RU2529558C2 - Приводной узел для шасси воздушного судна - Google Patents

Abstract

Изобретение относится к приводному узлу для шасси воздушного судна. Шасси воздушного судна содержит первое и второе колесо на общей оси колес. Приводной узел выполнен с возможностью присоединения к первому и второму колесам с возможностью приведения их в движение так, что направление продольного прохождения приводного узла лежит в плоскости, ортогональной общей оси колес. Приводной узел также содержит первый двигатель, выполненный с возможностью присоединения к первому колесу через первую структуру зубчатой передачи с возможностью приведения его в движение, и второй двигатель, выполненный с возможностью присоединения ко второму колесу через вторую структуру зубчатой передачи, с возможностью приведения его в движение. При этом первый и второй двигатели расположены в тандеме вдоль направления продольного прохождения приводного узла. Приводной узел может содержать двигатель и дифференциальную передачу, первую и вторую шестерни. Двигатель выполнен с возможностью присоединения к первому и второму колесам через дифференциальную передачу с возможностью приведения их в движение. Первая шестерня выходной ступени выполнена с возможностью зацепления с осевой шестерней первого колеса, которая присоединена к первому колесу, для приведения в движение первого колеса. Вторая шестерня выходной ступени выполнена с возможностью зацепления с осевой шестерней второго колеса, которая присоединена ко второму колесу, для приведения в движение второго колеса. Первая и вторая шестерни выходной ступени совмещены на общей оси выходной ступени, которая ортогональна направлению продольного прохождения приводного узла. Достигается обеспечение необходимой энергии для руления большого коммерческого воздушного судна с минимальными требованиями к пространству на общей конструкции шасси. 3 н. и 27 з.п. ф-лы, 7 ил.

Description

Настоящее изобретение относится к приводному узлу для шасси воздушного судна и к шасси воздушного судна, содержащему приводной узел.

Обычно, большие коммерческие воздушные суда, также далее в этом документе называемые самолетами, используют свои газотурбинные двигатели для руления по летному полю или зоне маневрирования аэропорта. Поскольку газотурбинные двигатели самолетов не спроектированы для эффективной работы в низкоэнергетическом режиме, таком как необходимый во время операции руления на земле, маневрирование воздушного судна на земле потребляет большое количество топлива. Увеличение цен на топливо сделало это потребление топлива во время руления еще более неприятным. Более того, эффективность использования топлива для всего полета уменьшается из-за большого количества топлива, которое должно быть перенесено во время полета для руления в аэропорту назначения. В качестве альтернативы, для буксировки или толкания самолетов на летном поле используются специальные транспортные средства. Тем не менее, поскольку такие специальные транспортные средства являются сами по себе дорогими и не доступны в большом количестве в большинстве аэропортов, они обычно используются только для коротких расстояний, таких как операция буксировки хвостом вперед от посадочных ворот. Это опять ведет к использованию газотурбинных двигателей почти на всем рулении, что приводит к описанным выше недостаткам.

Альтернативные решения для руления воздушного судна были предложены в предшествующем уровне техники. В DE 10 2008 006 295 A1 описан электрический двигатель, установленный на опору шасси воздушного судна. Электрический двигатель содержит вал двигателя, параллельный оси колес шасси. Вал двигателя может быть перемещен в осевом направлении между разными положениями для зацепления/расцепления со структурой колес шасси воздушного судна и приведения колес в движение.

В WO 2009/086804 A1 описан двигатель для приведения в движение колес шасси самолета, который расположен в основании стойки шасси или установлен как двигатель ступицы колеса в ступице или ободе колеса.

Несмотря на то что с этими подходами могут быть достигнуты улучшения, было обнаружено, что, особенно для больших коммерческих воздушных судов, эти подходы не давали удовлетворительных результатов в отношении обеспечения необходимой энергии для приведения в движение самолета без помощи газотурбинных двигателей, в это же время эффективно используя очень ограниченное пространство, доступное для таких приводов.

Соответственно, проблемой, лежащей в основе настоящего изобретения, является разработка привода для шасси воздушного судна, который позволяет обеспечить необходимую энергию для руления большого коммерческого воздушного судна, такого как обычное пассажирское воздушное судно, в это же время налагая минимальные требования к пространству на общую конструкцию шасси воздушного судна.

Эта проблема решена приводным узлом согласно п.1 формулы изобретения.

Заявленный приводной узел для шасси воздушного судна, имеющего по меньшей мере первое колесо и второе колесо на общей оси колес, отличается тем, что приводной узел выполнен с возможностью присоединения к первому и второму колесам, с возможностью приведения их в движение, так, что направление продольного прохождения приводного узла лежит в плоскости, ортогональной общей оси колес.

Обеспечение приводного узла таким образом, что его конструкция требует, чтобы он был ориентирован в плоскости, ортогональной общей оси колес для рабочего соединения с первым и вторым колесами, обеспечивает несколько преимуществ. Двигатель(и) приводного узла больше не ограничивается(ются) расстоянием между двумя колесами в его(их) продольном направлении. Без такого жесткого ограничения продольного прохождения двигателя(лей) скорость и/или крутящий момент и/или произведение скорости на крутящий момент, достигаемые двигателем(лями), могут быть увеличены по сравнению с предшествующим уровнем техники. Соответственно, двигателем(лями) может быть сгенерировано больше энергии для руления воздушного судна. Отмечено, что направление продольного прохождения приводного узла, которое также называется продольным прохождением двигателя, относится к оси вала двигателя, содержащегося в приводном узле. Соответственно, ориентация двигателя обеспечивает более гибкую длину двигателя, так что могут быть осуществлены улучшенные характеристики двигателя. Конкретная ориентация приводного узла также обеспечивает более гибкий выбор расстояния между первым и вторым колесом, поскольку это расстояние ограничивает только поперечный размер приводного узла. Уменьшенное расстояние между первым и вторым колесом может привести к уменьшению общих требований к пространству для колес, так что шасси воздушного судна во время полета может быть сложено с более эффективным использованием пространства. Обычно, направление продольного прохождения приводного узла соответствует направлению наибольшего геометрического прохождения приводного узла.

Термин «общая ось колес» относится к геометрической оси, проходящей через центры первого и второго колес.

Плоскость, ортогональная общей оси колес, может быть расположена между первым и вторым колесами. Таким образом, пространство между первым и вторым колесами может быть использовано гораздо более эффективно, чем в предшествующем уровне техники. Приводной узел может быть расположен, по существу, параллельно опоре шасси, поддерживающей первое и второе колеса, например, спереди опоры шасси. Соответственно, большая часть приводного узла лежит внутри пространства между двумя колесами. Пространство между двумя колесами относится к общему объему, окруженному проекцией окружности первого колеса на окружность второго колеса. Это пространство в основном не используется в компоновках предшествующего уровня техники, но должно учитываться при складывании компоновки колес во время полета. Соответственно, изобретение позволяет обеспечивать более мощный, возможно более крупный двигатель, чем в предшествующем уровне техники, в это же время уменьшая требования к пространству посредством обеспечения уменьшения расстояния между колесами и эффективного использования оставшегося пространства между колесами.

Согласно дополнительному варианту осуществления, приводной узел содержит первый двигатель, выполненный с возможностью присоединения к первому колесу через первую структуру зубчатой передачи, с возможностью приведения его в движение, и второй двигатель, выполненный с возможностью присоединения ко второму колесу через вторую структуру зубчатой передачи, с возможностью приведения его в движение, причем первый и второй двигатели расположены в тандеме вдоль направления продольного прохождения приводного узла. Компоновка в тандеме относится к компоновке один-за-другим в направлении продольного прохождения приводного узла. Обеспечение соответствующего двигателя для приведения в движение каждого из двух колес позволяет приводному узлу обладать возможностью приведения в движение первого и второго колес независимо и обеспечивать желаемую разницу скоростей колес, когда воздушное судно осуществляет поворот. Например, опора шасси может быть повернута рулевым двигателем для того, чтобы воздушное судно повернуло направо или налево. Рулевой сигнал, предоставляемый рулевому двигателю, также может быть предоставлен первому и второму двигателям, так что эти двигатели могут приводить в движение первое и второе колеса согласно желаемому радиусу поворота. Соответственно, возможным становится поворот самолета, который уменьшает износ и обрывание шин и других компонентов компоновки колес. Также возможно вызывать поворот воздушного судна посредством приведения в движение первого и второго колес с разными скоростями. Компоновка первого и второго двигателей в тандеме обеспечивает расположение двух двигателей с эффективным использованием пространства, при условии, что два двигателя увеличивают только продольное прохождение приводного узла, но не поперечное прохождение. Следовательно, обеспечение двух двигателей не влияет на расстояние между первым и вторым колесами, требуемое для расположения приводного узла. Следовательно, достигается улучшенное приведение в движение первого и второго колес, в то же время гарантируя компоновку с эффективным использованием пространства всего шасси воздушного судна.

