用于交通工具的動力驅動單元的減震器組件的制作方法

用于交通工具的動力驅動單元的減震器組件的制作方法
【專利摘要】本發明涉及一種用于交通工具的動力驅動單元的減震器組件。減震器組件被配置為可操作地連接到飛行器的動力驅動單元(PDU)的驅動軸。減震器組件可包括第一輪轂、第二輪轂和具有夾在第一輪轂和第二輪轂之間的至少一部分的大齒輪。響應于PDU的機械故障，大齒輪被配置為獨立于第一輪轂和第二輪轂轉動可控距離。
【專利說明】
用于交通工具的動力驅動單元的減震器組件
技術領域
[0001]本公開的實施例通常涉及可與交通工具(如飛行器)的動力驅動單元連用的減震器組件。
【背景技術】
[0002]飛行器通常包括在飛行中用于方向控制的可移動控制表面。已知的控制表面包括用于側滾控制的副翼、用于節距控制的升降舵以及用于偏航控制的方向舵。此外，各種噴氣運輸飛行器包括機翼上的前緣縫翼和后緣襟翼，當飛行器以相對較低的空氣速度行進時，在起飛和降落期間，所述前緣縫翼和后緣襟翼可被用來產生高升程。
[0003]動力驅動單元(PDU)通常用來在運輸飛行器上驅動高升程表面。每個表面由兩個驅動站驅動。單個驅動線路從PDU路由(route)到飛行器兩側上的致動器。在發生機械卡殼(jam)的情況下，或當系統意外驅動進超程(over-travel)停止時，所有可用的F1DU扭矩集中在卡殼點中。扭矩限制器和扭矩制動器通常用來限制最大扭矩量，該最大扭矩量可被輸送至驅動系統中的具體點。
[0004]除了每個致動器處的局部扭矩制動器之外，半系統扭矩制動器有時被用來限制輸送至一個機翼的扭矩量，從而允許在rou和卡殼點之間的驅動線路部件尺寸的減小。當實際卡殼發生在半系統扭矩制動器下游的一個或更多個點時，在半系統扭矩制動器鎖定后，第二卡殼發生在馬達和半系統扭矩制動器之間的驅動線路中。
[0005]通常地，驅動系統所經受的卡殼扭矩的量值等于主要原動機(如液壓或電動馬達)的失速扭矩加上馬達轉子的動能所提供的扭矩。運動扭矩受馬達轉子和卡殼點之間的驅動線路剛性的影響。利用半系統扭矩限制器，馬達和扭矩制動器之間的距離相對短。實際上，這兩個裝置通常被安裝到相同的殼體。因此，扭矩制動器與馬達之間的剛性相對高，這導致誘導運動扭矩也相對高。通常地，運動扭矩接近或超過馬達失速扭矩值。為了減小運動扭矩的量值，馬達轉子減速一段時間(通常地，減速時間越長，運動扭矩的量值越小)。降低馬達轉子的速度的一個方法是在馬達和扭矩制動器之間的驅動線路路徑引進柔順性。
[0006]已知的半系統扭矩制動器通常利用包括環形彈簧(也稱為費德彈簧(Fedderspring))的減震器。利用這些減震器，當第一輸出軸的扭矩超過預定的水平時，滾珠卷起機械加工入凸輪盤的斜面，從而壓縮貝爾維爾彈簧(BelIeviIIe spring)且夾緊制動盤。當PDU的輸出軸停止轉動時，相當多的動能仍然存在于馬達轉子中，這導致額外的運動扭矩，該運動扭矩引起輸入凸輪盤相對于輸出凸輪和滾珠繼續轉動，從而進一步卷起斜面。滾珠的繼續運動引起輸出凸輪軸向運動，從而壓縮環形彈簧。一般地，減震器可操作地連接到每個扭矩制動器。進一步地，如果環形彈簧共振，凸輪盤會易于逆轉方向且解鎖扭矩制動器，因而允許過量的扭矩滲濾(bleed through)至輸出軸。
[0007]應該理解，關于每個扭矩限制器使用減震器增加整個系統的成本。進一步地，每個減震器包括許多零件，如各個環形彈簧，因而增加系統的重量和費用。
[0008]因此，需要在rou內的減震器的更有效的系統和方法。

【發明內容】

[0009]本公開的某些實施例提供被配置為可操作地連接到飛行器的動力驅動單元(PDU)的驅動軸的減震器組件。減震器組件可包括第一輪轂、第二輪轂和大齒輪，該大齒輪具有夾在第一輪轂和第二輪轂之間的至少一部分。響應于rou的機械故障，大齒輪被配置為獨立于第一輪轂和第二輪轂轉動可控距離。第一輪轂可為第二輪轂的鏡像。
