飞行器行走装置轮的驱动单元的制作方法
【专利摘要】飞行器行走装置（2）的驱动单元（16），飞行器行走装置（2）具有位于一个共有轮轴线（A）上的至少一个第一轮子（4）和一个第二轮子（6），其中驱动单元（16）与第一和第二轮子（4，6）中的至少一个驱动连接，其特征在于，驱动单元（16）包括至少一个动力输出组件（122，124）以驱动第一和第二轮子（4，6）中的至少一个，所述至少一个动力输出组件（122，124）的每一个包括一个传动链（136），所述传动链与一个链齿元件（108，110）选择性啮合，所述链齿元件（108，110）连接至第一和第二轮子（4，6）中的一个。
【专利说明】飞行器行走装置轮的驱动单元
【技术领域】
[0001]本发明涉及飞行器行走装置的驱动单元，以及包括驱动单元的飞行器行走装置。【背景技术】
[0002]通常，大型的商用飞行器采用燃气涡轮发动机在机场或者航空港的起飞着陆和滑行地带滑行，所述商用飞行器在下文中也称作飞机。由于飞机的燃气涡轮发动机没有设计成能有效工作在低功率状态，所以例如需要在低功率状态下的在地面的滑行操作和飞机在地面上的操作将消耗大量的燃料。燃料价格的上涨使得滑行期间燃料消耗越来越令人忧虑。而且，由于飞机在目标机场的滑行期间必须携带大量的燃料，使得整个飞机的燃料效率降低。或者，在机场采用特殊的车辆来拖拉或推动飞机。然而，由于这样的特殊车辆本身非常昂贵，在大多数机场没有数量众多的特殊车辆可用，因此它们通常仅用于短距离，例如从门的后推操作。这又导致燃气涡轮发动机被用于大多数滑行，其带来上述的缺点。
[0003]现有技术中已经提出了飞机滑行的替代方案。DE102008006295A1公开了安装在飞机的行走装置支柱上的电动马达。电动马达包括马达轴，其可以在不同位置之间轴向移动，从而与飞机行走装置的轮结构啮合或者分离，并驱动轮子。
[0004]尽管采用上述方法会所改进，但是已经发现，尤其是对于大型商用飞机来说，在没有涡轮发动机的帮助下，试图提供必需的动力以驱动飞机时，这些方法在耐久性/使用寿命方面并不能产生令人满意的结果。
【发明内容】
[0005]因此，本发明要解决的技术问题是提供一种飞行器行走装置的驱动，其可以为大型商用飞机，例如常见的载客飞机，的滑行提供必需的动力，同时具有延长的使用寿命。
[0006]如权利要求1中的驱动单元解决了这个问题。
[0007]请求保护的一种飞行器行走装置的驱动单元，具有位于共有轮轴线上的至少一个第一轮子和一个第二轮子，其中驱动单元与第一和第二轮子中的至少一个驱动连接，其特征在于，驱动单元(16)包括至少一个动力输出组件以驱动第一和第二轮子中的至少一个，所述至少一个动力输出组件的每一个包括与链齿元件选择性啮合的传动链，所述链齿元件连接至第一和第二轮子中的一个。尤其是，驱动单元可以与第一和第二轮子中的仅一个驱动连接，可以包含仅一个动力输出组件以驱动第一和第二轮子中的仅一个，所述仅一个动力输出组件包含与链齿元件选择性啮合的一个传动链，所述链齿元件连接至第一和第二轮子中的仅一个。
[0008]驱动单元还可以与第一和第二轮子均驱动连接。尤其是，根据另一实施例，驱动单元与第一和第二轮子均驱动连接，其中驱动单元包括一个第一和一个第二动力输出组件以分别驱动一个第一和一个第二轮子，每个动力输出组件包括一个传动链，该传动链与连接至各自轮子的各自链齿元件选择性啮合。因此，其明确地公开了具有位于共有轮轴线上的至少一个第一轮子和一个第二轮子的飞行器行走装置的驱动单元，其中驱动单元与第一和第二轮子驱动连接，其特征可在于，驱动单元包括一个第一和一个第二动力输出组件，以分别驱动第一和第二轮子中的一个，每个动力输出组件包括一个传动链，所述传动链与连接至各自轮子的各自链齿元件选择性啮合。
[0009]每个动力输出组件，具体是具有的唯一一个动力输出组件或第一和第二动力输出组件中的每一个，包括一个与各自轮子的链齿元件选择性啮合的传动链，由此的驱动单元具有很多优点。与之前啮合/分离的方法中采用的例如正齿轮的传动装置相比，传动链已经被证实对飞行器行走装置的驱动单元的极度不良操作条件相对不敏感。飞行器行走装置容易遭受多种不良影响，例如大的温差、地球各种气象条件(例如非常潮湿的条件)、用于去除飞行器组件和跑道上的冰的盐和除冰化学物质等。这些影响中的很多对飞行器行走装置组件的完整性具有侵蚀性，导致腐蚀和其它有害影响。在飞机着陆后才能将盐和化学物质清除掉，在整个飞行过程中盐和化学物质可能粘附在飞行器行走装置上持续几个小时，其尤其有害。例如，受到这些不良影响而发生改变的正齿轮在驱动商用飞机的较大负荷下易于失灵。通过在驱动单元的输出级采用传动链，可以在驱动单元和飞行器行走装置轮之间提供高度耐用的啮合/分离机构。传动链由于其结构不易腐蚀。而且，即使发生腐蚀，当受到不良反应的影响不能保持传动链的精确尺寸时，传动链的功能对其表面的化学过程也不敏感，而且其功能不容易降低。因此，当驱动飞行器时，在飞行器行走装置的驱动单元传输的大的力下，传动链更加耐用。
[0010]传动链作为整体与轮子的链齿元件选择性啮合。因此，当传动链处于与链齿元件分离的位置时，驱动单元与第一和第二轮子之间是没有连接的，因此，飞行器的轮子可以脱离驱动单元而独立旋转。这样，可以安全地确保将轮子的速度调整至没有驱动单元产生的阻力时的飞行器速度，比如，当飞行器着陆时。换言之，所述创造性的、选择性啮合的传动链与运行在驱动单元的链齿和及飞行器行走装置轮的链齿上的传动链具有本质的不同，其原因在于，上述装置不能完全分离，因此，不是本发明意义上的选择性啮合。
[0011]应当这样理解术语“选择性啮合”，即传动链可以在与轮子的链齿元件啮合的位置和与轮子的链齿元件分离的位置之间移动操作。换言之，术语“选择性啮合”是指选择时间的啮合，即传动链可以在某些时间点与链齿元件啮合，而在其它时间点与链齿元件分离。致动器，例如电动马达或者液压马达，可提供启动所述动作。可以提供控制单元，如果传动链处于所述啮合位置或者所述分离位置时，以控制所述致动器并且能够在任何时间点发出指令。
[0012]采用传动链还具有另一优点，即传动链的延伸可以使驱动单元的其它部分尤其是其动力传动系，与轮子的链齿元件可以空间分离。因此，驱动单元的其它部分可以在飞行器行走装置的框架内更大的空间自由度设置。这样，可以使飞行器行走装置包括驱动单元实现全面、高效的空间设置。
[0013]需要指出的是，通过一个或多个传动链实现动力传输的优点适用于以下情况:具有与一个轮子驱动连接的一个动力输出组件，具有与两个轮子驱动连接的两个动力输出组件，以及与两个或多个轮子驱动连接的两个以上动力输出组件。
[0014]根据另一实施例，每个动力输出组件包括一个第一链轮和一个第二链轮，传动链绕第一链轮和第二链轮连续运行。这样，动力输出组件内形成了传动链环。然后，通过动力输出组件的适当运动，所述环的一部分可以与相应轮子的链齿元件啮合。这样，通过移动第一和第二链轮的一个或者两个，传动链可以方便地与链齿元件啮合和分离。
[0015]根据另一实施例，第一链轮与驱动单元的动力传动系驱动连接。这样，当驱动单元运行时，第一链轮驱动传动链，然后啮合时，进而驱动链齿元件。术语“动力传动系”包括任何一种适于驱动第一链轮的驱动或者马达。该词进一步包括以下两个替代物，即一个马达/驱动和驱动第一和第二动力输出组件的两个第一链轮的两个马达/驱动。这些替代物将在下文详细描述。
[0016]根据另一实施例，第二链轮为空转链轮。换言之，只有第一链轮在驱动单元的动力传动系的驱动下运行。其允许对第二链轮进行极其灵活地定位，其原因在于，第二链轮和驱动单元的动力传动系之间不需要建立驱动连接。可替换地，第一链轮和第二链轮均可以与驱动单元的动力传动系驱动连接。这样，动力传动系和传动链之间所需要的传动能力在两个被动链轮间分配，从而第一和第二链轮中的每一个仅仅需要从动力传动系传递一部分所需的动力——每个动力输出组件——至传动链。因此，第一链轮设计的尺寸可以为具有较低的传动能力，同时其具有更加紧凑、耐用的设计。
