将齿轮马达连接至飞行器轮以使该轮能由齿轮马达选择性驱动的装置

摘要

本发明涉及一种将齿轮马达(2)连接到飞行器轮的装置，该装置包括：可旋转地承载由齿轮马达驱动的轴(5)的罩(4)，在该轴上借助滚动轴承(8)空转地安装有小齿轮(7)；强制与飞行器轮一起旋转并布置成与空转小齿轮固定啮合的齿形环(3)；以及用于选择性地强制空转小齿轮与轴一起旋转的旋转强制装置(50)。根据本发明，平滑轴承(9)插入在轴和空转小齿轮的滚动轴承之间。

说明书

技术领域

本发明涉及一种将齿轮马达连接至飞行器轮以使该轮能由齿轮马达选择性驱 动的装置。

背景技术

文献FR2954752披露了一种具有齿轮马达的轮和制动器组件，以驱动轮旋转。 制动器包括用于承载制动致动器的承载件，该承载件还承载了齿轮马达和与齿轮马 达固定啮合的齿形环。离合器元件使得齿形环能够选择性地与轮连接，以使该轮能 被齿轮马达驱动。尤其是，该元件是还围绕致动器承载件延伸的电磁离合器。

尽管这种类型的装置呈现了许多优势，其有时可能难以容纳在飞行器轮的拥 挤环境中。

因此，需要一种易于容纳的将齿轮马达连接至飞行器轮的装置。

特别地，已经考虑到强制齿形环与轮一起旋转，并在齿轮马达和齿形环之间 插入空转小齿轮连接装置。小齿轮空转地安装在装置的轴上，该轴连接到齿轮马达 从而被驱动旋转。离合器接合装置选择性地作用以使空转小齿轮能够被选择性地强 制以与其轴一起旋转，以便提供齿形环和齿轮马达之间的连接。然而，空转小齿轮 通常也通过滚动轴承(例如滚柱轴承或滚针轴承)安装在其轴上。如果空转小齿轮 的轴承阻塞，齿轮马达连接到飞行器轮，从而运行着这样的风险：齿轮马达由轮驱 动，并给定所用的齿轮齿数比，会导致齿轮马达危险地快速旋转。

发明内容

本发明的目的在于提供了一种用于将齿轮马达的空转小齿轮连接到飞行器轮 的装置，即便空转小齿轮的轴承阻塞，该装置仍能够允许轮自由旋转。

为了达到上述目的，本发明提供了一种将齿轮马达连接到飞行器轮的装置， 该装置包括：

·可旋转地承载由齿轮马达驱动的轴的罩，在该轴上借助滚动轴承空转地安 装有小齿轮；

·强制与飞行器轮一起旋转并布置成与空转小齿轮固定啮合的齿形环；以及

·用于选择性地强制空转小齿轮与轴一起旋转的旋转强制装置。

根据本发明，在轴和空转小齿轮的滚动轴承之间插入平滑轴承。从而，即使 滚动轴承堵塞，当由飞行器轮驱动时，小齿轮仍可旋转，而无需将空转小齿轮的旋 转传递到轴、进而传递到齿轮马达。自然地，当小齿轮强制与轴一起旋转时，两个 轴承(即，包括平滑轴承)均不起作用，从而它们不会阻止在轴和小齿轮之间传递 扭矩。

附图说明

通过阅读对特定实施例的以下描述，结合附图可更好地理解本发明，其中：

图1是本发明的装置的纵剖视图，其中小齿轮与轴脱开接合；以及

图2是与图1类似的视图，其中小齿轮与轴接合。

具体实施方式

结合图1，本发明的连接装置1用于提供齿轮马达2(在附图中以虚线示出) 和飞行器轮之间通过固定到轮(同样以虚线显示)的齿形环3的旋转连接。

该装置包括罩4，轴5安装于其中，以围绕旋转轴线X旋转。轴5具有从罩4 突伸的端部6，以便由齿轮马达2驱动旋转。轴5承载借助滚柱轴承8空转地安装 在轴上的小齿轮7，滚柱轴承8在本实施例中由两个滚柱轴承8A和8B并排组成。

在正常情况下，小齿轮7自由旋转，从而将旋转中的齿轮马达2与齿形环3、 进而与飞行器轮隔开。这用于例如起飞或着陆期间。在这些阶段期间，飞行器轮的 旋转速度可能会很高，并且如果齿轮马达连接到轮，则齿轮马达的电机将以非常高 的速度旋转，从而存在损毁的风险。

相反，当飞行器以低速在地面上移动时，齿轮马达需要被连接以与轮一起旋 转，以便能够驱动轮旋转，藉此使飞行器无需喷气发动机的任何帮助而移动。出于 这个目的，该装置设置有旋转强制装置50，用于强制空转小齿轮7与其轴5一起 旋转，该装置将在下文详细描述。

当空转小齿轮7自由旋转时，重要的是避免阻塞滚柱轴承8。尽管这样的事件 很少发生，但并非不可能，并且如果滚柱中的一个停顿，或者如果在滚柱之间插入 杂物，这可能会发生。因此，在滚柱轴承8中产生反向力矩，藉此强制空转小齿轮 7与轴5一起旋转，从而小齿轮由轮的旋转驱动而开始转动。