[0010]減震器組件也可包括固定到第一輪轂、第二輪轂和大齒輪中的一個或更多個的制動襯片。該制動襯片提供在大齒輪與第一輪轂和/或第二輪轂之間的摩擦界面。在PDU的正常操作期間，制動襯片提供引起大齒輪隨著第一輪轂和第二輪轂轉動的摩擦系數。在機械故障期間，制動襯片耗散至少一部分扭矩能量。在至少一個實施例中，制動襯片可包括工程紙、石棉基的制動襯片材料、鋼鍍銅(bronze on steel)、鋼鍍鋼(steel on steel)或鋼鍍紙(paper on steel)中的一種或更多種。
[0011]第一輪轂、第二輪轂和大齒輪中的每一個可包括多個通道。第一輪轂的通道與第二輪轂的通道和大齒輪的通道對準。通道保持阻力元件，該阻力元件被配置為在機械故障期間耗散至少一部分扭矩能量。例如，阻力元件可為螺旋彈簧或包括螺旋彈簧。
[0012]減震器組件也可包括一個或更多個軸承。大齒輪可轉動地固定到(一個或多個)軸承。大齒輪和一個或更多個軸承中的至少一個可包括軸通道。驅動軸被配置為固定在軸通道內。
[0013]為了阻止第一輪轂相對于第二輪轂轉動，第一輪轂和第二輪轂被牢固地固定在一起。相反地，大齒輪可包括多個緊固件通道。每個緊固件通道可滑動地保持一部分緊固件，該緊固件將第一輪轂牢固地緊固到第二輪轂。
[0014]本公開的某些實施例提供可包括機身和牢固地固定到機身的機翼的飛行器。每個機翼包括多個控制表面，和耦接到驅動軸的動力驅動單元(PDU)，該驅動軸可操作地耦接到多個控制表面中的一個或更多個。PDU包括可操作耦接到驅動軸的第一和第二扭矩制動器。飛行器還包括可操作地耦接到第一和第二扭矩制動器之間的驅動軸的減震器組件。該減震器組件可包括第一輪轂、第二輪轂和大齒輪，該大齒輪具有夾在第一輪轂和第二輪轂之間的至少一部分。響應于rou的機械故障，大齒輪被配置為獨立于第一輪轂和第二輪轂轉動。
【附圖說明】
[0015]圖1圖示說明具有根據本公開的實施例的控制表面驅動系統的飛行器的局部示意、頂視透視圖。
[0016]圖2圖示說明根據本公開的實施例的減震器組件的前視透視圖。
[0017]圖3圖示說明根據本公開的實施例的其中移除第一輪轂的減震器組件的前視透視圖。
[0018]圖4圖示說明根據本公開的實施例的減震器組件的前視圖。
[0019]圖5圖示說明根據本公開的實施例的通過圖4的線5-5的減震器組件的截面視圖。
[0020]圖6圖示說明夾在根據本公開的實施例的減震器組件的第一輪轂和第二輪轂之間的大齒輪的彈簧通道的前視透視圖。
[0021]圖7圖示說明根據本公開的實施例的固定到動力驅動單元的驅動軸的減震器組件的橫向截面視圖。
【具體實施方式】
[0022]當結合附圖閱讀時，將更好地理解前述的
【發明內容】
和以下的某些實施例的詳細說明。如本文所使用的，應當理解，除非明確說明，以單數形式或在前面加上“一”所述的元件或步驟不排除多個元件或步驟。進一步地，提到“一個實施例”并不意圖解釋為排除額外的同樣并入所述特征的實施例的存在。此外，除非明確地做了相反的說明，否則實施例“包括”或“具有”具有特定特性的元件或多個元件可包括不具有所述特性的額外的元件。
[0023]本公開實施例提供可包括具有夾在兩個輪轂之間的至少一部分的大齒輪的減震器組件，所述輪轂可襯有制動材料。大齒輪可安裝在連接到輪轂的一對滾動元件軸承上。例如，扭矩可經由螺旋壓縮彈簧從大齒輪傳送到輪轂。彈簧的尺寸可以被設定為使得當受到由馬達提供的失速扭矩加上運動扭矩時，彈簧不觸底。阻尼量可由大齒輪和輪轂之間的制動襯片材料的半徑及其之間的夾緊力控制。
[0024]在至少一個實施例中，如果需要(例如，沒有制動材料或夾緊壓力)，阻尼(S卩，減震性)可被設置為零。彈簧可用簡單的覆蓋物束縛在組件中，從而在彈簧失效的情況下阻止PDU內的移動。
[0025]因為減震器組件在其被分離前(諸如在左機翼和右機翼之間)可設置在rou的載荷路徑內，單個減震器組件可被使用，從而與之前已知系統相比，減少零件數量。載荷路徑的剛性可由彈簧剛度支配，且可不受摩擦系數的影響(與使用環形彈簧的減震器相反)。
[0026]本公開的實施例不要求用于扭矩制動輸入凸輪(例如，軸向運動)的額外的自由度，從而降低動態不穩定性的可能性，并且提供簡單且有效的減震器組件。
