用于起落架的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)及驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)接合控制方法
【專(zhuān)利摘要】公開(kāi)了一種用于對(duì)一對(duì)嚙合齒輪的旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)之間的分離進(jìn)行控制的方法。測(cè)量指示通過(guò)齒輪的傳動(dòng)誤差的參數(shù)并且控制分離，旨在使所測(cè)量的信號(hào)的變化最小化。這用于減小傳動(dòng)誤差的變化以及在驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和在周?chē)考挟a(chǎn)生的相關(guān)振動(dòng)。描述了相關(guān)的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和飛行器起落架。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
用于起落架的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)及驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)接合控制方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種用于使飛行器起落架的一個(gè)或更多個(gè)輪旋轉(zhuǎn)以進(jìn)行地面滑行(向前滑行或倒行)和/或在著陸之前使輪開(kāi)始自旋加速和/或向旋轉(zhuǎn)輪施加制動(dòng)扭矩的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。本發(fā)明還涉及操作起落架的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]飛行器需要在飛機(jī)場(chǎng)上的各地點(diǎn)之間進(jìn)行地面滑行。一個(gè)示例為跑道與飛行器的乘客上飛行器或下飛行器的位置(例如，登機(jī)口)之間的滑行。通常，這種滑行通過(guò)使用來(lái)自飛行器的發(fā)動(dòng)機(jī)的推力向前推進(jìn)飛行器使得起落架輪發(fā)生旋轉(zhuǎn)來(lái)實(shí)現(xiàn)。由于地面滑行速度必需相對(duì)較低，因此發(fā)動(dòng)機(jī)必須以非常低的功率運(yùn)行。這意味著:由于這種低功率下的低推進(jìn)效率而使得存在相對(duì)較高的燃料消耗。這導(dǎo)致了機(jī)場(chǎng)周?chē)植看髿馕廴竞驮胍粑廴镜某潭仍黾?。此外，即使?dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)以低功率運(yùn)行時(shí)，通常仍需要應(yīng)用輪制動(dòng)器來(lái)限制地面滑行速度，從而導(dǎo)致制動(dòng)器的高度磨損。
[0003]使用民用飛行器的主發(fā)動(dòng)機(jī)使民用飛行器進(jìn)行例如遠(yuǎn)離登機(jī)口的倒行是不被允許的。當(dāng)必需倒行時(shí)或者在不能夠?qū)嵤┙?jīng)由主發(fā)動(dòng)機(jī)推力的地面滑行的其他情況下，使用拖吊車(chē)來(lái)調(diào)動(dòng)飛行器四處移動(dòng)。這個(gè)過(guò)程是費(fèi)力且成本高昂的。
[0004]因此，需要一種驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)在地面滑行操作期間向飛行器起落架的輪提供動(dòng)力。還需要在著陸之前使用這種驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)來(lái)對(duì)輪進(jìn)行預(yù)自旋加速，使得輪在著地時(shí)已經(jīng)以其初始著陸速度或接近該著陸速度自旋。這種預(yù)著陸自旋加速被認(rèn)為可以減小著陸時(shí)的輪胎磨損，并且可以減小著陸期間傳輸至起落架的負(fù)載。
[0005]近年來(lái)，已經(jīng)提出了用于在飛行器處于地面上的同時(shí)驅(qū)動(dòng)輪以及在著陸之前使輪開(kāi)始自旋加速的若干個(gè)自主的地面滑行系統(tǒng)。
[0006]US2006/0065779中公開(kāi)了一個(gè)示例，其提出了一種被供以動(dòng)力的前飛行器輪系統(tǒng)，在該飛行器輪系統(tǒng)中，使用離合器來(lái)在輪可以自由地自旋的模式與輪可以由電動(dòng)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)的模式之間進(jìn)行轉(zhuǎn)換。離合器還可以操作成使馬達(dá)能夠在著陸之前對(duì)輪進(jìn)行預(yù)自旋加速。
[0007]這種現(xiàn)有技術(shù)系統(tǒng)通常限于前起落架，原因在于，這種現(xiàn)有技術(shù)系統(tǒng)占據(jù)太多空間所以無(wú)法一體化到主起落架中，在該主起落架中，在輪周?chē)拇蟛糠挚臻g由制動(dòng)系統(tǒng)所占據(jù)。然而，前起落架在地面滑行操作期間僅支承總體上由起落架支承的小部分豎向負(fù)載(大約飛行器重量的5% )。因此，在從動(dòng)前起落架輪與地面之間可能存在不足的牽引力以實(shí)現(xiàn)可靠的飛行器地面滑行。這在飛行器重心極限地靠向其尾部時(shí)以及在地面很滑時(shí)是特別需要關(guān)注的。
[0008]W02011/023505中描述了不限于前起落架的現(xiàn)有技術(shù)裝置。所公開(kāi)的系統(tǒng)使用致動(dòng)器來(lái)將小齒輪移動(dòng)成與安裝至輪轂的環(huán)形齒輪驅(qū)動(dòng)接合及與安裝至輪轂的環(huán)形齒輪驅(qū)動(dòng)接合脫離。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明的第一方面提供了一種用于飛行器起落架的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，所述驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)包括:第一齒輪和第二齒輪，第一齒輪和第二齒輪接合以在第一齒輪與第二齒輪之間將驅(qū)動(dòng)輸入傳遞至系統(tǒng);致動(dòng)器，該致動(dòng)器用于調(diào)節(jié)第一齒輪的旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)與第二齒輪的旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)之間的距離;傳感器，該傳感器用于檢測(cè)指示通過(guò)第一齒輪和第二齒輪的傳動(dòng)誤差的至少一個(gè)參數(shù)；以及控制器，該控制器用于控制致動(dòng)器以在第一齒輪和第二齒輪接合時(shí)響應(yīng)于檢測(cè)到的參數(shù)而調(diào)節(jié)齒輪的各自的旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)之間的距離進(jìn)而使傳動(dòng)誤差最小化。
[0010]本發(fā)明的另一方面提供了一種對(duì)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中的第一齒輪與第二齒輪的接合進(jìn)行控制的方法，該方法包括下述步驟:檢測(cè)指示通過(guò)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的第一齒輪和第二齒輪的傳動(dòng)誤差的至少一個(gè)參數(shù)；以及響應(yīng)于檢測(cè)到的參數(shù)而調(diào)節(jié)齒輪的各自的旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)之間的距離以使傳動(dòng)誤差最小化。調(diào)節(jié)步驟優(yōu)選地由致動(dòng)器自動(dòng)執(zhí)行和實(shí)現(xiàn)。
[0011]通過(guò)檢測(cè)指示通過(guò)第一齒輪和第二齒輪的傳動(dòng)誤差的至少一個(gè)參數(shù)，以及調(diào)節(jié)兩個(gè)齒輪的旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)之間的距離以使傳動(dòng)誤差最小化，驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)可以用于使由傳動(dòng)誤差引起的振動(dòng)和/或磨損最小化。
