DE60000504T2 - Verriegelungsvorrichtung für das fahrwerk eines flugzeugs - Google Patents

Description

• Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung für das Fahrwerk eines Flugzeugs. Insbesondere ist die Erfindung anwendbar für eine Flugzeugtragflügelklappe für das Landegestell, die sicher geschlossen bleiben muß, wenn die Räder des Landegestells während des Flugs in einem Radträgerabteil untergebracht sind.
• Im typischen Fall wird die Fahrwerksklappe durch einen Verriegelungsmechanismus geschlossen gehalten, der aus einem Haken und einem Glied besteht, mit dem der Haken in Eingriff kommt, wobei entweder das Glied oder der Haken an der Fahrwerksklappe angeordnet ist, während der andere Teil am Tragflügel festgelegt ist. Flugzeugtragflügel sind während des Flugs Auslenkungen ausgesetzt, da verschiedene Kräfte die auf die Flügel einwirken, sich in ihrer Größe ändern. Eine solche Auslenkung kann eine Relativbewegung zwischen der Klappe und dem Tragflügel verursachen, was wiederum eine Übertragung von Kräften auf den Verriegelungsmechanismus bewirken kann, und dies kann ein Problem sein, und daher liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Türverriegelungsmechanismus zu schaffen, der jenes Problem löst. Die EP-A-0 265 197 beschreibt ein Flugzeugfahrgestell, bei welchem ein Verriegelungsmechanismus eine relative Schwenkbewegung in einer einzigen Ebene zwischen den Teilen der Verriegelungsvorrichtung zuläßt, wenn das Fahrgestell in zurückgezogener Stellung verriegelt ist, so daß der Verriegelungsmechanismus relativ immun ist, gegenüber Wirkungen einer Auslenkung der Flugzeugzelle.
• Gemäß einem Merkmal der Erfindung geht diese aus von einer Verriegelungs-Vorrichtung für das Fahrwerk eines Flugzeugs, mit einem ersten Verriegelungsglied, das am Fahrwerk oder einer Fahrwerksklappe montiert ist, wobei das erste Verriegelungsglied mit einem zweiten Verriegelungsglied in Eingriff gebracht werden kann, welches an einem Trägerteil des Flugzeugs montiert ist, wobei die Anordnung derart getroffen ist, daß dann wenn das Fahrwerk eingezogen wird, und die Verriegelungsglieder in Eingriff gelangen, eine Relativbewegung zwischen den Verriegelungsgliedern in einer ersten Richtung stattfinden kann, und ist dadurch gekennzeichnet, daß eines der Verriegelungsglieder ein Element aufweist, welches beweglich auf einem Teil des Verriegelungsglieds angeordnet ist, um eine weitere Relativbewegung zwischen dem ersten und dem zweiten Verriegelungsglied in einer Richtung quer zur ersten Richtung zu ermöglichen, wenn das Fahrwerk zurückgezogen wird, und die Verriegelungsglieder in Eingriff stehen, so daß die Übertragung von Kräften, die durch Auslenkung des Flügels hervorgerufen werden, von einem Verriegelungsglied auf das andere vermindert werden.
• Wenn Auslenkung des Tragflügels beispielsweise die Folge einer kombinierten Biege- und Torsionsbeanspruchung ist, dann paßt sich die Bewegung der miteinander in Eingriff stehenden Verriegelungsglieder vorzugsweise beiden Arten der Auslenkung an.
• Vorzugsweise bestehen die besagten Mittel aus einem Element, das beweglich auf dem einen Verriegelungsglied montiert ist. In einem solchen Fall kann das Element gleitbar und/oder drehbar auf dem einen Verriegelungsglied angeordnet sein. Auf diese Weise kann das andere Verriegelungsglied in Eingriff mit dem Element bleiben, während das eine Verriegelungsglied, welches das Element aufweist, in der Lage ist, sich relativ zu dem Element zu bewegen. Das Element kann zweckmäßigerweise in Gestalt einer Rolle ausgebildet sein.
