CN101194111B - 改进的用于倾转旋翼轮毂的恒速接头 - Google Patents

Abstract

一种恒速接头配置成与具有至少一个引擎的旋翼飞行器一起使用。驱动器耦合到该引擎的输出轴，该驱动器可以围绕轴线旋转。轭架可以相对于所述驱动器围绕第一旋转中心至少局部旋转，该旋转中心定位在所述轴线上。多根垂直联杆将所述轭架耦合到所述驱动器，每根联杆可以相对于所述轭架、所述驱动器或者其两者而平动。每根联杆也可以相对于所述轭架、所述驱动器或者其两者而围绕第二旋转中心旋转。

Description

改进的用于倾转旋翼轮毂的恒速接头

技术领域

本发明一般涉及扭矩传递设备领域，并且特别涉及用于旋翼飞行器的恒速接头。

背景技术

飞行器转子和推进器的设计通常极其复杂。必须考虑大量的因素，包括转子在重载下的挠曲以及转子叶片相对于驱动机构所需的运动。对于在诸如倾转旋翼飞行器的飞行器中用作推进器和转子两者的旋翼螺旋桨来说，可能比通常情况更为复杂。倾转旋翼飞行器11具有三叶片旋翼螺旋桨13A、13B，分别由吊舱15A、15B内携带的引擎所驱动，如图1所示。

倾转旋翼飞行器的出现增加了对轮毂组件的性能要求，这来自于该飞行器更为复杂的操作。较之标准飞行器来说，倾转旋翼上的旋翼螺旋桨系统更大，并且尺寸带来了问题。在一些倾转旋翼飞行器设计中，特别是对于轻型和中型型号中，必须采用特定的设计选择，从而为全部所需部件提供空间。

标准转子轮毂设计地相对较大，影响与转子关联的机械系统的设计。例如，较大的转子轮毂需要相对较长的立柱。该轮毂自身较重，并且关联的系统，诸如控制杆，相对较长较重。系统必须设计地防止与控制系统发生干涉。

恒速(CV)接头必须设置在从引擎带来扭矩的驱动轴与驱动叶片的轭架之间，形成相对较复杂的轮毂组件。这种用在三叶片旋翼螺旋桨中的组件示例在美国专利4,804,352中说明，并在图2中以分解视图示出了该组件16。驱动轮毂17具有花键开口，用于固定地接收驱动轴19，并且驱动轮毂17通过枢转联杆系连接到承载旋翼螺旋桨叶片的轮毂(未示出)。所述枢转联杆系包括3对构件，每一对具有联杆21和U形夹23。联杆21的每个端部具有球形层压弹性体承载件，使得每根联杆21的引导端承载件连接到轮毂17而每根联杆21的拖尾端承载件连接到U形夹23。U形夹23连接到所述轮毂(未示出)，为扭矩提供了路径从驱动轴19传递到驱动轮毂17，从驱动轮毂传递到联杆21，从联杆21传递到U形夹23并从U形夹23传递到所述轮毂，用来驱动叶片。尽管CV接头组件16提供了足够的扭矩传递能力，用来与三叶片旋翼螺旋桨以及目前使用的引擎扭矩输出一起使用，但是系统不支持所需的引擎扭矩增大和/或旋翼螺旋桨转动惯量的增大以用于未来的倾转旋翼配置。

发明内容

现在希望提供一种CV接头，其适合与旋翼螺旋桨飞行器的设计约束一起使用，并且支持扭矩增大的需求。该CV接头必须为叶片提供适当的支撑件，同时相对于现有技术的设计保持小型化。

因此，本发明的目的是提供一种CV接头，其具有应对扭矩输入增大和/或旋翼螺旋桨转动惯量增大的能力，所述旋翼螺旋桨诸如带有4个或者更多叶片的旋翼螺旋桨。

上述目标通过提供这样一种CV接头来实现，所述CV接头具有应对扭矩输入增大和/或旋翼螺旋桨转动惯量增大的能力，所述旋翼螺旋桨诸如带有4个或者更多叶片的旋翼螺旋桨.

恒速接头配置成与具有至少一个引擎的旋翼飞行器一起使用。驱动器耦合到引擎输出轴，该驱动器可以围绕轴线转动。轭架可以至少局部相对于驱动器围绕第一旋转中心旋转，所述旋转中心定位在所述轴线上。多根垂直联杆将所述轭架耦合到所述驱动器，每根联杆可以相对于所述轭架、所述驱动器或者其两者而平动。每根联杆还可以相对于所述轭架、所述驱动器或者其两者而围绕第二旋转中心旋转。

本发明提供的CV接头具有许多优势，包括：(1)在飞行器的引擎和旋翼螺旋桨之间提供传输增大的扭矩的能力；和(2)限制了CV接头的尺寸以减小旋翼螺旋桨轮毂组件的尺寸。