[0012]這可以降低傳輸至周?chē)考恼w振動(dòng)。對(duì)飛行器起落架而言尤其重要的是降低特定頻率的振動(dòng)的振幅，原因在于，特定頻率的振動(dòng)可能會(huì)另外對(duì)起落架結(jié)構(gòu)造成損壞，或者起落架結(jié)構(gòu)可能需要被修改以適應(yīng)這些振動(dòng)，所述振動(dòng)通常導(dǎo)致不期望的重量增加，而這又導(dǎo)致增加的燃料消耗和增加的制造成本及操作成本。
[0013]傳動(dòng)誤差是輸出旋轉(zhuǎn)相對(duì)于恒定輸入的傳輸?shù)囊恢滦缘亩攘?。?duì)于恒定的旋轉(zhuǎn)輸入而言，傳動(dòng)誤差導(dǎo)致非恒定的旋轉(zhuǎn)輸出，其中，傳輸?shù)妮敵鍪境隽怂俣然蚺ぞ氐淖兓?。這些變化可以定義為傳動(dòng)誤差并且可以以弧分為單位進(jìn)行計(jì)量，弧分相當(dāng)于弧度的六十分之一。傳動(dòng)誤差可以表示為對(duì)于已知的輸入旋轉(zhuǎn)而言可以預(yù)期的輸出旋轉(zhuǎn)的變化。
[0014]如果處于嚙合接合的剛性齒輪具有固定中心(各自的旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn))，則于是通常選擇中心距離以使傳動(dòng)誤差最小化。然而，在本發(fā)明的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中，齒輪中的至少一個(gè)齒輪具有非固定中心。這可能是由于各種因素，例如，在齒輪接合是不希望的時(shí)使齒輪沿徑向分離的需求和/或在負(fù)載作用下適應(yīng)齒輪中的至少一個(gè)齒輪的振蕩的需求。在這些情形下，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，在致動(dòng)器和控制器不動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)齒輪的中心距離以使傳動(dòng)誤差最小化的情況下，傳動(dòng)誤差將另外到達(dá)不可接受的水平。
[0015]理論上能夠設(shè)計(jì)產(chǎn)生零傳動(dòng)誤差的齒輪。實(shí)際上，一些傳動(dòng)誤差通常是可觀(guān)察的并且一些傳動(dòng)誤差可能會(huì)由于齒輪磨損而大幅上升。齒輪磨損引起的傳動(dòng)誤差可以指數(shù)上升，由此導(dǎo)致快速失敗。通過(guò)非固定的中心距離和/或齒輪的成橢圓形，產(chǎn)生零傳動(dòng)誤差變得幾乎不可能。然而，發(fā)明人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，能夠使傳動(dòng)誤差最小化從而減小振動(dòng)的有害影響以及驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的磨損。
[0016]可以對(duì)指示傳動(dòng)誤差的各種參數(shù)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，這些參數(shù)包括下述參數(shù)中的一者或更多者:
[0017].在第一齒輪和第二齒輪的各自的旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)之間測(cè)得的距離；
[0018].在從馬達(dá)至飛行器起落架的輪的驅(qū)動(dòng)路徑中的一個(gè)或更多個(gè)點(diǎn)處測(cè)得的扭矩，其中，驅(qū)動(dòng)路徑包括第一齒輪和第二齒輪，例如，在驅(qū)動(dòng)路徑中的兩個(gè)點(diǎn)之間的扭矩差，所述兩個(gè)點(diǎn)在第一齒輪與第二齒輪之間的接合部的兩側(cè)；
[0019].向驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)提供驅(qū)動(dòng)輸入的馬達(dá)的電流消耗；
[0020].在用于對(duì)向驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)提供驅(qū)動(dòng)輸入的馬達(dá)進(jìn)行控制的馬達(dá)控制器處的電流需求；
[0021]?在從馬達(dá)至飛行器起落架的輪的驅(qū)動(dòng)路徑中的一個(gè)或更多個(gè)點(diǎn)處的旋轉(zhuǎn)速度，其中，驅(qū)動(dòng)路徑包括第一齒輪和第二齒輪，例如，在驅(qū)動(dòng)路徑中的兩個(gè)點(diǎn)之間的旋轉(zhuǎn)速度差，所述兩個(gè)點(diǎn)在第一齒輪與第二齒輪之間的接合部的兩側(cè)。
[0022]以上所有可以在測(cè)得的參數(shù)的信號(hào)的變化被觀(guān)察時(shí)指示可能的振動(dòng)的產(chǎn)生。調(diào)節(jié)致動(dòng)器以使這些信號(hào)的變化最小化是減小由傳動(dòng)誤差產(chǎn)生的整體振動(dòng)的方式。
[0023]控制致動(dòng)器以減小測(cè)得的參數(shù)的振蕩幅度也是減小系統(tǒng)中可能發(fā)生的振動(dòng)的改進(jìn)方式。
[0024]測(cè)得的參數(shù)的某些變化或測(cè)得的參數(shù)的變化比如測(cè)得的參數(shù)的變化的幅度的增加可以指示第一齒輪和/或第二齒輪的磨損狀況。因此，能夠監(jiān)測(cè)測(cè)得的參數(shù)以識(shí)別磨損狀況且預(yù)測(cè)齒輪可能需要更換或維修的情況。
[0025]第一齒輪可以是滾子齒輪，該滾子齒輪包括布置成形成圈的一系列滾子，每個(gè)滾子能夠繞定位成與第一齒輪的旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)相距固定距離的滾子軸線(xiàn)旋轉(zhuǎn)，并且第二齒輪可以是鏈輪，該鏈輪包括用于與第一齒輪的滾子接合的鏈輪齒陣列。
[0026]替代性地，第一齒輪和第二齒輪可以是直齒輪或其他帶齒齒輪。
[0027]通過(guò)鏈輪和滾子齒輪實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)的關(guān)鍵優(yōu)勢(shì)在于這種機(jī)構(gòu)本質(zhì)上是穩(wěn)定的且耐受環(huán)境污染。因而，可能沒(méi)有必要將驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)封裝在殼體內(nèi)以防止碎肩和其他污染物進(jìn)入。
[0028]鏈輪齒的輪廓可以進(jìn)一步幫助減小由傳動(dòng)誤差引起的振動(dòng)。例如，可以使用次擺線(xiàn)或擺線(xiàn)齒廓，并且次擺線(xiàn)或擺線(xiàn)齒廓可以在與本發(fā)明的齒輪分離的主動(dòng)控制的組合中特別有用。在鏈輪齒廓的承重或工作面上設(shè)置次擺線(xiàn)或擺線(xiàn)輪廓部可能會(huì)導(dǎo)致更恒定的速度被傳輸通過(guò)齒輪，這幫助減小了由驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)產(chǎn)生的總傳動(dòng)誤差。特別地，鏈輪齒可以包括“常規(guī)的”漸開(kāi)線(xiàn)齒廓部和次擺線(xiàn)或擺線(xiàn)齒廓部。
[0029]本發(fā)明的另一方面提供了一種用于飛行器起落架的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，該驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)包括第一齒輪和第二齒輪，第一齒輪和第二齒輪接合以在第一齒輪與第二齒輪之間將驅(qū)動(dòng)輸入傳遞至系統(tǒng);第一齒輪為包括布置成形成圈的一系列滾子的滾子齒輪，每個(gè)滾子能夠繞定位成與第一齒輪的旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)相距固定距離的滾子軸線(xiàn)旋轉(zhuǎn);而第二齒輪為包括用于與第一齒輪的滾子接合的鏈輪齒陣列的鏈輪，其中，鏈輪齒包括漸開(kāi)線(xiàn)齒廓部和次擺線(xiàn)或擺線(xiàn)齒廓部。本發(fā)明的該方面可以與此處所描述的本發(fā)明的任何其他方面進(jìn)行組合。
[0030]在一些實(shí)施方式中，一系列滾子可以由滾子齒輪提供。因而，一系列滾子中的每個(gè)滾子能夠繞銷(xiāo)旋轉(zhuǎn)，銷(xiāo)可選地由環(huán)形支承構(gòu)件支承，或在兩個(gè)環(huán)形支承構(gòu)件之間。在其他實(shí)施方式中，一系列滾子可以由滾子鏈(還已知為附接鏈或附接滾子鏈)提供，該滾子鏈圍繞支承構(gòu)件的外周延伸并且固定至支承構(gòu)件。該裝置與以上所討論的滾子齒輪裝置相比可以以更低的成本實(shí)施。
[0031]鏈輪滾子裝置的另一優(yōu)點(diǎn)在于其與嚙合的帶齒齒輪裝置相比更耐受輪變形和介于小齒輪與從動(dòng)齒輪之間的未對(duì)準(zhǔn)。起落架輪在地面滑行期間受到高負(fù)載和相應(yīng)的變形，并且固定至輪的從動(dòng)齒輪將響應(yīng)于這種輪變形而不可避免地變形。嚙合齒輪通常不耐受這種變形并且使得輪輞齒輪可能需要通過(guò)軸承、柔性接口或類(lèi)似物與輪隔離，以避免輪輞齒輪的過(guò)渡橢圓化。安裝有輪的齒輪的變形(無(wú)論是通過(guò)柔性接口還是直接附接至輪)對(duì)與驅(qū)動(dòng)小齒輪嚙合接合而不引入高的傳動(dòng)誤差和振動(dòng)提出了挑戰(zhàn)。
