CN113382930A - 用于飞行器的机翼 - Google Patents

Abstract

公开了一种用于飞行器(1)的机翼(3)，该机翼(3)包括固定翼(5)、可折叠翼梢部分(9)和用于将可折叠翼梢部分(9)闩锁在伸展位置的飞行闩锁装置(17)，其中，飞行闩锁装置(17)包括壳体(19)、能够相对于壳体(19)线性移动的闩锁栓(21)和用于驱动闩锁栓的马达(23)。提供具有空间需求减小的飞行闩锁装置的机翼的目的通过以下内容实现：飞行闩锁装置(17)包括带螺纹的轴(29)，该轴(29)具有外螺纹(33)并且以抗扭的方式安装至壳体(19)，飞行闩锁装置(17)包括螺母(37)，该螺母(37)具有与轴(29)的外螺纹(33)接合的内螺纹(39)，使得螺母(37)可以沿着外螺纹(33)围绕轴(29)旋转，马达(23)围绕螺母(37)同轴地布置，其中，转子部(45)以抗扭的方式安装至螺母(37)，并且其中，定子部(47)以可旋转的方式连接至转子部(45)并且通过允许线性运动且阻止定子部(47)的旋转的第一线性导引件(51)连接至壳体(19)，并且螺母(37)连接至闩锁栓(21)，以用于与闩锁栓(21)进行共同的线性运动。

Description

用于飞行器的机翼

技术领域

本发明涉及用于飞行器的机翼，具体地，涉及包括固定翼和可折叠翼梢部分的可折叠机翼。本发明的另一方面涉及用于将飞行器所用的这种机翼的可折叠翼梢部分相对于固定翼闩锁在伸展位置的飞行闩锁装置。本发明的又一方面涉及包括这种机翼和/或这种飞行闩锁装置的飞行器。

背景技术

这种机翼包括用于安装至机身的固定翼以及经由一个或多个铰链以能够围绕铰链轴线在伸展位置与折叠位置之间旋转的方式安装至固定翼的可折叠翼梢部分，在伸展位置中，可折叠翼梢部分作为固定翼的连续延伸部——优选地与该固定翼位于共同平面内——延伸，在折叠位置中，可折叠翼梢部分向上或向后延伸，以使飞行器的整体翼展与处于伸展位置时相比减小。具体地，当可折叠翼梢部分能够向上折叠时，铰链轴线在水平面中和/或平行于翼弦线和/或平行于机翼表面和/或沿飞行器的飞行方向延伸。替代性地，当可折叠翼梢部分能够向后折叠时，铰链轴线沿竖向方向和/或沿机翼深度方向和/或沿横向于或垂直于机翼表面的方向延伸。

优选地，机翼还包括致动单元，该致动单元用于将可折叠翼梢部分致动成使其围绕铰链轴线相对于固定翼运动、即在伸展位置与折叠位置之间运动。致动单元可以以各种方式形成，例如，形成为齿条及小齿轮驱动装置，并且致动单元可以在铰链轴线附近安装在固定翼与可折叠翼梢部分之间。

机翼还包括用于将可折叠翼梢部分闩锁在伸展位置的飞行闩锁装置。飞行闩锁装置包括壳体、闩锁栓和马达。壳体固定地安装至固定翼和可折叠翼梢部分中的一者。本发明的含义内的术语“壳体”包括飞行闩锁装置的任何承载基础结构并且不仅限于是外部壳体。闩锁栓沿着闩锁轴线伸延，支承在壳体处、优选地支承在壳体内部，并且能够沿着闩锁轴线相对于壳体在闩锁位置与未闩锁位置之间线性移动，在闩锁位置中，闩锁栓接合可折叠翼梢部分和/或固定翼的对应的闩锁凸耳，在未闩锁位置中，闩锁栓与可折叠翼梢部分和固定翼中的至少一者的闩锁凸耳断开接合。优选地，壳体安装至固定翼，并且处于闩锁位置的闩锁栓与固定翼和可折叠翼梢部分两者的闩锁凸耳接合，而在未闩锁位置中，闩锁栓至少与可折叠翼梢部分的一个或多个闩锁凸耳断开接合、优选地与可折叠翼梢部分和固定翼两者的闩锁凸耳断开接合。马达优选地是电动马达并且被支承在壳体和/或闩锁栓处并且被构造成用于在闩锁位置与未闩锁位置之间驱动闩锁栓。

