CN104340360A - 航空器起落架机动轮的耦接装置 - Google Patents

Abstract

在航空器起落架的轮子(3)与所述轮子的共轴的机动转动机构(6)之间的该弹性耦接装置(7)包括多个臂(9)，所述臂在第一内部径向端侧与所述机动转动机构固定在一起转动以及适合用于在臂的相对的外部径向端侧被连接到所述轮子(3)，所述臂(9)在垂直于所述轮子的转动轴线的平面中基本是刚性的以及在基本横向于所述平面的方向中是挠性的。

Description

航空器起落架机动轮的耦接装置

技术领域

本发明涉及在航空器起落架的轮子与所述轮子的共轴的机动机构之间的一种弹性耦接装置，以及装配有轮子的机动装置和这种耦接装置的起落架。

背景技术

为了节省燃料、减小噪音、限制运行持续时间和由此限制飞机发动机(涡轮喷气发动机、涡轮螺旋桨发动机......)的磨损等的原因，已提出使轮子从它们的起落架机动化，以能够使它们在机场平台上自主移动。

已知通过机动装置来保证起落架轮的这种机动化，机动装置包括发动机、减速器装置、和在减速器装置输出端与轮子轮辋之间的转动耦接装置，发动机例如是电动机。

而且，当飞机在地面滑行时，由于飞机重量通过起落架支柱传递到轮轴上，起落架的轮轴和轮子承受较大变形。

因此需要的是，在轮子——轮子变形，继而引起轮轴的变形——和与起落架支柱连成一体的发动机/减速器组件之间的耦接装置吸收这些变形。

为解决该问题，从文献FR 0959586已知一种装置，其中，通过金属弹簧将发动机/减速器组件的驱动冠齿轮连接到轮辋，金属弹簧能够吸收轮辋相对于冠齿轮的位移或变形。

然而，这种装置不能在驱动冠齿轮和轮子之间最佳地传递扭矩。

发明内容

本发明旨在提供一种在飞机起落架的轮子与所述轮子的共轴的机动机构之间的耦接装置，尽管承载轮子的轮轴发生变形，但所述耦接装置能够保证所述机动机构与轮子之间的扭矩的最佳传递，且所述耦接装置基本上不影响轮子的装配和拆卸操作的复杂度以及持续时间。

为此，本发明的目的在于提供在航空器起落架的轮子与所述轮子的共轴的机动机构之间的一种弹性耦接装置，所述弹性耦接装置包括多个臂，所述臂在第一内部径向端侧与所述机动机构连接在一起转动以及适合用于在臂的相对的外部径向端被连接到所述轮子，所述臂在垂直于所述轮子的转动轴线的平面中基本是刚性的以及在基本横向于所述平面的方向中具有挠性。

根据本发明的装置，通过不明显增加航空器重量的轻质结构，能够保证在机动机构和轮子之间很好的扭矩传递，同时允许由于其上安装有轮子的轮轴的变形造成的轮子的游间行程。

根据本发明的可能的特征，所述臂与轮毂连成一体，所述轮毂适于被固定到所述机动转动机构上。所述耦接装置从而具有如呈星形的部件，易于优化重量和与机动机构连接在一起转动，机动机构例如齿轮。

根据本发明的另一可能的特征，所述臂适合用于在其外部径向端被接纳承靠在所述轮子的轮辋的各个容置部中。该特别简单的联接模式参与由所述轮子的机动化引导的重量限制，和参与轮子的装配和拆卸的便利性。

根据本发明的另一可能的特征，所述容置部基本为具有U形截面的凹槽形状，U形截面朝其端部之一开口；并且，所述臂在所述外部径向端具有长形的核形件，所述核形件适合用于被接纳在所述容置部之一中。该特征能够便于保持臂与轮辋的接合，尽管由于轴的变形引起臂的端部和轮辋上的对应的容置部的相对轴向移动。

