置成圈的一系列滾子實現(xiàn)馬達-輪連接的關(guān)鍵優(yōu)勢在于，這種機構(gòu)本身比較堅固并且可容忍環(huán)境污染。因此，可能并非必須將驅(qū)動系統(tǒng)封裝在殼體內(nèi)來防止碎片和其他污染物的進入。與之相比，例如W02011/023505中公開的驅(qū)動系統(tǒng)布置之類的采取嚙合帶齒齒輪的驅(qū)動系統(tǒng)布置必須適當(dāng)?shù)乇苊馕廴疚?，所需的保護殼體增加了重量和費用并且使常規(guī)檢查困難。
[0010]鏈輪-滾子布置的另一優(yōu)勢在于，其比嚙合帶齒齒輪布置更加耐受輪變形以及小齒輪與從動齒輪之間的未對準。起落架輪在地面滑行期間受到高載荷及所產(chǎn)生的變形，并且固定至輪的從動齒輪將響應(yīng)于這種輪變形而不可避免地變形。嚙合帶齒齒輪對這種變形不耐受并且典型的帶齒輪輞齒輪可能需要經(jīng)由軸承、柔性界面或者類似物而與輪隔離。與之相比，本發(fā)明的鏈輪和滾子布置在沒有這種修改的情況下能夠容忍變形。
[0011]在一些實施方式中，所述一系列滾子可以由滾子齒輪提供。因此，所述一系列滾子中的每個滾子能夠繞銷旋轉(zhuǎn)，銷可選擇地由環(huán)形支承構(gòu)件支承或者支承在兩個環(huán)形支承構(gòu)件之間。這種布置具有重量輕和高結(jié)構(gòu)強度的優(yōu)勢。滾子的主要失效模式在于銷的剪切失效；通過在沒有中間套筒、襯套或其他部件的情況下將每個滾子直接地安裝在其相應(yīng)的銷上，銷的直徑可以被最大化以使剪切強度最大。
[0012]在其他實施方式中，所述一系列滾子可以由圍繞支承構(gòu)件的外周延伸并固定至支承構(gòu)件的滾子鏈(也稱作附接鏈或附接滾子鏈)提供。這種布置可能實現(xiàn)起來比以上討論的滾子齒輪結(jié)構(gòu)更便宜。滾子鏈通常被利用以使得其圍繞一個或更多個鏈輪輪延伸，從而使得該鏈能夠相對于這些鏈輪輪移動。通過將滾子鏈設(shè)置成使得其固定至支承構(gòu)件，滾子鏈不需要彎曲(即，不存在相鄰連桿之間的相對運動)，從而鏈受到較小的磨損。這轉(zhuǎn)而使得鏈的使用壽命更長并且維護費用減少。此外，滾子鏈在失效的情況下幾乎不可能與支承構(gòu)件分離。然而，保持了鏈分離的小風(fēng)險，從而使?jié)L子鏈實施方式潛在地次優(yōu)選于滾子齒輪實施方式。在滾子鏈實施方式中，第一鏈輪優(yōu)選地包括針齒輪鏈輪。
[0013]從動齒輪優(yōu)選地具有比驅(qū)動小齒輪的直徑更大的直徑。這種布置提供了扭矩放大的傳動比和有效的利用空間。
[0014]第一驅(qū)動小齒輪優(yōu)選地包括第一鏈輪并且從動齒輪優(yōu)選地包括所述一系列滾子。這種布置用作使?jié)L子的數(shù)目最大，并且因此這種布置用作使每個滾子的磨損最小從而延長從動齒輪的壽命。此外，由于很可能鏈輪將比所述一系列滾子更快地屈服于磨損并且驅(qū)動小齒輪比從動齒輪更容易更換，因此這種布置提供了更容易的維護。
[0015]驅(qū)動系統(tǒng)優(yōu)選地能夠在第一構(gòu)型與第三構(gòu)型之間進行切換，在第三構(gòu)型中，第一驅(qū)動小齒輪不能夠與從動齒輪嚙合。因此，驅(qū)動系統(tǒng)能夠在處于第一構(gòu)型中時被用于地面滑行，以及在處于第三構(gòu)型中時被用于起飛、著陸、或者輪的自由旋轉(zhuǎn)更重要的其他操作。替代性地，可以在第一驅(qū)動小齒輪與馬達之間設(shè)置離合器。
[0016]在一些實施方式中，驅(qū)動系統(tǒng)包括第二驅(qū)動小齒輪并且馬達能夠操作成經(jīng)由第二驅(qū)動路徑使第二驅(qū)動小齒輪旋轉(zhuǎn)，其中，驅(qū)動系統(tǒng)能夠在所述第一構(gòu)型與第二構(gòu)型之間進行切換，在第二構(gòu)型中，第二驅(qū)動小齒輪能夠與從動齒輪嚙合以允許馬達經(jīng)由第二驅(qū)動路徑驅(qū)動從動齒輪，其中，第二驅(qū)動小齒輪和從動齒輪中的一者包括第二鏈輪，第二驅(qū)動小齒輪和從動齒輪中的另一者包括所述一系列滾子，并且其中，第一驅(qū)動路徑具有比第二驅(qū)動路徑的傳動比更大的傳動比。