可折叠机翼是为了减少飞行器在地面机动和停泊时对空间的要求而开发的。一旦飞行器着陆，机翼的可折叠翼梢部分就向上或向后折叠，从而减小飞行器的整体翼展。

由于闩锁栓必须具有一定的长度以接合闩锁凸耳并且马达和/或齿轮单元被布置在闩锁栓的延伸部中，所以飞行闩锁装置在铰链的区域中需要相当大的空间、特别是需要相当大的长度，而出于多种原因，较小的零件是优选的。

发明内容

因此，本发明的目的是提供一种机翼，该机翼具有空间需求减少的飞行闩锁装置。

该目的通过以下内容实现：飞行闩锁装置包括带螺纹的轴，该轴沿着轴的轴线伸延、具有外螺纹并且以抗扭的方式安装至壳体，即不能围绕轴的轴线旋转。飞行闩锁装置包括螺母，该螺母具有与轴的外螺纹接合的内螺纹，使得螺母可以沿着外螺纹围绕轴旋转。马达围绕螺母同轴地布置。马达的内转子部以抗扭的方式安装至螺母。在这种情况下，抗扭在固定方面是指使得螺母与转子部之间不存在围绕轴的轴线的相对旋转，或者在不固定方面是指经由齿轮单元、特别是行星减速齿轮控制螺母和转子部围绕轴的轴线的相对旋转。马达的外定子部以下述方式连接至转子部：使得外定子部能够围绕轴的轴线旋转并且例如经由第一滚子轴承线性地固定至转子部。此外，定子部通过第一线性导引件连接至壳体，该第一线性导引件允许平行于轴的轴线的线性运动并且例如借助于凹槽和舌状导引件阻止定子部围绕轴的轴线的旋转。螺母又与闩锁栓一体地连接或与闩锁栓优选地以线性固定连接的方式形成为被联接的两个单独的部件，以用于与闩锁栓进行共同的线性运动。螺母连接至闩锁栓可以包括：螺母与闩锁栓一体地形成，或者螺母和闩锁栓形成为彼此联接的两个单独的部件。

以这种方式，提供了空间需求减小的、非常紧凑的、特别短的飞行闩锁装置。当马达启动时，定子部与螺母一起沿着轴的外螺纹旋转，并且使联接至螺母的闩锁栓沿轴向方向在闩锁位置与未闩锁位置之间移动。

根据一个优选实施方式，轴形成为滚珠丝杠，并且螺母形成为滚珠螺母，使得螺母的内螺纹通过滚珠轴承与轴的外螺纹接合，滚珠轴承包括在内螺纹和外螺纹的对应的凹槽中运行的滚珠。以这种方式，提供了非常低摩擦的轴承。

根据另一优选实施方式，闩锁栓形成为中空的并且具有沿着闩锁轴线的轴向孔，其中，轴在孔的内部延伸。以这种方式，实现了非常紧凑的设计。

根据又一优选实施方式，闩锁栓和螺母一体地形成。这意味着，轴的轴线与闩锁轴线重合。这涉及非常简单的设计。

根据替代性优选实施方式，闩锁栓和螺母单独形成并且以线性固定的方式彼此联接。以这种方式，可以在没有旋转联接和/或没有轴向对准的情况下形成螺母和闩锁栓。

特别地，优选的是，闩锁栓通过抗扭接头联接至螺母，使得闩锁栓与螺母一起旋转。这涉及特别简单的设计。

进一步优选的是，闩锁栓由至少一个第二滚子轴承支承在壳体处，该第二滚子轴承允许闩锁栓围绕闩锁轴线的旋转以及闩锁栓沿着闩锁轴线的线性运动。以这种方式，闩锁栓在径向方向上被支承但可以围绕闩锁轴线自由旋转。

