航空器的可选择性地接合的电滑行系统的制作方法
【专利摘要】一种用于航空器的电滑行系统(ETS)，可以包括定位在航空器的主起落架的主撑杆与轮之间的环形输出齿轮箱。输出齿轮箱可以环绕航空器的轮的制动活塞组件。一个或多个可选择性地操作的接合组件，用于选择性地联接ETS与航空器的轮，可以定位在航空器的轮与输出齿轮箱之间。所述一个或多个可选择性地操作的接合组件可以与所述输出齿轮箱的输出齿轮联接，以随所述输出齿轮旋转。
【专利说明】航空器的可选择性地接合的电滑行系统
【技术领域】
[0001]本发明主要涉及航空器起落架。更具体地，本发明涉及与用以在滑行期间推动航空器的电驱动系统集成的起落架。
【背景技术】
[0002]典型的航空器可以通过由其发动机生成的推力滑行去往和来自跑道。发动机可以在每次飞行前后在典型航空器滑行轮廓期间消耗大量的燃料。在许多情况下，主发动机可以提供多于所需的原动力来完成成功的滑行轮廓。在该方面，发动机推进的滑行可以被认为是低效率的，并且可能造成高燃料成本和地平面排放。
[0003]航空器设计者已寻求更有效的方法来在滑行期间推动航空器。电滑行系统(ETS)已经被提出来提供较高的效率。ETS可以被实施为通过使用电动机来提供用于航空器滑行的原动力。虽然这种总体ETS构思对于提高效率具有前景，但是在任何成功的ETS设计中存在有必要被处理的实际应用问题。例如，希望的是:ETS应该与航空器的轮可选择性地接合，使得ETS不影响正常起飞和着陆过程或航空器性能。还希望的是以紧凑和轻质部件来构造ETS，其可以改装到现有航空器上，并且可以可靠地完成任务，即使是在暴露于不同环境条件时，所述不同环境条件可能会被航空器在各种机场遇到。
[0004]如可看出的，需求一种可选择性地接合的ETS，其可以不妨碍正常起飞和着陆过程或航空器性能。在该方面，希望的是以介于电动机传动系与航空器轮之间的自我脱离接合系统来构造ETS。更具体地，需求一种自我脱离接合系统来用于这种ETS，其可以在尺寸上是紧凑的，可以在广泛不同的环境条件下可靠地操作，并且可以在对现有航空器进行最低限度结构改变的情况下改装到现有航空器上。
【发明内容】
[0005]在本发明的一个方面，一种用于航空器的电滑行系统(ETS)可以包括:输出齿轮箱，其定位在所述航空器的起落架的轮之间，所述输出齿轮箱环绕所述航空器的所述轮中的一个的制动活塞组件；和一个或多个可选择性地操作的接合组件，用于选择性地联接所述ETS与所述航空器的所述轮中的所述一个，所述一个或多个接合组件定位在所述输出齿轮箱与所述航空器的所述轮中的所述一个之间，所述一个或多个可选择性地操作的接合组件与所述输出齿轮箱的输出齿轮联接，以随所述输出齿轮旋转。
[0006]在本发明的另一方面，一种用于选择性地接合电滑行系统(ETS)与航空器的轮的设备，所述设备包括:可驱动地联接至所述ETS的电动机的一个或多个接合组件，所述一个或多个接合组件具有半球形先导端部；和附接至所述航空器的轮的轮驱动装置，所述轮驱动装置包括半球形承窝，所述半球形承窝定位成能在所述接合构件向外伸出时与所述接合组件中的一个的接合构件的先导端部接合。
[0007]在本发明的再一方面，用于选择性地接合ETS与航空器的轮的设备可以包括:环形的接合环，其定位在所述轮的轮辋与制动活塞组件之间的环形空间中，所述接合环可旋转地联接至所述ETS的电动机；第一和第二弹簧偏压接合组件，其联接至所述接合环并定位在所述环形空间中。
[0008]参考以下附图、描述和权利要求书，本发明的这些以及其它特征、方面和优点将被更好地理解。
【专利附图】
【附图说明】
[0009]图1是依据本发明一实施例的电滑行系统(ETS)的示意图；