[0017]第一驅(qū)動路徑的較大的傳動比在處于第一構(gòu)型的從動齒輪的驅(qū)動期間提供了輪的較低旋轉(zhuǎn)速度，而第二驅(qū)動路徑的較小的傳動比在處于第二構(gòu)型的從動齒輪的驅(qū)動期間提供了輪的較高的旋轉(zhuǎn)速度。因此，這種實施方式使驅(qū)動系統(tǒng)能夠在處于第一構(gòu)型中時用于低速度、高扭矩的地面滑行操作以及在處于第二構(gòu)型中時用于高速度、低扭矩的預(yù)著陸自旋加快操作。
[0018]優(yōu)選地，第二驅(qū)動小齒輪包括第二鏈輪并且從動齒輪包括所述一系列滾子。這種布置用作使?jié)L子的數(shù)目最大，并且因此這種布置用作使每個滾子的磨損最小從而延長從動齒輪的壽命。此外，由于很可能鏈輪將比所述一系列滾子更快地屈服于磨損并且驅(qū)動小齒輪比從動齒輪更容易更換，因此這種布置提供了更容易的維護。
[0019]驅(qū)動系統(tǒng)優(yōu)選地能夠在第一構(gòu)型、第二構(gòu)型與第三構(gòu)型之間進行切換，在第三構(gòu)型中，第一驅(qū)動小齒輪和第二驅(qū)動小齒輪都不能夠與從動齒輪嚙合。因此，驅(qū)動系統(tǒng)可以在第一構(gòu)型中用于地面滑行，在第二構(gòu)型中用于預(yù)著陸自旋加快以及在第三構(gòu)型中用于諸如起飛之類的需要輪自由旋轉(zhuǎn)的操作。
[0020]本發(fā)明還提供了一種具有輪和根據(jù)第一方面的驅(qū)動系統(tǒng)的飛行器起落架，其中，驅(qū)動系統(tǒng)的從動齒輪固定至輪。
[0021]本發(fā)明的第二方面提供了一種用于使飛行器起落架的輪旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動系統(tǒng)，該驅(qū)動系統(tǒng)包括馬達、第一驅(qū)動小齒輪、第二驅(qū)動小齒輪和從動齒輪，其中，第一驅(qū)動小齒輪能夠通過馬達經(jīng)由第一驅(qū)動路徑旋轉(zhuǎn)，第二驅(qū)動小齒輪能夠通過馬達經(jīng)由第二驅(qū)動路徑旋轉(zhuǎn)，從動齒輪適于固定至輪，其中，驅(qū)動系統(tǒng)能夠在第一構(gòu)型與第二構(gòu)型之間進行切換，在第一構(gòu)型中，第一驅(qū)動小齒輪能夠與從動齒輪嚙合以允許馬達經(jīng)由第一驅(qū)動路徑驅(qū)動從動齒輪；在第二構(gòu)型中，第二驅(qū)動小齒輪能夠與從動齒輪嚙合以允許馬達經(jīng)由第二驅(qū)動路徑驅(qū)動從動齒輪，并且其中，第一驅(qū)動路徑具有比第二驅(qū)動路徑的傳動比更大的傳動比。
[0022]這種布置使單個的驅(qū)動系統(tǒng)能夠用于地面滑行操作和預(yù)著陸加速自旋操作兩者。第一驅(qū)動路徑的較大的傳動比使第一構(gòu)型能夠提供適于地面滑行的低速度、高扭矩輸出，而第二驅(qū)動路徑的較小的傳動比使第二構(gòu)型能夠提供適于輪的預(yù)著陸自旋加快的高速度、低扭矩輸出。
[0023]優(yōu)選地，驅(qū)動系統(tǒng)能夠在第一構(gòu)型、第二構(gòu)型與第三構(gòu)型之間進行切換，在第三構(gòu)型中，第一驅(qū)動小齒輪和第二驅(qū)動小齒輪都不能夠與從動齒輪齒合。因此，在需要使輪能夠自由地旋轉(zhuǎn)時，例如在起飛期間，可以采用第三構(gòu)型。
[0024]為了實現(xiàn)第一構(gòu)型與第二構(gòu)型之間的切換，第一驅(qū)動小齒輪和第二驅(qū)動小齒輪能夠相對于從動齒輪移動以使得第一小齒輪和第二小齒輪不可能同時與從動齒輪嚙合。為了實現(xiàn)這種布置，驅(qū)動系統(tǒng)能夠繞位于第一驅(qū)動小齒輪的旋轉(zhuǎn)軸線與第二驅(qū)動小齒輪的旋轉(zhuǎn)軸線之間的樞轉(zhuǎn)點樞轉(zhuǎn)以在第一構(gòu)型與第二構(gòu)型之間以及可選地在第一構(gòu)型、第二構(gòu)型以及第三構(gòu)型之間進行切換。