[0032]通過(guò)使用本發(fā)明的第一齒輪的中心距離和第二齒輪的中心距離的主動(dòng)控制，在驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中產(chǎn)生的振動(dòng)可以被最小化。提供作為驅(qū)動(dòng)小齒輪的滾子齒輪和作為從動(dòng)齒輪的鏈輪(而不是作為從動(dòng)齒輪的滾子齒輪和作為驅(qū)動(dòng)小齒輪的鏈輪)可以提供質(zhì)量?jī)?yōu)化的解決方案。此外，滾子齒輪與鏈輪相比很可能需要更頻繁的維修或更換并且通過(guò)將驅(qū)動(dòng)小齒輪布置為滾子齒輪實(shí)現(xiàn)了在無(wú)需移除起落架輪的情況下更易于移除滾子齒輪。
[0033]驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)可以具有第一構(gòu)型和第二構(gòu)型，其中，在第一構(gòu)型中，第一齒輪能夠與第二齒輪嚙合以將來(lái)自馬達(dá)的驅(qū)動(dòng)輸入傳遞至輪，在第二構(gòu)型中，第一齒輪不能夠與第二齒輪嚙合。
[0034]相同的致動(dòng)器(或多個(gè)致動(dòng)器)用以使起落架驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)在第一構(gòu)型與第二構(gòu)型之間移動(dòng)以使馬達(dá)與輪接合和斷開(kāi)接合，并且用以調(diào)節(jié)齒輪分離進(jìn)而使振動(dòng)最小化，由此促成部件使用的效率提高以及輕量化的總體布置。
[0035]然而，在替代性布置中，起落架驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)在第一構(gòu)型中的運(yùn)動(dòng)可以由止動(dòng)件限制，用于調(diào)節(jié)第一齒輪的旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)與第二齒輪的旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)之間的距離的致動(dòng)器可以聯(lián)接至該止動(dòng)件，以使該止動(dòng)件移動(dòng)。由此，止動(dòng)件的移動(dòng)調(diào)節(jié)第一齒輪的旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)與第二齒輪的旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)之間的距離。
[0036]優(yōu)選地，驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)以可拆卸的方式安裝在起落架主腿部上。因此，驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)可以被移除以用于維修和/或飛行器被用于遠(yuǎn)程操作的情況，在該情況下，由于驅(qū)動(dòng)傳輸部在巡航時(shí)的重量帶來(lái)的消耗，因此使用驅(qū)動(dòng)傳輸部可能是不經(jīng)濟(jì)的。
[0037]驅(qū)動(dòng)傳輸部可以從外部安裝在起落架上的簧上部件(例如，支柱)上或簧下部件(例如，滑動(dòng)件或軸或轉(zhuǎn)向架)上。驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)可以以樞轉(zhuǎn)的方式安裝在起落架上。承載驅(qū)動(dòng)小齒輪的輸出軸可以繞偏離驅(qū)動(dòng)小齒輪的旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)的大致水平樞轉(zhuǎn)軸線(xiàn)旋轉(zhuǎn)。第一齒輪和第二齒輪可以通過(guò)繞樞轉(zhuǎn)軸線(xiàn)的旋轉(zhuǎn)而移動(dòng)成接合和脫離接合。馬達(dá)可以繞樞轉(zhuǎn)軸線(xiàn)與驅(qū)動(dòng)小齒輪一起移動(dòng)，或替代性地馬達(dá)可以相對(duì)于樞轉(zhuǎn)軸線(xiàn)靜止，或進(jìn)一步替代性地馬達(dá)可以在驅(qū)動(dòng)小齒輪移動(dòng)通過(guò)定中心在樞轉(zhuǎn)軸線(xiàn)上的弧軌跡時(shí)繞樞轉(zhuǎn)軸線(xiàn)旋轉(zhuǎn)。
[0038]驅(qū)動(dòng)小齒輪和/或從動(dòng)齒輪可以包括位于齒輪與軸之間的恒速萬(wàn)向節(jié)或類(lèi)似裝置，恒速萬(wàn)向節(jié)或類(lèi)似裝置以可旋轉(zhuǎn)的方式安裝在該軸上。這可以有助于確保在起落架偏轉(zhuǎn)時(shí)維持驅(qū)動(dòng)接合。
[0039]起落架可以具有僅一個(gè)可驅(qū)動(dòng)的輪。替代性地，起落架輪中的兩個(gè)或更多個(gè)起落架輪可以由一個(gè)或更多個(gè)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)。在馬達(dá)與驅(qū)動(dòng)小齒輪之間可以使用差速器。馬達(dá)例如可以是電動(dòng)的或液壓的。
[0040]附接至輪的齒輪優(yōu)選地具有比驅(qū)動(dòng)小齒輪更大的直徑，以提供顯著的扭矩放大齒輪比。通過(guò)以該方式利用大的輪轂直徑，可以實(shí)現(xiàn)質(zhì)量?jī)?yōu)化的解決方案。
[0041]當(dāng)結(jié)合在飛行器上時(shí)，起落架可以與動(dòng)力和控制系統(tǒng)一起使用以用于將動(dòng)力供給至驅(qū)動(dòng)傳輸部且控制驅(qū)動(dòng)傳輸部的操作。
【附圖說(shuō)明】
[0042]現(xiàn)在將參照附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行描述，在附圖中:
[0043]圖1示出了根據(jù)第一實(shí)施方式的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的等距視圖；
[0044]圖2示出了圖1的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的另一等距視圖；
[0045]圖3示出了根據(jù)第二實(shí)施方式的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的所選擇的部件的等距視圖；
[0046]圖4至圖7示出了在滾子齒輪的滾子/鏈輪齒接合周期的各個(gè)階段所經(jīng)歷的扭矩變化的示意圖；
[0047]圖8示出了用于前述實(shí)施方式的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的控制系統(tǒng)的框圖；
[0048]圖9示出了具有替代性驅(qū)動(dòng)小齒輪和從動(dòng)齒輪的圖1的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的所選擇的部件的等距細(xì)節(jié)視圖；
[0049]圖10示出了圖11的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的替代性從動(dòng)齒輪的等距視圖；
[0050]圖11和圖12示出了替代性驅(qū)動(dòng)小齒輪的等距視圖；以及
[0051]圖13(A)至圖13(C)示出了具有兩個(gè)驅(qū)動(dòng)小齒輪的替代性驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的側(cè)視圖，驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)示出為處于地面滑行構(gòu)型(A)、空擋構(gòu)型(C)和開(kāi)始自旋加速構(gòu)型(B)中。
【具體實(shí)施方式】
[0052]圖示的實(shí)施方式被示出為應(yīng)用于具有兩個(gè)輪的飛行器起落架，但是該實(shí)施方式的原理可以應(yīng)用于具有任何數(shù)目的輪包括僅單個(gè)輪的起落架。該實(shí)施方式應(yīng)用于主起落架(即，附接至機(jī)翼區(qū)域中的機(jī)翼結(jié)構(gòu)或機(jī)身結(jié)構(gòu)的起落架)，這是由于由主起落架支承的重量被認(rèn)為提供了在輪與地面之間的最佳牽引以實(shí)現(xiàn)可靠的飛行器地面滑行。然而，本發(fā)明的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)可以替代性地應(yīng)用于前起落架(即，朝向飛行器前部的可轉(zhuǎn)向起落架)。示出的主起落架可應(yīng)用于單過(guò)道客機(jī)(約150人-200人)，但將理解的是，本發(fā)明可廣泛應(yīng)用于各種飛行器類(lèi)型和重量，包括民用飛行器、軍用飛行器、直升機(jī)、客機(jī)(小于50人、100人至150人、150人至250人、250人至450人、大于450人)、貨機(jī)、傾轉(zhuǎn)旋翼飛行器等。