Согласно дополнительному варианту осуществления, первый двигатель при работе приводит в движение первую коническую шестерню, причем первая коническая шестерня выполнена с возможностью присоединения к первому колесу через первую структуру зубчатой передачи, с возможностью приведения его в движение, и второй двигатель при работе приводит в движение вторую коническую шестерню, причем вторая коническая шестерня выполнена с возможностью присоединения ко второму колесу через вторую структуру зубчатой передачи, с возможностью приведения его в движение. Первая и вторая конические шестерни обеспечивают изменение направления оси вращения компонентов, приводимых в движение первым и вторым двигателями. В частности, вращение валов первого и второго двигателей может вызвать вращение других элементов зубчатой передачи, которые не совмещены или параллельны с валами двигателей и содержатся в первой и второй структурах зубчатой передачи, соответственно. Более конкретно, может быть достигнут поворот оси вращения ведомых компонентов на 90°. Соответственно, компоненты структуры зубчатой передачи, ось вращения которых идентична или параллельна общей оси колес, могут быть приведены в движение через первую и вторую конические шестерни. Это вращение затем может быть передано первому и второму колесам обычным образом.

Согласно дополнительному варианту осуществления, первый и второй двигатели расположены соосно. Эта компоновка обеспечивает очень эффективное использование пространства, поскольку в приводном узле присутствует только одна общая ось вращения, вокруг которой расположены первый и второй двигатели. Поперечное прохождение приводного узла может быть сведено к минимуму, так как для приведения в движение колес не требуются два поперечно смещенных вала двигателя.

Согласно дополнительному варианту осуществления, первый двигатель имеет вал первого двигателя и второй двигатель имеет вал второго двигателя, причем вал первого двигателя является полым и расположен вокруг вала второго двигателя. Расположение полого вала двигателя вокруг другого вала двигателя обеспечивает то, что первый и второй двигатели могут быть расположены соосно, тогда как достигается полная независимость приведения в движение первого и второго колес.

В конкретном варианте осуществления, первый и второй двигатели являются электрическими двигателями или гидравлическими двигателями.

В дополнительном варианте осуществления, первая структура зубчатой передачи содержит первый элемент зубчатой передачи, имеющий третью коническую шестерню и вал первого элемента зубчатой передачи, и вторая структура зубчатой передачи содержит второй элемент зубчатой передачи, имеющий четвертую коническую шестерню и вал второго элемента зубчатой передачи, причем один из валов первого и второго элементов зубчатой передачи имеет полую часть и другой из валов первого и второго элементов зубчатой передачи поддерживается в полой части. Оси вращения валов первого и второго элементов зубчатой передачи могут быть совмещены. Поддерживание одного вала элемента зубчатой передачи внутри другого обеспечивает очень компактную и стабильную компоновку двух независимых передач энергии от первого двигателя к первому колесу и от второго двигателя ко второму колесу. Первая коническая шестерня может быть зацеплена с третьей конической шестерней, и вторая коническая шестерня может быть зацеплена с четвертой конической шестерней. Таким образом, осуществляется первая ступень передаточного числа. Передаточное число между первой и третьей коническими шестернями может быть таким же, как передаточное число между второй и четвертой коническими шестернями. Энергия, генерируемая первым и вторым двигателями, передается через два соосных вала двигателя к двум элементам зубчатой передачи, которые совмещены на общей оси, но смещены поперечно относительно друг друга. Достигается компактная передача энергии, которая предусматривает - у ее выходов - два поперечно смещенных элемента зубчатой передачи с независимыми скоростями вращения. Благодаря тому, что один элемент зубчатой передачи поддерживается внутри другого, поперечный размер приводного узла сведен к минимуму.

Согласно другому варианту осуществления, приводной узел содержит двигатель и дифференциальную передачу, причем двигатель выполнен с возможностью присоединения к первому и второму колесам через дифференциальную передачу, с возможностью приведения их в движение. Обеспечение дифференциальной передачи дает возможность механической регулировки скоростей колес, когда воздушное судно осуществляет поворот. Соответственно, два колеса могут быть приведены в движение одним двигателем, тогда как дифференциальная передача обеспечивает уменьшение износа и обрывания шин и других структурных компонентов колес посредством механической регулировки скоростей колес для данного радиуса поворота. Дифференциальная передача может быть встроенной дифференциальной передачей, что означает, что она встроена в коробку передач. Двигатель может содержать коническую шестерню для зацепления с дифференциальной передачей. Таким образом, достигается эффективный поворот оси передачи энергии от направления продольного прохождения приводного узла к направлению, параллельному или соосному с общей осью колес. Дифференциальная передача может быть выполнена с возможностью присоединения к первому и второму колесам посредством первой и второй структур зубчатой передачи, соответственно. Также, дифференциальная передача может быть коническим дифференциалом или планетарным дифференциалом или шариковым дифференциалом. Двигатель может быть электрическим двигателем или гидравлическим двигателем.

Согласно другому варианту осуществления, приводной узел содержит первую шестерню выходной ступени, выполненную с возможностью зацепления с осевой шестерней первого колеса, которая присоединена к первому колесу, для приведения в движение первого колеса, и вторую шестерню выходной ступени, выполненную с возможностью зацепления с осевой шестерней второго колеса, которая присоединена ко второму колесу, для приведения в движение второго колеса, причем первая и вторая шестерни выходной ступени совмещены на общей оси выходной ступени, которая, по существу, ортогональна направлению продольного прохождения приводного узла. Общая ось выходной ступени может быть параллельна общей оси колес. Таким образом, может быть предусмотрен приводной узел, который имеет две шестерни выходной ступени, которые могут быть круглыми шестернями внешнего зацепления, и которые могут быть одновременно приведены в зацепление с двумя осевыми шестернями колес, присоединенными к первому и второму колесам. Приводной узел в целом имеет рассмотренные выше преимущества, заключающиеся в том, что он имеет направление продольного прохождения в плоскости, ортогональной общей оси колес, тогда как обеспечение шестерен выходной ступени, ортогональных направлению продольного прохождения, гарантирует, что может быть осуществлено непосредственное выборочное зацепление между приводным узлом и структурой колес. Комбинация первой и второй шестерен выходной ступени и осевых шестерен первого и второго колес, которые могут быть круглыми шестернями внешнего зацепления, также обеспечивает ступень передаточного числа, которая находится снаружи приводного узла. Поскольку шестерни выходной ступени могут иметь маленький диаметр, и осевые шестерни колес могут иметь большой диаметр, может быть достигнута понижающая ступень, имеющая большое передаточное число, что способствует выработке достаточного крутящего момента с использованием компактного двигателя. Соответственно, эта ступень передаточного числа дополняет все передаточные числа, которые могут быть осуществлены внутри приводного узла, что способствует сохранению приводного узла компактным. Замечено, что термин «присоединенный», который используется по отношению к прикреплению между осевыми шестернями первого и второго колес и первым и вторым колесами, относится к вращательно-неподвижному соединению между этими элементами. Он направлен на охватывание всех прикреплений, которые обеспечивают передачу крутящего момента от первой и второй шестерен выходной ступени к осевым шестерням первого и второго колес и, наконец, к первому и второму колесам, соответственно. Компоновки, которые учитывают исключительные ситуации, такие как предусмотрение люфта во вращательно-неподвижной компоновке или намеренный отказ фиксации вращения в случае превышения крутящим моментом предварительно определенной пороговой величины, подразумеваются как не исключаемые из термина «присоединенный».

