用于交通工具的动力驱动单元的减震器组件的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种用于交通工具的动力驱动单元的减震器组件。减震器组件被配置为可操作地连接到飞行器的动力驱动单元(PDU)的驱动轴。减震器组件可包括第一轮毂、第二轮毂和具有夹在第一轮毂和第二轮毂之间的至少一部分的大齿轮。响应于PDU的机械故障，大齿轮被配置为独立于第一轮毂和第二轮毂转动可控距离。
【专利说明】
用于交通工具的动力驱动单元的减震器组件
技术领域
[0001]本公开的实施例通常涉及可与交通工具(如飞行器)的动力驱动单元连用的减震器组件。
【背景技术】
[0002]飞行器通常包括在飞行中用于方向控制的可移动控制表面。已知的控制表面包括用于侧滚控制的副翼、用于节距控制的升降舵以及用于偏航控制的方向舵。此外，各种喷气运输飞行器包括机翼上的前缘缝翼和后缘襟翼，当飞行器以相对较低的空气速度行进时，在起飞和降落期间，所述前缘缝翼和后缘襟翼可被用来产生高升程。
[0003]动力驱动单元(PDU)通常用来在运输飞行器上驱动高升程表面。每个表面由两个驱动站驱动。单个驱动线路从PDU路由(route)到飞行器两侧上的致动器。在发生机械卡壳(jam)的情况下，或当系统意外驱动进超程(over-travel)停止时，所有可用的F1DU扭矩集中在卡壳点中。扭矩限制器和扭矩制动器通常用来限制最大扭矩量，该最大扭矩量可被输送至驱动系统中的具体点。
[0004]除了每个致动器处的局部扭矩制动器之外，半系统扭矩制动器有时被用来限制输送至一个机翼的扭矩量，从而允许在rou和卡壳点之间的驱动线路部件尺寸的减小。当实际卡壳发生在半系统扭矩制动器下游的一个或更多个点时，在半系统扭矩制动器锁定后，第二卡壳发生在马达和半系统扭矩制动器之间的驱动线路中。
[0005]通常地，驱动系统所经受的卡壳扭矩的量值等于主要原动机(如液压或电动马达)的失速扭矩加上马达转子的动能所提供的扭矩。运动扭矩受马达转子和卡壳点之间的驱动线路刚性的影响。利用半系统扭矩限制器，马达和扭矩制动器之间的距离相对短。实际上，这两个装置通常被安装到相同的壳体。因此，扭矩制动器与马达之间的刚性相对高，这导致诱导运动扭矩也相对高。通常地，运动扭矩接近或超过马达失速扭矩值。为了减小运动扭矩的量值，马达转子减速一段时间(通常地，减速时间越长，运动扭矩的量值越小)。降低马达转子的速度的一个方法是在马达和扭矩制动器之间的驱动线路路径引进柔顺性。
[0006]已知的半系统扭矩制动器通常利用包括环形弹簧(也称为费德弹簧(Fedderspring))的减震器。利用这些减震器，当第一输出轴的扭矩超过预定的水平时，滚珠卷起机械加工入凸轮盘的斜面，从而压缩贝尔维尔弹簧(BelIeviIIe spring)且夹紧制动盘。当PDU的输出轴停止转动时，相当多的动能仍然存在于马达转子中，这导致额外的运动扭矩，该运动扭矩引起输入凸轮盘相对于输出凸轮和滚珠继续转动，从而进一步卷起斜面。滚珠的继续运动引起输出凸轮轴向运动，从而压缩环形弹簧。一般地，减震器可操作地连接到每个扭矩制动器。进一步地，如果环形弹簧共振，凸轮盘会易于逆转方向且解锁扭矩制动器，因而允许过量的扭矩渗滤(bleed through)至输出轴。
[0007]应该理解，关于每个扭矩限制器使用减震器增加整个系统的成本。进一步地，每个减震器包括许多零件，如各个环形弹簧，因而增加系统的重量和费用。
[0008]因此，需要在rou内的减震器的更有效的系统和方法。
【发明内容】
[0009]本公开的某些实施例提供被配置为可操作地连接到飞行器的动力驱动单元(PDU)的驱动轴的减震器组件。减震器组件可包括第一轮毂、第二轮毂和大齿轮，该大齿轮具有夹在第一轮毂和第二轮毂之间的至少一部分。响应于rou的机械故障，大齿轮被配置为独立于第一轮毂和第二轮毂转动可控距离。第一轮毂可为第二轮毂的镜像。
