JP2012101784A - 航空機用垂直引込み側面結合着陸装置 - Google Patents

Abstract

【課題】航空機用の側面で結合する主着陸装置組立体を提供する。
【解決手段】主着陸装置組立体１００は、伸長姿勢となる際に水平面を向く車軸取付け部品１５０と、車軸取付け部品上で垂直面を向いて支持されるタイヤ１６０と、航空機の着陸時に伸長状態と圧縮状態との間をストロークする緩衝装置１２０と、車軸取付け部品、緩衝装置および航空機に接続されており、緩衝装置がストロークするときに、垂直面においてタイヤを保持する結合連結部のセット１４０，１４２，１４４と、車軸取付け部品および結合連結部に接続されており、緩衝装置がストロークするときに、水平面において車軸取付け部品を保持するタイヤ滑走連結部のセット１７０，１７２，１７４と、伸長姿勢と着陸装置格納室に収容された逆さまの引込み姿勢との間を、着陸装置組立体を移動するために緩衝装置、タイヤ滑走連結部、結合連結部、および航空機に接続された駆動クランク１３０とを含む。
【選択図】図１

Description

（関連出願の相互参照）
本願は、米国仮特許出願第６１／４１０６５４号（２０１０年１１月５日出願）の優先権を主張するものであり、その開示は全て本願に組み込まれる。

本発明は、一般的に、航空機着陸装置に関するものであり、より詳細には、緩衝支柱のストローク中における側面タイヤのすり減りを最小化するように適応し、かつ、引込み姿勢において航空機の着陸装置格納室に垂直に収容されるように構成された、ヘリコプタ用の側面結合主着陸装置に関するものである。

ヘリコプタの主着陸装置は、Ｋａｔｚｅｎｂｅｒｇｅｒによる米国特許第２６９１４９６号、およびＨａｒｔｅｌによる米国特許第３８２２０４８号に開示されているように、多くの場合、フライト中に定位置または着陸位置に留まるように設計される。側面結合主着陸装置は、Ｈｒｕｓｃｈによる米国特許第３９５１３６１号に開示されているように、ヘリコプタ用にも開発されてきた。Ｊｅｎｓｅｎらによる米国特許第２９８４４３７号、およびＰａｘｈｉａらによる米国特許第３１２１５４７号に開示されているように、ヘリコプタの主着陸装置におけるタイヤの側方のすり減りを除去または少なくとも最小化する必要性もまた当業者に理解されてきた。

多くの場合に、ヘリコプタの着陸装置格納室の大きさおよび収容限度は、機体構造、コックピットの位置、乗員室の大きさ、および油圧室／電子機器室の位置などの特徴により制限される。この結果、利用可能空間の容積は多くの場合に、引込みまたは収容姿勢から伸長または展開姿勢への着陸装置の結合に用いられる運動学的機構の種類により決定される。

このため、比較的狭く、かつ、ほぼ垂直の着陸装置格納室を有しており、比較的高いエネルギー準位、および着陸時における垂直方向の大きな距離のタイヤの変位を吸収しつつ、装置のストローキング中の側面タイヤのこすりを最小化、さもなければ除去するようにも適応するヘリコプタ用の着陸装置組立体を提供することは有益となる。

本発明は、比較的狭く、かつ、ほぼ垂直構造の着陸装置格納室を有するヘリコプタまたは他の航空機に用いるのに特に適した固有の側面結合主着陸装置組立体に関する。本発明の着陸装置組立体は、さらに、装置のストローキング中の側面タイヤのこすりを最小化、さもなければ除去するように適応し、比較的高いエネルギー準位、および着陸時の大きな垂直方向のタイヤの変位を吸収するように構成される。

以下に、より詳細に記載するように、本発明の着陸装置組立体は、着陸装置が航空機の着陸装置格納室から展開した伸長姿勢にある場合に、水平面を向いた車軸取付け部品を含む。着陸装置が伸長姿勢にある場合に、タイヤは垂直面を向いて車軸取付け部品上に支持される。着陸装置は、着陸の運動エネルギーを効率的に吸収するように、伸長状態と圧縮状態との間をストロークするように適応するレバー型の緩衝装置をさらに含む。

