用于制动飞机轮的杆间隔器的制作方法

本发明涉及一种用于制动飞机轮的杆间隔器及配装有该杆间隔器的轮。

背景技术：

安装在飞机起落架上并设计成与制动器协配的飞机轮是公知的。通常，制动器包括在轮辋内部延伸的盘，该盘包括防止旋转并且与转子盘交替布置的定子盘，转子盘由轮辋并借助于杆旋转驱动，这些杆固定到轮辋并且在转子盘中的周缘槽口中延伸。施加到该组盘上的受控压力在面对的盘之间产生摩擦，并由此产生使车轮旋转减慢的制动扭矩。

杆在轮辋内部沿大致平行于轮的旋转轴线的方向延伸。它们可以与轮辋一体制成，或者它们可以以各种方式配装到轮辋。某些公知的杆在一端具有圆柱形尾部，其沿着平行于轮的旋转轴线的轴线被推动，以便接合在形成在轮辋的盘中的相应孔中，而另一端部包括适于接纳螺钉的孔，该螺钉在使用时沿径向轴线延伸并拧紧到轮辋的螺纹孔中。然后，杆与插入杆和轮辋之间的间隔器相关联，首先是为了将杆定位在与轮的旋转轴线平行的方向上，其次是为了有助于限制在该叠盘和轮辋之间的热量流动。

具体而言，重要的是确保轮辋的温度不超过可能对由轮辋承载的轮胎有害的温度，假定杆与转子盘接触，转子盘在某些制动操作期间可能升高到非常高的温度。通常由铝合金制成的轮辋传统上由隔热罩保护，该隔热罩限制轮毂因辐射而发热。然而，与轮辋直接接触的间隔器构成了传导路径，该传导路径可导致轮辋局部发热，这是特别不好解决的，因为它位于轮胎所抵靠的轮辋的凸缘附近。

已知间隔件包括两个支承块，这两个支承块由中心芯间隔开，该中心芯被刺穿以使螺钉穿过，该螺钉用于将杆固定到轮辋上。这种构型通过将间隔器支承压力分布在整个轮辋来优化制动扭矩的传递。然而，在支承块与轮辋接触的情况下，这会产生需要被限制的发热点。

技术实现要素：

本发明旨在提出一种减小从盘杆到轮辋的热传递的轮杆间隔器。

为了实现该目的，提供了一种用于制动飞机轮的杆间隔器，该杆用于配装到轮辋，以便驱动制动器的转子盘旋转，该间隔器用于插入在杆与轮辋之间，该间隔器包括通过芯连接在一起的两个支承块，该芯被刺穿以使用于将杆紧固到轮辋的螺钉穿过。根据本发明，间隔器的支承块包括空隙，空隙限定至少为支承块的体积的30％的空隙率。