[0010]减震器组件也可包括固定到第一轮毂、第二轮毂和大齿轮中的一个或更多个的制动衬片。该制动衬片提供在大齿轮与第一轮毂和/或第二轮毂之间的摩擦界面。在PDU的正常操作期间，制动衬片提供引起大齿轮随着第一轮毂和第二轮毂转动的摩擦系数。在机械故障期间，制动衬片耗散至少一部分扭矩能量。在至少一个实施例中，制动衬片可包括工程纸、石棉基的制动衬片材料、钢镀铜(bronze on steel)、钢镀钢(steel on steel)或钢镀纸(paper on steel)中的一种或更多种。
[0011]第一轮毂、第二轮毂和大齿轮中的每一个可包括多个通道。第一轮毂的通道与第二轮毂的通道和大齿轮的通道对准。通道保持阻力元件，该阻力元件被配置为在机械故障期间耗散至少一部分扭矩能量。例如，阻力元件可为螺旋弹簧或包括螺旋弹簧。
[0012]减震器组件也可包括一个或更多个轴承。大齿轮可转动地固定到(一个或多个)轴承。大齿轮和一个或更多个轴承中的至少一个可包括轴通道。驱动轴被配置为固定在轴通道内。
[0013]为了阻止第一轮毂相对于第二轮毂转动，第一轮毂和第二轮毂被牢固地固定在一起。相反地，大齿轮可包括多个紧固件通道。每个紧固件通道可滑动地保持一部分紧固件，该紧固件将第一轮毂牢固地紧固到第二轮毂。
[0014]本公开的某些实施例提供可包括机身和牢固地固定到机身的机翼的飞行器。每个机翼包括多个控制表面，和耦接到驱动轴的动力驱动单元(PDU)，该驱动轴可操作地耦接到多个控制表面中的一个或更多个。PDU包括可操作耦接到驱动轴的第一和第二扭矩制动器。飞行器还包括可操作地耦接到第一和第二扭矩制动器之间的驱动轴的减震器组件。该减震器组件可包括第一轮毂、第二轮毂和大齿轮，该大齿轮具有夹在第一轮毂和第二轮毂之间的至少一部分。响应于rou的机械故障，大齿轮被配置为独立于第一轮毂和第二轮毂转动。
【附图说明】
[0015]图1图示说明具有根据本公开的实施例的控制表面驱动系统的飞行器的局部示意、顶视透视图。
[0016]图2图示说明根据本公开的实施例的减震器组件的前视透视图。
[0017]图3图示说明根据本公开的实施例的其中移除第一轮毂的减震器组件的前视透视图。
[0018]图4图示说明根据本公开的实施例的减震器组件的前视图。
[0019]图5图示说明根据本公开的实施例的通过图4的线5-5的减震器组件的截面视图。
[0020]图6图示说明夹在根据本公开的实施例的减震器组件的第一轮毂和第二轮毂之间的大齿轮的弹簧通道的前视透视图。
[0021]图7图示说明根据本公开的实施例的固定到动力驱动单元的驱动轴的减震器组件的横向截面视图。
【具体实施方式】
[0022]当结合附图阅读时，将更好地理解前述的
【发明内容】
和以下的某些实施例的详细说明。如本文所使用的，应当理解，除非明确说明，以单数形式或在前面加上“一”所述的元件或步骤不排除多个元件或步骤。进一步地，提到“一个实施例”并不意图解释为排除额外的同样并入所述特征的实施例的存在。此外，除非明确地做了相反的说明，否则实施例“包括”或“具有”具有特定特性的元件或多个元件可包括不具有所述特性的额外的元件。
[0023]本公开实施例提供可包括具有夹在两个轮毂之间的至少一部分的大齿轮的减震器组件，所述轮毂可衬有制动材料。大齿轮可安装在连接到轮毂的一对滚动元件轴承上。例如，扭矩可经由螺旋压缩弹簧从大齿轮传送到轮毂。弹簧的尺寸可以被设定为使得当受到由马达提供的失速扭矩加上运动扭矩时，弹簧不触底。阻尼量可由大齿轮和轮毂之间的制动衬片材料的半径及其之间的夹紧力控制。
[0024]在至少一个实施例中，如果需要(例如，没有制动材料或夹紧压力)，阻尼(S卩，减震性)可被设置为零。弹簧可用简单的覆盖物束缚在组件中，从而在弹簧失效的情况下阻止PDU内的移动。
[0025]因为减震器组件在其被分离前(诸如在左机翼和右机翼之间)可设置在rou的载荷路径内，单个减震器组件可被使用，从而与之前已知系统相比，减少零件数量。载荷路径的刚性可由弹簧刚度支配，且可不受摩擦系数的影响(与使用环形弹簧的减震器相反)。
[0026]本公开的实施例不要求用于扭矩制动输入凸轮(例如，轴向运动)的额外的自由度，从而降低动态不稳定性的可能性，并且提供简单且有效的减震器组件。
