CN103387049A - 传动螺杆组件及具有其的起落架组件 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种传动螺杆组件及具有其的起落架组件。具体而言，一种起落架组件(10)包括可在收缩位置与延伸位置之间旋转的支腿(12)、联结组件(14)和传动螺杆组件(16)。传动螺杆组件(16)包括壳体(40)、可滑动地联接到壳体(40)上用于相对于壳体(40)往复的活塞(42)，以及安装到联结组件(14)上的一部分，且其中传动螺杆组件(16)能够锁定和解锁。

Description

传动螺杆组件及具有其的起落架组件

相关申请的交叉引用

本申请基于35U.S.C.§119请求享有2012年5月10日提交的英国专利申请第12081790号的优先权，该申请的公开内容通过引用并入本文中。

背景技术

在常规飞行器中，通常通过使用线性促动器来实现起落架的收缩和延伸。常规的线性促动器可由旋转源自动地或人工地驱动。促动器包括用以将来自于旋转源的旋转运动转换成线性输出运动来使外部负载平移的机构，这可通过使冲头延伸来实现。促动器可具有锁定机构，以将冲头固持在固定位置，通常是收缩位置，直到施加功率来使冲头延伸。在施加配置冲头所需的转矩之前，锁按顺序被促动至解锁状态。这通常通过机械地联结至锁定机构上的螺线管或电动马达来实现，且其与促动负载的驱动马达分开。单独的锁驱动器促动器的使用增加了促动器的成本和复杂性。需要单独的专用促动命令和逻辑装置来控制锁，并且可能需要电线或液压管路来传输命令以促动锁。

发明内容

在一个实施例中，一种用于飞行器的起落架组件包括：支腿，其具有可旋转地联接到飞行器上以用于在收缩位置与延伸位置之间旋转的第一端；联结组件；以及，传动螺杆组件，该组件具有联接到飞行器上且具有带开口端的内部且具有至少一个定位槽(detent)的壳体、可滑动地联接到壳体上以用于相对于壳体和安装到联结组件上的另一个部分往复的活塞、设在壳体内且延伸至活塞中的传动螺杆、螺纹联接在传动螺杆上且具有可收纳在定位槽内的至少一个可移动节段的螺母组件，以及可操作地联接到至少一个可移动节段上以使该节段移动到定位槽中的凸轮，且凸轮具有键；螺帽，其邻近所述开口端旋转地安装传动螺杆的端部，且具有用于收纳键的键槽。

在另一个实施例中，一种传动螺杆组件包括：壳体，其具有用于联接到结构上的一端且具有带开口端的内部且具有至少一个定位槽；活塞，其可滑动地连接到壳体上以用于相对于壳体往复；传动螺杆，其设在壳体内且延伸至活塞中；螺母组件，其螺纹联接在传动螺杆上且具有可收纳在定位槽内的至少一个可移动节段；以及，凸轮，其可操作地联接到至少一个可移动节段上以使该节段移动到定位槽中，且凸轮具有键；以及，螺帽，其邻近开口端旋转地安装传动螺杆的端部且具有用于收纳键的键槽。

根据一实施例，一种用于飞行器的起落架组件，包括：支腿，其具有可旋转地联接到飞行器上以用于在收缩位置与延伸位置之间旋转的第一端；联结组件，其包括多个可旋转联接的联结件，其中联结件中的一个可旋转地联接到飞行器上，而联结件中的另一个可旋转地联接到支腿上；以及传动螺杆组件，其包括：壳体，其联接到飞行器上且具有带开口端的内部，且具有至少一个定位槽；活塞，其具有收纳在内部内且可滑动地联接到壳体上以用于相对于壳体往复的至少一个部分，以及安装到联结组件上的另一部分；传动螺杆，其设在壳体内且延伸到活塞中；螺母组件，其螺纹联接在传动螺杆上，且具有可收纳在定位槽内的至少一个可移动节段和可操作地联接到至少一个可移动节段上以使节段移动至定位槽中的凸轮，并且凸轮具有键；以及螺帽，其可旋转地邻近开口端安装传动螺杆的端部，且具有用于收纳键的键槽；其中，在传动螺杆旋转时，螺母组件横穿传动螺杆，其中，其接触活塞以将支腿从收缩位置移动至延伸位置，以及当键接合键槽时，凸轮使可移动节段移动至定位槽中，定位槽相对于壳体锁定活塞以将支腿固定在延伸位置中。

