CN104354855B - 飞行器起落架 - Google Patents

Abstract

一种飞行器起落架，该飞行器起落架包括：减震主支腿，所述减震主支腿具有用于附接到飞行器的簧上部(2a)以及包括滑动件(2b)和载持至少一个轮子的杆轴(4)的簧下部，所述轮子具有齿圈(7b)；驱动传动装置(8)，所述驱动传动装置从外部安装在所述主支腿的簧上部上或者簧下部上，所述驱动传动装置具有至少一个马达和用于与所述轮子的所述齿圈啮合的传动小齿轮；以及致动器(14)，该致动器用于将驱动传动装置升降成与齿圈驱动接合以及与齿圈驱动脱离驱动接合并且在地面滑行操作期间当起落架偏转时用于保持驱动接合。同样还涉及一种操作飞行器起落架的方法。

Description

飞行器起落架

本发明是申请号为201080045673.9(PCT/EP2010/061343)、申请日为2010年8月4日、发明名称为“飞行器起落架”的中国发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及一种飞机起落架，该飞机起落架包括减震主支腿，该减震主支腿具有用于附接到飞行器的簧上部以及包括滑动件和载持至少一个轮子的杆轴的簧下部。具体地说，本发明涉及一种当飞行器在地面上时用于使轮子旋转的驱动装置。本发明还涉及一种操作起落架的方法。

背景技术

大多数飞行器通过使用由其主发动机产生的推力进行地面滑行。由于地面滑行的速度较低，因此发动机必须以低功率运行。由于在该低的向前速度下推进效率很差，因此这意味着相对高的燃料消耗。这导致在机场附近局部的增加级别的大气和噪音污染。即使当发动机以低功率运转时，通常也有必要应用轮子制动器以防止过多大的地面滑行速度，这又导致制动器的高度磨损，这特别地由于在起飞前制动器往往是冷的。还应该注意的是，不允许使用主发动机来使民用飞行器反向。

近些年来已经提出了若干自主式滑行系统用于当飞行器在地面上时驱动轮子。自主式滑行系统的任何益处必须考虑对于带有地面滑行系统的额外重量飞行的飞行器的操作者来说的燃料成本。这意味着唯一的实用解决方法当然是最小化安装系统的重量。最近关注的自主式地面滑行系统已经关注在将驱动马达安装到起落架轮轴上。这些提出的系统具有若干潜在的缺陷。

由于制动器安装在飞行器主起落架的轮子内，因而该区域非常拥挤并且因此很难将驱动马达安装到主起落架的轮轴上。因此，这些提出的系统的进展通常受限于前部起落架。在地面滑行操作期间前部起落架支撑低的竖直载荷(飞行器重力的约5％)，当轮子被驱动时这可能导致牵引问题。当飞行器的重心朝向其后部极限并且当地面很滑时(例如当湿的或者冰的时候)，情况尤其如此。

大多数起落架具有减震主支腿，该减震主支腿带有附接到飞行器的簧上部和载持轮子的簧下部。安装在轮轴上的任何驱动系统(即，在起落架的簧下部上)都会使起落架的簧下部质量增加。从动态响应的角度看，起落架的簧下部质量的增加是不期望的，因为这会导致高载荷被引入到起落架和飞行器结构中。可能要求起落架和/或飞行器结构的显著加固以支持这些载荷的增加。此外，簧下起落架部分比簧上部经历显著更高的振动和加速载荷。例如，在簧上部上的加速度可以是约3.5g至5g，然而在簧下部上的加速度可以是约50g至60g。因此，牢固地安装到簧下部上的任何驱动系统都需要十分稳健。这不可能产生质量优化的解决方案。

此外，不能轻易地移除与轮轴同轴安装的任何驱动系统。这不仅是出于维修的目的的重要考虑因素，而且研究已经表明，更轻质的自主式滑行系统的益处可以仅用于较短行程的操作，在该较短行程的操作中，飞行器花费较高比例的时间进行滑行。因此可能理想的是能够快速地安装自主式滑行系统装置的大部分以及从飞行器移除自主式滑行系统装置的大部分，从而在较长行程操作的情形中优化飞行器的经济性。这在具有与轮轴同轴安装的一体驱动系统中通常是不可能的。

US3,762,670描述了包括一对鼓构件的起落架轮驱动系统，该对鼓构件布置为移动成与起落架轮子的轮胎周边摩擦驱动接合，以便当飞行器在地面上时驱动轮子。鼓构件安装在旋转轴上并且马达经由传动机构连接到该轴。这些部件的重量的大部分被起落架主支腿的簧上部支撑。虽然该文献解决了现有技术的杆轴安装轮驱动系统的一些缺点，但是轮胎上的移动飞行器所需的滚动压力被认为如此高以至于对轮胎表面产生不可接受的损害。此外，载持鼓构件的轴被以高度加载的方式弯曲并且因此需要粗大的，否则将遭受疲劳。因此，该设计也不可能产生对于实际应用而言必要的质量优化的解决方案。