[0027]本公开的某些实施例提供一种减震器组件，该减震器组件提供在大齿轮和轮毂之间的减震性或阻尼，诸如通过固定到大齿轮和/或轮毂的界面表面的制动衬片。减震器组件可被配置为将径向加载部件从大齿轮传送到轮毂。
[0028]图1图示说明具有根据本公开的实施例的控制表面驱动系统102的飞行器100的局部示意、顶视透视图。飞行器100可包括机身104和牢固地固定到机身104的机翼106(显示为第一机翼106a和第二机翼106b)。每个机翼106可包括在飞行期间用于控制飞行器100的多个可移动控制表面。控制表面可包括后缘襟翼108、前缘缝翼110和副翼112。显示为内侧襟翼108a和外侧襟翼108b的后缘襟翼108用于在飞行器100的起飞和降落期间产生增加的升程。
[0029]后缘襟翼108可由控制表面驱动系统102提供动力，例如，所述驱动系统102可包括在机翼106内纵向延伸的驱动轴(图1中未示出)。驱动轴可耦接到中央动力驱动单元(PDU)。例如，如下所述，一个或更多个减震器组件可被操作地连接到rou的驱动轴。
[0030]在操作中，控制表面驱动系统102可在收缩位置(由实线示出)和延伸位置(由虚线示出)间移动襟翼108。在延伸位置，空气动力可被施加在襟翼108上。控制表面驱动系统102被配置为将襟翼108保持在延伸位置以在没有飞行器100的飞行员输入时抵抗空气动力，甚至是在总动力失效的情况下。控制表面驱动系统102可以被配置为在延伸位置、收缩位置或在其之间的任何中间位置锁定襟翼108以抵抗空气动力，如标题为“Aircraft ControlSurface Methods (飞行器控制表面方法)”的美国专利N0.8,226,049中所描述的，该专利全文以参考方式被并入此处。
[0031]图2图示说明根据本公开的实施例的减震器组件200的前视透视图。减震器组件200包括大齿轮201，该大齿轮通过第一轴承202(诸如，外部的或外置轴承)可转动地连接到第一轮毂204。第一轮毂204可为外部轮毂或外置轮毂(相对于减震器组件200的中央纵向轴线224)。大齿轮201包括具有内部部分的主体206，所述内部部分夹在一部分第一轮毂204和一部分第二轮毂(在图2视图中隐藏)之间，该第二轮毂诸如内部轮毂或内置轮毂(相对于中央纵向轴线224)。第一轮毂204和第二轮毂可彼此镜像，且将大齿轮201的内部部分夹在其中间。也就是说，第一轮毂和第二轮毂的形状可彼此镜像(一个轮毂并不是另一个轮毂的字面意义上的镜像)。
[0032]大齿轮201可由金属构成。外部环形边缘208从主体206径向延伸。直立的环形脊210可从边缘208内侧(也就是，离中央纵向轴线224较近)的主体206向外延伸。环形脊210可限定在主体206内的内侧凹入区域，其中第一轴承202设置在脊210的内部表面和第一轮毂204的外部环形边缘214之间。大齿轮201的主体206也可由具有环形底部218的第二轴承216(如内部或内置轴承)可滑动地支撑，该环形底部218可设置在第一轮毂204和大齿轮201的内轴环205之间。
[0033]轴通道222通过内轴环205形成。轴通道222被配置为牢固地连接到PDU的驱动轴223的外表面。大齿轮201、轴承202、第一轮毂204、第二轮毂和轴承216可与减震器组件200的中央纵向轴线224同心。也就是说，大齿轮201的中央纵向轴线、轴承202、第一轮毂204、第二轮毂和轴承216可与中央纵向轴线224轴向地对准和重合。
[0034]第一轴承202可由金属构成，且其可包括环形轮缘226，所述环形轮缘226设置在大齿轮201的脊210和第一轮毂204的外部环形边缘214之间的凹入区域内。第一轴承202被配置为限制相对运动且减小大齿轮201和第一轮毂204之间的摩擦。例如，轴承202被配置为限制在箭头A的方向上的径向位移，例如，在大齿轮201和第一轮毂204之间。但是，如下文所解释的，在机械卡壳的情况下，例如，轴承202允许大齿轮201相对第一轮毂204和/或第二轮毂在圆弧B的方向上轴向转动(也就是，在围绕减震器组件200的中央纵向轴线224的方向上转动)。