特别优选地，飞行闩锁装置包括偏移补偿，其中，轴通过第一万向节安装至壳体，并且闩锁栓通过第二万向节——其允许轴、特别是轴的轴线与闩锁栓、特别是闩锁轴线之间的角游隙——联接至螺母，使得闩锁栓可以相对于第一万向节略微偏移，并且闩锁轴线可以相对于轴的轴线成角度。以这种方式，提供了简单且有效的偏移补偿，当闩锁栓在负载作用下在闩锁位置弹性变形或移动时这能够是有利的。

替代地，优选的是，闩锁栓通过无扭矩接头比如第三滚子轴承联接至螺母，使得螺母可以相对于闩锁栓自由旋转。以这种方式，闩锁栓独立于螺母旋转。

特别地，优选的是，闩锁栓由第二线性导引件支承在壳体处，使得闩锁栓不与螺母一起旋转，该第二线性导引件允许平行于轴的轴线的线性运动并且例如通过凹槽和舌状导引件阻止闩锁栓围绕轴的轴线的旋转。以这种方式，闩锁栓是旋转固定的，并且可以以不旋转的情况的方式***到闩锁凸耳中，这在一些情况下可能是更容易的。

进一步优选的是，飞行闩锁装置包括偏移补偿，其中，轴通过第一万向节安装至壳体，并且闩锁栓通过补偿滚珠轴承——该补偿滚珠轴承允许轴、特别是轴的轴线与闩锁栓、特别是闩锁轴线之间的角游隙——联接至螺母，使得闩锁栓可以相对于第一万向节略微偏移，并且闩锁轴线可以相对于轴的轴线成角度。以这种方式，提供了简单且有效的偏移补偿，当闩锁栓在负载作用下在闩锁位置弹性变形或移动时这能够是有利的。

根据优选实施方式，第一线性导引件包括滑动件，该滑动件安装至马达的定子部并且在壳体中的对应的线性凹槽中运行，该线性凹槽基本上平行于闩锁轴线和/或轴的轴线。这种滑动件和凹槽连接涉及非常简单且有效的线性导引件。

根据另一优选实施方式，动力经由第一线性导引件从壳体传递至马达。优选地，电力经由在凹槽中以与凹槽持续接触的方式、优选地以滑动接触的方式运行的滑动件传递。这涉及非常简单且有效的对马达供电。

本发明的另一方面涉及用于将飞行器所用的机翼的可折叠翼梢部分相对于固定翼闩锁在伸展位置的飞行闩锁装置，如根据前述实施方式中的任何实施方式的机翼中所使用的飞行闩锁装置。上述与机翼相关的特征和效果适用于飞行闩锁装置。具体地，飞行闩锁装置包括壳体、闩锁栓和马达。壳体构造成固定地安装至固定翼和可折叠翼梢部分中的一者。闩锁栓沿着闩锁轴线伸延、支承在壳体处并且能够沿着闩锁轴线相对于壳体在闩锁位置与未闩锁位置之间线性移动，在闩锁位置中，闩锁栓构造成接合可折叠翼梢部分和/或固定翼的对应的闩锁凸耳，在未闩锁位置中，闩锁栓构造成与可折叠翼梢部分和固定翼中的至少一者的闩锁凸耳断开接合。优选地，壳体构造成安装至固定翼，并且处于闩锁位置的闩锁栓构造成与固定翼和可折叠翼梢部分两者的闩锁凸耳接合，而在未闩锁位置中，闩锁栓构造成至少与可折叠翼梢部分的一个或多个闩锁凸耳断开接合、优选地与可折叠翼梢部分和固定翼两者的闩锁凸耳断开接合。马达优选地是电动马达并且被支承在壳体和/或闩锁栓处并且被构造成用于在闩锁位置与未闩锁位置之间驱动闩锁栓。飞行闩锁装置包括带螺纹的轴，该轴沿着轴的轴线伸延、具有外螺纹并且以抗扭的方式安装至壳体，即不能围绕轴的轴线旋转。飞行闩锁装置包括螺母，该螺母具有与轴的外螺纹接合的内螺纹，使得螺母可以沿着外螺纹围绕轴旋转。马达围绕螺母同轴地布置。马达的内转子部以抗扭的方式安装至螺母。在这种情况下，抗扭在固定方面是指使得在螺母与转子部之间不存在围绕轴线的相对旋转，或者经由齿轮单元、特别是行星减速齿轮控制螺母和转子部围绕轴的轴线的相对旋转。马达的外定子部以下述方式连接至转子部：使得外转子部能够围绕轴的轴线旋转并且例如经由第一滚子轴承线性地固定至转子部。此外，定子部通过第一线性导引件连接至壳体，该第一线性导引件允许平行于轴的轴线的线性运动并且例如借助于凹槽和舌状导引件阻止定子部围绕轴的轴线的旋转。螺母又与闩锁栓一体地连接或与闩锁栓优选地以线性固定连接的方式形成为被联接的两个单独的部件，以用于与闩锁栓进行共同的线性运动。螺母连接至闩锁栓可以指：螺母与闩锁栓一体地形成，或者螺母和闩锁栓形成为彼此联接的两个单独的部件。以这种方式，形成了具有最小空间要求的、特别简单且可靠的飞行闩锁装置。