[0017]根据另一实施例，传动链与第一和第二链轮在传动链的内侧哨合。这样，形成了环绕第一和第二链轮的传动链基环，其在运行产生的负荷下高度稳定。尤其是，第一和第二链轮可以是与传动链内侧啮合的仅有链轮。在特定实施例中，传动链没有任何类型的扭曲，从而在运行过程中，第一和第二链轮上的传动链可以实现平滑、稳定的运行。
[0018]根据另一实施例，传动链与传动链外侧的链齿元件选择性啮合。尤其是，链齿元件可以是与传动链的外侧啮合的唯一链齿元件。因此，传动链与轮子的链齿元件的啮合发生在传动链的、与绕第一和第二链轮运行的一侧的相对的一侧。尤其是，与轮子的链齿元件相t匕，所述绕着第一和第二链轮的环可以采用小的第一和第二链轮，其中第一和第二链轮之间的环部分具有与链齿元件啮合的延伸啮合部分。所述延伸啮合部分提供了从传动链向链齿元件传输动力的延伸部分，其允许传送所需的很大的力。而且，第一链轮和轮子的链齿元件的不同尺寸提供了可以减少马达的扭矩要求的输出传动比，从而可以使用更加小型的马达。
[0019]根据另一实施例，连续的传动链限定了一个环，在环的预定啮合部分与链齿元件选择性啮合。显然，传动链连续通过预定的啮合部分，从而不同的链节重复出现在预定的啮合部分中。在特定实施例中，啮合部分位于第一和第二链轮之间。
[0020]根据另一实施例，传动链在啮合部分提供一个导向装置，所述导向装置优选适应于链齿元件的形状。尤其是，导向装置的半径适应于链齿元件的半径。这样，可以非常高效地利用啮合部分，其原因在于，可以实现沿着啮合部分的紧密啮合。尤其是，位于啮合部分的导向装置的半径可以略微大于轮子的链齿元件的半径，从而可以实现传动链的啮合部和在啮合部分的边缘的传动链的分离部之间的平滑过渡。
[0021]可替换地，在没有导向装置时，传动链环的形状可适配于轮子的链齿元件，调整发生在进入啮合部时。通过第一和第二链轮对传动链施加张力以及与当轮子的链齿元件与传动链接触时施加压力，实现所述调整。为了保持当传动链和链齿元件处于分离状态时传动链上的张力，第一和第二链轮相互之间可以位移。致动器可以实现上述位移。
[0022]根据另一实施例，除了所述环啮合部分为凹形之外，所述环是凸状。应当理解，环的凹形部分并不准确地对应着啮合部分，这是因为，环的凸状部分和凹形部分之间的过渡区域可以延伸超过啮合部分。尤其是，位于啮合部分一侧上的第一和第二链轮之间，环也可能基本是凹状的。
[0023]根据另一实施例，所述至少一个动力输出组件的每一个是臂形的，传动链沿着各自的臂设置。所述臂从驱动单元的其余部分延伸出。这样，传动链从驱动单元的其余部分延伸出，从而传动链和链齿元件可以实现选择性啮合，同时驱动单元的其余部分与轮子的链齿元件和/或轮子本身之间不发生不希望的相互干扰。臂的远离驱动单元的其余部分延伸还为驱动单元其余部分的放置提供了额外的自由度，从而可以提供特别有效的空间设置。
[0024]根据另一实施例，臂可以绕着相对于驱动单元的其余部分固定的旋转轴旋转。在特定实施例中，所述旋转轴基本对应于第一链轮的轴。然而，旋转轴还可以基本对应于第二链轮的轴。
[0025]根据另一实施例，所述臂可以通过液压或电动致动器驱动旋转。
[0026]根据另一实施例，所述至少一个动力输出组件的每一个包括一个枢轴转动柱体以旋转各自的动力输出组件。该枢轴转动柱体提供了旋转能力，同时，具有较低的空间要求，能够传递飞行器行走装置的大的力/扭矩，而且可以在所述操作环境下耐用。根据特定实施例，枢轴转动柱体的轴基本对应于各自的动力输出组件的旋转轴。枢轴转动柱体的轴进一步可能基本对应于第一链轮的轴。以这种方式，实现了紧凑的设计，其具有用于啮合/分离机构的尤其低的空间需求，和驱动单元的输出级的动力传输。在特定实施例中，所述枢轴转动柱体为液压致动器。
[0027]根据另一实施例，所述传动链为滚子链、套型链和加勒链(Galle-chain)中的一种。
[0028]根据另一实施例，其中的所述至少一个动力输出组件的每一个包括平行运行的传动链组，或者其中的所述至少一个动力输出组件的每一个包括一个多排传动链。每个动力组件的传动链的数量或者每个多排传动链上的排数可以为2或3或4或5或更多。术语“平行运行”指的是多个传动链的每两个侧面，即不与任意链齿元件啮合的面，相互之间是相邻的。也可以说，传动链组是一个挨一个设置。术语“多排传动链”是指一个传动链具有多排的啮合部分，这些啮合部分彼此相邻设置，而且这些啮合部分侧面的横向部分作为两个相邻啮合部分的侧面部分。换言之，一个多排传动链可以认为是多个单排传动链相邻设置，然而，两排之间仅仅有一个侧面部分，所述侧面部分在其两侧支撑啮合部分。如果在每个动力输出组件中具有传动链组或者一个多排传动链，所述动力输出组件还包括相应的第一链轮组和一个相应的第二链轮组，传动链组中每一个/多排传动链中的每一排在绕所述第一链轮中的相应一个和所述第二链轮上的相应一个运行。而且，所述传动链组/所述多排传动链中的多排选择性与对应的链齿元件组啮合，其中链齿元件组与对应的轮子连接。每个传动链/多排传动链中的每排选择性地与链齿元件组中的一个啮合。每个动力输出组件提供有多个传动子系统，每个传动子系统包括一个传动链/多排传动链中的一排、一个第一链轮、一个第二链轮和一个与飞行器行走装置的轮子中的一个连接的链齿元件，所需要的传动能力在多个子系统之间分配，从而每个子系统可以设计用于较低的传动能力，使得设计和生产不太复杂而且成本不高。另外，这种方式可以引入备用，以保证即使在一个子系统发生故障时也能够安全操作。需要清楚指出的是，本文中所有实施例还可以通过仅仅包含一个单排传动链的动力输出组件来实现。[0029]根据另一实施例，驱动单元的纵向延伸方向位于与共有轮轴线垂直的平面上。这样，驱动单元的马达不再局限于两个轮子轴向上的距离之间。马达的纵向延伸没有上述的严格限制后，与现有技术相比，马达能够达到的速度和/或扭矩和/或速度扭矩乘积将增力口。因此，马达可以产生更多的动力来使飞行器滑行。需要指出的是，驱动单元的纵向延伸方向是指驱动单元所包含的马达轴的轴线，其还可以称作“马达的纵向延伸”。因此，所述马达的方向能够使马达具有更加灵活的长度，从而可以提高马达的性能。驱动单元的特定方向还可以使第一和第二轮子之间距离的选择更加灵活。采用包括传动链的动力输出组件，第一和第二轮子之间的距离甚至可以减少至将仅仅两个驱动链移动至所述中间空间所需的空间。第一和第二轮子之间距离的减小可以使得轮子放置的整个空间需求降低，从而在飞行期间，整个飞行器行走装置可以以更加空间有效的方式收起。通常，驱动单元的纵向延伸方向对应于驱动单元的最大几何延伸的方向。术语“共有轮轴线”是指穿过第一和第二轮子的中心的几何轴线。
[0030]与共有轮轴线垂直的平面可以位于第一和第二轮子之间。这样，第一和第二轮子之间的空间可以比现有技术中更加有效地利用。驱动单元可以基本平行于支承第一和第二轮子的行走装置支柱设置，例如位于行走装置支柱之前。因此，驱动单元的大部分位于两个轮子之间的空间内。两个轮子之间的空间是指第一轮子外周向第二轮子外周投影而围成的空间。在现有技术的设计中，该空间大部分没有被利用，但是当在飞行过程中收起所述轮子装置时需要考虑在内。因此，本发明可以提供比现有技术动力更强、并且可能更大的马达，同时通过减少轮子之间的距离并有效地利用轮子之间的剩余空间，可以降低空间需求。
[0031]然而，需要明确指出的是，驱动单元纵向延伸方向并不要求一定位于与共有轮轴线垂直的平面内。尤其是，驱动单元的纵向延伸方向还可以与共有轮轴线平行。这种情况下，两个动力输出组件的各自的第一链轮可以设置在驱动单元的相对的侧面。
[0032]根据另一实施例，第一动力输出组件的第一链轮和第二动力输出组件的第一链轮在共有输出级轴线上对齐，其基本与驱动单元纵向延伸方向正交。共有输出级轴线可以与共有轮轴线平行。这样的方向允许驱动单元和轮结构之间便利的选择性啮合。两个第一链轮和第一和第二轮子的两个链齿元件的结合允许在驱动单元之外建立传动比级。由于第一链轮可以具有较小的直径，而第二链齿元件可以具有较大直径，因此，可以实现具有较大传动比的减速齿轮级，其有助于通过小型马达产生足够的扭矩。因此，除了所有在驱动单元内可实现的传动比之外，这个传动比级有助于使驱动单元小型化。