图2是依据本发明一实施例的输出齿轮箱和接合组件的示意性截面图；
图3是依据本发明一实施例的图2的输出齿轮箱的透视图；
图4是依据本发明一实施例的输出齿轮和接合组件的透视图；
图5是依据本发明第二实施例的输出齿轮和接合组件的透视图；
图6是依据本发明一实施例的接合组件和轮驱动装置的透视图；
图7是透视图，示出了依据本发明一实施例的图4的接合组件之一以及收藏装置的操作配置；
图8是透视图，示出了依据本发明一实施例的处于进一步的操作阶段的图7的元件的操作配置；
图9是依据本发明一实施例的锁释放系统的透视图；
图10是依据本发明一实施例的图8的锁释放系统的第二透视图；
图11是依据本发明一实施例的处于闭锁状态的接合组件之一的透视图；
图12是依据本发明一实施例的第二锁释放系统的透视图；并且图13是依据本发明一实施例的副闭锁单元的透视图。
【具体实施方式】
[0010]以下详细描述是实施本发明的当前想到的最佳模式。该描述不应以限制意义理解，而只是为了示出本发明的一般原理，因为本发明的范围由所附权利要求书最佳地限定出。
[0011 ] 以下描述多种独创性特征，其可各自彼此独立地使用，也可与其它特征组合使用。
[0012]本发明总体上提供用于航空器的ETS。ETS可以采用介于电动机与起落架轮之间的选择性接合系统。该系统在轮速超过电动机的驱动速度时，可以能够自我脱离接合。ETS可以在对起落架支承和回缩系统进行最低限度修改的情况下改装到现有航空器的主起落架组件上。
[0013]现在参考图1，可以安装在航空器中的ETS 100的一个示例性实施例以示意形式被示出。ETS 100可以包括电动机102、联接至电动机102的中间齿轮箱104、与齿轮箱104联接的输出齿轮箱106以及接合组件108和109。ETS 100可以安装在常规航空器起落架组件101上，其可以包括主撑杆112、轮轴110、轮114、轮胎116和制动活塞组件118。有利地，ETS 100的部件可以在起落架组件的部件有很少或没有修改的情况下安装到起落架组件上。因此，ETS 100可以适合于改装到现有航空器的主起落架上。此外，ETS 100可以改装到可以装配有也可以未装配有制动组件的前起落架中。
[0014]现在参考图2、3和4，可以看出:输出齿轮箱106可以环绕制动活塞组件118。输出齿轮箱106可以包括壳体120，其可以环绕小齿轮驱动输出齿轮或环形齿轮122。接合环126可以与环形齿轮122联接。接合环126可以被支承在壳体120中处于密封轴承124上。接合组件108和109可以与接合环126联接。再次参考图1，可以看出:接合组件108和109可以位于轮114的轮辋的径向内侧以及制动活塞组件118的径向外侧。换言之，接合组件108和109可以位于轮114与制动活塞组件118之间的环形空间117内。
[0015]在图4中，接合组件之一 108被示出为处于收藏或闭锁状态，并且接合组件之一109被示出为处于轴向伸出状态。接合组件108和109中的每个可以包括接合构件111和基底构件113。接合构件111可以通过球窝式连接器115联接至基底构件113。
[0016]现在参考图5，其中示出了另一示例性实施例的接合组件200。接合组件200可以联接至接合环126，使得它可以在枢转销202上枢转以沿径向方向伸出。接合组件200可以包括接合构件204和半球形先导端部206。在图5中，接合组件200被示出为处于其径向伸出状态。接合组件200还以虚线格式被示出为处于其回缩或收藏状态。