[0053]本發(fā)明的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)也可以應(yīng)用于其他驅(qū)動(dòng)鏈，比如重型機(jī)械、車(chē)輛、礦山設(shè)備和使用旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)以實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的益處的任何其他機(jī)械，本發(fā)明的益處如將在本文中描述的實(shí)施方式的詳細(xì)描述中變得顯而易見(jiàn)的那樣。
[0054]起落架10包括伸縮式減振主腿部12，該伸縮式減振主腿部12包括上伸縮式部件12a(主配件)和下伸縮式部件12b(滑動(dòng)件)。上伸縮式部件12a通過(guò)其上端部(未示出)附接至飛行器機(jī)身或機(jī)翼(未示出)。下伸縮式部件12b對(duì)承載一對(duì)輪16的軸14進(jìn)行支承，在主腿部的兩側(cè)各有一個(gè)輪(為清楚起見(jiàn)，在圖1和圖2中示出了僅一個(gè)輪16)。輪16布置成繞軸14旋轉(zhuǎn)以實(shí)現(xiàn)飛行器的諸如滑行或著陸之類(lèi)的地面運(yùn)動(dòng)。
[0055]每個(gè)輪16均包括由輪轂18支承的輪胎17，其中，輪轂18在其外邊緣處具有保持輪胎17的輪輞18a。從動(dòng)齒輪20附接至輪轂18(優(yōu)選地附接在輪輞18a處)以能夠與輪16—起旋轉(zhuǎn)。從動(dòng)齒輪20可以通過(guò)可提供剛性或柔性附接的多個(gè)離散的聯(lián)軸器附接至輪16。替代性地，附接可以經(jīng)由凸緣進(jìn)行，該凸緣形成從輪16或從動(dòng)齒輪20沿軸向凸出的連續(xù)延伸輪輞。
[0056]驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)50包括馬達(dá)52，該馬達(dá)52將扭矩經(jīng)由齒輪箱70傳遞至驅(qū)動(dòng)軸54。驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)50由支架56支承，該支架56剛性地連接至起落架的軸14。支架56包括兩個(gè)凸耳，所述兩個(gè)凸耳包括半月形夾持部以允許將支架56快速地附接至軸14以及從軸14快速地拆卸。馬達(dá)52例如通過(guò)螺栓連接固定地連接至支架56。齒輪箱70在支架56的設(shè)置在齒輪箱70的每一側(cè)的各自臂部上的樞轉(zhuǎn)凸耳82處以樞轉(zhuǎn)的方式連接至支架56。
[0057]驅(qū)動(dòng)小齒輪60安裝在驅(qū)動(dòng)軸54上以能夠通過(guò)驅(qū)動(dòng)軸繞驅(qū)動(dòng)軸線(xiàn)旋轉(zhuǎn)。驅(qū)動(dòng)小齒輪
60、驅(qū)動(dòng)軸54和齒輪箱70能夠通過(guò)線(xiàn)性致動(dòng)器(定位器)58比如直驅(qū)動(dòng)滾子螺桿機(jī)電式線(xiàn)性致動(dòng)器樞轉(zhuǎn)，其中，線(xiàn)性致動(dòng)器58在支架56 (在最接近軸15的端部處)與齒輪箱70或更具體地齒輪箱的殼體84之間延伸。因而，致動(dòng)器58的線(xiàn)性運(yùn)動(dòng)被轉(zhuǎn)換成齒輪箱70和鏈輪60的繞樞軸82的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)50因此可以介于空擋構(gòu)型(未示出)與從動(dòng)構(gòu)型(示出在圖1、圖2和圖3中)之間，其中，在空擋構(gòu)型中，驅(qū)動(dòng)小齒輪60未與從動(dòng)齒輪20嚙合，在從動(dòng)構(gòu)型中，驅(qū)動(dòng)小齒輪60與從動(dòng)齒輪20嚙合接合。在空擋構(gòu)型中，輪16例如在起飛和著陸期間能夠自由旋轉(zhuǎn)，而在從動(dòng)構(gòu)型中，輪16可以例如在地面滑行期間由驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)50驅(qū)動(dòng)。
[0058]在圖1和圖2的實(shí)施方式中，從動(dòng)齒輪20包括滾子齒輪24，而驅(qū)動(dòng)小齒輪60包括鏈輪。
[0059]滾子齒輪24由剛性環(huán)形圈35和從環(huán)形圈35的兩側(cè)凸出的一系列銷(xiāo)28形成。在環(huán)形圈35的一側(cè)設(shè)置有由銷(xiāo)38以可旋轉(zhuǎn)的方式支承的第一系列滾子36a，并且在環(huán)形圈的另一側(cè)設(shè)置有由銷(xiāo)以可旋轉(zhuǎn)的方式支承的第二系列滾子36b。每個(gè)系列的滾子36a、36b圍繞環(huán)形圈延伸以形成連續(xù)軌道。第一側(cè)向環(huán)形圈39a和第二側(cè)向環(huán)形圈39b夾持第一系列滾子36a和第二系列滾子36b。對(duì)第一系列滾子36a進(jìn)行支承的銷(xiāo)38在環(huán)形圈35與第一側(cè)向環(huán)形圈39a之間延伸，并且對(duì)第二系列滾子36b進(jìn)行支承的銷(xiāo)38在環(huán)形圈35與第二側(cè)向環(huán)形圈39b之間延伸。環(huán)形圈35因此形成中央脊柱件以用于支承以懸臂的方式遠(yuǎn)離中央脊柱件延伸的銷(xiāo)。環(huán)形圈35包括多個(gè)沿軸向延伸的連接延伸突出部(未示出)，所述多個(gè)沿軸向延伸的連接延伸突出部提供了用于將滾子齒輪34安裝至輪轂18的安裝器件。替代性地，該突出部可以替代環(huán)形圈35。
[0060]驅(qū)動(dòng)小齒輪60包括鏈輪，該鏈輪具有兩個(gè)同軸的徑向延伸鏈輪齒圈，所述兩個(gè)同軸的徑向延伸鏈輪齒圈可以與滾子齒輪34的滾子36互鎖。即，每個(gè)鏈輪齒圈布置成與從動(dòng)齒輪20的滾子圈中的一個(gè)滾子圈嚙合。
[0061 ]圖3示出了替代性的且優(yōu)選的實(shí)施方式，在該實(shí)施方式中，從動(dòng)齒輪20包括鏈輪而不是滾子齒輪，而驅(qū)動(dòng)小齒輪包括滾子齒輪而不是鏈輪。因而，驅(qū)動(dòng)小齒輪包括具有兩個(gè)同軸滾子圈的滾子齒輪64，而從動(dòng)齒輪20由具有兩個(gè)同軸鏈輪齒圈的鏈輪66取代。在所有其他方面中，該驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)與以上參照?qǐng)D1和圖2所描述的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)相同，并且下面所描述的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的特征同樣適用于兩個(gè)實(shí)施方式。滾子齒輪64可以類(lèi)似于滾子齒輪34而構(gòu)造，但當(dāng)然滾子齒輪64具有小得多的直徑并且因此具有更少的滾子。
[0062]鏈輪滾子齒輪裝置的優(yōu)點(diǎn)在于其與嚙合帶齒齒輪裝置相比更耐受輪和軸的變形。起落架輪和軸在地面滑行期間經(jīng)受高負(fù)載和隨之發(fā)生的變形，并且固定至輪的從動(dòng)齒輪將響應(yīng)于這種變形而不可避免地變形。嚙合帶齒齒輪不耐受這種變形，并且通常帶齒的輪輞齒輪可能需要經(jīng)由軸承、柔性接口或類(lèi)似物而與輪隔開(kāi)。相比之下，本發(fā)明的鏈輪和滾子裝置可以在沒(méi)有這樣修改的情況下能夠耐受變形。
[0063]這種布置還具有重量輕且具有高結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的優(yōu)點(diǎn)。滾子的主要失效形式是銷(xiāo)的剪切失效，在沒(méi)有中間套筒、襯套或其他部件的情況下通過(guò)將每個(gè)滾子直接安裝在該滾子的相應(yīng)銷(xiāo)上，銷(xiāo)的直徑可以被最大化以使剪切強(qiáng)度最大化。
[0064]然而，發(fā)明人認(rèn)識(shí)到鏈輪滾子齒輪裝置的問(wèn)題在于滾子齒輪的速度隨著每個(gè)齒與滾子接合以及與滾子斷開(kāi)接合而發(fā)生變化。即，從驅(qū)動(dòng)小齒輪至從動(dòng)齒輪的扭矩傳遞不平穩(wěn)，而是經(jīng)受周期性變化。該扭矩/速度變化可在驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)操作期間導(dǎo)致起落架和飛行器輪內(nèi)的不期望的振動(dòng)。