[0033]根据另一实施例，驱动单元包括通过第一齿轮结构和第一动力输出组件与第一轮子驱动连接的一个第一马达，以及通过第二齿轮结构和第二动力输出组件与第二轮子驱动连接的一个第二马达，其中第一和第二马达沿着驱动单元的纵向延伸方向串联设置。串联设置是指在驱动单元的纵向延伸方向一个接一个地设置。为两个轮子中的每一个分别提供马达使得驱动单元能够独立地驱动第一和第二轮子，而且当飞行器转弯时，可以提供所需的轮速差。例如，通过转向马达可以转动行走装置支柱，从而使飞行器转向右或向左。提供给转向马达的转向信号还可以提供至第一和第二马达，从而这些马达可以根据所需的转弯半径驱动第一和第二轮子。因此，在减少轮胎和轮设备的其它组件的磨损和撕裂的同时，可以使飞行器转弯。还可以不同速度驱动第一和第二轮子，使得飞行器转弯。第一和第二马达串联设置允许空间有效地放置两个马达，所述两个马达仅仅增加了驱动单元的纵向延伸，而没有增加其横向延伸。因此，提供两个马达不会对第一和第二轮子之间的、用于容纳驱动单元的距离产生影响。因此，可以实现对第一和第二轮子驱动的改善，同时确保了整个飞行器行走装置的空间有效设置。再次，需要指出的是该串联设置可以独立于驱动单元的纵向延伸方向来实现。
[0034]在只有一个动力输出组件以驱动一个轮子的情况下，在相同几何轴线上的两个轮子可以机械分开，从而它们的轮速可以不同。这样，也可以实现飞行器的转弯，同时减少轮胎和其它组件的磨损和撕裂。换言之，没有被所述一个动力输出组件驱动的轮子是被动元件，根据操作条件来调整其轮速。
[0035]根据另一实施例，运行的第一马达驱动第一锥齿轮，其中第一锥齿轮与第一轮子通过第一齿轮结构和第一动力输出组件驱动连接，运行的第二马达驱动第二锥齿轮，其中第二锥齿轮与第二轮子通过第二齿轮结构和第二动力输出组件驱动连接。第一和第二锥齿轮可以改变由第一和第二马达驱动的组件的旋转轴的方向。尤其是，第一和第二马达的轴的旋转可以分别引起位于第一和第二齿轮结构中的、不与马达轴对齐或者平行的其它齿轮元件的旋转。尤其是，实现了从动元件旋转轴的90°转动。因此，通过第一和第二锥齿轮，可以驱动其旋转轴与共有轮轴线相同或者平行的齿轮结构组件。之后，该旋转以适宜的方式被传递至第一和第二轮子。从动元件的旋转轴的转动还可以通过平面齿轮和正齿轮的结合来实现。这样的设置可以在本申请描述应用锥齿轮的所有地方替换使用。
[0036]根据另一实施例，第一和第二马达同轴设置。该设置允许高效利用空间，其原因是在驱动单元中仅存在一个共有旋转轴，第一和第二马达绕该共有旋转轴设置。驱动单元的横向延伸可被维持在最小，其原因在于，不需要两个横向偏置的马达轴驱动轮子。
[0037]根据另一实施例，第一马达具有第一马达轴，第二马达具有第二马达轴，第一马达轴为中空的，围绕第二马达轴设置。一个中空的马达轴围绕另一马达轴的设置保证了第一和第二马达可以同轴放置，同时实现了完全独立的驱动第一和第二轮子。
[0038]在特定实施例中，第一和第二马达为电动马达或者液压马达。
[0039]在另一实施例中，第一齿轮结构包括具有第三锥齿轮和第一齿轮元件轴的第一齿轮元件，第二齿轮结构包括具有第四锥齿轮和第二齿轮元件轴的第二齿轮元件，第一和第二齿轮元件轴中的一个具有中空部分，第一和第二齿轮元件轴中的另一个被支承在中空部分内。第一和第二齿轮元件轴的旋转轴可以对齐。将一个齿轮元件轴支承在另一个内实现了高紧凑度，和从第一马达至第一轮子和从第二马达至第二轮子的两个独立动力传输的稳定设置。第一锥齿轮可以与第三锥齿轮啮合，第二锥齿轮可以与第四锥齿轮啮合。这样，实现了第一传动比级。第一和第三锥齿轮之间的传动比可以与第二和第四锥齿轮之间的传动比一致。第一和第二马达产生的动力通过两个同轴的马达轴传递至两个齿轮元件，这两个齿轮元件在共有轴线上对齐，但在横向上具有相对位移。在其输出端提供沿横向上设置的两个具有独立旋转速度的齿轮元件，可以实现紧凑的动力传输。一个齿轮元件被支承在另一元件内，可以将驱动单元的横向尺寸保持最小。
[0040]根据另一实施例，驱动单元包括一个马达和一个差速齿轮，所述马达与第一和第二轮子通过差速齿轮、第一和第二动力输出组件驱动连接。当飞行器转弯时，差速齿轮可以对轮速进行机械调整。因此，两个轮子可被一个马达驱动，同时差速齿轮通过机械调整轮速至给定的转弯半径减少了轮胎和其它轮结构组件的磨损和撕裂。差速齿轮可以是一个集成的差速齿轮，其意味着其整合在变速箱内。马达可以包括一个与差速齿轮啮合的锥齿轮。这样，实现了传动轴从驱动单元的纵向延伸方向向平行于或者与共有轮轴线同轴的方向的高效旋转。差速齿轮可以分别通过第一和第二齿轮结构和第一和第二动力输出组件与第一和第二轮子连接。而且，差速齿轮可以为锥差速或行星差速或球差速或面差速齿轮。马达可以为电动马达或液压马达。
[0041]在另一实施例中，第一和第二齿轮结构分别包括一个行星齿轮。行星齿轮可以降低旋转速度，由此以非常紧凑的方式增加扭矩。由于其所需空间较小，可以通过行星齿轮在驱动单元中建立传动比级。与锥齿轮的传动比级、动力输出组件和轮子的链齿元件的传动比级一起，可以以非常紧凑的方式实现上述三个减少级。锥齿轮级允许将旋转轴从马达轴方向改变90°至与共有轮轴线对齐或者平行的方向。在由于驱动单元的方向而不需要旋转轴改变90°的情况下，锥齿轮级可以被另一适当的齿轮级替代。位于驱动单元输出端的减少级允许驱动单元的两传动链方便地同时与分别连接至第一和第二轮子的链齿元件啮合。
[0042]在另一实施例中，驱动单元包括安装在飞行器行走装置的支座结构，除了支座结构之外的整个驱动单元与支座结构之间是相对可移动的，从而传动链选择性地与链齿元件结合。换言之，可以通过使整个驱动单元相对于支座结构移动从而使传动链与链齿元件啮合。在特定实施例中，除了支座结构之外的驱动单元相对于支座结构是可以枢接旋转的和/或横向移动的。在另一特定实施例中，除了支座结构之外的驱动单元可以通过电动致动器或液压致动器而移动。
[0043]驱动单元还可以包括集成的自由轮设置。自由轮设置防止轮子的旋转被传递至驱动单元的马达，甚至当驱动单元位于啮合位置时。因此，在马达至动力输出组件的传动路径的某一点上，当观察从马达至轮子的正常运行动力传递时，可以为一个挡位级配备超越离合器或其类似物以防止动力从下游元件传递至上游元件。当驱动单元的马达发生故障时，上述自由轮设置允许飞机保持滚动。发生故障的马达不能阻止轮子的旋转。而且，对于驱动单元与连接至第一和第二轮子的链齿元件啮合过程，自由轮的设置保证了链齿元件速度与传动链速度的同步，从而避免了由于不同步的啮合而导致在啮合操作中驱动单元发生严重损害。自由轮设置可以结合至上述齿轮设置中的任意可旋转的固定连接。例如，两个第一链轮相对于第一和第二齿轮结构的结合可以具有集成的自由轮设置。或者，第一和第二行星齿轮的第一和第二齿圈可以具有集成的自由轮设置。可以机械实现自由轮设置。自由轮设置的自由轮的方向是可逆的。当通过驱动单元使飞行器向前和向后时，自由轮设置的优点就显示出来了。
[0044]在另一实施例中，驱动单元包含自锁定啮合/分离机构。所述自锁定啮合/分离机构防止了驱动单元与轮结构之间的意外啮合，所述意外啮合可以使飞行器的着陆齿轮发生不期望的行为，其具有潜在的高度危险，尤其是在起飞和着陆过程中。所述自锁定啮合/分离机构可以气动、液压或电动的方式操作。
[0045]在另一实施例中，驱动单元包含一啮合/分离机构，适用于通过感测轮速并调整马达速度将所述至少一个动力输出组件的每一个的传动链的旋转速度与对应的链齿元件同步化。因此，在传动链的啮合部分，可以实现传动链和链齿元件的同步化角速度，其允许这些组件精确地啮合，从而可以使组件的磨损和撕裂很低。驱动单元可以包含一个控制单元，其与测量轮速的传感器连接，并对驱动单元的马达生成控制命令。在提供两个独立马达以驱动第一和第二轮子的情况下，提供两个传感器以测量轮速，并且控制单元可以生成两个控制命令以独立地控制两个马达。