[0017]现在参考图6，可以看出:轮114可以设置有驱动突耳128。轮驱动装置130可以与突耳128联接。轮驱动装置130可以设置有沿顺时针方向取向的半球形承窝132和沿逆时针方向取向的半球形承窝134。操作中，当轮114与接合环126之间存在相对旋转运动时，处于伸出状态的接合组件之一 108或109可以与半球形承窝之一 132或134接合。在图6的构造中，每当接合环126沿逆时针方向旋转快于轮114时，处于伸出状态的接合组件109的先导端部135可以与承窝132接合。在这种接合之后，轮114可以以与接合环126相同的旋转速度受到驱动。相反地，当接合组件108处于伸出状态时，并且当接合环126沿顺时针方向旋转快于轮114时，接合组件108的先导端部135可以与承窝134接合。承窝132和134以及先导端部135的半球形形状可以促进简单的接合。因此，图1的输出齿轮箱106可以驱动轮114以沿正向或逆向方向滑行航空器。
[0018]再次参考图4，可以注意到:接合构件111可以设置有球形或半球形的端部，并且每个端部可以与相应地成形的球形或半球形承窝132和134交互作用。因此，当航空器的轮胎166(见图1)可能由于航空器在滑行期间移动而变形时，接合构件可以铰接。
[0019]现在参考图7和8，其中示出了收藏装置136，其定位成将接合组件108推入闭锁状态。收藏装置136可以与轮114的收藏突耳129联接。收藏突耳129可以定位成沿直径方向与驱动突耳128相对。操作中，每当轮114的旋转速度可能超过接合环126的旋转速度时，收藏装置136可以将接合组件推入闭锁状态。该状态可以发生在例如以下时候:飞行员在滑行动作完成之后开始ETS的反向旋转。通常，可以在航空器到达登机口时或者在航空器起飞开始稍前停止在跑道上之后，进行反向旋转。即使飞行员未能在航空器起飞期间开始ETS的反向旋转，也可以发生收藏，因为在该情况下航空器的轮将旋转快于接合环126。在这些情形的任一个中，接合组件109可以与承窝132脱离接合(见图6)。轮114可以相对于接合环126旋转，直到收藏装置136可以与接合组件109接合。
[0020]由于接合组件109可能在收藏装置136下通过，可枢转杆138可以接触接合组件109的凸起140。杆138可以通过由凸起140与轮114之间的相对运动生成的牵引力如图7中示出那样被向下牵引。由于杆138可以被向下牵引，弹簧142可以被压缩并且接合组件109可以被推入其闭锁或收藏状态。弹簧偏压锁144可以将接合组件109固定在其收藏或闭锁状态，直到以后可能发生以ETS 100驱动轮114的需求时。杆138可以是扭转弹簧，其被偏压成使得它可以返回到缩回位置，以等待下一次机会来收藏接合组件之一 108或109。
[0021]现在参考图9、10和11，可以看出:可以采用电磁操作销146来释放锁144，并允许接合组件109恢复伸出状态。电磁线圈148可以附接至齿轮箱120 (见图2)的壳体106。每当航空器的飞行员选择启用ETS 100时，可以通过电磁线圈148的操作使销146伸出。
[0022]当销146伸出时，它可以沿着一轴线行进，该轴线可以与接合组件109的锁144的释放杆150的路径相交。由于轮114和/或接合环126可以相对于彼此旋转，释放杆150可以与伸出的销146发生接触。这可以导致锁144的锁定构件152脱离接合环126的锁定支架154，如图11中所示。弹簧142可以迫使接合组件109进入伸出状态。
[0023]在接合组件109处于伸出状态之后，环形齿轮122的继续逆时针旋转可以导致接合组件109接触驱动装置130 (见图6)的承窝132。环形齿轮122的附加逆时针旋转可以导致轮114沿逆时针方向被驱动。