发明内容

本发明的第一方面提供了一种飞行器起落架，该飞行器起落架包括：

减震主支腿，该减震主支腿具有用于附接到飞行器的簧上部以及包括滑动件和载持至少一个轮子的杆轴的簧下部，轮子具有齿圈；

驱动传动装置，该驱动传动装置从外部安装在簧上部上、或者安装在主支腿的簧下部上，所述驱动传动装置具有至少一个马达和以及用于与所述轮子的所述齿圈啮合的传动小齿轮；以及

致动器，该致动器用于将驱动传动装置提升成与齿圈驱动接合以及脱离驱动接合并且在地面滑行操作期间当起落架偏转时用于保持驱动接合。

本发明的另一个方面提供了一种操作根据第一方面的飞行器起落架的方法，该方法包括:通过向马达提供动力来驱动轮子以使其旋转，以及在地面滑行操作期间当起落架偏转时使驱动传动装置经由齿圈与轮子接合。

本发明是有利的，在于本发明提供了可能用于质量优化的解决方案，该解决方案在飞行器和起落架基准结构(即，具有常规起落架而不具有从动轮子的飞行器)具有很低的冲击。该起落架从常规的起落架进行很小的改变，这是因为驱动传动装置从外部进行安装。通过使用与在轮子上的齿圈啮合的传动小齿轮，确保牢固的驱动接合而不损坏轮子上的轮胎，并且优化了驱动力矩加载路径。假设在降落期间轮子经历非常高的加速度，便有必要利用致动器来使驱动传动装置从轮子脱离。起落架中将会存在对地面载荷进行响应的一些偏转，并且因此重要的是在该移动期间致动器能够保持驱动接合。

优选地，驱动传动装置可拆卸地安装在主支腿上。驱动传动装置可以因此被移除以便维修和/或当飞行器被用于长行程操作时被移除，在长行程操作中，由于在航行中驱动传动装置的重力负担，因此使用驱动传动装置可能是不经济的。

起落架还可以包括可枢转地安装在主支腿的簧上部上或者在簧下部上的铰接机构，其中铰接机构连接到致动器并且支撑驱动传动装置。

铰接结构枢转轴线可以构造为相对于主支腿倾斜。这可以利用球形或者柔性支撑件来实现，该球形或者柔性支撑件例如位于用于支撑驱动传动装置的主支腿上的安装点处。当由于轮胎偏转或者地面不平而使得轮子的旋转轴线相对于竖直方向滚动时，这确保能够保持驱动接合。

齿圈和传动小齿轮可以具有相关联的匹配从动件表面。当致动器将传动小齿轮按压成与齿圈啮合时，这些从动件表面靠在一起，并且起作用以控制两个齿轮相对于彼此的定向。这还帮助确保能够保持驱动接合。

传动小齿轮可以包括等速接头。这还帮助确保能够保持驱动接合。

传动小齿轮和齿圈可以处于密封的环境中。这防止了来自环境碎屑的污染，环境碎屑可以影响齿轮的持久寿命。例如，可以使用刷子式密封件、或者柔性的(可能PTFE类型的)窜动密封件。

起落架可以具有至少两个可驱动的轮子。在此情形中，轮子中的每个都可以具有齿圈，并且驱动传动装置可以包括两个传动小齿轮，该两个小齿轮中的每个都用于与相应一个齿圈啮合。驱动传动装置可以包括两个马达，每个马达用于驱动相应一个传动小齿轮。另选地，驱动传动装置可以包括连接在马达与传动小齿轮之间的差速传动装置。

齿圈可以布置在轮毂的外径上。齿圈可以与轮毂一体形成，或者安装在轮毂上。

马达可以是电气类型的。另选地，马达可以是液压类型的，并且可以是例如径向活塞类型的。

驱动传动装置可以包括带齿的驱动带。这可以用于提供轻质、紧凑的传动方案。

齿圈优选地具有比传动小齿轮更大的直径，以产生将传动比放大的极大转矩。通过以这种方式利用大的轮毂直径，能够实现质量优化的方案。

驱动传动装置可以从外部安装到主支腿的簧上部上，并且在地面滑行操作期间当主支腿的簧上部和簧下部相对于彼此移动时，致动器可以适于保持传动小齿轮与齿圈之间的驱动接合。由于起落架的簧下部质量相对于基准起落架几乎不改变，因此这是尤其有利的。