[0065]該振動(dòng)不僅僅在鏈輪滾子齒輪接合中被觀(guān)察到而是例如在直齒輪或其他帶齒齒輪的情況下，在具有非固定中心距離的情況下作為所有齒輪接合中的傳動(dòng)誤差被更多地觀(guān)察到。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，傳動(dòng)誤差的問(wèn)題對(duì)于鏈輪滾子齒輪接合而言更為突出，但是本發(fā)明的原理類(lèi)似地適用于直齒輪和其他帶齒齒輪。
[0066]傳遞的扭矩既在每個(gè)滾子沿著齒的輪廓移動(dòng)時(shí)變化又在每個(gè)滾子與齒接合或與齒斷開(kāi)接合時(shí)變化。這在圖4至圖7中圖示出，圖4至圖7示出了示例性的示意扭矩曲線(xiàn)并且示出了在該曲線(xiàn)的各個(gè)重要部分處的滾子鏈輪齒的動(dòng)態(tài)。在圖4至圖7中，滾子齒輪為驅(qū)動(dòng)小齒輪而鏈輪為從動(dòng)齒輪(如在圖3的實(shí)施方式中的那樣)。扭矩曲線(xiàn)呈大致周期性形狀或循環(huán)形狀，其中，每個(gè)階段(對(duì)應(yīng)于每個(gè)鏈輪滾子接合之間的時(shí)間)包含兩個(gè)最大值(標(biāo)記為maxi和max2)以及兩個(gè)最小值(標(biāo)記為mini和min2)。本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解的是，圖示的扭矩曲線(xiàn)僅為示例，并且盡管扭矩曲線(xiàn)總是呈大致“鋸齒”形狀，但扭矩曲線(xiàn)可以隨齒節(jié)距、鏈輪齒的具體形狀、滾子的尺寸以及許多其他變量而變化。
[0067]如本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解的，滾子與鏈輪齒之間的扭矩傳遞取決于距從動(dòng)齒輪的施加力的旋轉(zhuǎn)中心的徑向距離和施加力的方向。即，當(dāng)滾子與鏈輪齒之間的接觸點(diǎn)出現(xiàn)在距從動(dòng)齒輪(鏈輪)中心最大徑向距離處時(shí)并且當(dāng)接觸點(diǎn)處的力矢量正交于從動(dòng)齒輪的局部半徑(即正切于從動(dòng)齒輪)時(shí)扭矩傳遞被最大化。因而，扭矩隨這些特性變化而變化。
[0068]圖4示出了滾子與鏈輪齒在對(duì)應(yīng)于標(biāo)記的最大值maxi的時(shí)刻的相對(duì)位置。這里，兩個(gè)滾子A、B分別與兩個(gè)鏈輪齒Y、Z接合。力矢量100表示滾子B與齒Y之間傳遞力的方向，而力矢量102表示滾子A與齒X之間傳遞力的方向。從力矢量100可以看出，滾子B接近于該滾子距從動(dòng)齒輪中心的最大徑向距離，但具有相對(duì)于從動(dòng)齒輪的局部半徑的明顯小于90度的力矢量角度。力矢量102示出了滾子A接近最小徑向距離但具有接近90度的力矢量角度。這些力矢量100、102的總和提供了扭矩最大值maxi。
[0069]圖5示出了滾子與鏈輪齒在扭矩最小值mini處的相對(duì)位置。在maxi與mini之間，滾子A與齒X斷開(kāi)接合而滾子B與齒Y保持接合但已沿著齒的輪廓移動(dòng)。力矢量104表示滾子B已移動(dòng)成更接近從動(dòng)齒輪中心，其中，滾子B的力矢量角度幾乎沒(méi)有改變。由于這些改變，扭矩已降低到最小值mini ο
[0070]圖6示出了滾子與鏈輪齒在第二扭矩最大值max2處的相對(duì)位置。在mini與max2之間滾子B已沿著齒Y的齒廓進(jìn)一步移動(dòng)。力矢量106示出了盡管滾子B已經(jīng)移動(dòng)成更接近從動(dòng)齒輪中心，但滾子B的力矢量角度由于齒的輪廓形狀改變而已增加至更接近90度。這些改變已導(dǎo)致扭矩從mini增加至max2。
[0071]圖7示出了滾子與鏈輪齒在第二扭矩最小值min2處的相對(duì)位置。在max2與min2之間，滾子B已沿著齒Y的齒廓更進(jìn)一步移動(dòng)，力矢量108示出了滾子B已移動(dòng)成更接近從動(dòng)齒輪中心，但滾子B的力矢量角度幾乎沒(méi)有改變，從而導(dǎo)致傳遞扭矩降低。滾子C已移動(dòng)成與齒Z接合，力矢量110示出了盡管滾子C距從動(dòng)齒輪中心有較遠(yuǎn)距離但滾子C的傳遞扭矩最初較低，這是由于滾子C的力矢量角度明顯小于90度。
[0072]在圖4至圖7中圖示的驅(qū)動(dòng)小齒輪與從動(dòng)齒輪之間的扭矩傳遞中的波動(dòng)在根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中是不期望的，原因在于所述波動(dòng)在驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的操作期間導(dǎo)致了起落架和驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)內(nèi)的不期望的振動(dòng)，如以上所討論的。
[0073]這些變化將全部受驅(qū)動(dòng)小齒輪和從動(dòng)齒輪的各自的旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)的分離程度的影響。因此，相應(yīng)的齒輪的旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)的分離的變化可以影響圖4至圖7中的圖表所表示的扭矩的波動(dòng)量。
[0074]除了圖中圖示的扭矩波動(dòng)之外，大量替代性參數(shù)也可以指示傳動(dòng)誤差的變化。例如，相應(yīng)的嚙合齒輪之間的實(shí)際中心距離可以被直接測(cè)量并且與理想的中心距離進(jìn)行比較。然而，這將不必考慮系統(tǒng)的部件比如輪轂的變形，鏈輪或滾子齒輪應(yīng)用于該輪轂。特別地，當(dāng)齒輪被應(yīng)用于飛行器輪的輪轂或者任何重型車(chē)輛的輪時(shí)，于是輪的一些“成橢圓形”現(xiàn)象可能會(huì)在重負(fù)載被施加至輪時(shí)發(fā)生。這意味著中心距離在力施加至相關(guān)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)時(shí)并不一定為滾子與鏈輪齒的相對(duì)位置所精確指示的那樣。
[0075]因此，對(duì)更直接地指示在第一齒輪與第二齒輪之間的傳輸接口處的狀況以及通常在傳輸自身內(nèi)的狀況的其他參數(shù)進(jìn)行監(jiān)測(cè)可能是更有益的?？梢杂杏玫販y(cè)量的另外的參數(shù)為:在從馬達(dá)至起落架的輪的驅(qū)動(dòng)路徑中測(cè)量的扭矩，或者在從第一齒輪至第二齒輪的驅(qū)動(dòng)路徑中測(cè)量的扭矩。向驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)提供驅(qū)動(dòng)輸入的馬達(dá)的電流消耗也可以指示驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中的扭矩。因此，馬達(dá)的電流消耗的變化可以指示傳動(dòng)誤差的程度。在向系統(tǒng)提供驅(qū)動(dòng)輸入的馬達(dá)處或在直接由馬達(dá)驅(qū)動(dòng)以向驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)輸入驅(qū)動(dòng)的齒輪處的直接扭矩的測(cè)量也可以是有益的。第一齒輪和第二齒輪中的一者的旋轉(zhuǎn)速度的測(cè)量也可以是有用的。例如，如果齒輪中的一個(gè)齒輪以恒定的旋轉(zhuǎn)速度旋轉(zhuǎn)，則另一齒輪的旋轉(zhuǎn)速度的變化的測(cè)量可以指示傳動(dòng)誤差的變化，并且因此使這種信號(hào)最小化可以使通過(guò)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的傳動(dòng)誤差以及由傳動(dòng)誤差產(chǎn)生的相關(guān)振動(dòng)最小化。此外，在第一齒輪與第二齒輪之間的旋轉(zhuǎn)速度的差異的測(cè)量還可以指示通過(guò)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的傳動(dòng)誤差并且使得該變化也可以通過(guò)致動(dòng)器58的致動(dòng)而被測(cè)量和最小化，以幫助使傳輸效率和相關(guān)振動(dòng)的變化最小化。
[0076]因此，將理解的是，在圖4至圖7的曲線(xiàn)圖中圖示的波動(dòng)的大小的測(cè)量可以被輸入至算法，并且可以做出對(duì)致動(dòng)器的調(diào)節(jié)以調(diào)節(jié)傳輸?shù)凝X輪的分離進(jìn)而使所測(cè)量的波動(dòng)的幅度最小化。這可以在封閉的反饋環(huán)中完成并且做出的調(diào)節(jié)直到發(fā)現(xiàn)變化的最小幅度為止。