В дополнительном варианте осуществления, первая и вторая структуры зубчатой передачи содержат планетарную передачу, соответственно. Планетарные передачи обеспечивают понижение скоростей вращения и соответствующее увеличение крутящих моментов очень компактным образом. Благодаря требованию малого пространства, в приводном узле может быть осуществлена ступень передаточного числа через планетарные передачи. Вместе со ступенью передаточного числа, связанной с коническими шестернями и ступенью передаточного числа, связанной с шестернями выходной ступени и осевыми шестернями колес, могут быть очень компактно осуществлены три понижающие ступени. Ступень конической шестерни обеспечивает изменение на 90° оси вращения от направления вала(валов) двигателя к направлению, совмещенному или параллельному с общей осью колес. Понижающая ступень на выходе приводного узла обеспечивает удобное выполнение одновременного зацепления двух шестерен выходной ступени приводного узла с осевыми шестернями колес, присоединенными к первому и второму колесам, соответственно.

В дополнительном варианте осуществления, первая и вторая шестерни выходной ступени выполнены с возможностью выборочного зацепления с осевыми шестернями первого и второго колес через перемещение первой и второй шестерен выходной ступени, по существу, в радиальном направлении осевых шестерен первого и второго колес. Термин «выборочное зацепление» относится к зацеплению с выбором времени. Иначе говоря, шестерни выходной ступени могут быть зацеплены с осевыми шестернями колес в некоторые моменты времени, тогда как в другие моменты времени может присутствовать расцепление между шестернями выходной ступени и осевыми шестернями колес. Соответственно, выборочное зацепление относится к соединению между двумя объектами, которые могут быть в зацепленном или расцепленном состоянии. Перемещение, по существу, в радиальном направлении осевых шестерен первого и второго колес означает, что во время операции расцепления, общая ось шестерен выходной ступени, по существу, остается в плоскости радиального перемещения, образованной общей осью колес и общей осью выходной ступени в положении зацепления.

Перемещение первой и второй шестерен выходной ступени может быть осуществлено через шарнирное вращение приводного узла или поперечное смещение приводного узла. По сути, шарнирное вращение приводного узла не дает общей оси выходной ступени оставаться точно в плоскости радиального перемещения. Тем не менее, посредством выбора расстояния между точками зацепления (шестерен выходной ступени и осевых шестерен колес) и шарнирной опорой, например, структурой шарнирного крепления для прикрепления приводного узла к опоре шасси, таким образом чтобы оно было сравнительно большим, расцепление может быть осуществлено почти в радиальном направлении осевых шестерен первого и второго колес. Поперечное смещение означает, что приводной узел перемещается, причем перемещение не включает в себя какой-либо компоненты вращения приводного узла относительно остального шасси воздушного судна. Радиальное направление зацепления/расцепления обеспечивает аккуратные операции зацепления, которые сохраняют низкими износ и обрывание первой и второй шестерен выходной ступени и осевых шестерен первого и второго колес. Обычно общая ось шестерен выходной ступени остается параллельной общей оси осевых шестерен колес во время зацепления/расцепления шестерен несмотря на то, что расстояние между этим осями уменьшается/увеличивается.

В частности, перемещение первой и второй шестерен выходной ступени может соответствовать, по существу, прямому перемещению соответствующего зуба первой и второй шестерен выходной ступени к соответствующему пространству зацепления между двумя соответствующими зубами осевых шестерен первого и второго колес. Термин «прямое перемещение» подразумевается как описывающий перемещение соответствующего зуба вдоль линии, соединяющей центр осевой шестерни колеса, свод стопы осевой шестерни колеса, свод вершины шестерни выходной ступени и центр шестерни выходной ступени. Зацепление относится к перемещению свода вершины шестерни выходной ступени к своду стопы осевой шестерни колеса, тогда как расцепление относится к перемещению свода вершины шестерни выходной ступени от свода стопы осевой шестерни колеса и возможному прохождению свода вершины осевой шестерни колеса. Перемещение зацепления такого типа обеспечивает сведение к минимуму износа и обрывания зубьев шестерен. Конечно же, когда и шестерни выходной ступени, и осевые шестерни колес находятся во вращательном движении, прямое перемещение зуба к пространству зацепления имеет место только в некоторый момент времени, при этом смежные зуб и пространство осуществляют прямое перемещение в следующий момент.

Приводной узел также может содержать встроенную компоновку колеса свободного хода. Компоновка колеса свободного хода предотвращает передачу вращения осевых шестерен колес к двигателю(лям) приводного узла, даже когда приводной узел находится в положении зацепления. Соответственно, в одной точке на пути передачи энергии от двигателя(лей) к шестерням выходной ступени, ступень может быть оснащена обгонной муфтой или тому подобным, которая предотвращает передачу энергии от элемента ниже по потоку к элементу выше по потоку, при взгляде на нормальный рабочий поток энергии от двигателя(лей) к колесам. Такая компоновка колеса свободного хода позволяет самолету продолжать катиться, в случае отказа двигателя(лей) приводного узла. Отказавший двигатель(ли) не может блокировать вращение колес. Также, для процесса зацепления приводного узла с осевыми шестернями первого и второго колес, компоновка колеса свободного хода обеспечивает синхронизацию скоростей осевых шестерен колеса со скоростями шестерен выходной ступени, так что может быть предотвращено серьезное повреждение шестерен из-за попытки несинхронизированного зацепления во время операции зацепления. Компоновка колеса свободного хода может быть встроена в любое вращательно-неподвижное соединение, присутствующее в описанной компоновке зубчатой передачи. Например, соединение первой и второй шестерен выходной ступени относительно первой и второй структур зубчатой передачи может иметь встроенную компоновку колеса свободного хода. В качестве альтернативы, первая и вторая кольцевые шестерни первой и второй планетарных передач могут иметь встроенную компоновку колеса свободного хода. Компоновка колеса свободного хода может быть осуществлена механически. Направление свободного качения компоновки колеса свободного хода может быть обратимым. Это позволяет преимуществам компоновки колеса свободного хода проявляться как при приведении в движение воздушного судна вперед, так и назад с приводным узлом.

В дополнительном варианте осуществления, приводной узел содержит самозакрепляющийся механизм зацепления/расцепления. Такой самозакрепляющийся механизм зацепления/расцепления предотвращает непреднамеренное зацепление приводного узла со структурой колес, которое может привести к неожиданному поведению шасси воздушного судна, что потенциально является очень опасным, особенно во время взлета и посадки. Самозакрепляющийся механизм зацепления/расцепления может содержать коленчатый рычаг. Также самозакрепляющийся механизм зацепления/расцепления может быть приведен в действие пневматически, гидравлически или электрически.

В дополнительном варианте осуществления, приводной узел содержит механизм зацепления/расцепления, выполненный с возможностью синхронизации скоростей вращения первой и второй шестерен выходной ступени с осевыми шестернями первого и второго колес посредством считывания скорости колеса и регулировки скорости двигателя. Соответственно, может быть достигнута синхронизированная угловая скорость первой и второй шестерен выходной ступени и осевых шестерен первого и второго колес, которая обеспечивает точное зацепление этих шестерен, так что износ и обрывание шестерен могут оставаться низкими. Приводной узел может содержать управляющий узел, находящийся в сообщении с датчиком, измеряющим скорость колеса, и генерирующий управляющие команды для двигателя приводного узла. В случае обеспечения двух независимых двигателей для приведения в движение первого и второго колес, два датчика могут быть предусмотрены для измерения скоростей колес, и две управляющие команды могут быть сгенерированы управляющим узлом для независимого управления двумя двигателями.