• Vorzugsweise sind Richtmittel vorgesehen, um das Element relativ zu dem anderen Verriegelungsglied während des Schließens der Klappe aufzunehmen und zu positionieren. Dies ermöglicht eine Bewegung des Elements in eine optimale Lage, bevor die Verriegelungsglieder ineinandergreifen. In diesem Fall können die Ausrichtmittel eine Nockenoberfläche aufweisen, die vorgesehen ist, um das Element zu positionieren. Die Ausrichtmittel können die Reibungsbelastungen begrenzen, die beim Fehlen hiervon auf das andere Verriegelungsglied übertragen würden. Die Ausrichtmittel können aus einer Gabel bestehen, die das Element aufnimmt und positioniert. Die Ausrichtmittel sind vorzugsweise so angeordnet, daß sie das Element in ausgerichteter Lage halten. Das Element kann von einer Ausnehmung aufgenommen werden, die von einem Teil der Ausrichtmittel definiert wird.
• Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel hat das eine Verriegelungsglied die Gestalt eines Arms, der schwenkbar an einem seiner Enden mit seinem Lager verbunden ist. Wenn ein solches Element vorgesehen ist, kann das Element gleitbar auf einem gegenüberliegenden Ende des Arms montiert sein. Das erste Verriegelungsglied kann an einer Klappe oder einem Schenkel des Fahrwerks angeordnet sein.
• Vorzugsweise ist dieses eine Verriegelungsglied am Fahrwerk montiert.
• Gemäß einem zweiten Merkmal der Erfindung ist ein Flugzeugfahrwerk vorgesehen, welches einen Mechanismus gemäß dem ersten Merkmal der Erfindung oder irgendein Merkmal aufweist, das sich hierauf bezieht.
• Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung ist ein Flugzeug vorgesehen, welches einen Fahrwerksmechanismus gemäß dem ersten Merkmal der Erfindung oder gemäß irgendeinem sich hierauf beziehenden Merkmal aufweist.
• Die Klappenverriegelungsvorrichtung für ein Flugzeugfahrwerk gemäß der Erfindung wird nunmehr in Verbindung mit der beiliegenden Zeichnung beschrieben. In der Zeichnung zeigen:
• Fig. 1 ist ein schematischer Querschnitt durch einen Flugzeugtragflügel in Sehnenrichtung geschnitten, worin eine bekannte Fahrwerksklappe in Schließstellung dargestellt ist.
• Fig. 2 ist eine perspektivische Ansicht einer Flugzeugfahrwerkvorrichtung gemäß der Erfindung, wobei das erste und das zweite Verriegelungsglied unmittelbar vor einem gegenseitigen Eingriff gezeichnet sind.
• Fig. 3 zeigt das erste Verriegelungsglied auf der Fahrwerksklappe montiert.
• Fig. 4 ist eine perspektivische Ansicht des Verriegelungsmechanismus gemäß der Erfindung, wobei die Verriegelungsglieder in Eingriff miteinander stehen, wobei jedoch der Übersichtlichkeit wegen eine Ausrichtgabel weggelassen ist.
• Fig. 5 zeigt das erste Verriegelungsglied in Eingriff mit einer Ausrichtgabel von einer Seite her betrachtet, und
• Fig. 6 ist eine der Fig. 5 entsprechende Ansicht von der anderen Seite her betrachtet.
• Gemäß Fig. 1 ist ein Flugzeugtragflügel 10 so ausgebildet, daß er ein Abteil 12 für ein Fahrwerk definiert, in dem ein Bein 13 eines Fahrwerks 14 (strichliert dargestellt) während des Flugs verstaut wird. Nachdem das Bein 13 des Fahrwerks in Staustellung befindlich ist, wird das Fahrwerksabteil 12 durch eine Klappe 16 des Fahrwerks geschlossen, die am Tragflügel 10 über ein Gelenk 18 angelenkt ist. Die Klappe 16 kann durch zugeordnete Hydraulikmittel geschlossen werden, oder sie kann in ihrer Schließstellung durch die Bewegung des Fahrwerks 14 auf dem Weg in die Verstaustellung geschlossen werden. Nachdem die Tür 16 die Schließstellung