其他的目的、特征和优势从以下书面说明中将变得明显。

附图说明

为了更加完整地理解本发明，包括其特征和优势，现在结合附图论述本发明的详细说明，其中类似的附图标记表示类似的部件，并且其中：

图1是具有现有技术中的恒速(CV)接头的倾转旋翼飞行器的透视图；

图2是图1所示飞行器的现有技术CV接头的分解透视图；

图3是根据本发明的恒速(CV)接头的透视图；

图4是图3所示CV接头的分解透视图；

图5是图3所示CV接头的一根的透视图；

图6是图3所述CV接头的透视图，一部分CV接头被切掉以示出该CV接头的内部；

图7是图3所示CV接头的局部截面图，所述轭架处于无干扰标称位置；

图8是图3所示CV接头的局部截面图，所述轭架处于受干扰位置；

图9是根据本发明的CV接头替代实施例的局部截面图；

图10是图9所示CV接头的局部截面图，所述轭架处于受干扰位置；

图11是根据本发明的CV接头第二替代实施例的局部截面图；

图12是图11所示CV接头的局部截面图，所述轭架处于受干扰位置；

图13是根据本发明的CV接头第三替代实施例的局部截面图；

图14是图13所示CV接头的局部截面图，所述轭架处于受干扰位置；

图15是根据本发明的CV接头第四替代实施例的透视图，一部分CV接头被切掉以示出该CV接头的内部；和

图16是图15所示CV接头的盘和联杆的局部透视图。

具体实施方式

本发明是一种改进的用于倾转旋翼飞行器的旋翼螺旋桨组件的恒速(CV)接头，该CV接头配置成用来从可操作地连接到飞行器引擎的驱动轴向轭架(yoke)传输扭矩，用于旋转该轭架以及连接到该轭架的旋翼螺旋桨叶片.该CV接头包括联杆，其允许所述轭架相对于所述驱动轴倾斜，同时保持向旋翼螺旋桨传送扭矩.所述联杆为细长的，并且取向使其长度大致平行于驱动轴旋转轴线，以允许比现有技术的设计所能包括的联杆数目更多的联杆封装在相同的空间内.

为了允许本发明的CV接头的部件的受限相对旋转，使用了球形和径向承载件。虽然任何适当的承载件都满足需要，但是优选所述承载件为层压式弹性体承载件，正如本领域所知的那样，该承载件包括彼此结合的刚性材料和弹性体材料交替层。例如，通用的一对材料是让金属层与橡胶层交替。所述承载件配置成沿着曲线的任意半径提供非常有限的压缩性，而允许所述层沿着剪切方向通过弹性体层的弹性变形而相对于彼此进行有限的旋转和/或平动。

图3至8图示了根据本发明的CV接头25的优选实施例。图3是CV接头25的透视图，示出了立柱27，其可操作地连接到倾转旋翼飞行器的引擎(未示出)输出轴，使得该引擎产生的扭矩导致立柱27围绕旋转轴线28旋转。立柱27通过多根刚性垂直联杆29连接到从动构件，或者轭架31，所述轭架可操作地连接到旋翼螺旋桨叶片(未示出)，允许立柱27驱动轭架31以及连接的叶片，用来产生飞行器飞行所需的推进力。在附图所示的实施例中，CV接头25配置成沿着箭头32所示的方向旋转，当然接头25可以替代性地配置成沿着相反的方向旋转。而且，所示的实施例具有8根联杆29，将立柱27连接到轭架31，当然CV接头可以替代性地配置成具有更多或者更少的联杆29。例如，当要求减小CV接头25的尺寸和/或质量时，可以使用更少的联杆29，而可以使用更多的联杆29来提供额外的扭矩传输能力或者用于其他的封装要求。

图4是CV接头25的分解透视图。立柱27包括轴33和盘形驱动器，或者盘35，所述盘附着到轴33，与轴33一起旋转。盘35和轴33可以一起形成为立柱27的一部分，或者可以单独形成，然后连接。轴33和盘35的连接可以是永久性的，诸如通过焊接，或者可以是允许盘35从轴33取下的类型，诸如使用花键或者类似类型的连接件。根据需要，花键或者类似类型的连接件也可以允许CV接头25沿着轴33轴向移动。

轭架31是刚性构件，包括圆柱侧壁37和上下承载板39A、39B。侧壁37和板39A、39B形成腔体，组装CV接头25时，该腔体容纳立柱27的盘35，并且轭架31通常形成为两个或者多个部件，它们组装形成轭架31。板39A、39B每个具有中心孔41，立柱27的轴33穿过该孔伸入并穿过轭架31。每块承载板39A、39B还具有径向承载凹坑43，其尺寸确定为分别接收上下径向承载件45A、45B。

轭架31配置成相对于立柱27围绕位于承载件焦点(focus)47(在图6和7中示出)处的旋转中心受限旋转，所述承载件焦点优选位于轴33的旋转轴线28上。承载件焦点47是上球形承载件49A和下球形承载件49B的焦点，所述球形承载件将立柱27连接到轭架31。球形承载件49A、49B优选为层压球形承载件，当然也可以使用其他适当的承载件。每个球形承载件49A、49B的一端连接到立柱27，并且每个承载件49A、49B的另一端分别连接到承载板39A、39B的内表面。轭架31的孔41的尺寸大于轴33的直径，当轭架31围绕焦点47旋转时，允许孔41相对于轴33发生横向位移。