根据一实施例，螺母组件还包括偏压元件，偏压元件沿传动螺杆朝螺帽轴向地偏压凸轮。

根据一实施例，凸轮包括抵靠可移动节段的端部的凸轮表面。

根据一实施例，凸轮表面具有增大的半径，使得凸轮的旋转使可移动节段沿径向延伸。

根据一实施例，凸轮表面终止于止挡件，止挡件在预定旋转量之后抵靠可移动节段。

根据一实施例，定位槽和可移动节段具有互补表面。

根据一实施例，互补表面相对于传动螺杆的旋转轴线成角度。

根据一实施例，键和键槽具有互补的斜面，以防止当键与键槽初次接触时键立即锁定在键槽中。

根据一实施例，螺母组件还包括偏压元件，偏压元件沿传动螺杆朝螺帽轴向地偏压凸轮。

根据一实施例，键和键槽具有互补的传动表面，传动表面在键收纳在键槽中时相抵靠。

根据一实施例，互补的传动表面在45度至70度之间。

根据一实施例，一种传动螺杆组件，包括：壳体，其具有用于联接到结构上的一端，且具有带开口端的内部，且具有至少一个定位槽；活塞，其具有收纳在内部内且可滑动地联接到壳体上以用于相对于壳体往复的至少一个部分，以及用于联接到可移动部分上的另一个部分；传动螺杆，其设在壳体内且延伸到活塞中；螺母组件，其螺纹联接在传动螺杆上，且具有可收纳在定位槽内的至少一个可移动节段和可操作地联接到至少一个可移动节段上以使至少一个可移动节段移动至定位槽中的凸轮，且凸轮具有键；以及螺帽，其旋转地邻近开口端安装传动螺杆的端部，且具有用于收纳键的键槽；其中，在传动螺杆旋转时，螺母组件横穿传动螺杆，以将活塞移出壳体，最终引起键接合键槽，这引起凸轮使可移动节段移动至定位槽中，定位槽相对于壳体锁定活塞。

根据一实施例，凸轮包括抵靠可移动节段的端部的凸轮表面。

根据一实施例，凸轮表面具有增大的半径，使得凸轮的旋转使可移动节段沿径向延伸。

根据一实施例，凸轮表面终止于止挡件，止挡件在预定旋转量之后抵靠可移动节段。

根据一实施例，定位槽和可移动节段具有互补表面。

根据一实施例，键和键槽具有互补的斜面，以防止当键与键槽初次接触时键立即锁定在键槽中。

根据一实施例，螺母组件还包括偏压元件，偏压元件沿传动螺杆朝螺帽轴向地偏压凸轮。

根据一实施例，键和键槽具有互补的传动表面，传动表面在键收纳在键槽中时抵靠。

根据一实施例，互补表面在45度至70度之间。

附图说明

在附图中：

图1为根据本发明的实施例处于延伸位置的起落架组件的透视图。

图2为处于收缩位置的图1中的起落架组件的透视图。

图3为处于收缩状态的传动螺杆组件的截面视图，其可在根据本发明的实施例的图1中的起落架中使用。

图4为处于解锁状态的图3中的传动螺杆组件的截面视图。

图5A至图5D示出了移动到延伸状态的图3中的传动螺杆组件的一部分的截面视图。

图6为处于延伸和锁定状态的图3中的传动螺杆组件的截面视图。

图7为处于锁定状态的图3中的传动螺杆组件的截面视图。

图8为部分地延伸且处于解锁状态的图3中的传动螺杆组件的截面视图。

部件列表

10 起落架组件

12 支腿

14 联结组件

16 传动螺杆组件

20 第一端

22 轮安装件

24 第二端

26 轮

28 第一端

30 第二端

40 壳体

42 活塞

44 传动螺杆

46 螺母组件

48 螺帽

50 马达组件

52 环端(eye end)