[0046]在另一实施例中，驱动单元可以包含检测装置，以检测链齿的相对位置，从而实现每个至少一个动力输出组件的传动链与各自链齿元件的目标啮合。对链齿位置的直接测量可以实现组件之间的精确啮合，其原因是，可以直接得到对组件的磨损和撕裂具有决定性的变量，即它们的相对位置，从而控制驱动单元的马达。通过独立的传感器可以确定传动链的元件的位置，例如增量式编码器、分解器或位于传动链上的其他位置传感器。当马达为电动马达时，其通常包括确定马达位置的位置传感器，其输出用于确定传动链的位置，其中所述确定需要考虑变速箱的传动比。链齿元件的位置还可以通过整合至行走装置支柱中的位置传感器来确定。飞行器行走装置可以包含ABS刹车系统，在此情况下，ABS刹车系统的位置传感器的输出可以用于确定链齿元件的位置。用于确定链齿元件的位置的位置传感器可以安装在驱动单元上。位置传感器可以是光学或者电感传感器，所述传感器用于测量与链齿元件的齿的距离，或者由链齿元件的齿触发。可以通过这种方式精确确定齿之间的空间位置。
[0047]根据另一实施例，飞行器行走装置包含至少一个位于共有轮轴线上的一个第一轮子和一个第二轮子，以及上述任一实施例中描述的驱动单元。飞行器行走装置可以包含与第一轮子连接、与驱动单元的第一动力输出组件的传动链啮合的第一链齿元件，以及与第二轮子连接、与驱动单元的第二动力输出组件的传动链啮合的第二链齿元件。
[0048]飞行器行走装置还可以包括支撑第一和第二轮子的行走装置支柱，驱动单元安装在行走装置支柱上，尤其是通过支座结构。可以通过轮轴组件经行走装置支柱支撑轮子。连接至行走装置支柱上可以使驱动单元稳定连接至飞行器行走装置。驱动单元的纵向延伸方向可以基本平行于行走装置支柱。这种设置利用了第一和第二轮子之间的空间用于放置驱动单元，从而可以形成整体空间有效的飞行器行走装置。尤其是，飞行过程中飞行器行走装置的收藏空间可以保持很小。同时，驱动单元与行走装置支柱平行放置保证了驱动单元仅产生最低的额外空气动力学阻力。
[0049]在另一实施例中，飞行器行走装置适用于用作前行走装置或主行走装置。同时，第一和第二链齿元件可以安装在第一和第二轮子各自的轮辋上。第一和第二轮辋是非常适宜安装第一和第二轮轴齿轮的结构，其原因是，在飞行以及在地面期间，它们具有适用于承载整个飞机重量的恒定稳定的结构，而且设计用于承受极端环境条件。第一和第二链齿元件和/或各自的轮辋可以由轻金属制成，例如铝或钛。
[0050]针对具有与第一和第二轮子驱动连接的两个动力输出组件的驱动单元的飞行器行走装置所描述的性能和特点同样适用于只与一个轮子驱动连接的仅具有一个动力输出组件的驱动单元的飞机行走装置。
【专利附图】
【附图说明】
[0051]下文根据附图所示的示例性实施例对本发明进行更加详细地描述，其中:
[0052]附图1是本发明第一示例性实施例的飞行器行走装置的三维示意图。
[0053]附图2是本发明第一示例性实施例的飞行器行走装置的截面图。
[0054]附图3是附图2的截面图的局部放大图。[0055]附图4是本发明第一示例性实施例的飞行器行走装置的另一截面图。
[0056]附图5a是附图4的截面图的局部放大图。
[0057]附图5b是附图5a的放大图，其中驱动单元处于分离位置。
[0058]附图6是本发明第二示例性实施例的飞行器行走装置的截面图。
[0059]附图7a和7b是本发明第三示例性实施例的飞行器行走装置的三维示意图，其中附图7a示出了传动链处于分离位置，附图7b示出了传动链位于啮合位置。
[0060]附图8a和Sb是本发明第三示例性实施例的飞行器行走装置的两个截面图，这两个截面图对应于附图7a和7b的两个三维示意图。
[0061]附图9示出了附图7的三维示意图的局部放大和更加详细的图。
【具体实施方式】
[0062]附图1示出了本发明的第一示例性实施例的飞行器行走装置2的三维示意图。飞行器行走装置2包括一个第一轮子4和一个第二轮子6，它们之间通过轴组件12连接。第一和第二轮子4，6在共有轮轴线A几何对齐。第一轮子4包含第一轮辋32，其具有第一轮轴齿轮8。第二轮子6包含第二轮辋34，其具有第二轮轴齿轮10。第一和第二轮轴齿轮8，10可以以任何合适的方式安装在第一和第二轮子4，6的第一和第二轮辋32，34上，从而在轮辋和轮轴齿轮之间实现可旋转的固定连接。两个轮辋和两个轮轴齿轮还可以分别制成一个部件，即第一轮辋32和第一轮轴齿轮8可制成一个部件,第二轮辋34和第二轮轴齿轮10可制成一个部件。这样，实现了第一和第二轮轴齿轮8，10与第一和第二轮子4，6之间的固定连接，从而传递至第一和第二轮轴齿轮8，10的旋转运动被传递至第一和第二轮子4，6。第一和第二轮轴齿轮8,10为圆形的外哨合齿轮,它们的齿直立设置在外哨合齿轮的轴线边缘之间并且垂直于轴向边缘。
[0063]飞行器行走装置2进一步包括沿着支柱轴D运行的行走装置支柱14和驱动单元16，驱动单元16连接至行走装置支柱14。驱动单元16包含一个第一马达18和一个第二马达20、一个变速箱26、一个第一输出级齿轮22和一个第二输出级齿轮24。第一和第二马达18，20沿着共有纵向轴线C设置，所述纵向轴线C也称为驱动单元16的纵向延伸方向。第一和第二输出级齿轮22，24沿着共有输出级轴线B设置。驱动单元16可移动地安装在行走装置支柱14上，从而第一和第二输出级齿轮22，24可以选择性地与第一和第二轮轴齿轮8，10啮合。啮合操作使得第一和第二输出级齿轮22，24同时与第一和第二轮轴齿轮8，10啮合。第一马达18与第一输出级齿轮22驱动连接，第二马达20与第二输出级齿轮24驱动连接。这样，第一和第二轮子4，6可以由第一和第二马达18，20以不同速度驱动，从而配备飞行器行走装置2的飞行器可以轻易地在飞机场或者航站的起飞着陆和滑行地带转弯。变速箱26提供了变速箱传动比。而且，输出级齿轮22，24和轮轴齿轮8，10提供了输出传动比。变速箱传动比和输出级传动比的乘积允许用两个相对非常小的马达驱动大飞机，所述两个小马达可以放在行走装置支柱14的前方，并位于第一和第二轮子4，6之间的空间内。传动比将第一和第二马达18，20的高马达转速转化为滑行操作过程中驱动飞行器所需的大扭矩。
[0064]在附图1的示例性实施例中，第一和第二马达18，20为电动马达。然而，驱动单元16还可以配备液压马达。[0065]附图2为附图1的飞行器行走装置2的截面图。所述截面与行走装置支柱14前方的轮轴线平行。第一和第二输出级齿轮22，24在其上对齐的输出级轴线位于该截面平面内，从而沿着驱动单元的纵向延伸通过所述截面平面将驱动单元一分为二，即附图2的截面图显示了驱动单元16的内部结构。由于附图2的飞行器行走装置2对应于附图1的飞行器行走装置，因此，采用同样的附图标记表示同样的部件。附图2还较好显示了位于第一和第二轮辋32，34上的第一和第二轮轴齿轮8，10。
[0066]第二马达20包括延伸穿过第一马达18的一个第二马达轴30。第一马达18包含中空的并且围绕着第二马达轴30设置的第一马达轴28。在附图2的示例性实施例中，第一马达轴28沿着第二马达轴30的一小部分延伸。第一和第二马达18，20同轴设置，即第一马达轴28和第二马达轴30的中心轴线相同，而且与限定第一和第二马达的纵向延伸的轴线C相同。再次，术语“轴线”是指其几何含义。
[0067]第一马达18和第二马达20串列设置，即从变速箱看过去，它们的关系是一个位于另一个后方设置的，或者在附图2的截面图中观察，它们是一个位于另一个之上设置的。该视图方向大致对应于位于飞行器的飞行器行走装置2前方的观察者的观察方向。第一和第二马达18，20的同轴设置允许提供沿着驱动单元16的纵向延伸来共同延伸的两个马达。换言之，两个马达从它们共有轴线在垂直于共有轴线的所有方向上基本相等地延伸，尤其是在被定义为共有轮轴线方向的横向方向上。