着陸装置組立体は、車軸取付け部品、緩衝装置、および航空機に動作可能に接続された結合連結部のセットをさらに含む。結合連結部は緩衝装置が伸長状態と圧縮状態との間をストロークするときに、その略垂直面にタイヤを保持するように構成される。着陸装置組立体は、車軸取付け部品および結合連結部に動作可能に接続されたタイヤ滑走連結部のセットをさらに含む。タイヤ滑走連結部は、緩衝装置が伸長状態と圧縮状態との間をストロークするときに、その水平面に車軸取付け部品を保持するように構成される。

駆動クランクは緩衝装置、タイヤ滑走連結部、結合連結部、および航空機に動作可能に接続される。駆動クランクは、伸長姿勢と、航空機の着陸装置格納室に収容された逆さまの引込み姿勢との間で、着陸装置組立体を移動させるように構成される。駆動クランクは、所定の用途における配置に必要となる場合に、少なくとも多少の程度の前進または後進運動により着陸装置の引込みを可能にするように構成された、傾斜した砲耳軸を選択的に画定できる。伸長姿勢および逆さまの引込み姿勢において着陸装置組立体を固定するために、航空機、駆動クランク、結合連結部、および緩衝装置に矯正支柱が動作可能に接続される。

レバー型の緩衝装置を用いることにより、着陸時におけるタイヤの垂直変位が緩衝装置のストロークの変位に直接は比例しないことを当業者は理解するであろう。これにより、着陸時における緩衝支柱の比較的短いストロークと比較して大きい運動エネルギー量を着陸装置組立体は吸収可能になる。より短い緩衝支柱運動は、大きさが制限された格納室への着陸装置の効率的な収容には重要となる。

本発明の側面結合主着陸装置組立体のこれらおよび他の態様は、図面と関連して理解される下記の好ましい実施形態の詳細な説明により、より容易に明らかとなる。

本発明に関連する当業者が、本発明の垂直引込み側面結合着陸装置組立体の製造および使用方法をより容易に理解可能なように、その好ましい実施形態が図面を参照しながら以下に詳細に記載される。

着陸装置が航空機の着陸装置格納室から展開した伸長姿勢にあり、各着陸装置組立体の緩衝支柱が航空機の静重量を受けて一部が圧縮される、本発明の側面結合着陸装置組立体を用いた航空機の断面図である。 航空機着陸時に着陸装置組立体がフルストロークした姿勢、そして着陸の運動エネルギーを吸収して完全に圧縮した緩衝支柱を示す、図１に示した航空機の断面図である。 航空機が離陸して、緩衝支柱の両方が完全に伸長した際の、着陸装置組立体の姿勢を示す、図１に示した航空機の断面図である。 航空機の着陸装置格納室内で垂直に収容された、逆さまの引込み姿勢における着陸装置組立体を示す、図１に示した航空機の断面図である。

本発明における同等の構造要素または特性が同じ参照番号により特定される図面をここで参照すると、図１に示す航空機１０は、本発明の好ましい実施形態に従って構成されており、参照番号１００（左）および２００（右）により概略が示される側面結合主着陸装置を含む。主着陸装置１００、２００は、航空機１０の左および右の着陸装置格納室１２、２２から展開された伸長位置と、航空機１０の着陸装置格納室１２、２２内で垂直に収容される逆さまの引込み位置との間を結合して動作するように適応および構成される。

本発明は、必要性または用途に応じて、着陸装置組立体が少なくとも多少の程度、前進または後進により引込み可能になる、傾斜した砲耳軸（回動軸）を使用可能な着陸装置格納室と共に用いるように構成され得ることが想定される。展開時の運動学的動作と、引込み時の運動学的動作との間には必ずしも機能的関連はなくともよい。着陸装置における動作には２つの互いに依存しない形態がある。左および右の装置１００、２００を示し、互いに独立したものとして本明細書に記載するが、組み立ておよび操作の点から、機体荷重および重量を低減する単一のトラスを形成するように、それらが互いに連結されることが想定される。