54 内部

56 开口端

58 定位槽

60 部分

62 另一部分

70 可移动节段

72 凸轮

74 键

76 螺母外壳

78 螺帽盖

80 偏压元件

82 键槽

86 凸轮表面

88 端部

90 止挡件。

具体实施方式

图1示出了根据本发明的实施例的用于飞行器(未示出)的起落架组件10，且该组件10包括支腿12、联结组件14和具有传动螺杆组件16形式的促动器。支腿12可具有可旋转地联接到飞行器上以用于在收缩位置与延伸位置之间旋转的第一端20。支腿12可安装到飞行器的机身和机翼上，且在收缩位置，支腿12可容纳在飞行器的机身或机翼内的起落架舱内。例如，飞行器可包括直升飞机，且在此情况下，支腿12将安装到飞行器的机身上。

轮安装件22可包括在支腿12上而邻近支腿12的第二端24，且轮26可安装到轮安装件22上。传动螺杆组件16可在第一端28处可操作地联接到飞行器上，而在第二端30处可操作地联接到联结组件14上。联结组件14可包括多个可旋转地联接的联结件，其中一个联结件可旋转地联接到飞行器上，包括经由传动螺杆组件16联接，而另一个联结件可旋转地联接到支腿12上。传动螺杆组件16的操作使联结组件14和支腿12在如在图1中所示的延伸位置与图2中所示的收缩位置之间移动，且能够锁定起落架组件组件10。

图3更清楚地示出了传动螺杆组件16中可包括壳体40、活塞42、传动螺杆44、螺母组件46和螺帽48。此外，马达组件50可置于第一端28处，且可构造成用以使传动螺杆44旋转。马达组件50可为任何适合类型的马达组件50，通过非限制性实例的方式包括可向传动螺杆44提供旋转驱动源的电动马达组件、液压马达组件或气动马达组件。

在所示的实施例中，壳体40可包括端部连接件或与端部连接件可操作地联接，如环端52，其为联接到飞行器上的传动螺杆组件16的一部分。壳体40可具有带开口端56的内部54，且可包括至少一个定位槽58。更具体而言，至少一个定位槽58可置于壳体40的内表面上。多个定位槽58已示为包括在壳体40内。壳体40可以以任何适合的方式形成，且已经出于示范的目的以筒体形式示出。

活塞42可具有收纳在内部54内的至少一个部分60，且可滑动地联接到壳体40上以用于相对于壳体40往复。另一个部分62可直接地安装到联结组件14上(联结组件14示意性地示为圆)，或可经由安装装置(未示出)可操作地联接到联结组件14上。传动螺杆44可设在壳体40内，且可延伸到活塞42中。螺母组件46可以可螺纹联接在传动螺杆44上。可构想出的是，传动螺杆44和螺母组件46可为可将传动螺杆44的旋转运动转化成螺母组件46的线性轴向位移的任何适合的构造。通过非限制性实例的方式，传动螺杆44可包括具有外螺纹的滚珠丝杠，其与形成螺母组件46的平移滚珠螺母协作。

螺母组件46示为包括可收纳在定位槽58内的至少一个可移动节段70，以及可操作地联接到至少一个可移动节段70上且具有键74的凸轮72。多个可移动节段70已被示出且与多个定位槽58对应。定位槽58和可移动节段70可具有互补表面，互补表面可相对于传动螺杆的旋转轴线成角度。

螺母外壳76和螺帽盖78可包括在螺母组件46中，以用于固持包括偏压元件80的螺母组件46的部分，偏压元件80可沿传动螺杆44朝螺帽48轴向地偏压凸轮72。凸轮72可通过压缩偏压元件80来抵靠螺帽盖78预加载。偏压元件80可包括任何适合的偏压元件80，其包括压缩弹簧。