本发明的又一方面涉及包括根据上述实施方式中的任一实施方式的机翼或根据上述实施方式中的任一实施方式的飞行闩锁装置的飞行器。上述与机翼和飞行闩锁装置相关的特征和效果适用于飞行器。

附图说明

在下文中，借助于附图对本发明的优选实施方式进行更详细地描述。在附图中示出：

图l是根据本发明的实施方式的飞行器的立体图，

图2是位于图1中示出的飞行器的机翼处的飞行闩锁装置的立体细节图，以及

图3是沿着图2中示出的飞行闩锁装置的闩锁轴线和轴的轴线的横截面图。

具体实施方式

图1示出了根据本发明的实施方式的示例性飞行器1。飞行器l包括可折叠机翼3，该可折叠机翼3包括安装至机身7的固定翼5以及以可移动的方式安装至固定翼5的可折叠翼梢部分9。

图2更详细地图示了图1中示出的飞行器1的机翼3。可折叠翼梢部分9经由铰链11安装至固定翼5而能够围绕铰链轴线13在伸展位置与折叠位置之间旋转。在伸展位置中，可折叠翼梢部分9作为固定翼5的连续延伸部在与固定翼5共同平面中延伸，其中，在折叠位置17中，可折叠翼梢部分9向上延伸以便减小飞行器1的整体翼展。铰链轴线13平行于翼弦线并沿飞行器1的飞行方向延伸。此外，机翼3包括用于使可折叠翼梢部分9围绕铰链轴线13相对于固定翼5移动的致动单元15。

如图2和图3中示出的，机翼3还包括用于将可折叠翼梢部分9闩锁在伸展位置的飞行闩锁装置17。飞行闩锁装置17包括壳体19、闩锁栓21和马达23。壳体19固定地安装至固定翼5。闩锁栓21沿着闩锁轴线25伸延、支承在壳体19内部，并且能够沿着闩锁轴线25相对于壳体19在闩锁位置与未闩锁位置之间线性移动，在闩锁位置中，闩锁栓21接合可折叠翼梢部分9和固定翼5的对应的闩锁凸耳27，在未闩锁位置中，闩锁栓21至少与可折叠翼梢部分9的闩锁凸耳27断开接合。马达23是电动马达、支承在壳体19处并且构造成用于在闩锁位置与未闩锁位置之间驱动闩锁栓21。

如图3的横截面图中可见，飞行闩锁装置17包括带螺纹的轴29，该轴29沿着轴的轴线31伸延并且以抗扭的方式安装至壳体19。此外，轴29设置有外螺纹33并且在闩锁栓21中的轴向孔35内部延伸。

飞行闩锁装置17还包括螺母37，该螺母37具有与轴29的外螺纹33接合的内螺纹39，使得螺母37可以沿着外螺纹33围绕轴29旋转。在本实施方式中，轴29形成为滚珠丝杠，并且螺母37形成为滚珠螺母，使得螺母37的内螺纹39通过滚珠轴承与轴29的外螺纹33接合，滚珠轴承包括在内螺纹39和外螺纹33的对应的凹槽43中运行的滚珠41。

