CN104554715B - 装备有用于驱动由起落架承载的轮子旋转的装置的飞机起落架 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种包括轮轴(2)和轮子(3、3′)的飞机起落架，轮子(3、3′)包括：轮辋(4、4′)，轮辋(4、4′)安装成围绕第一旋转轴线(X)在轮轴上旋转；从轮辋的侧面(F、F′)突伸的第一块体(11、11′)，所述第一块体适于与起落架承载的驱动致动器(7)的齿轮(8)协配，该齿轮围绕垂直于第一旋转轴线的第二旋转轴线(Y)可旋转地安装。

Description

装备有用于驱动由起落架承载的轮子旋转的装置的飞机起 落架

技术领域

本发明涉及一种飞机起落架，其装备有用于驱动由起落架承载的轮子旋转的装置。

背景技术

飞机构造者有许多原因试图推动飞机轮子的机动化，尤其是使用装备有电动机的驱动致动器。这样的机动化实际上体现了显著的环境和经济优势(降低了燃料消耗，在滑行阶段降低了噪音等)，并使其能够提供新的功能：远程驾驶地面上的飞机、在推进发动机关闭时机动操纵飞机、反向滑行等。

除了质量和成本造成的问题外，驱动致动器的设计者和集成者面临若干技术困难，尤其是负载下轮子轮辋的变形，这使得所述轮辋难以与驱动致动器的小齿轮驱动的环形齿圈联接。

发明内容

本发明的目的是降低驱动飞机轮子转动的装置的成本和质量，并且使这些驱动装置更能忍耐轮子轮辋的变形。

为了实现该目的，提出了一种飞机起落架，其包括轮轴和轮子，轮子包括：轮辋，轮辋安装成围绕第一旋转轴线在轮轴上旋转；从轮辋的侧面突伸的第一块体，所述第一块体适于与起落架承载的驱动致动器的齿轮协配，该齿轮安装成围绕垂直于第一旋转轴线的第二旋转轴线旋转。

第一块体由与驱动致动器的齿轮配合的环形齿圈组成，由于第一块体和用于将所述块体固定到轮辋的装置是单独形成的，因此所述环形齿圈易于生产、成本合算且相对轻量。当轮辋变形时，第一块体移动，但不离开致动器的齿轮，该齿轮跟随第一块体移位。由此，第一块体可仍然与致动器的齿轮协配，致使所提出的驱动器非常能容忍变形。

附图说明

本发明根据下面的描述将被更好地理解，这些描述参照下面的附图给出，其中：

图1是本发明的起落架的全图，其装备有驱动轮子旋转的装置；

图2是起落架的轮子轮辋以及与轮子相关联的驱动致动器的齿轮的透视图；

图3a和3b示出了根据本发明第一实施例的第一块体，所述第一块体适于与驱动致动器的齿轮协配；

图4示出了轮辋的径向支承件，根据本发明第一实施例的第一块体承载在其上；

图5示出了在所述块体从轮辋意外脱离的情况下，适于将一个或多个第一块体保持在轮辋上的安全缆索；

图6a和6b示出了根据本发明第二实施例的第一块体；

图7示出了轮辋的径向支承件，根据本发明第二实施例的第一块体承载在其上；

图8是装配有根据第一实施例的驱动装置的本发明的起落架的前视图，这些驱动装置的驱动致动器处于配合位置；

图9是装配有根据第一实施例的驱动致动器的本发明的起落架处于释放位置的前视图；

图10示出了装配有用于返回致动器的复位弹簧的起落架，其用于配合驱动装置朝向所述致动器的平衡位置；

图11是装配有根据第二实施例的驱动装置的本发明的起落架的前视图，这些驱动装置的驱动致动器处于配合位置；

图12是装配有根据第二实施例的驱动致动器的本发明的起落架处于释放位置的前视图；

图13示意性地展示了致动器的剖面图，其用于配合根据第二实施例的驱动装置旋转。

具体实施方式

本发明涉及飞机起落架1，如图1可见，起落架在下部支承轮轴2，所述轮轴意图容纳两个轮子3。每个轮子3包括轮辋4，其承载轮胎5并安装成在轮轴2上借助轴承装置(未示出)围绕轮轴的轴线或第一旋转轴线X转动。