В другом варианте осуществления, приводной узел может содержать считывающее устройство для считывания относительного положения зубьев шестерни для прицельного зацепления первой и второй шестерен выходной ступени с осевыми шестернями первого и второго колес, соответственно. Использование непосредственного измерения положений зубьев шестерни обеспечивает очень аккуратное зацепление шестерен, так как переменная, которая является решающей для износа и отрывания шестерен, а именно их относительное положение, является непосредственно доступной для управления двигателем(лями) приводного узла. Вращательное положение шестерни выходной ступени может быть определено через отдельный датчик, такой как инкрементный датчик положения, круговой датчик положения, или другой датчик положения в местоположении шестерни выходной ступени. В случае если двигатель является электрическим двигателем, он обычно содержит датчик положения для определения положения двигателя, выход которого может быть использован для определения положения шестерни выходной ступени, с определением, учитывающим передаточное число коробки передач. Положение осевой шестерни колеса также может быть определено датчиком положения, который может быть встроен в опору шасси. Шасси воздушного судна может содержать систему торможения с АБС (анти-блокировочной системой), причем в этом случае выход датчика положения системы торможения с АБС может быть использован для определения положения осевой шестерни колеса. Датчик положения для определения положения осевой шестерни колеса может быть прикреплен к приводному узлу. Датчик положения может быть оптическим или индуктивным датчиком, измеряющим расстояние до зуба осевой шестерни колеса или срабатывающим от зубьев осевой шестерни колеса. Таким образом, расположение пространств между зубьями может быть определено очень точно.

Согласно другому варианту осуществления, шасси воздушного судна содержит по меньшей мере первое колесо и второе колесо на общей оси колес и приводной узел, как описано в любом варианте осуществления выше. Шасси воздушного судна может содержать осевую шестерню первого колеса, которая присоединена к первому колесу, выполненную с возможностью зацепления с первой шестерней выходной ступени приводного узла, и осевую шестерню второго колеса, которая присоединена ко второму колесу, выполненную с возможностью зацепления со второй шестерней выходной ступени приводного узла.

Шасси воздушного судна также может иметь опору шасси, поддерживающую первое и второе колеса, причем приводной узел прикреплен к опоре шасси. Колеса могут поддерживаться опорой шасси через вал колеса в сборе. Прикрепление к опоре шасси обеспечивает стабильное прикрепление приводного узла к шасси воздушного судна. Направление продольного прохождения приводного узла может быть, по существу, параллельным опоре шасси. Эта компоновка обеспечивает использование пространства между первым и вторым колесами для расположения приводного узла, так что образуется в целом эффективно использующее пространство шасси воздушного судна. В частности, пространство для складывания шасси воздушного судна во время полета остается маленьким. Также расположение приводного узла параллельно опоре шасси обеспечивает оказание приводным узлом лишь минимального дополнительного аэродинамического сопротивления.

В дополнительном варианте осуществления, шасси воздушного судна выполнено с возможностью использования в качестве носового шасси или основного шасси. Также, осевые шестерни первого и второго колес могут быть установлены на соответствующем ободе первого и второго колес. Первый и второй обода являются очень подходящими структурами для установки осевых шестерен первого и второго колес, так как они по сути являются стабильными структурами, которые выполнены с возможностью переноса веса всего воздушного судна и разработаны для выдерживания экстремальных условий окружающей среды во время полета и на земле. Осевые шестерни первого и второго колес могут быть эвольвентными шестернями или циклоидными шестернями или шестернями Новикова или гипоидными шестернями. Эвольвентные шестерни и циклоидные шестерни могут быть особенно сопротивляющимися износу и отрыванию во вредной окружающей среде шасси воздушного судна, где обычно накапливаются большие количества грязи. Шестерни Новикова могут иметь особенно высокую грузоподъемность. Особенно в комбинации с радиальным зацеплением/расцеплением шестерен, шестерни Новикова также обеспечивают прекрасную долговечность осевых шестерен колес.

Изобретение описано более подробно ниже по отношению к иллюстративным вариантам осуществления, показанным на прилагаемых чертежах, в которых:

На фиг.1 показано трехмерное представление шасси воздушного судна согласно первому примерному варианту осуществления изобретения.

На фиг.2 показано поперечное сечение шасси воздушного судна согласно первому примерному варианту осуществления изобретения.

На фиг.3 показана увеличенная часть поперечного сечения, показанного на фиг.2.

На фиг.4 показано дополнительное поперечное сечение шасси воздушного судна согласно первому примерному варианту осуществления изобретения.

На фиг.5а показана увеличенная часть поперечного сечения, показанного на фиг.4.

На фиг.5b показана увеличенная часть, показанная на фиг.4, с приводным узлом в положении расцепления.

На фиг.6 показано поперечное сечение шасси воздушного судна согласно второму примерному варианту осуществления изобретения.

На фиг.1 показано трехмерное представление шасси 2 воздушного судна согласно первому примерному варианту осуществления настоящего изобретения. Шасси 2 воздушного судна содержит первое колесо 4 и второе колесо 6, которые соединены валом 12 в сборе. Первое и второе колеса 4, 6 совмещены на общей оси А колес в геометрическом смысле. Первое колесо 4 содержит первый обод 32, который предусмотрен с осевой шестерней 8 первого колеса. Второе колесо 6 содержит второй обод 34, который предусмотрен с осевой шестерней 10 второго колеса. Осевые шестерни 8, 10 первого и второго колеса могут быть установлены на первый и второй обода 32, 34 первого и второго колес 4, 6 любым подходящим образом, который обеспечивает вращательно-неподвижное соединение между ободами и осевыми шестернями колес. Обода и осевые шестерни колес также могут быть выполнены как одно целое, соответственно, то есть, первый обод 32 и осевая шестерня 8 первого колеса могут быть выполнены как одно целое и второй обод 34 и осевая шестерня 10 второго колеса могут быть выполнены как единое целое. Таким образом, достигается неподвижное соединение между осевыми шестернями 8, 10 первого и второго колес и первым и вторым колесами 4, 6, так что вращательное перемещение, передаваемое к шестерням 8, 10 первого и второго колес, передается к первому и второму колесам 4, 6. Осевые шестерни 8, 10 первого и второго колес являются круглыми шестернями внешнего зацепления, с их зубьями, расположенными прямо между осевыми краями шестерни внешнего зацепления и перпендикулярно им.

Шасси 2 воздушного судна дополнительно содержит опору 14 шасси, проходящую вдоль оси D опоры, и приводной узел 16, который прикреплен к опоре 14 шасси. Приводной узел 16 содержит первый двигатель 18 и второй двигатель 20, коробку 26 передач, первую шестерню 22 выходной ступени и вторую шестерню 24 выходной ступени. Первый и второй двигатели 18, 20 расположены вдоль общей продольной оси C, также называемой направлением продольного прохождения приводного узла 16. Первая и вторая шестерни 22, 24 выходной ступени расположены вдоль общей оси B выходной ступени. Приводной узел 16 подвижно присоединен к опоре 14 шасси, так что первая и вторая шестерни 22, 24 выходной ступени могут быть выборочно приведены в зацепление с осевыми шестернями 8, 10 первого и второго колес. Операция зацепления приводит первую и вторую шестерни 22, 24 выходной ступени одновременно в зацепление с осевыми шестернями 8, 10 первого и второго колес. Первый двигатель 18 присоединен с возможностью приведения в движение к первой шестерне 22 выходной ступени, и второй двигатель 20 присоединен с возможностью приведения в движение ко второй шестерне 24 выходной ступени. Таким образом, первое и второе колеса 4, 6 могут быть приведены в движение с различными скоростями первым и вторым двигателями 18, 20, так что воздушное судно, которое оборудовано шасси 2 воздушного судна, может легко осуществлять повороты на летном поле или в зоне маневрирования аэропорта. Коробка 26 передач обеспечивает передаточное число коробки передач. Также, шестерни 22, 24 выходной ступени и осевые шестерни 8, 10 колес обеспечивают передаточное число выходной передачи. Произведение передаточного числа коробки передач и передаточного числа передачи выходной ступени позволяет приводить в движение большие самолеты посредством двух сравнительно маленьких двигателей, которые могут быть помещены спереди опоры 14 шасси и проходить в пространство между первым и вторым колесами 4, 6. Передаточные числа преобразуют высокие скорости двигателей первого и второго двигателей 18, 20 в большие значения крутящего момента, необходимые для приведения в движение воздушного судна во время операции руления.

