DE102016005571B4 - Coupling device and coupling system - Google Patents
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Abstract
Kopplungsvorrichtung zum Koppeln eines Radantriebs mit einem Rad (7), umfassend:eine Antriebswelle (1), die dazu ausgelegt ist, ein Drehmoment von einem Radantrieb zu übertragen,ein Antriebsrad (2), das drehstarr mit der Antriebswelle (1) verbunden ist,einen Kipphebel (3), der auf der Antriebswelle (1) gelagert ist und dazu ausgelegt ist, in Abhängigkeit von einer Rotation der Antriebswelle (1) aus einer Neutralposition ausgelenkt zu werden,ein Planetenrad (4), das über eine Planetenwelle (5) an dem Kipphebel (3) gelagert ist und mit dem Antriebsrad (2) zusammenwirkt, wobei das Planetenrad (4) drehstarr mit der Planetenwelle (5) verbunden ist, undein Abtriebsrad (6), das an dem Kipphebel (3) gelagert ist und dazu ausgelegt ist, ein von der Planetenwelle (5) übertragenes Drehmoment an ein Rad (7) weiterzugeben.Coupling device for coupling a wheel drive to a wheel (7), comprising: a drive shaft (1) which is designed to transmit torque from a wheel drive, a drive wheel (2) which is connected to the drive shaft (1) in a torsionally rigid manner, a rocker arm (3) which is mounted on the drive shaft (1) and is designed to be deflected from a neutral position as a function of a rotation of the drive shaft (1), a planet gear (4) which is connected via a planet shaft (5) is mounted on the rocker arm (3) and interacts with the drive wheel (2), the planet wheel (4) being connected to the planetary shaft (5) in a torsionally rigid manner, and a driven wheel (6) which is mounted on the rocker arm (3) and to it is designed to pass on a torque transmitted by the planetary shaft (5) to a wheel (7).
Description
Die Erfindung betrifft eine Kopplungsvorrichtung und ein Kopplungssystem. Kopplungsvorrichtungen und Kopplungssysteme finden typischerweise Verwendung bei der Kopplung einer Antriebseinheit und einem durch die Antriebseinheit anzutreibenden Rad oder einer mit dem Rad in Verbindung stehenden Felge. Insbesondere bei Flugzeugen bzw. bei Flugzeugfahrwerken entsteht das Problem von sehr unterschiedlichen Drehzahlen und Beschleunigungen, die bei den verschiedenen Betriebsbereichen Landung, Rollen des Flugzeugs, Zurücksetzen und Starten abzudecken sind. Dabei wird in der Regel eine Kupplung verwendet, die den Motor zum Antreiben eines Fahrwerkrads nach der Landung, bei Erreichen einer definierten Geschwindigkeit, einkuppelt und diesen wieder beim Startvorgang auskuppelt. Dadurch wird der Freilauf des Fahrwerkrads bei der Landung und beim Start des Flugzeugs gewährleistet.The invention relates to a coupling device and a coupling system. Coupling devices and coupling systems typically find use in coupling a drive unit and a wheel or rim associated with the wheel to be driven by the drive unit. The problem of very different rotational speeds and accelerations, which have to be covered in the various operating areas of landing, taxiing of the aircraft, reversing and taking off, arises particularly in the case of aircraft or aircraft landing gear. As a rule, a clutch is used, which engages the motor for driving a landing gear wheel after landing, when a defined speed is reached, and disengages it again during the starting process. This ensures that the landing gear wheel can rotate freely when the aircraft lands and takes off.
Aus dem Stand der Technik sind hierzu bereits verschiedene Ansätze für die Kopplung von Antriebseinheit und Rad/Felge bekannt. Beispielsweise offenbart die
Ferner beschreibt die
Die
Aus der
Schließlich offenbart die
Generell sieht der Stand der Technik für die Kopplung von Antriebseinheit und Rad/Felge eine aktive Kupplung vor, die jedoch zu einer gesteigerten Komplexität des Systems führt. Dies ist unter anderem damit begründet, da eine Synchronisation erforderlich ist, die eine zusätzliche Überwachung bedingt und die Zuverlässigkeit des Systems reduziert.In general, the state of the art provides for an active coupling for the coupling of drive unit and wheel/rim, which, however, leads to an increased complexity of the system. One of the reasons for this is that synchronization is required, which requires additional monitoring and reduces the reliability of the system.