[0025]驅(qū)動系統(tǒng)可以包括設(shè)置成使驅(qū)動系統(tǒng)在第一構(gòu)型與第二構(gòu)型之間以及可選地在第一構(gòu)型、第二構(gòu)型與第三構(gòu)型之間移動的線性致動器(或旋轉(zhuǎn)致動器)。線性致動器可以進行位置控制和/或扭矩控制。扭矩(或電流)控制可以用來確保在第一構(gòu)型和第二構(gòu)型中在第一驅(qū)動小齒輪/第二驅(qū)動小齒輪與從動齒輪之間的可靠接合，而位置控制可以用來確保在第三構(gòu)型中在驅(qū)動小齒輪與從動齒輪之間的完全分開。
[0026]第一驅(qū)動小齒輪優(yōu)選地包括第一鏈輪，第二驅(qū)動小齒輪優(yōu)選地包括第二鏈輪，以及從動齒輪優(yōu)選地包括設(shè)置成形成圈的一系列滾子，每個滾子均能夠繞距從動齒輪的旋轉(zhuǎn)軸線固定距離的滾子軸線旋轉(zhuǎn)。
[0027]鏈輪-滾子布置的優(yōu)勢在于，其比嚙合帶齒齒輪布置對輪變形更耐受。起落架輪在地面滑行期間受到高載荷以及所產(chǎn)生的變形，并且固定至輪的從動齒輪將響應(yīng)于這種輪變形而不可避免地變形。嚙合帶齒齒輪對這種變形不耐受并且典型的帶齒輪輞齒輪可能需要經(jīng)由軸承、柔性界面或者類似物與輪隔離。與之相比，本發(fā)明的鏈輪和滾子布置在沒有這種修改的情況下能夠?qū)ψ冃文褪?。將鏈輪設(shè)置為驅(qū)動小齒輪以及將所述一系列滾子設(shè)置為從動齒輪用于使?jié)L子的數(shù)目最大，并且因此用于使每個滾子的磨損最小從而延長從動齒輪的壽命。此外，由于很可能鏈輪將比所述一系列滾子更快地屈服于磨損并且驅(qū)動小齒輪比從動齒輪更容易更換，因此這種布置提供了更容易的維護。
[0028]在一些實施方式中，所述一系列滾子可以由滾子齒輪提供。因此，所述一系列滾子中的每個滾子均能夠繞銷旋轉(zhuǎn)，銷剛性地保持在兩個環(huán)形支承構(gòu)件之間。這種布置具有重量輕和高結(jié)構(gòu)強度的優(yōu)勢。滾子的主要失效模式在于銷的剪切失效；通過在沒有中間套筒、襯套或其他部件的情況下將每個滾子直接地安裝在其相應(yīng)的銷上，銷的直徑可以被最大化以使剪切強度最大。
[0029]本發(fā)明還提供了一種具有輪和根據(jù)第二方面的驅(qū)動系統(tǒng)的飛行器起落架，其中，驅(qū)動系統(tǒng)的從動齒輪固定至該輪。
[0030]在此所討論的關(guān)于本發(fā)明的第一方面和第二方面的理想的或可選擇的特征中的任何特征可以單獨地或以任何組合的方式應(yīng)用于任一方面。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0031]現(xiàn)在將參照附圖對本發(fā)明的實施方式進行描述，在附圖中:
[0032]圖1示出了根據(jù)第一實施方式的驅(qū)動系統(tǒng)的等距視圖；
[0033]圖2示出了圖1的驅(qū)動系統(tǒng)的平面圖；
[0034]圖3示出了圖1的驅(qū)動系統(tǒng)的側(cè)視圖；
[0035]圖4示出了圖1的驅(qū)動系統(tǒng)的所選擇的部件的等距視圖；
[0036]圖5示出了圖1的驅(qū)動系統(tǒng)的所選擇的部件的另一等距視圖；
[0037]圖6示出了圖1的驅(qū)動系統(tǒng)的所選擇的部件的側(cè)視圖；
[0038]圖7A至圖7C示出了圖1的帶有替代性從動齒輪的驅(qū)動系統(tǒng)的所選擇的部件的側(cè)視圖，該驅(qū)動系統(tǒng)以地面滑行構(gòu)型(A)、空擋構(gòu)型(C)和自旋加快構(gòu)型(B)示出；
[0039]圖8A和圖8B不出了圖1的驅(qū)動系統(tǒng)的替代性從動齒輪的等距視圖；
[0040]圖9示出了根據(jù)第二實施方式的驅(qū)動系統(tǒng)的等距視圖，其中，為清楚起見而省略一些部件；
[0041]圖10示出了圖9的驅(qū)動系統(tǒng)的等距視圖；
[0042]圖11示出了圖9的驅(qū)動系統(tǒng)的等距視圖；
[0043]圖12示出了圖9的驅(qū)動系統(tǒng)的細節(jié)圖；
[0044]圖13示出了適于第一實施方式和第二實施方式的替代性驅(qū)動小齒輪和從動齒輪的細節(jié)圖；
[0045]圖14A至圖14C示出了用于第一實施方式或第二實施方式的驅(qū)動系統(tǒng)的替代性驅(qū)動小齒輪的等距視圖；