[0027]本公開的某些實施例提供一種減震器組件，該減震器組件提供在大齒輪和輪轂之間的減震性或阻尼，諸如通過固定到大齒輪和/或輪轂的界面表面的制動襯片。減震器組件可被配置為將徑向加載部件從大齒輪傳送到輪轂。
[0028]圖1圖示說明具有根據本公開的實施例的控制表面驅動系統102的飛行器100的局部示意、頂視透視圖。飛行器100可包括機身104和牢固地固定到機身104的機翼106(顯示為第一機翼106a和第二機翼106b)。每個機翼106可包括在飛行期間用于控制飛行器100的多個可移動控制表面。控制表面可包括后緣襟翼108、前緣縫翼110和副翼112。顯示為內側襟翼108a和外側襟翼108b的后緣襟翼108用于在飛行器100的起飛和降落期間產生增加的升程。
[0029]后緣襟翼108可由控制表面驅動系統102提供動力，例如，所述驅動系統102可包括在機翼106內縱向延伸的驅動軸(圖1中未示出)。驅動軸可耦接到中央動力驅動單元(PDU)。例如，如下所述，一個或更多個減震器組件可被操作地連接到rou的驅動軸。
[0030]在操作中，控制表面驅動系統102可在收縮位置(由實線示出)和延伸位置(由虛線示出)間移動襟翼108。在延伸位置，空氣動力可被施加在襟翼108上。控制表面驅動系統102被配置為將襟翼108保持在延伸位置以在沒有飛行器100的飛行員輸入時抵抗空氣動力，甚至是在總動力失效的情況下。控制表面驅動系統102可以被配置為在延伸位置、收縮位置或在其之間的任何中間位置鎖定襟翼108以抵抗空氣動力，如標題為“Aircraft ControlSurface Methods (飛行器控制表面方法)”的美國專利N0.8,226,049中所描述的，該專利全文以參考方式被并入此處。
[0031]圖2圖示說明根據本公開的實施例的減震器組件200的前視透視圖。減震器組件200包括大齒輪201，該大齒輪通過第一軸承202(諸如，外部的或外置軸承)可轉動地連接到第一輪轂204。第一輪轂204可為外部輪轂或外置輪轂(相對于減震器組件200的中央縱向軸線224)。大齒輪201包括具有內部部分的主體206，所述內部部分夾在一部分第一輪轂204和一部分第二輪轂(在圖2視圖中隱藏)之間，該第二輪轂諸如內部輪轂或內置輪轂(相對于中央縱向軸線224)。第一輪轂204和第二輪轂可彼此鏡像，且將大齒輪201的內部部分夾在其中間。也就是說，第一輪轂和第二輪轂的形狀可彼此鏡像(一個輪轂并不是另一個輪轂的字面意義上的鏡像)。
[0032]大齒輪201可由金屬構成。外部環形邊緣208從主體206徑向延伸。直立的環形脊210可從邊緣208內側(也就是，離中央縱向軸線224較近)的主體206向外延伸。環形脊210可限定在主體206內的內側凹入區域，其中第一軸承202設置在脊210的內部表面和第一輪轂204的外部環形邊緣214之間。大齒輪201的主體206也可由具有環形底部218的第二軸承216(如內部或內置軸承)可滑動地支撐，該環形底部218可設置在第一輪轂204和大齒輪201的內軸環205之間。
[0033]軸通道222通過內軸環205形成。軸通道222被配置為牢固地連接到PDU的驅動軸223的外表面。大齒輪201、軸承202、第一輪轂204、第二輪轂和軸承216可與減震器組件200的中央縱向軸線224同心。也就是說，大齒輪201的中央縱向軸線、軸承202、第一輪轂204、第二輪轂和軸承216可與中央縱向軸線224軸向地對準和重合。
[0034]第一軸承202可由金屬構成，且其可包括環形輪緣226，所述環形輪緣226設置在大齒輪201的脊210和第一輪轂204的外部環形邊緣214之間的凹入區域內。第一軸承202被配置為限制相對運動且減小大齒輪201和第一輪轂204之間的摩擦。例如，軸承202被配置為限制在箭頭A的方向上的徑向位移，例如，在大齒輪201和第一輪轂204之間。但是，如下文所解釋的，在機械卡殼的情況下，例如，軸承202允許大齒輪201相對第一輪轂204和/或第二輪轂在圓弧B的方向上軸向轉動(也就是，在圍繞減震器組件200的中央縱向軸線224的方向上轉動)。