另选地，驱动传动装置可以安装在主支腿的簧下部上。例如，驱动传动装置可以安装在滑动件上和/或杆轴上。对于小车式起落架来说，驱动传动装置可以附加地或者另选地安装在小车上。尽管附接驱动传动装置将会增加起落架的簧下部质量，但是例如通过提供顺应性安装可以使得驱动传动装置与起落架的簧下部经历的高振动和加速部分地隔离。

当被包含在飞行器上时，起落架可以结合动力和控制系统使用，以便将动力供给到驱动传动装置以及控制驱动传动装置的操作。

附图说明

现在将参照附图描述本发明的实施方式，在附图中：

图1示出了根据第一实施方式的起落架；

图2示出了驱动传动装置；

图3示出了图2的驱动传动装置的分解图；

图4示出了安装在起落架上的驱动传动装置的局部分解图(为了清楚起见将一个轮胎移除)；

图5示出了根据第二实施方式的驱动传动装置；

图6示出了安装在起落架上的根据第三实施方式的驱动传动装置(为了清楚起见将一个轮胎移除)；

图7示出了图6的驱动传动装置的分解图；

图8中的a)和b)分别示出了根据第四实施方式和第五实施方式的驱动传动装置；

图9示意性示出了根据第六实施方式的起落架，其中a)示出了后视图，b)示出了驱动传动装置接合情况下的侧视图，c)示出了驱动传动装置脱离驱动接合情况下的侧视图；以及

图10示出了改进的第六实施方式，其中齿圈具有径向朝内的齿。

具体实施方式

图1示出了根据第一实施方式的起落架1。起落架1具有套叠式减震主支腿2，减震主支腿2包括上套叠部2a(主体配件)和下套叠部2b(滑动件)。上套叠部2a通过其上端(未示出)附接到飞行器的其余部分。下套叠部2b支撑载持一对轮子的杆轴，该对轮子分别位于主支腿2的两侧。轮子3a、3b安装为相对于主支腿2绕公共轮轴线4旋转。上部2a布置在主支腿内的减震部件上方并且因此在下文中将被称作“簧上”部。下部2b布置在减震部件下方并且因此在下文中按照惯例将被称作“簧下”部。

每个轮子3a、3b均包括由轮毂6a、6b支撑的轮胎5a、5b。齿圈7a、7b被安装到每个轮毂6a、6b的外径上(还可参见图4)。齿圈7a、7b的齿径向朝外。起落架1还包括安装在主支腿2的簧上部2a之外的驱动传动装置8。驱动传动装置8被铰接机构9支撑(参见图2)。铰接机构9包括具有第一臂10a和第二臂10b的肘部曲柄10。肘部曲柄10的臂10a、10b在铰接点11的两侧设置成钝角。铰接点11可枢转地容纳在安装于主支腿2的簧上部2a的U形支架12中。肘部曲柄10的第一臂10a在远端13可枢转地连接到线性致动器14的一端。致动器14的另一端可枢转地容纳在U形支架15中，U形支架15安装在主支腿2的簧上部2a上位于铰接点11上方。

肘部曲柄10的第二臂10b支撑驱动传动装置8，现在将参照图2和图3详细地描述该驱动传动装置8。根据第一实施方式的驱动传动装置8包括对称布置的两个独立的传动系。每个传动系均包括固定到大直径传动齿轮17的径向活塞式液压马达16。每个马达16都具有定子部，该定子部容纳在布置在由曲柄10支撑的安装支架19的两侧上的相应的共轴花键18上。马达16的定子部因此相对于安装支架19旋转地固定，然而马达16的转子部固定到其大直径齿轮17。大直径齿轮17与相应的小直径齿轮20啮合。小直径齿轮20由小齿轮轴21支撑。小齿轮轴21通过从曲柄10延伸的凸缘22支撑在支撑件中。相应的传动小齿轮23和小齿轮从动件24同样支撑在各小齿轮轴21上，并且它们被固定成与其相应的小直径齿轮20一同旋转。