[0035]第一轮毂204包括具有外部环形边缘214的平面的环形轮缘228。凹入区域230从环形轮缘228向内延伸，且在环形轮缘228的平面的外表面232下面凹入。凹入区域230包括多个弹簧通道234，所述多个弹簧通道与在大齿轮201的主体206内形成的弹簧通道和在第二轮毂形成的弹簧通道轴向对准。包括弹簧通道234的轴向对准的弹簧通道被配置为容纳和保持各自的弹簧236，如螺旋线圈弹簧。一般地，弹簧通道234与大齿轮201和第二轮毂的弹簧通道对准且配合，从而提供保持弹簧236的弹簧通道。
[0036]如图所示，减震器组件200包括保持在对应数量的对准的弹簧通道中的六个弹簧236。如图所示，弹簧通道234(以及大齿轮201和第二轮毂的弹簧通道)可环绕减震器组件200被规律地隔开。可替换地，保持比所示出的多或少的弹簧更多或更少的弹簧通道可被使用。在至少一个实施例中，减震器组件200可不包括任何弹簧236。
[0037]轴承216可由金属构成，且环形底部218可设置在第一轮毂204的内部环形边缘240(例如，内直径)和大齿轮201的内轴环205的外部环形边缘242 (例如，外直径)之间。第一轮毂204可通过紧固件(例如，螺栓)被牢固地且固定地紧固到第二轮毂，使得它们不会相对于彼此轴向转动。可替换地，在机械卡壳的情况下，第一轮毂204和第二轮毂被配置为可相对于彼此轴向转动可控距离。
[0038]如图所示，紧固件孔250可围绕第一轮毂204被规律地隔开。紧固件孔250被配置为与大齿轮201内的扩展通道(在图2视图中被隐藏)和第二轮毂的紧固件孔(在图2视图中被隐藏)对准。第一轮毂204的紧固件孔250和第二轮毂的紧固件孔的直径的尺寸可被设置，从而以螺纹方式或以其它方式将紧固件(诸如，螺栓)牢固地保持和轴向地且径向地固定在适当位置。以这种方式，当被紧固在一起时，第一轮毂和第二轮毂不会相对于彼此轴向地转动或径向地位移。进一步地，当轮毂通过螺栓被紧固在一起时，例如，轮毂施加夹紧力到大齿轮201中，从而将大齿轮201压缩地夹在轮毂之间。但是，应该注意的是，大齿轮201的扩展通道(紧固件的轴通过该扩展通道而穿过)可提供大于紧固件轴的直径的弧形的径向开口，从而提供大齿轮201相对于第一轮毂204和第二轮毂265轴向位移或转动可控距离的能力。
[0039]可控距离可小于完整的360度的转动。例如，可控距离可为不超过90度的转动。在至少一个实施例中，可控距离可为小于15度的转动。
[0040]图3图示说明根据本公开的实施例的移除第一轮毂204(如图2中所示)的减震器组件200的前视透视图。如上所指出的，大齿轮201的主体206包括多个规律隔开的紧固件通道260。紧固件通道260可为通过主体206形成的扩展开口，且紧固件通道260与第二轮毂265的紧固件孔262和第一轮毂204的紧固件孔250(如图2中所示)对准。每个紧固件通道262可滑动地保持一部分紧固件，该部分紧固件将第一轮毂204牢固地紧固到第二轮毂265。也就是说，在系统故障期间，其中大齿轮201相对于第一轮毂204和第二轮毂265转动，将第一轮毂204固定到第二轮毂265的部分紧固件在如紧固件通道260的形状所限定的弧形方向上通过紧固件通道260滑动。例如，每个紧固件通道265可包括环绕中央纵向轴线224对准的弧形段。
[0041 ]如所指出的，第二轮毂265可为第一轮毂204的镜像，其中大齿轮201的主体206的至少一部分夹在二者之间。紧固件孔250和262可具有足够大的直径以容纳紧固件的轴(如螺栓)，但是阻止其在其中轴向地或径向地位移。相反地，扩展的紧固件通道260大于紧固件轴的直径。因此，当紧固件可将第一轮毂204和第二轮毂265牢固地连接到一起且阻止在二者之间的轴向和径向位移时，紧固件可通过通道260位移由通道260的长度限定的可控距离。因此，大齿轮201可相对于第一轮毂204和第二轮毂265轴向位移可控距离，该可控距离由在圆弧C的轴线方向上的每个通道260的弧形距离限定。