[0035]第一輪轂204包括具有外部環形邊緣214的平面的環形輪緣228。凹入區域230從環形輪緣228向內延伸，且在環形輪緣228的平面的外表面232下面凹入。凹入區域230包括多個彈簧通道234，所述多個彈簧通道與在大齒輪201的主體206內形成的彈簧通道和在第二輪轂形成的彈簧通道軸向對準。包括彈簧通道234的軸向對準的彈簧通道被配置為容納和保持各自的彈簧236，如螺旋線圈彈簧。一般地，彈簧通道234與大齒輪201和第二輪轂的彈簧通道對準且配合，從而提供保持彈簧236的彈簧通道。
[0036]如圖所示，減震器組件200包括保持在對應數量的對準的彈簧通道中的六個彈簧236。如圖所示，彈簧通道234(以及大齒輪201和第二輪轂的彈簧通道)可環繞減震器組件200被規律地隔開。可替換地，保持比所示出的多或少的彈簧更多或更少的彈簧通道可被使用。在至少一個實施例中，減震器組件200可不包括任何彈簧236。
[0037]軸承216可由金屬構成，且環形底部218可設置在第一輪轂204的內部環形邊緣240(例如，內直徑)和大齒輪201的內軸環205的外部環形邊緣242 (例如，外直徑)之間。第一輪轂204可通過緊固件(例如，螺栓)被牢固地且固定地緊固到第二輪轂，使得它們不會相對于彼此軸向轉動。可替換地，在機械卡殼的情況下，第一輪轂204和第二輪轂被配置為可相對于彼此軸向轉動可控距離。
[0038]如圖所示，緊固件孔250可圍繞第一輪轂204被規律地隔開。緊固件孔250被配置為與大齒輪201內的擴展通道(在圖2視圖中被隱藏)和第二輪轂的緊固件孔(在圖2視圖中被隱藏)對準。第一輪轂204的緊固件孔250和第二輪轂的緊固件孔的直徑的尺寸可被設置，從而以螺紋方式或以其它方式將緊固件(諸如，螺栓)牢固地保持和軸向地且徑向地固定在適當位置。以這種方式，當被緊固在一起時，第一輪轂和第二輪轂不會相對于彼此軸向地轉動或徑向地位移。進一步地，當輪轂通過螺栓被緊固在一起時，例如，輪轂施加夾緊力到大齒輪201中，從而將大齒輪201壓縮地夾在輪轂之間。但是，應該注意的是，大齒輪201的擴展通道(緊固件的軸通過該擴展通道而穿過)可提供大于緊固件軸的直徑的弧形的徑向開口，從而提供大齒輪201相對于第一輪轂204和第二輪轂265軸向位移或轉動可控距離的能力。
[0039]可控距離可小于完整的360度的轉動。例如，可控距離可為不超過90度的轉動。在至少一個實施例中，可控距離可為小于15度的轉動。
[0040]圖3圖示說明根據本公開的實施例的移除第一輪轂204(如圖2中所示)的減震器組件200的前視透視圖。如上所指出的，大齒輪201的主體206包括多個規律隔開的緊固件通道260。緊固件通道260可為通過主體206形成的擴展開口，且緊固件通道260與第二輪轂265的緊固件孔262和第一輪轂204的緊固件孔250(如圖2中所示)對準。每個緊固件通道262可滑動地保持一部分緊固件，該部分緊固件將第一輪轂204牢固地緊固到第二輪轂265。也就是說，在系統故障期間，其中大齒輪201相對于第一輪轂204和第二輪轂265轉動，將第一輪轂204固定到第二輪轂265的部分緊固件在如緊固件通道260的形狀所限定的弧形方向上通過緊固件通道260滑動。例如，每個緊固件通道265可包括環繞中央縱向軸線224對準的弧形段。
[0041 ]如所指出的，第二輪轂265可為第一輪轂204的鏡像，其中大齒輪201的主體206的至少一部分夾在二者之間。緊固件孔250和262可具有足夠大的直徑以容納緊固件的軸(如螺栓)，但是阻止其在其中軸向地或徑向地位移。相反地，擴展的緊固件通道260大于緊固件軸的直徑。因此，當緊固件可將第一輪轂204和第二輪轂265牢固地連接到一起且阻止在二者之間的軸向和徑向位移時，緊固件可通過通道260位移由通道260的長度限定的可控距離。因此，大齒輪201可相對于第一輪轂204和第二輪轂265軸向位移可控距離，該可控距離由在圓弧C的軸線方向上的每個通道260的弧形距離限定。