图4示出了起落架1的局部分解图，其中轮胎5a被移除以显示齿圈7a。在各个齿圈7a、7b附近的是相应的齿圈从动件25。

现在将要描述用于驱动轮子3a、3b旋转的驱动传动装置8的操作。致动器14被用于将驱动传动装置8的传动小齿轮23升高成与齿圈7a、7b脱离驱动啮合以及将驱动传动装置8的传动小齿轮23降低成与齿圈7a、7b驱动啮合。致动器14是直线型致动器并且因此致动器14的缩回致使致动器安装支架15与曲柄10的远端13之间的距离缩短，这致使曲柄10绕其枢转点11旋转，从而沿着逆时针弧线提升驱动传动装置8(如图1所示)。当致动器14缩回时，传动小齿轮23被提升成与轮毂6a、6b上的齿圈7a、7b脱离啮合。随着驱动传动装置8脱离轮子3a、3b，起落架1可以以传统的方式操作以便起飞和着陆。重要的是当驱动传动装置8从轮子3a、3b脱离时，驱动传动装置8被提升得足够远离齿圈7a、7b，使得在着陆时载持轮子3a、3b的主支腿2的簧下部2b可以在主支腿2的簧上部2a内沿着它的全行程路径套叠，而不使齿圈7a、7b对驱动传动装置8造成冲击。

当飞行器在地面上时，致动器14可以延展，从而致使驱动传动装置8沿着顺时针弧线移动直到传动小齿轮23与齿圈7a、7b啮合。随着驱动传动装置8经由齿圈7a、7b而与轮子3a、3b接合，马达16可以被激励以驱动轮子3a、3b绕其轴线4旋转，并且由此在地面上方驱动飞行器。驱动传动装置8能够将足够的驱动转矩提供到轮子3a、3b以在地面上驱动飞行器而不使用主飞行器发动机。由于两个轮子3a、3b在驱动传动装置8中具有独立的传动系，因此轮子3a、3b可以以不同的速度旋转，例如当飞行器在地面上转弯时，这是有利的。传动小齿轮23的直径比齿圈7a、7b的直径要小得多，这产生了将驱动马达16与齿圈7a、7b之间的传动比放大的极大转矩。

为确保传动小齿轮23与齿圈7a、7b之间的啮合，致动器14延展以便迫使驱动传动装置8位于齿圈7a、7b上。这是重要的，因为当飞行器滑行时通过起落架1的地面载荷将会造成减震主支腿2的一些偏转，从而在簧上部2a与簧下部2b之间产生相对移动。该相对移动可以在约50mm左右。

采用从动件机构，以防止传动小齿轮23上的过度磨损并且确保传动小齿轮23与齿圈7a、7b的正确对齐。如前面所述，驱动传动装置8包括在小齿轮轴21的每个上的正好在每个传动小齿轮23的外侧的传动小齿轮从动件24。传动小齿轮从动件24的外径略大于传动小齿轮23的外径并且传动小齿轮从动件24具有平滑的外表面。传动小齿轮从动件24承靠也具有平滑外表面的齿圈从动件25。齿圈从动件25的外径略微小于齿圈7a、7b的直径并且刚好布置在齿圈7a、7b的外侧。当使传动小齿轮23与齿圈7a、7b啮合时，小齿轮从动件24的平滑外表面与齿圈从动件25的平滑外表面滑动接合并且小齿轮从动件24的内侧边缘承靠齿圈7a、7b的外侧边缘。因此从动件24，25确保传动小齿轮23与齿圈7a、7b良好的横向和径向对齐。

轮胎5a、5b的偏转以及地面中的局部不平，可以致使轮子的旋转轴线4在横向竖直平面中倾斜(即滚动)。在驱动传动装置8与齿圈7a、7b之间的驱动接合对于例如高达+/-12度左右的相对小角度的这种运动不敏感。如果允许驱动传动装置8随轴线4滚动，那么利用从动件对24、25的从动件机构能够仅吸收该滚动运动。铰接机构9的安装点11被容纳在安装支架12的球形或柔性支撑件中，以允许驱动传动装置8随着轮子轴线4一起滚动。由于铰接机构9连接到致动器14，因此致动器也被安装到在主支腿2上的安装支架15的球形或者柔性支撑件中。

球形支撑件与从动件机构一起作用以确保当驱动传动装置8被致动器14推动到齿圈7a、7b上时，在施加于轮子上的偏转载荷下能够保持在驱动传动装置8与轮子3a、3b之间的牢固驱动接合。传动小齿轮23还可选地包括等速接头以帮助保持驱动接合。

驱动传动装置8、铰接机构9和致动器14通过安装支架12和15安装在主支腿2上。安装支架12和15包括释放机构以允许将驱动传动装置8、铰接机构9和致动器14从主支腿2拆卸。当这些物体被移除时，起落架1的质量与传统起落架的质量接近。这尤其有利，因为只有在飞行器被用于短行程操作时使用驱动传动装置8来驱动轮子3a、3b才是经济的，在该情况下飞行器在地面上花费更多的时间。对于长行程操作来说，驱动部件可以被移除。