起落架1还配备有用于驱动由起落架1承载的轮子3旋转的装置6，所述驱动装置6包括驱动致动器7，其与每个轮子相关联并由起落架承载。该驱动致动器7包括齿轮8，当驱动致动器7处在被称为“配合位置”的位置时，其适合与环形齿圈9配合，环形齿圈9与飞机的轮子3一体成型。

现在将参考图1和图2更详细地描述齿轮8和与轮子3相关联的环形齿圈9，其中仅示出了轮子3的轮辋4，还有相关联的驱动致动器7的齿轮8。

环形齿圈9由第一块体11形成，其从轮辋4的内侧面F突伸，并且装载在该表面F的圆周上。第一块体11在径向上延伸从而形成齿，致使环形齿圈9的轴线与飞机轮子3的旋转轴线或第一旋转轴线X重合。用于其部分的齿轮8由与传动装置相关联的驱动致动器7的驱动电机12驱动旋转，并安装成绕垂直于第一旋转轴线X的第二旋转轴线Y旋转。

因此，第一块体11适于与驱动致动器7的齿轮8的齿13协配。

第一块体11与齿轮8的齿13具有当驱动致动器7的齿轮8处在配合位置用以配合环形齿圈9时适于完成垂直配合的形状。第一块体11与齿13的形状使得其能够尤其补偿轮子轮辋4的潜在变形所引起的角度和对准误差。第一块体11例如由不锈钢制成，并且可能是磨损部件。

第一块体11是可拆装的，并承载在飞机轮子3的轮辋4的侧面F上。只有当飞机的起落架装配有旋转驱动装置6时，第一块体由此安装在轮子3上。由此可以在以下两种情况下使用此处描述的飞机轮子3：当起落架1装配有所述驱动装置6时，在该情况下，轮子3装配有第一块体11；以及当起落架1缺乏这些驱动装置6时，在该情况下，第一块体11没有安装在轮子3上。

在本发明的第一实施例中，如图3a、3b和4中可见，轮子3的轮辋4的侧面F成形为接纳第一块体11。侧面F具有径向支承件14，其由凹陷部15分隔开，并且布置在侧面F的圆周上方。第一块体11承载在径向支承件14上。每个第一块体11包括光滑镗孔16以及两个定位孔17，光滑镗孔16从一侧穿过第一块体11到达另一侧。当第一块体11安装在相应的径向支承件14上时，光滑镗孔16被布置在径向支承件14上的螺纹孔18加长，并且两个定位孔17接纳也布置在径向支承件14上的两个互补的销19。

因此，为了将每个第一块体11固定在轮辋4的侧面F上，第一块体11借助定位孔17和互补的销19定位在径向支承件14上，然后第一块体11借助螺钉固定在径向支承件14上，该螺钉延伸到光滑镗孔16和螺纹孔18中。

对于给定的第一块体，提供不同数量的光滑镗孔或螺纹孔、螺钉、销和定位孔当然是可能的。

图5中可见，第一和第二安全缆索20、21有利地沿着轮辋4的侧面F的圆周行进，穿过形成在第一块体11中的通孔22。在一个或多个第一块体11从轮辋4意外脱离的情况下，例如在固定螺钉意外断裂的情况等，这些安全缆索20、21使得将第一块体11保持在轮辋4上成为可能。

图5、6a和6b示出了本发明的第二实施例，关于包括具有侧面F'的轮辋4'的轮子3'。每个第一块体11'包括光滑镗孔24以及两个侧面定位耳25，光滑镗孔24从一侧穿过第一块体11'到达另一侧。当第一块体11'安装在相应的径向支承件26上时，光滑镗孔24被布置在径向支承件26上的螺纹孔27加长，并且两个定位耳25在凹陷部28中延伸，凹陷部28布置在轮辋4'的侧面F'的对应径向支承件26的任一侧上。

因此，为了将每个第一块体11'固定在轮辋4'的侧面F'上，第一块体11'借助定位耳25定位在径向支承件26上，然后第一块体借助螺钉固定在支承件26上，该螺钉延伸到光滑镗孔24和螺纹孔27中。

有利地是，再次参见图2，驱动致动器7的齿轮8的齿13是第二块体38，该第二块体类似于第一块体11或第一块体11'，并具有适于垂直配合由第一块体11或11'形成的环形齿圈9的形状。因此，齿轮8包括轮毂29，第二块体38承载在轮毂29的外周上。

