用于飞行器的起落架的驱动系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于使飞行器起落架的一个或多个轮旋转以进行地面滑行和/或在着陆之前开始自旋的驱动系统。
【背景技术】
[0002]飞行器需要在飞机场上的各地点之间进行地面滑行。一个示例为跑道与飞行器的乘客上飞行器或下飞行器的位置(例如，登机口)之间的滑行。通常，这种滑行通过使用来自飞行器的发动机的推力向前推进飞行器使得起落架轮发生旋转来实现。由于地面滑行速度必需相对较低，因此发动机必须以非常低的功率运行。这意味着:由于这种低功率下的低推进效率而使得存在相对较高的燃料消耗。这导致了机场周围局部大气污染和噪音污染的程度增加。此外，即使当发动机以低功率运行，通常仍需要应用轮制动器来限制地面滑行速度，从而导致制动器的高度磨损。
[0003]使用民用飞行器的主发动机使民用飞行器进行例如远离登机口的倒行是不被允许的。当必需倒行时或者在不能够实施经由主发动机推力的地面滑行的其他情况下，使用拖吊车来调动飞行器四处移动。这个过程是费力且成本高昂的。
[0004]因此，需要一种驱动系统在地面滑行操作期间向飞行器起落架的轮提供动力。还需要在着陆之前使用这种驱动系统来对轮进行预自旋，使得轮在着地时已经以其初始着陆速度或接近该着陆速度自旋。这种预着陆的开始自旋被认为可以减小着陆时的轮胎磨损，并且可以减小着陆期间传输至起落架的负载。
【发明内容】
[0005]本发明的第一方面提供了一种用于使飞行器起落架的轮旋转的驱动系统，该驱动系统包括马达和从动齿轮，其中，该马达能够操作成经由驱动路径使驱动小齿轮旋转，该从动齿轮适于安装至轮，其中，驱动系统具有第一构型，在第一构型中，驱动小齿轮能够与从动齿轮啮合以允许马达经由驱动路径驱动从动齿轮，其中，该驱动路径具有输入轴，该输入轴具有与输出轴的旋转轴线间隔开的旋转轴线，并且其中，输出轴能够操作成绕输入轴的旋转轴线枢转。
[0006]飞行器起落架的术语“轮”在此按其常规含义用来指在飞行器由地面支承时接触地面而并非在空中的触地轮。术语“马达”在此按其常规含义用来指机器，，借助于该机器使用一些能量源(例如，电动、气动、液压等)来赋予运动。将理解的是，马达可以是电动发电机，除其作为马达的功能以外，电动发电机能够操作为发电机，由此，机械能被转化成电能。术语“驱动”和“从动”在此参照“驱动小齿轮”和“从动齿轮”用于指在马达能够操作成使飞行器起落架的轮旋转时表达动力传递的意义。当然，将领会的是，在马达是电动发电机并且用作发电机的情况下，“从动齿轮”将实际上是驱动“驱动小齿轮”并因此驱动发电机的驱动元件。发电机可以用于向轮施加制动扭矩。
[0007]输入轴可以与马达的旋转轴线(S卩，转子轴线)是同轴的，或者替代性地，输入轴和马达能够绕间隔开的轴线旋转并且可以经由扭矩传输装置联接。
[0008]驱动路径可以包括以下各者中的一者或多者:带、链、缆索或齿轮。驱动路径可以包括扭矩传输装置、例如啮合齿轮级和带驱动级的组合。
[0009]输入轴和输出轴能够绕平行的轴线旋转。替代性地，轴线可以是斜交的。
[0010]驱动路径可以是单级扭矩传输装置，或者驱动路径可以是例如包括两级的多级扭矩传输装置。
[0011]每一均级均可以包括减速齿轮装置。减速齿轮装置可以包括啮合直齿轮或其他类型的带齿齿轮。
[0012]多级扭矩传输装置中的每一级均可以安装在平行的轴上。
[0013]驱动路径可以安装在壳体内，该壳体具有其枢转轴线与输入轴的旋转轴线同轴的枢轴以用于将壳体枢转地安装至飞行器起落架。
[0014]驱动系统还可以包括致动器(或定位器)，该致动器(或定位器)用于联接在壳体与飞行器起落架之间以使得致动器的伸缩导致壳体绕枢轴旋转。
[0015]驱动系统能够在第一构型与第二构型之间转换，在第二构型中，驱动小齿轮不能够与从动齿轮啮合。
[0016]驱动小齿轮可以安装在输出轴上，或者替代性地，输出轴和驱动小齿轮能够绕间隔开的轴线旋转并且可以经由扭矩传输装置联接。
[0017]驱动小齿轮能够在输出轴绕输入轴的旋转轴线枢转时在第一位置与第二位置之间移动，第一位置对应于第一构型并且第二位置对应于第二构型。