尽管在图中未示出，传动小齿轮23和齿圈7a、7b可以布置在密封环境中，以保护这些部件远离可能影响它们的耐久寿命的环境碎屑。简单的密封装置可包括在各个传动小齿轮23和齿圈7a、7b附近的打开的护罩，这些打开的护罩设置到一起以在各个传动小齿轮和齿圈对附近形成关闭的护罩。护罩的两个部分可以利用例如刷子型式密封件或者柔性的(可能是PTFE的)可窜动密封件来密封。可以理解的是，可以使用其它密封装置。

起落架1可以被用于在机场登机门区域以及在地面滑行操作中向前或者反向地驱动飞行器。因此飞行器可以在地面上被移动而不需要机场拖车并且不使用主飞行器发动机。通过省除使飞行器在地面上移动的飞行器发动机或者减少该飞行器发动机的使用，存在若干环境和经济利益，包括：减小噪音和污染；降低发动机运转时间；降低异物对发动机损坏的机会，当在地面上运行时该发动机能够吸收碎屑；以及减少燃料消耗。此外，消除对机场拖车的依赖可以减少延迟并且提高机场安全性。

驱动传动装置8的马达16和致动器14可以连接到现有的或者专用的飞行器系统。操作驱动传动装置8以使其与轮子3a、3b进入驱动连接以及脱离驱动连接可以通过飞行器驾驶舱、或者远程地从基于地面的车辆、或者通过利用例如卫星连接的空中交管控制器来控制。

虽然在上述第一实施方式中驱动传动装置8包括一对液压马达16，但是可以理解的是，在起落架1上可以另选地使用多种其它类型的驱动传动装置。现在将参照图5至图8描述本发明的第二到第五实施方式，在图5至图8中与第一实施方式的这些部件相同的部件由相同的附图标记表示。

图5示出了根据第二实施方式的驱动传动装置。如图5所示，驱动传动装置30可以取代驱动传动装置8安装在起落架1上。驱动传动装置30具有与驱动传动装置8相同的传动小齿轮23和小齿轮从动件24。因此，驱动传动装置30可以以与第一实施方式的驱动传动装置8相同的方式操作。驱动传动装置30与驱动传动装置8的不同之处在于，驱动传动装置30具有单个液压马达31，该液压马达31驱动连接到差速驱动装置33的大直径齿轮32。差速驱动装置33的输出连接到独立的小齿轮传动轴34，35，小齿轮传动轴34，35中的每个分别旋转地载持传动小齿轮23中的一个以及小齿轮从动件24中的一个。

图6示出了根据第三个实施方式的驱动传动装置，该驱动传动装置可以取代驱动传动装置8用于起落架1上。为了清楚起见，在图6中轮胎5a已经被移除。驱动传动装置40包括与第一实施方式的驱动传动装置8中相同的一对传动小齿轮23和相应小齿轮从动件24。因此，驱动传动装置40可以以与驱动传动装置8相同的方式被使用。

现在将参照图7详细地描述驱动传动装置40，图7示出了驱动传动装置40的分解图。第一实施方式和第二实施方式的驱动传动装置包括一个或多个液压马达，而驱动传动装置40包括一对电动马达41。每个电动马达41都输出到小直径轮42，小直径齿轮42经由轻质带齿的驱动带44连接到大直径齿轮43以形成第一减速级。大直径齿轮43安装在齿轮轴45上，齿轮轴45驱动第二减速级46，第二减速级46输出到载持传动小齿轮23和小齿轮从动件24的传动轴47。由于电动马达以更高的速度运转，因此电动马达的转矩和功率密度均提高并且在驱动传动装置40中提供了两个减速级以减小速度并且使转矩增加到适于飞行器滑行操作的程度。在第一级中相对低的转矩和中等的速度适用于带齿的驱动带44，这能够实现特别轻质的紧凑设计。第二减速级46在壳体48内在密封并且润滑的环境中操作。与大直径齿圈7a、7b相比成比例的较小的传动小齿轮23提供了最终齿轮减速级，以能够使用电动马达41而不损害驱动传动装置40的质量优化。如从图7中可见，驱动传动装置40包括两个独立的传动系，以便以与第一实施方式的液压驱动传动装置8类似的方式驱动两个传动小齿轮23。

图8中的a)和b)分别示出了第四实施方式和第五实施方式的其他两个另选的驱动传动装置50和60。驱动传动装置50和60能够类似地替代第一实施方式的驱动传动装置8用在起落架1上。驱动传动装置50包括驱动简单单级减速齿轮的一对电动马达51。电动马达51以与电动马达41相比较低的输出速度操作并且由此在功率密度方面轻微受影响。然而，简单齿轮装置是较轻质的。驱动传动装置50的总尺寸比驱动传动装置40的稍大，这可能会限制其在一些起落架上的应用。