[0042]圖4圖示說明根據本公開的實施例的減震器組件200的前視圖。圖5圖示說明通過圖4的線5-5的減震器組件200的橫截面視圖。參考圖4和圖5，大齒輪201的主體206包括內部凹入平面部分270，其被容納和保持在通過軸承202形成的往復槽272內。內部凹入平面部分270可被夾在鏡像輪轂204和265之間。平面部分270通過在第一輪轂204與第二輪轂265之間形成的外部分離間隙280并通過對準的彈簧通道290且延伸進入在靠近驅動軸223的輪轂204和輪轂265之間并通過其間形成的內側環形槽292。
[0043]限定槽272和槽292的第一輪轂204和第二輪轂265的內部表面可襯有摩擦部件(例如，諸如增加兩個部件之間摩擦的襯片的部件)，如制動襯片300。可選擇地或附加地，制動襯片300可固定到大齒輪201的主體206的平面部分270的外部表面，該外部表面與第一輪轂204和第二輪轂265接合。制動襯片300可包括工程紙、石棉基的制動襯片材料、鋼鍍銅、鋼鍍鋼、鋼鍍紙和/或類似物。通常地，形成制動襯片300以提供可控的摩擦系數。制動襯片300可為薄的材料層。例如，制動襯片300厚度可為0.01”。可替換地，制動襯片300可比0.01”薄或厚。
[0044]通常地，阻尼量(例如，扭矩耗散)可由大齒輪201與輪轂204和輪轂265之間的制動襯片300的厚度控制，也受輪轂204和輪轂205施加進大齒輪201的夾緊力控制。進一步地，由于在制動襯片300上增加的夾緊力，為了相對于輪轂204和輪轂265獨立地轉動大齒輪201，需要更大量的力以克服其摩擦系數。
[0045]在減震器組件的正常操作期間，致動器轉動大齒輪201。正常操作指的是在沒有任何系統故障(諸如，系統卡殼)的情況下，諸如PDU的系統的操作。在大齒輪201與第一輪轂204和第二輪轂265之間的制動襯片300確保第一輪轂204和第二輪轂265隨著大齒輪201轉動。例如，來自馬達或致動器的扭矩通過二者之間的制動襯片300的界面和/或彈簧236從大齒輪201傳遞或以其它方式傳送到輪轂204和輪轂265。在正常操作期間，制動襯片界面和/或彈簧力確保大齒輪201與輪轂204和輪轂265繼續牢固地相互連接，使得這三個部件隨著彼此轉動(使得三個部件的轉動可為同步的)。
[0046]但是，在機械卡殼或其它故障期間，諸如當驅動軸223立即終止、鎖定或以其它方式停止時，馬達施加入大齒輪201的能量引起大齒輪繼續轉動。在系統故障期間，為了耗散馬達施加的扭矩能量，制動襯片300被配置為允許大齒輪201相對于第一輪轂204和第二輪轂265轉動如緊固件通道260限定的可控距離。當大齒輪201相對于第一輪轂204和第二輪轂265轉動時，彈簧236被壓縮在對準的彈簧通道290內。彈簧236施加阻力到限定對準的彈簧通道290的大齒輪201、第一輪轂204以及第二輪轂265的邊緣。以這種方式，扭矩能量也可由彈簧236耗散，所述彈簧236也阻止大齒輪201的內部結構碰撞第一輪轂204和第二輪轂265的內部結構。在系統故障結束且系統以正常方式操作后，彈簧236也提供阻力以將大齒輪201重新定位到相對于輪轂204和輪轂265的中立位置。
[0047]可替換地，代替彈簧236，其它阻力元件可設置在通道290內。例如，開孔泡沫塊可設置在通道內。作為另一個示例，塊或橡膠可設置在通道內。進一步地，通道290和諸如彈簧236的阻力元件在此可諸如利用罩、外殼或類似物被覆蓋，所述罩、外殼或類似物阻止阻力元件從通道290彈出。
[0048]圖6圖示說明夾在根據本公開的實施例的減震器組件200的第一輪轂204和第二輪轂265之間的大齒輪201的彈簧通道290的前視透視圖。為了清楚起見，彈簧沒有顯示在由大齒輪201、第一輪轂204和第二輪轂265的三個對準的彈簧通道限定的彈簧通道290內。如圖所示，大齒輪201的主體206的平面部分270夾在第一輪轂204和第二輪轂265之間，且該平面部分可包括指向內的突起320，如凸片、倒鉤、雙頭螺栓、柱、翼片或類似物，它們與平面部分270共面。突起320延伸進入彈簧通道290且被配置為在任一端部保持彈簧。例如，彈簧的各自端部可卷繞關起320以將彈貪固定到位。
