轮子之间的安装在转向架上的滑行系统的制作方法
【专利摘要】本发明涉及轮子之间的安装在转向架上的滑行系统。具体地，一种用于飞机的马达驱动的起落架设备可包括一个或多个马达，所述一个或多个马达附接到起落架的转向架。至少一个轮驱动装置可附接到起落架的轮轴。至少一个嵌套轴可将至少一个马达与至少一个轮驱动装置相互连接。
【专利说明】轮子之间的安装在转向架上的滑行系统
【技术领域】
[0001] 本发明一般地涉及飞机起落架，并且更具体地涉及具有马达驱动的推进系统的起 落架。
【背景技术】
[0002] 典型的飞机可以在其发动机提供的推力的作用下在跑道上滑行并且滑离跑道。在 每次飞行之前或之后的典型飞机滑行路线期间，发动机会燃烧掉大量的燃料。在许多情况 中，主发动机可提供比完成成功的滑行路线所需的更多的原动力。在这一点上，发动机推进 的滑行可被认为是效率不高的并且可能导致高的燃料成本和地面排放。
[0003] 飞机设计者已经找到了一种更加高效的方法在滑行期间推进飞机。已经提出一种 轮驱动滑行系统来提供更高的效率。可通过如下方式来实现轮驱动滑行系统：使用电马达、 液压马达或者气动马达来提供用于飞机滑行的原动力。虽然这个一般性概念对于改善效率 而言是有前景的，但是在任何成功的滑行系统设计中均需要解决一些实际的应用问题。例 如，希望滑行系统不降低飞机轮子的制动能力和结构强度。而且，滑行系统不应当影响正常 的起飞和降落程序或飞机性能。另外，滑行系统不应当给飞机增加过多的重量。
[0004] 如可以看到的，需要一种不会负面影响飞机制动系统的轮驱动滑行系统。另外，需 要一种此类滑行系统，其不会妨碍正常起飞和降落循环期间的安全飞机操作。而且，该滑行 系统应当适合于通过在现有飞机中进行改型而实现。
【发明内容】
[0005] 在本发明的一个方面中，一种用于飞机的马达驱动的起落架设备可包括：一个或 多个马达，所述一个或多个马达附接到转向架；至少一个轮驱动装置，所述至少一个轮驱动 装置附接到所述起落架的轮轴；和至少一个嵌套轴，所述至少一个嵌套轴将至少一个马达 与所述至少一个轮驱动装置相互连接。
[0006] 在本发明的另一方面中，一种用于马达驱动的飞机起落架的传动系可包括：齿轮， 所述齿轮附接到所述起落架的轮子并且与所述轮子共轴；小齿轮，所述小齿轮与所述齿轮 接合；和嵌套轴，所述嵌套轴将所述小齿轮与驱动马达相互连接，所述驱动马达附接到所述 起落架的转向架。
[0007] 在本发明的又一方面中，一种用于飞机滑行的方法包括：向安装在所述飞机的起 落架的转向架上的至少一个马达供应动力；以及将旋转力从所述至少一个马达通过嵌套轴 传递到所述起落架的至少一个轮子。
[0008] 在参照附图、说明书和权利要求书的情况下将会更好地理解本发明的这些和其他 特征、方面和优点。
【专利附图】
【附图说明】
[0009] 图1是根据本发明实施例的飞机起落架的透视图； 图2是根据本发明实施例的图1的起落架的传动系的局部剖视图； 图3是图2的传动系的嵌套轴（telescoping shaft)的剖视图；并且 图4是根据本发明实施例的用于飞机滑行的方法的流程图，该飞机包括扭矩传递路 径。
【具体实施方式】
[0010] 以下详细描述是用于实施本发明实施例的当前所构想的最佳模式。说明书不应被 看作是限制性的，而仅仅是用于说明本发明的一般原理的目的，因为本发明的范围由所附 权利要求书最佳地限定。
[0011] 下面描述各种发明特征，这些特征可以相互独立地使用或者可以与其他特征相组 合地使用。
[0012] 大体上，本发明的实施例一般地提供了位于飞机起落架的轮子之间的轮驱动滑行 系统。