[0042]图4图示说明根据本公开的实施例的减震器组件200的前视图。图5图示说明通过图4的线5-5的减震器组件200的横截面视图。参考图4和图5，大齿轮201的主体206包括内部凹入平面部分270，其被容纳和保持在通过轴承202形成的往复槽272内。内部凹入平面部分270可被夹在镜像轮毂204和265之间。平面部分270通过在第一轮毂204与第二轮毂265之间形成的外部分离间隙280并通过对准的弹簧通道290且延伸进入在靠近驱动轴223的轮毂204和轮毂265之间并通过其间形成的内侧环形槽292。
[0043]限定槽272和槽292的第一轮毂204和第二轮毂265的内部表面可衬有摩擦部件(例如，诸如增加两个部件之间摩擦的衬片的部件)，如制动衬片300。可选择地或附加地，制动衬片300可固定到大齿轮201的主体206的平面部分270的外部表面，该外部表面与第一轮毂204和第二轮毂265接合。制动衬片300可包括工程纸、石棉基的制动衬片材料、钢镀铜、钢镀钢、钢镀纸和/或类似物。通常地，形成制动衬片300以提供可控的摩擦系数。制动衬片300可为薄的材料层。例如，制动衬片300厚度可为0.01”。可替换地，制动衬片300可比0.01”薄或厚。
[0044]通常地，阻尼量(例如，扭矩耗散)可由大齿轮201与轮毂204和轮毂265之间的制动衬片300的厚度控制，也受轮毂204和轮毂205施加进大齿轮201的夹紧力控制。进一步地，由于在制动衬片300上增加的夹紧力，为了相对于轮毂204和轮毂265独立地转动大齿轮201，需要更大量的力以克服其摩擦系数。
[0045]在减震器组件的正常操作期间，致动器转动大齿轮201。正常操作指的是在没有任何系统故障(诸如，系统卡壳)的情况下，诸如PDU的系统的操作。在大齿轮201与第一轮毂204和第二轮毂265之间的制动衬片300确保第一轮毂204和第二轮毂265随着大齿轮201转动。例如，来自马达或致动器的扭矩通过二者之间的制动衬片300的界面和/或弹簧236从大齿轮201传递或以其它方式传送到轮毂204和轮毂265。在正常操作期间，制动衬片界面和/或弹簧力确保大齿轮201与轮毂204和轮毂265继续牢固地相互连接，使得这三个部件随着彼此转动(使得三个部件的转动可为同步的)。
[0046]但是，在机械卡壳或其它故障期间，诸如当驱动轴223立即终止、锁定或以其它方式停止时，马达施加入大齿轮201的能量引起大齿轮继续转动。在系统故障期间，为了耗散马达施加的扭矩能量，制动衬片300被配置为允许大齿轮201相对于第一轮毂204和第二轮毂265转动如紧固件通道260限定的可控距离。当大齿轮201相对于第一轮毂204和第二轮毂265转动时，弹簧236被压缩在对准的弹簧通道290内。弹簧236施加阻力到限定对准的弹簧通道290的大齿轮201、第一轮毂204以及第二轮毂265的边缘。以这种方式，扭矩能量也可由弹簧236耗散，所述弹簧236也阻止大齿轮201的内部结构碰撞第一轮毂204和第二轮毂265的内部结构。在系统故障结束且系统以正常方式操作后，弹簧236也提供阻力以将大齿轮201重新定位到相对于轮毂204和轮毂265的中立位置。
[0047]可替换地，代替弹簧236，其它阻力元件可设置在通道290内。例如，开孔泡沫块可设置在通道内。作为另一个示例，块或橡胶可设置在通道内。进一步地，通道290和诸如弹簧236的阻力元件在此可诸如利用罩、外壳或类似物被覆盖，所述罩、外壳或类似物阻止阻力元件从通道290弹出。
[0048]图6图示说明夹在根据本公开的实施例的减震器组件200的第一轮毂204和第二轮毂265之间的大齿轮201的弹簧通道290的前视透视图。为了清楚起见，弹簧没有显示在由大齿轮201、第一轮毂204和第二轮毂265的三个对准的弹簧通道限定的弹簧通道290内。如图所示，大齿轮201的主体206的平面部分270夹在第一轮毂204和第二轮毂265之间，且该平面部分可包括指向内的突起320，如凸片、倒钩、双头螺栓、柱、翼片或类似物，它们与平面部分270共面。突起320延伸进入弹簧通道290且被配置为在任一端部保持弹簧。例如，弹簧的各自端部可卷绕关起320以将弹貪固定到位。