根据本发明的另一可能的特征，所述臂被定尺寸，以使得在所述轮子在所述起落架上的安装位置中，所述臂被轴向预加应力。该特征结合前一特征能够限制核形件在容置部中的轴向游间行程，和因此优化了这些容置部的长度。

根据本发明的另一可能的特征，所述容置部的长度适合用于保证对所述核形件的约束，而不管所述轮子的外倾角如何。该特征保证所有臂参与传递扭矩，而不管轮轴的变形。

根据本发明的另一可能的特征，所述容置部被部被布置在与所述轮辋连成一体的齿冠轮中。齿冠轮通过焊接或其它方式被固定的常用轮子因此可与机动装置一起使用。

根据本发明的另一可能的特征，所述容置部和所述核形件是可移动的耐磨部件。这些耐磨部件因此可被替换，以限制成本

根据本发明的另一可能的特征，所述臂为叶片状的。其结构提供了简单性和轻便性以能够传递矩扭，尽管轮轴变形。

根据本发明的另一可能的特征，所述叶片在其外部径向端侧比在其内部径向端侧具有更小的截面。因此可以根据其宽度和/或厚度，容易地给予叶片希望的挠性特征。

本发明的目的还在于提供一种航空器起落架，其具有至少一个轮子、包括所述机动机构的所述轮子的机动装置、和如上所定义的耦接装置。这种起落架能够基本限制与一个或多个轮子的机动化有关的重量的增加。

最后，本发明的目的还在于提供一种包括至少一个如上所定义的起落架的航空器。

附图说明

从下文附图所示的仅作为示例给出的实施方式的描述，本发明的其它特征和优点得以显现，其中：

-图1为起落架的局部透视图，起落架装配有轮子的机动装置；

-图2是与图1相似的透视图，以第一平面示出轮辋；

-图3是图1和2所示的机构沿包含发动机轴线和轮轴轴线的平面的局部剖视图；

-图4为舷侧轮辋和在舷侧轮辋与机动装置之间的耦接装置的具有部分去除的透视图；

-图5为平面视图，示出图4的耦接装置，以及机动装置的输出齿轮；和

-图6为局部透视图，示出耦接装置的部分。

具体实施方式

参照附图，飞机(未示出)起落架(未详细示出)的支柱1在其端部承载轮轴2，在轮轴2上安装有轮辋3，轮辋3的轮胎未被示出。

轮轴2上安装有包括电动机4和减速器装置5的轮子机动组件。作为变型，电动机4可为液压电动机。

将不详细描述减速器装置5。其可为本领域技术人员已知的常用类型。其也可为如专利申请EP-2 527 249中描述的具有摆动构件的类型。减速器装置5具有输出齿轮6，在电动机4转动时，输出齿轮可以被驱动围绕轮轴2转动。

输出齿轮6通过耦接装置7耦接到轮辋3。

耦接装置7是优选为金属的部件，在平面上呈现星形。该金属的部件包括中央部分或轮毂8和一定数量的臂9，中央部分或轮毂呈盘形或作为变型呈碗形，在其中央处具有以XX’为轴线的开口，用于尤其通过轮轴2，在平面上看，臂在相对于中央部分8的轴线的径向方向上延伸。在图5所示的实施例中，耦接装置7具有9个臂。

中央部分8在其内周边10的邻近处通过压接、焊接或任何其它适合方式共轴地固定至输出齿轮6，适于在运行时保证在齿轮6和耦接装置7之间传递发动机扭矩。

齿轮6通过轴承11转动地安置在轮轴2上。轮辋3通过轴承12和13转动地安置在轮轴2上。

耦接装置的臂9为叶片，叶片与中央部分8一体制成。在平面上看，臂或叶片9在它们的底部是较宽的，臂或叶片在底部与中央部分8相连接，而臂或叶片通过其端部连接轮辋3。臂9从它们的底部向它们的端部的收缩可沿如图6表示的曲线侧轮廓14进行。作为变型，臂可具有带有平直侧面的基本梯形的形状，或任何其它适合的形状。臂9的厚度从一端到另一端不是必需一致的，可以连续地或不连续地变化。