[0046]圖15A至圖15C示出了用于第一實施方式或第二實施方式的驅(qū)動系統(tǒng)的替代性從動齒輪的等距視圖；以及
[0047]圖16A至圖16C示出了用于第一實施方式或第二實施方式的驅(qū)動系統(tǒng)的替代性致動系統(tǒng)的示意性側(cè)視圖。

【具體實施方式】
[0048]本發(fā)明的第一實施方式在圖1至圖8中示出。在示出的實施方式中，起落架具有兩個輪，但是該實施方式的原理可以應(yīng)用于具有四個或更多個輪的起落架。由于由主起落架支承的重量被認為提供了輪與地面之間的最好的牽引以能夠進行可靠的飛行器地面滑行，因此該實施方式示出了主起落架(即，附接至機翼的區(qū)域中的機身結(jié)構(gòu)或機翼結(jié)構(gòu)的起落架)。然而，本發(fā)明的驅(qū)動系統(tǒng)可以替代性地應(yīng)用于前起落架(即，朝向飛行器前部的可轉(zhuǎn)向的起落架)。
[0049]起落架10包括伸縮式減振主腿部12，該伸縮式減振主腿部12包括上伸縮式部件12a (主配件)和下伸縮式部件12b (滑動件)。上伸縮式部件12a通過其上端部(未示出)附接至飛行器機身或機翼(未示出)。下伸縮式部件12b支承承載一對輪16的軸14，在主腿部的每側(cè)各有一個輪(為清楚起見，在圖1和圖2中示出僅一個輪16)。輪16設(shè)置成繞軸14旋轉(zhuǎn)以能夠進行飛行器的諸如滑行或著陸之類的地面運動。
[0050]每個輪16均包括由輪轂18 (也稱作輪輞)支承的輪胎17。從動齒輪20附接至輪轂18以能夠隨著輪16旋轉(zhuǎn)，從動齒輪20包括由通過一系列滾子36連接在一起的兩個剛性的環(huán)狀圈35形成的滾子齒輪34，所述一系列滾子36圍繞圈延伸以形成連續(xù)的軌道。滾子36各自均能夠繞銷(未示出)旋轉(zhuǎn)，該銷在環(huán)狀圈35之間延伸以形成環(huán)狀圈35之間的剛性連接。環(huán)狀圈35中的一個環(huán)狀圈包括提供與輪轂18的剛性連接的多個連接延伸突出部37。
[0051]圖7A至圖7C和圖8示出了用于從動齒輪20的替代性布置，在該替代性布置中，滾子鏈30圍繞剛性的環(huán)狀延伸圈21延伸。延伸圈21 (或筒狀物)經(jīng)由多個延伸突出部22剛性地附接至輪轂18使得該延伸圈21從輪轂18的外周朝向腿部12延伸。滾子鏈30圍繞延伸圈21的外周固定使得該滾子鏈30在圈21周圍形成連續(xù)的軌道。圖8A示出了延伸圈21和滾子鏈30 (也稱作附接鏈或者附接滾子鏈)的細節(jié)圖，其中可以看出，滾子鏈30包括多個互連的鏈元件31，每個鏈元件包括安裝在平行軸上的兩個滾子32的子組件。每個滾子32均能夠繞自身安裝在銷(未示出)上的襯套(未示出)旋轉(zhuǎn)。每個鏈元件31均通過一對連桿元件33樞轉(zhuǎn)地安裝至其相鄰的元件以使得滾子32設(shè)置成形成連續(xù)的軌道或串，并且每個元件31因此設(shè)計成能夠相對于其相鄰的元件旋轉(zhuǎn)。當(dāng)然，由于滾子鏈30固定至延伸圈21，因此防止了鏈元件31相對于彼此樞轉(zhuǎn)。
[0052]用于從動齒輪20的兩種可能的布置的共同之處在于:滾子32、36均能夠繞保持在距輪16的旋轉(zhuǎn)軸線(該旋轉(zhuǎn)軸線與延伸圈21或環(huán)狀圈35的旋轉(zhuǎn)軸線對應(yīng))固定距離處的滾子軸線(未示出)旋轉(zhuǎn)。圖8A的滾子齒輪布置可以是優(yōu)選的，因為其可以具有用于滾子齒輪34的每個滾子36的比用于鏈30的每個滾子32的銷的直徑更大的銷，使得每個滾子-銷組件的剪切強度在滾子齒輪34中比在鏈30中更大。這是因為由于銷自身用作襯套而使得滾子齒輪34的滾子36與銷之間不需要額外的襯套。