[0049]如所指出的，当大齿轮201在圆弧C的方向上相对于第一轮毂204和第二轮毂265轴向位移(例如，转动)时，弹簧236(如图2至图5中所示)施加阻力到大齿轮201和第一轮毂204和第二轮毂265的边缘部分，该阻力耗散扭矩能量且阻止大齿轮201转动进轮毂204和轮毂265—定距离，该距离可引起部分大齿轮201不合需要地撞击第一轮毂204和/或第二轮毂265的部分。
[0050]图7图示说明根据本公开的实施例的固定到动力驱动单元(PDU)400的驱动轴223的减震器组件200的横向横截面视图。大齿轮201的外部环形边缘208可被可操作地连接到小齿轮402，且每个小齿轮402被可操作地连接到马达(未示出)。可替换地，大齿轮201可被可操作地连接到仅仅一个小齿轮402。
[0051 ] 减震器组件200被可操作地固定到在第一扭矩制动器410和第二扭矩制动器420之间的驱动轴223ο例如，驱动轴223可被固定在大齿轮201的轴环205内，和/或由轴承216限定的中央通道内。代替每个扭矩制动器410和扭矩制动器420被耦接到单独的且不同的减震器，单个减震器组件200被可操作地连接到扭矩制动器410和扭矩制动器420之间的roiMOO。
[0052]在正常操作期间，马达驱动大齿轮201以围绕驱动轴223的中央纵向轴线440转动。当大齿轮201转动时，响应于此，第一轮毂204和第二轮毂265转动。在正常操作期间，大齿轮201与第一轮毂204和第二轮毂265之间的制动衬片界面提供摩擦系数，该摩擦系数确保轮毂204和轮毂265随着大齿轮201转动。
[0053]但是，在系统故障期间，诸如当驱动轴223立即终止运动(例如，系统中的机械卡壳)时，马达继续操作并产生扭矩。由于通过小齿轮402转化成大齿轮201的马达能量通过大齿轮201与轮毂204和轮毂205之间的摩擦材料界面(诸如，制动衬片300和/或弹簧236)耗散。当驱动轴223被锁定到位时，施加到大齿轮201的扭矩可引起大齿轮201相对于轮毂204和轮毂265轴向位移。马达的扭矩能量通过制动衬片耗散。制动衬片的摩擦系数可以是这样的，即该摩擦系数允许大齿轮201轴向位移，使得大齿轮201独立于轮毂204和轮毂265转动。轮毂204和轮毂265可被牢固地紧固在一起，如通过螺栓，从而不能相对于彼此转动。并且，在系统故障期间，弹簧236也耗散一部分扭矩能量，且纵向压缩，从而施加阻力，该阻力阻止第一轮毂204和第二轮毂265之间的大齿轮201的转动运动。
[0054]因此，在rou400的机械故障期间，诸如其中驱动轴223锁定到位的机械卡壳，由马达产生的扭矩能量通过相对于第一轮毂204和第二轮毂265的大齿轮201的转动运动被吸收。因而，设置在扭矩制动器410和扭矩制动器420之间的单个减震器组件200阻止PDU 400的部件(诸如扭矩制动器410和扭矩制动器420)的损坏。如图所示，减震器组件200被直接设置在I3DU 400的载荷路径上，诸如在扭矩制动器410和扭矩制动器420之间。
[0055]例如，本公开的实施例提供减少用于半系统扭矩制动器的零件数量的减震器组件。因为载荷路径在左部分和右部分(例如，飞行器的左机翼和右机翼)之间分离前，减震器组件200设置在PDU的载荷路径内，所以仅单个减震器组件可被使用(代替将单独地且不同的减震器连接到单独的且不同的扭矩制动器)。进一步地，例如，与汽车离合器或扭矩限制器相反，减震器组件能够或反作用于由齿轮施加的径向荷载。
[0056]如上所述，本公开的实施例提供一种减震器组件，该减震器组件可包括大齿轮，所述大齿轮具有夹在两个轮毂之间的至少一部分。轮毂和/或大齿轮可以内衬有诸如制动衬片的摩擦材料，或者利用诸如制动衬片的摩擦材料来涂覆、覆盖等。例如，制动衬片可被粘接到大齿轮的内部平面部分，和/或一个或两个与大齿轮接合的轮毂的部分。一对滚动元件轴承可被安装在大齿轮上，这允许在系统故障的情况下，诸如当PDU的驱动轴锁定到位或者在某一位置卡壳时，该大齿轮相对于轮毂平滑地且均匀地轴向位移。例如，一个或更多个弹簧可被使用以将扭矩从大齿轮传送到轮毂。