还参照图5，每根联杆29是刚性构件，具有引导耦合件51和优选两个拖尾耦合件53A、53B，当然其中一个或者多个联杆29可以配置成只有一个拖尾耦合件53A、53B.虽然引导耦合件51示出为球形，但是也可以采用其他适当的配置.类似地，虽然拖尾耦合件53A、53B示出为圆柱形，但是也可以采用其他适当的配置.每个引导耦合件51与相应的球形承载件55协作，以允许联杆29相对于盘35围绕位于承载件焦点57处的旋转中心旋转(图7和8)，所述承载件焦点优选位于引导耦合件51的中心.盘35具有一个球形承载件凹坑59阵列，该凹坑尺寸确定为携带球形承载件55.球形承载件55还允许联杆29相对于盘35围绕旋转轴线61旋转受限的量.径向承载件45A、45B允许拖尾部分53A、53B分别相对于轭架31围绕旋转轴线63旋转受限的量.

现在参照图6至8，CV接头25以透视图示出，取下一部分接头25以示出该组件的内部细节。如上所述，立柱27的轴33穿过板39A、39B的孔41延伸，并且盘35位于轭架31内部。在图6和7中，CV接头25示出处于无干扰标称位置，其中轴33大约定心在孔41内，而盘35大约垂直并水平定心在轭架31内。图8示出了CV接头25受到扰动离开标称位置，正如当拍击(flapping)载荷从叶片(未示出)传递到轭架31内并且轭架31相对于立柱27围绕焦点47旋转时发生的情况一样。

轭架31和盘35围绕轴线33旋转取向，从而将径向承载件凹坑43相对于球形承载件凹坑59以及箭头32所示的旋转方向定位在拖尾位置。当每根联杆29的引导耦合件51定位在承载件凹坑59内的时候，这种取向将凹坑43对齐，用来接收拖尾耦合件53A、53B。对于每根联杆29，引导耦合件51的外球形表面固定连接到球形承载件55的内球形表面，而承载件55的外球形表面固定连接到承载件凹坑59的内球形表面。因此，每根联杆29可以相对于盘35围绕焦点57(图7和8)通过球形承载件55弹性层的弹性变形而旋转受限的量。允许在盘35的平面内围绕水平轴线旋转，也允许围绕垂直轴线61旋转(图2)。

类似地，对于每根联杆29，拖尾耦合件53A、53B的外圆柱面分别固定连接到径向承载件45A、45B的内圆柱面，而每个径向承载件45A、45B的外圆柱面固定连接到相应的径向承载件凹坑43的内圆柱面。每根联杆可以通过承载件45弹性体层的弹性变形而相对于轭架31围绕轴线63(图2)旋转受限的量。除了围绕轴线63旋转，通过承载件45A、45B的弹性体层的弹性变形，承载件45A、45B允许拖尾耦合件53A、53B和径向承载件45A、45B的内层沿着轴线63相对于轭架31而平动受限的量。这种相对移动在图8中示出，并在以下说明。

连接到轭架31的叶片上下拍击运动，导致传递到轭架31的垂直载荷，并且这些载荷通过轭架31围绕焦点47的旋转以及所引起的球形承载件49A、49B、55和径向承载件45A、45B的弹性体层弹性变形而耗散。图8示出了轭架31的一部分，轭架31从图7所示的标称位置围绕焦点47向下旋转了约3度。由于轭架31在球形承载件49A、49B上旋转，所以当承载件49A、49B的外端与轭架31一起移动时，承载件49A、49B发生弹性变形。

由于轭架31向外的一部分相对于联杆29向上或向下移动，所以当承载件45A、45B的外层与轭架31一起移动时，径向承载件45A、45B发生轴向弹性变形。承载件45A、45B的内层从标称位置相对于图7所示的外部部分拉伸到诸如图8所示的位置。当轭架31旋转时，联杆29因径向承载件45A、45B分别作用在拖尾耦合件53A、53B上而围绕焦点57旋转。通过引导耦合件51相对于立柱27的盘35的旋转，联杆29旋转也让球形承载件55发生弹性变形。由于承载件55的内部部分固定连接到耦合件51，所以承载件55的内部部分沿着联杆29旋转的方向旋转。球形承载件49A、49B、55和径向承载件45A、45B的弹性变形相反并衰减轭架31相对于立柱27的运动，防止轭架31围绕焦点47出现未被衰减的振动。

CV接头25的其中一项优势在于，能在小腔体内封装更多的扭矩传递构件，诸如联杆29，用来增加可以在立柱27和轭架31之间传递的扭矩量.在图3至8所示的实施例中，CV接头25有8根联杆29，当然可以使用更多或者更少的联杆29，只要适合应用场合即可.