erreicht hat, wird sie durch einen Fahrwerksverriegelungsmechanismus 20 in Schließstellung gehalten. Diese Verriegelungsvorrichtung 20 weist ein erstes Verriegelungsglied 22 an der Klappe 16 und ein zweites Verriegelungsglied 24 am Tragflügel 10 auf. Die Verriegelungsglieder 22 und 24 stehen in Eingriff, um die Klappe 16 geschlossen zu halten. Wenn das Fahrwerk abgesenkt wird, kommen die Verriegelungsglieder 22 und 24 außer Eingriff. Eine Auslenkung des Tragflügels 10, zum Beispiel eine Biegung und/oder eine Verdrillung, bewirkt daß sich die Klappe 16 relativ zu dem Tragflügel 10 bewegt, was wiederum die Belastungen auf den Verriegelungsmechanismus überträgt. Daher muß der Verriegelungsmechanismus 20 genügend robust gestaltet werden, damit derartige außergewöhnliche Kräfte aufgenommen werden können, jedoch ist dies vom Standpunkt des Gewichts her betrachtet nicht sehr zweckmäßig.
• Gemäß Fig. 2 hat das erste Verriegelungsglied 22 gemäß der Erfindung die Form eines Arms 26, der mit einer Basis 28 über einen Schwenkbolzen 30 verbunden ist, der durch die Seitenabschnitte 27 des Arms 26 hindurchsteht. Die Basis 28 ist an der Fahrwerksklappe 16 durch nicht dargestellte Bolzen festgelegt, die durch Löcher 32 in der Basis 28 (Fig. 3) hindurchstehen. Ein weiterer Bolzen 34 steht durch die freien Enden der Seitenabschnitte 27 hindurch, und dieser trägt eine hohle Rolle 36, die drehbar auf dem weiteren Bolzen 34 gelagert ist. Die Länge der Rolle 36 ist kleiner als der Abstand zwischen den beiden im Abstand zueinander stehenden Seitenabschnitten 27, damit die Rolle 36 axial auf den weiteren Bolzen 34, das heißt in Richtung der Pfeile A gleiten kann. Die beiden Bolzen 30 und 34 sind hohl und haben radiale Auslässe, über die ein Schmiermittel, welches über Nippel 30a, 34a zugeführt wird, an den Bolzen verteilt werden kann.
• Gemäß Fig. 3 weist die Rolle 36 ein erstes Ende 38 und ein zweites Ende 40 auf, und die Rolle trägt einen ersten Flansch 42 und im Abstand hierzu einen zweiten Flansch 44. Ein Abschnitt 46, zwischen dem ersten Ende 38 und dem ersten Flansch 42, kann von einem Haken 48 auf dem zweiten Verriegelungsglied 24 erfaßt werden, und ein Raum 50 zwischen dem ersten und dem zweiten Flansch 42, 44 nimmt eine Richtgabel 52 auf, wenn die Klappe 16 sich in Richtung des Pfeils B in Fig. 2 in ihre Schließstellung bewegt.
• Die Gabel 52 ist am Tragflügel 10 benachbart zu dem zweiten Verriegelungsglied 24 angeordnet. Die Gabel 52 ist ein einzelner Bauteil mit Armen 54, die an ihren oberen Enden, gemäß Fig. 2, durch ein Lager 56 verbunden sind, das eine halb-zylindrische Ausnehmung 57 definiert. Das Lager 56 weist Seitenflansche 58 auf, mit denen es am Tragflügel 10, unter Benutzung geeigneter Befestigungsbolzen, festlegbar ist, die durch Öffnungen 59 in den Flanschen 58, gemäß Fig. 6, hindurchstehen.
• Wie aus Fig. 5 ersichtlich, besitzen die Arme 54 Innenseiten 60, die in Richtung von dem Lager 56 weg divergieren. Jeder der Arme 54 besitzt außerdem zwei Seitenflächen 62, 64, die in Richtung weg von dem Lager konvergieren. Die Innenseiten 60 der Gabel 52 dienen zum Erfassen der Rolle 36, beim Eintritt in den Raum 50 zwischen den Flanschen 42 und 44, gemäß Fig. 2, wenn die Klappe 16 in ihre Schließstellung bewegt wird.
• Die Seitenflächen 62 dienen zur Positionierung der Rolle 36 in Axialrichtung auf den Bolzen 34. Wenn die Rolle 36 zu weit links gemäß Fig. 2 positioniert ist, dann wirken die Seitenflächen 62 als Nocken auf den Flansch 42 und drücken die Rolle nach rechts. Wenn die Rolle 36 zu weit rechts gemäß Fig. 2 positioniert ist, dann wirken die Seitenflächen 64 als Nocken auf den Flansch 44 und drücken die Rolle nach links. Auf diese Weise richtet die Gabel 52 den Abschnitt 46 der Rolle 36 genau auf den Haken 48 aus.