驱动传动装置60包括与第三实施方式的电动马达41类似的电机61。这些电动马达61驱动包括输出到传动小齿轮23的行星齿轮的双级齿轮装置。驱动传动装置60提供了与驱动传动装置50相比更紧凑但是基于双级齿轮装置而更重的装置。

在上述实施方式中，驱动传动装置安装在减震主支腿的簧上部上。图9示出了根据第六实施方式的起落架101，在该起落架中驱动传动装置从外部安装在轮轴上。图9中的a)示出了后视图，b)示出了驱动传动装置接合情况下的侧视图并且c)示出了驱动传动装置脱离驱动接合情况下的侧视图。

起落架101与上述起落架1具有许多共同的特征，因此下面仅描述它们之间的区别。

起落架101具有套叠式减震主支腿102，减震主支腿102包括上套叠部102a(主体配件)和下套叠部102b(滑动件)，在上套叠部102a和下套叠部102b之间具有转矩连杆102d。下套叠部分102b支撑载持一对轮子103的杆轴102c，该对轮子在主支腿的两侧上(注意为了清楚起见，在图9中仅示出了轮子103b)。轮子安装为相对于主支腿102绕公共轮子轴线104旋转。

轮子103b包括被轮毂106b支撑的轮胎105b。另一轮子(未示出)具有类似的构造。齿圈107b安装到每个轮子的轮毂106b的外径上。齿圈的齿径向朝外。

起落架101具有从外部安装到杆轴102c的驱动传动装置108。可以理解的是驱动传动装置108可以另外地或者另选地安装在滑动件上、或者起落架101的簧下部102b的任何其它部件上。

图9中示出的驱动传动装置108可以是上述第一到第五实施方式中描述的驱动传动装置中的任一个。在图9中可以看到驱动传动装置108的传动小齿轮123中的一个。

传动机构108由铰接机构109支撑在杆轴102c上。铰接机构109包括支撑支架110、112、安装支架119和线性致动器114。支撑支架110从杆轴102c延伸并且具有铰接点111。安装支架119可枢转地连接到铰接点111。致动器114在一端可枢转地连接到从杆轴102c延伸的支撑支架112，并且在另一端可枢转地连接到安装支架119的远端113。安装支架119支撑驱动传动装置108。

现在将要描述用于驱动轮子旋转的驱动传动装置108的操作。致动器114被用于将驱动传动装置108的各个传动小齿轮123升高成与其相应的齿圈107b脱离驱动啮合以及将各个传动小齿轮123降低成与其相应的齿圈107b驱动啮合。

致动器114是直线型致动器并且因此致动器114的延展致使支撑支架112与安装支架119的远端113之间的距离变长，这致使安装支架119绕其枢转点111旋转从而沿着逆时针弧线提升驱动传动装置108(如图9中的c)所示)。当致动器114延展时，各个传动小齿轮123都被提升成与轮毂106b上的齿圈107b脱离啮合。在驱动传动装置108脱离轮子的情况下，起落架101可以以传统的方式操作以便起飞和着陆。

当飞行器在地面上时，致动器114可以缩回从而使得驱动传动装置108沿着顺时针弧线移动(如图9中的b)中所视)直到传动小齿轮123与齿圈107b啮合。随着驱动传动装置108经由齿圈107b而与轮子接合，驱动传动装置108的马达可以被激励以驱动轮子103围绕其轴线104旋转，并且由此在地面上方驱动飞行器。驱动传动装置108将足够的驱动转矩提供到轮子以在地面上驱动飞行器而不使用主飞行器发动机。由于两个轮子103在驱动传动装置108中具有独立的传动系，因此轮子103可以以不同的速度旋转，例如当飞行器在地面上转弯(转向)时，这是有利的。传动小齿轮123的直径比齿圈107b的直径更小，这产生了驱动将马达与齿圈107b之间的传动比放大的极大转矩。

为确保传动小齿轮123与齿圈107b之间的啮合，致动器114缩回以便迫使驱动传动装置108到齿圈107b上。这很重要，因为当飞行器滑行时通过起落架101的地面载荷将会造成起落架结构的一些偏转。

按照与上述第一实施方式相同的方式，利用从动件机构以防止传动小齿轮123上的过度磨损并且确保传动小齿轮123与齿圈107b的正确对齐。驱动传动装置108包括在每个小齿轮轴上并且在每个传动小齿轮123外侧的传动小齿轮从动件。传动小齿轮从动件与上述第一到第五实施方式的传动小齿轮从动件24是相同的并且以相同的方式操作。