В примерном варианте осуществления, изображенном на фиг.1, первый и второй двигатели 18, 20 являются электрическими двигателями. Тем не менее, приводной узел 16 также может быть оснащен гидравлическими двигателями.

Фиг.2 представляет собой поперечное сечение шасси 2 воздушного судна с фиг.1. Плоскость поперечного сечения параллельна оси колес спереди опоры 14 шасси. Ось выходной ступени, на которой совмещены первая и вторая шестерни 22, 24 выходной ступени, лежит в плоскости поперечного сечения, так что приводной узел 16 разрезан пополам вдоль продольного прохождения приводного узла плоскостью поперечного сечения, то есть, на поперечном сечении на фиг.2 показана внутренняя часть приводного узла 16. Поскольку шасси 2 воздушного судна с фиг.2 соответствует шасси воздушного судна с фиг.1, для одинаковых элементов использованы одинаковые условные обозначения. На фиг.2 хорошо видно, что осевые шестерни 8, 10 первого и второго колес установлены на первом и втором ободах 32, 34.

Второй двигатель 20 содержит вал 30 второго двигателя, который проходит через первый двигатель 18. Первый двигатель 18 содержит вал 28 первого двигателя, который является полым и расположен вокруг вала 30 второго двигателя. В примерном варианте осуществления, показанном на фиг.2, вал 28 первого двигателя проходит вдоль маленькой части вала 30 второго двигателя. Первый и второй двигатели 18, 20 расположены соосно, то есть, центральные оси вала 28 первого двигателя и вала 30 второго двигателя являются идентичными и идентичны оси С, образующей продольное прохождение первого и второго двигателей. Опять же, термин «ось» используется в его геометрическом смысле.

Первый двигатель 18 и второй двигатель 20 расположены в тандеме, то есть, они расположены один за другим при виде от коробки передач или один над другим при виде в плоскости поперечного сечения на фиг.2. Это направление взгляда грубо соответствует направлению взгляда наблюдателя при его расположении спереди шасси 2 воздушного судна. Соосная компоновка первого и второго двигателей 18, 20 позволяет обеспечить два двигателя, которые проходят совместно вдоль продольного прохождения приводного узла 16. Иначе говоря, два двигателя проходят, по существу, одинаково от их общей оси во всех направлениях, ортогональных общей оси, в частности, в поперечном направлении, определенном как направление общей оси колес.

Фиг.3 представляет собой увеличенную версию части коробки передач, показанной в центре фиг.2. На фиг.3 показан вал 28 первого двигателя 18, а также концевая часть вала 30 второго двигателя 20. Вал 28 первого двигателя содержит первую коническую шестерню 38 у его концевой части. Вал 30 второго двигателя содержит вторую коническую шестерню 40 у его концевой части. Коробка 26 передач дополнительно содержит первый элемент 42 зубчатой передачи и второй элемент 44 зубчатой передачи. Первый элемент 42 зубчатой передачи содержит третью коническую шестерню 54, которая находится в зацеплении с первой конической шестерней 38. Второй элемент 44 зубчатой передачи содержит четвертую коническую шестерню 56, которая находится в зацеплении со второй конической шестерней 40. Первый элемент 42 зубчатой передачи дополнительно содержит вал 66 первого элемента зубчатой передачи, и второй зубчатый элемент 44 содержит вал 68 второго элемента зубчатой передачи. Вал 66 первого элемента зубчатой передачи и вал 68 второго элемента зубчатой передачи совмещены вдоль общей оси. В примерном варианте осуществления на фиг.3 эта ось валов 66, 68 первого и второго элементов зубчатой передачи совпадает с осью выходной ступени, на которой совмещены первая и вторая шестерни 22, 24 выходной ступени. Валы первого и второго элементов зубчатой передачи соответственно проходят из центральной части коробки 26 передач к первой и второй шестерням 22, 24 выходной ступени, расположенным на поперечных концах коробки 26 передач, что может быть видно на фиг.2. Через конические шестерни с первой по четвертую вращение первого и второго валов 28, 30 двигателей приводит к вращению первого и второго элементов 42, 44 зубчатой передачи. Таким образом, ось вращения первого и второго элементов 42, 44 зубчатой передачи ортогональна оси вращения валов 28, 30 первого и второго двигателей.

Часть вала 66 первого элемента зубчатой передачи по направлению к центральной части коробки 26 передач является полой. Часть вала 68 второго элемента зубчатой передачи по направлению к центральной части коробки 26 передач поддерживается внутри вала 66 первого элемента зубчатой передачи. Это поддерживание вала 68 второго элемента зубчатой передачи внутри вала 66 первого элемента зубчатой передачи обеспечивает аккуратное и точное совмещение валов 66, 68 первого и второго элементов зубчатой передачи и также первого и второго элементов 42, 44 зубчатой передачи в целом. Вал 68 второго элемента зубчатой передачи поддерживается внутри вала 66 первого элемента зубчатой передачи первым радиально-упорным подшипником 70 и радиальным подшипником 72.

Коробка 26 передач дополнительно содержит первую планетарную передачу 46 и вторую планетарную передачу 48. Она также содержит третий элемент 62 зубчатой передачи и четвертый элемент 64 зубчатой передачи. Первая планетарная передача 46 присоединяет первый элемент 42 зубчатой передачи к третьему элементу 62 зубчатой передачи, и вторая планетарная передача 48 присоединяет второй элемент 44 зубчатой передачи к четвертому элементу 64 зубчатой передачи.

Коробка 26 передач содержит первую шестерню 50 с внутренним зацеплением, которая выполняет функцию кольцевой шестерни для первой планетарной передачи 46. Первый элемент 42 зубчатой передачи содержит часть 58 первой шестерни внешнего зацепления, которая выполняет функцию солнечной шестерни первой планетарной передачи 46. Третий элемент 62 зубчатой передачи содержит первое множество сателлитов 74. Первое множество сателлитов 74 находится в зацеплении с первой шестерней 50 с внутренним зацеплением и частью 58 первой шестерни внешнего зацепления. Таким образом, часть 58 первой шестерни внешнего зацепления, первое множество сателлитов 74 и первая шестерня 50 с внутренним зацеплением образуют первую планетарную передачу 46.

Коробка 26 передач дополнительно содержит вторую шестерню 52 с внутренним зацеплением, которая выполняет функцию кольцевой шестерни для второй планетарной передачи 48. Второй элемент 44 зубчатой передачи содержит часть 60 второй шестерни внешнего зацепления, которая выполняет функцию солнечной шестерни второй планетарной передачи 48. Четвертый элемент 64 зубчатой передачи содержит второе множество сателлитов 76. Второе множество сателлитов 76 находится в зацеплении со второй шестерней 52 с внутренним зацеплением и частью 60 второй шестерни внешнего зацепления. Таким образом, часть 60 второй шестерни внешнего зацепления, второе множество сателлитов 76 и вторая шестерня 52 с внутренним зацеплением образуют вторую планетарную передачу 48.

Наружная часть вала 66 первого элемента зубчатой передачи, то есть, часть вала 66 первого элемента зубчатой передачи по направлению к первой шестерне 22 выходной ступени, поддерживается внутри углубления третьего элемента 62 зубчатой передачи через второй радиально-упорный подшипник 78. Таким образом, достигается стабильное совмещение между первым элементом 42 зубчатой передачи и третьим элементом 62 зубчатой передачи, которое обеспечивает надежное функционирование первой планетарной передачи 46. Наружная часть вала 68 второго элемента зубчатой передачи, то есть, часть вала 68 второго зубчатого элемента по направлению ко второй шестерне 24 выходной ступени, поддерживается внутри углубления четвертого элемента 64 зубчатой передачи через третий радиально-упорный подшипник 80. Таким образом, достигается стабильное совмещение между вторым элементом 44 зубчатой передачи и четвертым элементом 64 зубчатой передачи, которое обеспечивает надежное функционирование второй планетарной передачи 48.