図１を参照すると、地上で停止した定常状態における航空機１０の姿勢を示す。この位置では、右および左の着陸装置１００、２００により航空機１０の重量が支えられる。左着陸装置組立体１００は矯正支柱１１０を含む。矯正支柱１１０は中央側支柱連結部１１２および外側支柱連結部１１４を含む。支柱連結部１１２、１１４は両方の中心にある回動軸１１３において互いに接続される。支柱連結部１１２、１１４は、着陸装置組立体１００が下方にあり、着陸装置格納室１２から伸長する場合（図１参照）、および装置組立体１００が上方にあり、着陸装置格納室１２内に引込まれる場合（図４参照）に、固定姿勢となる。中央側支柱連結部１１２はピン１１６において航空機胴体に接続される。同様に、右着陸装置組立体２００は、両方の中心にある回動軸２１３に接続された中央側および外側支柱連結部２１２、２１４を備えた矯正支柱２１０を含み、中央側支柱連結部２１２は、ピン２１６において胴体に接続される。

図１をさらに参照すると、左着陸装置組立体１００は、上部シリンダ１２２および下部往復ピストン１２４を有する、レバー型の緩衝（支柱）装置１２０をさらに含む。上部シリンダ１２２は回動軸１２５において主駆動クランク１３０に旋回可能に接続する。以下により詳細に記載するように、主駆動クランク１３０は、装置組立体１００を結合して動作可能なように適応および構成される。駆動クランク１３０は、ピン１３４において、さらに航空機胴体に取り付けられる。同様に、右着陸装置組立体２００は上部シリンダ２２２および下部ピストン２２４を有するレバー型の緩衝（支柱）装置２２０を含み、上部シリンダ２２２はピン１２５において駆動クランク２３０に接続されており、駆動クランク２３０は回動点２３４において胴体に接続される。

左着陸装置組立体１００は、緩衝装置１２０および駆動クランク１３０に動作可能に接続された３個の結合連結部のセットをさらに含む。この結合連結部は、主結合連結部１４０、上部横方向連結部１４２、および下部横方向連結部１４４を含む。主結合連結部１４０の遠位端部は、上部ピン１５２において水平の車軸取付け部品１５０に旋回可能に接続する。車軸取付け部品１５０は垂直面にタイヤ１６０を支持するように適応および構成される。車軸取付け部品１５０はさらに、ブレーキ組立体１６２を支持する。

主結合連結部１４０の近位端部は、ピン１４１において上部横方向連結部１４２の外側端部に旋回可能に接続する。また、下部横方向連結部１４４は、上部横方向連結部１４２の回動点よりも下方のピン１４３において、主連結部１４０に、その全長と平行に旋回可能に接続する。上部横方向連結部１４２の中央側端部は、クランク連結部１３０の上端部、および緩衝装置１２０のシリンダ１２２の上端部に旋回可能に接続する。折り畳み式の矯正支柱組立体１１０は、緩衝装置１２０と同一のピン１２５に接続する。矯正支柱１１０は装置を引込み可能なように、緩衝装置１２０の平面外に配置されるが、本発明の精神および範囲から逸脱することなく、矯正支柱が緩衝装置の平面に存在し得ることを当業者は容易に理解するであろう。

さらに、緩衝装置１２０の往復ピストン１２４の下端部は、下部連結部１４４の接続点１４３よりも下方のピン１４５において主連結部１４０に、その全長と平行に（図１に示す方向に）旋回可能に接続する。結合連結部１７０、１７２、１７４は、伸長状態と、図２に示すような航空機１０の着陸時の圧縮状態との間を緩衝装置１２０がストロークするときに、垂直面においてタイヤ１６０が動くことを可能にする。

左着陸装置組立体１００と同様に、右着陸装置組立体２００は主結合連結部２４０、上部横方向連結部２４２、および下部横方向連結部２４４を含む。主結合連結部２４０の遠位端部は、ブレーキ組立体２６２と共に、垂直面にタイヤ２６０を支持する水平の車軸取付け部品２５０に旋回可能に接続する。連結部２４０と連結部２４４とはピン２４１において互いに接続し、一方、連結部２４４と連結部２４０とはピン２４３において互いに接続する。

図１をさらに参照すると、着陸装置組立体１００は、伸長状態と航空機１０着陸時の圧縮状態との間を緩衝装置１２０がストロークするときに、地面と水平に車軸取付け部品１５０を保持するために、結合連結部の中央側に配置された３個のタイヤ滑走連結部のセットをさらに含む。３個のタイヤ滑走連結部は、下部滑走連結部１７０、上部滑走連結部１７２、および自由に動く中間滑走連結部１７４を含む。