轮胎的偏转以及地面上的局部不平可以致使轮子的旋转轴线104在横向竖直平面中倾斜(即滚动)。在驱动传动装置108与齿圈107b之间的驱动接合对于例如高达+/-12度左右的较小角度的移动不敏感。如果允许驱动传动装置108随轴线104滚动，那么从动件机构能够仅吸收该滚动运动。铰接机构109的铰接点111被容纳在支撑支架110和/或安装支架119的球形或柔性支撑件中，以允许驱动传动装置108随着轮子轴线104一起滚动。由于铰接机构109连接到致动器114，因此致动器的各个端部也安装到支撑支架112和安装支架119的球形或柔性支撑件中。

球形支撑件与从动件机构一起作用以确保当驱动传动装置108被致动器114推动到齿圈107b上时，确使在施加于起落架结构上的偏转载荷下能够保持驱动传动装置108与轮子103之间的牢固驱动接合。传动小齿轮123还可选地包括等速接头以帮助保持驱动接合。

驱动传动装置108以及致动器114被安装在杆轴102c上，并且这些安装件可以包括释放机构以允许将驱动传动装置108和致动器114从杆轴102c拆卸。当这些物体被移除时，起落架101的质量与传统起落架的质量大致相同。这尤其有利，因为只有在飞行器被用于短行程操作时使用驱动传动装置108来驱动轮子103才可能是经济的，在这种情况下飞行器在地面上花费更多的时间。对于长行程操作来说，驱动部件可以被移除。

尽管在图中未示出，传动小齿轮123和齿圈107b可以布置在密封的环境中以保护这些部件远离可能影响其耐久寿命的环境碎屑。简单的密封装置可包括在各个传动小齿轮123和齿圈107b附近的打开的护罩，这些打开的护罩设置到一起以在各个传动小齿轮和齿圈对附近形成闭合的护罩。护罩的两个部分可以利用例如刷子型式密封件或者柔性的(可能是PTFE的)可窜动密封件来密封。可以理解的是可以使用其它密封装置。

起落架101以及具体地其驱动传动装置的使用可以如参照第一至第五实施方式在上文所述的那样。

第六实施方式可以被修改以使齿圈的齿径向向内地面向，并且驱动传动装置的小齿轮适于提升成从齿圈直径的内部与齿圈接合。图10示出了修改的第六实施方式，其中带有单引号的相同的附图标记用于指示相同的部件。图9与图10之间仅有的区别是在图10中，齿圈107a’和107b’具有径向朝内的齿，并且致动器的该延展(在图10中不可见)与驱动传动装置108’的接合相应而致动器的缩回与驱动传动装置108’的脱离驱动接合相应。由于用于驱动传动装置的空间限制该修改可能局限于较大直径的轮毂。

尽管在上述实施方式中起落架具有两个轮子，但是可以理解的是本发明适用于在转向架上具有单个轮子或多对轮子的起落架。在起落架具有多个轮子的情形中，这些轮子中的一个或多个可以是从动轮。

本发明可以被用于前部起落架或者主起落架，尽管由于轮子与地面之间较大的牵引力而优选的是用于主起落架中。

尽管在上文已经参照一个或多个优选的实施方式描述了本发明，可以理解的是在不偏离如所附权利要求中限定的本发明的范围的情况下可以做多种改变或修改。

Claims (32)

1.一种飞行器起落架，该飞行器起落架包括：

杆轴，所述杆轴载持至少一个轮子，所述轮子具有轮毂和安装到所述轮毂上的齿圈；

驱动传动装置，所述驱动传动装置具有至少一个马达以及用于与所述轮子的所述齿圈啮合的传动小齿轮；以及

致动器，所述致动器用于将所述驱动传动装置通过枢转升降成与所述齿圈驱动接合以及脱离驱动接合。

2.根据权利要求1所述的飞行器起落架，所述飞行器起落架还包括用于附接到飞行器的主支腿，其中所述杆轴由所述主支腿支撑。

3.根据权利要求2所述的飞行器起落架，其中，所述驱动传动装置从外部安装到所述主支腿上。

4.根据权利要求3所述的飞行器起落架，其中，所述驱动传动装置以可枢转的方式安装到所述主支腿上。

5.根据权利要求2所述的飞行器起落架，其中，所述主支腿是减震主支腿，所述减震主支腿具有用于附接到飞行器的簧上部以及包括所述杆轴的簧下部。

6.根据权利要求5所述的飞行器起落架，其中，所述驱动传动装置从外部安装到所述主支腿的所述簧上部上。

7.根据权利要求5所述的飞行器起落架，其中，所述驱动传动装置从外部安装到所述主支腿的所述簧下部上。

8.根据权利要求1-7中任一项所述的飞行器起落架，其中，所述致动器被布置为在地面滑行操作期间当所述起落架偏转时保持所述传动小齿轮和所述齿圈之间的驱动接合。

9.根据权利要求1-7中任一项所述的飞行器起落架，其中，所述驱动传动装置以可拆卸的方式被安装。

10.根据权利要求2-7中任一项所述的飞行器起落架，该飞行器起落架还包括铰接机构，所述铰接机构在铰接机构枢转轴线处以可枢转的方式安装到所述主支腿上，其中所述铰接机构连接到所述致动器并且支撑所述驱动传动装置。