Die vorstehend aufgeführten Nachteile aus dem Stand der Technik werden mit der Kopplungsvorrichtung nach Anspruch 1 bzw. dem Kopplungssystem nach Anspruch 13 überwunden.The disadvantages of the prior art listed above are overcome with the coupling device according to claim 1 or the coupling system according to claim 13 .
Die erfindungsgemäße Kopplungsvorrichtung zum Koppeln eines Radantriebs mit einem Rad umfasst: eine Antriebswelle, die dazu ausgelegt ist, ein Drehmoment von einem Radantrieb zu übertragen, ein Antriebsrad, das drehstarr mit der Antriebswelle verbunden ist, einen Kipphebel, der auf der Antriebswelle gelagert ist und dazu ausgelegt ist, in Abhängigkeit einer Rotation der Antriebswelle aus einer Neutralposition ausgelenkt zu werden, ein Planetenrad, das über eine Planetenwelle an dem Kipphebel gelagert ist und mit dem Antriebsrad zusammenwirkt, wobei das Planetenrad drehstarr mit der Planetenwelle verbunden ist, und ein Abtriebsrad, das an dem Kipphebel gelagert ist und dazu ausgelegt ist, ein von der Planetenwelle erzeugtes Drehmoment an ein Rad, vorzugsweise ein Fahrwerkrad eines Fluggeräts, weiterzugeben.The coupling device according to the invention for coupling a wheel drive with a Wheel includes: a drive shaft configured to transmit torque from a wheel drive, a drive wheel torsionally rigidly connected to the drive shaft, a rocker arm supported on the drive shaft and configured to respond to rotation of the drive shaft to be deflected out of a neutral position, a planet wheel, which is mounted on the rocker arm via a planet shaft and interacts with the drive wheel, the planet wheel being connected to the planet shaft in a torsionally rigid manner, and a driven wheel, which is mounted on the rocker arm and is designed to do so, to pass on a torque generated by the planetary shaft to a wheel, preferably a landing gear wheel of an aircraft.
Dabei ist die Anordnung des Abtriebsrads, das mit einem anzutreibenden Rad oder mit einer Felge des anzutreibenden Rads zusammenwirken kann, an dem Kipphebel von Vorteil. Der auf der Antriebswelle gelagerte Kipphebel wird entsprechend einer Rotationsrichtung der Antriebswelle aus einer Neutralposition ausgelenkt, sodass durch die Auslenkung das Abtriebsrad eine Position erreicht, in der das Zusammenwirken mit dem anzutreibenden Rad möglich ist. Bei einer im Stillstand befindlichen Antriebswelle befindet sich der Kipphebel in der Neutralposition, sodass auch das mit dem Kipphebel in Verbindung stehende Abtriebsrad nicht die Position einnimmt, die für ein Zusammenwirken mit dem Rad ausgelegt ist. Da der Kipphebel seine Position in Abhängigkeit einer Rotation der Antriebswelle verändert und dementsprechend das Abtriebsrad mit dem anzutreibenden Rad kuppelt, wird eine automatische Kopplung zwischen Antriebseinheit und dem anzutreibenden Rad geschaffen. Die Notwendigkeit einer aktiven Kopplung ist nicht mehr erforderlich.The arrangement of the driven wheel, which can interact with a wheel to be driven or with a rim of the wheel to be driven, on the rocker arm is advantageous. The rocker arm mounted on the drive shaft is deflected from a neutral position in accordance with a direction of rotation of the drive shaft, so that the driven wheel reaches a position as a result of the deflection, in which interaction with the wheel to be driven is possible. With the drive shaft stationary, the rocker arm is in the neutral position, so the output gear associated with the rocker arm is also not in the position designed to interact with the gear. Since the rocker arm changes its position in response to rotation of the input shaft and accordingly couples the output gear to the driven wheel, an automatic coupling is established between the drive unit and the driven wheel. The need for active coupling is no longer required.
