起落架驱动系统柔性接合装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及飞行器起落架轮与用于使飞行器起落架轮旋转以实现地面滑行的驱动系统之间的柔性接合装置。
【背景技术】
[0002]需要飞行器在机场上的各个位置之间进行地面滑行。示例是在跑道与飞行器的乘客登机或下机的位置(例如，登机口)之间进行滑行。通常通过使用来自用以向前推进飞行器使得起落架轮被致使旋转的飞行器的发动机的推力来实现这种滑行。由于地面滑行速度必然相对较低，因此发动机必须以非常低的功率运行。这意味着燃料消耗相对较高，因为在这种低功率下推进效率低。这会导致机场本地周围的大气污染和噪声污染等级增大。此外，即使在发动机以低功率运行的情况下，通常也会需要使用轮制动装置以限制地面滑行速度，而这会导致制动装置的大程度的磨损。
[0003]通过使用民用飞行器的主发动机而使民用飞行器倒行例如离开登机口是不允许的。在倒行是必须的情况下，或者在通过主发动机推力来实现地面滑行不可行的其它情况下，使用拖车来四处调动飞行器。这个过程费力并且成本高。
[0004]因此需要这样的一种驱动系统，该驱动系统用以在地面滑行操作期间给飞行器起落架的轮提供动力。
[0005]近年来已经提出了用于在飞行器位于地面上时对轮进行驱动并且在着陆之前使轮加快自旋的数种自主地面滑行系统。US2006/0065779中公开了一示例，US2006/0065779提出了这样的一种动力式飞行器前轮系统，在该动力式飞行器前轮系统中，使用离合器在轮能够自由自旋的模式与轮能够由电动马达驱动的模式之间进行转换。离合器也能够操作成使得在着陆之前马达能够使轮预先自旋。
[0006]W02011/023505中描述了现有技术装置，其不限于前起落架。所公开的系统使用致动器使受驱动的带齿的小齿轮移动形成和脱离与轮上的带齿的环形齿轮的驱动接合。
【发明内容】
[0007]本发明的第一方面提供用于飞行器起落架的这样的一种驱动系统，该驱动系统包括:小齿轮;驱动轴，该驱动轴设置成使小齿轮绕驱动轴线旋转;从动齿轮，该从动齿轮设置成与小齿轮啮合以便能够在小齿轮的作用下旋转，该从动齿轮能够连接至起落架的轮以便能够使轮绕轮轴线旋转；以及柔性接合装置，该柔性接合装置包括位于驱动轴与小齿轮之间的拱状花键接头，以允许小齿轮相对于驱动轴线倾斜。
[0008]本发明提供了在使用期间起落架变形的问题的解决方案。柔性接合装置将驱动轴联接至小齿轮，并且柔性接合装置包括拱状花键接头，该拱状花键接头设置成允许在小齿轮与从动齿轮之间的相对倾斜。该拱状花键接头使得柔性接合装置能够适应由于轮轴偏转而造成的从动齿轮相对于轮的倾斜。
[0009]优选地，拱状花键接头还设置成允许小齿轮沿驱动轴线平移。例如，拱状花键接头可以以可滑动的方式安装在驱动轴上以允许小齿轮与驱动轴之间的相对平移。通常，拱状花键接头包括联接构件，该联接构件以可滑动的方式安装在驱动轴上以允许小齿轮与驱动轴之间的沿着驱动轴线的相对平移。
[0010]柔性接合装置可以仅设置成允许小齿轮相对于驱动轴线倾斜，但优选地，柔性接合装置还设置成允许小齿轮与驱动轴之间的沿着驱动轴线的相对平移。小齿轮可以(可选地通过联接构件)以可滑动的方式安装在驱动轴上以允许此相对平移，或者小齿轮可以通过允许这种相对平移的滚珠花键接头(可选地通过联接构件)而安装在驱动轴上。
[0011]可选地，一对弹簧提供将小齿轮朝向沿着驱动轴线的中央位置偏压的相反的力。所述弹簧例如可以是螺旋弹簧、膜片弹簧或者瓣形弹簧。
[0012]柔性接合装置可以只包括拱状花键接头，但更典型地柔性接合装置还包括设置成允许小齿轮相对于驱动轴沿驱动轴线平移的第二花键接头。第二花键接头可以位于拱状花键接头与驱动轴之间，或者位于拱状花键接头与小齿轮之间。
[0013]通常，第二花键接头包括接纳在相应的多个凹槽内的多个花键，并且所述花键能够沿所述凹槽平移(或者所述凹槽能够沿所述花键平移)以允许小齿轮相对于驱动轴沿驱动轴线平移。
[0014]在一个实施方式中，拱状花键接头包括接纳在小齿轮中的相应的多个内凹槽内的多个外花键，所述内凹槽能够相对于所述外花键倾斜以允许小齿轮相对于驱动轴线倾斜，第二花键接头包括接纳在驱动轴中的相应的多个外凹槽内的多个内花键，并且所述内花键能够沿所述外凹槽平移以允许小齿轮相对于驱动轴沿驱动轴线平移。所述外花键和所述内花键可以形成为将来自驱动轴的扭矩传递至小齿轮的单个联接构件。
[0015]在一个实施方式中，第二花键接头包括滚珠花键接头，该滚珠花键接头包括多个滚珠，所述多个滚珠能够滚动以允许小齿轮相对于驱动轴沿驱动轴线平移。
[0016]拱状花键接头可以包括多个固定的拱状花键或齿，或者拱状花键接头可以包括多个滚珠花键。每个滚珠花键由相应的一行滚珠形成，并且每行滚珠被接纳在相应的拱状凹槽中。在另一实施方式中，拱状花键接头包括多个拱状花键，每个拱状花键包括拱状滚子。