• Jeder der Arme 54 besitzt weitere Seitenflächen 66, die parallel verlaufen und sich zwischen den oberen Enden der Seitenflächen 64 und dem Inneren der Ausnehmung 57 erstrecken. Die Seitenflächen 66 eines jeden Arms 54 sind in einem Abstand zueinander angeordnet, der es ermöglicht, daß die Seitenflächen 66 zwischen die beiden Flansche 42, 44 mit einem nur geringen Arbeitsspiel einpassen.
• Wenn gemäß Fig. 2 der Fahrwerkmechanismus 20 nicht angreift, steht der Arm 26 von der Tür 16 vor, in Erwartung des Eingriffs zwischen Rolle 36 und Haken 48. Eine geeignete Anschlaganordnung (nicht dargestellt) ist auf der Basis 18 vorgesehen, um das Ausmaß der Schwenkbewegung des Arms 26 um den Schwenkbolzen 30 zu begrenzen. Auf diese Weise wird es dem Arm 26 unmöglich, in eine Stellung zu verschwenken, in der die Rolle 36 nicht von der Gabel 52 erfaßt werden kann. Wenn die Tür 16 fast geschlossen ist, empfängt die Gabel 52 die Rolle 36 und richtet den Abschnitt 46 auf den Haken 48 aus, und die Rolle tritt in die Ausnehmung 57 ein, wobei die Seitenoberflächen 66 der Arme 54 zwischen den Flanschen 42 und 44 zu liegen kommen, um die Rolle 36 ausgerichtet zu halten. Ein Zwischenraum c an der Oberseite der Ausnehmung 57 verhindert, daß der Flansch 44 die Oberseite der Ausnehmung 57 berührt. Der Haken 48 greift schließlich an dem Abschnitt 46 an, um die Klappe 16 geschlossen zu halten, das heißt der vertikale Anschlag ist der Haken 48. Der Haken 48 bewegt und greift an der Rolle 36 in bekannter Weise an.
• Nachdem sich das Flugzeug einmal in der Luft befindet, und die Klappe 16 geschlossen ist, wird der Tragflügel 10 als Folge von Kräften ausgelenkt, die auf diesen einwirken, und diese führen im typischen Fall zu einer Biegung und Verdrillung des Tragflügels 10. Die Schwenklagerung des Arms 26 ermöglicht es dem Tragflügel 10 und der Klappe 16 sich relativ zueinander als Ergebnis der Verdrillungsbewegung des Tragflügels 10 zu bewegen. Eine derartige Relativbewegung bewirkt, daß sich die Seitenabschnitte 27 auf dem Bolzen 30 und relativ zu der Rolle 36 verschwenken. Auf diese Weise bewirkt die Verdrillbewegung des Tragflügels 10 keine wesentliche zusätzliche Belastung auf den Haken 48. Durch gleitbare Lagerung der Rolle 36 auf den weiteren Bolzen 34 ermöglicht es die Bewegung der Klappe 16 relativ zum Flügel 10, was durch die Biegung des Flügels verursacht wird, daß der weitere Bolzen 34 axial innerhalb der Rolle 36 gleitet und zwar wiederum ohne irgendwelche wesentliche Belastung auf den Haken 48 auszuüben. Auf diese Weise werden alle Reibungsbelastungen, die durch Gleitbewegung der Rolle 36 auf den Bolzen 34 und durch Verschwenkung der Seitenabschnitte 27 auf dem Bolzen 30 erzeugt werden, über die Gabel 52 übertragen, wodurch die seitlichen auf den Haken 48 ausgeübten Belastungen begrenzt werden.
• Die kombinierte Verdrill- und Biegebewegung des Tragflügels 10 kann durch den Fahrwerksmechanismus 20 gemäß der Erfindung aufgenommen werden.
• Die Erfindung wurde vorstehend in Verbindung mit einer am Flugzeugflügel angeordneten Fahrwerksklappe beschrieben. Sie könnte jedoch auch benutzt werden, um das Federbein 13 des Flugzeugfahrwerks zu sichern. In einem solchen Fall würde das erste Verriegelungsglied 22 von dem Federbein 13 getragen.