空隙显著降低了支承块传导来自杆并进入轮辋的热量的能力，而不会降低扭矩向轮辋的传递。可以通过各种形状的增材制造技术容易地制成这些空隙。

附图说明

根据参照附图中的各图给出的以下本发明的具体实施例的说明可更好地理解本发明，附图中：

-图1a是安装在飞机起落架轮轴上的制动轮的纵向剖视图，其中轮辋配装有杆，这些杆具有插入的本发明的间隔器；

-图1b是杆之一及其间隔器的立体图，示出了它如何布置在轮辋上；

-图2a和2b是示出了在使用时组装在一起的图1a和1b的间隔器和杆的立体图；

-图3a至3c是示出了本发明的第一具体实施例中的具有挖空块的间隔器的立体图、正视图和后视图；

-图4a至4c是示出了本发明的第二具体实施例中的具有挖空块的间隔器的立体图、正视图和后视图；

-图5a至5f是立体图、正视图和后视图，随后是剖视图，示出了本发明的第三具体实施例中的具有挖空块的间隔器；图5g是间隔器的内部图案之一的放大图；

-图6a至6f是立体图、正视图和后视图，随后是剖视图，示出了本发明的第四具体实施例中的具有挖空块的间隔器；图6g是间隔器的内部图案之一的放大图；

-图7a至7f是立体图、正视图和后视图，随后是剖视图，示出了本发明的第五具体实施例中的具有挖空块的间隔器；图7g是间隔器的内部图案之一的放大图；

-图8a至8f是立体图、正视图和后视图，随后是剖视图，示出了本发明的第六具体实施例中的具有挖空块的间隔器；

-图9a至9f是立体图、正视图和后视图，随后是剖视图，示出了本发明的第七具体实施例中的具有挖空块的间隔器；图9g是间隔器的内部图案之一的放大图；

-图10a至10f是立体图、正视图和后视图，随后是剖视图，示出了本发明的第八具体实施例中的具有挖空块的间隔器；图10g是间隔器的内部图案之一的放大图；以及

-图11a至11f是立体图、正视图和后视图，随后是剖视图，示出了本发明的第九具体实施例中的具有挖空块的间隔器。

在图中，轴线x、y、z与间隔器相关，并且当间隔器在轮辋上就位时，轴线x平行于轮的旋转轴线，轴y平行于周向方向，并且轴z平行于径向方向。上述方向由(x，y，z)参考系中的方向矢量的(a，b，c)坐标给出。

具体实施方式

参考图1a至2b，制动飞机轮包括轮辋1，轮辋1布置成经由滚动轴承7绕在起落架轮轴6上的旋转轴线δ旋转。轮辋1接纳轮胎(未示出)并且限定腔，在该腔中延伸有制动盘堆叠2。堆叠2包括防止旋转的定子盘2a和借助于杆3由轮驱动旋转的转子盘2b，杆3紧固到轮辋1并且与转子盘2b上的夹子4协配，夹子4用于保护转子盘2b中的槽口的侧腹面，杆3延伸穿过该槽口。在该示例中，每根杆3包括细长主体3a，该细长主体3a基本上沿平行于轴线δ的方向延伸，并且具有呈圆柱形尾部3b形式的一端，该尾部3b接纳在平行于轴线x延伸的轮辋中的相应孔8中，以及另一端3c，该另一端3c包括径向上的孔3d，孔3d用于接纳紧固螺钉9，该紧固螺钉9用于将杆3紧固到轮辋1。

间隔器10插入在杆3和轮辋1之间，以同时作用以将杆基本平行于旋转轴线δ保持就位，并且以在杆3和轮辋1之间形成机械界面，并形成热屏障以阻挡热量从杆3传导到轮辋1。这是众所周知的，并且仅仅通过图示的方式重复。

在该示例中，间隔器10包括两个支承块11，其限定两个相对的支承面，即支承抵靠轮辋1的支承面12以及支承抵靠杆3的支承面13。出于使间隔器10居中于杆3上的目的，两个螺柱14从靠近间隔器10背面的支承抵靠杆3的支承面13突出。在该示例中，支承块11通过芯15连接在一起，芯15包括用于使螺钉9穿过的孔16，螺钉9用于将杆3紧固到轮辋1。在本文所示的所有实施例中，支承块11具有倾斜的侧腹面19，使得间隔器10的正面17小于其背面18。

在本发明中，支承块11被挖空，以存在等于其总体积的至少30％的空隙率。这里的术语“总体积”是指由支承块11的外部尺寸限定的体积，其在挖空之前和之后是相同的。以这种方式形成的空隙用于显著降低间隔器10的导热性，并因此有助于在间隔器10支承抵靠轮辋1的情况下显著限制轮辋1的发热。在下面详细描述的所有实施例中，空隙至少向间隔器10的正面17和背面18敞开，以形成空气沿(1,0,0)方向通过间隔器从一个面到另一个面的通道。

在第一具体实施例中，如图3a至3c所示，间隔器10的支承块11通过形成管状通道20而被挖空，管状通道20沿(1,0,0)方向从正面延伸到背面。该示例中，在每个支承块11中已形成有11个通道20，从而获得33％的空隙率。与实心间隔器相比，估计通过该间隔器传导所传递的热通量减少33％。

在第二具体实施例中，如图4a至4c所示，支承块11通过制造沿(1,0,0)方向延伸的通道21而被挖空。在该实例中，在每个支承块11中形成有三个直径大于上述实施例中的通道20的直径的通道，以获得35％的空隙率。与实心间隔器相比，估计通过该间隔器传导所传递的热通量减少35％。