马达围绕螺母37同轴地布置。马达23的内转子部45以抗扭的方式安装至螺母37。马达23的外定子部47经由第一滚子轴承49连接至转子部45，使得外定子部47能够相对于转子部45围绕轴的轴线31旋转并且线性地固定至转子部45。此外，定子部47通过第一线性导引件51连接至壳体19，该线性第一导引件允许平行于轴的轴线31的线性运动并且阻止定子部47围绕轴的轴线31的旋转。第一线性导引件51包括滑动件53，该滑动件53安装至马达23的定子部47并且在壳体19中的对应的线性凹槽55中运行，该线性凹槽55基本上平行于闩锁轴线25和轴的轴线31。此外，电力经由在凹槽55中以与凹槽55滑动接触的方式运行的滑动件53从壳体19传递至马达23。

螺母37连接至闩锁栓21以用于与闩锁栓21进行共同的线性运动，其中，螺母37和闩锁栓21形成为以线性固定的方式彼此联接的两个单独的部件。在本实施方式中，闩锁栓21通过抗扭接头联接至螺母37，使得闩锁栓21与螺母37一起旋转。同时，闩锁栓21由至少一个第二滚子轴承57支承在壳体19处，该第二滚子轴承允许闩锁栓21围绕闩锁轴线25的旋转以及闩锁栓21沿着闩锁轴线25的线性运动。此外，飞行闩锁装置17包括偏移补偿，其中，轴29通过第一万向节59安装至壳体19，并且闩锁栓21通过允许轴的轴线31与闩锁轴线25之间的角游隙的第二万向节61联接至螺母37，使得闩锁栓21可以相对于第一万向节59略微偏移，并且闩锁轴线25可以相对于轴的轴线31成角度。

替代性地，在其他实施方式中，闩锁栓21可以通过无扭矩接头比如第三滚子轴承联接至螺母37，并且闩锁栓21由第二线性导引件支承在壳体19处，使得闩锁栓21不与螺母37一起旋转，该第二线性导引件允许闩锁栓21平行于轴的轴线31的线性运动并且例如通过凹槽和舌状导引件阻止闩锁栓21围绕轴的轴线31的旋转。

以这种方式，提供了非常紧凑的飞行闩锁装置17，其减少了空间需求。

Claims (15)

1.一种用于飞行器(1)的机翼(3)，所述机翼(3)包括：

固定翼(5)，

可折叠翼梢部分(9)，所述可折叠翼梢部分(9)经由铰链(11)安装至所述固定翼(5)而能够围绕铰链轴线(13)在伸展位置与折叠位置之间旋转，以及

飞行闩锁装置(17)，所述飞行闩锁装置(17)用于将所述可折叠翼梢部分(9)闩锁在所述伸展位置，

其中，所述飞行闩锁装置(17)包括安装至所述固定翼(5)和所述可折叠翼梢部分(9)中的一者的壳体(19)、支承在所述壳体(19)处并且能够相对于所述壳体(19)在闩锁位置与未闩锁位置之间线性移动的闩锁栓(21)、以及用于在所述闩锁位置与所述未闩锁位置之间驱动所述闩锁栓(21)的马达(23)，

其特征在于，

所述飞行闩锁装置(17)包括带螺纹的轴(29)，所述轴(29)具有外螺纹(33)并且以抗扭的方式安装至所述壳体(19)，

所述飞行闩锁装置(17)包括螺母(37)，所述螺母(37)具有与所述轴(29)的所述外螺纹(33)接合的内螺纹(39)，使得所述螺母(37)能够沿着所述外螺纹(33)围绕所述轴(29)旋转，

所述马达(23)围绕所述螺母(37)同轴地布置，其中，转子部(45)以抗扭的方式安装至所述螺母(37)，并且其中，定子部(47)以可旋转的方式连接至所述转子部(45)并且通过第一线性导引件(51)连接至所述壳体(19)，所述第一线性导引件(51)允许线性运动且阻止所述定子部(47)的旋转，并且

所述螺母(37)连接至所述闩锁栓(21)，以用于与所述闩锁栓(21)进行共同的线性运动。

2.根据权利要求1所述的机翼，其中，所述轴(29)形成为滚珠丝杠，并且所述螺母形成为滚珠螺母，使得所述螺母(37)的所述内螺纹(39)通过滚珠轴承接合所述轴(29)的所述外螺纹(33)。