[0017]可选地，拱状花键接头包括设置成允许小齿轮相对于驱动轴线倾斜的球面轴承。
[0018]通常，拱状花键接头包括接纳在相应的多个凹槽内的多个花键(例如固定齿、滚珠或滚子)；每个花键具有一对相反的侧部、一对相反的端部以及顶部，该顶部沿花键的长度在花键的一对相反的端部之间延伸，并且该顶部提供花键的外径;并且每个花键沿花键的长度拱起，使得花键的外径在花键的中央处或中央附近达到最大外径并且在最大外径的两侧朝向花键的相反的两个端部逐渐减小。
[0019]在一些实施方式中，拱状花键接头包括接纳在相应的多个凹槽内的多个花键;每个花键具有一对相反的侧部、一对相反的端部以及顶部，该顶部沿花键的长度在花键的一对相反的端部之间延伸;并且每个花键沿花键的长度拱起，使得花键的在其一对相反的侧部之间的厚度在花键的中央处或中央附近达到最大厚度并且在最大厚度的两侧朝向花键的相反的两个端部逐渐减小。
[0020]本发明的另外的方面提供了用于飞行器起落架的这样的一种驱动系统，该驱动系统包括:小齿轮;驱动轴，该驱动轴设置成使小齿轮绕驱动轴线旋转;从动齿轮，该从动齿轮设置成与小齿轮啮合以便能够在小齿轮的作用下旋转，该从动齿轮能够连接至起落架的轮以便能够使轮绕轮轴线旋转;位于驱动轴与小齿轮之间的第一花键接头，该第一花键接头设置成允许小齿轮相对于驱动轴线倾斜;位于驱动轴与小齿轮之间的第二花键接头，该第二花键接头设置成允许小齿轮相对于驱动轴沿驱动轴线平移。
[0021]第一花键接头可以包括拱状花键接头、滚珠接头、滚子接头或者设置成允许小齿轮相对于驱动轴线倾斜的任何其它种类的接头。
[0022]第二花键接头可以包括滚珠花键接头、具有能够相对于彼此滑动的固定齿的花键接头、或者设置成允许小齿轮轴向平移的任何其它种类的接头。
[0023]优选地，驱动系统还包括位于驱动轴与小齿轮之间的联接构件，其中，该联接构件设置成通过第一花键接头和第二花键接头将来自驱动轴的扭矩传递至小齿轮。
[0024]优选地，该联接构件设置成通过第一花键接头将所述扭矩传递至小齿轮，并且设置成通过第二花键接头而获得来自驱动轴的扭矩。
[0025]本发明的另外的方面提供用于飞行器起落架的这样的一种驱动系统，该驱动系统包括:小齿轮;驱动轴，该驱动轴设置成使小齿轮绕驱动轴线旋转;从动齿轮，该从动齿轮设置成与小齿轮啮合以便能够在小齿轮的作用下旋转，该从动齿轮能够连接至起落架的轮以便能够使轮绕轮轴线旋转；以及位于驱动轴与小齿轮之间的柔性接合装置，该柔性接合装置包括滚珠或滚子接头，其中，滚珠或滚子接头具有围绕驱动轴线分布的多对面对面的凹槽以及多个滚珠或滚子，每对面对面的凹槽容纳有所述滚珠或滚子中的一个或更多个滚珠或滚子，其中，所述滚珠或滚子设置成在驱动轴与小齿轮之间传递扭矩，并且设置成允许小齿轮相对于驱动轴线倾斜。
[0026]在一个实施方式中，柔性接合装置包括滚珠接头，该滚珠接头具有围绕驱动轴线分布的多对面对面的凹槽以及多个滚珠，每对面对面的凹槽容纳有所述滚珠中的一个或更多个滚珠，并且所述滚珠设置成在驱动轴与小齿轮之间传递扭矩，并且设置成允许小齿轮相对于驱动轴线倾斜。每对面对面的凹槽可以只容纳单个滚珠，但更优选地，每对面对面的凹槽容纳所述滚珠中的成行布置的三个或更多个滚珠。在这种情况下，每个凹槽优选地沿其长度弯曲，使得滚珠距驱动轴线的径向距离沿滚珠行变化一一该径向距离在所述行的中央处或中央附近达到最大值并且在最大值的两侧减小。每对凹槽的宽度可以恒定不变，但更典型地，每对凹槽中的一个凹槽具有一对拱状侧部，因此凹槽的宽度沿其长度渐缩使得在凹槽的中央处或中央附近达到最小值并且在最小值的两侧增大。
[0027]在另一实施方式中，该柔性接合装置包括滚子接头，该滚子接头具有围绕驱动轴线分布的多对面对面的凹槽以及多个滚子，其中，每对面对面的凹槽容纳有所述滚子中的一个或更多个滚子，每个滚子具有滚子轴线，滚子能够绕滚子轴线旋转，并且每个滚子沿其滚子轴线拱起以便允许小齿轮相对于驱动轴线倾斜。通常，每对凹槽仅容纳单个滚子。所述凹槽可以是拱状的或平直的。
【附图说明】
[0028]现将参照附图对本发明的实施方式进行描述，其中，在附图中:
[0029]图1A、图1B和图1C示出了在使用期间起落架所经受的三种变形模式:图1A示出了因由于飞行器重量而引起的竖向载荷所造成的轮轴偏转；图1B示出了因(水平)制动载荷所造成的轮轴偏转;图1C示出了因轮胎载荷所造成的轮辋变形；
[0030]图2示出了根据本发明的实施方式的驱动系统，其中，为了清楚起见，省去了马达和起落架的各种特征；
[0031]图3示出了图2的实施方式，其中，省去了小齿轮；
[0032]图4示出了图2和图3的实施