[0053]驅(qū)動系統(tǒng)50包括使輸入軸54旋轉(zhuǎn)的馬達52，輸入軸54自身經(jīng)由變速箱70使第一輸出鏈輪60和第二輸出鏈輪62旋轉(zhuǎn)。第一輸出鏈輪60和第二輸出鏈輪62均為帶有可以與滾子鏈30的滾子32 (或者滾子齒輪34的滾子36)互鎖的徑向延伸齒的輪型鏈輪。盡管附圖僅示出了用于驅(qū)動輪16中的一個輪的驅(qū)動系統(tǒng)50的特征，但是意在這些特性可以反映于另一個輪16。也就是說，意在每個輪16可設(shè)置有一個驅(qū)動系統(tǒng)50。就具有四個或更多個輪16的起落架10而言，驅(qū)動系統(tǒng)50可以設(shè)置用于輪16中的每個輪或者設(shè)置用于輪16中的僅兩個輪。在輪16中的僅兩個輪設(shè)置有驅(qū)動系統(tǒng)50的實施方式中，可能有必要提供另外的馬達(未示出)來實現(xiàn)未被驅(qū)動的輪的預(yù)著陸自旋加快以及通過所述兩個驅(qū)動系統(tǒng)50實現(xiàn)地面滑行。在另外的實施方式中，可以具有在兩個驅(qū)動系統(tǒng)50之間共享的一個馬達52。也就是說，馬達52可以設(shè)置成使每個驅(qū)動系統(tǒng)的輸入軸54旋轉(zhuǎn)。
[0054]驅(qū)動系統(tǒng)50由支架56支承，支架56剛性地連接至起落架的軸14并且繞樞轉(zhuǎn)軸線57樞轉(zhuǎn)地連接至馬達52，樞轉(zhuǎn)軸線57大致位于鏈輪60的旋轉(zhuǎn)軸線61與鏈輪62的旋轉(zhuǎn)軸線63之間(見圖3)。驅(qū)動系統(tǒng)50可以替代性地安裝在上伸縮式部件12a(主配件)或下伸縮式部件12b (滑動件)上。諸如直驅(qū)動滾子螺桿機電式線性致動器之類的線性致動器58在支架56 (在最接近軸14的端部處)與馬達52之間延伸。因此，致動器58的線性運動轉(zhuǎn)換成驅(qū)動系統(tǒng)50的旋轉(zhuǎn)運動。由于樞轉(zhuǎn)軸線57在鏈輪60的軸線61與鏈輪62的軸線63之間的位置，所以驅(qū)動系統(tǒng)50可以在僅第一鏈輪60接合滾子鏈30 (圖7A)的位置與僅第二鏈輪62接合滾子鏈30 (圖7C)的位置之間旋轉(zhuǎn)。在上述兩個極限位置之間的位置中，鏈輪60、62兩者都不接合滾子鏈30 (圖7B)。這種樞轉(zhuǎn)布置確保第一鏈輪60和第二鏈輪62兩者不可能同時接合滾子鏈30。
[0055]變速箱70包括第一配合帶齒齒輪71、第二配合帶齒齒輪72和第三配合帶齒齒輪73。第一齒輪71固定至輸入軸54使得其與所述軸一起旋轉(zhuǎn)。第三齒輪73連接至第一鏈輪60，并且第二齒輪72將第一齒輪71和第三齒輪73相互連接。因此，第一齒輪、第二齒輪和第三齒輪在輸入軸54與第一鏈輪60之間提供了第一驅(qū)動路徑。在不出的實施方式中，第二驅(qū)動路徑的傳動比為40:1。輸入軸54直接連接至第二鏈輪62以提供有效地繞過變速箱的第二驅(qū)動路徑。在示出的實施方式中，第二驅(qū)動路徑的傳動比為5: 1，S卩，比第一驅(qū)動路徑的傳動比更小。因此，驅(qū)動系統(tǒng)50設(shè)置成具有三個構(gòu)型:低速度、高扭矩的滑行構(gòu)型，其中，馬達52經(jīng)由第一驅(qū)動路徑和第一鏈輪60驅(qū)動輪16 (圖7A);高速度、低扭矩的自旋加快構(gòu)型，其中，馬達52經(jīng)由第二驅(qū)動路徑和第二鏈輪62驅(qū)動輪16 (圖7C);以及空擋(斷開)構(gòu)型，其中，不管是第一鏈輪60還是第二鏈輪62都不接合滾子鏈(圖7B)。滑行構(gòu)型適于在地面滑行期間使輪16加速至175rmp的速度(相當(dāng)于20節(jié))，而自旋加快構(gòu)型適于在降落在陸地之前使輪16加速至1400rpm的旋轉(zhuǎn)速度(相當(dāng)于160節(jié)地面速度)。
[0056]馬達52、變速箱70以及第一鏈輪60和第二鏈輪62封裝在殼體內(nèi)以防止其中的部件受到可能引起故障的由碎片等造成的環(huán)境污染。
[0057]在滑行構(gòu)型中，可以對線性致動器58 (其可以為可反向驅(qū)動的)進行扭矩控制(或電流控制)以在第一鏈輪60與驅(qū)動齒輪20之間施加大致恒定的載荷，從而允許驅(qū)動系統(tǒng)50的各個部件部分的某種變形同時防止不必要的分離。盡管分離載荷在自旋加快期間比在地面滑行期間更低，所以這應(yīng)該反映在控制邏輯中，但是線性致動器58可以在自旋加快的構(gòu)型中以類似的方式控制。在空擋構(gòu)型中，線性致動器58可以進行位置控制以實現(xiàn)空擋位置，由此鏈輪都不與驅(qū)動齒輪20接合。機電制動器(未示出)或者其他類似的鎖定裝置可以結(jié)合在致動器58內(nèi)以將致動器鎖定在空擋構(gòu)型中。