[0077]通過(guò)致動(dòng)器的致動(dòng)，因此，可以總體上實(shí)現(xiàn)最小程度的變化。然而，隨著時(shí)間的推移，當(dāng)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的部件比如齒輪、鏈輪齒或滾子磨損時(shí)，于是可以實(shí)現(xiàn)的最小波動(dòng)可能隨著時(shí)間的推移開(kāi)始增長(zhǎng)。一旦不再能將超過(guò)某個(gè)點(diǎn)的測(cè)得的參數(shù)的變化減小時(shí)，則可以推斷出鏈輪的齒、滾子、滾子的安裝銷(xiāo)、軸承或驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的某一部件可能被過(guò)度磨損。在這種情況下，適當(dāng)?shù)妮敵隹梢杂煽刂破魃梢越o予維修人員或系統(tǒng)的用戶(hù)到改變系統(tǒng)的部件的時(shí)候的指示。因此，所描述的信號(hào)的測(cè)量可以用于識(shí)別驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的第一齒輪和/或第二齒輪或其他相關(guān)部件的磨損狀況。
[0078]圖8表示了可以用于執(zhí)行本發(fā)明的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的控制的控制系統(tǒng)的示意圖?？刂葡到y(tǒng)包括控制器241。傳感器242布置成檢測(cè)指示通過(guò)第一齒輪和第二齒輪的傳動(dòng)誤差的至少一個(gè)參數(shù)以及布置成生成指示感測(cè)到的參數(shù)的輸出。感測(cè)到的參數(shù)可以是以上所討論的測(cè)得的參數(shù)中的任何參數(shù)。傳感器242的輸出被輸入至控制器241 ο如果真會(huì)發(fā)生的話(huà)，控制器布置成處理輸入信號(hào)以做出有關(guān)致動(dòng)器244應(yīng)當(dāng)被致動(dòng)所沿的方向的決定。在致動(dòng)器244與控制器241之間，可以存在有轉(zhuǎn)換器243。這可以在必要時(shí)將低功率控制信號(hào)從控制器241以不同的形式轉(zhuǎn)換成較高功率致動(dòng)信號(hào)。
[0079]轉(zhuǎn)換器243的輸出可以是液壓的、氣動(dòng)的、電的或機(jī)械的輸出并且通常用于使致動(dòng)器244沿由箭頭245指示的方向中的一個(gè)方向或另一方向移動(dòng)。然而，盡管在圖8的示意圖中示出了線(xiàn)性致動(dòng)器244，但將理解的是，非線(xiàn)性的或旋轉(zhuǎn)的致動(dòng)器也可以用于引起驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的第一齒輪和第二齒輪的分離的變化。傳感器242將給出恒定輸出或周期性地采樣輸出，這隨后由控制器241以特定頻率進(jìn)行處理。因此，一旦對(duì)致動(dòng)器244做出調(diào)節(jié)，則然后由傳感器242感測(cè)的參數(shù)的變化將再次由傳感器檢測(cè)且輸入至控制器。
[0080]如果控制器感測(cè)出感測(cè)信號(hào)的變化的最小化的改善，則于是控制器可以進(jìn)一步沿相同方向致動(dòng)致動(dòng)器244。替代性地，如果控制器檢測(cè)出由傳感器檢測(cè)的信號(hào)的波動(dòng)的惡化，則于是控制器可以沿相反方向致動(dòng)致動(dòng)器以試圖減小信號(hào)的變化?？梢栽O(shè)想另外的控制狀態(tài)，這將會(huì)處理傳感器242進(jìn)入控制器241中的輸出，以致動(dòng)致動(dòng)器244進(jìn)而使由傳感器242檢測(cè)的信號(hào)的變化最小化。
[0081]在圖1至圖3中圖示的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中，對(duì)齒輪的各自的旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)之間的距離進(jìn)行調(diào)節(jié)的致動(dòng)器244(示出在圖8中)是與下述致動(dòng)器58相同的致動(dòng)器:該致動(dòng)器58使驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)在空擋構(gòu)型與從動(dòng)構(gòu)型之間移動(dòng)，其中，在空擋構(gòu)型中，驅(qū)動(dòng)小齒輪60不與從動(dòng)齒輪20嚙合，在從動(dòng)構(gòu)型中，驅(qū)動(dòng)小齒輪60與從動(dòng)齒輪20嚙合接合。
[0082]應(yīng)該理解的是，本發(fā)明擴(kuò)展至圖1至圖3中示出的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的替代性實(shí)施方式。
[0083]致動(dòng)器244可以以不同的形式布置成以上所描述的致動(dòng)器，使得在共同的控制器的作用下致動(dòng)器244的輸出不與致動(dòng)器58的輸出相同。例如，致動(dòng)器244可以用于控制對(duì)致動(dòng)器58在驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的從動(dòng)構(gòu)型中的行進(jìn)進(jìn)行限制的止動(dòng)件的位置進(jìn)行控制。通過(guò)調(diào)節(jié)止動(dòng)件的位置，調(diào)節(jié)了齒輪的各自的旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)之間的距離。止動(dòng)件可以以各種方式構(gòu)造。例如，止動(dòng)件可以是具有支承表面的擋塊，該支承表面與齒輪箱70相接觸以限制齒輪箱70繞其樞轉(zhuǎn)軸線(xiàn)的旋轉(zhuǎn)。替代性地，止動(dòng)件可以是位于樞轉(zhuǎn)軸線(xiàn)處的銷(xiāo)，以限制齒輪箱70繞其樞轉(zhuǎn)軸線(xiàn)的旋轉(zhuǎn)。替代性地，止動(dòng)件可以是致動(dòng)器58中的限制致動(dòng)器活塞的行進(jìn)程度的止擋元件。止動(dòng)件可以以多種類(lèi)似方式構(gòu)造以實(shí)現(xiàn)相同效果。
[0084]在上述實(shí)施方式的變型中，驅(qū)動(dòng)小齒輪可以形成為具有單排齒的鏈輪60’(參見(jiàn)圖9)，并且從動(dòng)齒輪可以形成為具有單排滾子的滾子齒輪。滾子齒輪可以采取許多形式，包括圖9的滾子齒輪34’和圖10的滾子鏈齒輪20變體。在圖10的滾子鏈齒輪20中，滾子鏈30圍繞剛性的環(huán)形延伸圈21延伸。滾子鏈30由類(lèi)似于鏈輪60’的單個(gè)鏈輪(未示出)驅(qū)動(dòng)。延伸圈21(或筒狀物)經(jīng)由多個(gè)延伸突出部22剛性地附接至輪轂18使得該延伸圈21從輪轂18的外周朝向腿部12延伸。滾子鏈30圍繞延伸圈21的外周固定，使得該滾子鏈30在圈21周?chē)纬蛇B續(xù)的軌道。滾子鏈30包括多個(gè)互連的鏈元件31，每個(gè)鏈元件31包括安裝在平行軸上的兩個(gè)滾子32的子組件。每個(gè)滾子32均能夠繞自身安裝在銷(xiāo)(未示出)上的襯套(未示出)旋轉(zhuǎn)。每個(gè)鏈元件31通過(guò)一對(duì)連桿元件33以樞轉(zhuǎn)的方式安裝至該鏈元件31的相鄰元件，使得滾子32布置成形成連續(xù)的軌道或串，并且每個(gè)元件31因而均設(shè)計(jì)成能夠相對(duì)于與所述每個(gè)元件31相鄰的元件旋轉(zhuǎn)。當(dāng)然，由于滾子鏈30固定至延伸圈21，因此防止了鏈元件31相對(duì)于彼此樞轉(zhuǎn)。從動(dòng)齒輪可以包括多個(gè)多同軸鏈，所述多個(gè)多同軸鏈能夠通過(guò)由多個(gè)同軸鏈輪形成的小齒輪接合。
[0085]在圖11和圖12中圖示的另一變型中，驅(qū)動(dòng)小齒輪可以替代性地包括單個(gè)滾子圈，該單個(gè)滾子圈用于與形成為具有單排鏈輪齒的鏈輪(未示出)的從動(dòng)齒輪接合。滾子齒輪可以采取許多形式，包括諸如圖11中的滾子齒輪69之類(lèi)的典型的滾子齒輪或者諸如在圖12中不出的滾子鏈齒輪之類(lèi)的滾子鏈齒輪68。
[0086]以上所描述的實(shí)施方式僅適于地面滑行操作但可以被修改(例如，通過(guò)調(diào)節(jié)齒輪箱比率)成適于僅預(yù)著陸開(kāi)始自旋加速操作。在滑行構(gòu)型中，可以對(duì)線(xiàn)性致動(dòng)器58(其可以是可反向驅(qū)動(dòng)的)進(jìn)行扭矩控制(或電流控制)以在鏈輪60與從動(dòng)齒輪20之間施加大致恒定的負(fù)載，從而允許驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)50的各個(gè)部件部分的一定程度的變形同時(shí)防止不必要的分離。機(jī)電制動(dòng)器(未示出)或其他類(lèi)似的鎖定裝置可以結(jié)合在致動(dòng)器58內(nèi)以將致動(dòng)器鎖定在斷開(kāi)接合(第二)構(gòu)型中。