下部滑走連結部１７０は主結合連結部１４０と平行に延在し、主結合連結部１４０における上部ピン１５２との接続点よりも下方の下部接続点１５４において車軸取付け部品１５０に（図１に示す方向に）旋回可能に取り付けられる。滑走連結部１７０の上端部は、ピン１７５において中間滑走連結部１７４の下端部に旋回可能に取り付けられる。中間滑走連結部１７４の上端部は、下部横方向連結部１４４と共用の回動ピン１４３において結合連結部１４０に旋回可能に取り付けられる。車軸取付け部品１５０は下部滑走連結部１７０との接続点、すなわち下部接続点１５４以外の部分は自由に回転する。装置がストロークするときに、上部滑走連結部１７２および中間滑走連結部１７４により半径方向運動に駆動されるこの下部滑走連結部１７０は、地面に接するタイヤ１６０を制御する。

上部滑走連結部１７２の外側端部は、さらに、ピン１７５において中間滑走連結部１７４の下端部に旋回可能に取り付けられ、上部滑走連結部１７２の中央側端部は、ピン１３８において駆動クランク１３０の下部クランク腕１３６に旋回可能に取り付けられる。下部クランク腕１３６は駆動クランク１３０と一体形成される。滑走連結部１７２は下部結合連結部１４４と平行に位置する。滑走連結部１７０および１７２は、それぞれ、結合連結部１４０および１４４と平行に配置されるが、タイヤ面のこすりの低減を助長するために若干調整され得る。それ故、タイヤが特定のストロークにおいて外側をこする傾向がある場合には、車軸の角度調整、およびタイヤ１６０の底を同一面に効果的に保持するために、滑走連結部１７０および１７２が用いられてもよい。

左着陸装置組立体１００と同様に、右着陸装置組立体２００は、下部滑走連結部２７０、上部滑走連結部２７２、および自由に動く中間滑走連結部２７４を含む。下部滑走連結部２７０は主結合連結部２４０と平行に延在し、主結合連結部２４０における上部ピン２５２の接続点よりも下方の下部接続点２５４において、車軸取付け部品２５０に（図１に示す方向に）旋回可能に取り付けられる。滑走連結部２７０の上端部は、ピン２７５において中間滑走連結部２７４の下端部に旋回可能に取り付けられる。中間滑走連結部２７４の上端部は、下部横方向連結部２４４と共用の回動ピン２４３において結合連結部２４０に旋回可能に取り付けられる。上部滑走連結部２７２の外側端部はさらに、ピン２７５において中間滑走連結部２７４の下端部に旋回可能に取り付けられ、上部滑走連結部２７２の中央側端部は、ピン２３８において駆動クランク２３０の下部クランク腕２３６に旋回可能に取り付けられる。地面に接するタイヤ２６０の制御は、タイヤ１６０に関連する前述の制御と同様である。

続いて図２を参照すると、航空機１０の着陸時に、緩衝支柱１２０、２２０は着陸の運動エネルギーを吸収して、圧縮状態にストロークする。緩衝支柱１２０、２２０がストロークするときに、着陸装置組立体１００、２００の結合リンケージは、半垂直または垂直面にタイヤ１６０、２６０を保持する。その目的は、地面に完全なタイヤ痕を作り出すことである。

着陸の最初の衝撃を経た後に、緩衝支柱１２０、２００は、図１に示す静止ストローク位置に伸長し、このとき航空機１０の静重量は着陸装置組立体１００、２００にかかる。図１と図２とを比較すると、図２に示すフルストロークされた着陸装置の圧縮姿勢から、図１に示す静止位置までの変位として生じる、比較的小さい、タイヤ中心線の側方（水平）移動距離「ｘ」を確認することができる。タイヤ面のこすりを低減、さもなければ除去するために、この側方移動を可能な限り小さくすることが利点となることを当業者は容易に理解するであろう。