Nach einer optionalen Fortbildung der Erfindung ist das Auslenken des Kipphebels aus der Neutralposition ein Verdrehen des Kipphebels in Bezug auf die Rotationsachse der Antriebswelle, vorzugsweise ein Verdrehen des Kipphebels mit der Rotationsachse der Antriebswelle als Drehachse. Der auf der Antriebswelle gelagerte Kipphebel kann dabei eine Ausnehmung aufweisen, durch die die Antriebswelle geführt ist. Mit Hilfe dieser Ausnehmung bzw. dem Durchführen der Antriebswelle durch diese Ausnehmung ist der Kipphebel auf der Antriebswelle gelagert. Die Auslenkung des Kipphebels erfolgt dann typischerweise in einer zur Rotationsachse der Antriebswelle senkrechten Ebene. Dabei ist das Auslenken des Kipphebels typischerweise eine Drehbewegung des Kipphebels um die durch den Kipphebel durchgesteckte Antriebswelle. Das Drehen des Kipphebels verändert dabei auch die Position des an den Kipphebel gelagerten Abtriebsrads, sodass auch das Abtriebsrad in Abhängigkeit einer Rotation der Antriebswelle seine Position verändert, vorzugsweise in eine solche Position, in der das Abtriebsrad mit einem anzutreibenden Rad zusammenwirken kann.According to an optional development of the invention, the deflection of the rocker arm from the neutral position is a rotation of the rocker arm in relation to the axis of rotation of the drive shaft, preferably a rotation of the rocker arm with the axis of rotation of the drive shaft as the axis of rotation. The rocker arm mounted on the drive shaft can have a recess through which the drive shaft is guided. With the help of this recess or the passage of the drive shaft through this recess, the rocker arm is mounted on the drive shaft. The rocker arm is then typically deflected in a plane perpendicular to the axis of rotation of the drive shaft. In this case, the deflection of the rocker arm is typically a rotational movement of the rocker arm about the drive shaft inserted through the rocker arm. The rotation of the rocker arm also changes the position of the driven wheel mounted on the rocker arm, so that the driven wheel also changes its position depending on a rotation of the drive shaft, preferably to a position in which the driven wheel can interact with a wheel to be driven.
Nach einer weiteren Modifikation der Erfindung erfolgt das Auslenken des Kipphebels in Abhängigkeit der Rotationsrichtung der Antriebswelle, wobei vorzugsweise die Rotationsrichtung der Antriebswelle der Richtung der Auslenkung des Kipphebels entspricht. So wird bei einer Rotation im Uhrzeigersinn auch der Kipphebel im Uhrzeigersinn ausgelenkt. Entsprechend wird bei einer Rotation entgegen dem Uhrzeigersinn auch der Kipphebel entgegen dem Uhrzeigersinn ausgelenkt.According to a further modification of the invention, the rocker arm is deflected as a function of the direction of rotation of the drive shaft, the direction of rotation of the drive shaft preferably corresponding to the direction in which the rocker arm is deflected. Thus, with a clockwise rotation, the rocker arm is also deflected clockwise. Correspondingly, in the case of a counterclockwise rotation, the rocker arm is also deflected counterclockwise.
Vorzugsweise erfolgt das Auslenken des Kipphebels mit Hilfe eines Reibwiderstands der Antriebswelle auf den an der Antriebswelle gelagerten Kipphebel. Wie vorstehend bereits kurz eingeführt, ist es möglich, dass der Kipphebel eine Ausnehmung aufweist, in die die Antriebswelle eingesteckt ist. Durch Vorsehen bzw. geschicktes Dimensionieren eines Reibwiderstands zwischen der Antriebswelle und dem Kipphebel wird bei Rotation der Antriebswelle in eine Richtung der an der Antriebswelle gelagerte Kipphebel in die Rotationsrichtung ausgelenkt.The rocker arm is preferably deflected with the aid of a frictional resistance of the drive shaft on the rocker arm mounted on the drive shaft. As already briefly introduced above, it is possible for the rocker arm to have a recess into which the drive shaft is inserted. By providing or skillfully dimensioning a frictional resistance between the drive shaft and the rocker arm, when the drive shaft rotates in one direction, the rocker arm mounted on the drive shaft is deflected in the direction of rotation.