[0057]进一步地，不像以前的与PDU连用的减震器，本公开的实施例提供减震器组件，该减震器组件不包括作为阻尼介质的钢圈。相反，本公开的实施例提供包括制动衬片的减震器组件，所述制动衬片在大齿轮和一个或更多个轮毂之间的一个或更多个界面之间。制动衬片比钢圈更轻并且更有成本效益。不像多个钢圈，制动衬片还提供一致的摩擦系数。
[0058]虽然采用各种空间和方向术语，如顶、底、下部、中心、侧、水平、竖直、前面等来描述本公开的实施例，但是应当理解，这类术语仅相对于附图中所示的方位而使用。该方位可以被反向、旋转或以其它方式改变，使得上部分是下部分，且反之亦然，水平变成竖直，等等。
[0059]如本文所使用的，“被配置为”执行任务或操作的结构、限制或元件以对应于任务或操作的方式在结构上特定形成、构造或调整。为了清楚和避免疑问的目的，仅仅能够被修改以执行任务或操作的对象没有“被配置为”执行如本文所用的任务或操作。
[0060]应该理解，上面的描述旨在说明性的，而非限制性的。例如，上述实施例(和/或其各个方面)可互相结合使用。另外，不偏离其范围的情况下，根据本公开的各种实施例的教导可做出许多修改以适应特定的情况或材料。虽然本文描述的材料的尺寸和类型是为了限定本公开的各种实施例的参数，但是这些实施例绝不是限制性的，它们仅是示例性实施例。对本领域技术人员而言，在回顾上述描述后，许多其它实施例将显而易见。因此，应当参考所附权利要求，以及这些权利授权的等同内容的全部范围来确定本公开各种实施例的范围。在随附权利要求中，术语“包括”和“其中”被用作相应的术语“包含”和“在其中”的通俗英语等同物。此外，术语“第一”、“第二”和“第三”等只用作标记，而不是为了对其对象施加数值要求。进一步地，随附权利要求的限制并不是以装置加功能的方式撰写的，并非意在基于35U.S.C.§112(f)来解释，除非并直到这种权利要求限制明确地使用其后紧跟缺乏进一步结构的功能语句的短语“用于......的装置”。
[0061]所撰写的说明书使用示例以公开本公开的各种实施例，包括最佳模式，且也使本领域的任何技术人员可实践本公开的各种实施例，包括制作和使用任何装置和系统以及执行任何引入的方法。本公开的各种实施例的专利范围由权利要求限定，且可包括本领域技术人员所能想到的其它示例。如果所述示例具有与权利要求字面语言没有区别的结构元件，或者其包括与权利要求的字面语言没有实质区别的等效结构元件，这样的其它示例也应该在权利要求的范围内。
【主权项】
1.一种被配置为可操作地连接到飞行器的动力驱动单元，即PDU的驱动轴的减震器组件，所述减震器组件包括: 第一轮毂； 第二轮毂;和 大齿轮，所述大齿轮具有夹在所述第一轮毂和所述第二轮毂之间的至少一部分，其中响应于所述PDU的机械故障，所述大齿轮被配置为独立于所述第一轮毂和所述第二轮毂转动可控距离。2.根据权利要求1所述的减震器组件，还包括固定到所述第一轮毂、所述第二轮毂和所述大齿轮中的一个或更多个的制动衬片，其中所述制动衬片提供在所述大齿轮与所述第一轮毂和所述第二轮毂中一个或两个之间的摩擦界面，其中在所述PDU的正常操作期间，所述制动衬片提供引起所述大齿轮随着所述第一轮毂和所述第二轮毂转动的摩擦系数，并且其中在所述机械故障期间，所述制动衬片耗散至少一部分扭矩能量。3.根据权利要求1所述的减震器组件，其中所述第一轮毂、所述第二轮毂和所述大齿轮中的每一个均包括多个通道，其中所述第一轮毂的所述多个通道与所述第二轮毂和所述大齿轮的所述多个通道对准，其中所述多个通道保持阻力元件，所述阻力元件被配置为在所述机械故障期间耗散至少一部分扭矩能量。4.根据权利要求3所述的减震器组件，其中所述阻力元件包括螺旋弹簧。5.根据权利要求1所述的减震器组件，还包括一个或更多个轴承，其中所述大齿轮可转动地固定到所述一个或更多个轴承。6.根据权利要求5所述的减震器组件，其中所述大齿轮和所述一个或更多个轴承中的至少一个包括轴通道，其中所述驱动轴被配置为固定在所述轴通道内。7.根据权利要求1所述的减震器组件，其中为了阻止所述第一轮毂相对于所述第二轮毂转动，所述第一轮毂和所述第二轮毂被牢固地固定在一起。