[0087]在另一替代性實(shí)施方式中，驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)可以包括兩個(gè)驅(qū)動(dòng)小齒輪，如圖13(A)至圖13(C)中所示。驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)包括馬達(dá)(未示出)，該馬達(dá)使輸入軸旋轉(zhuǎn)，該輸入軸自身經(jīng)由具有兩個(gè)獨(dú)立的驅(qū)動(dòng)路徑一一一個(gè)驅(qū)動(dòng)路徑用于驅(qū)動(dòng)第一鏈輪60并且另一個(gè)驅(qū)動(dòng)路徑用于驅(qū)動(dòng)第二鏈輪62——的齒輪箱而使第一輸出鏈輪60和第二輸出鏈輪62旋轉(zhuǎn)。第一鏈輪60和第二鏈輪62各自為具有徑向延伸的齒的輪式鏈輪，徑向延伸的齒能夠與滾子鏈30的滾子32(或滾子齒輪34的滾子36)互鎖。致動(dòng)器(未示出)的線(xiàn)性運(yùn)動(dòng)被轉(zhuǎn)變?yōu)轵?qū)動(dòng)系統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。由于樞轉(zhuǎn)軸線(xiàn)57在鏈輪60、62的旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)61、63之間的位置，因此驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)50可以在僅第一鏈輪60接合滾子鏈30(圖13A)的位置與僅第二鏈輪62接合滾子鏈30(圖13C)的位置之間旋轉(zhuǎn)。在這兩個(gè)極限位置之間的位置中，鏈輪60、62都不接合滾子鏈30(圖13B)。這種樞轉(zhuǎn)裝置確保了第一鏈輪60和第二鏈輪62兩者不可能同時(shí)接合滾子鏈30。
[0088]因而，圖13(A)至圖13(C)的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)可以布置成具有三個(gè)構(gòu)型:低速、高扭矩滑行構(gòu)型，在該構(gòu)型中，馬達(dá)通過(guò)第一驅(qū)動(dòng)路徑和第一鏈輪60驅(qū)動(dòng)輪(圖13A);高速、低扭矩開(kāi)始自旋加速構(gòu)型，在該構(gòu)型中，馬達(dá)經(jīng)由第二驅(qū)動(dòng)路徑和第二鏈輪62驅(qū)動(dòng)輪(圖13C);以及空擋(斷開(kāi)連接)構(gòu)型，在該構(gòu)型中，無(wú)論是第一鏈輪60還是第二鏈輪62都不接合滾子鏈(圖13B)?；袠?gòu)型適于在地面滑行期間使輪16加速至175rpm的速度(相當(dāng)于20節(jié))，而開(kāi)始自旋加速構(gòu)型適于在降落在陸地上之前使輪16加速至1400rpm的旋轉(zhuǎn)速度(相當(dāng)于160節(jié)地面速度)。
[0089]在上述裝置中的每個(gè)裝置中，經(jīng)由鏈輪與滾子齒輪/滾子鏈之間的嚙合實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)的原理可以在從動(dòng)齒輪包括鏈輪而驅(qū)動(dòng)小齒輪包括滾子齒輪/滾子鏈時(shí)應(yīng)用，也可在從動(dòng)齒輪包括滾子齒輪/滾子鏈而驅(qū)動(dòng)小齒輪包括鏈輪時(shí)應(yīng)用。
[0090]盡管附圖僅示出了用于驅(qū)動(dòng)輪16中的一個(gè)輪的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)50的特征，但是設(shè)想這些特性可以鏡面對(duì)稱(chēng)應(yīng)用于另一個(gè)輪16。即，設(shè)想每個(gè)輪16可以設(shè)置有一個(gè)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)50。就具有四個(gè)或更多個(gè)輪16的起落架10而言，驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)50可以設(shè)置用于輪16中的每個(gè)輪或者設(shè)置用于輪16中的僅兩個(gè)輪。在輪16中的僅兩個(gè)輪設(shè)置有驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)50的實(shí)施方式中，可能有必要設(shè)置另外的馬達(dá)(未示出)以通過(guò)由兩個(gè)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)50完成的地面滑行來(lái)實(shí)現(xiàn)未被驅(qū)動(dòng)的輪的預(yù)著陸開(kāi)始自旋加速。在其他實(shí)施方式中，可以在兩個(gè)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)50之間共享的一個(gè)馬達(dá)52。即，馬達(dá)52可以布置成使每個(gè)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的齒輪箱70的輸入軸旋轉(zhuǎn)。
[0091]盡管附圖僅示出了由剛性地連接至起落架的軸14的支架56支承的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)50，但驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)50可以替代性地安裝在上伸縮式部件12a(主配件)或下伸縮式部件12b(滑動(dòng)件)上。
[0092]盡管以上已經(jīng)參照一個(gè)或更多個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了描述，但應(yīng)當(dāng)理解的是，在不背離如所附權(quán)利要求中限定的本發(fā)明的范圍的情況下，可以做出各種改變或改型。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種用于飛行器的起落架的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，所述驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)包括: 第一齒輪和第二齒輪，所述第一齒輪和所述第二齒輪接合以在所述第一齒輪與所述第二齒輪之間將驅(qū)動(dòng)輸入傳遞至所述系統(tǒng)； 致動(dòng)器，所述致動(dòng)器用于調(diào)節(jié)所述第一齒輪的旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)與所述第二齒輪的旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)之間的距離； 傳感器，所述傳感器用于檢測(cè)指示通過(guò)所述第一齒輪和所述第二齒輪的傳動(dòng)誤差的至少一個(gè)參數(shù);以及 控制器，所述控制器用于控制所述致動(dòng)器，以在所述第一齒輪和所述第二齒輪接合時(shí)響應(yīng)于檢測(cè)到的所述參數(shù)而調(diào)節(jié)所述齒輪的各自的旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)之間的距離，以使所述傳動(dòng)誤差最小化。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，其中，檢測(cè)到的所述參數(shù)包括在所述第一齒輪和所述第二齒輪的各自的旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)之間測(cè)得的距離。3.根據(jù)權(quán)利要求1或權(quán)利要求2所述的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，其中，檢測(cè)到的所述參數(shù)包括在從馬達(dá)至飛行器的起落架的輪的驅(qū)動(dòng)路徑中的一個(gè)或更多個(gè)點(diǎn)處測(cè)得的扭矩，其中，所述驅(qū)動(dòng)路徑包括所述第一齒輪和所述第二齒輪。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，其中，檢測(cè)到的所述參數(shù)包括所述驅(qū)動(dòng)路徑中的兩個(gè)點(diǎn)之間的扭矩差，所述兩個(gè)點(diǎn)在所述第一齒輪與所述第二齒輪之間的接合部的兩側(cè)。5.根據(jù)任一前述權(quán)利要求所述的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，其中，檢測(cè)到的所述參數(shù)包括向所述驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)提供驅(qū)動(dòng)輸入的馬達(dá)的電流消耗。6.根據(jù)任一前述權(quán)利要求所述的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，其中，檢測(cè)到的所述參數(shù)包括用于對(duì)向所述驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)提供驅(qū)動(dòng)輸入的馬達(dá)進(jìn)行控制的馬達(dá)控制器的電流需求。