離陸時に、着陸装置組立体１００、２００は、図３に示す完全な伸長姿勢を取る。航空機１０の重量が無ければ、緩衝支柱１２０、２２０は完全に伸長する。航空機１０が空中を飛行中に、着陸装置１００、２００は必要に応じて引込まれ得る。装置の引込みサイクルを達成するために、例えば、１２０度の弧において回動ピン１３４、２３４の周りを回転するように駆動クランク１３０、２３０は作動する。

１２０度の弧は単なる例示であり、本発明の精神および範囲から逸脱することなく、任意の適する角度が種々の用途に用いられ得ることが当業者に容易に理解されるであろう。この回転運動により、タイヤが高い位置にくるように着陸装置組立体１００、２００は逆さまになり、図４に示すように、航空機１０の着陸装置格納室１２、２２に収容される。駆動クランク１３０、２３０は機械、油圧または電動手段により回転され得ることが想定される。矯正支柱１１０、２１０が容積制限のみに起因して、緩衝装置１２０、２２０の平面外に配置されることが理解されるべきである。

レバー型の緩衝装置構造を用いることにより、着陸時のタイヤ１６０、２６０の垂直変位は、緩衝装置のストロークに直接は比例しない。これにより、着陸装置組立体１００、２００は、比較的短い支柱運動で多量のエネルギーを吸収可能になる。容積が限られた装置格納室への効率的な収容に、支柱運動の短さが重要であることが当業者に容易に理解されるであろう。さらに、各緩衝支柱１２０、２２０の動作ラインがリンケージシステムの向きに整列され、この構造によるモーメントアームによって、機体１０内への荷重伝達が改善される。

好適かつ例示的な実施形態に関して本発明を記述したが、本明細書に記載する本発明の精神または範囲から逸脱することなく、本発明における種々の変更および／または修正が可能なことが当業者に容易に理解されるであろう。

Claims (21)