Die Erfindung kann ferner ein Anschlagelement zum Begrenzen der Auslenkung des Kipphebels aus der Neutralposition umfassen, wobei vorzugsweise das Anschlagelement an einem Gehäuse des Getriebes vorgesehen ist. Das Anschlagelement ist demnach dazu ausgelegt, die Auslenkung des Kipphebels zu beschränken. Dies dient dazu, das Abtriebsrad an dem anzutreibenden Rad nicht über ein bestimmtes Maß hinaus in seine Eingriffsposition mit dem anzutreibenden Rad auszulenken. Dadurch ist es also möglich, einen maximalen Grenzwert festzulegen, mit dem das Abtriebsrad auf ein bezüglich der Rotationsachse der Antriebswelle fest angeordnetes Rad andrückt bzw. in Bezug auf dieses fest angeordnete Rad bewegt. Typischerweise interagiert das Anschlagelement, das zum Begrenzen der Auslenkung des Kipphebels in beide Richtungen auch aus einer Vielzahl von Anschlagelementen bestehen kann, mit einer Anschlagfläche des Kipphebels. Vorzugsweise ist das Anschlagelement so ausgestaltet, dass es eine Auslenkung des Kipphebels sowohl in die eine Richtung als auch in die andere Richtung um das gleiche Maß um die Neutralposition herum beschränkt.The invention can also include a stop element for limiting the deflection of the rocker arm from the neutral position, with the stop element preferably being provided on a housing of the transmission. The stop element is therefore designed to limit the deflection of the rocker arm. This serves to ensure that the driven wheel on the wheel to be driven is not deflected beyond a certain extent into its engaged position with the wheel to be driven. This makes it possible to define a maximum limit value with which the driven wheel presses on a wheel that is fixed with respect to the axis of rotation of the drive shaft or moves with respect to this fixed wheel. The stop element, which can also consist of a large number of stop elements in order to limit the deflection of the rocker arm in both directions, typically interacts with a stop surface of the rocker arm. The stop element is preferably designed in such a way that it restricts a deflection of the rocker arm both in one direction and in the other direction by the same amount around the neutral position.
Nach einer weiteren optionalen Ausführung der Erfindung umfasst die Vorrichtung ferner ein Federelement, das dazu ausgelegt ist, bei Stillstand der Antriebswelle den Kipphebel in die Neutralposition zurückzustellen. Dabei kann die von dem Federelement auf den Kipphebel wirkende Federkraft so dimensioniert sein, dass bei einem Stillstand der Antriebswelle der Kipphebel in die Neutralposition zurückgedrängt wird. Bei einer Rotation der Antriebswelle hindert das Federelement den Kipphebel jedoch nicht daran, in die entsprechende Richtung ausgelenkt zu werden. Dadurch wird sichergestellt, dass bei einem Abschalten einer mit der Antriebswelle in Verbindung stehenden Antriebseinheit bzw. Stillstand der Antriebswelle der Kipphebel in seine Neutralposition zurückgestellt wird und das mindestens eine Abtriebsrad in seine nicht mit einem anzutreibenden Rad interagierende Position zurückgeschwenkt wird. Somit hat automatisch ein Abschalten bzw. der Stillstand der Antriebswelle immer ein Auskoppeln des Abtriebsrads mit einem anzutreibenden Rad zur Folge.According to a further optional embodiment of the invention, the device also comprises a spring element which is designed to return the rocker arm to the neutral position when the drive shaft is at a standstill. The spring force acting on the rocker arm from the spring element can be dimensioned so that when the driveshaft the rocker arm is pushed back to the neutral position. However, when the drive shaft rotates, the spring element does not prevent the rocker arm from being deflected in the corresponding direction. This ensures that when a drive unit connected to the drive shaft is switched off or the drive shaft is at a standstill, the rocker arm is returned to its neutral position and the at least one output wheel is pivoted back into its position that does not interact with a wheel to be driven. Thus, switching off or stopping the drive shaft automatically always results in the driven wheel being disengaged from a wheel to be driven.