Третий элемент 62 зубчатой передачи опирается на корпус коробки 26 передач через четвертый радиально-упорный подшипник 82. Аналогично, четвертый элемент 64 зубчатой передачи опирается на корпус коробки 26 передач через пятый радиально-упорный подшипник 84. Первая шестерня 22 выходной ступени прикреплена к третьему элементу 62 зубчатой передачи, и вторая шестерня 24 выходной ступени прикреплена к четвертому элементу 64 зубчатой передачи. Это прикрепление может быть выполнено любым подходящим способом, который обеспечивает вращательно-неподвижное соединение между третьим и четвертым элементами 62 и 64 зубчатой передачи и первой и второй шестернями 22, 24 выходной ступени.

Посредством поддерживания первого и второго элементов 42, 44 зубчатой передачи относительно друг друга и посредством поддерживания третьего и четвертого элементов 62, 64 зубчатой передачи относительно первого и второго элементов 42, 44 зубчатой передачи и относительно корпуса коробки 26 передач, осуществляется совмещение с первого по четвертый элементов 42, 44, 62, 64 зубчатой передачи, которое обеспечивает компактную и стабильную структуру зубчатой передачи для передачи вращательной энергии от валов 28, 30 первого и второго двигателей к первой и второй шестерням 22, 24 выходной ступени. Описанная структура зубчатой передачи также обеспечивает очень компактное независимое присоединение с возможностью приведения в движение вала 28 первого двигателя к первой шестерне 22 выходной ступени и вала 30 второго двигателя ко второй шестерне 24 выходной ступени. Это позволяет расположить приводной узел 16 в среде с высокими требованиями к занимаемому пространству в шасси воздушного судна.

По отношению к фиг.2 и 3 обсуждается общее передаточное число, которое достигается посредством примерной структуры зубчатой передачи. Описанная система содержит три понижающих ступени. Первая понижающая ступень находится между первой и второй коническими шестернями 38, 40 и третьей и четвертой коническими шестернями 54, 56, соответственно. Вторая понижающая ступень осуществляется первой и второй планетарными передачами 46, 48, соответственно. Третья понижающая ступень находится между первой и второй шестернями 22, 24 выходной ступени и осевыми шестернями 8, 10 первого и второго колес, соответственно. Первая и вторая понижающие ступени встроены в коробку 26 передач, тогда как третья понижающая ступень осуществлена снаружи коробки передач через зацепление выходной ступени коробки передач с шестернями, связанными с первым и вторым колесами 4, 6.

Выборочное приведение в движение первого и второго колес 4, 6 посредством приводного узла 16 достигается посредством выборочного зацепления между приводным узлом и осевыми шестернями 8, 10 первого и второго колес. Механизмом выборочного зацепления называется механизм, который обеспечивает зацепление и расцепление двух элементов, в частности, двух шестерен. Точка зацепления/расцепления, то есть, точка выборочного зацепления, лежит после коробки 26 передач относительно направления передачи вращательной энергии. Иначе говоря, валы 28, 30 первого и второго двигателей всегда зацеплены с компоновкой зубчатой передачи внутри коробки 26 передач, то есть, с компоновкой зубчатой передачи первой и второй понижающих ступеней. Выборочное приведение в движение между приводным узлом 16 и первым и вторым колесами 4, 6 достигается через выборочное зацепление на выходной стороне приводного узла.

В описанном примерном варианте осуществления, первая понижающая ступень имеет передаточное число от 1,5 до 2,5. Вторая понижающая ступень имеет передаточное число от 3 до 4. Третья понижающая ступень имеет передаточное число от 3,5 до 4,5. Таким образом, возможно приводить в движение воздушное судно с максимальным взлетным весом от 70000 кг до 80000 кг, требующее крутящий момент от 10000 до 18000 Нм на колесе передней опоры для руления посредством единственного приводного узла, имеющего максимальный крутящий момент от 500 Нм до 600 Нм и максимальную скорость от 600 до 8000 оборотов в минуту. Ясно определено, что эти числа являются примерными и представляют собой только пример общей конструкции приводного узла и шасси воздушного судна.

Приводной узел позволяет осуществлять руление воздушного судна без помощи основных турбин. Они используются для запуска, приземления и полета воздушного судна и могут быть выключены во время маневрирования на летном поле в присутствии описанного выше приводного узла. Энергия для работы приводного узла может быть обеспечена вспомогательной силовой установкой, обычно присутствующей в современных воздушных судах. Вспомогательная силовая установка является газотурбинным двигателем, меньшим, чем основные турбины. Она обычно работает перед взлетом для обеспечения самолета электрической энергией, например, для работы воздушного кондиционирования кабины, систем развлечения пассажиров и другого оборудования самолета. Вспомогательная силовая установка может быть выполнена с возможностью обеспечения электрической энергии и/или гидравлического давления для гидравлического двигателя. В качестве альтернативы, может быть отдельный источник энергии для приводного узла, например, топливный элемент или аккумуляторная батарея.

Фиг.4 представляет собой дополнительное поперечное сечение шасси 2 воздушного судна, изображенного на фиг.1 и 2. Плоскость поперечного сечения ортогональна оси колеса и разрезает ось колеса и опору шасси, по существу, по их центральным частям. Плоскость поперечного сечения на фиг.4 отмечена на фиг.2, с направлением взгляда, обозначенным стрелками X-X. На фиг.4 показано, что направление продольного прохождения приводного узла лежит в плоскости, ортогональной общей оси А колес.

На фиг.4 показан приводной узел 16 в положении зацепления с осевыми шестернями 8, 10 первого и второго колес. Более конкретно, первая и вторая шестерни 22, 24 выходной ступени зацеплены с осевыми шестернями 8, 10 первого и второго колес, так что первый и второй двигатели 18, 20 присоединены с возможностью приведения в движение к первому и второму колесам 4, 6, соответственно. Продольное прохождение приводного узла 16, по существу, параллельно опоре 14 шасси в положении зацепления.

Прикрепление приводного узла 16 к опоре 14 шасси описано более подробно. Приводной узел 16 содержит крепежное плечо 88. Опора 14 шасси содержит опорную часть 86 для прикрепления приводного узла 16. Опорная часть 86 и крепежное плечо 88 соединены таким образом, что обеспечивается вращение приводного узла 16 относительно опоры 14 шасси. Иначе говоря, между опорной частью 86 и крепежным плечом 88 установлено шарнирное соединение. В примерном варианте осуществления на фиг.4, крепежное плечо 88 предусмотрено с отверстием для вставки крепежного болта, винта, стержня или тому подобного. Опорная часть 86 имеет углубление для вставки крепежного плеча 88 приводного узла, с пластиной, предусмотренной у каждой наружной стороны углубления опорной части, одна из которых показана на поперечном сечении на фиг.4. Две пластины опорной части 86 содержат отверстие, которое совмещено с отверстием, предусмотренным в крепежном плече 88, так что болт, винт, стержень или тому подобное, упомянутый выше, расположен таким образом, что он проходит через отверстие, предусмотренное в крепежном плече 88, и через отверстия, предусмотренные в опорной части 86. Таким образом, опорная часть 86 и крепежное плечо 88 соединены, причем центральная ось болта, винта, стержня или тому подобного является осью поворота для вращения приводного узла 16 относительно опоры 14 шасси.

Фиг.5а представляет собой увеличенную версию крепежной компоновки между приводным узлом 16 и опорой 14 шасси, показанной на фиг.4. На фиг.5b показана увеличенная версия крепежной компоновки с фиг.5a, с приводным узлом 16, находящимся в положении расцепления относительно осевых шестерен 8, 10 первого и второго колес.