3.根据权利要求1或2所述的机翼，其中，所述闩锁栓(21)具有轴向的孔(35)，并且其中，所述轴(29)在所述孔(35)内部延伸。

4.根据权利要求1至3中的任一项所述的机翼，其中，所述闩锁栓(21)和所述螺母(37)一体地形成。

5.根据权利要求1至3中的任一项所述的机翼，其中，所述闩锁栓(21)和所述螺母(37)单独形成并且以线性固定的方式彼此联接。

6.根据权利要求5所述的机翼，其中，所述闩锁栓(21)通过抗扭接头联接至所述螺母(37)，使得所述闩锁栓(21)与所述螺母(37)一起旋转。

7.根据权利要求6所述的机翼，其中，所述闩锁栓(21)由第二滚子轴承(57)支承在所述壳体(19)处。

8.根据权利要求6或7所述的机翼，其中，所述飞行闩锁装置(17)包括偏移补偿，其中，所述轴(29)通过第一万向节(59)安装至所述壳体(19)，并且所述闩锁栓(21)通过第二万向节(61)联接至所述螺母(37)。

9.根据权利要求5所述的机翼，其中，所述闩锁栓(21)通过无扭矩接头联接至所述螺母(37)，使得所述螺母(37)能够相对于所述闩锁栓(21)自由旋转。

10.根据权利要求9所述的机翼，其中，所述闩锁栓(21)由允许线性运动并且阻止所述闩锁栓(21)的旋转的第二线性导引件支承在所述壳体(19)处，使得所述闩锁栓(21)不与所述螺母(37)一起旋转。

11.根据权利要求9或10所述的机翼，其中，所述飞行闩锁装置(17)包括偏移补偿，其中，所述轴(29)通过第一万向节(59)安装至所述壳体(19)，并且所述闩锁栓(21)通过允许所述轴(29)与所述闩锁栓(21)之间的角游隙的补偿滚珠轴承联接至所述螺母(37)。

12.根据权利要求1至11中的任一项所述的机翼，其中，所述第一线性导引件(51)包括滑动件(53)，所述滑动件(53)安装至所述马达(23)的所述定子部(47)并且在所述壳体(19)中的对应的凹槽(55)中运行。

13.根据权利要求1至12中的任一项所述的机翼，其中，动力经由所述第一线性导引件(51)传递至所述马达(23)。

14.一种用于将飞行器(1)所用的机翼(3)的可折叠翼梢部分(9)相对于固定翼(5)闩锁在伸展位置的飞行闩锁装置(17)，

其中，所述飞行闩锁装置(17)包括构造成用于安装至所述固定翼(5)和所述可折叠翼梢部分(9)中的一者的壳体(19)、支承在所述壳体(19)处并且能够相对于所述壳体(19)在闩锁位置与未闩锁位置之间线性移动的闩锁栓(21)、以及用于在所述闩锁位置与所述未闩锁位置之间驱动所述闩锁栓(21)的马达(23)，

其特征在于，

所述飞行闩锁装置(17)包括带螺纹的轴(29)，所述轴(29)具有外螺纹(33)并且以抗扭的方式安装至所述壳体(19)，

所述飞行闩锁装置(17)包括螺母(37)，所述螺母(37)具有与所述轴(29)的所述外螺纹(33)接合的内螺纹(39)，使得所述螺母(37)能够沿着所述外螺纹(33)围绕所述轴(29)旋转，

所述马达(23)围绕所述螺母(37)同轴地布置，其中，转子部(45)以抗扭的方式安装至所述螺母(37)，并且其中，定子部(47)以可旋转的方式连接至所述转子部(45)并且通过允许线性运动且阻止所述定子部(47)的旋转的第一线性导引件(51)连接至所述壳体(19)，并且

所述螺母(37)连接至所述闩锁栓(21)，以用于与所述闩锁栓(21)进行共同的线性运动。

15.一种飞行器(1)，所述飞行器(1)包括根据权利要求1至13中的任一项所述的机翼(3)，或者包括根据权利要求14所述的飞行闩锁装置(17)。

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