对于驱动致动器7的齿轮8来说，其当然也可能是具有不同形状的齿的常规小齿轮。

现在将结合图7至9所示的飞机起落架101来描述本发明的特别有利的实施方式。该起落架101在其下部处承载轮轴102，意图接纳第一轮子103a和第二轮子103b。每个轮子包括承载轮胎105a、105b的轮辋104a、104b，为了在轮轴上围绕轮轴轴线或第一旋转轴线X旋转，其借助轴承(未示出)进行安装。

对于每个轮辋104a、104b，限定了轮辋的内侧面Fa、Fb。第一制动轮103a和第二轮103b的两个内侧面Fa、Fb是彼此相对的。

起落架101还装备有根据第一实施例安装在起落架上的用于旋转驱动轮子103a、103b的旋转驱动装置106。旋转驱动装置106包括用于旋转驱动第一轮103a的第一致动器107a、用于旋转驱动第二轮103b的第二致动器107b以及配合致动器110。

第一和第二驱动致动器107a、107b意图当飞机在地面上时旋转驱动轮子103a、103b，从而在无需使用其推进发动机的情况下确保飞机的移位。

当飞机在地面具有低于20节的速度并且处于滑行阶段时，通常实施通过驱动致动器旋转驱动轮子。

为了驱动飞机的轮子旋转，第一驱动致动器107a包括适于配合第一环形齿圈109a的第一齿轮108a，第一环形齿圈109a与飞机的第一轮子103a构成一体；第二驱动致动器107b包括适于配合第二环形齿圈109b的第二齿轮108b，第二环形齿圈109b与飞机的第二轮子103b构成一体。

如上所述，第一和第二环形齿圈以及第一和第二齿轮装配有第一和第二块体。

第一和第二齿轮108a、108b分别由第一和第二电驱动马达112a、112b驱动旋转，每个电驱动马达都连接到传动装置。

配合致动器110承载驱动致动器107a、107b，并适于在配合位置与释放位置之间同时移位所述驱动致动器，配合位置在图8中可见，其中，第一齿轮108a配合第一环形齿圈109a，而第二齿轮108b配合第二环形齿圈109b；释放位置在图9中可见，其中，第一和第二齿轮108a、108b远离第一和第二环形齿圈109a、109a。在配合位置中，每个齿轮108a、108b抵靠相邻的轮辋104a、104b，这使得为其它齿轮提供足以使所述齿轮也抵靠相邻轮辋的压力成为可能。

因此，可以控制配合致动器110，在为了驱动轮子108a、108b并因此移位飞机而需要使用它时，使驱动致动器107a、107b进入配合位置；在不需要使用它时，也就是说当飞机不在地面上或者飞机在制动阶段时，或者当飞机借助其它移动装置(例如，借助飞机的推进发动机)在地面上移位时，使驱动致动器107a、107b进入释放位置。

这里，配合致动器110是包括致动元件111和两个铰接臂112的机电致动器，每个铰接臂112支承驱动致动器107a、107b中的一个。

致动元件111包括第一可动部和垂直杆115，在该情况下，第一可动部是滑动圆筒体113，电配合马达114集成在滑动圆筒体113内，参见图8和9中示意性所示；在配合马达114的作用下，滑动圆筒体113沿着垂直杆115滑动。每个臂112铰接在起落架101的固定枢轴116处。每个臂112还借助各自的连杆117联接到致动元件111的滑动圆筒体113。因此，滑动圆筒体113在配合马达114的作用下的移位导致两个臂112同时旋转，当配合马达114沿某个方向旋转时，其驱动第一和第二驱动致动器107a、107b朝向配合位置移位；当配合马达114沿另一方向旋转时，其驱动第一和第二驱动致动器107a、107b朝向释放位置移位。由此，驱动致动器107a、107b进行旋转运动，以便进入到驱动位置或释放位置。

闭锁致动器130包括致动器本体131和闭锁钩132，其安装在起落架101上。可控制闭锁致动器130，以使闭锁钩132进入闭锁位置，其中，钩132与承载在滑动体113上的闭锁触点133协配，以使滑动体113保持就位，从而将驱动致动器阻挡在释放位置中。于是，提供的闭锁是有效的，甚至在配合致动器110或闭锁致动器130的电源本身不可用时也是如此。

