航空器轮子驱动系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明主要涉及滑行驱动系统，并且更具体地涉及用于传递扭矩至航空器的轮子的系统。
【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面水平的排放。
[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应该与航空器的轮子可选择性地接合，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，以紧凑和轻质的部件来构造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]许多商用航空器的轮辋被设计成在航空器滑行和转向期间允许有限量的偏转。例如，在滑行期间，航空器的载荷可能导致轮子在每次旋转时椭圆化。另外，施加在轮子上的载荷可能导致轮辋相对于轮轴偏转。例如，转向期间在轮轴上的重量可能导致轮辋从驱动元件沿径向或沿轴向烧曲，这时驱动元件可能不想随载荷作用力烧曲。
[0005]可通过使航空器轮子更坚硬来降低这类偏转。但是，允许这类偏转的轮子设计已被发现不容易经历金属疲劳失效。然而，轮子偏转可能对ETS的设计者造成困难。由轮子侧向载荷条件和轮轴弯曲导致的轴向偏转和轮子椭圆化的组合可能危害ETS驱动器与轮子之间的界面的结构完整性。例如，作用力在驱动元件上的点式加载可能随时间推移而导致磨损问题，加快ETS与轮子之间的连接的失效。
【发明内容】
[0006]如可看出的，需要这样一种系统，其中ETS驱动器可以被可靠地联接至航空器轮子，以传递扭矩至轮子。更具体地，需要这样一种ETS联接系统，其中驱动元件的点式载荷不会造成驱动元件的非所需磨损。
[0007]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:电动机，其位于所述航空器的起落架组件上；和一个或多个可选择性地操作的接合构件，其用于选择性地联接所述电滑行系统与所述航空器的轮子，所述一个或多个接合构件被可驱动地联接至所述电动机，并且所述一个或多个可选择性地操作的接合构件各自具有基部构件和先导端部，其中，在所述接合构件与所述轮子初始接合时，所述基部构件的轴线与所述先导端部的轴线处于直线对齐，并且其中，响应于由所述轮子在航空器滑行期间的偏转引起的在所述先导端部上施加的横向作用力，所述先导端部和所述基部构件的轴线偏离直线对齐。
[0008]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)与航空器的轮子的设备，所述设备所以包括:可驱动地联接至所述ETS的电动机的一个或多个接合构件，所述一个或多个接合构件具有锥形的先导端部；和附接至所述航空器的轮子的轮子驱动装置，所述轮子驱动装置包括锥形承窝，所述锥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。
[0009]在本发明的再一方面，用于选择性地接合ETS与航空器的轮子的设备可以包括:环形的接合环，其定位在所述轮子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构件，其联接至所述接合环并定位在所述环形空间中，其中所述接合构件中的每个包括柔性地附接至彼此的先导端部和基部构件。
[0010]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。
【附图说明】
[0011]图1是依据本发明一示例性实施例的电滑行系统(ETS)的示意图；
图2是依据本发明一示例性实施例的图1的接合组件和输出齿轮箱的示意性截面图； 图3是依据本发明一示例性实施例的图1的输出齿轮箱的透视图；
图4是依据本发明一示例性实施例的图1的接合组件和输出齿轮的透视图；
图5是依据本发明一示例性实施例的图1的轮子驱动装置和接合组件的透视图；
图6是依据本发明一示例性实施例的图5的接合组件的一部分的截面图；
图7是依据本发明一示例性实施例的图6的接合组件的一部分的截面图；
图8是依据本发明一示例性实施例的图6的接合组件的一部分的详细截面透视图；
图9是依据本发明第二示例性实施例的接合组件的详细截面图；
图10是依据本发明第三示例性实施例的接合构件的先导端部的透视图；
图11是依据本发明第四示例性实施例的接合构件的先导端部的透视图；
图12是依据本发明第四示例性实施例的接合构件的组装部分的截面图；
图13是依据本发明第五示例性实施例的接合构件的组装部分的截面图；并且图14是依据本发明第六示例性实施例的接合构件的组装部分的截面图。
【具体实施方式】
[0012]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。
[0013]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。
[0014]广义地，本发明的实施例总体上提供了一种设备和系统，用以可靠地传递扭矩至航空器轮子，同时适应轮子在轮轴上的偏转。本技术的各方面可以有利于航空器滑行期间的航空器起落架系统。
[0015]现在参考图1，其中以示意形式示出了一个示例性实施例的ETS 100，其可以安装在航空器的起落架组件101上。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、轮子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101的部件有很少或没有修改的情况下安装到起落架组件101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。
[0016]现在参考图2、3和4，可以看出的是，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，可以看出的是，接合组件108和109可以位于轮子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可以位于轮子114与制动活塞组件118之间的环形空间117内。
[0017]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和基部113。接合构件111可以通过球窝式(ball and socket)连接器115联接至基部113。
[0018]现在参考图5，可以看出的是，轮子114可以设置有驱动突耳128。轮子驱动装置130可以与突耳128联接。轮子驱动装置130可以设置有沿顺时针方向取向的锥形承窝132和沿逆时针方向取向的锥形承窝134。操作中，当轮子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可以与锥形承窝之一 132或134接合。在图5的构造中，每当接合环126沿逆时针方向旋转快于轮子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，轮子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子114时，接合组件108的先导端部135可以与承窝134接合。因此，图1的输出齿轮箱106可以驱动轮子114以沿正向或逆向方向滑行航空器。
[0019]现在参考图6，可以看出的是，在一示例性实施例中，接合构件111可以包括基部构件138，先导端部135可以通过球窝式接头