螺帽48可旋转地安装邻近壳体40的开口端56的传动螺杆44的端部。螺帽48可包括用于收纳键74的键槽82。键74和键槽82可具有互补的传动表面，当键74收纳在键槽82内时，传动表面相抵靠。

现在将参照图4更详细地描述螺母组件46的构件。凸轮72可包括抵靠可移动节段70的端部88的凸轮表面86。凸轮表面86可具有增大的半径，使得凸轮72的旋转沿径向延伸可移动节段70。凸轮表面86可终止于止挡件90处，止挡件90在预定旋转量之后抵靠可移动节段70。

首先，将相对于处于收缩位置的传动螺杆组件16和因此处于收缩位置的起落架组件10来描述操作(图3)。当期望通过传动螺杆组件16的操作来部署起落架组件10时，可激励马达组件50，且驱动转矩可施加至可旋转的传动螺杆44。传动螺杆44的旋转导致螺母组件46使活塞42平移。更具体而言，输入转矩施加至可旋转传动螺杆44，传动螺杆44向前驱动螺母组件46和活塞42，以使活塞42延伸，活塞42可附接到支腿12的联结组件14上。以此方式，传动螺杆44的旋转被转化成螺母组件46和活塞42的线性轴向位移。

如在图5A中更清楚地所示，当活塞42平移靠近其端部时，螺母组件46朝螺帽48横穿。图5B示出了可与螺帽48进行初次接触的键74。键74和键槽82特征为对应的或互补的斜面(chamfer)，以允许键74越过键槽82。这确保了避免键74的任何局部接合，且除去了螺杆位置的定时与凸轮72的位置的依赖关系。凸轮72与键槽82之间的接触通过偏压元件80的压缩来进行。

图5C示出了传动螺杆44的进一步转动和螺母组件46的对应的轴向行进导致偏压元件80的进一步的压缩。可构想出的是，键74可包括平底部，以使键74能够在螺帽48的表面上移动。在键74的平坦表面与螺帽48之间生成的任何摩擦力和产生的转矩将不足以驱动凸轮和接合锁。偏压元件80允许凸轮72越过螺帽48的键槽82，且确保键74接合到键槽82中。

偏压元件80还提供了压缩力，以使凸轮72能够驱动可移动节段70。更具体而言，图5D示出了已经与螺帽48上的键槽82接合的逐渐弹簧加载的键74。在这点上，活塞42的平移完成，且可移动节段70与壳体40中的定位槽58对准。一旦凸轮72接合到螺帽48中，对凸轮72的配合驱动就在键74的传动表面上传递。这种驱动使凸轮72旋转，且将可移动节段70驱动至壳体40的定位槽58内侧的锁定位置上。更具体而言，当凸轮72旋转时，可移动节段72被推出凸轮表面86的增大的半径，且可移动节段70延伸到壳体40中。这相对于壳体40锁定活塞42，以将支腿12固定在延伸位置。一旦凸轮72到达其最终位置，马达组件50关闭。传动螺杆组件16示为处于图6中的延伸和锁定状态。起落架组件10能承受高负载的力，且此类负载通过壳体40和活塞42而非传动螺杆44产生。

为了使传动螺杆组件16解锁，飞行器起飞，且拉伸负载由起落架组件10的重量施加，且使传动螺杆组件16的锁卸载。凸轮72使用在键74的倾斜面和键槽82之间的接触来解锁。更具体而言，由偏压元件80和互补的传动表面提供的压缩力和反作用力的组合用于传输转矩。以此方式，传动螺杆44沿相反方向旋转，以引起凸轮72旋转和使可移动节段70解锁。互补的传动表面在45度至70度之间，当角度增大时，静摩擦与传输转矩的依赖关系也增大。如图8中所示，可移动节段70由于作用在可移动节段70的坡度角上的活塞负载而收缩。