图9和10示出了本发明CV接头替代实施例的局部截面图。CV接头65的许多部件类似于CV接头25的构造，如上所述。CV接头65具有立柱67，其可操作地连接到倾转旋翼飞行器引擎(未示出)的输出轴，用于旋转立柱67。立柱67通过多根刚性垂直联杆69连接到轭架71，该轭架71可操作地连接到旋翼螺旋桨叶片(未示出)，允许立柱67驱动轭架71和连接的叶片，用于产生飞行器飞行所需的推进力。在附图中所示的实施例中，CV接头65配置成沿任一方向旋转。

立柱67包括轴73和盘形驱动器，或者盘75，该盘附着到轴73，用于与轴73一起旋转。盘75和轴73示出为立柱67的整体部分，当然它们也可以单独形成，然后连接。轴73与盘75的连接可以是永久性的，诸如通过焊接连接，或者可以是允许盘75可以从轴73上取下的类型，诸如使用花键或者类似类型的连接件。根据需要，花键或者类似连接件也可以允许CV接头65沿着轴73轴向移动。

轭架71是刚性构件，包括圆柱侧壁77和上下板79A、79B。侧壁77和板79A、79B形成腔体，当组装CV接头65时，该腔体容纳盘75，并且轭架71示出形成为两个部件，它们可以组装来形成轭架71。板79A、79B每个具有中心孔81，立柱67的轴73穿过该孔伸入并穿过轭架71。每块板79A、79B还具有一个孔83阵列，该孔尺寸定为固定接收联杆69的上下端。下板79B示出为具有径向延伸部85，该延伸部配置成用于连接旋翼螺旋桨叶片。

轭架71配置成相对于立柱67围绕位于上球形承载件87A和下球形承载件87B的承载件焦点86进行受限旋转，其中所述球形承载件将立柱27连接到轭架31。球形承载件87A、87B优选为层压球形承载件，当然也可以使用其他适当的承载件。每个球形承载件87A、87B的一端连接到立柱67，而每个承载件87A、87B的另一端分别连接到板79A、79B内表面。轭架71的孔81的尺寸定为大于轴73的直径，当轭架71围绕焦点86旋转时，允许孔81相对于轴73发生横向位移。

每根联杆69优选为平直刚性圆柱构件，当然联杆69可以配置成具有其他截面形状和/或具有类似于联杆29的引导和拖尾部分，如上所述。每根联杆69的端部固定接收在板79A、79B的孔83内，而且当轭架71相对于立柱67旋转时，联杆69与轭架71一起移动。包括径向承载件89和球形承载件91的组合承载件88，将每根联杆69连接到盘75并允许联杆69相对于盘35移动。根据需要，球形承载件91允许联杆69围绕位于承载件焦点93的旋转中心旋转并围绕轴线97旋转，而径向承载件89允许联杆69沿着轴线97相对于盘75发生平动。盘75具有多个球形承载件凹坑95，这些凹坑排列在盘75周围并且尺寸定为能携带组合承载件88。

图9示出CV接头65处于无干扰标称位置，其中轴73定心在孔81中，且盘75大约垂直和水平定心在轭架71内。图10示出CV接头65被扰动离开标称位置，正如拍击载荷从叶片(未示出)传递到轭架71内且轭架71相对于立柱67围绕承载件85A、85B的焦点旋转时所发生的那样。

对于每根联杆69，外圆柱表面固定连接到径向承载件89的内圆柱表面，而球形承载件91的外球形表面固定连接到承载件凹坑95的内球形表面.因此，通过球形承载件91的弹性体层的弹性变形，每根联杆69可以相对于盘35围绕焦点93旋转受限的量.另外每根联杆69的外圆柱表面固定连接到板79A、79B上的孔83的圆柱内表面.通过径向承载件89的弹性体层的弹性变形，径向承载件89允许联杆69沿着轴线97相对于盘75平动受限的量.这些相对运动在图10中示出并在以下说明.

连接到轭架71的叶片上下拍击运动，导致垂直载荷传递到轭架71，并且这些载荷通过轭架71围绕焦点86的旋转以及球形承载件87A、87B、81和径向承载件89的弹性层的弹性变形而耗散。图10示出了轭架71的一部分，轭架71围绕焦点86从图9所示的标称位置向下旋转了大约3度。由于轭架71在球形承载件87A、87B上旋转，所以当承载件87A、87B的外端部与轭架71一起移动时，承载件87A、87B发生弹性变形。

当轭架71围绕焦点86旋转时，轭架71的外部部分相对于盘75上下移动。因为联杆29的端部附加到轭架71的孔83内，所以联杆69与轭架71一起移动，使得联杆69相对于盘75旋转和平动。当承载件89的内层与联杆69一起移动时，联杆69平动使得径向承载件89沿着轴线97弹性变形，从图9所示的标称位置拉伸承载件89。球形承载件87A、87B、91和径向承载件89的弹性变形相反并衰减轭架71相对于立柱67的运动，防止出现轭架71围绕焦点67的未衰减振动。