11.根据权利要求10所述的飞行器起落架，其中，所述铰接机构枢转轴线构造成相对于所述主支腿倾斜。

12.根据权利要求1-7中任一项所述的飞行器起落架，其中，所述齿圈和所述传动小齿轮具有相关的匹配从动件表面。

13.根据权利要求1-7中任一项所述的飞行器起落架，其中，所述传动小齿轮包括等速接头。

14.根据权利要求1-7中任一项所述的飞行器起落架，其中，所述传动小齿轮和齿圈以与环境隔离的方式被密封。

15.根据权利要求1-7中任一项所述的飞行器起落架，所述飞行器起落架具有能够驱动的至少两个轮子，每个轮子都具有齿圈，并且所述驱动传动装置包括两个传动小齿轮，每个传动小齿轮都与相应一个所述齿圈啮合。

16.根据权利要求15的飞行器起落架，其中，所述驱动传动装置包括两个马达，每个马达用于驱动相应一个所述传动小齿轮。

17.根据权利要求15的飞行器起落架，其中，所述驱动传动装置包括连接在所述马达或者各马达与所述传动小齿轮之间的差速驱动装置。

18.根据权利要求1-7中任一项所述的飞行器起落架，其中，所述齿圈布置在所述轮毂的外径上。

19.根据权利要求1-7中任一项所述的飞行器起落架，其中，所述齿圈具有径向朝内或者径向朝外的齿。

20.根据权利要求1-7中任一项所述的飞行器起落架，其中，所述马达是液压马达。

21.根据权利要求1-7中任一项所述的飞行器起落架，其中，所述马达是电动马达。

22.根据权利要求1-7中任一项所述的飞行器起落架，其中，所述驱动传动装置包括带齿的驱动带。

23.根据权利要求1-7中任一项所述的飞行器起落架，其中，所述齿圈的直径比所述传动小齿轮的直径更大，以形成将传动比放大的极大转矩。

24.根据权利要求10所述的飞行器起落架，其中，所述驱动传动装置、所述铰接机构和所述致动器通过安装支架安装在所述主支腿上，所述安装支架包括释放机构以允许将所述驱动传动装置、所述铰接机构和所述致动器从所述主支腿拆卸。

25.根据权利要求24所述的飞行器起落架，其中，所述安装支架安装在所述主支腿的簧上部上。

26.一种飞行器，该飞行器包括根据上述权利要求中任一项所述的飞行器起落架。

27.根据权利要求26所述的飞行器，该飞行器还包括动力和控制系统，所述动力和控制系统用于向所述驱动传动装置供给动力并且控制所述驱动传动装置的操作。

28.一种操作根据权利要求1-25中任一项所述的飞行器起落架的方法，该方法包括：通过向所述马达提供动力来驱动所述轮子以使其旋转；以及使所述驱动传动装置经由所述齿圈与所述轮子接合。

29.根据权利要求28所述的方法，其中在地面滑行操作期间当所述起落架偏转时所述驱动传动装置与所述轮子接合。

30.根据权利要求28或29所述的方法，该方法还包括使所述驱动传动装置从所述轮子脱离接合。

31.一种飞行器起落架，该飞行器起落架包括：

杆轴，所述杆轴载持至少一个轮子，所述轮子具有轮毂和安装到所述轮毂上的齿圈；

驱动传动装置，所述驱动传动装置具有至少一个马达以及用于与所述轮子的所述齿圈啮合的传动小齿轮；以及

致动器，所述致动器用于升降所述驱动传动装置，使所述驱动传动装置在与所述齿圈径向隔开的位置之间移动，从而使所述驱动传动装置与所述齿圈驱动接合以及脱离驱动接合。

32.一种飞行器起落架，该飞行器起落架包括：

杆轴，所述杆轴载持至少一个轮子，所述轮子具有轮毂和安装到所述轮毂上的齿圈；

驱动传动装置，所述驱动传动装置具有至少一个马达以及用于与所述轮子的所述齿圈啮合的传动小齿轮；以及

致动器，所述致动器用于将所述驱动传动装置升降成与所述齿圈驱动接合以及脱离驱动接合，

其中，所述驱动传动装置相对于所述齿圈大致沿径向方向移动。