Nach einer optionalen Modifikation der Erfindung ist das Abtriebsrad ebenfalls auf der Planetenwelle verbunden, vorzugsweise drehstarr mit der Planetenwelle verbunden. Es ist jedoch auch möglich, dass das Abtriebsrad sich nur auf der zur Planetenwelle zugehörigen Rotationsachse befindet, jedoch mit einer anderen Welle drehstarr verbunden ist.According to an optional modification of the invention, the output gear is also connected to the planetary shaft, preferably connected to the planetary shaft in a torsionally rigid manner. However, it is also possible for the output wheel to be located only on the axis of rotation associated with the planetary shaft, but to be connected to another shaft in a torsionally rigid manner.
Nach einer der Erfindung zugehörigen Ausführungsform weist der Kipphebel im Wesentlichen eine Y-förmige Grundform auf, die an zwei ihrer drei Schenkel jeweils ein Antriebsrad, eine Planetenwelle und ein Abtriebsrad aufweist. Ferner weist diese Y-förmige Grundform des Kipphebels in einem Vereinigungsbereich der drei Schenkel eine Ausnehmung zur Lagerung an der Antriebswelle auf.According to one embodiment associated with the invention, the rocker arm essentially has a Y-shaped basic shape, which has a drive wheel, a planetary shaft and a driven wheel on two of its three legs. Furthermore, this Y-shaped basic shape of the rocker arm has a recess for mounting on the drive shaft in a region where the three legs join.
Vorzugsweise wirkt ein Anschlagelement zum Begrenzen der Auslenkung des Kipphebels aus der Neutralposition mit dem Schenkel derY-förmigen Grundform des Kipphebels zusammen, der kein Antriebsrad aufweist.Preferably, a stop element for limiting the deflection of the rocker arm from the neutral position cooperates with the leg of the Y-shaped basic shape of the rocker arm, which has no drive wheel.
Durch die Y-förmige Grundform, deren Schenkel jeweils einen Winkelabstand von 120° zueinander aufweisen können, ist es möglich, je nach Rotationsrichtung der Antriebswelle jeweils einen der mit Abtriebsrad bestückten Schenkel in eine für eine Interaktion mit einem Rad bzw. der Felge eines Rads vorbestimmten Position zu verschwenken. Dabei wird derjenige Schenkel, an dem kein Abtriebsrad gelagert ist, dazu verwendet, die Auslenkung des Kipphebels mit Hilfe eines Anschlagelements oder einer Vielzahl von Anschlagelementen zu beschränken. Der dritte Schenkel wird also als Anschlagfläche für ein Anschlagelement verwendet.Due to the Y-shaped basic shape, the legs of which can each have an angular distance of 120° to one another, it is possible, depending on the direction of rotation of the drive shaft, to move one of the legs equipped with the output gear into a predetermined one for interaction with a wheel or the rim of a wheel position to pivot. In this case, the leg on which no output gear is mounted is used to limit the deflection of the rocker arm with the aid of a stop element or a large number of stop elements. The third leg is thus used as a stop surface for a stop element.
Nach einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung sind das Planetenrad und das Antriebsrad Zahnräder, die miteinander kämmen. Dadurch wird eine besonders große Kraftübertragung zwischen Planetenrad und Antriebsrad möglich. Von der Erfindung ist selbstverständlich auch umfasst, dass es mehrere Planetenräder gibt, die mit dem Antriebsrad zusammenwirken.According to an advantageous embodiment of the invention, the planet wheel and the drive wheel are gear wheels which mesh with one another. This enables a particularly large power transmission between the planet wheel and the drive wheel. Of course, the invention also includes the fact that there are several planet gears that interact with the drive gear.
Nach einer weiteren Fortbildung der Erfindung ist das Abtriebsrad über eine mechanische Kupplung mit Freilauf in einer Richtung mit der Planetenrichtung verbunden. Darüber hinaus ist vorstellbar, dass ein Überholfreilauf vorgesehen ist, der bei einer schnelleren Drehung des Abtriebsrads als das Planetenrad eine Entkopplung vornimmt.According to a further development of the invention, the output wheel is connected to the planetary direction via a mechanical clutch with freewheel in one direction. In addition, it is conceivable that an overrunning clutch is provided, which performs a decoupling when the output gear rotates faster than the planetary gear.