图11和12示出了本发明CV接头替代实施例的局部截面图。CV接头99的许多部件类似于CV接头65的构造，如上所述，当然组合承载件的配置相反。CV接头99具有立柱101，该立柱可操作地连接到倾转旋翼飞行器引擎(未示出)的输出轴用来旋转该立柱101。立柱101通过多根刚性垂直联杆103连接到轭架105，该轭架可操作地连接到旋翼螺旋桨(未示出)叶片，允许立柱101驱动轭架105和连接的叶片，用来产生飞行器飞行所需的推进力。在附图所示的实施例中，CV接头99配置成沿任一方向旋转。

立柱101包括轴107和盘形径向驱动器，或者盘109，该盘附加到轴107用于与轴107一起旋转。盘109和轴107示出为立柱101的整体部分，当然它们也可以替代地单独形成然后连接。正如前述实施例所述，轴107和盘109的连接可以是永久性的，诸如通过焊接连接，或者可以是允许盘109可以相对于轴107移动的类型，诸如用花键或者类似类型的连接件连接。

轭架105是刚性构件，包括圆柱侧壁111和上下板113A、113B。侧壁111和板113A、113B形成腔体，当组装CV接头99时，所述腔体容纳盘109，并且轭架105优选形成为两个部件，它们组装形成轭架105。板113A、113B每块具有中心孔115，立柱101的轴107穿过该孔伸入并穿过轭架105。每块板113A、113B还具有一个孔123阵列，所述孔123的尺寸定为固定接收联杆103的上下端。

轭架105配置成相对于立柱101围绕位于上球形承载件119A和下球形承载件119B的承载件焦点117处的旋转中心而旋转受限的量，其中所述球形承载件将立柱101连接到轭架105。球形承载件119A、119B优选为层压球形承载件，当然也可以使用其他适当的承载件。每个球形承载件119A、119B的一端连接到立柱101，而每个承载件119A、119B的另一端分别适接到板113A、113B内表面。轭架105的孔115的尺寸定为大于轴101的直径，当轭架105围绕焦点117旋转时，允许孔115相对于轴107发生横向位移。

每根联杆103优选为刚性圆柱构件，具有球形部分121，当然联杆69可以配置成具有其他截面形状和/或具有类似于联杆29的引导和拖尾部分，如上所述.每根联杆103的端部固定接收在板113A、113B的孔123内，并且当轭架105相对于立柱101旋转时，联杆103与轭架105一起移动.包括径向承载件127和球形承载件129的组合承载件125将每根联杆103连接到盘109并允许联杆103相对于盘109移动.根据需要，球形承载件129允许联杆103围绕位于承载件焦点131处的旋转中心旋转以及围绕轴线133旋转，而径向承载件127允许联杆103沿着轴线133相对于盘109平动.盘109具有多个圆柱承载件凹坑135，它们排列在盘109周围并且尺寸定为携带组合承载件125.

图11示出CV接头99处于无干扰标称位置，其中轴107大约定心在孔115内而盘109大约垂直和水平定心在轭架105内。图12示出了CV接头99受到干扰而离开标称位置，正如拍击载荷从叶片(未示出)传递到轭架105内且轭架105相对于立柱101围绕焦点117旋转时所发生的那样。

对于每根联杆103，球形部分121的外球形表面固定连接到球形承载件129的内球形表面，而径向承载件127的外圆柱表面固定连接到承载件凹坑135的内圆柱表面。因此，通过球形承载件129的弹性体层的弹性变形，每根联杆103相对于盘109围绕焦点131旋转受限的量。另外，每根联杆103的每个端部的外圆柱表面固定连接到板113A、113B的孔123的内圆柱表面。通过径向承载件127的弹性体层的弹性变形，径向承载件127允许联杆103沿着轴线133相对于盘109平动受限的量。这些相对运动在图12中示出并在以下说明。

连接到轭架105的叶片上下拍击运动，导致垂直载荷传递到轭架105，这些载荷通过轭架105围绕焦点117的旋转以及球形承载件119A、119B、129和径向承载件127的弹性体层的弹性变形而耗散。图12示出了轭架105的一部分，轭架105围绕焦点117从图11所示的标称位置向下旋转了大约3度。由于轭架105在球形承载件119A、119B上旋转，所以当承载件119A、119B的外端与轭架105一起移动时，承载件119A、119B发生弹性变形。

当轭架105围绕焦点117旋转时，轭架105的向外部分相对于盘109上下移动。因为联杆103的端部附加到轭架105的孔123内，所以联杆103与轭架105一起移动，使得联杆103相对于盘109旋转和平动。因为承载件125的内层与联杆103一起移动，所以联杆103的平动让径向承载件127沿着轴线133弹性变形，从图11所示的标称位置拉伸承载件125。而且，联杆103旋转让球形承载件129弹性变形。球形承载件119A、119B、129和径向承载件117的弹性变形相反并衰减轭架105相对于立柱101的运动，防止出现轭架103围绕焦点117的未衰减振动。