[0058]本發(fā)明的第二實施方式在圖9至圖12中示出。該實施方式與第一實施方式類似(為方便起見，相同的部件用相同的附圖標記表示)，僅有的差異在于驅(qū)動系統(tǒng)50。也就是說，第二實施方式包括僅第一鏈輪60而不包括第二鏈輪62。因此，存在僅一個鏈輪60能夠與驅(qū)動齒輪20嚙合以驅(qū)動輪16，并且馬達52與第一鏈輪60之間存在僅一個驅(qū)動路徑。在附圖中，驅(qū)動齒輪20示出為如上述關(guān)于圖8A的滾子齒輪34，而圖8B的鏈30和延伸圈21布置將為適當(dāng)?shù)奶娲桨浮?br> [0059]致動器58設(shè)置成使驅(qū)動系統(tǒng)50在第一鏈輪60接合滾子鏈30的位置(如圖9至圖12中所示)與第一鏈輪60不能夠接合滾子鏈30的位置之間旋轉(zhuǎn)。以這種方式，驅(qū)動系統(tǒng)50具有兩種可能的構(gòu)型:低速度、高扭矩的滑行構(gòu)型，其中，馬達52經(jīng)由第一驅(qū)動路徑和第一鏈輪60驅(qū)動輪16 ;以及空擋(斷開)構(gòu)型，其中，不管是第一鏈輪60還是第二鏈輪62都不接合滾子鏈。
[0060]因此，第一實施方式的驅(qū)動系統(tǒng)50適于僅地面滑行操作(或者可以修改成適于僅預(yù)著陸自旋加快操作)，而第二實施方式的驅(qū)動系統(tǒng)適于地面滑行操作和預(yù)著陸自旋加快操作這兩者。
[0061]在第一實施方式和第二實施方式兩者中，第一鏈輪60和第二鏈輪62中的一者或每一者可以用直齒輪(未示出)或其他類型的帶齒齒輪替換，并且從動齒輪20可以用環(huán)形齒輪(未示出)或者其他類型的帶齒齒輪替換。這種布置在圖13中示出，圖13示出了替代第一鏈輪60的第一直齒輪24和替代第二鏈輪62的第二直齒輪25。第一直齒輪24和第二直齒輪25與環(huán)形齒輪26嚙合，該環(huán)形齒輪26經(jīng)由柔性(flexible)界面27固定至輪(未示出)以提供從動齒輪20。柔性界面27用于將環(huán)形齒輪26與輪變形載荷隔離。帶齒齒輪24、25、26可以設(shè)置成嗤合在一起來以與先前所描述的關(guān)于第一實施方式和第二實施方式的方式相同的方式實現(xiàn)滑行構(gòu)型和/或自旋加快構(gòu)型。
[0062]在第一實施方式和第二實施方式兩者中，第一鏈輪60和第二鏈輪62中的一者或每一者可以用與圖8b中示出的滾子齒輪類似的滾子齒輪或者用圍繞筒狀物固定的與圖8a中示出的滾子鏈類似的滾子鏈替換。這種布置在圖14A和圖14B以及圖14C中示出，圖14A和圖14B示出了第一鏈輪(第一驅(qū)動小齒輪)被圍繞筒狀物固定的滾子鏈(附接鏈)替換的實施方式，圖14C示出了適于作為第一驅(qū)動小齒輪的滾子齒輪的替代性示例。在這種替代性實施方式中，如圖14A中所示，驅(qū)動齒輪20包括用于第一鏈輪和第二鏈輪的圖中所示的類型的鏈輪。也就是說，當(dāng)從動齒輪包括鏈輪且驅(qū)動小齒輪包括滾子齒輪/滾子鏈時以及當(dāng)驅(qū)動小齒輪包括鏈輪且從動齒輪包括滾子齒輪/滾子鏈時，可以應(yīng)用經(jīng)由鏈輪與滾子齒輪/滾子鏈之間的嚙合實現(xiàn)驅(qū)動的原理。
[0063]在第一實施方式和第二實施方式兩者中，第一鏈輪60和第二鏈輪62中的每一者可以包括多個同軸的鏈輪，每個鏈輪設(shè)置成與包括在從動齒輪20中的滾子形成的多個同軸圈中的一個同軸圈嚙合以增加組件的額定載荷。例如，在第一實施方式中，第一鏈輪60和第二鏈輪62可以各自包括一對同軸鏈輪并且從動齒輪20可以包括對應(yīng)的一對鏈30，從而所述一對同軸鏈輪中的相應(yīng)的一個同軸鏈輪設(shè)置成與所述鏈30中的相應(yīng)的一個鏈嚙入口 ο