[0068]附图3为附图2中心所示的变速箱部分的放大视图。附图3显示了第一马达18的第一马达轴28以及第二马达20的第二马达轴30的端部。第一马达轴28包含位于其端部的第一锥齿轮38。第二马达轴30包含位于其端部的第二锥齿轮40。变速箱26还包含第一齿轮元件42和第二齿轮元件44。第一齿轮元件42包含第三锥齿轮54，其与第一锥齿轮38啮合。第二齿轮元件44包含第四锥齿轮56，其与第二锥齿轮40啮合。第一齿轮元件42进一步包含第一齿轮元件轴66，第二齿轮元件44包含第二齿轮元件轴68。第一齿轮元件轴66和第二齿轮元件轴68沿着共有轴线对齐。在附图3的示例性实施例中，第一和第二齿轮元件轴66，68的轴线与输出级轴线重合，第一和第二输出级齿轮22，24在其上对齐。第一和第二齿轮元件轴分别从变速箱26的中心部分向设置在变速箱26外侧端的第一和第二输出级齿轮22，24延伸，附图2中最佳示出。通过第一至第四锥齿轮，第一和第二马达轴28, 30的旋转导致第一和第二齿轮兀件42,44的旋转。这样,第一和第二齿轮兀件42,44的旋转轴与第一和第二马达轴28，30的旋转轴垂直。需要指出的是，第一和第三锥齿轮38，54以及第二和第四锥齿轮40，56可以分别被平面齿轮和正齿轮取代。
[0069]第一齿轮元件轴66的朝向变速箱26中心部分的部分是中空的。第二齿轮元件轴68朝向变速箱26中心部分的部分被支撑在第一齿轮元件轴66内。将第二齿轮元件轴68支撑在第一齿轮元件轴66内允许第一和第二齿轮元件轴66,68以及作为整体的第一和第二齿轮元件42，44精确而且稳定的对齐。通过第一径向推力联合轴承70和径向轴承72将第二齿轮元件轴68被支撑在第一齿轮元件轴66内。
[0070]变速箱26进一步包括第一行星齿轮46和第二行星齿轮48。它还包括第三齿轮元件62和第四齿轮元件64。第一行星齿轮46将第一齿轮元件42连接至第三齿轮元件62，第二行星齿轮48将第二齿轮元件44连接至第四齿轮元件64。
[0071]变速箱26包含第一内哨合齿轮50,其作为第一行星齿轮46的齿圈。第一齿轮兀件42包含第一外哨合齿轮部分58,其作为第一行星齿轮46的恒星齿轮。第三齿轮兀件62包括第一行星齿轮组74。所述第一行星齿轮组74与第一内哨合齿轮50和第一外哨合齿轮部分58相哨合。这样,第一外哨合齿轮部分58、第一行星齿轮组74和第一内哨合齿轮50形成了第一行星齿轮46。
[0072]变速箱26还包含第二内啮合齿轮52，其作为第二行星齿轮48的齿圈。第二齿轮元件44包含第二外啮合齿轮部分60,其作为第二行星齿轮48的恒星齿轮。第四齿轮元件64包括第二行星齿轮组76。所述第二行星齿轮组76与第二内啮合齿轮52和第二外啮合齿轮部分60相啮合。这样，第二外啮合齿轮部分60、第二行星齿轮组76和第二内啮合齿轮52形成了第二行星齿轮48。
[0073]第一齿轮兀件轴66的外部，即第一齿轮兀件轴66朝向第一输出级齿轮22的部分，通过第二径向推力联合轴承78被支撑在第三齿轮元件62的凹陷内。这样，第一齿轮元件42和第三齿轮元件62可以实现稳定的对齐，从而可以使第一行星齿轮46可靠地运行。第二齿轮元件轴68的外部，即第二齿轮元件轴68朝向第二输出级齿轮24的部分，通过第三径向推力联合轴承80支撑在第四轮元件64的凹陷内。这样，第二轮元件44和第四齿轮元件64可以实现稳定的对齐，从而可以使第二行星齿轮48可靠地运行。
[0074]第三齿轮元件62通过第四径向推力联合轴承82支撑在变速箱26的壳体上。同样地，第四齿轮元件64通过第五径向推力联合轴承84支撑在变速箱26的壳体上。第一输出级齿轮22安装在第三齿轮元件62上，第二输出级齿轮24安装在第四齿轮元件64上。可以任何适当的方式实现上述安装，从而第三和第四齿轮元件62，64与第一和第二输出级齿轮22，24之间可旋转地固定连接。
[0075]通过第一和第二齿轮元件42，44的相互彼此支撑，并且相对于第一和第二齿轮元件42，44以及变速箱26的壳体支撑第三和第四齿轮元件62，64，可以实现第一至第四齿轮元件42，44，62，64的对齐，从而可以使齿轮结构稳定、紧凑，将旋转能从第一和第二马达轴28，30传递至第一和第二输出级齿轮22，24。所述的齿轮结构还可以以极其紧凑的方式分别将第一马达轴28驱动连接至第一输出级齿轮22，以及将第二马达轴30驱动连接至第二输出级齿轮24。其可以将驱动单元16放置于飞行器行走装置的对空间具有很高要求的环境中。
[0076]参见附图2和3，其讨论了示例性齿轮结构所达到的整体传动比。所述系统包括三个减速级。第一减速级分别发生在第一和第二锥齿轮38，40与第三和第四锥齿轮54，56之间。第二减速级分别通过第一和第二行星齿轮46，48来实现。第三减速级分别发生在第一和第二输出级齿轮22，24与第一和第二轮轴齿轮8，10之间。第一和第二减速级位于变速箱26内部，而第三减速级通过在变速箱外部的变速箱输出级与连接在第一和第二轮子4，6上的齿轮的啮合而实现的。
[0077]通过驱动单元与第一和第二轮轴齿轮8，10的选择性啮合，可以实现驱动单元16对第一和第二轮子4，6的选择性驱动。选择性啮合的机构被称作实现两个元件尤其是两个齿轮的啮合和分离的机构。啮合/分离点，即选择性啮合的点，在旋转能的传送方向上位于变速箱26的后面。换言之，第一和第二马达轴28，30总是与变速箱26内的齿轮装置啮合，即与第一和第二减速级的齿轮装置啮合。通过驱动单元输出端的选择性啮合，实现了驱动单元16与第一和第二轮子4，6之间的选择性驱动。[0078]在所描述的示例性实施例中，第一减速级的传动比为1.5至2.5。第二减速级的传动比为3至4。第三减速级的传动比为3.5至4.5。这样，由具有最大扭矩为500Nm至600Nm、最大速度为6000和8000转/分的单个驱动单元来驱动最大的起飞重量为70000kg至80000kg，需要的前轮滑行扭矩为10000至18000Nm的飞行器是可能的。需要清楚地指出，这些数值是说明性的，仅仅是驱动单元和飞行器行走装置整体设计的一个例子。
[0079]驱动单元可以在没有主涡轮机的帮助下滑行飞行器。这些主涡轮机用于使飞行器启动、着陆以及飞行，当存在上述驱动单元时，在机场的操作期间可以关闭这些涡轮机。可以通过现代飞行器中通常具有的辅助动力单元为驱动单元的运行提供动力。所述辅助动力单元可以是比主涡轮机小的燃汽涡轮发动机。起飞前，其通常运行为飞机提供电能，例如运行舱内的空调、乘客娱乐系统和其它飞机设施。所述辅助动力单元可以适用于为液压马达提供电能和/或液压力。或者，可以为驱动单元提供独立的动力源，例如燃料电池或可充电电池。
[0080]附图4为附图1和2中所描述的飞行器行走装置2的另一截面图。该截面垂直于轮轴线，基本在轮轴线和行走装置支柱的中心部分将轮轴线和行走装置支柱分割。附图4的截面平面在附图2中已经标出，其视图方向沿着箭头X-X。附图4显示了驱动单元的纵向延伸方向位于垂直于共有轮轴线A的平面内。
[0081]附图4显示了驱动单元16处于与第一和第二轮轴齿轮8，10啮合的位置。尤其是，第一和第二输出级齿轮22, 24与第一和第二轮轴齿轮8,10啮合,从而第一和第二马达18,20分别与第一和第二轮子4，6驱动连接。在啮合位置，驱动单元16的纵向延伸基本平行于行走装置支柱14。
[0082]以下详细描述将驱动单元16安装在行走装置支柱14上。驱动单元16包括装配臂88。行走装置支柱14包括用于安装驱动单元16的支撑部分86。支撑部分86和装配臂88的连接方式使得，驱动单元16相对于行走装置支柱14旋转。换言之，支撑部分86和装配臂88之间建立枢轴连接。在附图4的示例性实施例中，装配臂88上具有一个孔，用于接收装配螺栓、螺丝、螺杆等。支撑部分86具有接收驱动单元的装配臂88的凹陷，支撑部分的凹陷的每个外侧具有一个板，附图4的截面图中显示了其中一个。支撑部分86的两个板上包括一个孔，其与装配臂88上的孔对齐，这样上述的螺栓、螺丝、螺杆等延伸穿过装配臂88上的孔以及支撑部分86上的孔。这样，支撑部分86和装配臂88连接在一起，螺栓、螺丝、螺杆等的中心轴为驱动单元16相对于行走装置支柱14旋转的枢轴。
[0083]附图5a为图4中的位于驱动单元16和行走装置支柱14之间的装配装置的放大图。附图5b显示了附图5a的装配装置的放大图，其中驱动单元16相对于第一和第二轮轴齿轮8,10处于分离位置。