[0049]如所指出的，當大齒輪201在圓弧C的方向上相對于第一輪轂204和第二輪轂265軸向位移(例如，轉動)時，彈簧236(如圖2至圖5中所示)施加阻力到大齒輪201和第一輪轂204和第二輪轂265的邊緣部分，該阻力耗散扭矩能量且阻止大齒輪201轉動進輪轂204和輪轂265—定距離，該距離可引起部分大齒輪201不合需要地撞擊第一輪轂204和/或第二輪轂265的部分。
[0050]圖7圖示說明根據本公開的實施例的固定到動力驅動單元(PDU)400的驅動軸223的減震器組件200的橫向橫截面視圖。大齒輪201的外部環形邊緣208可被可操作地連接到小齒輪402，且每個小齒輪402被可操作地連接到馬達(未示出)。可替換地，大齒輪201可被可操作地連接到僅僅一個小齒輪402。
[0051 ] 減震器組件200被可操作地固定到在第一扭矩制動器410和第二扭矩制動器420之間的驅動軸223ο例如，驅動軸223可被固定在大齒輪201的軸環205內，和/或由軸承216限定的中央通道內。代替每個扭矩制動器410和扭矩制動器420被耦接到單獨的且不同的減震器，單個減震器組件200被可操作地連接到扭矩制動器410和扭矩制動器420之間的roiMOO。
[0052]在正常操作期間，馬達驅動大齒輪201以圍繞驅動軸223的中央縱向軸線440轉動。當大齒輪201轉動時，響應于此，第一輪轂204和第二輪轂265轉動。在正常操作期間，大齒輪201與第一輪轂204和第二輪轂265之間的制動襯片界面提供摩擦系數，該摩擦系數確保輪轂204和輪轂265隨著大齒輪201轉動。
[0053]但是，在系統故障期間，諸如當驅動軸223立即終止運動(例如，系統中的機械卡殼)時，馬達繼續操作并產生扭矩。由于通過小齒輪402轉化成大齒輪201的馬達能量通過大齒輪201與輪轂204和輪轂205之間的摩擦材料界面(諸如，制動襯片300和/或彈簧236)耗散。當驅動軸223被鎖定到位時，施加到大齒輪201的扭矩可引起大齒輪201相對于輪轂204和輪轂265軸向位移。馬達的扭矩能量通過制動襯片耗散。制動襯片的摩擦系數可以是這樣的，即該摩擦系數允許大齒輪201軸向位移，使得大齒輪201獨立于輪轂204和輪轂265轉動。輪轂204和輪轂265可被牢固地緊固在一起，如通過螺栓，從而不能相對于彼此轉動。并且，在系統故障期間，彈簧236也耗散一部分扭矩能量，且縱向壓縮，從而施加阻力，該阻力阻止第一輪轂204和第二輪轂265之間的大齒輪201的轉動運動。
[0054]因此，在rou400的機械故障期間，諸如其中驅動軸223鎖定到位的機械卡殼，由馬達產生的扭矩能量通過相對于第一輪轂204和第二輪轂265的大齒輪201的轉動運動被吸收。因而，設置在扭矩制動器410和扭矩制動器420之間的單個減震器組件200阻止PDU 400的部件(諸如扭矩制動器410和扭矩制動器420)的損壞。如圖所示，減震器組件200被直接設置在I3DU 400的載荷路徑上，諸如在扭矩制動器410和扭矩制動器420之間。
[0055]例如，本公開的實施例提供減少用于半系統扭矩制動器的零件數量的減震器組件。因為載荷路徑在左部分和右部分(例如，飛行器的左機翼和右機翼)之間分離前，減震器組件200設置在PDU的載荷路徑內，所以僅單個減震器組件可被使用(代替將單獨地且不同的減震器連接到單獨的且不同的扭矩制動器)。進一步地，例如，與汽車離合器或扭矩限制器相反，減震器組件能夠或反作用于由齒輪施加的徑向荷載。
[0056]如上所述，本公開的實施例提供一種減震器組件，該減震器組件可包括大齒輪，所述大齒輪具有夾在兩個輪轂之間的至少一部分。輪轂和/或大齒輪可以內襯有諸如制動襯片的摩擦材料，或者利用諸如制動襯片的摩擦材料來涂覆、覆蓋等。例如，制動襯片可被粘接到大齒輪的內部平面部分，和/或一個或兩個與大齒輪接合的輪轂的部分。一對滾動元件軸承可被安裝在大齒輪上，這允許在系統故障的情況下，諸如當PDU的驅動軸鎖定到位或者在某一位置卡殼時，該大齒輪相對于輪轂平滑地且均勻地軸向位移。例如，一個或更多個彈簧可被使用以將扭矩從大齒輪傳送到輪轂。