[0064]在第一實施方式和第二實施方式兩者中，滾子齒輪可以以包括圖15A、圖15B和圖15C中示出的方式的多種不同的方式中的任一方式構(gòu)造。因此，滾子齒輪可以包括能夠各自繞銷旋轉(zhuǎn)的滾子36，該銷在僅一端處固定至剛性環(huán)形圈35 (圖15A)。替代性地，每個銷可以在每一端處固定至一對剛性環(huán)形圈35中的一個剛性環(huán)形圈(圖15B和圖15C)。圖15A和圖15B中示出的連接延伸突出部37可以用如圖15C中示出的連續(xù)延伸邊緣部37A替換，以提高滾子齒輪的剛度。
[0065]圖16A至圖16C示出了由上述線性致動器58和樞轉(zhuǎn)支架56提供的組件的替代性布置。在該替代性布置中，第一鏈輪60和第二鏈輪62安裝在共同的安裝板51上，該安裝板51通過一對可樞轉(zhuǎn)臂部53連接至起落架腿部12。臂部53可以以可樞轉(zhuǎn)的方式連接至起落架10的上伸縮式部件12a (主配件)或者下伸縮式部件12b (滑動件)。臂部53的‘平行四邊形’布置使安裝板51能夠在不進行任何旋轉(zhuǎn)的情況下相對于從動齒輪20平移。因此，第一鏈輪60和第二鏈輪62可以在滑行構(gòu)型(圖16A)、空擋構(gòu)型(圖16B)以及自旋加快構(gòu)型(16C)之間移動。
[0066]盡管已經(jīng)在上文中參照一個或更多個優(yōu)選實施方式對本發(fā)明進行了描述，但應(yīng)當(dāng)理解的是，在不背離如所附權(quán)利要求中限定的本發(fā)明的范圍的情況下，可做出各種變型或改型。
【權(quán)利要求】
1.一種用于使飛行器起落架的輪旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動系統(tǒng)，所述驅(qū)動系統(tǒng)包括:馬達，所述馬達能夠操作成經(jīng)由第一驅(qū)動路徑使第一驅(qū)動小齒輪旋轉(zhuǎn)；以及從動齒輪，所述從動齒輪適于固定至所述輪，其中，所述驅(qū)動系統(tǒng)具有第一構(gòu)型，在所述第一構(gòu)型中，所述第一驅(qū)動小齒輪能夠與所述從動齒輪嚙合以允許所述馬達經(jīng)由所述第一驅(qū)動路徑驅(qū)動所述從動齒輪，并且其中，所述第一驅(qū)動小齒輪和所述從動齒輪中的一者包括第一鏈輪，所述第一驅(qū)動小齒輪和所述從動齒輪中的另一者包括設(shè)置成形成圈的一系列滾子，每個滾子均能夠分別繞滾子軸線旋轉(zhuǎn)，所述滾子軸線在距所述第一驅(qū)動小齒輪或所述從動齒輪的旋轉(zhuǎn)軸線固定距離處。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的驅(qū)動系統(tǒng)，其中，所述一系列滾子中的每個滾子均能夠繞銷旋轉(zhuǎn)，所述銷各自在至少一端處固定至環(huán)形支承構(gòu)件。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或權(quán)利要求2所述的驅(qū)動系統(tǒng)，其中，所述第一驅(qū)動小齒輪包括所述第一鏈輪，并且所述從動齒輪包括所述一系列滾子。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中的任一項所述的驅(qū)動系統(tǒng)，其中，所述驅(qū)動系統(tǒng)能夠在所述第一構(gòu)型與第三構(gòu)型之間進行切換，在所述第三構(gòu)型中，所述第一驅(qū)動小齒輪不能夠與所述從動齒輪嚙合。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中的任一項所述的驅(qū)動系統(tǒng)，包括第二驅(qū)動小齒輪，所述馬達能夠操作成經(jīng)由第二驅(qū)動路徑使所述第二驅(qū)動小齒輪旋轉(zhuǎn)，其中，所述驅(qū)動系統(tǒng)能夠在所述第一構(gòu)型與第二構(gòu)型之間進行切換，在所述第二構(gòu)型中，所述第二驅(qū)動小齒輪能夠與所述從動齒輪嚙合以允許所述馬達經(jīng)由所述第二驅(qū)動路徑驅(qū)動所述從動齒輪，其中，所述第二驅(qū)動小齒輪和所述從動齒輪中的一者包括第二鏈輪，所述第二驅(qū)動小齒輪和所述從動齒輪中的另一者包括所述一系列滾子，并且其中，所述第一驅(qū)動路徑的傳動比大于所述第二驅(qū)動路徑的傳動比。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的驅(qū)動系統(tǒng)，其中，所述第二驅(qū)動小齒輪包括所述第二鏈輪，并且所述從動齒輪包括所述一系列滾子。