上文所述的实施例提供了多种利益，包括自动锁定和解锁组件的那些，其在正常操作期间排除了对单独的机械或电命令或装置用以解锁和再锁定促动器的需要。相比于需要单独的命令来解锁该锁定元件的常规锁定促动器，这减轻了促动器组件的重量，且降低了长度和直径两者的封装需要。重量减轻和尺寸减小这两者可提供操作优点。上述实施例具有很少的移动部分，且旋转布置确保了较大锁定接触面积和低接触压力。自动锁定组件可在包括如上文所述的起落架的那些的任何适合的环境中提供这些利益。

本书面说明使用了包括最佳模式的实例来公开本发明，且还使本领域的任何技术人员能够实施本发明，包括制作和使用任何装置或系统，以及执行任何组合方法。本发明可取得专利权的范围由权利要求限定，且可包括本领域技术人员所构想出的其它实例。如果这些其它的实例具有并非不同于本权利要求的书面语言的结构元件，或者，如果这些其它实例包括与本权利要求的书面语言无实质差异的等价结构元件，则预期这些实例在本权利要求的范围之内。

Claims (10)

1. 一种用于飞行器的起落架组件，包括： 

支腿，其具有可旋转地联接到所述飞行器上以用于在收缩位置与延伸位置之间旋转的第一端；

联结组件，其包括多个可旋转联接的联结件，其中所述联结件中的一个可旋转地联接到所述飞行器上，而所述联结件中的另一个可旋转地联接到所述支腿上；以及

传动螺杆组件，其包括：

       壳体，其联接到所述飞行器上且具有带开口端的内部，且具有至少一个定位槽；

       活塞，其具有收纳在所述内部内且可滑动地联接到所述壳体上以用于相对于所述壳体往复的至少一个部分，以及安装到所述联结组件上的另一部分；

       传动螺杆，其设在所述壳体内且延伸到所述活塞中；

       螺母组件，其螺纹联接在所述传动螺杆上，且具有可收纳在所述定位槽内的至少一个可移动节段和可操作地联接到所述至少一个可移动节段上以使所述节段移动至所述定位槽中的凸轮，并且所述凸轮具有键；以及

       螺帽，其可旋转地邻近所述开口端安装所述传动螺杆的端部，且具有用于收纳所述键的键槽；

    其中，在所述传动螺杆旋转时，所述螺母组件横穿所述传动螺杆，其中，其接触所述活塞以将所述支腿从所述收缩位置移动至所述延伸位置，以及当所述键接合键槽时，所述凸轮使所述可移动节段移动至所述定位槽中，所述定位槽相对于所述壳体锁定所述活塞以将所述支腿固定在所述延伸位置中。

2. 根据权利要求1所述的起落架组件，其特征在于，所述螺母组件还包括偏压元件，所述偏压元件沿所述传动螺杆朝所述螺帽轴向地偏压所述凸轮。

3. 根据权利要求1所述的起落架组件，其特征在于，所述凸轮包括抵靠所述可移动节段的端部的凸轮表面。

4. 根据权利要求3所述的起落架组件，其特征在于，所述凸轮表面具有增大的半径，使得所述凸轮的旋转使所述可移动节段沿径向延伸。

5. 根据权利要求4所述的起落架组件，其特征在于，所述凸轮表面终止于止挡件，所述止挡件在预定旋转量之后抵靠所述可移动节段。

6. 根据权利要求1所述的起落架组件，其特征在于，所述定位槽和所述可移动节段具有互补表面。

7. 根据权利要求6所述的起落架组件，其特征在于，所述互补表面相对于所述传动螺杆的旋转轴线成角度。

8. 根据权利要求1所述的起落架组件，其特征在于，所述键和所述键槽具有互补的斜面，以防止当所述键与所述键槽初次接触时所述键立即锁定在所述键槽中。

9. 根据权利要求8所述的起落架组件，其特征在于，所述螺母组件还包括偏压元件，所述偏压元件沿所述传动螺杆朝所述螺帽轴向地偏压所述凸轮。

10. 根据权利要求8所述的起落架组件，其特征在于，所述键和所述键槽具有互补的传动表面，所述传动表面在所述键收纳在所述键槽中时相抵靠。

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