臂9的材料以及在宽度和厚度上的尺寸被选择以使臂具有：

-在垂直于耦接件7的轴线XX’的平面中在任意点上具有极大刚性，以能够在齿轮6和轮辋3之间传递扭矩，

-与垂直于轴线XX’的平面垂直的和沿其它方向横向于垂直于轴线XX’的平面的适当的挠性，以能够在飞机滑行时吸收轮轴2和轮子3的变形。

如图3所示，臂9在包含轴线XX’的并且臂的端部通过的纵向平面中具有弯曲廓形，弯曲廓形的凹部朝向轮轴2的接纳轮辋3的端部侧。该弧度沿刹车机构(未示出)的体积是或多或少地明显的，特别是该弧度沿其在体积之外较大的突出部是或多或少地明显的，在所述体积中，突出部容置在轮轴2和轮辋3的朝向输出齿轮6开口的内部廓形之间。

为了保证在耦接装置7和轮辋3之间的联接，臂9在其端部具有形成核形件15的鼓出部分。该核形件在横向截面(垂直于轴线XX’的平面中)具有基本梯形的廓形，或作为变型具有隆起的廓形。优选地，核形件15具有的长度(考虑在包含轴线XX’的轴向平面上的截面)基本大于臂9的厚度。作为变型，核形件15可为半球形的。

臂9的廓形和核形件15的廓形优选地选择为，使核形件15的棱或外部径向表面16基本平行于轴线XX’。为此，如有必要，臂在其承载核形件15的端部附近具有反向的弯曲部分。

核形件15适合用于每个被接纳在具有U形截面的沟槽形状的一容置部17中，U形截面的开口径向地指朝轮辋3的轴线，在轮辋在轮轴2上的安装位置，轮辋3的轴线与耦接装置7和轮轴2的轴线XX’重合。容置部17平行于轮辋3的轴线定向并且当轮辋3安装在轮轴2上时，容置部在其的朝向耦接装置7的端部上是开口的。反之，容置部17在其相反端部是关闭的。

容置部17与核形件15同样多。容置部17为耐磨件，被承载在固定至轮辋3的环形冠齿轮18上。冠齿轮18的轴向长度被选择以便于将臂9的弧度限制在与刹车机构和减速器装置5的体积有关的约束相兼容的范围内。冠齿轮18的直径是适合的，以使容置部17基本与核形件15相对齐并能够当轮辋安装在轮轴2上希望的角位置上时通过轮辋3的平移运动接纳核形件15。

优选地，核形件15和容置部17的尺寸被选择为，使得在核形件被接纳在容置部17中时存在一定间隙。该间隙便于轮子的装配和当轮轴2在飞机滑行时承受变形时臂9的良好运作。

在当轮子装配到轮轴2上时，在轮辋3和齿轮6之间的耦接是很容易进行的，除了轮辋3的角度定位以便保证将容置部17与核形件15对齐外，无其它补充操作。一旦轮辋3通过要求的压接被安装在轮轴2上，核形件15由此被容置在容置部17中。

耦接装置7的几何形状的特征和机构的特征被选择为，使得在安装轮子的该位置中，臂9处于预加应力状态。臂9的该预加应力相对于应该夹紧轮子的作用力是可忽略不计的。如此，以强制性方式为每个类型的轮子和轮子在起落架上的每个位置定义要施加的夹持力的表格是不被改动的。

在运行中，当通过电动机4经由减速器装置5和耦接装置7驱动轮辋3时，轮子获得一定的外倾角，外倾角取决于轮轴2的变形程度。通过轮子本身的变形可突显该外倾角。

尽管存在该外倾角，臂9的预加应力和弹性以及核形件15和容置部17的长形形状能够保证有些臂9的端部不脱离到容置部17之外，以及持久地保持输出齿轮6和轮辋3之间的机械联接整体性。