图13和14示出了本发明CV接头另一种替代实施例的局部截面图。CV接头137具有立柱139，该立柱可操作地连接到倾转旋翼飞行器引擎(未示出)的输出轴，用于旋转立柱139。立柱139通过多根刚性垂直联杆141连接到盘形轭架143，该轭架可操作地连接到旋翼螺旋桨(未示出)叶片，允许立柱139驱动轭架143和连接的叶片，用来产生飞行器飞行所需的推进力。在附图所示的实施例中，CV接头137配置成沿任一方向旋转。

立柱139包括轴145和盘形上下板147A、147B，所述板附加到轴145用来与轴145一起旋转。板147A、147B和轴145示出为立柱139的整体部分，当然它们也可以替代地单独形成，然后用任何适当的方法连接，包括用上述用于其他实施例的方法来连接。

轭架143是刚性构件，具有中心圆柱孔149，立柱139的轴145穿过该孔伸出.轭架143还具有多个球形承载件凹坑151，这些凹坑排列在轭架143周围并且尺寸定为接收球形承载件153，且承载件153的外球形表面固定连接到凹坑151的内球形表面.轭架143配置成相对于立柱139围绕焦点155受限旋转，其中所述焦点是将轭架143连接到立柱139的球形承载件(未示出)的承载件焦点.轭架143的孔149尺寸定为直径大于轴145的直径，当轭架143围绕焦点155旋转时，允许孔149相对于轴145发生旋转.

每根联杆141优选为刚性圆柱构件，具有中心球形部分157，当然联杆141可以配置成具有其他截面形状和/或具有类似于联杆29的引导和拖尾部分，如上所述。每个球形承载件153配置成接收球形部分157，所述球形部分外表面固定连接到承载件153的球形内表面。联杆可以相对于轭架143围绕位于承载件焦点158的旋转中心旋转。在替代实施例中，联杆141可以配置地类似联杆29(图5)，如上所述，使得联杆141端部是引导部分，而球形部分157是拖尾部分。

板147A、147B每块具有圆柱径向承载件凹坑159，所述凹坑排列在板147A、147B周围，并且尺寸定为接收径向承载件161A、161B。每个承载件161A、161B的外圆柱表面固定连接到关联的凹坑159的内圆柱表面。每个承载件161A、161B的尺寸定位接收其中一根联杆141的其中一个端部，且联杆141的每个端部的圆柱表面固定连接到关联的承载件161A、161B的内圆柱表面。当轭架143围绕焦点155旋转时，径向承载件161A、161B允许联杆141相对于板147A、147B沿着轴线163平动。

图13示出了CV接头137处于无干扰标称位置，其中轴145大约定心在孔149内而轭架143大约垂直定心在板147A、147B之间。图14示出了CV接头137受到干扰而离开标称位置，正如拍击载荷从叶片(未示出)传递到轭架143内且轭架143相对于立柱139围绕焦点155旋转时所发生的那样。

通过关联的球形承载件153的弹性体层的弹性变形，每根联杆141可以相对于轭架143围绕焦点158旋转受限的量。另外，通过径向承载件161A、161B的弹性体层的弹性变形，每根联杆141可以沿着轴线163相对于轭架143平动受限的量。所述相对运动如图14所示并在以下说明。

连接到轭架143的叶片上下拍击，导致垂直载荷传递到轭架143，所述载荷通过轭架143围绕焦点155的旋转以及球形承载件153和径向承载件161A、161B的弹性体层的弹性变形而耗散。图14示出了轭架143的一部分，轭架143围绕焦点155从图13所示的标称位置向下旋转约10度。

当轭架143围绕焦点155旋转时，轭架143的向外部分相对于盘形板147A、147B上下移动。因为联杆141的球形部分157附加到球形承载件161A、161B，所以联杆141与轭架143一起移动。在所述移动过程中，轭架143相对于联杆141旋转，且联杆141相对于板147A、147B平动。因为承载件161A、161B的内层与联杆141一起移动，所以联杆141的平动让径向承载件161A、161B沿着轴线163弹性变形，从图13所示的标称位置拉伸承载件161A、161B。而且，轭架143相对于联杆141的旋转让球形承载件153弹性变形。球形承载件153和径向承载件161A、161B的弹性变形相反并衰减轭架143相对于立柱139的运动，防止出现轭架143围绕焦点155的未衰减振动。

图15和16示出了本发明CV接头的另一种替代实施例.图15是CV接头的透视图，一部分被去除以暴露内部部分，而图16是CV接头的一部分的局部视图.CV接头165具有立柱167，该立柱可操作地连接到倾转旋翼飞行器引擎(未示出)的输出轴，用于旋转立柱167.立柱167通过多根刚性垂直联杆169连接到轭架171，所述轭架可操作地连接到旋翼螺旋桨叶片(未示出)，允许立柱167驱动轭架171和连接的叶片，用来产生飞行器飞行所需的推进力.在附图所示的实施例中，CV接头175配置成沿着箭头173所示方向旋转，当然接头165可以替代地配置成沿着相反方向旋转.