Zudem ist nach einer optionalen Modifikation vorgesehen, bei Vorhandensein von zwei Planetenrädern, zwei Planetenwellen und zwei Abtriebsrädern an dem Kipphebel, die jeweiligen Abtriebsräder über eine mechanische Kupplung mit Freilauf in einer Richtung mit der Planetenwelle zu verbinden, wobei die Richtung der jeweiligen Freiläufe der Abtriebsräder einander entgegengesetzt ist. Die Freiläufe der beiden Abtriebsräder sind also entgegengesetzt zueinander orientiert. Vorzugsweise ist auch hier möglich, einen jeweiligen Überholfreilauf vorzusehen, der bei einer schnelleren Drehung des jeweiligen Abtriebsrads in Bezug auf das zugehörige Planetenrad eine Entkopplung vornimmt.In addition, according to an optional modification, if there are two planetary gears, two planetary shafts and two driven gears on the rocker arm, the respective driven gears are to be connected to the planetary shaft via a mechanical clutch with freewheel in one direction, the direction of the respective freewheels of the driven gears being opposite to each other is opposite. The freewheels of the two driven gears are therefore oriented in opposite directions to one another. Preferably, it is also possible here to provide a respective overrunning clutch, which performs a decoupling when the respective driven wheel rotates more quickly in relation to the associated planet wheel.
Die Erfindung umfasst ferner ein Kopplungssystem, das eine Kopplungsvorrichtung nach einer der vorstehend ausgeführten Varianten sowie ein über die Kopplungsvorrichtung antreibbares Rad umfasst. Bei dem durch die Kopplungsvorrichtung antreibbaren Rad kann es sich beispielsweise um ein Fahrwerkrad eines Flugzeugfahrwerks bzw. ein Flugzeugrad handeln. Dem Fachmann ist klar, dass der Antrieb eines Rads auch über dessen Felge erfolgen kann.The invention also includes a coupling system that includes a coupling device according to one of the variants detailed above and a wheel that can be driven via the coupling device. The wheel that can be driven by the coupling device can be, for example, a landing gear wheel of an aircraft landing gear or an aircraft wheel. It is clear to a person skilled in the art that a wheel can also be driven via its rim.
Das beanspruchte Kopplungssystem mit der Kopplungsvorrichtung und dem durch die Kopplungsvorrichtung antreibbaren Rad ist so ausgestaltet, dass bei einem Auslenken des Kipphebels aus der Neutralposition, das Abtriebsrad mit dem Rad oder einer Felge des Rads zusammenwirkt, vorzugsweise über eine Verzahnung mit dem Rad oder mit der Felge in Eingriff steht, um ein Drehmoment zum Antreiben des Rads auf das Rad zu übertragen, und bei einer Anordnung des Kipphebels in der Neutralposition, das Abtriebsrad nicht mit dem Rad oder der Felge zusammenwirkt, vorzugsweise eine Verzahnung mit dem Rad oder der Felge außer Eingriff ist. Die Kopplungsvorrichtung ist demnach in Bezug auf das mit der Kopplungsvorrichtung anzutreibende Rad so anzuordnen, dass das Auslenken des Kipphebels respektive des mit dem Kipphebel in Verbindung stehenden Abtriebsrads ein Zusammenwirken des Abtriebsrads mit dem Rad oder einer Felge des Rads ermöglicht. In einer Neutralposition des Kipphebels hingegen wirkt das Abtriebsrad des Kipphebels nicht mit dem Rad oder der Felge zusammen. Die Lage des Kipphebels, der Abstand der Lagerung des Kipphebels auf der Antriebswelle zu der Drehachse der Abtriebsräder und der Durchmesser der Abtriebsräder ist so zu wählen, dass die Abtriebsräder mit dem Rad bzw. der Felge des Rads nur dann zusammenwirken, wenn durch die Rotation der Antriebswelle der Kipphebel aus seiner Neutralposition ausgelenkt wird und das mit dem Kipphebel in Verbindung stehende Abtriebsrad entsprechend verschwenkt wird. Durch dieses Verschwenken des Kipphebels wirkt das Abtriebsrad mit dem anzutreibenden Rad bzw. der Felge des anzutreibenden Rads zusammen. Bei Stillstand der Antriebswelle wirkt keine Kraft, die den Kipphebel auslenkt. Von daher verbleibt ein in Neutralposition befindlicher Kipphebel in der Neutralposition und kein Abtriebsrad greift in das anzutreibende Rad oder die Felge des anzutreibenden Rads ein.The claimed coupling system with the