[0018]驱动小齿轮可以是第一驱动小齿轮并且驱动路径可以是第一驱动路径，并且驱动系统还可以包括第二驱动小齿轮，马达能够操作成经由第二驱动路径使第二驱动小齿轮旋转，其中，驱动系统能够在第一构型与第三构型之间转换，在第三构型中，第二驱动小齿轮能够与从动齿轮啮合以允许马达经由第二驱动路径驱动从动齿轮，其中，第一驱动路径具有与第二驱动路径的传动比不同的传动比。
[0019]本发明的另一方面提供了一种飞行器起落架，该飞行器起落架具有轮和根据第一方面的驱动系统，其中，驱动系统的从动齿轮安装至轮。
[0020 ]输入轴的旋转轴线可以相对于起落架轮的旋转轴线固定。
[0021]从动齿轮可以例如通过直接地固定或经由柔性界面安装至轮的轮辋。
[0022]轮能够驱动成使飞行器在地面上滑行和/或使轮在着陆之前开始自旋。
【附图说明】
[0023]现在将参照附图对本发明的实施方式进行描述，在附图中:
[0024]图1示出了根据第一实施方式的驱动系统的等距视图；
[0025]图2示出了图1的驱动系统的另一等距视图；
[0026]图3示出了图1的驱动系统的所选择的部件的等距视图，其中，致动器处于收回状态；
[0027]图4示出了类似于图3的另一等距视图，但其中，致动器处于伸展状态；
[0028]图5示出了图1的驱动系统的变速箱的齿轮的等距视图；
[0029]图6示出了通过图1的驱动系统的变速箱截取的等距截面图；
[0030]图7示出了图1的带有替代性的驱动小齿轮和从动齿轮的驱动系统的所选择的部件的等距视图；
[0031]图8示出了图7的驱动系统的替代性从动齿轮的等距视图；
[0032]图9示出了根据第二实施方式的驱动系统的所选择的部件的等距视图；
[0033]图10和图11示出了替代性驱动小齿轮的等距视图；
[0034]图12A至图12C示出了根据第三实施方式的带有两个输出小齿轮的驱动系统的所选择的部件的侧视图，该驱动系统以地面滑行构型(A)、空挡构型(C)和开始自旋构型(B)示出；
[0035]图13示出了图12的驱动系统的变速箱的驱动路径的示意图；以及
[0036]图14至图16示出了具有单级驱动路径的变速箱的替代性扭矩传输装置，该装置以啮合齿轮(图14)、带或缆索驱动装置(图15)和链驱动装置(图16)示出。
【具体实施方式】
[0037]本发明的第一实施方式在图1至图6中示出。在示出的实施方式中，起落架具有两个轮，但是该实施方式的原理可以应用于具有包括仅单个轮的任意数目的轮的起落架。由于由主起落架支承的重量被认为提供了轮与地面之间的最好的牵引以能够进行可靠的飞行器地面滑行，因此该实施方式示出了主起落架(即，附接至机翼的区域中的机翼结构或机身结构的起落架)。然而，本发明的驱动系统可以替代性地应用于前起落架(即，朝向飞行器前部的可转向起落架)。
[0038]起落架10包括伸缩式减振主腿部12，该伸缩式减振主腿部12包括上伸缩式部件12a(主配件)和下伸缩式部件12b(滑动件)。上伸缩式部件12a通过其上端部(未示出)附接至飞行器机身或机翼(未示出)。下伸缩式部件12b支承承载一对轮16的轴14，在主腿部的两侧各有一个轮(为清楚起见，在图1和图2中示出仅一个轮16)。轮16设置成绕轴14旋转以能够进行飞行器的诸如滑行或着陆之类的地面运动。
[0039]每个轮16均包括由轮毂18支承的轮胎17，该轮毂18在其外边缘处具有保持轮胎17的轮辋18a。从动齿轮20(优选地在轮辋18a处)附接至轮毂18以能够随着轮16旋转，从动齿轮20包括由刚性环状圈35以及从环状圈35的两侧突出的一系列销28形成的滚子齿轮24。在环状圈35的一侧上设置有由销38以可旋转的方式支承的第一系列滚子36a，并且在环状圈的另一侧上设置有由销以可旋转的方式支承的第二系列滚子36b。每一系列滚子36a、36b均围绕环状圈延伸以形成连续的轨道。第一侧向环状圈39a和第二侧向环状圈39b夹置第一系列滚子36a与第二系列滚子36b。支承第一系列滚子36a的销38在环状圈35与第一侧向环状圈39a之间延伸，并且支承第二系列滚子36b的销38在环状圈35与第二侧向环