配合制动器110的滑动圆筒体113的角向移位被有利地允许，从而补偿轮辋104a、104b平行于轮轴102的轴线X的侧向移位或变形。这样的侧向移位或变形特别可能发生在飞机滑行期间。当驱动致动器107a、107b处在配合位置中时，轮辋的侧向移位或变形于是产生了相应驱动致动器的齿轮的特定侧向移位，并且有必要补偿所述侧向移位。

对于这一点，参见图10，配合致动器110通过枢轴关节120安装在起落架上，其允许配合致动器110的角向移位。两个复位弹簧121的一端各自固定在与杆15构成一体的配合致动器110的第一支撑件上，另一端固定在起落架101的支撑件122上。当轮辋恢复到正常位置或其形状时，复位弹簧121意图使配合致动器110恢复到平衡位置，该平衡位置是配合致动器110的侧向移位基本为零的位置。

在旋转驱动装置的第二实施例中，如图11至13中可见，配合致动器210是包括致动元件211和两个铰接臂212的机电致动器，每个铰接臂212各自承载驱动致动器207a、207b中的一个。致动元件211包括第一可动部209、第二可动部213、固定圆筒体214以及具有相反螺纹方向的第一和第二同轴螺钉215、216。电配合马达217在固定圆筒体214的后面延伸。第一和第二可动部209、213各自包括螺母218，通过螺旋连接分别与第一螺钉215和第二螺钉216协配，致使螺钉215、216借助配合马达217的同时旋转导致可动部209、213朝向彼此或远离彼此的同时的轴向移位。这里，螺旋接头具有球形螺钉型式。在该第二实施例中，两个铰接臂219铰接在枢轴220处，枢轴220安装在致动器的第二可动部213上。每个铰接臂219还借助各自的连杆221联接到致动元件211的第一可动部209。

与先前描述类似的闭锁致动器130安装在起落架201上。这里，闭锁致动器130的钩132适于与承载在可动部213上的闭锁触点协配，从而将驱动致动器阻挡在释放位置中。

因此，螺钉215、216借助配马达217的同时旋转导致可动部209、213朝向彼此或远离彼此同时轴向移位。当配合马达在某个方向上旋转时，可动部209、213朝向彼此移动，这导致驱动致动器207a、207b进入到驱动位置，这可以从图11中看到。当配合马达在另一方向上旋转时，可动部209、213远离彼此移动，这导致驱动致动器207a、207b进入到释放位置，这可以从图12中看到。由此，驱动致动器207a、207b进行平移运动，以便进入到驱动位置或释放位置。

如图13中看到的，第二实施例需要增加密封装置来配合致动器210，所述密封装置使得防止配合致动器的不同元件上的外部侵袭成为可能。密封装置包括波纹管，其在固定圆筒体214和每个螺钉215、216的自由端之间延伸。因此，每个螺钉215、216被第一波纹管230和第二波纹管231围绕。对于每个螺钉215、216，第一波纹管230包括固定到固定圆筒体214的管口和固定到相应螺母218的管口，而第二波纹管231包括固定到所述螺母218的管口和固定到相应螺钉的自由端的端部的管口。空气流通孔222布置在每个螺母218上，从而允许空气从压缩形式的第一或第二管口230、231中的一个通路到膨胀形式的其它管口。

本发明并不限于刚才描述的具体实施例，而是与此相反，包括由权利要求限定的本发明范围之内的任何变型。

虽然已经在说明书中描述第一块体承载在轮子轮辋的侧面上，但是，也能够将中间安装环安装在轮辋侧面上，并且将第一块体承载在所述中间安装环上。使用这样的中间安装环尤其能够减少轮辋上的固定支撑件的数量，并且降低轮辋的变形对于第一块体的影响。

尽管已经表明，配合致动器安装在起落架上，但当然也能安装在支承件上并依次固定在起落架上。

Claims (16)