coupling device and the wheel that can be driven by the coupling device is designed in such a way that when the rocker arm is deflected out of the neutral position, the driven wheel interacts with the wheel or a rim of the wheel, preferably via toothing with the wheel or with the rim is engaged to transmit torque to the wheel for driving the wheel, and when the rocker arm is in the neutral position, the output gear is not engaged with the wheel or rim, preferably a spline is disengaged from the wheel or rim . The coupling device is therefore to be arranged in relation to the wheel to be driven with the coupling device such that the deflection of the rocker arm or the driven wheel connected to the rocker arm enables the driven wheel to interact with the wheel or a rim of the wheel. In contrast, in a neutral position of the rocker arm, the output gear of the rocker arm does not interact with the wheel or the rim. The position of the rocker arm, the distance of the bearing of the rocker arm on the drive shaft to the axis of rotation of the driven wheels and the diameter of the driven wheels must be selected in such a way that the driven wheels only interact with the wheel or the rim of the wheel if the rocker arm is deflected from its neutral position by the rotation of the drive shaft and the driven wheel connected to the rocker arm is pivoted accordingly. As a result of this pivoting of the rocker arm, the driven wheel interacts with the wheel to be driven or the rim of the wheel to be driven. When the drive shaft is at a standstill, there is no force that deflects the rocker arm. As such, a rocker arm in the neutral position remains in the neutral position and no driven gear engages the driven wheel or the rim of the driven wheel.
Nach einer optionalen Fortbildung des Kopplungssystems sind jeweils zwei Planetenräder, zwei Planetenwellen und zwei Abtriebsräder an dem Kipphebel vorgesehen, wobei bei einer bestimmten Rotationsrichtung der Antriebswelle und der hierzu entsprechenden Auslenkung des Kipphebels eines der zwei Abtriebsräder mit dem Rad oder einer Felge des Rads zusammenwirkt und bei einer der bestimmten Rotationsrichtung entgegengesetzten Rotationsrichtung der Antriebswelle und der hierzu entsprechenden Auslenkung des Kipphebels das andere der zwei Abtriebsräder mit dem Rad oder der Felge des Rads zusammenwirkt, und bei Stillstand der Antriebswelle der Kipphebel keine Auslenkung aus der Neutralposition erfährt und keines der beiden Abtriebsräder mit dem Rad oder der Felge des Rads zusammenwirkt.According to an optional development of the coupling system, two planetary gears, two planetary shafts and two output gears are provided on the rocker arm, with one of the two output gears interacting with the wheel or a rim of the wheel and at a specific direction of rotation of the drive shaft and the corresponding deflection of the rocker arm a direction of rotation of the drive shaft opposite to the specific direction of rotation and the corresponding deflection of the rocker arm, the other of the two driven wheels interacts with the wheel or the rim of the wheel, and when the drive shaft is at a standstill, the rocker arm is not deflected from the neutral position and neither of the two driven wheels with the Wheel or the rim of the wheel interacts.
Vorzugsweise erfolgt das Zusammenwirken eines Abtriebsrads mit einem Rad oder der Felge des Rads über eine an dem Rad oder der Felge des Rads angeordneten Verzahnung, wobei vorzugsweise das Abtriebsrad ein mit der Verzahnung in Eingriff bringbares Zahnrad ist.The interaction of a driven wheel with a wheel or the rim of the wheel preferably takes place via a toothing arranged on the wheel or the rim of the wheel, with the driven wheel preferably being a gear wheel which can be brought into engagement with the toothing.
Vorzugsweise befindet sich die Kopplungsvorrichtung in einem Gehäuse, welches auf einer Radachse oder einer Fahrwerksstruktur eines Fluggeräts, insbesondere eines Flugzeugs, befestigt ist.The coupling device is preferably located in a housing which is fastened to a wheel axle or a landing gear structure of an aircraft, in particular an airplane.