[0084]驱动单元16包括哨合/分离机构90。驱动单元进一步包括哨合控制臂94,其连接啮合/分离机构90，例如通过螺栓、螺丝、螺杆等。啮合/分离机构90包括具有激励器92和连接元件96的钟形曲柄。致动器92和连接元件96之间的连接可以使它们相互旋转，例如通过螺栓、螺丝、螺杆等连接。连接元件96是啮合/分离机构90的与啮合控制臂94相连接的部分。致动器92在其一端固定于支撑部分86。其另一端包含与连接元件96的连接。致动器92在固定于支撑部分86的一端和连接至连接元件96的另一端之间的纵向延伸上长度可变。改变致动器92的长度可以使致动器92和连接元件96之间的连接沿着支撑部分86的凹陷的底部平面98发生位移，所述支撑部分86用于接受驱动单元16的装配臂88。其导致了连接元件96、啮合控制臂94和驱动单元16发生相应的移动。致动器92可以是电动、液压或气动致动器。致动器92的运行改变了致动器的长度，其可以通过在致动器92上提供可滑动定位的活塞来实现。
[0085]在附图5a中，驱动单元16显示处于与第一和第二轮轴齿轮啮合的位置。在该啮合位置，致动器92的长度最小。连接元件96被拉向行走装置支柱14，其进而将啮合控制臂94拉向行走装置支柱14。其又将驱动单元16的下部，即驱动单元16位于装配臂88以下的部分，拉向行走装置支柱14。其导致第一和第二输出级齿轮与第一和第二轮轴齿轮啮
八
口 ο
[0086]附图5b中显示，驱动单元16处于与第一和第二轮轴齿轮分离的位置。与附图5a相比，致动器92长度伸长。其导致致动器92和连接元件96之间的连接远离行走装置支柱14，并且与附图5a相比，朝着支撑部分86的凹陷的底部平面98向下。连接元件96的位置也远离行走装置支柱14，其导致驱动单元的啮合控制臂94也进一步远离行走装置支柱14，从而驱动单元16与第一和第二轮轴齿轮分离。因此，根据啮合/分离的状态，确定致动器92的长度。因此，可以通过改变致动器92的长度使驱动单元16啮合/分离。
[0087]致动器92和连接元件96形成了钟形曲柄，其实现了啮合/分离机构90自锁定，以下将进行讨论。在分离位置，附图5b所示，连接元件96的方向基本垂直于底部平面98。驱动单元16的重量部分地由装配臂88支撑,部分地由连接元件96支撑。通过连接元件96,与底部平面98正交的力施加在支撑部分86上。当力正交于底部平面98上，在分离位置，驱动单元的重量不会引发使致动器92和连接元件96之间的连接沿着底部平面98移动的力。因此，在分离位置，致动器不需要提供力保持驱动单元16分离。因此，当驱动单元分离时，如果致动器发生故障，不存在驱动单元16意外与第一和第二轮轴齿轮啮合的危险。驱动单元16和轮结构发生啮合需要致动器92的主动操作。因此，例如在飞行器着陆期间，由于飞机着陆速度，轮子高速旋转时，不会通过不期望发生的啮合对驱动单元16和轮结构造成损害。当起飞或着陆期间不希望的啮合可能导致严重的后果时，也确保了驱动单元16没有安全危害。因此，啮合/分离机构90被认为是自锁定的。
[0088]附图6显示了本发明的第二实施例的飞行器行走装置2的一部分。在很大程度上，附图6的第二实施例对应于附图1至5所示的第一实施例，从而相同部件采用相同数字标示。为了简洁，相同元件的描述被省略。然而，附图6所示的飞行器行走装置2的第二实施例的驱动单元16的部分设计是不同的。附图6的驱动单元16仅有一个马达120。马达120包括一根马达轴130，其包括一个锥齿轮140。锥齿轮140与差速齿轮150的锥齿轮152啮合。差速齿轮150通过第一和第二行星齿轮46，48分别与第三和第四齿轮元件连接，如附图3的描述。差速齿轮150包括第一轴部分166和第二轴部分168。第一轴部分166被支撑在第三齿轮元件62的凹陷内，参见附图3的描述。第二轴部分168被支撑在第四齿轮元件64的凹陷内，参见附图3的描述。通过将第一和第二轴部分166，168支撑在第三和第四齿轮元件62.64内，实现了差速齿轮150与第三和第四齿轮元件62，64之间的稳定对齐。
[0089]差速齿轮150允许第三和第四齿轮元件62，64以不同速度旋转。进而允许第一和第二输出级齿轮62，64以及第一和第二轮子4，6也以不同的速度旋转。差速齿轮先天的特性是根据输出端承受的阻力，调整其两个输出端，即第一和第二差速齿轮轴166，168的相对速度。这就允许了在转向动作中，其驱动外轮的速度比内轮块。因此，当其行走装置配备有附图6的驱动单元16的飞机在机场转弯时，差速齿轮150确保第一和第二轮子根据所需的转动半径以各自的速度旋转。因此，通过提供两个马达而实现的轮胎和整个轮结构的低磨损和撕裂，参见第一实施例中所述(附图1至5)，还可以通过差速齿轮150来实现。但是，马达120提供的动力必须是第一个实施例中每个第一和第二马达18，20动力的两倍，以实现对第一和第二轮子4，6相同的驱动能力。
[0090]附图7显示了本发明的第三实施例的飞机行走装置2的一部分。在很大程度上，附图7的第三实施例对应于附图1至6所示的第一和第二实施例，从而相同部件采用相同数字标示。具体地，第一和第二马达18，20以及变速箱26可以与第一实施例中描述的各个部件相同。同样，这些部件可以被第二实施例中描述的马达和变速箱装置替代。为了简洁，这些部件和其它相同元件的描述被省略。然而，附图7所示的第三实施例的飞行器行走装置2与之前的实施例有部分的不同。
[0091]附图7a的视图方向与附图1的视图方向类似。但是，为了更加清楚，图中没有显示第一轮子4及其第一轮辋32和第二轮子6。显然，这些部件存在于处于运行状态的飞行器行走装置2中。同样，所述轴组件12的结构与第一和第二实施例中略有不同。然而，所述轴组件可以具有任何适当的结构，这对本发明来说不是至关重要的。
[0092]第一实施例中的飞行器行走装置2和第三实施例中的飞行器行走装置2的主要区别如下:第一实施例中的第一和第二输出级齿轮22,24分别被第一和第二动力输出组件122,124取代。同样,第一和第二轮轴齿轮8,10分别被第一和第二链齿兀件108,110取代。
[0093]第一和第二链齿元件108，110的每一个为环状结构，其外侧上具有两排相邻的链齿沿着各自的链齿元件的外周设置。第一和第二链齿元件108，110的每一个与各自相关的轮子2或4的轮辋固定连接。如第一实施例中所述，每个链齿元件108，110可以以适当的方式刚性连接至各自的轮辋，或者可以与各自的轮辋作为一个整体生产。在任何情况下，需要保证的是，链齿元件的转动导致相关的轮子发生转动。链齿元件也可能不是环状结构，可以是盘状结构。
[0094]第一和第二动力输出组件122，124的每一个为臂形结构，其在一个端部连接至变速箱26。对于第一和第二动力输出组件122，124的每一个，两排传动链沿所述臂形结构不停运转。具体地，所述两排传动链绕臂形结构的一个所述端部的两个第一链轮以及臂形结构的另一端部的两个第二链轮不停运转，附图8中将对此详细描述。第一链轮与变速箱26驱动连接。
[0095]第一和第二动力输出组件122，124可以分别可绕着变速箱26的输出级轴旋转，变速箱26的输出级轴被定义为附图1中显示的和第一实施例中的输出级轴B。在附图7a中显示了附图7a和7b的臂形结构的纵向延伸方向是如何与驱动单元16的纵向延伸平行的。第一和第二动力输出组件122,124的传动链并不各自与第一和第二链齿兀件结合。因此，传动链处于与第一和第二链齿元件108，110分离的位置。
[0096]与上述相反，附图7b显示了其中第一动力输出组件122的传动链与第一链齿元件108啮合的例子。通过绕着变速箱26的输出级轴的第一动力输出组件122的旋转实现所述哨合。换言之，第一动力输出组件122的纵向延伸方向相对于驱动单兀16的纵向延伸方向旋转。第一动力输出组件122和驱动单元16的纵向延伸方向相互之间不再平行，但是仍然位于平行的平面内。
[0097]附图7b仅仅显示了第一动力输出组件122处于与第一链齿元件108啮合的位置。第二动力输出组件124显示处于与第二链齿元件110分离的位置。在正常运行条件下，典型地，要么两个动力输出组件122，124均处于啮合状态，要么两个动力输出组件122，124均处于分离状态。然而，为了更好地描述不同的操作位置，附图7b中显示第一和第二动力输出组件122，124处于不同的位置。