[0024]现在参考图9和12，可以注意到:第二电磁致动销156可以被定位成使得:当伸出时，销156可以沿着一轴线行进，该轴线可以与接合组件108的释放杆160的路径相交。还可以注意到:接合组件108的释放杆160可以在形状上不同于接合组件109的释放杆150。销156和146可以沿着不共面的轴线伸出。特别参考图9，可以看出:释放杆146可以沿一弧线行进，该弧线与环形齿轮122相距第一径向距离。特别参考图12，可以看出:释放杆160可以沿一弧线行进，该弧线与环形齿轮122相距第二径向距离。销146可以沿着一轴线伸出，该轴线可以与释放杆150的行进弧线相交。销156可以沿着一轴线伸出，该轴线可以与释放杆160的行进弧线相交。
[0025]因此，通过选择性地致动电磁操作销146，接合组件109可以变成定位在其伸出状态，并且ETS 100可以变成准备好沿逆时针方向驱动轮114。同时接合组件108可以保持处于其收藏或闭锁状态，使得它可以在轮114沿逆时针方向被驱动时不妨碍ETS 100的操作。
[0026]相反地，当飞行员可能选择沿顺时针方向驱动轮时，可以选择性地致动电磁操作销156。在该情况下，销156可以与释放杆160接合，并且接合组件108可以变成定位在其伸出状态，使得ETS 100可以沿顺时针方向驱动轮114。同时接合组件109可以保持处于其收藏或闭锁状态，使得它可以在轮114沿顺时针方向被驱动时不妨碍ETS 100的操作。
[0027]现在参考图13，可以看出:ETS 100可以设置有副闭锁单元162，用于每当航空器可能处于起飞、飞行或着陆模式时将接合组件108和109固定在它们相应的收藏状态。在一示例性实施例中，副闭锁单元162中的每个可以包括附接至壳体120的电磁线圈164。电磁线圈162可以选择性地接合闭锁杆166与接合组件108或109上的槽168，从而将接合组件牢固地保持在收藏状态。
[0028]当然，应该明白的是:前述内容涉及本发明的示例性实施例，并且可以在不背离如在后附权利要求书中给出的本发明的精神和范围的情况下进行修改。
【权利要求】
1.一种用于航空器的电滑行系统(ETS) (100)，包括: 输出齿轮箱(106)，其定位在所述航空器的起落架的轮(114)之间，所述输出齿轮箱环绕所述航空器的所述轮中的一个的制动活塞组件(118);和 一个或多个可选择性地操作的接合组件(108、109)，用于选择性地联接所述ETS与所述航空器的所述轮中的所述一个，所述一个或多个接合组件定位在所述输出齿轮箱与所述航空器的所述轮中的所述一个之间， 所述一个或多个可选择性地操作的接合组件与所述输出齿轮箱的输出齿轮(122)联接，以随所述输出齿轮旋转。
2.如权利要求1所述的ETS，其中，所述输出齿轮(122)是小齿轮驱动的环形齿轮。
3.如权利要求2所述的ETS，进一步包括: 接合环(126)，其与所述环形齿轮(122)联接，所述一个或多个接合组件(108、109)与所述接合环联接；和 驱动装置(130)，其与所述轮(114)联接，并被定位成使得所述一个或多个接合组件与所述驱动装置是可选择性地接合的。
4.如权利要求3所述的ETS，包括: 所述接合组件中的第一个，其具有沿顺时针方向取向的先导端部(135);和 所述接合组件中的第二个，其具有沿逆时针方向取向的先导端部(135)。
5.如权利要求4所述的ETS，其中，每当所述轮被所述ETS驱动时，接合组件中只有一个与所述驱动装置(130)接合。
6.如权利要求4所述的ETS，其中，每当所述轮旋转快于所述接合环时，所述接合组件都不与所述驱动装置(130)接合。
【文档编号】B64C25/66GK104149973SQ201410196791
【公开日】2014年11月19日 申请日期:2014年5月12日 优先权日:2013年5月13日
【发明者】D.L.查勒斯, D.J.克里斯坦森 申请人:霍尼韦尔国际公司