臂9在运行中承受的变形不牵连齿轮6和轮辋3之间的扭矩传送。事实上，在直径平面中，臂9是极小可变形的和因此呈现很大的刚性。

考虑到有关的不同机械件的尺寸和它们的制造公差，当缺少扭矩传递，仅从几何形状角度来看不可能的是所有核形件15承靠在它们的容置部17中：核形件15的唯一一个可承靠在其容置部17中。然而，即使臂9在直径平面上呈现很大刚性，机械系统不是无限刚性的并且在约束力的作用下总是存在微小变形。在操作中，臂的这些微小变形能够保证所有核形件15承靠在它们各自的容置部内，和因此所有臂9参与扭矩传递。

在轮子和耦接装置7之间的联接不影响拆卸轮子的惯用操作：在拧松后，通过在轮轴2上移动而取下轮子，这引起核形件15退出到容置部17之外。

容置部17和核形件15为可替换的可移动耐磨件。

Claims (15)

1.在航空器起落架的轮子与所述轮子的共轴的机动转动机构(6)之间的一种弹性耦接装置，其特征在于，所述弹性耦接装置包括多个臂(9)，所述臂适合用于在第一内部径向端侧与所述机动转动机构(6)固定在一起转动以及适合用于在臂的相对的外部径向端侧被连接到所述轮子，所述臂(9)在垂直于所述轮子的转动轴线的平面中基本是刚性的以及在基本横向于所述平面的方向中是挠性的。

2.根据权利要求1所述的弹性耦接装置，其特征在于，所述臂(9)与轮毂(8)连成一体，所述轮毂适于被固定到所述机动转动机构(6)上。

3.根据权利要求1和2中任意一项所述的弹性耦接装置，其特征在于，所述臂(9)适合用于在其外部径向端被接纳承靠在所述轮子的轮辋(3)的各个容置部(17)中。

4.根据权利要求3所述的弹性耦接装置，其特征在于，所述容置部(17)基本为具有U形截面的凹槽形状，U形截面朝其端部之一开口；并且，所述臂(9)在所述外部径向端具有长形的核形件(15)，所述核形件适合用于被接纳在所述容置部(17)之一中。

5.根据权利要求3和4中任意一项所述的弹性耦接装置，其特征在于，所述臂(9)被定尺寸，以使得在所述轮子在所述起落架上的安装位置中，所述臂被轴向预加应力。

6.根据权利要求4和5所述的弹性耦接装置，其特征在于，所述容置部(17)的长度适合用于保证对所述核形件(15)的约束，而不管所述轮子的外倾角如何。

7.根据权利要求3到6中任意一项所述的弹性耦接装置，其特征在于，所述容置部被布置在与所述轮辋(3)连成一体的冠齿轮(18)中。

8.根据权利要求3到7中任意一项所述的弹性耦接装置，其特征在于，所述容置部(17)和所述核形件(15)是可移动的耐磨部件。

9.根据权利要求1到8中任意一项所述的弹性耦接装置，其特征在于，所述臂(9)为叶片状的。

10.根据权利要求9所述的弹性耦接装置，其特征在于，所述叶片(9)在其外部径向端侧比在其内部径向端侧具有更小的截面。

11.一种航空器起落架的轮子，其特征在于，所述轮子适合用于被连接到根据权利要求1到10中任意一项所述的弹性耦接装置(7)的臂(9)。

12.根据权利要求11所述的轮子，其特征在于，所述轮子配置有容置部(17)，所述容置部每个适合用于接纳所述弹性耦接装置的臂(9)的一个外部径向端(15)。

13.根据权利要求12所述的轮子，其特征在于，所述轮子具有承载所述容置部(17)的环形的冠齿轮(18)。

14.一种航空器起落架，其具有至少一个轮子和包括所述机动转动机构(6)的所述轮子的机动装置(4，5)，其特征在于，所述航空器起落架包括根据权利要求1到10中任意一项所述的弹性耦接装置(7，17，18)。

15.一种航空器，其特征在于，所述航空器包括根据权利要求14所述的至少一航空器起落架。