1.一种包括轮轴(2)和轮子(3、3')的飞机起落架，轮子(3、3')包括：轮辋(4、4')，轮辋(4、4')安装成围绕第一旋转轴线(X)在轮轴上旋转；从轮辋的侧面(F、F')突伸的第一块体(11、11')，所述第一块体适于与起落架承载的驱动致动器(7)的齿轮(8)协配，该齿轮围绕垂直于第一旋转轴线的第二旋转轴线(Y)可旋转地安装，其中，所述第一块体(11、11')安装在所述轮辋(4、4')的侧面(F、F')。

2.根据权利要求1所述的飞机起落架，其特征在于，第一块体(11、11')是可拆装的，并承载在侧面上。

3.根据权利要求2所述的飞机起落架，其特征在于，侧面成形为具有被凹陷部(15、28)分隔开的径向支承件(14、26)，第一块体承载在支承件上。

4.根据权利要求3所述的飞机起落架，其特征在于，至少一个第一块体借助至少一个穿过块体并拧入到径向支承件中的螺钉固定在径向支承件上。

5.根据权利要求3所述的飞机起落架，其特征在于，至少一个第一块体包括与销(19)互补的定位孔(17)，销(19)布置在径向支承件上，第一块体承载在径向支承件上。

6.根据权利要求3所述的飞机起落架，其特征在于，至少一个第一块体包括意图延伸入凹陷部(28)的两个定位耳(25)，凹陷部(28)布置在承载第一块体的支承件的任一侧。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的飞机起落架，其特征在于，安全缆索(20、21)沿轮辋侧面的圆周行进并穿过第一块体，从而在第一块体从轮辋上意外脱离的情况下仍将第一块体保持在轮辋上。

8.根据权利要求1至6中任一项所述的飞机起落架，其特征在于，齿轮包括轮毂(29)和第二可拆装块体(38)，它们承载在轮毂的圆周上。

9.根据权利要求1至6中任一项所述的飞机起落架，其特征在于，包括轮轴和第一、第二轮子(103a、103b)，每个轮子包括安装成在轮轴上旋转的轮辋(104a、104b)，起落架进一步包括：

-用于驱动第一轮子旋转的第一致动器(107a；207a)，包括第一齿轮(108a)，其适于配合第一轮子的轮辋的第一块体；以及用于驱动第二轮子旋转的第二致动器(107b；207b)，包括第二齿轮(108b)，其适于配合第二轮子的轮辋的第一块体；

-配合致动器(110；210)，承载驱动致动器(107a、107b；207a、207b)并适于在配合位置和释放位置之间同时移位所述致动器，在配合位置中，第一齿轮配合第一轮子的轮辋的第一块体，第二齿轮配合第二轮子的轮辋的第一块体；在释放位置中，第一和第二齿轮与第一和第二轮子的轮辋间隔开。

10.根据权利要求9所述的起落架，其特征在于，配合致动器(110；210)包括致动元件(111)和两个铰接臂(112；219)，铰接臂各自承载驱动致动器之一，每个铰接臂借助各自的连杆(117；221)联接到致动元件的第一可动部(113；209)，致使可动部的移位导致两个铰接臂的同时旋转，两个铰接臂在配合位置和释放位置之间驱动第一和第二驱动致动器的移位。

11.根据权利要求10所述的起落架，其特征在于，铰接臂铰接在起落架的固定枢轴(116)处。

12.根据权利要求10所述的起落架，其特征在于，铰接臂铰接在枢轴上，枢轴安装在致动元件的第二可动部(213)上，第一和第二可动部通过致动元件沿轴线朝向彼此或远离彼此是可移位的。

13.根据权利要求12所述的起落架，其特征在于，还包括锁闭致动器，其适于与第一或第二可动部协配，从而将驱动致动器阻挡在释放位置中。

14.根据权利要求12所述的起落架，其特征在于，第一和第二可动部各自包括通过螺旋连接分别与第一螺钉(215)和第二螺钉(216)协配的螺母(218)，所述螺钉同轴并且具有相反的螺纹方向，致使借助配合致动器的马达实现的螺钉的同时旋转导致可动部朝向彼此或远离彼此远离同时轴向移位。

15.根据权利要求14所述的起落架，其特征在于，螺旋连接是球形螺钉型式的连接。

16.根据权利要求9所述的起落架，其特征在于，配合致动器(110)通过枢轴连接安装在起落架上，允许配合致动器角向移位，从而补偿平行于轮轴轴线的轮辋的侧向移位或变形。