1. ａ）着陸装置組立体が航空機の着陸装置格納室から展開した伸長姿勢にあるときに、水平面を向く車軸取付け部品と、
   ｂ）伸長状態と前記航空機の着陸時における圧縮状態との間をストロークするように適応する緩衝装置と、
   ｃ）前記緩衝装置が前記伸長状態と前記圧縮状態との間をストロークする際に、略垂直面において前記車軸取付け部品上に支持されたタイヤを保持する第１のリンケージと、
   ｄ）前記緩衝装置が前記伸長状態と前記圧縮状態との間をストロークする際に、前記水平面に前記車軸取付け部品を保持する第２のリンケージであって、前記第１のリンケージと共に、緩衝装置のストローキング中の側方のタイヤのすり減りを最小化するように適応および構成された第２のリンケージと、を備えた、航空機用の側面結合主着陸装置組立体。
2. 前記着陸装置格納室から展開した前記伸長姿勢と、前記着陸装置格納室に収容された逆さまの引込み姿勢との間を、前記着陸装置組立体を移動させるように、前記緩衝装置、前記第１のリンケージ、および前記第２のリンケージに動作可能に接続された駆動クランクをさらに備えた、請求項１に記載の側面結合主着陸装置組立体。
3. 前記駆動クランクは、少なくとも多少の程度の前進または後進運動により、着陸装置の引込みを可能にするように構成された傾斜した砲耳軸を画定する、請求項２に記載の側面結合主着陸装置組立体。
4. 前記第１のリンケージは、前記車軸取付け部品、前記緩衝装置、および前記航空機に動作可能に接続された結合連結部のセットを含む、請求項２に記載の側面結合主着陸装置組立体。
5. 前記第２のリンケージは、前記車軸取付け部品および前記結合連結部に動作可能に接続されたタイヤ滑走連結部のセットを含む、請求項４に記載の側面結合主着陸装置組立体。
6. 前記伸長姿勢および前記引込み姿勢において前記着陸装置を固定するように、前記航空機、前記駆動クランク、前記第１のリンケージ、および前記緩衝装置に動作可能に接続された矯正支柱をさらに備えた、請求項２に記載の側面結合主着陸装置組立体。
7. 前記矯正支柱は、両方の中心にある回動点において互いに接続された中央側および外側支柱連結部を含む、請求項６に記載の側面結合主着陸装置組立体。
8. 前記着陸装置組立体が前記伸長姿勢および前記引込みの位置にあるときに、前記矯正支柱の前記中央側および外側支柱連結部は固定姿勢となる、請求項７に記載の側面結合主着陸装置組立体。
9. 前記緩衝装置は、上部シリンダおよび下部ピストンを含み、前記駆動クランクは前記上部シリンダに旋回可能に接続する、請求項２に記載の側面結合主着陸装置組立体。
10. 前記結合連結部のセットは、主結合連結部、上部横方向連結部、および下部横方向連結部を含み、前記主結合連結部は前記緩衝装置の下部ピストンに旋回可能に接続する、請求項５に記載の側面結合主着陸装置組立体。
11. 前記タイヤ滑走連結部のセットは、前記結合連結部のセットの中央側に配置され、下部滑走連結部、上部滑走連結部、および自由に動く中間滑走連結部を含む、請求項１０に記載の側面結合主着陸装置組立体。
12. 下部滑走連結部は、前記主結合連結部と平行に延在し、上部滑走連結部は、前記下部結合連結部と平行に延在する、請求項１１に記載の側面結合主着陸装置組立体。
13. ａ）着陸装置が航空機の着陸装置格納室から展開した伸長姿勢にあるときに、水平面を向く車軸取付け部品と、
    ｂ）前記着陸装置が前記伸長姿勢にあるときに、垂直面を向いて前記車軸取付け部品上で支持されたタイヤと、
    ｃ）伸長状態と前記航空機の着陸時における圧縮状態との間をストロークするように適応する緩衝装置と、
    ｄ）前記車軸取付け部品、前記緩衝装置、および前記航空機に動作可能に接続されており、前記緩衝装置が前記伸長状態と前記圧縮状態との間をストロークする際に、前記垂直面において前記タイヤを保持するように構成された結合連結部のセットと、
    ｅ）前記車軸取付け部品および前記結合連結部に動作可能に接続されており、前記緩衝装置が前記伸長状態と前記圧縮状態との間をストロークする際に、前記水平面において前記車軸取付け部品を保持するように構成されたタイヤ滑走連結部のセットと、
    ｆ）前記着陸装置格納室から展開した前記伸長姿勢と、前記着陸装置格納室に収容された逆さまの引込み姿勢との間を、前記着陸装置組立体を移動させるように、前記緩衝装置、前記タイヤ滑走連結部、前記結合連結部、および前記航空機に動作可能に接続された駆動クランクと、を備えた、航空機用の側面結合主着陸装置組立体。
14. 前記伸長姿勢および前記引込み姿勢において前記着陸装置を固定するように、前記航空機、前記駆動クランク、前記結合連結部、および前記緩衝装置に動作可能に接続された矯正支柱をさらに備えた、請求項１３に記載の側面結合主着陸装置組立体。
15. 前記矯正支柱は、両方の中心にある回動点において互いに接続された中央側および外側支柱連結部を含む、請求項１４に記載の側面結合主着陸装置組立体。
16. 前記着陸装置組立体が前記伸長姿勢および前記引込み姿勢にあるときに、前記矯正支柱の前記中央側および外側支柱連結部は固定姿勢となる、請求項１５に記載の側面結合主着陸装置組立体。
17. 前記緩衝装置は、上部シリンダおよび下部ピストンを含み、前記駆動クランクは、前記上部シリンダに旋回可能に接続する、請求項１４に記載の側面結合主着陸装置組立体。
18. 前記矯正支柱は、前記緩衝装置の平面外に配置されるように、前記緩衝装置の前記上部シリンダに旋回可能に接続する、請求項１７に記載の側面結合主着陸装置組立体。
19. 前記結合連結部のセットは、主結合連結部、上部横方向連結部、および下部横方向連結部を含み、前記主結合連結部は、前記車軸取付け部品および前記緩衝装置の前記下部ピストンに旋回可能に接続する、請求項１７に記載の側面結合主着陸装置組立体。
20. タイヤ滑走連結部のセットは、前記結合連結部のセットの中央側に配置され、下部滑走連結部、上部滑走連結部、および自由に動く中間滑走連結部を含む、請求項１９に記載の側面結合主着陸装置組立体。
21. 下部滑走連結部は、前記主結合連結部と平行に延在し、前記上部滑走連結部は下部結合連結部と平行に延在する、請求項２０に記載の側面結合主着陸装置組立体。

Images