[0098]对第三实施例的飞行器行走装置2的操作描述如下。当具有飞行器行走装置2的飞行器不需要驱动单元16来驱动飞行器时，例如在通过特定车辆拖拉或者推动飞机期间或者在起飞或者着陆期间，第一和第二动力输出组件122，124处于如附图7a所示的分离位置。两个轮子(未示出)可以独立于驱动单元16而旋转。当需要通过飞行器行走装置2驱动飞行器时，例如滑行过程中，两个动力输出组件122，124发生旋转从而处于啮合位置，参见附图7b的第一动力输出组件122。动力输出组件122，124的传动链通过变速箱26被第一和第二马达18，20驱动，从而传动链将驱动力传递至第一和第二链齿元件108，110，由此传递至第一和第二轮子(未示出)。
[0099]需要指出的是，除了所显示的两排传动链之外，第一和第二动力输出组件122，124的每一个还可以设计为包含其它传动链。具体地，对于每个动力输出组件，其可以提供I或2或3或4或5或更多个单独的，即单排传动链。还可以对于每个动力输出组件，提供具有3或4或5或更多相邻排的一个多排传动链。然后，第一和第二链齿元件108，110将具有对应数量的相邻排数的链齿从而可以与各自的传动链选择性啮合。同样，动力输出组件还可以具有对应数量的相邻第一链轮和第二链轮。
[0100]附图8a和8b显示了第三实施例的从其右侧面(在附图7的绘图平面内)观察的飞行器行走装置2，附图8a和Sb的运行条件分别对应于附图7a和7b的运行条件。由于第一轮子4和第一轮辋32再次被省略以更好地说明，附图8的视图对应于位于第一轮子4内部的飞行器行走装置2的截面图。与附图7相反，附图8显示了第二轮子6。
[0101]附图8中的第一动力输出组件122在下文详细描述。由于视图方向，只可以看见传动链136的侧面。当然，如上所述，每个动力输出组件可以具有两个或者多个传动链和/或具有两排或多排的传动链。
[0102]动力输出组件122包括一个第一链轮132和一个第二链轮134。传动链136位于第一和第二链轮132，134之间。具体地，传动链136绕着第一和第二链轮132和134连续运动。第一和第二链轮132和134基本位于第一动力输出组件122的端部,所述第一动力输出组件为臂形。所述臂具有基本直线的延伸方向。
[0103]传动链136形成了绕第一和第二链轮132和134的环。所述环包含位于第一和第二链轮132和134之间的两个段。第一段面对第一链齿元件108，而第二个段远离第一链齿元件108。第二段在第一和第二链轮132和134之间基本是直的。第一段为凹形，所述凹形的半径略大于第一链齿元件108的半径。传动链136的第一段通过链导向结构保持上述形状，链导向结构迫使传动链维持凹形，即使当第一动力输出组件处于分离位置时，如附图8a所示。在附图8b中，其显示了第一个段的凹形实现了传动链136环的延伸啮合部分，从而驱动力可以从传动链136在多个链齿和链元件上传递至第一链齿元件108。这样，实现了均布的力传递，这种设置具有高性能和强耐久性。[0104]需要强调的是，对于第一或第二动力输出组件描述的所有方面同样适用于第一和第二动力输出组件中的另一个。
[0105]需要指出的是，如上文第一实施例所述的输出级齿轮和轮轴齿轮，如上所述的动力输出组件和如上所述的链齿元件的组合也提供了输出传动比。第三实施例的输出传动比被限定为链齿元件108的半径除以第一链轮132的半径。上述考虑同样适用于第三实施例。
[0106]根据另一实施例，第一和第二马达18，20以及变速箱26可以被另一马达一变速箱组合代替，其纵向延伸方向要么与第一和第二动力输出组件122，124的第一链轮的轴线重合，要么与之平行，在附图8中用附图标记132表示一个第一链轮。同样在该实施例中，通过具有各自传动链的第一和第二动力输出组件122,124可以以有效、耐久的方式将动力从驱动单元传递至轮子。
[0107]附图9显示了附图7和8所示第三实施例的飞行器行走装置的放大和更加详细的部分。其显示了位于变速箱26和第一链轮132之间的枢轴转动柱体。枢轴转动柱体190一方面引起第一动力输出组件122的旋转。出于该目的，所述枢轴转动柱体包含一个与变速箱26固定连接的固定部192，和与固定部分192同轴连接的可旋转部194，其可以相对于固定部192旋转。固定部192和可旋转部194均分别包括四个间隔90°的翼片。所述翼片将可旋转部194相对于固定部192的相对移动限制在接近90°。或者，也可以采用其它数量的翼片，例如固定部和可旋转部均采用6个翼片，以及可以采用其它角度限制，例如限制接近60°。枢轴转动柱体190内的油压决定了可旋转部194的旋转，从而通过控制所述油压，实现了需要的旋转角度。可旋转部通过适当的齿轮或其他任何适当的连接固定连接至第一动力输出组件122的臂形结构。另一方面，枢轴转动柱体可以将驱动力从变速箱26传递至第一链轮132。出于该目的，变速箱26和第一链轮之间的驱动连接通过枢轴转动柱体190。这样，可以得到非常紧凑的旋转机构以旋转动力输出组件。
[0108]然而，需要指出的是，也可以使用其它适当的旋转机构。
[0109]本文所述的所有实施例也可以采用一个动力输出组件或者一个输出级齿轮。在这种情况下，只需要一个马达，不需要提供差速。在这种情况下，驱动单元只驱动两个轮子中的一个。另一轮子的转速可以与被驱动轮子的转速不同。在第三实施例的情况下，驱动单元可以例如采用第一动力输出组件122作为唯一的动力输出组件。同样，第一链齿元件108可以作为飞行器行走装置的唯一链齿元件。这样，驱动单元可以驱动第一轮子4，第二轮子6作为从动组件配合第一轮子4的驱动。上述所有变形均同样适用于该实施例。
【权利要求】
1.飞行器行走装置(2)的驱动单元(16)，具有位于一个共有轮轴线(A)上的至少一个第一轮子(4)和一个第二轮子(6)，其中驱动单元(16)与第一和第二轮子(4，6)中的至少一个驱动连接，其特征在于，驱动单元(16)包括: 至少一个动力输出组件(122，124)，用于驱动第一和第二轮子(4，6)中的至少一个，所述至少一个动力输出组件(122，124)中的每一个包括与一个链齿元件(108，110)选择性啮合的一个传动链(136)，所述链齿元件(108，110)连接至第一和第二轮子(4，6)中的一个。
2.如权利要求1所述的驱动单元(16)，其特征在于，驱动单元(16)与第一和第二轮子(4，6)均驱动连接，其中驱动单元(16)包括第一和第二动力输出组件(122，124)，以驱动第一和第二轮子(4，6)中对应的一个，每个动力输出组件(122，124)包括与相应的一个链齿元件(108，110)选择性啮合的一个传动链(136)，所述链齿元件(108，110)连接至对应的轮子(4,6)。
3.如权利要求1或2所述的驱动单元(16)，其特征在于，每个动力输出组件(122，124)包括一个第一链轮(132)和一个第二链轮(134)，传动链(136)绕第一链轮(132)和第二链轮(134)连续运转。
4.如权利要求3所述的驱动单元(16)，其特征在于，第一链轮(132)与驱动单元(16)的动力传动系驱动连接。
5.如权利要求4所述的驱动单元(16)，其特征在于，第二链轮(134)为空转链轮。
6.如权利要求4所述的驱动单元(16)，其特征在于，第一链轮(132)和第二链轮(134)均与驱动单元(16)的动力传动系驱动连接。
7.如权利要求3-6之一所述的驱动单元(16)，其特征在于，传动链(136)在传动链(136)的内侧与第一链轮(132)和第二链轮(134)啮合。
8.如权利要求1-7之一所述的驱动单元(16)，其特征在于，传动链(136)在传动链(136)的外侧与链齿元件(108)选择性啮合。
9.如权利要求1-8之一所述的驱动单元(16)，其特征在于，连续的传动链(136)限定了一个环，其在所述环的预先设定啮合部分与链齿元件(108)选择性啮合。
10.如权利要求9所述的驱动单元(16)，其特征在于，所述啮合部分位于第一和第二链轮(132，134)之间。
11.如权利要求9或10所述的驱动单元(16)，其特征在于，在啮合部分提供了传动链(136)的导向装置，所述导向装置优选适配于链齿元件的形状。