[0013] 现在参照图1，可以看到一种示例性的马达驱动起落架组件10可包括支柱或转向 架（bogie) 12、支撑轮子16的轮轴14、以及附接到转向架12的一个或多个马达20。转向 架12可包括内部缓冲器18。轮轴14可连接到缓冲器18的下端18-1，从而在着陆时，随着 缓冲器吸收着陆的冲击载荷，轮轴14和轮子16可朝向转向架12的下端12-1向上移动。
[0014] 可以用电的、液压的或气动的动力来驱动马达20,所述电的、液压的或气动的动力 可由飞机(未示出）的常规辅助动力单元(APU)供应。一个或多个传动系组件22可将马达 20与轮子16相互连接，从而马达20可驱动轮子16。
[0015] 现在参照图2和3,可以看到一种示例性传动系组件22可包括离合器24、嵌套轴 26、轮驱动装置，例如小齿轮28和环齿轮30,环齿轮30被与轮子16的轴线同心地附接。小 齿轮28的轴线可定向成正交于环齿轮30的轴线。在图3中更近地看到，嵌套轴26可包括 位于驱动轴壳体32内的内部具有花键的上外轴34、轴承36、外部具有花键的内轴38、小齿 轮壳体40、以及内部具有花键的下外轴42。
[0016] 驱动轴壳体32可利用附接凸耳32-1 (如图1所示）附接到转向架12。可以用轴 承36将上外轴34可旋转地支撑在驱动轴壳体32中。外部具有花键的内轴38可定位成使 得其上部38-1可与上外轴34共轴且接合。内轴38可相对于上外轴34自由地轴向移动。 由于上外轴34和内轴38之间的花键连接，上外轴34的旋转可导致内轴38的对应旋转。
[0017] 小齿轮壳体40可附接到轮轴14。小齿轮28可附接到内部具有花键的下外轴42。 下外轴42可以被可旋转地支撑在小齿轮壳体40内的轴承36上。内轴38的下部38-2可 共轴地定位在下外轴42内并且与下外轴42接合。内轴38可相对于下外轴42自由地轴向 移动。内轴38的旋转可导致下外轴42和小齿轮28的对应旋转。
[0018] 当飞机滑行时，轮子16可能滚过柏油碎石铺的飞机跑道中的不平整部分。因此， 由于缓冲器18可伸展或压缩，在支撑轮子16的轮轴14和转向架12之间可能有相对运动。 尽管有该相对运动，但驱动组件26依然能够将旋转运动从马达20传递到小齿轮28。
[0019] 需要注意，内轴38的长度可短于下外轴42的底端42-1和上外轴34的顶端34-1 之间的最小距离L。可通过从缓冲器18完全伸展时顶端34-1和底端42-1之间的标称距离 减去缓冲器18的最大直线行程范围来确定该最小距离L。因此，即使缓冲器18被完全压 缩，内轴34依然可以自由地轴向移动。就这一点而言，嵌套轴26的直线移动范围大于缓冲 器18的直线移动范围。
[0020] 压缩弹簧44可被设置在内轴34的每一端，从而内轴34不会由于高的加速力而损 坏。换句话说，压缩弹簧44可防止内轴34的快速轴向运动，否则，可能由于飞机着陆冲击 而引起内轴34的快速轴向运动。
[0021] 需要注意，马达20可被支撑在转向架12的上部上。因此，马达20可以与机场跑 道或滑行道上可能存在的灰尘、污垢或碎屑保持隔开。而且，马达20可定位成使得其不与 轮子16直接接触。这种布置方式是有利的，因为轮子16中的制动器组件(未示出）会由于 着陆期间的制动而变热。在一些情况中，可能有必要在飞机继续下一次起飞之前降低制动 器组件的温度。换句话说，飞机需要在开始起飞滑跑之前使制动器冷却，从而在需要执行驳 回的起飞的情况下，制动器将会有效地工作。如果马达20与轮子16接触，那么马达20的 操作所产生的热可能会不期望地加热制动器组件。反过来，来自制动器组件的热可能会导 致马达20的过热。