立柱167包括轴175和盘形径向驱动器，或者盘177，该盘附加到轴175用于与轴175一起旋转。盘177可以与轴175整体形成，或者可替代地单独形成，然后连接到轴175。正如前述实施例所述，轴175和盘177的连接可以是永久性的，诸如通过焊接连接，或者可以是允许盘177可以相对于轴175移动的类型，诸如用花键或者类似类型的连接件连接。

轭架171是刚性构件，构造类似轭架31，如上所述，并包括圆柱侧壁179和上下板181A、181B。侧壁179和板181A、181B形成腔体，当组装CV接头165时，所述腔体容纳立柱167的盘177，并且轭架171通常形成为两个或者多个部件，它们组装形成轭架171。板181A、181B每块具有中心孔183，轴175穿过该孔伸入并穿过轭架171。每块板181A、181B还具有一个径向承载件凹坑185阵列，所述凹坑的尺寸定为分别接收上下径向承载件187A、187B。径向承载件187A、187B优选为层压弹性体承载件，类似上述其他实施所述。

轭架171配置成相对于立柱167围绕位于承载件焦点(未示出)的旋转中心受限旋转，所述承载件焦点优选位于轴175的旋转轴线189上。承载件焦点是将立柱167连接到轭架171的上下(未示出)球形承载件191的焦点。球形承载件191优选为层压球形承载件，当然也可以使用其他适当的承载件。轭架171的孔183的尺寸定为大于轴175的直径，当轭架171围绕成承载件191的承载件焦点旋转时，允许孔183相对于轴175发生横向位移。

现在具体参照图16，每根联杆169是刚性构件，具有引导耦合件193和拖尾耦合件195。虽然引导耦合件193示出为平坦的，但是也可以使用其他适当的配置。类似地，虽然拖尾耦合件195示出为圆柱形，但是也可以使用其他适当配置。每个引导耦合件193与相应的球形承载件197协作，允许联杆169相对于盘177围绕位于球形承载件197承载件焦点的旋转中心旋转。每根联杆具有位于引导耦合件193上的球形承载件凹坑199，该凹坑尺寸定为接收层压球形承载件197。圆柱连接器从盘177的外圆柱壁203径向延伸，并且尺寸定为接收在承载件197的中心孔内。这种配置允许扭矩从盘177传递到每个连接器201内，然后从连接器201通过球形承载件197传递到联杆169。

拖尾耦合件195包括轴205，其沿着通常平行于轴线189(图15)的方向延伸。在所示的实施例中，轴205不会相对于拖尾耦合件195平动，尽管轴205优选可以相对于拖尾耦合件195旋转，并且可以由一个或者多个承载件207支撑在拖尾耦合件195内以允许旋转。

再参照图15，在所示的实施例中，每根轴205的端部固定连接到关联的径向承载件187A、187B的内表面。当轭架围绕球形承载件191的承载件焦点旋转时，径向承载件187A、187B允许轭架173相对于联杆169平动。当轭架171旋转时，由于轭架171相对于轴205移动，所以径向承载件187A、187B发生弹性变形。当轭架171移动时，联杆169相对于连接器201围绕球形承载件197的承载件焦点旋转，让承载件197的弹性体层发生弹性变形。

尽管未示出，但是第二种版本的CV接头165具有联杆169，其中轴205可以相对于拖尾耦合件195平动.这样就不再需要径向承载件187A、187B.在该实施例中，轴205的端部优选固定连接到轭架171上的孔，而拖尾耦合件195的承载件207优选为层压径向承载件.

本发明提供的CV接头具有许多优势，包括：(1)具有在飞行器的引擎和旋翼螺旋桨之间传递增大的扭矩的能力；和(2)限制了CV接头的尺寸，以减小旋翼螺旋桨轮毂组件的尺寸。

虽然本发明已经参照图示的实施例予以说明，但是本说明并不能理解为限制性的。参考本说明后，各种修改以及本发明的其他实施例对于本领域的技术人员来说是清楚的。

Claims (17)

1.一种用于具有至少一个引擎的旋翼飞行器的恒速接头，所述接头包括：

驱动器，其适于耦合到所述至少一个引擎的输出轴，所述驱动器能够围绕轴线旋转；

轭架，其能够相对于所述驱动器至少局部围绕第一旋转中心旋转，所述旋转中心定位在所述轴线上；和

多根垂直联杆，其将所述轭架耦合到所述驱动器，每根联杆能够相对于所述轭架和所述驱动器至少其中之一而平动，每根联杆还能够相对于所述轭架和所述驱动器其中之一围绕第二旋转中心而旋转；