7.根據(jù)權(quán)利要求5或權(quán)利要求6所述的驅(qū)動系統(tǒng)，其中，所述驅(qū)動系統(tǒng)能夠在所述第一構(gòu)型、所述第二構(gòu)型與第三構(gòu)型之間進行切換，在所述第三構(gòu)型中，所述第一驅(qū)動小齒輪和所述第二驅(qū)動小齒輪都不能夠與所述從動齒輪嚙合。
8.一種飛行器起落架，所述飛行器起落架具有輪和根據(jù)權(quán)利要求1至7中的任一項所述的驅(qū)動系統(tǒng)，其中，所述驅(qū)動系統(tǒng)的所述從動齒輪固定至所述輪。
9.一種用于使飛行器起落架的輪旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動系統(tǒng)，所述驅(qū)動系統(tǒng)包括馬達、第一驅(qū)動小齒輪、第二驅(qū)動小齒輪和從動齒輪，其中，所述第一驅(qū)動小齒輪能夠通過所述馬達經(jīng)由第一驅(qū)動路徑旋轉(zhuǎn)，所述第二驅(qū)動小齒輪能夠通過所述馬達經(jīng)由第二驅(qū)動路徑旋轉(zhuǎn)，所述從動齒輪適于固定至所述輪，其中，所述驅(qū)動系統(tǒng)能夠在第一構(gòu)型與第二構(gòu)型之間進行切換，其中，在所述第一構(gòu)型中，所述第一驅(qū)動小齒輪能夠與所述從動齒輪嚙合以允許所述馬達經(jīng)由所述第一驅(qū)動路徑驅(qū)動所述從動齒輪；在所述第二構(gòu)型中，所述第二驅(qū)動小齒輪能夠與所述從動齒輪嚙合以允許所述馬達經(jīng)由所述第二驅(qū)動路徑驅(qū)動所述從動齒輪，并且其中，所述第一驅(qū)動路徑的傳動比大于所述第二驅(qū)動路徑的傳動比。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的驅(qū)動系統(tǒng)，其中，所述驅(qū)動系統(tǒng)能夠在所述第一構(gòu)型、所述第二構(gòu)型與第三構(gòu)型之間進行切換，在所述第三構(gòu)型中，所述第一驅(qū)動小齒輪和所述第二驅(qū)動小齒輪都不能夠與所述從動齒輪嚙合。
11.根據(jù)權(quán)利要求9或權(quán)利要求10所述的驅(qū)動系統(tǒng)，其中，所述第一驅(qū)動小齒輪和所述第二驅(qū)動小齒輪能夠相對于所述從動齒輪移動，使得所述第一小齒輪和所述第二小齒輪兩者不可能同時與所述從動齒輪嚙合。
12.根據(jù)權(quán)利要求9至11中的任一項所述的驅(qū)動系統(tǒng)，包括致動器，所述致動器設(shè)置成使所述驅(qū)動系統(tǒng)在所述第一構(gòu)型與所述第二構(gòu)型之間移動。
13.根據(jù)權(quán)利要求9至12中的任一項所述的驅(qū)動系統(tǒng)，其中，所述第一驅(qū)動小齒輪包括第一鏈輪，所述第二驅(qū)動小齒輪包括第二鏈輪，并且所述從動齒輪包括設(shè)置成形成圈的一系列滾子，每個滾子均能夠繞滾子軸線旋轉(zhuǎn)，所述滾子軸線在距所述從動齒輪的旋轉(zhuǎn)軸線固定距離處。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的驅(qū)動系統(tǒng)，其中，所述一系列滾子中的每個滾子均能夠繞銷旋轉(zhuǎn)，所述銷各自在一端處固定至環(huán)形支承構(gòu)件。
15.一種飛行器起落架，所述飛行器起落架具有輪和根據(jù)權(quán)利要求9至14中的任一項所述的驅(qū)動系統(tǒng)，其中，所述驅(qū)動系統(tǒng)的所述從動齒輪固定至所述輪。
【文檔編號】B64C25/40GK104520185SQ201380041622
【公開日】2015年4月15日 申請日期:2013年8月1日 優(yōu)先權(quán)日:2012年8月8日
【發(fā)明者】阿諾·迪代 申請人:空中客車營運有限公司