[0022] 现在参照图4,流程图400示出了一种用于飞机滑行的方法。可以向安装在飞机 起落架的转向架上的马达供应动力（402)，例如，可以从飞机的APU向安装在转向架12上 的马达20供应电的、液压的或气动的动力。可以由马达驱动嵌套轴的上部，例如由马达20 驱动嵌套轴26的上外轴34 (404)。可以例如由上外轴34驱动嵌套轴的内轴，例如内轴38 (406)。可以例如由内轴38驱动嵌套轴的下外轴，例如下外轴42 (408)。可以例如由下外 轴38驱动起落架的轮子，例如由下外轴38驱动小齿轮28 (410)，并且小齿轮28驱动附接 到轮子16的环齿轮30 (412)。
[0023] 当然，应当理解的是前面的描述涉及本发明的示例性实施例并且可以在不偏离本 发明的精神和范围的情况下作出修改，本发明的精神和范围在权利要求书中阐明。
【权利要求】
1. 一种用于飞机的马达驱动的起落架设备（10)，包括： 一个或多个马达（20)，所述一个或多个马达（20)附接到转向架（12); 至少一个轮驱动装置（28和30)，所述至少一个轮驱动装置（28和30)附接到所述起落 架（10)的轮轴（14);和 至少一个嵌套轴（26)，所述至少一个嵌套轴（26)将所述一个或多个马达（20)与所述 至少一个轮驱动装置（30 )相互连接。
2. 如权利要求1所述的设备，其中，所述至少一个轮驱动装置（28和30)包括可驱动地 与环齿轮（30)接合的小齿轮（28)，所述环齿轮（30)附接到所述起落架（10)的轮子（16)。
3. 如权利要求1所述的设备，其中，两个轮子附接到所述轮轴。
4. 如权利要求3所述的设备，其中，为所述两个轮子的每一个提供所述马达中的一个。
5. 如权利要求1所述的设备，其中，所述至少一个嵌套轴（26)包括： 内部具有花键的上外轴（34)，所述上外轴（34)被可旋转地支撑在所述转向架（12)上； 内部具有花键的下外轴（42 )，所述下外轴（42 )被可旋转地支撑在所述轮轴（14 )上；和 外部具有花键的内轴（38)，所述内轴（38)将所述上外轴和所述下外轴相互连接。
6. 如权利要求5所述的设备，其中，所述至少一个轮驱动装置附接到所述下外轴。
7. 如权利要求5所述的设备，其中，所述上外轴被可旋转地支撑在驱动轴壳体（32)内， 所述驱动轴壳体（32)附接到所述转向架。
8. 如权利要求5所述的设备，其中，所述下外轴被可旋转地支撑在小齿轮壳体（40)内， 所述小齿轮壳体（40)附接到所述轮轴。
9. 如权利要求1所述的设备，其中，所述轮轴利用缓冲器（18)附接到所述转向架，所述 缓冲器（18)具有直线移动范围，并且所述嵌套轴的直线移动范围大于所述缓冲器的直线移 动直线范围。
10. 如权利要求9所述的设备，其中，所述嵌套轴包括内轴（38)，所述内轴（38)的长度 短于所述下外轴（42)的底端（42-1)和所述上外轴（34)的顶端（34-1)之间的最小距离（L)， 所述最小距离（L)是所述缓冲器的直线行程范围与所述缓冲器完全伸展时所述上外轴的顶 端和所述下外轴的底端之间所形成的距离之间的差，从而即使所述缓冲器被完全压缩，所 述内轴依然能够自由地轴向移动。
11. 如权利要求10所述的设备，其中，用所述内轴的每一端处的压缩弹簧（44)将所述 内轴支撑在所述嵌套轴中。
【文档编号】B64C25/34GK104058090SQ201410110148
【公开日】2014年9月24日 申请日期:2014年3月24日 优先权日:2013年3月24日
【发明者】M.奥斯曼, L.T.盖恩斯 申请人:霍尼韦尔国际公司