为了避免这种情况，并且根据本发明，平滑轴承9插入到滚柱轴承8和轴5 之间，该平滑轴承作为紧配合安装在轴5上，但安装为相对于滚柱轴承8旋转，从 而形成与滚柱轴承8串联的第二轴承。

在正常情况下，空转小齿轮7依靠滚柱轴承8中的滚柱围绕轴旋转，但不驱 动轴5。然而，如果滚柱堵塞，滚柱轴承8于是与空转小齿轮7一起作为一个单元 共同旋转，该单元依靠平滑轴承9围绕轴旋转。平滑轴承9产生的摩擦力矩比滚柱 轴承8通常产生的摩擦力矩稍大，但仍不足以驱动轴5。因此，即使在滚柱轴承8 堵塞的情况下，轴5不会被驱动，除非启动了旋转强制装置。

为了检验滚柱轴承8是否堵塞，本示例中的滚柱轴承8B装配有传感器51， 用于测量滚柱轴承8B的两个环之间的相对旋转速度。为了探测飞行器是静止的(此 时探测到滚柱轴承8B的环之间没有相对速度是正常的)，装置具有用于测量空转 小齿轮7的旋转速度的传感器52。应当观测到的是，传感器52测得的旋转速度与 滚柱轴承8B的外环的旋转速度相同。通过比较来自传感器51和52的信号，很容 易推断出滚柱轴承8B的内环的旋转速度，该速度应该与轴5的旋转速度相同(该 速度通过其它手段得知，例如，测量齿轮马达2的旋转元件之一的旋转速度的手 段)。如果这些速度不匹配，则是平滑轴承9在滑移，因而存在阻碍滚柱轴承8B 的两个环相对于彼此自由旋转的阻力。因此很容易探测出滚柱轴承8的失效。

旋转强制装置50在下文中详细描述。其包括滑动齿轮16，该滑动齿轮由轴5 旋转驱动，并在图1所示的释放位置和图2所示的接合位置之间轴向可移动，在释 放位置中由滑动齿轮16的钟形部分18承载的内侧槽17与空转小齿轮7的互补槽 19分离，在接合位置中滑动齿轮16的槽与空转小齿轮7的槽协配，以强制空转小 齿轮7与轴5一起旋转。

滑动齿轮16通过围绕轴5延伸的螺钉-螺母组件20轴向移动。在本示例中， 螺钉-螺母组件20具有螺母21，该螺母通过两个滚珠轴承22安装成在罩4内旋转， 以及空心螺钉23，该空心螺钉通过螺纹连接与螺母协配。螺母21形成电机24的 转子，可以看见定子线圈绕螺母21延伸。

旋转螺母21导致螺钉23轴向移动，通过防旋转构件阻止螺钉旋转，为了清 楚起见，本示例中没有示出该防旋转构件。螺钉23的端部通过滚柱推力轴承25 压靠滑动齿轮16。反向弹簧26在与滑动齿轮16相关联的支座27和轴5的肩部28 之间延伸，以便促使滑动齿轮16朝向其释放位置，藉此具有将滑动齿轮16压靠于 滚柱推力轴承25的作用，并因此强制滑动齿轮16与螺钉23一起轴向移动。

因此，电机24的旋转导致螺母21旋转并因此导致螺钉23平移，因而轴向移 动滑动齿轮16。

在本示例中，螺母21和螺钉23之间的连接是可逆的。电磁制动器29包括固 定到罩4的电磁铁30以及强制与螺母21一起旋转的衔铁，该电磁制动器能够选择 性地阻止螺母21旋转，从而将滑动齿轮16轴向固定在接合位置。出于安全的原因， 电磁制动器29仅在制动器29通电时阻止螺母21移动。在制动器29不通电时，滑 动齿轮16自身在弹簧26的驱动下返回释放位置。

指示器32固定到螺钉23，以使指示器的一端在罩4的纵向槽33内移动，该 槽中有可能安装传感器以探测滑动齿轮16的接合和释放位置，或者确实地，如果 有必要，以便探测这两个位置之间的任意中间位置。

在本发明的特定方面，固定装置以传统方式装配有同步装置，其包括：

·具有内部锥形面11的同步环10，适合通过摩擦力与小齿轮7的外部锥形面 12协配；以及

·毂13，通过槽连接强制毂13与轴5一起旋转，并且包括与滑动齿轮16的 槽协配的槽形外部，以便驱动其旋转。毂13中的至少一些外部凹陷被键14占用， 这些键由弹簧圈15径向向外地推动。

这种同步装置的操作是已知的，并且在本文中没有具体描述。回想以下内容 就已足够：当滑动齿轮16被推向空转小齿轮7时，同步环10的锥形面摩擦抵靠小 齿轮7的互补的外部锥形面。摩擦力于是使轴5旋转，直至其旋转速度与由飞行器 的旋转轮借助齿形环3驱动的空转小齿轮7的旋转速度一致。同步环10和空转小 齿轮7包括标识装置，用于停止这两个元件在轴向位置成角度，以使滑动齿轮16 的槽18与空转小齿轮7的槽19上的互补凹陷对齐。滑动齿轮16可前进直至其与 空转小齿轮7接合。空转小齿轮7则确实地连接以与轴5一起旋转。

本发明不限于上述描述，但覆盖了由权利要求限定的范围内的任意变型。尽 管此处描述的滚动轴承是具有滚柱作为滚动元件的滚柱轴承，但也可采用任意其它 类型的滚动轴承，例如滚针轴承。