12.如权利要求9-11之一所述的驱动单元(16)，其特征在于，除了所述环在啮合部分为凹形，所述环为凸状。
13.如权利要求1-12之一所述的驱动单元(16)，其特征在于，所述至少一个动力输出组件(122，124)中的每一个为臂形，传动链(136)沿着各自的臂设置。
14.如权利要求13所述的驱动单元(16)，其特征在于，所述臂可以绕着相对于驱动单元(16)的其余部分固定的旋转轴旋转。
15.如权利要求14所述的驱动单元(16)，其特征在于，所述旋转轴基本对应于第一链轮(132)的轴线。
16.如权利要求13-15之一所述的驱动单元(16)，其特征在于，所述臂通过液压或电动致动器旋转。
17.如权利要求1-16之一所述的驱动单元(16)，其特征在于，所述至少一个动力输出组件(122,124)中的每一个包括一个枢轴转动柱体,用于旋转各自的动力输出组件。
18.如权利要求17所述的驱动单元(16)，其特征在于，所述枢轴转动柱体的轴基本对应于各自的动力输出组件(122，124)的旋转轴。
19.如权利要求17或18所述的驱动单元(16)，其特征在于，所述枢轴转动柱体为液压致动器。
20.如权利要求1-19之一所述的驱动单元(16)，其特征在于，传动链(136)为滚子链、套型链和加勒链(Galle-chain)中的一种。
21.如权利要求1-20之一所述的驱动单元(16)，其特征在于，所述至少一个动力输出组件(122，124)中的每一个包括平行运转的多个传动链，或者其中的所述至少一个动力输出组件(122，124)中的每一个包括一个多排传动链。
22.如权利要求1-21之一所述的驱动单元(16)，其特征在于，驱动单元(16)的纵向延伸(C)方向位于与共有轮轴线(A)正交的平面内。
23.如权利要求3-22之一所述的驱动单元(16)，其特征在于，第一动力输出组件(122)的第一链轮(132)和第二动力输出组件(124)的第一链轮在共有输出级轴线上对齐，其基本与驱动单元(16)的纵向延伸(C)方向垂直。
24.如权利要求2-23之一所述的驱动单元(16)，其特征在于，包括:通过第一齿轮结构和第一动力输出组件(122)与第一轮子(4)驱动连接的第一马达(18)，和通过第二齿轮结构和第二动力输出组件(124)与第二轮子(6)驱动连接的第二马达(20)，其中第一和第二马达(18，20 )沿着驱动单元(16 )的纵向延伸(C)方向串联设置。
25.如权利要求24所述的驱动单元(16)，其特征在于: 运行的第一马达(18)驱动第一锥齿轮(38),第一锥齿轮(38)通过第一齿轮结构和第一动力输出组件(122)与第一轮子(4)驱动连接，以及 运行的第二马达(20)驱动第二锥齿轮(40),第二锥齿轮(40)通过第二齿轮结构和第二动力输出组件(124)与第二轮子(6)驱动连接。
26.如权利要求24或25所述的驱动单元(16)，其特征在于，第一和第二马达(18，20)同轴设置。
27.如权利要求24-26之一所述的驱动单元(16)，其特征在于，第一马达(18)具有第一马达轴(28)，第二马达(20)具有第二马达轴(30)，第一马达轴(28)为中空的并且绕着第二马达轴(30)设置。
28.如权利要求24-27之一所述的驱动单元(16)，其特征在于，第一和第二马达(18，20)为电动马达或者液压马达。
29.如权利要求24-28之一所述的驱动单元(16)，其特征在于，第一齿轮结构包括具有第三锥齿轮(54)和第一齿轮元件轴(66)的第一齿轮元件(42),以及第二齿轮结构包括具有第四锥齿轮(56)和第二齿轮元件轴(68)的第二齿轮元件(44)，第一和第二齿轮元件轴(66，68 )中的一个具有中空部分，第一和第二齿轮元件轴(66，68 )中的另一个被支撑在所述中空部分内。
30.如权利要求2-23之一所述的驱动单元(16)，其特征在于，包括: 马达(120)和差速齿轮(150)，所述马达(120)通过所述差速齿轮(150)以及第一和第二动力输出组件(122，124)与第一和第二轮子(4，6)驱动连接。
31.如权利要求30所述的驱动单元(16)，其特征在于，所述马达(120)包括一个与所述差速齿轮(150)啮合的锥齿轮(140)。
32.如权利要求30或31所述的驱动单元(16)，其特征在于，所述差速齿轮(150)分别通过第一和第二齿轮结构以及第一和第二动力输出组件(122，124)与第一和第二轮子(4，6)连接。
33.如权利要求30-32之一所述的驱动单元(16)，其特征在于，所述差速齿轮(150)为锥差速或行星差速或球差速或面差速齿轮。
34.如权利要求30-33之一所述的驱动单元(16)，其特征在于，所述马达(120)为电动马达或者液压马达。
35.如权利要求24-34之一所述的驱动单元(16)，其特征在于，所述第一和第二齿轮结构分别包括一行星齿轮(46,48)。
36.如权利要求1-35之一所述的驱动单元(16)，其特征在于，所述驱动单元包括用于将其安装在飞行器行走装置上的支座结构，除了所述支座结构之外，驱动单元(16)整体与之相对移动，从而传动链(136)与链齿元件(108)选择性啮合。
37.如权利要求36所述的驱动单元(16)，其特征在于，除了所述支座结构之外，驱动单元(16)是可枢转地旋转的，和/或可以相对于所述支座结构横向移动。
38.如权利要求36或37所述的驱动单元(16)，其特征在于，除了所述安装结构之外，驱动单元(16)可以通过电动或液压致动器而移动。·
39.如权利要求1-38之一所述的驱动单元(16)，其特征在于，包括集成的自由轮设置。
40.如权利要求39所述的驱动单元(16)，其特征在于，自由轮设置的自由行车方向是可逆的。
41.如权利要求1-40之一所述的驱动单元(16)，其特征在于，包括自锁定啮合/分离机构。
42.如权利要求41所述的驱动单元(16)，其特征在于，所述自锁定啮合/分离机构以气动、液压或者电动方式运行。
43.如权利要求1-42之一所述的驱动单元(16)，其特征在于，包括一个啮合/分离机构，所述啮合/分离机构通过检测轮速并调整马达速度使所述至少一个动力输出组件(122，124)中的每一个的传动链(136)的转速与各自的链齿元件(108，110)同步。
44.如权利要求43所述的驱动单元，其特征在于，包括一个检测装置，用于检测链齿的相对位置从而使所述至少一个动力输出组件(122，124)中的每一个的传动链与各自的链齿元件(108，110)发生目标啮合。
45.飞行器行走装置(2)，包括: 位于一个共有轮轴线(A)上的至少一个第一轮子(4)和一个第二轮子(6)，以及 如权利要求1-44之一所述的驱动单元(16)。
46.如权利要求45所述的飞行器行走装置(2)，其特征在于，包括: 与第一轮子(4)连接的第一链齿元件(108)，其能够与驱动单元(16)的第一动力输出组件(122)的传动链啮合，以及 与第二轮子(6)连接的第二链齿元件(110)，其能够与驱动单元(16)的第二动力输出组件(124)的传动链啮合。
47.如权利要求45或46所述的飞行器行走装置(2)，其特征在于，具有支撑第一和第二轮子(4，6)的行走装置支柱(14)，驱动单元(16)安装在所述行走装置支柱(14)上。
48.如权利要求47所述的飞行器行走装置(2)，其特征在于，驱动单元(16)的纵向延伸方向基本与所述行走装置支柱(14)平行。
49.如权利要求45-48之一所述的飞行器行走装置(2)，其特征在于，其适用于用作前行走装置或主行走装置。
50.如权利要求46-49之一所述的飞行器行走装置(2)，其特征在于，第一和第二链齿元件(108，110)安装在第一和第二轮子(4，6)各自的轮辋上。
51.如权利要求45-50之一所述的飞行器行走装置(2)，其特征在于，第一和第二链齿元件(108，110)和/或所 述相应的轮辋由轻金属制成，例如铝或钛。
【文档编号】B64C25/40GK103596842SQ201180071443
【公开日】2014年2月19日 申请日期:2011年6月17日 优先权日:2011年6月17日
【发明者】约翰·奥斯瓦德, 曼弗雷德·海赫 申请人:L-3通信磁电机股份有限公司