Durch die Erfindung lässt sich ein aktives Kupplungselement, das bisher im Stand der Technik verwendet worden ist, vermeiden. Darüber hinaus ist keine zusätzliche Überwachung des Kupplungselements erforderlich, was zu einem einfachen Grundkonzept mit sehr hoher Zuverlässigkeit führt.The invention makes it possible to avoid an active clutch element, which has hitherto been used in the prior art. In addition, no additional monitoring of the coupling element is required, resulting in a simple basic concept with a very high level of reliability.
Zudem ist es nach der Erfindung auch möglich, den bisher lediglich als Antrieb gesehenen Motor, der mit der Antriebswelle in Verbindung steht, als Generator zu verwenden, um eine Bremsfunktion für das mit der Kopplungsvorrichtung in Verbindung bringbaren Rads/ Felge vorzusehen. Das anhand eines Antriebs beschriebene Prinzip bleibt hierbei unverändert, lediglich der Kraftfluss ist dabei umgekehrt. Die erfindungsgemäße Kopplungsvorrichtung wie auch das erfindungsgemäße Kopplungssystem können daher sowohl zum Antreiben als auch zum Abbremsen eines Rads genutzt werden.In addition, it is also possible according to the invention to use the motor, which was previously seen only as a drive and which is connected to the drive shaft, as a generator in order to provide a braking function for the wheel/rim that can be connected to the coupling device. The principle described using a drive remains unchanged, only the power flow is reversed. The coupling device according to the invention and the coupling system according to the invention can therefore be used both for driving and for braking a wheel.
Weitere Vorteile, Einzelheiten und Merkmale der Erfindung werden anhand der nachfolgenden Beschreibung der Zeichnungen deutlich. Es zeigen:
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1 : eine prinzipielle Anordnung der Kopplungsvorrichtung in Bezug auf ein damit zusammenwirkendes Rad, -
2 : eine Perspektivansicht der Kopplungsvorrichtung, und -
3 : eine Front- und Seitenansicht der erfindungsgemäßen Kopplungsvorrichtung.
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1 : a basic arrangement of the coupling device in relation to a wheel cooperating therewith, -
2 : a perspective view of the coupling device, and -
3 : a front and side view of the coupling device according to the invention.
Bei Rotation der Antriebswelle 1 in eine Richtung verdreht sich der Kipphebel 3 in die entsprechende Richtung. Dies kann beispielsweise über einen Reibwiderstand geschehen, der von der Antriebswelle 1 auf den Kipphebel 3 übertragen wird. Um die Verdrehung des Kipphebels zu beschränken, sind die entsprechenden Anschlagelemente vorgesehen. Die Planetenräder 4 bleiben bei einem Verdrehen des Kipphebels mit dem Antriebsrad 2 in Verbindung. Durch das Verdrehen des Kipphebels 3 verändern auch die Abtriebsräder 6 ihre Position, sodass bei einer entsprechenden Anordnung eines anzutreibenden Rads 7 dieses nun mit dem jeweiligen Abtriebsrad 6 zusammenwirkt.When the drive shaft 1 rotates in one direction, the
Dabei kann vorgesehen sein, dass der Durchmesser eines Abtriebsrads 6 größer ist als der Durchmesser eines Planetenrads 4.It can be provided that the diameter of a driven
Man erkennt die Antriebswelle 1 sowie den daran gelagerten Kipphebel 3. Dieser weist erneut zwei Schenkel auf, an denen jeweils ein Planetenrad 4, eine Planetenwelle 5 und eine Abtriebsrad 6 angeordnet sind. Ein dritter Schenkel 10 dient dabei als Anschlagfläche für ein Anschlagelement 9. Dabei kann für jede Richtung der Drehung ein separates Anschlagelement 9 vorgesehen sein, sodass die Drehung des Kipphebels 3 in beide Richtungen beschränkt ist.One recognizes the drive shaft 1 and the
Die Seitenansicht der Kopplungsvorrichtung zeigt erneut das Anschlagelement 9 in seiner Funktion zum Beschränken der Auslenkung des Kipphebels 3. Zudem erkennt man die Antriebswelle 1, das Planetenrad 4 und das Abtriebsrad 6.The side view of the coupling device again shows the
Claims (15)
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