Приводной узел 16 содержит механизм 90 зацепления/расцепления. Приводной узел дополнительно содержит плечо 94 управления зацеплением, к которому присоединен механизм 90 зацепления/расцепления, например, посредством болта, винта, стержня или тому подобного. Механизм 90 зацепления/расцепления содержит коленчатый рычаг, имеющий исполнительный механизм 92 и соединительный элемент 96. Исполнительный механизм 92 и соединительный элемент 96 соединены таким образом, который обеспечивает вращение относительно друг друга, например, посредством болта, винта, стержня или тому подобного. Соединительный элемент 96 представляет собой часть механизма 90 зацепления/расцепления, которая присоединена к плечу 94 управления зацеплением. Исполнительный механизм 92 прикреплен к опорной части 86 у одного его конца. Его другой конец содержит присоединение к соединительному элементу 96. Исполнительный механизм 92 имеет изменяемую длину в его продольном прохождении между одним концом, прикрепленным к опорной части 86, и другим концом, прикрепленным к соединительному элементу 96. Изменение длины исполнительного механизма 92 приводит к смещению соединения между исполнительным механизмом 92 и соединительным элементом 96 вдоль нижней плоскости 98 углубления опорной части 86, предусмотренного для вставки крепежного плеча 88 приводного узла 16. Это приводит к согласованному перемещению соединительного элемента 96, плеча 94 управления зацеплением и приводного узла 16. Исполнительный механизм 92 может быть электрическим, гидравлическим или пневматическим исполнительным механизмом. Результатом работы исполнительного механизма 92 является изменение длины исполнительного механизма 92, что может быть достигнуто посредством обеспечения поршня, расположенного с возможностью скольжения в исполнительном механизме 92.

На фиг.5а, приводной узел 16 показан в положении зацепления с осевыми шестернями первого и второго колес. В положении зацепления, длина исполнительного механизма 92 является минимальной. Соединительный элемент 96 притягивается к опоре 14 шасси и в свою очередь тянет плечо 94 управления зацеплением к опоре 14 шасси. Оно в свою очередь тянет нижнюю часть приводного узла 16, то есть, часть приводного узла 16 под крепежным плечом 88, к опоре 14 шасси. Это приводит к зацеплению первой и второй шестерен выходной ступени с осевыми шестернями первого и второго колес.

На фиг.5b, приводной узел 16 показан в положении расцепления относительно осевых шестерен первого и второго колес. По сравнению с фиг.5a, исполнительный механизм 92 вытянут в длину. Это приводит к перемещению соединения между исполнительным механизмом 92 и соединительным элементом 96 от опоры 14 шасси и под нижнюю плоскость 98 углубления опорной части 86, по сравнению с расположением на фиг.5a. Соединительный элемент 96 находится также в положении, более удаленном от опоры 14 шасси, что приводит к расположению плеча 94 управления зацеплением приводного узла также более удаленно от опоры 14 шасси, так что приводной узел 16 расцеплен относительно осевых шестерен первого и второго колес. Соответственно, длина исполнительного механизма 92 определяет присутствие или отсутствие состояния зацепления. Соответственно, приводной узел 16 может быть зацеплен/расцеплен посредством изменения длины исполнительного механизма 92.

Исполнительный механизм 92 и соединительный элемент 96 образуют коленчатый рычаг, который позволяет механизму 90 зацепления/расцепления быть самозакрепляющимся, что будет рассмотрено далее. В положении расцепления, показанном на фиг.5b, ориентация соединительного элемента 96, по существу, перпендикулярна нижней плоскости 98. Вес приводного узла 16 частично поддерживается крепежным плечом 88 и частично соединительным элементом 96. Через соединительный элемент 96, сила, нормальная к нижней плоскости 98, прилагается к опорной части 86. Из-за того, что сила является нормальной к нижней плоскости 98, в положении расцепления вес приводного узла не образует какую-либо силу для перемещения соединения между исполнительным механизмом 92 и соединительным элементом 96 вдоль нижней плоскости 98. Таким образом, в положении расцепления, не нужно предусматривать какую-либо силу, создаваемую посредством исполнительного механизма для удерживания приводного узла 16 расцепленным. Соответственно, если бы исполнительный механизм отказал, в то время как приводной узел расцеплен, отсутствует опасность непреднамеренного зацепления приводного узла 16 с осевыми шестернями первого и второго колес. Для приведения приводного узла 16 и структуры колес в зацепление требуется активная работа исполнительного механизма 92. Следовательно, не может быть вызвано какое-либо повреждение приводного узла 16 или структуры колес вследствие нежелательного зацепления, например, во время приземления воздушного судна, когда колеса вращаются на высоких скоростях из-за посадочной скорости самолета. Также обеспечено то, что приводной узел 16 не является угрозой для безопасности, так как нежелательное зацепление во время взлета или посадки могло бы иметь серьезные последствия. Следовательно, механизм 90 зацепления/расцепления считается самозакрепляющимся.

На фиг.6 показана часть шасси 2 воздушного судна согласно второму варианту осуществления изобретения. В основном второй вариант осуществления с фиг.6 соответствует первому варианту осуществления, показанному на фиг.1-5, так что одинаковые элементы обозначены одинаковыми условными обозначениями. Описание одинаковых элементов опущено для краткости. Тем не менее, приводной узел 16 второго варианта осуществления шасси 2 воздушного судна, показанный на фиг.6, разработан частично иначе. Приводной узел 16 с фиг.6 имеет только один двигатель 120. Двигатель 120 содержит вал 130 двигателя, который содержит коническую шестерню 140. Коническая шестерня 140 зацеплена с конической шестерней 152 дифференциальной передачи 150. Дифференциальная передача 150 присоединена к третьему и четвертому элементам зубчатой передачи, как описано относительно фиг.3, через первую и вторую планетарные передачи 46, 48, соответственно, как также описано относительно фиг.3. Дифференциальная передача 150 содержит первую часть 166 вала и вторую часть 168 вала. Первая часть 166 вала поддерживается в углублении третьего элемента 62 зубчатой передачи, описанного относительно фиг.3. Вторая часть 168 вала поддерживается в углублении четвертого элемента 64 зубчатой передачи, описанного относительно фиг.3. Благодаря поддерживанию первой и второй частей 166, 168 вала в третьем и четвертом элементах 62, 64 зубчатой передачи, достигается стабильное совмещение между дифференциальной передачей 150 и третьим и четвертым элементами 62, 64 зубчатой передачи.

Дифференциальная передача 150 позволяет третьему и четвертому элементам 62, 64 зубчатой передачи вращаться с разными скоростями. Это, в свою очередь, обеспечивает вращение первой и второй шестерен 62, 64 выходной ступени, а также первого и второго колес 4, 6 также с разными скоростями. Дифференциальная передача имеет присущее ей свойство, заключающееся в том, что она регулирует относительные скорости двух ее выходов, то есть, первого и второго валов 166, 168 дифференциальной передачи, согласно сопротивлению, которому подвергаются выходы. Это позволяет наружному колесу приводиться в движение быстрее, чем внутреннее колесо во время маневра поворота. Соответственно, когда самолет, шасси которого оснащено приводным узлом 16 с фиг.6, поворачивает на летном поле, дифференциальная передача 150 обеспечивает вращение первого и второго колес с их соответствующими скоростями согласно желаемому радиусу поворота. Соответственно, низкий износ и обрывание шин и всей структуры колеса, которое может быть достигнуто посредством обеспечения двух двигателей, как описано со ссылкой на первый вариант осуществления (фиг.1-5), также может быть достигнут посредством обеспечения дифференциальной передачи 150. Тем не менее, двигатель 120 должен обеспечить в два раза больше энергии, чем каждый из первого и второго двигателей 18, 20 первого варианта осуществления для достижения такой же возможности приведения в движение для первого и второго колес 4, 6.

Claims (30)

1. Приводной узел (16) для шасси (2) воздушного судна, имеющего по меньшей мере первое колесо (4) и второе колесо (6) на общей оси (А) колес, отличающийся тем, что приводной узел (16) выполнен с возможностью присоединения к первому и второму колесам (4, 6), с возможностью приведения их в движение, так, что направление (С) продольного прохождения приводного узла (16) лежит в плоскости, ортогональной общей оси (А) колес,
причем приводной узел дополнительно содержит:
первый двигатель (18), выполненный с возможностью присоединения к первому колесу (4) через первую структуру зубчатой передачи, с возможностью приведения его в движение, и
второй двигатель (20), выполненный с возможностью присоединения ко второму колесу (6) через вторую структуру зубчатой передачи, с возможностью приведения его в движение,
причем первый и второй двигатели (18, 20) расположены в тандеме вдоль направления (С) продольного прохождения приводного узла (16).