[0057]進一步地，不像以前的與PDU連用的減震器，本公開的實施例提供減震器組件，該減震器組件不包括作為阻尼介質的鋼圈。相反，本公開的實施例提供包括制動襯片的減震器組件，所述制動襯片在大齒輪和一個或更多個輪轂之間的一個或更多個界面之間。制動襯片比鋼圈更輕并且更有成本效益。不像多個鋼圈，制動襯片還提供一致的摩擦系數。
[0058]雖然采用各種空間和方向術語，如頂、底、下部、中心、側、水平、豎直、前面等來描述本公開的實施例，但是應當理解，這類術語僅相對于附圖中所示的方位而使用。該方位可以被反向、旋轉或以其它方式改變，使得上部分是下部分，且反之亦然，水平變成豎直，等等。
[0059]如本文所使用的，“被配置為”執行任務或操作的結構、限制或元件以對應于任務或操作的方式在結構上特定形成、構造或調整。為了清楚和避免疑問的目的，僅僅能夠被修改以執行任務或操作的對象沒有“被配置為”執行如本文所用的任務或操作。
[0060]應該理解，上面的描述旨在說明性的，而非限制性的。例如，上述實施例(和/或其各個方面)可互相結合使用。另外，不偏離其范圍的情況下，根據本公開的各種實施例的教導可做出許多修改以適應特定的情況或材料。雖然本文描述的材料的尺寸和類型是為了限定本公開的各種實施例的參數，但是這些實施例絕不是限制性的，它們僅是示例性實施例。對本領域技術人員而言，在回顧上述描述后，許多其它實施例將顯而易見。因此，應當參考所附權利要求，以及這些權利授權的等同內容的全部范圍來確定本公開各種實施例的范圍。在隨附權利要求中，術語“包括”和“其中”被用作相應的術語“包含”和“在其中”的通俗英語等同物。此外，術語“第一”、“第二”和“第三”等只用作標記，而不是為了對其對象施加數值要求。進一步地，隨附權利要求的限制并不是以裝置加功能的方式撰寫的，并非意在基于35U.S.C.§112(f)來解釋，除非并直到這種權利要求限制明確地使用其后緊跟缺乏進一步結構的功能語句的短語“用于......的裝置”。
[0061]所撰寫的說明書使用示例以公開本公開的各種實施例，包括最佳模式，且也使本領域的任何技術人員可實踐本公開的各種實施例，包括制作和使用任何裝置和系統以及執行任何引入的方法。本公開的各種實施例的專利范圍由權利要求限定，且可包括本領域技術人員所能想到的其它示例。如果所述示例具有與權利要求字面語言沒有區別的結構元件，或者其包括與權利要求的字面語言沒有實質區別的等效結構元件，這樣的其它示例也應該在權利要求的范圍內。
【主權項】
1.一種被配置為可操作地連接到飛行器的動力驅動單元，即PDU的驅動軸的減震器組件，所述減震器組件包括: 第一輪轂； 第二輪轂;和 大齒輪，所述大齒輪具有夾在所述第一輪轂和所述第二輪轂之間的至少一部分，其中響應于所述PDU的機械故障，所述大齒輪被配置為獨立于所述第一輪轂和所述第二輪轂轉動可控距離。2.根據權利要求1所述的減震器組件，還包括固定到所述第一輪轂、所述第二輪轂和所述大齒輪中的一個或更多個的制動襯片，其中所述制動襯片提供在所述大齒輪與所述第一輪轂和所述第二輪轂中一個或兩個之間的摩擦界面，其中在所述PDU的正常操作期間，所述制動襯片提供引起所述大齒輪隨著所述第一輪轂和所述第二輪轂轉動的摩擦系數，并且其中在所述機械故障期間，所述制動襯片耗散至少一部分扭矩能量。3.根據權利要求1所述的減震器組件，其中所述第一輪轂、所述第二輪轂和所述大齒輪中的每一個均包括多個通道，其中所述第一輪轂的所述多個通道與所述第二輪轂和所述大齒輪的所述多個通道對準，其中所述多個通道保持阻力元件，所述阻力元件被配置為在所述機械故障期間耗散至少一部分扭矩能量。4.根據權利要求3所述的減震器組件，其中所述阻力元件包括螺旋彈簧。5.根據權利要求1所述的減震器組件，還包括一個或更多個軸承，其中所述大齒輪可轉動地固定到所述一個或更多個軸承。6.根據權利要求5所述的減震器組件，其中所述大齒輪和所述一個或更多個軸承中的至少一個包括軸通道，其中所述驅動軸被配置為固定在所述軸通道內。7.根據權利要求1所述的減震器組件，其中為了阻止所述第一輪轂相對于所述第二輪轂轉動，所述第一輪轂和所述第二輪轂被牢固地固定在一起。