通道20、21可以通过在制造间隔器10之后对支承块11钻孔来获得。可替代地，它们可以通过任何增材制造工艺与间隔器10的其余部分同时获得。

在第三具体实施例中，如图5a至5g所示，间隔器10通过增材制造来获得，以提供在支承块11内部的挖空格子结构22，该结构具有可以在图5g中看到的星形基本图案23。在这个例子中，图案23刻在立方体中，并且它具有从立方体的中心向立方体的八个角并因此沿方向(1,1,1)、(1,-1,-1)、(-1,-1,1)和(-1,1,-1)辐射的恒定截面的分支。在该示例中，基本图案23沿(1,0,0)方向复制九次。以这种方式复制的图案在平行于xy平面的两层中彼此并列。在图5d和5f中可以看到其中一层，在图5d和5f中，间隔器在平行于xy平面的中平面上以剖面示出。在该示例中，挖空结构导致支承块11中的空隙率为47％。与实心间隔器相比，估计通过该间隔器传导所传递的热通量减少60％。

在第四具体实施例中，如图6a至6g所示，间隔器10通过增材制造来获得，以提供在块11内部的挖空格子结构24，该结构具有可以在图6g中看到的星形基本图案25。图案25类似于上述实施例的图案。然而，在该示例中，其中刻有图案25的立方体的边两倍于上述实施例的边，使得图案25并列在平行于xy平面的单个层中。挖空结构导致支承块11中的空隙率为51％。与实心间隔器相比，估计通过该间隔器传导所传递的热通量减少63％。

在第五具体实施例中，如图7a至7g所示，间隔器10通过增材制造来获得，以提供在块11内部的挖空格子结构26，该结构具有可以在图7g中看到的四面体基本图案27，由具有沿(0,0,1)方向延伸的一个分支和沿(1,0,0)方向延伸的相反分支的恒定截面的分支组成。该图案沿方向(1,0,0)、和复制。该挖空结构导致支承块11中的空隙率为53％。与实心间隔器相比，估计通过该间隔器传导所传递的热通量减少67％。

在第六具体实施例中，如图8a至8f所示，间隔器10通过增材制造来获得，以提供在块11内部的四面体结构28，该结构具有由恒定截面的分支组成的基本图案，该分支包括沿(0,1,0)方向延伸的分支和沿方向(1,0,0)方向延伸的相反分支。该图案沿方向(1,0,0)、和复制。在该实施例中，以这种方式制成的空隙也向块11的侧腹面29敞开。该挖空结构导致支承块11中的空隙率为37％。与实心间隔器相比，估计通过该间隔器传导所传递的热通量减少44％。

在第七具体实施例中，如图9a至9g所示，间隔器10通过增材制造来获得，以提供在块11内部的挖空格子结构30，该结构具有可以在图9g中看到并包括恒定截面的分支的四面体基本图案31，该分支包括沿(0,1,0)方向延伸的分支和沿方向(1,0,0)方向延伸的相反分支。该图案沿方向(1,0,0)、和复制。该挖空结构导致支承块中的空隙率为37％。与实心间隔器相比，估计通过该间隔器传导所传递的热通量减少46％。

在第八具体实施例中，如图10a至10g所示，间隔器10通过增材制造来获得，以提供在块11内部的挖空格子结构32，该结构具有可以在图10g看到并包括恒定截面的分支的四面体基本图案33，该分支包括在(0,0,1)方向上延伸的分支和平行于yz平面延伸的面。该图案沿方向(0,0,1)、复制。该挖空结构导致支承块中的空隙率为44％。与实心间隔器相比，估计通过该间隔器传导所传递的热通量减少57％。

在第九具体实施例中，如图11a至11f所示，间隔器10通过增材制造来获得，以提供在支承块11内部的挖空格子结构34，该结构的星形基本图案25类似于上述实施例的星形基本图案。在该实施例中，凹槽也向块11的侧腹面19敞开。该挖空结构导致支承块11中的空隙率为46％。与实心间隔器相比，估计通过该间隔器传导所传递的热通量减少62％。

将支承块挖空至少30％导致通过杆间隔器传导到轮辋而传递的热通量显著减小，同时保持间隔器传递制动扭矩的能力。优选使用分布式挖空结构来限定空隙，所述空隙向间隔器的正面和背面敞开，以提供在这两个面之间的路径，以使空气能够在间隔器内流动，特别是在由制动冷却风扇施加的强制空气流动的作用下。空隙也可以向间隔器的侧面敞开，如图8a或11a所示。

本发明并不局限于以上的描述，而是覆盖落入权利要求书所限定范围内的任何变型。具体地，虽然本文中空隙通过管状通道或通过重复挖空的分支图案来获得，但是可以设想任何其它构型，只要其导致支承块中的空隙率为至少30％即可。