其中至少一根联杆具有引导耦合件和不与所述引导耦合件同轴的拖尾耦合件，每个耦合件将所述联杆耦合到所述轭架和所述驱动器其中之一。

2.如权利要求1所述的恒速接头，其特征在于，所述联杆至少其中之一具有引导耦合件和两个拖尾耦合件，所述拖尾耦合件定位在所述引导耦合件的相对侧。

3.如权利要求1所述的恒速接头，其特征在于，每根联杆以层压弹性体承载件耦合到所述轭架和所述驱动器至少其中之一。

4.如权利要求1所述的恒速接头，其特征在于，每根联杆能够相对于所述驱动器至少局部旋转并且能够相对于所述驱动器至少局部平动。

5.如权利要求1所述的恒速接头，其特征在于，每根联杆能够相对于所述驱动器至少局部旋转并且能够相对于所述轭架至少局部平动。

6.如权利要求1所述的恒速接头，其特征在于，每根联杆能够相对于所述轭架至少局部旋转并且能够相对于所述驱动器至少局部平动。

7.一种用于具有至少一个引擎的旋翼飞行器的恒速接头，所述接头包括：

驱动器，其适于耦合到所述至少一个引擎的输出轴，所述驱动器具有旋转轴线；

轭架，其能够相对于所述驱动器至少局部围绕第一旋转中心旋转，所述旋转中心定位在所述轴线上；和

多根垂直联杆，其将所述轭架耦合到所述驱动器，每根联杆具有至少一个耦合到所述驱动器的引导耦合件，和两个定位在相应引导耦合件相对侧的拖尾耦合件，所述拖尾耦合件耦合到所述轭架；

其中每个引导耦合件能够相对于所述驱动器围绕第二旋转中心至少局部旋转；和

其中每个拖尾耦合件能够相对于所述轭架至少局部平动。

8.如权利要求7所述的恒速接头，其特征在于，每个拖尾耦合件从相应的引导耦合件隔开。

9.如权利要求7所述的恒速接头，其特征在于，每个引导耦合件以球形承载件耦合到所述驱动器，所述球形承载件具有定位在所述第二旋转中心处的承载件焦点。

10.如权利要求7所述的恒速接头，其特征在于，每个拖尾耦合件以径向承载件耦合到所述轭架。

11.一种用于具有至少一个引擎的旋翼飞行器的恒速接头，所述接头包括：

驱动器，其适于耦合到所述至少一个引擎的输出轴，所述驱动器具有旋转轴线；

轭架，其能够相对于所述驱动器围绕第一旋转中心至少局部旋转，所述旋转中心定位在所述轴线上；和

多根垂直联杆，其将所述轭架耦合到所述驱动器，每根联杆具有至少一个耦合到所述驱动器的引导耦合件，和两个定位在相应引导耦合件相对侧的拖尾耦合件，所述拖尾耦合件耦合到所述轭架；

其中每个引导耦合件能够相对于所述驱动器至少局部平动；和

其中每个拖尾耦合件能够相对于所述轭架围绕第二旋转中心至少局部旋转。

12.如权利要求11所述的恒速接头，其特征在于，每个引导耦合件从相应的拖尾耦合件隔开。

13.如权利要求11所述的恒速接头，其特征在于，每个引导耦合件以径向承载件耦合到所述驱动器。

14.如权利要求11所述的恒速接头，其特征在于，每个拖尾耦合件以球形承载件耦合到所述轭架，所述球形承载件具有定位在所述第二旋转中心处的承载件焦点。

15.一种用于倾转旋翼飞行器的恒速接头，所述接头配置成从该飞行器的引擎输出轴向旋翼螺旋桨组件传递扭矩，所述接头包括：

立柱，其适于可操作地与输出轴关联，使得输出轴上的扭矩传递到所述立柱；

多根垂直联杆，每根联杆所具有的相应的引导部分连接到所述立柱，距离所述立柱的轴线一定的径向距离，每个引导部分具有相应的引导部分焦点，每根联杆能够相对于所述立柱围绕相交于相应的引导部分焦点处的相应的旋转中心的相应的引导部分轴线至少局部旋转，每根联杆还具有相应的至少一个拖尾部分，其从所述引导部分延伸，每个拖尾部分具有平动轴线，该轴线从穿过所述相应的旋转中心的相应的引导部分轴线偏移；和

轭架，其连接到每个拖尾部分，使得每个拖尾部分能够相对于所述轭架至少局部平动；

其中所述轭架相对于所述立柱围绕垂直于所述立柱轴线的拍击轴线倾斜，导致每根联杆相对于所述立柱围绕相应的旋转中心旋转，并且导致每个拖尾部分相对于所述轭架平动。

16.如权利要求15所述的恒速接头，其特征在于，每个引导部分具有相应的球形构件，并且每个球形构件由所述立柱携带在相应的第一球形承载件中，所述第一球形承载件具有定位在相应的引导部分焦点处的相应的承载件焦点。

17.如权利要求15所述的恒速接头，其特征在于，每个拖尾部分具有由所述轭架携带在相应的径向承载件内的相应的部段，所述径向承载件具有与相应的拖尾部分平移轴线同轴的承载件轴线。

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