8.根據權利要求1所述的減震器組件，其中所述大齒輪包括多個緊固件通道，其中所述多個緊固件通道中的每一個可滑動地保持緊固件的一部分，所述緊固件將所述第一輪轂牢固地緊固到所述第二輪轂。9.一種飛行器，其包括: 機身； 機翼，所述機翼被牢固地固定到所述機身，其中每個所述機翼包括多個控制表面； 動力驅動單元，即PDU，所述動力驅動單元被耦接到可操作地耦接到所述多個控制表面中的一個或更多個的驅動軸，其中所述PDU包括可操作地耦接到所述驅動軸的第一扭矩制動器和第二扭矩制動器;和 減震器組件，所述減震器組件可操作地耦接到在所述第一扭矩制動器和所述第二扭矩制動器之間的所述驅動軸，其中所述減震器組件包括:(a)第一輪轂；(b)第二輪轂;和(c)大齒輪，所述大齒輪具有夾在所述第一輪轂和所述第二輪轂之間的至少一部分，其中響應于所述rou的機械故障，所述大齒輪被配置為獨立于所述第一輪轂和所述第二輪轂轉動。10.根據權利要求9所述的飛行器，其中所述大齒輪包括外部環形邊緣，所述外部環形邊緣可操作地耦接到至少一個小齒輪，所述小齒輪被配置為可操作地連接到至少一個馬達。11.根據權利要求9至10中任一項所述的飛行器，其中所述第一輪轂和所述第二輪轂中的至少一個襯有與所述大齒輪接合的制動襯片，其中在所述rou的正常操作期間，所述制動襯片提供引起所述大齒輪隨著所述第一輪轂和所述第二輪轂轉動的摩擦系數，并且其中所述制動襯片在所述機械故障期間耗散至少一部分扭矩能量。12.根據權利要求9至11中任一項所述的飛行器，其中所述第一輪轂、所述第二輪轂和所述大齒輪中的每一個均包括多個通道，其中所述第一輪轂的所述多個通道與所述第二輪轂和所述大齒輪的所述多個通道對準，其中所述多個通道保持阻力元件，所述阻力元件被配置為在所述機械故障期間耗散至少一部分扭矩能量。13.根據權利要求9至12中任一項所述的飛行器，其中所述減震器組件還包括一個或更多個軸承，其中所述大齒輪被可轉動地固定到所述一個或更多個軸承。14.根據權利要求9至13中任一項所述的飛行器，其中為了阻止所述第一輪轂相對于所述第二輪轂轉動，所述第一輪轂和第二輪轂被牢固地固定在一起，其中所述大齒輪包括多個緊固件通道，其中所述多個緊固件通道中的每一個可滑動地保持一部分緊固件，所述緊固件將所述第一輪轂牢固地緊固到所述第二輪轂。15.—種被配置為可操作地連接到飛行器的動力驅動單元，S卩PDU的驅動軸的減震器組件，所述減震器組件包括: 第一輪轂； 第二輪轂，所述第二輪轂是所述第一輪轂的鏡像，其中為了阻止所述第一輪轂相對于所述第二輪轂轉動，所述第一輪轂和所述第二輪轂被牢固地固定在一起； 大齒輪，所述大齒輪具有夾在所述第一輪轂和所述第二輪轂之間的至少一部分，其中響應于所述PDU的機械故障，所述大齒輪被配置為獨立于所述第一輪轂和所述第二輪轂轉動可控距離； 一個或更多個軸承，其中所述大齒輪被可轉動地固定到所述一個或更多個軸承，其中所述大齒輪和所述一個或更多個軸承中的至少一個包括軸通道，其中所述驅動軸被配置為固定在所述軸通道內；和 制動襯片，所述制動襯片被固定到所述第一輪轂、所述第二輪轂和所述大齒輪中的一個或更多個，其中所述制動襯片提供在所述大齒輪與所述第一輪轂和所述第二輪轂中一個或兩個之間的摩擦界面，其中在所述rou的正常操作期間，所述制動襯片提供引起所述大齒輪隨著所述第一輪轂和所述第二輪轂轉動的摩擦系數，并且其中所述制動襯片在所述機械故障期間耗散至少一部分扭矩能量。16.根據權利要求15所述的減震器組件，其中所述第一輪轂、所述第二輪轂和所述大齒輪中的每一個均包括多個彈簧通道，其中所述第一輪轂的所述多個彈簧通道與所述第二輪轂和所述大齒輪的所述多個彈簧通道對準，其中所述多個彈簧通道保持螺旋彈簧，所述螺旋彈簧被配置為在所述機械故障期間耗散至少一部分扭矩能量。
【文檔編號】B64C25/42GK105905285SQ201610030628
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年1月18日
【發明人】K·T·瓊斯
【申請人】波音公司