2. Приводной узел (16) по п.1, причем первый и второй двигатели (18, 20) расположены соосно.

3. Приводной узел (16) по п.1 или 2, причем:
первый двигатель (18) при работе приводит в движение первую коническую шестерню (38), причем первая коническая шестерня (38) выполнена с возможностью присоединения к первому колесу (4) через первую структуру зубчатой передачи, с возможностью приведения его в движение, и
второй двигатель (20) при работе приводит в движение вторую коническую шестерню (40), причем вторая коническая шестерня (40) выполнена с возможностью присоединения ко второму колесу (6) через вторую структуру зубчатой передачи, с возможностью приведения его в движение.

4. Приводной узел (16) по п.1 или 2, причем первый двигатель (18) имеет вал (28) первого двигателя и второй двигатель (20) имеет вал (30) второго двигателя, причем вал (28) первого двигателя является полым и расположен вокруг вала (30) второго двигателя.

5. Приводной узел (16) по п.1 или 2, причем первый и второй двигатели (18, 20) являются электрическими двигателями или гидравлическими двигателями.

6. Приводной узел (16) по п.1 или 2, причем первая структура зубчатой передачи содержит первый элемент (42) зубчатой передачи, имеющий третью коническую шестерню (54) и вал (66) первого элемента зубчатой передачи, и
вторая структура зубчатой передачи содержит второй элемент (44) зубчатой передачи, имеющий четвертую коническую шестерню (56) и вал (68) второго элемента зубчатой передачи,
причем один из валов (66, 68) первого и второго элементов зубчатой передачи имеет полую часть и другой из валов (66, 68) первого и второго элементов зубчатой передачи поддерживается в полой части.

7. Приводной узел (16) для шасси (2) воздушного судна, имеющего по меньшей мере первое колесо (4) и второе колесо (6) на общей оси (А) колес, отличающийся тем, что приводной узел (16) выполнен с возможностью присоединения к первому и второму колесам (4, 6), с возможностью приведения их в движение, так, что направление (С) продольного прохождения приводного узла (16) лежит в плоскости, ортогональной общей оси (А) колес,
причем приводной узел дополнительно содержит:
двигатель (120) и дифференциальную передачу (150), причем двигатель (120) выполнен с возможностью присоединения к первому и второму колесам (4, 6) через дифференциальную передачу (150), с возможностью приведения их в движение;
первую шестерню (22) выходной ступени, выполненную с возможностью зацепления с осевой шестерней (8) первого колеса, которая присоединена к первому колесу (4), для приведения в движение первого колеса (4), и
вторую шестерню (24) выходной ступени, выполненную с возможностью зацепления с осевой шестерней (10) второго колеса, которая присоединена ко второму колесу (6), для приведения в движение второго колеса (6),
причем первая и вторая шестерни (22, 24) выходной ступени совмещены на общей оси (В) выходной ступени, которая, по существу, ортогональна направлению (С) продольного прохождения приводного узла (16).

8. Приводной узел (16) по п.7, причем двигатель (120) содержит коническую шестерню (140) для зацепления с дифференциальной передачей (150).

9. Приводной узел (16) по п.7, причем дифференциальная передача (150) выполнена с возможностью присоединения к первому и второму колесам (4, 6) посредством первой и второй структур зубчатой передачи, соответственно.

10. Приводной узел (16) по п.7, причем дифференциальная передача (150) является коническим дифференциалом или планетарным дифференциалом или шариковым дифференциалом.

11. Приводной узел (16) по любому из пп.7-10, причем двигатель (120) является электрическим двигателем или гидравлическим двигателем.

12. Приводной узел (16) по п.1, содержащий:
первую шестерню (22) выходной ступени, выполненную с возможностью зацепления с осевой шестерней (8) первого колеса, которая присоединена к первому колесу (4), для приведения в движение первого колеса (4), и вторую шестерню (24) выходной ступени, выполненную с возможностью зацепления с осевой шестерней (10) второго колеса, которая присоединена ко второму колесу (6), для приведения в движение второго колеса (6),
причем первая и вторая шестерни (22, 24) выходной ступени совмещены на общей оси (В) выходной ступени, которая, по существу, ортогональна направлению (С) продольного прохождения приводного узла (16).

13. Приводной узел (16) по п.1 или 2, причем первая и вторая структуры зубчатой передачи содержат планетарную передачу (46, 48), соответственно.

14. Приводной узел (16) по п.7 или 12, причем первая и вторая шестерни (22, 24) выходной ступени выполнены с возможностью выборочного зацепления с осевыми шестернями (8, 10) первого и второго колес через перемещение первой и второй шестерен (22 24) выходной ступени, по существу, в радиальном направлении осевых шестерен (8, 10) первого и второго колес.

15. Приводной узел (16) по п.14, причем перемещение первой и второй шестерен (22, 24) выходной ступени соответствует, по существу, прямому перемещению соответствующего зуба первой и второй шестерен (22, 24) выходной ступени к соответствующему пространству зацепления между двумя соответствующими зубами осевых шестерен (8, 10) первого и второго колес.

16. Приводной узел (16) по п.14, причем перемещение первой и второй шестерен (22, 24) выходной ступени осуществляется через шарнирное вращение приводного узла (16) или поперечное перемещение приводного узла (16).

17. Приводной узел (16) по п.1 или 7, содержащий встроенную компоновку колеса свободного хода.

18. Приводной узел (16) по п.17, причем направление свободного качения компоновки колеса свободного хода является обратимым.

19. Приводной узел (16) по п.1 или 7, содержащий самозакрепляющийся механизм (90) зацепления/расцепления.

20. Приводной узел (16) по п.19, причем самозакрепляющийся механизм (90) зацепления/расцепления содержит коленчатый рычаг (92, 96).

21. Приводной узел (16) по п.19, причем самозакрепляющийся механизм (90) зацепления/расцепления приводится в действие пневматически, гидравлически или электрически.

22. Приводной узел (16) по п.7 или 12, содержащий механизм зацепления/расцепления, выполненный с возможностью синхронизации скоростей вращения первой и второй шестерен (22, 24) выходной ступени с осевыми шестернями (8, 10) первого и второго колес посредством считывания скорости колеса и регулировки скорости двигателя.

23. Приводной узел по п.22, содержащий считывающее устройство для считывания относительного положения зубьев шестерни для прицельного зацепления первой и второй шестерен (22, 24) выходной ступени с осевыми шестернями (8, 10) первого и второго колес, соответственно.

24. Шасси (2) воздушного судна, содержащее:
по меньшей мере первое колесо (4) и второе колесо (6) на общей оси (А) колес, и
приводной узел (16) по любому из пп.1-23.

25. Шасси (2) воздушного судна по п.24, имеющее опору (14) шасси, поддерживающую первое и второе колеса (4, 6), причем приводной узел (16) прикреплен к опоре (14) шасси.

26. Шасси (2) воздушного судна по п.24 или 25, содержащее:
осевую шестерню (8) первого колеса, которая присоединена к первому колесу (4), выполненную с возможностью зацепления с первой шестерней (22) выходной ступени приводного узла (16), и
осевую шестерню (10) второго колеса, которая присоединена ко второму колесу (6), выполненную с возможностью зацепления со второй шестерней (24) выходной ступени приводного узла (16).

27. Шасси (2) воздушного судна по п.25, причем направление продольного прохождения приводного узла (16), по существу, параллельно опоре (14) шасси.

28. Шасси (2) воздушного судна по п.24 или 25, выполненное с возможностью использования в качестве носового шасси или основного шасси.

29. Шасси (2) воздушного судна по п.26, причем осевые шестерни (8, 10) первого и второго колес установлены на соответствующем ободе (32, 34) первого и второго колес (4, 6).

30. Шасси (2) воздушного судна по п.26, причем осевые шестерни (8, 10) первого и второго колес являются эвольвентными шестернями или циклоидными шестернями или шестернями Новикова или гипоидными шестернями.

Images