8.根据权利要求1所述的减震器组件，其中所述大齿轮包括多个紧固件通道，其中所述多个紧固件通道中的每一个可滑动地保持紧固件的一部分，所述紧固件将所述第一轮毂牢固地紧固到所述第二轮毂。9.一种飞行器，其包括: 机身； 机翼，所述机翼被牢固地固定到所述机身，其中每个所述机翼包括多个控制表面； 动力驱动单元，即PDU，所述动力驱动单元被耦接到可操作地耦接到所述多个控制表面中的一个或更多个的驱动轴，其中所述PDU包括可操作地耦接到所述驱动轴的第一扭矩制动器和第二扭矩制动器;和 减震器组件，所述减震器组件可操作地耦接到在所述第一扭矩制动器和所述第二扭矩制动器之间的所述驱动轴，其中所述减震器组件包括:(a)第一轮毂；(b)第二轮毂;和(c)大齿轮，所述大齿轮具有夹在所述第一轮毂和所述第二轮毂之间的至少一部分，其中响应于所述rou的机械故障，所述大齿轮被配置为独立于所述第一轮毂和所述第二轮毂转动。10.根据权利要求9所述的飞行器，其中所述大齿轮包括外部环形边缘，所述外部环形边缘可操作地耦接到至少一个小齿轮，所述小齿轮被配置为可操作地连接到至少一个马达。11.根据权利要求9至10中任一项所述的飞行器，其中所述第一轮毂和所述第二轮毂中的至少一个衬有与所述大齿轮接合的制动衬片，其中在所述rou的正常操作期间，所述制动衬片提供引起所述大齿轮随着所述第一轮毂和所述第二轮毂转动的摩擦系数，并且其中所述制动衬片在所述机械故障期间耗散至少一部分扭矩能量。12.根据权利要求9至11中任一项所述的飞行器，其中所述第一轮毂、所述第二轮毂和所述大齿轮中的每一个均包括多个通道，其中所述第一轮毂的所述多个通道与所述第二轮毂和所述大齿轮的所述多个通道对准，其中所述多个通道保持阻力元件，所述阻力元件被配置为在所述机械故障期间耗散至少一部分扭矩能量。13.根据权利要求9至12中任一项所述的飞行器，其中所述减震器组件还包括一个或更多个轴承，其中所述大齿轮被可转动地固定到所述一个或更多个轴承。14.根据权利要求9至13中任一项所述的飞行器，其中为了阻止所述第一轮毂相对于所述第二轮毂转动，所述第一轮毂和第二轮毂被牢固地固定在一起，其中所述大齿轮包括多个紧固件通道，其中所述多个紧固件通道中的每一个可滑动地保持一部分紧固件，所述紧固件将所述第一轮毂牢固地紧固到所述第二轮毂。15.—种被配置为可操作地连接到飞行器的动力驱动单元，S卩PDU的驱动轴的减震器组件，所述减震器组件包括: 第一轮毂； 第二轮毂，所述第二轮毂是所述第一轮毂的镜像，其中为了阻止所述第一轮毂相对于所述第二轮毂转动，所述第一轮毂和所述第二轮毂被牢固地固定在一起； 大齿轮，所述大齿轮具有夹在所述第一轮毂和所述第二轮毂之间的至少一部分，其中响应于所述PDU的机械故障，所述大齿轮被配置为独立于所述第一轮毂和所述第二轮毂转动可控距离； 一个或更多个轴承，其中所述大齿轮被可转动地固定到所述一个或更多个轴承，其中所述大齿轮和所述一个或更多个轴承中的至少一个包括轴通道，其中所述驱动轴被配置为固定在所述轴通道内；和 制动衬片，所述制动衬片被固定到所述第一轮毂、所述第二轮毂和所述大齿轮中的一个或更多个，其中所述制动衬片提供在所述大齿轮与所述第一轮毂和所述第二轮毂中一个或两个之间的摩擦界面，其中在所述rou的正常操作期间，所述制动衬片提供引起所述大齿轮随着所述第一轮毂和所述第二轮毂转动的摩擦系数，并且其中所述制动衬片在所述机械故障期间耗散至少一部分扭矩能量。16.根据权利要求15所述的减震器组件，其中所述第一轮毂、所述第二轮毂和所述大齿轮中的每一个均包括多个弹簧通道，其中所述第一轮毂的所述多个弹簧通道与所述第二轮毂和所述大齿轮的所述多个弹簧通道对准，其中所述多个弹簧通道保持螺旋弹簧，所述螺旋弹簧被配置为在所述机械故障期间耗散至少一部分扭矩能量。
【文档编号】B64C25/42GK105905285SQ201610030628
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2016年1月18日
【发明人】K·T·琼斯
【申请人】波音公司