Claims (7)

1. Verriegelungsvorrichtung für das Fahrwerk eines Flugzeugs, mit einem ersten Verriegelungsglied (22), das am Fahrwerk (14) oder einer Fahrwerksklappe (16) montiert ist, wobei das erste Verriegelungsglied (22) mit einem zweiten Verriegelungsglied (24) in Eingriff gebracht werden kann, welches an einem Trägerteil (10) des Flugzeugs montiert ist, wobei die Anordnung derart getroffen ist, daß dann wenn das Fahrwerk (14) eingezogen wird, und die Verriegelungsglieder (22, 24) in Eingriff gelangen, eine Relativbewegung zwischen den Verriegelungsgliedern (22, 24) in einer ersten Richtung stattfinden kann, dadurch gekennzeichnet, daß eines der Verriegelungsglieder (22) ein Element (36) aufweist, welches beweglich auf einem Teil des Verriegelungsglieds angeordnet ist, um eine weitere Relativbewegung zwischen dem ersten und dem zweiten Verriegelungsglied (22, 24) in einer Richtung quer zur ersten Richtung zu ermöglichen, wenn das Fahrwerk (14) zurückgezogen wird, und die Verriegelungsglieder (22, 24) in Eingriff stehen, so daß die Übertragung von Kräften, die durch Auslenkung des Flügels hervorgerufen werden, von einem Verriegelungsglied (22) auf das andere (24) vermindert werden.

2. Verriegelungsvorrichtung für das Fahrwerk eines Flugzeugs nach Anspruch 1, bei welchem das Element (36) eine Rolle ist.

3. Verriegelungsvorrichtung für das Fahrwerk eines Flugzeugs nach den Ansprüchen 1 oder 2, bei welchem Ausrichtmittel (52) vorgesehen sind, um das Element (36) aufzunehmen und auf dem Teil des einen Verriegelungsglieds beim Schließen der Fahrwerksklappe (16) zu positionieren.

4. Verriegelungsvorrichtung für das Fahrwerk eines Flugzeugs nach den Ansprüchen 1, 2 oder 3, welches in einem Flugzeug installiert ist, wobei erste Verriegelungsglied (22) auf der Fahrwerksklappe (16) montiert ist, und das zweite Verriegelungsglied (24) auf dem Trägerteil (10) des Flugzeugs montiert und derart angeordnet ist, daß das zweite Verriegelungsglied (24) erfaßt wird, wenn die Fahrwerksklappe (16) geschlossen wird.

5. Verriegelungsvorrichtung für das Fahrwerk eines Flugzeugs nach den Ansprüchen 1 bis 3, welches in einem Flugzeug installiert ist, wobei das erste Verriegelungsglied (22) auf einem Federbein (13) des Fahrwerks (14) montiert und so angeordnet ist, daß das zweite Verriegelungsglied (24) erfaßt wird, wenn das Fahrwerk (14) eingezogen wird.

6. Verriegelungsvorrichtung für das Fahrwerk eines Flugzeugs nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welchem das erste Verriegelungsglied (22) auf dem Fahrwerk (14) montiert ist.

7. Verriegelungsvorrichtung für das Fahrwerk eines Flugzeugs nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welchem der Trägerteil (10) des Flugzeugs ein Teil des Tragflügels des Flugzeugs ist.