7.根據(jù)任一前述權(quán)利要求所述的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，其中，檢測(cè)到的所述參數(shù)包括在從馬達(dá)至飛行器的起落架的輪的驅(qū)動(dòng)路徑中的一個(gè)或更多個(gè)點(diǎn)處的旋轉(zhuǎn)速度，其中，所述驅(qū)動(dòng)路徑包括所述第一齒輪和所述第二齒輪。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，其中，檢測(cè)到的所述參數(shù)包括所述驅(qū)動(dòng)路徑中的兩個(gè)點(diǎn)之間的旋轉(zhuǎn)速度差，所述兩個(gè)點(diǎn)在所述第一齒輪與所述第二齒輪之間的接合部的兩側(cè)。9.根據(jù)任一前述權(quán)利要求所述的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，其中，所述控制器布置成用于控制所述致動(dòng)器以響應(yīng)于檢測(cè)到的所述參數(shù)的振蕩幅度的測(cè)量值或檢測(cè)到的所述參數(shù)的振蕩幅度的變化率來(lái)調(diào)節(jié)所述齒輪的各自的旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)之間的距離。10.根據(jù)任一前述權(quán)利要求所述的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，其中，所述控制器布置成用于控制所述致動(dòng)器以調(diào)節(jié)所述齒輪的各自的旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)之間的距離，從而使檢測(cè)到的所述參數(shù)的振蕩幅度最小化。11.根據(jù)任一前述權(quán)利要求所述的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，其中，所述控制器布置成用于控制所述致動(dòng)器以調(diào)節(jié)所述齒輪的各自的旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)之間的距離，從而使所述驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中產(chǎn)生的振動(dòng)最小化。12.根據(jù)任一前述權(quán)利要求所述的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，其中，所述控制器布置成用于對(duì)檢測(cè)到的所述參數(shù)進(jìn)行監(jiān)測(cè)以識(shí)別所述第一齒輪和/或所述第二齒輪的磨損狀況。13.根據(jù)任一前述權(quán)利要求所述的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，其中，所述第一齒輪為滾子齒輪，所述滾子齒輪包括布置成形成圈的一系列滾子，每個(gè)滾子能夠繞定位成與所述第一齒輪的旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)相距固定距離的滾子軸線(xiàn)旋轉(zhuǎn)，并且其中，所述第二齒輪為鏈輪，所述鏈輪包括用于與所述第一齒輪的所述滾子接合的鏈輪齒陣列。14.一種包括根據(jù)任一前述權(quán)利要求所述的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的飛行器的起落架的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，其中，所述第一齒輪和所述第二齒輪布置成用于將來(lái)自馬達(dá)的驅(qū)動(dòng)輸入經(jīng)由所述第一齒輪和所述第二齒輪連接至所述起落架的輪。15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的飛行器的起落架的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，其中，所述驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)具有: 第一構(gòu)型，在所述第一構(gòu)型中，所述第一齒輪能夠與所述第二齒輪嚙合以將來(lái)自所述馬達(dá)的驅(qū)動(dòng)輸入連接至所述輪，以及 第二構(gòu)型，在所述第二構(gòu)型中，所述第一齒輪不能夠與所述第二齒輪嚙合。16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的飛行器的起落架的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，其中，設(shè)置有用以使所述起落架的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)在所述第一構(gòu)型與所述第二構(gòu)型之間移動(dòng)的致動(dòng)器。17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的飛行器的起落架的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，其中，使用同一所述致動(dòng)器來(lái)使所述起落架的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)在所述第一構(gòu)型與所述第二構(gòu)型之間移動(dòng)且在所述第一構(gòu)型中調(diào)節(jié)所述第一齒輪的旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)與所述第二齒輪的旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)之間的距離。18.根據(jù)權(quán)利要求15或權(quán)利要求16所述的飛行器的起落架的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，其中，所述起落架的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)在所述第一構(gòu)型中的運(yùn)動(dòng)受止動(dòng)件限制，并且用于調(diào)節(jié)所述第一齒輪的旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)與所述第二齒輪的旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)之間的距離的所述致動(dòng)器聯(lián)接至所述止動(dòng)件，以使所述止動(dòng)件移動(dòng)。19.根據(jù)權(quán)利要求14至18中的任一項(xiàng)所述的飛行器的起落架的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，其中，所述第一齒輪和所述第二齒輪中的一者附接至所述起落架的所述輪，優(yōu)選地在輪轂的外徑部處附接至所述起落架的所述輪。20.—種對(duì)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中的第一齒輪和第二齒輪的接合進(jìn)行控制的方法，所述方法包括下述步驟: 檢測(cè)指示通過(guò)所述驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的第一齒輪和第二齒輪的傳動(dòng)誤差的至少一個(gè)參數(shù)；以及 響應(yīng)于檢測(cè)到的所述參數(shù)通過(guò)使用致動(dòng)器來(lái)自動(dòng)調(diào)節(jié)所述齒輪的各自的旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)之間的距離，以使所述傳動(dòng)誤差最小化。21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的方法，其中，所述驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)為根據(jù)權(quán)利要求1至13中的任一項(xiàng)所述的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)或者為根據(jù)權(quán)利要求14至19中的任一項(xiàng)所述的飛行器的起落架的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。
【文檔編號(hào)】F16H57/00GK106068407SQ201580011444
【公開(kāi)日】2016年11月2日
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